Top Banner
6 TINJAUAN PUSTAKA Vanili Tanaman vanili merupakan warga dari famili Orchidaceae (anggrek- anggrekan), yang merupakan famili terbesar dalam tanaman berbunga. Vanili mempunyai 700 genus dan 20.000 spesies (Purseglove et al. 1981). Dari sekian banyak jenis, jenis yang mempunyai nilai ekonomi yaitu V. planifolia, V. pompona, dan V. tahitensis. Di antara ketiga jenis tersebut, V. planifolia atau dikenal pula dengan V. fragnans Salisba Mens. mempunyai produksi yang lebih tinggi dan lebih bermutu karena kadar vanillinnya yang lebih tinggi. V. planifolia juga paling banyak dijumpai di Indonesia (Hadisutrisno 2005). Kedudukan tanaman ini dalam sistematika tumbuhan diklasifikasikan sebagai berikut : Divisi : Spermatophyta Kelas : Angiospermae Subkelas : Monocotyledoneae Ordo : Orchidales Famili : Orchidaceae Genus : Vanili Species : Vanili spp. Keadaan iklim yang diperlukan oleh tanaman vanili adalah suhu udara 25- 38 o C, kelembaban udara sekitar 80%, dan hujan berulang-ulang tetapi tidak banyak. Keasaman (pH) tanah yang dikehendaki adalah 6-7 dengan drainase yang baik. Di Indonesia dengan curah hujan antara 2000-3000 mm per tahun pada ketinggian 400-800 m di atas permukaan laut, tanaman vanili tumbuh dan berproduksi dengan baik (Salim 1993). Tanaman vanili mulai berbunga setelah dua tahun, mulai berbuah setelah 3 tahun dan mencapai hasil maksimal dalam 10- 12 tahun (Heath dan Reineccius 1986). Buah vanili berbentuk kapsul (polong), bersudut tiga, bertangkai pendek, panjang 10-25 cm, diameter 5-15 mm, dan permukaannya licin. Buah vanili akan cukup masak dalam waktu 8-9 bulan setelah pembuahan. Buah muda berwarna hijau, bila sudah masak warnanya menjadi kekuning-kuningan. Biji buahnya
22

Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

Mar 12, 2019

Download

Documents

doanthu
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

6

TINJAUAN PUSTAKA

Vanili

Tanaman vanili merupakan warga dari famili Orchidaceae (anggrek-

anggrekan), yang merupakan famili terbesar dalam tanaman berbunga. Vanili

mempunyai 700 genus dan 20.000 spesies (Purseglove et al. 1981). Dari sekian

banyak jenis, jenis yang mempunyai nilai ekonomi yaitu V. planifolia, V.

pompona, dan V. tahitensis. Di antara ketiga jenis tersebut, V. planifolia atau

dikenal pula dengan V. fragnans Salisba Mens. mempunyai produksi yang lebih

tinggi dan lebih bermutu karena kadar vanillinnya yang lebih tinggi. V. planifolia

juga paling banyak dijumpai di Indonesia (Hadisutrisno 2005). Kedudukan

tanaman ini dalam sistematika tumbuhan diklasifikasikan sebagai berikut :

Divisi : Spermatophyta

Kelas : Angiospermae

Subkelas : Monocotyledoneae

Ordo : Orchidales

Famili : Orchidaceae

Genus : Vanili

Species : Vanili spp.

Keadaan iklim yang diperlukan oleh tanaman vanili adalah suhu udara 25-

38oC, kelembaban udara sekitar 80%, dan hujan berulang-ulang tetapi tidak

banyak. Keasaman (pH) tanah yang dikehendaki adalah 6-7 dengan drainase yang

baik. Di Indonesia dengan curah hujan antara 2000-3000 mm per tahun pada

ketinggian 400-800 m di atas permukaan laut, tanaman vanili tumbuh dan

berproduksi dengan baik (Salim 1993). Tanaman vanili mulai berbunga setelah

dua tahun, mulai berbuah setelah 3 tahun dan mencapai hasil maksimal dalam 10-

12 tahun (Heath dan Reineccius 1986).

Buah vanili berbentuk kapsul (polong), bersudut tiga, bertangkai pendek,

panjang 10-25 cm, diameter 5-15 mm, dan permukaannya licin. Buah vanili akan

cukup masak dalam waktu 8-9 bulan setelah pembuahan. Buah muda berwarna

hijau, bila sudah masak warnanya menjadi kekuning-kuningan. Biji buahnya

Page 2: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

7

banyak, berwarna hitam, dan berukuran rata-rata 0,2 mm (Rismunandar dan

Sukma 2003). Buah vanili segar dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1 Buah vanili segar.

Richard (1991) menyatakan bahwa waktu panen adalah faktor penting

yang harus diperhatikan untuk mendapatkan kualitas vanili yang baik. Buah

hendaknya dipanen pada saat yang tepat (cukup masak), jangan terlalu awal

(kurang masak) atau terlalu masak. Buah yang dipanen tepat waktu, kandungan

vanillinnya di atas 2,2%, berwarna hitam, berminyak, dan mengkilat. Bila dipanen

kurang masak, buah terlalu kaku dan flavornya kurang sempurna karena kadar

vanillinnya rendah. Sedangkan bila dipetik terlalu masak, buah akan pecah,

sehingga harganya akan rendah. Buah vanili yang dipanen sekitar umur 240 hari

(8 bulan) setelah penyerbukan akan menghasilkan kadar vanillin tertinggi, yaitu

2,95% (Salim 1993). Komposisi kimia buah vanili segar dapat dilihat pada Tabel

1.

Tabel 1 Komposisi kimia buah vanili segar

Komposisi Kimia Kandungan (%) Air Karbohidrat Lemak Kalium Kalsium Klor Nitrogen Magnesium

78 – 82 8 – 20 4 -15 0.005 0.003 0.0024 0.004 0.0015

Sumber : Purseglove et al. (1981)

Page 3: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

8

Pengolahan Vanili (Curing)

Buah vanili diperdagangkan tidak dalam bentuk mentah, oleh karena itu

memerlukan proses lebih lanjut. Vanili kering merupakan produk buah vanili

yang paling banyak permintaannya di pasar (Suwandi dan Sudibyanto 2005).

Proses pengolahan buah vanili dikenal dengan istilah curing. Dalam proses

curing, terjadi proses biokimia yang menyebabkan perubahan-perubahan pada

buah vanili. (Kantor Pusat BRI 1986).

Purseglove et al. (1981) menyatakan bahwa buah vanili yang memasuki

perdagangan internasional adalah dalam bentuk cured vanili dari V. fragnans, V.

tahitensis, dan V. pompona. Di pasaran internasional, vanili Indonesia dikenal

dengan sebutan Java Vanilla Beans (Ruhnayat 2004). Penentu kualitas utama dari

cured vanili adalah karakter aroma atau flavornya. Faktor-faktor lain yang juga

turut menentukan kualitas cured vanili adalah penampakannya secara umum

(terutama warna), fleksibilitas, panjang, kadar air dan kandungan vanillinnya

(Purseglove et al. 1981; Heath dan Reineccius 1986). Kandungan vanillin yang

tinggi diinginkan akan tetapi nilai ini tidak secara langsung sebanding dengan

kualitas aroma atau flavor dari buah vanili.

