PENGARUH PERLAKUAN DAYA DAN WAKTU OVEN GELOMBANG MIKRO TERHADAP MORTALITAS SERANGGA Sitophilus zeamais (COLEOPTERA :Curculionidae)
DAN KANDUNGAN PATI BERAS
Oleh : KHOIRUL ANAS
F 14102057
2007
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
Khoirul Anas. F14102057. Pengaruh Perlakuan Daya dan Waktu Oven Gelombang Mikro Terhadap Mortalitas Serangga Sitophilus zeamais
(Coleoptera : Curculionidae) dan Kandungan Pati Beras. Di bawah bimbingan : Dr. Ir. Edy Hartulistiyoso, M.Sc.dan Drs. Sunjaya. 2007.
RINGKASAN
Beras merupakan bahan makanan utama bagi lebih dari 1.75 miliar ummat manusia yang menghuni negara-negara Asia (Siregar, 1981). Tingkat konsumsi yang relatif tinggi dan bertambahnya jumlah penduduk mengharuskan adanya peningkatan produksi beras untuk memenuhi kebutuhan pangan. Peningkatan produksi beras yang dilakukan hendaknya memperhatikan aspek kualitas di samping aspek kuantitas. Aspek kualitas dapat dicapai dengan peningkatan pada sektor pasca panen seperti penyimpanan dan pengolahan. Menurut Sunjaya dan Widayanti (2006), selama masa penyimpanan biji-bijian atau bahan pangan lainnya akan mengalami penyusutan baik secara kuantitatif maupun kualitatif. Beberapa faktor yang langsung dapat menyebabkan kerusakan bahan pangan yang disimpan adalah serangga. Serangga hama gudang kelompok (genus) Sitophilus adalah kelompok hama yang paling umum ditemukan dan paling merusak di dunia. (Haines, 1991). Di Indonesia,Sitophilus zeamais lebih dominan ditemukan pada beras daripada Sitophilus oryzae (Haines dan Pranata, 1982). Dari fakta yang ditemukan maka diperlukan penelitian untuk menanggulangi permasalahan tersebut.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan oven gelombang mikro (oven microwave) dengan berbagai tingkat daya waktu terhadap mortalitas serangga Sitophilus zeamais dan keturunannya (F1) serta pengaruh terhadap kadar air dan kandungan pati beras (Oryza sativa,L).
Penelitian dilakukan di laboratorium Energi dan Elektrifikasi Pertanian (EEP), Departemen Teknik Pertanian dan laboratorium Kimia Pangan, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor serta laboratorium Pest and Disease Management, SEAMEO BIOTROP (Pusat Penelitian Biologi Tropika) Bogor. Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret-Juni 2007. Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah beras varietas Membramo yang diporoleh dari kebun percobaan Muara, Bogor. Sedangkan serangga hama gudang Sitophilus zeamais berumur 1-14 hari diperoleh dari laboratoriumPest and Disease Management, SEAMEO BIOTROP (Pusat Penelitian Biologi Tropika ) Bogor. Peralatan yang digunakan antara lain oven gelombang mikro (microwave oven), oven pengering udara panas (Dryer), timbangan digital, termokopel dan beberapa alat penunjang lainnya.
keberadaan keturunannya (F1). Pengamatan keturunan ini dilakukan selama 7 hari berturut-turut untuk mengetahui perkembangan jumlah keturunan serangga.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan daya dan waktu berpengaruh nyata terhadap suhu permukaan beras, kadar air dan mortalitas Sitophilus zeamais. Beberapa kesimpulan juga dihasilkan diantaranya suhu permukaan beras mengalami kenaikan pada setiap kenaikan daya dan waktu. Mortalitas Sitophilus zeamais mencapai 100 % mulai pada suhu 88 oC. Kadar air mengalami penurunan secara teratur dengan penambahan daya dan waktu perlakuan. Semakin besar daya dan waktu perlakuan, semakin menurun kadar air beras. Kadar air beras mencapai 13.93 % ketika mortalitas Sitophilus zeamais mencapai 100 %. Kadar air mengalami penurunan dari 15.75 % pada perlakuan kontrol hingga 12.31 % pada perlakuan dengan daya 720 Watt selama 120 detik.
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa, semakin besar daya dan waktu yang dipakai semakin besar pula prosentase mortalitas Sitophilus zeamais. MortalitasSitophilus zeamais 100 % tercapai pada daya 480 Watt dalam 120 detik serta daya 720 Watt dalam waktu 90 detik dan 120 detik. Penggunaan oven gelombang mikro lebih efektif dibandingkan menggunakan oven pengering udara panas. Pada perlakuan dengan microwave, mortalitas Sitophilus zeamais 100 % dicapai pada daya 480 Watt selama 120 detik. Adapun dengan pengering udara panas dibutuhkan waktu selama 25 menit. Jumlah keturunan imago setelah penyimpanan beras selama 30 hari menurun dengan penambahan daya dan waktu perlakuan. Keturunan Sitophilus zeamais mulai tidak terlihat pada pengaturan daya 24 Watt selama 120 detik.
Dalam hal penggunaan energi, ditemukan bahwa semakin besar energi yang digunakan, semakin besar pula prosentase mortalitas Sitophilus zeamais. Energi terkecil yang dibutuhkan oven gelombang mikro untuk mencapai mortalitas 100 % adalah 12 Wh, pada perlakuan daya 480 Watt dalam waktu 120 detik dan perlakuan daya 720 Watt dalam waktu 60 detik dan 120 detik. Energi terkecil yang dipakai oven pengering udara panas untuk mencapai mortalitas 100 % adalah 733.3 Wh.
Proses gelatinasi yang mengakibatkan turunnya kualitas bahan diperkirakan tidak terjadi karena waktu pemanasan yang singkat yaitu antara 60-120 detik. Secara fisik, beras yang diberi perlakuan oven gelombang mikro tidak memperlihatkan perubahan penampakan yang signifikan. Beras yang telah diberikan perlakuan bewarna lebih cerah (bening) dari sebelumnya (putih pekat).
PENGARUH PERLAKUAN DAYA DAN WAKTU OVEN GELOMBANG MIKRO TERHADAP MORTALITAS SERANGGA Sitophilus zeamais (COLEOPTERA :Curculionidae)
DAN KANDUNGAN PATI BERAS
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian bogor
Oleh : KHOIRUL ANAS
F 14102057
2007
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PENGARUH PERLAKUAN DAYA DAN WAKTU OVEN GELOMBANG MIKRO TERHADAP MORTALITAS SERANGGA Sitophilus zeamais (COLEOPTERA :Curculionidae)
DAN KANDUNGAN PATI BERAS
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian bogor
Oleh : KHOIRUL ANAS
F 14102057
Tanggal lulus : 22 Juni 2007 Menyetujui,
Dr. Ir. Edy Hartulistiyoso, M.Sc Drs Sunjaya Pembimbing I Pembimbing II
Mengetahui,
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kabupaten Lamongan Jawa Timur pada tanggal 10 September 1983 dari ayah yang bernama Mukim dan Ibu Waji’ah. Penulis merupakan anak ke sembilan dari sepuluh bersaudara.
Pada tahun 2001, penulis telah menyelesaikan studinya dari SMU Negeri I Kabupaten Tuban dan pada tahun 2002 penulis berhasil diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis diterima pada Sub Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Selam mengikuti perkuliahan penulis mengikuti beberapa organisasi di antaranya Korp Sukarela PMI unit IPB, Badan Kerohanian Islam Mahasiswa IPB dan Dewan Keluarga Mushalla Al Fath Fakultas Teknologi Pertanian IPB. Pada tahun kepengurusan 2005-2006, penulis diamanahi sebagai Ketua Umum Dewan Kelurga Mushalla Al Fath. Pada bulan Juli sampai Agustus 2005, penulis telah melakukan Pratek Lapangan (PL) di PT Kelola Mina Laut Gresik Jawa Timur. Laporan Praktek tersebut diberi judul “Mempelajari Aspek Keteknikan pada Pengolahan Ikan Kakap Merah (Lutjanus Sp.) di PT. Kelola Mina Laut Gresik , Jawa Timur”. Selanjutnya pada bulan Maret sampai Juli 2007 penulis telah melakukan penelitian dengan judul skripsi : “Pengaruh Perlakuan Daya dan Waktu Oven Gelombang Mikro Terhadap Mortalitas Serangga
Sitophilus zeamais(Coleoptera :Curculionidae) dan Kandungan Pati Beras “. Skripsi ini merupakan salah satu syarat kelulusan untuk memperoleh gelar Sarjana
i KATA PENGANTAR
Puji dan syukur hanya kepada Allah SWT, Rabb semesta alam yang dengan limpahan rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kapada suri tauladan umat
sepanjang zaman, Rasulullah Muhammad SAW.
Skripsi ini berjudul “Pengaruh Perlakuan Daya dan Waktu Oven Gelombang Mikro Terhadap Mortalitas Serangga Sitophilus zeamais
(Coleoptera : Curculionidae) dan Kandungan Pati Beras”. Perlakuan dengan oven gelombang mikro ini merupakan salah satu bentuk metode pemanasan yang efektif dan efisien untuk diterapkan pada pengolahan pangan dan hasil pertanian lainnya di masyarakat.
Selama penyelesaian skripsi, penulis telah banyak dibantu oleh berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Ir. Edy Hartulistiyoso, M.Sc. sebagai dosen pembimbing akademik Atas semua perhatian, saran dan kritik yang membangun selama kuliah, terutama dalam proses penyelesaian skripsi.
2. Bapak Drs. Sunjaya sebagai pembimbing skripsi kedua yang telah banyak memberikan kemudahan, ilmu dan pengalamannya untuk penyelesaian skripsi. 3. Bapak Dr. Ir. Suroso, M.Agr. sebagai dosen penguji yang telah memberikan
saran dan kritik atas hasil penelitian yang dipresentasikan.
