III.
METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari sampai Mei 2011 di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP), Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
B. Bahan Dan Alat Bahan baku utama yang digunakan adalah buah sawo (Achras zapota, L) kultivar Sukatali ST1 yang sudah tua yaitu berumur 180 hari, sehat, tidak cacat atau luka, dan ukuran relatif seragam yaitu 8 buah per kg. Buah sawo yang digunakan diperoleh dari perkebunan di desa Sukatali, Sumedang, Jawa Barat yang dibawa menggunakan mobil dalam karung plastik hitam untuk menghindari dari radiasi matahari, dan masing-masing buah dilapisi kertas pembungkus untuk menghindari lecetnya kulit. Bahan lain yang digunakan selain sawo adalah lapisan edibel dengan bahan glukomanan dari pabrik Rhado Gel, asam sitrat, lilin (malam) selang plastic ¼ inchi. Peralatan yang digunakan dalm penelitian adalah continous gas analyzer merk Shimadzu tipe IRA-170 untuk mengukur konsentrasi CO2, continous gas analyzer merk Shimadzu tipe portable, oxygen tester untuk keperluan komposisi O2, rheometer merk Sun model CP-300 untuk mengukur kekerasan bahan, chromameter Minolta tipe CR-200 untuk uji warna, refractometer untuk mengukur total padatan terlarut, timbangan digital untuk mengukur berat, stopless, lemari pendingin, sendok, timbangan analitik, wadah plastik, talenan, pisau untuk mengiris bahan, sarung tangan dan masker.
C. Prosedur Penelitian Pada penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap yang setiap pelaksanaannya diawali dengan penyiapan irisan segar buah sawo dan larutan lapisan edibel. Setelah melakukan tahapan persiapan tersebut, nantinya dilakukan proses pelapisan edibel, penyimpanan pada suhu rendah serta pengemasan dengan teknik atmosfer termodifikasi. Hasil dari setiap tahapan penelitian akan dijadikan sebagai patokan untuk melakukan tahapan-tahapan selanjutnya.
1.
Tahapan Persiapan
a. Persiapan irisan segar buah sawo Buah sawo dipetik pada umur petik yang sama agar didapatkan buah dengan kematangan yang sama. Buah sawo tersebut dilakukan minimally processing meliputi kegiatan sortasi, pencucian, pengupasan, pemotongan. Pemotongan buah sawo dilakukan dengan cara membelahnya menjadi enam bagian. Setelah terbagi menjadi enam maka buah dibersihkan dari bijinya.
11
b. Pembuatan lapisan edibel Larutan yang harus dipersiapkan dalam penelitian ini, meliputi larutan antioksidan, CaCl2 (kalsium klorida), dan glokomanan. Pembuatan larutan glukomanan dengan konsentrasi 0.5% diperlukan aquades sebanyak 1000 ml yang dituangkan ke dalam gelas ukur kemudian 5g glukomanan dilarutkan ke dalamnya sambil terus diaduk. Untuk pembuatan larutan antioksidan, bahan yang digunakan adalah asam sitrat dan asam askorbat sebanyak 1.5 g dari masing-masing bahan dilarutkan ke dalam aquades 1000 ml sambil terus diaduk hingga merata. Untuk pembuatan larutan CaCl2 yaitu pada konsentrasi 0.75% digunakan CaCl2 sebanyak 7.5 g yang dilarutkan dalam 1000 ml aquades sambil terus diaduk hingga merata.
