STERILISASI COCKTAIL NENAS DALAM CUP PLASTIK Fachraniah, Elfiana, dan Elwina *)
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan untuk mengembangkan pengemasan buah nenas olahan dalam wadah plastik yang tahan panas. Pengemasan seperti ini sangat sederhana dan dapat dilakukan dalam industri kecil atau rumah tangga. Untuk memperpanjang masa simpan buah nenas olahan tersebut, umumnya dilakukan dengan proses pemanasan/sterilisasi, namun proses tersebut dapat mengakibatkan terjadinya susut zat gizi, khususnya vitamin C yang terdapat dalam daging buah nenas. Daya tahan simpan dapat ditentukan dengan salah satu cara, yaitu dengan perhitungan jumlah koloni mikroba/ml yang dapat tumbuh selama penyimpanan. Untuk mengetahui suhu pemanasan/sterilisasi yang sesuai sudah dilakukan suatu penelitian dan hasilnya dapat diterapkan di industri kecil atau rumah tangga. Kadar vitamin C ditentukan secara volumetrik, yaitu titrasi dengan larutan iodium. Jumlah koloni mikroba ditentukan secara total plate count. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemanasan/sterilisasi pada suhu 800C selama 15 menit dapat menekan penurunan kadar vitamin C dalam buah nenas olahan dan dapat disimpan selama 1 bulan pada suhu kamar.
Kata kunci : Buah nenas, cocktail, sterilisasi, vitamin C, daya tahan simpan
PENDAHULUAN
Buah nenas adalah buah tropis yang rasanya segar, asam manis, dan banyak mengandung vitamin C. Buah nenas olahan/cocktail cukup potensial dikembangkan dan merupakan salah satu cara untuk memberikan nilai tambah pada buah nenas segar. Pengolahan ini terutama bertujuan untuk memperpanjang masa simpan buah nenas selain juga memperkaya keragaman produk pangan dari nenas. Pengemasan umumnya dilakukan dalam kaleng (tin plate).
Pada proses pengalengan buah nenas, pemanasan atau sterilisasi dilakukan untuk membunuh mikroba yang dapat menyebabkan pembusukan selama penyimpanan. Sterilisasi dengan panas merupakan proses pengawetan pangan yang paling efektif namun mempunyai pengaruh yang merugikan terhadap zat gizi yang tak mantap, terutama vitamin (Harris and Karmas, 1989). Vitamin C dikenal sebagai vitamin yang sangat labil terhadap panas.
Tin Plate sebagai pengemas dipilih karena daya tahannya relatif tinggi, namun memerlukan peralatan yang khusus dan biasanya dalam skala besar. Penelitian pengemasan dalam cup plastik yang tahan panas sudah dilakukan. Pengemasan dengan cara ini tidak memerlukan peralatan khusus dan dapat dilakukan dalam skala kecil atau industri rumah tangga. Sterilisasi dilakukan dengan pemanasan pada suhu di bawah, di atas dan suhu didih air. Pengamatan jumlah koloni
mikroba yang dapat tumbuh dan kadar vitamin C selama penyimpanan, dilakukan untuk mengetahui hubungan suhu sterilisasi yang diterapkan terhadap daya tahan simpan dan zat gizi produk cocktail nenas dalam cup plastik.
TINJAUAN PUSTAKA Tinjauan Umum Buah Nenas
Nenas berasal dari Amerika Selatan, namun telah lama dikenal baik oleh masyarakat Indonesia. Buah ini digemari karena rasanya enak, segar dan banyak mengandung vitamin C yang berguna bagi ketahanan tubuh terhadap penyakit (Winarno, 1993). Rasa nenas dapat disebabkan oleh berbagai komponen volatile dan nonvolatile dan sebagian aroma nenas ditimbulkan oleh senyawa 2,5 dimetil-4-hidroksi-3(2H)-furanon (Davidek dkk., 1990).
Menurut Winarno (1993), varietas nenas yang telah dibudidayakan di Indonesia pada dasarnya dapat dibagi dalam 4 golongan, yaitu : (a) varietas Spain, mempunyai daun yang panjang kecil berduri halus sampai kasar. Buahnya bulat, mata buah datar dan jumlahnya sedikit, dan warna daging buah putih.
(b). varietas Queen, mempunyai daun yang pendek berduri tajam dan membengkok ke belakang. Buahnya lonjong berbentuk kerucut sampai silinder, mata buah menonjol, dan warna *) Staf Pengajar Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe
daging buah kuning kemerahan serta rasanya manis.
