ABSTRAK
POLA KONSENTRASI GAS CO2 DALAM BOX CONTAINER YANG DITAMBAH UDARA DAN CO2 EKSTERNAL
Oleh M. RifkyIsnanto
Salah satu aspek penting dalam pengembangan pertanian adalah pada penanganan pasca panen. Hal ini terkait dengan masalah kehilangan hasil yang tinggi, mutu yang rendah, dan harga komoditi tersebut. Pada prinsipnya penyimpanan buah dan sayur dilakukan untuk mengendalikan laju proses metabolisme dan untuk memperpanjang umur simpan. Penyimpanan dengan modified atmosphere storage
(MAS) atau pun controlled atmosphere storage (CAS) adalah suatu teknologi untuk memperpanjang umur simpan dari buah-buahan dan sayur-sayuran. Dengan system ini gas-gas penyusun atmosfer penyimpanan diubah komposisinya menjadi berbeda dengan udara di sekeliling kita.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pola konsentrasi gas CO2 dalam box
container yang akan digunakan dalam penyimpanan sayuran dan buah-buahan. Penelitian ini dilakukan pada bulan April – Juni 2013 di Laboratorium Daya, Alat, dan Mesin Pertanian Jurusan Teknik Pertanian, Universitas Lampung. Pada penelitian ini udara disuplai dari sebuah kompresor dan gas CO2 dari tabung gas
CO2 yang kemudian akan dimasukkan ke dalam box container yang berdimensi
188 cm × 113 cm × 150 cm selama 2 jam, kemudian dilanjutkan dengan pengambilan sampel di kondisi tanpa pengisian udara dan CO2 selama 4 jam.
Pengambilan sampel dilakukan setiap 15 menit sekali selama proses pengisian udara dan CO2, dan 1 jam sekali dalam proses tanpa pengisian udara dan CO2.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa jumlah CO2 pada masing-masing
perlakuan memiliki trend yang hampir sama. Persentase CO2 tertinggi untuk
semua perlakuan terjadi di menit ke-120 dengan kisaran13,85% sampai 16,93%. Persentase CO2 rata-rata tertinggi untuk semua perlakuan sebesar 15,24%.
Sedangkan dikondisi tanpa pengisian, jumlah CO2 akhirnya sebesar 5,92%. Laju
iii
sedangkan yang terkecil terdapat di perlakuan D, yaitu sebesar 67,45 l/jam. Waktu penurunan jumlah gas CO2 untuk mencapai 1% terlama terdapat di perlakuan A,
ABSTRACT
THE PATTERN OF CO2 CONCENTRATION IN THE CONTAINER WITH ADDITIONAL OF EXTERNAL AIR AND CO2
By
M. RifkyIsnanto
One of the most important aspect in the enhancement of agricultural crop is influenced by the post-harvest handling. It related to the problem of yield loss, low quality, and low commodity price. Basically, fruit and vegetable storage purposes are to control the rate of metabolic processes and to extend crop life. The modified atmosphere storage (MAS) or controlled atmosphere storage (CAS) is a technology to extend the shelf life of fruits and vegetables. With this system, we modified the composition of atmosphere storage in order to differ it with the normal atmospheric condition.
The purpose of this study is to determine the pattern of CO2 concentration in the
box container that will be used in the storage. This research was conducted in April - June 2013 The Power Laboratory, Equipment, Agricultural Machinery Agricultural Engineering Department, University of Lampung. In this study, the air were supplied from a compressor and CO2 from CO2 gas cylinder which will
then be put into the box container with 188 cm × 113 cm × 150 cm dimensions for 2 hours, followed by sampling in conditions without charging the air and CO2 for
4 hours. The sampling was carried out every 15 minutes or so during the charging process air and CO2, and 1 hour once the charging process without air and CO2.
The results of this study indicate that the total of CO2in each treatment had a
similar trend. The highest percentage of CO2 for all treatments occurred in the
minute of 120 with specific range between 13,85% to 16,93%. Furthermore, the highest average of CO2 percentation for all treatments is about 15,24%. While in
the conditions without charging, the amount of CO2 finally at 5,92%. The largest
CO2 rate loss occured at treatment C and F for about 76,34 l/h, on the other hand,
the smallest loss happened in the treatment D in the value of 67,45 l/h. Moreover, the decreasing period of CO2 reached 1% for the longest in which contained at
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 14 Desember 1989
yang merupakan anak kedua dari 3 bersaudara dari pasangan Bapak
Sudarto dan Ibu Istiqomah.