4. Seluruh pihak SEAMEO-BIOTROP Ciawi-Bogor, terutama kepada Bapak
Muchtar dan Ibu Wiwid yang telah membantu penulis selama penyelesaian skripsi.
5. Seluruh pihak Lab. Energi dan Elektrifikasi Pertanian TEP. Terutama kepada Ibu Dr. Ir. Dyah Wulandani, M.Si, Pak Harto dan Mas Firman yang telah
membantu dan memberikan kemudahan selama penulis melakukan penelitian. 6. Seluruh pihak Lab. Biokimia Pangan ITP IPB atas bantuannya, terutama
7. Keluarga Ibu Ir. Niken Ulupi yang telah memberikan perhatian dan kasih
sayang kepada penulis selama kuliah di IPB. Semoga Allah SWT memberikan pahala atas amal baik yang telah dilakukan.
8. Ibu, Bapak dan seluruh keluarga tercinta yang telah memberikan perhatian, kasih sayang dan doanya kepada penulis. Semoga Allah senantiasa
memberikan karunia, taufiq dan hidayahNya.
9. Sahabat-sahabat seperjuangan yang telah memberikan warna kehidupan kepada penulis. Deni, Hikmat, Kafi, Fanani, Rikza, Samsul, Budina, Azis, Yudi, Iman, mas Dwi dan seluruh pejuang dakwah di DKM AL Fath, BKIM IPB dan Majelis Taklim Fakultas se-IPB, semoga Allah memberikan kemenangan dakwah dan mempertemukan kita di jannah-Nya.
10. Teman-teman seperjuangan di TEP 39 yang memberikan semangat dan berbagi ilmu selama kuliah.
11. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam melakukan kegiatan penelitian dan penyusunan skripsi ini.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kemajuan pertanian Indonesia.
Bogor, Juni 2007
iv DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR... i
RIWAYAT HIDUP …... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ...vii
DAFTAR LAMPIRAN ...viii
I. PENDAHULUAN ... 1
A. LATAR BELAKANG ... 1
B. TUJUAN PENELITIAN ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA... 4
A. BERAS ... 4
B. PATI ... 8
C. SERANGGA HAMA GUDANG ... 9
D. TEKNOLOGI OVEN GELOMBANG MIKRO (Oven Microwave) ... 14
III. METODE PENELITIAN ... 19
A. TEMPAT DAN WAKTU ... 19
B. BAHAN DAN ALAT ... 19
C. PARAMETER YANG DIUKUR ... 22
D. ANALISA TEKNIK ... 26
E. RANCANGAN PERCOBAAN ... 27
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 28
A. SUHU DAN KADAR AIR BAHAN ... 28
B. MORTALITAS SERANGGA IMAGOSitophilus zeamais... 31
C. JUMLAH KETURUNAN (F1) SERANGGASitophilus zeamais... 35
D. ENERGI YANG TERPAKAI ... 38
E. KANDUNGAN PATI BERAS ... 41
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 42
A. KESIMPULAN ... 42
B. SARAN ... 42
VI. DAFTAR PUSTAKA ... 43
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Sitophilus zeamais... 11
Gambar 2. Siklus hidupSitophilus zeamais... 12
Gambar 3. Pengaruh temperatur dan kadar air terhadap pertumbuhan populasi Sitophilus zeamaisdanRhyzoperta dominica ... 13
Gambar 4. Perangkat sistem gelombang mikro ... 16
Gambar 5. Oven gelombang mikro tipe EME 1920 dan perlengkapannya... 17
Gambar 6. Mekanisme interaksi gelombang mikro. (A) Interaksi Ionik, (B) Interaksi Bipolar ... 18
Gambar 7. Oven gelombang mikro ... 20
Gambar 8. Chynorecorder ... 20
Gambar 9. Timbangan digital ... 20
Gambar 10. Oven pengering udara panas... 21
Gambar 11. Desikator... 21
Gambar 12. Beras yang telah diberi hama (a) tampak atas, (b) tampak samping... 21
Gambar 13. Blander kering ... 21
Gambar 14. Cawan alumunium ... 21
Gambar 15. Pengaruh perlakuan daya dan waktu oven gelombang mikro terhadap suhu permukaan beras... 28
Gambar 16. Pengaruh perlakuan daya dan waktu oven gelombang mikro terhadap kadar air beras... 30
Gambar 17. Pengaruh perlakuan daya dan waktu oven gelombang mikro terhadap mortalitasSitophilus zeamais... 31
Gambar 18. Pengaruh perlakuan dengan oven gelombang mikro pada berbagai daya dan waktu terhadap mortalitasSitophilus zeamais tanpa beras ... 33
Gambar 19. Pengaruh perlakuan dengan oven pengering udara panas terhadap mortalitasSitophilus zeamais... 34
PENGARUH PERLAKUAN DAYA DAN WAKTU OVEN GELOMBANG MIKRO TERHADAP MORTALITAS SERANGGA Sitophilus zeamais (COLEOPTERA :Curculionidae)
DAN KANDUNGAN PATI BERAS
Oleh : KHOIRUL ANAS
F 14102057
2007
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
Khoirul Anas. F14102057. Pengaruh Perlakuan Daya dan Waktu Oven Gelombang Mikro Terhadap Mortalitas Serangga Sitophilus zeamais
(Coleoptera : Curculionidae) dan Kandungan Pati Beras. Di bawah bimbingan : Dr. Ir. Edy Hartulistiyoso, M.Sc.dan Drs. Sunjaya. 2007.
RINGKASAN
Beras merupakan bahan makanan utama bagi lebih dari 1.75 miliar ummat manusia yang menghuni negara-negara Asia (Siregar, 1981). Tingkat konsumsi yang relatif tinggi dan bertambahnya jumlah penduduk mengharuskan adanya peningkatan produksi beras untuk memenuhi kebutuhan pangan. Peningkatan produksi beras yang dilakukan hendaknya memperhatikan aspek kualitas di samping aspek kuantitas. Aspek kualitas dapat dicapai dengan peningkatan pada sektor pasca panen seperti penyimpanan dan pengolahan. Menurut Sunjaya dan Widayanti (2006), selama masa penyimpanan biji-bijian atau bahan pangan lainnya akan mengalami penyusutan baik secara kuantitatif maupun kualitatif. Beberapa faktor yang langsung dapat menyebabkan kerusakan bahan pangan yang disimpan adalah serangga. Serangga hama gudang kelompok (genus) Sitophilus adalah kelompok hama yang paling umum ditemukan dan paling merusak di dunia. (Haines, 1991). Di Indonesia,Sitophilus zeamais lebih dominan ditemukan pada beras daripada Sitophilus oryzae (Haines dan Pranata, 1982). Dari fakta yang ditemukan maka diperlukan penelitian untuk menanggulangi permasalahan tersebut.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan oven gelombang mikro (oven microwave) dengan berbagai tingkat daya waktu terhadap mortalitas serangga Sitophilus zeamais dan keturunannya (F1) serta pengaruh terhadap kadar air dan kandungan pati beras (Oryza sativa,L).
Penelitian dilakukan di laboratorium Energi dan Elektrifikasi Pertanian (EEP), Departemen Teknik Pertanian dan laboratorium Kimia Pangan, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor serta laboratorium Pest and Disease Management, SEAMEO BIOTROP (Pusat Penelitian Biologi Tropika) Bogor. Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret-Juni 2007. Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah beras varietas Membramo yang diporoleh dari kebun percobaan Muara, Bogor. Sedangkan serangga hama gudang Sitophilus zeamais berumur 1-14 hari diperoleh dari laboratoriumPest and Disease Management, SEAMEO BIOTROP (Pusat Penelitian Biologi Tropika ) Bogor. Peralatan yang digunakan antara lain oven gelombang mikro (microwave oven), oven pengering udara panas (Dryer), timbangan digital, termokopel dan beberapa alat penunjang lainnya.
keberadaan keturunannya (F1). Pengamatan keturunan ini dilakukan selama 7 hari berturut-turut untuk mengetahui perkembangan jumlah keturunan serangga.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan daya dan waktu berpengaruh nyata terhadap suhu permukaan beras, kadar air dan mortalitas Sitophilus zeamais. Beberapa kesimpulan juga dihasilkan diantaranya suhu permukaan beras mengalami kenaikan pada setiap kenaikan daya dan waktu. Mortalitas Sitophilus zeamais mencapai 100 % mulai pada suhu 88 oC. Kadar air mengalami penurunan secara teratur dengan penambahan daya dan waktu perlakuan. Semakin besar daya dan waktu perlakuan, semakin menurun kadar air beras. Kadar air beras mencapai 13.93 % ketika mortalitas Sitophilus zeamais mencapai 100 %. Kadar air mengalami penurunan dari 15.75 % pada perlakuan kontrol hingga 12.31 % pada perlakuan dengan daya 720 Watt selama 120 detik.
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa, semakin besar daya dan waktu yang dipakai semakin besar pula prosentase mortalitas Sitophilus zeamais. MortalitasSitophilus zeamais 100 % tercapai pada daya 480 Watt dalam 120 detik serta daya 720 Watt dalam waktu 90 detik dan 120 detik. Penggunaan oven gelombang mikro lebih efektif dibandingkan menggunakan oven pengering udara panas. Pada perlakuan dengan microwave, mortalitas Sitophilus zeamais 100 % dicapai pada daya 480 Watt selama 120 detik. Adapun dengan pengering udara panas dibutuhkan waktu selama 25 menit. Jumlah keturunan imago setelah penyimpanan beras selama 30 hari menurun dengan penambahan daya dan waktu perlakuan. Keturunan Sitophilus zeamais mulai tidak terlihat pada pengaturan daya 24 Watt selama 120 detik.
Dalam hal penggunaan energi, ditemukan bahwa semakin besar energi yang digunakan, semakin besar pula prosentase mortalitas Sitophilus zeamais. Energi terkecil yang dibutuhkan oven gelombang mikro untuk mencapai mortalitas 100 % adalah 12 Wh, pada perlakuan daya 480 Watt dalam waktu 120 detik dan perlakuan daya 720 Watt dalam waktu 60 detik dan 120 detik. Energi terkecil yang dipakai oven pengering udara panas untuk mencapai mortalitas 100 % adalah 733.3 Wh.
