Buku Referensi PEF Sari Jeruk

TEKNOLOGI PULSED ELECTRIC FIELD (PEF) DALAM PENGOLAHAN SARI BUAH JERUK Prinsip, Teknologi, Optimasi Proses, dan Aplikasi Industri Muh. Aniar Hari Swasono, S.P., M.P. Dr. Denny Utomo, S.Pi., M.P. Dr. Hapsari Titi Palupi, S.TP., M.P. Buku Referensi Perguruan Tinggi Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian — Universitas Yudharta Pasuruan 2026

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 2 PRAKATA Buah jeruk merupakan salah satu komoditas hortikultura dengan nilai ekonomi dan nilai gizi yang tinggi, sekaligus menjadi bahan baku penting bagi industri sari buah dan minuman fungsional. Namun demikian, kandungan gizi jeruk—khususnya vitamin C, senyawa fenolik, dan komponen volatil pembentuk aroma—sangat rentan terdegradasi oleh panas, sehingga metode ekstraksi dan pengolahan termal konvensional kerap menurunkan mutu produk akhir. Pulsed Electric Field (PEF) hadir sebagai salah satu teknologi non-termal paling menjanjikan dalam dua dekade terakhir. Melalui fenomena elektroporasi, PEF mampu meningkatkan permeabilitas membran sel bahan pangan tanpa melibatkan kenaikan suhu yang signifikan, sehingga senyawa bioaktif dapat diekstrak secara lebih efisien sambil tetap menjaga mutu gizi dan sensoris produk. Buku referensi ini disusun untuk memenuhi kebutuhan literatur berbahasa Indonesia yang membahas teknologi PEF secara komprehensif—mulai dari prinsip dasar kelistrikan dan elektroporasi, parameter operasi, dampak terhadap sifat fisikokimia dan sensoris sari buah jeruk, hingga aplikasi dan desain implementasinya di skala industri. Sebagian data eksperimental yang disajikan pada Bab 7, 8, dan 9 bersumber dari penelitian eksperimental laboratorium mengenai pengaruh variasi voltase PEF terhadap karakteristik sari jeruk lemon, jeruk baby, dan jeruk nipis, yang dilaksanakan di lingkungan Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas Yudharta Pasuruan. Buku ini disusun dengan gaya penulisan yang sistematis dan komunikatif—setiap bab memuat uraian konsep, ilustrasi visual, tabel data, serta latihan dan diskusi—sehingga dapat digunakan sebagai buku ajar pendukung mata kuliah Teknologi Pengolahan Pangan, Teknologi Proses Pangan, Food Engineering, maupun Food Processing Technology, sekaligus sebagai referensi bagi peneliti dan praktisi industri pangan yang berminat mengembangkan teknologi ekstraksi non-termal. Penulis menyadari bahwa buku ini masih memiliki keterbatasan dan senantiasa terbuka terhadap saran serta kritik konstruktif demi penyempurnaan pada edisi berikutnya. Semoga buku ini memberikan kontribusi yang bermanfaat bagi pengembangan ilmu dan teknologi pangan di Indonesia. Pasuruan, 2026 Tim Penulis

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 3 TENTANG BUKU INI Buku referensi ini terdiri atas 15 bab yang disusun secara bertahap, dimulai dari konteks industri dan karakteristik bahan baku, prinsip dasar teknologi non-termal dan PEF, parameter operasi, dampak perlakuan terhadap mutu produk, hingga aplikasi industri dan arah pengembangan teknologi ke depan. Setiap bab dilengkapi dengan gambar ilustratif, tabel data, serta latihan dan bahan diskusi pada Bab 14 untuk mendukung proses pembelajaran. • Bab 1–3 membahas konteks industri, karakteristik buah jeruk, dan lanskap teknologi ekstraksi modern. • Bab 4–6 membahas prinsip dasar PEF, mekanisme elektroporasi, dan parameter operasi secara teknis. • Bab 7–9 menyajikan hasil kajian eksperimental mengenai dampak PEF terhadap sifat fisikokimia, senyawa bioaktif, dan mutu sensoris sari jeruk. • Bab 10–12 membahas aplikasi industri, desain implementasi, dan arah pengembangan teknologi PEF di era Industri 5.0. • Bab 13–15 menyajikan studi kasus komoditas lain, latihan dan diskusi, serta penutup. Lampiran memuat contoh SOP penggunaan alat PEF skala laboratorium, protokol analisis fisikokimia, glosarium istilah teknis, dan daftar pustaka.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 4 DAFTAR ISI

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 5 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Perkembangan Industri Jus Dunia Industri pengolahan jus buah tumbuh pesat seiring meningkatnya kesadaran masyarakat global terhadap konsumsi pangan sehat dan alami. Jeruk (Citrus sp.) merupakan salah satu komoditas hortikultura dengan tingkat produksi dan konsumsi tertinggi di dunia. Data Food and Agriculture Organization (FAO) menunjukkan bahwa produksi jeruk global mencapai lebih dari 75 juta ton per tahun, menjadikannya salah satu komoditas buah paling penting bagi rantai pasok pangan dan minuman fungsional (Limbong, 2017; Priani & Fakih, 2021). Di Indonesia, jeruk merupakan komoditas hortikultura unggulan dengan tingkat produksi mencapai jutaan ton setiap tahunnya, dan sentra produksinya tersebar di berbagai wilayah termasuk Jawa Timur. Tingginya permintaan terhadap sari buah jeruk mendorong berkembangnya berbagai inovasi teknologi pengolahan yang bertujuan mempertahankan kualitas gizi sekaligus memperpanjang umur simpan produk. Konsumen modern semakin selektif terhadap produk yang mempertahankan karakteristik alami buah segar—rasa, aroma, warna, dan kandungan gizi—sehingga industri dituntut mencari alternatif proses yang lebih ramah terhadap komponen sensitif panas. 1.2 Tren Non-Thermal Processing Metode pengolahan dan ekstraksi konvensional yang mengandalkan panas—seperti pasteurisasi termal, blanching, dan ekstraksi bersuhu tinggi—terbukti efektif dalam menginaktivasi mikroba dan enzim, namun juga berisiko merusak senyawa bioaktif yang sensitif terhadap panas, seperti vitamin C dan komponen volatil aroma (Lee et al., 2021). Kondisi ini melahirkan kebutuhan terhadap teknologi non- termal yang dapat menjaga mutu gizi dan sensoris produk tanpa mengandalkan suhu tinggi sebagai agen utama proses. Beberapa teknologi non-termal yang berkembang pesat pada dua dekade terakhir meliputi Pulsed Electric Field (PEF), High Pressure Processing (HPP), ultrasound, dan cold plasma. Di antara teknologi tersebut, PEF menonjol karena kemampuannya memicu elektroporasi pada membran sel bahan pangan melalui pemberian pulsa listrik bertegangan tinggi dalam durasi sangat singkat, sehingga meningkatkan permeabilitas sel dan efisiensi pelepasan senyawa bioaktif tanpa menimbulkan kenaikan suhu yang signifikan (Salehi, 2020). 1.3 Tantangan Industri Pengolahan Jeruk • Kandungan vitamin C dan senyawa volatil aroma pada jeruk sangat sensitif terhadap panas, oksidasi, dan cahaya. • Metode ekstraksi mekanis konvensional (pengepresan) sering menghasilkan rendemen yang tidak optimal karena kerusakan sel yang tidak menyeluruh.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 6 • Riset mengenai optimasi parameter operasional PEF—khususnya voltase—pada skala laboratorium sederhana masih relatif terbatas dibandingkan riset skala industri besar. • Setiap varietas jeruk memiliki respons yang berbeda terhadap perlakuan listrik karena perbedaan struktur jaringan, kadar air, dan profil senyawa bioaktif. Buckow et al. (2013) mengingatkan bahwa optimasi parameter PEF seperti voltase, frekuensi pulsa, dan lama perlakuan masih membutuhkan riset lanjutan agar tercapai efisiensi proses yang ideal pada berbagai jenis bahan pangan. Tantangan inilah yang melandasi penyusunan buku referensi ini, yang memadukan kajian teoretis dengan data eksperimental pada komoditas jeruk lokal. 1.4 Ruang Lingkup dan Tujuan Buku Buku ini disusun untuk memberikan pemahaman yang utuh mengenai teknologi PEF, mulai dari prinsip fisika dasar kelistrikan dan elektroporasi, parameter operasional, hingga dampaknya terhadap karakteristik fisikokimia, senyawa bioaktif, dan mutu sensoris sari buah jeruk. Secara khusus, buku ini bertujuan: 1. Memberikan landasan teoretis yang komprehensif mengenai prinsip kerja dan parameter operasi teknologi PEF. 2. Menyajikan data empiris mengenai pengaruh variasi voltase PEF terhadap mutu sari jeruk lemon, jeruk baby, dan jeruk nipis. 3. Menjembatani kajian akademik dengan aplikasi industri melalui pembahasan desain implementasi dan studi kasus. 4. Menjadi bahan ajar pendukung mata kuliah teknologi pengolahan pangan di perguruan tinggi. Tabel 1.1 Gambaran Umum Struktur Buku Bagian Bab Fokus Bahasan I 1–3 Konteks industri, bahan baku, dan lanskap teknologi ekstraksi II 4–6 Prinsip dasar PEF, elektroporasi, dan parameter operasi III 7–9 Dampak PEF terhadap mutu fisikokimia, bioaktif, dan sensoris (studi kasus) IV 10–12 Aplikasi industri, desain implementasi, dan masa depan teknologi V 13–15 Studi kasus komoditas lain, latihan, dan penutup

