Rabu, 17 Maret 2010

Teknik Pengawetan Buah Pisang Pasca Panen dengan Senyawa KMnO4 Menggunakan Sistem Kendali Fotoakustik Berbasis Blue-LED (Light Emitting Diode).

A. PENDAHULUAN

a. Latar Belakang

Di kawasan Asia Tenggara, Indonesia merupakan salah satu negara dengan jumlah varietas buah-buahan terbanyak. Banyaknya varietas tersebut memberikan kesempatan kepada negara-negara di Asia Tenggara khususnya Indonesia untuk memperkenalkan keluar wilayah Asia. Buah pisang termasuk salah satu komoditas buah-buahan yang banyak dikonsumsi masyarakat Indonesia sekaligus mempunyai nilai ekonomi sebagai komoditas ekspor.( jurnal Dephan, Januari 2010)

Buah pisang mempunyai sifat sangat mudah mengalami kerusakan, kerusakan tersebut akan sangat mempengaruhi kualitas buah pisang sebelum sampai ke tangan konsumen. Apabila telah terjadi kerusakan mekanik maka buah akan dengan mudah mengalami kontaminasi mikrobia, dan dengan sendirinya proses kerusakan fisiologis akan terpacu. Kerusakan buah pasca panen dapat mencapai 30% - 40% sehingga tidak dapat lagi dimanfaatkan (Tranggono,1989). Pada tahun 2009, presentase kerusakan buah pasca panaen di Indonesia masih mencapai angka 20%. .( Majalah Trubus, Januari 2010. Hal 23)

Kerusakan komoditi pertaniaan dapat terjadi pada saat disimpan atau diangkut ke tempat jauh misalnya untuk tujuan ekspor, sebagai bahan biologis, buah pisang akan terus mengalami kegiatan fisiologi yang dapat mengakibatkan terjadinya kematangan awal sebelum sampai ke konsumen sehingga kondisi ini akan semakin mempercepat kerusakan baik secara fisik maupun mikrobiologis (Anggrahini S ,Suwedo Hadiwiyoto. 1988). Dalam menghadapi kerusakan fisiologi buah, tidak cukup hanya mengatur pemetikan pada tingkat kematangan lebih muda, untuk menghindarkan terjadi kerusakan pada buah pisang, diperlukan upaya-upaya untuk mempertahankan kualitas buah agar tetap baik dengan cara mengendalikan faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya kerusakan. ( Leaflet Direktorat Penanganan Pasca Panen Direktorat Jenderal Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian Departemen Pertanian, 2007 )

Teknologi yang telah dikembangkan untuk memperlambat laju pematangan dan pembusukan buah adalah dengan penambahan larutan KMnO4 sebagai absorben senyawa Etilen. Pendinginan dan kedap udara juga merupakan upaya untuk memperlambat laju produksi etilen dari buah. Namun ketiga teknik ini masih bersifat tradisional dan manual tanpa dapat mengimbangi dinamika laju etilen buah. Oleh karena itu, kadang masih menghasilkan buah yang busuk, atau bahkan masih mentah ketika sampai ke konsumen. ( Leaflet Direktorat Penanganan Pasca Panen Direktorat Jenderal Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian Departemen Pertanian, 2007 )

Namun teknik yang telah ada, masih kurang maksimal karena hanya sebatas memperlambat laju produksi etilen tanpa dapat mengontrol konsentrasi KMnO4 . Padahal dengan pengaturan konsentrasi KMnO4 yang tepat, kita dapat mengontrol masa pematangan buah sesuai yang diinginkan. Oleh karena itu, kita menggagas untuk menerapakan teknologi kendali Fotoakustik berbasis Blue-LED sebagai pendeteksi senyawa Etilen buah.

b. Tujuan dan Manfaat

Gagasan ini bertujuan untuk memberikan solusi mengatasi masalah kerusakan buah pasca panen, terutama buah komoditas ekspor dengan pengaturan masa pematangan buah sehingga tepat matang ketika sampai ke konsumen. Pengaturan masa pematangan dengan mengetahui konsentrasi CO2 dan gas etilen yang tepat disekitar buah pisang yang mengalami proses pemasakan, setelah itu dilakukan penyerapan etilen oleh senyawa KMnO4 sehingga dapat mencegah terjadinya perubahan tekstur dan warna yang tidak diinginkan selama penyimpanan.

Gagasan ini diharapkan dapat bermanfaat :

a. Sebagai teknologi penanganan buah pisang pasca panen.

b. Sebagai sarana untuk meningkatkan pendapatan petani pisang.

c. Sebagai media penelitian di bidang spektroskopi dan fisiologi pasca panen bagi seorang praktisi akademika.


