ANALISIS LIMBAH DAN JEJAK NITROGEN PADA RANTAI PROSES SAWI PAHIT (Brassica juncea (L.) Czernjaew) DI HORTIMART AGRO CENTER SEMARANG DAN TABURMAS ORGANIC FARM
WASTE AND NITROGEN FOODPRINT ANALYSIS ALONG THE PROCESS CHAIN OF CHINESE MUSTARD (Brassica juncea (L.) Czernjaew) IN HORTIMART AGRO CENTER AND TABURMAS ORGANIC FARM
SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan
Oleh : MEILISA LELYANA DJUNAEDI 10.70.0048
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2014
i
ANALISIS LIMBAH DAN JEJAK NITROGEN PADA RANTAI PROSES SAWI PAHIT (Brassica juncea (L.) Czernjaew) DI HORTIMART AGRO CENTER SEMARANG DAN TABURMAS ORGANIC FARM
WASTE AND NITROGEN FOODPRINT ANALYSIS ALONG THE PROCESS CHAIN OF CHINESE MUSTARD (Brassica juncea (L.) Czernjaew) IN HORTIMART AGRO CENTER AND TABURMAS ORGANIC FARM
Oleh : MEILISA LELYANA DJUNAEDI NIM : 10.70.0048 Program Studi : Teknologi Pangan
Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan di hadapan sidang penguji pada tanggal 23 Oktober 2014
Semarang, 23 Oktober 2014
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata
Pembimbing I
Dekan
Prof. Dr. Ir. Budi Widianarko, MSc
Dr. V. Kristina Ananingsih, ST., MSc.
Pembimbing II
Dr. Ir. B. Soedarini, MP.
ii
RINGKASAN Sisa makanan merupakan masalah global yang dihadapi oleh semua negara. Sisa makanan biasanya berakhir di Tempat Pembuangan Akhir (TPA) dan ia akan kehilangan energi jika berakhir di TPA. Pembuangan di TPA tidak berarti bahwa masalah akan selesai, sampah dapat menyebabkan polusi gas rumah kaca seperti polusi CO2, metana, dan gas nitrogen. Limbah makanan dapat berasal dari berbagai sumber seperti perikanan, peternakan, pertanian dan lain-lain. Penyumbang sampah terbesar adalah sektor pertanian, termasuk sayur dan buah. Sayuran produksi adalah salah satu makanan yang paling banyak dikonsumsi. Di Indonesia, sayur merupakan komoditas pangan yang populer yang memiliki harga yang terjangkau dan ketersediaan tinggi. Studi ini fokus pada sayuran famili Brassicaceae. Salah satu sayuran Brassicaceae yang banyak konsumsi di Indonesia adalah mustard Cina. Limbah sayuran mengandung nitrogen. Nitrogen dalam sayuran berasal dari tanah dan pupuk buatan diterapkan selama budidayanya. Limbah sayuran yang mengandung nitrogen yang dibuang ke lingkungan di akar lembut, batang / batang, rusak atau berlubang dan daun kuning. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui jumlah limbah yang dihasilkan dari rantai proses sawi pahit di Hortimart Agro Centre dan Taburmas Organic Farm, untuk menghitung jejak nitrogen dan virtual nitrogen yang dihasilkan selama rantai proses untuk mengidentifikasi langkah pemprosesan bertanggung jawab atas jejak nitrogen dan virtual nitrogen untuk membandingkan emisi nitrogen dari dua kebun. Penelitian ini dilakukan dalam dua bagian. Bagian pertama berurusan dengan identifikasi tahap kegiatan yang bertanggung jawab untuk emisi nitrogen. Bagian kedua difokuskan pada kadar air dan Kjeldahl analisis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa budidaya Hortimart memiliki dua tahap yang bertanggung jawab untuk emisi nitrogen, yaitu panen dan menyortir, sedangkan di Taburmas hanya satu langkah diidentifikasi. Perbedaan total kerugian makanan dan kandungan nitrogen di sawi pahit segar antara dua peternakan dianalisis dengan uji T. Jejak nitrogen di Hortimart (2,981 g/kg sawi pahit) adalah lebih rendah dari taburmas (20,632 g/kg sawi pahit). Virtual nilai nitrogen sawi pahit dari Hortimart (7,229 g/kg sawi pahit) nilai yang lebih tinggi bahwa dari Taburmas (3.080 g/kg sawi pahit). Total jejak nitrogen panen sawi pahit di Hortimart dan Taburmas adalah 0.339 kg dan 0.049 kg masing-masing. Nilai-nilai yang sesuai virtual nitrogen adalah 0440 kg dan 0187 kg perwakilan untuk Hortimart dan Taburmas. Dalam 50 tahun total nitrogen Virtual dipancarkan oleh dua peternakan adalah 18,2 ton.
