TINJAUAN PUSTAKA. pertama kali di Chili yaitu spesies Fragaria chiloensis L, yang menyebar di

Transkripsi

1 4 TINJAUAN PUSTAKA Strawberry Strawberry (Fragaria sp.) merupakan tanaman buah yang di temukan pertama kali di Chili yaitu spesies Fragaria chiloensis L, yang menyebar di berbagai negara Amerika, Eropa, Asia. Spesies Fragaria vesca L, yang berasal dari Amerika Utara lebih menyebar luas dan jenis strawberry inilah yang pertama kali masuk ke Indonesia. Buah strawberry termasuk buah non klimakterik dan dipanen dengan ciri-ciri berwarna merah (Kesumawati, dkk., 2012). Strawberry juga merupakan salah satu jenis buah-buahan yang memiliki nilai ekonomi yang paling tinggi. Beberapa manfaat buah strawberry yang telah diketahui adalah untuk menyusutkan kadar kolesterol, mengandung zat anti alergi dan radang, kaya akan vitamin C dan hanya sedikit mengandung gula yang cocok bagi penderita diabetes (Kesumawati, dkk., 2012). Nilai gizi dan komposisi kimia buah strawberry yang dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Nilai gizi dan komposisi strawberry setiap 100 g bahan Nilai gizi dan komposisi Jumlah Air (g) 80,66 Energi (Kkal) 50 Protein (g) 0,58 Total lipid (g) 0,60 Abu (g) 0.80 Karbohidrat (g) 17,36 Serat (g) 5,4 Kalsium (mg) 21 Besi (mg) 0,22 Magnesium (mg) 17 Fosfor (mg) 27 Potasium (mg) 292 Sodium (mg) 37 Vitamin C (mg) 37,0 Sumber : Departemen Kesehatan RI, 1996.

2 5 Perubahan Mutu Buah Strawberry Selama Penyimpanan Perubahan warna pada buah- buahan tersebut merupakan proses sintesis dari suatu pigmen tertentu, seperti karotenoid dan flavonoid. Selain itu juga terjadi perombakan klorofil. Warna pada buah segar dikelompokkan ke dalam empat kelompok besar, yaitu: klorofil, antosianin, flavonoid dan karotenoid. Pigmen berwarna merah pada buah strawberry berasal dari antosianin. Pada kondisi ph rendah antosianin akan memberikan warna merah, pada ph netral warnanya akan menjadi biru sedangkan pada ph tinggi warna buah akan memucat. Pembentukan pigmen pada buah dipengaruhi oleh suhu, cahaya, dan kandungan karbohidrat pada buah stroberi, komponen warna lightness atau kecerahan secara keseluruhan cenderung mengalami penurunan selama masa penyimpanannya. Perubahan warna merupakan salah satu perubahan yang sangat menonjol pada proses pematangan buah (Ashari, 2006). Perubahan tekstur terjadi akibat adanya perubahan-perubahan sifat fisik selama pemasakan buah (Pantastico, 1989). Perubahan terjadi karena adanya perubahan komposisi senyawa-senyawa penyusun dinding sel, serta adanya perombakan protopektin yang tidak larut menjadi pektin yang larut. Selama pematangan buah kandungan pektat yang larut akan meningkat sehingga kekerasan buah akan berkurang (Matto, 1989). Perubahan komposisi pada buah juga akan berubah pada masa pasca panen seperti pati berubah menjadi gula, kerusakan pektin dan asam organik (Muchtadi, 1992). Sifat vitamin C adalah mudah berubah akibat oksidasi namun stabil jika merupakan kristal (murni). Penyimpanan pada suhu rendah dapat mengurangi

