BAB III METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini telah dilaksanakan selama 3 bulan, yaitu bulan September sampai November 2015. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta dan UPT Laboratorium Pusat MIPA UNS. B. Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain spektrofotometer UVVIS Lambda 25 Perkin Elmer, penetrometer Takemura Electric Works model FHM-1, mikroskop digital, oksigen meter Lutron DO 5510, CO2 meter Lutron 2028, inkubator, neraca analitik, hotplate, magnetic stirer, lemari pendingin, gelas ukur, gelas beker, tabung reaksi, rak tabung reaksi, pengaduk kaca, pipet tetes, mortar dan stamfer, cawan porselin, kuvet, ember, keranjang buah, stoples, mangkok, cutter/silet, serta plastik. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain kitosan, cabai merah besar varietas Hibrida F1 asal Karangpandan, air, asam asetat 1%, akuades, akuabides, kertas label, tissue, vitamin C murni (asam askorbat), aseton 80%, alumunium foil, kertas filter Whatman 41, dan malampet. C. Rancangan Penelitian Penelitian ini termasuk ke dalam penelitian eksperimental. Rancangan percobaan menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola faktorial
41
42
yang terdiri dari dua faktor, yaitu konsentrasi kitosan yang terdiri atas empat taraf dan suhu penyimpanan yang terdiri atas tiga taraf, sehingga diperoleh 12 kombinasi perlakuan. Setiap perlakuan dilakukan dengan tiga ulangan. Adapun perlakuan kitosan dan suhu antara lain sebagai berikut: 1.
Faktor konsentrasi kitosan dengan empat taraf, yaitu: K0 = konsentrasi kitosan 0% K1 = konsentrasi kitosan 2% K2 = konsentrasi kitosan 3% K3 = konsentrasi kitosan 4%
2.
Faktor suhu penyimpanan dengan tiga taraf, yaitu: S0 = suhu ruang (25°C) S1 = suhu dingin (15°C) S2 = suhu dingin (5°C) Berdasarkan perlakuan tersebut, maka diperoleh 12 kombinasi perlakuan
sesuai dengan Tabel 2 sebagai berikut: Tabel 2. Kombinasi perlakuan konsentrasi kitosan dan suhu penyimpanan K K0
K1
K2
K3
S0
K0S0
K1S0
K2S0
K3S0
S1
K0S1
K1S1
K2S1
K3S1
S2
K0S2
K1S2
K2S2
K3S2
S
43
D. Cara Kerja 1.
Persiapan Cabai Persiapan ini meliputi pemanenan, pemilihan (sortasi), serta pembersihan buah. Cabai merah yang menjadi objek penelitian dipanen dari lahan atau kebun wilayah Karangpandan. Jenis cabai yang digunakan adalah cabai merah besar varietas Hibrida F1 dengan umur panen 3 bulan. Pemilihan atau sortasi objek penelitian dilakukan dengan cara memilih cabai yang memiliki keseragaman ukuran, warna, dan bentuk, serta bebas dari penyakit buah (Pangidoan, 2014). Cabai yang telah dipanen dan disortasi segera dibersihkan dengan menggunakan kain agar kotoran yang menempel pada kulit buah hilang.
2.
Pembuatan Pelapis Buah dari Kitosan Kitosan yang digunakan berasal dari ekstrak kulit udang-udangan yang diproses melalui tahap-tahap demineralisasi, deproteinasi, dan deasetilasi. Pelapis buah dari kitosan dengan variasi konsentrasi 2%, 3%, dan 4% ini dibuat dengan melarutkan 4 gram serbuk kitosan dalam 100ml asam asetat 1%. Perlakuan ini digunakan sebagai dasar pembuatan kitosan dengan konsentrasi 2% dan 3%. Kemudian, larutan diaduk dengan menggunakan magnetic stirer pada suhu 40°C selama 60 menit hingga larut (Lestari, 2014). Untuk mempercepat pengentalan kitosan, maka gliserin dapat ditambahkan ke dalam larutan sebanyak 5 tetes. Larutan disimpan pada suhu ruang.
