Teknologi Pengolahan Hasil Hortikultura Bagian 1
Teknologi pasca panen adalah cara, metode atau teknik yang digunakan dalam menangani hasil hortikultura yang telah dipanen agar kerusakan pasca panen menurun, masa simpan dalam keadaan segar menjadi lebih lama, mutu lebih baik, penampilan dalam keadaan segar lebih menarik, dan penanganan oleh konsumen lebih mudah.
Penurunan Kerusakan Pasca Panen dan Perpanjangan Masa Simpan
Pada saat panen dan pasca panen, hasil hortikultura dapat mengalami kerusakan fisik misalnya karena tergores, sobek, memar, benturan dan jatuh. Kerusakan fisiologis juga akan terjadi karena reaksi biokimia di dalam sel dan jaringan sehingga terjadi perubahan-perubahan pada warna, tekstur, dan rasa. Berat bahan dapat berkurang karena penguapan air dari bahan. Mikroorganisme dan serangga yang terbawa pada saat panen, atau mengkontaminasi bahan setelah panen dapat menyebabkan kerusakan. Kerusakan-kerusakan tersebut dapat dikurangi dan ditunda dengan menerapkan cara penanganan yang baik pada saat panen dan pasca panen. Memberi perlakuan dan perlindungan tertentu pada hasil hortikultura adalah salah satu contoh penanganan yang baik, misalnya memberi bahan yang dapat mengurangi energi benturan, membuang bagian-bagian yang rusak, membersihkan dan mencuci bahan dengan air yang telah diberi desinfektan, dan menyimpan bahan pada suhu rendah.
Peningkatan Penampilan dan Kemudahan Penanganan oleh Konsumen
Hasil hortikultura yang telah dipanen, sering tampak kotor karena terdapat bagian-bagian yang rusak, atau terkontaminasi kotoran. Penyiangan bagian-bagian yang rusak, pembersihan dan pencuciaan dapat meningkatkan penampilan hasil hortikultura sehingga tampak lebih menarik. Perlakuan tersebut juga memudahkan konsumen dalam menangani bahan karena mereka tidak perlu lagi melakukan penyiangan dan pembersihan bahan ketika melakukan pengolahan.
Perubahan pada Masa Pasca Panen
Proses metabolisme yang ditandai dengan adanya respirasi akan mendorong terjadinya perubahan fisiologis, fisik dan kimia pada bahan. Senyawa-senyawa di dalam bahan dapat berubah jenis dan jumlahnya seiring dengan proses metabolisme. Perubahan itu pada akhirnya menuju kepada kerusakan pada bahan.
1.Faktor-Faktor yang Berpengaruh pada Masa Pasca Panen
Berbagai faktor internal dan eksternal dapat berpengaruh terhadap hasil hortikultura pada masa pasca panen. Faktor internal adalah proses metabolisme yang terjadi pada sel dan jaringan bahan. Sedangkan faktor eksternal adalah lingkungan biotik seperti serangga, tikus dan mikroba, serta lingkungan abiotik seperti suhu, kelembaban dan komposisi gas pada udara ruang penyimpanan.
Faktor abiotik seperti kondisi udara di ruang penyimpanan dapat mempengaruhi proses metabolisme. Misalnya pada suhu yang lebih tinggi, laju metabolisme akan lebih tinggi pula. Faktor biotik, seperti serangga dan mikroba akan mengkonsumsi jaringan bahan untuk pertumbuhannya. Populasi mikroba dan serangga pada bahan biasanya seiring dengan peningkatan kerusakan pada bahan. Faktor biotik juga dapat dipengaruhi oleh faktor abiotik, misalnya pada suhu rendah kebanyakan mikroba menjadi turun aktivitasnya.
a) Metabolisme pada Sayur dan Buah
Cara yang paling mudah untuk mempelajari metabolisme hasil hortikultura adalah dengan mengamati produksi karbondioksida dan gas etilen; perubahan warna dan komposisi bahan; pertambahan ukuran bahan dan perkecambahan.
Produksi Karbondioksida
Pada masa pasca panen, jaringan sayur dan buah masih terus melangsungkan metabolisme, di antaranya adalah respirasi yang memerlukan oksigen dan menghasilkan gas karbondioksida. Respirasi dapat menyebabkan berkurangnya kandungan zat gizi, perubahan flavor dan rasa; dan berkurangnya berat bahan. Berdasarkan laju produksi karbondioksida, beberapa jenis sayur dan buah dapat dikelompokkan seperti Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1. Pengelompokan hasil hortikultura berdasarkan laju produksi karbondioksida
Kelompok Respirasi Laju Produksi CO2 pada 5oC (mg.kg-1.jam-1) Komoditi
Sangat rendah <5 Kurma, sayur dan buah kering, kacang Rendah 5-10 Seledri, jeruk, bawang putih, bawang merah, pepaya, nenas, kentang, ubijalar, semangka Sedang 10-20 Pisang, kubis, wortel (tanpa daun), ketimun, tomat, mangga Tinggi 20-40 Alpokat, wortel (tanpa daun), Kembang kol, bawang daun, selada Sangat tinggi 40-60 Brokoli, bunga potong Sangat tinggi sekali >60 Jamur, bayam, jagung manis
Produksi Etilen
Etilen adalah sejenis hormon bagi tanaman yang mempengaruhi proses metabolisme tanaman. Senyawa ini diproduksi oleh jaringan tanaman. Pada buah tertentu, jumlah gas etilen yang diproduksi meningkat tajam pada saat pematangan. Buah seperti ini digolongkan sebagai buah klimaterik. Buah yang produksi etilennya tidak menunjukan peningkatan yang besar pada saat pematangan digolongkan sebagai buah non klimaterik. Pada Tabel 2 dapat dilihat beberapa jenis buah golongan klimaterik dan non klimaterik.
Tabel 2. Beberapa buah golongan klimaterik dan non klimaterik.
Klimaterik Non Klimaterik
Apokat Sirsak Jeruk Salak
Pisang Nenas Jambu air
Durian Semangka Belimbing
Jambu biji Rambutan Sukun
Nangka Markisa Jeruk besar
Mangga Manggis Rambutan
Pepaya Duku Sawo
Perubahan Warna
Proses metabolisme dapat menyebabkan perubahan pada warna sayur dan buah sebagai berikut:
1. Kerusakan khlorofil. Kerusakan khlorofil menyebabkan bahan kehilangan warna hijau yang dikehendaki pada buah dan tidak dikehendaki pada sayur.
2. Pembentukan karotenoid. Pembentukan karotenoid ditandai dengan munculnya warna kuning dan orange yang seringkali dikehendaki seperti pada pisang, jeruk, pepaya, markisa, nenas dan tomat.
3. Pembentukan antosianin. Pembentukan antosianin ditandai dengan munculnya warna merah dan biru seperti yang terjadi pada terung pirus, dan apel.
4. Perubahan antosianin dan senyawa fenolik. Perubahan ini menyebabkan terjadinya pencoklatan pada sayur dan buah.
Perubahan Komposisi
Komposisi kimia bahan juga berubah pada masa pasca panen, seperti pati berubah menjadi gula atau sebaliknya, kerusakan pektin dan asam organik. Pada Tabel 3. Perubahan pada sayur dan buah pada masa pasca panen dapat dilihat berbagai perubahan yang terjadi pada buah dan sayur pada masa pasca panen.
Tabel 3. Perubahan pada sayur dan buah pada masa pasca panen
No Perubahan Contoh Komoditi
1 Pati menjadi gula Dikehendaki: pisang, durian, mangga, nenas
2 Gula menjadi pati Dikehendaki: kentang
Tidak dikehendaki: jagung manis
3 Pektin tidak larut menjadi senyawa pektin yang larut Hampir pada semua buah dan sayur (perubahan ini sampai tingkat tertentu adalah dikehendaki
4 Peningkatan lignin Wortel, lobak
5 Perubahan asam organik, senyawa N, dan lipid menjadi senyawa flavor Hampir pada semua buah
6 Penuruan kadar vitamin C Hampir pada semua buah dan sayur
Pertumbuhan dan Perkecambahan
Berbagai hasil hortikultura tetap menunjukkan pertumbuhan atau bertunas pada masa pasca panen. Kentang, bawang merah, bawang putih dan komoditi umbi lainnya dapat bertunas dan akhirnya membusuk. Beberapa sayur seperti asparagus, bayam, dan kangkung dapat terus tumbuh sehingga bentuknya berubah, menjadi lebih alot dan rasa kurang enak. Bunga potong, misalnya gladiol yang diletakkan secara horizontal menunjukkan gejala geotropik sehingga tampak bengkok.
b) Pengaruh Lingkungan
Suhu, kelembaban, komposisi gas, dan kandungan etilen pada ruang penyimpanan, serta cahaya dapat berpengaruh terhadap komoditi hortikultura yang sedang disimpan. Bahan-bahan kimia tertentu juga dapat ditambahkan untuk memperpanjang masa simpan atau meningkatkan ketahanan terhadap serangga dan mikroba.
Suhu
Untuk mendapatkan masa simpan yang relatif panjang, komoditi hortikultura harus disimpan pada suhu optimum tertentu. Jika penyimpanan tidak dilakukan pada suhu optimum, maka berbagai kerusakan dapat terjadi. Penyimpanan di atas suhu optimum, akan mempercepat kerusakan bahan. C di atas suhu optimum,°Biasanya, setiap kenaikan 10 maka kerusakan terjadi dua kali lebih cepat. Kerusakan tersebut dapat berupa kerusakan fisiologis dan kerusakan patologis.
Kelembaban
Laju transpirasi tergantung kepada kelembaban relatif udara pada ruang penyimpanan bahan. Pada ruang dengan kelembaban relatif yang rendah, laju transpirasi akan tinggi sehingga bahan akan kehilangan berat dengan cepat. Sedangkan pada ruang dengan kelembaban relatif yang tinggi, kerusakan patologis oleh mikroba dapat berlangsung lebih cepat.
Komposisi Udara
Komposisi oksigen dan karbondioksida udara pada ruang penyimpanan dapat mempengaruhi laju kerusakan pada bahan. Walaupun pengaruh komposisi udara berbeda terhadap jenis komoditi yang berbeda, pada umumnya laju metabolisme dan kerusakan patologis dapat dikurangi dengan menyimpan bahan pada ruang dengan kadar karbondioksida yang lebih tinggi dan oksigen yang lebih rendah.
Etilen
Etilen dapat memberikan pengaruh yang diharapkan atau yang tidak diharapkan. Pemberian etilen dapat mempercepat pematangan buah dengan warna yang lebih seragam. Sebaliknya, pemberian etilen yang berlebihan dapat menyebabkan kerusakan fisiologis pada buah dan sayur.
Cahaya
Cahaya pada intensitas tertentu atau cahaya matahari langsung dapat menyebabkan kulit kentang menjadi hijau karena terbentuknya khlorofil; dan juga beracun karena terbentuknya solanin. Sayur-sayuran yang dipanen bersama akarnya akan menunjukkan gejala liototropik dimana bagian tanaman membengkok ke arah cahaya.
2. Kerusakan Pasca Panen
Kerusakan pada masa pasca panen dapat dibagi atas tiga golongan, yaitu kerusakan fisiologis, kerusakan fisik dan kerusakan patologis. Kerusakan fisiologis terjadi jika bahan berada pada suhu penyimpanan yang tidak cocok.
a) Kerusakan Fisiologis
Bahan yang disimpan pada suhu terlalu dingin dimana air bahan membeku, maka di dalam jaringan bahan akan terbentuk kristal es yang cukup tajam untuk merusak sel dan jaringan bahan. Kerusakan ini disebut kerusakan beku.
C atau°Bahan yang disimpan dingin (di atas suhu beku) dan di bawah 5 pada suhu yang tergantung kepada jenis bahan dapat mengalami kerusakan dingin. Kerusakan ini akan berupa perubahan warna, bercak lunak pada permukaan, tidak bisa matang, penyimpangan flavor, dan meningkatnya pertumbuhan kapang yang secara normal tidak terdapat pada bahan. Kerusakan ini akan lebih besar jika suhu penyimpanan turun naik, atau bahan dikeluarmasukkan dari ruang pendingin.
Kerusakan panas terjadi jika bahan langsung terkena cahaya matahari yang cukup lama atau suhu relatif tinggi. Kerusakan ini berupa perubahan warna (biasanya warna semakin pucat).
b) Kerusakan Fisik
Berbagai kerusakan fisik yang dapat terjadi berupa luka, goresan, memar, retak dan pecah akibat benda tajam, gesekan, dan benturan. Jaringan yang mengalami kerusakan fisik akan mengalami pencoklatan, lebih rentan terhadap serangan mikroba, dan mempercepat laju metabolisme.
Kerusakan fisik yang lain adalah berkurangnya berat bahan yang disebabkan oleh transpirasi atau penguapan air yang dapat terjadi selama pasca panen. Perubahan berat juga akan diikuti dengan terjadinya kerut, layu, dan kehilangan kerenyahan. Transpirasi dipengaruhi oleh faktor internal bahan seperti morfologi, luas permukaan, adanya luka dan tingkat kematangan; serta faktor eksternal berupa suhu, kelembaban dan aliran udara dimana bahan disimpan.
c) Kerusakan Patologis
Berbagai mikroba dapat menyerang bahan pada masa pasca panen. Serangan ini akan merusak bahan sehingga dapat menyebabkan kerusakan fisiologis dan fisik. Bahan yang masih segar dan sehat mempunyai daya tahan yang tinggi terhadap serangan mikroba. Semakin lama sejalan dengan peningkatan kematangan, bahan semakin rentan terhadap mikroba. Pada saat bahan berada pada masa senescen, bahan paling rentan dengan serangan mikroba.
3. Panen
Panen adalah proses pemungutan hasil dari tanaman sayur dan buah. Untuk memperoleh hasil yang optimal, maka panen harus memperhatikan hal-hal berikut:
1. Waktu panen
2. Alat yang digunakan untuk panen
3. Perlindungan terhadap kontaminasi dan kerusakan fisik.
4. Cara panen
a) Penentuan Waktu Panen
Komoditi sayur dan buah hendaknya dipanen pada waktu panen yang tepat. Untuk setiap tanaman, waktu panen pada umumnya ditentukan secara visual, misalnya dengan memperhatikan warna luar dan ukuran bagian tanaman yang akan dipanen. Penentuan waktu panen yang lebih tepat adalah dengan melakukan analisa kimia terhadap kandungan senyawa tertentu atau terhadap perbandingan antara produksi karbondioksida dan konsumsi oksigen. Waktu panen juga dapat ditentukan dengan mencatat umur buah sejak bunga mekar, sejak tanaman ditanam, atau semenjak biji tanaman disemai (Tabel 4).
Tabel 4. Penentuan waktu panen berdasarkan pengamatan visual pada hasil sayur dan buah di Sumatera Barat
Tanaman Pengamatan Visual Perkiraan Umur
Sayur
1. Kubis
Kumpulan daunnya telah padat
3-4 bulan sejak semai
2. Kentang Daunnya telah menguning dan mengering, batang berubah warna dari hijau menjadi kekuning-kuningan dan kulit umbi tidak mudah lecet. 3 – 4 bulan tergantung varietasnya
3. Cabe besar Warna merah pada buah tampak dominan (60% warna merah) ............
4. Tomat Buah matang hijau sampai matang merah tergantung tujuan pemasaran 83 – 140 hari setelah semai, tergantung varietas
5. Bawang merah Daun mulai layu dan menguning sekitar 70-80% .........
6. Ketimun Buah sudah cukup besar tetapi masih muda, biji belum mengeras, kulit buah masih berwarna hijau sesuai jenisnya 55 – 65 hari setelah tanam
7. Terung Buah sudah cukup besar tetapi masih muda, biji belum mengeras, kulit buah masih berwarna ungu sesuai jenisnya 3,5 bulan
8. Bawang daun
9. Buncis Polong sudah mendekati ukuran maksimum, tetapi biji belum membesar, polong mudah dipatahkan dan belum berserat 12-14 hari setelah berbunga
10. Wortel Daun tua berjumlah 3-5 helai 90-97 hari setelah tanam
11. Kacang panjang Polong sudah mendekati ukuran maksimum, tetapi biji belum membesar, polong mudah dipatahkan dan belum berserat
12. Petsai / sawi
13. Kembang kol Bunga tampak kompak dan warnanya cemerlang
14. Kangkung
15. Bayam Tinggi tanaman antara 15-20 cm, belum berbunga 25-35 hari
16. Pare Buah sudah cukup besar tetapi masih muda, biji belum mengeras, kulit buah masih berwarna hijau sesuai jenisnya
17. Cabe rawit
18. Labu siam
19. Bawang putih
20. Kacang merah Daun mulai menguning dan mengering, polong telah berubah warna dari hijau menjadi kuning atau kuning kecoklatan, biji telah berisi penuh, kulit biji mengkilat 3 bulan sejak tanam
21. Lobak Umbi yang terbentuk sudah cukup besar 2 bulan sejak tanam
22. Oyong Buah sudah cukup besar tetapi masih muda, biji belum mengeras, kulit buah masih berwarna ungu atau ungu sesuai jenisnya
23. Jamur
Buah
1. Markisa
Warna kulit berubah dari ungu hijau menjadi hijau kekuning-kuningan dan tangkai buahnya mengerut.
3-4 bulan setelah berbunga
2. Durian Berbau tajam pada ujung buah, bila diketuk akan terdengar dentang udara antara isi dan kulit 140-150 hari setelah berbunga
3. Rambutan Buah yang masak di pohon (sekitar 80 -90% kulit buah telah berubah warna)
Merah kekuning-kuningan sampai merah (rambutan varietas berkulit dan berambut merah)
Kuning kehijauan sampai kuning (rambutan varietas berkulit dan berambut kuning)
Hijau kekuningan sampai kuning kemerahan ( rambutan varietas rapiah) 90 – 120 hari setelah bunga mekar atau sekitar 15 – 18 minggu setelah penyerbukan
4. Pisang Matang hijau ditandai dengan penampang melintang buah yang membulat, tidak persegi, ada buah yang mulai menguning pada tandan buah
5. Jeruk
6. Alpokat Kulit buah berwarna sedikit terang/cerah, tangkai buah mengering
7. Mangga Warna hijau gelap menjadi hijau cerah atau kekuningan, permukaan kulit tampak seperti dilapisi lilin dan dua belah pipi mangga tanpak padat berisi (gemuk) 75-120 hari dari bunga mekar tergantung varietasnya
8. Manggis Kulit buah berwarna ungu kemerah-merahan hingga merah, tergantung tujuan pemasaran nya 120-150 hari setelah berbunga
9. Semangka Tangkai buah berubah menjadi kecoklatan, kulit buah yang berada di tanah berubah dari putih kekuningan dan jika dipukul dengan jari bunyi buah keras. 75 – 100 hari setelah tanam, tergantung jenisnya
10. Duku
11. Sawo Kulit berwarna coklat muda, daging buah agak lembek, ukuran buah maksimal, mudah dipetik dan getahnya relatif sedikit Berbuah setelah 4-5 tahun
12. Melinjo Kulit luar berwarna kuning kemerahan atau merah dan bijinya keras Berbuah setelah 4-6 tahun
13. Nangka Tangkai buah sudah menguning, daun dekat tangkai buah menguning dan gugur, kulit buah berwarna kuning kecoklatan, jika dipukul terdengar bunyi berrongga. 8 bulan sejak berbunga
14. Petai
15. Pepaya Sebagian kulit buah mulai berubah warna menjadi kuning atau orange
16. Salak Sisik telah jarang, warna kulit buah merah kehitaman atau kuning tua, bulu telah hilang, ujung kulit buah meruncing serta lunak ditekan, warna mengkilat, mudah lepas dari tandan dan beraroma salak 6 bulan setelah bunga mekar
17. Jambu air
18. Bengkuang Ukuran normal diameter 7-10 cm 4-5 bulan
19. Nenas Mahkota buah terbuka, tangkai buah lebih mengkerut, dan sebagian kulit buah mulai berubah warna menjadi kuning atau orange 12-24 bulan tergantung jenisnya
20. Jambu biji
21. Belimbing
22. Sukun 3 bulan setelah berbunga
23. Sirsak
24. Jeruk besar Bulu halus pada buah sudah hilang sehingga tidak kasat, lekukan buah sudah merata, buah jeruk terasa berat/berisi. 6-8 bulan setelah bunga mekar
b) Cara Panen
Panen merupakan proses pemungutan bagian tertentu dari tanaman hidup. Panen dilakukan terhadap bagian tanaman yang kematangan, kemasakan atau kondisi fisik dan kimianya telah memenuhi syarat tertentu. Pada saat panen harus dihindarkan terjadinya luka, memar, gores dan pecah. Karena itu, panen harus dilakukan dengan hati-hati. Penggunaan alat tertentu mungkin dianjurkan agar panen dapat dilakukan dengan cepat, mudah dan tidak menimbulkan kerusakan fisik pada hasil panen. Untuk menghindarkan kerusakan akibat transpirasi yang tinggi, panen dianjurkan pada pagi hari ketika cahaya matahari belum bersinar terik; dan hasil yang telah dipanen hendaknya diletakkan pada tempat yang teduh yang tidak terkena cahaya matahari langsung.
4. Teknologi Pasca Panen
Teknologi pasca panen mencakup pengumpulan, pemilahan, pembersihan, pencucian, pemeringkatan, dan penyimpanan. Semua kegiatan tersebut bertujuan untuk memperoleh bahan segar yang tampak bersih dan menarik, serta umur simpan yang lebih panjang.
a) Pengumpulan
Setelah panen, biasanya buah dan sayur diangkut dari kebun ke lokasi pengumpulan sebelum dijual ke pedagang pengumpul atau di bawa ke pasar untuk dijual. Proses pengumpulan ini harus memperhatikan jarak dan kondisi jalan ke tempat pengumpulan, wadah atau kemasan, alat angkut dan pekerja yang menangani pengumpulan. Jarak yang relatif jauh dan kondisi jalan yang buruk dapat mempertinggi kerusakan. Demikian juga dengan wadah atau kemasan yang tidak sesuai, misalnya wadah yang kasar untuk buah tomat dapat merusak bahan yang diangkut. Pekerja yang ceroboh dan kurang bertanggungjawab juga dapat mempertinggi kerusakan selama pengangkutan.
Tempat pengumpulan juga merupakan faktor yang perlu diperhatikan. Tempat pengumpulan tidak boleh terkena cahaya matahari langsung, harus terlindung dari hujan dan angin, bersih, dan tidak ada bagian-bagian yang dapat merusak bahan secara fisik (gores dan luka).
b) Pemilahan
Pemilahan dilakukan untuk memisahkan buah dan sayur yang cacat (misalnya luka, memar, pecah, gores, busuk, dan berlobang), dan yang tidak memenuhi syarat mutu tertentu (misalnya ukuran terlalu kecil, terlalu besar, terlalu tua, atau terlalu matang). Pemilahan ini dapat dilakukan secara langsung pada saat panen, di tempat pengumpulan atau pada tempat khusus.
c) Pembersihan dan Pencucian
Setelah pemilahan, sayur dan buah hendaknya segera dibersihkan dari segala kotoran yang menempel. Jika harus digosok atau dilap, hendaknya menggunakan lap yang bersih dan lembut sehingga tidak menyebabkan gores dan luka pada sayur dan buah.
Pada umumnya, sayur yang telah dipilah juga perlu dicuci dengan air bersih yang mengalir. Jika sayur hendak dikonsumsi segar sebagai lalap, setelah dicuci bersih, bahan direndam selama 10 menit di dalam air yang telah diberi kaporit (natrium hipokhlorit) 0,1%. Tujuannya adalah untuk mematikan mikroba dan parasit yang tidak mungkin dihilangkan hanya dengan pencucian dengan air biasa. Buah tertentu juga perlu dicuci seperti pisang, mangga dan pepaya. Pencucian bertujuan permukaan kulit bersih, dan tampak lebih cerah.
Setelah bersih dan selesai dicuci, bahan ditiriskan sampai tidak tampak lagi butiran air yang menempel pada bahan. Penirisan sebaiknya dilakukan pada rak-rak atau balai-balai berlobang dan dikipasi dengan kipas angin agar penirisan berlangsung lebih cepat.
d) Pemeringkatan (Grading)
Pemeringkatan bertujuan untuk memisahkan bahan berdasarkan kelas mutunya, tapi untuk menyisihkan antara bahan yang layak dikonsumsi dengan bahan yang tidak layak dikonsumsi atau tidak layak diedarkan.
Kelas mutu didasarkan pada berbagai kriteria, seperti ukuran, warna, tingkat kematangan, dan bentuk. Setiap jenis sayur dan buah dapat diperingkat berdasarkan satu atau beberapa kriteria di atas. Pemeringkatan ini berkaitan dengan perdagangan dan selera konsumen. Bahan dengan mutu lebih tinggi akan dihargai lebih tinggi pula oleh pasar.
Pemeringkatan dapat dilakukan tanpa alat bantu, yaitu hanya mengandalkan kemampuan subjektif orang yang melakukannya. Peralatan atau mesin tertentu juga dapat digunakan untuk pemeringkatan, seperti timbangan, penggaris, dan ayakan.
Pemeringkatan harus dilakukan dengan cepat pada kondisi yang tidak memacu kerusakan pada bahan, misalnya dilakukan pada tempat yang bersih serta terlindung dari panas dan cahaya matahari langsung. Pekerjaan dilakukan dengan hati-hati agar tidak menimbulkan gores, luka dan memar.
e) Pemeraman
Jenis buah tertentu ada yang harus dipanen pada kondisi yang belum atau tidak dapat dikonsumsi. Agar dapat dikonsumsi, buah perlu diperam sampai tingkat kematangan tertentu. Jika buah hendak dijual langsung ke konsumen dan tidak memerlukan waktu lama untuk dibawa ke tempat penjualan, pemeraman dilakukan sampai matang konsumsi. Jika jarak ke pasar atau pembeli cukup jauh dan memerlukan waktu yang relatif lama, biasanya pemeraman dilakukan sampai setengah matang. Pematangan sempurna untuk siap konsumsi diharapkan terjadi selama pengangkutan.
Pemeraman dilakukan untuk mempercepat proses pematangan buah yang proses menuju matang konsumsinya berlangsung relatif lama. Selain mempercepat pematangan, pemeraman juga bertujuan untuk menyeragamkan tingkat kematangan. Misalnya pada pisang dalam tandan yang sudah matang pohon, tanpa pemeraman tidak akan matang konsumsi secara merata. Karena itu, pemeraman dapat membuat pisang matang konsumsi secara merata.
Pemeraman menggunakan karbit yang akan menghasilkan gas etilen jika terkena air atau uap air. Gas etilen ini akan merangsang metabolisme dan respirasi sehingga pematangan berlangsung lebih cepat.
