Radiofarmasi“Effect of post-harvest CaCl2 dip treatment and gamma irradiation on storage quality and shelf-life extension of

Red Delicious Apple”

(Pengaruh Perlakuan Perendaman CaCl2 Paska Panen dan Iradiasi Gamma terhadap Kualitas Penyimpanan dan Pemanjangan Masa Simpan Apel Merah)

Hafit Mustollah

Riamayanti Hutasuhut

Khalida Handayani

Farida Kusuma Ningrum

Desi Syifa Nurmilah

Zakiya Kamila M

Afifah Nurul Izzah

Kelompok 1B

Disusun Oleh:

UIN - JAKARTA

Pendahuluan

PendahuluanNegara bagian Jammu dan Kashmir memilikitopografi dan iklim yang baik untuk budidaya danproduksi apel merah

kualitas apel dipengaruhi olehkondisi apel saat pnyimpanan(kehilangan air, respirasi,metabolisme dan daya tahanapel terhadap mikroba)

Patulin adl mikotoksin dari jamur genus Penicillium,Aspergillus dan Byssochlamys yg merupakan racunjamur yg terdapat pd apel segar. Efek yg ditimbulkanadl penyakit pencernaan akut (bayi), mutagen,mempengaruhi sistem saraf dan kekebalan tubuh.

Penggunaan iradiasi gamma dpt digunakan untukmemperpanjang masa simpan buah dan sayuran. PenelitianHussain et al mengungkapkan bhw iradiasi gamma dosis 0.4kGy efektif dlm mmperpanjang masa simpan buah apelselama 30 hari.

Penggunaan radiasi pengion dg dosis 2.5 kGy, dptmenghilangkan Patulin dr jus apel 2mg/kg. Iradiasitidak mempengaruhi kualitas konsentrat jus apel(Zegota et al.(2001))

Kalsium klorida digunakan untuk meminimalkan kerusakan jaringan, menjaga kekerasan, mengurangi respirasi sehinggamenurunkan produksi etilen dan menunda penuaan pd produk segar seperti wortel, kiwi, stroberi dan tomat. Penentuankonsentrasi kalsium tergantung pada buah/sayuran. Banyak penelitian melaporkan bahwa garam kalsium yang paling efektifadl 1-2% untuk tomat, melon dan pir.

Tujuan Penelitian

Penelititan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuanperendaman kalsium klorida dan iradiasi gamma thdp kualitaspenyimpanan dan perpanjangan masa simpan apel merah segar (RedDelicious Apple). Penilaian terhadap perlakuan ini didasarkan padaevaluasi parameter fisika-kimia; akseptabilitas secara keseluruhan; danjumlah mikroba seperti ragi dan jamur jumlah.

Metode Penelitian

Persiapan Sampel

Apel merah matang dan bertekstur keras yang diperoleh dari

kebun apel lokal Zakura, Srinagar (India) dipanen

Selanjutnya apel di pre-cooled pada

suhu 2ºC selama 24 jam di ruang

penyimpanan dingin dengan maksud menghilangkan

panas

Semua apel disortasi untuk mencapai

keseragaman ukuran dan setiap yang rusak dibuang

Apel yang telah disortasi direndam

selama 1 jam dengan larutan kalsium klorida berbagai

konsentrasi (0.5, 1.0, 1.5 dan 2% b/v) suhu

10±2ºC

Selama perlakuan, sampel diputar

secara manual agar tercelup merata

Setelah pencelupan, sampel dikeringkan

airnya dengan menggunakan kertas

blotting

Selanjutnya sampel buah dimasukkan dalam beberapa

boks dengan ukuran 0.5 m x 0.3 m x 0.3

m masing-masing 90 buah

Perlakuan Iradiasi Gamma

Buah yang telah dikemas, diiradiasi γ pada dosis 0.4 kGy

menggunakan iradiator PANBIT dengan Co-60 sebagai

sumber sinar gamma

Buah diiradiasi pada rata-rata dosis 195 Gy/jam (telah dideterminasi dengan

dosimetri Fricke)

Untuk memastikan keseragaman dosis, boks diputar 180° dan didapat rasio dosis Dmax/Dmin

sebesar 1.6

Setelah iradiasi, buah disimpan dalam kondisi dingin (suhu 2±1ºC)

untuk selanjutnya dievaluasi fisikokimia dan parameter

mikrobiologi pada interval 30 hari penyimpanan

Buah yang tidak dicelup kalsium klorida dan yang tidak diiradiasikan dijadikan kontrol

Analisa Kualitas Buah

Sebelum diukur kualistasnya, buah disimpan dahulu pada suhu kamar.

Kemudian buah apel dideterminasi ketahanan/kekerasannya dengan menggunakan hand

penetrometer “FT-327” (EFFEGI, Italy) . Yang dilengkapi dengan purger bulat (11.2 mm diameter).