Penulis menyelesaikan pendidikan taman kanak-kanak di TK
Cendrawasih Bandar Lampung pada Tahun 1995, pendidikan sekolah
dasar di SDN 04 Kampung Sawah pada tahun 2001, pendidikan lanjutan di SLTP Negeri 5
Bandar Lampung pada tahun 2004, dan pendidikan menengah atas di SMAN 3 Bandar Lampung
pada tahun 2007. Tahun 2007 pula penulis resmi terdaftar di Jurusan Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Nasional Masuk PerguruanTinggi Negeri
(SNMPTN).
Selama menempuh pendidikan di Universitas Lampung, penulis aktif dalam organisasi
Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian (HIMATEKTAN) Universitas Lampung Periode
2008/2009 dan periode 2009/2010 sebagai anggota Badan Pengawas HIMATEKTAN.
Padatahun 2010 penulis melaksanakan Praktik Umum di Penggilingan Padi Lampung Surya
Di luar bidang akademis, penulis pernah mengikuti Pra Pekan Olahraga Nasional (Pra PON)
cabang olahraga softball di Yogyakarta pada tahun 2011 dan Pekan Olahraga Nasional (PON)
Ku persembahkan karya kecil ini sebagai wujud bakti, cinta,
kasih, dan sayangku kepada:
Bapak dan Ibu
KAKAK
dan adik
Seluruh keluarga besarku
Serta almamater tercinta
MOTO
“Janganlah Kamu Mencari Kekurangan Orang Lain,
Disaat Mereka Bersedia Menerima Kekuranganmu.”
“
Melihat ke atas sebagai motivasi bukan untuk jadi rendah diri,
dan melihat ke bawah agar lebih bersyukur bukan untuk menjadi
sombong
”
“Orang-orang yang berhasil tidak hanya keras hati, mereka
juga pekerja keras yang percaya pada kemampuan dirinya”
“
Seseorang Tidak Akan Pernah Berada Di Puncak Jika Ia Tidak Pernah
Melewati Jalan Yang Mendaki
”
“
Keluarga Adalah Orang Yang Paling Pantas Untuk Kita
Cintai Dan Sahabat Adalah Bagian Dari Itu”
“Kegagalan itu adalah hal yang biasa, tapi Kegagalan
yang sesungguhnya adalah saat kita menyerah dan
SANWACANA
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan nikmat,
rahmat dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul “Pola Konsentrasi Gas CO2 Dalam Box Container yang Ditambah Udara
dan CO2 Eksternal”. Shalawat serta salam semoga selalu tercurah kepada Nabi
Besar Muhammad SAW sebagai suri tauladan yang baik.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak akan selesai tanpa bantuan dan
bimbingan dari berbagai pihak yang terlibat baik secara langsung maupun tidak
langsung. Atas bantuan yang telah diberikan dari awal hingga terselesaikannya
skripsi ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. Ir, Agus Haryanto, M. P., selaku Pembimbing I dan ketua Jurusan
Teknik Pertanian, yang telah memberikan banyak nasehat dan masukan dalam
hal akademik sehingga penulis mampu menyelesaikan pendidikan di
Universitas lampung dengan cukup baik.
2. Ibu Dwi Dian Novita, S.T.P, M.Si., selaku Pembimbing II, yang telah rela
meluangkan waktu serta memberi masukan dalam penyusunan skripsi sehingga
skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.
3. Bapak Dr. Ir. Tamrin, M.S., selaku Pembahas dalam skripsi, yang telah
memberikan saran dan kritik yang membangun bagi penulis sehingga skripsi
4. Seluruh dosen dan karyawan Teknik Pertanian Universitas Lampung atas
semua sumbangsih yang telah diberikan kepada penulis.
5. Saudara-saudara angkatan 2007 yang telah berbagi suka dan duka dengan
penulis.
6. Keluarga besar civitas Teknik Pertanian, IKA TEP, kakak tingkat, dan adik
tingkat Teknik Pertanian.
7. Semua pihak yang terlibat dalam penyusunan skripsi ini.
Akhir kata penulis berharap agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis,
mahasiswa maupun masyarakat sehingga apa yang diinginkan penulis dalam
penyusunan skripsi ini dapat terwujud. Amin.
Bandar Lampung, Desember 2014
Penulis
1
I.
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Salah satu aspek penting dalam pengembangan pertanian adalah pada penanganan
pascapanen. Hal ini terkait dengan masalah kehilangan hasil yang tinggi, mutu
yang rendah, dan harga yang fluktuatif. Pada saat ini, masalah kehilangan pangan
yang disebabkan penurunan produk pasca panen menjadi pusat perhatian banyak
negara di dunia. Kehilangan pascapanen mencapai 10-30 % dari produksi total
tanaman (Soesanto, 2006).