Pemeraman dapat dilakukan pada kotak atau ruang tertutup. Cara yang lebih murah adalah dengan menutup rapat tumpukan buah yang telah diberi karbit dengan lembaran plastik. Uap air yang dihasilkan dari traspirasi bahan akan bereaksi dengan karbit sehingga menghasilkan gas etilen.
f) Pengemasan
Pengemasan bertujuan untuk memberi perlindungan terhadap bahan selama penyimpanan, pengangkutan dan pemajangan di tempat penjualan. Perlindungan oleh kemasan dapat berupa mencegah gores, luka, dan memar akibat goncangan dan gesekan antar bahan. Kontaminasi mikroba, infestasi serangga, dan radiasi cahaya, serta kontak dengan udara lembab dan panas juga dapat dicegah dengan penggunaan kemasan yang cocok. Selain fungsi perlindungan, kemasan juga dapat meningkatkan daya tarik dan nilai tambah bahan yang dijual.
Pemilihan kemasan harus disesuaikan dengan fungsi perlindungan yang dikehendaki, kondisi pemakaian (penyimpanan, pengangkutan dan pemajangan), dan nilai ekonomi bahan yang dikemas.
Kemasan untuk Penyimpanan
Sayur dan buah yang disimpan dingin dengan harapan dapat disimpan relatif lama perlu dikemas dengan bahan yang dapat mencegah transpirasi sehingga berat bahan tidak berkurang serta bahan tidak layu dan keriput.
Kemasan untuk Pengangkutan
Sayur dan buah yang hendak diangkut dengan kendaraan bermotor hendaknya terlindung dari kerusakan akibat getaran, goncangan, gesekan dan hempasan. Untuk itu digunakan kemasan yang kuat secara fisik yang di dalamnya sering diberi bahan penahan goncangan. Contoh kemasan ini adalah peti kayu, keranjang, dan kardus. Bahan penahan goncangan dapat berupa sterofoam (dalam bentuk butiran atau tercetak).
Kemasan Primer
Kemasan primer adalah kemasan yang langsung bersentuhan dengan bahan atau kemasan yang berisi beberapa bahan yang dikemas dalam unit terkecil. Kemasan primer ini dapat berupa kotak kertas, kotak atau tabung kaleng, kantong dari plastik dan bahan lainnya. Komoditi hortikultura jarang menggunakan kemasan primer ini.
Kemasan Konsumen
Kemasan konsumen adalah kemasan yang yang digunakan untuk mengemas bahan yang diterima oleh konsumen. Berbagai jenis kemasan dapat digunakan, seperti kantong plastik, kotak kertas, filem plastik poli vinil khlorida dan kotak sterofoam.
g) Penyimpanan
Penyimpanan dilakukan karena bahan dianggap belum saatnya untuk dilepas ke konsumen, atau bahan perlu dicadangkan untuk menghadapi saat atau kondisi tertentu. Sayur dan buah tertentu mungkin sangat besar produksinya pada musim panen. Jika bahan tersebut dijual ke pasar, harganya mungkin menjadi sangat murah sehingga merugikan petani. Salah satu cara mengatasinya adalah dengan menyimpan bahan sampai harga jual dianggap sudah dapat memberikan keuntungan. Penyimpanan juga dilakukan untuk kepentingan konsumen dan pedagang. Pada saat harga bahan rendah, konsumen dapat berbelanja dalam jumlah banyak, kemudian bahan tersebut disimpan sebagai cadangan.
Penggunaan suhu dingin selama penyimpanan sejauh ini adalah cara paling baik untuk memperpanjang masa simpan hasil hortikultura. Pendinginan akan memperlambat metabolisme dan aktivitas mikroba serta serangga yang dapat menyerang hasil hortikultura.
Untuk meningkatkan efek pendinginan terhadap perpanjangan masa simpan, pada ruang penyimpanan atau di dalam kemasan dimana bahan terkemas dapat dilakukan pengaturan komposisi gas. Biasanya pengaturan tersebut berupa penurunan kadar oksigen dan peningkatan kadar karbondioksida.
Kondisi vakum di dalam kemasan juga dapat memperpanjang masa simpan dengan atau tanpa suhu dingin pada saat penyimpanan.
Penyimpanan Dingin
Penurunan suhu simpan akan memperlambat proses metabolisme yang dapat dilihat dari lebih lambatnya laju respirasi dan produksi etilen. Pada suhu yang rendah, mikroba dan serangga perusak juga berkembang dengan lambat.
Selain pengaturan suhu simpan, pengaturan kelembaban juga merupakan bagian penting dari teknologi pasca panen. Bahan yang disimpan pada udara dengan kelembaban relatif rendah, dapat kehilangan berat akibat terjadinya penguapan air dari bahan. Komoditi hortikultura memerlukan ruang penyimpanan dengan kelembaban tinggi pada suhu rendah untuk mempertahankan kesegaran bahan dalam waktu relatif lama.
Kesegaran bahan hortikultura, pada umumnya dapat dipertahankan dalam F)°C (40°waktu yang lebih lama dengan menyimpan pada suhu di bawah 4,4 dan pada kelembaban relatif 85-95% untuk buah, dan 90-98% untuk sayur. Pada Tabel 1 dapat dilihat suhu, kelembaban, daya simpan dan titik beku berbagai komoditi hortikultura.
Tabel 1.
Suhu, kelembaban, daya simpan dan titik beku berbagai komoditi hortikultura
Komditi Suhu Penyimpanan Kelembaban Relatif Daya Simpan C)°Titik Beku (
F) (%)°C) (°( F)°C) (°(
Advokad -0,6-0,0 30-31 85-90 1 minggu -2,2 28,1
Pisang 11,7-15,6 53-60 85-90 1-3 minggu -3,3-(-2,2) 26-30,2
Limau 7,2-8,9 45-48 85-90 6-8 minggu -1,5 29,3
Mangga 10,0 50 85-90 15-20 hari -1,2 29,8
Pepaya 7,2 45 85-90 15-20 hari -1,1 30,1
Nenas tua hijau 10,0-15,6 50-60 85-90 3-4 minggu -1,6 29,1
Nenas matang 4,4-7,2 40-45 85-90 2-4 minggu -1,2 29,9
Semangka 2,2-4,4 36-40 80-85 1-2 minggu -1,7 29,0
Kubis 0 32 90-95 3-4 minggu -0,4 31,2
Wortel 0 32 90-95 4-5 bulan -1,3 29,6
Bunga kol 0 32 90-95 2-3 minggu -1,1 30,1
Seledri -0,6-0,0 31-32 90-95 2-4 bulan -1,3 29,7
Mentimun 7,2-10,0 45-50 90-95 10-14 hari -0,8 30,5
Terung 7,2-10,0 45-50 90-95 10-14 hari -0.8 30,5
Bawang putih 0 32 70-75 6-8 bulan -3,7 25,4
Kentang 3,3-4,4 38-40 85-90 6-9 bulan -1,7 28,9
Bayam 0 32 90-95 10-14 hari -0,9 30,3
Labu siam 4,4-10,0 40-50 85-95 2-3 minggu -1,7 29,0
Tomat 4,4-10,0 40-50 85-90 7-10 hari -0,9 30,4
Buah dan sayur adalah bahan hidup. Pada suhu dingin proses metabolisme tetap berlangsung walaupun dengan lambat. Metabolisme ini menghasilkan panas sehingga mesin pendingin untuk penyimpanan sayur dan buah membutuhkan energi lebih besar dari bahan mati.
Suhu dingin juga dapat merusak. Misalnya tomat hijau tidak dapat berlanjut kematangannya jika disimpan pada suhu rendah.
Stabilitas suhu selama penyimpanan dingin perlu dijaga. Pada kondisi suhu turun naik, pada permukaan bahan yang tidak dikemas, dapat terbentuk butir air sehingga bahan lebih mudah rusak. Pembentukan butir air juga terjadi jika bahan dikeluarkan dari ruang pendingin.
Kelembaban relatif di dalam ruang pendingin juga menentukan daya simpan bahan. Jika kelembaban lebih rendah, bahan yang tidak terkemas akan mengalami dehidrasi sehingga layu dan kisut. Pada kelembaban lebih tinggi kapang akan tumbuh lebih cepat.
Agar daya simpan optimum, bahan yang disimpan dingin hendaknya bebas dari memar, luka dan busuk. Bahan yang cacat akan lebih rendah daya simpannya. Bahan ini lebih cepat rusak dan kerusakan ini dapat menular ke bahan lain sehingga secara keseluruhan daya simpan bahan akan menurun.
Daya simpan juga berkaitan dengan tingkat kematangan. Buah perlu dipetik pada tingkat kematangan tepat untuk penyimpanan dingin.
Kebutuhan Energi untuk Pendinginan. Pendinginan membutuhkan energi untuk menjalankan alat pendingin. Kebutuhan ini tergantung kepada panas spesifik bahan, suhu awal bahan, suhu ruang pendingin, jumlah bahan yang didinginkan, lama penyimpanan, pelepasan panas oleh bahan dari proses metabolisme, dan perambatan panas dari luar alat pendingin. Ahli teknik akan memperhitungkan kebutuhan energi ini sebelum merancang alat pendingin.
Pengemasan Bahan yang Disimpan Dingin. Bahan yang disimpan dingin, dapat mengalami dehidrasi, dan saling tercampur baunya dengan bahan yang disimpan. Dehidrasi terjadi jika kelembaban ruang lebih rendah dari kelembaban kesetimbangan bahan. Jeruk mudah menyerap bau dari bahan yang berbau keras. Bau apel dan jeruk mudah diserap oleh susu. Oleh karena itu, suatu ruang pendingin, hendaknya dikhususkan untuk satu bahan agar tidak terjadi perpindahan bau secara silang. Untuk mencegah dehidrasi dan perpindahan bau, bahan dapat dikemas dengan bahan pengemas tertentu. Spesifikasi bahan pengemas berkaitan, antara lain dengan daya tahan tekanan, resistensi terhadap koyakan, kelunakan, kemampuan untuk membuat lipatan mati, ketebalan, permeabelitas uap air dan oksigen, kemampuan untuk direkatkan. menggunakan lembaran atau film plastik.
Kerusakan Selama Penyimpanan. Selama penyimpanan, laju kerusakan dapat diperlambat tapi kerusakan itu pasti tetap berlangsung. Contoh kerusakan pada beberapa buah dan sayur adalah sebagai berikut:
a. Adpokat
Kerusakan Pencegahan
Antraknose: Bercak hitam yang menutup jaringan busuk yang keras, yang dapat dihilangkan dengan mudah dari daging di sekitarnya. Pada bercak terbentuk massa spora merah jambu dalam kondisi lembab Bahan ditangani hati-hati sehingga tidak ada goresan, luka dan memar
Daging buah menjadi gelap: Warna daging buah biasanya kusam atau abu-abu terutama di sekitar dasar biji. Juga adanya penggelapan dari serabut-serabut sepanjang daging buah. Penggelapan seringkali menjadi karakteristik suatu varietas. Pada waktu lain hal ini merupakan hasil dari penyimpanan pada suhu yang terlalu rendah Buah yang keras dan kekar F atau di atasnya.°disimpan pada suhu 42 Untuk buah yang matang dapat F.°disimpan dengan aman pada suhu 32
b. Pisang
Kerusakan Pencegahan
Antraknose: Bercak sempit berwarna hitam pada tangkai dan di bagian mana saja pada buah yang matang. Dalam kondisi lembab terbentuk massa spora merah jambu menutupi pusat bercak. Bahan ditangani dengan hati-hati sehingga tidak ada goresan, luka dan memar. Kebersihan ruang untuk pematangan harus dijaga.
Kerusakan pendinginan: Warna kusam abu-abu di dalam kulit dan cenderung hitam bila mengalami memar ringan. Adanya lendir pada kulit hijau dan berair. Buah matang lebih peka dari buah hijau. Hindari suhu di bawah F, atau hanya untuk waktu yang sangat pendek.°56
c. Jeruk
Kerusakan Pencegahan
Busuk alternaria: Biasanya pada ujung tangkai sebagai busuk berwarna hitam yang menembus ke dalam. Pada lemon terlihat sebagai busuk dalam penyimpanan yang berlendir, coklat hitam seperti timah dari hati buah dimulai pada tungkai Hindari kulit pecah-pecah. Simpan hanya untuk waktu pendek.
Antrakhnose. Bercak-bercak kecil seperti kulit coklat tua yang tenggelam. Jaringan dalam yang terserang berwarna abu-abu tua, mengarah kepada warna normal setelah melalui warna merah muda Hindari kulit pecah-pecah, cuci dengan
antiseptik. F°Simpan pada suhu mendekati 32
Busuk coklat: Busuk berwarna coklat, keras, dan bau menusuk. Sebelum
F selama 2 menit°penyimpanan, bahan dicelup dalam air bersuhu 115
Kerusakan beku: F)°Beberapa bagian dari isi buah membeku Jagalah suhu di atas suhu beku (29
Hancur berair: Buah lunak seperti spon. Cita rasa menyolok dan tidak disukai. Simpan pada suhu yang dianjurkan.
d. Nenas
Kerusakan Pencegahan
Busuk hitam: Lunak dan berwarna normal sampai hitam Potongan tangkai buah diolesi dengan benzoat 2,5% dalam alkohol 30%, kemudian dinginkan F.°pada 50-55
Busuk coklat. Busuk berwarna coklat dan keras yang dimulai dari mata atau celah-celah. Umumnya terjadi pada buah yang lewat matang Petik buah sebelum lewat matang
e. Kubis
Kerusakan Pencegahan
Bercak daun alternaria: Bercak kecil sampai besar mendukung cendawan berwarna
coklat sampai hitam. Bercak ini membuka jalan untuk busuk yang lain Hindari luka, memar, dan robek. F pada°Simpan pada suhu 30-34 kelembaban rendah. Jagalah kebersihan ruang penyimpanan
Busuk lunak bakterial: Busuk berlendir dimulai di dalam celah irisan tangkai atau atau di dalam bercak daun yang disebabkan oleh mikroba lain
Kerusakan beku: F°Terjadi akibat pembekuan berupa guratan coklat pada tangkai, dan ibu tulang daun Hindari suhu di bawah 31
f. Wortel
Kerusakan Pencegahan
Busuk lunak bakterial: Busuk berlendir dimulai di dalam celah irisan tangkai atau atau di dalam bercak daun yang disebabkan oleh mikroba lain Hindari luka, memar, dan robek. F pada°Simpan pada suhu 30-34 kelembaban rendah. Jagalah kebersihan ruang penyimpanan
Busuk hitam: Berwarna hitam pada mahkota, pada sisinya atau pada pucuk dari wortel yang dipanen Hindari luka, memar dan patah. Simpan pada F°suhu32-35
Kerusakan beku: Umbi berair dan pada pemotongan menunjukkan adanya retak radial dalam daging umbi bagian tengah dan retak tangensial pada F°bagian luar Hindari suhu di bawah 30
Busuk kapang abu-abu: Busuk berwarna coklat, cukup keras dan kering. Terdapat kapang abu-abu kotor dan massa spora beludru coklat keabu-abuan. Hindari memar, luka dan patah. Buah yang rusak tidak disimpan. F atau lebih rendah.°Simpan pada suhu 40
Busuk lunak Rhizopus: Jaringan seperti bubur, luluh dengan penampakan miselia dan pendukung spora kasar dan hitam Turunkan suhu secepat F atau lebih rendah.°mungkin sampai 50 Hindari memar, luka dan patah
g. Mentimun
Kerusakan Pencegahan
Antrakhnose: Bercak-bercak bulat, cekung, terdapat massa spora berwarna merah jambu di tengahnya. bercak ini kemudian berubah menjadi hitam Berikan penyemprotan fungisida di kebun
Busuk lunak bakterial: Busuk berlendir dimulai di dalam celah irisan tangkai atau atau di dalam bercak daun yang disebabkan oleh mikroba lain Hindari luka,
memar, dan robek. F pada kelembaban rendah.°Simpan pada suhu 30-34 Jagalah kebersihan ruang penyimpanan
Busuk bakterial. Bercak-bercak kecil, bulat, kemudian berubah seperti kapur atau basah dan mengeluarkan cairan seperti gum. Jangan menyimpan mentimun yang menunjukkan tanda
Busuk Hitam: Bercak-bercak tidak teratur, dan berwarna coklat, kemudian menjadi hitam kerusakan awal dengan mentimun sehat. Atur suhu
Cottony leak: Luka-luka besar, dan kehijauan. Luka basah tertutup cendawan putih seperti kapas rimbun dan kelembaban serendah mungkin
Hancur karena suhu rendah: Banyak bagian-bagian yang cekung. F untuk tidak lebih dari 2 minggu°Simpan pada suhu 45-50
Penyimpanan pada Atmosfir Terkendali dan Atmosfir Termodifikasi
Di samping pengaturan suhu dan kelembaban ruang penyimpanan, pengaturan kandungan oksigen dan karbondioksida juga dapat digunakan untuk tujuan memperpanjang masa simpan bahan segar hasil hortikultura. Pada umumnya pada ruang simpan yang lebih tinggi kandungan karbondioksida dan lebih rendah oksigennya, masa simpan hasil hortikultura lebih panjang. Untuk mendapat kondisi tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan teknik pengemasan atmosfir termodifikasi (PATm), atau teknik penyimpanan atmosfir terkendali (PATk). Pada teknik PATm, bahan dikemas di dalam kantong plastik bersama udara yang sudah dimodifikasi komposisinya. Pada teknik PATk, bahan disimpan di dalam ruangan, kemudian komposisi gas, suhu dan kelembaban di dalam ruangan diatur dan dikendalikan selama penyimpanan berlangsung.
PERKEMBANGAN TEKNOLOGI PASCA PANEN DAN PENGOLAHAN HASIL TANAMAN PANGAN DAN HORTIKULTURA
Teknologi pasca panen digunakan untuk menangani hasil pertanian sehingga dapat disimpan lebih lama dalam keadaan relatif segar, atau relatif baik. Perlakuan dengan teknologi pasca panen tidak banyak merubah sifat fisik, kimia dan organoleptik bahan.
Sedangkan teknologi pengolahan digunakan untuk merubah sifat fisik, kimia atau organoleptik bahan sehingga dapat diolah lebih lanjut, dimasak, atau disiapkan untuk dikonsumsi.
Pada umumnya hasil tanaman pangan dan hortikultura mudah rusak pada suhu dan kelembaban biasa, yaitu suhu 20-33oC dan kelembaban 70-90%. Mudah terjadinya kerusakan berkaitan dengan tingginya kadar air bahan sehingga bahan menjadi media yang baik bagi pertumbuhan mikroba perusak. Pada bahan juga terdapat berbagai enzim yang masih aktif yang dapat mendorong berbagai reaksi kimia sehingga menurunkan mutu bahan. Selama penyimpanan, kadar air bahan dapat bertambah atau berkurang tergantung kepada kadar air awal dan kelembaban ruangan dimana bahan disimpan. Perubahan kadar air akan tampak akibatnya pada tampilan fisik dari bahan, misalnya bahan berubah beratnya, menjadi lembab, atau menjadi kisut. Teknologi pasca panen bertujuan untuk mengurangi tingkat kerusakan-kerusakan tersebut.
Daur hidup hasil pertanian berakhir ketika bahan dikonsumsi sebagai makanan dan minuman. Sebelum dikonsumsi, bahan diolah menjadi bentuk yang cocok dan layak dikonsumsi. Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan berbagai teknologi, seperti fermentasi, penggulaan, penggaraman, pengeringan dan pemanasan.
TEKNOLOGI PASCA PANEN
Saat ini terwsedia berbagai teknologi pasca panen untuk hasil tanaman pangan dan hortikultura, Teknologi tersebut dirangkum sebagai berikut:
1. Pendinginan
Prinsip. Pada suhu dingin, banyak dari laju reaksi kimia dan pertumbuhan mikroba yang bersifat merusak menjadi lebih lambat. Pada suhu yang lebih tinggi, laju tersebut juga semakin tinggi. Dengan demikian, bahan yang ditempatkan pada kondisi yang lebih dingin akan lebih lama masa simpannya.
Komoditi. Yang biasa disimpan pada suhu dingin adalah komoditi yang berkadar air tinggi (biasanya lebih dari 14%) atau mempunyai aktifitas air (aw) tingggi (biasanya lebih dari 0,8). Hasil pertanian yang biasanya perlu disimpan pada suhu dingin adalah sayur dan buah.
Suhu. Suhu penyimpanan yang biasa digunakan untuk hasil hortikultura adalah 0-10oC.
2. Pengeringan
Prinsip. Pada kadaar air yang lebih rendah, laju berbagai reaksi kimia dan pertumbuhan mikroba pada bahan menjadi lebih lambat. Dengan demikian bahan yang lebih rendah kadar airnya, akan lebih panjang umur simpannya.
Komoditi. Hasil pertanian yang lazim dikeringkan adalah kacang-kacangan dan serealia. Sedangkan, sayur dan buah masih jarnag yang dikeringkan sebagai bagian dari perlakuan pasca panen. Sayur dan buah yang dikeringkan pada umumnya akan berubah bentuk dna harus dikombinasikan dengan cara pengolahan lain.
Kadar Air. Pengeringan biasanya dilakukan sampai kadar air 12% atau lebih rendah. Pada kadar air yang lebih rendah atau lebih tinggi, bahan perlu disimpan pada kondisi khusus tertentu. Misalnya, kacang-kacangan yang kadar airnya sangat rendah (<8%) akan stabilkadar airnya jika ismpana pada kemasan tertutup rapat. Jika kadar air lebih tinggi, misalnya 15%, maka penyimpanan perlu dilakukan pada suhu dingin.
3. Penyimpanan pada Kondisi Udara yang Dimodifikasi.
Prinsip. Umur simpan bahan dapat dibuat lebih panjang jika suhu, kelembaban dan komposisi gas yang mengisi udara dimodifikasi. Misalnya, suhu ruang penyimpanan dibuat rendah, kelembaban relatif tinggi dan kadar oksigen diturunkan. Pada kondisi ini, mikroba terhambat pertumbuhannya dan laju reaksi kimia melambat karena suhu dan kadar oksigen yang lebih rendah. Kelembaban yang tinggi akan mencegah penguapan air bahan sehingga tidak terjadi penyusutan berat dan pengkerutan bahan.
Komoditi. Berbagai hasil pertanian dapat dismpan lebih lama pada kondisi udara yang dimodifikasi
4. Pembekuan
Pembekuan dapat dilakukan pada suhu dibawah 0oC. Cara ini jarang dilakukan terhadap hasil tanaman pangan dan hortikultura karena cara ini dapat merusak fisik jaringan bahan.
5. Pembuangan Kulit
Cara ini khusus untuk gabah. Setelah panen, gabah digiling untuk membuang kulitnya dan disosoh untuk membuang kulit ari biji sehingga menjadi beras.
TEKNOLOGI PENGOLAHAN
Berbagai teknologi pengolahan untuk hasil tanaman pangan adalah sebagai rangkuman berikut:
1. Pengecilan ukuran
Pengecilan ukuran bertujuan untuk merubah bahan menjadi lebih halus sehingga berbentuk butiran, tepung, pasta dan bubur. Contoh penerapannya adalah sebagai berikut:
1. Penggilingan beras dan gaplek menjadi tepung
2. Penggiulingan buah menjadi bubur buah yang selanjutnya diolah menjadi selai
3. Penggilingan ubi kayu yang telah direbus menjadi pasta dan selanjutnya diolah menjadi kerupuk
2. Fermentasi
Pengolahan bahan pangan dengan menggunakan mikroba disebut sebagai fermentasi, Contohnya adalah sebagai berikut:
a. Pengolahan kedelai menjadi tempe, tauco, dan kecap
b. Pengolahan ubikayu dan berasketan menjadi tapai
c. Pengolahan sayur sawi, ketimun, pepaya, bengkuang menjadi pikel
3. Penggulaan
Penggulaan biasanya dilakukan terhadap buah yang diolah menjadi manisan atau selai. Kadar gula pada produk dibuat sangat tinggi sehingga banyak dari mikroba tidak dapat hidup pada kondisi kadar gula tinggi tersebut. Contohnya adalah sebagai berikut:
a. Pengolahan nenas menjadi selai
b. Pengolahan buah anggur dan tomat menjadi manisan
c. Pengolahan sari buah menjadi sirup
4. Pengalengan dan Pembotolan
Buah, sayur dan hasil tanaman apa saja dapat dikemas di dalam kemasan tertentu sehingga umur simpannya sangat panjang. Kemasan yang dapat digunakan adalah keleng loga, kaca atau plastik. Setelah pengemasan tersebut, dilakukan pemanasan pada suhu tinggi sehingga bahan menjadi matang dan banyak dari mikroba menjadi mati dan kehilangan potensi sebagai mikroba perusak.
Bahan yang dikemas dalam beragam bentuk berikut:
a. Potongan buah: misalnya nenas di dalam kaleng
b. Cairan atau sari buah: misalnya sari jeruk, atau sari buah berkadar gula tinggi (sirup)
c. Biji: misalnya biji jagung di dalam kaleng
5. Penggorengan
Penggorengan dilakukan untuk mengurangai kadar air bahan dan merubah sifat organoleptik bahan sehingga lebih cocok untuk dikonsumsi. Penggorengan yang biasa dilakukan adalah penggorengan pada tekanan atmosfir. Belakngan ini dikembangankan penggorengan pada tekanan udara rendah. Penggorengan pada tekanan rendah ini dilakukan pada bahan yang biasanya tidak dapat digoreng dengan cara biasa seperti sayur dan buah.
Teknologi Pengolahan Hasil Hortikultura Bagian 2
Teknologi pengolahan adalah teknik, cara atau metode untuk mengolah hasil hortikultura (sayur dan buah) menjadi bentuk atau produk dengan spesifikasi tertentu sesuai dengan keinginan pemakai, seperti produk antara atau produk yang dapat dikonsumsi langsung oleh konsumen.
Pengolahan hasil hortikultura dapat menghasilkan berbagai produk, yaitu:
1. Produk hasil pengeringan
2. Tepung
3. Keripik
4. Kerupuk
5. Sari atau cairan hasil ekstraksi
6. Pasta
7. Produk dengan kadar gula tinggi
8. Asinan
1. Pengeringan
Pengeringan adalah proses pengurangan kadar air bahan dengan menempatkan bahan pada ruang dengan kelembaban relatif rendah, atau tekanan rendah. Secara tradisional, pengeringan dilakukan dengan menjemur bahan pada ruang terbuka dengan terik matahari. Cara ini telah dimodifikasi dengan menempatkan bahan di dalam kotak yang sekurang-kurangnya bagian atasnya tembus cahaya matahari yang merupakan sumber energi panas. Dengan cara ini, suhu udara di dalam kotak akan naik lebih cepat sehingga tekanan uap air bahan akan naik lebih cepat pula dan hal ini akan mempercepat proses penguapan air dari bahan. Pengeringan dapat juga dilakukan dengan menggunakan alat yang menggunakan energi panas dari listrik atau bahan bakar (biomassa, batubara, atau bahan bakar minyak).
Pada pengolahan hasil hortikultura, pengeringan dilakukan pada proses pengolahan pisang sale, tepung pisang, kerupuk labu, dodol, cabe kering, dan cabe bubuk. Pengeringan tersebut dapat dilakukan dengan penjemuran dan dengan alat pengering pada saat cahaya matahari tidak mencukupi.
