KAJIAN SIFAT FISIK DAN LISTRIK TERHADAP
KUALITAS DAGING SAPI PADA SUHU RUANG
YANG DIIRADIASI SINAR GAMMA
60Co
Ita Yulianita
G74103019
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
ii
ABSTRAK
Ita Yulianita. Kajian Sifat Fisik dan Listrik terhadap Kualitas Daging Sapi pada Suhu Ruang yang Diiradiasi Sinar Gamma 60Co. Dibimbing oleh Ir. Hanedi Darmasetiawan, MS dan Dr. Akhiruddin Maddu.
Penelitian ini mempelajari karakteristik daging sapi yang diiradiasi sinar gamma 60Co ditinjau dari sifat fisik dan listriknya. Penelitian ini terdiri atas dua tahap yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan menggunakan iradiasi masing-masing 1 kGy; 2,5 kGy; 3,5 kGy; 4,5 kGy; 5,5 kGy dan 7 kGy terhadap daging sapi. Karakterisasi fisik meliputi kekerasan, kadar air dan perubahan warna. Penelitian utama dilakukan dengan menggunakan 3 dosis yang baik dari penelitian pendahuluan yaitu dosis 2,5 kGy, 4,5 kGy dan 7 kGy. Karakterisasi pada penelitian utama yaitu karakterisasi sifat listrik, laju respirasi, pH, dan total bakteri. Pada umumnya nilai laju respirasi, pH, dan sifat listrik mengalami penurunan selama penyimpanan. Jumlah total bakteri mengalami kenaikan. Dosis iradiasi terbaik pada penelitian ini yaitu dosis 7 kGy.
iii
KAJIAN SIFAT FISIK DAN LISTRIK TERHADAP
KUALITAS DAGING SAPI PADA SUHU RUANG
YANG DIIRADIASI SINAR GAMMA
60Co
Ita Yulianita
G74103019
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Departemen Fisika
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
iv
Judul : Kajian Sifat Fisik dan Listrik terhadap Kualitas Daging Sapi pada Suhu Ruang yang Diiradiasi Sinar Gamma 60Co
Nama : Ita Yulianita NIM : G74103019
Menyetujui:
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Hanedi Darmasetiawan, MS
NIP. 130 367 084
Dr. Akhiruddin Maddu
NIP. 132 206 239
Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor
Tanggal Lulus :
Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS
v
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 13 Juli 1984 di Bangkalan, Madura. Penulis merupakan anak terakhir dari lima bersaudara dari pasangan bapak Sainindran dan Ibu Mamnoah. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun 1997 di SDN 4 Blega dan melanjutkan pendidikannya di SLTPN 1 Blega sampai tahun 2000. Pendidikan Lanjutan Menengah Umum (SMU) diselesaikan pada tahun 2003 di SMU 1 Bangkalan. Pada tahun yang sama penulis diterima melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) sebagai mahasiswa program studi fisika, jurusan fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
vi
PRAKATA
Alhamdulillah, pujidan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Judul yang dipilih dalam penelitian ini adalah Kajian Sifat Fisik dan Listrik terhadap Kualitas Daging Sapi pada Suhu Ruang yang Diiradiasi Sinar Gamma 60Co.
Dalam penelitian ini penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang ditujukan kepada
1. Bapak Ir. Hanedi Darmasetiawan dan bapak Dr. Akhiruddin Maddu selaku pembimbing atas segala saran, kritik, dorongan, dan bimbingannya selama penelitian dan penyusunan karya ilmiah ini
2. Mama dan ayah tercinta. Terima kasih atas semuanya. Doa, cinta dan kasih sayang yang berlimpah tak henti-hentinya kau berikan. Ku persembahkan karya ini untukmu
3. Seluruh staf TU dan laboran (pak Toni, pak Parman, pak Rahmat, pak Jun, pak Asep, pak Mus, pak Yani dan pak Mulyana). Terima kasih atas fasilitas dan kemudahan yang diberikan
4. Pak Cahyono (kepala bagian iradiasi BATAN), ibu Rubiah (laboran pengolahan pangan TPG) dan mbak Ari (staf PAU) dan Uliya. Terima kasih atas kesediaan waktunya
5. Phsycholic 40 (nenk, zea, hudar, euis, Koes, awit, opik dan rekan-rekan fisika 40, 41) thank guys atas kenangan terindahnya
6. Kakak-kakakku (mbak Otim, mbak Jum, kak Zain, mbak Via) terima kasih atas semangat dan dukungannya. Aku bangga menjadi adik kalian
7. Keluarga besar Citro di Madura. Semoga keluarga kita senantiasa mendapatkan rahmatNya amin..alm.om Ripin semoga amal ibadahnya diterima oleh Allah SWT
8. Keponakanku yang lucu (Quraisy, Najiba, Syek agil, Hilmi, Lousy, Putri, Iqbal). Terima kasih atas keceriannya
9. Keluarga besar bapak Mashudi (Om, Tante, Ndo, Een) terima kasih sudah menerima ita menjadi bagian keluarga ini
10.Yogie. Thanks for everything. Terima kasih untuk semangat dan dukungannya Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, April 2007
vii
DAFTAR
ISI
Halaman
ABSTRAK ... ii
HALAMAN JUDUL... iii
LEMBAR PENGESAHAN... iv
RIWAYAT HIDUP... v
PRAKATA... vi
DAFTAR ISI... vii
DAFTAR GAMBAR... ix
DAFTAR TABEL... x
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Perumusan Masalah ... 1
Tujuan Penelitian ... 1
Hipotesis ... 1
TINJAUAN PUSTAKA Daging Sapi... 1
Perubahan yang Terjadi Setelah Penyembelihan ... 2
Perubahan Warna ... 3
Mikroba pada Daging ... 3
Teknik Iradiasi pada Bahan Pangan... 3
Permasalahan Iradiasi Pangan... ... 4
Peraturan Perundang-Undangan Mengenai Iradiasi... 5
Sifat Dielektrik... 6
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ... 7
Bahan dan Alat ... 7
Metode Penelitian Penelitian Pendahuluan ... 7
Penelitian Utama ... 7
Rancangan Percobaan ... 8
Pengamatan... 8
HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian Pendahuluan Kadar Air... 10
Kekerasan... 11
Warna Notasi L ... 12
Warna Notasi a ... 12
Warna Notasi b... 13
Penelitian Utama Variasi Kapasitans pada Frekuensi Berbeda Selama Penyimpanan ... 14
viii
Nilai pH... 16
Total Bakteri... 17
Pengukuran Laju Respirasi ... 17
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 18
Saran ... 19
DAFTAR PUSTAKA... 19
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Teks
Gambar 1 Reaksi Perubahan Warna pada Daging Segar ... 3
Gambar 2 Bagan Prinsip Pengawetan Pangan dengan Iradiasi... . 6
Gambar 3 Bentuk Kapasitor... . 7
Gambar 4 Skema Penentuan Dosis Terpilih ... 7
Gambar 5 Skema Penelitian Utama ... 8
Gambar 6 Chromameter CR 200b ... 9
Gambar 7 Sensor CO2... 9
Gambar 8 LCR Hitester 3522-50 ... 9
Gambar 9 Hubungan Kadar Air terhadap Lama Penyimpanan (hari)... 10
Gambar 10 Hubungan Kekerasan terhadap Lama Penyimpanan (hari)... 11
Gambar 11 Hubungan Warna Notasi L terhadap Lama Penyimpanan (hari) ... 12
Gambar 12 Hubungan Warna Notasi a terhadap Lama Penyimpanan (hari) ... 12
Gambar 13 Hubungan Warna Notasi b terhadap Lama Penyimpanan (hari)... 13
Gambar 14 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 1 ... 14
Gambar 15 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 2 ... 14
Gambar 16 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 3 ... 14
Gambar 17 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 4 ... 14
Gambar 18 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 5 ... 14
Gambar 19 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 6 ... 14
Gambar 20 Hubungan Kapasitans terhadap Kadar Air Selama Penyimpanan ... 15
Gambar 21 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 6... 15
Gambar 22 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 2... 15
Gambar 23 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 3... 15
Gambar 24 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 4... 15
Gambar 25 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 5... 15
Gambar 26 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 6... 16
Gambar 27 Hubungan Nilai pH terhadap Lama Penyimpanan (hari)... 16
Gambar 28 Perubahan Konsentrasi CO2 pada Hari 1 ... 17
Gambar 29 Perubahan Konsentrasi CO2 pada Hari 2 ... 17
Gambar 30 Perubahan Konsentrasi CO2 pada Hari 3 ... 17
Gambar 31 Perubahan Konsentrasi CO2 pada Hari 4 ... 18
Gambar 32 Perubahan Konsentrasi CO2 pada Hari 5 ... 18
Gambar 33 Perubahan Konsentrasi CO2 pada Hari 6 ... 18
Lampiran Gambar Lampiran 1 Diagram Alir Rencana Penelitian ... 22
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Teks
Tabel 1 Daftar Komposisi Kimia dari Daging Sapi ... 2 Tabel 2 Persyaratan Dosis dalam Berbagai Penerapan Iradiasi Pangan ... 5 Tabel 3 Sifat Bahan Kemas yang Baik Diiradiasi... 6 Tabel 4 Pengaruh Dosis Iradiasi Berbeda terhadap Jumlah Bakteri
Selama Penyimpanan ... 16
Lampiran
Tabel Lampiran 1 Data Hasil Pengukuran Kadar Air Selama Penyimpanan
dan Uji Statistiknya ... 23 Tabel Lampiran 2 Data Hasil Pengukuran Kekerasan Selama Penyimpanan
dan Uji Statistiknya ... 24 Tabel Lampiran 3 Data Hasil Pengukuran Warna Selama Penyimpanan
dan Uji Statistiknya ... 25 Tabel Lampiran 4 Data Hasil Pengukuran Kapasitans Selama Penyimpanan dan Uji Statistiknya ... 27 Tabel Lampiran 5 Data Hasil Pengukuran Kadar Air pada Kapasitansi
Frekuensi 1 Hz Selama Penyimpanan... 33 Tabel Lampiran 6 Data Hasil Pengukuran Konstanta Dielektrik Selama
Penyimpanan dan Uji Statistiknya ... 34 Tabel Lampiran 7 Data Hasil Pengukuran pH Selama Penyimpanan
dan Uji Statistiknya ... 37 Tabel Lampiran 8 Data Hasil Pengukuran Laju Respirasi Selama Penyimpanan
dan Uji Statistiknya ... 38
KAJIAN SIFAT FISIK DAN LISTRIK TERHADAP
KUALITAS DAGING SAPI PADA SUHU RUANG
YANG DIIRADIASI SINAR GAMMA
60Co
Ita Yulianita
G74103019
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
ii
ABSTRAK
Ita Yulianita. Kajian Sifat Fisik dan Listrik terhadap Kualitas Daging Sapi pada Suhu Ruang yang Diiradiasi Sinar Gamma 60Co. Dibimbing oleh Ir. Hanedi Darmasetiawan, MS dan Dr. Akhiruddin Maddu.