B. GAGASAN PROGRAM PENELITIAN

Indonesia merupakan salah satu daerah penghasil buah-buahan tropis terbesar di dunia,setiap tahun selalu mengalami peningkatan produksi buah yang sangat pesat,pada tahun 2009 produksi buah Indonesia sebesar 17.816.622 ton atau naik sekitar 4,18 % bila dibandingkan dengan produksi tahun 2008 sebesar 17.131.252 ton ( jurnal Dephan, Januari 2010) .Pesatnya peningkatan produksi buah-buahan ini ternyata tidak diimbangi dengan peningkatan mutu penanganan hasil. Akibatnya produk kita lebih lemah dalam bersaing dengan produk sejenis dari negara-negara Australia, Thailand dan China. Hal ini disebabkan Quality loss atau kehilangan baik dalam mutu maupun jumlah dalam produk buah Indonesia yang masih sangat besar yaitu mencapai lebih dari 20 persen.( Majalah Trubus, Januari 2010. Hal 23). Untuk mengatasi masalah ini, kami menggagas untuk menerapkan teknologi kendali Fotoakustik berbasis Blue-LED sebagai pendeteksi senyawa Etilen buah. Pemantauan laju produksi Etilen secara tepat dan cepat akan memungkinkan pengaturan waktu kematangan buah. Kematangan buah dapat kita setting untuk menyesuaikan dengan minat pasar atau konsumen. Setelah mengetahui laju etilen dari buah yang kita simpan, maka kita tinggal menyesuaikan teknik pengawetan yang akan digunakan, baik itu berupa pendinginan, kedap udara, ataupun dengan pemanfaatan senyawa KMnO4 hingga diperoleh hasil yang optimal.Dalam hal ini penulis mengajukan sampel gagasan tertulis dalam hal Pengawetan buah pisang pasca panen menggunakan teknik kendali fotoakustik yang dilengkapi dengan Blue-LED (Light Emitting Diode) merupakan hal yang baru sebagai pengembangan dari beberapa teknik manual pengawetan.karena kita tahu setiap tahun produksi buah pisang mengalami peningkatan buktinya produksi buah pisang pada tahun 2006 sampai 2007 naik sampai 417.254 ton ( jurnal Dephan, September 2008).

Secara mendasar, pengembangan fotoakustik dengan pemanfaatan Blue-LED (Light Emitting Diode) telah mampu untuk mendeteksi konsentrasi CO2, Nitrogen Oksida (NOX), dan beberapa gas spesifik termasuk etilen yang terpapar di udara (lingkungan). Di sisi lain, dalam teknik pengawetan buah-buahan pasca panen, kita telah mengenal adanya teknik pemanfaatan larutan KMnO4 sebagai penghambat laju produksi etilen dan penurun suhu sekitar guna menghambat laju pematangan buah (Swanriva.P, 2004). Penggabungan kedua teknik tersebut sangat memungkinkan untuk menghasilkan sebuah alat pengawetan buah-buahan pasca panen yang bekerja secara otomatis dengan harga yang relatif terjangkau.

Terdapat korelasi positif antara laju CO2 dan etilen terhadap laju pematangan buah-buahan. Semakin mendekati matang, maka laju produksi CO2 dan senyawa Etilen-nya semakin banyak (Nia Susi.A, 2004). Senyawa etilen merupakan jenis senyawa yang paling banyak dihasilkan oleh jaringan tanaman hidup dan dibebaskan pada waktu terjadi proses pematangan buah. Menurut Pantastico (1997), etilen merupakan senyawa yang berperan dalam pematangan buah, bila tidak ada senyawa tersebut maka tidak terjadi pematangan pada buah-buahan. Tanda pertama dari pematangan adalah hilangnya warna hijau dari buah, hilangnya warna hijau dari buah ini karena adanya degredasi klorofil struktur, senyawa dasar yang bertanggung jawab terhadap degredasi adalah keluarnya asam-asam organik akibat bocornya vakuola, sehingga mengubah pH senyawa oksidasi dan enzim klorofilase (Hulme, 1971). Dengan demikian, sangatlah penting untuk mengetahui laju pematangan buah yang akan disimpan sehingga proses penyimpanan akan lebih efektif. Indikator utamanya adalah laju produksi Etilen dan CO2 dari buah yang akan disimpan. Untuk mengetahui kadarnya secara tepat dan cepat maka perlu diterapkan detektor dan pengendali berbasis Blue-LED (Light Emitting Diode) dalam proses pengawetan dan penyimpanan.