Proses curing buah vanili terdiri dari beberapa tahap berikut :

1. Pelayuan (wilting treatment/killing/scalding)

Pelayuan bertujuan untuk mematikan sel-sel kulit bagian luar buah,

dan memberikan jalan untuk bekerjanya enzim serta membantu

mempermudah proses pengeringan (Nurdjanah dan Rusli 1998;

Purseglove et al. 1981). Mula-mula, air dimasak dalam wadah atau drum

yang terbuat dari besi atau stainless steel. Setelah suhu air mencapai 63-

65oC, polong vanili dicelupkan menggunakan wadah yang terbuat dari

pelat besi berlubang atau anyaman kawat atau keranjang bambu (Ruhnayat

2004). Polong yang tua dicelup selama 3 menit karena lebih tebal dan

padat, sedangkan polong yang muda atau terlalu tua cukup 1.5-2 menit.

Pencelupan yang terlalu lama akan melembekkan serat sehingga dapat

menurunkan kualitas, sedangkan pencelupan yang terlalu cepat tidak dapat

memacu kerja enzim secara maksimal (Hadisutrisno 2005). Proses

pelayuan yang sempurna ditandai oleh perubahan warna buah menjadi

Page 4: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

9

coklat (Purseglove et al. 1981). Disamping pencelupan dalam air panas,

pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan

(Suwandi dan Sudibyanto 2005).

2. Pemeraman (sweating)

Setelah dilayukan, polong vanili ditiriskan dan diperam selama 24

jam dalam tempat pemeraman. Tempat pemeraman terbuat dari peti kayu

yang berdinding ganda. Di antara kedua dinding tersebut dimasukkan

sabut kelapa atau serbuk gergaji yang berfungsi sebagai isolator agar suhu

dapat dipertahankan antara 38-40oC. Untuk meningkatkan daya isolator

dan menyerap air yang keluar dari polong vanili, bagian dalam kotak harus

dilapisi dengan kain yang agak tebal. Jika suhu polong vanili yang sudah

ditiriskan kurang dari 38-40oC, perlu dilakukan penjemuran atau

pemanasan awal selama 3 jam sebelum diperam. Setelah itu, polong vanili

dibungkus dengan kain hitam (Ruhnayat 2004).

Pemeraman bertujuan agar terjadi reaksi enzimatis dalam polong

vanili, dimana enzim β-glukosidase akan mengubah glukovanillin menjadi

vanillin dan glukosa (Purseglove et al. 1981; Ruhnayat 2004; Hadisutrisno

2005). Pada proses pemeraman ini terjadi perubahan secara biokimiawi

dan enzimatik yang dapat menimbulkan aroma khas vanili (Suwandi dan

Sudibyanto 2005). Tujuan lain dari pemeraman adalah untuk memperoleh

tekstur dan fleksibilitas tertentu (Kantor Pusat BRI 1986). Vanili yang

berubah warna menjadi kecoklatan (sawo matang), lentur (lemas), dan

berminyak menunjukkan bahwa fermentasi telah berjalan sempurna.

3. Pengeringan (drying)

Setelah pemeraman selesai, polong dikeluarkan dari kotak dan

langsung dijemur. Penjemuran dilakukan di atas kawat kasa yang telah

dialasi kain hitam. Penjemuran bertujuan untuk menurunkan kadar air dari

70% menjadi 40-42%. Polong yang tua memerlukan waktu penjemuran

hingga 15-20 hari, sedangkan polong muda sekitar 10-14 hari. Penjemuran

dilakukan pada pukul 08.00-10.00. Setelah itu, kain hitam ditutup untuk

menghindari polong dari terik matahari. Pada pukul 14.00-16.00 kain

kembali dibuka. Setelah pukul 16.00, kain ditutup kembali dan kotak kasa

Page 5: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

10

disimpan di dalam ruangan yang bersih dan berventilasi baik. Keesokan

harinya, kotak kasa berisi vanili dibawa keluar untuk dijemur kembali

(Hadisutrisno 2005). Proses pengeringan dan pemeraman dilakukan

berselang-seling selama 5-7 hari, sampai buah vanili berwarna hitam (atau

hitam kecoklat-coklatan) mengkilat, cukup kering, dan lentur (lemas).

Menurut Rismunandar dan Sukma (2003), pengeringan dapat dilakukan

menggunakan alat pengering pada suhu 60-65oC selama 3 jam.

Kadar air yang telah mencapai 40-42% diturunkan lagi menjadi 22-

25% (Hadisutrisno 2005). Menurut Arana (1943) diacu dalam Purseglove

et al. (1981), kadar air optimum untuk cured vanili adalah 30-35%.

Dengan turunnya kadar air, aroma vanili semakin muncul. Caranya dengan

pengeringan secara lambat yang dilakukan di dalam ruangan yang kering

bersih, sejuk, dengan ventilasi yang baik, dengan suhu ruang sekitar 28-

29oC dan kelembaban udara 70-80%. Polong diletakkan di atas rak tripleks

yang disusun dengan jarak 6 cm. Selama pengeringan, vanili harus terus

dipantau karena rawan terhadap cendawan. Bila terdapat jamur, polong

harus segera dibersihkan dengan air dingin atau air panas bila

cendawannya banyak, bahkan dapat menggunakan alkohol 70% bila

sangat parah. Lalu, polong tersebut dijemur kembali. Polong basah ini

dipisahkan dari polong yang kering. Pengeringan telah selesai bila polong

berwarna coklat kemerahan hingga kehitaman, beraroma tajam, dan lentur.

Bila dililitkan pada jari akan kembali seperti semula. Dalam keadaan

seperti ini atau kadar air 22-25%, polong dapat disimpan hingga 1-2 tahun

(Hadisutrisno 2005). Menurut Ruhnayat (2004), pengeringanginan

dilakukan dalam ruangan selama 30-45 hari. Pengeringanginan ini dapat

dikombinasikan dengan oven yang bersuhu 50oC selama 3 jam setiap hari.

Mutu vanili yang dihasilkan dengan cara kombinasi tersebut jauh lebih

baik dan waktu yang diperlukan lebih singkat, yaitu sekitar 10 hari.