Penelitian ini mempelajari karakteristik daging sapi yang diiradiasi sinar gamma 60Co ditinjau dari sifat fisik dan listriknya. Penelitian ini terdiri atas dua tahap yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan menggunakan iradiasi masing-masing 1 kGy; 2,5 kGy; 3,5 kGy; 4,5 kGy; 5,5 kGy dan 7 kGy terhadap daging sapi. Karakterisasi fisik meliputi kekerasan, kadar air dan perubahan warna. Penelitian utama dilakukan dengan menggunakan 3 dosis yang baik dari penelitian pendahuluan yaitu dosis 2,5 kGy, 4,5 kGy dan 7 kGy. Karakterisasi pada penelitian utama yaitu karakterisasi sifat listrik, laju respirasi, pH, dan total bakteri. Pada umumnya nilai laju respirasi, pH, dan sifat listrik mengalami penurunan selama penyimpanan. Jumlah total bakteri mengalami kenaikan. Dosis iradiasi terbaik pada penelitian ini yaitu dosis 7 kGy.
iii
KAJIAN SIFAT FISIK DAN LISTRIK TERHADAP
KUALITAS DAGING SAPI PADA SUHU RUANG
YANG DIIRADIASI SINAR GAMMA
60Co
Ita Yulianita
G74103019
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Departemen Fisika
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
iv
Judul : Kajian Sifat Fisik dan Listrik terhadap Kualitas Daging Sapi pada Suhu Ruang yang Diiradiasi Sinar Gamma 60Co
Nama : Ita Yulianita NIM : G74103019
Menyetujui:
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Hanedi Darmasetiawan, MS
NIP. 130 367 084
Dr. Akhiruddin Maddu
NIP. 132 206 239
Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor
Tanggal Lulus :
Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS
v
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 13 Juli 1984 di Bangkalan, Madura. Penulis merupakan anak terakhir dari lima bersaudara dari pasangan bapak Sainindran dan Ibu Mamnoah. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun 1997 di SDN 4 Blega dan melanjutkan pendidikannya di SLTPN 1 Blega sampai tahun 2000. Pendidikan Lanjutan Menengah Umum (SMU) diselesaikan pada tahun 2003 di SMU 1 Bangkalan. Pada tahun yang sama penulis diterima melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) sebagai mahasiswa program studi fisika, jurusan fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
vi
PRAKATA
Alhamdulillah, pujidan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Judul yang dipilih dalam penelitian ini adalah Kajian Sifat Fisik dan Listrik terhadap Kualitas Daging Sapi pada Suhu Ruang yang Diiradiasi Sinar Gamma 60Co.
Dalam penelitian ini penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang ditujukan kepada
1. Bapak Ir. Hanedi Darmasetiawan dan bapak Dr. Akhiruddin Maddu selaku pembimbing atas segala saran, kritik, dorongan, dan bimbingannya selama penelitian dan penyusunan karya ilmiah ini
2. Mama dan ayah tercinta. Terima kasih atas semuanya. Doa, cinta dan kasih sayang yang berlimpah tak henti-hentinya kau berikan. Ku persembahkan karya ini untukmu
3. Seluruh staf TU dan laboran (pak Toni, pak Parman, pak Rahmat, pak Jun, pak Asep, pak Mus, pak Yani dan pak Mulyana). Terima kasih atas fasilitas dan kemudahan yang diberikan
4. Pak Cahyono (kepala bagian iradiasi BATAN), ibu Rubiah (laboran pengolahan pangan TPG) dan mbak Ari (staf PAU) dan Uliya. Terima kasih atas kesediaan waktunya
5. Phsycholic 40 (nenk, zea, hudar, euis, Koes, awit, opik dan rekan-rekan fisika 40, 41) thank guys atas kenangan terindahnya
6. Kakak-kakakku (mbak Otim, mbak Jum, kak Zain, mbak Via) terima kasih atas semangat dan dukungannya. Aku bangga menjadi adik kalian
7. Keluarga besar Citro di Madura. Semoga keluarga kita senantiasa mendapatkan rahmatNya amin..alm.om Ripin semoga amal ibadahnya diterima oleh Allah SWT
8. Keponakanku yang lucu (Quraisy, Najiba, Syek agil, Hilmi, Lousy, Putri, Iqbal). Terima kasih atas keceriannya
9. Keluarga besar bapak Mashudi (Om, Tante, Ndo, Een) terima kasih sudah menerima ita menjadi bagian keluarga ini
10.Yogie. Thanks for everything. Terima kasih untuk semangat dan dukungannya Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, April 2007
vii
DAFTAR
ISI
Halaman
ABSTRAK ... ii
HALAMAN JUDUL... iii
LEMBAR PENGESAHAN... iv
RIWAYAT HIDUP... v
PRAKATA... vi
DAFTAR ISI... vii
DAFTAR GAMBAR... ix
DAFTAR TABEL... x
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Perumusan Masalah ... 1
Tujuan Penelitian ... 1
Hipotesis ... 1
TINJAUAN PUSTAKA Daging Sapi... 1
Perubahan yang Terjadi Setelah Penyembelihan ... 2
Perubahan Warna ... 3
Mikroba pada Daging ... 3
Teknik Iradiasi pada Bahan Pangan... 3
Permasalahan Iradiasi Pangan... ... 4
Peraturan Perundang-Undangan Mengenai Iradiasi... 5
Sifat Dielektrik... 6
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ... 7
Bahan dan Alat ... 7
Metode Penelitian Penelitian Pendahuluan ... 7
Penelitian Utama ... 7
Rancangan Percobaan ... 8
Pengamatan... 8
HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian Pendahuluan Kadar Air... 10
Kekerasan... 11
Warna Notasi L ... 12
Warna Notasi a ... 12
Warna Notasi b... 13
Penelitian Utama Variasi Kapasitans pada Frekuensi Berbeda Selama Penyimpanan ... 14
viii
Nilai pH... 16
Total Bakteri... 17
Pengukuran Laju Respirasi ... 17
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 18
Saran ... 19
DAFTAR PUSTAKA... 19
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Teks
Gambar 1 Reaksi Perubahan Warna pada Daging Segar ... 3
Gambar 2 Bagan Prinsip Pengawetan Pangan dengan Iradiasi... . 6
Gambar 3 Bentuk Kapasitor... . 7
Gambar 4 Skema Penentuan Dosis Terpilih ... 7
Gambar 5 Skema Penelitian Utama ... 8
Gambar 6 Chromameter CR 200b ... 9
Gambar 7 Sensor CO2... 9
Gambar 8 LCR Hitester 3522-50 ... 9
Gambar 9 Hubungan Kadar Air terhadap Lama Penyimpanan (hari)... 10
Gambar 10 Hubungan Kekerasan terhadap Lama Penyimpanan (hari)... 11
Gambar 11 Hubungan Warna Notasi L terhadap Lama Penyimpanan (hari) ... 12
Gambar 12 Hubungan Warna Notasi a terhadap Lama Penyimpanan (hari) ... 12
Gambar 13 Hubungan Warna Notasi b terhadap Lama Penyimpanan (hari)... 13
Gambar 14 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 1 ... 14
Gambar 15 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 2 ... 14
Gambar 16 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 3 ... 14
Gambar 17 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 4 ... 14
Gambar 18 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 5 ... 14
Gambar 19 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 6 ... 14
Gambar 20 Hubungan Kapasitans terhadap Kadar Air Selama Penyimpanan ... 15
Gambar 21 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 6... 15
Gambar 22 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 2... 15
Gambar 23 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 3... 15
Gambar 24 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 4... 15
Gambar 25 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 5... 15
Gambar 26 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 6... 16
Gambar 27 Hubungan Nilai pH terhadap Lama Penyimpanan (hari)... 16
Gambar 28 Perubahan Konsentrasi CO2 pada Hari 1 ... 17
Gambar 29 Perubahan Konsentrasi CO2 pada Hari 2 ... 17
Gambar 30 Perubahan Konsentrasi CO2 pada Hari 3 ... 17
Gambar 31 Perubahan Konsentrasi CO2 pada Hari 4 ... 18
Gambar 32 Perubahan Konsentrasi CO2 pada Hari 5 ... 18
Gambar 33 Perubahan Konsentrasi CO2 pada Hari 6 ... 18
Lampiran Gambar Lampiran 1 Diagram Alir Rencana Penelitian ... 22
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Teks
Tabel 1 Daftar Komposisi Kimia dari Daging Sapi ... 2 Tabel 2 Persyaratan Dosis dalam Berbagai Penerapan Iradiasi Pangan ... 5 Tabel 3 Sifat Bahan Kemas yang Baik Diiradiasi... 6 Tabel 4 Pengaruh Dosis Iradiasi Berbeda terhadap Jumlah Bakteri
Selama Penyimpanan ... 16
Lampiran
Tabel Lampiran 1 Data Hasil Pengukuran Kadar Air Selama Penyimpanan
dan Uji Statistiknya ... 23 Tabel Lampiran 2 Data Hasil Pengukuran Kekerasan Selama Penyimpanan
dan Uji Statistiknya ... 24 Tabel Lampiran 3 Data Hasil Pengukuran Warna Selama Penyimpanan
dan Uji Statistiknya ... 25 Tabel Lampiran 4 Data Hasil Pengukuran Kapasitans Selama Penyimpanan dan Uji Statistiknya ... 27 Tabel Lampiran 5 Data Hasil Pengukuran Kadar Air pada Kapasitansi
Frekuensi 1 Hz Selama Penyimpanan... 33 Tabel Lampiran 6 Data Hasil Pengukuran Konstanta Dielektrik Selama
Penyimpanan dan Uji Statistiknya ... 34 Tabel Lampiran 7 Data Hasil Pengukuran pH Selama Penyimpanan
dan Uji Statistiknya ... 37 Tabel Lampiran 8 Data Hasil Pengukuran Laju Respirasi Selama Penyimpanan
dan Uji Statistiknya ... 38
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Daging adalah komoditas peternakan yang mudah mengalami pembusukan. Pembusukan akan segera terjadi apabila daging hewan tersebut tidak diperlakukan dengan baik. Sifat ini dapat menimbulkan masalah baik pada produsen maupun konsumen.