SUMMARY
iii
Food waste is a global problem faced by all countries. Food waste usually ends up in the Final Disposal site and it will lose it’s energy if it ends up in landfill. Disposal in landfill does not mean that the problem will finish, the waste can cause green house gases pollution such as pollution CO2, methane, and nitrogen gases. Food wastes can come from a variety of sources such as fisheries, animal husbandry, agriculture and others. The largest waste contributor is the agricultural sector, including vegetable and fruit. Production vegetables are one of the most widely consumed food. In Indonesia, Vegetable is a popular food commodity which has affordable price and high availability. This study focus on a vegetables belong to Brassicaceae family. One Brassicaceae vegetables which is widely consumed in Indonesia is the chinese mustard. The vegetable waste contain nitrogen. Nitrogen in vegetables come from the soil and artificial fertilizers applied during the cultivation. Vegetable wastes containing nitrogen are discharged into the environment in the form soft roots, stems/stalks, damaged or perforated and yellowed leaves. The purpose of this study was to determine the amount of waste generated from the process chain of chinese mustard in Hortimart Agro Centre and Taburmas Organic Farm, to compute nitrogen footprint and virtual nitrogen generated during the process chain to identify any processing step responsible for nitrogen footprint and virtual nitrogen to compare the nitrogen emissions from the two farms. This research was performed in two parts. The first part dealt with identification of processing step responsible for nitrogen emission. The second part focused on water content and Kjeldahl analyses. The results of the study showed that Hortimart cultivation have two stages responsible for nitrogen emission, i.e. harvesting and sorting, while in Taburmas only one step was identified. The different of total food loss and nitrogen content in fresh chinese mustart between two farms were analyzed by T test. Nitrogen footprint in Hortimart (2.981 g/kg chinese mustard) was lower than that of taburmas (20.632 g/kg chinese mustard). Virtual nitrogen value of chinese mustard from Hortimart (7.229 g/kg chinese mustard) higher value that that of taburmas (3.080 g/kg chinese mustard). Total nitrogen footprint perharvest of chinese mustard in Hortimart and Taburmas were 0,339 kg and 0,049 kg respectively. The corresponding values of virtual nitrogen were 0,440 kg and 0,187 kg respetively for Hortimart and Taburmas. In 50 years the total Virtual nitrogen emitted by the two farms is 18,2 ton.
.
iv
KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus, karena atas anugerah dan kasih-Nya maka Penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi yang berjudul “Analisis Limbah dan Jejak Nitrogen pada Rantai Proses Sawi Pahit Segar (Brassica juncea (L.) Czernjaew) di HORTIMART AGRO CENTER SEMARANG dan TABURMAS ORGANIC FARM”. Penyusunan laporan skripsi bertujuan untuk memenuhi sebagian syarat-syarat guna memperoleh Sarjana Teknologi Pertanian. Skripsi ini diharapkan dapat memperluas wawasan penulis dan pembaca mengenai cara perhitungan jejak nirtogen dan virtual nitrogen yang terdapat dalam limbah sawi pahit yang terbuang dari dua kebun berbasis organik.
Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini tidak akan terwujud tanpa bantuan dan bimbingan dari beberapa pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada 1.
Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberkati, membimbing, memberi pencerahan dan melindungi penulis dalam pengerjaan laporan skripsi.
2.
Ibu Dr. V. Kristina Ananingsih., ST, MSc. selaku Dekan Program Studi Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang yang telah membantu dalam banyak hal, serta memberikan motivasi selama Penulis menjadi mahasiswa di Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.
3.
Ibu Dr. A. Rika Pratiwi, MSi. selaku dosen wali yang telah memberi semangat dan dukungan penulis selama Penulis menjadi mahasiswa di Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.
4.
Prof. Dr. Ir. Budi Widianarko, MSc. selaku dosen pembimbing I yang telah meluangkan waktu untuk membimbing Penulis selama penyusunan Laporan Skripsi ini dan telah memberikan banyak motivasi serta semangat kepada Penulis.
5.
Ibu Dr. Ir. Soedarini., MP. selaku dosen pembimbing II yang juga telah meluangkan waktu untuk membimbing Penulis selama penyusunan Laporan Skripsi ini dan telah memberikan banyak motivasi serta semangat kepada Penulis.
v
6.
Ibu Elizabeth Ivone Fernandez, SSi, MSc. selaku Koordinator bagian Skripsi Program Studi Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.
7.
Seluruh dosen Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang yang telah membimbing dan memberikan banyak pelajaran selama kegiatan perkuliahan.
8.
Mas Soleh, Mas Pri, Mas Lilik, Mbak Endah, dan April sebagai laboran yang telah menemani, membimbing, dan membantu Penulis selama melakukan penelitian di laboratorium.