c. Pelapisan irisan segar buah sawo dengan lapisan edible Buah sawo yang telah dilakukan pengolahan minimal kemudian akan dicelupkan dengan lapis edibel. Prosesnya menggunakan standard operational procedure (SOP) yang telah direkomendasikan oleh (Zulfebriadi, 1998) sebagai berikut:
Buah sawo utuh ↓ Pembersihan awal dan sortasi ↓ Pengupasan dan pemotongan dengan tebal 5 cm ↓ Pencelupan ke dalam larutan antioksidan yaitu campuran asam sitrat dan asam askorbat 150 ppm selama 30 detik ↓ Penirisan selama 10 detik ↓ Pencelupan potongan sawo ke dalam larutan glukomanan selama 15 detik ↓ Penirisan selama 5 detik ↓ Pencelupan potongan sawo ke dalam laruatan CaCl2 selama 15 detik ↓ Penirisan selama 5 detik ↓ Pencelupan potongan sawo ke dalam larutan glukomanan selama 15 detik ↓ Penirisan selama 5 detik ↓ Pencelupan potongan sawo ke dalam larutan CaCl2 selama 15 detik ↓ Penirisan selama 5 detik ↓ Buah sawo dikeringkan pada tray berlubang
Gambar 3. Bagan alir SOP (standard operation procedure) pelapiasan irisan segar buah sawo. (Zulfebriadi, 1998)
12
Pencelupan irisan segar buah sawo pada proses pelapisan menggunakan tray berlubang. Untuk proses pelapisan glukomanan dan CaCl2 dilakukan dua kali, untuk memastikan semua permukaan irisan segar buah sawo terlapisi. Dimana setelah pencelupan pertama posisi irisan segar buah sawo dibalik, untuk pelapisan berikutnya memastikan pada proses pelapisan seluruh permukaan irisan segar buah sawo terlapisi.
2.
Tahapan Penelitian
a. Penentuan laju respirasi pada persentase konsentrasi glukomanan yang berbeda Penentuan laju respirasi dengan konsentrasi glukomanan dilakukan untuk menentukan presentase konsentrasi yang tepat dalam menentukan laju respirsai. Perlakuan yang digunakan adalah konsentrasi glukomanan dengan taraf perlakuan konsentrasi glukomanan adalah 0.5%, 0.55%, 0.6% dan tanpa konsentrasi lapisan edibel. Taraf konsentrasi dipilih merujuk pada penelitian-penelitian terdahulu mengenai pelapisan edibel dengan menggunakan glukomanan. Pemilihan tersebut didasari oleh sifat kekentalan dari glukomanan yang dengan penambahan konsentrasi dari 0.5% menjadi 0.55% saja, sudah mengalami perubahan kekentalan yang cukup besar. Taraf konsentrasi tersebut akan dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan. Buah sawo yang sudah terolah minimal akan dilakukan pelapisan edibel dengan masing-masing konsentrasi tersebut. Setelah itu, buah tersebut dimasukan ke dalam stoples dengan berat buah sekitar ±200 g. Pada tahap pertama ini akan dilakukan penyimpanan pada suhu ruang. Pengukuran gas CO2 dan O2 dilakukan setiap 4 jam pada hari pertama, setiap 6 jam pada hari kedua, setiap 12 jam pada hari ketiga dan hari selanjutnya pengukuran dilakukan setiap 24 jam sampai irisan sawo segar tersebut mengalami kerusakan/busuk. Berikut disajikan bagan alir mengenai proses pengukuran laju respirasi pada Gambar 4.