3 6 kegiatan respirasi dan metabolisme, memperlambat proses penuaan, mencegah kehilangan air, dan mencegah kelayuan. Dalam keadaan temperatur rendah dan kelembaban terpelihara, 50% vitamin C dalam buah-buahan maupun sayuran akan hilang dalam 3-5 bulan. Hal ini dikarenakan vitamin C mudah sekali terdegradasi, baik oleh temperatur, cahaya maupun udara sekitar sehingga kadar vitamin C berkurang. Proses kerusakan atau penurunan vitamin C ini disebut oksidasi. Secara umum reaksi oksidasi vitamin C ada dua macam yaitu proses oksidasi spontan dan proses oksidasi tidak spontan. Proses oksidasi spontan adalah proses oksidasi yang terjadi tanpa menggunakan enzim atau katalisator. Sedangkan proses oksidasi tidak spontan yaitu reaksi yang terjadi dengan adanya penambahan enzim atau katalisator (Helmiyesi, 2008). Selama pemasakan pada buah akan terjadi peningkatan kadar gula yang memberikan rasa manis pada buah dan strawberry memiliki kandungan gula yang paling sedikit sekitar 4-9 g (Muchtadi dan Sugiyono, 1992). Ubi Jalar Merah (Ipomoea batatas L.) Ubi jalar merupakan sumber karbohidrat yang dijadikan sebagai makanan pokok di daerah tertentu. Di Indonesia umumnya ada empat jenis ubi jalar yang dikelompokkan berdasarkan warnanya yaitu ubi jalar putih, ungu, oranye, dan kuning, serta ubi jalar merah. Ubi jalar ungu memiliki warna ungu pekat karena mengandung pigmen antosianin, sedangkan ubi jalar kuning dan merah mengandung karotenoid (Juanda dan Cahyono, 2000). Ubi jalar memiliki kandungan nutrisi yang baik, umur yang relatif pendek, dan produksi yang tinggi ubi jalar oranye merupakan ubi jalar yang memiliki

4 7 kandungan β-karoten cukup tinggi. β-karoten ini merupakan sumber provitamin A yang bermanfaat bagi kesehatan mata. Ubi jalar digunakan sebagai makanan pokok kedua di negara berkembang selain beras. Selain sebagai sumber vitamin A, β-karoten pada ubi jalar juga merupakan antioksidan alami yang bermanfaat bagi kesehatan dalam melawan radikal bebas sehingga ubi jalar juga bermanfaat dalam mencegah penyakit kanker (Dyah dan Putri, 2014). Nilai gizi dan komposisi pada ubi jalar merah dilihat pada tabel 2. Tabel 2. Nilai gizi dan komposisi Ubi jalar merah setiap 100 g bahan Komponen Jumlah Kalori (Kkal) 123,00 Protein (g) 1,80 Lemak (g) 0,70 Karbohidrat (g) 27,90 Kalsium (mg) 30,00 Fosfor (mg) 49,00 Zat besi (mg) 0,70 Vitamin C (mg) 22,0 Air (g) 68,50 Bagian yang dapat dimakan (%) 86,00 Sumber : Rukmana,1997. Produksi ubi jalar di Indonesia pada tahun 2014 mencapai ton/tahun, khususnya di Sumatera Utara mencapai ton/tahun (BPS, 2014). Ubi jalar dijadikan sebagai bahan pangan alternatif pengganti beras di daerah yang produksinya tinggi karena mengandung kalori dan karbohidrat yang tinggi (Juanda dan Cahyono, 2000). Ubi jalar merah ini memiliki kandungan vitamin A (retinol) paling tinggi di antara ubi jalar yang lain dan tidak hilang dengan proses perebusan. Selain itu, serat yang terdapat pada ubi jalar merah ini berfungsi sebagai prebiotik yaitu untuk merangsang pertumbuhan bakteri yang baik bagi usus sehingga penyerapan zat gizi menjadi lebih baik dan usus lebih bersih (Rosidah, 2010).