Proses gelatinasi yang mengakibatkan turunnya kualitas bahan diperkirakan tidak terjadi karena waktu pemanasan yang singkat yaitu antara 60-120 detik. Secara fisik, beras yang diberi perlakuan oven gelombang mikro tidak memperlihatkan perubahan penampakan yang signifikan. Beras yang telah diberikan perlakuan bewarna lebih cerah (bening) dari sebelumnya (putih pekat).
PENGARUH PERLAKUAN DAYA DAN WAKTU OVEN GELOMBANG MIKRO TERHADAP MORTALITAS SERANGGA Sitophilus zeamais (COLEOPTERA :Curculionidae)
DAN KANDUNGAN PATI BERAS
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian bogor
Oleh : KHOIRUL ANAS
F 14102057
2007
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PENGARUH PERLAKUAN DAYA DAN WAKTU OVEN GELOMBANG MIKRO TERHADAP MORTALITAS SERANGGA Sitophilus zeamais (COLEOPTERA :Curculionidae)
DAN KANDUNGAN PATI BERAS
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian bogor
Oleh : KHOIRUL ANAS
F 14102057
Tanggal lulus : 22 Juni 2007 Menyetujui,
Dr. Ir. Edy Hartulistiyoso, M.Sc Drs Sunjaya Pembimbing I Pembimbing II
Mengetahui,
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kabupaten Lamongan Jawa Timur pada tanggal 10 September 1983 dari ayah yang bernama Mukim dan Ibu Waji’ah. Penulis merupakan anak ke sembilan dari sepuluh bersaudara.
Pada tahun 2001, penulis telah menyelesaikan studinya dari SMU Negeri I Kabupaten Tuban dan pada tahun 2002 penulis berhasil diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis diterima pada Sub Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Selam mengikuti perkuliahan penulis mengikuti beberapa organisasi di antaranya Korp Sukarela PMI unit IPB, Badan Kerohanian Islam Mahasiswa IPB dan Dewan Keluarga Mushalla Al Fath Fakultas Teknologi Pertanian IPB. Pada tahun kepengurusan 2005-2006, penulis diamanahi sebagai Ketua Umum Dewan Kelurga Mushalla Al Fath. Pada bulan Juli sampai Agustus 2005, penulis telah melakukan Pratek Lapangan (PL) di PT Kelola Mina Laut Gresik Jawa Timur. Laporan Praktek tersebut diberi judul “Mempelajari Aspek Keteknikan pada Pengolahan Ikan Kakap Merah (Lutjanus Sp.) di PT. Kelola Mina Laut Gresik , Jawa Timur”. Selanjutnya pada bulan Maret sampai Juli 2007 penulis telah melakukan penelitian dengan judul skripsi : “Pengaruh Perlakuan Daya dan Waktu Oven Gelombang Mikro Terhadap Mortalitas Serangga
Sitophilus zeamais(Coleoptera :Curculionidae) dan Kandungan Pati Beras “. Skripsi ini merupakan salah satu syarat kelulusan untuk memperoleh gelar Sarjana
i KATA PENGANTAR
Puji dan syukur hanya kepada Allah SWT, Rabb semesta alam yang dengan limpahan rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kapada suri tauladan umat
sepanjang zaman, Rasulullah Muhammad SAW.
Skripsi ini berjudul “Pengaruh Perlakuan Daya dan Waktu Oven Gelombang Mikro Terhadap Mortalitas Serangga Sitophilus zeamais
(Coleoptera : Curculionidae) dan Kandungan Pati Beras”. Perlakuan dengan oven gelombang mikro ini merupakan salah satu bentuk metode pemanasan yang efektif dan efisien untuk diterapkan pada pengolahan pangan dan hasil pertanian lainnya di masyarakat.
Selama penyelesaian skripsi, penulis telah banyak dibantu oleh berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Ir. Edy Hartulistiyoso, M.Sc. sebagai dosen pembimbing akademik Atas semua perhatian, saran dan kritik yang membangun selama kuliah, terutama dalam proses penyelesaian skripsi.
2. Bapak Drs. Sunjaya sebagai pembimbing skripsi kedua yang telah banyak memberikan kemudahan, ilmu dan pengalamannya untuk penyelesaian skripsi. 3. Bapak Dr. Ir. Suroso, M.Agr. sebagai dosen penguji yang telah memberikan
saran dan kritik atas hasil penelitian yang dipresentasikan.
4. Seluruh pihak SEAMEO-BIOTROP Ciawi-Bogor, terutama kepada Bapak
Muchtar dan Ibu Wiwid yang telah membantu penulis selama penyelesaian skripsi.
5. Seluruh pihak Lab. Energi dan Elektrifikasi Pertanian TEP. Terutama kepada Ibu Dr. Ir. Dyah Wulandani, M.Si, Pak Harto dan Mas Firman yang telah
membantu dan memberikan kemudahan selama penulis melakukan penelitian. 6. Seluruh pihak Lab. Biokimia Pangan ITP IPB atas bantuannya, terutama
7. Keluarga Ibu Ir. Niken Ulupi yang telah memberikan perhatian dan kasih
sayang kepada penulis selama kuliah di IPB. Semoga Allah SWT memberikan pahala atas amal baik yang telah dilakukan.
8. Ibu, Bapak dan seluruh keluarga tercinta yang telah memberikan perhatian, kasih sayang dan doanya kepada penulis. Semoga Allah senantiasa
memberikan karunia, taufiq dan hidayahNya.
9. Sahabat-sahabat seperjuangan yang telah memberikan warna kehidupan kepada penulis. Deni, Hikmat, Kafi, Fanani, Rikza, Samsul, Budina, Azis, Yudi, Iman, mas Dwi dan seluruh pejuang dakwah di DKM AL Fath, BKIM IPB dan Majelis Taklim Fakultas se-IPB, semoga Allah memberikan kemenangan dakwah dan mempertemukan kita di jannah-Nya.
10. Teman-teman seperjuangan di TEP 39 yang memberikan semangat dan berbagi ilmu selama kuliah.
11. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam melakukan kegiatan penelitian dan penyusunan skripsi ini.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kemajuan pertanian Indonesia.
Bogor, Juni 2007
iv DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR... i
RIWAYAT HIDUP …... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ...vii
DAFTAR LAMPIRAN ...viii
I. PENDAHULUAN ... 1
A. LATAR BELAKANG ... 1
B. TUJUAN PENELITIAN ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA... 4
A. BERAS ... 4
B. PATI ... 8
C. SERANGGA HAMA GUDANG ... 9
D. TEKNOLOGI OVEN GELOMBANG MIKRO (Oven Microwave) ... 14
III. METODE PENELITIAN ... 19
A. TEMPAT DAN WAKTU ... 19
B. BAHAN DAN ALAT ... 19
C. PARAMETER YANG DIUKUR ... 22
D. ANALISA TEKNIK ... 26
E. RANCANGAN PERCOBAAN ... 27
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 28
A. SUHU DAN KADAR AIR BAHAN ... 28
B. MORTALITAS SERANGGA IMAGOSitophilus zeamais... 31
C. JUMLAH KETURUNAN (F1) SERANGGASitophilus zeamais... 35
D. ENERGI YANG TERPAKAI ... 38
E. KANDUNGAN PATI BERAS ... 41
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 42
A. KESIMPULAN ... 42
B. SARAN ... 42
VI. DAFTAR PUSTAKA ... 43
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Sitophilus zeamais... 11
Gambar 2. Siklus hidupSitophilus zeamais... 12
Gambar 3. Pengaruh temperatur dan kadar air terhadap pertumbuhan populasi Sitophilus zeamaisdanRhyzoperta dominica ... 13
Gambar 4. Perangkat sistem gelombang mikro ... 16
Gambar 5. Oven gelombang mikro tipe EME 1920 dan perlengkapannya... 17
Gambar 6. Mekanisme interaksi gelombang mikro. (A) Interaksi Ionik, (B) Interaksi Bipolar ... 18
Gambar 7. Oven gelombang mikro ... 20
Gambar 8. Chynorecorder ... 20
Gambar 9. Timbangan digital ... 20
Gambar 10. Oven pengering udara panas... 21
Gambar 11. Desikator... 21
Gambar 12. Beras yang telah diberi hama (a) tampak atas, (b) tampak samping... 21
Gambar 13. Blander kering ... 21
Gambar 14. Cawan alumunium ... 21
Gambar 15. Pengaruh perlakuan daya dan waktu oven gelombang mikro terhadap suhu permukaan beras... 28
Gambar 16. Pengaruh perlakuan daya dan waktu oven gelombang mikro terhadap kadar air beras... 30
Gambar 17. Pengaruh perlakuan daya dan waktu oven gelombang mikro terhadap mortalitasSitophilus zeamais... 31
Gambar 18. Pengaruh perlakuan dengan oven gelombang mikro pada berbagai daya dan waktu terhadap mortalitasSitophilus zeamais tanpa beras ... 33
Gambar 19. Pengaruh perlakuan dengan oven pengering udara panas terhadap mortalitasSitophilus zeamais... 34
vi DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Produksi padi nasional tahun 2002-2006 .. ... 1 Tabel 2. Perbandingan komposisi beras dan serealia lain ... 5 Tabel 3. Persyaratan kualitas beras pengadaan dalam negeri tahun 2006 sesuai
INPRES RI No 13 tahun 2005 ... 7 Tabel 4. Perbandingan jumlahSitophilus zeamaisdan Sitophilus oryzae yang
ditemukan pada gabah dan beras dalam gudang penyimpanan ... 11 Tabel 5. Jumlah Keturunan ImagoSitophilus zeamaissetelah perlakuan oven
gelombang mikro... 36 Tabel 6. Jumlah keturunan ImagoSitophilus zeamaissetelah perlakuan
oven pengering udara panas ... 37 Tabel 7. Hubungan energi yang digunakan pada perlakuan oven gelombang mikro
dengan prosentase mortalitasSitophilus zeamais ... 39 Tabel 8. Hubungan antara energi yang diguanakan pada oven pengering udara panas
dengan mortalitasSitophilus zeamais... 40 Tabel 9. Kandungan pati beras setelah perlakuan daya dan waktu oven gelombang
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Pengaruh Perlakuan Oven Gelombang Mikro dengan
Berbagai Daya dan Waktu Terhadap Suhu Permukaan Beras………. 47 Lampiran 2. Pengaruh Perlakuan Oven Gelombang Mikro dengan
Berbagai Daya dan Waktu Terhadap Kadar Air Beras……….48 Lampiran 3. Pengaruh Perlakuan Oven Gelombang Mikro dengan
Berbagai Daya dan Waktu Terhadap MortalitasSitophilus zeamais………49 Lampiran 4. Pengaruh Perlakuan Oven Gelombang Mikro dengan Berbagai
Daya dan Waktu Terhadap MortalitasSitophilus zeamais Tanpa Beras…. 50 Lampiran 5. Pengaruh Perlakuan Oven Pengering Udara Panas Terhadap Suhu
permukaan dan MortalitasSitophilus zeamais………. 51 Lampiran 6. Analisis statistik pengaruh daya dan waktu terhadap kadar air beras…….. 52 Lampiran 7. Analisis statistik pengaruh daya dan waktu
terhadap mortalitas seranggaSitophilus zeamais..……….. 54 Lampiran 8. Analisis statistik pengaruh daya dan waktu
terhadap suhu permukaan beras……….. 56 Lampiran 9. Analisis statistik pengaruh daya dan waktu
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Beras adalah bahan makanan utama bagi lebih dari 1.75 miliar ummat manusia yang menghuni negara-negara Asia. Hampir di setiap Benua terdapat
area-area yang dijadikan sebagai basis pengolahan beras. Di Asia Tenggara seperti Indonesia, beras merupakan bahan pangan pokok yang dikonsumsi sebagian besar penduduknya. Penduduk Indonesia pada umumnya mengidentikkan pangan dengan beras sehingga tingkat konsumsi beras di Indonesia relatif tinggi (Siregar, 1981).
