Analisis Pengaruh Natrium Metabisulfit (Na 2 S 2 O 5 ) dan Lama Penyimpanan Terhadap Proses Browning Buah Pir Menggunakan Rancangan Faktorial
Analisis Pengaruh Natrium Metabisulfit (Na 2 S 2 O 5 ) dan Lama Penyimpanan terhadap Proses Browning Buah Pir menggunakan Rancangan Faktorial
1 Ingka Rizkyani Akolo, 2 Rosdiani Azis
1,2 Dosen Teknologi Hasil Pertanian, Politeknik Gorontalo inkarizkyani05@gmail.com 1

## ABSTRAK
Browning  adalah  perubahan  kecoklatan  pada  buah  atau  sayur  yang  terjadi  akibat  proses  enzimatik  oleh  polifenol oksidasi. Browning dapat terjadi pada buah atau sayur yang sudah dipotong ketika berinteraksi langsung dengan udara. Proses  browning  pada  dasarnya  dapat  merugikan  karena  dapat  mempengaruhi  mutu  dari  buah  atau  sayur  tersebut. Salah  satu  cara  untuk  mencegah  terjadinya  browning  adalah  dengan  penambahan  zat  tertentu  misalnya  Natrium Metabisulfit.  Tujuan  dilakukan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  pengaruh  natrium  metasulfit  dan  lama penyimpana  terhadap proses browning buah pir. Sampel yang digunakan adalah buah pir karena mudah mengalami browning  sedangkan  rancangan  percobaan  menggunakan  rancangan  faktorial  2  faktor.  Faktor  A  adalah  Natrium Metabisulfit dengan 3 level yakni 500ppm (A1), 600ppm (A2), dan 700ppm (A3), sedangkan faktor B adalah lama penyimpanan yang terdiri atas 5 level yakni hari ke-2 (B1), hari ke-4 (B2), hari ke-6 (B3), hari ke-8 (B4), dan hari ke- 10 (B5). Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi Natrium Metabisulfit dan lama penyimpanan berpengaruh signifikan  terhadap  proses  browning  enzimatis  buah  pir.  Hal  ini  mengindikasikan  bahwa  zat  Natrium  Metabisulfit (Na 2 S 2 O 5 )  ini  mampu  menghambat  proses  browning  pada  buah  pir  hingga  hari  ke-8  dengan  konsentrasi  Natrium metabisulfit yang optimal adalah 500 ppm.
Kata kunci: browning, natrium metabisulfit, pir, rancangan faktorial

## ABSTRACT
Browning  is  a  brownish  change  in  fruits  or  vegetables  that  occur  due  to  the  enzymatic  process  by  oxidation polyphenols. Browning can occur in fruit or vegetables that have been cut when interacting directly with the air. The process of browning can basically harm because it can affect the quality of the fruit or vegetable. One way to prevent browning is by adding certain substances such as Sodium Metabisulfite. The purpose of this study was to determine the effect of sodium metasulfite and the duration of storage to pear browning process. The sample used is pear because it is easy to experience browning while the experiment design using faktorial design of 2 factors. Factor A is Sodium Metabisulfite consisting of 3 levels ie 500ppm (A1), 600ppm (A2), and 700ppm (A3), while factor B is storage time consisting of 5 levels ie day 2 (B1), 4th day ( B2), Day 6 (B3), Day 8 (B4), and Day 10 (B5). The experimental results show that that the concentration of Sodium Metabisulfite and the duration of storage significantly influenced the pear enzymatic browning process. This indicates that Sodium Metabisulphite (Na2S2O5) substance is able to inhibit the process of browning on the pear until day-6 with the optimum sodium metabisulfite concentration is 500 ppm.
Key words: browning, natrium metabisulfit, pir, rancangan faktorial