5 8 Ciri-ciri dari ubi jalar merah ini berbentuk umbi cenderung bulat, permukaan kulit umumnya tidak rata, daging umbinya lebih keras dan warnanya merah dibagian tengah dan warna putih dibagian kulit, serta rasanya tidak semanis pada ubi jalar putih. Pada ubi jalar merah ini memiliki sekelompok antioksidan yang tersimpan yang mampu menghalangi laju perusakan sel oleh radikal bebas. (Rosidah, 2010). Ubi jalar mengandung beberapa jenis gula oligosakarida yang dapat menyebabkan flatuensi, yaitu stakiosa, rafinosa dan verbaskosa. Oligosakarida penyebab flatuensi ini tidak dapat dicerna oleh bakteri karena adanya enzim galaktosidase, tetapi dicerna oleh bakteri pada usus bagian bawah dan ini dapat menyebabkan terbentuknya gas dalam usus besar (Muchtadi dan Sugiyono, 1992). Pati Ubi Jalar Merah Pati diperoleh melalui proses ekstraksi karbohidrat yaitu setelah dilakukan pengecilan ukuran melalui grinding (pemarutan) kemudian di ekstrak dengan memakai pelarut (biasanya dengan menggunakan air) untuk mengeluarkan kandungan patinya dengan cara sendimentasi atau pengendapan yang selanjutnya dikeringkan pada suhu dengan lama waktu tertentu untuk mendapatkan pati yang siap digunakan (Martunis, 2012). Kandungan amilosa pada pati ubi jalar sebesar 17,8% sedangkan fraksi pati pada ubi jalar terdiri atas seperempat bagian amilosa dan tiga perempat bagian amilopektin (Kusnandar, 2010). Secara fisik, granula pati memiliki ukuran yang sangat kecil dengan diameter berkisar antara μm dengan warna granula putih. Secara kimiawi, pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik. Pati terdiri dari dua fraksi yaitu fraksi terlarut disebut amilosa

6 9 dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin. Pati ubi jalar memiliki sifat yang berbeda dengan pati kentang, pati jagung atau tapioka. Ukuran granula pati ubi jalar 2-25 µm yang berbentuk poligonal yang terdiri dari 20% amilosa dan 80% amilopektin. Lapisan (film) akan terbentuk jika pati tergelatinisasi sebagian karena perubahan pada amilosa dan amilopektin granula pati (Swinkels, 1985). Pemanfaatan pati dewasa ini adalah sebagai bahan baku dalam industri makanan, obat-obatan serta produk non pangan seperti tekstil, kemasan, deterjen, dan pati juga banyak manfaat sebagai pengental, penstabil, pembentuk gel, dam pembentuk film (Martunis, 2012). Penggunaan pati sebagai pelapis edible banyak dikembangkan karena sumber pati yang melimpah dan harganya murah. Pati memiliki sifat-sifat yang sesuai untuk dijadikan bahan pelapis edibel karena dapat membentuk lapisan yang kuat (Winarti, dkk., 2012). Pelapis Edible Polisakarida banyak diaplikasikan sebagai bahan pelapis edibel pada buah dan sayur karena dapat berperan sebagai membran permeabel yang selektif terhadap pertukaran gas CO 2 dan O 2 sehingga laju respirasi akan menurun. Pelapis edibel jenis ini dapat mencegah dehidrasi, oksidasi lemak, pencoklatan pada permukaan, menurunkan laju respirasi, memperbaiki flavor, warna, dan tekstur, serta memperbaiki penampilan dan mencegah pembusukan. Adapun kelemahannya yaitu mudah rusak karena resistensi yang rendah terhadap air serta sifat penahan uap air yang rendah karena pati yang bersifat hidrofilik (Winarti, dkk., 2012). Beberapa keuntungan aplikasi pelapis edibel pada produk yaitu a w permukaan bahan menurun sehingga mencegah kerusakan oleh mikroorganisme,