Pembelian dan sortasi sawo dari petani ↓ Standard operation procedure (SOP) penyiapan irisan segar buah sawo ↓ Sawo dipotong dengan tebal irisan 5 cm ↓ Standard operation procedure (SOP) penyiapan lapisan edibel pada sawo ↓ Penimbangan ± 200 g daging buah / stopless ↓ Penyimpanan dalam stopless kaca ↓ Pengukuran komposisi gas CO2 dan O2 setiap 4 jam sekali (hari pertama), setiap 6 jam sekali (hari kedua), setiap 12 jam sekali (hari ketiga), dan setiap 24 jam sekali (hari selanjutnya) hingga irisan segar buah sawo berlapis edibel mengalami kebusukan / kerusakan. Gambar 4. Bagan alir pengukuran laju respirasi irisan segar buah sawo dengan lapisan edibel
Pengukuran laju respirasi dilakukan secara open system yaitu dengan cara membuka lipatan selang plastik pada sisi stopless kemudian selang plastik dihubungkan dengan continous gas analyzer untuk mengukur komposisi CO2 dan portable oxygen tester untuk
13
mengukur komposisi gas O2. Setelah pengukuran dilakukan, penutup stoples dibuka dan dihembuskan udara menggunakan kipas angin untuk mempercepat komposisi uadara dalam stoples kembali normal. Selanjutnya, stoples ditutup kembali dengan rapat dan ulir stoples dilapisi dengan malam serta selang plastik dilipat dan dijepit kembali untuk mencegah keluar masuknya udara dari luar. Laju respirasi irisan segar buah sawo dengan lapisan edibel dihitung berdasarkan persamaan (4) yang dikembangkan oleh Mannapperuma et al. (1989):
Dimana: R = laju respirasi (ml CO2/kg.jam atau ml O2/kg.jam) V = volume bebas wadah (ml) W = berat bahan (kg) Dx/dt = laju perubahan komposisi CO2 dan O2 (%/jam)
b. Penentuan laju respirasi dengan suhu Pada tahap ini dilakukan pengukuran laju respirasi dengan tiga taraf perlakuan suhu yaitu 5oC, 10oC dan 25oC (suhu ruang). Penentuan laju respirasi dengan suhu dilakukan untuk menentukan suhu yang tepat untuk penyimpanan irisan segar buah sawo berlapis edibel. Irisan segar buah sawo dengan berat sekitar ±200 g kemudian dicelupkan ke dalam larutan antioksidan, dilapisi dengan larutan glukomanan, kemudian dicelupkan ke dalam larutan CaCl2. Irisan segar buah sawo berlapis edibel tersebut dimasukan ke dalam stoples kaca kemudian ditutup dengan penutupnya yang dilengkapi dengan dua buah lubang untuk pengukuran komposisi CO2 dan O2. Lubang tersebut disambungkan dengan selang plastik yang kemudian dijepit dengan klip. Stoples tersebut dimasukan ke dalam lemari pendingin dengan suhu yang berbeda-beda. Pada hari pertama, pengambilan data laju produksi CO2 dan konsumsi O2 dilakukan setiap 4 jam sekali kemudian pada hari kedua pengukuran dilakukan setiap 6 jam sekali, pada hari ketiga 12 jam sekali, serta pada hari keempat dan seterusnya dilakukan pengukuran setiap 24 jam sekali. Pengukuran tersebut dihentikan jika irisan segar buah sawo berlapis edibel yang disimpan telah mengalami kerusakan fisik berupa timbulnya mikroba, terjadi perubahan warna dan terdapat bau yang tidak diinginkan.
c. Penentuan komposisi O2 dan CO2 dalam kemasan atmosfer termodifikasi Irisan segar buah sawo seberat ±200 g dilapisi film edibel dengan bahan glukomanan dan CaCl2 yang sebelumnya telah dicelupkan ke dalam larutan antioksidan. Irisan segar buah sawo berlapis edibel dimasukan ke dalam stoples kaca dengan tutup plastik yang dilengkapi dengan dua buah lubang untuk pengukuran O2 dan CO2. Lubang disambung dengan selang plastik yang dapat ditutup dengan rapat. Pengaturan komposisi atmosfer sesuai perlakuan dilakukan dengan mixer, yaitu dengan mencampur gas O2, CO2, N2 menjadi satu, kemudian gas tersebut disemprotkan ke dalam wadah stopless yang telah terisi irisan segar buah sawo berlapis edibel. Pembacaaan komposisi atmosfer yang diinginkan dilakukan menggunakan continous gas analyzer dan portable oxygen tester. Setelah komposisi O2 mendekati batas maksimum dan konsentrasi CO2 mendekati batas minimum, maka penyemprotan gas
14
