Oleh: Kavadya Syska, S.P., M.Si. (Dosen Bidang Teknologi Pangan – Food Technologist, Universitas Nahdlatul Ulama)
Dalam industri pangan, salah satu tantangan terbesar adalah menjaga kualitas buah segar selama penyimpanan, terutama untuk buah-buahan tropis seperti mangga yang sangat rentan terhadap pembusukan pascapanen. Penelitian terbaru menawarkan solusi inovatif dengan mengembangkan film nanokomposit berbasis kitosan (CSC) yang diperkaya dengan nanopartikel tembaga oksida (CuO NPs) yang disintesis menggunakan ekstrak Alpinia officinarum. Film ini dirancang untuk memperpanjang masa simpan mangga (Mangifera indica L.) dan memberikan perlindungan terhadap pembusukan serta menjaga kualitas buah selama penyimpanan.
Kitosan (CS), yang merupakan polimer alami yang berasal dari kitin, telah lama dikenal dalam industri pangan karena sifat antimikroba dan biokompatibilitasnya. Namun, penambahan nanopartikel tembaga oksida (CuO NPs) ke dalam matriks kitosan memberikan peningkatan signifikan pada berbagai sifat fisik dan fungsional film ini. Dalam penelitian ini, CuO NPs disintesis secara ramah lingkungan menggunakan ekstrak Alpinia officinarum, sebuah tanaman yang memiliki sifat antimikroba alami, sehingga meningkatkan keamanan dan keefektifan film nanokomposit ini.
Analisis mikroskop elektron pemindaian (SEM) menunjukkan bahwa CuO NPs tersebar merata dalam matriks kitosan, yang sangat penting dalam menjaga konsistensi sifat mekanik dan antimikroba film. Lebih lanjut, hasil difraksi sinar-X (XRD) dan spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR) mengonfirmasi adanya ikatan hidrogen intermolekuler antara kitosan dan CuO NPs. Hal ini menghasilkan penurunan kristalinitas dan peningkatan struktur amorf, yang berkontribusi pada fleksibilitas dan kekuatan mekanik film nanokomposit ini.
Dibandingkan dengan film kitosan murni, penambahan CuO NPs meningkatkan berbagai sifat film nanokomposit ini, termasuk sifat mekanik, termal, fisik, dan antijamur. Film CSC menunjukkan ketahanan yang lebih baik terhadap perubahan suhu dan tekanan, sehingga memberikan perlindungan optimal untuk buah mangga selama penyimpanan. Sifat antijamurnya yang ditingkatkan juga memainkan peran penting dalam mencegah pembentukan jamur pada permukaan buah, yang sering menjadi penyebab utama kerusakan buah selama penyimpanan.
Selain itu, CuO NPs berperan dalam meningkatkan kekuatan film, sehingga dapat bertahan lebih lama dan memberikan perlindungan yang lebih baik terhadap buah. Penambahan CuO NPs juga meningkatkan daya tahan termal film, sehingga lebih stabil dalam kondisi penyimpanan yang bervariasi, baik dari segi suhu maupun kelembaban.
Pelapisan film CSC pada buah mangga memberikan hasil yang sangat positif dalam menjaga kualitas pascapanen buah. Penelitian ini menunjukkan bahwa pelapisan CSC secara signifikan menunda pembusukan dan menguningnya kulit buah mangga selama penyimpanan. Hal ini penting karena perubahan warna pada mangga sering kali menjadi indikator utama penurunan kualitas buah.
Film CSC juga mengurangi kehilangan berat dan kekencangan buah mangga, menjaga tekstur buah agar tetap segar dan kenyal lebih lama. Selain itu, film ini terbukti secara efektif menurunkan laju respirasi dan pembentukan etilen, dua faktor penting yang memicu kematangan dan pembusukan pada buah. Dengan mengontrol laju respirasi dan produksi etilen, pelapisan CSC membantu memperpanjang masa simpan buah mangga, yang sangat bermanfaat dalam industri distribusi buah segar.
Salah satu keunggulan utama dari penggunaan film CSC adalah kemampuannya untuk mempertahankan kadar nutrisi penting dalam buah mangga, seperti asam askorbat (vitamin C), asam yang dapat dititrasi (TA), dan gula terlarut (SSC). Nutrisi ini tidak hanya penting untuk kesehatan konsumen, tetapi juga berperan dalam menjaga rasa dan kualitas sensorik buah mangga.
Penurunan kadar vitamin C dan gula terlarut sering kali terjadi selama penyimpanan buah, yang mengakibatkan perubahan rasa dan nilai gizi. Namun, film CSC terbukti mampu menjaga kadar nutrisi ini tetap tinggi, sehingga mangga yang dilapisi tidak hanya lebih tahan lama tetapi juga tetap berkualitas baik dari segi gizi dan rasa.
Salah satu aspek penting dalam penggunaan teknologi film pelapis untuk buah adalah keamanan konsumsi. Penelitian ini menunjukkan bahwa tembaga yang terkandung dalam film nanokomposit CSC tertahan pada kulit mangga dan tidak menembus ke dalam daging buah. Ini memastikan bahwa buah mangga yang dilapisi dengan film CSC aman untuk dikonsumsi dan bebas dari kontaminasi logam berat yang dapat membahayakan kesehatan.
Analisis komponen utama (PCA) juga menegaskan bahwa pelapisan CSC memainkan peran positif dalam pengawetan mangga, dengan menjaga berbagai parameter kualitas secara optimal selama penyimpanan. Hal ini menjadikan film CSC sebagai solusi yang sangat efektif dan aman untuk pengawetan buah tropis seperti mangga.
Secara keseluruhan, film nanokomposit berbasis kitosan dan nanopartikel tembaga oksida ini menawarkan solusi inovatif untuk memperpanjang masa simpan buah mangga sambil mempertahankan kualitas nutrisi dan sensorik buah. Kombinasi sifat antimikroba, daya tahan mekanik, dan kemampuan pelestarian nutrisi membuat film ini sangat cocok untuk aplikasi dalam industri pangan, khususnya untuk pengawetan buah segar. Dengan potensi aplikasinya yang luas, teknologi ini dapat membantu mengurangi kerugian pascapanen dan meningkatkan distribusi buah segar dengan kualitas yang lebih baik ke pasar.
Ke depan, penelitian lebih lanjut bisa difokuskan pada pengembangan aplikasi serupa untuk berbagai jenis buah dan sayuran lainnya, serta eksplorasi lebih lanjut tentang cara mengoptimalkan formulasi film ini agar lebih ramah lingkungan dan hemat biaya untuk aplikasi komersial yang lebih luas.