Berbagai alternatif telah dilakukan untuk memperpanjang umur simpan produk ini, misalnya dengan penyimpanan dingin, penyimpanan beku, pengasapan, pengeringan maupun pengemasan. Namun, kerjanya masih terbatas pada kerusakan gizi produk, adanya cemaran bahan kimia maupun bakteri patogen.
Teknik iradiasi adalah salah satu cara pengawetan yang dapat meningkatkan mutu dan memperpanjang daya simpan pangan. Iradiasi merupakan metode pengawetan sterilisasi dingin, produk yang diawetkan tidak mengalami perubahan pada sifat alaminya. Namun, iradiasi bukanlah suatu metode yang ditujukan untuk menggantikan semua proses pengawetan konvensional tetapi hanya untuk melengkapi atau untuk dipakai bersama-sama dengan metode pengawetan lainnya.
Penelitian tentang iradiasi banyak dilakukan di negara-negara maju. Dewasa ini penelitian masalah teknik iradiasi pangan banyak dilakukan dan diterapkan di negara-negara berkembang, terutama yang mempunyai iklim tropis seperti Indonesia.
Organisasi Internasional, seperti WHO (World Health Organization) dan FAO (Food and Agriculture Organization) menyatakan bahwa proses penyinaran merupakan salah satu cara yang aman untuk mengurangi tingkat organisme berbahaya yang dapat membawa penyakit turunan pada produk makanan. Kegunaan penyinaran ini adalah untuk mengurangi organisme berbahaya pada makanan yang dikonsumsi oleh konsumen.
Pada umumnya, pemanfaatan iradiasi sinar gamma pada makanan bertujuan untuk membunuh mikroba perusak. Sebuah sinar tunggal gamma dari energi radiasi dapat membunuh jutaan mikroba, bukan saja yang terdapat pada permukaan tetapi menyeluruh terhadap produk. Mikroba perusak dapat berupa serangga baik dalam bentuk telur, pupa atau yang sudah dewasa dapat dimusnahkan dengan sinar gamma ini (Muchtadi 1992).
Perumusan Masalah
Daging sapi jika tidak diberi perlakuan pengawetan seperti pembekuan, pengeringan, pengasapan ataupun cara pengawetan lainnya maka kualitas daging akan cepat rusak. Salah satu alternatif untuk “memperpanjang umur” daging sapi agar lebih awet yaitu dengan dikenai iradiasi 60Co.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan 3 dosis terpilih pada penelitian pendahuluan, membedakan hasil karakterisasi dari daging sapi yang telah diiradiasi dengan daging sapi tanpa iradiasi (blanko) ditinjau dari sifat listrik dan sifat fisik daging, menentukan dosis terbaik dari beberapa dosis yang diteliti pada pengawetan daging sapi.
Hipotesis
Dosis iradiasi 60Co pada daging sapi yang berbeda akan menghasilkan mutu yang berbeda ditinjau dari sifat fisik, sifat listrik dan lama penyimpanan.
TINJAUAN PUSTAKA
Daging Sapi
Daging merupakan bahan pangan yang penting dalam memenuhi kebutuhan gizi. Selain mutu proteinnya tinggi, pada daging terdapat pula kandungan asam amino esensial yang lengkap dan seimbang.
Jenis daging dapat dibedakan berdasarkan umur sapi yang disembelih. Daging sapi yang dipotong pada usia sangat muda (3-14 minggu) disebut veal, dan berwarna sangat terang. Daging yang berasal dari sapi muda umur 14-52 minggu disebut calf, sedangkan yang berumur lebih dari satu tahun disebut beef.
Berdasarkan umur, jenis kelamin dan kondisi seksual, daging sapi (beef) berasal dari : (1) steer (sapi jantan yang dikastrasi sebelum mencapai dewasa kelamin), (2) heifer (sapi betina yang belum pernah melahirkan), (3) cow (sapi betina dewasa/pernah melahirkan), (4) bull (sapi jantan dewasa) dan (5) stag (sapi jantan yang dikastrasi setelah dewasa).
2
juga terdiri dari serabut-serabut otot dan serabut otot tersusun dari banyak fibril yang disebut miofibril. Miofibril tersusun dari banyak filamen yang disebut miofilamen. Jadi berdasarkan urutan ukuran (dari ukuran terbesar ke ukuran yang terkecil) yaitu otot tersusun dari berkas otot, serabut otot, miofibril dan miofilamen.
Jaringan ikat yang memiliki fungsi sebagai pengikat bagian-bagian daging serta mempertautkannya ke tulang dibedakan atas beberapa bagian antara lain epimisium adalah jaringan ikat yang terdapat di sekeliling otot, perimisium terletak diantara fasikuli dan endomisium yang terdapat disekeliling serabut otot (Soeparno 1998). Protein adalah komponen yang lengkap dan seimbang (Forrest & Aberle 1975). Daging selain mengandung protein juga mengandung air, lemak, karbohidrat dan komponen anorganik lainnya.
Tabel 1 Daftar Komposisi Kimia dari Daging Sapi
Kandungan zat Nilai (%)
Air Protein Karbohidrat
Zat terlarut bukan protein Vitamin 75 19 1,2 2,3 2,5 Sumber : Lawrie, 1995
Perubahan yang Terjadi Setelah Penyembelihan
Rigomortis adalah proses paling awal yang terjadi setelah hewan mati. Hewan yang disembelih dagingnya lentur dan lunak, kemudian terjadi perubahan-perubahan yaitu dagingnya menjadi keras, kaku dan tidak mudah digerakkan (Brown 1982). Perubahan-perubahan itu merupakan rangkaian proses biokimia dan fisikokimia seperti perubahan struktur jaringan daging, perubahan pH maupun daya mengikat air (Muchtadi & Sugiono 1992).
1. Perubahan pH
Menurut Buckle et al (1987), perubahan pH daging sesudah hewan mati pada dasarnya ditentukan oleh kandungan asam laktat yang terdapat pada daging. Asam laktat akan menyebabkan penurunan pH daging dan menyebabkan kerusakan struktur protein daging.
Asam laktat terbentuk karena tidak ada oksigen maka ion hidrogen yang dilepas pada glikolisis tidak dapat diikat oleh oksigen, sehingga akan terjadi akumulasi ion hidrogen dalam otot. Ion
hidrogen inilah yang kemudian digunakan untuk merubah asam piruvat menjadi asam laktat.
Daging hewan mempunyai pH akhir antara 5,3-5,6 yang sesuai dengan titik isoelektrik (Forrest et al 1975). Penurunan pH ini akan terjadi secara perlahan-lahan dari pH 7 ( pada hewan hidup) menjadi 5,6-5,7 dalam waktu 6-8 jam setelah mati dan pH akhir yang berkisar antar 5,3-5,6 ini dicapai kurang lebih 24 jam setelah postmorterm (Lawrie 1995).
Nilai pH yang dicapai mempengaruhi kualitas daging yang dihasilkan. Pada umumnya nilai pH yang tidak begitu tinggi yaitu rentang 5,1-6,1 akan menghasilkan struktur daging menjadi terbuka,warna merah cerah dan terang serta flavor lebih baik. Nilai pH yang tinggi yaitu rentang 6,2-7,2 akan menghasilkan daging berwarna merah gelap, flavor jelek serta memungkinkan pertumbuhan mikroba menjadi lebih capat (Buckle et al 1987).
2. Perubahan Daya Mengikat Air
Soeparno (1998) menyatakan daya mengikat air oleh protein daging atau
Water Holding Capacity (WHC) adalah
kemampuan daging untuk mengikat airnya atau air yang ditambahkan selama ada pengaruh kekuatan dari luar, seperti pemotongan daging, pemanasan, penggilingan dan tekanan.
Kelembaban daging dipengaruhi oleh dua jenis air, yaitu air terikat dan air bebas. Lebih kurang 95% air dalam daging diklasifikasikan sebagai air bebas dan selebihnya sebagai air yang terikat secara kimia (Lawrie 1995).