dihentikan. Kemudian bagian ujung selang ditutup rapat dengan malam dan selang dilipat serta dijepit untuk mencegah masuknya gas O2 dan CO2 dari luar. Setiap perlakuan dan suhu dilakukan pengulangan sebanyak dua kali sebagai kelompok. Pengaturan komposisi O2 dan CO2 dilakukan setiap 12 jam sekali umtuk mencegah adanya kelebihan dan kekurangan gas O2 dan CO2. Pada hari pertama pengukuran gas O2 dan CO2 dilakukan setiap 4 jam sekali, semakin sering pengukuran semakin baik karena langsung dapat diketahui perkembangan laju respirasinya. Pada hari kedua dilakukan pengukuran gas O2 dan CO2 setiap 6 jam sekali, dan pada hari selanjutnya 12 jam sekali (semakin jarang), pengukuran dihentikan saat irisan buah tersebut rusak/berjamur. Pengamatan dilakukan terhadap perubahan mutu fisik meliputi warna dan kekerasan, perubahan mutu kimia meliputi total gula dan uji tingkat kesukaan terhadap perubahan warna, aroma, kekerasan dan rasa. Pengamatan dilakukan pada keadaan awal, 2, 4, 6, 8 hari selama penyimpanan. Pengolahan data statistik dilakukan dengan program SPSS. Data input berupa data dari setiap parameter kualitas produk. Untuk mengetahui bagaimana pengaruh perlakuan yang satu dengan yang lainnya, maka dilakukan uji ANOVA. Berdasarkan hasil uji dapat disimpulkan apakah perlakuan tersebut berpengaruh nyata atau tidak berpengaruh nyata terhadap mutu produk dalam setiap periode pengamatan dan pengukuran. Uji statistik lanjut yang digunakan adalah analisis Duncan yang digunakan untuk menentukan nilai parameter dan mutu periode pengamatan dan pengukuran keberapa yang mempunyai perbedaan ratarata yang tidak berbeda secara signifikan. Pengujian statistik yang dilakukan berdasarkan jumlah parameter menggunakan Anova-Duncan. Untuk pengujian statistik organoleptik menggunakan Mann-Whitney.
Standard operation procedure (SOP) irisan segar buah sawo dengan pelapis edibel ↓ Sawo dipotong dengan ketebalan sekitar 5 cm ↓ Penimbangan ±200 g daging buah sawo/stoples ↓ Komposisi gas: 1) 14-16% O2 dan 2-4% CO2 2) 14-16% O2 dan 4-6% CO2 3) 16-18% O2 dan 2-4% CO2 ↓ Pengamatan komposisi gas setiap 4 jam pada suhu ruang dan setiap 24 jam pada suhu penyimpanan 10oC ↓ Penyimpanan dalam respiration Chamber (suhu 10oC dan suhu ruang) ↓ Pengukuran laju susut bobot, laju kekerasan, laju total padatan terlarut, dan perubahan warna ↓ Komposisi atmosfer terpilih Gambar 5. Bagan alir penentuan komposisi O2 dan CO2 pada suhu terpilih.
15
d. Penentuan Jenis Film Kemasan Jenis film kemasan ditentukan setelah percobaan kadar kombinasi O2 dan CO2 yang optimum diketahui. Nilai permeabilitas bahan yang diperlukan dihitung berdasarkan kombinasi O2 dan CO2 optimum yang diperoleh dari penelitian sebelumnya menggunakan plastik terpilih menggunakan persamaan (2) dan (3) di bawah ini (Deily dan Rizvi, 1981):
……………………………..…..(2) ………………………………….(3)
Di samping menggunakan jenis plastik film terpilih, plastik jenis lain dengan permeabilitas berbeda digunakan sebagai pembanding. Rancangan berupa berat produk optimal yang akan dikemas dapat diperoleh berdasarkan persamaan (4) sebagai berikut (Mannapperuma dan Singh, 1989):
............................(4)
dimana: W : berat bahan yang dikemas (kg) Py : permeabilitas terhadap O2 (ml.mil/m2.jam.atm) Pz : permeabilitas terhadap CO2 (ml. mil/m2.jam.atm) ya : konsentrasi O2 udara normal (%) y : konsentrasi O2 dalam kemasan (%) A : luas permukaan kemasan (m2) za : konsentrasi CO2 udara normal (%) z : konsentrasi CO2 dalam kemasan (%) Ry : laju konsumsi O2 (ml.mil/m2.jam.atm) Rz : laju konsumsi CO2 (ml.mil/m2.jam.atm) b : tebal kemasan (mil)
Untuk pengamatan kadar O2 dan CO2 dalam kemasan, dibuat dua buah lubang pada salah satu sisi kemasan yang dihubungkan dengan selang. Kemasan yang telah terisi produk ditutup rapat menggunakan mesin sealer serta kedua selang dihubungkan menggunakan konektor berbentuk huruf “L”. Pengukuran terhadap konsentrasi O2 dan CO2 dilakukan setiap hari, sedangkan pengamatan penyusutan bobot, kekerasan, perubahan warna, total padatan terlarut, dan uji organoleptik tiap dua hari sekali hingga buah dalam keadaan tidak optimal. Setiap perlakuan dilakukan dalam tiga kali ulangan.