7 10 permukaan bahan menjadi mengkilat, menurunkan susut bobot karena mengurangi dehidrasi, mencegah oksidasi, mempertahankan flavor, dan memperbaiki penampilan produk (Santoso, dkk., 2004). Metode aplikasi pelapis edibel pada buah dan sayuran yaitu pencelupan, pembusaan, penyemprotan, penuangan dan penetesan terkontrol. Pada buah, sayuran, daging, dan ikan yang paling banyak digunakan adalah metode pencelupan, dimana bahan dicelupkan ke dalam larutan pelapis. Pelapis edibel berperan sebagai pengemas primer pada produk tersebut (Winarti, dkk., 2012). Aplikasi coating polisakarida dapat mencegah dehidrasi, oksidasi lemak, dan pencoklatan pada permukaan serta mengurangi laju respirasi dengan mengontrol komposisi gas CO 2 dan O 2 dalam atmosferinternal. Keuntungan lain coating berbahan dasar polisakarida adalah memperbaiki flavor, tekstur, dan warna, meningkatkan stabilitas selama penjualan dan penyimpanan, memperbaiki penampilan, dan mengurangi tingkat kebusukan (Krochta, dkk., 1994). Salah satu kelebihan edible coating adalah dapat ditambahkan bahan tambahan fungsional untuk dapat meningkatkan efektivitasnya. Secara umum, bahan tambahan terdiri atas dua golongan, yaitu bahan untuk meningkatkan fungsi coating seperti plasticizer dan emulsifier, dan bahan untuk meningkatkan kualitas, stabilitas, dan keamanan seperti bahan antimikroba,antioksidan, nutrasetikal, flavor, dan pewarna (Lin dan Zhao 2007). Selain berfungsi sebagai pengemas, pelapis edible juga dapat berperan sebagai bahan pembawa senyawa-senyawa seperti antimikroba, antioksidan, flavor maupun zat warna. Pelapis ini juga dapat menghambat terjadinya oksidasi sehingga akan mencegah terjadinya penurunan kualitas serta memperpanjang

8 11 umur simpan. Senyawa antimikroba yang biasanya ditambahkan pada pelapis edibel adalah minyak atsiri dan kitosan (Huri dan Nisa, 2014) Bahan-Bahan Pembuatan Pelapis Edibel 1. Gliserol Adapun dibawah ini bahan-bahan pembuatan pelapis edibel, yaitu : Gliserol adalah molekul poliol dengan rumus molekul HOCH 2 CHOHCH 2 OH. Menurut nomenklatur IUPAC, gliserol disebut sebagai Propan-1, 2, 3-triol. Massa molar adalah 92,09 g mol -1. Memiliki tiga gugus -OH terikat pada tiga atom karbon terpisah. Gliserol dari hasil gula alkohol yang berbentuk cairan tidak berwarna dan kental, tidak berbau dan juga dengan rasa manis. Struktur gliserol berdasarkan Budisma (2011) dapat dilihat pada Gambar 1. CH 2 -OH CH-OH CH2-OH (gliserol) Gambar 1. Struktur Gliserol. Gliserol dapat dijadikan sebagai plasticizer dengan karakteristik yang memiliki titik didih tinggi, larut dalam air, polar, dan non volatile, bersifat hidrofilik dan mudah masuk ke dalam rantai protein. Penggunaannya sebagai pemlastis lebih baik daripada sorbitol karena berbentuk cair, mudah tercampur dalam larutan film dan terlarut dalam air sedangkan sorbitol berbentuk bubuk, sulit bercampur dan mudah mengkristal pada suhu ruang (Awwaly, dkk., 2010). Gliserol juga berfungsi meningkatkan permeabilitas terhadap gas, uap air, dan gas terlarut serta mengurangi kerapuhan. Pada pembuatan pelapis edibel dari

9 12 pati penambahan gliserol akan membantu kelarutan pati dimana akan terbentuk ikatan hidrogen antara gugus OH pati dan gugus OH gliserol. Peningkatan jumlah gliserol dalam campuran pati-air mengurangi nilai tegangan dan perpanjangan (Winarti, dkk., 2012). 2. Carboxyl Methil Celulose (CMC) Dalam pembuatan pelapis edibel CMC berperan sebagai emulsifier yang akan menghasilkan lapisan yang lebih stabil dan kuat. CMC juga berfungsi menghambat penguapan air (Santoso, dkk., 2004). Berdasarkan hasil penelitian (Mardiana, 2008) penggunaan CMC 1% pada pelapis edibel gel lidah buaya dapat memperpanjang masa simpan buah belimbing sampai 21 hari. 3. Asam Askorbat Asam askorbat atau vitamin C merupakan senyawa yang larut dalam air dan dapat menghambat aktivitas enzim polifenolase. Senyawa ini berwujud kristal putih kekuningan dan tidak berasa sehingga tidak mempengaruhi produk akhir. Asam ini berperan sebagai antioksidan dalam reaksi pencoklatan enzimatis yang menghasilkan oksigen pada permukaan (Robinson dan Eskin, 1991). Pengaruh Edible Coating Terhadap Mutu Buah Salah satu metode yang digunakan untuk menghambat proses metabolisme pada buah adalah dengan cara penyimpanan atmosfer terkendali. Metode ini memerlukan biaya yang tinggi. Metode lain yang lebih praktis adalah dengan meniru mekanisme atmosfer termodifikasi, yaitu dengan penggunaan bahan pelapis (coating). Edible coating memberikan pengaruh terhadap mutu buah sebagai lapisan tipis pada permukaan buah untuk menghambat keluarnya gas, uap