Sayur dan buah akan mengalami perubahan bentuk yang diakibatkan oleh enzim
di dalamnya. Pengaruh oksidasi karena penyimpanan yang salah juga akan
membuat kualitas sayur dan buah menjdi menurun. Pada dasarnya, sayuran dan
buah-buahan setelah dipanen dikatakan masih hidup karena masih melakukan
proses pernafasan seperti halnya kita semua. Proses pernafasan tersebut adalah
pengambilan gas oksigen dari udara yang digunakan untuk pembakaran
bahan-bahan organik, dan mengeluarkan gas karbondioksida (CO2) serta air sebagai hasil
sisa proses pembakaran tersebut. Proses respirasi ini menghasilkan energi yang
digunakan untuk untuk melakukan proses-proses metabolisme lain, misalnya
perubahan warna dari hijau menjadi kuning, pembentukan gula dari pati,
2
2
Pada prinsipnya penyimpanan buah dan sayur dilakukan untuk mengendalikan
laju proses metabolisme dan untuk memperpanjang umur simpan. Tujuan
penyimpanan buah dan sayuran adalah untuk memperpanjang kegunaan produk,
mengontrol permintaan pasar dan meningkatkan keuntungan (Argo, 2010).
Selama pengangkutan sayuran dan buah-buahan dimasukan ke dalam wadah atau
ruang penyimpanan tertutup rapat, maka akan terjadi perubahan susunan gas
sehingga dalam ruangan tersebut mengalami modifikasi atmosfer. Secara alami
O2 akan menurun dan CO2 akan meningkat karena sayur dan buah-buahan masih
mengalami proses pernafasan atau respirasi, dan bila oksigen dalam ruang
penyimpanan diturunkan maka laju respirasi akan berkurang. Hal inilah yang
menyebabkan umur simpan produk akan bertahan lebih lama.
Penyimpanan dengan modified atmosphere storage (MAS) atau pun controlled
atmosphere storage (CAS) adalah suatu teknologi untuk memperpanjang umur
simpan dari buah-buahan dan sayur-sayuran. Dengan sistem ini gas-gas penyusun
atmosfer penyimpanan diubah komposisinya menjadi berbeda dengan udara di
sekeliling kita. Kesulitan utama sistem ini adalah penyediaan gas N2 dan O2
melalui tabung gas yang jumlahnya terbatas.
Pada penelitian ini gas N2 dan O2 disuplai dari sebuah kompresor dan gas CO2 dari
tabung gas CO2 yang kemudian akan dimasukkan ke dalam box container.
Penelitian ini dilakukan untuk melihat pola penyebaran gas CO2 di dalam box
container tersebut sebelum digunakan untuk penyimpanan buah-buahan dan
3
3
1.2. Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pola konsentrasi gas CO2 dalam box
container yang akan digunakan dalam penyimpanan sayuran dan buah-buahan.
1.3. Manfaat
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang pola
konsentrasi gas CO2 serta kondisi atmosfer dalam box container sehingga dapat
dijadikan pengetahuan dasar dalam penyimpanan komoditi dengan menggunakan
4
II.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Respirasi
Respirasi merupakan suatu aktifitas yang dilakukan oleh mikroorganisme hidup
baik tumbuhan, manusia maupun hewan. Menurut Winarno (2004), respirasi
merupakan proses pernafasan dan metabolisme dengan menggunakan O2 dalam
pembakaran senyawa makromolekul seperti karbohidrat, protein dan lemak yang
akan menghasilkan CO2, air, dan sejumlah energi.
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energi
Tumbuhan melakukan respirasi untuk menghasilkan energi guna melakukan
proses fotosintesis. Tumbuhan yang telah mengalami pasca panen akan tetap
mengalami proses respirasi dengan laju yang lebih tinggi dibandingkan saat masih
tertanam dipohonnya. Respirasi yang dilakukan oleh buah akan menghasilkan
panas yang mana sangat penting dalam menghitung kebutuhan refrigerasi dan
ventilasi selama penyimpanan. Laju perusakan komoditas biasanya berbanding
lurus dengan laju respirasinya.
Respirasi adalah suatu proses metabolisme dengan cara menggunakan oksigen
dalam pembakaran senyawa makromolekul seperti karbohidrat, protein dan lemak
5
senyawa penting yang dapat digunakan untuk mengukur proses respirasi ini
adalah glukosa, ATP, CO2 dan O2 (Winarno, 1981).
Tumbuhan terutama tumbuhan tingkat tinggi, untuk memperoleh makanan sebagai
kebutuhan pokoknya agar tetap bertahan hidup, tumbuhan tersebut harus
melakukan suatu proses yang dinamakan proses sintesis karbohidrat yang terjadi
di bagian daun satu tumbuhan yang memiliki klorofil, dengan menggunakan
cahaya matahari. Cahaya matahari merupakan sumber energi yang diperlukan
tumbuhan untuk proses tersebut. Tanpa adanya cahaya matahari, tumbuhan tidak
akan mampu melakukan proses fotosintesis, hal ini disebabkan kloropil yang
berada di dalam daun tidak dapat menggunakan cahaya matahari karena klorofil
hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari (Pantastico, 1986).