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 7 BAB 2 BUAH JERUK SEBAGAI BAHAN BAKU INDUSTRI 2.1 Botani dan Klasifikasi Jeruk (Citrus sp.) merupakan anggota famili Rutaceae yang mencakup ratusan varietas dan kultivar, antara lain jeruk lemon (Citrus limon), jeruk nipis (Citrus aurantifolia), serta berbagai varietas jeruk manis dan jeruk keprok lokal seperti jeruk baby (Citrus sinensis dan kerabatnya). Secara taksonomi, genus Citrus dicirikan oleh buah tipe hesperidium—buah berbiji dengan kulit luar (flavedo) yang mengandung kelenjar minyak atsiri dan daging buah (endokarp) yang tersusun dari segmen-segmen berisi vesikel jus. 2.1.1 Varietas yang Dibahas dalam Buku Ini • Jeruk Lemon (Citrus limon) — dicirikan oleh kadar asam sitrat tinggi dan aroma khas yang kuat. • Jeruk Baby / jeruk manis lokal (Citrus sinensis dan kerabatnya) — memiliki rasa lebih manis dengan tingkat keasaman moderat. • Jeruk Nipis (Citrus aurantifolia) — dikenal dengan kadar vitamin C dan asam organik yang sangat tinggi. 2.2 Morfologi Buah Struktur anatomi buah jeruk terdiri atas beberapa lapisan utama: (1) flavedo, lapisan kulit luar berwarna yang mengandung kelenjar minyak atsiri; (2) albedo, lapisan putih spons di bawah flavedo yang kaya akan pektin dan senyawa flavonoid seperti hesperidin dan naringin; serta (3) endokarp, bagian daging buah yang tersusun dari segmen (juring) berisi vesikel-vesikel jus tempat tersimpannya air, gula, asam organik, dan vitamin C. Struktur berlapis inilah yang menjadi dasar pertimbangan dalam merancang proses ekstraksi—termasuk penerapan PEF—karena senyawa bioaktif tersimpan pada kompartemen sel yang berbeda dengan tingkat keterikatan yang berbeda pula. 2.3 Komposisi Kimia dan Senyawa Bioaktif Jeruk dikategorikan sebagai pangan fungsional karena mengandung berbagai senyawa bioaktif yang bermanfaat bagi kesehatan, meliputi vitamin C, flavonoid (hesperidin, naringin), karotenoid, asam sitrat, serta senyawa fenolik yang berperan sebagai antioksidan alami (Priani & Fakih, 2021; Granato et al., 2020). Tabel 2.1 Komposisi Kimia Umum Buah Jeruk Segar (kisaran umum per 100 g bagian dapat dimakan) Komponen Kisaran Umum Keterangan Air 85–90 g Mendominasi bobot buah; menentukan rendemen ekstraksi Vitamin C 20–60 mg Sangat bervariasi antar varietas; jeruk nipis relatif tinggi

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 8 Komponen Kisaran Umum Keterangan Asam sitrat 0,5–7 g Penentu utama derajat keasaman (pH) sari buah Gula terlarut (sukrosa, glukosa, fruktosa) 6–10 g Berkontribusi pada rasa manis dan nilai TSS Flavonoid (hesperidin, naringin) jejak–ratusan mg Terkonsentrasi pada albedo dan segmen dinding sel Karotenoid jejak–puluhan mg Pigmen kuning–oranye, memengaruhi nilai warna b* Pektin/serat larut 0,3–1 g Memengaruhi viskositas dan tekstur sari buah Nilai bersifat indikatif dan dapat bervariasi menurut varietas, tingkat kematangan, serta kondisi agroklimat. 2.3.1 Vitamin C (Asam Askorbat) Vitamin C merupakan senyawa antioksidan utama pada jeruk yang berperan penting dalam menangkal radikal bebas dan meningkatkan sistem imun tubuh. Senyawa ini sangat labil terhadap panas, oksigen, cahaya, dan ion logam, sehingga metode pengolahan yang melibatkan pemanasan berisiko besar menurunkan kadarnya secara signifikan. 2.3.2 Flavonoid: Hesperidin dan Naringin Hesperidin dan naringin adalah flavonoid glikosida yang banyak ditemukan pada albedo dan segmen jeruk. Kedua senyawa ini dilaporkan memiliki aktivitas antioksidan dan berperan pada karakteristik rasa (naringin berkontribusi pada rasa pahit khas jeruk tertentu). Xu et al. (2024) menunjukkan bahwa teknologi PEF dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi ekstraksi hesperidin dari kulit jeruk melalui optimasi parameter proses. 2.3.3 Limonoid dan Minyak Atsiri Limonoid merupakan golongan senyawa triterpenoid yang terkonsentrasi pada biji dan kelenjar minyak di flavedo, berkontribusi pada rasa pahit dan memiliki potensi bioaktivitas farmakologis. Minyak atsiri jeruk, yang kaya akan limonena, turut menjadi komoditas bernilai tinggi bagi industri flavor dan fragrance. 2.4 Jeruk sebagai Pangan Fungsional Pangan fungsional didefinisikan sebagai pangan yang tidak sekadar memenuhi kebutuhan nutrisi dasar, tetapi juga memberikan manfaat kesehatan tambahan bagi tubuh (Granato et al., 2020). Kandungan antioksidan alami pada jeruk berkontribusi dalam mencegah penyakit kardiovaskular dan gangguan metabolik. Karakteristik sensoris yang khas—rasa segar dan aroma yang kuat—menjadikan jeruk sebagai bahan baku strategis bagi industri minuman fungsional, sehingga upaya menjaga kandungan gizi selama proses ekstraksi menjadi tantangan utama yang harus dijawab melalui inovasi teknologi seperti PEF.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 9 BAB 3 TEKNOLOGI EKSTRAKSI DAN PENGOLAHAN NON-TERMAL MODERN 3.1 Ekstraksi Sari Buah: Prinsip Dasar Ekstraksi sari buah merupakan proses pemisahan fase cair yang mengandung air, gula, asam organik, dan senyawa bioaktif dari jaringan buah. Prinsip dasarnya bertumpu pada fenomena perpindahan massa: senyawa kimia berpindah dari dalam sel menuju lingkungan luar akibat perbedaan konsentrasi, tekanan, atau perlakuan fisik tertentu. Efektivitas proses ini sangat bergantung pada tingkat kerusakan jaringan sel bahan—semakin besar kerusakan struktur sel, semakin tinggi peluang senyawa bioaktif untuk terekstrak (Azad et al., 2023). 3.2 Metode Ekstraksi Mekanis dan Termal Konvensional Metode pengepresan mekanis dan pemanasan masih mendominasi industri karena sifatnya sederhana dan mudah diterapkan. Namun, pengepresan mekanis sering menghasilkan rendemen yang kurang optimal karena tidak semua sel mengalami kerusakan sempurna, sementara pemanasan—meski meningkatkan difusi senyawa—berisiko merusak komponen gizi yang sensitif terhadap suhu tinggi. 3.3 Teknologi Non-Termal: Tinjauan Komparatif Teknologi non-termal berkembang sebagai solusi atas dilema antara efisiensi ekstraksi dan retensi mutu gizi. Berikut tinjauan komparatif beberapa teknologi non-termal utama yang relevan bagi industri sari buah. Tabel 3.1 Perbandingan Kualitatif Teknologi Ekstraksi dan Pengolahan Non-Termal Teknologi Prinsip Kerja Kelebihan Utama Keterbatasan Utama Pengepresan mekanis Tekanan fisik langsung Sederhana, biaya rendah Rendemen tidak optimal Ekstraksi enzimatis Degradasi dinding sel oleh enzim Selektif, ramah lingkungan Waktu proses lebih lama, biaya enzim Ultrasound (USAE) Kavitasi akustik merusak sel Cepat, dapat dikombinasi metode lain Panas lokal pada intensitas tinggi Microwave- assisted Pemanasan dielektrik cepat Waktu ekstraksi singkat Tetap melibatkan efek termal Ohmic heating Arus listrik langsung sebagai pemanas Pemanasan cepat dan merata Berbasis termal, bukan non-termal murni Cold press Pengepresan bersuhu rendah Menjaga aroma dan nutrisi Rendemen relatif terbatas Supercritical CO2 Pelarut superkritis non- toksik Selektif, bebas residu pelarut Investasi peralatan tinggi