Untuk menghindari gangguan pada kulit, maka buah dikupas hanya pada

sisi yang akn diukur kekerasannya

Sampel rangkap tiga dari sepuluh dipilih secara acak dan dievaluasi untuk pengukuran ketegasan di tiga sisi masing-masing buah utuh dan nilai rata2

diinformasikan dalam bentuk Kg.

Buah yang telah diukur ketegasannya, dibuat

ekstrak jus dngn menggunakan alat Omni

mixer (Philips®)

Mencari nilai total padatan terlarut (TSS) dgn menggunakan alat hand refractometer model “ SP-05A” (SIPCON®) dgn rentang

0- 32% .

Titratable acidity ( asam malat %) dan total gula dideterminasi dengan

metode Ranganna.

Asam askorbat dideterminasi dengan metode AOAC ( 1984)

menggunakan larutan pewarna 2,6 - Dichlorophenol – indophenol.

Pektin larut air (WSP) dievaluasi dengan metode memodifikasi

Ranganna.

Buah yang telah diukur ketegasannya, dibuat ekstrak jus

dngn menggunakan alat Omni mixer (Philips®)

Mencari nilai total padatan terlarut (TSS) dgn menggunakan alat hand

refractometer model “ SP-05A” (SIPCON®) dgn rentang 0- 32% .

Titratable acidity ( asam malat %) dan total gula dideterminasi dengan metode

Ranganna.

Asam askorbat dideterminasi dengan metode AOAC ( 1984) menggunakan

larutan pewarna 2,6 - Dichlorophenol –indophenol

Pektin larut air (WSP) dievaluasi dengan metode memodifikasi Ranganna.

50 g sampel diekstraksi

dengan 100 ml etanol 95%.

Residu yang tersisa pada proses ekstraksi

dikeringkan pada 30 °C.

Untuk mendapatkan pektin larut air (WSP), 30 g sisa padatan tidak larut

alkohol (AIS) diekstraksi dalam 250 ml air mendidih selama 30 menit.

Ekstrak disaring, didinginkan, di add

dgn akuabides sampai 250 ml.

100 ml aliquot dari filtrat diendapkan

selama 1 jam dengan 25 ml

kalsium klorida (1 N).

Mencari % Pektin larut air (% WSP)

Endapan yang diperoleh, dikeringkan dan ditimbang untuk menghitung jumlah WSP :

Perasan jus yang didapatkan

dideterminasi dengan ekstrak sample yang

diketahui.

Kehilangaan bobot dideterminasi dengan periodik

bobot sampel. Secara keseluruhan dapat diterima

berdasarkan elemen sensori viz

Uji Kekerasan, penampilan dan rasa di lakukan oleh 5 juri yg terlatih,

menggunakan 4 skala poin yakni 4 = baik sekali, 3 = baik, 2 = sedang dan 1 = tidak baik. (dipilih delapan buah secara acak)

Jumlah mikroba seperti ragi dan jamur di deteminasi dgn menggunakan metode serial dilution dgn Media agar potato

dextrose.

Semuanya dilakukan dengan 3 kali pengulangan

Analisa Statistik• Data dianalisis secara statistik menggunakan

percobaan completely randomized design(Cochran dan Cox 1975).

• ntuk setiap pengukuran, dilakukan tiga kalipengulangan dari sampel yg diuji pd tiappengobatan dan rata2 standard ± nilai deviasiyang dilaporkan

• Uji Duncan’s multiple range digunakan untukmembandingkan nilai rata-rata pada setiapperiode penyimpanan. Koefisien korelasiditentukan dengan metode Karl Pearson.

• Analisis varians (ANOVA) dari data dilakukandengan menggunakan MINITAB statisticalanalysis software package (Minitab, versi11.12, 32 bit, Minitab).

• Rata-rata perbedaan antara data yang didapatdibandingkan dengan least significantdifference (LSD) dan Student’s t testdiaplikasikan untuk mengetahui apakahperbedaan secara statistik signifikan.

• Perbedaan pada p ≤ 0,05 yang dianggapsignifikan secara statistik.