Konsentrasi O2 yang rendah dapat berpengaruh terhadap laju respirasi dan
penurunan proses oksidasi subtrat, pematangan tertunda, dan sebagai akibatnya
umur komoditi menjadi lebih panjang, perombakan klorofil tertunda, produksi
C2H4 rendah, laju pembentukan asam askorbat berkurang, perbandingan
asam-asam lemak tak jenuh berubah, laju degradasi senyawa pektin tidak secepat seperti
dalam udara normal. Bila kandungan CO2 dalam ruang penyimpan bertambah,
jumlah CO2 yang terlarut dan tergabung dengan beberapa zat penyusun dalam sel
pun meningkat (Pantastico, 1986).
Proses respirasi pada buah sangat bermafaat untuk melangsungkan proses
kehidupannya. Proses respirasi ini tidak hanya terjadi pada waktu buah masih
berada di pohon, akan tetapi setelah dipanen buah-buahan juga masih
6
digunakan pada proses pembakaran yang menghasilkan energi dan diikuti oleh
pengeluaran sisa pembakaran dalam bentuk CO2 dan air.
Jumlah CO2 yang dikeluarkan akan terus menurun, kemudian pada saat
mendekati senescene produksi CO2 kembali meningkat dan selanjutnya menurun
lagi. Buah-buahan yang melakukan respirasi semacam itu disebut buah
klimaterik, sedangkan buah-buahan yang jumlah CO2 yang dihasilkannya terus
menurun secara perlahan sampai pada saat senescene disebut buah non-klimaterik.
Produk pertanian yang berbeda kemungkinan mempunyai laju respirasi yang
berbeda pula, umumnya tergantung pada struktur morfologi dan tingkat
perkembangan jaringan bagian tanaman tersebut. Secara umum, sel‐sel muda
yang tumbuh aktif cenderung mempunyai laju respirasi lebih tinggi
dibandingkan dengan yang lebih tua atau sel-sel yang lebih dewasa. Masa simpan
produk dapat diperpanjang dengan menempatkannya dalam lingkungan yang
dapat memperlambat laju respirasi dan transpirasi melaluipenurunan suhu produk,
mengurangi ketersediaan O2 atau meningkatkan konsentrasi CO2, dan menjaga
kelembaban nisbi yang mencukupi dari udara sekitar produk (Utama, 2001).
Konsentrasi O2 rendah disekitar bahan dapat berpengaruh pada sifat fisiologis
buah-buahan dan sayuran (Pantastisco, 1986), diantaranya yaitu laju respirasi dan
oksidasi subsrtat menurun, pematangan tertunda dan sebagai akibatnya umur
komoditi lebih panjang, perombakan klorofil tertunda dan produksi C2H4 (etilen)
rendah, laju pembentukan askorbat berkurang serta laju degradasi senyawa pektin
7
Faktor-faktor yang mempengaruhi laju respirasi terbagi dua, yaitu;
a. Faktor internal
Semakin tinggi tingkat perkembangan organisme, maka akan semakin banyak
jumlah CO2 yang dihasilkan. Susunan kimiawi jaringan mempengaruhi laju
respirasi, pada buah-buahan yang banyak mengandung karbohidrat, maka laju
respirasi akan semakin cepat. Produk yang lebih kecil ukurannya mengalami
laju respirasi lebih cepat daripada buah yang besar, karena mempunyai
permukaan yang lebih luas yang bersentuhan dengan udara sehingga lebih
banyak O2 berdifusi ke dalam jaringan. Pada produk-produk yang memiliki
lapisan kulit yang tebal, laju respirasinya rendah, dan pada jaringan muda
proses metabolisme akan lebih aktif dari pada jaringan lebih tua (Pantastico,
1986).
b. Faktor eksternal
Umumnya laju respirasi meningkat 2-2,5 kali tiap kenaikan 10°C. Pemberian
etilen pada tingkat pra-klimaterik akan meningkatkan respirasi buah klimaterik.
Kandungan oksigen pada ruang penyimpanan perlu diperhatikan karena
semakin tinggi kadar oksigen, maka laju respirasi akan semakin cepat.