2. Penghalusan
Penghalusan adalah proses penghancuran bahan sehingga secara fisik bahan berubah menjadi lebih kecil atau menjadi partikel yang lebih kecil, menjadi bubur atau menjadi pasta. Tujuan dari penghalusan tergantung kepada bentuk produk secara fisik. Jika produk berukuran lebih kecil, atau partikel yang lebih halus, maka tujuan pengecilan tersebut adalah untuk memperbesar luas permukaan sehingga penguapan air pada saat pengeringan akan berlangsung lebih cepat. Jika produk berupa pasta atau bubur maka tujuan adalah untuk memperoleh tekstur bahan yang lebih halus dan cair (contohnya pada pengolahan saos tomat dan selai), atau agar ekstraksi cairan produk lebih mudah dilakukan (contohnya pada pengolahan sari buah).
3. Ekstraksi
Ekstraksi adalah proses pengambilan bahan atau senyawa tertentu dari suatu bahan. Pada pengolahan hasil hortikultura, ekstraksi biasanya bertujuan untuk memisahkan cairan dari bahan yang tidak larut air sehingga dihasilkan suatu cairan yang disebut sari buah atau sari sayur.
Proses ekstraksi tersebut biasanya dilakukan dengan memeras bahan secara mekanik sehingga cairan terpisah dari serat dan bahan-bahan tidak larut air. Pada umumnya, ekstraksi didahului dengan penghalusan sehingga dihasilkan produk berupa bubur atau pasta. Selanjutnya, bubur atau pasti tersebut disaring, dipusing atau diperas untuk memisahkan cairannya.
4. Pemotongan
Pemotongan bertujuan untuk merubah bentuk dan ukuran bahah menjadi bentuk tertentu dengan ukuran yang tertentu pula. Contohnya pada pembuatan keripik kentang dimana kentang yang telah dikupas diiris-iris menjadi lempengan cakram dengan ketebalan tertentu. Pengirian ini bertujuan agar proses selanjutnya lebih mudah untuk dilakukan, misalnya lebih cepat kering jika dikeringkan, atau lebih cepat garing jika digoreng.
Pemotongan dan pengirian sayur yang biasa dilakukan pada saat mengolah sayur untuk dimasak juga merupakan contoh dari pemotongan yang tujuannya adalah agar diperoleh bahan dengan ukuran tertentu sesuai dengan selera penyicip.
Pemotongan dapat menjadi bagian dari proses ekstraksi sari buah dimana bahan dipotong-potong, kemudian diperas secara batch dengan pemeras bertekanan atau secara kontinyu dengan pemeras berulir.
5. Pemanasan
Pemanasan ditujukan untuk berbagai tujuan, yaitu: (a) untuk mematangkan bahan sehingga mempunyai aroma, rasa dan tekstur tertentu, (b) untuk mengurangi jumlah mikroba pencemar atau senyawa yang membahayakan kesehatan yang terkandung pada bahan, dan (c) untuk mengeringkan bahan agar lebih kering dan renyah. Pemanasan dapat dilakukan dengan menggunakan media (a) minyak panas, (b) udara panas, (c) air panas, dan (d) uap panas.
Jenis Pemanasan
Pemanasan dapat dikelompokan berdasarkan media yang digunakan untuk pemanasan atau cara panas dibangkitkan, yaitu: (a) penggorengan, (b) pemanggangan, (c) perebusan, (d) pengukusan, dan (e) radiasi gelombang pendek.
Penggorengan.
Penggorengan adalah proses pemanasan dengan menggunakan media minyak nabati atau minyak hewani. Karena bahan tercelup di dalam cairan minyak C yang jauh di atas titik didih air bahan, maka°dengan suhu di atas 140 proses pindah panas berlangsung cepat sehingga bahan matang dengan cepat, serta dapat menjadi kering dan renyah. Dengan demikian, penggorengan bermanfaat ganda, yaitu untuk memasak bahan sehingga diperoleh karakteristik tertentu dari produk, dan juga untuk mengeringkan produk.
Penggorengan digunakan secara luas dalam pengolahan makanan di rumahtangga, restoran, usaha jasa boga dan hotel. Industri makanan yang memproduksi kerupuk dan keripik siap santap, pada umumnya juga menggunakan teknik penggorengan sebagai proses terpenting dalam proses pengolahannya.
Penggorengan vakum adalah penggorengan dengan minyak panas yang disertai dengan pengurangan tekanan udara di dalam ruangan penggorengan. pada kondisi tekanan udara yang rendah, proses penggorengan dapat dilakukan pada suhu yang lebih rendah dan waktu yang lebih singkat. Biasanya penggorengan vakum ini dapat dilakukan untuk membuat berbagai keripik.
Pemanggangan
Pemanggangan adalah pemanasan bahan dengan menggunakan udara panas, C dengan°C sampai suhu mendekati 200°mulai dari suhu sekitar 120 menggunakan oven, atau dengan panas yang lebih tinggi dengan sumber panas dari bara atau api pembakaran gas dan kayu. Pemanggangan juga menyebabkan bahan menjadi matang, dan dapat mengeringkan bahan jika dilakukan relatif lama.
Perebusan
Perebusan merupakan proses pengolahan yang paling umum dilakukan di rumahtangga, restoran, jasa boga, hotel dan industri pangan. Pada perebusan digunakan media air sebagai media pengantar panas. Air tersebut dapat berupa air yang ditambahkan dari luar, tapi dapat juga dari air yang berasal dari bahan sendiri.
Pemanasan ini bertujuan untuk memasak bahan sehingga bahan menjadi matang dengan karakteristik tertentu yang dikehendaki. Tujuan lain adalah untuk mematikan mikroba dan parasit yang mungkin terdapat pada bahan sehingga bahan menjadi aman bagi kesehatan bila dikonsumsi.
Pengukusan
Pengukusan adalah pemanasan bahan dengan menggunakan uap panas. C atau lebih.°Biasanya uap panas yang digunakan bersuhu 100 Untuk keperluan membunuh mikroba pada bahan yang dikemas secara aseptis, atau untuk mempercepat pelunakan jaringan bahan dengan cara pemanasan, C.°digunakan pemanasan dengan uap panas dengan suhu di atas 121
Radiasi Gelombang Pendek
Radiasi gelombang pendek (panjang gelombang xxx – xxx nm) dapat menimbulkan getaran pada molekul air pada bahan sehingga menimbulkan panas. Oleh karena itu, radiasi gelombang pendek tidak efektif digunakan untuk bahan yang kering atau berkadar air rendah. Lama pemanasan dan intensitas reaksi digunakan untuk mengatur suhu bahan yang dipanaskan. Pada saat ini, telah banyak tersedia alat pemanas yang menggunakan radiasi gelombang pendek yang berukuran kecil yang digunakan untuk dapur keluarga, yaitu microwave oven.
Penerapan Pemanasan untuk Mengendalikan Enzim dan Populasi Mikroba
Secara alami, mikroba terdapat pada bahan yang jumlahnya dapat berkembang selama penyimpanan. Mikroba tersebut dapat merusak bahan atau dapat menimbulkan gangguan kesehatan bagi yang mengkonsumsi makanan tersebut. Pengendalian mikroba pada bahan makanan merupakan salah satu upaya untuk memperpanjang umur simpan bahan atau untuk meningkatkan keamanan makanan tersebut bagi kesehatan.
Pemanasan adalah salah satu metode yang efektif untuk mengendalikan populasi mikroba, baik mikroba perusak makanan, maupun mikroba penghasil toksin dan / atau penyebab infeksi. Blanching, pasteurisasi dan sterilisasi adalah metode pemanasan untuk adalah pemanasan yang biasa digunakan dalam pengolahan makanan.
Blanching
C°100£Blanching adalah pemanasan bahan pada suhu dengan menggunakan uap panas atau air panas. Pemanasan ini akan membunuh semua mikroba patogen dan sebagian mikroba pembusuk. Tujuan utama dari blanching adalah untuk inaktivasi enzim-enzim yang dapat menyebabkan kerusakan warna dan senyawa-senyawa alamiah pada bahan sebelum bahan diolah dengan panas yang lebih tinggi atau lebih lama. Selain itu, blanching juga melunakkan jaringan bahan, dimana kondisi ini bermanfaat jika bahan hendak disusun rapat di dalam kemasan aseptis.
Pasteurisasi
Pasteurisasi adalah pemanasan bahan untuk membunuh semua mikroba patogen. C dimana°Biasanya suhu yang digunakan adalah sekitar 70 pemanasan pada suhu tersebut tidak menimbulkan kerusakan yang besar pada aroma dan rasa dari bahan. Pada mulanya, pasteurisasi diterapkan pada susu segar untuk memastikan susu tersebut bebas mikroba patogen pada saat diminum. Saat ini, proses ini juga diterapkan pada sari buah dan beberapa jenis minuman.
Sterilisasi
Sterilisasi adalah proses pemanasan untuk membunuh mikroba yang dapat menimbulkan kerusakan bahan yang terkemas selama penyimpanan. C dengan°Sterilisasi biasanya dilakukan pada suhu sekitar 121 menggunakan uap panas. Pada bahan yang banyak mengandung asam (pH di bawah 4,5), misalnya sari buah, pemanasan dapat dilakukan pada suhu yang C). Pada pH rendah, biasanya mikroba lebih°lebih rendah (maksimal 100 sensitif terhadap panas sehingga sudah mengalami kematian pada suhu yang lebih rendah.
Sari buah biasanya dikemas dengan bahan yang tidak dapat dilunakkan dengan suhu air mendidih. Pada pemanasan dengan uap panas, air dipanaskan sampai menghasilkan uap dengan suhu dan tekanan tertentu, kemudian uap ini memanaskan bahan yang hendak dipanaskan.
Pemanasan basah yang digabung dengan pengemasan bahan di dalam kemasan tahan panas adalah merupakan teknik pasteurisasi atau sterilisasi untuk produk yang dapat disimpan dari beberapa hari sampai beberapa puluh bulan, tergantung kepada kepada tingkat suhu panas yang diberikan.
6. Fermentasi
Fermentasi adalah proses pengolahan yang melibatkan aktivitas mikroba pada keseluruhan atau salah satu tahapan dari proses tersebut. Mikroba yang digunakan dapat berasal dari salah satu bahan yang mengandung populasi mikroba dalam jumlah relatif besar yang ditambahkan secara sengaja pada pengolahan. Bahan tersebut dikenal sebagai inokulum dan dalam istilah sehari-hari disebut sebagai ragi atau laru. Penambahan inokulum tidak selalu diperlukan. Pada pengolahan sayur dan buah dengan cara fermentasi, inokulum tidak diperlukan. Buah dan sayur yang sedang difermentasi ditempatkan pada larutan garam yang dapat menghambat mikroba pembusuk. Sementara itu, mikroba penghasil asam yang dikehendaki tetap dapat tumbuh pada larutan garam tersebut.
7. Penggulaan
Penggulaan adalah proses pengolahan dengan menambahkan gula pada bahan dalam jumlah relatif tinggi. Penambahan gula pada buah akan menyebabkan perubahan pada tekstur sehingga menjadi lebih liat dan kisut. Pada pengolahan selai, bubur buah yang telah ditambah gula dipanaskan sampai mendidih sehingga terjadi interaksi antara gula, asam dan pektin sehingga terbentuk bubur buah berubah konsistensinya menjadi gel. Pada pembuatan permen, bubur buah atau sari buah dicampur dengan gula dan bahan pengisi sehingga membentuk konsistensi yang padat atau liat.
8. Pengemasan Aseptis
Pengemasan aseptis bertujuan agar bahan yang dikemas tidak mengalami pencemaran dan interaksi dengan lingkungan di luar kemasan. Pengendalian populasi mikroba dilakukan sebelum atau selama pengemasan berlangsung. Biasanya pengendalian populasi mikroba dilakukan dengan teknik sterilisasi panas dimana bahan yang akan dikemas atau kemasan yang telah berisi bahan dipanaskan dengan suhu tinggi sehingga populasi mikroba berkurang secara drastis dan populasi yang tersisa tidak cukup untuk menimbulkan kerusakan bahan selama penyimpanan yang normal. Agar tidak terjadi kontaminasi atau interaksi dengan lingkungan laur, kemasan harus tertutup rapat sehingga tidak ada celah sekecil apapun yang memungkinkan mikroba dan udara luar masuk ke dalam kemasan.
Bahan yang akan dikemas secara aseptis dapat diolah terlebih dahulu dengan salah satu atau berbagai kombinasi teknik penghalusan, ekstraksi, pemotongan, pemanasan, blanching dan pasteurisasi. Misalnya pada pengemasan aseptis saribuah sehingga produk berupa sari buah dalam kemasan dilakukan terlebih dahulu dengan ekstraksi sari buah, kemudian diblanching, dikemas dan disterilkan dengan suhu tinggi.
Teknologi pasca panen adalah cara, metode atau teknik yang digunakan dalam menangani hasil hortikultura yang telah dipanen agar kerusakan pasca panen menurun, masa simpan dalam keadaan segar menjadi lebih lama, mutu lebih baik, penampilan dalam keadaan segar lebih menarik, dan penanganan oleh konsumen lebih mudah.
Penurunan Kerusakan Pasca Panen dan Perpanjangan Masa Simpan
Pada saat panen dan pasca panen, hasil hortikultura dapat mengalami kerusakan fisik misalnya karena tergores, sobek, memar, benturan dan jatuh. Kerusakan fisiologis juga akan terjadi karena reaksi biokimia di dalam sel dan jaringan sehingga terjadi perubahan-perubahan pada warna, tekstur, dan rasa. Berat bahan dapat berkurang karena penguapan air dari bahan. Mikroorganisme dan serangga yang terbawa pada saat panen, atau mengkontaminasi bahan setelah panen dapat menyebabkan kerusakan. Kerusakan-kerusakan tersebut dapat dikurangi dan ditunda dengan menerapkan cara penanganan yang baik pada saat panen dan pasca panen. Memberi perlakuan dan perlindungan tertentu pada hasil hortikultura adalah salah satu contoh penanganan yang baik, misalnya memberi bahan yang dapat mengurangi energi benturan, membuang bagian-bagian yang rusak, membersihkan dan mencuci bahan dengan air yang telah diberi desinfektan, dan menyimpan bahan pada suhu rendah.
Peningkatan Penampilan dan Kemudahan Penanganan oleh Konsumen
Hasil hortikultura yang telah dipanen, sering tampak kotor karena terdapat bagian-bagian yang rusak, atau terkontaminasi kotoran. Penyiangan bagian-bagian yang rusak, pembersihan dan pencuciaan dapat meningkatkan penampilan hasil hortikultura sehingga tampak lebih menarik. Perlakuan tersebut juga memudahkan konsumen dalam menangani bahan karena mereka tidak perlu lagi melakukan penyiangan dan pembersihan bahan ketika melakukan pengolahan.
Perubahan pada Masa Pasca Panen
Proses metabolisme yang ditandai dengan adanya respirasi akan mendorong terjadinya perubahan fisiologis, fisik dan kimia pada bahan. Senyawa-senyawa di dalam bahan dapat berubah jenis dan jumlahnya seiring dengan proses metabolisme. Perubahan itu pada akhirnya menuju kepada kerusakan pada bahan.
1.Faktor-Faktor yang Berpengaruh pada Masa Pasca Panen
Berbagai faktor internal dan eksternal dapat berpengaruh terhadap hasil hortikultura pada masa pasca panen. Faktor internal adalah proses metabolisme yang terjadi pada sel dan jaringan bahan. Sedangkan faktor eksternal adalah lingkungan biotik seperti serangga, tikus dan mikroba, serta lingkungan abiotik seperti suhu, kelembaban dan komposisi gas pada udara ruang penyimpanan.
Faktor abiotik seperti kondisi udara di ruang penyimpanan dapat mempengaruhi proses metabolisme. Misalnya pada suhu yang lebih tinggi, laju metabolisme akan lebih tinggi pula. Faktor biotik, seperti serangga dan mikroba akan mengkonsumsi jaringan bahan untuk pertumbuhannya. Populasi mikroba dan serangga pada bahan biasanya seiring dengan peningkatan kerusakan pada bahan. Faktor biotik juga dapat dipengaruhi oleh faktor abiotik, misalnya pada suhu rendah kebanyakan mikroba menjadi turun aktivitasnya.
a) Metabolisme pada Sayur dan Buah
Cara yang paling mudah untuk mempelajari metabolisme hasil hortikultura adalah dengan mengamati produksi karbondioksida dan gas etilen; perubahan warna dan komposisi bahan; pertambahan ukuran bahan dan perkecambahan.
Produksi Karbondioksida
Pada masa pasca panen, jaringan sayur dan buah masih terus melangsungkan metabolisme, di antaranya adalah respirasi yang memerlukan oksigen dan menghasilkan gas karbondioksida. Respirasi dapat menyebabkan berkurangnya kandungan zat gizi, perubahan flavor dan rasa; dan berkurangnya berat bahan. Berdasarkan laju produksi karbondioksida, beberapa jenis sayur dan buah dapat dikelompokkan seperti Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1. Pengelompokan hasil hortikultura berdasarkan laju produksi karbondioksida
Kelompok Respirasi Laju Produksi CO2 pada 5oC (mg.kg-1.jam-1) Komoditi
Sangat rendah <5 Kurma, sayur dan buah kering, kacang Rendah 5-10 Seledri, jeruk, bawang putih, bawang merah, pepaya, nenas, kentang, ubijalar, semangka Sedang 10-20 Pisang, kubis, wortel (tanpa daun), ketimun, tomat, mangga Tinggi 20-40 Alpokat, wortel (tanpa daun), Kembang kol, bawang daun, selada Sangat tinggi 40-60 Brokoli, bunga potong Sangat tinggi sekali >60 Jamur, bayam, jagung manis
Produksi Etilen
Etilen adalah sejenis hormon bagi tanaman yang mempengaruhi proses metabolisme tanaman. Senyawa ini diproduksi oleh jaringan tanaman. Pada buah tertentu, jumlah gas etilen yang diproduksi meningkat tajam pada saat pematangan. Buah seperti ini digolongkan sebagai buah klimaterik. Buah yang produksi etilennya tidak menunjukan peningkatan yang besar pada saat pematangan digolongkan sebagai buah non klimaterik. Pada Tabel 2 dapat dilihat beberapa jenis buah golongan klimaterik dan non klimaterik.
Tabel 2. Beberapa buah golongan klimaterik dan non klimaterik.
Klimaterik Non Klimaterik
Apokat Sirsak Jeruk Salak
Pisang Nenas Jambu air
Durian Semangka Belimbing
Jambu biji Rambutan Sukun
Nangka Markisa Jeruk besar
Mangga Manggis Rambutan
Pepaya Duku Sawo
Perubahan Warna
Proses metabolisme dapat menyebabkan perubahan pada warna sayur dan buah sebagai berikut:
1. Kerusakan khlorofil. Kerusakan khlorofil menyebabkan bahan kehilangan warna hijau yang dikehendaki pada buah dan tidak dikehendaki pada sayur.
2. Pembentukan karotenoid. Pembentukan karotenoid ditandai dengan munculnya warna kuning dan orange yang seringkali dikehendaki seperti pada pisang, jeruk, pepaya, markisa, nenas dan tomat.
3. Pembentukan antosianin. Pembentukan antosianin ditandai dengan munculnya warna merah dan biru seperti yang terjadi pada terung pirus, dan apel.
4. Perubahan antosianin dan senyawa fenolik. Perubahan ini menyebabkan terjadinya pencoklatan pada sayur dan buah.
Perubahan Komposisi
Komposisi kimia bahan juga berubah pada masa pasca panen, seperti pati berubah menjadi gula atau sebaliknya, kerusakan pektin dan asam organik. Pada Tabel 3. Perubahan pada sayur dan buah pada masa pasca panen dapat dilihat berbagai perubahan yang terjadi pada buah dan sayur pada masa pasca panen.
Tabel 3. Perubahan pada sayur dan buah pada masa pasca panen
No Perubahan Contoh Komoditi
1 Pati menjadi gula Dikehendaki: pisang, durian, mangga, nenas
2 Gula menjadi pati Dikehendaki: kentang
Tidak dikehendaki: jagung manis
3 Pektin tidak larut menjadi senyawa pektin yang larut Hampir pada semua buah dan sayur (perubahan ini sampai tingkat tertentu adalah dikehendaki
4 Peningkatan lignin Wortel, lobak
5 Perubahan asam organik, senyawa N, dan lipid menjadi senyawa flavor Hampir pada semua buah
6 Penuruan kadar vitamin C Hampir pada semua buah dan sayur
Pertumbuhan dan Perkecambahan
Berbagai hasil hortikultura tetap menunjukkan pertumbuhan atau bertunas pada masa pasca panen. Kentang, bawang merah, bawang putih dan komoditi umbi lainnya dapat bertunas dan akhirnya membusuk. Beberapa sayur seperti asparagus, bayam, dan kangkung dapat terus tumbuh sehingga bentuknya berubah, menjadi lebih alot dan rasa kurang enak. Bunga potong, misalnya gladiol yang diletakkan secara horizontal menunjukkan gejala geotropik sehingga tampak bengkok.
b) Pengaruh Lingkungan
Suhu, kelembaban, komposisi gas, dan kandungan etilen pada ruang penyimpanan, serta cahaya dapat berpengaruh terhadap komoditi hortikultura yang sedang disimpan. Bahan-bahan kimia tertentu juga dapat ditambahkan untuk memperpanjang masa simpan atau meningkatkan ketahanan terhadap serangga dan mikroba.
Suhu
Untuk mendapatkan masa simpan yang relatif panjang, komoditi hortikultura harus disimpan pada suhu optimum tertentu. Jika penyimpanan tidak dilakukan pada suhu optimum, maka berbagai kerusakan dapat terjadi. Penyimpanan di atas suhu optimum, akan mempercepat kerusakan bahan. C di atas suhu optimum,°Biasanya, setiap kenaikan 10 maka kerusakan terjadi dua kali lebih cepat. Kerusakan tersebut dapat berupa kerusakan fisiologis dan kerusakan patologis.
Kelembaban
Laju transpirasi tergantung kepada kelembaban relatif udara pada ruang penyimpanan bahan. Pada ruang dengan kelembaban relatif yang rendah, laju transpirasi akan tinggi sehingga bahan akan kehilangan berat dengan cepat. Sedangkan pada ruang dengan kelembaban relatif yang tinggi, kerusakan patologis oleh mikroba dapat berlangsung lebih cepat.
Komposisi Udara
Komposisi oksigen dan karbondioksida udara pada ruang penyimpanan dapat mempengaruhi laju kerusakan pada bahan. Walaupun pengaruh komposisi udara berbeda terhadap jenis komoditi yang berbeda, pada umumnya laju metabolisme dan kerusakan patologis dapat dikurangi dengan menyimpan bahan pada ruang dengan kadar karbondioksida yang lebih tinggi dan oksigen yang lebih rendah.
Etilen
Etilen dapat memberikan pengaruh yang diharapkan atau yang tidak diharapkan. Pemberian etilen dapat mempercepat pematangan buah dengan warna yang lebih seragam. Sebaliknya, pemberian etilen yang berlebihan dapat menyebabkan kerusakan fisiologis pada buah dan sayur.
Cahaya
Cahaya pada intensitas tertentu atau cahaya matahari langsung dapat menyebabkan kulit kentang menjadi hijau karena terbentuknya khlorofil; dan juga beracun karena terbentuknya solanin. Sayur-sayuran yang dipanen bersama akarnya akan menunjukkan gejala liototropik dimana bagian tanaman membengkok ke arah cahaya.
2. Kerusakan Pasca Panen
Kerusakan pada masa pasca panen dapat dibagi atas tiga golongan, yaitu kerusakan fisiologis, kerusakan fisik dan kerusakan patologis. Kerusakan fisiologis terjadi jika bahan berada pada suhu penyimpanan yang tidak cocok.
a) Kerusakan Fisiologis
Bahan yang disimpan pada suhu terlalu dingin dimana air bahan membeku, maka di dalam jaringan bahan akan terbentuk kristal es yang cukup tajam untuk merusak sel dan jaringan bahan. Kerusakan ini disebut kerusakan beku.
C atau°Bahan yang disimpan dingin (di atas suhu beku) dan di bawah 5 pada suhu yang tergantung kepada jenis bahan dapat mengalami kerusakan dingin. Kerusakan ini akan berupa perubahan warna, bercak lunak pada permukaan, tidak bisa matang, penyimpangan flavor, dan meningkatnya pertumbuhan kapang yang secara normal tidak terdapat pada bahan. Kerusakan ini akan lebih besar jika suhu penyimpanan turun naik, atau bahan dikeluarmasukkan dari ruang pendingin.
Kerusakan panas terjadi jika bahan langsung terkena cahaya matahari yang cukup lama atau suhu relatif tinggi. Kerusakan ini berupa perubahan warna (biasanya warna semakin pucat).
b) Kerusakan Fisik
Berbagai kerusakan fisik yang dapat terjadi berupa luka, goresan, memar, retak dan pecah akibat benda tajam, gesekan, dan benturan. Jaringan yang mengalami kerusakan fisik akan mengalami pencoklatan, lebih rentan terhadap serangan mikroba, dan mempercepat laju metabolisme.
Kerusakan fisik yang lain adalah berkurangnya berat bahan yang disebabkan oleh transpirasi atau penguapan air yang dapat terjadi selama pasca panen. Perubahan berat juga akan diikuti dengan terjadinya kerut, layu, dan kehilangan kerenyahan. Transpirasi dipengaruhi oleh faktor internal bahan seperti morfologi, luas permukaan, adanya luka dan tingkat kematangan; serta faktor eksternal berupa suhu, kelembaban dan aliran udara dimana bahan disimpan.
c) Kerusakan Patologis
Berbagai mikroba dapat menyerang bahan pada masa pasca panen. Serangan ini akan merusak bahan sehingga dapat menyebabkan kerusakan fisiologis dan fisik. Bahan yang masih segar dan sehat mempunyai daya tahan yang tinggi terhadap serangan mikroba. Semakin lama sejalan dengan peningkatan kematangan, bahan semakin rentan terhadap mikroba. Pada saat bahan berada pada masa senescen, bahan paling rentan dengan serangan mikroba.
3. Panen
Panen adalah proses pemungutan hasil dari tanaman sayur dan buah. Untuk memperoleh hasil yang optimal, maka panen harus memperhatikan hal-hal berikut:
1. Waktu panen
2. Alat yang digunakan untuk panen
3. Perlindungan terhadap kontaminasi dan kerusakan fisik.
4. Cara panen
a) Penentuan Waktu Panen
Komoditi sayur dan buah hendaknya dipanen pada waktu panen yang tepat. Untuk setiap tanaman, waktu panen pada umumnya ditentukan secara visual, misalnya dengan memperhatikan warna luar dan ukuran bagian tanaman yang akan dipanen. Penentuan waktu panen yang lebih tepat adalah dengan melakukan analisa kimia terhadap kandungan senyawa tertentu atau terhadap perbandingan antara produksi karbondioksida dan konsumsi oksigen. Waktu panen juga dapat ditentukan dengan mencatat umur buah sejak bunga mekar, sejak tanaman ditanam, atau semenjak biji tanaman disemai (Tabel 4).