Hasil & Diskusi

Apel merah yang sudah panen memiliki kekerasan 9,4 ± 0,35 kg, 10,6 ± 0,20 0BX totalpadatan terlarut, 0,38 ± 0,02% keasaman, 8,2 ± 0,25 % total gula, 4,8 ± 0,14 mg/100 g asamaskorbat, Pektin larut air 0,08 ± 0,01 (% AIS) dan 67,2 ± 1,4% hasil perasan (jus)

Hasildan

Diskusi

Firmness

WSP

Juice Yield

TSS

KeasamanAsamAskorbat

Loss in Weight

JumlahJamur dan

kapang

Studi setelahpendinginan

Uji Firmness

Pada uji Firmness atau kekerasan buah apel, Setelah pengamatan 30 hari pemberian CaCl2(1.5% dan 2%) yang dikombinasikan dengan iradiasi gamma 0.4 kGy lebih efektif dalammempertahankan kekerasan apel. Dan hal ini ditunjukkan pada setelah 90 hari pengamatan,kekerasan pada buah Apel control (T1) menurun 32.9% sedangkan pada Apel yang diberikombinasi larutan CaCl2 2% dan iradiasi gamma 0.4 kGy (T10) hanya menurun sebanyak10.6%

Karena kalsium mempunyai peran penting dalam menjaga/mempertahankanstruktur dinding sel oleh interaksi dengan asam pektik, kalsium akan membentukkalsium pektat dan menurunkan kelarutan asam pektik mempertahankanstruktur dinding selmempertahankan kekerasan apel

WSP (water soluble pectin) setelah 90 hari pada control (T1) meningkat 88.2% sedangkanpada Apel yang diberi perlakuan kombinasi CaCl2 2% dengan iradiasi gamma 0.4 kGy (T10)hanya meningkat 81.4%

Jus perasan setelah 90 hari pada control (T1) menurun 28.9% dan pada jus yang disinari 0.4kGy (T2) menurun 18.7% sedangkan pada jus yang diberi pemberian kombinasi CaCl2 2% daniradiasi 0.4 kGy (T10) menurun 12.4%

Kombinasi iradiasi dengan kalsium menghambat secara alami proses fisiologi buah sepertirespirasi, pematangan dan penuaan dengan cara depolarisasi zat pektik, dan sedangkan padajus hasil perasan kombinasi kalsium dan iradiasi gamma menghambat perubahan fisiologisyang bertanggung jawab untuk hilangnya tekanan turgor dan integritas membran

WSP dan Jus perasan

• TSS dan T.gula pd sampel kontrol selama penyimpanan mengalami kenaikan

• Periode 30 hari, peningkatan TSS dan T.gula yang lebih rendah dari control terdapat pada sampelyg di treatment dg iradiasi dan CaCl2 di level 0,5% dan yang menggunakan kombinasi CaCl2 dg iradiasi

• Sampel yg mengalami peningkatan TSS dan T.gula paling rendah terdapat pada sampel T9 dan T10

• Dari data terlihat bahwa treatment dg CaCl2 1,0% tidak berpengaruh terhadap upaya untukmencegah kenaikan TSS dan T.gula

• Pada periode 90 hari penyimpanan kenaikan TSS dan T.gula yang paling rendah pada sampel T10

• Peningkatan TSS dan T.gula disebabkan oleh konversi enzimatik polisakarida menjadi gulasederhana selama pematangan

• CaCl2 dan iradiasi gamma akan menunda secara alami proses fisiologis seperti pematangan, penuaan dan respirasi

Total soluble solid (TSS) dan total gula

Keasaman• Nilai keasaman apel mengalami penurunan

selama periode penyimpanan

• Di periode 30 hari, penurunan keasaman yang lebih rendah dari kontrol terdapat pd sampelyg ditreatment dg CaCl2 1,5 dan 2,0 % b/v danjuga sampel yg ditreatment dg kombinasi CaCl2 (0,5-2,0% b/v) dg iradiasi

• Pada periode 60 hari, penurunan keasamansampel yang ditreatment dengan kombinasiCaCl2 (diatas 0,5 % b/v) dg iradiasi gamma adalah yg paling rendah dibanding yg lain

• Kombinasi CaCl2 dan 0,4 kGy iradiasi menjadiyg paling efektif dalam mempertahankan nilaikeasaman sampel apel

Asam askorbat• Asam askorbat mengalami penurunan selama

penyimpanan

• Pada periode 30 hari sampel kontrol dan sampelyang ditreatment dengan CaCl2 0,5 dan 1,0 5 b/v adalah yg mengalami penurunan asam askorbatpaling rendah dibanding yg lain

• Sampel kombinasi CaCl2 1,5 dan 2,0 % b/v dg 0,4 kGy iradiasi adlh yg mengalami penurunan asamaskorbat paling tinggi

• Setelah 90 hari penyimpanan control dan sampel ygdi treatment dg CaCl2 0,5 % mengalami penurunanas askorbat sebesar 45,8%

Kehilangan bobot

• Pada periode 30 hari penghilangan bobot tertinggi trdapat pada sampel kontrol dan T3, sedangkan yg paling rendah terdapat pd sampel T9 dan T10

• Semakin lama waktu penyimpanan semakkin besar penghilangan bobot sampel

• Pada periode 90 penghilangan bobot paling rendah terdapat pd sampel T10, sedangkan yg paling tinggi terdapt pada sampel control