4. Penyimpanan (Conditioning)

Conditioning bertujuan untuk menyempurnakan atau memantapkan

aroma vanili (Heath dan Reineccius 1986; Richard 1991). Polong-polong

vanili diikat dengan tali sebanyak 50-100 polong per ikat. Kemudian

Page 6: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

11

masing-masing ikatan dibungkus dengan kertas minyak, kertas perkamon

(parafin) atau plastik. Selanjutnya, dimasukkan ke dalam peti yang dilapisi

kertas minyak. Peti tersebut kemudian disimpan di ruangan yang sejuk dan

kering (Suwandi dan Sudibyanto 2005). Penyimpanan ini dilakukan

selama 2-3 bulan atau lebih lama untuk menyempurnakan perkembangan

aroma dan flavor yang dikehendaki (Purseglove et al. 1981). Secara rutin

dilakukan pemeriksaan untuk melihat adanya serangan jamur. Polong yang

terserang jamur segera dibersihkan dengan kapas atau kain halus yang

dibasahi alkohol. Polong yang kurang atau tidak keluar aromanya dijemur

dan diperam kembali (Ruhnayat 2004). Menurut Purseglove et al. (1981),

conditioning normalnya dilakukan pada suhu ruang. Buah vanili kering

hasil proses curing dapat dilihat pada Gambar 2.

Setiap negara penghasil vanili mengembangkan proses curing dengan cara

yang berbeda-beda, akan tetapi secara umum terdapat empat tahap utama yaitu

killing, sweating, drying dan conditioning (Purseglove et al. 1981; Heath dan

Reineccius 1986; Dignum et al. 2002). Kesalahan dalam proses pengolahan buah

vanili akan mengakibatkan turunnya mutu vanili (Suwandi dan Sudibyanto 2005).

Pada tahap awal killing dan sweating, hanya 40% glukovanillin yang terhidrolisis

menjadi vanillin (Odoux 2000).

Gambar 2 Buah vanili kering (Sumber : Suwandi dan Sudibyanto 2005).

Page 7: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

12

Flavor Vanili

Flavor vanili terbentuk dari sejumlah komponen aromatik yang dihasilkan

selama proses curing, dimana vanillin adalah komponen flavor yang paling

dominan. Flavor vanili dari berbagai belahan dunia bervariasi bergantung pada

iklim, tanah, derajat polinasi, tingkat kematangan pada saat panen dan metode

curing yang digunakan (Purseglove et al. 1981).

Pembentukan aroma dan flavor selama proses curing merupakan akibat

dari proses fermentasi. Cured vanili mengandung vanillin, asam-asam organik (p-

hydroxy benzoic acid dan p-coumaric-acid), wax, gum, resin, tanin, pigmen, gula,

selulosa dan mineral (Purseglove et al. 1981; Farrel 1990). Flavor vanili yang

kaya dan lengkap mengandung lebih dari 200 senyawa volatil dan sebagian besar

senyawa tersebut berperan dalam sifat organoleptik secara keseluruhan, akan

tetapi hanya 26 senyawa yang ditemukan dalam konsentrasi lebih dari 1 ppm.

Senyawa yang paling besar adalah 4-hydroxy-3-metoxybenzaldehide (vanillin)

yaitu 2-2,8%, p-hydroxybenzaldehyde 0,2%, asam vanillat 0,2%, dan p-

hydroxybenzylmethyl eter 0,02% dan asam asetat sekitar 0.02% (Anklam 1993;

Klimes dan Lamparsky 1976, diacu dalam Anklam et al. 1997).

Vanillin hanya merupakan salah satu diantara sekian banyak komponen

yang menyusun karakter aroma, akan tetapi kadar vanillin masih menjadi

indikator/parameter penting untuk menilai kualitas cured vanili (Purseglove et al.

1981; Anklam et al. 1997). Beberapa komponen non-volatil kemungkinan juga

memegang peranan penting dalam memodifikasi persepsi flavor. Sebagai contoh,

resin tidak mempunyai aroma, akan tetapi mempunyai taste yang menyenangkan,

sehingga secara keseluruhan juga menguntungkan dalam memantapkan

komponen volatil aromatik dalam larutan ekstrak (Purseglove et al. 1981).

Terdapat tiga jenis glukosida yang menghasilkan vanillin dan komponen-

komponen fenol lainnya sebagai hasil pemecahan hidrolitik. Glukosida terbanyak

diidentifikasi sebagai glukovanillin, sementara itu glucovanillyl alkohol

ditemukan dalam jumlah yang lebih kecil. Glukosida ketiga adalah ptotocatechuic

acid (3,4-dihydroxy benzoic acid) (Heath dan Reineccius 1986). Vanillin

terbentuk dari prekursor glukovanillin yang kemudian terhidrolisis selama proses

curing dengan adanya enzim β-glukosidase endogenus (Purseglove et al. 1981;

Page 8: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

13

Arana 1943, diacu dalam Ruiz-Teran et al. 2001). Hidrolisis dari glukosida-

glukosida lainnya menghasilkan komponen-komponen volatil lain yang

berkontribusi pada terbentuknya aroma dan flavor secara keseluruhan. Perubahan

lebih lanjut dari vanillin yang dibebaskan dan substrat-substrat lainnya terjadi

melalui aksi enzim-enzim oksidasi dan selama tahap conditioning perubahan non-

enzimatik memegang peranan penting dalam pembentukan aroma (Purseglove et

al. 1981).

Modifikasi Proses Curing Vanili

Modifikasi atau perbaikan dalam teknologi proses curing dimaksudkan

untuk meningkatkan kualitas vanili kering Indonesia. Setyaningsih et al. (2003)

telah melakukan modifikasi ini, yaitu dengan penambahan perlakuan sebelum

tahap killing (pelayuan). Perlakuan tersebut dilakukan dengan cara penyayatan

buah (straching) dan perendaman buah vanili dalam aktivator enzim β-

glukosidase untuk memacu dan meningkatkan aktivitas enzim β-glukosidase

endogenus. Penyayatan dimaksudkan untuk memudahkan masuknya aktivator

enzim β-glukosidase ke dalam jaringan vanili.

Perlakuan scratching (penyayatan) ini telah dilakukan pula pada metode

Guadeloupe (Purseglove et al. 1981). Adanya penyayatan memberikan hasil yang

lebih baik, dimana tingkat pecahnya buah menjadi rendah, waktu untuk sweating

dan drying menjadi lebih pendek, serta kandungan vanillin dapat ditingkatkan.

Akan tetapi, teknik ini menjadikan vanili lebih mudah terserang jamur dan

mempunyai fleksibilitas dan penampakan yang lebih rendah daripada teknik yang

umum dilakukan.

Pada modifikasi curing yang dilakukan Setyaningsih et al. (2003),

aktivator enzim yang berhasil meningkatkan aktivitas enzim β-glukosidase

endogenus adalah butanol 0,3 M dan sistein 1 mM serta dithiotreinol 1 mM dan

sistein 1 mM, dengan waktu perendaman vanili berturut-turut selama dua jam dan

satu jam. Modifikasi lain yang dilakukan adalah dengan melakukan pelayuan pada

suhu 40oC selama 30 menit. Pada proses curing standar (metode Balitro II),

pelayuan dilakukan pada suhu 60oC selama 3 menit. Suhu 40oC pada tahap

Page 9: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

14

pelayuan modifikasi proses curing Setyaningsih et al. (2003) dipilih karena pada

suhu tersebut enzim β-glukosidase menghasilkan aktivitas tertinggi.

