| dc.description.abstract | Pisang merupakan salah satu produk hortikultura yang menjadi salah satu komoditas ekspor andalan Indonesia. Permasalahan yang sering dihadapi dalam penanganan produk hortikultura adalah umur simpan yang pendek karena produk hortikultura yang mudah rusak. Etilen yang merupakan hasil metabolisme produk hortikultura khususnya buah, adalah salah satu senyawa yang memacu proses kematangan buah sehingga buah berumur simpan terbatas. Keberadaan 0,1 ppm etilen dapat mempengaruhi proses kematangan buah, sehingga keberadaan etilen dalam proses penyimpanan buah perlu dikendaikan. Pemberian etilen adsorber dalam penyimpanan buah merupakan salah satu upaya untuk memperpanjang masa simpan buah. Potassium permanganat (KMnO4)merupakan salah satu senyawa yang sudah umum digunakan sebagai etilen adsorber. Senyawa ini bersifat toksik sehingga dalam aplikasinya selalu diadsorbsikan dalam matriks tertentu seperti clay, arang aktif, busa, batu bata dan lain-lain. Zeolit memiliki sifat fisiko-kimia ideal sebagai adsorber, memiliki ikatan struktur utama Si-O dan Al-O yang berbentuk tetrahedral dengan banyak rongga berupa pori. Pori-pori yang banyak menjadikan zeolit sebagai material yang sangat porous sehingga sangat ideal digunakan sebagai adsorber. Disamping itu, penggunaan zeolit dtidak terlepas dari keberadaannya yang sangat melimpah di Indonesia, sehingga mudah diperoleh dan harganya sangat murah. Tujuan umum dari penelitian ini adalah mengembangkan kemasan aktif etilen adsorber berbahan KMnO4 yang teradsorb dalam zeolit berukuran nano yang dapat memperpanjang masa simpan buah klimakterik, sedangkan tujuan khususnya adalah (a) mendapatkan kondisi proses terbaik dalam pengecilan ukuran zeolit alam dengan menggunakan planetary ball milling, (b)memperoleh nano zeolit teraktivasi sebagai penyerap KMnO4(c) memperoleh nilai parameter kinetika laju adsorbsi KMnO4 oleh nano zeolit, (d) memperoleh nilai parameter laju oksidasi etilen oleh KMnO4 yang teradsorbsi dalam nano zeolit dan (e) memperoleh teknik aplikasi nano zeolit KMnO4 dalam kemasan aktif yang mampu memperpanjang masa simpan buah klimakterik. Penelitian dibagi menjadi 3 tahap, perlakuan terbaik di setiap tahapan penelitian akan digunakan untuk peneltian tahap selanjutnya. Semua tahapan penelitian dilakukan pengulangan minimal 2 kali. Ahap pertama adalah proses pengecilan ukuran partikel menggunakanplanetary ball mill dengan mengkombinasikan antara kecepatan putar chamber (300 rpm) dan lama waktu penggilingan (20,40 dan 60 menit). Selanjutnya zeolit diaktivasi fisik berupa pemanasan pada suhu (200, 400, 600, dan 800ºC) dan aktivasi kimia berupa perendaman dalam larutan KOH selama 2, 24 dan 48 jam. Berikutnya dilakukan pengujian untuk mengetahui kemampuan adsorbsi zeolit terhadap senyawa aktif berupa KMnO4. Zeolit direndam dalam larutan jenuh KMnO4 selama 5,5 jam dengan waktu pengamatan setiap 30 menit dengan menggunakan spektro
fotometer UV-vis. Nano zeolit-KMnO4 selanjutya dianalisa sengan menggunakan
spetrofotometer akustik (SFA) untuk mengetahui kemampuannya dalam
mengoksidasi etilen. Kapasitas nano zeolit-KMnO4 dalam mengoksidasi etilen
akan dijadikan basis dalam menentukan jumlah nano zeolit-KMnO4 yang perlu
ditambahkan pada setiap kemasan produk yang dikemas sehingga dapat
memperpanjang umur simpan produk.
Hasil penelitian meunjukkan bahwa waktu penggilingan serta kecepatan
putar chamber berpengaruh nyata terhadap ukuran partikel, serta sifat fisiko-kimia
zeolit alam asal Bayah. Semakin lama waktu penggilingan maka ukuran partikel
semakin kecil tetapi luas permukaan serta volume pori zeolit akan semakin turun
jika digiling lebih dari 40 menit. Di samping itu, semakin lama waktu
penggilingan akan menyebabkan persentase fraksi kristalin akan semakin turun,
hal ini sangat tidak dikehendaki terjadi untuk zeolit yang akan difungsikan sebagai
adsorber. Hasil terbaik dari tahap pertama penelitian ini adalah bahwa pengecilan
ukuran zeolit selama 40 menit dengan kecepatan putar chamber sebesar 300 rpm
menghasilkan luas permukaan serta volume pori terbesar dibanding perlakuan
lainnya, yaitu masing-masing sebesar sebesar 96,503 m2/g dan 0,1626 cc/g
Aktivasi fisik berupa kalsinasi pada suhu 400ºC selama 4 jam dan aktivasi
kimia menggunakan larutan KOH 1 N selama 2, 24 dan 48 jam ternyata mampu
meningkatkan kemampuan serap zeolit alam. Ini terlihat dari hasil analisa dengan
menggunakan XRD dan FTIR. Hasil pengamatan memperlihatkan bahwa ukuran
partikel dan lama waktu aktivasi tidak mempengaruhi secara nyata kecepatan
adsorbsi KMnO4 oleh nano zeolit. Pengaruh perlakuan diduga terjadi pada 30
menit pertama terhitung mulai nano-zeolit direndam dalam larutan jenuh KMnO4.
Model kinetika adsorbsi nano zeolit terhadap KMnO4ternyata mengikuti model
adsorbsi ordo dua semu. Model tersebut dapat digunakan untuk meprediksi
banyaknya bahan yang dapat diadsorbsi oleh adsorber pada proses perendaman
hingga t tertentu.
Hasil uji dengan menggunakan spektro fotoanalisis (SFA) diperoleh bahwa
kemampuan nano zeolit-KMnO4 dalam mengoksidasi etilen terbaik adalah
perlakuan penggilingan selama 40 menit dengan waktu aktivasi 2 jam, yaitu
sebesar 113 ppm etilen. Jika diasumsikan bahwa produksi etilen buah pisang
ambon seberat 1 kg adalah sekitar 360 ppm/ kg selama 8 hari penyimpanan maka
untuk dapat mengurangi kandungan gas etilen dalam suatu kemasan pisang ambon
selama 8 hari penyimpanan adalah sekitar 3 g nano zeolit-KMnO4.
Penelitian ini menghasilkan kebaharuan berupa parameter-parameter yang
mempengaruhi proses pengecilan ukuran partikel zeolit sehingga diperoleh nano
zeolit yang memiliki daya adsorbsi tinggi terhadap KMnO4 yang selanjutya dapat
berperan sebagai adsorber etilen dengan kemampuan oksidasi terhadap etilen
tinggi (113 ppm etilen/gram nan zeolit). Penggunaan nano zeolit-KMnO4 yang
dimasukkan ke dalam kemasan kertas selulosa dan disisipkan pada bagian dalam
atas kemasan buah pisang, mampu memperpanjang masa simpan buah simpan
hingga 23 hariatau 17 hari lebih lama dibandingkan kontrol. | id |