• Rendahnya kehilangan bobot sampel yg di treatment dg kombinasi CaCl2 2,0 % dg 0,4 kGy iradiasi adalah karena efek sinergi dari CaCl2 dan iradiasi gamma pd penundaan proses fisiologis seperti respirasi, pematangan dan penuaan

Penghitungan Jamur dan Kapang3

0 h

ari

pen

yim

pan

an Tidak ada jamur dankapang pada apel yang diberi radiasi (0,4 kGy) saja dan pada apel yang diberi radiasi (0,4 kGy) + CaCl2 (0,5 – 2,0 % w/v) 6

0 h

arip

enyi

mp

anan Sedikit perbedaan

jumlah jamur dankapang pada apel yang diberi CaCl2 0,5 – 1,5 % w/v (T3, T4, T5)

Perbedaan jumlahjamur dan kapang ygsignifikan pada apelyang diberikan CaCl2 2,0 % (T6)

90

har

ipen

yim

pan

an Jumlah jamur dan kapangpd apel kontrol dan apelyang diberi CaCl2 0,5 % w/v (T1 ,T3) 4.1 log cfu/g

Tidak terdeteksi kapangdan jamur pd apel ygdiberi CaCl2 0,2 % w/v + radiasi 0,4 kGy (T10)

Jamur dan kapang yang terdeteksi Candida Sp dan Penicillium Sp

Studi setelah pendinginan dibawah suhu ruang (17 ± 2 C RH 75 %)

1. Firmness dan kehilangan bobot

20

har

ip

enyi

mp

anan Kontrol, apel CaCl2

0,5 % (T3), apel CaCl2 1,0 % (T4) BDL (below detection level)/ di bawahtingkat deteksi

25

har

ip

enyi

mp

anan Apel yang diberi CaCl2

1,5 % BDL

30

har

ip

enyi

mp

anan Apel CaCl2 2% dan

apel CaCl 2 (0,5 – 1 %) + iradiasi gamma 4 kGy BDL

Firmness (Kekuatan menurun) kehilangan bobot meningkat. Kehilangan bobot mempengaruhi kualitas apeldan nutrisi apel. Jika penurunan bobot lebih dari 10 % kerusakan mutu seperti layu dan mengkerut

Penurunan bobot max pd apel kontrol dan yg diberi CaCl2 0,5 % (T3) dan 1 % (T4) setelah 10 hari penyimpanan 17 ±2 C RH 75 % setelah pendinginan.Waktu simpan apel yang diberi CaCl2 saja (2,0% b / v) dan diberi radiasi (0,4 kGy) saja dan kombinasi CaCl2 (0,5 dan1,0% b / v) + iradiasi (kGy 0,4) adalah 15 hari.Umur simpan apel yg diberikan 2,0% w/ v CaCl2 + 0,4 kGy iradiasi adalah sekitar 20-25 hari pada 17 ± 2 ° C, RH 75%setelah 90 hari dari pendinginan.

Con’t…

2. Overall Acceptibility

Penerimaan secara keseluruhan diamati berdasarkan tekstur, rasa, penampilanvisual lbih rendah pd kontrol dan apel yg diberikan 0.5 and 1.0% w/v CaCl2 setelah penyimpanan 5 hari pada suhu ruang setelah dilakukan pendinginan.

Secara keseluruhan penerimaan sampel dengan 2,0% w / v CaCl2 + 0,4 kGy iradiasi hampir baik (2,9) bahkan setelah 25 hari penyimpanan pd suhu ruangsetelah 90 hari pendinginan

Kesimpulan

Kesimpulan• Dilakukan penelitian tentang kualitas penyimpanan dan pemanjangan masa simpan apel

merah yang diberikan perlakuan penceluan dalam larutan CaCl2 dgn konsentrasi bervariasi (0.5-2%) dan radiasi gamma 0.4 kGy.

• Radiasi gamma telah dibuktikan bahwa secara efektif dapat mereduksi kapang dan bakteri yang berperan dalam pembusukan buah. Penentuan dosis radiasi telah dilakukan sebelumnya oleh Hussain et al. (2008) yang menyatakan bahwa irradiasi gamma dengan dosis 0.4 kGy secara efektif dapat memperpanjang masa simpan apel selama 30 hari.

• Larutan CaCl2 dapat meminimalkan kerusakan jaringan, menjaga integritas dan menunda penuaan buah dengan cara meningkatkan kalsium endogen yang dapat mengikat residu pektin terdeesterifikasi

• Hasil penelitian menyatakan bahwa kombinas 2% CaCl2 dan irradiasi gamma dengan dosis 0.4 kGy dapat secara efektif meningkatkan kualitas penyimpanan dan pemanjangan masa simpan sampai 90 hari dengan penyimpanan di dalam kulkas.