Secara keseluruhan, pada proses modifikasi terdapat enam tahap

pengolahan, yaitu penyayatan (statching), perendaman dalam aktivator enzim β-

glukosidase, pelayuan (killing), pemeraman (sweating), pengeringan (drying) dan

conditioning. Modifikasi proses curing yang dilakukan Setyaningsih et al. (2003)

ini menghasilkan peningkatan aktivitas enzim, kadar vanillin, dan kadar gula

dibandingkan metode curing standar (metode Balitro II).

Penggunaan butanol sebagai aktivator enzim β-glukosidase dikarenakan

enzim cenderung menggunakan alkohol dibandingkan dengan air sebagai

penerima bagian glikosil sehingga dapat meningkatkan reaksi. Gugus hidroksil n-

butanol akan terikat pada enzim β-glukosidase melalui ikatan hidrogen. Gugus

hidroksil pada butanol menyebabkan butanol dapat larut dalam air melalui sistem

kopelarut satu fase. Sistem kopelarut adalah sistem yang melarutkan pelarut

organik (butanol) pada larutan penyangga yaitu air dalam satu fase sehingga

enzim masih dapat mengikat air. Adanya air menyebabkan struktur enzim menjadi

lebih fleksibel sehingga lebih mudah berikatan dengan substrat (Setyaningsih

2006).

Adapun sistein termasuk asam amino non esensial dalam pertumbuhan sel

dan mempunyai karakter berupa kristal putih, bersifat higroskopis, larut dalam air

dan alkohol. Sistein mempunyai gugus SH yang membantu kestabilan struktur

enzim. Gugus SH adalah gugus yang mudah teroksidasi. Ketika ada reaksi

oksidasi, gugus SH akan diserang terlebih dahulu sehingga enzim dapat

terlindungi (Setyaningsih 2006).

Standar Mutu Vanili

Ekspor vanili Indonesia selama ini ditujukan ke pasar Amerika Serikat.

Namun, perkembangan sepuluh tahun terakhir, selain Amerika Serikat, vanili

Indonesia juga diekspor ke beberapa negara Eropa seperti Jerman, Inggris, dan

Perancis; Australia; dan beberapa negara Asia seperti Jepang dan Korea. Di pasar

Amerika Serikat, vanili yang berkadar air rendah (20-25%) lebih disukai karena

sebagian besar digunakan untuk keperluan industri ekstraksi. Untuk pasar

Page 10: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

15

Perancis, Jerman, dan Jepang, dikehendaki vanili yang berpenampilan baik,

berkadar vanillin tinggi, dan beraroma tajam. Ini disebabkan sebagian vanili di

negara tersebut digunakan untuk konsumsi rumah tangga yang dipasarkan dalam

kemasan glass tube (Risfaheri et al. 1998; Suwandi dan Sudibyanto 2005).

Untuk menyeragamkan mutu vanili, Organisasi Standar Internasional

(ISO) telah menetapkan spesifikasi komoditi vanili yang diperdagangkan di pasar

dunia dengan menggunakan ISO 5565-1982. Semua negara produsen (termasuk

Indonesia) maupun konsumen mengacu pada standar ISO tersebut (Suwandi dan

Sudibyanto 2005). Adapun di Indonesia, standar mutu vanili yang digunakan

adalah berdasarkan SNI 01-0010-2002 yang merupakan hasil revisi pada rapat

kaji ulang, prakonsensus dan konsensus nasional pada tanggal 17 Oktober 2002.

Standar ini mengacu pada acuan normatif ISO 948:1980, tentang Spices and

Condiments-Sampling.

Tabel 2 Syarat umum vanili

No Jenis Mutu Persyaratan 1 Bau Bau khas vanilla 2 Warna Hitam mengkilat, hitam kecoklatan mengkilap,

sampai coklat 3 Keadaan polong Penuh berisi sampai dengan kurang berisi,

berminyak, lentur sampai dengan kaku 4 Benda-benda asing Bebas 5 Kapang Bebas

Sumber : SNI 01-0010-2002

Tabel 3 Syarat mutu vanili Indonesia

Persyaratan Jenis Mutu Mutu 1A Mutu 1B Mutu II Mutu III

Bentuk Utuh Utuh Utuh/dipotong Utuh/dipotong Ukuran polong utuh (cm)

Min. 11 Min. 11 Min. 8 Min. 8

Ukuran polong dipotong-potong

Tidak ada Tidak ada Tidak disyaratkan

Tidak disyaratkan

%Polong utuh yang pecah dan terpotong

Maks. 5 Tidak disyaratkan

Tidak disyaratkan

Tidak disyaratkan

% kadar air Maks. 38 Maks. 38 Maks. 30 Maks. 25 % kadar vanilin Min. 2,25 Min. 2,25 Min. 1,50 Min. 1,00 % kadar abu Maks. 8 Maks. 8 Maks. 9 Maks. 10 Sumber : SNI 01-0010-2002

Page 11: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

16

Keterangan :

1. Buah polong vanili yang cukup tua adalah yang hijau kekuning-kuningan

dengan ujung yang menguning.

2. Polong utuh yang pecah adalah vanili yang disajikan dalam bentuk utuh,

tetapi pecah lebih dari 4 cm ukuran panjangnya.

3. Benda asing adalah bahan-bahan bukan vanili, misalnya ranting, batu,

tanah, bagian tubuh serangga dan lain-lainnya yang terikut dalam vanili.

4. Vanili yang ditumbuhi atau diserang oleh kapang dapat dilihat dengan

mata biasa

5. Polong utuh yang terpotong adalah polong vanili yang pada bagian

ujungnya terpotong sebagian tapi persyaratan panjang minimumnya masih

terpenuhi.

Pengeringan Vanili

Pengeringan didefinisikan sebagai proses pemberian panas di bawah

kondisi yang terkontrol untuk menghilangkan sebagian besar air yang terkandung

dalam bahan (Fellows 2000). Pengeringan merupakan metode tertua untuk tujuan

preservasi (pengawetan) bahan (Edmont et al. 1957; Singh dan Heldman 2001).

Beberapa faktor yang mempengaruhi laju pengeringan diantaranya adalah kondisi

proses (temperatur dan kelembaban udara), jenis bahan pangan yang dikeringkan

dan desain alat pengering.

Mekanisme pengeringan diterangkan melalui teori tekanan uap. Air yang

diuapkan terdiri dari air bebas dan air terikat. Air bebas berada di permukaan dan

yang pertama kali mengalami penguapan. Bila air permukaan telah habis, maka

terjadi migrasi air dan uap air dari bagian dalam bahan secara difusi karena

perbedaaan konsentrasi atau tekanan uap pada bagian dalam dan luar bahan

(Fellows 2000). Pengeringan akan mengurangi massa dan volume produk dalam

jumlah yang signifikan dan meningkatkan efisiensi untuk transportasi produk dan

penyimpanan (Singh dan Heldman 2001). Secara umum, produk-produk

hortikultura dikeringkan dengan dua cara, yaitu pengeringan secara alami (sun-

drying) dan pengeringan buatan (Edmont et al. 1957).

