Fisiologi Pasca Panen

Beberapa ciri yang membedakan antara bahan baku agroindustri dengan bahan baku industri lain antara lain :

bahan baku agroindustri bersifat musiman, bulky/voluminous/menghabiskan banyak

tempat, sangat dipengaruhi oleh keadaan

perpolitikan dan pemerintahan, serta bersifat mudah rusak atau perishable.

Pendahuluan

Salah satu hal yang menyebabkan bahan hasil pertanian mudah rusak adalah karena adanya proses fisiologis lanjutan.

Setelah dipanen, bahan pertanian dapat dikatakan masih “hidup”, karena masih melakukan beberapa metabolisme dalam bahan tersebut. Sebut saja proses respirasi lanjutan dan transpirasi.

Proses metabolisme tersebut yang kemudian dapat menyebabkan bahan hasil pertanian mudah rusak dan tidak dapat bertahan dalam jangka waktu yang lama

Pada umumnya tahap-tahap proses pertumbuhan atau kehidupan meliputi pembelahan sel, pembesaran sel, pendewasaan sel (maturation), pematangan (ripening), kelayuan (senescence) dan pembusukan (deterioration).

Proses pembelahan sel berlangsung segera setelah terjadinya pembuahan kemudian diikuti dengan pembesaran atau pengembangan sel sampai mencapai volume maksimum.

PERUBAHAN FISIOLOGIS PASCAPANEN

Pematangan diartikan sebagai perwujudan dari mulainya proses kelayuan dimana organisasi antar sel menjadi terganggu. Gangguan ini merupakan pelopor dari kegiatan hidrolisa substrat oleh campuran enzim-enzim yang ada di dalamnya.

Selama proses hidrolisa terjadi pemecahan khlorofil, pati, pectin dan tannin. Dan hasil pemecahan senyawa-senyawa tersebut akan terbentuk bahan-bahan seperti etilen, pigmen, flavor, energi dan polipeptida.

a. Pematangan.

Pematangan dapat pula diartikan sebagai suatu fase akhir proses penguraian substrat dan merupakan suatu proses yang dibutuhkan oleh bahan untuk mensistesis enzim-enzim yang spesifik yang diantaranya akan digunakan dalam proses kelayuan.

Selama proses pematangan terjadi perubahan-perubahan warna dari hijau menjadi kuning atau merah, rasa dari asam menjadi manis, tekstur menjadi lebih lunak, terbentuknya vitamin-vitamin, dan timbulnya aroma yang khas karena terbentuknya senyawa-senyawa volatile.

Perubahan-perubahan buah selama pematangan dapat dilihat dalam hal warna, kekerasan (tekstur), citarasa dan flavor, yang menyebabkan terjadinya perubahan komposisi kimia bahan.

Berubahnya warna dapat disebabkan oleh 2 faktor yaitu proses degradasi maupun proses sintesis dari pigmen yang terdapat dalam buah.

Pelunakan buah dapat disebabkan oleh terjadinya pemecahan protopektin menjadi pectin, maupun karena terjadinya hidrolisis pati atau lemak, dan mungkin juga lignin.

Pematangan akan menyebabkan naiknya kadar gula sederhana untuk memberikan rasa manis, penurunan kadar asam organic dan senyawa fenolik untuk mengurangi rasa asam dan sepat serta kenaikan produksi zat volatile untuk memberikan flavor karakteristik buah.

Tekanan turgor sel selalu berubah selama proses perkembangan dan pematangan. Perubahan ini umumnya disebabkan karena komposisi dinding sel berubah. Adanya perubahan ini mempengaruhi kekerasan buah, bila buah matang.

Kelayuan adalah suatu tahap normal yang selalu terjadi dalam siklus kehidupan tanaman.

Dapat pula diartikan sebagai suatu tahap kelayuan buah –buahan yang terjadi setelah proses pematangan, akan tetapi kelayuan (senescence) dapat pula terjadi tanpa melalui tahap pematangan, yaitu bila terjadi suatu kerusakan pada buah-buahan tersebut.

Kelayuan (Senescence)

“Senescence” merupakan hasil perubahan-perubahan yang terjadi dalam sel, dinding menjadi lebih tipis, degradasi mitokondria, khlorofil menghilang, kandungan protein menurun, kegiatan pernafasan dan fotosintesa menurun dan sifat permeabilitas membran sel juga berubah.

Gejala-gejala kelayuan pada tanaman ditandai dengan menguningnya daun, perontokan daun, buah, dan bagian bunga, pematangan buah, serta pengurangan daya tahan terhadap penyakit. Beberapa hormon yang berperan mempengaruhi proses senescence adalah auksin, etilen, giberellin, asam absisat dan sitokinin.

Auksin berperanan dalam sintesa etilen, makin tinggi auksin maka jumlah etilen yang disintesa makin banyak. Secara langsung auksin dapat menghambat terjadinya senescence, hilangnya auksin dapat menyebabkan terjadinya senescence.