(c). varietas Cayenne, mempunyai daun yang berduri halus sampai tidak berduri. Buahnya besar dan berbentuk silinder, warna daging buah agak kuning dan rasanya agak asam.
(d). varietas Abacaxi, mempunyai daun panjang berduri kasar. Buahnya berbentuk silinder, bertangkai panjang dan daging buah berwarna putih kekuningan.
Dalam sistematika tumbuhan, nenas termasuk keluarga Bromelicaceae. Taksonominya dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
Divisio : Spermatophyta Subdivision : Monocotilledonae Famili : Bromelicaceae Genus : Ananas
Species : Ananas comosus
Tanaman ini cocok dibudidayakan di daerah tropis yang cukup banyak turun hujan. Nenas dibudidayakan dengan cara vegetatif, berbuah setelah ditanam 18 sampai 23 bulan.
Komposisi Buah Nenas dan Tingkat
Kematangannya
Buah nenas umumnya dapat dibagi atas tiga bagian, yaitu kulit, daging buah, dan hati/bonggol buah. Komposisi buah nenas ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi kimia buah nenas tiap 100 gram daging buah
Unsur Gizi Kandungan
Kalori Protein Lemak Karbohidrat Kalsium Fosfor Besi Vitamin A Vitamin B Vitamin C Air 52 kal 0,4 g 0,2 g 13,7 g 16 mg 11 mg 0,3 mg 130 SI 0,08 mg 24 mg 85,3 g
Sumber : Direktorat Gizi, Departemen Kesehatan Republik Indonesia (1996)
Kematangan buah nenas dibagi menjadi 3 tahap, yaitu tua (mature), setengah matang (half ripe), dan matang (ripe). Tua, bila seluruh kulit masih berwarna hijau, setengah matang bila seperempat kulit buah sudah berwarna kuning, dan bila sebagian besar permukaan buah sudah menjadi kuning disebut matang (Winarno, 1993).
Pada umumnya kerusakan yang sering terjadi pada buah nenas disebabkan pembusukan
kerusakan adalah black rot (Thielaveopsis paradosa), Penicillium, dan Fusarium (Davidek dkk, 1990).
Pengolahan Buah Nenas
Buah nenas dapat diolah menjadi berbagai jenis makanan awet diantaranya pengalengan nenas/cocktail. Pengalengan nenas biasanya dalam bentuk slices, tidbits, chuncks, atau diced, dengan sterilisasi 212 0F selama 10-15 menit (Winarno, 1993). Keuntungan pengolahan nenas diantaranya :
Menyelamatkan kelebihan produksi di daerah sentra produksi nenas
Meningkatkan nilai ekonomi
Menciptakan peluang usaha dan kerja
Mendukung program penganekaragaman produk pangan dari buah nenas
Pengalengan adalah pengemasan makanan yang dilakukan dalam kaleng (tin plate). Istilah pengalengan sebetulnya termasuk pula pembotolan makanan atau pengemasan dalam wadah tahan panas. Langkah-langkah yang dilakukan pada proses tersebut adalah sebagai berikut :
Persiapan bahan : pembersihan, sortasi, pengupasan, pencucian serta pengirisan
Pemblansiran : dilakukan pada ruang yang panas untuk inaktivasi enzim peroksidase, pengusiran udara, melemaskan bahan dan perbaikan warna
Pengisian bahan : ke dalam wadah kaleng atau botol dan penambahan gula, garam untuk memberi citarasa yang lebih baik, memperbaiki tekstur dan meningkatkan perambatan panas
Exhausting dan penutupan : untuk mengusir udara dan penutupan hermetis
Pemanasan/Sterilisasi : menggunakan retort dengan suhu dan waktu tergantung keadaan bahan. Tujuan pemanasan adalah untuk memusnahkan semua mikroba pembusuk atau yang dapat membahayakan kesehatan konsumen
Pengaruh Pengolahan Panas Terhadap Daya Tahan Simpan dan Zat Gizi
Pada umumnya semakin tinggi jumlah panas yang diberikan pada proses pengolahan bahan, semakin banyak mikroba yang mati. Menurut Harris (1989), proses pemanasan dapat dikelompokkan menjadi tiga yaitu :
a. Pasteurisasi, pemanasan pada suhu di bawah 100oC. Pasteurisasi dilakukan untuk membunuh sebagian mikroba pathogen yang
b. Sterilisasi komersial, pemanasan pada suhu 100oC. Sterilisasi komersial dilakukan untuk dapat membunuh semua jenis mikroba perusak kecuali bentuk sporanya.
