PELAPISAN KITOSAN IRADIASI TERHADAP PENAMPILAN BUAH
STRAWBERI (FRAGARIA X ANANASSA DUCHESNE)
Gatot Trimulyadi Rekso dan Adjat Sudradjat
Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi, Badan Tenaga Nuklir Nasional Jl. Lebak bulus raya No 49 Jakarta 12070
email: gatot2811@yahoo.com
ABSTRAK
PELAPISAN KITOSAN IRADIASI TERHADAP PENAMPILAN BUAH STRAWBERI (Fragaria x ananassa Duchesne). Strawberi merupakan produk hortikultura yang memiliki nilai ekonomi tinggi, namun strawberi mudah rusak. Oleh karena itu, diperlukan penanganan pasca panen yang tepat dalam menjaga penampilan buah strawberi, salah satunya dengan teknik edible coating menggunakan kitosan. Tujuan penelitian ini untuk mempertahankan penampilan buah strawberi pada penyimpanan suhu ruang. Kitosan diiradiasi dengan dosis 0 kGy, 5 kGy dan 10 kGy, Pengamatan dilakukan selama 5 hari pada suhu kamar meliputi: penampilan buah yang diamati secara visual dan analisis susut bobot buah. Hasil penelitian menunjukkan buah strawberi yang penampilan masih baik yaitu pada pelapisan buah dengan kitosan yang diiradiasi 10 kGy. Buah strawberi yang dilapisi kitosan iradiasi memiliki persentasi susut bobot yang lebih baik dibandingkan buah kontrol.
Kata kunci : kitosan, iradiasi, strawberi, Fragaria x ananassa Duchesne, masa simpan
ABSTRACT
COATING EFFECT OF CHITOSAN IRRADIATION ON PERFORMANCE OF STRAWBERRIES (Fragaria x ananassa Duchesne). Strawberry is a horticultural product which has high economic value, however, strawberries are easily damaged. Therefore, required proper post harvest handling for keep up the appearances of strawberries, one of them is the edible coating technique using chitosan. The purpose of this research was to maintaining the appearance of strawberry. Chitosan is irradiatiated at a dose of 0 kGy, 5 kGy, and 10 kGy, and then characterized. Observations were carried on for five days at room temperature including: the testing of the performance of the fruit that was observed visually and analysis of fruit weight loss. The results showed that the performance of strawberries is coating with irradiated chitosan of 10 kGy is still good. The percentage of weight loss strawberries coated with irradiated chitosan smaller than the strawberries without coating with chitosan (control). Strawberries coated with irradiated chitosan has a shelf life and weight loss better than control.
Keywords : chitosan, irradiation, strawberry, Fragaria x ananassa Duchesne, shelf life.
PENDAHULUAN
trawberi (Fragaria x ananassa Duchesne) merupakan produk hortikultura yang memiliki nilai ekonomi yang tinggi dan banyak dikonsumsi dalam bentuk segar maupun dalam bentuk olahan. Selain rasanya yang enak, buah strawberi mempunyai komposisi gizi yang cukup lengkap yang berguna bagi kesehatan tubuh [1,2]. Akan tetapi, buah strawberi mudah rusak dan memiliki penampilan tidak baik. Oleh karena itu, diperlukan upaya yang dapat menghambat kerusakannya dengan cara pelapisan buah menggunakan kitosan iradiasi [3,4].
Pascapanen merupakan suatu proses perlakuan pada buah-buahan setelah proses pemanenan dilakukan. Salah satu tujuan perlakukan pascapanen ini adalah untuk mempertahankan mutu dari buah tersebut. Penanggulangan pascapanen ini perlu dilakukan dengan tepat agar buah strawberi tidak
mengalami pembusukan, baik dalam perjalanan hingga sampai ke tangan konsumen. Untuk mencegah kerusakan pascapanen strawberi dan mempertahankan masa simpannya, dapat dilakukan usaha seperti penggunaan alat pendingin dengan suhu rendah, pemberian bahan kimia secara eksogen,
edible coating, dan pelapisan lilin [5].
Dalam penelitian ini digunakan teknik edible
coating sebagai usaha mempertahankan buah
strawberi agar tidak mengalami kerusakan pascapanen. Bahan yang digunakan sebagai coating pada buah strawberi harus aman bagi kesehatan tubuh, terutama pada buah yang dikonsumsi langsung seperti strawberi, salah satunya yaitu menggunakan kitosan.