## 1. PENDAHULUAN
Pir ( Pyrus bretschneideri Rehd ) adalah buah khas daerah Cina dan Timur Tengah. Buah pir  masih satu keluarga  dengan  apel  yang  memiliki  beberapa kekhasan  dengan  rasa  buah  yang  lembut.  Buah  pir
memiliki nilai penting dalam segi ekonomi dan budaya di berbagai Negara (Wulandari, 2016). Menurut Oliu (2006)  dalam  Wulandari  (2016)  kegiatan  mengupas dan  memotong  selama  pengolahan  pir  menyebabkan pencoklatan (browning) enzimatis pada jaringan buah.
Analisis Pengaruh Natrium Metabisulfit (Na 2 S 2 O 5 ) dan Lama Penyimpanan Terhadap Proses Browning Buah Pir Menggunakan Rancangan Faktorial
Browning secara enzimatik terjadi pada buah-buahan yang  banyak  mengandung  substrat  senyawa  fenolik. Senyawa  fenolik  banyak  sekali  yang  dapat  bertindak sebagai  substrat  dalam  proses  browning  enzimatik pada  buah-buahan  dan  sayuran.  Proses  browning enzimatik akan terjadi apabila ada reaksi antara enzim fenol  oksidase  dan  oksigen  dengan  substrat  tersebut. Browning enzimatis seperti pada buah pir  yang telah dikupas  disebabkan  oleh  pengaruh  aktivitas  enzim Polypenol  Oxidase  (PPO),  yang  dengan  bantuan oksigen  akan  mengubah  gugus  monophenol  menjadi O-hidroksi  phenol,  yang  selanjutnya  diubah  lagi menjadi  O-kuinon.  Gugus  O-kuinon  inilah  yang membentuk warna coklat.
Pencoklatan  (browning) merupakan  proses pembentukan  pigmen  berwarna  kuning  yang  akan segera  berubah  menjadi  coklat  gelap  (Rahmawati 2008).  Pada  kelompok  buah-buahan  seperti  pir  dan apel,  proses  browning  ini  tidak  dikehendaki.  Upaya mempertahankan warna putih selama proses pengolahan merupakan tahapan kritis dalam pengolahan buah pir. Selama proses pengolahan akan terjadi  perubahan  warna  akibat  reaksi  pencoklatan yang  menyebabkan  penurunan  mutu  buah  tersebut (Azis, 2016).
Browning  enzimatis  dalam  pangan  biasanya dianggap  merugikan karena  menurunkan penerimaan sensori  pangan  oleh  masyarakat  walaupun  browning enzimatis  ini  tidak  terlalu  mempengaruhi  rasa  dari bahan  pangan  tersebut.  Reaksi  browning  enzimatis membutuhkan tiga komponen, yaitu polifenolase aktif, oksigen  dan  subtrat  yang  cocok.  Penghilangan  salah satu  di  antara  komponen  tersebut  akan  melindungi terjadinya  reaksi  pencoklatan  enzimatis.  Selain  itu, senyawa  pereduksi  mampu  mengubah  o-quinon kembali kepada komponen fenolik sehingga mengurangi pencoklatan (browning).
Permasalahan  yang  terjadi  selama  penyimpanan pir  jangka  panjang  dapat  menyebabkan  kerugian ekonomi,  terutama  bila  buah  mengalami  kerusakan luar.  Daging  buah  pir  mengalami  perubahan  warna pencoklatan  melalui  oksidasi  enzimatik  senyawa fenolik  polimer  berwarna  coklat  selama  masa penyimpanan. Browning dapat terjadi karena ketidak seimbangan  antara  oksidatif  dan  proses  reduktif metabolisme dalam buah yang menyebabkan oksigen
menjadi  reaktif.  Hal  ini  menyebabkan  hilangnya tekstur dan rasa pada buah pir (Christin, dkk., 2007).
Untuk mempertahankan mutu buah pir, tentunya perlu dilakukan usaha untuk  menghambat terjadinya browning  enzimatis  pada  buah  tersebut.  Cara  yang dapat dilakukan  yakni dengan perlakuan  fisik seperti pemanasan, pendinginan, pembekuan, aplikasi tekanan  tinggi,  dan  irradiasi,  serta  penambahan  zat penghambat  seperti  asam  sitrat,  natrium  metabisulfit dan  zat  lainnya.  Penggunaan  zat  penghambat sebaiknya  tidak  mempengaruhi  tekstur,  rasa,  dan aroma produk akhir (Azis, 2016).
Natrium  metabisulfit  atau  natrium  pyrosulfit (sodium  metabisulfit)  merupakan senyawa anorganik yang mempunyai rumus kimia Na 2 S 2 O 5 dan digunakan sebagai  bahan  pengawet.  Senyawa  ini  memiliki penampakan  kristal  atau  bubuk  dan  memiliki  berat molekul  190,12  gr/mol.  Dalam  proses  pengolahan bahan pangan, natrium metabisulfit ditambahkan pada bahan  pangan  untuk  mencegah  proses  pencoklatan (browning) yang enzimatis pada buah sebelum diolah, menghilangkan  bau  dan  rasa  getir  pada  ubi  kayu, selain  itu  untuk  mempertahankan  warna  agar  tetap menarik.
Natrium  metabisulfit  sebagai  anti-browning sudah  digunakan  pada  berbagai  buah  dan  sayuran (Wardhani,  dkk.,  2016).  Menurut  Tan,  dkk  (2015) Sulfit  merupakan  inhibitor  kuat  yang  efektif  dalam menghambat pencoklaran dan sudah lama digunakan dalam  industri  makanan.  Akan  tetapi  penggunaan yang  berlebihan  dilarang  oleh  WHO  karena  akan berdampak negatif khususnya bagi penderita asma.
Natrium  metabisulfit  tidak  dilarang  dalam penggunaannya  sebagai  bahan  tambahan  pangan, namun  penggunaannya  harus  sesuai  dengan  takaran yang  sesuai  dengan  Peraturan  Menteri  Kesehatan Republik  Indonesia.  Berdasarkan  penelitian  yang dilakukan  oleh  Wardhani,  dkk  (2016)  konsentrasi Natrium metabisulfit yang digunakan sebagai zat anti- browning  pada  rebung  adalah  1000 ppm,  2000  ppm, dan  3000  ppm.  Oleh  karena  itu  konsentrasi  natrium metabisulfit yang digunakan dalam penelitian ini tidak melebihi takaran yang digunakan oleh Wardhani, dkk.
Pada  penelitian  ini  digunakan  zat  penghambat Natrium  Metabisulfit  (Na 2 S 2 O 5 )  untuk  menghambat
Analisis Pengaruh Natrium Metabisulfit (Na 2 S 2 O 5 ) dan Lama Penyimpanan Terhadap Proses Browning Buah Pir Menggunakan Rancangan Faktorial
terjadinya  pencoklatan  (browning)  pada  buah  pir. Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui konsentrasi
Natrium
Metabisulfit dan waktu penyimpanan yang optimal sebelum terjadi pencoklatan (browning) pada buah pir. Penelitian ini menggunakan rancangan perlakuan  yakni: rancangan faktorial 2 faktor.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1. Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  pada  praktikum  ini  yaitu pisau,  gelas  kimia,  timbangan  analitik,  termometer, alat  penangas,  gelas  ukur,  plastik  cetik.  Bahan  yang digunakan adalah yaitu buah pear, natrium metabisulfit, aquades.