Tingkat konsumsi yang relatif tinggi dan bertambahnya jumlah penduduk mengharuskan adanya peningkatan produksi beras untuk memenuhi kebutuhan pangan. Peningkatan produksi beras yang dilakukan hendaknya memperhatikan aspek kualitas di samping aspek kuantitas. Aspek kualitas dapat dicapai dengan peningkatan pada sektor pasca panen seperti penyimpanan dan pengolahan.
Tabel 1. Produksi padi nasional tahun 2002-2006
Tahun Produksi (ton)
2002 51 489 694
2003 52 137 604
2004 54 088 468
2005 54 151 097
2006 54 663 594
Sumber: http://www.bps.go.id/sector/agri/pangan/table1.shtml.
Menurut Sunjaya dan Widayanti (2006), selama masa penyimpanan
biji-bijian atau bahan pangan lainnya akan mengalami penyusutan baik secara kuantitatif maupun kualitatif. Beberapa faktor yang langsung dapat menyebabkan kerusakan bahan pangan yang disimpan adalah serangga, cendawan, burung dan tikus. Di daerah tropika penyebab utama kerusakan
pada biji-bijian dan bahan pangan yang disimpan adalah serangga. Rata-rata beras mengalami kerusakan karena respirasi selama penyimpanan sebesar 4.5 % dan kerusakan yang diakibatkan oleh serangga adalah 1-3 %. Kerusakan dapat dikurangi dengan gudang penyimpanan yang kering dan bersih, pemanasan beras di dalam gudang sebagai penjagaan kelembapan dan suhu serta sirkulasi bahan kimia yang ada dalam beras (Brooker, et al., 1982). Serangga hama gudang kelompok (genus) Sitophilus adalah kelompok hama yang paling umum ditemukan dan paling merusak di dunia (Haines, 1991). Di Indonesia, Sitophilus zeamais lebih dominan ditemukan pada beras daripada Sitophilus oryzae (Haines dan Pranata, 1982).
Pemberantasan serangga hama gudang yang selama ini dilakukan adalah dengan menggunakan insektisida. Pada awal penggunaan insektisida sangat efektif untuk pemberantasan serangga, baik hama tanaman maupun hama gudang. Namun setelah sekian lama, ternyata penggunaan insektisida berpengaruh negatif terhadap lingkungan. Seperti berbagai spesies hama berkembang menjadi resisten (tahan) terhadap insektisida lain. Hama malah berkembang menjadi lebih banyak, timbul ledakan hama sekunder,
makhluk-makhluk yang berguna dan bukan sasaran ikut mati, terjadi pencemaran lingkungan (air, tanah, udara) keracunan manusia bahkan kasus-kasus kematian oleh insektisida jadi kenyataan (Oka, 1995).
Pengeringan hasil pertanian berfungsi untuk menonaktifkan jamur,
3 tersebut merupakan komponen terbesar (90 %) dan menentukan mutu citra
nasi (Adair, 1972).
B. Tujuan.
1. Mengetahui pengaruh perlakuan oven gelombang mikro (oven microwave) dengan berbagai tingkat daya waktu terhadap mortalitas serangga hama gudangSitophilus zeamaisdan keturunannya (F1).
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Beras
Beras (Oryza sativa L.) merupakan salah satu dari dua bahan pangan biji-bijian (cereal) selain gandum yang memberikan proporsi besar terhadap total makanan bagi populasi di dunia. Pusat pengolahan beras di dunia di antaranya adalah Asia Tenggara termasuk Indonesia, India Timur, Cina Selatan, dan Afrika. Sebagian besar varietas beras yang saat ini diproduksi adalah spesies Oryza sativa. Namun, ada beberapa varietas yang ditanam di Afrika yang berasal dari spesiesOryza glaberrimaSteud.
Tumbuhan padi (Oryza sativa L.) tergolong tumbuhan Gramineae, tumbuhan ini ditandai dengan batang yang tersusun dari beberapa ruas. Ruas-ruas itu merupakan bubung kosong. Pada kedua ujung bubung kosong itu bubungnya ditutup oleh buku (Siregar, 1981).
Dilihat dari taksonominya, beras diklasifikasikan sebagai berikut : Kerajaan : Plantae
Divisi : Angiospermae Kelas : Liliopsida Ordo : Poales Suku : Poaceae
Marga :Oryza
Spesies :- Oryza glaberrima - Oryza sativa
Beras memberikan kontribusi terhadap 40-80 % kalori dan 40 % protein bagi asupan masyarakat Asia. Beras merupakan sumber karbohidrat yang baik karena itu digunakan sebagai sumber tenaga. Kandungan kalori dalam beras
5 bergizi dari semua jenis serealia. Protein pada beras terdiri dari glutelin
dengan kandungan minimal 80 %, globulin 10 %, albumin 5 %, dan prolamin 5 %. Albumin dan globulin terkonsentrasi di kulit padi (bran) sedangkan prolamin terletak di butir padi.
Tabel 2. Perbandingan komposisi beras dan serealia lain
Beras Gandum Maize Sorgum Millet Barley Oats Gandum Hitam
Kadar Air % 12 12.5 13.8 11 11.8 11.1 8.3 11
Kalori/100 g 360 330 348 332 327 349 390 334
Protein, % 7.5 12.3 8.9 11 9.9 8.2 14.2 12.1
Lemak, % 1.9 1.8 3.9 3.3 2.9 1 7.4 1.7
Ekstrak N
bebas,% 77.4 71.7 72.2 73 72.9 78.8 68.2 73.4
Serat,% 0.9 2.3 2 1.7 3.2 0.5 1.2 2
Debu,% 1.2 1.7 1.2 1.7 2.5 0.9 1.9 1.8
Thiamin,
mg/100 g 0.34 0.52 0.37 0.38 0.73 0.12 0.6 0.43
Riboflavin,
mg/100 g 0.05 0.12 0.12 0.15 0.38 0.05 0.14 0.22
Niasin,
mg/100 g 4.7 4.3 2.2 3.9 2.3 3.1 1 1.6
Sumber :Adair, 1972
Beras yang dimanfaatkan terutama untuk diolah menjadi nasi, dapat pula dimanfaatkan untuk produk minuman olahan, seperti air beras kencur. Dalam bidang industri pangan, beras diolah menjadi tepung beras. Sosohan beras
(aleuron) yang memiliki kandungan gizi tinggi diolah menjadi tepung rice bran.
Sebagaimana bulir serealia lain, bagian terbesar beras didominasi oleh pati (sekitar 80-85 %). Beras juga mengandung protein, vitamin (terutama
pada bagian aleuron), mineral, dan air. Pati beras dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok, yaitu :
Komposisi kedua klasifikasi pati tersebut sangat menentukan warna
(transparan atau tidak) dan tekstur nasi (lengket, lunak, keras, atau pera). Beras dengan kadar amilosa rendah akan mempunyai tekstur nasi yang lengket. Sebaliknya beras dengan kadar amilosa tinggi tekstur nasinya pera dan cenderung menjadi keras setelah dingin. Beras dengan kadar amilosa
sedang mempunyai tekstur nasi pulen dan tidak menjadi keras setelah dingin. Kadar amilosa beras 10-20 % digolongkan kadar yang rendah, kadar amilosa 20-25 % digolongkan sedang, dan kadar amilosa 25-33 % digolongkan tinggi (Adair, 1972).