Prinsip utama dari kerja blue-LED (Light Emitting Diode) adalah mendeteksi adanya perubahan panjang gelombang di udara sebagai akibat adanya gangguan yang diberikan oleh gas (partikel). Perubahan panjang gelombang inilah yang kemudian menimbulkan beda tegangan. Karena hanya memanfaatkan perubahan panjang gelombang, maka Blue-LED (Light Emitting Diode) memiliki kepekaan yang sangat baik terhadap perubahan sekecil apapun. Selai dari harga yang relatif murah karena hanya menggunakan LED sebagai komponen utamanya. Pada awal pengembangan, Blue-LED hanya mampu mendeteksi adanya gas CO2 dan senyawa-senyawa NOX, namun pada penelitian selanjutnya, Blue-LED telah mampu dikembangkan untuk mengamati beberapa gas spesifik yang memiliki karakteristik mirip dengan CO2 dan NOX., termasuk gas Etilen (). ( Wasono,MAJ., 1998)

Teknik pengawetan dengan menggunakan larutan KMn merupakan teknik pengawetan manual yang paling sederhana. Oleh karena dalam teknik ini hampir tidak ada mekanisme elektronik sama sekali. Ada dua cara penggunaan KMn yang secara lazim digunakan:

  1. Cara yang diajukan Winarno dan Aman (1981).

Cara ini menggunakan serbuk gergaji atau serbuk batu bata sebagai media pembawa KmnO4 sehingga lebih murah dan mudah.

  1. Cara yang diajukan Scoot (Pantastico,1997).

Cara ini menggunakan Kantong plastik Poli etilen sebagai absorber. Buah yang akan disimpan, dimasukan ke dalam Polin etilen yang telah dilapisi Mika Porous yang telah dicelupkan ke dalam larutan KMn dengan kadar tertentu.

Kelemahan dari teknik pengawetan ini adalah kita tidak mengetahui secara real time dinamika konsentrasi etilen yang diproduksi oleh buah sehingga kita tidak dapat mengatur kadar KMn secara bervariasi. Untuk mengatasi masalah ini, maka perlu modifikasi dengan penambahan detektor bebasis Blue-LED (Light Emitting Diode) sebagai pendeteksi Etilen () yang bekerja secara real time. Dengan demikian akan lebih memudahkan kita untuk menentukan kadar KMnO4 yang paling efektif untuk menghambat laju produksi etilen. Setiap buah yang disimpan, pasti memiliki laju produksi etilen yang berbeda, maka perlu konsentrasi KMnO4 yang berbeda pula.

Dengan adanya teknik foto akustik yang dilengkapi blue infra, maka hasil deteksi gas CO2 dan etilen akan semakin akurat sehingga dalam pengontrolan kandungan gas CO2 dan senyawa etilen yang dihasilkan dari proses pematangan dapat terdeteksi dalam bentuk konsentrasi yang dapat dinyatakan dalam angka satuan yang mudah dipahami (Wasono M.A.J. 1998), akan tetapi bukan CO2 saja yang berperan sebagai penghambat tetapi ada senyawa KMnO4 sebagai senyawa oksidator kuat yang dapat digunakan sebagai penyerap gas etilen, senyawa KMnO4 ini merupakan media yang digunakan dalam teknik penyimpanan buah pisang dengan menggunakan fotoakustik yang dilengkapi Blue-LED (Light Emitting Diode).

Seiring perkembangan teknologi teknik penyimpanan ini sudah dilengkapi berbagai penyempurnaan untuk mendapatkan hasil yang memuaskan, penyempurnaan teknik penyimpanan ini dimulai dari pemasangan blue infra yang digunakan dalam pendekteksian konsentrasi gas CO2 dan gas etilen pada saat pematangan buah pisang , dan juga penggunaan senyawa KMnO4 sebagai media oksidator kuat untuk menyerap etilen sehingga dapat memperpanjang umur simpan buah pisang pasca panen, teknik penyimpanan yang sudah disempurnakan ini diharapkan akan menjadi pilihan dalam teknik menyimpan buah pisang pasca panen dibandingkan dengan teknik spektroskopi metode konvensional, radiasi yang dihasilkan tergantung pada selisih radiasi yang datang pada cuplikan dengan radiasi yang datang pada cuplikan terusan, sehingga metode tersebut hanya berlaku untuk cuplikan yang tembus cahaya (harren,1998), disamping itu teknik penyimpanan dengan metode akustik yang dilengkapi blue-Light Emitting Diode (LED) tidak memerlukan waktu yang lama.