44
3.
Proses Pelapisan Pada Cabai Cabai merah dimasukkan ke dalam mangkok yang berisi larutan dengan konsentrasi 2%, 3%, dan 4% selama 10 menit, kemudian cabai dikeringanginkan pada suhu ruang (Lestari, 2014).
4.
Penyimpanan Cabai Pengukuran semua parameter dilakukan pada cabai merah sebelum diberi perlakuan masing-masing agar dapat dibandingkan dengan pengukuran setelah perlakuan selesai. Lalu, cabai merah disimpan pada suhu ruang (25°C) dan suhu rendah (5°C dan 15°C), untuk selanjutnya diamati kembali parameter perubahan kekerasan buah, jarak penetrasi kitosan pada penampang kulit buah, serta fisiologi dan biokimia. Perubahan kekerasan buah setelah dilapisi kitosan selama 1 bulan dilakukan setiap minggu selama 1 bulan. Jarak penetrasi kitosan pada penampang lintang kulit cabai diukur pada hari ke-0 dan setelah penyimpanan selama 1 minggu. Perubahan karakter fisiologi dan biokimia yang diamati berupa bobot basah, laju respirasi, warna buah, dan kandungan vitamin C, diamati setiap minggu selama 1 bulan.
5.
Pengukuran parameter pengamatan Parameter yang diukur meliputi perubahan kekerasan, tingkat jarak penetrasi kitosan serta fisiologi dan biokimia. Masing-masing parameter pengukuran juga memiliki standarisasi dalam menghambat kerusakan cabai. Standarisasi parameter pengukuran yang digunakan didasarkan pada referensi
45
yang telah dipaparkan pada Bab II. Adapun berbagai parameter pengamatan yang diukur antara lain: a. Jarak Penetrasi Kitosan Jarak penetrasi kitosan pada kulit cabai diukur dengan membuat penampang lintang pada kulit cabai, kemudian diamati pada mikroskop digital dengan perbesaran 400 X. Gambar yang terlihat kemudian diukur pada mikroskop dengan mengatur pengukuran pada aplikasi di komputer yang terhubung dengan mikroskop untuk mengetahui jarak penetrasi kitosan dalam satuan mikrometer (Haryanti, 2010). Pengamatan jarak penetrasi kitosan dilakukan dengan membandingkan jarak penetrasi kitosan pada sampel kulit cabai merah yang dilapisi kitosan sebelum diberi perlakuan suhu rendah dengan sampel kulit cabai merah setelah penyimpanan
pada
masing-masing
perlakuan
suhu.
Standarisasi
pengukurannya adalah semakin dalam kitosan menyerap ke dalam jaringan kulit buah, maka dinding sel menjadi semakin kaku akibat sifat reaktifitas kimia dari kitosan yang mampu mengikat air, sehingga kerusakan pada buah dapat dihambat (Rahmawati dkk., 2011). b. Warna Buah Warna cabai dianalisis dengan menggunakan metode deskriptif visual dengan melihat perubahan warna yang terjadi pada cabai sebelum dipanen dan selama 4 minggu pengamatan pada masing-masing perlakuan suhu yang berbeda, kemudian dilakukan pengamatan kadar karotenoid
46
menggunakan metode spektrofotometri untuk mendukung data warna buah. Data kadar karotenoid dihitung dengan rumus: Karotenoid µmol/g berat buah
−
???? ? ????? ? ???? ????? ? ???? ? ? ? ??? = ????? ? ??? ? ??