Konsentrasi CO2 yang sesuai dapat memperpanjang umur simpan buah-buahan
dan sayuran karena terjadi gangguan pada respirasinya. Kerusakan atau luka
pada produk juga sebaiknya dihindari karena dapat memicu terjadinya respirasi
8
Buah menurut pola respirasinya, terbagi menjadi 2 kelompok yaitu buah pola
pernafasaan klimaterik dan non-klimaterik. Buah pola pernafasan klimaterik
akan mengalami peningkatan laju produksi etilen dan CO2. Sedangkan buah non-
klimaterik tidak akan mengalami peningkatan laju produksi etilen dan CO2.
Etilen merupakan suatu hormon berbentuk gas yang dihasilkan secara alami oleh
buah- buahan yang mana gas tersebut dapa menyebabkan perubahan- perubahan
karakteristik tertentu.
2.2. Modified Atmosphere Storage (MAS)
Modifikasi komposisi udara dilakukan dengan menurunkan kadar oksigen dan
atau meningkatkan kandungan karbon dioksida (CO2). Kadang-kadang masih
diperlukan pula untuk mencegah agar gas ethylene yang diproduksi tidak
terkumpul di udara ruang penyimpanan. Pada umumnya udara yang semakin
menipis kandungan oksigennya serta semakin meningkat kandungan karbon
dioksida akan mengakibatkan menurunnya laju aktivitas pernapasan dari komoditi
segar. Sedang ethylene merupakan hormon tanaman, dimana dengan dosis yang
sangat kecil dapat besar pengaruhnya terhadap tahap-tahap metabolisme, termasuk
di dalamnya proses awal pematangan, kelayuan, dan kematangan serta proses
pembentukan senyawa phenolic.
Berbagai jenis kantong plastik yang memiliki berbagai derajat permeabilitas
terhadap uap air dan gas, dapat digunakan untuk penyimpanan MAS. Teknik
9
dengan beberapa jenis ketebalan, densitas serta permeabilitas dapat dipilih untuk
menjaga susunan komposisi atmosfer disekitar produk yang dikemas tersebut.
Jenis plastik polyethylene HDPE dengan derajat densitas tinggi telah digunakan
untuk menyimpan buah-buahan dan sayuran. Bahkan di dalam kantong plastik
tersebut telah diperlengkapi dengan senyawa penyerap (absorbent) terhadap gas
ethylene, misalnya dengan membran silikon atau kalium permanganat (Santoso,
2006).
Menurut Do dan Salunke dalam Pantastico (1986), penyimpanan dengan atmosfer
termodifikasi adalah penyimpanan dengan mengatur komposisi gas di dalam
ruang penyimpan dimana kandungan oksigennya dibuat rendah dan
karbondioksidanya dibuat tinggi dengan perbandingan tertentu sehingga
berpengaruh terhadap interaksi penyerapan dan pernafasan buah yang disimpan
2.3. Controlled Atmosphere Storage (CAS)
Teknik penyimpanan CAS merupakan penemuan yang sangat penting
dalam sistem pascapanen hasil hortikultura buah dan sayuran. Teknik ini bila
dikombinasikan dengan teknik pendinginan akan mampu mencegah aktivitas
pernapasan dan mungkin akan dapat menghambat prsoes pengempukan,
penguningan dan penurunan mutu.
Suhu udara dalam CAS dapat diatur dan dipertahankan dengan berbagai
cara. Salah satu cara yang sederhana yaitu dengan menempatkan komoditi
10
konsentrasi O2 menurun, kadar CO2 dapat juga diatur menurut dosis yang
dikehendaki dengan cara penggunaan senyawa penyerap CO2 biasanya digunakan
NaOH, khususnya bila konsentrasi CO2 meningkat tinggi sekali.
Cara lain ialah udara yang konsentrasi gas-gasnya telah diatur seperti CO2, N2
dan O2 dihembuskan ke dalam ruang penyimpanan. Tetral (total environment
control), telah mengembangkan sistem kontrol atmosfer. CO2 diproduksi dari
hasil pembakaran gas alam (Santoso, 2006).
2.4. Komposisi Udara
Susunan udara baru diketahui pada akhir abad ke-18 sewaktu Lavoisier, Priestly,
dan lainnya menunjukkan bahwa udara terutama terdiri atas dua zat : oksigen dan
nitrogen.
Oksigen dicirikan oleh kemampuannya mendukung kehidupan. Hal ini dikenali
jika suatu volume oksigen habis (dengan membakar lilin pada tempat tertutup,
misalnya), dan nitrogen yang tersisa tidak lagi dapat mempertahankan hewan
hidup. Lebih dari 100 tahun berlalu sebelum udara direanalisis secara cermat,
yang menunjukkan bahwa oksigen dan nitrogen hanya menyusun 99% dari
volume total, dan sebagian besar dari 1% sisanya adalah gas baru yang disebut
“argon”. Gas mulia lainnya (helium, neon, krypton, dan xenon) ada di udara
dalam jumlah yang jauh lebih kecil.
