PENGERINGAN OSMOTIK PADA IRISAN BUAH ARUMANIS (Mangifera indica L.) DENGAN PELAPISAN KITOSAN SKRIPSI MIFTAHUL JANNAH F

PENGERINGAN OSMOTIK PADA IRISAN BUAH MANGGA ARUMANIS (Mangifera indica L.) DENGAN PELAPISAN KITOSAN

SKRIPSI

MIFTAHUL JANNAH F14070128

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

OSMOTIC DEHYDRATION OF SLICE OF MANGO ARUMANIS (Mangifera indica L.) WITH CHITOSAN-COATING

Miftahul Jannah* and Leopold O. Nelwan** *Under Graduate Student at Department of Mechanical and Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO Box 220, Bogor, West Java, Indonesia. e-mail: [email protected] **Lecturer at Department of Mechanical and Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO Box 220, Bogor, West Java, Indonesia.

ABSTRACT Osmotic dehydration with sugar solution as the osmo-active substance was commonly applied to fruits, for example the mango. The objective of this research was to investigate the effect of Chitosan-coating, temperature and concentration of solution on Water Loss (WL) and Solid Gain (SG) during osmotic dehydration of mango. The treatment of solution temperatures of 30 oC and 50 o C and solution concentrations of 42 oBrix, 54 oBrix and 66 oBrix were applied to this research. The variable of the mass of the sample, moisture content, solid content, and the volume of the sample were measured during this research. Measurement was done at minute 0, 30, 60, 90, 120, 180, 240, and 300. The sample non-coating, high temperature and high concentration of the solution increases WL, while the use of chitosan, low temperature and high concentration of the solution decreases SG. The largest values of PR was 12.2 at E1T1C3 treatment (using the chitosan, solution temperature 30 oC, and concentration of the solution 66 oBrix) with the WL values was 49.65 % and the SG values was 4.05 %. Azuara’s model was suitable for modeling the WL and SG on the osmotic dehydration of mango slices. Keywords: dehydration, osmotic, mango, chitosan-coating

MIFTAHUL JANNAH. F14070128. Pengeringan Osmotik pada Irisan Buah Mangga Arumanis (Mangifera indica L.) dengan Pelapisan Kitosan. Di bawah bimbingan Leopold Oscar Nelwan. 2011.

RINGKASAN Mangga (Mangifera indica L.) merupakan salah satu dari buah-buahan tropikal musiman, dimana produksinya akan melimpah pada waktu panen dan menjadi langka pada waktu di luar musim panen. Buah mangga juga termasuk bahan pangan yang mudah rusak (perishable) sehingga umur simpannya relatif pendek. Oleh karena itu diperlukan upaya-upaya untuk dapat memperpanjang masa penyimpanan yaitu salah satunya dengan cara pengeringan. Diubahnya buah mangga menjadi produk olahan industri agar dapat mempertahankan cita rasa dan komposisi produk itu sendiri selama mungkin tanpa adanya penurunan mutu produk. Tujuan penelitian adalah mengetahui pengaruh pemberian edible coating, suhu larutan dan konsentrasi larutan osmotik sehingga dapat menentukan perlakuan yang mempunyai rasio kinerja pengeringan yang maksimum. Selain itu dilakukan pemodelan Water Loss dan Solid Gain dengan menggunakan model Azuara. Penelitian dilakukan di laboratorium pindah panas dan massa serta laboratorium energi dan listrik pertanian pada bulan Juli dan Agustus 2011. Perlakuan pada sampel dibedakan atas ada atau tidak adanya kitosan pada sampel, suhu larutan osmotik (30 oC dan 50 oC) dan konsentrasi larutan osmotik (42 oBrix, 54 oBrix dan 66 oBrix). Jadi, dari ketiga jenis perlakuan yang berbeda akan diperoleh 12 kombinasi perlakuan. Pengeringan osmotik dilakukan selama 5 jam. Pengukuran massa sampel, kadar air, dan volume sampel dilakukan pada menit ke-0, 30, 60, 90, 120, 180, 240, dan 300. Sampel untuk tiap perlakuan memiliki kadar air awal yang berbeda-beda yaitu berkisar antara 647.82~858.74 %b.k. Perlakuan E1T2C3 (menggunakan kitosan, suhu larutan 50 oC dan konsentrasi larutan 66 oBrix) memiliki kadar air akhir yang rendah yaitu 127.35 %b.k. dengan penurunan kadar air yang paling tinggi dari kadar air awalnya, sedangkan kadar air akhir yang paling tinggi terjadi pada perlakuan E1T1C1 (menggunakan kitosan, suhu larutan 30 oC dan konsentrasi larutan 42 oBrix) sebesar 293.60 %b.k. Water Loss (WL) menunjukkan tingkat kehilangan air dari sampel ke larutan osmotik. Nilai WL yang paling tinggi terjadi pada perlakuan E1T2C3 (menggunakan kitosan, suhu larutan 50 oC dan konsentrasi larutan 66 oBrix) yaitu 64.68 %, sedangkan nilai WL yang paling rendah terjadi pada perlakuan E1T1C1 (menggunakan kitosan, suhu larutan 30 oC dan konsentrasi larutan 42 oBrix) 27.70%. Solid Gain (SG) merupakan parameter yang menunjukkan banyaknya jumlah padatan terlarut yang masuk ke dalam sampel. Nilai SG yang paling tinggi terjadi pada perlakuan E0T2C1 (tanpa kitosan, suhu larutan 50 oC, dan konsentrasi larutan 42 oBrix) yaitu 12.75%. Sedangkan nilai SG yang paling rendah terjadi pada perlakuan E1T1C3 (menggunakan kitosan, suhu larutan 30 oC, dan konsentrasi larutan 66 oBrix) yaitu 4.05%. Berdasarkan koefisien determinasi yang diperoleh, model Azuara dapat dikatakan layak untuk pemodelan nilai WL dan SG pada pengeringan osmotik irisan buah mangga. Sampel tanpa kitosan, suhu yang tinggi dan konsentrasi larutan yang tinggi dapat meningkatkan pergerakan air keluar dari sampel ke larutan osmotik. Hal tersebut ditandai dengan kadar air akhir yang rendah dan nilai WL yang tinggi. Selain mempengaruhi pergerakan air, penggunaan kitosan, suhu larutan dan konsentrasi larutan juga mempengaruhi banyaknya padatan terlarut dari larutan osmotik yang masuk ke dalam jaringan sampel. Sampel yang tidak diberi kitosan, suhu larutan yang tinggi dan konsentrasi larutan yang rendah menyebabkan nilai SG menjadi tinggi. Untuk mengukur tingkat kinerja dari pengeringan dapat dilihat dari nilai Performance Ratio (PR). Agar diperoleh nilai PR yang tinggi, maka nilai WL harus ditingkatkan dan nilai SG yang diperoleh seminimal mungkin. Nilai PR terbesar terdapat pada perlakuan E1T1C3 (menggunakan kitosan, suhu larutan 30 oC, dan konsentrasi larutan 66 oBrix) yaitu sebesar 12.2 dengan nilai WL 49.65 % dan nilai SG 4.05 %.

PENGERINGAN OSMOTIK PADA IRISAN BUAH MANGGA ARUMANIS (Mangifera indica L.) DENGAN PELAPISAN KITOSAN

SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh MIFTAHUL JANNAH F14070128

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

Judul Skripsi Nama NIM

: Pengeringan Osmotik pada Irisan Buah Mangga Arumanis (Mangifera indica L.) dengan Pelapisan Kitosan : Miftahul Jannah : F14070128

Menyetujui, Dosen Pembimbing Akademik

Dr. Leopold Oscar Nelwan, S.TP., M.Si. NIP. 19701208 199903 1 001

Mengetahui : Ketua Departemen,

Dr. Ir. Desrial, M.Eng. NIP. 19661228 199203 1 003

Tanggal lulus :

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Pengeringan Osmotik pada Irisan Buah Mangga Arumanis (Mangifera indica L.) dengan Pelapisan Kitosan adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, November 2011 Yang membuat pernyataan

Miftahul Jannah F14070128

BIODATA PENULIS

Miftahul Jannah. Lahir di Jakarta pada tanggal 6 Desember 1989. Penulis merupakan anak kelima dari enam bersaudara dari Ayahanda H. Muhammad Toha dan Ibunda Hj. Marhati. Penulis menamatkan pendidikan SMU pada tahun 2007 dari MA. Al-Falah Jakarta dan pada tahun yang sama diterima di IPB melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah (BUD) dari Kementrian Agama RI. Penulis memilih Program Studi Teknik Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian. Pada tahun 2009 penulis pernah menjadi pengajar bimbel mahasiswa TPB IPB untuk mata kuliah kimia yang dikoordinasikan oleh CSS MoRA IPB. Penulis aktif pada beberapa kegiatan dalam suatu kepanitiaan, diantaranya eksmus 2007, up grading CSS MoRA 2008, LCT (Lomba Cepat-Tepat) CSS MoRA, Techno-F 2009, dan SAPA 2009. Penulis pernah mengikuti Program Kreativitas Mahasiswa di bidang kewirausahaan (PKMK) yang didanai oleh Dikti pada tahun 2009 dengan judul Pencitraan Motif Batik dalam Miniatur Rumah Adat Indonesia. Penulis melaksanakan Praktik Lapangan pada tahun 2010 di PT. PG Rajawali II Unit PG Sindanglaut Cirebon, Jawa Barat dengan judul Aspek Keteknikan Pertanian dan Penggunaan Energi dalam Produksi Gula Tebu di PT PG Rajawali II Unit PG Sindanglaut, Cirebon.

KATA PENGANTAR Puji serta syukur kehadirat Allah SWT. atas limpahan rahmat, taufik, sertá hidayah-Nya penyusun mempunyai kesempatan untuk menyelesaikan skripsi ini. Penelitian dengan judul “Pengeringan Osmotik pada Irisan Buah Mangga Arumanis (Mangifera indica L.) dengan Pelapisan Kitosan” dilaksanakan di Laboratorium Energi dan listrik Pertanian serta Laboratorium Pindah Panas dan Massa IPB sejak bulan Juli hingga Agustus 2011. Dari awal hingga akhir penyusunan skripsi ini tentu tak lepas dari partisipasi beberapa pihak, baik secara moril maupun materiil yang penulis dapatkan. Dalam kesempatan ini pula dengan segala kerendahan hati dan penuh rasa hormat penulis hanturkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1.

Dr. Leopold Oscar Nelwan, S.TP., M.Si. selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan arahan kepada penulis sejak awal terlaksananya penelitian hingga tersusunnya laporan ini. 2. Dr. Ir. Gatot Pramuhadi, M.Si. dan Dr. Ir. Dyah Wulandani, M.Si. selaku dosen penguji skripsi yang telah memberikan kritik dan saran yang konstruktif bagi penulis. 3. Kedua orang tua, kakak-kakak serta adik yang selalu mendoakan dan memberikan semangat kepada penulis. 4. Kementrian Agama RI yang telah membantu penulis baik secara moril dan materiil. 5. Mila Sophia, Lovren Devter Simbolon dan M. Fauzi Kadarisman selaku teman satu bimbingan yang telah memberikan saran dan membantu dalam pelaksanaan penelitian. 6. Bapak Harto, Kak Darma dan Kak Firman yang telah meluangkan waktunya dan membantu penulis dalam pembuatan alat serta pengaturan finansial. 7. Teman-teman kos “Green House” yang telah membantu dalam pelaksanaan penelitian. 8. Novi Ardhi yang telah menjadi inspirasi dan memberikan semangat kepada penulis. 9. CSS MoRA IPB dan Ensemble TEP angkatan 44 sebagai teman-teman seperjuangan. 10. Para UKK Fateta yang telah mengizinkan penulis melakukan penelitian di malam hari. 11. UNU-Kirin fellowship program yang telah mendanai penelitian “Osmotic Dehydration of Coated Mango by Using Sugar Solution Reconcentrated by Nanofiltration” dengan nomor kontrak 600UU-2010-536. 12. Semua pihak yang terlibat secara langsung maupun secara tidak langsung dalam penelitian atas dukungan dan bantuan yang telah diberikan. Besar harapan bagi penulis agar tulisan ini dapat bermanfaat dan memberikan kontribusi yang nyata terhadap perkembangan ilmu pengetahuan.

Bogor, November 2011 Miftahul Jannah

i

DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR …………………………………………………………………………... i DAFTAR ISI …………................................................................................................................. ii DAFTAR TABEL ……………........…………………………………………………………..... iii DAFTAR GAMBAR …………….………………....................................................................... iv DAFTAR LAMPIRAN …...…………………….......................................................................... vi I. PENDAHULUAN .............................................................................................………................ 1 A. LATARBELAKANG ……………………………...……....................................................... 1 B. TUJUAN ……………...………………………………………………………....................... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................…………................ 3 A. KARAKTERISTIK BUAH MANGGA................................................................................... 3 B. PENGERINGAN OSMOTIK................................………..…....……………......................... 6 C. EDIBLE COATING …..………………………....…………..............….……........................ 8 III. METODOLOGI PENELITIAN .......................................................................………................. 11 A. WAKTU DAN LOKASI PENELITIAN .....................................……………….................... 11 B. RANCANGAN PENELITIAN ……………………………………………………………… 11 C. BAHAN DAN ALAT .………………………......................................................................... 13 1. Bahan .………...………………….……….........................................................................13 2. Alat .……………...………………………......................................................................... 13 D. METODE PENELITIAN ………….……..…....………..........................................................14 1. Pembuatan Larutan Osmotik …….....………….…………...…………............................. 14 2. Prosedur Penelitian Pengeringan Osmotik ………...…………………...……................... 15 E. PENGAMATAN ......................................................................................................................15 1. Kadar Air ............................................................................................................................ 15 2. Total Padatan Terlarut (TPT) ............................................................................................. 16 3. Volume Sampel .................................................................................................................. 16 4. Water Loss dan Solid Gain ................................................................................................. 16 5. Rasio Kinerja ...................................................................................................................... 17 6. Pemodelan dalam Pengeringan Osmotik ............................................................................17 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .........................................................................………................ 19 A. KADAR AIR SAMPEL ..............................................................................………................ 19 B. PENYUSUTAN VOLUME …………………………………………………….…………… 22 C. TINGKAT KEHILANGAN AIR/WATER LOSS (WL) ..............................………................ 23 D. PERTAMBAHAN PADATAN TERLARUT/SOLID GAIN (SG) .......……..……................ 26 E. RASIO KINERJA/PERFORMANCE RATIO (PR) .....................................………................ 28 V. PENUTUP .........................................................................................................………................ 31 A. KESIMPULAN ............................................................................................………................ 31 B. SARAN ......................................................................……….................................................. 31 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

ii

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Tabel 2. Tabel 3. Tabel 4. Tabel 5. Tabel 6. Tabel 7. Tabel 8. Tabel 9. Tabel 10.

