Inovasi Teknologi dan Residu Pestisida: Cara Pembuatan dan Prinsip Kerja FreshBox

Adanya inovasi FreshBox dapat meningkatkan kualitas buah lokal sehingga pemanfaatan buah lokal dapat dilakukan secara optimal dalam meningkatkan ketahanan pangan


Foto: bandungkab.go.id

Sektor pertanian merupakan salah satu tonggak utama yang mendukung ketahanan nasional yang erat kaitannya dengan ketahanan pangan. Peningkatan ketahanan pangan dipengaruhi dengan ketersediaan bahan dasar dalam pembuatan pangan.

Indonesia merupakan negara yang memiliki ketersedian bahan pangan yang tinggi. Salah satu bahan pangan di Indonesia adalah buah lokal. Menurut BPS (2015), total buah lokal di Indonesia pada tahun 2014 adalah sebesar 19.805.977 ton. Sayangnya, penggunaan buah lokal sebagai bahan dasar pangan belum dimanfaatkan secara optimal, sehingga pemerintah masih melakukan impor dalam memenuhi kebutuhan bahan pangan di Indonesia. Salah satu penyebab pengimporan buah di Indonesia adalah penurunan kualitas pada hasil produksi buah lokal.

Kualitas hasil produksi buah lokal sangat dipengaruhi oleh proses budi daya tanaman. Proses budi daya tanaman yang biasa dilakukan adalah dengan penggunaan bahan agrokimia. Malasahnya adalah bahwa penggunaan bahan agrokimia pada proses budi daya dapat mencemari tanah dan menimbulkan residu pada hasil produksi (Sastrawiaya, 2008).

Baca juga: Ahli Lingkungan Menemukan Alat “Atasi” Virus Corona

Selain itu, bahan agrokimia merupakan salah satu bahan yang berperan dalam menyumbangkan logam berat pada lahan pertanian. Menurut Khatimah (2006), kandungan dari logam berat pada bahan agrokimia berkisar 8,5-22,81 ppm. Logam berat merupakan senyawa yang termasuk B3 yang dapat menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan dan rantai makanan. Efek dari logam berat dapat berpengaruh langsung pada rantai makanan walaupun pada konsentrasi yang sangat rendah (Fahmiati et al., 2004).

Penyebab kedua penurunan kualitas dan jumlah hasil produksi buah lokal adalah oleh kerusakan buah lokal pada saat pasca panen. Kerusakan buah lokal pada masa pasca panen merupakan kerusakan yang disebabkan oleh faktor eksternal yaitu suhu, benturan, laju respirasi dan produksi gas etilen. Menurut Mudyantini et al., (2015), laju respirasi dan produksi gas etilen memang dapat mempercepat proses pematangan buah.

Maka untuk menyiasati masalah tersebut, maka salah satu cara yang dapat ditempuh, terutama untuk mengoptimalkan pemakaian energi listrik dan menyerap residu pestisida dan logam berat pada buah lokal, untuk menjadikan buah tetap segar pada saat penyimpanannya yaitu dengan menciptakan inovasi alat ramah lingkungan, ekonomis, mudah diterapkan oleh masyarakat yang dirancang dalam bentuk kotak yang diberi nama FreshBox.

Mengenal FreshBox dan Cara Pembuatannya

FreshBox merupakan teknologi yang memiliki tiga fungsi dalam satu alat yang dapat meng-adsorpsi logam berat, residu pestisida serta pendingin buah tanpa listrik. Alat ini menggunakan limbah dan barang bekas yang tidak digunakan sebagai solusi menangani permasalahan lingkungan atas kelangkaan energi listrik.

FreshBox dibuat menggunakan bahan dasar kitosan dan selulosa dari limbah cangkang udang dan limbah daun nanas. Sedangkan bahan untuk pendingin yang digunakan adalah air, pasir, botol bekas, selang plastik, sterofoam dan garam. Kitosan memiliki manfaat dalam mengadsorpsi logam berat dan residu pestisida yang terkandung dalam buah lokal.

Permanasari et al. (2010) menyatakan bahwa adsorben kitosan memiliki kinerja yang baik dalam mengadsorpsi logam berat. Hartanti et al. (2012) menyatakan bahwa kitosan bentanoit mampu menyerap pestisida dengan konsentrasi 1,05x30m3 mmol/g. Selain berfungsi dalam menyerap logam berat dan residu pestisida dalam buah, kitosan juga berfungsi sebagai pengontrol proses pematangan buah lokal, sehingga buah dapat disimpan dalam waktu yang lebih lama. Permanasari et al.(2010) juga meyatakan bahwa kitosan dengan konsentrasi 3% dapat menurunkan kadar gas etilen dan dapat meningkatkan masa simpan buah.

Baca juga: Berkawan dengan Sampah Plastik

Adapun komponen utama pembuatan FreshBox ada dua, yaitu komponen luar dan komponen dalam. Komponen luar merupakan komponen yang terbuat dari plastik High-density polyethylene (HDPE) yang bersifat isolator. Komponen luar ini memiliki warna kuning yang bertujuan dalam memantulkan cahaya agar tidak terserap ke dalam box (kotak), sehingga suhu rendah di dalam box tetap terjaga.

Sedangkan, komponen dalam FreshBox terdapat 2 bagian penting, yaitu pelapis dan penyanggah. Pelapis dibuat berbentuk sterofoam dengan menggunakan bahan dasar selulosa yang berasal dari limbah daun nanas. Sterofoam dibuat dengan menggunakan metode blending berdasarkan penelitian Bahtiar (2012), dengan memodifikasi bahan dalam pembuatan. Bahan yang digunakan dalam pembuatan sterofoam adalah serat daun nanas, aquades, larutan NaOH dan gliserol.