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 10 Teknologi Prinsip Kerja Kelebihan Utama Keterbatasan Utama High Pressure Processing (HPP) Tekanan hidrostatik sangat tinggi Inaktivasi mikroba efektif Biaya investasi dan operasional tinggi Pulsed Electric Field (PEF) Elektroporasi membran sel Non-termal, efisien, hemat energi Sensitif terhadap konduktivitas bahan 3.4 Posisi PEF di Antara Teknologi Non-Termal Dibandingkan HPP dan supercritical CO2 yang memerlukan investasi peralatan besar, PEF relatif lebih fleksibel untuk diadaptasi pada skala laboratorium hingga industri menengah. PEF juga unggul dibandingkan ultrasound dan microwave dalam hal minimnya efek termal sekunder, karena mekanisme kerjanya murni bertumpu pada interaksi medan listrik dengan membran sel (elektroporasi), bukan pada gelombang mekanik atau energi dielektrik yang menghasilkan panas. Zhang et al. (2022) menegaskan bahwa teknologi non-termal secara umum terbukti mampu mempertahankan kandungan nutrisi dan aktivitas biologis bahan pangan secara lebih baik dibandingkan metode termal konvensional. Dalam konteks ekstraksi sari buah, PEF memegang peran penting untuk menaikkan permeabilitas membran sel tanpa memicu kerusakan akibat panas, sekaligus menekan kehilangan komponen volatil yang mengontrol aroma dan cita rasa asli produk—dua keunggulan yang menjadi dasar pembahasan mendalam pada Bab 4 hingga Bab 9 buku ini.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 11 BAB 4 PRINSIP DASAR PULSED ELECTRIC FIELD (PEF) 4.1 Sejarah Singkat Perkembangan PEF Konsep pemanfaatan medan listrik berdenyut untuk menginaktivasi mikroba pertama kali dieksplorasi secara ilmiah pada pertengahan abad ke-20, namun penerapannya pada pengolahan jus buah komersial baru berkembang pesat sejak akhir 1990-an dan awal 2000-an. Min et al. (2003) mendokumentasikan salah satu penerapan PEF skala komersial pada pengolahan jus jeruk, yang menjadi tonggak penting dalam adopsi teknologi ini oleh industri. Sejak itu, riset PEF berkembang dari fokus awal pada inaktivasi mikroba dan enzim menuju aplikasi yang lebih luas, termasuk ekstraksi senyawa bioaktif, sebagaimana ditegaskan oleh Yeom et al. (2000) dan diperluas oleh berbagai studi lanjutan pada dekade 2020-an (Aganovic et al., 2022; Fabroni et al., 2024). 4.2 Komponen Utama Sistem PEF Sistem PEF secara umum terdiri atas empat komponen utama yang bekerja secara terintegrasi untuk menghasilkan dan menyalurkan pulsa listrik bertegangan tinggi ke dalam bahan pangan. Gambar 4.1 Skema umum rangkaian sistem Pulsed Electric Field (PEF) 4.2.1 Generator Tegangan Tinggi (Pulse Generator) Generator berfungsi membangkitkan tegangan tinggi (umumnya pada rentang kilovolt) yang kemudian disalurkan dalam bentuk pulsa berdurasi sangat singkat, biasanya pada rentang mikrosekon hingga milisekon. 4.2.2 Bank Kapasitor Kapasitor berfungsi menyimpan energi listrik sementara sebelum dilepaskan secara cepat ke chamber perlakuan, sehingga dapat dihasilkan pulsa dengan intensitas tinggi dalam waktu yang sangat singkat.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 12 4.2.3 Chamber Perlakuan dan Elektroda Chamber merupakan wadah tempat bahan pangan diberi perlakuan, dilengkapi sepasang atau lebih elektroda yang menjadi kutub positif dan negatif tempat medan listrik terbentuk. Desain chamber (statis atau kontinu/co-linear) memengaruhi keseragaman distribusi medan listrik pada bahan. 4.2.4 Bentuk Gelombang (Waveform) Pulsa Pulsa PEF dapat berbentuk eksponensial, gelombang kotak (square wave), atau bipolar. Gelombang kotak umumnya lebih disukai dalam aplikasi komersial karena distribusi energinya lebih efisien dan seragam dibandingkan gelombang eksponensial. 4.3 Prinsip Kerja Umum PEF dalam Ekstraksi Pangan Pulsed Electric Field (PEF) merupakan teknologi non-termal yang memanfaatkan kejutan listrik bertegangan tinggi dalam durasi singkat untuk mengubah struktur sel bahan pangan tanpa memicu kenaikan suhu yang berarti. Dalam dunia pengolahan makanan, industri menerapkan PEF untuk mendongkrak efisiensi berbagai proses—mulai dari ekstraksi senyawa bioaktif, pembunuhan mikroba berbahaya, hingga peningkatan permeabilitas jaringan sel. Mekanisme utama teknologi PEF bertumpu pada interaksi langsung antara medan listrik dengan membran sel. Saat produk pangan menerima paparan medan listrik pada intensitas tertentu, potensial listrik pada membran sel berubah dan memicu gangguan struktural pada lapisan lipid bilayer penyusun membran—fenomena yang secara rinci dibahas pada Bab 5 sebagai mekanisme elektroporasi (Yu et al., 2023).

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 13 BAB 5 MEKANISME ELEKTROPORASI 5.1 Model Membran Sel: Lipid Bilayer Membran sel bahan pangan tersusun dari lapisan ganda lipid (lipid bilayer) yang menyisipkan protein transmembran dan berfungsi sebagai penghalang selektif antara isi sel (sitoplasma/vakuola) dengan lingkungan luar. Dalam kondisi normal, membran ini bersifat semi-permeabel dan menjaga senyawa intraseluler—air, gula, asam organik, vitamin, dan pigmen—tetap terperangkap di dalam sel. Gambar 5.1 Ilustrasi skematik mekanisme elektroporasi pada membran sel akibat paparan medan listrik 5.2 Proses Terjadinya Elektroporasi Ketika bahan pangan terpapar medan listrik pada intensitas tertentu, potensial transmembran meningkat melampaui nilai ambang kritis (umumnya diperkirakan pada rentang 0,2–1 volt, bergantung pada jenis sel). Kondisi ini memicu reorganisasi molekul lipid dan pembentukan pori-pori berukuran mikro hingga nano pada membran sel—fenomena yang dikenal sebagai elektroporasi (Yu et al., 2023). Keberadaan pori-pori tersebut secara drastis meningkatkan permeabilitas membran, sehingga komponen intraseluler dapat berdifusi keluar sel secara lebih cepat dan efisien selama proses ekstraksi. 5.2.1 Elektroporasi Reversibel Pada intensitas medan listrik dan durasi pulsa yang moderat, pori-pori yang terbentuk bersifat sementara dan dapat menutup kembali setelah perlakuan dihentikan, sehingga sel tetap dapat mempertahankan sebagian fungsi biologisnya. Elektroporasi reversibel umumnya menjadi target pada aplikasi yang menitikberatkan peningkatan permeabilitas tanpa menghancurkan struktur sel secara total. 5.2.2 Elektroporasi Ireversibel Pada intensitas medan listrik yang lebih tinggi atau durasi pulsa yang lebih panjang, kerusakan membran menjadi permanen sehingga sel tidak dapat mempertahankan integritas strukturalnya. Elektroporasi

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 14 ireversibel inilah yang dimanfaatkan pada aplikasi ekstraksi maksimal dan inaktivasi mikroba, karena kerusakan sel yang menyeluruh memaksimalkan pelepasan senyawa intraseluler sekaligus menonaktifkan sel mikroba patogen. 5.3 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Elektroporasi • Kuat medan listrik (E, kV/cm) — semakin tinggi nilai E, semakin besar potensial transmembran yang terbentuk. • Durasi dan jumlah pulsa — memengaruhi akumulasi energi total yang diserap sel. • Ukuran dan bentuk sel — sel yang lebih besar cenderung mengalami perbedaan potensial transmembran yang lebih tinggi pada intensitas medan yang sama. • Konduktivitas listrik bahan — memengaruhi distribusi arus dan efisiensi transfer energi ke dalam jaringan. • Suhu awal bahan — memengaruhi konduktivitas dan risiko efek termal sekunder pada intensitas tinggi. 5.4 Implikasi Elektroporasi terhadap Ekstraksi Sari Buah Pada proses ekstraksi sari buah, teknologi PEF menawarkan keunggulan besar karena mampu memperbanyak volume pengeluaran cairan tanpa merusak zat yang sensitif terhadap suhu panas. Sistem kerja PEF berlangsung secara selektif pada tingkat struktur sel, tanpa mengganggu komposisi kimia bahan secara masif—karakteristik yang menjadikan PEF sebagai opsi pengganti yang efektif dibandingkan metode konvensional. Tingkat keberhasilan aplikasi PEF pada akhirnya sangat bergantung pada parameter operasi yang diatur selama perlakuan, sebagaimana akan dibahas secara rinci pada Bab 6.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 15 BAB 6 PARAMETER OPERASI PEF 6.1 Kuat Medan Listrik (Voltase) Kuat medan listrik (E) merupakan parameter paling menentukan dalam sistem PEF, karena secara langsung mengontrol intensitas elektroporasi yang terjadi pada membran sel. Kuat medan listrik dihitung dengan persamaan sederhana: E = V / d dengan E adalah kuat medan listrik (kV/cm), V adalah voltase yang diberikan (kV), dan d adalah jarak antar-elektroda dalam chamber (cm). Semakin besar voltase yang dialirkan pada jarak elektroda yang tetap, semakin tinggi kuat medan listrik yang diterima bahan, sehingga tingkat kerusakan membran sel juga meningkat. Namun, pemberian voltase yang berlebihan berisiko memicu reaksi elektrokimia dan kenaikan suhu lokal yang dapat merusak senyawa sensitif (Yeom et al., 2000; Aganovic et al., 2022). Contoh Perhitungan Apabila sebuah chamber PEF memiliki jarak antar-elektroda 2 cm dan diberikan voltase 20 kV, maka kuat medan listrik yang dihasilkan adalah: E = 20 kV / 2 cm = 10 kV/cm Nilai ini berada pada rentang moderat yang umum digunakan pada berbagai riset PEF untuk jus buah, sebagaimana ditunjukkan oleh Aktaş et al. (2024) yang menggunakan variasi medan listrik antara 17,2– 24,1 kV/cm untuk pemrosesan jus buah dengan tujuan inaktivasi enzim. 6.2 Lebar Pulsa dan Frekuensi Pulsa Lebar pulsa (pulse width) menyatakan durasi setiap pulsa listrik yang diberikan, umumnya pada rentang mikrosekon. Frekuensi pulsa menyatakan jumlah pulsa yang diberikan per satuan waktu (Hz). Kombinasi kedua parameter ini menentukan total energi yang diserap bahan pangan selama satu siklus perlakuan. 6.3 Waktu Perlakuan dan Energi Spesifik Waktu perlakuan total (treatment time) merupakan hasil kali antara jumlah pulsa dan lebar pulsa. Energi spesifik (specific energy, kJ/kg) menyatakan jumlah energi listrik yang diserap per satuan massa bahan, dan menjadi parameter kunci untuk membandingkan efisiensi proses antar-penelitian yang menggunakan konfigurasi alat berbeda. Tabel 6.1 Ringkasan Parameter Operasi PEF dan Pengaruh Umumnya Parameter Satuan Pengaruh Umum terhadap Proses Kuat medan listrik (E) kV/cm Menentukan derajat elektroporasi dan permeabilitas membran sel