Metode pelapisan menggunakan kitosan dapat meningkatkan kemampuan antioksidan yang menunda kematangan buah [5-7]. Kitosan adalah polisakarida kationik dengan berat molekul yang tinggi, larut dalam asam organik dan secara teoritik dapat digunakan sebagai material pelapisan untuk
S
mengawetkan buah buahan. Pelarut yang umum digunakan untuk melarutkan kitosan yaitu menggunakan asam asetat dengan konsentrasi 1%(v/v) [8,9].
Kitosan dapat digunakan sebagai pengawet karena sifat yang dimilikinya yaitu dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme perusak sekaligus melapisi produk yang diawetkan sehingga terjadi interaksi yang minimal antara produk dan lingkungannya [10, 11]. Berbagai hipotesa yang sampai saat ini masih berkembang mengenai mekanisme kerja kitosan sebagai pengawet adalah kitosan memiliki afinitas yang sangat kuat dengan DNA mikroba sehingga dapat berikatan dengan DNA yang kemudian mengganggu mRNA dan sintesa protein [6].
Kitosan iradiasi meningkatkan daya hambat pertumbuhan bakteri lebih baik dibandingkan dengan kitosan tanpa iradiasi [12,13]. Meningkatnya daya hambat kitosan yang diiradiasi, karena iradiasi menyebabkan degradasi rantai panjang kitosan, sehingga dengan berat molekul yang lebih rendah mampu menembus porin channel pada bakteri gram negatif dan mampu berikatan dengan penisilin binding protein yang spesifikdimiliki bakteri gram negatif [14].
Pada penelitian ini, buah dilapisi dengan kitosan dan kitosan iradiasi. Iradiasi dilakukan dengan dosis 5 kGy dan 10 kGy untuk mengetahui pada dosis berapa kitosan memberikan pengaruh terhadap masa simpan buah strawberi, kemudian dibandingkan dengan buah strawberi tanpa pelapisan kitosan sebagai kontrol. Larutan kitosan dibuat dalam konsentrasi 2% (b/v). Parameter pengujian yang diamati meliputi penampilan yang diamati secara visual dan analisis susut bobot buah
TATA KERJA
Bahan Penelitian
Bahan penelitian berupa kitin hasil isolasi kulit udang putih (Penaeus merquensis) yang diperoleh dari laboratorium bidang Proses Radiasi, Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi-Badan Tenaga Nuklir Nasional, Pasar Jum’at, Jakarta Selatan.
Metode Penelitian
Kitin yang diperoleh dari isolasi limbah kulit kepala dan kulit badan udang. kemudian diproses lebih lanjut menjadi kitosan melalui tahap deasetilasi dengan NaOH 50% (b/v) pada temperatur 100oC selama 6 jam. Kitosan yang dihasilkan kemudian diiradiasi dengan variasi dosis 0 kGy, 5 kGy dan 10 kGy. Pemberian kitosan iradiasi yang dilarutkan dalam asam asetat 1%(v/v) dengan konsentrasi 2% (b/v).
Penyiapan bahan uji
Pemilihan buah strawberi yang memenuhi kriteria penelitian yaitu tingkat kematangan yang relatif sama yaitu saat kulit buah didominasi warna merah dan buah berumur 2 minggu sejak berbunga serta bebas dari penyakit tanaman, dicuci dan dibersihkan terlebih dahulu dari debu dan kotoran. Kemudian strawberi dikeringkan dengan kain bersih atau tisu dan ditimbang terlebih dahulu sebelum dilakukan perlakuan lebih lanjut agar dapat diketahui bobot awalnya.
Aplikasi pelapisan strawberi dengan
larutan kitosan 2%(b/v)
Larutan kitosan dengan konsentrasi 2%(b/v) dalam asam asetat 1%(v/v) dituang ke dalam beaker
glass yang digunakan untuk pencelupan buah
strawberi selama 5 menit. Kemudian strawberi ditiriskan dan dikeringkan sampai larutan kitosan pada permukaan strawberi tidak menetes lagi. Strawberi disimpan pada suhu kamar dan diberi alas plastik bening, dan selanjutnya ditimbang untuk mengetahui bobot buah strawberi setelah dilapisi kitosan .