Warna beras yang berbeda-beda diatur secara genetik. Perbedaan warna diakibatkan perbedaan gen yang mengatur warna aleuron, warna endosperm, dan komposisi pati pada endosperm. Berikut adalah jenis-jenis beras berdasarkan perbedaan warna :
a. Beras “biasa” yang agak putih transparan karena hanya memiliki sedikit aleuron, dan kandungan amilosa umumnya 20 %.
b. Beras merah yang disebabkan oleh aleuronnya mengandung gen yang memproduksi antosianin yang merupakan sumber warna merah atau ungu.
c. Beras hitam yang disebabkan aleuron dan endospermia memproduksi antosianin dengan intensitas tinggi sehingga berwarna ungu pekat mendekati hitam. Beras jenis ini sangat langka.
d. Ketan atau beras ketan yang berwarna putih dan tidak transparan yang disebabkan seluruh atau hampir seluruh patinya merupakan amilopektin.
e. Ketan hitam, merupakan versi ketan dari beras hitam.
Selain adanya perbedaan warna, ada beberapa jenis beras yang
7 Beras sendiri secara biologi adalah bagian biji padi yang terdiri dari :
a. Aleuron, lapisan terluar yang sering kali ikut terbuang dalam pemisahan kulit,
b. Endosperm, tempat sebagian besar pati dan protein berada, dan c. Embrio, yang merupakan calon tanaman baru. Beras tidak dapat
tumbuh lagi kecuali dengan bantuan teknik kultur jaringan.
Mutu beras telah diatur oleh BULOG dengan menerbitkan persyaratan kualitas gabah dan beras. Adapun persyaratan umum yang menentukan kualitas beras diantaranya :
1. Bebas hama dan penyakit hidup
2. Bebas bau apek, asam dan bau asing lainnya 3. Bersih dari campuran dedak dan katul
4. Bebas dari tanda-tanda adanya bahan kimia yang membahayakan baik secara visula maupun organoleptik
Beras juga memiliki persyaratan mutu khusus (tabel 3).
Tabel 3. Persyaratan kualitas beras pengadaan dalam negeri tahun 2006 sesuai INPRES RI No 13 tahun 2005
No. Komponen Mutu Satuan Kualitas Beras
1. Derajat sosoh (min.) % 95
2. Kadar air (maks.) % 14
3. Beras kepala (min.) % 78
4. Butir utuh (min.) % 35
5. Butir patah (maks.) % 20
6. Butir menir (maks.) % 2
7. Butir merah (maks.) % 2
8. Buitr kuning/rusak (maks.) % 2
9. Butir hijau/kapur (maks.) % 3
10. Benda asing (maks.) % 0.02
11. Butir gabah (maks.) Butir/100 g 1
12. Campuran varietas lain (maks.) % 5
B. Pati
Pati digunakan dalam hampir setiap industri dalam berbagai bentuk. Pati dapat memberikan tekstur, kekentalan dan meningkatkan palabilitas dari berbagai makanan. kegunaannya yang paling banyak adalah untuk perekat, dalam industri fermentasi dan sebagai bahan baku untuk pembuatan sirup
glukosa dan kristal glukosa (Bukle, et. al., 1985).
Komposisi beras tergantung dari varietas dan lingkungan tumbuhnya. Dalam sebuah penelitian tentang berat varietas ditemukan bahwa endosperm yang merupakan 89-94 % dari bagian biji beras terkandung 0.45–0.50 % abu, 1.21-1.36 % nitogen, 0.41-0.61 % lemak dan 89-90.7 % pati atau tepung. Hasil ini berdasarkan pengamatan rataan dari tiga lokasi yang berbeda selama 3 tahun. Pada penelitian dengan bahasan yang sama ditemukan kandungan beras yaitu : 0.47–0.50 % abu, 1.20-1.41 % nitrogen, 0.48-0.59 % lemak dan 89.3-91 % pati atau tepung (Adair, 1972). Hal ini membuktikan bahwa pati adalah komponen terbesar dalam beras. Pemeriksaan mikroskopik menunjukkan bahwa pati pada tanaman terdapat sebagai granula-granula kecil. Lapisan luar dari setiap granula terdiri atas molekul-molekul pati yang tersusun rapat sehingga tidak tertembus air dingin (Sherrington dan Gaman, 1981).
Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan -glikosidik. Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, hal ini tergantung dari panjang-pendeknya rantai C-nya. Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan
dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi yang tidak terlarut disebut amilopektin. Amilosa mempunyai struktur lurus dengan ikatan (1.4) D- glukosa dengan 4-5 % dari berat total cabang struktur (1,6) D-glukosa. Kandungan amilopektin yang tinggi dalam beras akan menentukan kepulenan,
beras pera mempunyai kandungan amilopektin kurang dari 25 % (Winarno, 1980).
9 sampai 85oC. Granula-granula dapat menggelembung hingga volumenya lima kali lipat dari volume semula. Ketika ukuran granula pati membesar, campurannya menjadi kental. Pada suhu kira-kira 85 oC, granula pati pecah dan isinya terdispersi merata ke seluruh air di sekelilingnya. Molekul berantai panjang mulai membuka atau terurai dan campuran pati atau air menjadi
semakin kental, membentuk sol. Pada pendinginan, jika perbandingan pati dan air cukup besar, molekul pati membentuk jaringan dengan molekul air terkurung di dalamnya sehingga terbentuk gel, proses ini disebut gelatinisasi.
Gelatinisasi sangat penting dalam proses pengolahan. Misalnya gelatinisasi terjadi pada pengentalan macam-macam saos, sup dan kuah daging dengan penambahan tepung dan tepung jagung. Gelatinisasi juga penting dalam pemanggangan roti atau makanan yang dibuat dari tepung lainya karena berperan dalam menimbulkan sifat remah yang diinginkan dan tekstur produknya.
Adapun pengaruh panas kedua adalah panas kering (tanpa air). Banyak makanan berpati juga mengandung sedikit dextrin. Pada proses pemanasan, dextrin terpolimerisasi membentuk senyawa kompleks bewarna coklat dinamakan pirodextrin. Pirodextrin ini memberikan sumbangan pada coklat banyak makanan termasuk roti panggang dan kerak roti (Sherrington dan Gaman, 1981).
C. Serangga Hama Gudang
Serangga disebut hama apabila ia mengurangi kualitas dan kuantitias
makanan, pakan ayam, pakan ternak, merusak hasil selama panen, pengolahan pemasaran, penyimpanan atau selama penggunaan. Disebut hama juga apabila memindahkan jasad-jasad penyakit kepada manusia , hewan dan tumbuhan yang bernilai, melukai atau mengganggu hewan yang berguna dan manusia.
Merusak tanaman hias, lapangan, bunga-bunga dan merusak rumah-rumah dan milik pribadi lainnya (Oka, 1995).
menunjukkan sekitar 80 % beras di 38 negara dalam bahaya kerusakan akibat
serangan hama tersebut.
Menurut Sunjaya dan Widayanti (2006), pertumbuhan optimalSitophilus sp pada kisaran temperatur 25-35oC. Serangga adalah hewan berdarah dingin (poikiloterm), temperatur tubuh mereka akan mengikuti udara tempat mereka hidup. Oleh karena itu temperatur merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap biologi semua jenis serangga, termasuk serangga hama gudang.
Berdasarkan cara penyerangan dan tingkat kerusakan yang ditimbulkan, serangga digolongkan menjadi hama primer, sekunder dan hama tersier. Hama primer menyerang biji-biji yang masih utuh, memecah kulit biji dan bertelur di dalamnya. Hama sekunder menyerang biji yang telah rusak dan biasanya mengikuti serangan serangga primer. Hama tersier menyerang biji yang pecah, tepung atau bubuk dan biasanya kerusakan yang ditimbulkan tidak seberat hama primer dan sekunder (Winarno dan Jenie, 1983).
1. Sitophilus zeamais
Hama ini merupakan ordo Coleoptera (kumbang) famili curculionidae dengan genus Sitophilus (Haines, 1991). Awal mula taksonomi dari kelompok serangga hama gudang ini cukup membingungkan, kebanyakan dari literatur yang mencoba menentukan dan menjelaskan spesies kelompok ini mengalami kesulitan. Penjelasan pertama oleh Linnaeus pada tahun 1763 menamakan sebagaiCurculio oryza. Nama spesies pertama ini direvisi oleh Clairville dan Scheltenberg pada tahun 1798 dengan namaCalandra oryza yang yang secara umum disamakan dengan namaSitophilus dibanyak literatur lain. Para peneliti kemudian membedakan kelompok ini berdasarkan ukurannya yaitu besar dan kecil. Pada tahun 1855, Motschulsky mengenalkan nama untuk spesies yang berukuran besar dengan namaSitophilus zeamais (Haines, 1991).
11 jagung ukurannya lebih besar dari pada bila hidup pada beras giling atau
sorgum. Memiliki antena siku (elbowed), gada (clubbed) dan sayap belakang. Pada elytra terdapat 4 buah bercak bulat bewarna merah. Bintik (punctures) pada porthorax bulat dan amat rapat (Pranata, 1979).
Gambar 1.Sitophilus zeamais(Hill, 1987)
[image:33.595.239.368.196.401.2]Penelitian yang dilakukan oleh C.P. Haines dan R.I. Pranata pada tahun 1982 di beberapa gudang beras di pulau jawa menyimpulkan bahwaSitophilus zeamais adalah spesies yang dominan ditemukan pada sereal terutama jagung dan beras di daerah tropis. Sitophilus zeamais lebih umum ditemukan di jagung dan beras dari padaSitophilus oryzae (Haines dan Pranata, 1982).
Tabel 4. Perbandingan jumlahSitophilus zeamais dan Sitophilus oryzae yang ditemukan pada gabah dan beras dalam gudang penyimpanan
Hama Gudang Bahan Sitophilus zeamais
(sampel)
Sitophilus oryzae
(sampel)
Beras 40 5
Gabah 3 10
2. Siklus HidupSitophilus zeamais
Serangga Sitophilus zeamais mengalami metamorfosis sempurna yakni dari stadium telur sampai menjadi imago (kumbang dewasa). Larva tidak bertungkai, berwarna putih jernih. Ketika bergerak, larva agak mengkerut, sedang kepompongnya tampak seolah telah dewasa. Imago mempunyai kepala
[image:34.595.170.464.380.623.2]yang memanjang membentuk moncong (snout). Sayap mempunyai dua bercak yang berwarna agak pucat. Sayap dapat berkembang sempurna, sayap belakang berfungsi untuk terbang. Panjang tubuhnya 3.50-5 mm (Kartasapoetra, 1987). Adanya tepung pada butiran yang terserang. Biji dan tepung dipersatukan oleh air liur larva sehingga kualitas biji menurun atau rusak sama sekali. Perkembangbiakan, aktivitas, dan kopulasi dilakukan pada siang hari dan berlangsung lebih lama dibandingkan dengan masa kopulasi hama gudang lainnya. Lama hidup induk hama ini berlangsung 3-5 bulan. (Kartasapoetra, 1987).