c. Sterilisasi, pemanasan dengan suhu yang lebih tinggi dari 100 0C. Sterilisasi dapat dilakukan dengan menggunakan uap air panas bertekanan tinggi dan dapat dilakukan dalam alat sterilizer, autoclave, atau retort. Uap air pada tekanan 5 psi bersuhu 109oC, pada 10 psi bersuhu 115,5oC, dan pada tekanan 15 psi bersuhu 121,5oC. Pemanasan ini diharapkan dapat membunuh semua jenis mikroba termasuk sporanya.
Pengolahan panas merupakan salah satu cara paling penting yang telah dikembangkan untuk memperpanjang umur simpan bahan pangan, sehingga dapat menangani bahan pangan yang melimpah selama panen singkat dan dapat dibuat tersedia sepanjang tahun.
Pengolahan panas juga mempunyai pengaruh yang merugikan pada zat gizi. Tantangan bagi industri pengolahan pangan adalah memperkecil susut zat gizi selama pengolahan panas tapi cukup menjamin umur simpan yang lebih lama. Penurunan kadar gizi bahan pangan akibat pengolahan panas bergantung pada beratnya proses.
Gugus endiol adalah senyawa aktif dari asam askorbat (vitamin C) yang mudah teroksidasi dalam larutan baik secara enzimatis maupun non enzimatis, khususnya bila terkena panas, cahaya, dan udara. Oksidasi akan terhambat bila vitamin C dijaga pada keadaan asam atau suhu rendah. Jumlah kehilangan vitamin C dalam proses pengolahan buah dan sayuran tergantung pada pH, temperatur, kandungan air, kematangan, dan faktor-faktor lain. Waktu dan suhu penyimpanan juga mempengaruhi kehilangan vitamin C dalam buah dan sayuran. Waktu retensi asam askorbat pada buah nenas yang disimpan selama 12 bulan pada suhu 10oC, 18,3oC, 26,7oC, berturut-turut adalah 100 %, 95% dan 74% (Davidek dkk, 1990).
METODE PENELITIAN
Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknologi Kimia dan Pangan Politeknik Negeri Lhokseumawe. Urutan tahapan penelitian adalah: persiapan bahan dan alat, proses pembuatan buah nenas olahan / cocktail,
pengemasan, sterilisasi, analisis selama penyimpanan terhadap kadar vitamin C dan perhitungan jumlah koloni mikroba yang dapat tumbuh pada media agar dalam cawan petri dengan metode total plate count.
Buah nenas yang dipilih adalah buah nenas matang jenis daging kuning yang diperoleh dari pasar Lhokseumawe. Buah dikupas, dipotong bentuk dadu ukuran 1 x 1 cm. Potongan nenas direndam dalam larutan garam 10% selama 1 jam dan disaring. Perendaman dilanjutkan dalam larutan kapur sirih 10% selama 2 jam, kemudian dibilas lagi sampai nenas terbebas dari bau kapur sirih. Selanjutnya potongan buah nenas dimasukkan ke dalam air mendidih selama 5 menit (blancing), kemudian dimasukkan ke dalam larutan air gula 30% yang diberi aroma kayu manis dengan perbandingan air dan bahan 2:1, selanjutnya ditambahkan 50 gram asam sitrat.
Pembuatan cocktail dilakukan sekaligus, semua nenas, untuk menghindari keragaman sampel (Suprapti, 2000). Pengemasan dilakukan pada keadaan masih panas (suhu ± 80oC) dalam wadah plastik (cup) 200 ml dengan bantuan cup sealer untuk mencegah kontaminasi awal. Selanjutnya dilakukan pemanasan atau sterilisasi. Suhu pemanasan/sterilisasi yang dipilih adalah : 80oC, 100oC, dan 121oC, sedangkan waktu penyimpanan adalah : 0, 4 dan 8 minggu. Untuk suhu 80oC dan 100oC, pemanasan dilakukan dengan mengukus kemasan yang berisi cocktail, sedangkan untuk suhu 121oC dilakukan dengan autoklaf. Waktu pemanasan adalah tetap yaitu masing-masing 15 menit.
