MENGATUR KEMASAKAN BUAH DENGAN MENGGUNAKAN ZAT PENGATUR TUMBUH
Oleh : Andriani Diah Irianti Venthyana Lestari Agum Gumelar Kelompok Rombongan Asisten
: B1J012011 : B1J012133 : B1J012134 :2 : II : Siti Nur Hidayah
LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN II
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS BIOLOGI PURWOKERTO 2014
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Pisang merupakan produk holtikultura yang mempunyai arti penting bagi peningkatan gizi masyarakat karena buahnya merupakan sumber vitamin (A, B1, C), mineral (kalium, natrium, chlor, magnesium, posfor) dan karbohidrat 25% yang mudah dicerna (Rumahlewang dan Amanunpunyo, 2012). Menurut Hanum et al., (2012), pisang adalah buah-buahan tropis yang paling banyak di hasilkan dan dimanfaatkan oleh masyarakat Indonesia. Pemanfaatan buah pisang yang paling besar adalah untuk pembuatan berbagai jenis makanan, contohnya pisang kepok (Musa paradisiaca formatypica) merupakan jenis pisang yang baik dikonsumsi setelah diolah. Pisang kepok merupakan jenis pisang yang biasanya diolah menjadi keripik pisang. Proses pemasakan buah merupakan proses pengakumulasian gula dengan merombak pati menjadi senyawa yang lebih sederhana (Julianti, 2011). Menurut Abidin (1989), etilen merupakan hormon tumbuh yang dalam keadaan normal berbentuk gas serta mempunyai struktur kimia yang sangat sederhana, yaitu terdiri dari 2 atom karbon dan 4 atom hidrogen. Etilen digolongkan sebagai hormon yang aktif dalam proses pematangan. Menurut Ahmadi et al., (2011) pematangan merupakan proses kelayuan yang mengakibatkan organisasi antara sel menjadi terganggu. Gangguan ini merupakan pelopor hidrolisa pati, klorofil, pektin dan tanin oleh enzim-enzim di dalamnya yang akan menghasilkan bahan-bahan seperi etilen, pigmen, energi dan polipeptida. Pematangan juga diartikan sebagai suatu fase akhir dari proses penguraian substrat dan proses yang dibutuhkan oleh bahan untuk mensintesa enzim-enzim spesifik yang diantaranya akan digunakan dalam proses kelayuan. Proses pematangan buah pisang merupakan proses pengakumulasian gula dengan merombak pati menjadi senyawa yang lebih sederhana. Tidak seperti buah pada umumnya yang mengakumulasi gula secara langsung dari pengiriman asimilat hasil fotosintesis di daun yang umumnya dikirim ke organ lain dalam bentuk sukrosa (Anderson dan Beardall, 1991). Selama proses pemasakan, buah pisang akan mengalami perubahan sifat fisik dan kimiawi, antara lain adalah
perubahan tekstur, aroma, rasa, kadar pati dan gula. Tekstur buah ditentukan oleh senyawa-senyawa pektin dan selulosa. Selama pemasakan buah menjadi lunak karena menurunnya jumlah senyawa tersebut. Rasa manis setelah buah masak, ditentukan oleh adanya gula hasil degradasi pati yang menjadi gula yang lebih sederhana yaitu sukrosa, glukosa, dan fruktosa. Timbulnya aroma yang khas pada buah pisang disebabkan terbentuknya senyawa kompleks dari senyawa yang mudah menguap dan beberapa minyak esensial yang ada. Di samping timbulnya aroma, terbentuk juga gula selama pemasakan buah. Bertambahnya senyawa mudah menguap pada saat pemasakan buah pisang sangat erat hubungannya dengan pembentukan aroma buah pisang. Metabolisme pati mempunyai peran yang penting pada proses pemasakan buah. Selama periode pasca panen, pati dapat diubah menjadi gula sederhana seperti sukrosa, glukosa, dan fruktosa. Dalam penyimpanan suhu rendah, terjadinya akumulasi gula adalah akibat dari aktivitas enzim (Pantastico, 1989).