16
D. Pengamatan Mutu
1. Susut bobot Laju penurunan susut bobot dilakukan berdasarkan presentase penurunan berat bahan awal penyimpanan hingga akhir masa penyimpanan. Berikut untuk menghitung susut bobot digunakan persamaan dibawah ini:
dimana:
2.
W1: bobot sampel pada awal penyimpanan (g) W2: bobot sampel pada akhir penyimpanan (g)
Uji warna
Dalam pengukuran perubahan warna dilakukan dengan menggunakan alat chromameter (Minolta CR200). Data warna yang dihasilkan dinyatakan dengan nilai L untuk kecerahan, nilai a untuk warna kromatik campuran merah-hijau, dan nilai b untuk warna kromatik biru-kuning. Nilai L menyatakan kecerahan yaitu cahaya pantul yang menghasilkan warna akromatik putih, abu-abu, dan hitam, bernilai 0 untuk warna hitam dan bernilai 100 untuk warna putih. Bila L yang semakin besar menunjukan irisan buah sawo semakin rusak karena warnanya semakin pucat. Nilai a menyatakan akromatik merah-hijau, bernilai +a dari 0-80 untuk warna merah dan bernilai -a dari 0-(-80) untuk hijau. Nilai b menyatakan akromatik kuning-biru, bernilai +b dari 0-70 untuk warna kuning dan bernilai –b dari 0-(-70) untuk biru. Pengujian yang dilakukan dengan menempelkan sensor alat tersebut pada irisan segar buah sawo berlapis edibel dan menembakan sinar pada tiga bagian yang berbeda.
3.
Uji total padatan terlarut
Dalam pengukuran perubahan warna dilakukan dengan menggunakan alat refractometer. Irisan segar buah sawo berlapis edibel yang diuji dihancurkan sehingga didapatkan sarinya yang kemudian dilakukan pengukuran kadar gula. Pengamatan mutu ini dilakukan dengan tiga kali ulangan terhadap masing-masing sampel. Besarnya padatan terlarut dinyatakan dalam satuan o Brix.
4.
Uji kekerasan
Dalam pengukuran perubahan kekerasan dilakukan dengan menggunakan rheometer, diukur tingkat ketahanan buah terhadap jarum penusuk. Pengujian kekerasan terhadap sampel dilakukan pada tiga titik yang berbeda, yaitu bagian ujung, bagian tengah dan bagian pangkal dengan dua kali pengulangan. Data yang diperoleh kemudian dirata-ratakan.
17
5.
Uji organoleptik
Uji subjektif berupa uji organoleptik (hedonik) dimaksudkan untuk menentukan perlakuan penyimpanan produk yang optimal, yaitu perlakuan dengan kondisi yang menghasilkan masa simpan terpanjang yakni mutunya masih diterima konsumen. Penilaian dilaukan berdasarkan tingkat kesukaan terhadap warna, aroma, kekerasan, rasa, dan secara keseluruhan produk (total). Skor yang diberikan terdiri atas lima tingkat kesukaan, yaitu: 1 (sangat tidak suka), 2 (tidak suka), 3 (netral), 4 (suka) dan 5 (sangat suka). Batas penolakan adalah 3.5 karena dibawah 3.5 nilai kesukaan konsumen sudah termasuk netral. Penilaian menggunakan panelis sebanyak 10 orang. Uji perubahan tingkat kesukaan pada keadaan awal, 2, 4, 6, 8 hari setelah penyimpanan.
18