Tabel 4. Penentuan waktu panen berdasarkan pengamatan visual pada hasil sayur dan buah di Sumatera Barat
Tanaman Pengamatan Visual Perkiraan Umur
Sayur
1. Kubis
Kumpulan daunnya telah padat
3-4 bulan sejak semai
2. Kentang Daunnya telah menguning dan mengering, batang berubah warna dari hijau menjadi kekuning-kuningan dan kulit umbi tidak mudah lecet. 3 – 4 bulan tergantung varietasnya
3. Cabe besar Warna merah pada buah tampak dominan (60% warna merah) ............
4. Tomat Buah matang hijau sampai matang merah tergantung tujuan pemasaran 83 – 140 hari setelah semai, tergantung varietas
5. Bawang merah Daun mulai layu dan menguning sekitar 70-80% .........
6. Ketimun Buah sudah cukup besar tetapi masih muda, biji belum mengeras, kulit buah masih berwarna hijau sesuai jenisnya 55 – 65 hari setelah tanam
7. Terung Buah sudah cukup besar tetapi masih muda, biji belum mengeras, kulit buah masih berwarna ungu sesuai jenisnya 3,5 bulan
8. Bawang daun
9. Buncis Polong sudah mendekati ukuran maksimum, tetapi biji belum membesar, polong mudah dipatahkan dan belum berserat 12-14 hari setelah berbunga
10. Wortel Daun tua berjumlah 3-5 helai 90-97 hari setelah tanam
11. Kacang panjang Polong sudah mendekati ukuran maksimum, tetapi biji belum membesar, polong mudah dipatahkan dan belum berserat
12. Petsai / sawi
13. Kembang kol Bunga tampak kompak dan warnanya cemerlang
14. Kangkung
15. Bayam Tinggi tanaman antara 15-20 cm, belum berbunga 25-35 hari
16. Pare Buah sudah cukup besar tetapi masih muda, biji belum mengeras, kulit buah masih berwarna hijau sesuai jenisnya
17. Cabe rawit
18. Labu siam
19. Bawang putih
20. Kacang merah Daun mulai menguning dan mengering, polong telah berubah warna dari hijau menjadi kuning atau kuning kecoklatan, biji telah berisi penuh, kulit biji mengkilat 3 bulan sejak tanam
21. Lobak Umbi yang terbentuk sudah cukup besar 2 bulan sejak tanam
22. Oyong Buah sudah cukup besar tetapi masih muda, biji belum mengeras, kulit buah masih berwarna ungu atau ungu sesuai jenisnya
23. Jamur
Buah
1. Markisa
Warna kulit berubah dari ungu hijau menjadi hijau kekuning-kuningan dan tangkai buahnya mengerut.
3-4 bulan setelah berbunga
2. Durian Berbau tajam pada ujung buah, bila diketuk akan terdengar dentang udara antara isi dan kulit 140-150 hari setelah berbunga
3. Rambutan Buah yang masak di pohon (sekitar 80 -90% kulit buah telah berubah warna)
Merah kekuning-kuningan sampai merah (rambutan varietas berkulit dan berambut merah)
Kuning kehijauan sampai kuning (rambutan varietas berkulit dan berambut kuning)
Hijau kekuningan sampai kuning kemerahan ( rambutan varietas rapiah) 90 – 120 hari setelah bunga mekar atau sekitar 15 – 18 minggu setelah penyerbukan
4. Pisang Matang hijau ditandai dengan penampang melintang buah yang membulat, tidak persegi, ada buah yang mulai menguning pada tandan buah
5. Jeruk
6. Alpokat Kulit buah berwarna sedikit terang/cerah, tangkai buah mengering
7. Mangga Warna hijau gelap menjadi hijau cerah atau kekuningan, permukaan kulit tampak seperti dilapisi lilin dan dua belah pipi mangga tanpak padat berisi (gemuk) 75-120 hari dari bunga mekar tergantung varietasnya
8. Manggis Kulit buah berwarna ungu kemerah-merahan hingga merah, tergantung tujuan pemasaran nya 120-150 hari setelah berbunga
9. Semangka Tangkai buah berubah menjadi kecoklatan, kulit buah yang berada di tanah berubah dari putih kekuningan dan jika dipukul dengan jari bunyi buah keras. 75 – 100 hari setelah tanam, tergantung jenisnya
10. Duku
11. Sawo Kulit berwarna coklat muda, daging buah agak lembek, ukuran buah maksimal, mudah dipetik dan getahnya relatif sedikit Berbuah setelah 4-5 tahun
12. Melinjo Kulit luar berwarna kuning kemerahan atau merah dan bijinya keras Berbuah setelah 4-6 tahun
13. Nangka Tangkai buah sudah menguning, daun dekat tangkai buah menguning dan gugur, kulit buah berwarna kuning kecoklatan, jika dipukul terdengar bunyi berrongga. 8 bulan sejak berbunga
14. Petai
15. Pepaya Sebagian kulit buah mulai berubah warna menjadi kuning atau orange
16. Salak Sisik telah jarang, warna kulit buah merah kehitaman atau kuning tua, bulu telah hilang, ujung kulit buah meruncing serta lunak ditekan, warna mengkilat, mudah lepas dari tandan dan beraroma salak 6 bulan setelah bunga mekar
17. Jambu air
18. Bengkuang Ukuran normal diameter 7-10 cm 4-5 bulan
19. Nenas Mahkota buah terbuka, tangkai buah lebih mengkerut, dan sebagian kulit buah mulai berubah warna menjadi kuning atau orange 12-24 bulan tergantung jenisnya
20. Jambu biji
21. Belimbing
22. Sukun 3 bulan setelah berbunga
23. Sirsak
24. Jeruk besar Bulu halus pada buah sudah hilang sehingga tidak kasat, lekukan buah sudah merata, buah jeruk terasa berat/berisi. 6-8 bulan setelah bunga mekar
b) Cara Panen
Panen merupakan proses pemungutan bagian tertentu dari tanaman hidup. Panen dilakukan terhadap bagian tanaman yang kematangan, kemasakan atau kondisi fisik dan kimianya telah memenuhi syarat tertentu. Pada saat panen harus dihindarkan terjadinya luka, memar, gores dan pecah. Karena itu, panen harus dilakukan dengan hati-hati. Penggunaan alat tertentu mungkin dianjurkan agar panen dapat dilakukan dengan cepat, mudah dan tidak menimbulkan kerusakan fisik pada hasil panen. Untuk menghindarkan kerusakan akibat transpirasi yang tinggi, panen dianjurkan pada pagi hari ketika cahaya matahari belum bersinar terik; dan hasil yang telah dipanen hendaknya diletakkan pada tempat yang teduh yang tidak terkena cahaya matahari langsung.
4. Teknologi Pasca Panen
Teknologi pasca panen mencakup pengumpulan, pemilahan, pembersihan, pencucian, pemeringkatan, dan penyimpanan. Semua kegiatan tersebut bertujuan untuk memperoleh bahan segar yang tampak bersih dan menarik, serta umur simpan yang lebih panjang.
a) Pengumpulan
Setelah panen, biasanya buah dan sayur diangkut dari kebun ke lokasi pengumpulan sebelum dijual ke pedagang pengumpul atau di bawa ke pasar untuk dijual. Proses pengumpulan ini harus memperhatikan jarak dan kondisi jalan ke tempat pengumpulan, wadah atau kemasan, alat angkut dan pekerja yang menangani pengumpulan. Jarak yang relatif jauh dan kondisi jalan yang buruk dapat mempertinggi kerusakan. Demikian juga dengan wadah atau kemasan yang tidak sesuai, misalnya wadah yang kasar untuk buah tomat dapat merusak bahan yang diangkut. Pekerja yang ceroboh dan kurang bertanggungjawab juga dapat mempertinggi kerusakan selama pengangkutan.
Tempat pengumpulan juga merupakan faktor yang perlu diperhatikan. Tempat pengumpulan tidak boleh terkena cahaya matahari langsung, harus terlindung dari hujan dan angin, bersih, dan tidak ada bagian-bagian yang dapat merusak bahan secara fisik (gores dan luka).
b) Pemilahan
Pemilahan dilakukan untuk memisahkan buah dan sayur yang cacat (misalnya luka, memar, pecah, gores, busuk, dan berlobang), dan yang tidak memenuhi syarat mutu tertentu (misalnya ukuran terlalu kecil, terlalu besar, terlalu tua, atau terlalu matang). Pemilahan ini dapat dilakukan secara langsung pada saat panen, di tempat pengumpulan atau pada tempat khusus.
c) Pembersihan dan Pencucian
Setelah pemilahan, sayur dan buah hendaknya segera dibersihkan dari segala kotoran yang menempel. Jika harus digosok atau dilap, hendaknya menggunakan lap yang bersih dan lembut sehingga tidak menyebabkan gores dan luka pada sayur dan buah.
Pada umumnya, sayur yang telah dipilah juga perlu dicuci dengan air bersih yang mengalir. Jika sayur hendak dikonsumsi segar sebagai lalap, setelah dicuci bersih, bahan direndam selama 10 menit di dalam air yang telah diberi kaporit (natrium hipokhlorit) 0,1%. Tujuannya adalah untuk mematikan mikroba dan parasit yang tidak mungkin dihilangkan hanya dengan pencucian dengan air biasa. Buah tertentu juga perlu dicuci seperti pisang, mangga dan pepaya. Pencucian bertujuan permukaan kulit bersih, dan tampak lebih cerah.
Setelah bersih dan selesai dicuci, bahan ditiriskan sampai tidak tampak lagi butiran air yang menempel pada bahan. Penirisan sebaiknya dilakukan pada rak-rak atau balai-balai berlobang dan dikipasi dengan kipas angin agar penirisan berlangsung lebih cepat.
d) Pemeringkatan (Grading)
Pemeringkatan bertujuan untuk memisahkan bahan berdasarkan kelas mutunya, tapi untuk menyisihkan antara bahan yang layak dikonsumsi dengan bahan yang tidak layak dikonsumsi atau tidak layak diedarkan.
Kelas mutu didasarkan pada berbagai kriteria, seperti ukuran, warna, tingkat kematangan, dan bentuk. Setiap jenis sayur dan buah dapat diperingkat berdasarkan satu atau beberapa kriteria di atas. Pemeringkatan ini berkaitan dengan perdagangan dan selera konsumen. Bahan dengan mutu lebih tinggi akan dihargai lebih tinggi pula oleh pasar.
Pemeringkatan dapat dilakukan tanpa alat bantu, yaitu hanya mengandalkan kemampuan subjektif orang yang melakukannya. Peralatan atau mesin tertentu juga dapat digunakan untuk pemeringkatan, seperti timbangan, penggaris, dan ayakan.
Pemeringkatan harus dilakukan dengan cepat pada kondisi yang tidak memacu kerusakan pada bahan, misalnya dilakukan pada tempat yang bersih serta terlindung dari panas dan cahaya matahari langsung. Pekerjaan dilakukan dengan hati-hati agar tidak menimbulkan gores, luka dan memar.
e) Pemeraman
Jenis buah tertentu ada yang harus dipanen pada kondisi yang belum atau tidak dapat dikonsumsi. Agar dapat dikonsumsi, buah perlu diperam sampai tingkat kematangan tertentu. Jika buah hendak dijual langsung ke konsumen dan tidak memerlukan waktu lama untuk dibawa ke tempat penjualan, pemeraman dilakukan sampai matang konsumsi. Jika jarak ke pasar atau pembeli cukup jauh dan memerlukan waktu yang relatif lama, biasanya pemeraman dilakukan sampai setengah matang. Pematangan sempurna untuk siap konsumsi diharapkan terjadi selama pengangkutan.
Pemeraman dilakukan untuk mempercepat proses pematangan buah yang proses menuju matang konsumsinya berlangsung relatif lama. Selain mempercepat pematangan, pemeraman juga bertujuan untuk menyeragamkan tingkat kematangan. Misalnya pada pisang dalam tandan yang sudah matang pohon, tanpa pemeraman tidak akan matang konsumsi secara merata. Karena itu, pemeraman dapat membuat pisang matang konsumsi secara merata.
Pemeraman menggunakan karbit yang akan menghasilkan gas etilen jika terkena air atau uap air. Gas etilen ini akan merangsang metabolisme dan respirasi sehingga pematangan berlangsung lebih cepat.
Pemeraman dapat dilakukan pada kotak atau ruang tertutup. Cara yang lebih murah adalah dengan menutup rapat tumpukan buah yang telah diberi karbit dengan lembaran plastik. Uap air yang dihasilkan dari traspirasi bahan akan bereaksi dengan karbit sehingga menghasilkan gas etilen.
f) Pengemasan
Pengemasan bertujuan untuk memberi perlindungan terhadap bahan selama penyimpanan, pengangkutan dan pemajangan di tempat penjualan. Perlindungan oleh kemasan dapat berupa mencegah gores, luka, dan memar akibat goncangan dan gesekan antar bahan. Kontaminasi mikroba, infestasi serangga, dan radiasi cahaya, serta kontak dengan udara lembab dan panas juga dapat dicegah dengan penggunaan kemasan yang cocok. Selain fungsi perlindungan, kemasan juga dapat meningkatkan daya tarik dan nilai tambah bahan yang dijual.
Pemilihan kemasan harus disesuaikan dengan fungsi perlindungan yang dikehendaki, kondisi pemakaian (penyimpanan, pengangkutan dan pemajangan), dan nilai ekonomi bahan yang dikemas.
Kemasan untuk Penyimpanan
Sayur dan buah yang disimpan dingin dengan harapan dapat disimpan relatif lama perlu dikemas dengan bahan yang dapat mencegah transpirasi sehingga berat bahan tidak berkurang serta bahan tidak layu dan keriput.
Kemasan untuk Pengangkutan
Sayur dan buah yang hendak diangkut dengan kendaraan bermotor hendaknya terlindung dari kerusakan akibat getaran, goncangan, gesekan dan hempasan. Untuk itu digunakan kemasan yang kuat secara fisik yang di dalamnya sering diberi bahan penahan goncangan. Contoh kemasan ini adalah peti kayu, keranjang, dan kardus. Bahan penahan goncangan dapat berupa sterofoam (dalam bentuk butiran atau tercetak).
Kemasan Primer
Kemasan primer adalah kemasan yang langsung bersentuhan dengan bahan atau kemasan yang berisi beberapa bahan yang dikemas dalam unit terkecil. Kemasan primer ini dapat berupa kotak kertas, kotak atau tabung kaleng, kantong dari plastik dan bahan lainnya. Komoditi hortikultura jarang menggunakan kemasan primer ini.
Kemasan Konsumen
Kemasan konsumen adalah kemasan yang yang digunakan untuk mengemas bahan yang diterima oleh konsumen. Berbagai jenis kemasan dapat digunakan, seperti kantong plastik, kotak kertas, filem plastik poli vinil khlorida dan kotak sterofoam.
g) Penyimpanan
Penyimpanan dilakukan karena bahan dianggap belum saatnya untuk dilepas ke konsumen, atau bahan perlu dicadangkan untuk menghadapi saat atau kondisi tertentu. Sayur dan buah tertentu mungkin sangat besar produksinya pada musim panen. Jika bahan tersebut dijual ke pasar, harganya mungkin menjadi sangat murah sehingga merugikan petani. Salah satu cara mengatasinya adalah dengan menyimpan bahan sampai harga jual dianggap sudah dapat memberikan keuntungan. Penyimpanan juga dilakukan untuk kepentingan konsumen dan pedagang. Pada saat harga bahan rendah, konsumen dapat berbelanja dalam jumlah banyak, kemudian bahan tersebut disimpan sebagai cadangan.
Penggunaan suhu dingin selama penyimpanan sejauh ini adalah cara paling baik untuk memperpanjang masa simpan hasil hortikultura. Pendinginan akan memperlambat metabolisme dan aktivitas mikroba serta serangga yang dapat menyerang hasil hortikultura.
Untuk meningkatkan efek pendinginan terhadap perpanjangan masa simpan, pada ruang penyimpanan atau di dalam kemasan dimana bahan terkemas dapat dilakukan pengaturan komposisi gas. Biasanya pengaturan tersebut berupa penurunan kadar oksigen dan peningkatan kadar karbondioksida.
Kondisi vakum di dalam kemasan juga dapat memperpanjang masa simpan dengan atau tanpa suhu dingin pada saat penyimpanan.
Penyimpanan Dingin
Penurunan suhu simpan akan memperlambat proses metabolisme yang dapat dilihat dari lebih lambatnya laju respirasi dan produksi etilen. Pada suhu yang rendah, mikroba dan serangga perusak juga berkembang dengan lambat.
Selain pengaturan suhu simpan, pengaturan kelembaban juga merupakan bagian penting dari teknologi pasca panen. Bahan yang disimpan pada udara dengan kelembaban relatif rendah, dapat kehilangan berat akibat terjadinya penguapan air dari bahan. Komoditi hortikultura memerlukan ruang penyimpanan dengan kelembaban tinggi pada suhu rendah untuk mempertahankan kesegaran bahan dalam waktu relatif lama.
Kesegaran bahan hortikultura, pada umumnya dapat dipertahankan dalam F)°C (40°waktu yang lebih lama dengan menyimpan pada suhu di bawah 4,4 dan pada kelembaban relatif 85-95% untuk buah, dan 90-98% untuk sayur. Pada Tabel 1 dapat dilihat suhu, kelembaban, daya simpan dan titik beku berbagai komoditi hortikultura.
Tabel 1.
Suhu, kelembaban, daya simpan dan titik beku berbagai komoditi hortikultura
Komditi Suhu Penyimpanan Kelembaban Relatif Daya Simpan C)°Titik Beku (
F) (%)°C) (°( F)°C) (°(
Advokad -0,6-0,0 30-31 85-90 1 minggu -2,2 28,1
Pisang 11,7-15,6 53-60 85-90 1-3 minggu -3,3-(-2,2) 26-30,2
Limau 7,2-8,9 45-48 85-90 6-8 minggu -1,5 29,3
Mangga 10,0 50 85-90 15-20 hari -1,2 29,8
Pepaya 7,2 45 85-90 15-20 hari -1,1 30,1
Nenas tua hijau 10,0-15,6 50-60 85-90 3-4 minggu -1,6 29,1
Nenas matang 4,4-7,2 40-45 85-90 2-4 minggu -1,2 29,9
Semangka 2,2-4,4 36-40 80-85 1-2 minggu -1,7 29,0
Kubis 0 32 90-95 3-4 minggu -0,4 31,2
Wortel 0 32 90-95 4-5 bulan -1,3 29,6
Bunga kol 0 32 90-95 2-3 minggu -1,1 30,1
Seledri -0,6-0,0 31-32 90-95 2-4 bulan -1,3 29,7
Mentimun 7,2-10,0 45-50 90-95 10-14 hari -0,8 30,5
Terung 7,2-10,0 45-50 90-95 10-14 hari -0.8 30,5
Bawang putih 0 32 70-75 6-8 bulan -3,7 25,4
Kentang 3,3-4,4 38-40 85-90 6-9 bulan -1,7 28,9
Bayam 0 32 90-95 10-14 hari -0,9 30,3
Labu siam 4,4-10,0 40-50 85-95 2-3 minggu -1,7 29,0
Tomat 4,4-10,0 40-50 85-90 7-10 hari -0,9 30,4
Buah dan sayur adalah bahan hidup. Pada suhu dingin proses metabolisme tetap berlangsung walaupun dengan lambat. Metabolisme ini menghasilkan panas sehingga mesin pendingin untuk penyimpanan sayur dan buah membutuhkan energi lebih besar dari bahan mati.
Suhu dingin juga dapat merusak. Misalnya tomat hijau tidak dapat berlanjut kematangannya jika disimpan pada suhu rendah.
Stabilitas suhu selama penyimpanan dingin perlu dijaga. Pada kondisi suhu turun naik, pada permukaan bahan yang tidak dikemas, dapat terbentuk butir air sehingga bahan lebih mudah rusak. Pembentukan butir air juga terjadi jika bahan dikeluarkan dari ruang pendingin.
Kelembaban relatif di dalam ruang pendingin juga menentukan daya simpan bahan. Jika kelembaban lebih rendah, bahan yang tidak terkemas akan mengalami dehidrasi sehingga layu dan kisut. Pada kelembaban lebih tinggi kapang akan tumbuh lebih cepat.
Agar daya simpan optimum, bahan yang disimpan dingin hendaknya bebas dari memar, luka dan busuk. Bahan yang cacat akan lebih rendah daya simpannya. Bahan ini lebih cepat rusak dan kerusakan ini dapat menular ke bahan lain sehingga secara keseluruhan daya simpan bahan akan menurun.
Daya simpan juga berkaitan dengan tingkat kematangan. Buah perlu dipetik pada tingkat kematangan tepat untuk penyimpanan dingin.
Kebutuhan Energi untuk Pendinginan. Pendinginan membutuhkan energi untuk menjalankan alat pendingin. Kebutuhan ini tergantung kepada panas spesifik bahan, suhu awal bahan, suhu ruang pendingin, jumlah bahan yang didinginkan, lama penyimpanan, pelepasan panas oleh bahan dari proses metabolisme, dan perambatan panas dari luar alat pendingin. Ahli teknik akan memperhitungkan kebutuhan energi ini sebelum merancang alat pendingin.
Pengemasan Bahan yang Disimpan Dingin. Bahan yang disimpan dingin, dapat mengalami dehidrasi, dan saling tercampur baunya dengan bahan yang disimpan. Dehidrasi terjadi jika kelembaban ruang lebih rendah dari kelembaban kesetimbangan bahan. Jeruk mudah menyerap bau dari bahan yang berbau keras. Bau apel dan jeruk mudah diserap oleh susu. Oleh karena itu, suatu ruang pendingin, hendaknya dikhususkan untuk satu bahan agar tidak terjadi perpindahan bau secara silang. Untuk mencegah dehidrasi dan perpindahan bau, bahan dapat dikemas dengan bahan pengemas tertentu. Spesifikasi bahan pengemas berkaitan, antara lain dengan daya tahan tekanan, resistensi terhadap koyakan, kelunakan, kemampuan untuk membuat lipatan mati, ketebalan, permeabelitas uap air dan oksigen, kemampuan untuk direkatkan. menggunakan lembaran atau film plastik.
Kerusakan Selama Penyimpanan. Selama penyimpanan, laju kerusakan dapat diperlambat tapi kerusakan itu pasti tetap berlangsung. Contoh kerusakan pada beberapa buah dan sayur adalah sebagai berikut:
a. Adpokat
Kerusakan Pencegahan
Antraknose: Bercak hitam yang menutup jaringan busuk yang keras, yang dapat dihilangkan dengan mudah dari daging di sekitarnya. Pada bercak terbentuk massa spora merah jambu dalam kondisi lembab Bahan ditangani hati-hati sehingga tidak ada goresan, luka dan memar
Daging buah menjadi gelap: Warna daging buah biasanya kusam atau abu-abu terutama di sekitar dasar biji. Juga adanya penggelapan dari serabut-serabut sepanjang daging buah. Penggelapan seringkali menjadi karakteristik suatu varietas. Pada waktu lain hal ini merupakan hasil dari penyimpanan pada suhu yang terlalu rendah Buah yang keras dan kekar F atau di atasnya.°disimpan pada suhu 42 Untuk buah yang matang dapat F.°disimpan dengan aman pada suhu 32
b. Pisang
Kerusakan Pencegahan
Antraknose: Bercak sempit berwarna hitam pada tangkai dan di bagian mana saja pada buah yang matang. Dalam kondisi lembab terbentuk massa spora merah jambu menutupi pusat bercak. Bahan ditangani dengan hati-hati sehingga tidak ada goresan, luka dan memar. Kebersihan ruang untuk pematangan harus dijaga.
Kerusakan pendinginan: Warna kusam abu-abu di dalam kulit dan cenderung hitam bila mengalami memar ringan. Adanya lendir pada kulit hijau dan berair. Buah matang lebih peka dari buah hijau. Hindari suhu di bawah F, atau hanya untuk waktu yang sangat pendek.°56
c. Jeruk
Kerusakan Pencegahan
Busuk alternaria: Biasanya pada ujung tangkai sebagai busuk berwarna hitam yang menembus ke dalam. Pada lemon terlihat sebagai busuk dalam penyimpanan yang berlendir, coklat hitam seperti timah dari hati buah dimulai pada tungkai Hindari kulit pecah-pecah. Simpan hanya untuk waktu pendek.
Antrakhnose. Bercak-bercak kecil seperti kulit coklat tua yang tenggelam. Jaringan dalam yang terserang berwarna abu-abu tua, mengarah kepada warna normal setelah melalui warna merah muda Hindari kulit pecah-pecah, cuci dengan
antiseptik. F°Simpan pada suhu mendekati 32
Busuk coklat: Busuk berwarna coklat, keras, dan bau menusuk. Sebelum
F selama 2 menit°penyimpanan, bahan dicelup dalam air bersuhu 115
Kerusakan beku: F)°Beberapa bagian dari isi buah membeku Jagalah suhu di atas suhu beku (29
Hancur berair: Buah lunak seperti spon. Cita rasa menyolok dan tidak disukai. Simpan pada suhu yang dianjurkan.
d. Nenas
Kerusakan Pencegahan
Busuk hitam: Lunak dan berwarna normal sampai hitam Potongan tangkai buah diolesi dengan benzoat 2,5% dalam alkohol 30%, kemudian dinginkan F.°pada 50-55
Busuk coklat. Busuk berwarna coklat dan keras yang dimulai dari mata atau celah-celah. Umumnya terjadi pada buah yang lewat matang Petik buah sebelum lewat matang
e. Kubis
Kerusakan Pencegahan
Bercak daun alternaria: Bercak kecil sampai besar mendukung cendawan berwarna
coklat sampai hitam. Bercak ini membuka jalan untuk busuk yang lain Hindari luka, memar, dan robek. F pada°Simpan pada suhu 30-34 kelembaban rendah. Jagalah kebersihan ruang penyimpanan
Busuk lunak bakterial: Busuk berlendir dimulai di dalam celah irisan tangkai atau atau di dalam bercak daun yang disebabkan oleh mikroba lain
Kerusakan beku: F°Terjadi akibat pembekuan berupa guratan coklat pada tangkai, dan ibu tulang daun Hindari suhu di bawah 31
f. Wortel
Kerusakan Pencegahan
Busuk lunak bakterial: Busuk berlendir dimulai di dalam celah irisan tangkai atau atau di dalam bercak daun yang disebabkan oleh mikroba lain Hindari luka, memar, dan robek. F pada°Simpan pada suhu 30-34 kelembaban rendah. Jagalah kebersihan ruang penyimpanan
Busuk hitam: Berwarna hitam pada mahkota, pada sisinya atau pada pucuk dari wortel yang dipanen Hindari luka, memar dan patah. Simpan pada F°suhu32-35
Kerusakan beku: Umbi berair dan pada pemotongan menunjukkan adanya retak radial dalam daging umbi bagian tengah dan retak tangensial pada F°bagian luar Hindari suhu di bawah 30
Busuk kapang abu-abu: Busuk berwarna coklat, cukup keras dan kering. Terdapat kapang abu-abu kotor dan massa spora beludru coklat keabu-abuan. Hindari memar, luka dan patah. Buah yang rusak tidak disimpan. F atau lebih rendah.°Simpan pada suhu 40
Busuk lunak Rhizopus: Jaringan seperti bubur, luluh dengan penampakan miselia dan pendukung spora kasar dan hitam Turunkan suhu secepat F atau lebih rendah.°mungkin sampai 50 Hindari memar, luka dan patah
g. Mentimun
Kerusakan Pencegahan
Antrakhnose: Bercak-bercak bulat, cekung, terdapat massa spora berwarna merah jambu di tengahnya. bercak ini kemudian berubah menjadi hitam Berikan penyemprotan fungisida di kebun
Busuk lunak bakterial: Busuk berlendir dimulai di dalam celah irisan tangkai atau atau di dalam bercak daun yang disebabkan oleh mikroba lain Hindari luka,
memar, dan robek. F pada kelembaban rendah.°Simpan pada suhu 30-34 Jagalah kebersihan ruang penyimpanan
Busuk bakterial. Bercak-bercak kecil, bulat, kemudian berubah seperti kapur atau basah dan mengeluarkan cairan seperti gum. Jangan menyimpan mentimun yang menunjukkan tanda
Busuk Hitam: Bercak-bercak tidak teratur, dan berwarna coklat, kemudian menjadi hitam kerusakan awal dengan mentimun sehat. Atur suhu
Cottony leak: Luka-luka besar, dan kehijauan. Luka basah tertutup cendawan putih seperti kapas rimbun dan kelembaban serendah mungkin
Hancur karena suhu rendah: Banyak bagian-bagian yang cekung. F untuk tidak lebih dari 2 minggu°Simpan pada suhu 45-50
Penyimpanan pada Atmosfir Terkendali dan Atmosfir Termodifikasi
Di samping pengaturan suhu dan kelembaban ruang penyimpanan, pengaturan kandungan oksigen dan karbondioksida juga dapat digunakan untuk tujuan memperpanjang masa simpan bahan segar hasil hortikultura. Pada umumnya pada ruang simpan yang lebih tinggi kandungan karbondioksida dan lebih rendah oksigennya, masa simpan hasil hortikultura lebih panjang. Untuk mendapat kondisi tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan teknik pengemasan atmosfir termodifikasi (PATm), atau teknik penyimpanan atmosfir terkendali (PATk). Pada teknik PATm, bahan dikemas di dalam kantong plastik bersama udara yang sudah dimodifikasi komposisinya. Pada teknik PATk, bahan disimpan di dalam ruangan, kemudian komposisi gas, suhu dan kelembaban di dalam ruangan diatur dan dikendalikan selama penyimpanan berlangsung.