Penampilan buah strawberi yang diamati
secara visual
Pengamatan penampilan buah strawberi dilakukan dengan cara mengamati keadaan buah secara visual selama 5 hari, dengan melihat ada atau tidaknya pertumbuhan mikroorganisme pada buah strawberi yang dilapisi kitosan iradiasi (0 kGy, 5kGy dan 10 kGy) dan buah strawberi yang tidak dilapisi kitosan iradiasi (kontrol). Pengamatan dilakukan setiap hari selama 5 hari.
Analisis susut bobot buah [1]
Pengukuran susut bobot buah strawberi dilakukan menggunakan neraca analiltik. Pengukuran dilakukan sebelum strawberi disimpan (B0) dan setiap akhir pengamatan (B1) yaitu sehari sekali. Besar susut bobot didapat dengan membandingkan pengamatan bobot awal dan bobot akhir yang dinyatakan dalam persen.
x 100%
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakterisasi kitosan
Hasil kitosan yang diperoleh dikarakterisasi antara lain; warna, kadar air, masa molekul relativ dan derajat deasetilasi. Hasil karakterisasi ditunjukkan pada Tabel 1. Kitosan dengan karakter di atas, selanjutnya digunakan pada penelitian ini.
Tabel 1. Karakter kitosan hasil isolasi No Karakter 1 2 3 4 Warna : putih Kadar Air : 10,5 % Masa molekul : 3,2 104 Derajat deasetilasi : 82,5 %
Penampilan buah selama masa simpan 5
hari pegamatan secara visual
Pengujian masa simpan buah strawberi dilakukan dengan mengamati keadaan buah secara visual selama 5 hari. Pada hari ke-0 yaitu hari pertama buah dilapisi dengan kitosan iradiasi, terlihat bahwa buah kontrol maupun buah yang dilapisi kitosan iradiasi memiliki warna yang sama yaitu merah.
Gambar 1. Penampilan buah hari ke-0 yang dilapisi kitosan pada berbagai dosis iradiasi
Gambar 2. Penampilan buah hari ke-1 yang dilapisi kitosan pada berbagai dosis iradiasi Pada hari ke-1 pengamatan buah strawberi yang
tidak dilapisi kitosan iradiasi terlihat kurang segar dibanding dengan buah strawberi yang dilapisi kitosan iradiasi 0 kGy, 5 kGy dan10 kGy. Buah yang dilapisi kitosan iradiasi memberikan penampilan yang
lebih baik dibanding kontrol karena pelapisan buah dengan kitosan membentuk lapisan semi transparan sehingga penampilan buah strawberi terlihat lebih segar dibanding kontrol.
Gambar 3. Penampilan buah hari ke-2 yang dilapisi kitosan pada berbagai dosis iradiasi Pada hari ke-2 pengamatan, terlihat buah
strawberi yang tidak dilapisi kitosan (kontrol) terdapat mikroorganisme pada buah. Sedangkan buah strawberi yang dilapisi kitosan iradiasi baik 0 kGy, 5 kGy, maupun 10 kGy tidak terdapat mikroorganisme
pada buah. Hal ini menunjukkan bahwa kitosan iradiasi mampu menghambat pertumbuhan mikroorganisme, sehingga buah yang dilapisi dengan kitosan iradiasi, masih dalam keadaan baik pada hari ke-2.
.
Pada hari ke-3 pengamatan, terlihat buah strawberi yang dilapisi kitosan iradiasi 0 kGy mulai ditumbuhi mikroorganisme pada buah. Hal ini menunjukkan bahwa kitosan iradiasi 0 kGy dapat
memperpanjang masa simpan buah strawberi 1 hari lebih lama dibanding kontrol. Buah strawberi yang dilapisi kitosan iradiasi 5 kGy dan 10 kGy tidak ditumbuhi mikroorganisme.
Gambar 5. Penampilan buah hari ke-4 yang dilapisi kitosan pada berbagai dosis iradiasi Pada hari ke-4 pengamatan, buah strawberi yang
dilapisi kitosan iradiasi 5 kGy mulai ditumbuhi mikroorganisme. Hal ini menunjukkan bahwa kitosan iradiasi 5 kGy dapat memperpanjang masa simpan buah strawberi 2 hari lebih lama dibanding kontrol
dan 1 hari lebih lama dibanding buah yang dilapisi kitosan iradiasi 0 kGy. Buah strawberi yang dilapisi kitosan iradiasi 10 kGy tidak ditumbuhi mikroorganisme.
.
