modifikasi atmosfer hortikultura

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Hortikultura merupakan kegiatan budidaya tanaman dalam skala yang lebih padat modal, padat tenaga kerja, dan lebih intensif, karena mutu hasil merupakan tujuan akhir dari suatu budidaya tanaman. Walaupun begitu, budidaya hortikultura akan menghasilkan keuntungan yang tidak sedikit. Komoditas hortikultura mencakup komoditas buah, sayur, tanaman hias, dan tanaman obat.

Hortikultura adalah komoditas yang masih memiliki masa depan relatif cerah ditilik dari keunggulan komparatif dan kompetitif yang dimilikinya dalam pemulihan perekonomian Indonesia pada waktu mendatang, sehingga perlu mulai mengembangkannya sejak saat ini.

Produk hortikultura mempunyai karakteristik yang berbeda dari produk agronomi. Komoditas hortikultura dimanfaatkan dalam keadaan masih hidup atau masih segar, perisibel, dan mempunyai kandungan air yang tinggi. Contoh komoditas hortikultura seperti sawi, kangkung, tomat, cabai, jambu, dan sebagainya.

Mutu adalah hal-hal tertentu yang membedakan produk satu dengan lainnya, terutama yang berhubungan dengan daya terima dan kepuasan konsumen (Kramer dan Twigg, 1970). Berdasarkan pengertian ini, mutu akan sangat dipengaruhi oleh individu konsumen. Dalam rangkaian jalur perdagangan buah-buahan dan sayuran, pihak konsumen ini bisa berupa industri, pedagang perantara, pasar swalayan, atau pun konsumen rumah tangga. Karena itu, mutu buah dan sayuran juga akan sangat dipengaruhi oleh kegunaan akhirnya.

Secara permasalahan yang masih dijumpai banyak dalam penaganan pascapanen produk hortikultura antara lain:

1. Masing-masing daerah sentra produksi tidak mempunyai jadwal panen untuk saling mengisi, sehingga produk seringkali membanjiri pasar pada saat yang bersamaan sehingga harga jatuh (terutama terjadi pada buah musiman).

2. Panen tidak dilakukan pada waktu yang tepat sesuai dengan kondisi produk, tetapi lebih dipicu oleh harga yang berfluktuasi sehingga produk adakalanya belum mencapai kondisi optimum (misalnya buah yang masih terasa masam meskipun sudah masak), atau malah lewat kondisi optimum akibat penundaan sehingga mudah membusuk.

3. Penanganan dilakukan dengan kasar, bahkan dilempar, ditekan terlalu keras saat pengemasan, dan lain sebaginya. 

Dalam hal ini komoditas buah dan sayur mudah mengalami kerusakan karena proses respirasi dan transpirasi yang terjadi. Untuk menghambat proses kemunduran pasca panen komoditas harus diperlukan penanganan yang menjadi solusi untuk mengatasi permasalahan pasca panen produk hortikultura.

Salah satu proses paling efektif dilakukan dengan menurunkan suhu produk dengan cara pengemasan produk. Dengan kemasan plastik untuk produk segar akan menyebabkan adanya perubahan konsentrasi CO2 dan O2 sekitar produk di dalam kemasan sebagai akibat dari proses respirasi produk serta interaksinya dengan permeabilitas plastic terhadap gas O2 dan CO2. Menurunnya konsentrasi O2 dan meningkatnya konsentrasi CO2 sebagai akibat respirasi produk, dan karakteristik permeabilitas dari kemasan plastic ikut berperan dalam mengkreasi konsentrasi O2 dan CO2 di dalam ruang bebas kemasan dapat berakibat terhadap penurunan laju respirasi produk dalam kemasan itu sendiri.

1.2 Tujuan

1.    Mahasiswa memahami adanya interaksi metabolism produk dengan karakteristik pearmeabilitas plastic berpengaruh terhadap mutu produk hortikultura segar selama penyimpanan.

2.     Mahasiswa memahami pentingnya pengemasan dan suhu penyimpanan sebagai cara untuk memperlambat kemunduran mutu produk.

3.     Mahasiswa mampu mengedentifikasi perubahan – perubahan dan karakteristik mutu produk segar akibat pengemasan plastik dan suhu selama penyimpanan.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Produk Hortikultura

Kerusakan akan terjadi pada hasil pertanian selama penyimpanan apabila terdapat oksigen, terutama apabila proses anaerobik masih berjalan. Pada umumnya kerusakan tersebut merupakan perubahan bau dan rasa. Tiap-tiap hasil pertanian mempunyai ketahanan sendiri-sendiri terhadap oksigen. Kebanyakan buah-buahan akan rusak apabila oksigen dalam udara lebih dari 5%, sedangkan buah jeruk sudah rusak pada kadar oksigen 3% dan apel rusak pada kadar oksigen dibawah 1% (Kays, 1991).

Untuk memperlambat laju kemunduran pasca panen komuditas buah-buahan dan sayuran diperlukan suatu cara penanganan dan pelakuan yang baik, sehingga laju respirasi dan transpirasi dapat ditekan serendah mungkin. Cara yang paling efektif untuk menurunkan laju respirasi adalah dengan menurunkan suhu produk. Namun demikian beberapa cara tambahan dari cara pendinginan tersebut dapat meningkatkan efektifitas penurunan laju respirasi.

Beberapa usaha yang dilakukan untuk memperpanjang masa simpan buah, antara lain dengan teknik modifikasi atmosfer, pelapisan lilin, penyimpanan dan pembungkusan dengan kantong plastik (Magdelina,1997).

Untuk memperlambat kemunduran pasca panen komoditas buah-buahan diperlkan suatu cara penanganan dan perlakuan yang dapat menurunkan respirasi dan transpirasi sampai batas minimal dimana produk tersebut  masih mampu melangsungkan aktivitas hidupnya. Pengemasan dengan plastik film adalah salah satu cara untuk menurunkan respirasi untuk produk hotikultura segar. Dengan kemasan plastik untuk produk segar menyebabkan perubahan atau modifikasi konsentrasi CO₂ dan O₂ sekitar produk kemasan,dimana konsentrasi CO₂ akan meningkat dan O₂ menurun akibat interaksi respirasi dan permeabilitas bahan (Utama,-).

Kerusakan dapat dikendalikan dengan menggunakan kemasan yang beranekaragam jenisnya dan perlindungan yang diberikan ditentukan oleh sifat bahan pengemas dan jenis kontruksinya (Fardiaz, 1984).

Pengemasan yang baik harus dapat melindungi barang segar dari pengaruh lingkungan dan mencegah dari cacat fisik. Pengemasan harus memberikan keuntungan dari segi kesehatan sehingga kebersihan tiap wadah haruslah diperhatikan. Setiap wadah yang tertutup dapat ikut membantu menghindarkan barang dari debu atau pasir selama pengangkutan sehingga produk yang telah dicuci akan tetap bersih sampai ke tangan konsumen. Pengemasan juga menghindarkan produk dari kontaminasi senyawa yang tidak diinginkan, serangan hama dan mikroorganisme.

Pengemasan harus menggunakan wadah yang efisien dan tidak menurunkan mutu. Bahan wadah untuk pengemasan dapat bermacam-macam, mulai dari karung goni, keranjang bambu, kotak kayu, plastik, kardus, stirofoam sampai jala-jala plastik. Kemasan-kemasan ini berbeda bentuk dan penggunaanya tergantung dari tujuan pengemasan. Ada kemasan yang khusus untuk pemanenan, untuk penyimpanan, untuk distribusi dan ada pula yang digunakan untuk kemasan konsumen. Untuk kemasan yang digunakan untuk penyimpanan di gudang, harus digunakan wadah yang kuat dan dengan penataan yang sedemikian rupa karena biasanya dilakukan penumpukan.

2.2 Pengemasan Produk Hortikultura

            Sistim atmosfer termodifikasi merupakan suatu sistim kompleks dimana terjasdi interaksi antara produk dan kemasan. Pertukaran gas dalam kemasan sangat tergantung pada permeabilitas bahan kemasan yang digunakan (Rosalina, 2011).

Penggunaan plastik sebagai bahan kemasan buah-buahan dapat memperpanjang masa simpan produk hortikultura segar, dimana kemasan plastik memberikan perubahan gas-gas atmosfer dalam kemasan itu sendiri yang berbeda dengan atmosfer udara normal yang mana dapat memperlambat perubahan fisiologis yang berhubungan dengan pemasakan dan pelayuan (Setyadjit, 1992).

Pengemasan dengan plastic film adalah salah satu cara untuk menurunkan laju respirasi tersebut. Dengan kemasan plastic untuk produk segar akan menyebabkan adanya perubahan konsentrasi CO2 dan O2 sekitar produk didalam kemasan sebagai akibat dari proses respirasi produk serta interaksinya dengan permeabilitas plastic terhadap O2 dan CO2. Menurunnya konsentrasi O2 dan meningkatnya konsentrasi CO2 sebagai akibat respirasi produk, dan karakteristik permeabilitas dari kemasan pelastik ikut berperan dalam mengkreasi konsentrasi O2 dan CO2 didalam ruang bebas kemasan dapat berakibat terhadap penurunan laju respirasi produk kemasan itu sendiri.

Film kemasan polyethtlene meruoakan bahan pengemas plastik yang baik digunakan pada sistem penyimpanan pada dengan atmosfer modifikasi karena mempunyai permeabilitas yang besar terhadap CO2 dibandingkan dengan O2 meskipun permeabilitas film kemasan polyethtlene cukup besar tetapi tidak cocok digunakan sebagai kemasan penutup (Rosalina,2011).

Plastik sebagai bahan kemas sangat luas penggunaannya, serbaguna untuk melindungi dari kerusakan, menyimpan dan memamerkan bahan pangan. Jenis plastik yang paling banyak digunakan adalah plastik polyethilen dan polypropilen karena harganya murah, kuat bersifat kedap air, memudahkan penanganan dalam distribusi serta bahan bakunya mudah diperoleh. Permeabilitas plastik polypropilen terhadap O2, CO2, maupun H2O lebih rendah daripada plastik polyethilen. Oleh karena itu pemilihan bahan pengemas yang sesuai merupakan faktor penting karena berhubungan dengan umur simpan buah mangga yang dipengaruhi oleh suhu, kelembaban, konsentrasi O2, dan CO2 (Susanto, 1994).

Penggunaan plastik sebagai bahan kemasan buah-buahan dapat memperpanjang masa simpan produk hortikultura segar,dimana kemasan plastik memberikan perubahan gas-gas atmosfer dalam kemasan berbeda dengan atmosfer udara normal yang mana terdapat memperlambat perubahan fisiologis yang berhubungan dengan pemasakan dann pelayuan (Utama,-)

Pemilihan ketebalan kemasan plastik untuk buah-buahan adalah hal yang kritis karena berhubungan dengan permeabilitas terhadap O2, CO2, dan uap air (Pantastico, 1986).

  Secara bersamaan dipengaruhi pula oleh aktivitas respirasi dari produk yang dikemas tersebut. Berkenaan dengan hal tersebut maka penelitian ini bertujuan untuk mempelajuri pengaruh ketebalan plastik polietilen densitas rendah sebagai bahan pengemas buah manggis terhadap modifikasi gas O2 dan CO2 selama penyimpanan (Roosmalasari, 2009).

Menurut Pantastico (1993), konsentrasi O2 yang rendah dapat mempunyai pengaruh :

a. Laju respirasi dan oksidasi substrat menurun

b. Pematangan tertunda dan sebagai akibatnya umur komoditi menjadi lebih  panjang

c. Perombakan klorofil tertunda

d. Produksi C2H4 rendah

e. Laju pembentukan asam askorbat berkurang

f. Perbandingan asam-asam lemak tak jenuh berubah

g. Laju degaradasi senyawa pektin tidak secepat seperti dalam udara

2.2.1 Laju Respirasi dan Transpirasi

Respirasi adalah suatu proses pembongkaran bahan organik yang tersimpan (katabolisme) seperti karbohidrat, protein, dan lemak menjadi bahan sederhana dan produk akhirnya berupa energi. Oksigen digunakan dalam proses ini, dan karbondioksida dikeluarkan/dihasilkan. Makna dari terjadinya respirasi pada organ panenan adalah

1.    Senesen dipercepat karena cadangan makanan yang diubah menjadi energi untuk mempertahankan kehidupan komoditi secara bertahap akan habis,

2.    Kehilangan nilai gizi bagi konsumen dan berkurangnya mutu rasa, khususnya rasa manis,

3.    Kehilangan berat kering ekonomis.

Untuk mendukung agar respirasi berlangsung wajar selama proses senescence diperlukan suatu minimal (dalam batas tertentu) pemusatan oksigen, di bawah batas minimal akan terjadi respirasi anaerob dan dihasilkan alkohol, sehingga dapat menyebabkan hilangnya aroma dan terjadinya kerusakan jika peristiwa berlangsung lama serta alkohol yang dihasilkan itu mencapai ± 100 mg. Proses aerasi menyebabkan sejumlah kecil alkohol tadi akan hilang dan dengan demikian pergantian/perubahan-perubahan zat-zat akan berlangsung kembali secara wajar (Pantastico et al, 1986).

Untuk memperlambat kemunduran pasca panen komoditas buah-buahan diperlukan suatu cara penanganan dan perlakuan yang dapat menurunkan respirasi dan transpirasi sampai batas minimal dimana produk tersebut masih mampu melangsungkan aktivitas hidupnya. Pengemasan dengan plastik film adalah salah satu cara untuk menurunkan respirasi untuk produk hortikultura segar. Dengan kemasan plastik untuk produk segar tersebut dapat menyebabkan adanya perubahan atau modifikasi konsentrasi CO2 dan O2 sekitar produk di dalam kemasan, dimana konsentrasi CO2 akan meningkat dan O2 menurun akibat interaksi dari respirasi komoditi yang dikemas dan permeabilitas bahan kemasan terhadap kedua gas tersebut.

Kehilangan air (transpirasi) dapat merupakan penyebab utama deteriorasi karena tidak saja berpengaruh langsung pada kehilangan kuantitatif (bobot) tetapi juga menyebabkan kehilangan kualitas dalam penampilannya (dikarenakan layu dan pengkerutan), kualitas penampilan (lunak, mudah patah) dan kualitas nutrisi.

Laju transpirasi dipengaruhi oleh faktor dalam atau faktor komoditi (sifat morfologi dan anatomi) dan faktor luar (suhu, kelembaban relatif, tekanan atmosfir dan kecepatan gerakan udara). Terkait dengan faktor-faktor tersebut dan bahwa transpirasi adalah proses fisika yang dapat dikendalikan maka pengurangan atau penekanan proses transpirasi pada komoditi panenan dapat pula dilakukan. Upaya-upaya tersebut meliputi pembungkusan atau penyelaputan, pengemasan  ataupun manipulasi lingkungan yang tidak menguntungkan menjadi lingkungan yang nyaman bagi komoditi selama dalam penyimpanan.

2.2.2Modified atmosphere packaging (MAP)

Salah satu cara untuk menekan laju respirasi adalah dengan pengemasan dalam film plastic yang dapat memodifikasi atmosfer di sekitar produk (pengemasan atmosfer termodifikasi atau modified atmosphere packaging atau MAP). MAP umumnya menghalangi pergerakan udara, memungkinkan proses respirasi normal produk mengurangi kadar oksigen dan meningkatkan kadar karbon dioksida udara di dalam kemasan. Keuntungan utama tambahan penggunaan film plastik adalah mengurangi kehilangan air.

