FISIOLOGI MINGGU 9 SBW
PENGARUH KOMPOSISI GAS • gas O2, CO2, Etilen, CO dan Nitrogen DALAM RUANG PENYIMPANAN BUAH/SAYUR BERPENGARUH THD FISIOLOGI KOMODITI • KONTROL KOMPOSISI GAS DALAM RUANG DAPAT DICAPAI MELALUI: • MODIFIKASI ATMOSFER • HIPOBARIK • KONTROL ATMOSFER
MA • MODIFIKASI: SKALA KOMERSIAL, RUANG TERBUAT RANGKA KAYU YANG DIBALUT PLASTIK DENGAN UKURANG VOLUME TTT. • DAYA SIMPAN/RESPON KOMODITI TGT PADA KOMPOSISI GAS DLM RUANG TSB. • SKALA LAB. KANTONG PLASTIK. • SISTEM REKAYASA MA BISA AKTIF ATAU PASIF
• MA AKTIF: KANTONG PLASTIK ATAU RUANGAN DGN KONTRUKSI LEMBARAN PLASTIK, DIATUR SECARA AKTIF KOMPOSISI GAS NYA. • METODENYA: • UDARA DLM RUANGAN DIVAKUM, LALU DIINJEKSIKAN GAS TTT DGN JUMLAH/KADAR TTT. DIINJEKSIKAN GAS NITROGEN 78% ATAU DI INJEKSIKAN ETILEN KADAR 10 PPM
• MA PASIF: BUAH/SAYUR DISIMPAN DLM RUANGAN DIBUNGKUS PLASTIK, DAYA SIMPAN KOMODITI TGT PADA KECEP RESPIRASI PRODUK, TEBAL, UKURAN PLASTIK. • SET UP EXPERIMENT MA: • JENIS PLASTIK: PE, TEBAL : 3, ATAU 8 mm • Ukuran : 10 x 10 cm; 20 x 20 cm atau 30 x 50 cm tgt pada ukuran buah/sayur yang disimpan
PEMAKAIAN ADSORBEN • ADSORBENT CO2 : KAPUR HIDUP, MENCEGAH GAGAL MATANG DAN CO2 INJURY • ADSORBENT ETILEN : arang aktif terbrominasi dan absorbent (celite, semen, purafil, vermiculite) yang dicampur KMnO4 jenuh.
• ATAU: ETILEN DLM RUANG MA DIOKSIDASI DGN Atom oksigen dihasilkan dari radiasi LAMPU ultraviolet pada panjang gelombang 185 nm dan 254 nm yang dibangkitkan dalam ruang tertutup terbuat dari kayu. Udara + etilen dialirkan dalam ruang tersebut dan atom oksigen akan mengoksidasi etilen meniadi CO2, air dan O2
SISTEM HIPOBARIK • KADAR OKSIGEN DLM RUANGAN diturunkan sampai 4% (±1/5 dari udara normal) dengan cara menurunkan tekanan atmosfer (sistem hypobaric). • Dalam ruang hypobaric secara kontinyu dialiri uap air Jenuh untuk menjaga kadar O2 dan memperkecil penguapan • penurunan tekanan udara sampai 10 Kpa (0.1 atm) menurunkan O2 sampai 2% dari tidak normal. Pemakaian sistem ini mahal dan cocok digunakan secara komersial untuk komoditi yang mahal harganya (misalnya: bunga potong).
Kontrol atmosfer • Konsentrasi gas O2, CO2 dan etilen dapat dikontrol atau diciptakan dalam ruang penyimpanan dengan berbagai cara. Misalnya: penurunan kadar O2 dengan cepat dapat dilakukan dengan menyalakan kompor yang disebut: catalytic burners atau conventers dimana udara disirkulasikan dalam ruang KA, atau gas nitrogen dimasukkan dalam ruang KA dari silinder gas nitrogen bertekanan.
• Kontrol kadar CO2 dicapai dengan cara memasukkan gas CO2 dari gas CO2 bertekanan. Sedang penurunan CO2 dengan bahan penhisap CO2 seperti: NaOH, air, karbon aktif, kapur hidup/kapur gamping. Biasanya dipasang kotak berisi kapur hidup/gamping diletakkan disamping ruang KA dan udara yang keluar masuk ruang KA dilewatkan lebih dulu kekotak gamping tersebut.
• Etilen absorber seperti KMn04 jenuh yang dicampur dalam bahan penyerap seperti vermikulit (semacam bahan gabus) atau bahan penyerap KMnO4 lainnya seperti batu merah, semen kapur dimasukkan dalam wadah yang diletakkan disamping ruang KA. KMnO2 juga bisa dicampur dalam karbonaktif. Dimana udara yang masuk KA dilewatkan etilen absorbent
KONSTRUKSI KA • SKALA LAB: AKUARIUM KACA UKURAN: 50 X 50 CM atau 50 X 100 CM. TONG PLASTIK UKURAN 30 LITER. • SKALA KOMERSIAL: KAPASITAS PENYIMPANAN 10 TON – 100 TON • DINDING KEDAP UDARA: ADA ISOLASI PANAS, GABUS/FIBER GLASS. DINDING TERDIRI 3 LAPIS: LAPIS 1 BETON, LAPIS 2: ISOLASI PANAS, LAPIS 3 LEMBARAN STAINLESS STEEL/ALUMINIUM.
FASILITAS DALAM RUANGAN: • • • •
SENSOR SUHU SENSOR GAS: CO2, O2, ETILEN. SENSOR RH POMPA MENGATUR ALIRAN UDARA KELUAR MASUK RUANGAN, MELEWATI: ABSORBENT CO2, ETILEN. • KATALITIK BURNER: UTK MENURUNKAN O2
• konstruksi KA yang bisa dioperasikan dengan mudah untuk mempertahankan komposisi gas yang mengandung 2-5% C02 dan 2-3% 02.