Ada beberapa jenis gas lain yang dijumpai pada permukaan bumi. Metana (CH4)
dihasilkan lewat proses bakteri, terutama di daerah rawa. Metana merupakan
11
lewat pelapukan materi tumbuhan di bawah permukaan bumi. Gas dapat juga
terbentuk dari reaksi kimia.
Tabel 1. Komposisi Udara
Penyusun Rumus Fraksi volume
Nitrogen N2 0.78110
Oksigen O2 0.20953
Argon Ar 0.00934
Karbon Dioksida CO2 0.00034
Neon Ne 1.82 x 10-5
Kondisi dan manfaat gas dalam atmosfer antara lain:
1. Nitrogen (N2)
Jumlahnya paling banyak, meliputi 78 bagian. Nitrogen tidak langsung
bergabung dengan unsur lain, tapi merupakan bagian dari senyawa organik.
2. Oksigen (O2)
Sangat penting bagi kehidupan, yaitu untuk mengubah zat makanan menjadi
energi hidup. Setiap hasil tanaman mempunyai ketahanan sendiri-sendiri
terhadap oksigen. Apabila oksigen dalam udara lebih dari 5% kebanyakan
buah-buahan ketahanannya kurang sehingga akan mudah mengalami
kerusakan. Beberapa buah-buahan bahkan dengan kadar oksigen lebih rendah
dari 5% telah mengalami kerusakan, seperti buah jeruk kerusakan sudah
berlangsung pada kadar oksigen sekitar 3%, kerusakan buah apel sudah
12
3. Karbon dioksida (CO2)
menyebabkan efek rumah kaca (greenhouse) transparan terhadap radiasi
gelombang pendek dan menyerap radiasi gelombang panjang. Dengan
demikian kenaikan kosentrasi CO2 di dalam atmosfer akan menyebabkan
kenaikan suhu di bumi.
Banyak pengamatan telah menunjukkan bahwa konsentrasi CO2 yang tepat
dapat menghambat perkecambahan dan pertumbuhan beberapa jenis jamur
yang menyerang buah-buahan dalam simpanan, seperti Rhizopus, Botrytis dan
Trichothecium. Hambatan itu tampak nyata pada 10 sampai 15% CO2, namun
rupanya konsentrasi CO2 yang tinggi dapat membunuh sel-sel, jadi
memberikan kemudahan untuk pertumbuhan jamur. Dalam beberapa kasus,
timbulnya rasa yang tidak dikehendaki menghilangkan keuntungan ini,
sehingga lebih baik menggunakan udara yang tidak mengandung CO2, tetapi
hanya mengandung persentase O2 yang rendah (Pantastico, 1986).
2.5. Perubahan Buah Selama Penyimpanan
Sayuran dan buah-buahan yang dipanen merupakan bentuk benda hidup. Oleh
karena itu komposisinya dan mutunya mengalami perubahan-perubahan karena
berlanjutnya kegiatan metabolisme setelah panen. Ketika masih terdapat pada
tanaman hidup, kehilangan karena transpirasi dapat diganti oleh cairan tanaman
yang mengandung air, mineral-mineral, dan bahan-bahan hasil fotosintesis.
Sesudah panen maka kehilangan substrat dan air tidak dapat diganti dan mulailah
13
Dengan menggunakan sistem dan penanganan yang tepat, diharapkan akan
meningkatkan kualitas buah segar tersebut. Beberapa bentuk kualitas yang perlu
diperhatikan pada buah segar yaitu: penampilan buah (kondisi luar buah), tekstur
(firmness, crispness, dan juiceness), flavor, serta kandungan nutrisi lainnya.
Dari segi penampilan termasuk didalamnya ukuran, bentuk, warna, dan ada
tidaknya kerusakan dan luka pada buah. Sedangkan yang dimaksud dengan flavor
adalah pengukuran tingkat kemanisan (sweetness), keasaman (acidity),
astringency, rasa pahit (bitterness), aroma.
Kandungan nutrisi pada buah dapat berupa vitamin A dan C, kandungan mineral,
dietari fiber, karbohidrat, protein, antioxidan phytochemical (carotenoid,
flavonoid, dan senyawa fenol lainnya). Faktor-faktor keamanan yang juga
mempengaruhi kualitas buah segar adalah residu dari pestisida, keberadaan logam
berat, mikotoxin yang diproduksi oleh berbagai spesies fungi dan kontaminasi
dari mikroba (Winarno, 2004).
a. Perubahan berat
Penyimpanan suhu tinggi menyebabkan proses fisiologis buah meningkat
sehingga mengakibatkan buah selama penyimpanan mengalami proses
respirasi dan transpirasi. Kehilangan air selama penyimpanan tidak hanya
menurunkan berat, tetapi juga menurunkan mutu dan menimbulkan kerusakan.