Hasil analisa proksimal pada beberapa varietas buah mangga mature ............................4 Sepuluh produsen mangga terbesar pada tahun 2007………...…………………..….…. 5 Kemungkinan penggunaan edible film/coating ............................................................... 9 Spesifikasi kitosan niaga ..........................................…................................................…10 Jenis dan kombinasi perlakuan .................................…...............................................… 11 Kadar air awal dan kadar air akhir sampel (dalam basis kering) selama pengukuran...... 19 Nilai parameter pengeringan dari perhitungan model Peleg ........................................... 21 Nilai parameter dan koefisien determinasi dari perhitungan WL dengan menggunakan model Azuara ........................................................................................... 25 Nilai parameter dan koefisien determinasi dari perhitungan SG dengan menggunakan model Azuara ........................................................................................... 28 Nilai Performance Ratio (PR) dari hasil pengukuran dan perhitungan model Azuara untuk masing-masing perlakuan ...................................................................................... 30

iii

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Gambar 2. Gambar 3. Gambar 4. Gambar 5. Gambar 6. Gambar 7. Gambar 8. Gambar 9. Gambar 10. Gambar 11. Gambar 12. Gambar 13. Gambar 14. Gambar 15. Gambar 16. Gambar 17. Gambar 18. Gambar 19. Gambar 20. Gambar 21. Gambar 22. Gambar 23. Gambar 24. Gambar 25. Gambar 26. Gambar 27. Gambar 28. Gambar 29. Gambar 30. Gambar 31. Gambar 32. Gambar 33. Gambar 34.

Buah mangga varietas arumanis.................................................................................... 5 Proses osmosis dua liquid…………………………………………………………….. 6 Pergerakan air karena perbedaan tekanan osmotik........................................................ 6 Diagram alir rancangan penelitian …………………………………………………… 12 (a) Komponen-komponen pada osmotic dehydrator, (b) Bagian dalam osmotic dehydrator …………………………………………………………………………………….. 14 Grafik penurunan kadar air terhadap waktu pada konsentrasi larutan osmotik 42 oBrix.......................................................................................................................... 20 Grafik penurunan kadar air terhadap waktu pada konsentrasi larutan osmotik 54 oBrix.......................................................................................................................... 20 Grafik penurunan kadar air terhadap waktu pada konsentrasi larutan osmotik 66 oBrix.......................................................................................................................... 20 Grafik penyusutan volume terhadap waktu pada konsentrasi larutan 42 oBrix............ 22 Grafik penyusutan volume terhadap waktu pada konsentrasi larutan 54 oBrix............ 23 Grafik penyusutan volume terhadap waktu pada konsentrasi larutan 66 oBrix ............ 23 Grafik kenaikan WL terhadap waktu untuk konsentrasi larutan 42 oBrix .................... 24 Grafik kenaikan WL terhadap waktu untuk konsentrasi larutan 54 oBrix .................... 24 Grafik kenaikan WL terhadap waktu untuk konsentrasi larutan 66 oBrix .................... 25 Grafik kenaikan WL terhadap waktu untuk masing-masing perlakuan berdasarkan perhitungan dengan menggunakan model Azuara ........................................................ 26 Grafik kenaikan SG terhadap waktu untuk konsentrasi larutan 42 oBrix ..................... 27 Grafik kenaikan SG terhadap waktu untuk konsentrasi larutan 54 oBrix ..................... 27 Grafik kenaikan SG terhadap waktu untuk konsentrasi larutan 66 oBrix ..................... 27 Grafik kenaikan SG terhadap waktu untuk masing-masing perlakuan berdasarkan perhitungan dengan menggunakan model Azuara ........................................................ 28 Grafik rasio kinerja pengeringan osmotik pada konsentrasi larutan osmotik 42 oBrix.......................................................................................................................... 29 Grafik rasio kinerja pengeringan osmotik pada konsentrasi larutan osmotik 54 oBrix.......................................................................................................................... 29 Grafik rasio kinerja pengeringan osmotik pada konsentrasi larutan osmotik 66 oBrix.......................................................................................................................... 30 Grafik perubahan massa terhadap waktu pada konsentrasi larutan osmotik 42oBrix... 38 Grafik perubahan massa terhadap waktu pada konsentrasi larutan osmotik 54oBrix…38 Grafik perubahan massa terhadap waktu pada konsentrasi larutan osmotik 66oBrix… 38 Grafik WL hasil pengukuran dan WL hasil perhitungan pada perlakuan E0T1C1..… 39 Grafik WL hasil pengukuran dan WL hasil perhitungan pada perlakuan E0T1C2..… 39 Grafik WL hasil pengukuran dan WL hasil perhitungan pada perlakuan E0T1C3..… 39 Grafik WL hasil pengukuran dan WL hasil perhitungan pada perlakuan E0T2C1..… 39 Grafik WL hasil pengukuran dan WL hasil perhitungan pada perlakuan E0T2C2..… 40 Grafik WL hasil pengukuran dan WL hasil perhitungan pada perlakuan E0T2C3..… 40 Grafik WL hasil pengukuran dan WL hasil perhitungan pada perlakuan E1T1C1..… 40 Grafik WL hasil pengukuran dan WL hasil perhitungan pada perlakuan E1T1C2..… 40 Grafik WL hasil pengukuran dan WL hasil perhitungan pada perlakuan E1T1C3..… 41

iv

Gambar 35. Gambar 36. Gambar 37. Gambar 38. Gambar 39. Gambar 40. Gambar 41. Gambar 42. Gambar 43. Gambar 44. Gambar 45. Gambar 46. Gambar 47. Gambar 48. Gambar 49. Gambar 50. Gambar 51. Gambar 52. Gambar 53. Gambar 54. Gambar 55. Gambar 56. Gambar 57. Gambar 58. Gambar 59. Gambar 60. Gambar 61.

Grafik WL hasil pengukuran dan WL hasil perhitungan pada perlakuan E1T2C1….. 41 Grafik WL hasil pengukuran dan WL hasil perhitungan pada perlakuan E1T2C2..… 41 Grafik WL hasil pengukuran dan WL hasil perhitungan pada perlakuan E1T2C3..… 41 Grafik SG hasil pengukuran dan SG hasil perhitungan pada perlakuan E0T1C1….... 42 Grafik SG hasil pengukuran dan SG hasil perhitungan pada perlakuan E0T1C2….... 42 Grafik SG hasil pengukuran dan SG hasil perhitungan pada perlakuan E0T1C3….... 42 Grafik SG hasil pengukuran dan SG hasil perhitungan pada perlakuan E0T2C1..….. 42 Grafik SG hasil pengukuran dan SG hasil perhitungan pada perlakuan E0T2C2..….. 43 Grafik SG hasil pengukuran dan SG hasil perhitungan pada perlakuan E0T2C3..….. 43 Grafik SG hasil pengukuran dan SG hasil perhitungan pada perlakuan E1T1C1….... 43 Grafik SG hasil pengukuran dan SG hasil perhitungan pada perlakuan E1T1C2….... 43 Grafik SG hasil pengukuran dan SG hasil perhitungan pada perlakuan E1T1C3…..... 44 Grafik SG hasil pengukuran dan SG hasil perhitungan pada perlakuan E1T2C1…..... 44 Grafik SG hasil pengukuran dan SG hasil perhitungan pada perlakuan E1T2C2….... 44 Grafik SG hasil pengukuran dan SG hasil perhitungan pada perlakuan E1T2C3….... 44 Foto sampel E0T1C1 setelah pengeringan osmotik …………………………………. 45 Foto sampel E0T1C2 setelah pengeringan osmotik …………………………………. 45 Foto sampel E0T1C3 setelah pengeringan osmotik …………………………………. 45 Foto sampel E0T2C1 setelah pengeringan osmotik …………………………………. 45 Foto sampel E0T2C2 setelah pengeringan osmotik …………………………………. 45 Foto sampel E0T2C3 setelah pengeringan osmotik …………………………………. 45 Foto sampel E1T1C1 setelah pengeringan osmotik …………………………………. 46 Foto sampel E1T1C2 setelah pengeringan osmotik …………………………………. 46 Foto sampel E1T1C3 setelah pengeringan osmotik …………………………………. 46 Foto sampel E1T2C1 setelah pengeringan osmotik …………………………………. 46 Foto sampel E1T2C2 setelah pengeringan osmotik …………………………………. 46 Foto sampel E1T2C3 setelah pengeringan osmotik …………………………………. 46

v

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Lampiran 2. Lampiran 3. Lampiran 4. Lampiran 5. Lampiran 6. Lampiran 7.

Data pengukuran kadar air awal dan kadar TPT awal sampel ……………………. 35 Data pengukuran kadar air akhir sampel ………………………….…………….…. 36 Data pengukuran volume awal, volume akhir dan penyusutan volume sampel…... 37 Grafik perubahan massa sampel terhadap waktu……………………………….….. 38 Grafik perbandingan WL pengukuran dan WL perhitungan ………………..….….. 39 Grafik perbandingan SG pengukuran dan SG perhitungan ………….…………….. 42 Foto sampel setelah pengeringan osmotik …………………………………………. 45

vi

I. PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Mangga (Mangifera indica L.) merupakan salah satu dari komoditas unggulan buah tropika Indonesia. Dilihat dari sisi aroma, bau ataupun rasanya sangat digemari baik dikonsumsi secara segar ataupun dalam bentuk produk olahan industri. Berdasarkan data dari Departemen Pertanian, produksi mangga pada tahun 2010 mencapai 1.29 juta ton. Besarnya jumlah mangga pada tahun tersebut membanjiri pasar hanya pada bulan-bulan tertentu saja. Hal ini dikarenakan buah mangga termasuk buah musiman dimana produksinya akan melimpah pada waktu panen dan menjadi langka pada waktu di luar musim panen. Selain itu buah mangga termasuk bahan pangan yang mudah rusak (perishable) sehingga umur simpannya relatif pendek. Diubahnya buah mangga menjadi produk olahan industri agar dapat mempertahankan cita rasa dan komposisi produk itu sendiri selama mungkin tanpa adanya penurunan mutu produk. Produk olahan mangga tetap dapat dikonsumsi pada saat kapanpun, sehingga nilai tambahnya juga meningkat. Secara umum buah-buahan mempunyai masa penyimpanan (shelf life) yang pendek atau relatif cepat mengalami perubahan fisiologis, kimia, dan fisik sehingga mutu buah akan turun dan mengalami kerusakan. Oleh karena itu diperlukan upaya-upaya untuk dapat memperpanjang masa penyimpanan yaitu salah satunya dengan cara mengawetkan buah mangga tersebut. Teknologi pengawetan terus berjalan seiring dengan meningkatnya kebutuhan manusia akan adanya ketersediaan pangan. Cara pengawetan yang paling mudah dan telah dikenal sejak dahulu yaitu pengeringan. Pengeringan merupakan pengawetan secara fisik dengan cara menurunkan aktivitas air (Aw) melalui pengurangan kadar air pada makanan sampai pada kadar tertentu dimana tidak terjadi aktivitas mikroorganisme perusak pangan. Proses pengeringan dapat menggunakan sinar matahari maupun menggunakan mesin-mesin pengering. Pemanfaatan sinar matahari dapat menekan biaya sehingga proses ini dengan mudah ditemui pada masyarakat tradisional misalnya untuk pengeringan ikan maupun pengeringan padi. Tetapi metode pengeringan ini sangat tergantung pada cuaca dan kurang cocok dalam pengeringan buah-buahan karena dapat menurunkan mutu produk. Pemanfaatan mesin pengering banyak digunakan dalam skala industri maupun laboratorium, kelebihannya yaitu tidak tergantung cuaca dan prosesnya lebih bisa dikontrol. Akan tetapi energi yang dibutuhkan untuk proses pengeringan sangat besar. Salah satu teknologi alternatif untuk pengeringan buah-buahan adalah pengeringan osmotik. Pada proses pengeringan osmotik, buah-buahan dimasukkan ke dalam suatu media osmotik yang mempunyai konsentrasi zat terlarut yang lebih besar dibandingkan konsentrasi zat terlarut pada bahan yang akan dikeringkan sehingga air keluar dari bahan ke arah media melalui dinding sel yang berperilaku sebagai membran semipermeabel untuk menyeimbangkan tekanan osmotik. Akibat pemindahan massa air dari bahan tanpa perubahan fase ialah bertahannya mutu produk, dalam hal ini mencakup warna, aroma, tekstur buah, serta meningkatkan rasa buah kering. Pada pengeringan osmotik tidak memerlukan energi yang besar, karena untuk mengeluarkan air dari bahan tidak memerlukan panas laten untuk mengubah fase air dari bahan tersebut. Sistem pengeringan osmotik dipakai di dalam pengawetan untuk memperbaiki akibat buruk pada beberapa produk yang diawetkan dengan cara pengeringan biasa seperti tekstur menjadi sangat keras dan kehilangan cita rasa. Penerapan pengeringan osmotik pada irisan buah mangga agar dapat menghasilkan produk mangga semi basah dengan aroma, warna, tekstur dan rasa mangga yang tidak mengalami perubahan akibat pengeringan.