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 16 Parameter Satuan Pengaruh Umum terhadap Proses Lebar pulsa μs Memengaruhi akumulasi energi per pulsa Frekuensi pulsa Hz Menentukan jumlah pulsa per satuan waktu Jumlah pulsa total kali Berkorelasi dengan derajat kerusakan sel kumulatif Waktu perlakuan μs–ms (total) Menentukan total durasi paparan medan listrik Energi spesifik kJ/kg Indikator efisiensi energi proses ekstraksi Suhu bahan °C Memengaruhi konduktivitas dan risiko efek termal sekunder 6.4 Variabel Bebas dalam Studi Kasus Buku Ini Pada studi kasus yang disajikan pada Bab 7 hingga Bab 9, voltase diposisikan sebagai variabel bebas utama karena mengontrol langsung intensitas medan listrik yang mengalir ke dalam jaringan bahan pangan, dengan empat taraf perlakuan (P0/kontrol, P1, P2, dan P3) pada rentang 0–30 kV, sementara parameter lain seperti frekuensi dan lebar pulsa dijaga konstan agar pengaruh yang diamati murni berasal dari variasi voltase. Pendekatan ini konsisten dengan prinsip Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang lazim digunakan dalam penelitian eksperimental skala laboratorium.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 17 BAB 7 PERUBAHAN SIFAT FISIKOKIMIA SARI JERUK AKIBAT PERLAKUAN PEF Bab ini menyajikan studi kasus eksperimental mengenai pengaruh variasi voltase Pulsed Electric Field (PEF) terhadap sifat fisikokimia sari buah jeruk lemon, jeruk baby, dan jeruk nipis. Penelitian dilaksanakan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan empat taraf perlakuan voltase (P0/kontrol, P1, P2, P3), masing-masing diulang sebanyak tiga kali. Notasi huruf berbeda pada superskrip tabel menunjukkan perbedaan yang nyata secara statistik (uji lanjut, α = 0,05), sedangkan notasi huruf yang sama menunjukkan tidak ada perbedaan nyata. 7.1 Nilai pH Nilai pH merupakan parameter kimia penting dalam penilaian mutu sari buah karena berkaitan dengan tingkat keasaman, stabilitas produk, aktivitas enzim, pertumbuhan mikroorganisme, serta penerimaan konsumen terhadap cita rasa produk. Gambar 7.1 Pengaruh voltase PEF terhadap nilai pH sari jeruk lemon, baby, dan nipis Tabel 7.1 Nilai pH Sari Jeruk pada Berbagai Taraf Voltase PEF Jenis Jeruk P0 P1 P2 P3 Lemon 6,250±0,354ᵃ 5,354±0,304ᵃ 6,355±0,064ᵃᵇ 6,515±0,092ᵇ Baby 6,15±0,212ᵃ 6,65±0,212ᵃ 6,75±0,495ᵃ 7,04±0,651ᵃ Nipis 5,900±0,141ᵃ 6,250±0,354ᵃ 6,700±0,424ᵃ 6,950±0,212ᵃ

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 18 Secara umum, ketiga jenis jeruk menunjukkan kecenderungan kenaikan nilai pH setelah mendapatkan paparan PEF, terutama pada voltase tertinggi (P3). Kenaikan pH mengindikasikan berkurangnya derajat keasaman sari buah, yang diduga disebabkan oleh meningkatnya pelepasan mineral dan senyawa buffer dari jaringan buah akibat kerusakan membran sel yang semakin parah pada voltase tinggi—sejalan dengan mekanisme elektroporasi yang dibahas pada Bab 5. Jeruk lemon menunjukkan respons perubahan yang paling signifikan secara statistik, sementara jeruk baby mencatatkan lonjakan pH numerik tertinggi (mencapai 7,04 pada P3) meski secara statistik tidak berbeda nyata. Barba et al. (2020) mengemukakan bahwa aplikasi PEF pada sari buah tidak selalu memicu pergeseran pH secara drastis, khususnya pada buah dengan sistem penyangga (buffer) yang kuat—konsisten dengan pola pada jeruk baby dan jeruk nipis dalam studi ini. Sebaliknya, Zhang et al. (2022) melaporkan bahwa PEF intensitas tinggi dapat menaikkan pH jus sitrus secara nyata, sejalan dengan respons jeruk lemon. Wang et al. (2024) menegaskan bahwa fluktuasi pH akibat PEF dipengaruhi oleh kombinasi parameter proses serta karakteristik internal masing-masing bahan baku. 7.2 Viskositas Viskositas merepresentasikan derajat kekentalan sari buah, yang dipengaruhi oleh kandungan pektin, serat larut, dan partikel koloid tersuspensi. Gambar 7.2 Pengaruh voltase PEF terhadap viskositas sari jeruk lemon, baby, dan nipis Tabel 7.2 Viskositas Sari Jeruk pada Berbagai Taraf Voltase PEF (cP) Jenis Jeruk P0 P1 P2 P3 Lemon 0,670±0,014ᵃ 0,620±0,028ᵃ 0,540±0,014ᵇ 0,490±0,014ᵇ

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 19 Jenis Jeruk P0 P1 P2 P3 Baby 1,020±0,028ᵃ 0,825±0,035ᵃᵇ 0,870±0,028ᵇ 1,125±0,092ᵇ Nipis 0,980±0,028ᵃ 0,890±0,085ᵃᵇ 1,090±0,127ᵃᵇ 1,275±0,035ᵇ Jeruk lemon menunjukkan penurunan viskositas yang konsisten seiring kenaikan voltase, mengindikasikan terjadinya depolimerisasi senyawa pektin akibat intensitas medan listrik yang tinggi (Jaeger et al., 2020). Sebaliknya, jeruk baby dan jeruk nipis menunjukkan tren kenaikan viskositas pada voltase tinggi, yang mengindikasikan bahwa PEF pada kedua varietas ini lebih dominan meningkatkan pelepasan pektin dan polisakarida terlarut dibandingkan merusak strukturnya (Luengo et al., 2021). Gómez et al. (2022) menegaskan bahwa dampak PEF terhadap viskositas bersifat matriks-spesifik— bergantung pada kadar pektin dan arsitektur sel masing-masing komoditas, yang menjelaskan perbedaan arah respons antar-varietas dalam studi ini. Implikasi praktisnya, PEF dapat dimanfaatkan secara selektif: untuk memproduksi sari buah bertekstur encer yang sesuai untuk minuman ready-to-drink (seperti pada kasus jeruk lemon), maupun untuk memperkuat body dan mouthfeel produk secara alami tanpa bahan pengental sintetik (seperti pada kasus jeruk baby dan jeruk nipis). 7.3 Warna L* (Kecerahan) Gambar 7.3 Pengaruh voltase PEF terhadap nilai kecerahan warna (L*) sari jeruk Tabel 7.3 Nilai Warna L* Sari Jeruk pada Berbagai Taraf Voltase PEF Jenis Jeruk P0 P1 P2 P3 Lemon 39,00±0,20ᵃ 58,00±0,30ᵇ 57,00±0,40ᶜ 56,03±0,45ᵃ

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 20 Jenis Jeruk P0 P1 P2 P3 Baby 64,00±0,20ᵃ 67,00±0,10ᵃᵇ 62,67±1,53ᵃᵇ 63,33±1,53ᵇ Nipis 61,67±1,53ᵃ 62,33±1,53ᵃᵇ 63,33±1,53ᵃᵇ 68,00±2,00ᵇ Nilai L* merepresentasikan tingkat kecerahan, di mana nilai lebih tinggi menunjukkan warna yang lebih terang. Jeruk lemon menunjukkan lonjakan kecerahan tajam pada P1 akibat pelepasan pigmen dan penyusutan ukuran partikel yang meningkatkan refleksi cahaya, dengan sedikit penurunan pada P2–P3 yang mengindikasikan degradasi pigmen pada intensitas lebih tinggi. Jeruk nipis menunjukkan tren kenaikan kecerahan yang konsisten, sedangkan jeruk baby relatif stabil—menandakan sistem pigmen jeruk baby lebih tahan terhadap paparan medan listrik (Aguiló-Aguayo et al., 2020; Elez-Martínez et al., 2021). 7.4 Warna a* (Hijau–Merah) dan b* (Biru–Kuning) Gambar 7.4 Pengaruh voltase PEF terhadap nilai warna a* sari jeruk