Para petani pisang dan pihak swasta yang bergerak dalam pedagangn buah baik cakupan luar negeri ataupun dalam negeri merupakan pihak yang dapat membantu mengimplementasikan teknik penyimpanan tersebut,karena pada saat ini para eksportir buah-buahan keluar negeri terus mengalami peningkatan berdasarkan data FAO mengenai perdagangan (Morey, 2007) dengan semakin meningkatnya eksportir buah keluar negeri maka semakin lama pula penyimpanan buah khususnya buah buah pisang pasca panen agar jatuh ditangan konsumen tepat waktu denngan kondisi buah yang memiliki mutu yang tinggi. dengan kata lain dengan menerapkan teknik penyimpanan tersebut maka pendapatan para petani dan pihak swasta yang bergerak dalam pedagangn buah khususnya buah pisang akan meningkat dari sebelumnya. Agar gagasan ini dapat dierapkan maka diperlukan sosialisasi secara langsung kepada petani buah ataupun pihak swasta ataupun dipublikasikan melalui media cetak ataupun elektronik sehingga para petani memiliki pengetahuaan yang cukup untuk menerapkan teknik tersebut.Untuk mengimplementasikan selanjutnya agar teknik penyimpanan ini dapat dikembangkan lebih lanjut maka diperlukan adanya seminar atau workshop yang ditujukan kepada akademisi kampus ataupun masyarakat umum yang berminat dalam bidang ini.


C. KESIMPULAN

Dari gagasan yang kami kemukakan, dapat disimpulkan:

    1. Teknik pengawetan dengan sistem kendali fotoakustik yang dilengkapi dengan Blue-LED (Light Emitting Diode) dapat meminimalisir jumlah buah yang rusak akubat penyimpanan

Prinsip yang di gunakan adalah mendeteksi adanya perubahan panjang gelombang di udara sebagai akibat adanya gangguan yang diberikan oleh gas (partikel) dengan menggunakan Blue-LED(Light Emitting Diode) yang mampu untuk mengamati beberapa gas spesifik yang memiliki karakteristik mirip dengan CO2 dan NOX., termasuk gas Etilen().

Teknik pengawetan dengan menggunakan larutan KMn merupakan teknik pengawetan manual yang paling sederhana.

Penggabungan kedua teknik tersebut sangat memungkinkan untuk menghasilkan sebuah alat pengawetan buah-buahan pasca panen yang bekerja secara otomatis dengan harga yang relatif terjangkau.

Teknik pengawetan tersebut dapat menghasilkan buah-buahan yang mamiliki kualitas yang tinggi saat jatuh kepada para konsumen,karena kemasakan buah dapat diatur sesua yang kita inginkan.



D. DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2008. Jurnal Dephan : Produksi Tanaman Buah-buahan Di Indonesia Periode 2003-2007, www.deptan.go.id diakses tanggal 12 maret 2010.

Anggrahini,S., Hadiwiyoto,S., 1988, Perubahan-perubahan Bahan Pangan Selama Proses Pematangan dan Sesudah Panen. Skripsi. Universitas Gadjah Mada; Yogyakarta.

Anonim, 2010, Jurnal Dephan : Upaya Pengembangan Kawasan Buah Unggulan Tropika Untuk Ekspor, Direktorat Jenderal Hortikultura; Indonesia.

Anonim, 2010, Daya Saing Produk Hortikultura Indonesia Lemah, Majalah Trubus; Jakarta. Hlm 23.

Anonim, 2007, Leaflet Penanganan Pasca Panen Buah, Direktorat Penanganan Pasca Panen Direktorat Jenderal Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian Departemen Pertanian; Indonesia.

Harren,F., 1988, The Photoacustic Effect, Refined, and Applied to Biological Problems. Catholic University Press; Netherlands.

Hulme, AC., 1971, Biochemistry of Fruit and Their Products. London: Academic Press; London.

Nia Susi, A., 2004, Pengaruh Ketebalan Pengemasan Polietilen dan Perubahan Fisik Nangka Kupas dalam Penyimpanan Suhu Rendah. Skripsi. Universitas Gajah Mada; Yogyakarta. hlm 18-19

Pantastico,Er.B. 1997, Fisiologi Pasca Panen: Penanganan dan Pemanfaatan Buah-Buahan dan Sayur Tropika dan Subtropika. Gajah Mada university press; Yogyakarta. Hal 18-19

Swanriva,P.,2004, Pengaruh Penggunaan KMnO4 dan Suhu Rendah terhadap Perubahan Tekstur, Warna, Laju, Produksi Etilen pada Penyimpanan Buah Pisang Mas. Skripsi. Universitas Gajah Mada; Yogyakarta. Hlm 12-13

Wasono, MAJ., 1998, Konstruksi dan Kinerja Spektrometer Fotoakustik Laser CO2 untuk Memonitor Emisi Etilen dalam Metabolisme Buah Tropis Pasca Panen. Disertasi. Pascasarjana Universitas Gadjah Mada; Yogyakarta.

Yasni,H., 2007, Kerusakan Penyimpanan ,www.deptan.go.id diakses tanggal 12 maret 2010.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar