Active Packaging untuk Buah Duku

Posted: Sabtu, 01 November 2008 by smarters06 in Label:
3

Siapa yang tidak kenal buah duku? Buah asli daerah tropis dengan nama Latin Lansium domesticum Corr. ini berbuah musiman. Di Indonesia buah duku unggul nasional ‘Komering’ sudah tidak asing lagi,
dan langsung terasosiasikan dengan daerah Palembang.
Begitu terkenalnya duku ’Komering’ sehingga walaupun sebenarnya terdapat duku unggul nasional lain yang kualitasnya bersaing, misalnya duku unggul nasional ’Sabu’ dari Lampung, penjaja buah duku masih gamang memasarkan sesuai dengan asal panennya dan lebih memilih memasarkannya sebagai ’Komering’. Padahal di Lampung pun, dan kemungkinan di daerah lain, terdapat tanaman duku dengan produksi ratusan ton yang membanjiri kota-kota besar, terutama Jakarta dan Bandung, yang diklaim sebagai ’Komering’.
Begitulah konsumen. Selain sulit membedakan yang mana ‘Komering’, ’Sabu’, atau duku lainnya, buah duku 100% tak berbiji pun sangat sulit ditemui lagi.

Penjaja dan konsumen buah duku perlu diberi pencerahan bahwa buah duku tergolong ke dalam buah yang memiliki masa simpan yang singkat. Buah duku akan berwarna coklat setelah 4 hari dalam penyimpanan konvensional pada suhu ruang (Widodo dkk., 2000; Widodo, 2004, 2005a dan b).
Pengalaman penelitian (Widodo dan Zulferiyenni, 2008) menunjukkan bahwa buah duku yang disimpan tanpa kemasan
apa pun di ruang ber-AC, dengan suhu berkisar 20ÂșC dan tanpa pelembab ruangan, kulit buahnya akan berubah coklat dalam semalam. Pertanyaan yang muncul adalah: ”Bagaimana cara memperpanjang masa simpan duku sekaligus mempertahankan mutu pascapanennya?”

Teknologi pengemasan dalam penanganan pascapanen untuk memperpanjang masa simpan buah pada umumnya melibatkan teknologi modifikasi komposisi udara di sekelilingnya. Teknologi ini terbagi dua, aktif dan pasif.
Digolongkan aktif jika ada usaha pengendalian komposisi udara selama masa simpannya dari luar sistem (kemasan atau ruang simpan). Dalam teknologi pengemasan aktif, komposisi udara (terutama O2 dan CO2) dan bahkan suhu dikendalikan secara otomatis.
Teknologi semacam ini biasanya dikenal sebagai teknologi penyimpanan dalam atmosfer terkendali (Controlled Atmosphere Storage/CAS). Sebaliknya, jika tidak ada pengendalian semacam itu (bersifat pasif), artinya begitu buah dimasukkan ke dalam sistem maka proses metabolisme buah itulah yang akan mempengaruhi langsung komposisi udara di dalam sistem, dikenal sebagai teknologi penyimpanan dalam atmosfir termodifikasi (Modified Atmosphere Storage/MAS atau Modified Atmosphere Packaging/MAP). Lalu, apa itu teknologi active packaging?

Teknologi active packaging
Dalam teknologi active packaging, komposisi udara di dalam kemasan diubah dengan memasukkan bahan tambahan (additives) ke dalam kemasan. Dalam perkembangannya, bahan tambahan tersebut dimasukkan menjadi bagian integral di dalam struktur bahan kemasan (Han, 2002; Vermeiren dkk., 1999). Fungsi bahan tambahan tersebut adalah untuk
memperpanjang masa simpan dan mempertahankan mutu produk.

Oleh karena itu, jika dilihat dari proses modifikasi udara di sekeliling produk, teknologi active packaging
masih tergolong ke dalam teknologi pasif MAS/MAP. Untuk bahasan selanjutnya, yang dimaksud dengan teknologi
pengemasan aktif adalah active packaging ini.

Teknologi pengemasan aktif ini pada awalnya berkembang pada bidang penyimpanan bahan pangan jadi dan pengemasan
anggur (wine). Konsumen bahan pangan semakin lama memerlukan bahan pangan dengan mutu kesegaran yang semakin baik. Selain itu, dengan berbagai perkembangan teknik penjualan dan distribusi semakin memperluas jarak distribusi dan memperlama masa simpan berbagai produk dengan kebutuhan suhu simpan yang berbeda. Konsep pengemasan tradisional, sebagaimana MAS/MAP, dianggap kurang dapat menjawab kebutuhan tersebut.

Pengemasan aktif adalah suatu konsep inovatif yang mengubah kondisi pengemasan untuk memperlama masa simpan atau meningkatkan penampakan dan keselamatan produk, dan sekaligus mempertahankan mutu produk tetap tinggi. Untuk itu, ke dalam kemasan dimasukkan bahan tambahan yang mampu mengatasi kekurangan dalam MAS/MAP. Berbagai bahan tambahan yang dikenal saat ini dapat berfungsi secara khusus, misalnya mampu menyerap O2 dan etilen, menyerap dan melepas CO2,
mengatur kelembapan, bersifat antimikroba, melepas antioksidan, melepas atau penyerap flavor atau bau.
Artikel ini akan memfokuskan pada bahasan tentang penyerap O2 dan etilen, khususnya perkembangan aplikasinya dalam teknologi pascapanen buah duku.