Pembuatan sterofoam dilakukan dalam 6 tahap, yaitu (1) dengan memasukan serat daun nanas yang telah diekstraksi ke dalam blender dan larutan gliserol yang sudah sesuai dengan persentase yang diinginkan; (2) atur suhu pada blender dengan suhu 700C, lakukan pengadukan selama 25 menit; (3) setelah pengadukan selesai, tuangkan isi ke dalam cetakan hingga terisi penuh; (4) diamkan beberapa menit hingga spesimen menjadi agak dingin; (5) enkapsulasikan kapsul kitosan ke dalam spesimen dan dipress dengan tekanan 10 kg selama 2 menit; (6) kemudian spesimen dikeringkan dengan suhu 650oC selama 24 jam di dalam oven, sampai benar-benar kering dan siap untuk digunakan.

Kitosan yang di-enkapsulasi-kan ke dalam sterofoam diformulasikan dalam bentuk mikrokapsul. Pembuatan mikrokapsul menggunakan metode inversi fasa emulsi berdasarkan penelitian Kusumaningsi et al. (2012), dengan memodifikasi bahan dasar dalam pembuatan mikrokapsul. Bahan yang digunakan adalah kitosan 85%, paravin, SPAN 80, larutan PSF, larutan berat tween 20% dan aquades. Pembuatan mikrokapsul dilakukan dalam 3 tahap, yaitu pembuatan larutan A, B dan pencampuran kedua larutan. Larutan A dibuat dengan cara mencampurkan air dengan PSF dan SPAN 80. Kemudian diaduk dan dipanaskan selama 10 menit.

Selain itu, untuk pembuatan alat pendingin buah yaitu memotong gabus atau sterofoam sesuai ukuran yang diinginkan. Kemudian menyaring pasir dan merendamnya dalam air sampai benar-benar bersih selama 10 menit. Setelah itu, memberikan kawat yang disusun persegi pada ¼ bagian bawah gabus. Memasukkan pasir yang sudah dibersihkan ke dalam gabus dan meletakkan panci dari gerabah ke dalamnya. Meletakkan kain tebal yang telah dibasahi di atas tutup panci.

Lalu memasukkan pipa pada bagian samping kotak dan menghubungkannya dengan botol mineral bekas. Memasang thermostat pada bagian tutup botol mineral. Kemudian memasukkan pasir sampai setengah tinggi botol mineral. Tambahkan garam pada bagian atas pasir sampai ¼ bagian bibir botol. Kemudian masukkan buah lokal tersebut ke dalam FreshBox.

Baca juga: Keluarga Petani 

Prinsip Kerja FreshBox

Adapun prinsip kerja pendingin buah pada FreshBox yang dipengaruhi oleh adanya air garam dan pasir sebagai media pendinginya. Menurut Kamenichny (1965), garam dapur jika larut dalam air mampu meningkatkan laju pendinginan yaitu 11000C/s pada suhu 180C. Garam dapat menjadi media pendingin karena senyawa garam dapur terbentuk dari unsur golongan IA dan VIIA sehingga NaCl yang dihasilkan mempunyai ikatan ionik yang kuat. Akibat ikatan ionik yang kuat itulah menyebabkan garam mampu menurunkan suhu dan menjaga kesegaran buah.

Selain garam, pasir pula menjadi media pendingin karena pasir merupakan adsorben kalor yang jarang sekali digunakan dalam sektor industri. Pasir berpotensi sebagai adsorbenkalor/panas karena di dalam molekul pori-pori pasir terkandung senyawa molekuler silika dengan gaya Van Der Waals yang dapat berikatan dengan adsorbat secara endotermik (menyerap kalori) (Gary, 2011).

Sehingga dengan adanya garam dan pasir yang dimasukkan dalam FreshBox menyebabkan suhu yang ada di dalamnya dapat turun lebih rendah dan mampu menjaga kesegaran buah dan sayur serta penurunan suhu sebesar 7-9 ˚C dapat terjadi dalam waktu 1 jam.

Berdasarkan penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa FreshBox yang dibuat dapat menanggulangi ancaman lingkungan dalam kelangkaan energi listrik dan dapat menyerap logam berat dan residu pestisida pada buah lokal. Adanya inovasi FreshBox dapat meningkatkan kualitas buah lokal sehingga pemanfaatan buah lokal dapat dilakukan secara optimal dalam meningkatkan ketahanan pangan serta mewujudkan Sustainable Devlopment Goals (SDGs) di Indonesia. []

_ _ _ _ _ _ _ _ _
Bagaimana pendapat Anda tentang artikel ini? Jangan lupa berikan reaksi dan komentar Anda di kolom komentar di bawah ya! 

Anda juga bisa mengirimkan naskah Anda tentang topik ini dengan bergabung menjadi anggota di Artikula.id. Baca panduannya di sini! 

Untuk mendapatkan info dan artikel terbaru setiap hari Anda bisa juga mengikuti Fanpage Facebook Artikula.id di sini!

What's Your Reaction?

Sedih Sedih
0
Sedih
Cakep Cakep
3
Cakep
Kesal Kesal
0
Kesal
Tidak Suka Tidak Suka
0
Tidak Suka
Suka Suka
2
Suka
Ngakak Ngakak
0
Ngakak
Wooow Wooow
1
Wooow
Keren Keren
2
Keren
Terkejut Terkejut
1
Terkejut

Comments 0

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

BACA JUGA

TULISAN LAIN DI Ulasan

REKOMENDASI

Choose A Format
Story
Formatted Text with Embeds and Visuals