Menurut Forrest et al (1975), daging yang mempunyai pH tinggi akan mempunyai daya mengikat air yang tinggi, dagingnya berwarna pucat dan lembek. Daging ini dikenal dengan PSE (Pale Soft Exudative). Daging dengan pH yang rendah sampai mendekati titik isoelektrik akan mengakibatkan hilangnya atau berkurangnya daya mengikat air, akibatnya terjadi pengeluaran air dan zat makanan yang terlarut dari daging sehingga daging berwarna agak gelap, keras dan kering.
Daging ini disebut DFD (Dark Firm
3
Perubahan Warna
Warna daging sangat ditentukan oleh dua macam protein yaitu hemoglobin dan myoglobin. Myoglobin menempati 80-90% dari seluruh pigmen daging dan besar molekulnya lebih kurang seperempat molekul hemoglobin (Natasasmita 1987).
Lawrie (1995) menyatakan bahwa disamping pigmen daging penentu utama warna daging, faktor lain yang menentukan / mempengaruhi warna daging yaitu faktor pakan, spesies, bangsa, umur, jenis kelamin, stress (aktivitas fisik dan tipe otot), pH dan oksigen.
Jika terjadi oksidasi maka ion ferro (Fe2+) yang terjadi dalam myoglobin akan berubah
menjadi ion ferri (Fe3+) sehingga warna
daging akan menjadi coklat karena terbentuknya metmyoglobin. Keadaan oksigen berlebih (daging dibiarkan terbuka), maka terjadi oksigenasi dan warna daging menjadi cerah karena terbentuknya oksimyoglobin (Natasasmita 1987). Mekanisme perubahan warna daging dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Reaksi Perubahan Warna pada Daging Segar
Mikroba pada Daging
Daging merupakan bahan makanan yang mudah rusak dan tercemar oleh mikroorganisme. Hal ini disebabkan oleh kandungan gizi daging, kadar air, temperatur, oksigen dan tingkat keasaman.
Pembusukan daging dapat terlihat pada perubahan sifat kimia, fisik maupun organoleptik, yang mengakibatkan ditolaknya daging tersebut oleh konsumen. Kerusakan ini selain disebabkan oleh kegiatan mikroorganisme juga didukung oleh kegiatan enzimatis maupun non enzimatis yang terjadi sesaat setelah penyembelihan.
Nurwantoro et al (1997) menyatakan daging yang berasal dari hewan sehat adalah steril. Pencemaran daging oleh mikroba terjadi karena :
1. Kontaminasi sewaktu penyembelihan
dengan mikroba yang berasal dari kotoran, kulit, rambut, alat-alat penyembelih, pekerja, air, udara dan lingkungan tempat penyembelihan.
2. Pencemaran saat dilakukan handling
dan pengolahan
3. Tercemar selama penyimpanan.
Kecepatan kerusakan daging tergantung pada jumlah mikroba awal. Semakin banyak mikroba awal maka daging akan semakin cepat rusak. Pembusukan oleh aktifitas bakteri dapat digolongkan dalam dua golongan berdasarkan ada tidaknya oksigen, yaitu pembusukan pada keadaan aerobik dan pembusukan pada keadaan anaerobik.
Frazier dan Westhoff (1988) menyatakan bahwa terjadinya kerusakan pada daging yang disimpan dalam keadaan aerob ditandai dengan berlendir, perubahan warna pada pigmen daging, perubahan lemak, perubahan rasa dan bau. Sedangkan kerusakan pada keadaan anaerob adalah timbulnya spora dan bau busuk yang disebut putrefaksi.
Bakteri yang biasa terdapat pada permukaan daging yang baru disembelih yaitu jenis mesofilik. Bakteri ini biasanya berasal dari saluran pencernaan dan permukaan luar hewan tersebut. Pada daging mentah jumlah bakteri mesofilik dengan suhu pertumbuhan optimum 20-40°C menunjukkan tingkat sanitasi pada saat penyembelihan. Bakteri yang sering terdapat pada daging segar
misalnya Eschericia coli, Enterokoki,
Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens dan Salmonella. Pada daging yang didinginkan, mikroflora pada daging berubah menjadi psikrofilik yang mempunyai suhu pertumbuhan optimum 5-15°C, terutama dari grup Psedomonas, Acinotebacter, Moraxella (Fardiaz 1989).
Teknik Iradiasi pada Bahan Pangan
Kata radiasi dan iradiasi memiliki makna yang berbeda. Radiasi merupakan istilah umum yang biasa dipakai untuk semua jenis energi yang dipancarkan tanpa media, sedangkan iradiasi adalah penggunaan energi radiasi untuk penyinaran suatu bahan menggunakan sumber radiasi buatan secara terarah dan terkontrol (Maha 1985).
Berdasarkan spektrum elektromagnetik iradiasi dibedakan menjadi dua macam yaitu iradiasi panas dan iradiasi pengion. Jenis Metmyog lobin (coklat
)
Fe
3+ Myoglobin (merah keunguan)Fe
3+ Oksimyoglo bin (merah careh) Fe2+oksidasi oksidasi
reduksi reduksi oksigenasi
4
iradiasi yang biasa digunakan pada pengawetan bahan pangan adalah jenis iradiasi pengion. Jenis iradiasi ini memiliki energi yang tinggi yang dapat menimbulkan ionisasi pada materi yang dilaluinya. Jenis-jenis iradiasi pengion antara lain sinar elektron, sinar gamma dan sinar X (Maha 1981). Pada masa kini yang sering diaplikasikan untuk keperluan pengawetan
adalah sinar gamma. Keuntungan
pemakaian sinar gamma yaitu makanan yang diiradiasi tidak menjadi radioaktif, karena sinar tersebut menimbulkan radioaktivitas induksi (Winarno 1989). Sinar gamma dihasilkan oleh sejumlah sumber radioaktif, namun yang biasa digunakan pada pengawetan pangan adalah sinar gamma yang dihasilkan dari inti 60Co dan 137Cs. Sinar gamma ini memiliki panjang gelombang 10-11 sampai 10-7 cm (Diehl 1990).
Menurut Hermana (1991), radionuklida 137
Cs merupakan hasil samping reaktor nuklir dan tersedia dalam jumlah terbatas.
Sedangkan 60Co merupakan radio nuklida
yang terbuat dari 59Co alami yang dikenai neutron dalam reaktor nuklir serta tersedia
dalam jumlah banyak, sehingga 60Co pada
umumnya lebih sering digunakan sebagai sumber iradiasi pada pengawetan bahan pangan. Inti 60Co ini memancarkan dua sinar gamma dengan energi masing-masing 1,17 MeV dan 1,33 MeV dengan waktu paruh 5,27 tahun.
Persamaan reaksi intinya sebagai berikut : 59
27Co + 10 n 6027Co + γ Sama halnya seperti pengawetan dengan cara pemanasan dan pembekuan, pengawetan dengan iradiasi sinar gamma pada dasarnya merupakan suatu proses fisika. Iradiasi pada bahan pangan ditujukan untuk membunuh mikroba patogen, memperpanjang masa simpan komoditas yang mudah rusak, memperlambat pematangan buah dan menghambat pertunasan umbi-umbian (Wandowo 1988, dalam Perlis 2001). Dibandingkan dengan cara-cara lain, teknik iradiasi pada bahan pangan memiliki kelebihan antara lain :
1. Bahan pangan dapat tetap dalam
keadaan segar dalam jangka waktu yang lebih lama.
2. Kenaikan suhu bahan disterilkan
tidak melebihi 4°C jika menggunakan iradiasi pada dosis yang diperbolehkan, sehingga sterilisasi dengan cara ini disebut cold sterilization .
3. Bahan yang akan disterilkan dapat
ditempatkan dalam wadah kaleng, plastik dan lain-lain.
4. Zat-zat atau bahan-bahan yang
mudah rusak jika disterilisasi dengan panas dapat disterilisasi dengan cara iradiasi sinar gamma.
Permasalahan Iradiasi Pangan
Permasalahan yang menyangkut kesehatan pada makanan yang diiradiasi adalah permasalahan tentang gizi, mikrobiologi dan toksikologi.
a. Aspek Gizi
Masalah gizi pada makanan yang diiradiasi ialah kekhawatiran akan adanya perubahan kimia yang mengakibatkan penurunan nilai gizi makanan, yang menyangkut perubahan komposisi protein, vitamin dan lain-lain. Berbagai penelitian telah membuktikan bahwa makanan yang diiradiasi sampai dosis 1 kGy tidak menimbulkan perubahan yang nyata, sedangkan pada dosis 1-10 kGy bila udara pada saat iradiasi dan penyimpanan tidak dihilangkan akan mengakibatkan penurunan beberapa jenis vitamin.
b. Aspek Mikrobiologi
Dalam makanan iradiasi, masalah mikrobiologi yang mungkin timbul adalah sifat resistensi atau efek mutagenik dan peningkatan patogenitas mikroba (WHO 1991). Jenis mikroorganisme yang paling tahan terhadap iradiasi secara berurutan sebagai berikut : spora bakteri, khamir, kapang, bakteri gram positif, bakteri gram negatif. Ternyata bakteri gram negatif yang paling peka terhadap iradiasi. Oleh karena itu, untuk menekan proses pembusukan makanan dapat dimulai dengan menggunakan iradiasi dosis rendah.
c. Aspek Toksikologi
5
hidroksil secara kimiawi dikenal sangat reaktif dan dapat bertindak sebagai zat pereduksi ataupun pengoksidasi. FAO, WHO dan IAEA yang tergabung dalam Joint Expert Committee on Foof
Irradiation (JECFI) mengeluarkan
rekomendasi yang menyatakan bahwa semua jenis bahan pangan yang diiradiasi sampai batas 10 kGy adalah aman dikonsumsi dan tidak berbahaya bagi kesehatan.