Kadar vitamin C dianalisis secara volumetrik (Nielsen, 1994). Perhitungan kadar vitamin C dengan menggunakan rumus :
sampel berat 88 , 0 N x V C Vitamin
Kadar Iod Iodx
Keterangan : VIod = Volume larutan Iodium NIod = Normalitas larutan Iodium Jumlah populasi mikroba dihitung secara Total Plate Count (Fardiaz, 1993), dimana populasi dihitung sebagai jumlah koloni/ml sampel (cfu/ml). Pengamatan dilakukan dengan 3 kali ulangan dan penyimpanan dilakukan pada suhu ruang.
HASIL DAN PEMBAHASAN Pembuatan buah nenas olahan
Pada proses pembuatan buah nenas olahan, perlu diperhatikan hal-hal yang dapat memperbesar penurunan kualitas bahan seperti waktu, kondisi, serta perlakuan proses. Pemotongan buah berukuran 1 x 1 cm dilakukan dengan pertimbangan besarnya wadah kemasan yang akan digunakan. Perendaman dengan air garam dilakukan untuk menghilangkan rasa asam yang berlebihan pada daging buah. Larutan garam memiliki konsentrasi yang lebih pekat dibandingkan konsentrasi air dalam daging buah sehingga bersifat hipertonis. Garam memiliki daya menahan secara selektif terhadap mikroba yang mungkin terkontaminasi dalam jaringan buah. Konsentrasi garam rendah (6%) dapat menghambat pertumbuhan mikroba pembusuk, konsentrasi garam (10–12)% dapat menghambat pertumbuhan mikroba pathogen seperti Clostridium botulinum. Garam dapat juga mengontrol aktivitas air (aw) pada suatu substrat sehingga berfungsi mengontrol pertumbuhan mikroba.
Perendaman dengan air kapur dilakukan dengan tujuan memperkuat jaringan luar daging buah agar tidak rusak oleh perlakuan panas yang diperlukan dalam proses selanjutnya. Kapur mengandung unsur kalsium yang bersifat memberi kekakuan pada jaringan sehingga dapat memperbaiki teksturnya. Air kapur dapat bereaksi dengan zat pektik membentuk kalsium pektat. Perlakuan perendaman menggunakan air panas dalam waktu singkat (blanching atau blansir) dilakukan untuk mencegah atau menghambat aktivitas enzim-enzim yang terdapat dalam daging buah nenas. Blansir biasanya dilakukan dengan tujuan menghambat terjadinya pencoklatan, melunakkan/melayukan bahan, memperbaiki palatibilitas serta untuk mengeluarkan udara dari jaringan bahan. Selama blansir terjadi inaktivasi enzim polifenolase dan secara organoleptik bahan menjadi lebih baik. Proses Pemanasan/Sterilisasi
Proses pemanasan ditujukan bukan hanya untuk pemusnahan bakteri semata-mata, tetapi proses tersebut harus dapat mempertahankan zat nutrisi maupun faktor mutu bahan pangan. Zat nutrisi dan faktor mutu jauh lebih tahan panas daripada sel vegetatif mikroba dan spora. Pemanasan pada suhu di bawah 1000C digolongkan dalam proses pasteurisasi. Pemanasan pada 1000C dapat digolongkan
sebagai sterilisasi komersial dimana diharapkan seluruh sel vegetatif dari mikroba dapat mati sedangkan zat nutrisi atau zat gizi masih tetap dapat dipertahankan.
Optimasi proses termal pada sterilisasi komersial perlu dibedakan dari proses perambatan panasnya, tergolong jenis konveksi atau konduksi. Proses pemanasan dalam penelitian ini bersifat konveksi yaitu sifat perambatan panas melalui larutan. Untuk produk yang sifat perambatannya secara konveksi optimasinya cukup sederhana, hal disebabkan karena proses perambatan panas terjadi dengan cepat, dengan asumsi bahwa setiap unsur volume dalam kemasan mendapat perlakuan panas yang sama. Penggunaan wadah plastik yang tahan suhu retort berkembang ke arah perbaikan yang dilakukan secara terus menerus.
Pemanasan pada suhu di atas 1000C disebut sterilisasi, proses ini dimaksudkan untuk membunuh seluruh sel vegetatif sampai ke spora miroba. Proses ini tentu saja sulit untuk mempertahankan zat gizi dalam bahan, sehingga perkembangan kea rah proses HTST (High Temperature Short Time) sangat diutamakan, yaitu pemanasan yang dilakukan pada suhu tinggi dikombinasikan dengan waktu pemanasan yang singkat sehingga susut gizi dapat ditekan.