1

Beberapa variabel dapat mempengaruhi kinerja dari proses pengeringan. Rasio kinerja dari proses pengeringan osmotik dinyatakan pada perbandingan Water Loss (WL) terhadap Solid Gain (SG). Salah satu faktor yang dapat mempengaruhi proses pengeringan ialah suhu. Suhu yang tinggi dapat meningkatkan proses pengeringan (Lenart & Lewicki, 1990), tetapi suhu di atas 50 oC dapat menyebabkan terjadinya browning dan menurunkan cita rasa dari produk (Videv et al, 1990). Transfer massa khususnya proses kehilangan air juga dipengaruhi oleh konsentrasi larutan osmotik (Rahman & Lamb, 1990). Menurut Camirand et al. (1992), rasio kinerja dari proses pengeringan dapat ditingkatkan dengan pemberian lapisan (edible coating) seperti pencelupan irisan mangga dalam kalsium alginat. Fungsi dari pelapisan adalah mencegah terjadinya aliran padatan terlarut dari larutan osmotik ke dalam produk. Selain itu edible coating juga dapat bertindak sebagai membran semipermeabel, sehingga dapat meningkatkan water loss dan menurunkan solid gain. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian mengenai pengaruh suhu, konsentrasi larutan osmotik, serta pemberian edible coating terhadap pengeringan osmotik pada buah, misalnya pada buah mangga, agar diperoleh kinerja pengeringan osmotik yang maksimum terhadap buah mangga.

B. TUJUAN Tujuan dari penelitian ini yaitu: 1.

2. 3.

Mengukur perubahan Water Loss dan Solid Gain akibat pemberian edible coating, perbedaan suhu larutan dan konsentrasi larutan osmotik pada irisan buah mangga yang dikeringkan dengan teknik pengeringan osmotik. Membuat model Water Loss dan Solid Gain pada pengeringan osmotik irisan buah mangga dengan menggunakan model Azuara. Menentukan perlakuan yang mempunyai rasio kinerja pengeringan maksimum pada pengeringan osmotik irisan buah mangga arumanis.

2

II. TINJAUAN PUSTAKA A. KARAKTERISTIK BUAH MANGGA Mangga berasal dari sekitar perbatasan India dengan Burma dan menyebar ke Asia Tenggara semenjak 1500 tahun yang lalu. Nama buah ini berasal dari Malayalam maanga dan dipadankan dalam bahasa Indonesia menjadi mangga. Kata ini dibawa ke Eropa oleh orang-orang Portugis dan diserap menjadi manga (bahasa Portugis), mango (bahasa Inggris) dan lain-lain. Nama ilmiahnya yaitu Mangifera indica L. yang mengandung arti: “(pohon) yang berbuah mangga, berasal dari India”. Klasifikasi ilmiah dari buah mangga yaitu: Kingdom : Plantae Filum : Magnoliophyta Kelas : Magnoliopsida Ordo : Sapindales Famili : Anacardiaceae Genus : Mangifera Spesies : Mangifera indica L. Pohon mangga termasuk tumbuhan tingkat tinggi yang struktur batangnya (habitus) termasuk kelompok arboreus, yaitu tumbuhan berkayu yang mempunyai tinggi batang lebih dari 5 m. Tinggi pohon mangga bisa mencapai 10-40 m (Wikipedia, 2011). Bunga mangga merupakan bunga majemuk yang berkarang dalam malai bercabang banyak di ujung ranting. Karangan bunga biasanya berbulu, tetapi sebagian ada juga yang gundul, kuning kehijauan, dan panjang mencapai 40 cm. Bunga majemuk ini terdiri dari sumbu utama yang mempunyai banyak cabang utama. Setiap cabang utama ini mempunyai banyak cabang-cabang, yakni cabang kedua. Ada kemungkinan cabang bunga kedua ini mempunyai suatu kelompok yang terdiri dari 3 bunga atau mempunyai cabang tiga. Setiap kelompok tiga bunga terdiri dari tiga kuntum bunga dan setiap kuntum bertangkai pendek dengan daun kecil. Jumlah bunga pada setiap bunga majemuk bisa mencapai 1000-6000. Bunga-bunga dalam karangan berkelamin campuran, ada yang jantan dan ada pula yang hermafrodit (berkelamin dua). Besarnya bunga lebih kurang 6-8 mm. Bunga jantan lebih banyak daripada bunga hermafrodit, dan jumlah bunga hermafrodit inilah yang menentukan terbentuknya buah. Persentase bunga hermafrodit bermacam-macam, tergantung dari varietasnya, yaitu antara 1.25% - 77.9%, sementara bunga yang mempunyai bakal buah normal kira-kira 5 - 10%. Pembungaan pada tanaman mangga terjadi 1 ½ - 2 bulan sesudah musim kering dimulai. Waktu yang diperlukan pembungaan dan pembuahan kurang lebih 4 bulan kering dan selama waktu tersebut ada 15 hari hujan merata. Curah hujan yang sesuai untuk pertumbuhan tanaman mangga adalah kurang dari 60 mm/bulan dengan 4 – 6 bulan kering (Wikipedia, 2011). Buah mangga terdiri tiga bagian utama yaitu kulit, daging dan biji. Sekitar 11 - 18% dari berat mangga utuh terdiri dari kulit. Berat biji berkisar 14 - 22% dari berat utuh mangga. Sedangkan daging buah mempunyai berat 60 - 70% dari berat keseluruhan mangga (Pracaya, 1990). Panjang buah kirakira 2.5 - 30 cm. Pada bagian ujung buah, ada bagian yang runcing yang disebut paruh. Di atas paruh ada bagian yang membengkok yang disebut sinus, yang dilanjutkan ke bagian perut. Bagian belakang buah mangga disebut punggung (Pracaya, 1985).

3

Mangga mempunyai kulit buah agak tebal berbintik-bintik kelenjar, berwarna hijau, kekuningan atau kemerahan bila masak. Ciri-ciri daging buah masak yaitu berwarna merah jingga, kuning atau krem, berserabut atau tidak, manis sampai masam dengan banyak air, berbau kuat sampai lemah, penebalan lapisan ‘bedak’, pemunculan bintik coklat pada 2/3 lebih bagian panjang buah dan menghasilkan nada tinggi jika buah diketuk dengan jari. Biji berwarna putih, gepeng memanjang tertutup endokarp yang tebal, mengayu dan berserat. Pati yang terakumulasi selama proses pematangan buah ternyata kadarnya berkurang tajam pada saat buah matang, dimana ukuran granula pati yang ada di dalam kloroplas mengecil (Seymour et al., 1993). Hilangnya pati diiringi dengan kenaikan kadar amilase setelah proses pematangan selesai. Sebagai akibat hidrolisis pati, maka kadar gula juga meningkat selama pematangan, dimana gula yang terbentuk adalah fruktosa, glukosa dan sukrosa yang menggantikan monosakarida. Pada kebanyakan varietas mangga ternyata fruktosa ditemukan paling dominan. Seymour et al. (1993) menyatakan bahwa kadar TPT buah mangga yang mendekati tingkat kematangan akan semakin meningkat. Dengan meningkatnya kadar gula maka meningkat pula rasa manis pada buah mangga. Pracaya (1990) menyatakan bahwa waktu berbunga buah mangga di pulau Jawa lebih kurang terjadi pada bulan Juli-Agustus, sedangkan musim panen terjadi pada bulan September-Desember. Pracaya (1985) juga menyatakan buah mangga sudah dapat dikatakan tua jika telah berumur > 79 hari, karena telah mencapai tingkat perkembangan maksimal dan proses pematangan yang sempurna. Terdapat perbedaan karakteristik fisik dan kimia untuk tiap jenis buah mangga. Hasil analisa sebuah penelitian mengenai karakteristik beberapa varietas mangga lokal dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Hasil analisa proksimat pada beberapa varietas buah mangga masak Varietas

Kadar air

TSS

TAT

o

o

Vit. C

Total gula

Rasio gula dan

(%)

( Brix)

( Brix)

(mg/100 g)

(%)

asam

Gedong

82.86

16.00

0.12

7.21

17.28

144.71

Arumanis

81.05

14.77

0.89

2.32

17.42

19.57

Manalagi

81.90

16.20

0.63

4.29

17.36

27.56

Cengkir

84.30

14.93

0.26

5.08

16.04

61.71

Golek

85.38

13.90

0.11

4.52

17.87

162.50

Sumber: Yulianingsih dan Laksmi (1988)

Mangga merupakan buah klimakterik dengan umur simpan 6 – 8 hari pada suhu kamar yaitu 25±2oC dan RH 85±5% (Jagatiani et al. 1988). Menurut Yuniarti dan Suhardi (1989) buah mangga golek yang dipanen pada umur 92 hari setelah pembungaan akan mencapai tingkat kematangan optimal setelah disimpan 8 hari pada suhu kamar. Broto et al. (1989) menyatakan bahwa mangga arumanis rata-rata terjadi pematangan secara penuh setelah pemanenan pada hari ke-8 pada kondisi suhu kamar 23-25oC dan RH 70-80%. Mangga cengkir yang dipanen pada stadia ketuaan komersil hanya tahan simpan selama 8 hari (Pratikno dan Sosrodiharjo, 1989). Mangga terutama dihasilkan oleh negara-negara India, Tiongkok, Meksiko, Thailand, Pakistan, Indonesia, Brasil, Filipina, dan Bangladesh. Total produksi dunia di tahun 1980-an sekitar 15 juta ton, namun hanya sekitar 90.000 ton (1985) yang diperdagangkan di tingkat dunia. Artinya, sebagian besar mangga dikonsumsi secara lokal. Sementara itu pasar utama mangga adalah Asia Tenggara, Eropa, Amerika Serikat dan Jepang. Singapura, Hong Kong dan Jepang merupakan pengimpor yang terbesar di Asia. Gambaran produksi mangga tahun 2007 dapat dilihat pada Tabel 2.

4

Tabel 2. Sepuluh produsen mangga terbesar pada tahun 2007 No

Negara

Produksi (ton)

Catatan

1.

India

13.501.000

F

2.

China

3.752.000

F

3.

Meksiko

2.050.000

F

4.

Thailand

1.800.000

F

5.

Pakistan

1.719.180

F

6.

Indonesia

1.620.000

F

7.

Brasil

1.546.000

F

8.

Filipina

975.000

F

9.

Nigeria

734.000

F

10.

Vietnam

370.000

F

33.445.279

A

Tingkat dunia

Keterangan: F = Perkiraan FAO A = data gabungan (resmi, tak resmi, dan atau hasil perhitungan)

Sumber: Food and Agricultural Organization of United Nations: Economic And Social Department: The Statistical Division.

Salah satu varietas buah mangga yang banyak disukai untuk dikonsumsi ialah mangga arumanis (Gambar 1). Bentuk buahnya gemuk terkesan banyak daging buahnya, berparuh sedikit, dan ujungnya meruncing. Pangkal buah berwarna merah orange keunguan, sedangkan bagian lainnya berwarna hijau kebiruan. Mangga ini memiliki kulit yang tidak begitu tebal, berbintik kelenjar berwarna keputihan, jika tua terkesan mengkilap. Daging buahnya tebal, berwarna kuning kemerahmerahan, dagingnya lembut, sedikit berserat, dan tidak begitu banyak mengandung air. Rasanya manis segar, tetapi pada bagian ujungnya terkadang sedikit asam. Bijinya kecil, lonjong pipih, dan panjangnya antara 12-14 cm. Panjang buahnya berkisar 13~16 cm, dan rata-rata berat per buah berkisar 450 g. Mampu berbuah maksimal, bisa mencapai 60 kg/pohon (Agrobuah, 2011).

Gambar 1. Buah mangga varietas arumanis Sumber: agrobuah.com

5

B. PENGERINGAN OSMOTIK Osmosis merupakan suatu proses dimana suatu liquid dapat melewati suatu membran semipermeabel secara langsung. Apabila terdapat dua larutan yang memiliki konsentrasi zat terlarut yang berbeda dipisahkan oleh suatu membran semipermeabel, maka akan terjadi perpindahan air dari larutan hipotonik (larutan dengan konsetrasi zat terlarut yang lebih rendah) ke larutan hipertonik (larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi). Misalnya yang terjadi dalam kasus dua buah liquid yang dipisahkan dengan suatu membran semipermeabel (Gambar 2) dimana pada salah satu kaki berisi pelarut murni misalnya air sebagai larutan hipotonik, dan satu kaki yang lain berisi larutan gula sebagai larutan hipertonik. Membran semipermeabel

Larutan gula

Pelarut murni (air)

aliran air dari larutan hipotonik ke larutan hipertonik

Gambar 2. Proses osmosis dua liquid Pori dalam membran semipermeabel terlalu kecil untuk dapat dilewati oleh molekul zat terlarut misalnya gula, tetapi cukup besar untuk dilewati molekul air. Molekul air dari larutan maupun dari pelarut murni secara random dapat melewati membran semipermeabel. Akan tetapi laju pergerakan molekul air dari air-larutan dengan laju pergerakan molekul air dari larutan-air ditentukan oleh besarnya entropi dan tekanan yang diaplikasikan ke salah satu kaki. Karena entropi larutan adalah lebih besar dibandingkan dengan entropi pelarut murni maka secara spontan laju molekul air yang melewati air-larutan akan lebih cepat dibandingkan dengan laju molekul air dari larutan-air. Oleh sebab itu bila kita membiarkan kedua larutan untuk selang waktu tertentu maka ketinggian permukaan larutan pada salah satu kaki akan mengalami kenaikan. Proses ini akan terus berlangsung sampai ketinggian “h” mencapai tinggi tertentu dimana pada ketinggian tersebut tekanan larutan memiliki tekanan yang dapat menyeimbangkan laju pergerakan molekul air dari larutan-air dan air-larutan. Tekanan inilah yang disebut sebagai tekanan osmotik.