PERKEMBANGAN TEKNOLOGI PASCA PANEN DAN PENGOLAHAN HASIL TANAMAN PANGAN DAN HORTIKULTURA
Teknologi pasca panen digunakan untuk menangani hasil pertanian sehingga dapat disimpan lebih lama dalam keadaan relatif segar, atau relatif baik. Perlakuan dengan teknologi pasca panen tidak banyak merubah sifat fisik, kimia dan organoleptik bahan.
Sedangkan teknologi pengolahan digunakan untuk merubah sifat fisik, kimia atau organoleptik bahan sehingga dapat diolah lebih lanjut, dimasak, atau disiapkan untuk dikonsumsi.
Pada umumnya hasil tanaman pangan dan hortikultura mudah rusak pada suhu dan kelembaban biasa, yaitu suhu 20-33oC dan kelembaban 70-90%. Mudah terjadinya kerusakan berkaitan dengan tingginya kadar air bahan sehingga bahan menjadi media yang baik bagi pertumbuhan mikroba perusak. Pada bahan juga terdapat berbagai enzim yang masih aktif yang dapat mendorong berbagai reaksi kimia sehingga menurunkan mutu bahan. Selama penyimpanan, kadar air bahan dapat bertambah atau berkurang tergantung kepada kadar air awal dan kelembaban ruangan dimana bahan disimpan. Perubahan kadar air akan tampak akibatnya pada tampilan fisik dari bahan, misalnya bahan berubah beratnya, menjadi lembab, atau menjadi kisut. Teknologi pasca panen bertujuan untuk mengurangi tingkat kerusakan-kerusakan tersebut.
Daur hidup hasil pertanian berakhir ketika bahan dikonsumsi sebagai makanan dan minuman. Sebelum dikonsumsi, bahan diolah menjadi bentuk yang cocok dan layak dikonsumsi. Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan berbagai teknologi, seperti fermentasi, penggulaan, penggaraman, pengeringan dan pemanasan.
TEKNOLOGI PASCA PANEN
Saat ini terwsedia berbagai teknologi pasca panen untuk hasil tanaman pangan dan hortikultura, Teknologi tersebut dirangkum sebagai berikut:
1. Pendinginan
Prinsip. Pada suhu dingin, banyak dari laju reaksi kimia dan pertumbuhan mikroba yang bersifat merusak menjadi lebih lambat. Pada suhu yang lebih tinggi, laju tersebut juga semakin tinggi. Dengan demikian, bahan yang ditempatkan pada kondisi yang lebih dingin akan lebih lama masa simpannya.
Komoditi. Yang biasa disimpan pada suhu dingin adalah komoditi yang berkadar air tinggi (biasanya lebih dari 14%) atau mempunyai aktifitas air (aw) tingggi (biasanya lebih dari 0,8). Hasil pertanian yang biasanya perlu disimpan pada suhu dingin adalah sayur dan buah.
Suhu. Suhu penyimpanan yang biasa digunakan untuk hasil hortikultura adalah 0-10oC.
2. Pengeringan
Prinsip. Pada kadaar air yang lebih rendah, laju berbagai reaksi kimia dan pertumbuhan mikroba pada bahan menjadi lebih lambat. Dengan demikian bahan yang lebih rendah kadar airnya, akan lebih panjang umur simpannya.
Komoditi. Hasil pertanian yang lazim dikeringkan adalah kacang-kacangan dan serealia. Sedangkan, sayur dan buah masih jarnag yang dikeringkan sebagai bagian dari perlakuan pasca panen. Sayur dan buah yang dikeringkan pada umumnya akan berubah bentuk dna harus dikombinasikan dengan cara pengolahan lain.
Kadar Air. Pengeringan biasanya dilakukan sampai kadar air 12% atau lebih rendah. Pada kadar air yang lebih rendah atau lebih tinggi, bahan perlu disimpan pada kondisi khusus tertentu. Misalnya, kacang-kacangan yang kadar airnya sangat rendah (<8%) akan stabilkadar airnya jika ismpana pada kemasan tertutup rapat. Jika kadar air lebih tinggi, misalnya 15%, maka penyimpanan perlu dilakukan pada suhu dingin.
3. Penyimpanan pada Kondisi Udara yang Dimodifikasi.
Prinsip. Umur simpan bahan dapat dibuat lebih panjang jika suhu, kelembaban dan komposisi gas yang mengisi udara dimodifikasi. Misalnya, suhu ruang penyimpanan dibuat rendah, kelembaban relatif tinggi dan kadar oksigen diturunkan. Pada kondisi ini, mikroba terhambat pertumbuhannya dan laju reaksi kimia melambat karena suhu dan kadar oksigen yang lebih rendah. Kelembaban yang tinggi akan mencegah penguapan air bahan sehingga tidak terjadi penyusutan berat dan pengkerutan bahan.
Komoditi. Berbagai hasil pertanian dapat dismpan lebih lama pada kondisi udara yang dimodifikasi
4. Pembekuan
Pembekuan dapat dilakukan pada suhu dibawah 0oC. Cara ini jarang dilakukan terhadap hasil tanaman pangan dan hortikultura karena cara ini dapat merusak fisik jaringan bahan.
5. Pembuangan Kulit
Cara ini khusus untuk gabah. Setelah panen, gabah digiling untuk membuang kulitnya dan disosoh untuk membuang kulit ari biji sehingga menjadi beras.
TEKNOLOGI PENGOLAHAN
Berbagai teknologi pengolahan untuk hasil tanaman pangan adalah sebagai rangkuman berikut:
1. Pengecilan ukuran
Pengecilan ukuran bertujuan untuk merubah bahan menjadi lebih halus sehingga berbentuk butiran, tepung, pasta dan bubur. Contoh penerapannya adalah sebagai berikut:
1. Penggilingan beras dan gaplek menjadi tepung
2. Penggiulingan buah menjadi bubur buah yang selanjutnya diolah menjadi selai
3. Penggilingan ubi kayu yang telah direbus menjadi pasta dan selanjutnya diolah menjadi kerupuk
2. Fermentasi
Pengolahan bahan pangan dengan menggunakan mikroba disebut sebagai fermentasi, Contohnya adalah sebagai berikut:
a. Pengolahan kedelai menjadi tempe, tauco, dan kecap
b. Pengolahan ubikayu dan berasketan menjadi tapai
c. Pengolahan sayur sawi, ketimun, pepaya, bengkuang menjadi pikel
3. Penggulaan
Penggulaan biasanya dilakukan terhadap buah yang diolah menjadi manisan atau selai. Kadar gula pada produk dibuat sangat tinggi sehingga banyak dari mikroba tidak dapat hidup pada kondisi kadar gula tinggi tersebut. Contohnya adalah sebagai berikut:
a. Pengolahan nenas menjadi selai
b. Pengolahan buah anggur dan tomat menjadi manisan
c. Pengolahan sari buah menjadi sirup
4. Pengalengan dan Pembotolan
Buah, sayur dan hasil tanaman apa saja dapat dikemas di dalam kemasan tertentu sehingga umur simpannya sangat panjang. Kemasan yang dapat digunakan adalah keleng loga, kaca atau plastik. Setelah pengemasan tersebut, dilakukan pemanasan pada suhu tinggi sehingga bahan menjadi matang dan banyak dari mikroba menjadi mati dan kehilangan potensi sebagai mikroba perusak.
Bahan yang dikemas dalam beragam bentuk berikut:
a. Potongan buah: misalnya nenas di dalam kaleng
b. Cairan atau sari buah: misalnya sari jeruk, atau sari buah berkadar gula tinggi (sirup)
c. Biji: misalnya biji jagung di dalam kaleng
5. Penggorengan
Penggorengan dilakukan untuk mengurangai kadar air bahan dan merubah sifat organoleptik bahan sehingga lebih cocok untuk dikonsumsi. Penggorengan yang biasa dilakukan adalah penggorengan pada tekanan atmosfir. Belakngan ini dikembangankan penggorengan pada tekanan udara rendah. Penggorengan pada tekanan rendah ini dilakukan pada bahan yang biasanya tidak dapat digoreng dengan cara biasa seperti sayur dan buah.
Teknologi Pengolahan Hasil Hortikultura Bagian 2
Teknologi pengolahan adalah teknik, cara atau metode untuk mengolah hasil hortikultura (sayur dan buah) menjadi bentuk atau produk dengan spesifikasi tertentu sesuai dengan keinginan pemakai, seperti produk antara atau produk yang dapat dikonsumsi langsung oleh konsumen.
Pengolahan hasil hortikultura dapat menghasilkan berbagai produk, yaitu:
1. Produk hasil pengeringan
2. Tepung
3. Keripik
4. Kerupuk
5. Sari atau cairan hasil ekstraksi
6. Pasta
7. Produk dengan kadar gula tinggi
8. Asinan
1. Pengeringan
Pengeringan adalah proses pengurangan kadar air bahan dengan menempatkan bahan pada ruang dengan kelembaban relatif rendah, atau tekanan rendah. Secara tradisional, pengeringan dilakukan dengan menjemur bahan pada ruang terbuka dengan terik matahari. Cara ini telah dimodifikasi dengan menempatkan bahan di dalam kotak yang sekurang-kurangnya bagian atasnya tembus cahaya matahari yang merupakan sumber energi panas. Dengan cara ini, suhu udara di dalam kotak akan naik lebih cepat sehingga tekanan uap air bahan akan naik lebih cepat pula dan hal ini akan mempercepat proses penguapan air dari bahan. Pengeringan dapat juga dilakukan dengan menggunakan alat yang menggunakan energi panas dari listrik atau bahan bakar (biomassa, batubara, atau bahan bakar minyak).
Pada pengolahan hasil hortikultura, pengeringan dilakukan pada proses pengolahan pisang sale, tepung pisang, kerupuk labu, dodol, cabe kering, dan cabe bubuk. Pengeringan tersebut dapat dilakukan dengan penjemuran dan dengan alat pengering pada saat cahaya matahari tidak mencukupi.
2. Penghalusan
Penghalusan adalah proses penghancuran bahan sehingga secara fisik bahan berubah menjadi lebih kecil atau menjadi partikel yang lebih kecil, menjadi bubur atau menjadi pasta. Tujuan dari penghalusan tergantung kepada bentuk produk secara fisik. Jika produk berukuran lebih kecil, atau partikel yang lebih halus, maka tujuan pengecilan tersebut adalah untuk memperbesar luas permukaan sehingga penguapan air pada saat pengeringan akan berlangsung lebih cepat. Jika produk berupa pasta atau bubur maka tujuan adalah untuk memperoleh tekstur bahan yang lebih halus dan cair (contohnya pada pengolahan saos tomat dan selai), atau agar ekstraksi cairan produk lebih mudah dilakukan (contohnya pada pengolahan sari buah).
3. Ekstraksi
Ekstraksi adalah proses pengambilan bahan atau senyawa tertentu dari suatu bahan. Pada pengolahan hasil hortikultura, ekstraksi biasanya bertujuan untuk memisahkan cairan dari bahan yang tidak larut air sehingga dihasilkan suatu cairan yang disebut sari buah atau sari sayur.
Proses ekstraksi tersebut biasanya dilakukan dengan memeras bahan secara mekanik sehingga cairan terpisah dari serat dan bahan-bahan tidak larut air. Pada umumnya, ekstraksi didahului dengan penghalusan sehingga dihasilkan produk berupa bubur atau pasta. Selanjutnya, bubur atau pasti tersebut disaring, dipusing atau diperas untuk memisahkan cairannya.
4. Pemotongan
Pemotongan bertujuan untuk merubah bentuk dan ukuran bahah menjadi bentuk tertentu dengan ukuran yang tertentu pula. Contohnya pada pembuatan keripik kentang dimana kentang yang telah dikupas diiris-iris menjadi lempengan cakram dengan ketebalan tertentu. Pengirian ini bertujuan agar proses selanjutnya lebih mudah untuk dilakukan, misalnya lebih cepat kering jika dikeringkan, atau lebih cepat garing jika digoreng.
Pemotongan dan pengirian sayur yang biasa dilakukan pada saat mengolah sayur untuk dimasak juga merupakan contoh dari pemotongan yang tujuannya adalah agar diperoleh bahan dengan ukuran tertentu sesuai dengan selera penyicip.
Pemotongan dapat menjadi bagian dari proses ekstraksi sari buah dimana bahan dipotong-potong, kemudian diperas secara batch dengan pemeras bertekanan atau secara kontinyu dengan pemeras berulir.
5. Pemanasan
Pemanasan ditujukan untuk berbagai tujuan, yaitu: (a) untuk mematangkan bahan sehingga mempunyai aroma, rasa dan tekstur tertentu, (b) untuk mengurangi jumlah mikroba pencemar atau senyawa yang membahayakan kesehatan yang terkandung pada bahan, dan (c) untuk mengeringkan bahan agar lebih kering dan renyah. Pemanasan dapat dilakukan dengan menggunakan media (a) minyak panas, (b) udara panas, (c) air panas, dan (d) uap panas.
Jenis Pemanasan
Pemanasan dapat dikelompokan berdasarkan media yang digunakan untuk pemanasan atau cara panas dibangkitkan, yaitu: (a) penggorengan, (b) pemanggangan, (c) perebusan, (d) pengukusan, dan (e) radiasi gelombang pendek.
Penggorengan.
Penggorengan adalah proses pemanasan dengan menggunakan media minyak nabati atau minyak hewani. Karena bahan tercelup di dalam cairan minyak C yang jauh di atas titik didih air bahan, maka°dengan suhu di atas 140 proses pindah panas berlangsung cepat sehingga bahan matang dengan cepat, serta dapat menjadi kering dan renyah. Dengan demikian, penggorengan bermanfaat ganda, yaitu untuk memasak bahan sehingga diperoleh karakteristik tertentu dari produk, dan juga untuk mengeringkan produk.
Penggorengan digunakan secara luas dalam pengolahan makanan di rumahtangga, restoran, usaha jasa boga dan hotel. Industri makanan yang memproduksi kerupuk dan keripik siap santap, pada umumnya juga menggunakan teknik penggorengan sebagai proses terpenting dalam proses pengolahannya.
Penggorengan vakum adalah penggorengan dengan minyak panas yang disertai dengan pengurangan tekanan udara di dalam ruangan penggorengan. pada kondisi tekanan udara yang rendah, proses penggorengan dapat dilakukan pada suhu yang lebih rendah dan waktu yang lebih singkat. Biasanya penggorengan vakum ini dapat dilakukan untuk membuat berbagai keripik.
Pemanggangan
Pemanggangan adalah pemanasan bahan dengan menggunakan udara panas, C dengan°C sampai suhu mendekati 200°mulai dari suhu sekitar 120 menggunakan oven, atau dengan panas yang lebih tinggi dengan sumber panas dari bara atau api pembakaran gas dan kayu. Pemanggangan juga menyebabkan bahan menjadi matang, dan dapat mengeringkan bahan jika dilakukan relatif lama.
Perebusan
Perebusan merupakan proses pengolahan yang paling umum dilakukan di rumahtangga, restoran, jasa boga, hotel dan industri pangan. Pada perebusan digunakan media air sebagai media pengantar panas. Air tersebut dapat berupa air yang ditambahkan dari luar, tapi dapat juga dari air yang berasal dari bahan sendiri.
Pemanasan ini bertujuan untuk memasak bahan sehingga bahan menjadi matang dengan karakteristik tertentu yang dikehendaki. Tujuan lain adalah untuk mematikan mikroba dan parasit yang mungkin terdapat pada bahan sehingga bahan menjadi aman bagi kesehatan bila dikonsumsi.
Pengukusan
Pengukusan adalah pemanasan bahan dengan menggunakan uap panas. C atau lebih.°Biasanya uap panas yang digunakan bersuhu 100 Untuk keperluan membunuh mikroba pada bahan yang dikemas secara aseptis, atau untuk mempercepat pelunakan jaringan bahan dengan cara pemanasan, C.°digunakan pemanasan dengan uap panas dengan suhu di atas 121
Radiasi Gelombang Pendek
Radiasi gelombang pendek (panjang gelombang xxx – xxx nm) dapat menimbulkan getaran pada molekul air pada bahan sehingga menimbulkan panas. Oleh karena itu, radiasi gelombang pendek tidak efektif digunakan untuk bahan yang kering atau berkadar air rendah. Lama pemanasan dan intensitas reaksi digunakan untuk mengatur suhu bahan yang dipanaskan. Pada saat ini, telah banyak tersedia alat pemanas yang menggunakan radiasi gelombang pendek yang berukuran kecil yang digunakan untuk dapur keluarga, yaitu microwave oven.
Penerapan Pemanasan untuk Mengendalikan Enzim dan Populasi Mikroba
Secara alami, mikroba terdapat pada bahan yang jumlahnya dapat berkembang selama penyimpanan. Mikroba tersebut dapat merusak bahan atau dapat menimbulkan gangguan kesehatan bagi yang mengkonsumsi makanan tersebut. Pengendalian mikroba pada bahan makanan merupakan salah satu upaya untuk memperpanjang umur simpan bahan atau untuk meningkatkan keamanan makanan tersebut bagi kesehatan.
Pemanasan adalah salah satu metode yang efektif untuk mengendalikan populasi mikroba, baik mikroba perusak makanan, maupun mikroba penghasil toksin dan / atau penyebab infeksi. Blanching, pasteurisasi dan sterilisasi adalah metode pemanasan untuk adalah pemanasan yang biasa digunakan dalam pengolahan makanan.
Blanching
C°100£Blanching adalah pemanasan bahan pada suhu dengan menggunakan uap panas atau air panas. Pemanasan ini akan membunuh semua mikroba patogen dan sebagian mikroba pembusuk. Tujuan utama dari blanching adalah untuk inaktivasi enzim-enzim yang dapat menyebabkan kerusakan warna dan senyawa-senyawa alamiah pada bahan sebelum bahan diolah dengan panas yang lebih tinggi atau lebih lama. Selain itu, blanching juga melunakkan jaringan bahan, dimana kondisi ini bermanfaat jika bahan hendak disusun rapat di dalam kemasan aseptis.
Pasteurisasi
Pasteurisasi adalah pemanasan bahan untuk membunuh semua mikroba patogen. C dimana°Biasanya suhu yang digunakan adalah sekitar 70 pemanasan pada suhu tersebut tidak menimbulkan kerusakan yang besar pada aroma dan rasa dari bahan. Pada mulanya, pasteurisasi diterapkan pada susu segar untuk memastikan susu tersebut bebas mikroba patogen pada saat diminum. Saat ini, proses ini juga diterapkan pada sari buah dan beberapa jenis minuman.
Sterilisasi
Sterilisasi adalah proses pemanasan untuk membunuh mikroba yang dapat menimbulkan kerusakan bahan yang terkemas selama penyimpanan. C dengan°Sterilisasi biasanya dilakukan pada suhu sekitar 121 menggunakan uap panas. Pada bahan yang banyak mengandung asam (pH di bawah 4,5), misalnya sari buah, pemanasan dapat dilakukan pada suhu yang C). Pada pH rendah, biasanya mikroba lebih°lebih rendah (maksimal 100 sensitif terhadap panas sehingga sudah mengalami kematian pada suhu yang lebih rendah.
Sari buah biasanya dikemas dengan bahan yang tidak dapat dilunakkan dengan suhu air mendidih. Pada pemanasan dengan uap panas, air dipanaskan sampai menghasilkan uap dengan suhu dan tekanan tertentu, kemudian uap ini memanaskan bahan yang hendak dipanaskan.
Pemanasan basah yang digabung dengan pengemasan bahan di dalam kemasan tahan panas adalah merupakan teknik pasteurisasi atau sterilisasi untuk produk yang dapat disimpan dari beberapa hari sampai beberapa puluh bulan, tergantung kepada kepada tingkat suhu panas yang diberikan.
6. Fermentasi
Fermentasi adalah proses pengolahan yang melibatkan aktivitas mikroba pada keseluruhan atau salah satu tahapan dari proses tersebut. Mikroba yang digunakan dapat berasal dari salah satu bahan yang mengandung populasi mikroba dalam jumlah relatif besar yang ditambahkan secara sengaja pada pengolahan. Bahan tersebut dikenal sebagai inokulum dan dalam istilah sehari-hari disebut sebagai ragi atau laru. Penambahan inokulum tidak selalu diperlukan. Pada pengolahan sayur dan buah dengan cara fermentasi, inokulum tidak diperlukan. Buah dan sayur yang sedang difermentasi ditempatkan pada larutan garam yang dapat menghambat mikroba pembusuk. Sementara itu, mikroba penghasil asam yang dikehendaki tetap dapat tumbuh pada larutan garam tersebut.
7. Penggulaan
Penggulaan adalah proses pengolahan dengan menambahkan gula pada bahan dalam jumlah relatif tinggi. Penambahan gula pada buah akan menyebabkan perubahan pada tekstur sehingga menjadi lebih liat dan kisut. Pada pengolahan selai, bubur buah yang telah ditambah gula dipanaskan sampai mendidih sehingga terjadi interaksi antara gula, asam dan pektin sehingga terbentuk bubur buah berubah konsistensinya menjadi gel. Pada pembuatan permen, bubur buah atau sari buah dicampur dengan gula dan bahan pengisi sehingga membentuk konsistensi yang padat atau liat.
8. Pengemasan Aseptis
Pengemasan aseptis bertujuan agar bahan yang dikemas tidak mengalami pencemaran dan interaksi dengan lingkungan di luar kemasan. Pengendalian populasi mikroba dilakukan sebelum atau selama pengemasan berlangsung. Biasanya pengendalian populasi mikroba dilakukan dengan teknik sterilisasi panas dimana bahan yang akan dikemas atau kemasan yang telah berisi bahan dipanaskan dengan suhu tinggi sehingga populasi mikroba berkurang secara drastis dan populasi yang tersisa tidak cukup untuk menimbulkan kerusakan bahan selama penyimpanan yang normal. Agar tidak terjadi kontaminasi atau interaksi dengan lingkungan laur, kemasan harus tertutup rapat sehingga tidak ada celah sekecil apapun yang memungkinkan mikroba dan udara luar masuk ke dalam kemasan.
Bahan yang akan dikemas secara aseptis dapat diolah terlebih dahulu dengan salah satu atau berbagai kombinasi teknik penghalusan, ekstraksi, pemotongan, pemanasan, blanching dan pasteurisasi. Misalnya pada pengemasan aseptis saribuah sehingga produk berupa sari buah dalam kemasan dilakukan terlebih dahulu dengan ekstraksi sari buah, kemudian diblanching, dikemas dan disterilkan dengan suhu tinggi.
Kamis, 01 Juli 2010
Pendahuluan
encyclopedy of chemical technology
minyak atsiri merupakan senyawa yang pada umumnya berujud cairan yang diperoleh dari bagian tanaman, akar, kulit, batang, daun, buah, biji maupun dari bunga dengan cara penyulingan dengan uap(Penyulingan uap dan air,Penyulingan air lansung )
ISTILAH
Minyak atsiri
Minyak eteris
Minyak terbang
Volatil oil
Esential oil
Ciri-ciri :
Hasil metabolisme sekunder
Mempunyai aroma
Mudah menguap/terbang (Volatile Oil)
Larut dalam Alkohol
“minyak atsiri merupakan minyak yang dihasilkan dari ekstraksi tanaman yang mempunyai sifat mudah menguap pada suhu kamar,umumnya mempunyai rasa getir (pungent taste), berbau wangi sesuai dg tanaman penghasilnya dan larut dalam pelarut organik”
!