Proses pemanasan dalam penelitian ini dilakukan pada waktu tetap yaitu masing-masing 15 menit. Hasil penurunan kadar vitamin C dan jumlah koloni mikroba dalam buah nenas olahan selama penyimpanan sampai 1 bulan sebagai hasil proses perlakuan panas dalam penelitian ini ditabelkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Kadar Vitamin C dan Jumlah koloni/ml akibat perlakuan proses.
Suhu retort/ Waktu simpan Kadar vitamin C (%) Jumlah koloni mikroba/ml 800C 0 minggu 2 minggu 4 minggu 0.23 0.18 0.10 0 0 1 1000C 0 minggu 2 minggu 4 minggu 0.18 0.14 0.10 0 0 1 1210C 0 minggu 2 minggu 4 minggu 0.11 0.08 0.04 0 1 3 Daging buah nenas segar 0.25 31 Daging buah nenas blansir 0.24 18
Dari data pada Tabel 2 dapat dikatakan perlakuan panas dan waktu penyimpanan dapat menurunkan kadar vitamin C dalam buah nenas olahan. Suhu perlakuan makin tinggi maka penurunan vitamin C makin nyata. Demikian pula dengan waktu penyimpanan yang semakin lama maka maka penurunan kadar vitamin C juga semakin nyata.
Untuk pertumbuhan mikroba terlihat bahwa perlakuan panas dapat mematikan mikroba. Pada awal masa penyimpanan semua perlakuan suhu membuktikan tidak ada pertumbuhan mikroba. Untuk suhu 800C dan 1000C terjadi kesamaan selama penyimpanan 2 dan 4 minggu, sedangkan pada 1210C terjadi kenaikan jumlah koloni selama penyimpanan. Hal ini diperkirakan pada proses pemanasan bertekanan memberi pengaruh pada kekuatan seal wadah plastik kemasan. Kenaikan jumlah koloni mikroba selama penyimpanan untuk suhu tinggi diduga diakibatkan oleh adanya kebocoran pada seal seiring dengan waktu penyimpanan. Hal ini juga diperkuat oleh adanya perubahan warna daging buah nenas olahan yang lebih gelap dan larutan dalam wadah lebih keruh dibandingkan dengan perlakuan pada suhu yang lain.
Dari hasil penelitian ini secara umum dapat dilihat bahwa pemanasan dengan suhu 800C sudah memadai untuk memperpanjang masa simpan buah nenas olahan yang dikemas dalam wadah plastik, sedangkan waktu penyimpanan diperkirakan dapat diperpanjang lebih dari 1 bulan jika penyimpanan dilakukan pada suhu rendah atau suhu refrigerator.
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
1. Perlakuan panas/sterilisasi dapat memperpanjang masa simpan buah nenas olahan.
2. Perlakuan panas/sterilisasi dapat menurunkan kadar vitamin C yang terkandung dalam daging buah nenas.
3. Semakin tinggi suhu pemanasan semakin nyata penurunan kadar vitamin C dalam daging buah nenas olahan.
4. Proses pasteurisasi dan sterilisasi komersial sudah dapat mempertahankan masa simpan buah nenas olahan yang dikemas dalam wadah plastik selama 1 bulan.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk mengetahui suhu penyimpanan yang sesuai untuk lebih memperpanjang masa simpan dan menekan laju penurunan kadar vitamin C selama penyimpanan buah nenas olahan yang dikemas dalam wadah plastik.
DAFTAR PUSTAKA
Davidek, G., Velisek, J. and Pokorny, J., 1990. Chemical Changes During Food Processing. Elsevier. New York.
Departemen Kesehatan RI., 1996. Daftar Komposisi Bahan Makanan. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Fardiaz, S., 1993. Analisis Mikrobiologi Pangan. Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Harris, RS and Karmas, E., 1989. Evaluasi Gizi Pada Pengolahan Bahan Pangan. ITB. Bandung.
Nielsen, SS.,1994. Introduction to the Chemical Analysis of Foods. Jones and Bartlett. London.
Suprapti, M., 2001. Membuat Aneka Olahan Nanas. Puspa Swara. Jakarta.
Winarno, FG., 1993. Pangan : Gizi, Teknologi, dan Konsumen. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