Gambar 3. Pergerakan air karena perbedaan tekanan osmotik Sumber : belajarkimia.com

6

Proses osmosis dapat juga diaplikasikan pada proses pengeringan pangan. Meningkatkan kualitas produk makanan yang diawetkan, memberikan kisaran kadar air dan zat terlarut bahan yang diinginkan untuk proses pengolahan selanjutnya, meminimalisasi stress pada bahan akibat panas dan mengurangi input energi pada pengeringan konvensional merupakan beberapa keuntungan dari pengeringan osmotik dalam proses stabilisasi konvensional (Chottanom et al., 2005). Pengeringan osmotik dilakukan dengan menciptakan lapisan semipermeabel dengan cara merendam produk ke dalam larutan gula, larutan garam, sorbitol, gliserol, dan sebagainya sebelum proses pengeringan. Proses ini biasa dilakukan dalam pembuatan produk pangan semi basah. Selanjutnya produk dikeringkan dengan penjemuran atau pengeringan buatan. Proses pengeringan osmosis dapat digunakan untuk perlakuan pengeringan awal yang dapat menurunkan kadar air bahan sampai 50% dari kadar air awal bahan (Karathanos et al., 1995). Metode pengeringan osmotik dikombinasikan dengan pengeringan udara terbukti mampu menghasilkan buah kering awet dengan kadar air sekitar 14%, sehingga kerusakan kimiawi, biologis dan enzimatis dapat dihindari. Perendaman irisan daging buah mangga kweni dalam larutan gula 60 oBrix selama 10 jam, kemudian dikeringkan pada suhu 55 o C dan kelembaban 60% selama 9 jam menghasilkan manisan mangga kweni kering, berpenampilan menarik, warna kuning merata, manis, dan memiliki kadar air optimum yaitu 14.41% (Broto, 2003). Pengeringan osmotik melibatkan dua aliran material yang berlawanan arah dan terjadi secara simultan, yaitu keluarnya air dari jaringan produk ke larutan osmotik dan aliran padatan terlarut dari larutan osmotik ke dalam jaringan produk. Laju kehilangan air dari jaringan produk dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya suhu, komposisi dan konsentrasi larutan osmotik, fase kontak, karakteristik produk, perlakuan awal terhadap produk, ukuran dan bentuk geometri produk, tingkat pengadukan, dan lamanya proses pengeringan (Khan et al., 2008). Suhu memberikan pengaruh positif (sebanding) dengan kehilangan air dan kenaikan padatan pada buah mangga dengan perlakuan pengeringan osmotik. Pada buah nanas yang telah dilakukan pengeringan osmotik selama 6 jam, dengan suhu 30, 40 and 50 ºC dalam larutan hipertonik (60% sukrosa), menunjukkan bahwa penurunan kadar air nanas mempunyai fungsi linier terhadap suhu perendaman. Makin tinggi suhu, makin turun kadar air nanas, kadar sukrosa dalam buah makin tinggi (Ramalo dan Mascheroni, 2005). Jenis dan konsentrasi larutan osmotik sangat mempengaruhi laju pengeringan dan mutu yang dihasilkan. Karathanos et al. (1995) menemukan bahwa larutan glukosa dengan konsentrasi 45% memberikan laju kehilangan air yang paling tinggi dibandingkan dengan konsentrasi larutan 30% dan 15%. Kalsium klorida umumnya digunakan pada konsentrasi 0.5 – 1.0% sebagai tambahan pada bahan osmosis yang sebenarnya, terutama untuk menguatkan struktur jaringan sayuran atau buahbuahan. Natrium klorida sangat cepat menghasilkan efek pengeringan osmosis, tetapi mempunyai kelemahan yaitu molekul NaCl cepat mempenetrasi bahan dan mengubah rasa. Akibat adanya perubahan organoleptik, maka disarankan untuk menggunakan konsentrasi 10% bagi sayuran, dan 1 3% sebagai tambahan pada media osmosis utama untuk mengeringkan buah-buahan. Larutan NaCl juga telah ditemukan mempunyai efek inhibitor terhadap aktifitas polyphenol oksidase (Lenart, 1996). Sukrosa dianggap merupakan bahan osmosis yang terbaik, kehadiran sukrosa pada permukaan bahan yang dikeringkan membantu menghalangi kontak dengan oksigen yang berakibat terhadap penurunan laju pencoklatan enzimatik (enzymatic browning). Sukrosa lebih dapat diterima jika ditinjau dari segi rasa, tetapi rasa manis dapat tidak cocok digunakan bagi sayur-sayuran. Maltodekstrin dan sirup pati dianjurkan untuk menurunkan kadar air sayur-sayuran dan buah-buahan terutama jika efek kemanisan yang diakibatkan oleh sukrosa pada produk akhir tidak diinginkan. Monteiro et al. (2003) melakukan pengeringan osmotik pada potongan buah mangga untuk memperoleh kondisi perlakuan dengan rasio kinerja pengeringan yang maksimum. Rasio kinerja

7

maksimum diperoleh pada kondisi suhu larutan 46 oC dan konsentrasi larutan 65.5 oBrix untuk sampel yang tidak dilapisi alginat. Untuk sampel yang dilapisi alginat, rasio kinerja maksimum diperoleh pada perlakuan suhu larutan 44 oC dan konsentrasi larutan 65.5 oBrix. Rasio kinerja maksimum yang diperoleh masing-masing perlakuan tersebut yaitu 5.16 dan 9.51, sehingga pemberian alginat pada sampel dapat meningkatkan kehilangan air dan menurunkan pemasukan padatan terlarut pada sampel.

C. EDIBLE COATING Polimer biodegradable adalah molekul-molekul besar yang dapat dihancurkan atau diurai mikroorganisme, khususnya bakteri dan jamur. Salah satu metode yang sedang dikembangkan adalah kemasan edible, yaitu kemasan yang dapat dimakan, antara lain dengan teknik coating (lapisan). Teknik ini sering disebut sebagai edible film dan/atau edible coating. Coating diaplikasikan dan dibentuk secara langsung pada produk yang dikemas. Sedangkan film dibentuk menyerupai lapisan tipis terlebih dahulu, kemudian diaplikasikan ke produk makanan yang dikemas. Edible film / coating merupakan lapisan tipis dan kontinyu, terbuat dari bahan-bahan yang dapat dimakan, dengan melapisi komponen makanan atau diletakkan di antara komponen makanan. Lapisan ini berfungsi sebagai penahan (barrier) yang baik untuk perpindahan massa (kelembaban, lipid, cahaya, zat terlarut, gas O2 dan CO2, sebagai bahan tambahan, serta dapat mencegah hilangnya senyawa-senyawa volatile pada aroma atau rasa khas suatu produk pangan. Sehingga kemasan edible film/coating harus memiliki sifat diantaranya: (1) Menahan kehilangan kelembaban produk. (2) Memiliki permeabilitas selektif terhadap gas tertentu. (3) Mengendalikan perpindahan padatan terlarut untuk memepertahankan warna pigmen alami dan gizi. (4) Menjadi pembawa bahan aditif seperti pewarna, pengawet dan penambah aroma yang memperbaiki mutu bahan pangan. Aplikasi edible film/coating dapat digunakan pada potongan buah atau sayuran dengan cara pencelupan, pembuihan, penyemprotan, penetesan, dan penetesan terkendali. Cara aplikasinya tergantung pada jumlah, ukuran, sifat produk dan hasil yang diinginkan. Bahan dasar pembuatan edible film/coating dapat digolongkan menjadi tiga kelompok, yaitu hidrokoloid (protein, polisakarida, turunan selulosa, alginat, pektin, dan pati), lipida (asam lemak, wax, asilgliserol), serta campuran (hidrokoloid dan lemak). Edible film/coating dapat diklasifikasikan berdasarkan kemungkinan penggunaannya dan jenis film yang sesuai, yang dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Kemungkinan penggunaan edible film/coating

8

Penggunaan

Jenis edible film/coating yang sesuai

Menghambat penyerapan uap air

Lipida, komposit

Menghambat penyerapan gas

Hidrokoloid, lipida, atau komposit

Menghambat penyerapan minyak dan lemak

Hidrokoloid

Menghambat penyerapan zat-zat larut


Meningkatkan kekuatan struktur atau memberi kemudahan penanganan


Menahan zat-zat volatile


Pembawa bahan tambahan makanan


Sumber : Donhowe dan Fennema (1994) dalam Krochta et al. (1994)

Salah satu jenis edible coating ialah kitosan. Kitosan merupakan bahan pelapis berupa polisakarida yang berasal dari limbah pengolahan udang (Crustaceae). Misalnya limbah padat pengolahan yang terdiri atas kulit, kaki dan kepala, dapat mencapai hingga 40% dari total produksi udang. Untuk memperoleh kitin dari cangkang udang melibatkan proses-proses pemisahan protein (deproteinasi) dan pemisahan mineral (demineralisasi), sedangkan untuk mendapatkan kitosan dilanjutkan dengan proses deasetilasi dengan menggunakan basa kuat NaOH atau KOH. Dalam chitosan terdapat unsur butylosar yang bermanfaat bagi tubuh manusia. Butylosar yang telah didapatkan itu hanya larut dalam asam encer dan cairan tubuh manusia. Zat itu merupakan satusatunya selulosa yang dapat dimakan, mempunyai muatan positif yang kuat, dan dapat mengikat muatan negatif dari senyawa lain. Selain itu, zat ini mudah mengalami degradasi secara biologis dan tidak beracun. Kitosan sangat berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan pengawet makanan, karena kitosan memiliki polikation bermuatan positif sehingga dapat menghambat pertumbuhan mikroba (Wardaniati, 2009) dan mampu berikatan dengan senyawa-senyawa yang bermuatan negatif seperti protein, polisakarida, asam nukleat, logam berat dan lain-lain (Murtini dkk, 2008). Selain itu, molekul kitosan memiliki gugus N yang mampu membentuk senyawa amino yang merupakan komponen pembentukan protein dan memiliki atom H pada gugus amina yang memudahkan kitosan berinteraksi dengan air melalui ikatan hidrogen (Rochima, 2009). Kitosan tidak larut di dalam air, alkali pekat, alkohol dan aseton, tetapi larut dalam asam lemah seperti asetat dan formiat. Asam organik seperti asam hidroklorida dan asam netral dapat melarutkan kitosan pada pH tertentu dalam keadaan hangat dan pengadukan lama, tetapi hanya sampai derajat terbatas. Kitosan diketahui mempunyai kemampuan untuk membentuk gel, film dan fiber, karena berat molekulnya yang tinggi dan solubilitasnya dalam larutan asam encer. Kitosan telah digunakan secara luas di industri makanan, kosmetik, kesehatan, farmasi dan pertanian serta pada pengolahan air limbah. Di industri makanan, kitosan dapat digunakan sebagai suspensi padat, pengawet, penstabil warna, penstabil makanan, bahan pengisi, pembentuk gel, tambahan makanan hewan dan sebagainya. Berikut ini disajikan spesifikasi kitosan niaga pada Tabel 4.

9

Tabel 4. Spesifikasi kitosan niaga Parameter

Ciri

Ukuran partikel

Serpihan sampai bubuk

Kadar air

≤ 10.0 %

Kadar abu

≤ 2.0 %

Warna larutan

Tidak berwarna

N-deasetilasi

≥ 70.0 %

Kelas viskositas (cps) -

Rendah

< 200

-

Medium

200 – 799

-

Tinggi pelarut organik

800 – 2000

-

Sangat tinggi

>2000

Sumber: Purwatiningsih S et al., 2009

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa kitosan mempunyai potensi yang cukup baik sebagai pelapis pada benih dan buah-buahan misalnya pada tomat (El-Ghaouth et al., 1992). Sifat lain kitosan adalah dapat menginduksi enzim chitinase pada jaringan tanaman yaitu enzim yang dapat mendegradasi kitin yang merupakan penyusun dinding sel fungi (Baldwin, 1994). Nisperos-Carriedo et al. (1994) menyatakan bahwa pelapis dari karbohidrat dapat menyerap uap air. Oleh karena itu, penghambatan transpirasi dari dalam ke luar buah tergantung pada tinggi rendahnya konsentrasi kitosan yang digunakan.

10

III.