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 21 Gambar 7.5 Pengaruh voltase PEF terhadap nilai warna b* sari jeruk Tabel 7.4 Nilai Warna a* dan b* Sari Jeruk pada P0 dan P3 (Ringkasan) Jenis Jeruk a* P0 a* P3 b* P0 b* P3 Lemon -0,633ᵃ 1,000ᵇ 42,73ᵃ 33,07ᶜ Baby 2,000ᵃ 2,00ᵃ 59,67ᵃ 50,00ᶜ Nipis 0,667ᵃ -2,000ᵇ 20,67ᵃ 18,33ᵃ Nilai a* pada jeruk lemon bergeser dari kehijauan menuju kemerahan seiring kenaikan voltase, sementara jeruk nipis menunjukkan pergeseran berlawanan menuju kehijauan yang lebih dominan; jeruk baby relatif stabil. Nilai b* (intensitas kuning) pada jeruk lemon dan jeruk baby menurun secara nyata seiring kenaikan voltase—mengindikasikan degradasi pigmen karotenoid—sedangkan jeruk nipis tidak menunjukkan perbedaan nyata, kemungkinan karena densitas pigmen karotenoidnya yang relatif rendah (Gómez et al., 2022; Chen et al., 2024). Secara keseluruhan, Bab ini menegaskan bahwa respons sifat fisikokimia terhadap perlakuan PEF bersifat matriks-spesifik: setiap varietas jeruk memiliki arsitektur sel, komposisi pigmen, dan sistem buffer yang unik, sehingga penentuan voltase optimum harus dilakukan secara spesifik per komoditas, bukan digeneralisasi secara universal.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 22 BAB 8 SENYAWA BIOAKTIF: VITAMIN C DAN AKTIVITAS ANTIOKSIDAN Selain memengaruhi sifat fisik, perlakuan PEF juga berdampak signifikan terhadap kandungan senyawa bioaktif yang menjadi nilai jual utama produk sari buah jeruk sebagai pangan fungsional, yaitu vitamin C dan aktivitas antioksidan. 8.1 Kadar Vitamin C Gambar 8.1 Pengaruh voltase PEF terhadap kadar vitamin C sari jeruk Tabel 8.1 Kadar Vitamin C Sari Jeruk pada Berbagai Taraf Voltase PEF (mg/100 mL) Jenis Jeruk P0 P1 P2 P3 Lemon 8,760±0,014ᵃ 9,470±0,042ᵇ 8,635±0,007ᶜ 7,830±0,014ᵃ Baby 5,395±0,106ᵃ 5,645±0,092ᵃ 6,375±0,092ᵇ 6,515±0,092ᵇ Nipis 14,385±0,050ᵃ 14,675±0,007ᵃ 14,240±0,000ᵃ 14,550±0,028ᵃ Pola respons vitamin C bervariasi antar-varietas. Pada jeruk lemon, kadar vitamin C meningkat pada voltase rendah (P1) namun menurun pada voltase lebih tinggi (P2–P3), mengindikasikan bahwa elektroporasi pada intensitas rendah mengoptimalkan pelepasan asam askorbat dari vakuola sel, sementara intensitas tinggi memicu degradasi oksidatif. Pada jeruk baby, kadar vitamin C meningkat secara konsisten hingga P3, menandakan arsitektur sel jeruk baby relatif lebih stabil terhadap risiko degradasi. Pada jeruk nipis—yang memiliki densitas vitamin C alami tertinggi di antara ketiganya— responsnya cenderung fluktuatif namun tetap berada dalam kisaran yang relatif stabil.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 23 Puértolas et al. (2022) menemukan bahwa operasional PEF intensitas tinggi dapat memicu penurunan kadar vitamin C akibat stimulasi reaksi oksidasi, sejalan dengan pola pada jeruk lemon dalam studi ini. Sebaliknya, Odriozola-Serrano et al. (2020) dan Sánchez-Moreno et al. (2021) melaporkan bahwa PEF pada intensitas rendah hingga sedang justru dapat mempertahankan atau bahkan memperkaya kadar vitamin C dibandingkan metode termal. Temuan ini menegaskan pentingnya kontrol voltase yang presisi dalam formulasi minuman fungsional berbasis jeruk. 8.2 Aktivitas Antioksidan Gambar 8.2 Pengaruh voltase PEF terhadap aktivitas antioksidan sari jeruk Tabel 8.2 Aktivitas Antioksidan Sari Jeruk pada Berbagai Taraf Voltase PEF Jenis Jeruk P0 P1 P2 P3 Lemon 0,399±0,020ᵃ 0,407±0,035ᵇ 0,524±0,054ᵇ 0,676±0,070ᵇ Baby 0,422±0,021ᵃ 0,427±0,034ᵇ 0,554±0,057ᵇ 0,715±0,074ᵇ Nipis 0,395±0,020ᵃ 0,403±0,034ᵇ 0,519±0,054ᵇ 0,670±0,069ᵇ Berbeda dengan vitamin C, aktivitas antioksidan menunjukkan pola yang jauh lebih konsisten pada ketiga varietas jeruk: seluruhnya meningkat secara signifikan dan berbanding lurus dengan kenaikan voltase PEF. Fenomena ini dijelaskan melalui konsep bioaksesibilitas—perlakuan fisik seperti PEF meningkatkan ketersediaan senyawa antioksidan (vitamin C, flavonoid, senyawa fenolik) yang sebelumnya terjebak di dalam vakuola atau terikat pada matriks dinding sel, tanpa perlu menambah jumlah total senyawa tersebut (Barba et al., 2020; Odriozola-Serrano et al., 2021).

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 24 Luengo et al. (2022) mencatat bahwa penguatan aktivitas antioksidan akibat PEF cenderung menyentuh titik plateau pada intensitas tertentu, sehingga peningkatan voltase melampaui titik tersebut tidak lagi memberikan tambahan manfaat yang proporsional. Temuan konsistensi lintas-varietas dalam studi ini memperkuat argumen bahwa PEF merupakan teknologi yang andal untuk meningkatkan nilai fungsional produk minuman jeruk tanpa memerlukan bahan tambahan kimiawi. 8.3 Sintesis: Dualisme Dampak PEF terhadap Senyawa Bioaktif Data pada Bab ini menegaskan bahwa dampak PEF terhadap senyawa bioaktif bersifat dualistik: di satu sisi PEF mampu meningkatkan efisiensi ekstraksi dan bioaksesibilitas senyawa aktif, namun di sisi lain pada intensitas yang berlebihan dapat memicu degradasi oksidatif terhadap senyawa yang paling labil, terutama vitamin C. Implikasinya, penentuan voltase optimum bukan sekadar soal memaksimalkan satu parameter, melainkan mencari titik keseimbangan antar-berbagai parameter mutu—sebagaimana dibahas melalui pendekatan indeks efektivitas pada Bab 9.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 25 BAB 9 ANALISIS HASIL PENELITIAN: STUDI KASUS EKSTRAKSI SARI JERUK 9.1 Ringkasan Rancangan Penelitian Studi kasus yang disajikan pada Bab 7–9 dilaksanakan sebagai penelitian eksperimental menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) di laboratorium, dengan variabel bebas berupa voltase PEF pada empat taraf (P0/kontrol, P1, P2, P3) dan variabel terikat berupa rendemen ekstraksi serta parameter mutu (pH, viskositas, vitamin C, antioksidan, warna L*a*b*, dan sifat organoleptik). Variabel kontrol meliputi jenis dan tingkat kematangan buah, berat sampel, suhu proses, waktu perlakuan PEF, frekuensi pulsa, serta prosedur pengukuran yang distandardisasi. Data dianalisis menggunakan analisis varians (ANOVA) dan uji lanjut untuk menentukan perbedaan nyata antar-perlakuan. 9.2 Hasil Analisis Organoleptik Uji organoleptik menilai tingkat penerimaan panelis terhadap atribut rasa, warna, aroma, dan tekstur sari jeruk pada setiap taraf perlakuan. Gambar 9.1 Perbandingan skor organoleptik sari jeruk lemon: kontrol (P0) vs perlakuan terbaik (P3)

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 26 Gambar 9.2 Perbandingan skor organoleptik sari jeruk baby: kontrol (P0) vs perlakuan terbaik (P2) Gambar 9.3 Perbandingan skor organoleptik sari jeruk nipis: kontrol (P0) vs perlakuan terbaik (P2) Pada jeruk lemon, seluruh atribut sensoris meningkat secara konsisten hingga taraf voltase tertinggi (P3), dengan kenaikan paling menonjol pada rasa (dari 1,88 menjadi 3,16) dan aroma (dari 1,88 menjadi 3,28)—mengindikasikan bahwa PEF secara efektif meningkatkan pelepasan senyawa volatil dan komponen flavor. Sebaliknya, pada jeruk baby dan jeruk nipis, nilai organoleptik tertinggi justru dicapai pada taraf voltase menengah (P2), dengan sedikit penurunan pada P3—menunjukkan keberadaan titik optimum sensoris yang tidak selalu berada pada voltase tertinggi (Puértolas et al., 2022; Wang et al., 2024).

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 27 9.3 Penentuan Perlakuan Terbaik: Indeks Efektivitas De Garmo Termodifikasi Untuk mengintegrasikan seluruh parameter fisik, kimia, dan organoleptik ke dalam satu keputusan objektif mengenai perlakuan terbaik, digunakan metode indeks efektivitas De Garmo termodifikasi (Susrini) dengan pembobotan pada setiap parameter. Gambar 9.4 Nilai indeks efektivitas De Garmo termodifikasi pada setiap taraf perlakuan PEF Tabel 9.1 Nilai Indeks Efektivitas dan Perlakuan Terbaik per Jenis Jeruk Jenis Jeruk P0 P1 P2 P3 Perlakuan Terbaik Nipis 0,64 1,16 2,42 1,45 P2 Lemon 0,92 1,14 1,48 2,09 P3 Baby 1,10 0,92 2,19 0,80 P2 Hasil analisis menunjukkan bahwa perlakuan terbaik berbeda untuk setiap varietas: jeruk nipis dan jeruk baby mencapai efektivitas optimum pada voltase menengah (P2), sedangkan jeruk lemon justru mencapai efektivitas optimum pada voltase tertinggi (P3). Perbedaan ini mengonfirmasi bahwa karakteristik jaringan buah—ketebalan dinding sel, kandungan air, komposisi pektin, dan konsentrasi senyawa bioaktif—menentukan tingkat elektroporasi optimal, sehingga tidak terdapat satu nilai voltase yang dapat diterapkan secara universal pada seluruh varietas jeruk. 9.4 Pembahasan Terintegrasi Secara keseluruhan, temuan pada Bab 7–9 menegaskan tiga hal penting. Pertama, PEF secara konsisten meningkatkan efisiensi pelepasan senyawa bioaktif (antioksidan) pada seluruh varietas jeruk, mengonfirmasi keunggulan utama teknologi ini sebagai metode ekstraksi non-termal. Kedua, terdapat

