Pemodelan dinamika komposisi dan kelembaban head space kemasan berlubang untuk hasil pertanian segar

ARDA, Gede, Prof. Dr. Ir. Budi Rahardjo, MSAE

2010 | Tesis | S2 Teknik Pertanian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh model laju respirasi produk pertanian segar pada berbagai konsentrasi udara dan suhu penyimpanan, memperoleh model penyimpanan produk segar pertanian dengan kemasan plastik berlubang dan kemudian melakukan validasi pada penyimpanan jamur Tiram (Pleurotus ostreatus) segar. Model respirasi didekati dengan menggunakan model enzimatis Michaelis-Menten tanpa inhibisi yang dikombinasikan dengan persamaan Arrhenius untuk memperoleh pengaruh suhu terhadap model. Model penyimpanan merupakan model gabungan antara model laju respirasi dengan hukum Fick I tentang difusi gas dan uap air melalui bahan permeabel serta lubang. Laju respirasi diukur dengan menggunakan sistem tertutup yang dimodifikasi. Plastik yang digunakan dalam penelitian ini adalah PP 0.3 mm, PP 0.15 mm serta PE 0.3 mm yang dijual secara komersial di pasar-pasar tradisional. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu memiliki pengaruh sangat besar terhadap laju respirasi jamur Tiram dan kombinasi antara suhu dan konsentrasi oksigen yang rendah mempunyai pengaruh yang sangat besar untuk menekan laju respirasi. Suhu juga menunjukkan pengaruh terhadap laju respirasi maksimal (Vmax) namun tidak menunjukkan pengaruh yang sama terhadap nilai konstanta Michaelis (Km). Hasil pengukuran Vmax diperoleh nilai 20.49, 52.91 dan 117.65 (mlO2/kg.jam) untuk gas oksigen dan 18.25, 58.82 and 131.82 (mlCO2/kg.jam) untuk gas karbon dioksida masing-masing nilai pada suhu 50C, 150C dan suhu ruang. Nilai konstanta Michaelis (Km) yang bersesuaian diperoleh 11.39, 2.54, 2.35(%) untuk gas oksigen dan 8.82, 1.52, 2.54 (%) untuk gas karbon dioksida pada suhu yang sama. Hasil verifikasi model menunjukkan bahwa model Michaelis-Menten tanpa inhibisi mampu mendekati pola laju respirasi dengan baik khususnya model penyimpanan pada suhu 150C dan suhu ruang. Kombinasi antara model Michaelis- Menten tanpa inhibisi dan hukum Fick I mampu menjelaskan dinamika gas O2 dan CO2 di dalam sistem penyimpanan

The aims of this research are to find the respiration rate model of fresh agricultural commodity on various air concentrations and storage temperatures, to find the storage model of fresh agricultural commodity with perforated plastic packaging and then to apply the model on oyster mushrooms(Pleurotus ostreatus). The respiration rate model is modeled with enzymatic Michaelis-Menten without inhibition model combined with Arrhenius type equation to show the influences of the storage temperatures. The storage system model is combination of enzymatic Michaelis-Menten without inhibition model with Fick’s Law I that describes the diffusion of gas and water vapour through the permeabel or gaseous materials. Respiration rate are measured with modified close system. Plastic that are used in this research are PP 0.3 mm, PP 0.15 mm and PE 0.3 which are sold commercially in the traditional markets. Research results that temperature showed the strong influence to the mushrooms respiration rate and combined with low level oxygen compositions showed the strongest influence. Temperature showed the influence to the maximum respiration rate (Vmax) also but it did not to Michaelis constant (Km). Measurement results the value of the Vmax which are 20.49, 52.91, 117.65(mlO2/kg.hr) for Vmax of oxygen and 18.25, 58.82, 131.82 (mlCO2/kg.hr) for Vmax of carbon dioxide at 50C,150C and room temperature respectively. The related Michaelis constant value are 11.39, 2.54, 2.35(%) for oxygen and 8.82, 1.52, 2.54(%) for carbon dioxide at the same temperatures. Verification to the models showed that enzymatic Michaelis-Menten without inhibition model can describe the respiration rate pattern satisfactorily especially on storage model at 150C and room temperature. Combination of enzymatic Michaelis-Menten without inhibition model with Fick’s Law I can describe the dinamyc of the O2 and CO2 inside the storage system.

Kata Kunci : Jamur tiram (Pleurotus ostreatus),Michaelis,Menten5Pengaruh suhu,Hasil pertanian segar,Model matematis,Perforasi,Respirasi,Pertukaran gas