B. Tujuan Tujuan acara praktikum kali ini adalah untuk mengetahui konsentrasi zat pengatur tumbuh yang mampu mempercepat kemasakan buah.
II. MATERI DAN METODE
A. Materi Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah koran, gelas ukur, batang pengaduk, beaker glass dan timbangan analitik. Bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah buah pisang kapok, dan ethrel (2-chloroetyl phosponic acid 600 ppm).
B. Metode 1. Cara Kerja
Pisang pertama direndam pada larutan 2-chloroetilphosponic acid dengan konsenterasi 0 ppm selama 5 menit.
Pisang kedua juga direndam pada larutan 2-chloroetilphosponic acid dengan konsenterasi 300 ppm selama 5 menit.
Kedua pisang dibungkus dengan kertas koran. Pisang diamati setiap selama 7 hari, amati perubahan aroma, tekstur, warna dan rasanya. Data yang didapatkan dicatat.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Tabel 1. Data Rasa Pemasakan Buah Konsentrasi (ppm) 0 300 600 900
Rasa 1 + + + +
2 + + + +
3 + + ++++ ++
4 ++ ++
5 +++ +++
6 ++++
7 ++++
++
+++
+++
++++
4 ++ ++
5 +++ +++
6 ++++
7 ++++
++
+++
+++
+++
4 +++ ++
5 +++ +++
6 ++++
7 ++++
++
++
+++
+++
4 ++ ++
5 +++ +++
6 ++++
7 ++++
++
+++
+++
+++
Tabel 2. Data Aroma Pemasakan Buah Konsentrasi (ppm) 0 300 600 900
Aroma 1 + + + +
2 + + + +
3 + + ++++ ++
Tabel 3. Data Tekstur Pemasakan Buah Konsentrasi (ppm) 0 300 600 900
Tekstur 1 + + + +
2 + + ++ +
3 + + +++ ++
Tabel 4. Data Warna Pemasakan Buah Konsentrasi (ppm) 0 300 600 900
Warna 1 + + + +
2 + + +++ +
3 + + ++++ ++
Keterangan : + ++ +++ ++++
= Perubahan rendah = Perubahan sedang = Perubahan tinggi = Perubahan sangat tinggi
Pemasakan Buah Kontrol (0 ppm)
Gambar 1. Konsentrasi 0 ppm Hari ke-1
Gambar 2. Konsentrasi 0 ppm Hari ke-2
Gambar 3. Konsentrasi 0 ppm Hari ke-3
Gambar 4. Konsentrasi 0 ppm Hari ke-4
Gambar 5. Konsentrasi 0 ppm Hari ke-5
Gambar 6. Konsentrasi 0 ppm Hari ke-6
Gambar 7. Konsentrasi 0 ppm Hari ke-7 Pemasakan Buah Konsentrasi 600 ppm
Gambar 1. Konsentrasi 600 ppm Hari ke- 0
Gambar 2. Konsentrasi 600 ppm Hari ke- 1
Gambar 3. Konsentrasi 600 ppm Hari ke- 2
Gambar 4. Konsentrasi 600 ppm Hari ke- 3
B. Pembahasan Berdasarkan praktikum dan pengamatan pemasakan buah dengan ethrel didapatkan bahwa perubahan aroma dengan konsenterasi 0 ppm adalah rendah sampai sangat tinggi, konsentrasi 300 ppm perubahan aroma yang terjadi rendah, sedang dan tinggi. Konsentrasi 600 ppm perubahan aroma yang terjadi rendah sampai sangat tinggi. Konsenterasi 900 ppm perubahan aroma rendah, sedang dan tinggi. Hal ini sesuai pustaka bahwa timbulnya aroma yang khas pada buah pisang disebabkan terbentuknya senyawa kompleks dari senyawa yang mudah menguap dan beberapa minyak esensial yang ada. Selain timbulnya aroma terbentuk juga gula selama pemasakan buah. Bertambahnya senyawa mudah menguap pada saat pemasakan buah pisang sangat erat hubungannya dengan pembentukan aroma buah pisang. Semakin tinggi konsenterasi ethrel yang diberikan maka aroma yang dihasilkan juga akan semakin kuat (Mworia et al., 2011). Menurut Wills, et al (1981), perombakan bahan-bahan organik kompleks yang terjadi selama proses respirasi akan menghasilkan gula-gula sederhana dan asam-asam organik yang akan mempengaruhi aroma pada buah. Perubahan tekstur buah pisang dengan konsenterasi 0 ppm rata-rata adalah rendah sampai sangat tinggi, konsentrasi 300 ppm rendah, sedang dan tinggi. Konsenterai 600 ppm perubahan tekstur adalah rendah, sedang dan tinggi. Konsentrasi 