Gambar 6. Penampilan buah hari ke-5 yang dilapisi kitosan pada berbagai dosis iradiasi Pada hari ke-5 pengamatan, terlihat buah
strawberi yang dilapisi kitosan iradiasi 10 kGy mulai ditumbuhi mikroorganisme. Hal ini menunjukkan bahwa kitosan iradiasi 10 kGy dapat memperpanjang masa simpan buah strawberi 3 hari lebih lama dibanding kontrol. Berdasarkan pengamatan buah strawberi dari hari ke-1 sampai hari ke-5, terlihat bahwa semakin tinggi dosis iradiasi pada kitosan maka semakin panjang masa simpannya. Hal ini dikarenakan kitosan iradiasi mampu meningkatkan daya hambat pertumbuhan mikroorganisme [14] Meningkatnya daya hambat mikroorganisme, karena iradiasi menyebabkan degradasi rantai panjang kitosan sehingga dengan berat molekul yang lebih rendah mampu menembus porin channel pada bakteri dan mampu berikatan dengan penisilin binding protein yang spesifik dimiliki bakteri [15].
Analisis susut bobot buah yang diukur
selama 5 hari
Penurunan bobot buah strawberi tentunya menurunkan jumlah kandungan air akibat proses respirasi dan transpirasi. Respirasi merupakan proses pembongkaran bahan organik yang tersimpan menjadi bahan sederhana dan produk akhirnya berupa energy [15].
Hasil dari proses respirasi berupa air, gas, dan energi akan mengalami penguapan sehingga buah
akan mengalami penyusutan bobot [16]. Kehilangan bobot buah berkaitan juga dengan laju transpirasi. Setelah panen, kehilangan air tidak dapat digantikan oleh tanaman sehingga kehilangan bobot akan terjadi [17] 6 4 2 0 50 40 30 20 10 0 Hari su su t b ob ot b ua h (% ) 0 kGy 5 kGy 10 kGy Kontrol
Gambar 7. Kurva hubungan antara hari pengamatan dengan rata-rata persentase susut bobot buah strawberi yang dilapisi kitosan iradiasi 0 kGy, 5 kGy dan 10 kGy dan buah strawberi tanpa pelapisan kitosan (kontrol).
Pada Gambar 7 dapat dilihat bahwa susut bobot buah strawberi meningkat selama penyimpanan. Hal ini disebabkan karena proses respirasi buah menghasilkan gas karbondioksida dan air yang akan mengalami penguapan sehingga buah akan mengalami penyusutan bobot [18]. Nilai persentase susut bobot buah strawberi yang mengalami pelapisan
dengan kitosan iradiasi (0 kGy, 5 kGy dan 10 kGy) lebih kecil dibanding buah strawberi tanpa pelapisan kitosan (kontrol), karena pelapisan buah dengan kitosan membentuk lapisan semi transparan dan lembut yang mampu mereduksi laju respirasi dan transpirasi melalui permukaan buah, sehingga penyusutan bobot buah dapat dihambat.
KESIMPULAN
Dari hasil penelitian pelapisan kitosan pada buah strawberi diperoleh kitosan yang di iradiasi dengan dosis 10 kGy menunjukkan penampilan buah strawberi yang lebih baik dibandingkan dengan dosis 5 kGy dan tanpa iradiasi selama penyimpanan 5 hari pada suhu ruang. Nilai persentase susut bobot buah strawberi yang mengalami pelapisan dengan kitosan iradiasi 0 kGy, 5 kGy dan 10 kGy lebih kecil dibanding buah strawberi tanpa pela-pisan kitosan(kontrol).
UCAPAN TERIMA KASIH
Terimakasih kami ucapkan kepada rekan rekan dari Bidang Proses Radiasi dan di Instalasi Fasilitas Iradiasi, Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi yang banyak memberikan konstribusi dan dukungan sehingga penelitian ini dapat berjalan dengan lancar.
DAFTAR PUSTAKA
1. J.M. Jiang, J.R.Li,W..B.Kim, Effects of chitosan
coating on shelf life of cold-stored litchi fruit at
ambient temperature, LWT – Food
sci.Technol38, 757-761, 2005.
2. Nurfajrianti, Pengaruh pelapisan chitosan dan
jenis kemasan terhadap kualitas dan daya simpan strawberi, Skripsi, Bogor: Departemen
Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor, 2011.