Peraturan Perundang-Undangan Mengenai Iradiasi
Iradiasi merupakan teknologi pengawetan pangan yang sering menimbulkan kekhawatiran di kalangan masyarakat. Namun, kekhawatiran tersebut terjawab dengan adanya fakta-fakta hasil penelitian bahwa bahan pangan yang diiradiasi tetap aman bagi kesehatan masyarakat. Berdasarkan fakta tersebut, banyak negara di dunia yang mengizinkan penggunaan teknologi ini termasuk Indonesia.
Mengenai teknologi iradiasi ini pemerintah Indonesia melalui Departemen Kesehatan (1987) memberikan batasan tentang iradiasi yaitu setiap prosedur, metode atau perlakuan secara fisika yang dimaksudkan untuk melakukan radiasi ionisasi pada pangan dapat digunakan asalkan dosis maksimum yang diserap tidak melebihi dosis yang diizinkan (Damayanti 1994). Adapun badan yang mengawasi penggunaan iradiasi di Indonesia saat ini adalah Badan Pengawas Tenaga Nuklir (Bapeten).
Agar aspek keamanan konsumen lebih terjamin, maka pemerintah mengeluarkan peraturan mengenai bahan pangan yang diiradiasi dan sarana iradiasi, sehingga setiap pelaksanaan iradiasi harus mengacu pada peraturan tersebut. Peraturan tentang iradiasi yag masih digunakan saat ini adalah peraturan Menteri Kesehatan RI No 826 tahun 1987 dan No 152 tahun 1995. kedua peraturan tersebut kemudian digunakan sebagai bahan rujukan dalam penyusunan undang-undang pangan No 7 tahun 1996 yang berkaitan dengan makanan iradiasi.
Tabel 2 Persyaratan Dosis dalam Berbagai Penerapan Iradiasi Pangan
Tujuan Dosis (KGy) Produk Dosis rendah (sampai 1 KGy) Pencegah pertunasan Pembasmian serangga dan parasit Perlambatan proses fisiologis Dosis sedang (1-10KGy) Perpanjangan masa simpan Pembasmian mikroorganism
e perusak dan patogen Perbaikan sifat teknologi pangan Dosis tinggi (10-50KGy) Pensterilisasi-industri (kombinasi dengan panas sedang) Pensterilan bahan tambahan makanan tertentu dan komponennya 0,05 -0,15 0,15 -0,50 0,05 -1,0 1,0 -3,0 1,0-7,0 2,0-7,0 30-50 10-50 Kentang, bawang putih, bawang bonbay, jahe dll
Serelia, kacang-kacangan, buah segar dan kering, ikan dll
Buah-buahan dan sayuran segar
Ikan, arbei segar dll
Hasil laut segar dan beku, daging dan daging unggas segar/beku dll
Anggur (meningkatkan hasil sari), sayuran kering
(mengurangi waktu pemasakan) dll
Daging, daging unggas, hasil laut, makanan siap hidang, makanan steril (di rumah sakit)
Rempah-rempah, sediaan enzim, gum alami, dll
Dosis tinggi hanya digunakan untuk tujuan khusus. Komisi Codex Alimentarius Gabungan FAO/WHO belum menyetujui penggunaan dosis tinggi.
6
Prinsip pengawetan bahan pangan yang diiradiasi dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Bagan Prinsip Pengawetan Pangan dengan Iradiasi (Maha 1985)
Kemasan merupakan faktor yang penting yang perlu dipertimbangkan pada produk yang diiradiasi. Menurut IAEA (1999) ada beberapa syarat bahan kemas yang digunakan untuk produk yang diiradiasi yaitu bahan yang fleksibel, tahan bocor, transparan, terjaga dari migrasi uap air dan tidak mengandung zat-zat yang berbahaya.
Tabel 3 Sifat Bahan Kemas yang Diiradiasi Pengemasan
sterilisasi radiasi
Cocok hati-hati
Dihindari
Polypropylene EVA / PE Stretch plastic Heat seal Polyester Kraft paper PP Polyolefin Coextrusion * * * * * * * * * Sumber : Manna &Hursch, 1986
Sifat Dielektrik
Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronik yang dapat menyimpan muatan jika diberi medan listrik. Kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik disebut kapasitans.
Besar muatan yang tersimpan dalam kapasitor sebanding dengan beda potensialnya.
Q = C . V... (1) Keterangan : Q = muatan elektron (coulomb) C = nilai kapasitans (farad) V = besar tegangan (volt)
Besarnya arus (I) yang mengalir disebuah kapasitor sebanding dengan laju perubahan tegangan terhadap waktu (t) di dalam kapasitor. I =
dt
dQ
= Cdt
dV
.... (2)
Nilai kapasitans suatu kapasitor ditentukan oleh faktor geometri dan sifat bahan dielektriknya. Untuk tinjauan kapasitor keping sejajar, faktor geometri yang menentukan adalah luas penampang keping sejajar dan jarak antara kepingnya, sedangkan sifat bahan dielektriknya ditentukan oleh nilai konstanta dielektrik bahannya. Dielektrik adalah zat dimana semua partikel berkumpul didalamnya terikat kuat pada molekul penyusunnya. Kedudukan partikel bermuatan itu dapat bergeser sedikit akibat adanya suatu medan listrik, namun tetap disekitar molekulnya (Reitz 1993).
Besarnya nilai kapasitans kapasitor keping sejajar dinyatakan sebagai :
C = κεo
d
A
... (3)
Keterangan : κ = konstanta dielektrik εo = permitivitas ruang hampa (8,85 × 10-12 F/m) A = luas penampang keping
sejajar (m2) d = jarak antar dua plat kapasitor (m)
Pada ruang hampa kapasitans kapasitor dinyatakan sebagai :
Co = εo
d
A
... (4)
Jika di antara keping sejajar terdapat bahan dielektrik maka kapasitansnya sebesar :
C = ε
d
A
... (5)
Keterangan ε = permitivitas bahan dielektrik (F/m)
Besarnya konstanta dielektrik sebagai berikut
κ =
ο
ε
ε
=ο
C
C
... (6)
kenaikan kapasitans disebabkan oleh melemahnya medan listrik di antara keping kapasitor akibat adanya bahan dielektrik (Tipler 2001).
Sumber radiasi
Membunuh mikroorganisme Membunuh serangga Menunda kematangan buah dan sayur
Menunda pertunasan
Daya awet bahan pangan meningkat Efek biologis
Eksitasi dan ionisasi reaksi kimia Sel hidup pada bahan dan mikroorganisme
7
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Januari 2007 sampai dengan April 2007, bertempat di Laboratorium Biofisika, Laboratorium Eksperimen Fisika Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor dan juga dilaksanakan di Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi, Badan Tenaga Atom Nasional (BATAN) Pasar Jumat, Jakarta.
Bahan
Bahan utama yang digunakan pada penelitian ini adalah daging sapi 50 gram/potong. Bahan pengemas yang digunakan adalah plastik stretch plastic wrap sebagai pembungkus bagian atas dan mika sebagai alas.
Alat
Alat yang dipakai pada penelitian ini terdiri atas Alat utama : Irradiator Gamma Chamber 4000 A dengan sumber radiasi 60Co, Chromameter CR 200b, hardnessmeter, oven, LCR Hitester 3522-50, pH lakmus, sensor CO2. Beberapa alat bantu : timbangan digital, beberapa buah cawan petri, dua pelat yang berukuran sama.
Metode Penelitian Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk memilih dosis yang mungkin diberikan pada penelitian utama. Dosis yang diujikan pada penelitian pendahuluan ini dalam kisaran 1-7 kGy yaitu 1 kGy, 2,5 kGy, 3,5 kGy, 4,5 kGy, 5,5 kGy dan 7 kGy.
Pada penelitian pendahuluan juga dilakukan pembuatan kapasitor keping sejajar. Plat kapasitor dibuat dari keping PCB dengan
ukuran 5,5×5,5 cm2, bagian tepi disekat
dengan aklirik berukuran 0,5×0,5 cm. Bentuk rancang kapasitor
Gambar 3 Bentuk Kapasitor
Skema tahap penentuan dosis terpilih dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4 Skema Penentuan Dosis Terpilih
Penelitian Utama
Penelitian utama dilakukan untuk meneliti lebih lanjut perubahan sifat listrik dan sifat fisik daging sapi yang diiradiasi dengan beberapa dosis yang telah ditentukan pada penelitian pendahuluan. Skema tahap penelitian utama dapat dilihat pada Gambar 5.
Penentuan dosis terpilih dengan melihat kondisi daging yaitu daging
memiliki sifat fisik yang baik Dilakukan karakteristik fisik meliputi kekerasan, perubahan warna dan kadar air
yang dilakukan pada hari ke 1,3,7 Pemberian dosis pada daging dalam
kisaran 1-7 kGy (penentuan dosis sebesar 1; 2.5; 3.5; 4.5; 5.5; 7 kGy)
Daging dibersihkan dengan air kran
Daging dipotong–potong sebanyak 28 potong masing-masing seberat 50 gram
Pemilihan daging segar
+Q
-
Q
+
-
8
Gambar 5 Skema Penelitian Utama
Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak lengkap faktorial dengan dua kali pengulangan. Faktor-faktor perlakuan yang digunakan adalah :
Faktor 1 : proses penyinaran (A) A1 = 1 kGy
A2 = 2,5 kGy A3 = 3,5 kGy A4 = 4,5 kGy A5 = 5,5 kGy A6 = 7 kGy
Faktor 2 : lama penyimpanan (B) B1 = hari ke 1
B2 = hari ke 3 B3 = hari ke 7
Model rancangan acak lengkap (RAL) yaitu Yij = µ + Ai + Bj + (AB)ij + εij
i = 1, 2...6 j = 1, 2, 7 Keterangan :
Yij = nilai pengamatan pada faktor A pada taraf ke i, faktor B pada taraf ke j µ = rataan umum
Ai = nilai faktor A pada taraf ke i Bj = nilai faktor B pada taraf ke j
(AB)ij = nilai interaksi faktor A pada taraf ke i dan faktor B pada taraf ke j
εij = faktor galat
Pengamatan
Pengamatan mutu daging sapi yang disimpan pada berbagai dosis meliputi kekerasan, kadar air, perubahan warna, pH, laju respirasi, total bakteri dan nilai kapasitansnya.