Gambar 2. Siklus hidupSitophilus zeamais(Kartasapoetra, 1987)
13 kebanyakan diletakkan dekat lembaga (Pranata, 1985). Masing-masing lubang
selanjutnya ditutup dengan sisa gerekan. Lubang gerekan berdiameter ± 1 mm. Stadium telur berlangsung sekitar 7 hari. Larva yang terdapat dalam biji akan terus menggerek biji. Larva tidak berkaki, dan terus akan berada di dalam lubang gerekan. Demikian pula imago barunya akan tetap berada di dalam
lubang sekitar 5 hari (Kartasapoetra, 1987).
Temperatur dan kadar air sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan populasi Sitophilus sp dan Rhyzopertha dominica. Sitophilus sp mampu berkembang lebih cepat pada kisaran suhu (17-35oC) dan kadar air yang lebih besar dari 11 %. Panjang telur 0.5 mm dan setelah kurang lebih lima sampai tujuh hari telur menetas menjadi larva. Larva berkembang dengan memakan bagian dalam biji (endosperm). Stadium larva ini merupakan stadium yang paling merusak. (Hill, 1987).
[image:35.595.155.467.363.672.2]TemperatureoC
Gambar 3. Pengaruh temperatur dan kadar air terhadap pertumbuhan populasi Sitophilus zeamais dan Rhyzoperta dominica (Hill, 1987)
3. Kerusakan yang diakibatkanSitophilus zeamais
Hama ini adalah hama yang paling merusak, walaupun dalam hal jumlah relatif lebih sedikit bila dibandingkan denganTribolium spp. (Pranata, 1979). Sitophilus zeamais termasuk hama utama yang menyerang biji-bijian dalam penyimpanan. Infestasinya dimulai dari lapang dan terbawa sampai ke tempat
penyimpanan (Hill, 1987).
PopulasiSitophilus zeamais di tempat penyimpanan perlu dikendalikan, karena selain mengakibatkan kerusakan biji dan susut bobot, juga menyebabkan peningkatan kadar air biji sebagai hasil respirasi. Kondisi ini akan memacu pertumbuhan Aspergillus sp. dan terjadinya kontaminasi aflatoksin. Selain itu serangan hama ini menyebabkan biji berlubang, cepat pecah dan hancur menjadi tepung. Hal ini ditandai dengan adanya tepung pada butiran yang terserang. Biji dan tepung dipersatukan oleh air liur larva sehingga kualitas biji menurun atau rusak sama sekali (Surtikanti, 2004).
D. Teknologi Oven Gelombang Mikro (oven microwave) 1. Gelombang Mikro (microwave)
Gelombang mikro ini banyak diaplikasikan sebagai radio komunikasi, radar dan pemanas. Dan yang terakhir banyak digunakan pada industri makanan. Gelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi 300 MHZ - 300 GHZ. Skala frekuensi radiasi elektromagnetik termasuk pada kisaran gelombang radio dan infamerah. Kecepatan rambatnya berkisar antara 300 juta sampai 300 milyar perdetik (Buffler, 1993).
Bahan yang aman untuk penggunaan oven mikrowave meliputi gelas/ kaca, gelas/ kaca keramik cookware dan bahan yang diberi label aman untuk pengunaan oven gelimbang mikro. Gelombang mikro tidak dapat diserap oleh bahan-bahan logam tetapi hanya dapat diserap oleh bahan yang mengandung
air. (http://home.howstuffworks.com/microwave.htm, 21 Mei 2007).
15 Teori tenaga elektromagnetik dapat digambarkan dengan apa yang
terjadi ketika suatu kerikil yang bergerak di dalam sebuah kolam air. Kerikil membentur permukaan air sehingga menyebabkan air untuk pindah, mengalami gerakan naik turun dalam wujud riak, atau gelombang. Gerakan ini terus-menerus dan mengalami naik-turun dalam posisi sudut 90 derajat
terhadap arah gerakan gelombang, disebut pula sebagai gelombang transversal. Maka dapat disamakan gelombang mikro adalah contoh gelombang transversal (Gallawa, 2007).
Gelombang mikro tidak sama dengan radiasi radioaktif. Gelombang mikro digunakan pada peralatan radar, telepon, komunikasi radio dan televisi.yang semuanya itu termasuk penyinaran elegtromagnetik yang non-ionizing.
2. Oven gelombang mikro
Oven gelombang mikro (microwave oven) merupakan salah satu penemuan besar pada abad ke-20, di mana pada saat itu jutaan masyarakat di Amerika memilikinya. Oven ini mempunyai daya tarik yang tinggi yaitu bisa memasak dalam waktu yang singkat dan sangat efisien karena hanya memanaskan produk dan bukan bahan yang lain. Oven ini menggunakan gelombang mikro sebagai alat memasak . Oven gelombang mikro ditemukan pertama kali pada tahun 1964 oleh Dr. Percy L. Spencer bekerjasama dengan Raytheon Corporation ketika mereka melakukan penelitian yang berhubungan dengan radar (Gallawa, 2007).
Gelombang yang digunakan adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi 2500 MHz (2.5 GHz). Pada selang ini gelombang tidak bisa diserap oleh plastik, gelas dan keramik. Sumber tenaga bagi oven microwave adalah magnetron. Pada frekuensi 2450 MHz, magnetron dapat menghasilkan daya
Gambar 4. Perangkat sistem gelombang mikro (Jones and Rowley, 1996)
Menurut Jones dan Rowley (1996), bagian dalam microwave terdiri dari magnetron (tuba daya), komponen trial dikombinasikan dengan tombol kontrol yang mengatur periode maupun lamanya kerja magnetron. Daya berasal dari energi listrik melewati jalur sekering menuju microwave. Buffler (1993) menyatakan bahwa pada sistem gelombang mikro terdapat magnetron sebagai generator listrik yang menghasilkan medan listrik bolak-balik di dalam. Magnetron membangkitkan antena, kemudian akan meneruskan ke unit sistem lain. Antena menghasilkan gelombang elektromagnetik yang mengalir melalui pengendali gelombang (wave guide) yang digunakan untuk mengarahkan gelombang menuju aplikator oven
gelombang mikro. Refleksi gelombang bertenaga besar dari aplikator ke magnetron dapat mengakibatkan kerusakan. Oleh karena itu dipasang sirkulator yaitu tutup satu arah yang membiarkan tenaga dari magnetron ke aplikator dan menghentikan beberapa tenaga yang berefleksi dari aplikator ke
17 Keterangan :
1. Ruang untuk memasak
2. Jendela, untuk memeriksa bahan saat oven sedang bekerja 3. Pintu oven, pintu harus ditutup rapat saat oven bekerja 4. Kait pengunci
5. Panel kontrol
6. Poros penggerak tadah putar
7. Poros gerak dan tadah putar (turn table) terbuat dari kaca tahan panas untuk meletakkan bahan yang akan dimasak
[image:39.595.112.513.74.417.2]8. Penyangga tadah putar
Gambar 5. Oven gelombang mikro tipe EME 1920 dan perlengkapannya
3. Prinsip pemanasan oven gelombang mikro
Perubahan energi gelombang mikro menjadi panas dapat diketahui dari dua mekanisme, yaitu rotasi dua kutub (dipolar) dan konduksi ionik. Sehingga
hanya dua kutub dan molekul ionik yang dapat berinteraksi dengan gelombang mikro dan menghasilkan panas.
dipasang, seluruh molekul akan berada sesuai dengan arah medan awal.
Ketika medan dibalikkan maka melokul akan berputar terbalik dan menimbulkan tumbukan lebih lanjut dengan molekul yang ada di sekitarnya. Energi tumbukan ini akan menimbulkan peningkatan temperatur molekul.
Adapun pada konduksi ionik, pemanasan berasal dari perpindahan enegi
[image:40.595.136.501.175.518.2]dari medan listrik ke agitasi partikel. Energi oksilasi medan listrik yang dihasilkan akan menyebabkan agitasi partikel, yang mengakibatkan suhu partikel naik dan menyebabkan partikel berinteraksi dengan partikel di sekitarnya. Sehingga partikel tersebut mengalami kenaikan suhu (Buffler, 1993).
Gambar 6. Mekanisme interaksi gelombang mikro. (A) Interaksi Ionik, (B) Interaksi Bipolar (Buffler, 1993)
III. METODE PENELITIAN
A. TEMPAT DAN WAKTU
Penelitian ini dilakukan di laboratorium Energi dan Elektrifikasi Pertanian (EEP), Departemen Teknik Pertanian dan laboratorium Kimia
Pangan, Departemen Ilmu Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor serta laboratorium Pest dan Disease Management, SEAMEO BIOTROP (Pusat Penelitian Biologi Tropika) Bogor. Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret-Juni 2007.