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 28 titik keseimbangan (trade-off) antara efisiensi ekstraksi dan retensi mutu, khususnya pada parameter vitamin C dan warna, yang berarti voltase optimum bukan selalu voltase tertinggi. Ketiga, respons setiap varietas jeruk terhadap PEF bersifat spesifik-matriks, sehingga optimasi parameter proses skala industri harus dilakukan secara individual per jenis bahan baku, bukan diseragamkan. Implikasi praktis dari temuan ini adalah bahwa industri pengolahan sari buah disarankan menggunakan teknologi PEF dengan voltase optimum—bukan maksimum—untuk meningkatkan rendemen ekstraksi sekaligus menjaga kualitas nutrisi seperti vitamin C dan antioksidan. Penelitian lanjutan disarankan mengkaji kombinasi multi-parameter PEF (voltase, frekuensi, waktu) secara simultan, idealnya menggunakan metode optimasi seperti Response Surface Methodology (RSM), serta menguji stabilitas produk selama masa penyimpanan pada skala industri.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 29 BAB 10 APLIKASI INDUSTRI TEKNOLOGI PEF 10.1 Industri Jus dan Minuman Buah Industri jus buah merupakan sektor yang paling matang dalam mengadopsi teknologi PEF, baik untuk tujuan pasteurisasi non-termal (inaktivasi mikroba dan enzim) maupun untuk peningkatan efisiensi ekstraksi senyawa bioaktif. Fabroni et al. (2024) menunjukkan bahwa PEF efektif memperpanjang masa simpan jus jeruk darah sekaligus mempertahankan kadar vitamin C, antosianin, dan aktivitas antioksidan dibandingkan pemanasan termal konvensional. Bocker dan Silva (2024) juga menegaskan potensi PEF sebagai pretreatment untuk meningkatkan efisiensi biorefinery limbah agroindustri jeruk, termasuk ekstraksi serat pangan larut dari kulit jeruk (Fan et al., 2022). 10.2 Industri Wine, Susu, Kopi, dan Teh • Wine — PEF digunakan sebagai pretreatment pada anggur untuk meningkatkan ekstraksi antosianin dan tanin dari kulit buah, mempercepat proses maserasi tanpa memerlukan waktu fermentasi yang panjang. • Susu — PEF diaplikasikan untuk pasteurisasi non-termal yang mempertahankan protein whey dan vitamin yang sensitif panas. • Kopi dan teh — PEF berpotensi meningkatkan efisiensi ekstraksi senyawa kafein dan polifenol pada proses seduh dingin (cold brew) skala industri. 10.3 Ekstraksi Minyak Atsiri dan Herbal Pada ekstraksi minyak atsiri dan senyawa herbal, PEF berfungsi sebagai pretreatment yang meningkatkan permeabilitas jaringan tanaman sebelum proses ekstraksi utama (misalnya distilasi atau ekstraksi pelarut), sehingga dapat mempersingkat waktu proses dan meningkatkan rendemen tanpa melibatkan panas berlebih yang dapat menguapkan komponen volatil bernilai tinggi. Tabel 10.1 Ringkasan Aplikasi Industri Teknologi PEF Sektor Industri Tujuan Utama Aplikasi PEF Manfaat Kunci Jus & minuman buah Ekstraksi bioaktif, pasteurisasi non- termal Retensi vitamin C, antioksidan, aroma Wine Pretreatment maserasi Ekstraksi antosianin/tanin lebih cepat Susu Pasteurisasi non-termal Retensi protein dan vitamin sensitif panas Kopi & teh Ekstraksi senyawa aktif (cold brew) Efisiensi waktu proses Minyak atsiri & herbal Pretreatment sebelum distilasi/ekstraksi Rendemen lebih tinggi, komponen volatil terjaga Limbah agroindustri jeruk Biorefinery, ekstraksi serat & fenolik Nilai tambah limbah, efisiensi transfer massa

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 30 BAB 11 DESAIN DAN IMPLEMENTASI INDUSTRI PEF 11.1 Layout dan Konfigurasi Proses Implementasi PEF pada skala industri umumnya diintegrasikan ke dalam lini proses kontinu, dengan urutan tahapan meliputi: penerimaan bahan baku, pencucian dan sortasi, penghancuran/penghalusan awal (jika diperlukan), perlakuan PEF pada chamber kontinu (co-linear atau collinear chamber), pemisahan/pengepresan, penyaringan, dan pengisian (filling) aseptik. Desain layout harus memperhitungkan kapasitas alir bahan (flow rate), keseragaman distribusi medan listrik pada chamber kontinu, serta kebutuhan pendinginan untuk mengelola kenaikan suhu residual akibat efek Joule heating pada intensitas tinggi. 11.2 Diagram Alir Proses Sederhana (P&ID Konseptual) Secara konseptual, diagram alir proses (Process and Instrumentation Diagram/P&ID) sederhana untuk lini ekstraksi sari jeruk berbasis PEF meliputi komponen berikut, sejalan dengan skema sistem PEF pada Gambar 4.1: 5. Tangki penampung bahan baku (buah jeruk yang telah disortasi dan dicuci). 6. Unit penghancur/penghalus awal untuk mempersiapkan bahan sebelum masuk chamber. 7. Pompa umpan dengan kontrol laju alir menuju chamber PEF. 8. Generator tegangan tinggi dan bank kapasitor yang terhubung ke chamber elektroda. 9. Sensor suhu dan konduktivitas pada inlet dan outlet chamber sebagai titik kontrol kritis. 10. Unit pengepresan/pemisahan pasca-PEF untuk memperoleh sari buah. 11. Unit penyaringan dan pengisian aseptik/higienis menuju kemasan akhir. 11.3 Penerapan HACCP, GMP, dan SSOP 11.3.1 Hazard Analysis and Critical Control Point (HACCP) Pada lini proses berbasis PEF, titik kendali kritis (Critical Control Point) utama meliputi: verifikasi kuat medan listrik dan energi spesifik yang diterima bahan (memastikan efektivitas elektroporasi/inaktivasi mikroba tercapai), pengendalian suhu keluaran chamber (mencegah efek termal sekunder yang tidak diinginkan), serta sanitasi elektroda dan chamber untuk mencegah kontaminasi silang. 11.3.2 Good Manufacturing Practices (GMP) Penerapan GMP mencakup kalibrasi rutin alat PEF (voltase, frekuensi, lebar pulsa), pelatihan operator terkait aspek keselamatan kerja tegangan tinggi, serta dokumentasi parameter proses pada setiap batch produksi untuk keperluan ketertelusuran (traceability). 11.3.3 Sanitation Standard Operating Procedures (SSOP)