1. Kekerasan
Pengukuran kekerasan daging sapi
dilakukan dengan alat Hardnessmeter
Hanedi. Sampel diletakkan sedemikian rupa pada alat Hardnessmeter sehingga letaknya stabil. Penekanan dilakukan pada beberapa tempat. Nilai kekerasan dapat dilihat secara langsung pada skala yang dinyatakan sebagai jarak tekan oleh ujung kayu (cm) × 7197,80 dyne/cm2.
2. Kadar Air
Kadar air daging sapi diukur dengan metode termogravimetri dengan menggunakan alat pengeringan oven. Daging sapi dengan berat tertentu dimasukkan dalam suatu wadah yang telah diketahui massanya. Sampel dikeringkan pada oven dengan suhu 80oC selama 12 jam kemudian ditimbang dan dilanjutkan dengan pengeringan bertahap sampai massa konstan.
KA (bb) =
A
B
A
−
×100% ….. (7)
Keterangan :
KA (bb) = kadar air berat basah daging sapi (%)
A = massa daging sapi
sebelum dikeringkan (gram) B = massa daging sapi
setelah dikeringkan (gram) Dilakukan karakteristik fisik
dan listrik meliputi : laju respirasi, nilai kapasitans dengan rentang frekuensi 1-1000 Hz pada hari ke 1, 2, 3, 4,
5, 6 dan dibandingkan dengan daging tanpa iradiasi (blanko)
Dosis I Dosis III
Daging dibersihkan dengan air kran
Dosis II
Penentuan nilai pH yang dilakukan pada hari ke 1,
2, 3, 4, 5, 6 dan dibandingkan dengan
daging tanpa iradiasi (blanko)
Penentuan nilai total bakteri setelah diiradiasi dan dibandingkan dengan daging tanpa iradiasi (blanko) pada
hari ke 1, 3, 6 Pemilihan daging segar
9
3. Perubahan Warna
Perubahan warna dapat diukur dengan menggunakan Chromameter CR 200b. pada alat ini menggunakan sensor sinar yang langsung dikenakan pada sampel.
Gambar 6 Chromameter CR 200b
Adapun tahapan analisisnya sebagai berikut :
a. Alat dinyalakan dengan menekan
tombol ON.
b. Tekan MODE hingga muncul huruf
L, a, b pada monitor
c. Sampel yang akan diukur dikenai
measuring head
d. Nilai L, a, b tercatat di monitor e. Apabila pengukuran telah selesai alat
dimatikan
4. Pengukuran Laju Respirasi
Pengukuran laju respirasi dilakukan
dengan menggunakan alat sensor CO2.
Daging sapi tersebut diletakkan dalam sebuah botol kemudian alat sensor CO2 dimasukkan kedalam botol tersebut sampai bagian ujung botol terikat kuat
dengan ujung sensor CO2, kemudian
sensor CO2 terhubung dengan interface. Dari interface dilanjutkan ke komputer sehingga akan tampak nilai dari laju respirasinya.
Gambar 7 Sensor CO2
5. Kapasitans
Kapasitans diukur dengan menggunakan alat LCR meter dengan berbagai frekuensi (langsung terbaca kapasitans pada frekuensi tertentu).
Gambar 8 LCR Hitester 3522-50
Pengukuran kapasitans yang dilakukan dalam penelitian ini menggunakan alat bernama LCR Hitester 3522-50 produk Hiokl E.E Coorporation, dimana dengan mengikuti prosedur penggunaan alat tersebut maka nilai kapasitans dapat dibaca langsung.
Prosedur penggunaan alat tersebut yaitu daging sapi yang telah ditempatkan pada plat kapasitor dihubungkan ke alat LCR Hitester, lalu tekan tombol POWER. Layar akan menyala dan ada dua partisi pengukuran, sisi sebelah kiri merupakan parameter kunci untuk berbagai pengukuran yang dilakukan seperti mengukur kapasitans disimbolkan dengan Cs dan parameter lainnya. Pada sisi sebelah kanan merupakan parameter untuk setting alat seperti untuk menset frekuensi yang sesuai. Untuk memvariasikan frekuensi lihat partisi sebelah kanan, lalu menekan MENU. pada layar akan muncul parameter-parameter yang akan divariasikan lalu
menekan FREK, selanjutnya setting
frekuensi yang diinginkan dan menekan EXIT. Nilai kapasitans dapat dibaca dilayar. Jika nilai kapasitans didapat maka konstanta dielektriknya dapat dicari
secara manual dengan menggunakan
persamaan (6). 6. Total Bakteri
Penghitungan total bekteri dimulai dengan pemupukan 10 gram sampel yang dimasukkan ke dalam plastik untuk selanjutnya dituang dengan 90 ml larutan aquades steril dan dihancurkan dengan
blender. Sampel tersebut dipipet
sebanyak 1 ml dan dimasukkan kedalam tabung reaksi yang berisi 9 ml larutan pengencer . Parametersetting Parameter kunci Kawat penghubung Tombol power Monitor Measuring head
Tombol mode
Tombol on
Sensor CO2
10
Sampel yang sudah diencerkan, kemudian dimasukkan kedalam cawan petri steril masing-masing sebanyak 1 ml secara aseptis untuk ditumbuhkan pada
medium PCA (Plate Count Agar).
Sampel yang telah membeku, diinkubasi dengan posisi terbalik pada suhu 37°C selama 24 jam. Total bakteri dihitung dengan metode TPC (Total Plate Count) sesuai prosedur yang dikemukakan oleh Fardiaz (1992). Penghitungan koloni dapat dilakukan dengan rumus di bawah ini :
Jumlah koloni per gram = jumlah koloni per cawan × 1/faktor pengenceran..(8)
7. pH (Keasaman)
pH merupakan singkatan dari pondus hidrogenii. Tahun 1909 pH didefinisikan sebagai negatif logaritma sepuluh konsentrasi ion hidrogen. Dapat dituliskan sebagai berikut
pH = - log [H+]………. (9) pH sering menentukan mikroba yang tumbuh dalam makanan dan produk yang dihasilkan. Setiap mikroba masing- masing mempunyai pH optimum, minimum dan maksimum untuk pertumbuhan. Sebagai contohnya bakteri yang dapat tumbuh paling baik pada pH mendekati netral tetapi beberapa bakteri menyukai suasana asam dan yang lain dapat tumbuh dengan sedikit asam atau dalam suasana basa (Supriyadi 2005). Alat untuk mengukur pH yaitu lakmus.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian Pendahuluan
Kadar Air
Air yang dikandung oleh bahan pangan terdiri dari air bebas, air yang terikat kuat dan air yang terikat lemah. Air yang terikat kuat sangat sukar untuk dihilangkan atau diuapkan. Sedangkan kedua jenis air lainnya sangat mudah diuapkan dengan pemanasan biasa (Suhardi et al 1996). Lebih kurang 95 % air dalam daging diklasifikasikan sebagai air bebas dan 5 % sebagai air yang terikat.
Berdasarkan analisis sidik ragam terhadap kadar air menghasilkan nilai F hitung lebih kecil terhadap F tabel ( Tabel Lampiran 1) artinya semua sampel memiliki nilai yang tidak berbeda nyata sehingga tidak dapat diujikan lebih lanjut (melalui uji duncan). Pada hari ke 1 yaitu kadar air paling besar
pada sampel tanpa iradiasi (0 kGy) karena pada kondisi tanpa iradiasi penguapan air sebagai akibat adanya transpirasi lebih sulit, sedangkan dosis yang lainnya memiliki nilai kadar air yang tidak berbeda jauh tetapi dosis 7 kGy nilai kadar airnya lebih rendah (62,55 %) dari nilai blanko dan dosis yang lain sehingga dosis 7 kGy memiliki nilai kadar air yang baik artinya daging dengan dosis 7 kGy masih terlihat segar karena kandungan airnya sedikit. Data lengkapnya dapat dilihat pada Tabel Lampiran 2. Semakin besar dosis yang diberikan maka kadar airnya semakin kecil. Hal ini dikarenakan ikatan molekul air akan terpecah akibat energi yang diterima sampel sangat besar sehingga molekul air akan lebih mudah untuk transpirasi. Nilai rata-rata kadar air daging pada berbagai perlakuan selama penyimpanan pada suhu ruang dapat dilihat pada Tabel Lampiran 2.
50 55 60 65 70 75 80
1 3 7
lam a penyim panan (hari)
[image:30.595.324.519.322.459.2]ka d ar ai r ( % ) 0 kGy 1 kGy 2,5 kGy 3,5 kGy 4,5 kGy 5,5 kGy 7 kGy
Gambar 9 Hubungan Kadar Air terhadap Lama Penyimpanan (hari)
Perlakuan dosis iradiasi terhadap kadar air pada hari ke 3 memperlihatkan pengaruh yang nyata artinya terdapat perbedaan nilai pada semua sampel. Sampel dengan dosis 1 kGy memiliki kandungan air daging sedikit (58,09%) selama penyimpanan daripada dosis yang lain jika dibandingkan terhadap sampel tanpa iradiasi (0 kGy). Hal ini memberikan arti bahwa penguapan air dengan dosis 1 kGy lebih cepat sehingga daging masih terlihat segar.
11
memperlihatkan penurunan kadar air daging dengan beberapa dosis iradiasi dan tanpa iradiasi (blanko) selama penyimpanan.