Page 12: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

17

Pengeringan vanili dapat dilakukan dengan cara penjemuran di bawah

sinar matahari atau menggunakan pengering buatan. Pengeringan menggunakan

sinar matahari dilakukan dengan menghamparkan vanili di atas lembaran kain

hitam tebal berukuran kira-kira 1,5 m yang kurang lebih dapat membungkus 10-

15 kg buah vanili. Untuk memudahkan penjemuran, dapat dibuat para-para dari

bambu setinggi 0,9 m, lebar 1,5 m, dan panjang 10-12 m (untuk menjemur 10 kg

buah vanili). Di atas para-para ini dihamparkan kain katun sebagai alas vanili,

yang dijemur selama 2-2,5 jam (tergantung dari panas teriknya matahari). Selama

penjemuran ini, vanili tersebut dibungkus kembali menggunakan kain hitam dan

dipanaskan lagi selama 2 jam (Kantor Pusat BRI 1996).

Pengeringan buatan buah vanili telah banyak dipelajari untuk mengatasi

permasalahan yang sering muncul dalam pengeringan tradisional. Arana (1944)

diacu dalam Purseglove et al. (1981) membandingkan pengeringan tradisional

dengan matahari dengan oven pada suhu 45oC dimana kelembaban dijaga tetap

tinggi. Pemeraman dan pengeringan menggunakan oven dilaporkan menghasilkan

keuntungan dimana tumbuhnya jamur dapat dikurangi dan waktu proses menjadi

lebih singkat. Penggunaan lampu infra merah juga telah dipelajari oleh Cernuda

dan Loustalot (1948) diacu dalam Purseglove et al. (1981), akan tetapi metode

pengeringan ini dilaporkan tidak memberikan keuntungan (mahal) dan dapat

memacu oksidasi yang pada akhirnya merusak cured vanili.

Widodo (1988) melakukan percobaan pengeringan vanili menggunakan

alat pengering kabinet bertenaga listrik. Diperoleh hasil bahwa untuk menurunkan

kadar air vanili dari 70,06% bb sampai kadar air 35,80% bb dibutuhkan waktu 48

jam dengan suhu pengeringan rata-rata 67,8°C. Energi yang dibutuhkan adalah

sebesar 91.000 kJ. Percobaan ini juga memberikan informasi bahwa setelah

pengujian mutu secara organoleptik, vanili hasil pengeringan tersebut lebih baik

daripada mutu pengeringan hasil pengeringan dengan sinar matahari.

Pengeringan vanili menggunakan microwave oven dilakukan oleh Dewi

(2005). Penelitian tersebut menyatakan bahwa pengeringan microwave dengan

daya rendah yaitu 80 Watt menghasilkan kadar vanillin yang lebih baik daripada

daya lebih tinggi. Semakin lama waktu pengeringan maka proses penurunan kadar

air semakin cepat dan laju pengeringan semakin meningkat. Secara umum terjadi

Page 13: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

18

penurunan kadar air dan peningkatan kadar vanillin selama proses pemeraman

tetapi terjadi penurunan kadar vanillin selama proses pengeringan sebagai akibat

suhu pemanasan yang tinggi sehingga merusak enzim.

Selama pengeringan, produk akan mengalami perubahan warna, tekstur,

flavor dan aroma. Dinyatakan oleh Mazza dan LeMaguer (1980) diacu dalam

Fellows (2000), bahwa panas tidak hanya menguapkan air selama pengeringan,

akan tetapi juga menyebabkan hilangnya komponen volatil dari bahan pangan dan

sebagai akibatnya sebagian besar bahan pangan yang dikeringkan mempunyai

flavor yang lebih rendah daripada bahan asalnya. Tingkat hilangnya komponen

volatil bahan tergantung pada temperatur, kandungan air dalam bahan, tekanan

uap komponen volatil dan solubilitas komponen volatil tersebut dalam uap air.

Komponen volatil yang mempunyai volatilitas dan difusivitas relatif tinggi akan

hilang pada tahap awal pengeringan. Bahan pangan yang mempunyai kandungan

flavor dengan nilai ekonomi tinggi (misalnya herba dan rempah) hendaknya

dipanaskan pada suhu yang rendah.

Menurut Fellows (2000), struktur porous yang terbuka dari produk yang

dikeringkan kemungkinan akan terisi oleh oksigen, dan hal ini menjadi penyebab

kedua terpenting dari hilangnya aroma karena terjadinya oksidasi komponen-

komponen volatil dan lemak selama penyimpanan. Perubahan flavor dalam buah-

buahan sebagai akibat oksidasi atau aktivitas enzim hidrolitik dapat dicegah

dengan menggunakan sulfur dioksida, asam askorbat atau asam sitrat atau melalui

pasteurisasi pada susu atau jus buah dan blanching pada sayur-sayuran.

Pencegahan dapat pula dilakukan dengan penambahan enzim atau aktivasi enzim

yang secara alami terkandung dalam bahan yang dikeringkan yang dapat

menghasilkan flavor dari prekursor flavor dalam bahan pangan.

Anklam et al. (1997) melaporkan bahwa vanillin dapat teroksidasi menjadi

asam vanilat dan juga divanillin. Divanillin yaitu produk dimerik vanili terdeteksi

setelah vanillin mengalami oksidasi dalam larutan yang mengandung hidrogen

peroksida dan enzim peroksidase. Penambahan peroksida saja tidak menyebabkan

terbentuknya produk oksidasi vanillin. Adapun asam vanilat merupakan produk

oksidasi vanillin dengan adanya enzim xanthine oksidase. Kecepatan oksidasi

Page 14: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

19

vanillin yang dihasilkan dari ekstrak vanili alami diketahui lebih rendah

dibandingkan vanillin sintetik.

Pengeringan Absorpsi

Pengeringan absorpsi adalah proses pengeringan melalui penyerapan air di

dalam bahan pangan oleh material penghisap yang bersifat poros. Mekanisme

yang terjadi adalah proses penarikan air dari dalam bahan pangan dengan prinsip

kapiler oleh absorben. Air yang terhisap absorben tidak hanya pada bagian

permukaan absorben tersebut, tetapi terdistribusi secara merata ke seluruh bagian

absorben (Hall 1957).

Dalam proses pengeringan absorpsi, sejumlah bahan dan absorben

diletakkan dalam suatu ruangan yang tertutup rapat. Bahan pengisap yang

digunakan harus memiliki tekanan uap air yang lebih rendah dibandingkan dengan

bahan yang akan dikeringkan (Christensen 1974). Pengeringan absorpsi tidak

menggunakan aliran udara pengering dan suhu tinggi, sehingga faktor yang

mempengaruhi proses pengeringan adalah kelembaban udara pengering.

