MENGATUR KEMASAKAN BUAH DENGAN MENGGUNAKAN ZAT PENGATUR TUMBUH

Oleh :

Mung Farida B1J013139Anis Khotimah B1J013181Rombongan : VIIKelompok : 1Asisten :

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN II

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS BIOLOGIPURWOKERTO

2015

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Proses pemasakan buah 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 (Sumadi et al., 2010).

Menurut Abidin (1982), etilen merupakan hormon tumbuh yang dalam keadaan

normal berbentuk gas serta mempunyai struktur kimia yang sangat sederhana, yaitu yang

terdiri dari 2 atom Carbon dan 4 atom hydrogen. Etilen digolongkan sebagai hormon yang

aktif dalam proses pematangan. Menurut Wareing dan Philips (1981) ada dua hipotesa

tentang hubungan antara etilen dan pematangan buah. Hipotesa pertama, 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. Hipotesa kedua, pematangan di artikan 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.

Jumlah atau kandungan etilen pada tiap buah tidaklah sama selama proses

pematangan. Etilen pada banyak macam buah hanya sedikit dihasilkan sampai tepat

sebelum terjadi klimaterik respirasi yang mengisyaratkan dimulainya pemasakan, yaitu

ketika kandungan gas ini diruang udara antara sel meningkat tajam dari jumlah hampir tak

terlacak sampai sekitar 0,1-1µl per liter. Konsntrasi ini umumnya memacu pemasakan buah

berdaging dan tak berdaging, yang menunjukkan klimaterik respirasinya, yaitu jika buah-

buahan tersebut cukup berkembang untuk dapat menerima gas etilen (Salisbury dan Ross,

1991).

B. Tujuan

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi zat pengatur tumbuh yang

mampu mempercepat kemasakan buah.

I. TINJAUAN PUSTAKA

Etilen merupakan fitohormon berbentuk gas yang mudah menguap yang

menyebabkan pemasakan buah lebih cepat. semua bagian dari tumbuhan spermatophyta

menghasilkan etilen. hormon ini mempunyai fungsi menghambat perpanjangan akar dan

batang dan bertangggung jawab terhadap pematangan buah. Struktur kimia ethylene

sangat sederhana yaitu terdiri dari 2 atom karbon dan 4 atom hidrogen seperti gambar di

bawah ini :

Pematangan adalah permulaan proses kelayuan ,organisasi sel terganggu, dimana

enzim bercampur, sehingga terjadi hidrolisa, yaitu pemecahan klorofil, pati, pektin dan

tanin, membentuk: etilen, pigmen, flavor, energi dan polipeptida, sedangkan pematangan

buah menurut setiawati dan deswaty, 2007 merupakan suatu variasi dari proses penuaan

yang melibatkan perubahan amilum menjadi glukosa, pelunakan dinding-dinding sel, atau

perusakan membran sel yang berakibat pada hilangnya cairan sel sehingga jaringan

mengering. Pematangan buah distimulasi oleh gas etilen yang berdifusi kedalam ruang-

ruang antar sel buah. Gas tersebut dapat berdifusi melalui udara dari satu buah ke buah

lainnya. Buah akan lebih matang dengan cepat jika disimpan yang menyebabkan gas etilen

terakumulasi. Gas etilen dapat berinteraksi dengan fitohormon lainnya untuk memicu

respon pertumbuhan yang spesifik, misalnya interaksi antara etilen dan ABA dapat

mengkontrol kerontokan daun, interaksi etilen dan auksin akan memicu inisiasi

pembuangan , atau interaksi etilen dan giberelin dapat mengkontrol rasio bunga jantan dan

bunga betina pada tummbuhan satu rumah (monoecus).

Buah pisang mempunyai sifat yang mudah rusak setelah panen. Hal ini merupakan

salah satu kendala dalam penyediaan buah pisang dengan mutu prima kepada konsumen.

Buah pisang Barangan merupakan buah klimakterik Penyimpanan pada suhu kamar dan

udara yang lembab dapat mempercepat proses respirasi dan meningkatkan kehilangan

hasil. Sifat ini perlu diantisipasi, mengingat dalam distribusi pemasaran dibutuhkan masa

simpan minimal 3 minggu hingga lebih dari 1 bulan (Napitupulu,2013).