Setiap bahan bila diletakkan dalam udara terbuka maka kadar air akan mencapai kesetimbangan dengan kelembaban udara di sekitarnya. Dalam proses pengukuran kadar air sangat dimungkinkan terjadinya penurunan suhu. Hal ini disebabkan pada saat pengukuran massa akhir, bahan yang ditimbang diluar pemanas, suhu bahan tersebut dipengaruhi oleh udara luar. Pengurangan kadar air pada daging terjadi akibat proses transpirasi yaitu penguapan air (air yang tidak terikat kuat pada permukaan) dan dapat juga diakibatkan karena proses respirasi. Kadar air sangat berpengaruh terhadap konsistensi dan keawetan bahan pangan. Hilangnya kandungan air dalam jumlah yang kecil akan mengakibatkan penampakan daging menjadi keriput dan lembek. Semakin besar kadar air maka mikroorganisme cepat tumbuh, karena air merupakan suatu media atau sarana perkembangan bakteri. Kadar air yang dipilih berdasarkan hasil dari 3 dosis iradiasi yaitu dosis 2,5 kGy, 4,5 kGy, 7 kGy.
Kekerasan
Nilai kekerasan diukur dengan
menggunakan hardnessmeter Hanedi (hasil
yang didapat dikalikan dengan 7197,80
dyne/cm2). Semakin dalam penekanan oleh
ujung kayu berarti angka kekerasan tinggi artinya daging tersebut teksturnya lunak. Terjadinya pelunakan diakibatkan oleh perubahan tekanan turgor sel. Perubahan turgor sel ini pada umumnya disebabkan oleh terjadinya perubahan komposisi dinding sel. Salah satu senyawa penyusun dinding sel tersebut adalah pektin. Pada saat penyimpanan, pektin yang tidak dapat larut (protopektin) menurun jumlahnya karena diubah menjadi pektin yang dapat larut (Winarno 1981). Zat pektin merupakan salah satu komponen dari dinding sel atau lamella. Menurunnya kekerasan terjadi karena degradasi pektin yang dikatalis oleh enzim pektin metil esterase yang menghasilkan asam poligalakturanat bebas dan metanol serat enzim poligalakturonase yang memecah ikatan 1,4 glikolisik dari molekul pektin.
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000
1 3 7
lam a penyim panan (hari)
k eke ras an ( d yn e/ c m 2
) 0 kGy
[image:31.595.325.519.85.235.2]1 kGy 2,5 kGy 3,5 kGy 4,5 kGy 5,5 kGy 7 kGy
Gambar 10 Hubungan Kekerasan terhadap Lama Penyimpanan (hari)
Hasil analisis sidik ragam kekerasan tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. Dari analisis sidik ragam menunjukkan bahwa F hitung lebih kecil dari F tabel (Tabel Lampiran 2). Sebenarnya, efek iradiasi terhadap kekerasan tidak segera muncul setelah iradiasi tetapi terjadi setelah beberapa jam atau beberapa hari setelah iradiasi (Maha 1981). Pada hari ke 1 dosis 7 kGy memiliki nilai kekerasan yang kecil (37788,4 dyne/cm2) sehingga daging memiliki struktur yang kuat jika dibandingkan dengan dosis yang lain dan sampel tanpa iradiasi (blanko). Langerak (1990) dalam Rosalina et al (1992) mengemukakan bahwa dosis iradiasi mempengaruhi permeabilitas dinding sel sehingga nilai kekerasan semakin rendah dengan semakin tingginya dosis yang diberikan.
Pada hari ke 3 semua dosis memiliki nilai kekerasan yang berbeda satu sama lain. Dosis 2,5 kGy menunjukkan nilai yang lebih rendah (23392,8 dyne/cm2) dibanding dosis yang lain dan tanpa iradiasi sehingga dikatakan bahwa daging dengan dosis 2,5 kGy mengalami kelayuan sedikit dibanding dosis yang lain.
12
Warna Notasi L
Warna merupakan salah satu ukuran kualitas dari daging. Jika warna kurang menarik seperti kecoklatan atau kehijauan maka nilainya akan berkurang karena kurang menarik konsumen.
Notasi L menyatakan kecerahan (cahaya pantul yang menghasilkan warna akromatik putih, abu-abu dan hitam) dengan kisaran nilai dari 0 untuk warna hitam dan bernilai 100 untuk warna putih. Nilai L yang semakin besar daging makin pucat artinya fisik daging makin rusak.
Perubahan nilai L pada daging menunjukkan adanya perubahan tingkat kecerahan. Tingkat kecerahan berhubungan dengan pigmen yang dihasilkan oleh protein yaitu mioglobin. Semakin rendah konsentrasi mioglobinnya maka semakin cepat proses pelayuan. Nilai rata-rata L daging dapat dilihat pada Tabel Lampiran 3.
20 25 30 35 40 45 50 55 60
1 3 7
lam a penyim panan (hari)
wa rn a n o ta s i L 0 kGy 1 kGy 2,5 kGy 3,5 kGy 4,5 kGy 5,5 kGy 7 kGy
Gambar 11 Hubungan Warna Notasi L terhadap Lama Penyimpanan (hari)
Berdasarkan analisis sidik ragam warna daging tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. Dosis iradiasi tidak berpengaruh terhadap tingkat kecerahan daging. Pada hari ke 1 sampel dengan dosis 7 kGy memiliki tingkat kecerahan yang rendah (41,99). Pada hari ke 3 nilai L pada umumnya mengalami kenaikan. Hal ini dikarenakan daging yang diiradiasi mengalami kenaikan konsentrasi mioglobin yang lebih cepat. kenaikan konsentrasi mioglobin disebabkan oleh keadaan oksigen yang berlebih maka akan terjadi oksigenasi sehingga daging menjadi lebih cerah (oksimioglobin). Sebaliknya, L mengalami penurunan jika konsentrasi mioglobin berkurang. Dosis iradiasi yang mengalami kenaikan tingkat kecerahan daging tetapi masih dalam batas minimum dari kondisi kontrol yaitu dosis 4,5 kGy (34,06).
Penurunan konsentrasi mioglobin terjadi pada hari ke 7. hal tersebut menggambarkan bahwa pelayuan mulai terjadi. Sampel dengan
dosis 7 kGy menunjukkan nilai L lebih rendah (40,26) dari dosis yang lainnya selama penyimpanan sehingga dapat dinyatakan bahwa dosis 7 kGy tingkat kecerahannya berkurang sedikit atau sedikit mengalami pelayuan dibanding dengan dosis yang lain. Perubahan warna terjadi karena adanya perubahan status ion besi dalam pigmen daging (mioglobin). Jika terjadi oksidasi maka ion ferro (Fe2+) akan berubah menjadi ion ferri
(Fe3+) dan warna daging akan berubah
menjadi coklat karena terbentuknya metmioglobin artinya daging sudah mengalami pembusukan. Gambar 11 memperlihatkan nilai L daging dengan beberapa dosis iradiasi dan tanpa iradiasi selama penyimpanan. Kecerahan yang dipilih berdasarkan hasil dari 3 dosis iradiasi yaitu 2,5 kGy, 4,5 kGy, 7 kGy.
Warna Notasi a
Nilai a menyatakan warna akromatik campuran merah dan hijau dengan nilai +a (positif) dari 0-100 untuk warna merah dan nilai –a (negatif) dari 0 sampai -80 untuk warna hijau. Nilai a pada penelitian ini berkisar pada harga yang positif sehingga nilainya dapat dijadikan sebagai indikasi tingkat warna merah pada daging.
Pada umumnya, nilai a pada daging mengalami kenaikan. Hal ini menunjukkan adanya peningkatan warna merah pada daging selama penyimpanan. Nilai a pada daging yang semakin besar menunjukkan bahwa daging menjadi rusak.
10 12 14 16 18 20 22 24
1 3 7
lama penyimpanan (hari)
w a rn a n o tas i a 0 kGy 1 kGy 2,5 kGy 3,5 kGy 4,5 kGy 5,5 kGy 7 kGy
Gambar 12 Hubungan Warna Notasi a terhadap Lama Penyimpanan (hari)
[image:32.595.325.508.499.685.2]13
Sampel dengan dosis 7 kGy memiliki warna merah yang lebih rendah (15,31) dari dosis yang lainnya dan sampel tanpa iradiasi (blanko) sehingga sample terlihat masih segar. Pada hari ke 3 semua sampel memiliki nilai yang berbeda. Dosis 2,5 kGy memiliki nilai a yang lebih rendah (16,35) dari dosis yang lainnya dan tanpa iradiasi (blanko). Pada hari ke 7 mengalami perubahan. Dosis 4,5 kGy memiliki nilai yang lebih rendah (16,38) dibandingkan dosis yang lain yang artinya daging dengan dosis 4,5 kGy memiliki penampakan warna yang masih merah dan terlihat masih segar. Gambar 12 memperlihatkan kenaikan nilai a daging dengan beberapa dosis iradiasi dan tanpa dosis iradiasi selama penyimpanan. Warna merah yang dipilih berdasarkan hasil dari 3 dosis iradiasi yaitu 2,5 kGy, 4,5 kGy, 7 kGy.
Bertambahnya mikroorganisme tertentu dan adanya jaringan in vivo yang rusak juga dapat mempengaruhi warna daging. Warna yang terbentuk yaitu warna hijau sulfimioglobin hasil reaksi mioglobin dengan hidrogen sulfida dan oksigen dan warna hijau koleglobin dari reaksi mioglobin dengan hidrogen peroksida. Hal yang sama akan terjadi pada daging dalam bungkusan yang oksigennya terbatas. Oksigen berkurang karena adanya aktivitas biokimia dan mikroorganisme aerobik, dan daging tersebut berubah warnanya menjadi keungu-unguan yang kurang menarik yang dihasilkan dari mioglobin yang tereduksi.