METODOLOGI PENELITIAN

A. WAKTU DAN LOKASI PENELITIAN Penelitian dilakukan pada bulan Juli 2011 hingga Agustus 2011 di Laboratorium Energi dan Listrik Pertanian serta Laboratorium Pindah Panas dan Massa, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

B. RANCANGAN PENELITIAN Perlakuan yang digunakan dalam penelitian terdiri dari: Perlakuan 1: E0 = tanpa menggunakan kitosan (chitosan) E1 = menggunakan kitosan (chitosan) sebagai pelapis (edible coating) Perlakuan 2: T1 = suhu larutan osmotik 30 oC T2 = suhu larutan osmotik 50 oC Perlakuan 3: C1 = konsentrasi larutan osmotik 42 oBrix C2 = konsentrasi larutan osmotik 54 oBrix C3 = konsentrasi larutan osmotik 66 oBrix Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan faktorial dengan 3 perlakuan dengan masing-masing 2 dan 3 taraf perlakuan. Jadi, dari ketiga jenis perlakuan yang berbeda akan diperoleh 12 kombinasi perlakuan yang dapat dilihat pada Tabel 5. Sedangkan diagram alir rancangan penelitian terdapat pada Gambar 4. Tabel 5. Jenis dan kombinasi perlakuan Perlakuan Pemberian Coating

Non-coating

Suhu Larutan

Konsentrasi Larutan

30 oC

42 oBrix

E0T1C2

o

E0T1C3

o

42 Brix

E0T2C1

54 oBrix

E0T2C2

66 Brix 50 C

o

E0T2C3

o

42 Brix

E1T1C1

54 oBrix

E1T1C2

66 Brix Coating

o

30 C

o

E1T1C3

o

E1T2C1

o

E1T2C2

o

E1T2C3

66 Brix o

50 C

E0T1C1

o

54 Brix o

Notasi Perlakuan

42 Brix 54 Brix 66 Brix

11

Mulai

Penentuan sampel: 1. Mangga varietas arumanis 2. Memiliki kadar air dan kadar TPT yang mendekati sama Persiapan alat dan bahan penelitian

Penentuan 24 potongan mangga (ukuran 3cm x 4cm x 0.8cm) sebagai sampel

Pembuatan larutan bahan tambahan pangan (BTP) yaitu asam askorbat 1% dan asam sitrat 0.2%

Pengukuran awal sampel: 1. Berat awal 2. Volume awal 3. Kadar air awal 4. Kadar TPT awal

Pembuatan larutan gula

Pencelupan sampel ke dalam larutan BTP

Tanpa edible coating

Penggunaan kitosan 1.5% sebagai edible coating

Penentuan suhu dan konsentrasi larutan

30 oC, 42 oBrix

50 oC 42 oBrix

30 oC 54 oBrix

50 oC 54 oBrix

30 oC 66 oBrix

50 oC 66 oBrix

Pengukuran setelah perlakuan: 1. Berat akhir sampel 2. Volume akhir sampel 3. Kadar air akhir sampel Perhitungan WL dan SG berdasarkan pengukuran

Pemodelan WL dan SG dengan model Azuara

Perlakuan dengan nilai PR terbesar

Selesai

Gambar 4. Diagram alir rancangan penelitian

12

C. BAHAN DAN ALAT 1.

Bahan

Bahan utama sebagai sampel dalam penelitian adalah buah mangga yang telah dipotong dengan ukuran panjang 3 cm, lebar 4 cm dan tebal 0.8 cm. Buah mangga yang digunakan jenisnya sama untuk setiap perlakuan, yaitu buah mangga arumanis yang diupayakan mempunyai umur panen yang sama. Dalam penelitian ini, indikator yang digunakan adalah kadar air awal dan kadar TPT dari buah mangga mendekati sama. Bahan tambahan lainnya yaitu larutan osmotik berupa campuran antara gula dan aquades; larutan asam askorbat 1% b/v dan asam sitrat 0.2% b/v; dan kitosan 1.5% b/v sebagai edible coating. Larutan kitosan diperoleh dari laboratorium biotek, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB. Cara pembuatannya yaitu kitosan sebanyak 15 gram dilarutkan dengan 1 liter larutan asam asetat 2%.

2.

Alat Peralatan yang digunakan dalam penelitian di antaranya:

a.

Osmotic Dehydrator Berupa panci terbuat dari baja tahan karat (stainless steel) yang dirangkai dengan elemen pemanas (heater), termostat, pengaduk (stirer), dan saringan sampel. Heater yang digunakan sebanyak 2 unit dengan daya masing-masing sebesar 1000 Watt. Termostat berfungsi mengontrol suhu larutan osmotik agar konstan selama pengukuran. Stirer digunakan untuk menggerakkan/mengaduk larutan osmotik agar panas yang diterima dapat merata ke semua sisi wadah. Stirer digerakkan oleh motor DC dengan kecepatan putar 125 RPM. Saringan sampel terbuat dari stainless steel. Saringan digunakan sebagai wadah potongan buah mangga agar mudah dalam pengambilan potongan buah mangga yang akan ditimbang. Foto dan keterangan alat dapat dilihat pada Gambar 4. b. Drying oven, cawan, tray, dan penjepit cawan c. Refraktometer d. Timbangan digital e. Desikator f. Gelas ukur g. Pipet tetes h. Pinset i. Pisau j. Mortar k. Stopwatch l. Kertas saring/tissue m. Mistar dan jangka sorong

13

Pompa stirer Batang stirer Insulator

Tombol “on-off” heater

Tombol pengatur suhu pada termostat

Penyangga panci pemanas

(a)

(b) Gambar 5. (a) Komponen-komponen pada osmotic dehydrator, (b) Bagian dalam osmotic dehydrator

D. METODE PENELITIAN 1.

Pembuatan Larutan Osmotik

Larutan osmotik yang digunakan adalah campuran dari gula dan aquades. Konsentrasi larutan osmotik yang digunakan pada penelitian terdiri dari larutan gula 42 oBrix, 54 oBrix, dan 66 oBrix. Misalnya dalam pembuatan larutan gula 42 oBrix, gula putih dilarutkan dengan sejumlah aquades. Kemudian diukur kadar TPT (total padatan terlarut) dengan menggunakan refraktometer. Jika angka menunjukkan < 42 oBrix maka ditambahkan gula ke dalam larutan, dan sebaliknya ditambahkan aquades jika angka menunjukkan > 42 oBrix. Begitu pula dalam pembuatan larutan gula 54 oBrix dan 66 oBrix menggunakan prosedur yang sama, akan tetapi dengan angka oBrix yang berbeda.

14

2.

a. b. c. d.

e. f. g.

h. i.

j. k.

Prosedur Penelitian Pengeringan Osmotik Langkah kerja dalam pengeringan osmotik adalah sebagai berikut: Mangga dicuci, dibersihkan, dikupas kulitnya, dan dipotong dengan ukuran panjang x lebar x tebal yaitu 3 cm x 4 cm x 0.8 cm. Semua potongan mangga ditimbang untuk mengetahui berat awal keseluruhan. Semua potongan mangga dicelupkan ke dalam larutan asam askorbat 1% b/v dan asam sitrat 0.2% b/v selama 60 detik. Dari semua potongan mangga diambil secara acak 24 potongan mangga sebagai sampel pengukuran berat sampel, kadar air, dan volume sampel untuk tiap waktu pengukuran. Waktu pengukuran terdiri dari pengukuran pada menit ke-0, 30, 60, 90, 120, 180, 240, dan 300. Masingmasing waktu pengukuran terdapat tiga sampel yang diukur. Masing-masing sampel (24 potongan mangga) ditimbang berat awalnya dan diukur volume awalnya. Untuk sampel dengan perlakuan menggunakan edible coating, sampel dicelupkan ke dalam larutan kitosan 1.5% b/v selama 30 detik, kemudian diangin-anginkan. Untuk mengetahui kadar air dan kadar TPT awal mangga (sebelum pengeringan osmotik) dilakukan pegukuran pada ketiga sampel untuk menit ke-0. Masing-masing sampel dipotong menjadi dua bagian, yaitu satu bagian untuk pengukuran kadar air dan satu bagian lagi untuk pengukuran kadar TPT. Sampel yang lain dimasukkan ke dalam saringan. Larutan osmotik dimasukkan ke dalam panci heater. Perbandingan berat sampel dengan larutan osmotik yaitu 1 : 15. Selanjutnya heater dinyalakan dan tombol pada termostat diatur sesuai suhu yang akan digunakan. Saringan yang berisi sampel dimasukkan ke dalam panci heater hingga seluruh sampel terendam dalam larutan gula. Kemudian panci ditutup dan stirer dinyalakan pada kecepatan putar 125 rpm. Pengeringan osmotik dilakukan selama 5 jam. Diambil masing-masing 3 sampel untuk dilakukan pengukuran berat sampel, kadar air dan volume sampel tiap 30 menit untuk 2 jam pertama dan tiap 60 menit untuk 3 jam berikutnya. Setiap sebelum dilakukan pengukuran, sampel harus dikeringkan dengan cara dilap dengan menggunakan kertas saring.

E. PENGAMATAN 1.

Kadar Air (Metode Oven)

Pengukuran kadar air sampel (potongan buah mangga) dilakukan secara tidak langsung dengan menggunakan metode oven. Langkah awal dalam pengukuran kadar air sampel dengan mengeringkan cawan kosong di dalam oven bersuhu 105 oC selama 15 menit kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Sampel yang telah dipotong-potong sejumlah a gram dimasukkan ke dalam cawan tersebut dan sampel dikeringkan di dalam oven bersuhu 100 oC. Setelah 6 jam sampel tersebut dikeluarkan dari dalam oven dan dimasukkan ke dalam desikator untuk didinginkan. Beberapa saat kemudian sampel dikeluarkan dari desikator dan ditimbang. Perbedaan berat sampel sebelum dan sesudah pengeringan dihitung sebagai persen kadar air.

15

݉=

௔ି௕ ௔

‫ ݔ‬100% .................................................................... (1)

Dimana: m = kadar air sampel dalam basis basah (%b.b.) a = berat sampel sebelum dikeringkan (gram) b = berat sampel setelah dikeringkan (gram)

2.

Total Padatan Terlarut (TPT)

Kadar TPT larutan osmotik dan sampel diukur dengan menggunakan hand refractometer yang berskala 0~32 oBrix. Brix merupakan jumlah zat padat semu yang larut (dalam gram) setiap 100 gram larutan. Refraktometer dikalibrasi dengan cara meneteskan aquades pada lensa refraktometer hingga menunjukkan angka 0 oBrix. Untuk pengukuran kadar TPT larutan osmotik dapat dilakukan dengan meneteskan larutan ke lensa refraktometer. Sedangkan pengukuran kadar TPT sampel dilakukan dengan mengekstrak sampel terlebih dahulu dengan menggunakan mortar. Setelah itu, ekstrak dari sampel diletakkan di atas lensa refraktometer. Refraktometer dibidik untuk membaca angka pengukuran kadar TPT.

3.

Volume Sampel (cm3)

Gelas ukur diisi dengan larutan gula sesuai dengan kadar brix dari sampel setinggi ho. Kemudian sampel dimasukkan ke dalam gelas ukur tersebut hingga semua bagian dari sampel tercelup ke dalam larutan dan tinggi muka larutan menjadi h1 ml. Selisih tinggi muka larutan setelah dan sebelum sampel dimasukkan merupakan volume dari sampel tersebut (dapat dilihat pada Persamaan 2). ܸ‫ ݁݉ݑ݈݋‬ሺܸሻ = ℎଵ − ℎ଴ ............................................................. (2) Dimana: V = volume sampel (cm3) h0 = tinggi muka larutan sebelum sampel dimasukkan h1 = tinggi muka larutan setelah sampel dimasukkan Penyusutan volume sampel (∆V) dihitung dengan menggunakan Persamaan 3. ௩

߂ܸ ሺ% ሻ = − ቀ ௩

௏೟ ି ௏బ ௏బ

ቁ ‫ ݔ‬100% ................................................ (3)

Dimana: Vt = volume sampel pada waktu t (cm3) V0 = volume sampel pada waktu ke-0 menit (cm3) Tanda (-) menunjukkan adanya pengurangan volume sampel.

4.

Water Loss (WL) dan Solid Gain (SG)

Water Loss menunjukkan banyaknya air yang keluar dari sampel selama proses pengeringan osmotik. Sedangkan Solid Gain menunjukkan banyaknya padatan terlarut yang masuk ke dalam sampel. WL dan SG dinyatakan dalam gram sampel per gram sampel awal. Menurut Souza et al. (2007), untuk mengetahui besarnya WL dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 4, sedangkan untuk mengetahui SG dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 5.

16

ܹ‫ܮ‬௧ = ቀ݉଴ − ݉௧

௪೟

௪బ

ቁ .............................................................. (4)

௪೟ ሺଵ଴଴ି௠೟ ሻ ି ௪బ ሺଵ଴଴ି ௠బ ሻ

ܵ‫ܩ‬௧ =

௪బ

................................................. (5)

Dimana: w଴ = berat sampel pada waktu ke-0 menit (gram) w୲ = berat sampel pada waktu t (gram) m଴ = Kadar air sampel pada waktu ke-0 menit (%b.b.) m୲ = Kadar air sampel pada waktu t (%b.b.)

5.

Rasio Kinerja/Performance Ratio (PR)

Rasio kinerja (performance ratio = PR) dari proses pengeringan osmotik dapat dihitung dengan membandingkan jumlah air yang keluar dari sampel terhadap padatan terlarut yang masuk ke sampel (Persamaan 6). ௐ௅

ܴܲ =

6.

ௌீ

......................................................................,............. (6)

Pemodelan dalam Pengeringan Osmotik

Peleg (1988) mengusulkan model empiris untuk menggambarkan kinetika penyerapan air selama rehidrasi, yaitu: ‫ܯ = ܯ‬௜ ±

௧

௄భ ା ௄మ ௧

...................................................................... (7)

Dimana M adalah kadar air pada waktu t (%b.k.), Mi adalah kadar air awal (%b.k.), K1 adalah parameter kinetik dan K2 adalah parameter lain yang terkait dengan kadar air keseimbangan (Meq). Ketika t → ∞, kadar air keseimbangan dapat dihitung dengan: ‫ܯ‬௘௤ = ‫ܯ‬௜ ±

ଵ

௄మ

.......................................................................... (8)

Persamaan 7 dapat dilinierkan menjadi: ௧

ெି ெ೔

= ‫ܭ‬ଵ + ‫ܭ‬ଶ ‫ ݐ‬..................................................................... (9)

Azuara et al. (1992) menghitung Water Loss dan Solid Gain selama pengeringan osmotik melalui persamaan dengan dua parameter yang diperoleh dari kesetimbangan massa. ܹ‫ܮ‬௧ = ܵ‫ܩ‬௧ =

ௌభ .௧ ሺௐ௅ಮ ሻ ଵା ௌభ ௧

ௌమ .௧ ሺௌீಮ ሻ ଵା ௌమ ௧

=

=

ሺௐ௅ಮ ሻ ௧ భ ା௧ ೄభ

ሺௌீಮ ሻ ௧ భ ା௧ ೄమ

..................................................... (10)

........................................................ (11)

Jika dilinierkan maka persamaan menjadi:

17

௧

ௐ௅ ௧

ௌீ

Dimana: S1 S2 WL∞ SG∞

= =

ଵ

ௌభ . ௐ௅ಮ ଵ

ௌమ . ௌீಮ

+ +

௧

ௐ௅ಮ ௧

ௌீಮ

.............................................................. (12)

.................................................................. (13)

= konstanta yang berkaitan dengan water loss = konstanta yang berkaitan dengan solid gain = water loss pada saat kesetimbangan = solid gain pada saat kesetimbangan

18

IV.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. KADAR AIR SAMPEL Pengukuran kadar air sampel dilakukan sebelum pengeringan osmotik, selama pengeringan osmotik dan setelah pengeringan osmotik. Pengukuran kadar air sampel sebelum pengeringan osmotik dilakukan untuk memperoleh kadar air awal dari sampel. Sampel untuk tiap perlakuan memiliki kadar air awal yang berbeda-beda yaitu berkisar antara 647.82~858.74 %b.k. Setelah sampel dimasukkan ke dalam larutan gula selama 5 jam, terjadi penurunan kadar air. Adanya perbedaan konsentrasi zat terlarut antara sampel dan larutan gula menyebabkan adanya perbedaan tekanan osmotik antara air dalam jaringan sampel dengan larutan gula. Hal ini yang menyebabkan keluarnya sejumlah air dari jaringan sampel ke larutan gula, sehingga terjadi penurunan kadar air sampel untuk selang waktu tertentu selama proses pengeringan osmotik. Kadar air akhir sampel yang diperoleh berbeda-beda sesuai dengan perlakuan yang diberikan (dapat dilihat pada Tabel 6). Tabel 6. Kadar air awal dan kadar air akhir sampel (dalam basis kering) selama pengukuran Perlakuan Sampel

Kadar Air Awal (%b.k.)