Jenis Pengeringan Absorpsi

Sifat penyerapan air oleh bahan absorben telah banyak digunakan terutama

di dalam kemasan untuk mencegah penyerapan air oleh produk (dikenal sebagai

proses desikasi dalam kemasan). Menurut Samuel dan Vedamurthy (1984),

absorben atau desikan yang digunakan untuk pengurangan air dari udara yang

kontak dengan bahan pangan harus bersifat non korosif, tidak berbau, tidak

beracun, tidak mudah terbakar, secara kimiawi bersifat inert terhadap

ketidakmurnian udara, dan mudah didaur ulang. Selain itu, harganya juga harus

relatif murah. Untuk bahan pangan, desikan yang umum digunakan berupa silika

gel atau kalsium oksida (CaO), karena bahan-bahan ini merupakan bahan

pengering yang mudah diperoleh dan tidak berbahaya, sehingga bila terserap ke

dalam bahan pangan tidak membahayakan konsumen.

Kapur api (CaO) juga merupakan material penyerap air atau absorben

yang sangat baik untuk pengeringan secara absorpsi. Pengeringan absorpsi dengan

Page 15: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

20

kapur api merupakan metode pengeringan yang sederhana dengan bahan absorben

yang relatif murah.

Prinsip Pengeringan Absorpsi dengan Kapur Api

Proses terjadinya pengeringan secara absorpsi dengan absorben kapur api

(CaO) adalah terjadinya penyerapan uap air yang ada di udara (lingkungan)

pengering oleh absorben sehingga uap air udara pengering menjadi sangat rendah.

Rendahnya RH udara pengering mengakibatkan terjadinya penguapan air bahan

yang dikeringkan ke lingkungan udara pengering. Menurut Soekarto (2000),

prinsip pengeringan dengan kapur api atau CaO di dalam lemari pengering

absorpsi berlangsung melalui proses penting sebagai berikut : (1) CaO menyerap

dan bereaksi dengan uap air dalam ruangan pengering; (2) reaksi CaO dengan air

melepaskan energi panas dan menurunkan RH ruang pengering; (3) energi panas

diserap bahan untuk menguapkan kandungan air meninggalkan bahan; (4) uap air

dari bahan mengalir ke ruang pengering untuk kemudian diserap CaO. Proses

tersebut berlangsung secara terus-menerus sampai tercapai kondisi kesetimbangan

atau ekuilibrium.

Jadi dalam proses pengeringan secara absorpsi dengan absorben kapur api

(CaO), pengeringan bahan disebabkan oleh adanya perbedaan RH udara

pengering karena diabsorpsi oleh absorben dengan aktivitas air (aw) bahan, karena

uap air yang ada di udara diserap oleh absorben.

Karakteristik Kapur Api

Kapur api atau disebut juga kapur gamping maupun kapur tohor

merupakan padatan berwarna putih yang berbentuk bongkahan dengan rumus

kimia CaO dan mempunyai titik cair 2570oC serta titik didih 2850oC. Kapur api

merupakan bahan pengering yang telah banyak digunakan dalam desikator dengan

kapasitas yang sedang dan meninggalkan udara yang cukup kering. CaO mudah

diperoleh sebagai kapur api dengan harga yang murah. CaO bersifat tidak

mencair, bereaksi dengan air membentuk basa, dengan menyisakan 3 x 10-3 mg

air/l udara yang dikeringkan (Harjadi 1990). Kapur api yang telah mati berupa

Page 16: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

21

serbuk sehingga bila dipakai dalam desikator harus diusahakan agar debunya tidak

mengganggu, misalnya dengan memberi tutup kain halus.

Gaspary dan Bucher (1981) meyatakan bahwa CaO diproduksi dengan

memanaskan batu kapur pada suhu 800oC-1200oC. Kapur api dapat dikelaskan

berdasarkan derajat panas yang diberikan pada waktu pembentukannya, yaitu :

1. Soft burnt lime, dihasilkan melalui pembakaran pada kisaran suhu 800oC

dengan sifat produk yang sangat reaktif (berupa CaO).

2. Hard burnt lime, dihasilkan melalui pembakaran pada kisaran suhu sekitar

1200oC dan waktu yang lebih lama, sehingga terbentuk kristal dengan sifat

yang reaktivitasnya rendah (berupa Ca).

3. Medium burnt lime, dihasilkan melalui proses dengan waktu dan suhu di

antara kedua proses di atas.

Komposisi kimia kapur api dari Kabupaten Pasaman, Sumatera Barat yaitu

dari Kajai dan Kemang Udik masing-masing mengandung CaO sebesar 93,6%

dan 94,2% (Gaspary dan Bucher 1981). Sedangkan kapur api produksi PD Djaja

Ciampea Bogor yang dianalisa oleh Sucofindo pada tahun 1998, mengandung

CaO sebesar 88,82%.

Energi Panas Dari Kapur Api

CaO disebut kapur api karena apabila material tersebut bereaksi dengan air

akan dihasilkan panas yang tinggi. Menurut Halim (1995), dibandingkan dengan

desikan atau absorben yang lain yang sering digunakan untuk pengeringan bahan

pangan, CaO memiliki kelebihan yaitu dapat menghasilkan energi panas saat

bereaksi dengan air. Fenomena pelepasan energi dalam CaO ini dapat

dimanfaatkan untuk mempercepat proses pengeringan di dalam bahan pangan.

Chang dan Tikkanen (1988) mengemukakan bahwa umur simpan kapur

api relatif singkat (sekitar 60 hari), karena kapur api ini cepat bereaksi secara

eksotermik dengan air untuk membentuk Ca(OH)2. Reaksi yang bersifat

eksotermik ini mengakibatkan terjadinya peningkatan suhu akibat pelepasan

energi reaksi CaO dengan air sebagai berikut :

CaO (s) + H2O (l) Ca (OH)2 (s) ∆ Ho = -64,8 kJ

Page 17: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

22

Reaksi yang bersifat eksotermik tersebut menghasilkan peningkatan suhu,

tetapi suhu bahan selama pengeringan berlangsung kurang lebih konstan karena

energi panas yang dilepaskan kapur (reaksi eksotermik) terus diserap bahan dan

segera digunakan untuk penguapan air yang dikandung bahan (reaksi endotermik),

dengan proses endotermik dan eksotermik yang kurang lebih setimbang (Soekarto

2000).

Aplikasi Pengeringan Absorpsi Dengan Kapur Api

Pemanfaatan kapur api sebagai absorben dalam proses pengeringan

absorpsi telah dicobakan pada beberapa produk yaitu pada pengeringan biji lada

(Halim 1995), pengeringan brem padat (Hersasi 1996), pengeringan fillet ikan

(Asikin 1998), pengeringan gabah (Fuadi 1999), pengeringan biji pala (Suryani

1999), pengeringan benih tomat (Suzana 2000), dan pengeringan lada hitam

(Wulandari 2002).