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 31 SSOP pada sistem PEF menitikberatkan pada prosedur pembersihan dan sanitasi chamber serta elektroda pasca-produksi, mengingat permukaan elektroda yang bersentuhan langsung dengan bahan pangan berisiko menjadi titik akumulasi residu organik dan mikroba jika tidak dibersihkan secara berkala dan menyeluruh. Aspek keselamatan kerja menjadi perhatian khusus dalam desain implementasi industri PEF, mengingat sistem ini melibatkan tegangan tinggi yang berpotensi membahayakan operator apabila prosedur pengamanan (interlock system, grounding, dan alat pelindung diri) tidak diterapkan secara konsisten.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 32 BAB 12 TEKNOLOGI MASA DEPAN: PEF DALAM ERA INDUSTRI 5.0 12.1 Integrasi Kecerdasan Buatan (AI) dan Internet of Things (IoT) Perkembangan Industri 5.0 mendorong integrasi sistem PEF dengan sensor IoT dan algoritma kecerdasan buatan untuk pemantauan proses secara real-time. Sensor konduktivitas, suhu, dan tekanan yang terhubung ke sistem kendali berbasis AI dapat menyesuaikan parameter voltase dan frekuensi pulsa secara otomatis berdasarkan karakteristik bahan baku yang bervariasi (misalnya perbedaan tingkat kematangan buah antar-batch), sehingga meningkatkan konsistensi mutu produk akhir tanpa memerlukan intervensi manual yang intensif. 12.2 Smart Processing dan Digital Twin Konsep digital twin—representasi virtual dari sistem fisik PEF yang diperbarui secara real-time menggunakan data sensor—memungkinkan simulasi dan optimasi parameter proses tanpa harus melakukan eksperimen fisik berulang. Pendekatan ini berpotensi mempercepat proses scale-up dari skala laboratorium (seperti studi kasus pada Bab 7–9) ke skala industri, karena parameter optimum yang ditemukan pada skala kecil dapat disimulasikan dan disesuaikan secara virtual sebelum diterapkan pada peralatan skala besar. 12.3 Precision Food Processing Precision food processing merujuk pada pendekatan pengolahan pangan yang disesuaikan secara presisi dengan karakteristik spesifik setiap batch bahan baku, alih-alih menerapkan satu set parameter proses yang seragam untuk seluruh produksi. Dalam konteks PEF, pendekatan ini relevan mengingat temuan pada Bab 9 bahwa voltase optimum berbeda-beda antar-varietas jeruk—sehingga sistem berbasis AI yang dapat mengenali karakteristik bahan baku secara otomatis (misalnya melalui spektroskopi inline) dan menyesuaikan parameter PEF secara dinamis akan menjadi arah pengembangan yang sangat relevan. 12.4 Peluang dan Tantangan Riset Lanjutan • Pengembangan model prediktif berbasis machine learning untuk memetakan hubungan antara karakteristik bahan baku dan parameter PEF optimum. • Optimasi multi-parameter (voltase, frekuensi, waktu) secara simultan menggunakan Response Surface Methodology (RSM) yang dipadukan dengan algoritma optimasi berbasis AI. • Studi stabilitas produk selama penyimpanan (shelf-life study) pasca-perlakuan PEF pada skala industri. • Investasi peralatan PEF skala industri yang masih relatif tinggi, sehingga diperlukan kajian keekonomian (cost-benefit analysis) yang komprehensif bagi pelaku usaha kecil dan menengah. • Standardisasi regulasi keamanan pangan terkait pemrosesan non-termal berbasis PEF di tingkat nasional maupun internasional.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 33 Sebagai penutup bagian ini, dapat disimpulkan bahwa masa depan teknologi PEF tidak hanya bergantung pada penyempurnaan aspek kelistrikan dan mekanik alat, tetapi juga pada integrasinya dengan ekosistem digital yang lebih luas—sejalan dengan visi Industri 5.0 yang menekankan kolaborasi antara teknologi cerdas dengan keahlian manusia dalam menciptakan sistem produksi pangan yang presisi, efisien, dan berkelanjutan.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 34 BAB 13 STUDI KASUS PENERAPAN PEF PADA KOMODITAS LAIN Untuk memperluas wawasan pembaca mengenai fleksibilitas teknologi PEF di luar komoditas jeruk, bab ini menyajikan tinjauan ringkas penerapan PEF pada beberapa komoditas buah lain berdasarkan pola umum yang dilaporkan dalam literatur, sebagai bahan pembanding terhadap studi kasus utama pada Bab 7–9. 13.1 Lemon dan Lime Sebagai kerabat dekat jeruk lemon yang dibahas pada studi kasus utama, buah lemon dan lime (jeruk nipis dalam konteks lokal Indonesia) umumnya menunjukkan karakteristik keasaman tinggi dan kadar vitamin C yang signifikan, sehingga penerapan PEF pada komoditas ini secara umum menitikberatkan pada optimasi ekstraksi asam sitrat dan senyawa fenolik sekaligus meminimalkan risiko degradasi vitamin C pada intensitas medan listrik tinggi—pola yang konsisten dengan temuan pada jeruk nipis dalam studi kasus buku ini. 13.2 Apel Pada komoditas apel, penerapan PEF umumnya berfokus pada peningkatan rendemen ekstraksi jus melalui pelunakan jaringan sel sebelum pengepresan, serta pada aspek pasteurisasi non-termal untuk mempertahankan senyawa polifenol seperti asam klorogenat dan katekin yang berkontribusi pada aktivitas antioksidan jus apel. Karakteristik jaringan apel yang lebih padat dan kering dibandingkan jeruk umumnya memerlukan penyesuaian parameter energi spesifik yang berbeda. 13.3 Mangga Pada mangga, tantangan utama penerapan PEF terletak pada tekstur daging buah yang lebih padat dan kandungan padatan terlarut yang tinggi, sehingga memerlukan pretreatment tambahan (seperti penghalusan awal) sebelum perlakuan PEF agar distribusi medan listrik pada jaringan buah dapat berlangsung secara merata. Fokus utama penerapan PEF pada mangga umumnya adalah peningkatan ekstraksi karotenoid dan senyawa fenolik yang berkontribusi pada warna serta aktivitas antioksidan produk olahan mangga. 13.4 Pembelajaran Lintas-Komoditas Ketiga studi kasus komoditas di atas, jika disandingkan dengan temuan utama pada Bab 7–9, mengonfirmasi prinsip umum bahwa efektivitas PEF sangat ditentukan oleh karakteristik intrinsik bahan baku—kadar air, struktur jaringan, komposisi senyawa bioaktif, dan konduktivitas listrik. Prinsip ini menjadi dasar penting bagi pembaca dalam merancang eksperimen atau aplikasi PEF pada komoditas pangan lain di luar yang dibahas secara mendalam dalam buku ini.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 35 BAB 14 LATIHAN DAN DISKUSI Bagian ini menyajikan soal latihan, studi kasus, dan proyek mini yang dapat digunakan sebagai bahan diskusi perkuliahan atau evaluasi mandiri bagi pembaca. 14.1 Soal Pemahaman Konsep 12. Jelaskan perbedaan mendasar antara teknologi pengolahan termal dan non-termal, serta berikan dua contoh teknologi non-termal selain PEF. 13. Uraikan mekanisme elektroporasi pada membran sel dan jelaskan perbedaan antara elektroporasi reversibel dan ireversibel. 14. Sebuah chamber PEF memiliki jarak antar-elektroda 1,5 cm. Jika voltase yang diberikan adalah 18 kV, hitunglah kuat medan listrik yang dihasilkan. 15. Mengapa respons sifat fisikokimia terhadap perlakuan PEF dapat berbeda antara satu varietas jeruk dengan varietas lainnya, meskipun diberikan voltase yang sama? 16. Jelaskan konsep bioaksesibilitas dan kaitannya dengan peningkatan aktivitas antioksidan pasca-perlakuan PEF. 14.2 Studi Kasus untuk Diskusi Kelompok Sebuah UMKM pengolahan sari buah jeruk nipis ingin mengadopsi teknologi PEF skala kecil untuk meningkatkan daya saing produknya. Berdasarkan data pada Tabel 9.1, diskusikan: • Taraf voltase manakah yang paling direkomendasikan bagi UMKM tersebut, dan jelaskan alasannya berdasarkan indeks efektivitas. • Parameter mutu apa yang perlu dipantau secara ketat agar tidak terjadi degradasi vitamin C yang berlebihan? • Identifikasi minimal tiga titik kendali kritis (critical control point) yang relevan diterapkan pada lini produksi UMKM tersebut, mengacu pada pembahasan Bab 11. 14.3 Proyek Mini Rancang sebuah proposal penelitian singkat (1–2 halaman) yang mengkaji pengaruh kombinasi voltase dan frekuensi pulsa PEF terhadap mutu sari buah komoditas lokal pilihan Anda (selain jeruk). Proposal harus memuat rumusan masalah, tujuan penelitian, variabel yang diamati, serta rancangan penelitian yang diusulkan (RAL, RAK, atau rancangan lainnya) beserta justifikasinya.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 36 BAB 15 PENUTUP 15.1 Ringkasan Buku referensi ini telah membahas teknologi Pulsed Electric Field (PEF) secara komprehensif, mulai dari konteks industri jeruk global dan karakteristik bahan baku (Bab 1–2), lanskap teknologi ekstraksi non- termal (Bab 3), prinsip dasar dan mekanisme elektroporasi (Bab 4–5), parameter operasi teknis (Bab 6), hingga studi kasus eksperimental mengenai dampak variasi voltase terhadap sifat fisikokimia, senyawa bioaktif, dan mutu sensoris sari jeruk lemon, jeruk baby, dan jeruk nipis (Bab 7–9). Temuan utama dari studi kasus menunjukkan bahwa variasi voltase PEF memberikan pengaruh signifikan terhadap karakteristik kimiawi sari jeruk—meliputi pH, viskositas, aktivitas antioksidan, warna (L*, a*, b*), dan konsentrasi vitamin C. Peningkatan voltase secara umum meningkatkan pelepasan senyawa bioaktif melalui mekanisme elektroporasi, namun pada voltase yang terlalu tinggi terjadi kecenderungan degradasi senyawa sensitif seperti vitamin C. Penentuan voltase optimum— menggunakan indeks efektivitas De Garmo termodifikasi—terbukti berbeda-beda antar-varietas jeruk, mengonfirmasi bahwa optimasi PEF harus dilakukan secara spesifik per bahan baku. Bab 10–13 memperluas pembahasan ke arah aplikasi industri, desain implementasi (termasuk aspek HACCP, GMP, dan SSOP), arah pengembangan teknologi PEF di era Industri 5.0, serta studi kasus komoditas lain di luar jeruk, guna memberikan wawasan yang lebih luas kepada pembaca mengenai fleksibilitas dan potensi teknologi ini. 15.2 Rekomendasi 15.2.1 Rekomendasi Praktis Industri pengolahan pangan disarankan menggunakan teknologi PEF dengan voltase optimum—bukan voltase maksimum—untuk meningkatkan rendemen ekstraksi sekaligus menjaga kualitas nutrisi seperti vitamin C dan antioksidan. Akademisi dapat memanfaatkan buku ini sebagai referensi pembelajaran teknologi pangan modern, sedangkan pemangku kebijakan perlu mendukung pengembangan dan penerapan teknologi non-termal di sektor agroindustri melalui insentif riset dan investasi peralatan. 15.2.2 Rekomendasi Penelitian Selanjutnya • Mengkaji kombinasi parameter PEF (voltase, frekuensi, waktu perlakuan) secara simultan menggunakan pendekatan Response Surface Methodology (RSM). • Menguji penerapan parameter optimum pada skala pilot dan skala industri untuk memverifikasi konsistensi hasil skala laboratorium. • Melakukan studi stabilitas produk selama penyimpanan (shelf-life study) guna mengetahui daya tahan mutu sari jeruk pasca-perlakuan PEF. • Mengintegrasikan sensor dan sistem kendali berbasis kecerdasan buatan untuk mendukung precision food processing sebagaimana dibahas pada Bab 12.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 37 15.3 Kata Penutup Teknologi Pulsed Electric Field merepresentasikan salah satu capaian penting dalam evolusi teknologi pengolahan pangan non-termal, yang menjembatani kebutuhan industri akan efisiensi proses dengan tuntutan konsumen terhadap produk pangan bermutu gizi tinggi dan minim intervensi kimiawi. Semoga buku referensi ini memberikan kontribusi yang bermakna bagi pengembangan ilmu dan teknologi pangan di Indonesia, serta menginspirasi riset dan inovasi lanjutan di bidang teknologi ekstraksi non- termal.