## 2.2. Prosedur Kerja
Adapun  Prosedur  kerja  dalam  penelitian  ini adalah sebagai berikut:
1. Bahan  di  cuci  dan  di  bersihkan  kemudian  di kupas
2. Bahan-bahan  di  potong  menjadi  beberapa bagian yang menyerupai kubus
3. Bahan-bahan  yang  telah  di  potong  di  beri perlakuan  yakni  direndam  dalam  larutan  Na metabisulfit 500 ppm, 600 ppm, dan 700 ppm selama 30 menit
4. Masing-masing  perlakuan  disimpan  dalam plastik cetik dan dilakukan pengamatan selama 10 hari (hari ke-2, hari ke-4, hari ke-6, hari ke- 8, hari ke-10)

## 2.3. Metode
Variabel  bebas  (faktor)  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah natrium metabisulfit yang terdiri atas  3  level  yakni  500ppm  (A1),  600ppm  (A2),  dan 700ppm  (A3),  sedangkan  faktor  B  adalah  lama penyimpanan yang terdiri atas 5 level yakni hari ke-2 (B1),  hari  ke-4  (B2),  hari  ke-6  (B3),  hari  ke-8  (B4), dan hari ke-10 (B5). Variabel respon yang digunakan adalah  indeks  browning  buah  pir.  Rancangan perlakuan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan  faktorial  2  faktor.  Data  yang  diperoleh
dianalisis  dengan  varians  (ANOVA)  dengan  bantuan software  Minitab  16.  Apabila  perlakuan  signifikan berbeda maka dilanjutkan dengan uji Tukey pada taraf signifikansi 5%.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Data Proses Browning pada Buah Pir

## Tabel 1. Data indeks browning buah pir
Keterangan: 1 = putih; 2 = agak cokelat; 3 = cokelat
Tabel  1  menunjukkan  kecepatan  pencoklataan buah  pear  yang  berbeda-beda  bergantung  pada konsentrasi natrium metabisulfit dan lama penyimpanan.  Selain  itu,  terlihat  bahwa  secara keseluruhan Natrium metabisulfit dengan konsentrasi 500  ppm  –  700  ppm  mampu  mencegah  terjadinya browning sampai hari ke-6 atau hari ke-8 saja. Setelah hari ke-6 proses browning mulai terjadi.