10 13 air dan menghindari kontak dengan oksigen, sehingga proses pemasakan dan pencoklatan buah dapat diperlambat dan lapisan yang ditambahkan di permukaan buah ini tidak berbahaya bila ikut dikonsumsi bersama-sama dengan buah (Krochta, dkk., 1994). Jenis-Jenis Edible Coating Edible coating berbasis lemak (minyak atsiri ) Secara umum, minyak atsiri memiliki sifat antibakteri yang kuatr terhadap pathogen penyebab penyakit yang terdapat pada makanan(foodborne pathogen). Hal ini karena minyak atsiri mengandung senyawa fenolik dalam konsentrasi tinggi seperti carvacrol, eugenol, dan thymol, yang memiliki sifat antioksidan dan antimikroba. Keuntungan penambahan bahan aktif antimikroba ke dalam edible coating adalah meningkatkan daya simpan (Maizura, dkk., 2007). Edible coating berbasis pati (umbi-umbian) Pati merupakan salah satu jenis polisakarida yang tersedia melimpah di alam, bersifat mudah terurai (biodegradable), mudah diperoleh, dan murah. Sifatsifat pati juga sesuai untuk bahan edible coating karena dapat membentuk lapisan yang cukup kuat (Garcia, dkk., 2011). Edible coating berbasis kitosan Kitosan telah banyak digunakan sebagai bahan pembuat biodegradable film, dan pengawet pangan yang tahan terhadap mikroba. Sifat antibakteri kitosan berasal dari struktur polimer yang mempunyai gugus amin bermuatan positif, sedangkan polisakarida lain umumnya bersifat netral atau bermuatan negatif. Kitosan memiliki sifat antimikroba dengan spectrum yang luas, baik terhadap bakteri, jamur maupun kapang (Angka dan Suhartono, 2000).

11 14 Hasil Penelitian Sebelumnya Menurut penelitian Winarti, dkk (2012) bahwa pelapisan produk pangan dengan edible coating/ telah banyak dilakukan dan terbukti dapat memperpanjang masa simpan dan memperbaiki kualitas produk. Materi polimer untuk edible coating yang paling potensial dan sudah banyak diteliti adalah yang berbasis patipatian. Pati merupakan salah satu jenis polisakarida yang tersedia melimpah di alam, bersifat mudah terurai (biodegradable), mudah diperoleh, dan murah. Sifatsifat pati juga sesuai untuk bahan edible coating karena dapat membentuk yang cukup kuat (Gracia, dkk., 2011). Edible coating berbasis pati mempunyai kelemahan, yaitu resistensinya terhadap air rendah dan sifat penghalang terhadap uap air juga rendah karena sifat hidrofilik pati dapat mempengaruhi stabilitas dan sifat mekanisnya. Rendahnya stabilitas lapisan akan memperpendek daya simpan sehingga kurang optimal karena uap air dan mikroba yang masuk melalui lapisan akan merusak bahan pangan. Untuk meningkatkan karakteristik fisik maupun fungsional dari lapisan pati, perlu dilakukan penambahan biopolimer atau bahan lain, antara lain bahan yang bersifat hidrofobik dan atau yang memiliki sifat antimikroba. Salah satu biopolimer hidrofobik yang direkomendasikan untuk memperbaiki karakteristik lapisan dari pati (Chillo, dkk., 2008).