V = Volume ekstrak (ml)
(Hendry and Grime, 1993) c. Kekerasan Buah Berat beban buah ditimbang. Bahan diletakkan tepat tegak lurus di bawah penusuk tipe cone pada alat penetrometer Takemura Electric Works model FHM-1. Jarum pada skala dipastikan menunjukkan angka 0 sebelum ditusukkan pada buah. Buah ditusuk sampai menembus kulit dan korteks buah. Angka yang ditunjuk jarum pada skala dicatat. Pengujian diulang pada lima titik yang berbeda lalu dirata-rata. Setiap pergantian tempat penusukan pastikan jarum pada skala menunjukkan angka 0 (Soeseno, 2007). d. Bobot Buah Cawan ditimbang untuk mengetahui berat awal cawan. Sampel buah diambil, kemudian dimasukkan ke dalam cawan dan ditimbang untuk mengetahui bobot basah buah dalam gram (Julianti, 2011). e. Laju Respirasi Cabai merah ditimbang sebanyak 0,2 kg dan dimasukkan ke dalam stoples, kemudian ditutup dengan rapat agar tidak ada udara luar yang masuk ke dalam stoples. Selang dipasang pada dinding atas untuk
47
memasukkan probe Karbondioksida meter Lutron GCH 2028. Selama pengukuran juga ditambahkan malampet di sekitar probe untuk memastikan udara luar tidak masuk ke dalam stoples. Ujung selang juga dilengkapi dengan valve agar mudah dibuka dan ditutup saat pengukuran konsentrasi gasnya. Stoples yang sudah dirapatkan dimasukkan ke dalam lemari pendingin sesuai dengan perlakuan. Konsentrasi karbondioksida diukur setiap 24 jam sampai konstan. Pengukuran dihentikan saat konsentasi gas telah stabil. Waktu dicatat bersamaan dengan dimulainya pengamatan. Nilai laju respirasi buah dihitung dengan rumus: R = V x dx W dt R = Laju respirasi CO2 (ml/kg minggu) V = Volume bebas (ml) W = Massa bahan (kg) dx = Perubahan konsentrasi gas CO2 dt = Perubahan waktu (minggu) (Azhar, 2007). f. Kandungan Vitamin C Kandungan vitamin C diukur dengan cara membuat larutan induk vitamin C 100 ppm terlebih dahulu dengan menimbang asam askorbat sebanyak 50 mg, lalu dimasukkan ke dalam labu ukur 500 ml dan dilarutkan dengan akuabides sampai tanda batas. Kurva kalibrasi juga dibuat dengan memasukkan larutan vitamin C 100 ppm ke dalam labu ukur sebanyak 2 ml, 4 ml, 6 ml, dan 8 ml (4 ppm, 8 ppm, 12 ppm, dan 16
48
ppm) dengan menggunakan pipet tetes. Kemudian, akuabides sebanyak 50 ml ditambahkan lalu dihomogenkan, serta diukur serapannya pada panjang gelombang 264 nm. Penentuan kadar sampel dilakukan dengan mengupas buah dan menimbang sebanyak 5g, dipotong kecil-kecil lalu dihaluskan dalam mortar. Setelah halus, filtrat dimasukkan ke dalam labu ukur lalu ditambahan akuabides sebanyak 100 ml dan dihomogenkan. Selanjutnya, kadar vitamin C diukur pada panjang gelombang 264 nm (Wardani, 2012). Standarisasi didasarkan pada kadar vitamin C yang diukur. Adanya kombinasi antara pelapisan kitosan dan penyimpanan suhu rendah dapat mempengaruhi kenaikan kadar vitamin C (Fiandarti, 2002). E. Analisis Data Data perubahan kekerasan, kadar karotenoid, bobot basah, laju respirasi, dan kadar vitamin C dianalisis menggunakan Analisis Varian (Anava) kemudian dilanjutkan dengan uji Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf uji 95% untuk mengetahui jika terdapat beda nyata antar perlakuan, sedangkan data warna buah serta jarak penetrasi kitosan dianalisis secara deskriptif. Hubungan antara parameter laju respirasi dengan parameter kekerasan dan bobot basah cabai juga dianalisis menggunakan analisis regresi.