Hormon giberellin yang bekerja secara spesifik pada tanaman yaitu dapat menghambat terjadinya pematangan, yang berarti dapat menghambat terjadinya senescence.

Pemberian asam absisat mempercepat proses penuaan pada buah-buahan yang telah dipetik dari tanamannya, namun peranannya dalam senescence belum diketahui secara pasti. Hormon sitokinin dapat menghambat terjadinya senescence. Banyak tanaman yang peka terhadap hormon sitokinin, sedangkan hormon etilen dapat mempercepat proses senescence

Pada waktu masih berada ditanaman, buah-buahan melangsungkan proses kehidupannya dengan cara melakukan pernafasan (respirasi), ternyata setelah dipanen buah-buahan juga masih melangsungkan proses respirasi.

Respirasi adalah proses biologis dimana oksigen diserap untuk digunakan pada proses pembakaran yang menghasilkan energi dan diikuti pengeluaran sisa pembakaran dalam bentuk CO2 dan air, sebagai contoh adalah sebagai berikut : C6H12O6 + 6 O2 CO2 + 6 H2O + Energi

RESPIRASI

Apabila persediaan oksigen berkurang maka buah-buahan cenderung untuk melakukan fermentasi untuk memenuhi kebutuhan enersinya.

Senyawa organic yang biasa digunakan dalam proses fermentasi pada umumnya adalah glukosa yang menghasilkan beberapa bahan lain seperti aldehida, alcohol, dan asam.

Bila buah melakukan fermentasi, maka energi yang diperoleh lebih sedikit per satuan substrat dibandingkan dengan cara pernafasan (respirasi). Oleh karena itu bila buah melakukan fermentasi untuk memenuhi kebutuhan energinya, diperlukan substrat (glukosa) lebih banyak sehingga dalam waktu yang singkat persediaan sustrat akan habis dan akhirnya buah tersebut akan mati atau busuk.

Faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi dapat disebabkan atas dua :

1. Factor internal (dari dalam bahan) seperti tingkat perkembangan organ; komposisi kimia jaringan; ukuran produk; adanya pelapisan alami pada permukaan kulitnya dan jenis jaringan

2. Factor eksternal (dari luar lingkungan di sekeliling bahan) seperti suhu; penggunaan etilen; ketersediaan oksigen; karbon dioksida; terdapatnya senyawa pengatur pertumbuhan; dan adanya luka pada buah.

Kecepatan respirasi sangat berpengaruh terhadap kecepatan perubahan beberapa aktivitas dan senyawa kimia yang ada pada jaringan sayur dan buah, maka hal tersebut juga berpengaruh terhadap daya simpan buah dan sayur selama penanganan pascapanen.

Semakin tinggi panas respirasi yang dinyatakan dalam (Btu/ton/24jam) semakin cepat produk sayur dan buah mengalami pematangan dan pembusukan.

KECEPATAN RESPIRASI

KomoditiSuhu Pemyimpanan (oF)

Kelembaban Relatif (%)

Lama Simpan (Prakiraan)

Panas Respirasi (Btu/ton/24 jam)

Apel 30-32 85-90 1.500-12.380

Kacang hijau 45 85-90 8-10 hari 6.160-52.950

Brocoli 32 90-95 7-10 hari 7.450-100.000

Kubis 32 90-95 3-4 bulan 1.200-6.120Wortel 32 90-95 4-5 bulan 2.130-8.080Seledri 31-32 90-95 2-4 bulan 1.620-14.150

Jagung manis 31-32 85-90 4-8 hari 6.560-61.950

Mentimun 45-50 90-95 10-14 hari 1.690-10.460

Buah anggur 32-50 85-90 4-8 minggu 950-6.840

Lemon 32,55-58 85-90 1-4 bulan 900-5.490Lettuce 32 90-95 3-4 minggu 11.320-45.980

Semangka 36-40 85-90 2-3 minggu 6.160-58.000

Bawang merah 32 70-75 6-8 minggu 1.100-4.180

Jeruk 32-34 85-90 8-12 minggu 1.030-9.200

Bayam 32 90-95 10-14 hari 4.860-38.000

Strawberi segar 31-32 85-90 7-10 hari 3.800-46.400

Ubi jalar 55-60 90-95 4-6 bulan 2.440-6.300Tomat hijau matang

55-7032

85-9085-90

2-5 minggu7 hari

580-6.2301.020-5.640

Kecepatan Respirasi Beberapa Jenis Sayur dan Buah pada Berbagai Suhu Penyimpanan

Pengaruh suhu sangat tinggi terhadap kecepatan respirasi, semakin tinggi suhu penyimpanan semakin tinggi kecepatan respirasi. Oleh sebab itu pada penyimpanan suhu rendah akan menyebabkan kecepatan respirasi semakin rendah dan kecepatan pematangan juga rendah. Hal tersebut akan menyebabkan lama simpan buah pascanen akan semakin lama

Laju respirasi sering digunakan sebagai indeks masa simpan, yaitu yang laju respirasinya tinggi masa simpannya pendek, sebaliknya yang laju respirasinya rendah maka lama simpannya semakin tinggi.