Penurunan berat buah pada penyimpanan dengan suhu dingin relatif lebih
14
ruang beberapa lama, menyebabkan kehilangan air pada buah yang disimpan
pada suhu berfluktuasi relatif lebih besar.
b. Perubahan tekstur
Seiring dengan bertambahnya waktu penyimpanan, secara perlahan buah
mulai menjadi lunak dan berair. Pelunakan buah selama penyimpanan
disebabkan oleh penurunan sifat permeabilitas dinding sel yang menyebabkan
hilangnya kemampuan menggelembung sel. Akibat lain dari kehilangan
permeabilitas ini adalah cairan sel dapat terlepas ke ruangan ekstra seluler dan
jaringan pembuluh. Gas-gas yang mengisi ruangan ini terganti oleh cairan
sehingga terjadi perubahan struktur, hal inilah yang menyebabkan pelunakan
tekstur ada buah.
c. Cita rasa
Cita rasa buah rusak karena beberapa sebab, kemungkinan yang paling sering
terjadi adalah karena kandungan zat-zat di dalam buah juga ikut menghilang
akibat penyimpanan pada suhu yang tidak tepat sehingga sangat berpengaruh
15
III.
METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan April – Juni 2013 di Laboratorium Daya, Alat,
dan Mesin Pertanian Jurusan Teknik Pertanian, Universitas Lampung.
3.2. Alat dan Bahan
3.2.1. Bahan penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah gas O2, gas CO2, indikator
bromthymol blue yang berfungsi sebagai indikator untuk menunjukan
kandungan CO2 dalam suatu larutan, aquades, dan Sodium Bikarbonat
(NaHCO3).
3.2.2. Alat penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah box container dengan
dimensi 188 cm × 113 cm × 150 cm, sehingga volume 3186,6 l, kompresor,
tabung gas CO2, venojack, spektrofotometer, suntikan, gelas ukur, pipet
16
Gambar 1. Box Container
3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Pencampuran gas O2 dan gas CO2 di dalam box container
a. Menyiapkan box container, kemudian memasang tabung CO2 dan
kompresor ke box container.
b. Memasukkan campuran udara dari kompresor dan CO2 dari tabung CO2
berdasarkan komposisi selama 2 jam.
c. Dengan menggunakan suntikan, gas diambil dari box container untuk
dianalisis guna menentukan konsentrasi karbondioksida. Sampel
diambil setiap 15 menit selama 2 jam pertama selama masa pemasukan
udara dan CO2, dilanjutkan dengan pengambilan sampel setiap 1 jam
selama 4 jam berikutnya.
d. Perlakuan komposisi campuran udara dan CO2 dapat dilihat pada tabel
di bawah ini.
113 cm
150 cm
188 cm Tempat Pengambilan
17
Larutan standar dibuat dengan menggunakan bromthymol blue (BTB) dan
sodium bikarbonat yang dilarutkan dengan aquades dengan perbandingan
campuran yaitu 0,01 gram bromthymol blue dengan 0,2 gram sodium
bikarbonat dilarutkan dalam 1 liter air (aquades).
BTB (0,01 gr) + NaHCO3 (0,2 gr) + Aquades (1 l) → Larutan standar
Sebanyak 4 ml larutan standar dimasukkan ke dalam venojack dan ditutup
dengan karet penyumbat yang kemudian divakumkan dengan menarik gas
dalam venojack dengan suntikan. Setelah itu venojack diinjeksikan dengan
gas CO2 murni menggunakan suntikan dengan volume 0,1; 0,2; 0,3; 0,4;
0,5; 0,6; 0,7; 0,8 ml.
Venojack yang telah diinjeksikan dikocok perlahan hingga terjadi
perubahan warna. Larutan tersebut kemudian dimasukan ke dalam kuvet
18
615 nm. Hasil pembacaan dengan satuan absorbansi dari CO2 murni
diplotkan dalam sebuah grafik dan dihasilkan kurva standar. Kurva ini
kemudian digunakan untuk mengkonversi nilai-nilai absorbansi dari
masing-masing sampel yang diukur.
