Perpustakaan Digital ITB

Buah pisang merupakan salah satu komoditas pangan yang paling sering dikonsumsi di dunia. Di Indonesia, buah pisang, khususnya pisang cavendish (Musa acuminata) tergolong menjadi produk pertanian yang produksinya terus meningkat baik untuk sektor domestik maupun ekspor. Faktor utama yang menjadi permasalahan dalam perdagangan buah pisang adalah buah ini termasuk ke dalam buah klimaterik sehingga bersifat perishable. Meskipun telah dipanen buah pisang tetap mengalami proses pemasakan sehingga memperpendek masa simpannya. Pada penelitian ini dikembangkan suatu inovasi terkait pengaplikasian membran nanoserat berbasis glukomanan yang dimuati nanopartikel TiO2 sebagai agen pendegradasi etilen dalam kemasan pisang. Teknik sintesis nanoserat akan dilakukan dengan menggunakan metode rotary force spinning (RFS). Teknik ini menggunakan gaya sentrifugal sebagai gaya utama pembangkit jet, sehingga dapat digunakan untuk polimer netral seperti glukomanan, namun dibutuhkan upaya untuk meningkatkan chain entanglement dari larutan pemintal berbasis biopolimer. Oleh karena itu, pada penelitian ini larutan pemintal glukomanan (GM) ditambahkan dengan polietilen oksida (PEO) agar dapat dihasilkan serat yang halus dan kontinu. Pengaplikasian nanoserat GM/PEO yang termuati nanopartikel TiO2 (GM/PEO/TiO2) dalam wadah pengemasan pisang diharapkan dapat memperpanjang masa simpang pisang melalui mekanisme pendegradasian etilen akibat terjadinya reaksi fotokatalis yang dipicu oleh nanopartikel TiO2 teriradiasi sinar ultraviolet (UV). Penelitian ini secara umum dibagi menjadi tiga tahapan utama, yaitu (i) tahap sintesis nanoserat GM/PEO dengan metode RFS, (ii) tahap sintesis nanoserat GM/PEO/TiO2 dengan menggunakan metode RFS, dan (iii) pengaplikasian membran nanoserat GM/PEO/TiO2 pada wadah penyimpanan pisang. Pada tahap sintesis nanoserat GM/PEO digunakan glukomanan dari umbi porang dan dilakukan optimasi variabel proses seperti rasio konsentrasi glukomanan:PEO, konsentrasi total polimer dalam larutan peminta, kelajuan angular spineret, dan diameter nozzle. Adapun teknik optimasi akan dilakukan berdasarkan metode response surface methodology (RSM) dengan desain Box-Behnken. Pada tahapan sintesis nanoserat GM/PEO/TiO2 dilakukan penambahan nanopartikel TiO2 ke dalam larutan pemintal polimer GM/PEO sebagai upaya untuk membangkitka kemampuan fotokatalis dari nanoserat. Adapun tahapan pengaplikasian membran nanoserat GM/PEO/TiO2 pada wadah penyimpanan pisang dilakukan dengan cara menambahkan membran nanoserat tersebut dalam wadah penyimpanan pisang berbasis anyaman bambu. Hal tersebut dilakukan sebagai upaya untuk menambah masa simpan buah pisang jika dibandingkan dengan berbagai metode penyimpanan pisang lainnya seperti pada ruang terbuka dan dengan menggunakan wadah penyimpanan pisang berbasis anyaman bambu konvensional. Pada tahapan sintesis nanoserat GM/PEO diketahui bahwa peningkatan konsentrasi polimer, peningkatan diameter nozzle, dan penurunan kelajuan angular dapat meningkatkan diameter dari nanoserat yang disintesis menggunakan metode RFS. Melalui optimasi RSM diperoleh nanoserat GM/PEO dengan morfologi yang halus dan kontinu dengan diameter serat sekitar 253 nm. Dalam proses sintesis nanoserat GM/PEO/TiO2 diobservasi bahwa peningkatan konsentrasi nanopartikel TiO2 yang ditambahkan dalam larutan pemintal berdampak pada penurunan diameter serat dan laju produksi nanoserat menggunakan metode RFS. Pengujian membran nanoserat GM/PEO/TiO2 dalam ruang berisi gas etilen dengan iradiasi sinar UV menunjukkan bahwa nanoserat yang disintesis memiliki kemampuan fotokatalis. Peningkatan konsentrasi nanopartikel TiO2 ke dalam serat berkaitan dengan peningkatan kemampuan degradasi etilen. Dalam penelitian ini dapat diperoleh nanoserat GM/PEO/TiO2 dengan kemampuan degradasi etilen mencapai 0,076%/menit. Selanjutnya pengaplikasian membran nanoserat GM/PEO/TiO2 dalam wadah penyimpanan pisang berbasis bambu terbukti dapat memperpanjang masa simpan pisang. Hal ini dikonfirmasi oleh berbagai parameter pemasakan pisang seperti perubahan warna kulit pisang, kekerasan, susut bobot, laju respirasi CO2 dan laju produksi etilen dari buah pisang. Dengan demikian, membran nanoserat GM/PEO/TiO2 yang disintesis dengan metode RFS dalam penelitian ini memiliki potensi besar untuk dikembangkan dalam bidang material pengemasan aktif untuk buah klimaterik