9.
Staf Tata Usaha Program Studi Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang yang telah memberikan kemudahan dan kelancaran administrasi mulai dari awal skripsi hingga terselesaikannya laporan skripsi ini.
10. Papa sebagai single parent yang selalu menemani Penulis dalam suka maupun duka, serta memberi dukungan seutuhnya dalam bentuk apa pun sehingga Penulis menyelesaikan study di Unika selama 4 tahun. 11. Mama di surga yang telah melahirkan Penulis agar bisa menjadi orang sukses di masa depan. Terima kasih sudah memberi kesempatan Penulis untuk lahir di dunia ini. 12. My besties Novi dan Stella yang telah membantu, memberikan dukungan dan semangat, tawa, memberi hiburan saat stress dan capek saat membuat laporan, sebagai teman curhat Penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan skripsi dengan baik serta telah menemani selama proses perkuliahan. 13. Sahabatku Putri, Via, Arin, Cintya, Cizka, Cik Sheila, Cik Meylisa, Cik Ike, Cik Amel, Ayu, Koo, Gio, Nanda, Johanna, Yolanda, Abang-abang ganteng kru, serta beberapa teman yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Terimakasih telah menemani dalam proses perkuliahan dengan banyak pelajaran berharga. Sukses untuk kita semua. Love you so much more than anything and I hope our friendship everlasting forever. 14. Tante Irene selaku mamanya Stella yang ikut andil bagian dalam mepercepat proses selesainya laporan ini dan selalu memberi semangat agar cepat menyelesaikan study S1.
vi
15. Terima kasih pada laptopku tercinta, lagu-lagu mp3 di laptopku, video clips artis korea favorit, dvd korea serta taiwanku yang selalu menghibur disaat duka membuat laporan skripsi. 16. Semua pihak yang telah memberikan saran maupun kritik dalam penyusunan Laporan Skripsi yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis mohon maaf apabila dalam laporan Skripsi ini terdapat banyak kesalahan dan kekurangan yang tidak disengaja karena keterbatasan Penulis. Penulis berharap semoga laporan Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Semarang, 5 Oktober 2014 Penulis
Meilisa Lelyana Djunaedi
vii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ..........................................................................................................i LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................................. ii RINGKASAN.................................................................................................................. iii SUMMARY ...................................................................................................................... iii KATA PENGANTAR ....................................................................................................... v DAFTAR ISI ................................................................................................................. viii DAFTAR TABEL ............................................................................................................. x DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................xi DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................. xii 1.
PENDAHULUAN ...................................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ................................................................................................... 1 1.2. Tinjauan Pustaka ................................................................................................ 2 1.2.1. Sawi Pahit ................................................................................................. 2 1.2.2. Tingkat Konsumsi Sawi di Indonesia tahun 2007-2011 ........................... 4 1.2.3. Hubungan Limbah Makanan dengan Rantai Proses Makanan ................. 5 1.2.4. Nitrogen .................................................................................................... 6 1.2.5. Hubungan Limbah Makanan, Nitrogen, dan Pencemaran Lingkungan .... 8 1.3. Tujuan Penelitian .............................................................................................. 10
2.
MATERI DAN METODE ....................................................................................... 12 2.1. Tempat & Waktu Penelitian ............................................................................. 12 2.2. Deskripsi Lokasi ............................................................................................... 12 2.2.1. Hortimart Agro Center Semarang ........................................................... 12 2.2.2. Taburmas Organic Farm ........................................................................ 13 2.3. Materi ............................................................................................................... 14 2.3.1. Alat ......................................................................................................... 14 2.3.2. Bahan ...................................................................................................... 15 2.4. Metode .............................................................................................................. 15 2.4.1. Pengamatan Rantai proses ...................................................................... 15 2.4.1.1. Hortimart Agro Center ............................................................... 15 2.4.1.2. Taburmas Organic Farm ........................................................... 15 2.4.2. Identifikasi dan Penentuan Limbah Sawi Pahit...................................... 15 2.4.2.1. Hortimart Agro Center ............................................................... 15 2.4.2.2. Taburmas Organic Farm ........................................................... 16 2.4.2.3. Food Loss Sawi Pahit ................................................................ 16 2.4.3. Penetapan Nitrogen Sawi Pahit di Hortimart dan Taburmas ................. 17 2.4.3.1. Penggunaan Pupuk Nitrogen dan Media Tanam ....................... 17 2.4.3.2. Penentuan Nitrogen .................................................................... 17 2.4.3.2.1. Preparasi Sampel ...................................................... 17
viii
2.4.3.2.2. Penentuan Nitrogen dengan Analisa Protein ............ 18 2.4.4. Perhitungan Jejak Nitrogen .................................................................... 20 2.4.5. Perhitungan Virtual Nitrogen ................................................................. 21 2.4.6. Analisa Data ........................................................................................... 21 2.5. Penelitian Utama .............................................................................................. 23 2.5.1. Penetapan Jejak Nitrogen ....................................................................... 23 2.5.1.1. Hortimart Agro Center ............................................................... 23 2.5.1.2. Taburmas Organic Farm ........................................................... 24 2.5.2. Penetapan Virtual Nitrogen .................................................................... 25 2.5.2.1. Hortimart Agro Center ............................................................... 25 2.5.2.2. Taburmas Organic Farm ........................................................... 26 3.