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 38 LAMPIRAN A — CONTOH SOP PENGGUNAAN ALAT PEF SKALA LABORATORIUM A.1 Tujuan Prosedur ini bertujuan memberikan panduan umum keselamatan dan langkah kerja standar dalam pengoperasian alat Pulsed Electric Field (PEF) skala laboratorium untuk perlakuan sari buah. A.2 Alat dan Bahan • Unit PEF (generator, chamber, elektroda) yang telah dikalibrasi. • Alat pelindung diri (sarung tangan isolasi, kacamata pelindung). • Bahan baku (buah jeruk) yang telah disortasi, dicuci, dan ditimbang. • Timbangan analitik, alat pengepres, dan alat penyaring. A.3 Langkah Kerja 17. Periksa kondisi kabel, elektroda, dan sistem grounding sebelum menyalakan alat. 18. Pastikan chamber dalam kondisi bersih dan kering sebelum diisi sampel. 19. Masukkan sampel ke dalam chamber sesuai volume yang direkomendasikan oleh spesifikasi alat. 20. Atur parameter voltase, frekuensi, dan lebar pulsa sesuai desain penelitian (contoh: 10 kV, 20 kV, atau 30 kV). 21. Nyalakan alat dan lakukan perlakuan sesuai waktu yang ditentukan; hindari kontak langsung dengan chamber selama alat beroperasi. 22. Matikan alat, tunggu hingga sistem benar-benar netral (discharge) sebelum membuka chamber. 23. Keluarkan sampel dan lanjutkan ke proses ekstraksi/pengepresan. 24. Bersihkan chamber dan elektroda segera setelah selesai digunakan sesuai prosedur sanitasi (lihat Bab 11.3.3). A.4 Aspek Keselamatan Kerja Operator wajib memahami bahwa sistem PEF melibatkan tegangan tinggi yang berpotensi membahayakan. Interlock system pada chamber harus selalu berfungsi baik, dan operator tidak diperkenankan membuka chamber sebelum sistem benar-benar netral.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 39 LAMPIRAN B — PROTOKOL ANALISIS FISIKOKIMIA Tabel B.1 Ringkasan Metode Analisis Parameter Mutu Sari Jeruk Parameter Alat/Metode Prinsip Singkat pH pH meter terkalibrasi Pengukuran potensial elektrokimia larutan Viskositas Viskometer Pengukuran resistansi aliran cairan Vitamin C Titrasi/spektrofotometri (mengacu prosedur standar AOAC) Reaksi redoks asam askorbat atau absorbansi Aktivitas antioksidan Spektrofotometer (metode DPPH/setara) Pengukuran kapasitas penangkapan radikal bebas Warna (L*, a*, b*) Colorimeter Pengukuran reflektansi cahaya sistem CIE Lab Organoleptik Uji hedonik panelis Skoring kesukaan pada skala numerik Seluruh alat analisis dikalibrasi sebelum pengujian untuk memastikan akurasi hasil. Bahan kimia yang digunakan memiliki tingkat kemurnian pro analysis (p.a.) dan disimpan sesuai standar penyimpanan laboratorium.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 40 GLOSARIUM Elektroporasi — Fenomena pembentukan pori-pori mikro pada membran sel akibat paparan medan listrik bertegangan tinggi. Kuat medan listrik (E) — Intensitas medan listrik yang dihasilkan, dihitung sebagai voltase dibagi jarak antar-elektroda (kV/cm). Non-thermal processing — Metode pengolahan pangan yang tidak mengandalkan panas sebagai agen utama proses. Rendemen — Persentase hasil ekstraksi yang diperoleh dibandingkan bobot bahan baku awal. RAL (Rancangan Acak Lengkap) — Desain eksperimen di mana perlakuan diterapkan secara acak pada unit percobaan yang dianggap homogen. TSS (Total Soluble Solids) — Total padatan terlarut dalam larutan, umumnya dinyatakan dalam satuan °Brix. Elektroporasi reversibel — Kondisi pori membran sel yang bersifat sementara dan dapat menutup kembali. Elektroporasi ireversibel — Kondisi kerusakan membran sel yang bersifat permanen. Indeks efektivitas De Garmo — Metode pembobotan multi-parameter untuk menentukan perlakuan terbaik dari beberapa alternatif. Bioaksesibilitas — Ketersediaan biologis suatu senyawa aktif untuk diserap atau dianalisis, tanpa mengubah jumlah totalnya. Waveform — Bentuk gelombang pulsa listrik (eksponensial, gelombang kotak, atau bipolar). HACCP — Hazard Analysis and Critical Control Point, sistem manajemen keamanan pangan berbasis titik kendali kritis.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 41 DAFTAR PUSTAKA Aganovic, K., Smet, K., Grauwet, T., Van Loey, A., & Hendrickx, M. (2022). Effect of pasteurization by moderate intensity pulsed electric fields (PEF) treatment compared to thermal treatment on quality attributes of fresh orange juice. Foods, 11(21), 3461. Aguiló-Aguayo, I., Oms-Oliu, G., Soliva-Fortuny, R., & Martín-Belloso, O. (2020). Changes in color and quality of fruit juices induced by pulsed electric fields. Food Chemistry, 311, 125–134. Aktaş, M., Yılmaz, M. T., Baştürk, A., & Sağdıç, O. (2024). Pulsed electric field processing of fruit juices with inactivation of enzymes with new inactivation kinetic model and determination of changes in quality parameters. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 94, 103678. Azad, M. O. K., et al. (2023). Advances in non-thermal extraction technologies for bioactive compounds from plant matrices. Barba, F. J., Parniakov, O., Pereira, S. A., Wiktor, A., Grimi, N., Boussetta, N., & Lebovka, N. (2020). Current applications and new opportunities for the use of pulsed electric fields in food science and industry. Food Research International, 77, 773–798. Bocker, R., & Silva, E. K. (2024). Pulsed electric field technology as a promising pre-treatment for enhancing orange agro-industrial waste biorefinery. RSC Advances, 14(3), 2116–2133. Buckow, R., Ng, S., & Toepfl, S. (2013). Pulsed electric field processing of orange juice: A review on microbial, enzymatic, nutritional, and sensory quality and stability. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 12(5), 455–467. Chen, Y., Zhang, L., & Wang, S. (2024). Effects of non-thermal processing on color stability of fruit juices. Journal of Food Engineering, 345, 111245. Elez-Martínez, P., Soliva-Fortuny, R., & Martín-Belloso, O. (2021). Comparative effects of pulsed electric fields and thermal processing on fruit juice color. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 68, 102614. Fabroni, S., Platania, G. M., Amenta, M., & Ballistreri, G. (2024). Pulsed electric field as a mild treatment for extended shelf-life and preservation of bioactive compounds in blood orange juice. Applied Sciences, 14(16), 7275. Fan, R., Wang, L., Fan, J., Sun, W., & Dong, H. (2022). The pulsed electric field assisted-extraction enhanced the yield and the physicochemical properties of soluble dietary fiber from orange peel. Frontiers in Nutrition, 9, 925642. Granato, D., Barba, F. J., Kovačević, D. B., Lorenzo, J. M., Cruz, A. G., & Putnik, P. (2020). Functional foods: Product development, technological trends, efficacy testing, and safety. Annual Review of Food Science and Technology, 11, 93–118. Gómez, B., Munekata, P. E. S., & Lorenzo, J. M. (2022). Impact of processing technologies on color attributes of plant-based foods. Food Chemistry, 370, 131028. Jaeger, H., Schulz, M., Lu, P., & Knorr, D. (2020). Effects of pulsed electric field processing on viscosity and pectin structure of fruit-based products. Food Hydrocolloids.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 42 Kantala, C., Supasin, S., Intra, P., & Rattanadecho, P. (2022). Evaluation of pulsed electric field and conventional thermal processing for microbial inactivation in Thai orange juice. Foods, 11(8), 1102. Lee, H., Choi, S., Kim, E., Kim, Y.-N., Lee, J., & Lee, D.-U. (2021). Effects of pulsed electric field and thermal treatments on microbial reduction, volatile composition, and sensory properties of orange juice. Applied Sciences, 11(1), 186. Limbong, J. F. (2017). Faktor-faktor pengambilan keputusan usahatani jeruk baby java (Citrus sinensis L) dan jeruk keprok batu 55 (Citrus reticulata L) di Desa Selorejo, Kecamatan Dau, Malang (Skripsi/Disertasi). Universitas Brawijaya. Luengo, E., Álvarez, I., & Raso, J. (2021). Improving the extraction of intracellular compounds by pulsed electric fields: Effect on viscosity and texture. Food and Bioprocess Technology, 14(6), 1023–1035. Luengo, E., Álvarez, I., & Raso, J. (2022). Improving extraction of bioactive compounds by pulsed electric fields: Mechanisms and applications. Food Engineering Reviews, 14(2), 345–362. López-Gámez, G., Elez-Martínez, P., & Martín-Belloso, O. (2021). Effects of pulsed electric fields on the quality of fruit juices. Food and Bioprocess Technology, 14(3), 456–468. Min, S., Jin, Z. T., Min, S. K., Yeom, H., & Zhang, Q. H. (2003). Commercial-scale pulsed electric field processing of orange juice. Journal of Food Science, 68(4), 1265–1271. Odriozola-Serrano, I., Aguiló-Aguayo, I., & Martín-Belloso, O. (2020). Pulsed electric fields processing effects on quality and health-related constituents of plant foods. Trends in Food Science & Technology, 29(2), 98–107. Odriozola-Serrano, I., Soliva-Fortuny, R., & Martín-Belloso, O. (2021). Phenolic compounds and antioxidant capacity of fruit juices treated by pulsed electric fields. Food Chemistry, 343, 128–135. Priani, S. E., & Fakih, T. M. (2021). Kandungan senyawa bioaktif dan aktivitas antioksidan buah jeruk: Tinjauan pustaka. Puértolas, E., Cregenzán, O., Luengo, E., Álvarez, I., & Raso, J. (2022). Pulsed electric fields: Effects on nutritional and sensory quality of foods. Food Engineering Reviews, 14(1), 1–20. Salehi, F. (2020). Physico-chemical properties of fruit and vegetable juices as affected by pulsed electric field: A review. International Journal of Food Properties, 23(1), 1036–1050. Sulaiman, A., Farid, M., & Silva, F. V. M. (2017). Quality stability and sensory attributes of apple juice processed by thermosonication, pulsed electric field and thermal processing. Journal of Food Process Engineering, 23(3), 1–12. Sánchez-Moreno, C., Plaza, L., Elez-Martínez, P., De Ancos, B., Martín-Belloso, O., & Cano, M. P. (2005). Impact of high pressure and pulsed electric fields on bioactive compounds and antioxidant activity of orange juice in comparison with traditional thermal processing. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53(11), 4403– 4409. Wang, J., Zhao, Y., & Li, Q. (2024). Advances in non-thermal processing of fruit juices: Focus on pulsed electric field technology. Trends in Food Science & Technology, 140, 104–115.

Teknologi Pulsed Electric Field (PEF) dalam Pengolahan Sari Buah Jeruk 43 Xu, L., Zhu, S., Wan, W., Yu, M., Zeng, X., & Deng, Z. (2024). Pulsed electric field-assisted extraction of hesperidin from tangerine peel and its technological optimization through response surface methodology. Journal of the Science of Food and Agriculture, 104(11), 6687–6695. Yeom, H. W., Streaker, C. B., Zhang, Q. H., & Min, D. B. (2000). Effects of pulsed electric fields on the quality of orange juice and comparison with heat pasteurization. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 48(10), 4597–4605. Yu, X., Xu, Y., Ren, H., & Deng, Y. (2023). Pulsed electric field as a promising technology for solid foods processing: A review. Food Chemistry, 403, 134367. Zhang, H. Q., Barbosa-Cánovas, G. V., & Balasubramaniam, V. M. (2022). Nonthermal processing technologies for food (2nd ed.). Wiley-Blackwell. Zhang, Y., Li, H., & Chen, G. (2024). Stability of vitamin C in fruit juices processed by non-thermal technologies. Journal of Food Composition and Analysis, 118, 105157.