Mekanisme penyerapan atau pengikatan etilen yang dihasilkan buah-buahan

terjadi karena KMnO 4sebagai pengoksida dapat bereaksi atau mengikat etilen dengan

memecah ikatan rangkap yang ada pada senyawa etilen menjadi bentuk etilen glikol dan

mangan dioksida (Abeles et al.1992). Asam askorbat merupakan oxygen scavenger yang

mampu menyerap O2 di dalam kemasan dan dianggap paling aman untuk digunakan. Pada

prinsipnya, reaksi yang terjadi ialah asam L-askorbat dioksidasi menjadi asam dehidro L-

askorbat dengan bantuan enzim oksidase atau peroksidase (Vermeiren et al. 1999). Reaksi

ini menunjukkan bahwa keberadaan asam L-askorbat aktif dan O2 di dalam kemasan

menurun karena digunakan untuk mengoksidasi asam L-askorbat, berkurangnya O2

menyebabkan proses respirasi pada buah berjalan lambat, sehingga akan memperpanjang

masa simpan. Selain sebagai pengikat dan pereduksi O2, asam askorbat juga dapat

berfungsi sebagai antioksidan, pro antioksidan, dan pengikat logam di dalam sel hidup

(Barus 2009). Penurunan konsentrasi O2 dengan aplikasi asam askorbat atau sebaliknya,

terjadi peningkatan konsentrasi CO 2. Peningkatan CO2 yang berlebih dapat memicu

fermentasi pada pengemasan buah-buahan. Aplikasi Ca(OH)2 merupakan salah satu

alternatif untuk mengikat CO2 yang ada dalam wadah kemasan, dengan reaksi sebagai

berikut : Ca(OH)2+ CO2 CaCO3+ H2O. Teknik pengurangan CO2 pada aliran biogas

diaplikasikan menggunakan larutan Ca(OH)2 (Masyhuri et al. 2012). Penundaan

kematangan pada buah pisang dengan aplikasi penyerap etilen telah banyak dilaporkan

(Scott et al.1970, Satyan, et al. 1992, Sjaifullah et al.1992, Napitupulu 2009), tetapi belum

tersedia informasi dalam upaya memperpanjang daya simpan buah pisang dengan

beberapa bahan penundaan kematangan seperti penyerap etilen dipadukan dengan

penyerap oksigen dan karbondioksida dikemas dalam plastik PE densitas rendah.

Proses pematangan diartikan sebagai suatu fase akhir dari proses penguraian

substrat dan merupakan suatu proses yang dibutuhkan oleh bahan untuk mensintesis

enzim-enzim yang spesifik yang diantaranya digunakan dalam proses kelayuan.

Perubahan yang secara umum mudah diamati dalam proses pematangan ini diantaranya

berubahnya warna kulit yang tadinya berwarna menjadi semakin terang, buah yang

tadinya bercita rasa asam menjadi manis, tekstur yang tadinya keras menjadi lunak,

serta timbulnya aroma khas karena terbentuknya senyawa-senyawa volatil atau

senyawa-senyawa yang mudah

menguap. Selain mengalami pematangan, setelah pemanenan buah-buahan pun

mengalami laju respirasi.

Laju respirasi lebih cepat jika suhu penyimpanan tinggi, umur panen muda,

ukuran buah lebih besar, adanya luka pada buah dan kandungan gula awal yang

tinggi pada produk (Winarno dan Aman, 1981). Metode yang umum digunakan untuk

menurunkan laju respirasi buah-buahan segar adalah pengontrolan suhu ruang

penyimpanan. Pengontrolan suhu untuk mengendalikan laju respirasi produk hasil

pertanian sangat penting artinya dalam usaha memperpanjang umur simpan produk

tersebut. Metode yang umum digunakan adalah penyimpanan dengan pendinginan

karena sederhana dan efektif. Menurut Broto (2003), prinsip penyimpanan dengan

pendinginan adalah mendinginkan lingkungan secara mekanis dengan penguapan gas

cair bertekanan (refrigerant) dalam sistem tertutup.