## 3.2. Analisis  Natrium  Metabisulfit  dan  Lama Penyimpanan
Setelah  dilakukan  analisis  data  menggunakan rancangan faktorial dengan bantuan Software Minitab 16,  diperoleh  Tabel  analisis  ragam  (ANOVA)  yang ditunjukkan oleh Tabel 2 berikut.
Konsentrasi Na 2 S 2 O 5 Lama Penyimpanan (Hari ke-) 2 4 6 8 10 500 ppm 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 3 3 3 3 600 ppm 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 700 ppm 1 1 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 3 3 3
Analisis Pengaruh Natrium Metabisulfit (Na 2 S 2 O 5 ) dan Lama Penyimpanan Terhadap Proses Browning Buah Pir Menggunakan Rancangan Faktorial
57

## Tabel 2. Tabel ANOVA
Berdasarkan hasil uji analisis  ragam (ANOVA) pada Tabel  2  diketahui  bahwa  penambahan  Natrium metabisulfit,  lama  penyimpanan  dan  interaksi  antara Natrium  metabisulfit  dengan  lama  penyimpanan ternyata menunjukkan pengaruh yang signifikan. Hal ini ditandai dengan nilai                       p- value = 0,00 < α = 0,05. Oleh karena itu, dilakukan pengujian lebih lanjut  menggunakan  uji  Tukey  pada  α  =  0,05  (5%). Hasil  pengujian  dengan  uji  Tukey  ditunjukkan  pada Tabel 3 sampai dengan Tabel 4.