V
komponen kimia penyusun minyak atsiri merupakan campuran sejumlah senyawa kimia yang disintesa secara alami sebagai hasil metabolisme sekunder sehingga menghasilkan bau khas wangi alamiah yang harmonis yang sulit dibuat sintetisnya
Indonesia (sebelum PD II – sekarang) menduduki peringkat tertinggi dalam perdagangan beberapa rempah dan minyak atsiri. (nilam,cassia vera, akar wangi, kenanga)
Eksport rempah dan minyak atsiri dalam bentuk mentah (harga rendah)
à Budi daya, produksi fluktuatif, teknologi pengolahan sangat terbatas, mutu minyak rendah,dll
Import kembali dalam bentuk hasil olahan (harga berlipat) untuk bahan baku industri dalam negri
STRATEGI à 1. Intensifikasi usaha tani tanaman rempah dan minyak
atsiri (- luas lahan, budidaya)
2. Ekstensifikasi
- memperbanyak ragam/jenis tanaman rempah dan minyak
atsiri
- perbaikan pengolahan minyak atsiri
- mengolah lebih lanjut sebagai penyedia industri
lokal juga untuk ekspor
KEGUNAAN MINYAK ATSIRI
1.Zat pewangi ==> memberikan aroma wangi dan menyenangkan pada produk
pengguna à industri parfum : minyak bunga bungaan
industri kosmetik : minyak bunga-bungaan
industri sabun : mawar, sedap malam dll
2. Zat pengikat (fixatif) ==> dapat mengikat aroma wangi sehingga dapat bertahan lama pada produk.
pengguna à industri parfum : Minyak Nilam, Minyak Akar Wangi
3. Flavouring agent à memberikan aroma, dan rasa pada makanan dan minuman
pengguna à industri makanan dan minuman : CASIA VERA, JAHE, PEPERMINT, LADA
4. zat pengawet à dapat memperpanjang umur simpan produk
pengguna à industri makanan : CASIA VERA, PALA, JAHE, DLL
5. obat-obatan à bersifat mengobati dan mencegah penyakit dan menyegarkan badan
pengguna à industri farmasi, industri aromaterapy : CENGKEH, PALA, KLAUSENA, PIMENTA, MINYAK BUNGA-BUNGAAN, DLL
PRODUK OLAHAN REMPAH-REMPAH
Penggunaan bentuk segar dan ground (tepung) pada produk pangan kurang menguntungkan karena:
1. kualitas flavour berbeda-beda (bervariasi)
2. kehilangan flavour selama penyimpanan.
3. kurang higienis
4. sulit dihandle karena ukurannya besar (bulky)
Produk olahan rempah antara lain:
1. Minyak atsiri
2. Oleoresin
3. Curry powders
4. Spices Essences and emulsion
5. Curry pasta
6. Encapsulated spices
7. Spices in fat
1. Minyak atsiri merupakan minyak yang dihasilkan melalui penyulingan uap maupun penyulingan air atau kombinasi air dan uap dari herbs atau spices berbentuk cair,dan mempunyai sifat mudah menguap pada suhu kamar,umumnya mempunyai rasa getir (pungent taste), berbau wangi sesuai dg tanaman penghasilnya dan larut dalam pelarut organik.
2. Oleoresin adalah hasil ekstraksi rempah2 dengan menggunakan pelarut yang mengandung senyawa volatil (minyak atsiri) dan senyawa non volatil (resin), berbentuk cairan kental, berwarna gelap dan berbau tajam.
3. Curry powder adalah campuran dari beberapa sipces and herbs yang dihaluskan membentuk powder, sehingga mudah digunakan baik pada industri maupun rumah tangga. Ex. Indian curry powder
à 85% spices, 10% farina, 5% salt.
4. Spice essences and emulsion, adalah minyak atsiri atau oleoresin yang dilarutkan didalam pelarut tertentu seperti: propylene glikol, isopropil alkohol, gliserol, dg tujuan memudahkan dalam penggunaannya.
5. Curry pasta adalah hancuran spices spt jahe, bawang merah, bawang putih, dan spices lainnya yang dilarutkan dalam pelarut tertentu seperti asam asetat, edible oil, vinegar, sehingga berbentuk cairan pekat/pasta.
6. Encapsulated spices adalah minyak atsiri atau oleoresin yang dilapisi dengan gums atau gelatinà mempertahankan flavour dan memudahkan penggunaannya.à mahal
7. Spices in fat merupakan minyak atsiriatau oleoresin yang dilarutkan didalam edible oil atau hidrogenated fat, sehingga mudah dalam penggunaannya.
SUMBER MINYAK ATSIRI
ESTIMASI ADA 150 -200 Sp TAN PENGHASIL MINYAK ATSIRI (EX: Family Pinaceae, Labiatae, Compositae, Lauraceae, Myrtaceae, Umbelliferaceae)
Minyak atsiri dapat diperoleh dari bagian tertentu tanaman yang mengandung minyak atsiri spt: daun, akar, bunga, kulit batang, buah, biji, dll.
Daun
Sereh wangi (Cymbopogon nardus) Sitronellal dan geraniol
Kayu putih (Malaleuca leudendron) Sineol
Mint (Mimentha piperita) Menthol, menthone
Nilam (Pogostemon cablin Benth) Patchouli alkohol
Bunga
Kenanga (Cananga odorata ) Metilbenzoat, linalol
Ylang-Ylang () Terpineol, geraniol
Cengkeh (Eugena caryophyllus) Eugenol, eugenol asetat
Melati (Jasminum grandiflorum) Antarnilat, geraniol
BIJI/BUAH
Kapulaga (Ellettaria cardamon) Terpinil asetat, linalol, sineol
Pala (Myristica fragrans) Myristicin
Mustard (Brassica nigra) Alil isothiosianat
Vanili (Vanila planivolia) Vanillin
Ketumbar (Coriandrum sativum) Linalool
Lada (Piper nigrum) Piperin,sesquiterpen
Akar/Rhizoma
Akar wangi (Vetiveria zizanoides) Vetiveron, vetiverol
Kunyit (Curcuma logna) Turmeron, curcumin
Jahe (Zingiber officinale) Zingiberene, zingiberol,gingerol
KULIT BATANG
Kayu manis (Cinnamomum zeylanicum) Cinamaldehid, eugenol
Cendana (Santalum album) Santalol, sesquiterpen alkohol
KOMPOSISI KIMIA MINYAK ATSIRI
KOMPONEN KIMIA SENYAWA MINYAK ATSIRI DIBAGI 2 KELOMPOK:
1. Golongan Hidrokarbon à SENYAWA TERPEN
CH2 = C - CH =CH2 + CH2 = C - CH =CH2 CH3- C=CH- CH2- CH2 - C=CH -CH3
CH3 CH3 CH3 CH3
(isopren) (isopren) Monoterpen
2 isopren à mono terpen
3 isopren à seskuiterpen
4 isopren à diterpen dst
Ada 2 bentuk struktur:
1. Linier
2. siklis
2. GOLONGAN OKSIGENATED HIDROKARBON.
alkohol (R-O-H), aldehid (R-COH), Keton (RCO)
Ester (RCOOR), Ether (ROR)
EUGENOL VANILLIN MENTON
Minyak mawar à 85% linalol
Minyak lemongrass à 75 – 80% sitral
MInyak daun cengkeh à 80 -85% eugenol
MInyak nilam à 50 -60 % patchouli alkohol
Sifat senyawa terpen
1. Bersifat cair pada suhu kamar
2. Sukar larut dalam alkohol encer
3. Mudah teroksidasi jika kontak dengan oksigen
membentuk senyawa resin yang tidak larut dalam alkohol.
4. Dalam penyimpanan mudah mengalami polimerisasi yang juga membentuk resin yang tidak larut dalam alkohol.
Senyawa hidrokarbon à kurang atau tidak berbau tajam
senyawa oksigenated hidrokarbon
Penyebab Bau Wangi Dan Tajam Pada Minyak Atsiri : OKSIGENATED, HIDROKARBON , KOMBINASI KEDUANYA
KOMPOSISI KIMIA MINYAK ATSIRI (lanjutan )
Berdasarkan kemudahan untuk dipisahkan dibagi atas 2 kelompok:
1. Minyak atsiri yg mudah dipisahkan menjadi komponen penyusun utamanya à dapat di jadikan bahan dasar untuk diproses menjadi produk lain contoh:
minyak sereh à sitronellal (32 -45%), geraniol (12 -18%)
m. daun cengkeh à eugenol (70 – 73%), kariofilen (26 – 30%)
m. perment à menthol (80 -83%), menthon (15 -17%)
2. Minyak atsiri yang sulit dipisahkan menjadi komponen penyusunnya à biasanya lansung digunakan
minyak nilam à patchouli alkohol (50 -60%)
minyak kenanga à ester alkohol (20 -25%)
m. akar wangi à vetiverol (15 -27%), vertiveron ( 50 -60%)
SIFAT FISIK DAN KIMIA MINYAK ATSIRI
1. SIFAT FISIK :
-Warna
-kelarutan dalam alkohol
-bobot jenis
-indeks bias
-putaran optik
2. Sifat kimia
-Bilangan asam
-Bilangan ester
- Kadar kandungan kimia tertentu yg terdapat
-dalam bahan(tergantung bahan asal).
Sifat fisik dan kimia minyak atsiri sangat dipengaruhi oleh beberapa hal:
• Iklim tempat tumbuh ( tinggi dpl, sinar, musim)
• Spesies tanaman, pemeliharaan
• Prossesing
• Perlakuan selama transportasi dan penyimpanan
PROSES KERUSAKAN KIMIA PADA MINYAK ATSIRI
1).Proses Oksidasi à Reaksi oksidasi pada minyak atsiri terutama terjadi pada ikatan rangkap dalam terpen karena adanya oksigen
(2). Proses hidrolisis.à Terjadi pada Ester ------> Asam bebas
alkohol
(3).Proses Polimerisasi
Polimerisasi merupakan reaksi penggabungan atau pembentukan senyawa polimer dari senyawa monomernya.
à biasanya terjadi selama penyulingan minyak yangmenggunakan
tekanan dan suhu tinggi
à selama penyimpanan (kondisi yg kurang baik)
Ada 2 bentuk reaksi polimerisasi;
1. Polimerisasi addisi terjadi pada monomer tidak jenuh yang menghasilkan senyawa polimer dengan BM tinggi dan rumus molekul satuan strukturalnya identik dengan monomer yang bersangkutan.
2. Polimerisasi kondensasi terjadi pada m.atsiri pada fraksi yg mengandung gugus fungsional seperti aldehid atau keton
4. Proses penyabunan
Pada minyak yg mengandung fraksi monoester dan asam organik dapat
membentuk sabun dg adanya basa
O NaOH O
R1 - C - OR2 ---------> R1 - C -ONa + R2OH
ester
sabun alkohol
O NaOH O
R3 -CH2-C -OH -------> R3 -CH2 - C-ONa + H2O
Asam sabun
!
V
Penurunan bilangan ester
Perobahan aroma
PENYULINGAN MINYAK ATSIRI
Proses penyulingan minyak atsiri pada prinsipnya adalah memisahkan minyak atsiri dari bahan atau tanaman aromatik berdasarkan perbedaan tekanan uap dari masing - masing zat.
----> ttk didih terendah ----> ttk didih lebih tinggi.
Proses hidrodifusi: pada suhu air mendidih sebagian minyak yang mudah menguap yang terdpat dalam kelenjar minyak akan larut dalam air sehingga terbentuk larutan minyak air, oleh peristiwa osmosis menembus selaput sel yang sudah membesar/ menggelembung mencapai permukaan paling luar dari bahan, akhirnya minyak atsiri akan teruapkan oleh uap air sehingga terbentuk campuran uap minyak atsiri dan uap air yang terjadi terus menerus.
Dalam industri minyak atsiri umumnya dikenal 3 macam metode penyulingan:
1. Penyulingan dengan air lansung (direbus)
2. Penyulingan dengan air dan uap (dikukus)
3. Penyulingan dengan uap lansung
Agar penyulingan efektif dan efisien sebelum dilakukan penyulingan bahan baku membutuhkan perlakukan pendahuluan, mulai saat panen sampai bahan siap untuk disuling yang sangat tergantung pada sifat fisik dan kimia bahan seperti:
bentuk bahan -----> daun, ranting, akar, bunga, batang, buah dll.
sifat bahan ---------> tebal, tipis, keras, lembut dll
komponen kimia minyak -----> banyak yang mudah menguap/tidak, titik didih, sensitifitas terhadap proses kerusakan
BEBERAPA PERLAKUAN PENDAHULUAN YANG PERLU DIPERHATIKAN:
1. PEMANENAN
umur panen ------> tiap tanaman aromatik mempunyai umur tertentu untuk dipanen agar diperoleh rendemen yang tinggi dan mutu yang baik.
* nilam (3 ps daun termuda), pala (umur 3 bln).
*Jahe saat tanaman sudah cukup tua ( 9 - 12 bl)
* akar wangi (9 - 10 bulan)
* kulit manis ( 9 - 15 tahun).
2. PENGECILAN UKURAN
Minyak atsiri dalam tanaman dikelilingi oleh kelenjar minyak, pembuluh, dan kantong-kantong minyak sehingga jika bahan disuling dalam keadaan utuh maka proses hidrodifusi akan lambat, sedangkan kecepatan minyak terekstrak sangat tergantung kepada kecepatan hidrodifusi.
Tujuan:
1. Memperluas permukaan bahan yang kontak dengan uap panas ----> mempercepat proses hidrodifusi ----> mempercepat proses penyulingan ----> jumlah minyak yang terekstrak lebih banyak.
2. Keuntungan lain bahan mudah untuk di tangani (dihandle) karena ukuran lebih kecil dan seragam.
Pengecilan ukuran untuk tanaman aromatik juga mempunyai batas tertentu yang juga tergantung kepada sifat dan jenis bahan.
• Terlalu halus à bahan menjadi terlalu padat dalam tangki -> menggumpal, à terjadi jalur uap à menyulitkan uap panas untk berhidrodifusi
- Terlalu kasar à - Sel minyak sedikit yang terbuka
- jarak tempuh uap air menjadi panjang untuk mengeluarkan minyak
- terbentuk jalur uap (rate hole)
Rendemen Dan Mutu Rendah(Tidak Efisien)
• bunga, daun yang tipis dapat disuling tanpa dirajang
• akar, umbi, ranting, daun yang tebal dan panjang dirajang/dipotong
* biji-bijian atau buah --------> dihancurkan atau dihaluskan.
• Bahan yang telah dirajang harus segera dilakukan penyulingan untuk menghindari terjadinya kehilangan minyak dan perobahan komposisi
• bunga-bungan harus segera disuling
• biji, buah, kulit, umbi bisa ditunda.
• Jika terjadi penundaan karena adanya kendala sebaiknya disimpan ditempat yang kering, suhu rendah dan pada ruangan yang udaranya tidak disirkulasikan.
Kelemahan:
1. Beberapa komponen minyak akan menguap sehingga rendemen berkurang.
2. Komposisi kimia minyak dapat berubah karena kontak dengan oksigen sehingga flavor menjadi berubah.
3. PELAYUAN/PENGERINGAN
Tujuan utama pelayuan
1. Sebagian bahan memerlukan proses pengeringan/pelayuan sebelum disuling ----> mempercepat proses hidrodifusi
2. Pada pengeringan sebagian uap air yang ada dalam bahan akan menguap dan meningggalkan ruang kosong ----> mengkerut ---> sel pecah ----> proses hidrodifusi menjadi mudah dan cepat
3. Untuk mengurai zat-zat yang tidak berbau menjadi berbau wangi
glikosid -----> benzaldehid (almond, vanili, nilam)
• Kelemahan:
• * Terlalu lama,suhu tinggi ----> kehilangan minyak
• * Oksidasi
Peralatan Penyulingan
Peralatan utama pada proses penyulingan ada 4:
1.Ketel suling/ketel bahan
2.Pendingin(kondensor)
3. Ketel pemisah minyak
4. Ketel uap
1. Ketel suling à Tempat kontak bahan dengan air atau uap dan
tempat terjadinya penguapan minyak atsiri
Beberapa hal yng perlu diperhatikan:
- Bahan ketel à pengkaratan dan reaksi dg komponen minyak
* bahan tahan karat (stainless steel)
* Aluminium bhg dalam dilapisi stainless steel
- Ukuran dan bentuk ketel ----> ekonomis proses
* perbandingan tinggi ketel dan diameter
* makin besar ukuran ketel efisiensi penyulingan semakin kecil
* ketel yang tinggi ----> pipa uap
* air dan uap ----> piringan berlobang
• 3. Ketel Pemisah Minyak (separator)
• Alat ini berfungsi sebagai penampung kondensat dan memisahkan minyak atsiri dari air suling secara spontan berdasarkan perbedaan BJ minyak dengan BJ air
• * Bahan ketel ----> tahan karat
• BJ minyak < 1 -----> minyak keluar dr atas ketel
• BJ minyak > 1 -----> minyak keluar dr bawah
• BJ yg hampir sama ------> +an garam/ kapur tohor
• ------> menyerap air dan mencegah hidrolisa(menurunkan bil asam)
• 2. Kondensor
• fungsi ----> mengubah seluruh campuran uap air dan uap minyak atsiri menjadi bentuk cair
• * Bahan ---> tahan karat
• * Ukuran diameter pipa dan panjang pipa
• * mudah untuk dibersihkan
• * tipe kondensor
• * elevasi pemasangan pipa ----> kelancaran
• aliran ke ketel pemisah
• Media pendingin (air) masuk suhu 25 oC ----> air keluar 60 - 80 oC
• Suhu destilat yang keluar sekitar 25 - 28 oC
CARA PENYULINGAN MINYAK ATSIRI
1. PENYULINGAN DENGAN AIR (WATER DESTILATION)
Ciri khasà Bahan berhubungan langsung dg air mendidih
* Bahan direbus bersama air dalam ketel penyulingan, dan uap air
akan menguap dg membawa uap minyak yg ada dlm bahan
* Untuk bahan berupa tepung (powder), bunga- bungaan yg mudah
menggumpal jika kena uap panas
Yang perlu diperhatikan:
• Pengisian bahan tidak boleh terlalu tinggi dan padat dan bahan seluruhnya terendam dalam air ----> meluap ke kondensor
• Ukuran bahan yg masuk harus seragam ----> mencegah jalur uap (rat hole)
• Dinding ketel dijaga jangan kena api dan selama penyulingan sebaiknya dilakukan penambahan air ( panas) ----> gosong
• Isolasi, jaga dari kebocoran dan kontak dg suhu dingin------> mencegah kondensasi
• Waktu penyulingan dipersingkat ----> meningkatkan kecepatan penyulingan -------> mencegah hidrolisis
Keuntungan cara ini
1. Sederhana, murah dan dapat dipindahkan.
2. Bisa menyuling bahan yg tidak bisa disuling dg uap langsung atau dg uap air karena dapat menggumpal
Kelemahan:
1. Ekstraksi minyak tidak sempurna ----> komponen minyak bertitik didih tinggi, yg larut dalam air tidak tersuling ----> rendemen rendah, flavor tidak lengkap
2. Beberapa komponen akan terhidrolisis (ester) dan mengalami polimerisasi (aldehid) ---> menurunkan mutu
3. Efisiensi penyulingan rendah
2. PENYULINGAN DENGAN AIR DAN UAP ( STEAM AND WATER DESTILATION)
• prinsip ----> menggunakan tekanan uap rendah dan bahan tidak kontak lansung dg air tetapi terpisah oleh piringan/plat berlobang.
• Untuk ukuran besar (tinggi) plat berlobang dapat lebih dari satu ----> mencegah penggumpalan dan rat hole dan juga untuk memudahkan keluar masuk bahan.
• Setelah air mendidih uap akan keluar melalui lobang piringan dan terus mengalir ke bahan dan melalui peristiwa difusi uap air akan menguapkan minyak nilam dan membawa keluar dari bahan menuju kondensor.
Yang perlu diperhatikan:
• Kepadatan bahan (gr/l) -----> longgar
• Ukuran bahan (seragam, tidak terlalu halus)
• Kondensasi
• Kecepatan penyulingan (kg kondensat/jam)
Keuntungan:
• * uap dapat berpenetrasi secara merata kedalam bahan dan suhu tidak terlalu tinggi
• * kerusakan minyak lebih kecil ---> uap tidak terlalu panas, tidak kontak dg air mendidih -----> mutu lebih baik
• * tidak mudah goson
Kelemahan:
• * karena tekanan uap rendah (1 atm),
• * komponen minyak bertitik didih tinggi masih ada yang tidak tersuling
• * untuk mempertinggi rendemen waktu harus diperpanjang -----> tidak ekonomis
3. PENYULINGAN DENGAN UAP LANSUNG (STEAM DESTILATION)
Prinsip ---> mengalirkan uap yang bertekanan tinggi ke dalam bahan dimana
Ketel bahan terpisah dari ketel perebus air (ketel uap) dan uap
dialirkan melalui pipa
• Cook untuk bahan yang banyak mengandung komponen minyak bertitik didih tinggi
• spt: cengkeh, akar wangi, sereh wangi, kayu putih dll.
Yang perlu diperhatikan:
* Untuk skala besar sebaiknya plat berlobang lebih dari satu dan setiap rak harus diberi ruang kosong untuk memudahkan aliran uap ----> mencegah rat hole
* Tekanan harus dimulai dari yang rendah (1 atm) kemudian berangsur-angsur dinaikkan ( 2 - 3 atm) dan uap harus sedikit basah ----> mencegah dekomposisi komponen minyak dan gosong karena suhu terlalu tinggi.
* Pada akhir penyulingan tekanan dapat lebih tinggi ( 3 atm) dg tujuan megekstrak minyak yang bertitik didih tinggi.
* Suhu dijaga jangan mencapai superheated steam -----> bahan kering, difusi menjadi sulit dan pengeluaran minyak dpt terhenti.
Suhu yang terlalu tinggi ----> resinifikasi
Keuntungan:
• Proses hidrolisis dapat ditekan
• Rendemen lebih tinggi karena komponen bertitik didih tinggi dapat tersuling
* mutu dan flavor lebih baik karena komponen minyak lebih lengkap
• Penyulingan dapat dipersingkat karena kecepatan penyulingan tinggi.
Kelemahan:
• Peralatan lebih kompleks dan butuh pengalaman
• Tidak efisien untuk skala kecil
* tidak bisa untuk minyak yang mudah rusak oleh panas yang tinggi (bunga-bungaan)
BEBERAPA POINT PENTING:
1. proses oksidasi, hidrolisis, polimerisasi dapat berlangsung secara serentak pada proses penyulingan akibat adanya suhu dan tekanan yang tinggi dan ketiga proses dapat saling
mempengaruhi.
2. kecepatan difusi sangat dipengaruhi oleh: suhu, tekanan, kepadatan bahan, luas permukaan bahan, kadar air bahan, bm komponen minyak
3. suhu sangat mempengaruhi kelarutan minyak dalam air, laju kecepatan penyulingan dan proses dekomposisi minyak.
4. untuk skala besar metoda uap lebih menguntungkan sedangkan untuk skala kecil metoda uap air dapat dipakai. namun setiap bahan mempunyai kondisi yang berbeda.
5. Penghentian Proses Penyulingan à Pengalaman dan faktor ekonomis
Penghentian proses penyulingan
Perkiraan dapat dilakukan dg cara
1. Memperhitungkan jumlah minyak yang ada dalam bahan dan jumlah minyak yg diharapkan -----> berdaskan pengalaman
2. Menghitung jumlah minyak yang sudah tersuling dan melihat contoh kondensat ------> rasio minyak dan air pada awal dan akhir
penyulingan
3. Lama penyulingan dapat diprediksi berdasarkan besarnya laju penyulingan
4. Untuk bahan yang banyak mengandung senyawa bertitik didih tinggi lama penyulingan dapat diperpanjang walaupun sepertinya tidak
ada lagi minyak yang akan disuling.
Beberapa kelemahan proses penyulingan
1. Karena proses penyulingan menggunakan uap air dengan suhu tinggi hal ini dapat menyebabkan terjadinya kerusakan terhadap komponen senyawa kimia minyak (hidrolisis, oksidasi, polimerisasi).
2. Komponen kimia dengan titik didih tinggi tidak tersuling sehinga aroma juga menyimpang dari aroma alaminya.
3. Beberapa senyawa kimia yang larut dalam air sulit diperoleh kembali.
4. Beberapa bunga-bungaan (melati, violet, sedap malam, rose dll) tidak dapat disuling dengan ke 3 metoda penyulingan à (rendemen sangat rendah àdan sebahagian besar komponen kimianya larut dalam air).--------------- sehingga aroma minyak menyimpang dari aroma alamiahnya
!
v
perlu ekstraksi cara lain: 1. Ekstraksi dengan pelarut
2. Ekstraksi dengan lemak
Ekstraksi dengan pelarut (solvent ekstraksi)
Minyak bunga alamiah à parfum
Prinsip à pelarut berpenetrasi kedalam bahan dan melarutkan komponen senyawa kimia yang ada dlm bahan dan pada akhir proses minyak dipisahkan dr pelarutnya.
Metode ini cocok untuk:
1. Minyak yang bernilai ekonomis tinggi (bunga-bungaan untuk parfum kelas utama/mahal).
2. Bahan-bahan yg mudah rusak karena panas
Karena à biaya tinggi ( alat, pelarut,teknik, keterampilan)
Pelarut à petrolium ether, chloroform, benzen
Syarat pelarut:
1. Selektif ( melarutkan semua zat wangi dalam bahan tetapi sedikit melarutkan senyawa non volatil)
2. Mempunyai titik didih rendah dan seragam
* tinggi à pemisahan menggunakan suhu tingi dapat
- merusak minyak, kehilangan minyak, banyak pelarut
yg tinggal dalam minyak.
* rendah à pelarut hilang waktu penguapan.
pe à 30 -70 oc (kehilangan pelarut tinggi)
benzen à 80oc (banyak melarutkan non volatil)
3. Tidak larut dalam air
4. Bersifat innert.
5. Tidak mudah terbakar
sulit mencari yang ideal
campuran petrolium ether dan benzen
Alat ekstraksi (extractor): 1. Stationary extractor
2. Rotary extractor
Cara kerja:
- Bunga dimasukkan dlm tangki extraktor khusus, lalu pelarut dialirkan kedalam tangki untuk melarutkan minyak yang ada dalam bahan pada suhu kamar (100 kg bunga 400 -500 liter pelarut) à pelarut selain akan melarutkan minyak yang ada tetapi juga melarutkan senyawa non volatil lainnya seperti lilin, resin, pigmen
- Perendaman bahan dalam pelarut (pencucian) biasanya dilakukan sebanyak 3 x à selama 45’, 35’ dan 25’
- Setelah ekstraksi dianggap selesai campuran minyak dan pelarut dialirkan kedalam tangki evaporator vakum (menghindari suhu tinggi) à tidak boleh lebih dari 60oc à pelarut dapat diperoleh kembali
- Setelah selesai diperoleh minyak yang pekat berwarna gelap (floral concrete), kemudian dimasukkan kedalam tangki evaporator vakum yang lebih kecil untuk menguapkan pelarut yang masih tersisa.
Proses pemisahan senyawa non volatil dari floralconcrete
Alat à batteusis
1. Floral concrete dicuci dg alkohol pekat (8 - 10 kali jmlh bahan) kemudian diaduk (pengaduk otomatik) sebanyak 5 – 6 kali pencucian.
* minyak atsiri larut dalam alkohol pekat
* senyawa non volatil tidak larut à mengendap
2. Kemudian disaring sehingga terpisah minyak atsiri dg non volatil.
3. Untuk memisahkan lilin dan warna yang tersisa hasil penyaringan didinginkan pada suhu -20oc (lilin dan pigmen mengendap) kemudian disaring kembali.
sehinga diperoleh larutan yang jernih.