II. MATERI DAN METODE

A. Materi

Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah beker glass, koran

Bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini larutan Ethrel (100,200,300 ppa)

B. Metode

Cara kerja dalam praktikum kali ini :

1. Disiapkan 2 buah pisang yang masih belum masak dan matang.

2. Disiapkan larutan Ethrel dengan konsentrasi 300,600 dan 900 ppm.

3. Dicelupkan salah satu pisang tersebut ke larutan konsentrasi ethrell 300 untuk

kelompok 1. Selama 5 menit (yang dicelupkan sebagai buah perlakuan dan yang

tidak sebagai kontrol).

4. Dibungkus pisang tersebut dengan menggunakan koran.

5. Diamati kurang lebih 5-7 hari. Dicatat perubahan yang terjadi pada buah tersebut.

HASIL DAN PEMBAHASANA. Hasil

Tabel 4.1 Data Pemasakan Buah

No Perubahan yang

terjadi

Konsentrasi

0 ppm 300 ppm 600 ppm 900 ppm

1 Warna ++ +++

2 Rasa +++ ++

3 Tekstur +++ +++

Interpretasi:

+ : perubahan buah cukup baik

++ : perubahan buah baik

+++ : perubahan buah baik sekali

b. Pembahasan

Zat pengatur tumbuh atau etilen yang digunakan saat praktikum adalah 0 ppm

(sebagai kontrol), 300 ppm, 600 ppm dan 900 ppm. Berdasarkan pengamatan hasil

menunjukkan bahwa pisang yang diberi etilen lebih cepat matang dibandingkan pisang

kontrol. Pisang yang diberi etilen lebih cepat menunjukkan perubahan aroma, tekstur dan

warna yang dijadikan sebagai indikator, namun perubahan rasa menunjukan yang tidak di

beri etilen terasa lebih manis dari pada yang diberi etilen. Hal tidak tersebut sesuai dengan

Abidin (1985) yang menyatakan bahwa semakin tinggi konsentrasi etilen yang diberikan

maka buah akan cepat matang. Umumnya, buah akan masak dengan optimal pada keadaan

jumlah etilen 400-800 ppm. Pemasakan buah terlihat dengan adanya buah yang menjadi

lunak. Kusumo (1990) yang menyatakan bahwa proses pemecahan tepung dan

penimbunan gula yang terjadi merupakan proses pemasakan buah dimana ditandai dengan

terjadinya perubahan warna, tekstur buah dan bau pada buah atau terjadinya pemasakan

buah. Kecepatan pemasakan buah disebabkan zat pengatur tumbuh mendorong

pemecahan tepung dan penimbunan gula.

Tingkat warna merupakan indikasi dari komposisi komponen di dalam pisang.

Magnesium merupakan komponen penting dari klorofil sehingga pisang mentah memiliki

nilai lebih tinggi untuk magnesium. Hasil pematangan dari pigmen hijau pada pisang

mentah diubah menjadi karotenoid dalam pisang matang, karena adanya kandungan seng

sebagai komponen dari karotenoid. Hal ini bisa terjadi karena terjadi pembentukan oleh

ikatan kovalen non-enzimatik dengan klorofil sehingga terjadi perubahan warna adanya

konversi dari pigmen pisang mentah ke karotenoid menjadi pisang matang (Adeyemi,

2009).

Menjadi lunaknya buah disebabkan oleh perombakan propektin yang tidak larut

menjadi pektin yang larut, atau hidrolisis zat pati (seperti buah waluh) atau lemak (pada

adpokat). Perubahan komponen-komponen buah ini diatur oleh enzim-enzim antara lain

enzim hidroltik, poligalakturokinase, metil asetate, selullose. Flavour adalah suatu yang

halus dan rumit yang ditangkap indera yang merupakan kombinasi rasa (manis, asam,

sepet), bau (zat-zat atsiri) dan terasanya pada lidah. Pemasakan biasanya meningkatkan

jumlah gula-gula sederhana yang memberi rasa manis, penurunan asam-asam organik dan

senyawa-senyawa fenolik yang mengurangi rasa sepet dan masam, dan kenaikan zat-zat

atsiri yang memberi flavour khas pada buah (Isbandi, 1983).