Kadar Air Akhir (%b.k.)

E0T1C1

718.49

256.75

E0T1C2

847.22

218.90

E0T1C3

762.75

193.07

E0T2C1

647.82

204.26

E0T2C2

836.60

168.76

E0T2C3

718.36

123.42

E1T1C1

675.43

293.60

E1T1C2

665.60

270.07

E1T1C3

858.74

274.34

E1T2C1

816.35

191.44

E1T2C2

756.36

131.37

E1T2C3

842.07

127.35

Pada awal proses pengeringan, penurunan kadar air berlangsung cepat dan semakin lambat di akhir proses pengeringan. Hal ini terlihat pada Gambar 6, 7 dan 8, dimana grafik penurunan kadar air terlihat curam pada waktu awal dan semakin landai pada waktu akhir proses pengeringan, hingga mencapai keseimbangan. Pada awal proses pengeringan, massa air bebas yang terdapat dalam permukaan sampel sangat besar dan perbedaan tekanan osmotik juga masih besar, sehingga air dalam permukaan sampel lebih cepat keluar ke larutan osmotik. Keluarnya air bebas menyebabkan tekanan permukaan sampel menurun, sehingga air pada sampel bergerak menuju permukaan dan bergerak ke larutan osmotik. Penurunan massa air ini berlangsung terus menerus dengan pergerakan air dari

19

Kadar Air (%b.k.)

sampel yang semakin lambat dan mencapai kondisi kesetimbangan. Grafik penurunan massa sampel terhadap waktu dapat dilihat pada Lampiran 4.

1000 800 600 400 200 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit) non-coating, 30 oC, 42 oBrix

non-coating, 50 oC, 42 oBrix

coating, 30 oC, 42 oBrix


Kadar Air (%b.k.)

Gambar 6. Grafik penurunan kadar air terhadap waktu pada konsentrasi larutan osmotik 42 oBrix

1000 800 600 400 200 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300





Kadar Air (%b.k.)


1000 800 600 400 200 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit) non-coating, 30 oC, 66 oBrix o

o

coating, 30 C, 66 Brix

non-coating, 50 oC, 66 oBrix coating, 50 oC, 66 oBrix


20

Tabel 6 menunjukkan bahwa perlakuan E1T2C3 (menggunakan kitosan, suhu larutan 50 oC dan konsentrasi larutan 66 oBrix) memiliki kadar air akhir yang rendah yaitu 127.35 %b.k. dengan penurunan kadar air yang paling tinggi dari kadar air awalnya. Sedangkan kadar air akhir yang paling tinggi terjadi pada perlakuan E1T1C1 (menggunakan kitosan, suhu larutan 30 oC dan konsentrasi larutan 42 oBrix) sebesar 293.60 %b.k. Penggunaan kitosan sebagai coating mempengaruhi penurunan kadar air sampel. Adanya kitosan dapat menghambat pergerakan air keluar dari sampel. Pada perlakuan suhu 30 oC, sampel yang menggunakan kitosan memiliki penurunan kadar air yang lebih rendah dibandingkan sampel yang tidak menggunakan kitosan. Sedangkan pada perlakuan suhu 50 oC, sampel yang menggunakan kitosan memiliki penurunan kadar air yang lebih tinggi dibandingkan sampel yang tidak menggunakan kitosan. Pada suhu yang tinggi molekul-molekul yang terdapat dalam larutan gula bergerak dengan cepat dan tidak teratur. Molekul-molekul gula bergerak mendekati permukaan sampel, sehingga terjadi perbedaan konsentrasi zat terlarut yang besar antara jaringan sampel dan sekitar permukaan sampel. Oleh karena itu, air dalam jaringan sampel akan cepat dan banyak keluar ke larutan gula. Kenaikan suhu larutan dapat meningkatkan penurunan kadar air sampel. Suhu larutan yang tinggi dapat meningkatkan pindah panas dari larutan ke permukaan dan pusat sampel. Perpindahan panas ini meningkatkan pergerakan molekul air pada sampel sehingga mempercepat perpindahan massa air dari pusat sampel ke permukaan sampel dan dari permukaan sampel ke larutan gula. Akan tetapi suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan terjadinya browning pada sampel. Hal selanjutnya yang mempengaruhi penurunan kadar air sampel adalah konsentrasi larutan osmotik. Semakin tinggi konsentrasi larutan maka semakin tinggi pula penurunan kadar air dari sampel. Pada proses osmosis, air akan bergerak dari larutan hipotonik ke larutan hipertonik. Kedua larutan ini dibedakan atas konsentrasi zat terlarut dalam pelarutnya, dalam percobaan ini gula sebagai zat terlarut dan air sebagai zat pelarut. Jika perbedaan konsentrasi gula semakin besar maka perbedaan tekanan osmotik antara sampel dengan larutan osmotik akan semakin besar. Perbedaan tekanan osmotik yang menyebabkan perpindahan air dari jaringan sampel ke larutan osmotik akan terjadi semakin cepat. Tabel 7. Nilai parameter pengeringan dari perhitungan model Peleg Perlakuan Sampel

K1

K2

R2

E0T1C1

0.053

0.00203

0.984

E0T1C2

0.053

0.00150

0.972

E0T1C3

0.056

0.00163

0.976

E0T2C1

0.031

0.00223

0.993

E0T2C2

0.043

0.00141

0.980

E0T2C3

0.055

0.00161

0.972

E1T1C1

0.089

0.00243

0.972

E1T1C2

0.118

0.00232

0.931

E1T1C3

0.039

0.00163

0.985

E1T2C1

0.030

0.00154

0.990

E1T2C2

0.024

0.00156

0.993

E1T2C3

0.029

0.00134

0.990

21

Nilai K1 merupakan parameter kinetik yang mempengaruhi laju perpindahan massa air dari sampel ke larutan osmotik. Nilai K1 berbanding terbalik dengan perpindahan massa air dan sangat bergantung pada suhu larutan osmotik. Semakin tinggi suhu larutan osmotik maka nilai K1 semakin kecil. Begitu juga dengan nilai K2 menurun pada suhu larutan yang tinggi. Nilai K2 merupakan parameter yang terkait dengan kadar air kesetimbangan pada waktu yang tak hingga. Koefisien determinasi (R2) dari model Peleg memiliki kisaran nilai antara 0.931~0.990 (dapat dilihat pada Tabel 7), sehingga model Peleg memiliki kelayakan yang tinggi untuk menghitung nilai parameter kadar air dari pengeringan osmotik mangga.

B. PENYUSUTAN VOLUME

Penyusutan Volume (%V/V)

Volume dari sampel terdiri dari volume air dan volume padatan. Adanya sejumlah air yang keluar dari sampel dapat menyebabkan adanya perubahan volume sampel. Volume sampel diukur dari volume awal sampel untuk masing-masing perlakuan. Berdasarkan Gambar 9, 10 dan 11, penyusutan volume sampel akan meningkat terhadap waktu. Gambar 11 memiliki grafik yang lebih curam dibandingkan dengan gambar lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa laju penyusutan volume untuk perlakuan konsentrasi 66 oBrix lebih cepat jika dibandingkan dengan perlakuan konsentrasi 42 oBrix dan 54 oBrix. Perlakuan yang diberikan pada sampel dapat mempengaruhi penyusutan volume sampel. Pemberian kitosan, suhu larutan yang rendah dan konsentrasi larutan yang rendah dapat menurunkan penyusutan volume. Sebaliknya, sampel yang tidak diberi kitosan, suhu larutan yang tinggi dan konsentrasi larutan yang tinggi akan mengalami peningkatan dalam penyusutan volume. Kitosan dapat bertindak sebagai membran yang melapisi permukaan dari sampel, sehingga kitosan pada sampel dapat mempertahankan bentuk dari sampel tersebut. Suhu larutan yang rendah dan konsentrasi larutan yang rendah dapat menurunkan intensitas keluarnya air dari sampel. Jika air yang keluar dari sampel sedikit, maka penyusutan volume yang terjadi akan rendah. Penyusutan volume terendah terjadi pada perlakuan E0T2C1 (tanpa kitosan, suhu larutan 50 oC, dan konsentrasi larutan 42 oBrix) dan penyusutan volume tertinggi terjadi pada perlakuan E0T2C3 (tanpa kitosan, suhu larutan 50 oC, dan konsentrasi larutan 66 oBrix). Data penyusutan volume sampel untuk semua perlakuan dapat dilihat pada Lampiran 3.

60 50 40 30 20 10 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300


o



Gambar 9. Grafik penyusutan volume terhadap waktu pada konsentrasi larutan osmotik 42 oBrix

22


60 50 40 30 20 10 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300


o





60 50 40 30 20 10 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300


o




C. TINGKAT KEHILANGAN AIR/WATER LOSS (WL) Semakin tinggi nilai WL maka menunjukkan tingginya tingkat kehilangan air pada sampel. Dari data yang diperoleh, nilai WL yang paling tinggi terjadi pada perlakuan E1T2C3 (menggunakan kitosan, suhu larutan 50 oC dan konsentrasi larutan 66 oBrix) yaitu 64.68 %, sedangkan nilai WL yang paling rendah terjadi pada perlakuan E1T1C1 (menggunakan kitosan, suhu larutan 30 oC dan konsentrasi larutan 42 oBrix) yaitu sebesar 27.70 %. Hal ini menunjukkan tingginya nilai persentase WL berbanding terbalik dengan kadar air akhir dari sampel. Kadar air akhir sampel yang rendah menunjukkan sampel mengalami banyak kehilangan air sehingga nilai WL tinggi, dan sebaliknya kadar air akhir sampel yang masih tinggi berarti sampel mengalami sedikit kehilangan air sehingga nilai WL rendah. Oleh karena itu, faktor-faktor yang menyebabkan tinggi-rendahnya kadar air juga menyebabkan tinggi-rendahnya tingkat kehilangan air pada sampel selama proses pengeringan osmotik. Meningkatnya nilai WL dipengaruhi oleh pemberian kitosan pada sampel. Sampel yang diberi kitosan pada perlakuan suhu 30 oC memiliki nilai WL yang lebih rendah dibandingkan dengan sampel

23

WL (%)

tanpakitosan pada perlakuan suhu yang sama. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian kitosan dapat menurunkan tingkat kehilangan air pada sampel sehingga nilai WL menjadi rendah. Perlakuan selanjutnya yaitu perbedaan suhu larutan osmotik. Dari perlakuan suhu larutan 30 oC dan suhu larutan 50 oC, diperoleh bahwa nilai WL untuk perlakuan suhu larutan 30 oC lebih rendah dari pada nilai WL untuk perlakuan suhu larutan 50 oC. Jadi, semakin tinggi suhu maka tingkat kehilangan air pada sampel juga semakin tinggi. Adanya perbedaan konsentrasi larutan osmotik yang digunakan juga mempengaruhi nilai WL. Dari Gambar 12, 13 dan 14 diperoleh bahwa semakin tinggi konsentrasi larutan maka nilai WL semakin tinggi dan bentuk grafik semakin curam. Dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi konsentrasi larutan maka laju kehilangan air semakin cepat dan tingkat kehilangan air pada sampel semakin tinggi.