900 ppm perubahan tekstur yang terjadi dari rendah, sedang dan tinggi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Kartasapoetra (1994), perubahan tekstur pada buah disebabkan karena aktifnya enzim-enzim pektinmetilasterase dan poligaleklturonase selama proses pematangan buah yang telah mengalami pemecahan menjadi senyawa-senyawa lain, sehingga tekstur yang tadinya keras akan berubah lunak. Perubahan warna yang terjadi pada 0 ppm adalah rendah sampai sangat tinggi. Konsenterasi 300 ppm perubahan warna yang terjadi dari rendah, sedang, tinggi. Konsenterasi 600 ppm hanya rendah dan sangat tinggi. Konsenterasi 900 ppm perubahan warna yang terjadi pada buah pisang rendah, sedang dan tinggi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Abidin (1989) bahwa berubahnya warna hijau menjadi kuning dikarenakan klorofil terdegradasi menjadi bagian yang lebih kecil dan digantikan dengan karotenoid.
Perubahan rasa yang terjadi pada pemberian ethrel 0 ppm adalah rendah sampai sangat tinggi. Konsentrasi 300 ppm perubahan rasa yang terjadi adalah rendah, sedang dan tinggi. Konsentrasi 600 ppm perubahan yang terjadi rendah, tinggi dan sangat tinggi. Konsentrasi 900 ppm perubahan yang terjadi rendah, sedang dan tinggi. Hal ini sesuai dengan pustaka yang menyatakan bahwa rasa manis setelah buah masak, ditentukan oleh adanya gula hasil degradasi pati yang menjadi gula yang lebih sederhana yaitu sukrosa, glukosa, dan fruktosa. Daging buah yang masih mentah memiliki rasa sepet yang disebabkan oleh senyawa tanin. Selama proses pemasakan buah rasa aktif menurun pada buah yang masak (Mworia et al., 2011). Buah berdasarkan kandungan amilumnya (pati), dibedakan menjadi buah klimaterik dan buah non klimaterik. Buah klimaterik adalah buah yang banyak mengandung amilum, seperti pisang, mangga, apel dan alpokat yang dapat dipacu kematangannya dengan etilen. Etilen endogen yang dihasilkan oleh buah yang telah matang dengan sendirinya dapat memacu pematangan pada sekumpulan buah yang diperam. Buah ini memperlihatkan produksi CO2 yang mendadak meningkat tinggi pada saat matang. Buah klimaterik yang setengah matang dapat diperam. Hasilnya yaitu buah masak dan rasanya enak dan penampilannya bagus. Walaupun demikian buah klimaterik yang kurang tua dapat menjadi matang bila diperam, tetapi mutu buahnya kurang baik, rasa asamnya tinggi, hambar, dan warna kulit buahnya kurang menarik. Buah nonklimaterik adalah buah yang kandungan amilumnya sedikit, seperti jeruk, anggur, semangka dan nanas. Pemberian etilen pada jenis buah ini dapat memacu laju respirasi, tetapi tidak dapat memacu produksi etilen endogen dan pematangan buah. Buah non klimaterik ini tidak dapat diperam, tingkat kematangannya tidak dapat dipacu. Pemanenan buah harus dilakukan pada tingkat ketuaan optimal atau saat buah matang (Satuhu, 1995). Etilen adalah senyawa hidrokarbon tidak jenuh yang pada suhu kamar berbentuk gas. Senyawa ini dapat menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan penting dalam proses pertumbuhan dan pematangan hasil-hasil pertanian. Menurut Abidin (1989), etilen adalah hormon tumbuh yang secara umum berlainan dengan auksin, giberellin dan sitokinin. Keadaan normal, etilen akan