Proses pematangan buah meliputi dua proses, yaitu etilen mempengaruhi

permeabilitas membran. Hal ini menyebabkan daya permeabilitas menjadi lebih besar.

Selain itu, kandungan protein meningkat karena etilen telah merangsang sintesis protein.

Protein yang terbentuk terlibat dalam proses pematangan buah karena akan meningkatkan

enzim yang menyebabkan respirasi klimaterik (Wereing et al., 1970). Mekanisme kerja

etilen dalam prosesnya diperlukan beberapa hal yang harus diperhatikan yaitu jangka

waktu yang diperlukan bagi etilen untuk menyelesaikan proses pematangan, etilen

mempunyai sifat-sifat yang sangat unik di dalam proses pematangan buah dan dalam

bagian tanaman lainnya, terdapat rangsangan terhadap aktivitas fisiologis dalam

konsentrasi yang sangat rendah dan sensitivitas jaringan tanaman terhadap etilen yang

konsentrasinya sangat rendah yang bervariasi sesuai dengan umurnya (Abidin,1985).

Mekanisme kerja etilen dalam hunungannya dengan permeabilitas sel ialah karena

etilen adalah senyawa yang larut di dalam lemak sedangkan memban dari sel terdiri dari

senyawa lemak. Oleh karena itu etilen dapat larut dan menembus ke dalam membran

mitokondria. Apabila mitokondria pada fase pra klimakterik diekraksi kemdian

ditambah etilen, ternyata terjadi pengembangan volume yang akan meningkatkan

permeablitas sel sehingga bahan-bahan dari luar mitokondria akan dapat masuk. Dengan

perubahan-perubahan permeabilitas sel akan memungkinkan interaksi yang lebih besar

antara substrat buah dengan enzim-enzim pematangan. Dengan kata lain etilen dapat

menginduksi perubahan permeabilitas membran mitokondria, jadi memberikan

kesempatan perpindahan ATP dan oleh sebab itu mendorong berlangsungnya klimakterik

dan juga berbagai reaksi sintesa lainnnya (Tranggono, 1989).

Selama produksi etilen berlangsung bersamaan dengan kenaikan klimakterik proses

penuaan buah, maka kedua proses tersebut saling berkaitan satu sama lain. Namun

demikian, ada kemungkinan terdapatnya proses penghambatan pada salah satu dari dua

proses tersebut tanpa mempengaruhi proses lainnya. Produksi etilen juga dipengaruhi oleh

faktor suhu dan oksigen. Suhu rendah maupun suhu tinggi dapat menekan produksi

etilen. Pada kadar oksigen di bawah sekitar 2 % tidak terbentuk etilen, Pada 400C

produk etilen dapat dihentikan, sementara itu proses respirasi masih tetap aktif. Hal ini

menunjukkan bahawa produksi etilen dapat dihambat dengan tanpa mempengaruhi

kecepatan laju respirasi, sedangkan proses sebaliknya adalah tidak mungkin (Tranggono,

1989). Etilen selain dapat memulai klimakterik, juga dapat mempercepat terjadinya

klimakterik terutama pada buahbuahan yang mempunyai pola respirasi klimakterik.

Sedangkan pada buah-buahan yang tergolong non klimakterik dengan penambahan

etilen pada konsentrasi tinggi akan menyebabkan perubahan pola respirasi.

Buah dapat dibagi menjadi dua perilaku pematangan yang berbeda ,klimakterik

dan jenis non - klimakterik . buah klimakterik seperti pisang dan tomat umumnya

menunjukkan etilena dan respirasi lonjakan selama pematangan tetapi non - klimakterik

buah seperti anggur dan capsicum tidak . Hormon etilen juga mengatur tingkat pematangan

klimakterik buah tapi fungsinya selama pematangan non - klimakterik masih tidak cukup

dipahami ( Aizat et al,. 2013)