70 60 50 40 30 20 10 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300


o



WL (%)

Gambar 12. Grafik kenaikan WL terhadap waktu untuk konsentrasi larutan 42 oBrix

70 60 50 40 30 20 10 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300


o



Gambar 13. Grafik kenaikan WL terhadap waktu untuk konsentrasi larutan 54 oBrix

24

WL (%)

70 60 50 40 30 20 10 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300


o



Gambar 14. Grafik kenaikan WL terhadap waktu untuk konsentrasi larutan 66 oBrix Peningkatan WL pada menit-menit awal percobaan sangat besar dan peningkatan tidak terjadi secara signifikan pada akhir waktu percobaan. Dapat dilihat pada Gambar 12, 13 dan 14, dimana bentuk grafik meningkat tajam dan semakin landai pada menit-menit berikutnya. Bentuk grafik akan menjadi konstan hingga mencapai nilai WL∞ untuk waktu yang tak hingga (kondisi kesetimbangan). Besarnya angka WL∞ juga dipengaruhi oleh adanya pemberian kitosan, suhu larutan dan konsentrasi larutan. Tanpa pemberian kitosan, suhu larutan yang tinggi dan konsentrasi yang tinggi akan meningkatkan WL∞. Nilai WL∞ dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8. Nilai parameter dan koefisien determinasi dari perhitungan WL dengan menggunakan model Azuara

Perlakuan Sampel

WL∞

S1

R2

E0T1C1

34.48

0.030

0.963

E0T1C2

50.00

0.013

0.968

E0T1C3

55.56

0.021

0.978

E0T2C1

34.48

0.039

0.978

E0T2C2

58.82

0.021

0.974

E0T2C3

66.67

0.017

0.961

E1T1C1

28.57

0.045

0.987

E1T1C2

40.00

0.026

0.954

E1T1C3

55.56

0.029

0.982

E1T2C1

55.56

0.034

0.979

E1T2C2

62.50

0.037

0.977

E1T2C3

71.43

0.026

0.974

25

70 60 WL (%)

50 40 30 20 10 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu ( menit) non-coating, 30 oC, 42 oBrix









Gambar 15. Grafik kenaikan WL terhadap waktu untuk masing-masing perlakuan berdasarkan perhitungan dengan menggunakan model Azuara Koefisien determinasi (R2) dari model Azuara untuk perhitungan nilai WL memiliki kisaran nilai antara 0.954~0.987, sehingga persamaan pada model Azuara layak untuk menghitung nilai WL pada pengeringan osmotik irisan buah mangga. Untuk mengukur tingkat validasi dari model Azuara, maka dilakukan penggabungan antara grafik WL hasil pengukuran dan grafik WL hasil perhitungan dengan menggunakan model Azuara (terdapat pada Lampiran 5). Penggabungan kedua grafik tersebut dapat dilihat bahwa WL hasil pengukuran mendekati sama dengan WL hasil perhitungan. Walaupun tidak semua titik-titik pada pengukuran berhimpit dengan garis grafik WL hasil perhitungan.

D. PERTAMBAHAN PADATAN TERLARUT/SOLID GAIN (SG) Pengeringan osmotik melibatkan dua aliran material yang berlawanan arah dan terjadi secara simultan, yaitu keluarnya air dari jaringan sampel ke larutan osmotik dan aliran padatan terlarut dari larutan osmotik ke dalam jaringan sampel. Nilai SG merupakan parameter yang menunjukkan banyaknya jumlah padatan terlarut yang masuk ke dalam sampel. Semakin tinggi nilai SG maka jumlah padatan terlarut yang masuk ke dalam sampel semakin banyak. Sebaliknya, semakin rendah nilai SG maka jumlah padatan terlarut yang masuk ke dalam sampel semakin sedikit. Dalam pengeringan osmotik diupayakan nilai SG serendah mungkin, karena padatan terlarut yang masuk ke sampel dapat mempengaruhi rasa dari sampel terutama tingkat kemanisan dari sampel. Dari data yang diperoleh, nilai SG yang paling tinggi terjadi pada perlakuan E0T2C1 (tanpa kitosan, suhu larutan 50 oC, dan konsentrasi larutan 42 oBrix) yaitu 12.75%. Sedangkan nilai SG yang paling rendah terjadi pada perlakuan E1T1C3 (menggunakan kitosan, suhu larutan 30 oC, dan konsentrasi larutan 66 oBrix) sebesar 4.05%. Peningkatan kehilangan air dari sampel tidak selalu diikuti dengan peningkatan jumlah padatan terlarut yang masuk ke dalam sampel. Nilai SG juga dipengaruhi oleh pemberian kitosan, suhu larutan, dan konsentrasi dari larutan osmotik. Pemberian coating berupa kitosan pada sampel dapat menurunkan nilai SG. Fungsi dari kitosan yaitu sebagai membran yang dapat menghalangi masuknya padatan terlarut dari larutan osmotik ke jaringan sampel. Nilai SG pada perlakuan suhu 30 oC lebih rendah dari pada nilai SG pada

26

perlakuan suhu 50 oC, dimana kondisi perlakuan yang lain adalah sama. Jadi, semakin tinggi suhu menyebabkan nilai SG semakin tinggi. Pori dalam membran semipermeabel terlalu kecil untuk dapat dilewati oleh molekul gula, tetapi cukup besar untuk dilewati molekul air. Dengan adanya peningkatan suhu larutan dapat memperbesar pori dalam membran semipermeabel, sehingga memungkinkan molekul gula dapat lebih banyak masuk ke dalam jaringan sampel. Tingkat konsentrasi larutan berbanding terbalik dengan kenaikan nilai SG. Semakin tinggi konsentrasi larutan maka nilai SG semakin rendah, tetapi laju kenaikan nilai SG semakin cepat. Larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi mempunyai molekul-molekul gula yang lebih banyak. Molekul-molekul gula tersebut bergerak acak mendekati sampel dan membentuk membrane pada permukaan sampel. Membran ini dapat berfungsi mencegah masuknya padatan terlarut ke dalam jaringan sampel.

SG (%)

15 10 5 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300



o



Gambar 16. Grafik kenaikan SG terhadap waktu untuk konsentrasi larutan 42 oBrix

SG (%)

15 10 5 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300






SG (%)

15 10 5 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300






27

Tabel 9. Nilai parameter dan koefisien determinasi dari perhitungan SG dengan menggunakan model Azuara

Perlakuan Sampel

SG∞

S2

R2

E0T1C1

11.49

0.014

0.969

E0T1C2

11.76

0.013

0.944

E0T1C3

10.10

0.011

0.962

E0T2C1

12.99

0.033

0.955

E0T2C2

13.70

0.009

0.903

E0T2C3

8.77

0.018

0.940

E1T1C1

11.76

0.005

0.984

E1T1C2

10.64

0.002

0.932

E1T1C3

4.37

0.027

0.917

E1T2C1

9.90

0.017

0.935

E1T2C2

11.24

0.026

0.978

E1T2C3

8.85

0.023

0.928

Pengukuran SG pada saat percobaan tidak diukur secara langsung. Nilai SG diperoleh dari pengurangan berat total sampel terhadap berat air yang terkandung dalam sampel. Nilai yang diperoleh dihitung dengan Persamaan 5. Koefisien determinasi (R2) untuk perhitungan nilai SG dengan menggunakan model Azuara memiliki kisaran nilai 0.917~0.984. Penggabungan grafik SG hasil pengukuran dengan grafik hasil perhitungan model Azuara akan menunjukkan validasi dari model. Banyak nilai SG hasil pengukuran berada di atas dan di bawah grafik SG hasil perhitungan model Azuara. Penggabungan kedua grafik tersebut dapat dilihat pada Lampiran 6.

12

SG (%)

10 8 6 4 2 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300


o

non-coating, 30 oC, 54 oBrix o

o


non-coating, 50 C, 42 Brix coating, 30 oC, 42 oBrix

non-coating, 50 C, 54 Brix coating, 30 oC, 54 oBrix





Gambar 19. Grafik kenaikan SG terhadap waktu untuk masing-masing perlakuan berdasarkan perhitungan dengan menggunakan model Azuara

28

Seperti halnya Water Loss, grafik nilai SG juga berbentuk curam pada waktu awal percobaan dan makin landai pada waktu akhir percobaan hingga mencapai nilai SG maksimum untuk waktu yang tak hingga yang dinotasikan dengan SG∞. Nilai SG∞ juga dipengaruhi oleh pemberian kitosan, suhu dan konsentrasi larutan. Pemberian kitosan dan konsentrasi larutan yang tinggi akan menurunkan nilai SG∞, sedangkan suhu larutan yang tinggi dapat meningkatkan SG∞. Nilai SG∞ dapat dilihat pada Tabel 9.

E. RASIO KINERJA/PERFORMANCE RATIO (PR) Performance Ratio (PR) merupakan tingkat kinerja dari proses pengeringan osmotik. Nilai PR yang tinggi menunjukkan proses pengeringan berjalan efektif. Untuk meningkatkan nilai PR, maka nilai WL harus ditingkatkan dan nilai SG yang diperoleh seminimal mungkin. Dari Gambar 20, 21 dan 22 dapat dikatakan bahwa sebagian besar nilai PR konstan tiap waktunya, walaupun ada beberapa nilai PR yang berfluktuatif.

40

PR

30 20 10 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300



o



Gambar 20. Grafik rasio kinerja pengeringan osmotik pada konsentrasi larutan osmotik 42 oBrix

40

PR

30 20 10 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300


o




29

40

PR

30 20 10 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300






Pada Tabel 10 terdapat nilai PR untuk masing-masing perlakuan pada waktu akhir proses pengeringan osmotik. Diperoleh bahwa nilai PR terbesar yaitu 12.2 terdapat pada perlakuan E1T1C3 (menggunakan kitosan, suhu larutan 30 oC, dan konsentrasi larutan 66 oBrix).

Tabel 10. Nilai Performance Ratio (PR) dari hasil pengukuran dan perhitungan model Azuara untuk masing-masing perlakuan Hasil Pengukuran

Hasil Perhitungan dari Model Azuara

Perlakuan Sampel WL (%)

SG (%)

PR

WL (%)

SG (%)

PR

E0T1C1

32.49

9.28

3.5

30.98

9.30

3.3

E0T1C2

43.65

10.37

4.2

39.97

9.35

4.3

E0T1C3

49.32

8.57

5.8

47.88

7.71

6.2

E0T2C1

33.31

12.75

2.6

31.75

11.78

2.7

E0T2C2

51.22

11.88

4.3

50.71

10.06

5.0

E0T2C3

62.60

8.14

7.7

55.78

7.43

7.5

E1T1C1

27.70

7.32

3.8

26.61

6.94

3.8

E1T1C2

37.81

5.10

7.4

35.45

4.34

8.2

E1T1C3

49.65

4.05

12.2

49.78

3.88

12.8

E1T2C1

50.96

9.01

5.7

50.64

8.24

6.1

E1T2C2

59.23

10.25

5.8

57.34

9.96

5.8

E1T2C3

64.68

8.70

7.4

63.17

7.72

8.2

Berdasarkan hasil perhitungan nilai PR yang paling tinggi juga diperoleh pada perlakuan E1T1C3 yaitu 12.8. Jadi dapat dikatakan bahwa nilai PR dari hasil pengukuran tidak berbeda jauh dengan nilai PR hasil perhitungan dengan model Azuara.

30

V.

PENUTUP

A. KESIMPULAN Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: 1.

2.

3.

4.

5.

6.

Perlakuan sampel tanpa kitosan, suhu yang tinggi dan konsentrasi larutan yang tinggi menyebabkan kadar air akhir sampel menjadi rendah. Sebaliknya penggunaan kitosan, suhu yang rendah dan konsentrasi yang rendah menyebabkan kadar air akhir sampel masih tinggi. Perlakuan sampel tanpa kitosan, suhu yang tinggi dan konsentrasi larutan yang tinggi menyebabkan nilai water loss menjadi tinggi. Sebaliknya penggunaan kitosan, suhu yang rendah dan konsentrasi yang rendah menyebabkan nilai water loss rendah. Sampel yang tidak diberi kitosan, suhu yang tinggi dan konsentrasi larutan yang rendah menyebabkan nilai solid gain menjadi tinggi. Sebaliknya sampel yang diberi kitosan, suhu yang rendah dan konsentrasi larutan yang tinggi menyebabkan nilai solid gain rendah. Penyusutan volume dapat meningkat pada perlakuan tanpa pemberian kitosan pada sampel, suhu larutan yang tinggi dan konsentrasi larutan yang tinggi. Sebaliknya, penyusutan volume menurun jika sampel diberi kitosan, suhu larutan rendah dan konsentrasi larutan rendah. Perlakuan terbaik yang mempunyai nilai (PR) paling tinggi berdasarkan penelitian ini adalah perlakuan E1T1C3 (menggunakan kitosan, suhu larutan 30 oC, dan konsentrasi larutan 66 oBrix) dengan nilai PR sebesar 12.2. Model Azuara dapat dikatakan layak dalam memodelkan water loss dan solid gain dalam pengeringan osmotik irisan buah mangga.

B. SARAN Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh, disarankan agar dalam pelaksanaan penelitian selanjutnya menggunakan beberapa edible coating pada sampel agar diperoleh penggunaan coating yang terbaik untuk pengeringan osmotik pada mangga, model matematis lain untuk menghitung nilai WL dan SG dalam pengeringan osmotik mangga serta penerapan pengeringan osmotik pada beberapa varietas buah mangga atau pada buah lainnya.