4. Alkohol dipisahkan dari minyak atsiri dg menggunakan vakum evaporator
5. Minyak yang diperoleh disebut “absolute” à (biang parfum)
Keunggulan:
1. Minyak hasil ekstraksi mempunyai aroma mendekati aroma bunga alamiah.
2. Dapat mengekstrak minyak-minyak yg tidak dapat diperoleh dg metoda penyulingan terutama untuk bunga-bungaan.
Kelemahan:
1. Mahal (alat, pelarut, alkohol)
Kehilangan pelarut dan alkohol
2. Butuh tenaga trampil
Ekstraksi minyak atsiri dengan lemak padat
Dasar pikiran:
1. Bunga-bungaan setelah dipanen masih melakukan aktifitas fisiologisnya untuk memproduksi minyak atsiri (senyawa berbau wangi) beberapa waktu setelah pemetikan pada suhu rendah, tetapi akan terhenti jika kontak dg panas atau dg pelarut menguap
2. Lemak mempunyai daya serap (daya absorbsi) yang tinggi jika kontak dg bahan yg mempunyai aroma/bau yang wangi walaupun pada suhu kamar.
Keunggulan:
1. Rendemen lebih tinggi --> (aktfts fisiolgs)
2. Aroma lebih tajam à (tdk kontak dg panas)
Alat: kotak dengan bingkai kayu yang dilengkapi plat dari
glass/kaca ( 75 x 60 x 5 cm) à chassis
SYARAT LEMAK UNTUK EKSTRAKSI:
1. tidak berbau à deodorisasi
2. konsistensi lemak yg optimal (sesuai dg suhu tempat prosessing dilakukan)
- tinggi à bunga sulit kontak
dg lemak à absorbsi à rendah à mutu
- rendah à bunga tenggelam dalam lemak à defleurasi sulit (lemak terbawa / kehilangan lemak) à rendemen à mutu.
à lemak hewani dicampur lemak nabati
à campuran lemak nabati hasil hidrogenasi
3. bersih dari kotoran dan air à mencegah hidrolisis dan oksidasi
4. menggunakan lemak yg mengandung antioksidan lebih dianjurkan à mencegah oksidasi.
à bha, bht, glikosid, dll.
EKSTRAKSI FLUIDA SUPERKRITIS
(SUPER CRITICAL FLUIDE EXTRACTION)
efs prinsinnya adalah memanfaatkan sifat-sifat unik pelarut diatas titik kritisnya untuk mengekstrak komponen senyawa tertentu dari suatu campuran
keunggulan :
• 1. rendemen tinggi à daya larut
• 2. senyawa komponen kimia lengkap (aroma alamiah)
• 3. mutu lebih baik
pelarut à co2 cair,
ethane,
ethylene,
propylene
syarat pelarut:
1. titik kritis cukup rendah (30 – 60 oc)
2. tidak bereaksi dg komponen minyak
3. mudah didapat dan ekonomis à co2
Peralatan: 1. Tangki ekstraksi
2. Tangki pelarut
3. Alat pemisah (vacum evaporator)
4. Pompa
5. Alat pengatur tekanan dan suhu
Prosedur kerja:
1. Bahan yang akan diekstrak dimasukkan kedalam tangki ekstraksi kemudian pelarut dialirkan sampai membasahi bahan, tekanan diatur (60 – 200 bat) pada suhu 30 – 60 oc.
à suhu dan tekanan tidak boleh tinggi karena dapat mengekstrak resin
2. Campuran minyak dan pelarut dialirkan kedalam vakum evaporator untuk memisahkan minyak dan pelarutnya.
BEBERAPA FAKTOR YANG MEMPENGARUHI MUTU
MINYAK ATSIRI
• 1. bahan baku (keadaan tanaman)
• 2. perlakuan pendahuluan
• 3. metoda dan kondisi ekstraksi
• 4. penanganan hasil ekstraksi dan pengemasan.
• 5. penanganan selama penyimpanan dan transportasi.
penurunan mutu mutu hasil ekstraksi dapat disebabkan oleh:
1. kerusakan komponen kimia karena oksidasi, hidrolisis dan polimerisasi/resinifikasi.
2. pencampuran dg minyak lainnya.
3. kandungan logam berat.
beberapa proses dapat dilakukan untuk meningkat mutu minyak atsiri:
1. penjernihan
2. pemisahan logam berat
3. pemisahan terpen
1. Penjernihan
minyak yg baru disuling umumnya masih mengandung air à hidrolisis
Proses penjernihan:
1. Menggunakan garam dapur (untuk kadar air yg rendah)
2. Garam natriumsulfat anhidrat (na2so4) à kadar air tinggi
3. Melakukan sentrifugasi
2. Pemisahan logam berat
1. Penyulingan ulang (redestilasi)
* alat destilasi stainlessteel sistem kohobasi
* recovery 90 – 92%
2. Flokulasi (pengendapan)
*1. Menambahkan asam tartarat
kristal à 3 – 5% dari berat minyak
larutan à 80 – 100 gr/500 ml air
alat à wadah stainlessteel
batang pengaduk à 100 – 140 rpm
pemanas à 50 -70oc
lama -> 40 – 60 menit
recovery à 95 – 98%
kandungan logam turun sampai 95%
Pemanasan minyak à pemanasan à penambahan asam tartarat à agitasi à pengendapan (24 jam ) àsentrifusi à penyaringan
2. Flokulasi menggunakan garam edta
konsentrasi à 0,03 – 0,05m perbandingn 1: 1
pengadukan 1 – 5 menit à terjadi pengendapan à penyaringan
3. Pemisahan terpen
ada 2 cara:
1. Fraksinasi dg penyulingan vakum
pemisahan berdasarkan titik didih msg-msg senyawa
terpen à titik didih 150 – 180oc
seskuiterpen à titik didih 240 – 280oc
oksigenated hidrokarbon à 180 – 240
phenol, phenol ether, seskuiterpen alkohol à > 280
1. Melarutkan senyawa oksigenated dg alkohol encer
proses: pencucian ( 15 – 20 kali)
penyulingan vakum ( memisahkan alkohol)
PENGOLAHAN MINYAK ATSIRI MENJADI PRODUK BERNILAI EKONOMI TINGGI
• Industri minyak atsiri masih merupakan industri hulu yang artinya mengekspor bahan baku (mentah).
• Industri hilir sudah ada (kosmetik, fragran, farmasi, jamu dll) à ekspor
• Bahan baku industri hilir masih diimport à produk antara ( bahan baku setengah jadi).
• Harga produk tinggi sehingga sulit untuk bersaing
• Minyak atsiri bisa diolah menjadi produk antara yang mempunyai nilai ekonomis tinggi melalui proses derivatisasi dan isolasi
• Isolasi minyak atsiri à adalah proses pemisahan komponen
penting (utama) dalam minyak atsiri sehingga diperoleh senyawa yg beraroma khas dr minyak tsb.
• Derivatisasi à proses pembuatan turunan dari satu macam senyawa sehingga diperoleh berbagai senyawa aromatik yang dikehendaki
PROSES ISOLASI MINYAK ATSIRI
• Isolasi minyak atsiri adalah proses pemisahan komponen penting (utama) dalam minyak atsiri sehingga diperoleh senyawa yang beraroma khas dr minyak tsb.
Ex:
• memisahkan geraniol, sitronellal dan sitronellol
dari minyak sereh.
• memisahkan menthol dari minyak pimenta (pepermint).
• memisahkan eugenol dari minyak cengkeh.
Cara yang bisa digunakan:
• 1. Penyulingan bertingkat.
• 2. Penyulingan vakum
• 3. Mereaksikan dg senyawa kimia tertentu.
• 4. Pengkristalan (fisika)
• 5. Khromatografi.
1. Isolasi menthol dari minyak pepermint.
Minyak pepermint diperoleh dari hasil penyulingan air dan uap dari daun mentha arvensis yg sudah dikering anginkan.
Kandungan minyak 50 -60% adalah menthol, komponen lain alpha n beta phininen, limonen, menton, metil asetat, piperiton.
Beberapa cara yg bisa dilakukan:
1. Pengkristalan
Prinsip dasar à berdasrkan sifat fisik senyawa menthol akan mengkristalpada suhu (-20) – (-25 oc),sedangkan senyawa lain akan mengkristal pada suhu dibawah tsb,
Prinsip kerja à dengan menempatkan minyak pepermint pada suhu (-20) – (-25 oc) maka senyawa menthol akan mengkristal kemudian dilakukan penyaringan.
Cara kerja :
1. Minyak ditempatkan pada wadah tertutup kemudian didinginkan sampai suhu (-20) – (-25 oc), setelah suhu tercapai akan terklihat pengkristalan pada bagian bawah wadah.
2. Dilakukan penyaringan sehingga terpisah senyawa menthol dg komponen kimia lainnya.
3. Untuk mendapatkan menthol yang optimum proses dilakukan berulang-ulang.
2. Untuk meningkatkan perolehan menthol sisa
Saringan dapat direaksikan dg senyawa kimia
Tertentu:
• Mentil asetat + naoh à menthol + na asetat
• Menton + na bh4 à menthol + nah3o
• Piperiton + nabh4 à menthol + nah2
Isolasi dg penambahan senyawa kimia
• Isolasi eugenol dari minyak daun cengkeh.
• Minyak daun cengkeh dari hasil penyulingan uap dan air daun cengkeh yg gugur, dimana kandunga utamanya eugenol (80 -85%) dan karyophillen.
Cara isolasi:
Minyak daun cengkeh + naoh à na-eugenolat + senyawa selain eugenol
Pemisahan berdasarkan berat jenis
àlapisan atas selain eugenol
àlapisan bawah na-eugenolat (bj lebih besar)
Kemudian dipisahkan dg hati-hati
Na-eugenolat + hcl (atur ph 2-3) à eugenol + nacl (garam)
kemudian disaring.
à eugenol diperoleh dalam bentuk cairan yang jernih, tidak berwarna dan berbau tajam, dan berasa pedas.
Derivatisasi minyak atsiri
Proses pembuatan senyawa beraroma menyenangkan yang berasal dari minyak atsirià
à pemisahan komponen penting tertentu untuk memperoleh senyawa yang khas yg selanjutnya dibuat turunan komponen tersebut sehingga dari suatu senyawa dapat diperoleh berbagai macam senyawa aromatik yang dikehendaki.
METODA DERIVATISASI
1. Esterifikasi à mereaksikan senyawa-senyawa alkohol dg asam organik tertentu seperti asam asetat, asam format, asam benzoat dll.
2. Metoda isomerisasi
STANDAR KUALITAS
• Untuk menjamin keamanan dan kualitas minyak atsiri diberlakukan standar kualitas yg mencakup:
• 1. Persyaratan fisik dan kimia masing-masing minyak.
• 2. Metoda analisis pengujian untuk masing-masing sifat fisik dan
kimia.
• System yg digunakan ada 2:
• 1. Iso (international organization for standardization)
• 2. Eoa (essential oil assotiation of the united state)
• 3. Ifra (international fragrance association)
• Pengujian fisik : density, optical rotation, refractive index, miscibility with aqueous alcohol,
• Pengujian kimia: carbonyl, acid, ester number
• Pengujian tambahan : chromatographic profile dan concentration range for the most characteristic components
• Ifra à biological data ( toxicity, carcinogenicity, sensitization, and pharmacology
PENGEMASAN DAN PENYIMPANAN MINYAK ATSIRI
• Karena minyak atsiri mudah mengalami kerusakan maka pengemasan terhadap minyak atsiri harus meniadakan hal-hal yang dapat menyebabkan terjadinya kerusakan.
• Hal-hal yg harus dihindari:
• 1. Oksigen à oksidasi
• 2. Panas ----à hidrolisa dan resinifikasi/polimerisasi
• 3. Cahaya à oksidasi
• 4. Logam berat à oksidasi dan reaksi warna
Minyak atsiri merupakan komoditi ekspor sehingga selama transportasi minyak perlu dipacking/ dikemas dengan baik.
Pemilihan bahan kemasan à mempertimbangakan sifat-sifat minyak atsiri yg akan dikemas.( cair, mudah menguap, mudah rusak oleh air, oksigen, logam, cahaya, panas)
syarat kemasan:
1. tidak bereaksi dengan minyak atsiri (msg-msg minyak mempunyai sifat tertentu tergantung komponen kimia minyak)
2. tidak dapat dilalui oleh cahaya (terutama oleh cahaya gel pendek).
3. tidak bisa dilalui oleh oksigen atau udara dan air.
ukuran kecil : botol gelas berwarna dg tutup gabus kemudian ditutup lagi dg penutup bersekrup.
à kelemahan mudah pecah dan kesulitan sewaktu transportasi.
plastik pvc à hanya untuk minyak tertentu (bbrp minyak atsiri
bereaksi dg pvc)
ukuran besar : drum stainlessteel atau digalvanisir
harus ada head space
kondisi penyimpanan:
1. suhu sebaiknya dibawah 20oc.
2. tidak lansung kontak dg cahaya.
3. tidak disimpan bersamaan dg bahan pangan berlemak.
encyclopedy of chemical technology
minyak atsiri merupakan senyawa yang pada umumnya berujud cairan yang diperoleh dari bagian tanaman, akar, kulit, batang, daun, buah, biji maupun dari bunga dengan cara penyulingan dengan uap(Penyulingan uap dan air,Penyulingan air lansung )
ISTILAH
Minyak atsiri
Minyak eteris
Minyak terbang
Volatil oil
Esential oil
Ciri-ciri :
Hasil metabolisme sekunder
Mempunyai aroma
Mudah menguap/terbang (Volatile Oil)
Larut dalam Alkohol
“minyak atsiri merupakan minyak yang dihasilkan dari ekstraksi tanaman yang mempunyai sifat mudah menguap pada suhu kamar,umumnya mempunyai rasa getir (pungent taste), berbau wangi sesuai dg tanaman penghasilnya dan larut dalam pelarut organik”
!
V
komponen kimia penyusun minyak atsiri merupakan campuran sejumlah senyawa kimia yang disintesa secara alami sebagai hasil metabolisme sekunder sehingga menghasilkan bau khas wangi alamiah yang harmonis yang sulit dibuat sintetisnya
Indonesia (sebelum PD II – sekarang) menduduki peringkat tertinggi dalam perdagangan beberapa rempah dan minyak atsiri. (nilam,cassia vera, akar wangi, kenanga)
Eksport rempah dan minyak atsiri dalam bentuk mentah (harga rendah)
à Budi daya, produksi fluktuatif, teknologi pengolahan sangat terbatas, mutu minyak rendah,dll
Import kembali dalam bentuk hasil olahan (harga berlipat) untuk bahan baku industri dalam negri
STRATEGI à 1. Intensifikasi usaha tani tanaman rempah dan minyak
atsiri (- luas lahan, budidaya)
2. Ekstensifikasi
- memperbanyak ragam/jenis tanaman rempah dan minyak
atsiri
- perbaikan pengolahan minyak atsiri
- mengolah lebih lanjut sebagai penyedia industri
lokal juga untuk ekspor
KEGUNAAN MINYAK ATSIRI
1.Zat pewangi ==> memberikan aroma wangi dan menyenangkan pada produk
pengguna à industri parfum : minyak bunga bungaan
industri kosmetik : minyak bunga-bungaan
industri sabun : mawar, sedap malam dll
2. Zat pengikat (fixatif) ==> dapat mengikat aroma wangi sehingga dapat bertahan lama pada produk.
pengguna à industri parfum : Minyak Nilam, Minyak Akar Wangi
3. Flavouring agent à memberikan aroma, dan rasa pada makanan dan minuman
pengguna à industri makanan dan minuman : CASIA VERA, JAHE, PEPERMINT, LADA
4. zat pengawet à dapat memperpanjang umur simpan produk
pengguna à industri makanan : CASIA VERA, PALA, JAHE, DLL
5. obat-obatan à bersifat mengobati dan mencegah penyakit dan menyegarkan badan
pengguna à industri farmasi, industri aromaterapy : CENGKEH, PALA, KLAUSENA, PIMENTA, MINYAK BUNGA-BUNGAAN, DLL
PRODUK OLAHAN REMPAH-REMPAH
Penggunaan bentuk segar dan ground (tepung) pada produk pangan kurang menguntungkan karena:
1. kualitas flavour berbeda-beda (bervariasi)
2. kehilangan flavour selama penyimpanan.
3. kurang higienis
4. sulit dihandle karena ukurannya besar (bulky)
Produk olahan rempah antara lain:
1. Minyak atsiri
2. Oleoresin
3. Curry powders
4. Spices Essences and emulsion
5. Curry pasta
6. Encapsulated spices
7. Spices in fat
1. Minyak atsiri merupakan minyak yang dihasilkan melalui penyulingan uap maupun penyulingan air atau kombinasi air dan uap dari herbs atau spices berbentuk cair,dan mempunyai sifat mudah menguap pada suhu kamar,umumnya mempunyai rasa getir (pungent taste), berbau wangi sesuai dg tanaman penghasilnya dan larut dalam pelarut organik.
2. Oleoresin adalah hasil ekstraksi rempah2 dengan menggunakan pelarut yang mengandung senyawa volatil (minyak atsiri) dan senyawa non volatil (resin), berbentuk cairan kental, berwarna gelap dan berbau tajam.
3. Curry powder adalah campuran dari beberapa sipces and herbs yang dihaluskan membentuk powder, sehingga mudah digunakan baik pada industri maupun rumah tangga. Ex. Indian curry powder
à 85% spices, 10% farina, 5% salt.
4. Spice essences and emulsion, adalah minyak atsiri atau oleoresin yang dilarutkan didalam pelarut tertentu seperti: propylene glikol, isopropil alkohol, gliserol, dg tujuan memudahkan dalam penggunaannya.
5. Curry pasta adalah hancuran spices spt jahe, bawang merah, bawang putih, dan spices lainnya yang dilarutkan dalam pelarut tertentu seperti asam asetat, edible oil, vinegar, sehingga berbentuk cairan pekat/pasta.
6. Encapsulated spices adalah minyak atsiri atau oleoresin yang dilapisi dengan gums atau gelatinà mempertahankan flavour dan memudahkan penggunaannya.à mahal
7. Spices in fat merupakan minyak atsiriatau oleoresin yang dilarutkan didalam edible oil atau hidrogenated fat, sehingga mudah dalam penggunaannya.
SUMBER MINYAK ATSIRI
ESTIMASI ADA 150 -200 Sp TAN PENGHASIL MINYAK ATSIRI (EX: Family Pinaceae, Labiatae, Compositae, Lauraceae, Myrtaceae, Umbelliferaceae)
Minyak atsiri dapat diperoleh dari bagian tertentu tanaman yang mengandung minyak atsiri spt: daun, akar, bunga, kulit batang, buah, biji, dll.
Daun
Sereh wangi (Cymbopogon nardus) Sitronellal dan geraniol
Kayu putih (Malaleuca leudendron) Sineol
Mint (Mimentha piperita) Menthol, menthone
Nilam (Pogostemon cablin Benth) Patchouli alkohol
Bunga
Kenanga (Cananga odorata ) Metilbenzoat, linalol
Ylang-Ylang () Terpineol, geraniol
Cengkeh (Eugena caryophyllus) Eugenol, eugenol asetat
Melati (Jasminum grandiflorum) Antarnilat, geraniol
BIJI/BUAH
Kapulaga (Ellettaria cardamon) Terpinil asetat, linalol, sineol
Pala (Myristica fragrans) Myristicin
Mustard (Brassica nigra) Alil isothiosianat
Vanili (Vanila planivolia) Vanillin
Ketumbar (Coriandrum sativum) Linalool
Lada (Piper nigrum) Piperin,sesquiterpen
Akar/Rhizoma
Akar wangi (Vetiveria zizanoides) Vetiveron, vetiverol
Kunyit (Curcuma logna) Turmeron, curcumin
Jahe (Zingiber officinale) Zingiberene, zingiberol,gingerol
KULIT BATANG
Kayu manis (Cinnamomum zeylanicum) Cinamaldehid, eugenol
Cendana (Santalum album) Santalol, sesquiterpen alkohol
KOMPOSISI KIMIA MINYAK ATSIRI
KOMPONEN KIMIA SENYAWA MINYAK ATSIRI DIBAGI 2 KELOMPOK:
1. Golongan Hidrokarbon à SENYAWA TERPEN
CH2 = C - CH =CH2 + CH2 = C - CH =CH2 CH3- C=CH- CH2- CH2 - C=CH -CH3
CH3 CH3 CH3 CH3
(isopren) (isopren) Monoterpen
2 isopren à mono terpen
3 isopren à seskuiterpen
4 isopren à diterpen dst
Ada 2 bentuk struktur:
1. Linier
2. siklis
2. GOLONGAN OKSIGENATED HIDROKARBON.
alkohol (R-O-H), aldehid (R-COH), Keton (RCO)
Ester (RCOOR), Ether (ROR)
EUGENOL VANILLIN MENTON
Minyak mawar à 85% linalol
Minyak lemongrass à 75 – 80% sitral
MInyak daun cengkeh à 80 -85% eugenol
MInyak nilam à 50 -60 % patchouli alkohol
Sifat senyawa terpen
1. Bersifat cair pada suhu kamar
2. Sukar larut dalam alkohol encer
3. Mudah teroksidasi jika kontak dengan oksigen
membentuk senyawa resin yang tidak larut dalam alkohol.
4. Dalam penyimpanan mudah mengalami polimerisasi yang juga membentuk resin yang tidak larut dalam alkohol.
Senyawa hidrokarbon à kurang atau tidak berbau tajam
senyawa oksigenated hidrokarbon
Penyebab Bau Wangi Dan Tajam Pada Minyak Atsiri : OKSIGENATED, HIDROKARBON , KOMBINASI KEDUANYA
KOMPOSISI KIMIA MINYAK ATSIRI (lanjutan )
Berdasarkan kemudahan untuk dipisahkan dibagi atas 2 kelompok:
1. Minyak atsiri yg mudah dipisahkan menjadi komponen penyusun utamanya à dapat di jadikan bahan dasar untuk diproses menjadi produk lain contoh:
minyak sereh à sitronellal (32 -45%), geraniol (12 -18%)
m. daun cengkeh à eugenol (70 – 73%), kariofilen (26 – 30%)
m. perment à menthol (80 -83%), menthon (15 -17%)
2. Minyak atsiri yang sulit dipisahkan menjadi komponen penyusunnya à biasanya lansung digunakan
minyak nilam à patchouli alkohol (50 -60%)
minyak kenanga à ester alkohol (20 -25%)
m. akar wangi à vetiverol (15 -27%), vertiveron ( 50 -60%)
SIFAT FISIK DAN KIMIA MINYAK ATSIRI
1. SIFAT FISIK :
-Warna
-kelarutan dalam alkohol
-bobot jenis
-indeks bias
-putaran optik
2. Sifat kimia
-Bilangan asam
-Bilangan ester
- Kadar kandungan kimia tertentu yg terdapat
-dalam bahan(tergantung bahan asal).
Sifat fisik dan kimia minyak atsiri sangat dipengaruhi oleh beberapa hal:
• Iklim tempat tumbuh ( tinggi dpl, sinar, musim)
• Spesies tanaman, pemeliharaan
• Prossesing
• Perlakuan selama transportasi dan penyimpanan
PROSES KERUSAKAN KIMIA PADA MINYAK ATSIRI
1).Proses Oksidasi à Reaksi oksidasi pada minyak atsiri terutama terjadi pada ikatan rangkap dalam terpen karena adanya oksigen
(2). Proses hidrolisis.à Terjadi pada Ester ------> Asam bebas
alkohol
(3).Proses Polimerisasi
Polimerisasi merupakan reaksi penggabungan atau pembentukan senyawa polimer dari senyawa monomernya.
à biasanya terjadi selama penyulingan minyak yangmenggunakan
tekanan dan suhu tinggi
à selama penyimpanan (kondisi yg kurang baik)
Ada 2 bentuk reaksi polimerisasi;
1. Polimerisasi addisi terjadi pada monomer tidak jenuh yang menghasilkan senyawa polimer dengan BM tinggi dan rumus molekul satuan strukturalnya identik dengan monomer yang bersangkutan.
2. Polimerisasi kondensasi terjadi pada m.atsiri pada fraksi yg mengandung gugus fungsional seperti aldehid atau keton
4. Proses penyabunan
Pada minyak yg mengandung fraksi monoester dan asam organik dapat
membentuk sabun dg adanya basa
O NaOH O
R1 - C - OR2 ---------> R1 - C -ONa + R2OH
ester
sabun alkohol
O NaOH O
R3 -CH2-C -OH -------> R3 -CH2 - C-ONa + H2O
Asam sabun
!
V
Penurunan bilangan ester
Perobahan aroma
PENYULINGAN MINYAK ATSIRI
Proses penyulingan minyak atsiri pada prinsipnya adalah memisahkan minyak atsiri dari bahan atau tanaman aromatik berdasarkan perbedaan tekanan uap dari masing - masing zat.
----> ttk didih terendah ----> ttk didih lebih tinggi.
Proses hidrodifusi: pada suhu air mendidih sebagian minyak yang mudah menguap yang terdpat dalam kelenjar minyak akan larut dalam air sehingga terbentuk larutan minyak air, oleh peristiwa osmosis menembus selaput sel yang sudah membesar/ menggelembung mencapai permukaan paling luar dari bahan, akhirnya minyak atsiri akan teruapkan oleh uap air sehingga terbentuk campuran uap minyak atsiri dan uap air yang terjadi terus menerus.
Dalam industri minyak atsiri umumnya dikenal 3 macam metode penyulingan:
1. Penyulingan dengan air lansung (direbus)
2. Penyulingan dengan air dan uap (dikukus)
3. Penyulingan dengan uap lansung
Agar penyulingan efektif dan efisien sebelum dilakukan penyulingan bahan baku membutuhkan perlakukan pendahuluan, mulai saat panen sampai bahan siap untuk disuling yang sangat tergantung pada sifat fisik dan kimia bahan seperti:
bentuk bahan -----> daun, ranting, akar, bunga, batang, buah dll.
sifat bahan ---------> tebal, tipis, keras, lembut dll
komponen kimia minyak -----> banyak yang mudah menguap/tidak, titik didih, sensitifitas terhadap proses kerusakan
BEBERAPA PERLAKUAN PENDAHULUAN YANG PERLU DIPERHATIKAN:
1. PEMANENAN
umur panen ------> tiap tanaman aromatik mempunyai umur tertentu untuk dipanen agar diperoleh rendemen yang tinggi dan mutu yang baik.
* nilam (3 ps daun termuda), pala (umur 3 bln).
*Jahe saat tanaman sudah cukup tua ( 9 - 12 bl)
* akar wangi (9 - 10 bulan)
* kulit manis ( 9 - 15 tahun).
2. PENGECILAN UKURAN
Minyak atsiri dalam tanaman dikelilingi oleh kelenjar minyak, pembuluh, dan kantong-kantong minyak sehingga jika bahan disuling dalam keadaan utuh maka proses hidrodifusi akan lambat, sedangkan kecepatan minyak terekstrak sangat tergantung kepada kecepatan hidrodifusi.
Tujuan:
1. Memperluas permukaan bahan yang kontak dengan uap panas ----> mempercepat proses hidrodifusi ----> mempercepat proses penyulingan ----> jumlah minyak yang terekstrak lebih banyak.
2. Keuntungan lain bahan mudah untuk di tangani (dihandle) karena ukuran lebih kecil dan seragam.
Pengecilan ukuran untuk tanaman aromatik juga mempunyai batas tertentu yang juga tergantung kepada sifat dan jenis bahan.