. Batas Toleransi/relative tolerance • Pengaturan komposisi gas dalam udara akan berpengaruh terhadap kegiatan fisiologis komoditi. Naik dan turunnya kadar CO2 akan berpengaruh secara positif maupun negatif. Schubungan dengan itu dikenal istilah Batas Toleransi atau relatif tolerance, buah dan sayuran terhadap meningkatnya kadar CO2 atau turunnya O2. Batas toleransi ini menjadi pertimbangan utama dalam pemakaian tehnik KA, MA maupun bipobarik untuk menyimpan buah dan sayuran.
• Kader dan Morris (1977) telah membuat satu diagram tentang batas toleransi buah dan sayuran. Mereka menyimpulkan bahwa tidakada batasan yang tepat tentang batas toleransi buah dan pada kondisi MA. Namun komoditi yang disimpan dalam atmosfer yang mengandung batas toleransi CO2 diatas standar yang telah dibuat, akan dijumpai tanda-tanda kerusakan fisiologis pada buah. Contoh: batas toleransi pisang, mangga dan pepaya adalah: 5% CO2, apokat 14% CO2 dan strawberry 20% CO2.
DASAR PERTIMBANGAN • 1. Waktu pemasaran. Bila komoditi cepat laku dijual sebelum terjadi kebusukan. • 2. Kepekaan komoditi. Bila komoditi peka terhadap atmosfer yang dimanipulir, sehingga timbu1 kerusakan fisiologis. • 3. Harga jual komoditi rendah. Harus ada nilai keuntungan yang memadai, agar tehnik KA atau MA menguntungkan. • 4. Musim panen relatif pendek, sehingga KA atau MA cukup menguntungkan untuk memperpanjang daya simpan, sehingga komoditi bisa dipasarkan lebih jauh dari sentra produksi.
EFEK MA/KA THD FISIOLOGI • RESPIRASI • Penurunan kadar O2 disekeliling buah dan sayuran menurunkan kecepatan respirasi sebanding dengan tersedianya O2 bagi kegiatan respirasi. Namun harus dijaga batas ininimum sekitar 1-3% O2, tergantung pada jenis komoditi, agar tidak terjadi respirasi anaerob, yang menimbulkan efek negatif pada komoditi, seperti: gagal mencapai kemasakan normal, timbul bau busuk (karena penumpukan etanol dan asetaldehid).
Warna • Kerusakan khlorofil, biosintesa karotenoid dan anthosianin berlangsung lebih lambat pada kontro1 atmosfere. Dilaporkan kerusakan khlorofil dalam kulit dan kortex apel 1/2 kali lebih keeil pada 2.5-4% O2. Tomat yang disimpan pada 2.5-4% O2 + 4% CO2 pada 12.5°C terjadi penurunan kadar khlorofil dan sintesa lycopene. Sintesa anthosianin dalam plum terhambat dalam udara mengandung 2% O2 + 5% CO2 dibandingkan dengan buah disimpan pada udara normal pada suhu 10 atau 20°C.
Tekstur • KA menunda ripening buah dan pelunakan tekstur. Tingkat pelunakan dan sintesa polyuronat yang larut pada apel terjadi maksimum separo-pada 2.5-4% O2. Peningkatan kadar ensim polygalacturonase dihambat dengan menyimpan tomat masak hijau pada 5% O2 + 5% CO2 selama 8 minggu pada 12.5°C. Strawberri yang disimpan dalam kondisi udara yang tinggi kadar CO2 tingkat pelunakan tekstur terhambat.
• KA juga mempengaruhi kualitas tekstur sayuran. Proses pengkerasan tektur asparagus selama penyimpanan pada 12 ± 2% CO2 pada suhu <4°C terhambat. Tekstur broccoli disimpan pada 10% CO2 selama 2 minggu pada 5°C lebih lunak dibandingkan bila disimpan dalam udara normal.
Flavour • Perubahan komposisi seperti karbohidrat, asam organik, protein, asam amino, lemak dan senyawa phenol akan berpengaruh terhadap flavour buah dan sayuran. Perubahan pati-gula tidak disukai terjadi pada kentang bila, disimpan pada suhu 2°C, dan ini bisa diperlambat dengan menyimpanan kentang pada 5-20% CO2C atau <3% O2, namun perlakuan semacam ini mungkin akan meningkatkan prosentase kebusukan. Peningkatan kadar CO2 dalam ruang penyimpanan menurunkan perubahan gula ke pati pada sweet corn dan kapri.
• Terjadi penurunan kadar total asam pada buah bila disimpan pada kadar CO2 tinggi. Kadar asam tertitrasi pada apel menurun dalam udara mengandung 2.5% CO2. Teriadi pula penurunan total asam pada sayuran (broccoli, cauliflower) bila disimpan pada CO2 tinggi. Namun teriadi off-flavour bila kadar C02 meningkat sampai 15%.
Pertumbuhan tunas • Pertumbuhan tunas pada kentang dihambat pada 15% CO2 suhu 10°C, namun pertunasan meningkat bila CO2 hanya 2-5%. Tumbuhnya tunas dan kebusukan pada bawang merah dihambat bila disimpan dalam 3% O2 + 5-10% CO2pada loC.
• Pertunasan dan tumbuhnya akar pada wortel dihambat pada kadar O2 2.5%. • Perpanjangan dan mekarnya kuncup asparagus hijau selama penyimpanan dihambat dengan penyimpanan dalam udara mengandung 15% O2 + 15% CO2 pada 2°C. • Udara mengandung 5% CO2 pada 0°C mampu mencegah mekarnya kuncup jamur merang (mushrooms) selama 5 minggu.