berbentuk gas dan struktur kimianya sangat sederhana sekali. Keberadaan etilen di alam akan berperan apabila terjadi perubahan secara fisiologis pada suatu tanaman. Hormon ini akan berperan dalam proses pematangan buah dalam fase klimaterik. Larutan ethrel mampu membantu buah untuk menghasilkan etilen langsung dari jaringan tanaman itu sendiri. Semakin tinggi konsentrasi ethrel yang digunakan perubahan warna dan pelunakkan buah semakin cepat, dan pemacuan tersebut mempercepat penurunan kadar pati diiringi dengan peningkatan kadar gula dan kadar asamnya. Ethrel dalam larutan air dapat memicu pemasakan pada buah, semakin tinggi konsentrasi semakin tinggi tingkat pematangan. Etilen yang dilepaskan dari ethrel lebih efektif dalam memicu pematangan buah dalam tiga kultivar mangga daripada mencelupkan buah dalam larutan berair dari ethrel. Buah yang terpapar oleh etilen tersebut matang dengan laju yang lebih cepat dibandingkan bila tanpa etilen. Efeknya pada pematangan buah ditunjukkan oleh peningkatan warna kulit, peningkatan jumlah gula dan penurunan kepadatan daging. Ethrel memiliki kelemahan yaitu harus diterapkan untuk buah dalam larutan air, sehingga dapat meningkatkan biaya dan meningkatkan penyebaran penyakit. Pemasakan buah merupakan perubahan yang terjadi pada tahap akhir perkembangan buah atau merupakan tahap awal penuaan (senescence) pada buah (Mohamed dan Abu Bakar, 2010). Selama perkembangan buah, terjadi perubahan biokimiawi dan fisiologi. Umumnya buah yang masih muda berwarna hijau karena memiliki kloroplas sehingga dapat melakukan fotosintesis, tetapi sebagian besar kebutuhan karbohidrat. Pemasakan buah juga merupakan proses yang kompleks dan terprogram secara genetik diawali dengan perubahan warna, tekstur, aroma, dan rasa (flavour) (Sinay, 2008). Kecepatan pemasakan buah terjadi karena zat tumbuh mendorong pemecahan tepung dan penimbunan gula (Kusumo, 1990). Proses pemecahan tepung dan penimbunan gula merupakan proses pemasakan buah yang ditandai dengan terjadinya perubahan warna, tekstur buah dan bau pada buah. Tanda kematangan pertama pada kebanyakan buah adalah hilangnya warna hijau. Kandungan klorofil buah yang sedang masak lambat laut berkurang. Saat terjadi klimaterik, klorofilase bertanggung jawab atas terjadinya penguraian
klorofil. Penguraian hidrolitik klorofilase yang memecah klorofil menjadi bagian vital dan inti porfirin yang masih utuh, maka klorofilida yang bersangkutan tidak akan mengakibatkan perubahan warna. Bagian profirin pada molekul klorofil dapat mengalami oksidasi atau saturasi, sehingga warna akan hilang. Lunaknya buah disebabkan oleh adanya perombakan photopektin yang tidak larut. Pematangan biasanya meningkatkan jumlah gula-gula sederhana yang memberi rasa manis (Pantastico, 1986). Menurut Noor (2007), ciri buah pisang yang baik selama proses pemasakan buah antara lain tekstur lunak, aroma tercium kuat, rasa manis, warna kuning, kadar pati dan gula. Tekstur buah ditentukan oleh senyawa-senyawa pektin dan selulosa. Selama pemasakan buah menjadi lunak karena menurunnya jumlah senyawa dari pektin dan selulosa. Selama itu jumlah protopektin yang tidak larut berkurang sedang jumlah pektin yang larut menjadi bertambah. Rasa manis setelah buah masak, ditentukan oleh adanya gula hasil degradasi pati yang menjadi gula yang lebih sederhana yaitu sukrosa, glukosa dan fruktosa. Daging buah yang masih mentah memiliki rasa sepet yang disebabkan oleh senyawa tanin. Aroma yang khas pada buah pisang disebabkan terbentuknya senyawa kompleks dari senyawa yang mudah menguap dan beberapa minyak esensial yang ada. Faktor
yang
mempengaruhi
aktivitas
gas
etilen.