Penyerap oksigen (oxygen scavenger)
Oksigen terlibat langsung dalam respirasi. Penurunan konsentrasi O2 (atau sebaliknya, peningkatan konsentrasi CO2) hingga konsentrasi yang belum memicu terjadinya fermentasi menjadi salah satu parameter utama teknologi pengemasan buah. Pada umumnya, penurunan O2 akan menurunkan laju respirasi, yang selanjutnya akan menghambat pemasakan buah,
sehingga mampu memperpanjang masa simpannya.

Walaupun bahan pangan dapat dikemas dengan teknologi MAP atau bahkan dalam kemasan vakum, cara–cara tersebut tidak menjamin dapat menghilangkan O2 secara sempurna. Selain itu, O2 yang mampu menembus plastik kemasan tidak mampu dihilangkan dengan teknologi kemasan tersebut. Untuk itu diperlukan penyerap oksigen yang mampu menyerap O2 pascakemas di dalam kemasan.

Pada umumnya teknologi penyerapan oksigen menggunakan satu atau lebih konsep berikut ini: oksidasi asam askorbat, oksidasi serbuk Fe, oksidasi pewarna peka-cahaya, oksidasi enzimatik (misalnya enzim glukose oksidase dan alkohol oksidase), asam lemak tak jenuh (misalnya asam oleat atau linolenat, dan ragi (yeast). Di antara bahan tambahan tersebut, asam askorbat (vitamin C) dianggap yang paling luas penerimaannya oleh konsumen. Adapun reaksi yang akan terjadi dengan asam Laskorbat adalah: asam L-askorbat + O2  asam dehidro L-askorbat + H2O, dengan bantuan enzim
(oksidase atau peroksidase). Artinya, dengan keberadaan asam L-askorbat aktif, O2 di dalam kemasan akan
menurun karena digunakan untuk mengoksidasi asam L-askorbat. Akibatnya, respirasi buah akan menurun, dan masa simpan dapat diperpanjang.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dengan menggunakan duku ‘Sabu’ (Widodo dkk., 2007a dan 2007b) diperoleh hasil bahwa asam L-askorbat dengan bobot 6 mg (konsentrasi 40% dan volume 15 ml) adalah bobot asam L-askorbat yang paling efektif sebagai bahan aditif penyerap O2 pada pengemasan aktif buah duku.
Bahan aditif asam L-askorbat ini mampu memperpanjang masa simpan 407,11 g buah duku di dalam kemasan-kedap dengan volume 2.064,59 cm3 hingga 9 hari. Masa simpan ini tampaknya masih dapat diperpanjang hingga 11 hari sebagaimana yang diperoleh pada penelitian sebelumnya dengan menggunakan duku ‘Komering’ (Widodo, 2004). Bahan aditif ini dapat diterapkan baik di dalam kemasan kedap udara maupun kemasan plastik (wrapping film) dua lapis. Untuk mengaktifkan oksidasi asam L-askorbat dapat digunakan beberapa tetes jus jeruk (Widodo, 2005a).

Penyerap etilen (ethylene scavenger)
Etilen adalah hormon tanaman berbentuk gas yang mampu mempercepat respirasi yang mengarah kepada pelunakan jaringan, pemasakan dan senesen (proses kematian sel dan jaringan) buah. Walaupun pada beberapa penggunaan, pengaruh etilen tergolong positif, misalnya untuk degreening buah jeruk dan perangsangan pembungaan pada budidaya nanas, akumulasi etilen lebih lanjut sering menimbulkan kerusakan pascapanen buah sehingga dianggap merugikan. Buah duku memproduksi etilen 2-6 l/kg. Etilen ini akan mendorong proses senesen prematur. Untuk memperpanjang masa simpan dan mempertahankan mutu baik secara visual maupun organoleptik, akumulasi etilen di dalam kemasan mutlak harus dihindari.
Untuk menciptakan kondisi kemasan bebas etilen, berbagai senyawa penyerap etilen dimasukkan ke dalam kemasan untuk membentuk pengemasan aktif. Dibandingkan dengan bahan aditif penyerap oksigen yang banyak macamnya, penyerap etilen hanya terdiri dari tiga macam, yaitu penyerap etilen berbahan dasar (1) KMnO4, (2) karbon aktif, misalnya berisi PdCl, dan (3) mineral halus, seperti zeolit, monmorilonit, bentolit, aluminosilikat yang dimasukkan sebagai bahan pembentuk kemasan film plastik. Di dalam artikel ini hanya akan dibahas penyerap etilen berbahan dasar KMnO4,
sebagaimana yang telah dilaporkan oleh Widodo (2005a dan b) dan Widodo dkk. (2007b).