Pengeringan absorpsi pada lada hitam yang dilakukan Halim (1995),

memerlukan waktu pengeringan yang sama dengan waktu pengeringan secara

penjemuran yaitu selama 8 hari, dengan rendemen lada hitam yang relatif sama.

Tetapi pengeringan absorpsi dapat menghambat proses kehilangan minyak atsiri

lada selama pengeringan, dimana kehilangan minyak atsiri dapat dihambat

sebanyak 5 kali lipat untuk lada segar dan 14 kali lipat untuk lada kering petani

dibandingkan dengan metode oven.

Penggunaan kapur api sebagai absorben pada pengeringan brem padat

dapat mempersingkat waktu pengeringannya. Pengeringan brem padat untuk

mencapai kadar air 16% basis kering pada suhu kamar yang biasanya memerlukan

waktu 18 jam, dapat dipersingkat waktunya menjadi 12 jam (Hersasi 1996).

Selain lebih cepat, pengeringan brem dapat dilakukan di daerah yang memiliki

RH udara rata-rata yang tinggi seperti di daerah Bogor, yang sulit digunakan

untuk mengeringkan brem padat.

Pengeringan absorpsi telah diaplikasikan pula untuk mengeringkan bahan

hewani seperti fillet ikan dengan menurunkan kadar air ikan menjadi 9,04% basis

basah. Pengeringan fillet ikan dengan alat pengering absorpsi pada RH 20% dan

suhu 29oC memiliki laju pengeringan yang lebih lambat dibandingkan dengan

Page 18: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

23

pengeringan menggunakan alat pengering model terowongan pada RH 40%, suhu

40oC dan aliran udara 2,0 m/detik (Asikin 1998).

Pada pengeringan biji pala bertempurung, waktu yang dibutuhkan

pengeringan absorpsi lebih lama, yaitu 8-9 hari dibanding waktu pengeringan

dengan penjemuran selama 7 hari (rata-rata lama penjemuran 3 jam/hari).

Rendemen minyak atsiri kedua metode tersebut juga tidak berbeda nyata, yaitu

sebesar 11,78% pada pengeringan absorpsi dan 10,92% pada penjemuran.

Meskipun demikian, biji pala yang dikeringkan dengan pengering absorpsi

memiliki penampakan dan warna yang paling baik (Suryani 1999).

Hasil penelitian Suzana (2000) menunjukkan bahwa pengeringan benih

tomat dengan alat pengering absorpsi selama satu hari dapat menghasilkan benih

tomat kering dengan kadar air 5,5% bb. Uji viabilitas menunjukkan bahwa benih

tomat memiliki daya kecambah yang cukup baik yaitu antara 70% sampai 94,5%.

Adapun hasil penelitian Wulandari (2002) menunjukkan bahwa

pengeringan absorpsi pada lada hitam dapat memperkecil hilangnya minyak atsiri

pada lada dibanding pengeringan menggunakan sinar matahari. Proses

pengeringan absorpsi juga dapat berlangsung lebih cepat (sekitar 4-5 hari) untuk

mencapai kadar air 12% dibandingkan pengeringan menggunakan sinar matahari

(7-8 hari).

Keunggulan Pengering Absorpsi Dengan Kapur Api

Menurut Soekarto (2000), pengeringan dengan kapur api memiliki

beberapa keunggulan yaitu : (1) bahan absorben kapur api mudah didapat dan

harganya murah; (2) daya pengeringannya kuat; (3) cocok untuk pengeringan

bahan yang peka terhadap panas dan sinar; (4) dapat mencegah kehilangan zat

volatil selama pengeringan; (5) tidak memerlukan bahan bakar yang dapat

mencemari lingkungan; (6) hasil sampingnya berupa bahan kapur Ca(OH)2 yang

banyak manfaatnya; dan (7) laju pengeringannya dapat dikendalikan.

Pengeringan absorpsi juga memiliki rendemen yang baik karena dapat

menekan kehilangan bahan akibat tercecer (Halim 1995). Selain itu, pengering

absorpsi mudah dalam proses pengeringannya dan peralatan yang digunakan

relatif sederhana.

Page 19: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

24

Pengeringan Microwave

Microwave merupakan bentuk dari energi gelombang elektromagnetik

dengan frekuensi berkisar antara 300 MHz-300GHz yang dapat diaplikasikan

secara luas dalam industri. Pengeringan adalah salah satu aplikasi dari

penggunaan microwave yang telah dilakukan selama 40 tahun terakhir untuk

mengeringkan bahan pangan, produk-produk kayu, kertas, tekstil, produk-produk

mineral dan bahan-bahan kimia (Mujumdar 2003).

Pemanasan dan pengeringan menggunakan microwave berbeda dengan

metode pengeringan konvensional. Metode konvensional diatur oleh gradien

temperatur antara temperatur luar dan temperatur dalam bahan, sedangkan

mekanisme pemanasan dari frekuensi microwave tidak diatur oleh gradien

temperatur. Energi yang dihasilkan diserap oleh bahan yang masih basah.

Peralatan microwave terdiri dari tiga komponen utama, yaitu microwave

generator, waveguide, dan applicator. Keuntungan pengeringan menggunakan

microwave diantaranya prosesnya cepat, kecepatan pengeringan tinggi, waktu

pengeringan lebih singkat, kualitas produk menjadi lebih seragam dan lebih baik

jika dikombinasikan dengan proses pengeringan konvensional lainnya (misalnya

vacuum drying atau freeze drying), konsumsi energi menjadi lebih rendah, dan

menghemat biaya (Mujumdar 2003; Wang et al. 2004). Bahan pangan dengan

kandungan air tinggi seperti buah dan sayuran dapat menyerap energi microwave

dengan cepat.

Pemanasan dengan microwave merupakan akibat dari interaksi kimia

kandungan bahan pangan dengan medan elektromagnetik. Ketika gelombang

microwave diaplikasikan pada bahan pangan, dipol-dipol molekul air dan molekul

polar lainnya akan berusaha berorientasi ke dalam medan elektromagnetik

tersebut (seperti halnya kompas di dalam medan magnet). Karena terjadi

perubahan osilasi yang sangat cepat dalam medan elektromagnet antara kutup

positif dan negatif berjuta-juta kali setiap menit, maka dipol-dipol tersebut akan

berusaha mengikutinya. Perubahan yang sangat cepat tersebut pada akhirnya akan

menimbulkan panas friksi. Meningkatnya temperatur dalam molekul air akan

memanaskan komponen-komponen di sekitarnya dalam bahan pangan tersebut

melalui konduksi maupun konveksi (Mujumdar 2003). Dapat dikatakan bahwa

Page 20: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

25

pemanasan menggunakan microwave menimbulkan panas dari dalam ke luar

bahan. Panas akan menguapkan molekul air secara perlahan-lahan dan merata di

seluruh permukaan bahan. Pada kenyataannya bagian luar menerima energi yang

sama dengan bagian dalam bahan, akan tetapi bagian permukaan akan kehilangan

panas lebih cepat karena menguapkan panas ke lingkungan sekitarnya. Hal ini

menyebabkan bagian permukaan tidak menerima panas yang berlebih (tidak

terjadi overheating).

