2013. Pengertian

6/27/2013

Pengertian 

CONTROLLED ATMOSPHERE STORAGE Tujuan Instruksional Khusus - Mahasiswa mampu menerapkan teknologi penyimpanan dengan udara terkendali (CAS) pada produk hortikultura.



Controlled Atmosphere (CA) dan Modified Atmosphere (MA)  Komposisi udara di sekililing produk yang berbeda dengan udara normal terutama konsentrasi O2 dan CO2  Ditemukan oleh Kidd dan West tahun 1927  Secara komersial digunakan di Kent tahun 1929 Tiga Tipe teknik Modified Atmosphere :  Controlled Atmosphere Storage (CAS)  Hypobaric Storage (Low-Pressure) = HS  Modified Atmosphere Storage (MAS) Elisa Julianti-ITP FP USU [email protected]

Elisa Julianti- ITP FP USU [email protected]

1. Controlled Atmosphere Storage (CAS) 

 

Cara penyimpanan dimana atmosfir di sekeliling produk diatur konsentrasinya terutama konsentrasi O2 dan CO2 yaitu dengan menurunkan konsentrasi O2 dan menaikkan konsentrasi CO2 yang disertai pengontrolan udara secara terus menerus. Konsentrasi O2, CO2 dan N2 diatur melalui filter khusus dibantu oleh generator gas Komposisi Udara Normal : - N2 = 78.08% - O2 = 20.95% - CO2 = 0.03% Elisa Julianti-ITP FP USU [email protected]







Untuk menurunkan konsentrasi O2 digunakan : • Gas N2 • Pembakaran • Membran silika Untuk mengusir CO2 digunakan : • Air • Kapur • Tapis Molekuler Untuk meningkatkan CO2 digunakan : • Es Kering • Silinder bertekanan Elisa Julianti-THP FP USU [email protected]

1

6/27/2013

2. Hypobaric Storage (Low-Pressure)  



Mengurangi tekanan udara normal di sekeliling produk Efeknya :  Suplai O2 menurun  kecepatan respirasi menurun  Etilen dan gas lain dikeluarkan dengan cara menghampakan udara sehingga pematangan terhambat Keuntungan dibanding CA konvensional :  Dapat mengeluarkan gas etilen secara terus menerus  Kontrol O2 lebih terjamin sehingga mencegah terjadinya respirasi anaerob

3. Modified Atmosphere Storage (MAS) 



Elisa Julianti-THP FP USU [email protected]



Pada penyimpanan dengan CA, yang berperan adalah tekanan parsial O2 dan bukan tekanan total.

Elisa Julianti-ITP FP USU [email protected]

Penggunaan MA dan CA 



Misal : respirasi buah akan sama bila ditempatkan pada udara dengan konsentrasi 21% O2 dan tekanan 5 atm atau pada 100% O2 dan tekanan 1 atm. 




Cara penyimpanan dimana konsentrasi O2 lebih rendah dan konsentrasi CO2 lebih tinggi dibanding normal yang dicapai melalui kemasan 2 Type MAS :  MA aktif : penyimpanan dengan MA dimana udara di dalam kemasan awalnya dikontrol dengan menarik semua udara dalam kemasan kemudian diisi kembali dengan udara dan konsentrasinya diatur sehingga keseimbangan langsung dicapai  MA pasif : keseimbangan antara O2 dan CO2 diperoleh melalui pertukaran udara dalam kemasan (mengandalkan permeabilitas kemasan)

Selama transportasi produk - strawberry - sweet cherries - pisang Penyimpanan sementara - strawberry - raspberry Penyimpanan jangka panjang - apel - pear - kubis Elisa Julianti-THP FP USU [email protected]

2

6/27/2013

STRUKTUR CA……………………

STRUKTUR CA 



Pertimbangan konstruksi :  Material  Ukuran (kapasitas)  Sistem pendinginan  Type refrigeran  Insulasi  Kedap udara  Kemudahan selama penyimpanan Tenda plastik :  Murah  Frame + Polietilen 75 m







Fasilitas peralatan :  Generator yang tepat  Breather bag  Sistem pemurnian udara Monitoring kondisi lingkungan :  Termokopel, rekorder  Automatic sensitive gas sampling  O2 dan CO2 Pertimbangan keselamatan :  Cara memonitor : dengan jendela akrilik


TEKNIK PENCAMPURAN GAS 1.