b. Penentuan Konsentrasi CO2 di Dalam Box Container
Pengukuran konsentrasi CO2 dilakukan dengan pengambilan sampel gas
dari dalam box container dalam waktu yang ditentukan dengan alat
penyuntik, kemudian sampel gas tersebut diinjeksikan ke dalam 4 ml BTB
dalam venojack yang telah divakumkan. Banyaknya gas CO2 dapat
diketahui berdasarkan nilai absorbansi sampel gas yang telah dikonversi
19
Memasukkan Larutan Standar ke dalam Venojack
Mulai
Pembuatan Larutan Standar
Pengisian CO2 murni
Pengukuran Absorbansi Dengan Spektorofotometer
Ditampilkan Dalam Bentuk Grafik
Kurva Standar
Selesai
20
Gambar 3. Diagram alir pengukuran CO2
Mulai
Persiapan Box Container
Pengisian Gas Persiapan Alat dan Bahan
Pengambilan Sampel t1 sampai dengan t8
Stop Pengisian Gas
Pengambilan Sampel t9 sampai dengan t12
Pengukuran Absorbansi
Plot Dalam Kurva Standar
Pencatatan dan Analisis Data
21
3.4. Pengukuran Parameter
Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah jumlah gas CO2 di dalam box
container. Pengukuran gas CO2 yang berada di dalam box container dilakukan
dengan pengambilan sampel selama 15 menit sekali dalam waktu 2 jam dan
kemudian 1 jam sekali sampai 4 jam berikutnya. Nilai CO2 yang diperoleh
berdasarkan dari konversi yang menggunakan persamaan standar kemudian
diplotkan dalam grafik untuk melihat hubungannya terhadap waktu.
3.5. Analisis
Hasil absorbansi CO2 murni kemudian dibuat kurva standar untuk memperoleh
persamaan kurva standar. Kemudian dengan menggunakan analisis grafik, dapat
dilihat pola distribusi gas CO2 selama pengisian dan tanpa pengisian. Analisis
grafik ini digunakan untuk menentukan kapan waktu yang tepat untuk pengisian
V.
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang didapat dari hasil penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Jumlah CO2 pada masing-masing perlakuan yang telah diplotkan ke dalam
grafik memiliki pola yang hampir sama.
2. Persentase CO2 tertinggi untuk semua perlakuan terdapat di menit ke-120.
Persentase tertinggi terdapat di dalam perlakuan A, yaitu sebesar 15,55% dan
yang terendah terdapat di dalam perlakuan D, yaitu sebesar 14,16%.
3. Persentase CO2 rata-rata pada menit ke-120 untuk semua perlakuan sebesar
15,24%, sedangkan di menit ke-360 persentase CO2 rata-rata sebesar 5,92%.
4. Laju kehilangan CO2 terbesar terdapat di perlakuan C dan F, yaitu sebesar
76,34 l/jam, sedangkan yang terkecil terdapat di perlakuan D, yaitu sebesar
67,45 l/jam.
5. Waktu yang dibutuhkan untuk menurunkan volume gas CO2 hingga mencapai
1% berkisar antara 491,33 menit (perlakuan F) sampai 514,73 menit
37
5.2. Saran
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, disarankan agar:
1. Melakukan penelitian lanjutan dengan menggunakan komoditi buah dan
sayuran.
2. Memodifikasi box container tempat penyimpanan, seperti menambahkan
38
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2013. Komposisi Udara di Atmosfer. http://wajahpengetahuan. blogspot.com/. [Diakses pada tanggal 23 Desember 2014]
Argo, B.D. 2010. Sistem Monitoring Gas Oksigen Dan Karbondioksida Pada
Ruang Penyimpanan Sistem Udara Terkontrol. Jurnal Rekayasa
MesinVol.1, No. 3: 84-90
Apandi. 1984. Teknologi Buah dan Sayur. Alumni. Bandung. 106 hal.
Pantastico, ER. B. 1986. Fisiologi Pascapanen, Penanganan dan Pemanfaatan Buah-buahan dan Sayur-sayuran Tropika dan Subtropika
(Terjemahan Kamariyani 1997). Gajah Mada University Press. Yogyakarta. 906 hal.
Kartasapoetra. 1989. Teknologi Penanganan Pascapanen. Bina Aksara. Jakarta. 262 hal.
Muchtadi, D. 1992. Fisiologi Pasca Panen Sayuran dan Buah-Buahan (Petunjuk
Laboratorium). PAU Pangan dan Gizi IPB. Bogor.
Santoso, S.P. 2006. Teknologi Pengawetan Bahan Segar. FAPERTA UWIGA. Malang.
Soesanto, L. 2006. Penyakit Pascapanen Sebuah Pengantar. Kanisius. Yogyakarta. 273 hal
Utama, I. 2001. Pascapanen Produk Segar Hortikultura. Universitas Udayana. Bali.
Wardhanu, A. P. 2009. Rekayasa Sistem Penyimpanan Dengan teknologi Control Atmosphere dan Modified Atmosphere Storage Untuk
Memperpanjang Umur Simpan Buah. Universitas Brawijaya.
Malang.
Wikipedia. 2014. Difusi. Http: Wikipedia.org/difusi. [Diakses pada tanggal 23 Desember 2014].