## Tabel 3. Uji Lanjut Tukey untuk natrium metabisulfit
Keterangan: tanda (*) menunjukkan perlakuan yang sama

## Tabel 4. Uji lanjut Tukey untuk lama penyimpanan
Keterangan: tanda (*) menunjukkan perlakuan yang sama
Tabel  3  memberikan  gambaran  bahwa  ada perbedaan  proses  browning  antara  konsentrasi Na 2 S 2 O 5 700  ppm  dengan  600  ppm,  dan  700  ppm dengan 500 ppm. Sementara lama penyimpanan pada Tabel  4  menunjukkan  bahwa  ada  perbedaan  proses browning antara hari ke 10, hari ke-8 dan hari ke-6.
Selanjutnya  Tabel  2  sampai  Tabel  4  juga menunjukkan  bahwa  Natrium  metabisulfit  pada  saat perendaman buah pir memberikan pengaruh signifikan.  Ini  berarti  bahwa  penambahan  Natrium metabisulfit  mampu  menghambat  reaksi  browning enzimatis pada buah pir. Sulfit akan mereduksi ikatan disulfida  pada  enzim,  sehingga  enzim  tidak  dapat mengkatalis  oksidasi  senyawa  fenolik  penyebab browning. Sulfit merupakan racun bagi enzim dengan menghambat  kerja  enzim  esensial    (Rianto,  dkk., 2015).  Sulfit  akan  mereduksi  ikatan  disulfida  enzim mikroorganisme,  sehingga  aktivitas  enzim  tersebut akan  terhambat.  Dengan  terhambatnya  aktivitas enzim, maka mikroorganisme tidak dapat melakukan metabolisme dan akhirnya akan mati (Wardhani, dkk., 2016).  Selanjutnya  Tan,  dkk  (2015)  menyatakan bahwa  reaksi  antara  sulfit  dengan  quinin  dan perendaman  dengan    larutan    bisulfit    efektif  dalam menghambat timbulnya warna coklat  pada buah  dan
Sumber Keragaman d b SS MS F P- Valu e Natrium MB 2 1,11 0,5 6 12,5 0 0,00 Lama_simpan 4 29,3 3 7,3 3 165, 0 0,00 Lama*Natriu m 8 2,00 0,2 5 5,62 0,00 Error 3 0 1,33 0,0 4 Total 4 4 33,7
8 Konsentrasi Na 2 S 2 O 5 Mean Notasi 700 ppm 2,00 a 600 ppm 1,67 b* 500 ppm 1,67 bc*
Lama penyimpanan Mean Notasi Hari ke-10 3,00 a Hari ke-8 2,44 b Hari ke-6 1,44 c* Hari ke-4 1,00 c* Hari ke-2 1,00 c*
Analisis Pengaruh Natrium Metabisulfit (Na 2 S 2 O 5 ) dan Lama Penyimpanan Terhadap Proses Browning Buah Pir Menggunakan Rancangan Faktorial
sayur.  Oksigen yang  membantu  reaksi  pencoklatan diikat  oleh  radikal SO,  sehingga  reaksi  pencoklatan dapat    diturunkan  kecepatannya  (Tan,  dkk.,  2015). Pernyataan  ini  juga  didukung  oleh  Tabel  1  yang menunjukkan  bahwa  rata-rata  reaksi  browning  mulai terjadi  setelah  hari  ke-8,  kecuali  untuk  konsentrasi natrium  metabisulfit  700  ppm  dimana  reaksi pencoklatan mulai terjadi pada hari ke-6.
Dengan  demikian  bahwa  untuk  penggunaan natrium  metabisulfit  sebagai  zat  penghambat  proses browning  pada  buah  pir  pada  konsentrasi  500  ppm sampai dengan 700 ppm sebaiknya lama penyimpanannya tidak melebih hari ke-6. Dengan kata lain,  pengolahan  buah  pir  sebaiknya  dilakukan sebelum  hari  ke-6  supaya  dapat  diperoleh  buah  pir yang  masih  bagus  baik  dari  segi  rasa,  dan  warna daging buahnya.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  pembahasan  diatas,  dapat disimpulkan beberapa hal, yakni:
1. Ada  pengaruh  signifikan  antara  pemberian natrium metabisulfit terhadap proses browning buah pir.
2. Ada pengaruh signifikan antara lama
penyimpanan  terhadap  proses  browning  buah pir.
3. Ada  interaksi  antara  pemberian  natrium metabisulfit dengan lama penyimpanan terhadap proses browning buah pir.
4. Natrium  Metabisulfit  (Na 2 S 2 O 5 )  ini  mampu menghambat  proses  browning  pada  buah  pir hingga  hari  ke-8  dengan  konsentrasi  Natrium metabisulfit yang optimal adalah 500 ppm.

## DAFTAR PUSTAKA
Azis, R. (2016). Pencoklatan pada Buah Pear . Jtech 2016, 4(2): 123 – 126.
Christin, F., Jeroen Lammertyn, Quang Tri Ho, Pieter Verboven,  Bert  Verlinden.  Bart  M.  Nicolai. (2007). Browning  disorders  in  pear  fruit . Postharvest Biology and Technology . 43(1) : 1– 13.
Rahmawati  F.  2008. Pengaruh  vitamin  C  terhadap aktivitas  polifenol  oksidase  buah  Apel  merah (Pyrus  malus)  secara  in  vitro .  [skripsi].
Surakarta: Universitas
Muhammadiyah
Surakarta.
Rianto,  N.K.,  Nawansih,  O.,  &  Erna,  M.  (2015). Kajian  penggunaan  natrium  bisulfit  dalam pengawetan krim santan kelapa.
Tan, T. C., Cheng, L. H., Bhat, R., Rusul, G., and Easa,
A.  M. (2015). Effectiveness  of  ascorbic  acid and  sodium  metabisulfite  as    anti-browning agent and antioxidant  on  green  coconut  water (Cocos nucifera)  subjected  to  elevated  thermal processin g, International Food Research
Journal,22 (2), 631-637. Wardhani,  D.  (2016). Natrium  Metabisulfit  sebagai Anti-Browning Agent pada Pencoklatan
Enzimatik Rebung Ori (Bambusa Arundinacea) . Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan, 5 (4) 2016.
Wulandari,  C.  (2016). Pengaruh  Asam  Sitrat Terhadap Indeks Browning, Kandungan
Karbohidrat  Terlarut  Total,  dan  Aktifitas  Enzim Dehidrogenase  Pada  Buah  Pir  Yali  (Pyrus Bretschneideri  Rehd.). [Skripsi].  Lampung: Universitas Lampung.