Sistem Statik  Prosedur Gravimetri :  Tidak tergantung suhu, tekanan dan kompresi  Pencampuran didasarkan pada berat komponen yang berbeda-beda  Pencampuran berdasarkan volume :  Silinder dikosongkan sampai 0.1 mm Hg  Dibilas dengan gas pelarut  Dikosongkan kembali  Injeksikan komponen gas dengan gastight syringe dan gas pelarut dibiarkan menekan silinder sampai tekanan yang diinginkan. Elisa Julianti-THP FP USU [email protected]


TEKNIK PENCAMPURAN GAS………………….. 

Pencampuran berdasarkan tekanan : Tekanan parsial masing-masing komponen = fraksi mol dikali tekanan total campuran PA= MFA x PT  Contoh : suatu campuran terdiri dari 10% A dan 90% B pada tekanan total silinder 2000 Psi, berapa tekanan parsial untuk gas A dan B ?  Jawab : PA = MFA x PT = 0.10 x 2000 Psi = 200 Psi PB = MFB x PT = 0.90 x 2000 Psi = 1800 Psi sehingga pencampuran gas dilakukan dengan menambahkan 200 Psi gas A dan 1800 Psi gas B. 


3

6/27/2013

TEKNIK PENCAMPURAN GAS…………………..

TEKNIK PENCAMPURAN GAS………………….. 2.

● Homogenisasi campuran :  Tergantung densitas dan jumlah relatif komponen  Pada homogenisasi dengan menggunakan silinder berputar atau konveksi panas, maka hindari penggunaan suhu di atas 50oC agar campuran gas tetap homogen


TOLERANSI RELATIF   

Tiap komoditas mempunyai toleransi relatif terhadap kondisi O2 yang rendah dan CO2 yang tinggi Toleransi relatif tergantung pada suhu, lamanya pemberian kondisi CA Misal : selada yang disimpan dengan kondisi CA akan mengalami pencoklatan jika semakin lama disimpan pada suhu 0oC, tapi pencoklatan lebih sedikit pada suhu 10oC.


Sistem Dinamik  Pencampuran gas dilakukan dengan aliran kontiniu  Gas dicampurkan berdasarkan volume sesuai kebutuhan pada tekanan dan suhu konstan  Alat pengontrol aliran : kapiler tube dan klep jarum


PENGGUNAAN GAS CO DALAM CA  Sifat CO : colorless, tasteless, odorless dan flamable  12.5% - 74.2% CO di udara akan meledak  Toxic untuk pernafasan (mengganggu fungsi pembawa O2)  Pengaruh menguntungkan : • 1-5% CO akan mengurangi 2-5% O2 • 5-10% CO menghambat patogen • Kombinasi dengan MA untuk membunuh insekta


4

6/27/2013

PENGGUNAAN GAS CO DALAM CA  Pengaruh merugikan : • Memperburuk luka fisiologis tertentu, misal pada apel akan memperparah brown stain • Stimulan bagi kerja etilen bagi kiwi • Perlu perlakuan khusus untuk safety  2-3% CO selama transportasi selada dapat menahan diskolorisasi


PENGARUH CA TERHADAP PROSES METABOLISME….

 Peningkatan konsentrasi CO2 akan menurunkan laju respirasi  Pada konsentrasi CO2 > 20% (tergantung komoditi) dan konsentrasi O2 <1% terjadi akumulasi etanol dan asetaldehida di dalam jaringan.  Pada mangga dan jeruk konsentrasi CO2 10% sudah menyebabkan akumulasi etanol dan asetaldehida.


PENGARUH CA TERHADAP PROSES METABOLISME 1.

Respirasi  Pengurangan O2 akan menurunkan laju respirasi  Konsentrasi O2 3-21% mempengaruhi siklus Kreb, dan < 3% menghambat sistem glikolitik  Konsentrasi O2 minimum 1-3% (tergantung komoditi)  untuk menghindari respirasi anaerob dimana jalur glikolitik menggantikan siklusKreb sebagai sumber energi, sehingga asam piruvat tidak dioksidasi, tapi didekarboksilasi membentuk asetaldehida, CO2 dan etanol  terjadi off flavor dan jaringan rusak