• Terlalu halus à bahan menjadi terlalu padat dalam tangki -> menggumpal, à terjadi jalur uap à menyulitkan uap panas untk berhidrodifusi
- Terlalu kasar à - Sel minyak sedikit yang terbuka
- jarak tempuh uap air menjadi panjang untuk mengeluarkan minyak
- terbentuk jalur uap (rate hole)
Rendemen Dan Mutu Rendah(Tidak Efisien)
• bunga, daun yang tipis dapat disuling tanpa dirajang
• akar, umbi, ranting, daun yang tebal dan panjang dirajang/dipotong
* biji-bijian atau buah --------> dihancurkan atau dihaluskan.
• Bahan yang telah dirajang harus segera dilakukan penyulingan untuk menghindari terjadinya kehilangan minyak dan perobahan komposisi
• bunga-bungan harus segera disuling
• biji, buah, kulit, umbi bisa ditunda.
• Jika terjadi penundaan karena adanya kendala sebaiknya disimpan ditempat yang kering, suhu rendah dan pada ruangan yang udaranya tidak disirkulasikan.
Kelemahan:
1. Beberapa komponen minyak akan menguap sehingga rendemen berkurang.
2. Komposisi kimia minyak dapat berubah karena kontak dengan oksigen sehingga flavor menjadi berubah.
3. PELAYUAN/PENGERINGAN
Tujuan utama pelayuan
1. Sebagian bahan memerlukan proses pengeringan/pelayuan sebelum disuling ----> mempercepat proses hidrodifusi
2. Pada pengeringan sebagian uap air yang ada dalam bahan akan menguap dan meningggalkan ruang kosong ----> mengkerut ---> sel pecah ----> proses hidrodifusi menjadi mudah dan cepat
3. Untuk mengurai zat-zat yang tidak berbau menjadi berbau wangi
glikosid -----> benzaldehid (almond, vanili, nilam)
• Kelemahan:
• * Terlalu lama,suhu tinggi ----> kehilangan minyak
• * Oksidasi
Peralatan Penyulingan
Peralatan utama pada proses penyulingan ada 4:
1.Ketel suling/ketel bahan
2.Pendingin(kondensor)
3. Ketel pemisah minyak
4. Ketel uap
1. Ketel suling à Tempat kontak bahan dengan air atau uap dan
tempat terjadinya penguapan minyak atsiri
Beberapa hal yng perlu diperhatikan:
- Bahan ketel à pengkaratan dan reaksi dg komponen minyak
* bahan tahan karat (stainless steel)
* Aluminium bhg dalam dilapisi stainless steel
- Ukuran dan bentuk ketel ----> ekonomis proses
* perbandingan tinggi ketel dan diameter
* makin besar ukuran ketel efisiensi penyulingan semakin kecil
* ketel yang tinggi ----> pipa uap
* air dan uap ----> piringan berlobang
• 3. Ketel Pemisah Minyak (separator)
• Alat ini berfungsi sebagai penampung kondensat dan memisahkan minyak atsiri dari air suling secara spontan berdasarkan perbedaan BJ minyak dengan BJ air
• * Bahan ketel ----> tahan karat
• BJ minyak < 1 -----> minyak keluar dr atas ketel
• BJ minyak > 1 -----> minyak keluar dr bawah
• BJ yg hampir sama ------> +an garam/ kapur tohor
• ------> menyerap air dan mencegah hidrolisa(menurunkan bil asam)
• 2. Kondensor
• fungsi ----> mengubah seluruh campuran uap air dan uap minyak atsiri menjadi bentuk cair
• * Bahan ---> tahan karat
• * Ukuran diameter pipa dan panjang pipa
• * mudah untuk dibersihkan
• * tipe kondensor
• * elevasi pemasangan pipa ----> kelancaran
• aliran ke ketel pemisah
• Media pendingin (air) masuk suhu 25 oC ----> air keluar 60 - 80 oC
• Suhu destilat yang keluar sekitar 25 - 28 oC
CARA PENYULINGAN MINYAK ATSIRI
1. PENYULINGAN DENGAN AIR (WATER DESTILATION)
Ciri khasà Bahan berhubungan langsung dg air mendidih
* Bahan direbus bersama air dalam ketel penyulingan, dan uap air
akan menguap dg membawa uap minyak yg ada dlm bahan
* Untuk bahan berupa tepung (powder), bunga- bungaan yg mudah
menggumpal jika kena uap panas
Yang perlu diperhatikan:
• Pengisian bahan tidak boleh terlalu tinggi dan padat dan bahan seluruhnya terendam dalam air ----> meluap ke kondensor
• Ukuran bahan yg masuk harus seragam ----> mencegah jalur uap (rat hole)
• Dinding ketel dijaga jangan kena api dan selama penyulingan sebaiknya dilakukan penambahan air ( panas) ----> gosong
• Isolasi, jaga dari kebocoran dan kontak dg suhu dingin------> mencegah kondensasi
• Waktu penyulingan dipersingkat ----> meningkatkan kecepatan penyulingan -------> mencegah hidrolisis
Keuntungan cara ini
1. Sederhana, murah dan dapat dipindahkan.
2. Bisa menyuling bahan yg tidak bisa disuling dg uap langsung atau dg uap air karena dapat menggumpal
Kelemahan:
1. Ekstraksi minyak tidak sempurna ----> komponen minyak bertitik didih tinggi, yg larut dalam air tidak tersuling ----> rendemen rendah, flavor tidak lengkap
2. Beberapa komponen akan terhidrolisis (ester) dan mengalami polimerisasi (aldehid) ---> menurunkan mutu
3. Efisiensi penyulingan rendah
2. PENYULINGAN DENGAN AIR DAN UAP ( STEAM AND WATER DESTILATION)
• prinsip ----> menggunakan tekanan uap rendah dan bahan tidak kontak lansung dg air tetapi terpisah oleh piringan/plat berlobang.
• Untuk ukuran besar (tinggi) plat berlobang dapat lebih dari satu ----> mencegah penggumpalan dan rat hole dan juga untuk memudahkan keluar masuk bahan.
• Setelah air mendidih uap akan keluar melalui lobang piringan dan terus mengalir ke bahan dan melalui peristiwa difusi uap air akan menguapkan minyak nilam dan membawa keluar dari bahan menuju kondensor.
Yang perlu diperhatikan:
• Kepadatan bahan (gr/l) -----> longgar
• Ukuran bahan (seragam, tidak terlalu halus)
• Kondensasi
• Kecepatan penyulingan (kg kondensat/jam)
Keuntungan:
• * uap dapat berpenetrasi secara merata kedalam bahan dan suhu tidak terlalu tinggi
• * kerusakan minyak lebih kecil ---> uap tidak terlalu panas, tidak kontak dg air mendidih -----> mutu lebih baik
• * tidak mudah goson
Kelemahan:
• * karena tekanan uap rendah (1 atm),
• * komponen minyak bertitik didih tinggi masih ada yang tidak tersuling
• * untuk mempertinggi rendemen waktu harus diperpanjang -----> tidak ekonomis
3. PENYULINGAN DENGAN UAP LANSUNG (STEAM DESTILATION)
Prinsip ---> mengalirkan uap yang bertekanan tinggi ke dalam bahan dimana
Ketel bahan terpisah dari ketel perebus air (ketel uap) dan uap
dialirkan melalui pipa
• Cook untuk bahan yang banyak mengandung komponen minyak bertitik didih tinggi
• spt: cengkeh, akar wangi, sereh wangi, kayu putih dll.
Yang perlu diperhatikan:
* Untuk skala besar sebaiknya plat berlobang lebih dari satu dan setiap rak harus diberi ruang kosong untuk memudahkan aliran uap ----> mencegah rat hole
* Tekanan harus dimulai dari yang rendah (1 atm) kemudian berangsur-angsur dinaikkan ( 2 - 3 atm) dan uap harus sedikit basah ----> mencegah dekomposisi komponen minyak dan gosong karena suhu terlalu tinggi.
* Pada akhir penyulingan tekanan dapat lebih tinggi ( 3 atm) dg tujuan megekstrak minyak yang bertitik didih tinggi.
* Suhu dijaga jangan mencapai superheated steam -----> bahan kering, difusi menjadi sulit dan pengeluaran minyak dpt terhenti.
Suhu yang terlalu tinggi ----> resinifikasi
Keuntungan:
• Proses hidrolisis dapat ditekan
• Rendemen lebih tinggi karena komponen bertitik didih tinggi dapat tersuling
* mutu dan flavor lebih baik karena komponen minyak lebih lengkap
• Penyulingan dapat dipersingkat karena kecepatan penyulingan tinggi.
Kelemahan:
• Peralatan lebih kompleks dan butuh pengalaman
• Tidak efisien untuk skala kecil
* tidak bisa untuk minyak yang mudah rusak oleh panas yang tinggi (bunga-bungaan)
BEBERAPA POINT PENTING:
1. proses oksidasi, hidrolisis, polimerisasi dapat berlangsung secara serentak pada proses penyulingan akibat adanya suhu dan tekanan yang tinggi dan ketiga proses dapat saling
mempengaruhi.
2. kecepatan difusi sangat dipengaruhi oleh: suhu, tekanan, kepadatan bahan, luas permukaan bahan, kadar air bahan, bm komponen minyak
3. suhu sangat mempengaruhi kelarutan minyak dalam air, laju kecepatan penyulingan dan proses dekomposisi minyak.
4. untuk skala besar metoda uap lebih menguntungkan sedangkan untuk skala kecil metoda uap air dapat dipakai. namun setiap bahan mempunyai kondisi yang berbeda.
5. Penghentian Proses Penyulingan à Pengalaman dan faktor ekonomis
Penghentian proses penyulingan
Perkiraan dapat dilakukan dg cara
1. Memperhitungkan jumlah minyak yang ada dalam bahan dan jumlah minyak yg diharapkan -----> berdaskan pengalaman
2. Menghitung jumlah minyak yang sudah tersuling dan melihat contoh kondensat ------> rasio minyak dan air pada awal dan akhir
penyulingan
3. Lama penyulingan dapat diprediksi berdasarkan besarnya laju penyulingan
4. Untuk bahan yang banyak mengandung senyawa bertitik didih tinggi lama penyulingan dapat diperpanjang walaupun sepertinya tidak
ada lagi minyak yang akan disuling.
Beberapa kelemahan proses penyulingan
1. Karena proses penyulingan menggunakan uap air dengan suhu tinggi hal ini dapat menyebabkan terjadinya kerusakan terhadap komponen senyawa kimia minyak (hidrolisis, oksidasi, polimerisasi).
2. Komponen kimia dengan titik didih tinggi tidak tersuling sehinga aroma juga menyimpang dari aroma alaminya.
3. Beberapa senyawa kimia yang larut dalam air sulit diperoleh kembali.
4. Beberapa bunga-bungaan (melati, violet, sedap malam, rose dll) tidak dapat disuling dengan ke 3 metoda penyulingan à (rendemen sangat rendah àdan sebahagian besar komponen kimianya larut dalam air).--------------- sehingga aroma minyak menyimpang dari aroma alamiahnya
!
v
perlu ekstraksi cara lain: 1. Ekstraksi dengan pelarut
2. Ekstraksi dengan lemak
Ekstraksi dengan pelarut (solvent ekstraksi)
Minyak bunga alamiah à parfum
Prinsip à pelarut berpenetrasi kedalam bahan dan melarutkan komponen senyawa kimia yang ada dlm bahan dan pada akhir proses minyak dipisahkan dr pelarutnya.
Metode ini cocok untuk:
1. Minyak yang bernilai ekonomis tinggi (bunga-bungaan untuk parfum kelas utama/mahal).
2. Bahan-bahan yg mudah rusak karena panas
Karena à biaya tinggi ( alat, pelarut,teknik, keterampilan)
Pelarut à petrolium ether, chloroform, benzen
Syarat pelarut:
1. Selektif ( melarutkan semua zat wangi dalam bahan tetapi sedikit melarutkan senyawa non volatil)
2. Mempunyai titik didih rendah dan seragam
* tinggi à pemisahan menggunakan suhu tingi dapat
- merusak minyak, kehilangan minyak, banyak pelarut
yg tinggal dalam minyak.
* rendah à pelarut hilang waktu penguapan.
pe à 30 -70 oc (kehilangan pelarut tinggi)
benzen à 80oc (banyak melarutkan non volatil)
3. Tidak larut dalam air
4. Bersifat innert.
5. Tidak mudah terbakar
sulit mencari yang ideal
campuran petrolium ether dan benzen
Alat ekstraksi (extractor): 1. Stationary extractor
2. Rotary extractor
Cara kerja:
- Bunga dimasukkan dlm tangki extraktor khusus, lalu pelarut dialirkan kedalam tangki untuk melarutkan minyak yang ada dalam bahan pada suhu kamar (100 kg bunga 400 -500 liter pelarut) à pelarut selain akan melarutkan minyak yang ada tetapi juga melarutkan senyawa non volatil lainnya seperti lilin, resin, pigmen
- Perendaman bahan dalam pelarut (pencucian) biasanya dilakukan sebanyak 3 x à selama 45’, 35’ dan 25’
- Setelah ekstraksi dianggap selesai campuran minyak dan pelarut dialirkan kedalam tangki evaporator vakum (menghindari suhu tinggi) à tidak boleh lebih dari 60oc à pelarut dapat diperoleh kembali
- Setelah selesai diperoleh minyak yang pekat berwarna gelap (floral concrete), kemudian dimasukkan kedalam tangki evaporator vakum yang lebih kecil untuk menguapkan pelarut yang masih tersisa.
Proses pemisahan senyawa non volatil dari floralconcrete
Alat à batteusis
1. Floral concrete dicuci dg alkohol pekat (8 - 10 kali jmlh bahan) kemudian diaduk (pengaduk otomatik) sebanyak 5 – 6 kali pencucian.
* minyak atsiri larut dalam alkohol pekat
* senyawa non volatil tidak larut à mengendap
2. Kemudian disaring sehingga terpisah minyak atsiri dg non volatil.
3. Untuk memisahkan lilin dan warna yang tersisa hasil penyaringan didinginkan pada suhu -20oc (lilin dan pigmen mengendap) kemudian disaring kembali.
sehinga diperoleh larutan yang jernih.
4. Alkohol dipisahkan dari minyak atsiri dg menggunakan vakum evaporator
5. Minyak yang diperoleh disebut “absolute” à (biang parfum)
Keunggulan:
1. Minyak hasil ekstraksi mempunyai aroma mendekati aroma bunga alamiah.
2. Dapat mengekstrak minyak-minyak yg tidak dapat diperoleh dg metoda penyulingan terutama untuk bunga-bungaan.
Kelemahan:
1. Mahal (alat, pelarut, alkohol)
Kehilangan pelarut dan alkohol
2. Butuh tenaga trampil
Ekstraksi minyak atsiri dengan lemak padat
Dasar pikiran:
1. Bunga-bungaan setelah dipanen masih melakukan aktifitas fisiologisnya untuk memproduksi minyak atsiri (senyawa berbau wangi) beberapa waktu setelah pemetikan pada suhu rendah, tetapi akan terhenti jika kontak dg panas atau dg pelarut menguap
2. Lemak mempunyai daya serap (daya absorbsi) yang tinggi jika kontak dg bahan yg mempunyai aroma/bau yang wangi walaupun pada suhu kamar.
Keunggulan:
1. Rendemen lebih tinggi --> (aktfts fisiolgs)
2. Aroma lebih tajam à (tdk kontak dg panas)
Alat: kotak dengan bingkai kayu yang dilengkapi plat dari
glass/kaca ( 75 x 60 x 5 cm) à chassis
SYARAT LEMAK UNTUK EKSTRAKSI:
1. tidak berbau à deodorisasi
2. konsistensi lemak yg optimal (sesuai dg suhu tempat prosessing dilakukan)
- tinggi à bunga sulit kontak
dg lemak à absorbsi à rendah à mutu
- rendah à bunga tenggelam dalam lemak à defleurasi sulit (lemak terbawa / kehilangan lemak) à rendemen à mutu.
à lemak hewani dicampur lemak nabati
à campuran lemak nabati hasil hidrogenasi
3. bersih dari kotoran dan air à mencegah hidrolisis dan oksidasi
4. menggunakan lemak yg mengandung antioksidan lebih dianjurkan à mencegah oksidasi.
à bha, bht, glikosid, dll.
EKSTRAKSI FLUIDA SUPERKRITIS
(SUPER CRITICAL FLUIDE EXTRACTION)
efs prinsinnya adalah memanfaatkan sifat-sifat unik pelarut diatas titik kritisnya untuk mengekstrak komponen senyawa tertentu dari suatu campuran
keunggulan :
• 1. rendemen tinggi à daya larut
• 2. senyawa komponen kimia lengkap (aroma alamiah)
• 3. mutu lebih baik
pelarut à co2 cair,
ethane,
ethylene,
propylene
syarat pelarut:
1. titik kritis cukup rendah (30 – 60 oc)
2. tidak bereaksi dg komponen minyak
3. mudah didapat dan ekonomis à co2
Peralatan: 1. Tangki ekstraksi
2. Tangki pelarut
3. Alat pemisah (vacum evaporator)
4. Pompa
5. Alat pengatur tekanan dan suhu
Prosedur kerja:
1. Bahan yang akan diekstrak dimasukkan kedalam tangki ekstraksi kemudian pelarut dialirkan sampai membasahi bahan, tekanan diatur (60 – 200 bat) pada suhu 30 – 60 oc.
à suhu dan tekanan tidak boleh tinggi karena dapat mengekstrak resin
2. Campuran minyak dan pelarut dialirkan kedalam vakum evaporator untuk memisahkan minyak dan pelarutnya.
BEBERAPA FAKTOR YANG MEMPENGARUHI MUTU
MINYAK ATSIRI
• 1. bahan baku (keadaan tanaman)
• 2. perlakuan pendahuluan
• 3. metoda dan kondisi ekstraksi
• 4. penanganan hasil ekstraksi dan pengemasan.
• 5. penanganan selama penyimpanan dan transportasi.
penurunan mutu mutu hasil ekstraksi dapat disebabkan oleh:
1. kerusakan komponen kimia karena oksidasi, hidrolisis dan polimerisasi/resinifikasi.
2. pencampuran dg minyak lainnya.
3. kandungan logam berat.
beberapa proses dapat dilakukan untuk meningkat mutu minyak atsiri:
1. penjernihan
2. pemisahan logam berat
3. pemisahan terpen
1. Penjernihan
minyak yg baru disuling umumnya masih mengandung air à hidrolisis
Proses penjernihan:
1. Menggunakan garam dapur (untuk kadar air yg rendah)
2. Garam natriumsulfat anhidrat (na2so4) à kadar air tinggi
3. Melakukan sentrifugasi
2. Pemisahan logam berat
1. Penyulingan ulang (redestilasi)
* alat destilasi stainlessteel sistem kohobasi
* recovery 90 – 92%
2. Flokulasi (pengendapan)
*1. Menambahkan asam tartarat
kristal à 3 – 5% dari berat minyak
larutan à 80 – 100 gr/500 ml air
alat à wadah stainlessteel
batang pengaduk à 100 – 140 rpm
pemanas à 50 -70oc
lama -> 40 – 60 menit
recovery à 95 – 98%
kandungan logam turun sampai 95%
Pemanasan minyak à pemanasan à penambahan asam tartarat à agitasi à pengendapan (24 jam ) àsentrifusi à penyaringan
2. Flokulasi menggunakan garam edta
konsentrasi à 0,03 – 0,05m perbandingn 1: 1
pengadukan 1 – 5 menit à terjadi pengendapan à penyaringan
3. Pemisahan terpen
ada 2 cara:
1. Fraksinasi dg penyulingan vakum
pemisahan berdasarkan titik didih msg-msg senyawa
terpen à titik didih 150 – 180oc
seskuiterpen à titik didih 240 – 280oc
oksigenated hidrokarbon à 180 – 240
phenol, phenol ether, seskuiterpen alkohol à > 280
1. Melarutkan senyawa oksigenated dg alkohol encer
proses: pencucian ( 15 – 20 kali)
penyulingan vakum ( memisahkan alkohol)
PENGOLAHAN MINYAK ATSIRI MENJADI PRODUK BERNILAI EKONOMI TINGGI
• Industri minyak atsiri masih merupakan industri hulu yang artinya mengekspor bahan baku (mentah).
• Industri hilir sudah ada (kosmetik, fragran, farmasi, jamu dll) à ekspor
• Bahan baku industri hilir masih diimport à produk antara ( bahan baku setengah jadi).
• Harga produk tinggi sehingga sulit untuk bersaing
• Minyak atsiri bisa diolah menjadi produk antara yang mempunyai nilai ekonomis tinggi melalui proses derivatisasi dan isolasi
• Isolasi minyak atsiri à adalah proses pemisahan komponen
penting (utama) dalam minyak atsiri sehingga diperoleh senyawa yg beraroma khas dr minyak tsb.
• Derivatisasi à proses pembuatan turunan dari satu macam senyawa sehingga diperoleh berbagai senyawa aromatik yang dikehendaki
PROSES ISOLASI MINYAK ATSIRI
• Isolasi minyak atsiri adalah proses pemisahan komponen penting (utama) dalam minyak atsiri sehingga diperoleh senyawa yang beraroma khas dr minyak tsb.
Ex:
• memisahkan geraniol, sitronellal dan sitronellol
dari minyak sereh.
• memisahkan menthol dari minyak pimenta (pepermint).
• memisahkan eugenol dari minyak cengkeh.
Cara yang bisa digunakan:
• 1. Penyulingan bertingkat.
• 2. Penyulingan vakum
• 3. Mereaksikan dg senyawa kimia tertentu.
• 4. Pengkristalan (fisika)
• 5. Khromatografi.
1. Isolasi menthol dari minyak pepermint.
Minyak pepermint diperoleh dari hasil penyulingan air dan uap dari daun mentha arvensis yg sudah dikering anginkan.
Kandungan minyak 50 -60% adalah menthol, komponen lain alpha n beta phininen, limonen, menton, metil asetat, piperiton.
Beberapa cara yg bisa dilakukan:
1. Pengkristalan
Prinsip dasar à berdasrkan sifat fisik senyawa menthol akan mengkristalpada suhu (-20) – (-25 oc),sedangkan senyawa lain akan mengkristal pada suhu dibawah tsb,
Prinsip kerja à dengan menempatkan minyak pepermint pada suhu (-20) – (-25 oc) maka senyawa menthol akan mengkristal kemudian dilakukan penyaringan.
Cara kerja :
1. Minyak ditempatkan pada wadah tertutup kemudian didinginkan sampai suhu (-20) – (-25 oc), setelah suhu tercapai akan terklihat pengkristalan pada bagian bawah wadah.
2. Dilakukan penyaringan sehingga terpisah senyawa menthol dg komponen kimia lainnya.
3. Untuk mendapatkan menthol yang optimum proses dilakukan berulang-ulang.
2. Untuk meningkatkan perolehan menthol sisa
Saringan dapat direaksikan dg senyawa kimia
Tertentu:
• Mentil asetat + naoh à menthol + na asetat
• Menton + na bh4 à menthol + nah3o
• Piperiton + nabh4 à menthol + nah2
Isolasi dg penambahan senyawa kimia
• Isolasi eugenol dari minyak daun cengkeh.
• Minyak daun cengkeh dari hasil penyulingan uap dan air daun cengkeh yg gugur, dimana kandunga utamanya eugenol (80 -85%) dan karyophillen.
Cara isolasi:
Minyak daun cengkeh + naoh à na-eugenolat + senyawa selain eugenol
Pemisahan berdasarkan berat jenis
àlapisan atas selain eugenol
àlapisan bawah na-eugenolat (bj lebih besar)
Kemudian dipisahkan dg hati-hati
Na-eugenolat + hcl (atur ph 2-3) à eugenol + nacl (garam)
kemudian disaring.
à eugenol diperoleh dalam bentuk cairan yang jernih, tidak berwarna dan berbau tajam, dan berasa pedas.
Derivatisasi minyak atsiri
Proses pembuatan senyawa beraroma menyenangkan yang berasal dari minyak atsirià
à pemisahan komponen penting tertentu untuk memperoleh senyawa yang khas yg selanjutnya dibuat turunan komponen tersebut sehingga dari suatu senyawa dapat diperoleh berbagai macam senyawa aromatik yang dikehendaki.
METODA DERIVATISASI
1. Esterifikasi à mereaksikan senyawa-senyawa alkohol dg asam organik tertentu seperti asam asetat, asam format, asam benzoat dll.
2. Metoda isomerisasi
STANDAR KUALITAS
• Untuk menjamin keamanan dan kualitas minyak atsiri diberlakukan standar kualitas yg mencakup:
• 1. Persyaratan fisik dan kimia masing-masing minyak.
• 2. Metoda analisis pengujian untuk masing-masing sifat fisik dan
kimia.
• System yg digunakan ada 2:
• 1. Iso (international organization for standardization)
• 2. Eoa (essential oil assotiation of the united state)
• 3. Ifra (international fragrance association)
• Pengujian fisik : density, optical rotation, refractive index, miscibility with aqueous alcohol,
• Pengujian kimia: carbonyl, acid, ester number
• Pengujian tambahan : chromatographic profile dan concentration range for the most characteristic components
• Ifra à biological data ( toxicity, carcinogenicity, sensitization, and pharmacology
PENGEMASAN DAN PENYIMPANAN MINYAK ATSIRI
• Karena minyak atsiri mudah mengalami kerusakan maka pengemasan terhadap minyak atsiri harus meniadakan hal-hal yang dapat menyebabkan terjadinya kerusakan.
• Hal-hal yg harus dihindari:
• 1. Oksigen à oksidasi
• 2. Panas ----à hidrolisa dan resinifikasi/polimerisasi
• 3. Cahaya à oksidasi
• 4. Logam berat à oksidasi dan reaksi warna
Minyak atsiri merupakan komoditi ekspor sehingga selama transportasi minyak perlu dipacking/ dikemas dengan baik.
Pemilihan bahan kemasan à mempertimbangakan sifat-sifat minyak atsiri yg akan dikemas.( cair, mudah menguap, mudah rusak oleh air, oksigen, logam, cahaya, panas)
syarat kemasan:
1. tidak bereaksi dengan minyak atsiri (msg-msg minyak mempunyai sifat tertentu tergantung komponen kimia minyak)
2. tidak dapat dilalui oleh cahaya (terutama oleh cahaya gel pendek).
3. tidak bisa dilalui oleh oksigen atau udara dan air.
ukuran kecil : botol gelas berwarna dg tutup gabus kemudian ditutup lagi dg penutup bersekrup.
à kelemahan mudah pecah dan kesulitan sewaktu transportasi.
plastik pvc à hanya untuk minyak tertentu (bbrp minyak atsiri
bereaksi dg pvc)
ukuran besar : drum stainlessteel atau digalvanisir
harus ada head space
kondisi penyimpanan:
1. suhu sebaiknya dibawah 20oc.
2. tidak lansung kontak dg cahaya.
3. tidak disimpan bersamaan dg bahan pangan berlemak.