B. BAHAN DAN ALAT
Bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah beras varietas Membramo yang diperoleh dari kebun percobaan Muara, Bogor. Sedangkan serangga hama gudang Sitophilus zeamais berumur 1-14 hari berasal dari laboratorium Pest dan Disease Management, SEAMEO BIOTROP (Pusat Penelitian Biologi Tropika ) Bogor. Peralatan yang digunakan antara lain: 1. Oven gelombang mikro (microwave Oven) merk Elektrolux tipe EME
1920, kisaran daya 80-800 Watt dengan input tegangan 220-230 Volt. 2. Oven pengering (Dryer) merk IKEDA RIKA tipe SS-204 D (220 volt; 8A) 3. Timbangan digital
4. Mikroskop 5. Termokopel
6. Wadah plastik khususmicrowave 7. Chynorecorder
8. Kuas
9. Cawan alumunium 10. Silica gel
11. Larutan NaOH 45 % 12. Larutan HCl 3 %
13. Blander kering merk Phillips
14. Alat labu ukur 15. Kertas saring
18. Larutan Kl 30 % 19. LarutanLuff schoorl 20. Pipet
21. Asam asetat 22. H2SO4 26.5 % 23. Aquades
[image:42.595.116.509.243.388.2]Berikut ini adalah gambar-gambar dari alat yang digunakan :
[image:42.595.114.305.462.603.2]Gambar 7. Oven gelombang mikro Gambar 8. Chyno recorder
[image:42.595.315.508.462.602.2]21
[image:43.595.321.511.70.234.2](a) (b)
[image:43.595.115.301.70.229.2]Gambar 12. Beras yang telah diberi hama (a) tampak atas, (b) tampak samping Gambar 10. Oven pengering udara panas Gambar 11. Desikator
[image:43.595.114.511.295.477.2] [image:43.595.320.509.528.721.2] [image:43.595.114.293.531.724.2]C. PARAMETER YANG DIUKUR 1. Massa Bahan
Pengukuran massa bahan meliputi massa awal dan massa akhir. Pengukuran massa bahan dilakukan dengan menggunakan timbangan digital. Tahap-tahap pengukuran massa bahan adalah sebagai berikut : • Keluarkan beras hasil uji darimicrowave segera setelah bunyi tanda
proses selesai dan lampu dalammicrowave padam
• Masukan beras hasil uji tersebut ke dalam desikator selama ± 30 menit.
• Setelah dingin, pisahkan sejumlah beras hasil uji kemudian digiling dengan blander kering.
• Kemudian timbang massa awal beras sejumlah 5 gram kemudian masukkan ke dalam oven pengering.
• Setelah 2 jam dalam oven pengering dengan suhu 130oC kemudian timbang kembali sebagai massa akhir.
Pengukuran massa bahan ini sangat erat kaitannya dengan pengukuran kadar air bahan karena massa awal dan akhir bahan akan menjadi dasar perhitungan kadar air.
2. Kadar Air Bahan
Pengukuran kadar air bahan meliputi kadar air awal dan kadar air akhir bahan. Penentuan kadar air dilakukan dengan metode oven, metode ini dipilih karena lebih akurat. Penentuan kadar air selama pengeringan
dan kadar air akhir ditentukan dengan perhitungan berat bahan yang dikeringkan menggunakan persamaan (1). Analisis kadar air ditentukan dengan metode oven (ISO, 1968). Tahap-tahap pengukuran kadar air dengan metode oven adalah sebagai berikut :
• Cawan kosong dan tutupnya dikeringkan dalam oven dengan setting suhu 100 oC selama 15 menit dan didinginkan dalam desikator kemudian ditimbang (untuk cawan aluminium didinginkan selama 10 menit dan cawan porselen selama 20 menit).
• Timbang 5 gram sampel yang telah digiling sebelumnya.
23 • Pindahkan cawan beserta isinya kemudian dinginkan dalam desikator
selama 15 menit.
• Timbang cawan beserta isinya (bobot setelah oven).
• Penentuan kadar air dengan perhitungan berat bahan yang
dikeringkan dengan mengunakan persamaan (1).
3. Suhu
Pengukuran suhu meliputi suhu bola kering dan suhu bola basah ruang microwave, suhu permukaan bahan dan suhu lingkungan. Pengukuran suhu dilakukan dengan menggunakan termokopel. Pengukuran suhu bola basah dan suhu bola kering ruangan oven
gelombang mikro didekati dengan melakukan pengukuran di tempat keluarnya uap dari microwave. Pengukuran suhu ruang microwave dan suhu permukaan bahan tidak dapat diukur selama microwave beroperasi. Hal ini dikarenakan gelombang mikro yang diberikan ketika microwave sedang beroperasi akan diserap oleh termokopel yang bersifat logam sehingga dapat menimbulkan percikan api atau ledakan di dalam ruang microwave dan menyebabkan kerusakan permanen bagi microwave tersebut. Adapun untuk mengukur suhu permukaan bahan dilakukan dengan cara memasukkan ujung-ujung termokopel kedalam bahan sesaat setelah keluar dari mikrowave. Agar pengukuran suhu tepat, maka digunakan 3 termokopel yang diletakkan di tengah dan pinggir bahan.
4. MortalitasSitophilus zeamais
Prosentase kematian (mortalitas) Sitophilus zeamais dilakukan dengan cara menghitung jumlah Sitophillus zeamais yang mati dalam setiap tingkatan suhu dan waktu yang diujikan. Tahapan melakukan pengujiannya adalah sebagai berikut :
• Siapkan 200 gram beras dalam wadah plastik berdiameter 6 cm dan tinggi tumpukan beras 8 cm. Masukkan 40 ekor (20 jantan, 20
• Atur tingkat daya dan lamanya waktu yang diinginkan (lihat manual microwave Elektrolux tipe EME 1920) lalu tekan tombol “start”. • Setelah proses berakhir, akan tanda bunyi selesai dan lampu dalam
microwave akan padam.
• Segera keluarkan wadah dari microwave kemudian masukkan tiga buah termokopel ke dalam wadah kemudian tutup kembali. Dari tahapan tersebutlah proses pengambilan data suhu medium beras diperoleh. Proses pencatatan suhu medium direcord oleh alat Chyno recorder.
• Setelah didapatkan data suhu, beras beserta Sitophilus zeamais dimasukkan ke dalam desikator buatan untuk pendinginan selama ± 30 menit.
• Kemudian beras dan Sitophilus zeamais dikeluarkan kembali untuk menghitung jumlah Sitophilus zeamais yang sudah mati.
• Sitophilus zeamais yang sudah mati dipisahkan dan didiamkan selama ± 3 jam untuk memastikan serangga tersebut mati dan dilakukan pengamatan setelah 24 jam.
• Untuk mengetahui keturunan (F1) serangga tersebut, beras yang telah mendapat perlakuan dari microwave disimpan selama 30 hari setelah itu diadakan pengamatan pada hari ke 31 sampai hari ke 37. 5. Kandungan Pati
Pengujian kandungan pati beras dilakukan dengan metode “Titri metri” (Luff Schoorl)” (Sudarmadji, S.et al, 1997). Dasar penetapan kandungan pati ini adalah hidrolisa pati menjadi gula yang kemudian ditetapkan secara Luff-schoorl. Gula-gula produksi (glukosa, luktosa,
fruktosa, dan lain-lain) dapat mereduksi CU (II) menjadi CU (I). CU (II) asli ditentukan dalam sebuah percobaan terhadap blanko. Dari perbedaan jumlah titrasi maka jumlah gula dalam larutan yang diperiksa dapat ditentukan. Tahap-tahap metode “Titri metri (Luff Schoorl) adalah sebagai
berikut :
25 dicuci dengan aquades sampai volume filtrat 250 ml. Filtrat ini mengandung karbonhidrat yang larut dan dibuang.
• Untuk bahan yang mengandung lemak, maka pati yang terdapat sebagai residu pada kertas saring dicuci 5 kali dengan 10 ml ether, biarkan ether menguap dari residu, kemudian cuci lagi dengan 150 ml alkohol 10 % untuk membebaskan lebih lanjut karbohidrat yang terlarut.
• Residu dipindahkan secara kuantitatif dari kertas saring ke dalam erlemenyer dengan pencucian 200 ml aquades dan tambahkan 20 ml HCL ± 25 % (berat jenis 1.125), tutup dengan pendingin balik dan pasnaskan di atas penangas air mendidih selama 2.5 jam.
• Setelah dingin netralkan dengan larutan NaOH 45 % dan encerkan
sampai volume 500 ml, kemudian saring. Tentukan kadar gula yang dinyatakan sebagai glukosa dari filtrat yang diperoleh. Penentuan gula seperti pada penentuan gula reduksi. Berat glukosa dikalikan 0.9 merupakan berat pati. proses penentuan gula reduksi adalah sebagai berikut :
• Ambil 50 ml filtrat bebas pb dari larutan, masukkan ke dalam Erlenmenyer dan ditambah dengan 25 ml aquades dan 10 ml HCl 30 % (berat jenis 1.15) panaskan di atas penangas air pada suhu 67-70 oC selama 10 menit. Kemudian didinginkan cepat-cepat sampai suhu 20 oC. Netralkan dengan NaOH 45 % , kemudian diencerkan sampai volume tertentu sehingga 25 ml larutan mengandung 15-60 ml gula reduksi.
• Diambil 25 ml larutan dan masukkan ke dalam Erlemenyer, ditambah larutan Luff Schoorl. Dibuat pula percobaan blangko yaitu 25 ml larutan Luff Schoorl ditambah 25 ml aquades.
• Setelah ditambah beberapa batu didih, Erlenmenyer dihubungkan dengan pendingin balik , kemudian dididihkan. Diusahakan 2 menit sudah mendidih. Pendidihan larutan dipertahankan selama 10 menit. • Kemudian cepat-cepat didinginkan. Tambakan 15 ml KI 20 % dan
• Yodium yang dibebaskan dititrasi dengan larutan Na-thiosulfat 0,1 N memakai indikator pati sebanyak 2-3 ml. untuk memperjelas perubahan warna pada akhir titrasi sebaiknya pati ditambahkan pada
saat titrasi hampir berakhir.
D. Analisis Teknik
Persamaan-persamaan yang digunakan dalam perhitungan hasil uji teknis dari sistem pengering.
1. Kadar air
Mempergunakan persamaan henderson dan perry, 1997
Kadar air (%bb) = (Wo-Wd) x 100 % ...(1) (Wo)
Kadar air (%bk) = (Wo-Wd) x 100 % ...(2) (Wd)
Dimana :
Wo = massa bahan awal (gr)
Wd = massa padatan bahan setelah perlakuan (gram)
Jenis kadar air yang akan dihitung dan dianalisis lebih lanjut adalah kadar air basis basah.