Penyerap etilen berbahan dasar kalium permanganat (KMnO4) adalah yang paling populer. Reaksi selama proses penyerapan etilen akan terjadi secara berantai sebagai berikut.

1. 3C2H4 + 2KMnO4 + H2O  2MnO2 + 3CH3CHO + 2KOH
2. 3CH3CHO + 2KMnO4 + H2O  3CH3COOH + 2MnO2 + 2KOH
3. 3CH3COOH + 8KMnO4  6CO2 + 8MnO2 + 8KOH + 2H2O
Jika reaksi (1—3) disusun ulang akan diperoleh reaksi (4) sebagai berikut.
4. 3C2H4 + 12KMnO4  12MnO2 + 12KOH + 6CO2 Namun KOH yang terbentuk di reaksi (1) dan (2) bisa juga bereaksi dengan asam asetat (CH3COOH) yang dihasilkan dari reaksi (2), sebagaimana reaksi (5) berikut ini.
5. 3CH3COOH + 3KOH  3CH3COOK + 3H2O Sehingga jika jalur reaksi (1), (2), dan (5) digabung akan diperoleh
reaksi (6) sebagai berikut.
6. 3C2H4 + 4KMnO4  3CH3COOK + 4MnO2 + KOH + H2O
Perubahan intensitas warna dari warna ungu ke coklat memperlihatkan penurunan kapasitas penyerap etilen golongan ini.

Berdasarkan penelitian Widodo (2005b) diperoleh hasil bahwa KMnO4 bersifat efektif jika diberikan sampai sebanyak total 200 mg KMnO4 per 368,59 g duku per 2064,59 cm3 ruang kemasan-kedap, yang mampu memperpanjang masa simpan buah duku dari 3—5 hari (3 hari tanpa kemasan, 5 hari dalam kemasan kedap tanpa KMnO4) menjadi 9 hari.

Rekomendasi mengatasi permasalahan
Di dalam perkembangan penelitiannya (Widodo dkk. 2007b), bahan aditif asam L-askorbat ternyata terbukti lebih
efektif dibandingkan KMnO4 (Widodo, 2005b). Hal ini didasarkan pada pertimbangan bahwa baik bahan aditif asam L-askorbat maupun KMnO4 sama efektifnya dalam memperpanjang masa simpan duku dan mempertahankan kandungan asam L-askorbat dalam buah.
Namun tingkat kemanisan buah duku dengan bahan aditif asam L-askorbat terbukti lebih tinggi daripada yang berbahan aditif KMnO4 (Widodo dkk. 2007b). Selain itu, dibandingkan dengan KMnO4, bahan aditif asam L-askorbat tampaknya lebih aman, baik dari segi kesehatan maupun lingkungan.

Dalam aplikasinya, baik asam L-askorbat maupun KMnO4 berbentuk cair. Oleh karena itu, mereka memerlukan bahan penyerap (adsorbers). Bahkan untuk KMnO4, bahan penyerap menjadi sangat penting karena KMnO4 bersifat racun sehingga dalam aplikasinya tidak boleh terkontak langsung dengan bahan pangan.

Bahan penyerap yang baik haruslah bersifat inert (tidak bereaksi) dan berluas-permukaan besar. Bahan-bahan seperti perlit, alumina, silika gel, vermikulit, karbon aktif atau selit telah digunakan secara komersial. Namun demikian, pada dasarnya bahanbahan lokal yang mempunyai sifat tersebut dapat digunakan sebagai bahan penjerap. Spon (sering disebut oase, sebagai penegak dasar bunga pada vas bunga) dan batu apung terbukti mampu bersaing dengan silica gel dan vermikulit sebagai bahan penjerap (Widodo, 2005a). Daya serap keduanya adalah sebagai berikut:
spon 1 ml/cm3, dan batu apung 0,3 ml/cm3.

Teknologi pengemasan duku dengan tujuan untuk memperpanjang masa simpan tampaknya akan terkendala oleh kepekaan kulit duku terhadap CO2. Penelitian duku hingga kurun 4 tahun terakhir ini (Widodo, 2004; 2005a dan b; Widodo dkk., 2007a dan b; Widodo dan Zulferiyenni, 2008) telah mampu memperpanjang masa simpan duku 9—25 hari. Rentang masa simpan ini tampaknya sudah maksimal mengingat pola respirasi duku menunjukkan mulai terjadinya fermentasi antara masa simpan 25—30 hari (Widodo dan Zulferiyenni, 2008). Satu-satunya kendala adalah terjadinya pencoklatan kulit buah duku segera setelah duku dikeluarkan dari kemasannya (diistilahkan sebagai browning pascakemas).
Proses ini mampu diperlambat dari awalnya 10 detik hingga menjadi 24,46 menit dengan tambahan perlakuan
pelapisan duku dengan chitosan (Widodo dan Zulferiyenni, 2008).
Pada tahun-tahun mendatang penelitian browning pascakemas pada duku tampaknya harus lebih mendapat perhatian.

3 komentar:

  1. terimakasih, artikel menarik yang saya butuhkan,...

  1. trims..bro,,dibutuhkan kembali artikel terbarunya,,,