Warna Notasi b
Notasi b menyatakan warna kromatik campuran biru dan kuning. Dengan nilai +b (positif) dari 0 sampai 70 untuk warna kuning dan –b (negatif) dari 0 sampai -70 untuk warna biru. Nilai b yang didapat pada penelitian berkisar pada b positif yang menunjukkan tingkat warna kuning pada daging.
Pada umumnya nilai b daging selama penyimpanan mengalami kenaikan. Adanya kenaikan pada nilai b pada daging menunjukkan adanya kenaikan kadar kekuningan pada daging yang berarti kualitas daging tidak bagus. Kadar kekuningan karena daging memiliki kadar lemak. Warna lemak daging bergantung pada pigmen daging yaitu karotenoid yang menyebabkan warna daging menjadi kuning kemerahan. Karotenoid sangat larut dalam air dan merupakan hidrokarbon dengan banyak ikatan tidak jenuh. Bila lemak dihidrogenasi maka akan terjadi hidrogenasi
karotenoid sehingga warna merah akan berkurang dan warna kuning meningkat.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 3 7
lam a penyim panan (hari)
w a rna not a s i b 0 kGy 1 kGy 2,5 kGy 3,5 kGy 4,5 kGy 5,5 kGy 7 kGy
Gambar 13 Hubungan Warna Notasi b terhadap Lama Penyimpanan (hari)
Hasil analisis sidik ragam memperlihatkan semua sampel tidak berbeda nyata berdasarkan perbedaan dosis tersebut. Pada hari ke 1 sampel dengan dosis 7 kGy memiliki nilai b yang lebih rendah (1,16) dari nilai dosis tanpa iradiasi (blanko) dan dosis yang lainnya sehingga dikatakan dosis 7 kGy memiliki nilai kadar kekuningan yang kecil atau sedikit dan memiliki warna merah yang banyak sehingga daging masih terlihat segar. Pada hari ke 3 dosis 2,5 kGy memiliki nilai b yang rendah (1,06) dari dosis yang lainnya. Pada hari ke 7 menunjukkan dosis 2,5 kGy tetap memiliki nilai b yang paling rendah (1,02). Dosis 2,5 kGy memiliki nilai yang cenderung konstan sehingga dapat dikatakan bahwa warna daging masih terlihat bagus sampai akhir penyimpanan. Gambar 13 memperlihatkan peningkatan nilai b daging dengan beberapa dosis iradiasi dan tanpa iradiasi selama penyimpanan. Warna kuning yang dipilih berdasarkan hasil dari 3 dosis iradiasi yaitu 2,5 kGy, 4,5 kGy, 7 kGy.
Penelitian Utama
Penelitian utama dilakukan untuk mengukur nilai sifat listrik, pH, total bakteri dan nilai laju respirasi.
[image:33.595.324.515.120.557.2]14
Variasi Kapasitans pada Frekuensi Berbeda Selama Penyimpanan
0 200 400 600 800 1000 1200 1
100 200 300 400 500 600 700 800 900
[image:34.595.325.515.86.218.2]frekuensi (Hz) kap asi tan si ( µ F ) 0 kGy 2,5 kGy 4,5 kGy 7 kGy
Gambar 14 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 1
0 100 200 300 400 500 600 700 800 1
150 300 450 600 750 900
fre k ue ns i (Hz)
k a pa s it a ns i ( µ
F) 0 kGy
2,5 kGy
4,5 kGy
[image:34.595.114.306.87.243.2]7 kGy
Gambar 15 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 2
[image:34.595.324.516.94.352.2]0 200 400 600 800 1000 1200 10 0 25 0 40 0 55 0 70 0 85 0 frekuensi (Hz) k a p a s ita n s i (µ F ) 0 kGy 2,5 kGy 4,5 kGy 7 kGy
Gambar 16 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 3
0 100 200 300 400 500 600 700 800 1
150 300 450 600 750 900
frekuensi (Hz) kap asi tan si ( µ F ) 2,5 kGy 4,5 kGy 7 kGy
Gambar 17 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 4
0 100 200 300 400 500 600 1
150 300 450 600 750 900
[image:34.595.116.298.287.408.2]frekuensi (Hz) k a pa s it a ns i ( µ F) 2,5 kGy 4,5 kGy 7 kGy
Gambar 18 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 5
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1
150 300 450 600 750 900
frekuensi (Hz) kap asit an si ( µ F ) 2,5 kGy 4,5 kGy 7 kGy
Gambar 19 Hubungan Kapasitans terhadap Frekuensi Berbeda pada Hari 6
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan semua sampel tidak berbeda nyata. Dilihat pada Tabel Lampiran 4 nilai kapasitans mengalami penurunan. Nilai kapasitans sampel tanpa iradiasi pada hari ke 1 dan hari ke 2 mengalami penurunan yang stabil tetapi pada hari ke 3 nilai kapasitansnya mengalami kenaikan kembali yang disebabkan oleh ada bakteri di dalam daging tersebut sudah mulai melakukan proses pembusukan dan mulai menguraikan zat-zat kimia sehingga menimbulkan warna hijau atau kecoklatan dan berbau.
[image:34.595.117.305.445.561.2] [image:34.595.115.302.588.721.2]15
mengalami pembusukan. Hal ini dikarenakan ketika suatu dielektrik diletakkan di antara keping kapasitor, medan listrik dari kapasitor mempolarisasikan molekul - molekul dielektrik. Hasilnya yaitu terdapat suatu muatan terikat pada permukaan dielektrik yang menghasilkan medan listrik yang berlawanan dengan medan listrik luar. Dengan demikian, medan listrik antara keping-keping kapasitor menjadi lebih lemah dengan adanya dielektrik. Semakin lemah medan listrik maka nilai kapasitansinya mengalami kenaikan. Pada saat sampel diberikan suatu asupan energi yang besar maka molekul-molekul air baik yang terikat maupun yang bebas akan terpecah sehingga molekul air tersebut menjadi mudah lepas. Akibatnya molekul air yang masih terikat pada sampel akan berkurang. Berkurangnya molekul air akan mengakibatkan kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan (nilai kapasitansnya) menjadi kecil. Gambar 20 menunjukkan hubungan kadar air terhadap kapasitans.
0 5 10 15 20 25
74,11 73,88 72,58 72,15 71,83 72,29
1 2 3 4 5 6
kadar air selama penyimpanan (hari)
[image:35.595.325.515.85.219.2]ka p asi tan s i (mF ) 0 kGy 2,5 kGy 4,5 kGy 7 kGy
Gambar 20 Hubungan Kapasitans terhadap Kadar Air Selama Penyimpanan
Variasi Konstanta Dielektrik pada
Frekuensi Berbeda Selama Penyimpanan
0 5 10 15 20 25 30 35
100 200 300 400 500
[image:35.595.322.511.96.570.2]frekuensi (Hz) ko n st a n ta d iel ek tr ik 0 kGy 2,5 kGy 4,5 kGy 7 kGy
Gambar 21 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 1
0 5 10 15 20 25
100 200 300 400 500
frekuensi (Hz) k ons ta nt a die le k tr ik 0 kGy 2,5 kGy 4,5 kGy 7 kGy
Gambar 22 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 2
0 5 10 15 20 25 30 35 40
100 200 300 400 500
[image:35.595.323.510.243.396.2]frekuensi (Hz) k o ns ta nt a d ie le k tr ik 0 kGy 2,5 kGy 4,5 kGy 7 kGy
Gambar 23 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 3
0 5 10 15 20 25
100 200 300 400 500
[image:35.595.116.300.361.497.2]frekuensi (Hz) ko n st an ta d iel ekt ri k 2,5 kGy 4,5 kGy 7 kGy
Gambar 24 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 4
0 5 10 15 20 25 30
100 200 300 400 500
[image:35.595.324.509.417.562.2]frekuensi (Hz) k ons ta n ta di e le k tr ik 2,5 kGy 4,5 kGy 7 kGy
[image:35.595.114.306.564.701.2]16
0 5 10 15 20 25 30 35100 200 300 400 500
[image:36.595.116.301.86.214.2]frekuensi (Hz) ko n st a n ta d ielek tr ik 2,5 kGy 4,5 kGy 7 kGy
Gambar 26 Hubungan Konstanta Dielektrik terhadap Frekuensi pada Hari 6
Analisis sidik ragam menunjukkan semua sampel tidak berbeda nyata tetapi pada hari ke 4 sampel menunjukkan perbedaan yang nyata. Hal ini dikarenakan dosis iradiasi yang diberikan pada sampel mempengaruhi struktur sampel ditinjau dari dielektriknya. Dosis iradiasi 4,5 kGy memiliki nilai yang nyata terhadap dosis yang lainnya artinya dosis 4,5 kGy mampu mempengaruhi struktur daging. Bahan dielektrik dapat didefinisikan sebagai suatu bahan nonkonduktor yang tidak mempunyai elektron bebas, apabila diberikan suatu medan listrik muatan positif dan muatan negatif akan bergerak kearah elektroda negatif dan positif keadaan ini disebut polarisasi (Harmen 2001). Pengaruh polarisasi mengakibatkan medan listrik diantara keping kapasitor menjadi lemah. Frekuensi mengalami kenaikan maka total polarisasi berkurang dan mengakibatkan konstanta dielektriknya berkurang. Nilai kapasitans berkurang sebanding dengan faktor konstanta dielektriknya (κ).
Pada penyimpanan hari ke 1 sampai hari ke 3 nilai konstanta dielektrik dari sampel blanko tinggi dari sampel dengan dosis yang lain. Ini menyatakan bahwa sampel dengan dosis tanpa iradiasi memiliki ketahanan yang lemah. Semakin besar nilai kapasitansnya maka nilai konstanta dielektriknya semakin besar pula dan kadar air yang dikandung semakin besar artinya bahan tersebut sulit mengalami penguapan sehingga secara fisik daging menjadi lembek.
Selanjutnya pada penyimpanan hari ke 4 sampai hari ke 6