PENGARUH CA TERHADAP PROSES METABOLISME…. 2. Biosintesa Etilen  Penurunan konsentrasi O2 < 8% menurunkan produksi etilen pada buah dan sayuran dan menurunkan sensitivitas produk terhadap kerja etilen  Pada konsentrasi O2 3%, etilen di udara menurun hingga 50%  Pada kondisi anaerob etilen tidak terbentuk  CO2 tinggi akan menghambat aktivitas dan pembentukan etilen  CO2 tinggi dapat meningkatkan produksi etilen jika konsentrasinya menyebabkan jaringan menjadi luka


5

6/27/2013


Contoh :

3. Perubahan Komposisi Buah dan Sayuran a. Warna  CA dapat menghambat : - hilangnya klorofil (warna hijau) - biosintesa karotenoid (kuning & orange) - biosintesa antosianin (merah dan biru) b. Tekstur  CA dapat menunda pematangan dan pelunakan buah

o Pada konsentrasi O2 2.5 – 4%, pembentukan poliuranid yang larut pada apel dikurangi hingga ½ nya o Kehadiran poligalakturonase pada tomat dapat dicegah dengan menyimpan tomat pada konsentrasi O2 5% dan CO2 5% hingga 8 minggu penyimpanan pada suhu 12.5oC o Pada asparagus konsentrasi CO2 12 ± 2% pada suhu 4oC, maka batangnya akan tetap keras o Brokoli yang disimpan pada konsentrasi 10% CO2 dan suhu 5oC selama 2 minggu, lebih lembut jika dibanding dengan kondisi penyimpanan pada suhu ambien.





c. Flavor 





Perubahan flavor disebabkan oleh perubahan karbohidrat, asam organik, protein, asam amino, lemak dan komponen fenolik Terjadinya kondisi anaerob pada perlakuan CA dapat meningkatkan off-flavor serta pembentukan asetaldehida dan etanol pada buah segar  dapat dikurangi dengan aerasi CA dapat mencegah etilen membentuk isokumarin yang menyebabkan rasa pahit pada wortel


d. Nilai Gizi  Kondisi CA mempertahankan kandungan asam askorbat pada buah dan sayuran segar  Pada bayam, 4% O2 dan 9% CO2 mengurangi kehilangan vitamin C hingga 50% dibanding penyimpanan pada kondisi ruang


6

6/27/2013



4. Pertumbuhan dan Perkembangan  CA dapat mencegah : • Pertunasan pada kentang, bawang dan wortel • Penambahan panjang pada asparagus • Pemekaran pada jamur

6. Kehilangan Air  Kondisi CA dapat mengurangi kehilangan air

5. Physical Injuries  CA dapat mencegah kerusakan fisik seperti : • luka permukaan • Memar karena benturan • Memar karena getaran Elisa Julianti-THP FP USU • pencoklatan

7. Kelainan Fisiologis  CA dapat menyebabkan : • disorder alleviated (mengurangi) • Disorder aggravated (meningkatkan) • Disorder induced


[email protected]

Tabel 2. Kondisi CA untuk beberapa jenis buah dan sayuran

PENGARUH CA TERHADAP PROSES METABOLISME…. a.

Disorder Alleviated : 5-20% CO2 mengurangi chilling injury pada cabe dan alpukat b. Disorder Alleviated Peningkatan CO2 dan penambahan etilen menyebabkan white core pada kiwi. c. Disorder Induced  Kondisi CA dapat menyebabkan penundaan kematangan pada buah klimakterik seperti tomat, melon dan plum  Browning pada selada, seledri, kol, apel dan pear  Lubang-lubang di permukaan pada mentimun, apel dan pear Elisa Julianti-THP FP USU [email protected]

Komoditi

Suhu (o C)

CA

Benefit

%O2

%CO2

Apel

0-5

2-3

1-2

Anggur

0-5

-

-

Excellent Slight/None

Kiwi

0-5

2

5

Excellent

Peach

0-5

1-2

5

Good

Pear

0-5

1-2

5

Excellent

Strawberry

0-5

10

15-20

Excellent

Alpukat

5-13

2-5

3-10

Good

Pisang

12-15

2-5

2-5

Excellent

Lemon

10-15

5

0-5

Good

Olive

8-12

2-5

5-10

Good

Jeruk

5-10

10

5

Fair

Mangga

10-15

5

5

Fair

Pepaya

10-15

5

10

Fair

Nenas

10-15

5

10

Fair

Cabai

8-12

3-5

0

Fair

Tomat Hijau

12-20

3-5

0

Good

Tomat Matang

8-12

3-5

0

Good

7

2013. Pengertian

Recommend Documents