Adapun
yang
mempengaruhi aktivitas etilen menurut Abidin (1989) yaitu : 1. Suhu Aktivitas pematangan buah akan menurun dengan turunnya suhu ruang penyimpan buah. Contoh pada buah apel yang disimpen pada suhu 3 0C, penggunaan etilen dengan konsentrasi tinggi tidak memberikan pengaruh yang nyata baik pada proses pematangan maupun respirasinya. Suhu tinggi ( >35oC) menyebabkan tidak terjadi pembentukan etilen. Suhu optimum pembentukan etilen (tomat, apel) 32oC sedangkan untuk buah-buahan lain lebih rendah.
2. Luka Mekanis dan Infeksi Pembentukan etilen dapat dirangsang adanya kerusakan mekanis dan infeksi, misalnya memarnya buah karena jatuh dan lecet selama pengangkutan buah, sehingga etilen akan berpusat pada bagian tersebut. 3. Sinar Radioaktif Penggunaan sinar radioaktif dapat merangsang pembentukan etilen. Contoh pada buah yang disinari sinar gamma sebesar 600 krad dapat mempercepat pembentukan etilen, apanila diberikan pada saat pra klimaterik. Akan tetapi apabila pada saat klimaterik penggunaan sinar radiasi ini dapat menghambat produksi etilen. 4. Adanya CO2 dan O2 Bila O2 diturunkan dan CO2 dinaikan maka proses pematangan terhambat. Apabila keadaan anaerob tidak terjadi pembentukan etilen. 5. Interaksi dengan Hormon Auksin Apabila konsentrasi auksin meningkat maka etilen pun meningkat. 6. Tingkat Pematangan Mekanisme pematangan buah oleh etilen diawali dengan sintesis protein pada tingkat pematangan yang normal. Protein disintesis secepatnya dalam proses pematangan. Ethrel atau etilen berperan untuk membantu mempercepat pematangan buah, apabila konsentrasi yang digunakan terlalu rendah maka efek dari ethrel itu sendiri akan rendah sehingga tidak begitu berdampak kepada pematangan buah, karena pematangan buah itu dibantu oleh ethler tersebut. Kerja etilen mampu memecahkan klorofil pada buah yang masih muda hingga mengakibatkan merah atau orange karena klorofil telah tereduksi oleh gas etilen. Akibat kelebihan etilen akan menghalangi pertumbuhan tanaman (menghambat pemanjangan tanaman), menghambat pertumbuhan dan perkembangan akar, daun, batang dan bunga (Andre, 2012). Hormon etilen diperlukan dalam pematangan buah. Kelebihan hormon etilen dapat menyebabkan berakhirnya masa dorman, pembentukan akar adventif, merangsang absisi buah dan daun, merangsang induksi sel kelamin betina pada bunga. Sedangkan kekurangan hormon etilen dapat menyebabkan munculnya pengaruh yang berlawanan dengan auksin dan mendorong atau
menghambat pertumbuhan dan perkembangan akar, batang, daun dan bunga (Ting, 1982).