3. G.A.F, Robert, Chitin chemistry. London: The Macmillan Press Ltd, 105-115, 1992.
4. G.T.Rekso. Efektivitas kitosan iradiasi sebagai
anti bakteri, Prosiding Seminar Nasional XIX
Kimia dalam Industri dan Lingkungan, Yayasan Media Kimia Utama, Yogyakarta, 447-409, 2010.
5. A.M. Stephen, Food polysaccharides and their
applications, Department of Chemistry
University of Cape Town. Rondebosch, 42-43, 1995.
6. Surianta, Sifat fisik dan daya simpan buah
markisa kuning (Passiflora flavicarpa) yang dilapisi kitosan, Skripsi, Fakultas Teknologi
Pertanian Institut Pertanian Bogor, 2011. 7. F. Shahidi, K.V. Arachchi, J. Jeon, Food
applications of chitin and chitosan, Trends
Food Sci Technol 12, 37-51, 1999.
8. Gatot Trimulyadi Rekso, Kopolimerisasi Cangkok Dan Karakterisasi Lembaran Kitosan Teriradiasi, Jurnal Kimia Dan Kemasan, 36,
2014.
9. Gatot Trimulyadi Rekso, Chemical And
Physical Properties Of Cassava Starch- CM Chitosan-Acrylic Acid Gel Copolymerization By Gamma Irradiation, Indonesian Journal of Chemistry, 14, 2014.
10. H.K. No, H.K. Park, N.Y. Lee, S.H. Hwang and S.P. Meyers, Antibacterial Activities of Chitosan Oligomers with Different Moleculer Weight on Spoilage Bacteria Isolated from Tofu. J Food Sci 33, 2002.
11. L. Hardjito, Aplikasi Kitosan Sebagai Bahan
Tambahan Makanan dan Pengawet, Prosiding
Seminar Nasional Kitin-Kitosan, Institut Pertanian Bogor, 6-10, 2006.
12. S. Sabharwa L., Fundamental Aspects of
Radiation Chemistry, Proceeding Meeting
Radiation Processing of Polysaccharides, Vietnam Atomic Energy Commision, Vietnam, 21-30, 2012.
13. J. Bermejo, A. Pardo, Canomurcott seedless:
influence of gamma irradiation on citrus production and fruit quality Spanish, J. Agric.
Res, 10, 768–777, 2012.
14. S. Kaewsuksaeng, Y. Urano, S. Aiamla, Effect
of UV-B irradiation on chlorophyll-degrading enzyme activities and postharvest quality in stored lime (Citrus latifolia Tan), Fruit
Postharvest Biol. Technol, 61, 124–130, 2011. 15. S.A. Khali, S. Hussain, M. Khan, Effects of
gamma irradiation on quality of Pakistani blood red oranges (Citrus sinensis L. Osbeck),
Int. J. Food Sci. Technol, 45, 927–931, 2011. 16. B.A. Niemira, X. Fan, Irradiation enhances
quality and microbial safety of fresh and fresh-cut fruits and vegetables, Microbial Safety of
Fresh Produce, 40, Blackwell Publishing and the Institute of Food Technologists 191–201, 2012.
17. A.J. Fernandes, C.A. Barreira, L. Antonio.
Assessing the effects of gamma irradiation and storage time in energetic value and in major individual nutrients of chestnuts, Food Chem.
Toxicol, 49, 2429–2432, 2011.
18. V. falguera, J. Pagán, A. Ibarz, Effect of UV
irradiation on enzymatic activities and
physicochemical properties of apple juices from different varieties LWT, Food Sci. Technol, 44,
TANYA JAWAB
Windy Ayu Lestari (UNS) – Kenapa harus diiradiasi? Gatot Trimulyadi Rekso– Untuk menurunkan berat molekul sehingga
mudah di aplikasikan, selain itu meningkatkan sifat anti bakteri.
Sudi Ariyanto (PUSDIKLAT) – Mengapa digunakan chitosan?
– Apa dampak radiasi terhadap kualitas buah?
– Berapa dosis yang optimum? – Apakah bisa untuk buah yang lain? Gatot Trimulyadi Rekso
– Kitosan merupakan Edible Film yang aman bagi
tubuh dan juga kitosan radiasi memiliki sifat anti
bakteri yang tinggi sehingga dapat
memperpanjang daya simpan.
– Memiliki daya simpan yang lebih lama. – 10 kGy