2. Kandungan pati
Perhitungan kandungan pati beras dengan metode “titrimetri (Luff-Schoor) dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut :
(Blanko-Vol.titer) = ml thio sulfat ... (3)
(N thio sulfat x delta glukosa ) + ml glukosa = ml ...(4) (ml x pengenceran x 100 % ) / W sampel (gram) = W glukosa ....(5) W pati = W glukosa x 0.95 ...(6) 3. Energi yang digunakan
Energi yang digunakan pada proses pemanasan dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
W = P x t ...(7) Di mana :
27 E. Rancangan Percobaan
Percobaan dilakukan dengan beberapa tingkatan waktu daya masukan oven gelombang mikro yang berbeda. Massa dalam setiap sampel tetap (200 gram) dan jumlah serangga yang diujikan pada sampel tetap (20 pasang ekor)
Perlakuan
A. Daya masukan oven gelombang mikro : A1. 120 Watt A2. 240 Watt
A3. 480 Watt A4. 720 Watt
B. Waktu pemanasan dengan oven mikro :
B1. 60 detik B2. 90 detik B3. 120 detik
Rancangan percobaaan yang digunakan adalah percobaan faktorial dengan rancangan dasar RAL ( Rancangan Acak Lengkap) dengan tiga kali ulangan :
Yijk = µ + Ai + Bj + (Abij) + ijk ... Dimana :
Yijk : pengamatan pada faktor A taraf ke-i, faktor B taraf ke-j, dan ulangan ke-k
µ : Rataan umum
Ai : Pengaruh utama faktor i Bj : Pengaruh utama faktor j
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
kontrol 160 240 480 720
Daya (Watt)
Su
hu
(
o C
)
Pemanasan 60 detik Pemanasan 90 detik Pemanasan 120 detik IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Suhu dan Kadar Air Bahan
[image:50.595.129.518.209.429.2]Suhu permukaan beras mengalami perubahan akibat perlakuan oven gelombang mikro dengan variasi daya dan waktu.
Gambar 15. Pengaruh perlakuan daya dan waktu oven gelombang mikro terhadap suhu permukaan beras
Histogram di atas menunjukkan bahwa suhu permukaan beras meningkat pada setiap kenaikan daya dengan waktu yang sama. Pada waktu 60 detik,
suhu permukaan mencapai 39 oC pada daya 160 Watt, 41 oC pada daya 240 Watt, 57 oC pada daya 480 Watt dan 71 oC pada daya 720 Watt. Suhu permukaan beras meningkat pada setiap penambahan waktu dengan daya yang sama. Pada daya 160 Watt, suhu permukaan mencapai 39 oC pada waktu 60 detik,41oC pada waktu 90 detik dan49oC pada 120 detik.
29 Ketika medan dibalikkan maka molekul akan berputar terbalik dan
menimbulkan tumbukan lebih lanjut dengan molekul yang ada di sekitarnya. Energi tumbukan ini akan menimbulkan peningkatan temperatur (Buffler, 1993). Dengan penambahan waktu dan daya maka gelombang elektromagnetik yang dihasilkan semakin banyak dan menyebabkan suhu
bahan semakin tinggi karena intensitas tumbukan antar molekul air meningkat. Melalui uji duncan didapatkan bahwa daya dan waktu berpengaruh nyata terhadap perubahan suhu permukaan beras dengan nilai lebih kecil dari 5 %.
Hasil penelitian Fitriyah (2005), yang menggunakan beras sebagai media menunjukkan peningkatan suhu dengan penambahan daya dan waktu oven gelombang mikro. Akan tetapi, dengan daya dan waktu yang sama suhu permukaan yang dicapai lebih tinggi (720 Watt; 120 detik; 107.3 oC). Pada hasil penelitian Sandewi (2005), yang menggunakan jagung sebagai media menunjukkan peningkatan suhu dengan penambahan daya dan waktu oven gelombang mikro (720 Watt; 120 detik; 104.73 oC). Suhu yang dicapai juga lebih tinggi dengan perlakuan daya dan waktu yang sama. Begitu pula dengan selisih kenaikan suhu permukaan (suhu setelah perlakuan dikurangi suhu kontrol), pada kadar air awal yang lebih rendah, selisih kenaikan suhu permukaan lebih tinggi. Pada perlakuan daya 720 Watt dengan waktu 120 detik, Fitriyah (2005) dengan kadar air awal 13.67 % mencapai selisih kenaikan suhu 75.3 oC, Sandewi (2005) dengan kadar air awal 13.81 % mencapai selisih kenaikan suhu 75.2 oC dan pada hasil penelitian ini, dengan kadar air awal 15.75 % mencapai selisih kenaikan suhu sebesar 69oC. Hal ini disebabkan kadar air awal yang lebih rendah akan mengakibatkan intensitas tumbukan antar molekul dan suhu permukaan lebih tinggi dengan jumlah
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
kontrol 160 240 480 720
Daya (Watt)
K
a
d
a
r
a
ir
(
%
)
Pemanasan 60 detik Pemanasan 90 detik Pemanasan 120 detik
molekul air. Kadar air beras mengalami perubahan akibat perlakuan oven
[image:52.595.134.510.140.358.2]gelombang mikro dengan variasi daya dan waktu (gambar 14).
Gambar 16. Pengaruh perlakuan daya dan waktu oven gelombang mikro terhadap kadar air beras
Histogram di atas menunjukkan bahwa kadar air menurun dengan penambahan daya dan waktu perlakuan. Semakin besar daya dan waktu perlakuan, semakin menurun kadar air beras. Kadar air mengalami penurunan dari 15.75 % pada perlakuan kontrol hingga 12.31 % pada perlakuan dengan daya 720 Watt selama 120 detik. Kadar air beras maksimal 14 % (BULOG, 2006) dihasilkan pada perlakuan dengan daya 480 Watt pada waktu
120 detik sedangkan dengan daya 720 Watt yaitu pada waktu 90 detik dan 120 detik.
Kadar air menurun disebabkan tekanan uap air dalam bahan lebih tinggi daripada tekanan udara luar akibat naiknya suhu bahan, sehingga uap air
31 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
kontrol 160 240 480 720
Daya (Watt)
M
o
rt
a
li
ta
s
(%
)
Pemanasan 60 detik Pemanasan 90 detik Pemanasan 120 detik
Perbedaan kadar air awal mengakibatkan perbedaan selisih penurunan
kadar air (kadar air setelah perlakuan dikurangi kadar air kontrol). Pada perlakuan daya 720 Watt dengan waktu 120 detik, Fitriyah (2005) dengan kadar air awal 13.67 % mencapai selisih penurunan kadar air 3.67 %, Sandewi (2005) dengan kadar air awal 13.81 % mencapai selisih penurunan kadar air
3.46 % dan pada hasil penelitian ini, dengan kadar air awal 15.75 % mencapai selisih penurunan kadar air sebesar 3.44 %.
Hal ini disebabkan perbedaan tekanan uap dalam dan luar bahan dipengaruhi oleh suhu bahan. Sedangkan suhu bahan dipengaruhi oleh kadar air awal. Hasil ini sesuai dengan pembahasan kenaikan suhu akibat perlakuan daya dan waktu oven gelombang mikro. Hasil Uji duncan menunjukkan bahwa daya dan waktu berpengaruh nyata terhadap kadar air beras dengan nilai kurang dari 5 %.
B. Mortalitas Serangga ImagoSitophilus zeamais
[image:53.595.133.511.438.649.2]Perlakuan daya dan waktu oven gelombang mikro dapat menyebabkan variasi prosentase mortalitasSitophilus zeamais (gambar 17).
Histogram menunjukkan bahwa semakin besar daya dan waktu
perlakuan, maka semakin besar pula prosentase mortalitasSithopilus zeamais. Pada perlakuan kontrol, mortalitas Sithopilus zeamais adalah 0 %. Hal ini karena suhu lingkungan mendukung untuk pertumbuhan dan perkembangan hama yaitu 27 oC. Mortalitas Sithopilus zeamais mencapai 100 % pada daya 480 Watt dalam 120 detik serta daya 720 Watt dalam waktu 90 detik dan 120 detik. Pada hasil penelitian Sandewi (2005) yang menggunakan hama Sithopilus zeamais dan jagung sebagai media, mortalitas mencapai 100 % pada daya 480 Watt dengan waktu 60 detik. Perbedaan nilai mortalitas disebabkan nilai kadar air awal yang berbeda. Dengan kadar air awal 13.82 % pada jagung yang digunakan oleh Sandewi (2005), mempunyai nilai mortalitas yang lebih besar dari kadar air awal beras 15.75 % pada daya dan waktu perlakuan yang sama. Dengan kadar air lebih besar, intensitas tumbukan antar molekul dan suhu bahan semakin rendah sehingga nilai mortalitas lebih kecil.
Perbedaan nilai kadar air pada perlakuan daya dan waktu yang sama bisa juga diakibatkan oleh tumpukan bahan yang tidak sama tinggi. Safitri (2005) menyatakan bahwa ketebalan bahan berpengaruh terhadap kadar air bahan. Dengan perlakuan daya dan waktu oven gelombang mikro yang sama, ketebalan bahan yang lebih tinggi akan menghasilkan kadar air yang lebih besar dan sebaliknya.
Hasil uji duncan menunjukkan bahwa daya dan waktu berpengaruh nyata terhadap mortalitasSithopilus zeamaisdengan nilai kurang dari 5 %. Hal ini disebabkan temperatur dan kadar air berpengaruh terhadap pertumbuhan populasi Sitophilus sp dan Rhyzopertha dominica. Sitophilus sp mampu berkembang lebih cepat pada kisaran (17-35 oC) dan kadar air yang lebih tinggi dari 11 % (Hill, 1987). Serangga juga merupakan hewan berdarah
33 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
kontrol 160 240 480 720
Daya (watt)
M o rt a