31

DAFTAR PUSTAKA Agrobuah. 2011. Mangga Arumanis/Pelem Gadung. Alamat URL: http://agrobuah.com/tag/manggaarumanis. [20 September 2011]. Baldwin EA. 1994. Edible coatings for fresh fruits and vegetables: past, present and future. In : Krochta JM, Baldwin EA, Nisperos-Carriedo MO (Eds.). Edible Coatings and Films to Improve Food Quality. Lancaster. Technomic Pub. Co. Inc. Broto W. 2003. Mangga: Budi Daya. Pascapanen. dan Tata Niaganya. Jakarta: Agromedia Pustaka. Broto W, SD Sabari dan Siswadi. 1989. Penundaan pematangan buah mangga (Mangifera indica L.) arumanis dengan pembungkusan rapat per buah dalam kantong plastik. Dalam: Faizal A. 1997. Pengawetan Segar Buah Mangga [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian. IPB. Camirand et al. 1992. Properties of some edible carbohydrate polymer coatings for potential use in osmotic dehydration. Carbohydrate Pol., 17(1): 39-49. Chottaom et al. 2005. Moisture desorption isotherms for fresh and osmotically treated mangoes. Pakistan Journal of Biological Science 8(2): 239-243. El-Ghaouth A, Ponnampalan R, Castaigne F, Arul J. 1992. Chitosan coating to extend storage life of tomatoes. HortScience 27 : 1016-1018. Krochta JM. EA Baldwin. dan MO Nisperos-Carriedo. 1994. Edible Coating and Film to Improve Food Quality. Technomic Publishing Company. New York. NY. FAO. 2007. Data Produsen Mangga. Dalam: http://id.wikipedia.org/wiki/Mangga. [20 Feb 2011]. Indigomorie. Tekanan Osmotik. http://belajarkimia.com/tekanan-osmotik/. [20 Feb 2011]. Jagatiani J et al. 1988. Tropical Fruit Processing. Academic Press. Inc. New York. Karathanos VT, AE Kostrapoulos, and GD Saravacos. 1995. Air drying kinetics of osmoticalily dehydrated fruits. Drying Technology 13(5-7): 1503-1521. Kementrian Pertanian Indonesia. 2008. Basis data pertanian. Alamat URL: http://aplikasi.deptan.go.id/bdsp/hasil_kom.asp. [31 Okt 2011]. Khan MAM, Ahrne´ L, Oliveira JC, and Oliveira FAR. 2008. Prediction of water and soluble solids concentration during osmotic dehydration of mango. Food and Bioproducts Processing 86:7-13. Lenart A and PP Lewicki. 1990. Osmotic dehydration of apples at high temperature. In: Mujumbar, A.S. (ed.) Drying ´89. Bristol: Hemisphere. Lenart A. 1996. Osmo convective of fruits and vegetables: Technology and applications. Drying Technology 14(2): 391-413. Monteiro H et al. 2003. Maximization of the performance ratio of osmotic dehydration of mango cubes. Proc. Interamer. Soc. Trop. Hort. 47:200-202. Murtini JT, Dwiyitno dan Yusma. 2008. Penurunan kandungan kolesterol pada cumi-cumi dengan kitosan larut asam dan pengepresan. Prosiding Seminar Nasional Tahunan V Hasil Kelautan Tahun 2008. Jakarta.

Nisperos-Carriedo MO. 1994. Edible coating and film based on polysaccharides In Krochta JM, Baldwin EA, Nisperos-Carriedo MO, (Eds.) Edible Coatings And Films to Improve Food Quality. Lancaster. Technomic Pub. Co. Inc. Pracaya (a). 1985. Bertanam mangga. Dalam: Leonard S. 2001. Mempelajari Beberapa Teknologi Olah Minimal pada Buah Mangga Arumanis (Mangifera Indica L.) [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian. IPB. Pracaya (b). 1990. Bertanam mangga. Dalam: Leonard S. 2001. Mempelajari Beberapa Teknologi Olah Minimal pada Buah Mangga Arumanis (Mangifera Indica L.) [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian. IPB. Pratikno, Sosrodiharjo. 1989. Dalam: Faizal A. 1997. Pengawetan Segar Buah Mangga [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian. IPB. Rahman MS and J Lamb. Osmotic dehydration of pineapple. 1990. J. Food Sci. Techn., 27(3): 150152. Statsoft. 1995. Statistica for Windows [Computer program manual]. Tulsa: StatSoft. Ramalo LA, Mascheroni RH. 2005. Rate of water loss and sugar uptake during the osmotic dehydration of pineapple. Brazilian Archives Of Biology And Technology An International Journal 48: 761-770. Rochima E. 2009. Karakterisasi kitin dan kitosan asal limbah rajungan Cirebon Jawa Barat. Alamat URL: resources.unpad.ac.id/unpad.../Makalah-5.Karakterisasi%20kitin.pdf [9 Nov 2011]. Seymour GB et al. 1993. Biochemistry of fruit ripening. Dalam: Leonard S. 2001. Mempelajari Beberapa Teknologi Olah Minimal pada Buah Mangga Arumanis (Mangifera Indica L.) [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian. IPB. Souza JS et al. 2007. Optimization of osmotic dehydration of tomatoes in a ternary system followed by air-drying. Journal of Food Engineering 83: 501-509. Sugita P et al. 2009. Kitosan Sumber Biomaterial Masa Depan. Bogor: IPB Press. Videv K, S Tanchev, RC Sharma, and VK Joshi. 1990. Effect of sugar syrup concentration and temperature on the rate of osmotic dehydration of apples. J. Food Sci. Techn., 27(5): 307-308. Wardaniati RA dan Sugiyani S. 2009. Pembuatan chitosan dari kulit udang dan aplikasinya untuk pengawetan bakso. Alamat URL: http://eprints.undip.ac.id/1718/1/makalah_penelitian_fix.pdf [9 Nov 2011]. Yulianingsih, Laksmi DS. 1988. Analisa sifat fisik dan kimia buah mangga. Dalam: Faizal A. 1997. Pengawetan Segar Buah Mangga [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian. IPB. Yuniarti, Suhardi. 1989. Perubahan sifat fisik dan kimia buah mangga golek selama penyimpanan. Dalam: Faizal A. 1997. Pengawetan Segar Buah Mangga [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian. IPB.

LAMPIRAN

Tabel Lampiran 1. Data Pengukuran Kadar Air Awal dan Kadar TPT Awal Sampel

Perlakuan

Berat sampel sebelum di-oven

Berat sampel setelah di-oven

(gram)

(gram)

Kadar TPT awal (oBrix)

Kadar air awal (%b.b.)

Sampel

Sampel

Sampel

Sampel

Sampel

Sampel

Sampel

Sampel

Sampel

1

2

3

1

2

3

1

2

3

E0T1C1

4.51

4.08

4.36

0.53

0.52

0.53

88.25

87.25

87.84

E0T1C2

3.92

4.11

3.47

0.37

0.44

0.40

90.56

89.29

E0T1C3

3.76

3.78

3.68

0.46

0.4

0.44

87.77

E0T2C1

6.00

6.47

6.31

0.82

0.85

0.84

E0T2C2

3.55

4.00

3.67

0.35

0.44

E0T2C3

3.68

4.19

3.36

0.45

E1T1C1

6.37

6.66

5.74

E1T1C2

3.19

4.1

E1T1C3

3.67

E1T2C1

Rataan

Sampel

Sampel

Sampel

Rataan

1

2

3

87.78

10.0

10.0

9.8

9.9

88.47

89.44

11.4

10.6

10.0

10.7

89.42

88.04

88.41

11.2

9.6

10.8

10.5

86.33

86.86

86.69

86.63

13.2

12.0

13.2

12.8

0.41

90.14

89.00

88.83

89.32

9.6

9.4

11.2

10.1

0.45

0.46

87.77

89.26

86.31

87.78

12.8

11.0

10.8

11.5

0.8

0.87

0.75

87.44

86.94

86.93

87.10

11.4

12.0

13.0

12.1

3.29

0.38

0.52

0.48

88.09

87.32

85.41

86.94

9.8

11.0

11.0

10.6

3.87

3.58

0.4

0.4

0.36

89.10

89.66

89.94

89.57

10.0

8.4

9.0

9.1

5.82

6.30

7.27

0.67

0.67

0.77

88.49

89.37

89.41

89.09

9.8

9.2

9.2

9.4

E1T2C2

3.67

3.96

3.59

0.43

0.46

0.42

88.28

88.38

88.30

88.32

9.8

11.4

9.8

10.3

E1T2C3

3.62

3.73

3.57

0.34

0.43

0.39

90.61

88.47

89.08

89.39

10.4

10.8

10.8

10.7

35

Tabel Lampiran 2. Data Pengukuran Kadar Air Akhir Sampel

Perlakuan

Berat sampel sebelum di-

Berat sampel setelah di-oven

oven (gram)

(gram)

Sampel

Sampel

Sampel

Sampel

Sampel

Sampel

1

2

3

1

2

3

E0T1C1

3.98

3.15

3.19

1.15

0.85

E0T1C2

3.02

3.18

2.75

0.87

E0T1C3

3.56

3.23

3.19

E0T2C1

5.64

4.76

E0T2C2

3.70

E0T2C3

Kadar air akhir (%b.b.) Sampel 1

Sampel 2

Sampel 3

Rataan

0.90

71.11

73.02

71.79

71.97

1.00

0.93

71.19

68.55

66.18

68.64

1.06

1.16

1.17

70.22

64.09

63.32

65.88

4.84

1.80

1.64

1.56

68.09

65.55

67.77

67.13

3.43

3.31

1.31

1.35

1.22

64.59

60.64

63.14

62.79

3.45

3.52

3.67

1.50

1.46

1.81

56.52

58.52

50.68

55.24

E1T1C1

4.65

4.79

4.44

1.18

1.13

1.21

74.62

76.41

72.75

74.59

E1T1C2

3.31

3.18

3.25

0.85

0.91

0.87

74.32

71.38

73.23

72.98

E1T1C3

3.52

3.57

3.44

0.93

0.88

1.00

73.58

75.35

70.93

73.29

E1T2C1

3.86

4.08

4.20

1.27

1.41

1.49

67.10

65.44

64.52

65.69

E1T2C2

3.14

3.34

3.56

1.38

1.54

1.41

56.05

53.89

60.39

56.78

E1T2C3

2.90

2.36

2.47

1.23

1.11

1.05

57.59

52.97

57.49

56.01

36

Tabel Lampiran 3. Data Pengukuran Volume Awal, Volume Akhir dan Penyusutan Volume Sampel Volume awal sampel (cm3) Perlakuan

Sampel

Sampel

Sampel

1

2

3

E0T1C1

9.4

9.6

9.8

E0T1C2

10.0

10.0

E0T1C3

9.8

E0T2C1

Volume akhir sampel (cm3)

Rataan

Sampel

Sampel

Sampel

1

2

3

9.6

8.0

7.6

6.8

9.0

9.7

6.0

6.0

9.2

8.8

9.3

6.0

9.6

10.0

9.8

9.8

E0T2C2

9.8

9.4

9.6

E0T2C3

10.0

10.0

E1T1C1

10.4

E1T1C2

Penyusutan volume (%V/V)

Rataan

Sampel

Sampel

Sampel

Rataan

1

2

3

7.5

14.9

20.8

30.6

22.1

5.4

5.8

40.0

40.0

40.0

40.0

4.8

4.2

5.0

38.8

47.8

52.3

46.3

7.8

7.8

7.8

7.8

18.8

22.0

20.4

20.4

9.6

5.6

5.0

5.0

5.2

42.9

46.8

47.9

45.9

9.8

9.9

4.0

5.0

3.4

4.1

60.0

50.0

65.3

58.4

9.8

9.8

10.0

7.6

7.8

8.0

7.8

26.9

20.4

18.4

21.9

10.2

10.0

9.8

10.0

6.4

6.2

6.0

6.2

37.3

38.0

38.8

38.0

E1T1C3

9.8

10.0

10.0

9.9

5.0

5.8

5.0

5.3

49.0

42.0

50.0

47.0

E1T2C1

9.4

9.6

9.8

9.6

6.0

5.8

7.6

6.5

36.2

39.6

22.4

32.7

E1T2C2

9.8

9.4

10.0

9.7

4.0

4.0

5.2

4.4

59.2

57.4

48.0

54.9

E1T2C3

9.8

8.8

9.0

9.2

5.2

5.0

4.8

5.0

46.9

43.2

46.7

45.6

37

Massa Sampel (gram)

Lampiran 4. Grafik Perubahan Massa Sampel terhadap Waktu

12 10 8 6 4 2 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300



o



Massa Sampel (gram)

Gambar 23. Grafik perubahan massa terhadap waktu pada konsentrasi larutan osmotik 42 oBrix

12 10 8 6 4 2 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300



o



Massa Sampel (gram)


12 10 8 6 4 2 0 0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300






38

WL (%)

Lampiran 5. Grafik Perbandingan WL Pengukuran dan WL Perhitungan

80 60 40 20 0

Model Azuara Pengukuran

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)

WL (%)

Gambar 26. Grafik WL hasil pengukuran dan WL hasil perhitungan pada perlakuan E0T1C1

80 60 40 20 0


0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)

WL (%)


80 60 40 20 0


0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)

WL (%)


80 60 40 20 0


0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)


39

WL (%)

80 60 40 20 0


0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)

WL (%)


80 60 40 20 0


0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)

WL (%)


80 60 40 20 0


0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)

WL (%)


80 60 40 20 0


0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)


40

WL (%)

80 60 40 20 0


0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)

WL (%)


80 60 40 20 0


0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)

WL (%)


80 60 40 20 0


0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)

WL (%)


80 60 40 20 0


0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)


41

Lampiran 6. Grafik Perbandingan SG Pengukuran dan SG Perhitungan

SG (%)

15 10 5

Model Azuara

0

Pengukuran

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)

Gambar 38. Grafik SG hasil pengukuran dan SG hasil perhitungan pada perlakuan E0T1C1

SG (%)

15 10 5

Model Azuara

0

Pengukuran

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)


SG (%)

15 10 5

Model Azuara

0

Pengukuran

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)


SG (%)

15 10 5

Model Azuara

0

Pengukuran

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)


42

SG (%)

15 10 5

Model Azuara

0

Pengukuran

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)


SG (%)

15 10 5

Model Azuara

0

Pengukuran

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)


SG (%)

15 10 5

Model Azuara

0

Pengukuran

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)


SG (%)

15 10 5

Model Azuara

0

Pengukuran

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)


43

SG (%)

15 10 5

Model Azuara

0

Pengukuran

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)


SG (%)

15 10 5

Model Azuara

0

Pengukuran

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)


SG (%)

15 10 5

Model Azuara

0

Pengukuran

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)


SG (%)

15 10 5

Model Azuara

0

Pengukuran

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

Waktu (menit)


44

Lampiran 7. Foto Sampel Setelah Pengeringan Osmotik

Gambar 50. Foto sampel E0T1C1 setelah pengeringan osmotik






45





Gambar 58. Foto sampel E1T1C3 setelah pengeringan osmotic


46

PENGERINGAN OSMOTIK PADA IRISAN BUAH ARUMANIS (Mangifera indica L.) DENGAN PELAPISAN KITOSAN SKRIPSI MIFTAHUL JANNAH F

Recommend Documents