Fase selama proses klimaterik adalah fase dimana banyak sekali perubahan yang

berlangsung. Fase-fase pada proses klimaterik meliputi fase peralihan dari proses

pertumbuhan menjadi layu, meningkatnya respirasi tergantung pada jumlah etilen yang

dihasilkan serta meningkatnya sintesis protein dan RNA (Heddy, 1989). Tahap klimaterik

ditandai dengan pecahnya kloroplas menjadi bagian yang lebih kecil, rusaknya retikulum

endoplasmik dan penuhnya sitoplasma dengan pecahan kloroplas sedangkan mitokondria

masih tetap utuh serta terjadi perubahan fisik dan kimia pada buah seperti perubahan

tekanan turgor sel karena berubahnya komposisi dinding sel, perubahan zat pati, protein,

warna senyawa turunan fenol dan asam-asam organik (Frenkel et al., 1968). Disimpulkan

bahwa klimaterik adalah suatu periode mendadak yang unik bagi buah tertentu dimana

selama proses itu terjadi pembuatan etilen disertai dengan dimulainya proses pematangan

buah, buah menunjukkan peningkatan CO2 yang mendadak selama pematangan buah,

sehingga disebut buah klimaterik. Apabila pola respirasi berbeda karena setelah CO2

dihasilkan tidak meningkat tetapi turun secara perlahan, buah tersebut digolongkan non-

klimaterik (Zimmermar,1961).

Menurut Abidin (1982), etilen merupakan hormon tumbuh yang dalam keadaan

normal berbentuk gas serta mempunyai struktur kimia yang sangat sederhana, yaitu yang

terdiri dari 2 atom Carbon dan 4 atom hydrogen. Etilen digolongkan sebagai hormon yang

aktif dalam proses pematangan. Praktikum kali ini menggunakan larutan etilen sintetik yaitu

ethrel. Ethrel/ethepon adalah suatu larutan yang megandung bahan aktif 2 chloro ethyl

phosporic acid yang dapat menghasilkan etilen secara langsung pada jaringan tanaman.

Kematangan buah akan dipercepat dengan timbulnya etilen (Suyanti dan Ahmad Supriyadi,

2008). Menurut Winarno (1979) dan Wareing dan Philips (1981) ada dua hipotesa tentang

hubungan antara etilen dan pematangan buah. Hipotesa pertama, 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.

Hipotesa kedua, pematangan di artikan 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.

Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi pemasakan dan pematangan adalah

respirasi dan produksi etilen. Buah yang tergolong klimakterik akan menunjukkan

peningkatan CO2 sehingga akan terjadi proses pemasakan atau pematangan. Buah

klimakterik akan menghasilkan produksi etilen yang lebih banyak dibandingkan dengan

produksi buah non klimakterik. Buah non klimakterik akan menurunkan produksi CO2.

Faktor yang mempengaruhi kecepatan respirasi digolongkan menjadi 2 faktor yaitu faktor

internal dan faktor eksternal. Faktor internal terdiri dari tingkat perkembangan, komposisi

kimia jaringan, ukuran produk, lapisan alami dan jenis jaringan. Faktor eksternal terdiri dari

suhu, etilen, ketersediaan oksigen, karbon dioksida, zat pengatur tumbuh dan kerusakan

fisik (Santoso dan Purwoko, 1993).

Yang mempengaruhi aktifitas etilen yaitu:

1. Suhu. Suhu tinggi (>350C) tidak terjadi pembentukan etilen. Suhu optimum

pembentukan etilen (tomat,apel) 320C, sedangkan untuk buah-buahan yang lain

lebih rendah.

2. Luka mekanis dan infeksi. Buah pecah, memar, dimakan dan jadi sarang ulat

3. Sinar radioaktif

4. Adanya O2 dan CO2. Bila O2 diturunkan dan CO2 dinaikkan maka proses pematangan

terhambat. Dan bila keadaan anaerob tidak terjadi pembentukan etilen

5. Interaksi dengan hormon auxin. Apabila konsentrasi auxin meningkat maka etilen

juga akan meningkat

6. Tingkat kematangan

III. SIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan, dapat diambil kesimpulan sebagai

berikut :

1. Zat pengatur tumbuh jenis Etilen dapat mempercepat proses pemasakan buah pisang.

2. Konsentrasi yang dapat memberikan hasil maksimal pada proses pemasakan buah

pisang adalah 900 ppm.

DAFTAR REFRENSI