HASIL PENELITIAN .............................................................................................. 27 3.1. Kondisi Budidaya Sawi Pahit ........................................................................... 27 3.1.1. Hortimart Agro Center ........................................................................... 27 3.1.2. Taburmas Organic Farm ........................................................................ 29 3.2. Rantai proses dan Limbah ................................................................................ 31 3.3. Food Loss ......................................................................................................... 35 3.4. Kandungan Nitrogen Sawi Pahit dan Limbah .................................................. 36 3.5. Jejak Nitrogen................................................................................................... 37 3.6. Virtual Nitrogen ............................................................................................... 38 3.7. Jejak Nitrogen dan Virtual Nitrogen Berdasarkan Konsumsi .......................... 39
4.
PEMBAHASAN ...................................................................................................... 41
5.
KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................................ 47 5.1. Kesimpulan....................................................................................................... 47 5.2. Saran ................................................................................................................. 47
6.
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 48
7.
LAMPIRAN ............................................................................................................. 50 7.1. Analisa Data ..................................................................................................... 50 7.2. Perhitungan ....................................................................................................... 56
ix
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Komposisi Sawi Pahit Brassica juncea (L.) Czernjaew (per 100g). .................. 4 Tabel 2. Konsumsi Rumah Tangga Menurut Hasil Susenas Komoditi Sawi (2007-2011) .......................................................................................................................................... 5 Tabel 3. Berat Sampel yang Digunakan ......................................................................... 19 Tabel 4. Food Loss ......................................................................................................... 35 Tabel 5. Kandungan Nitrogen Sawi Pahit dan Limbah .................................................. 36 Tabel 6. Jejak Nitrogen ................................................................................................... 37 Tabel 7. Virtual Nitrogen ............................................................................................... 38 Tabel 8. Jumlah Jejak Nitrogen dan Virtual Nitrogen tiap Tahun.................................. 39
x
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Sawi Pahit (Brassica juncea (L.) Czernjaew)................................................. 3 Gambar 2. Peta Lokasi GPS Hortimart Agro Centre Semarang ..................................... 13 Gambar 3. Peta Lokasi Peta Taburmas Agro Centre Semarang ..................................... 14 Gambar 4. Diagram Alir Penentuan Penetapan Jejak nitrogen di Hortimart Agro Center ........................................................................................................................................ 23 Gambar 5. Diagram Alir Penentuan Penetapan Jejak nitrogen di Taburmas Organic Farm ............................................................................................................ 24 Gambar 6. Diagram Alir Penentuan Penetapan Virtual Nitrogen di Hortimart Agro Center .......................................................................................................... 25 Gambar 7. Diagram Alir Penentuan Penetapan Virtual Nitrogen di Taburmas Organic Farm ............................................................................................................ 26 Gambar 8. (a) Greenhouse setengah lingkaran, (b) Greenhouse berbentuk rumah, (c) Talang tanam sawi pahit. ............................................................................. 28 Gambar 9. Pupuk cair VG Booster ................................................................................. 28 Gambar 10. (a) Sekam bakar, (b) Tanah, (c) Pupuk kandang ....................................... 29 Gambar 11. Bedeng tanam sawi pahit ............................................................................ 30 Gambar 12. (a) Pupuk Padat, (b) Pupuk Kandang, (c) Tanah, (d) Biofarm ................... 31 Gambar 13. Diagram Alir Proses Produksi dari Benih hingga Pemanenan Sawi Pahit di Hortimart Agro Center ................................................................................. 32 Gambar 14. Diagram Alir Proses Pemanenan hingga Reseller Sawi Pahit di Hortimart Agro Center ................................................................................................. 33 Gambar 15. Diagram Alir Proses Produksi Sawi Pahit di Taburmas Organic Farm..... 34 Gambar 16. Food Loss Sawi Pahit ................................................................................. 36
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Tes Normalitas Food Loss ......................................................................... 50 Lampiran 2 . Uji Terhadap Kandungan Nitrogen dalam Sawi Pahit .............................. 52
xii
