ANALISIS MATEMATIS LAJU RESPIRASI DAN PERUBAHAN SIFAT FISIK BUAH TOMAT (Lycopersicon esculentum Mill) DIBAWAH PENGARUH VIBRASI DAN SUHU PENYIMPANAN

Mukti Apriyanti, Dr. Ir. Nursigit Bintoro, M.Sc.

2013 | Tesis | S2 Mekanisasi/Teknik Pertanian

Tomat merupakan komoditas hortikultura yang memiliki potensial ekonomis tinggi namun memiliki karakteristik yang mudah mengalami kerusakan, salah satunya adalah kerusakan mekanis yang terjadi pada saat proses pendistribusian. Kerusakan mekanis ini akan menyebabkan perubahan laju respirasi dan kemunduran mutu buah tomat. Laju respirasi merupakan indikator untuk menentukan laju kemunduran mutu dan kesegaran buah. Laju respirasi tergantung dari beberapa faktor seperti suhu penyimpanan dan luka mekanis. Peredam dan suhu rendah digunakan untuk mengurangi kerusakan tomat akibat kerusakan mekanis dan menurunkan laju respirasi. penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh getaran, peredam, dan suhu penyimpanan terhadap laju respirasi dan kualitas fisik tomat kemudian menganalisis secara matematis laju respirasi tersebut dengan persamaan Michaelis-Menten. Pada penelitian ini dilakukan simulasi transportasi menggunakan meja getar dengan variasi getaran (2,5 Hz dan tanpa getaran), variasi peredam (80 gr cacahan koran setebal 1 cm per lapisan dan tanpa peredam) serta variasi suhu penyimpanan (Truang, T20oC, dan T15oC). Pendekatan matematis digunakan untuk memprediksi laju respirasi buah tomat yang di getarkan dan di simpan dalam suhu yang berbeda. Pengukuran laju respirasi menggunakan sistem tertutup. Laju respirasi kemudian dimodelkan dengan model matematis berdasarkan kinetika reaksi Michaelis-Menten yang dapat menjelaskan fenomena ini dan pengaruh suhu terhadap laju respirasi di modelkan dengan persamaan Arrhenius. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan koran sebagai peredam getaran dan penyimpanan dengan suhu rendah terbukti secara statistik dapat menekan laju penurunan kadar air, inidikator warna b (yellowness), testur, dan laju kenaikan susut bobot. Akan tetapi pengaruhnya tidak terlalu signifikan terhadap brix dan juga kecerahan serta perubahan warna tomat menjadi merah. Koran sebagai peredam getaran terbukti dapat menekan laju kerusakan mekanis sebesar 60 % dari kerusakan tomat 52,7 % menjadi 21,8%. Tomat yang di beri cacahan koran sebagai peredam dan penyimpanan tomat pada suhu 15oC terbukti dapat menekan laju kerusakan tomat paling baik akibat proses pendistribusian tomat. Respirasi merupakan reaksi yang melibatkan reaksi enzim, yang mengalami hambatan oleh produk itu sendiri yaitu karbon dioksida. Hasil uji validasi laju respirasi dari berbagai tipe model inhibisi Michaelis-Menten menunjukkan nilai R2 tertinggi adalah model Michaelis Menten tipe kombinasi sebesar 0.8624. Hal ini mengindikasikan bahwa model inhibisi yang paling tepat menggambarkan laju respirasi tomat adalah tipe kombinasi. Model michaelis-Menten yang menunjukkan hubungan terdekat dengan data eksperimen adalah model michaelis menten tipe kombinasi.

Tomato is a horticulture commodity with high economic potential but has a susceptible characteristic to damage such as mechanical injury that occurs during the distribution process. Mechanical injury cause changes in respiration rate and the deterioration of the quality of tomato. Respiration rate is dependent on factors such as storage temperature and mechanical injury. Chusion and low temperatures are used to reduce the mechanical damage and decrease the rate of respiration. In this research, transportation simulation using a vibrating table with variations of vibration (2.5 Hz and without vibration), variation of chusion (80 g/layer 1 cm shredded newspaper and without chusion) and variations in storage temperature (Truang, T20 ° C, and T15 ° C). Mathematical approach used to predict the respiration rate under given conditions. Respiration rate measurement is using a closed system method. Respiration rate then modelled by a mathematical model based on Michaelis-Menten kinetics which able to explain this phenomenon and the effect of temperature on the respiration rate is modelled by the Arrhenius equation. The results showed that the use of shredded newspapers as a chusion and low temperature storage proven to reduce the rate of decrease in water content, indicator of color b (yellowness), texture, and the rate of increase in weight loss statistically. But the effect is not very significant to brix and also the lightness and redness color. Chusion able to reduce about 60% mechanical damage from 52.7% to 21.8%. The tomatoes packaged by shredded newspaper and storage temperature of 15 o C should be a good package for the distribution transportation of tomatoes in wooden box. Respiration is simplified as the effect of enzymic reaction, inhibited by its own product, carbon dioxide. Competitive, uncompetitive, non-competitive, combination, and no inhibition of Michaelis-menten models is look for the most appropriate. Validation test results respiration rate of various types of Michaelis-Menten inhibition models showed the highest value is combination type. This indicates that the best model describes the inhibition of respiration rate of tomato is a combination type. The model showed good agreement with the experimentally estimated respiration rate.

Kata Kunci : ini mengindikasikan bahwa model inhibisi yang paling tepat menggambarkan laju respirasi tomat adalah tipe kombinasi. Model michaelis-Menten yang menunjukkan hubungan terdekat dengan data eksperimen adalah model michaelis menten tipe kombinasi.