Penyimpanan produk segar hortikultura dengan sistem MAP dilakukan dalam bentuk kemasan menggunakan plastik film yang mempunyai nilai premeanilitas terhadap O₂ dan CO₂ tertentu tanpa melakukan monitoring terhadap komposisi gas selama penyimpanan. (Hasbullah, 2008).

Pelaksanaan teknologi Map lebih banyak diterapkan karean tidak membutuhkan gas generator untuk mengatur atmosfer  penyimpanan,sehingga lebih ekonomis. Penggunaan teknologi MAP ditujukan untuk menjaga atmosfer dalam kemasan tetap kemasan tetap terjaga, sehingga diharapkan dapat mengoptimalkan umur simpan bah segar.Teknologi penyimpanan ini memerlukan kesesuaian antara bahan keamsan dan produk yang dikemas (Rosalina,2011).

Modified Atmosphere Packaging (MAP) digunakan untuk meningkatkan umur simpan produk segar. Industri pangan membutuhkan teknologi pengawetan yang mengurangi terjadinya resiko perubahan sifat kimia dan fisik bahan pangan, seperti MAP. Namun, memperpanjang umur simpan dapat memacu meningkatnya resiko mikrobiologi seperti terpacunya pertumbuhan pathogen yang toleran terhadap suhu rendah.

Modifikasi atmosfer dan secara aktif ditimbulkan dengan membuat sedikit vakum dalam kemasan tertutup (seperti kantong polietilen yang tidak berventilasi),dan kemudian memasukkan campuran komposisi atmosfer yang diinginkan yang sudah jadi dari luar. Secara umum, penurunan konsentrasi oksigen dan peningkatan konsentrasi karbon dioksida akan bermanfaat terhadap kebanyakan komoditi. Pemilihan film polimerik terbaik untuk setiap komoditi/kombinasi ukuran kemasan tergantung pada permeabilitas film dan laju respirasi pada kondisi waktu/suhu yang dinginkan selama penanganan.

Komposisi gas di dalam kemasan MAP ditentukan dari komposisi gas awal yang terdapat di dalam kemasan ,laju respirasi produk (laju konsumsi O2 dan laju produksi CO2),nilai permeabilitas plastik film kemasan dan suhu penyimpanan (Hasbullah, 2008).

MAP dapat digunakan dalam kontainer pengapalan dan dalam unit-unit kemasan konsumen. Modifikasi atmosfer dan secara aktif ditimbulkan dengan membuat sedikit vakum dalam kemasan tertutup. (seperti kantong polietilen yang tidak berventilasi), dan kemudian memasukkan campuran komposisi atmosfer yang diinginkan yang sudah jadi dari luar. Secara umum, penurunan konsentrasi oksigen dan peningkatan konsentrasi karbon dioksida akan bermanfaat terhadap kebanyakan komoditi. campuran gas yang direkomendasi untuk penyimapanan dan transportasi atmosfer terkendali dan atmosfer termodifikasi bagi berbagai komoditi, Pemilihan film polimerik terbaik untuk setiap komoditi/kombinasi ukuran kemasan tergantung pada permeabilitas film dan laju respirasi pada kondisi waktu/suhu yang dinginkan selama penanganan. Penyerap oksigen, karbon dioksida dan/atau etilen dapat digunakan dalam kemasan atau kontainer untuk membantu menjaga komposisi atmosfer yang diinginkan. Pengemasan dengan atmosfer termodifikasi hendaknya selalu dipandang sebagai tambahan untuk pengelolaan suhu dan kelembaban nisbi yang baik. Perbedaan antara manfaat dan kerugian konsentrasi dari oksigen dan karbondioksida untuk setiap jenis produk adalah relatif kecil, sehingga tindakan sangat hati-hati harus dilakukan jika menggunakan teknologi ini.