IV. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan Berdasarkan hasil dan pembahasan dapat di simpulkan bahwa: 1. Zat pengatur tumbuh jenis ethrel merupakan salah satu hormon etilen sintetis dalam bentuk cairan yang mampu mempercepat pemasakan buah. 2. Selama proses pematangan terjadi perubahan warna, tekstur, aroma dan rasa. 3. Semakin tinggi konsentrasi etilen maka makin cepat proses pematangan buah tertentu.
B. Saran Seharusnya setiap kali acara praktikum, harusnya praktikum dikasih kertas yang nantinya digunakan untuk mencatat data.
DAFTAR REFERENSI
Abidin, Z. 1989. Dasar-dasar Pengetahuan Tentang Zat Pengatur Tumbuh. Penerbit Angkasa: Bandung. Ahmadi., N.R, Mangunwidjaja., D, Suparno., O dan Iswanti., D. 2011. Pengaruh Tingkat Kematangan Buah Terhadap Aktivitas Larvasida dan Sifat FisikoKimia Minyak Kamandrah (Croton Tiglium L.). Jurnal Litri, 17(4):163168. Anderson J. W dan Beardall. 1991. Molecular Activities of Plant Cell An Introduction to Plant Biochemistry, Oxford. Blackwell Scientific Publication: 384. Andre, Veliarry. 2012. Kelebihan dan Kekurangan Hormon pada Tanaman. http://veliarryandre.blogspot.com/2012/09/kelebihan-dan-kekuranganhormon-pada-tanaman.html. Diakses pada tanggal 13 Mei 2014. Hanum, F., M. A. Turigun dan I. M. D. Kaban. Ekstraksi Pektin dari Kulit Buah Pisang Kepok (Musa paradisiaca). Jurnal Teknik Kimia USU: 49-53. Julianti, Eka. 2011. Pengaruh Tingkat Kematangan dan Suhu Penyimpanan Terhadap Mutu Buah Terong Belanda (Cyphomandra betacea). Jurnal Hortikultura Indonesia 2(1):14-20. Kartasapoetra, A. G. 1994. Teknologi Penanganan Pasca Panen. Rineka Cipta: Jakarta. Kusumo, S. 1990. Zat Pengatur Tumbuh Tanaman. CV Yasaguna: Bogor. Mohamed, N. I. A and Abu Bakar, A.A.G. 2010. Effect of ethrel in aqueous solution and ethylene released from ethrel on guava fruit ripening. Agriculture And Biology Journal Of North America, 1(3) : 232-237. Mworia, E. G., Takashi Y., Nadiah S., Chisato O., William O. A., Naoki Y., Daigo A., Koichiro U., Ryohei N dan Yasutaka K. 2011. Lowtemperature-modulated Fruit Ripening is Independent of Ethylene in ‘Sanuki Gold’ kiwifruit. Agric. Biol. J. N. Am., 1(3): 232-237. Noor, Z. 2007. Perilaku Selulase Buah Pisang Dalam Penyimpanan Udara Termodifikasi. Seminar Nasional Teknologi, Yogyakarta. Pantastico. 1986. Fisiologi Pasca Panen. Gajah Mada University Press: Yogyakarta.
Rumahlewang, W. dan H. R. D. Amanupunyo. 2012. Patogenesitas Collectricum musae Penyebab penyakit Antraknosa Pada Beberapa Varietas Buah Pisang. Agrologia, 1(1): 76-81. Sinay, M. 2008. Kontrol Pemasakan Buah Tomat Menggunakan RNA Antisense. UGM Press: Yogyakarta. Satuhu. 1995. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. ITB: Bandung. Wills, R. A. H., T. H. Lee, D. Graham, W. B. McGlasson and G.C. Hall. 1981. Postharvest An Introduction to the Physiology and Handding of Fruit Vegetables. New South Wales Univercity Press: Sidney. Ting, I.P. 1982. Plant Physiology. Addison Wesley Publishing Company Inc: London.