Pengeringan menggunakan microwave dipengaruhi oleh kemampuan

bahan untuk menyerap energi microwave itu sendiri. Kemampuan bahan dalam

menyerap gelombang mikro, yang juga menentukan jumlah panas yang dihasilkan

dikenal dengan istilah loss factor. Bahan pangan dengan kandungan air tinggi

mempunyai loss factor yang tinggi. Bahan tersebut akan menyerap energi dengan

cepat sehingga penguapan air terjadi dengan cepat sehingga waktu pengeringan

dapat dipersingkat (Mujumdar 2003). Air merupakan zat bersifat polar yang

sangat mudah menyerap energi microwave (loss factor = 12.0 pada 2450 MHz).

Vanili adalah bahan yang mempunyai kandungan air yang tinggi, dengan

demikian vanili tergolong bahan yang mudah menyerap gelombang mikro.

Pengeringan menggunakan microwave oven telah digunakan sebagai

metode pengeringan alternatif untuk produk-produk pangan seperti buah, sayur,

snack, dan produk-produk olahan susu. (Wang et al. 2004). Beberapa produk

pangan telah berhasil dikeringkan dengan aplikasi microwave-vacuum atau

kombinasi microwave dengan proses konveksi, seperti misalnya plain yoghurt,

cranberri, irisan wortel, gel buah, susu skim, whole milk, kasein bubuk, irisan

kentang, anggur, apel dan mushroom dan gingseng Amerika, serta vanili.

Vacuum Infiltration

Kata vakum berasal dari bahasa latin vacuus, yang berarti kosong. Kata ini

merefleksikan kondisi vakum ideal atau vakum sempurna (tekanan absolut nol).

Tekanan absolut nol ini, seperti halnya suhu absolut nol Kelvin tidak pernah

terealisasi di dunia nyata. Walaupun demikian, tekanan nol atm tetap

dipergunakan sebagai acuan pada alat ukur tekanan (Ryans dan Roper 1986).

Page 21: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

26

Teknologi vacuum merupakan salah satu bentuk teknologi baru yang

berkontribusi untuk preservasi/pengawetan buah dan sayur-sayuran. Teknologi ini

dikenal pula dengan vacuum infusion atau vacuum impregnation. Teknologi

vacuum merupakan perlakuan pendahuluan yang diberikan pada pemrosesan buah

atau sayur untuk meningkatkan kualitasnya dengan cara inkorporasi aktif suatu

material tertentu ke dalam struktur produk. Teknologi vacuum infusion didasarkan

pada transfer massa hidrodinamik secara cepat dengan cara menempatkan produk

pangan di bawah kondisi vacuum sebelum pemberian larutan impregnasi.

Perlakuan ini menyebabkan udara yang semula terkandung dalam pori-pori buah

atau sayuran digantikan oleh larutan impregnasi. Waktu yang diperlukan untuk

mencapai kondisi vakum tergantung dari efisiensi sistem vakum (pompa dan

bagian-bagian alat vakum yang lain) dan biasanya hanya berlangsung selama

beberapa detik saja (Saurel 2002). Perlakuan ini dapat diaplikasikan pada produk

porous dan pada buah serta sayuran utuh maupun yang dipotong-potong.

Teknologi vacuum dapat dikombinasikan dengan pencelupan produk

dalam larutan hipertonik (Saurel 2002). Pada proses pencelupan ini, penggunaan

tekanan vacuum dapat mempercepat penetrasi larutan ke dalam produk

dibandingkan dengan proses difusi molekuler yang terjadi dengan lebih lambat.

Ketika kondisi vacuum diaplikasikan, gas-gas yang terperangkap dalam

produk akan mengembang dan sebagian akan dihilangkan dari matriks bahan

pangan. Setelah tekanan dirubah kembali ke tekanan normal, perbedaan tekanan

dihasilkan sehingga menyebabkan penetrasi larutan ke dalam struktur produk

yang masih kosong hingga tercapai keseimbangan tekanan internal dan eksternal.

Waktu yang diperlukan untuk mencapai kondisi vacuum tergantung pada efisiensi

sistem vacuum (misalnya pompa dan perlengkapan lainnya) dan dapat

berlangsung hanya selama beberapa detik saja. Pada beberapa kasus, produk harus

tetap dijaga di bawah kondisi vaccum untuk beberapa menit untuk meyakinkan

ekstraksi gas-gas internal telah berlangsung dengan baik. Langkah ini tidak

penting jika degassing telah sempurna selama tekanan menurun (Saurel 2002).

Teknik vacuum infiltration dilakukan untuk mempercepat absorpsi larutan

ke dalam jaringan produk. Vacuum infiltration dari larutan kalsium klorida telah

banyak diaplikasikan untuk menunda pematangan dan mengontrol

Page 22: Pengaruh Pengeringan Absorpsi Dan Microwave Oven Pada ... II... · pelayuan dapat dilakukan dengan cara penghamparan dan penggoresan (Suwandi dan Sudibyanto 2005). 2. Pemeraman ...

27

ketidakteraturan fisiologi selama penyimpanan buah dan sayur-sayuran. Sebagai

contoh, vacuum infiltration diterapkan pada apel, lemon, alpukat, mangga,

strawberri, dan tomat (Saurel 2002). Teknik vaccum infiltration dari etanol telah

pula dilakukan pisang (Bagnato et al. 2003) untuk mendorong masuknya etanol ke

dalam buah-buahan tersebut.

Infiltrasi Dengan Pemberian Tekanan Tinggi

Pemberian tekanan tinggi di atas 1 atm (tekanan udara normal) telah

dilakukan oleh Kesmayanti (1996) dan Juanasri (2004). Kesmayanti (1996)

melakukan infiltrasi poliamin ke dalam buah mangga di dalam autoklaf yang telah

dirancang untuk infiltrasi. Melalui selang karet yang menghubungkan alat dengan

kompresor, udara dialirkan ke dalam alat sehingga tekanan alat mencapai sekitar

10 lb/inch2 atau 0,72 kg/cm2. Pemberian tekanan tersebut dilakukan selama tiga

menit.

Juanasri (2004) melakukan infiltrasi spermidin dan giberelin ke dalam

buah manggis untuk tujuan pengawetan. Seperti halnya penelitian Kesmayanti

(1996), alat yang digunakan adalah autoklaf yang telah dimodifikasi untuk

infiltrasi. Tekanan yang diberikan untuk infiltrasi spermidin dan giberelin ke

dalam buah manggis tersebut adalah 0,3 kg/cm2. Proses dilakukan selama tiga

menit.