Komoditi

Suhu Penyimpanan

0oC (32oF) 4,4oC (40oF) 16oC (60oF)

Apel 500-900 1.100-1.600 3.000-6.800

Kacang (snap) 4.400 7.700 20.500

Kubis 3.000 4.700 12.600

Wortel 4.300 8.700

Seledri 1.600 2.400 8.200

Jagung manis 17.100 35.800

Bawang merah 4.200 6.200 19.600

Jeruk (orange) 400-1.100 800-1.600 2.800-5.200

Pear 700-1.500 1.100-2.200 3.300-13.200

Kentang 1.300 2.600

Bayam 10.100 39.300

Strawberi 2.700-3.900

3.600-7.300 15.600-20.300

Tomat hijauMatang

1.5403.100

4.5005.900

Panas Respirasi Sayur dan Buah pada Berbagai Suhu Penyimpanan (Btu/ton/24 jam)

Klimakterik didefinisikan sebagai suatu fase yang kritis dalam kehidupan buah, dan selamanya terjadinya proses ini banyak sekali perubahan yang berlangsung.

Disamping itu juga dapat diartikan sebagai suatu keadaan “autosimulation” dari dalam buah sehingga buah menjadi matang yang disertai dengan adanya peningkatan proses respirasi.

Selain itu klimakterik dapat diartikan sebagai suatu masa peralihan proses pertumbuhan menjadi layu.

A. Klimakterik

Dari semua pengertian tersebut dapat disimpulkan bahwa klimakterik adalah suatu periode mendadak yang unik bagi buah-buahan tertentu dimana selama proses itu terjadi serangkaian perubahan biologis yang diawali dengan proses pembuatan etilen. Proses ini ditandai dengan mulainya proses pematangan.

Contoh buah klimaterik : mangga, pisang, apel

Non-klimakterik didefinisikan sebagai kelompok buah-buahan yang selama proses pematangan tidak terjadi lonjakan drastis kecepatan respirasi, sehingga karena tidak terjadi percepatan kecepatan respirasi maka memungkinkan daya simpan produk lebih lama. Buah-buahan yang tidak pernah mengalami periode tersebut digolongkan ke dalam golongan non klimakterik seperti semangka; jeruk; nanas; dan anggur.

B. Non-klimakterik

Etilen merupakan senyawa hidrokarbon tidak jenuh pada suhu ruang berbentuk gas, dapat dihasilkan oleh jaringan tanaman hidup pada waktu tertentu. Etilen dapat menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan yang penting dalam proses pertumbuhan dan pematangan hasil pertanian.

Etilen dalam kehidupan tanaman dapat digolongkan sebagai hormon yang aktif dalam proses pematangan. Disebut hormon karena dapat memenuhi criteria sebagai hormon tanaman, bersifat mobil (mudah bergerak) dalam jaringan tanaman dan merupakan senyawa organic.

Peranan Etilen Pada Proses Pematangan Buah-Buahan

Etilen disamping dapat memulai proses klimakterik, juga dapat mempercepat terjadinya klimakterik

Misalnya pada buah alpukad yang disimpan dalam udara biasa akan matang setelah 11 hari, tetapi apabila disimpan pada udara yang mengandung etilen 10 ppm etilen selama 24 jam, maka buah alpukad akan matang selama 6 hari penyimpanan.

Pada buah-buahan non klimakterik, penambahan etilen dalam konsentrasi tinggi akan menyebabkan terjadinya klimakterik pada buah tersebut, seperti pada jeruk.

A. Prapendinginan Istilah tersebut berasal dari precooling yang dapat diartikan

sebagai pemindahan panas respirasi atau panas lapangan dari sekitar buah-buahan dan sayur-sayuran segar selama pemasaran atau sebelum pengolahan lanjutan. Ada beberapa metode precooling , diantaranya adalah :

1). Hidrocooling2). Vacuum cooling3). Pendinginan dengan es4). Precooling dengan udara dingin Pemilihan metode pendinginan tersebut tergantung dari

beberapa pertimbangan, diantaranya meliputi : perishability dari product; kebutuhan produk akan suhu rendah dan fasilitas yang dimiliki.

TEKNOLOGI PENANGANAN PROSES

B. Penurunan Kadar air Teknologi ini banyak digunakan pada produk

biji-bijian (gabah, jagung, kedelai, dan gandum). Selain produk tersebut dapat juga dilakukan terhadap produk ubi-ubian dan lain-lain. Prinsip kerja dari pengeringan bertujuan untuk mengurangi aktivitas kecepatan enzim dalam jaringan sayur dan buah melaui penurunan ketersediaan air (Aw) bagi aktivitas enzim.

Terima kasih