karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul …

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

KARAKTER FISIOLOGI DAN BIOKIMIA UMBI KIMPUL (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) SELAMA PENYIMPANAN DENGAN

PEMBERIAN ASAM ABSISAT

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Oleh: Ratna Wati

NIM. M0409050

JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2013


commit to user

ii


commit to user

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri

dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar

kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat

yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu

dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar

kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.

Surakarta, Januari 2013

Ratna Wati

NIM. M0409050


commit to user

iv

KARAKTER FISIOLOGI DAN BIOKIMIA UMBI KIMPUL (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) SELAMA PENYIMPANAN DENGAN

PEMBERIAN ASAM ABSISAT

Ratna Wati Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Sebelas Maret, Surakarta

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh dan mengetahui konsentrasi hormon asam absisat (ABA) terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul selama penyimpanan. Rancangan percobaan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 4 perlakuan yaitu tanpa perendaman, perendaman aquades, ABA 10 ppm, dan 20 ppm masing-masing dengan 3 ulangan. Umbi kimpul disimpan selama 45 hari. Pengamatan dilakukan di awal dan akhir penyimpanan. Parameter fisiologi dan biokimia meliputi pertunasan, susut berat, laju respirasi, kadar air, kandungan total fenol, dan gula reduksi. Data dianalisis dengan analisis varian (ANOVA) dan uji lanjut DMRT dengan taraf 5%. Hasil penelitian menunjukkan adanya penurunan persentase pertunasan sebesar 53,33% dengan perlakuan ABA 20 ppm. Perlakuan ABA tidak berpengaruh terhadap penyusutan berat dan penurunan kadar air. Perlakuan ABA dapat menghambat laju respirasi dan peningkatan kandungan gula reduksi. Kata kunci: Xanthosoma sagittifolium, asam absisat, penyimpanan, pertunasan


commit to user

v

PHYSIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL CHARACTERS OF TANNIA TUBERS (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) DURING STORAGE BY

ABSCISIC ACID TREATMENT

Ratna Wati Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences,

Sebelas Maret University, Surakarta

ABSTRACT

This research was conducted to study the effect of abscisic acid (ABA) on the physiological and biochemical characteristics of Tannia tubers during storage. Complete Randomized Design (CRD) with 4 treatments and 3 times replication were used in this study. They were unsoaking group, aquadest soaking group, ABA 10 ppm, and 20 ppm soaking group. Tannia tubers were stored for 45 days at room temperature. Observations were done twice, at the first day and at 45th day of storage. The physiological and biochemical parameters were sprouting, weight loss, respiration rate, water content, total phenolic content, and reducing sugar content. Data were analyzed using analysis of variance (ANOVA) and continued using DMRT at 5% level. The result showed ABA 20 ppm caused sprouting percentage decreased up to 53,33%. ABA had no effect on weight loss and water content. ABA decreased respiration rate and increased reducing sugar content. Keywords: Xanthosoma sagittifolium, abscisic acid, storage, sprouting


commit to user

vi

MOTTO

Jangan tunda sampai besok apa yang bisa engkau kerjakan hari ini

Hadir terlambat memang lebih baik dari pada tidak hadir sama sekali tetapi bila berkali-kali adalah suatu kecerobohan


commit to user

vii

PERSEMBAHAN

Skripsi ini kupersembahkan untuk:

Bapak dan Ibu tercinta yang senantiasa

memberikan dukungan, kasih sayang, dan

.

Sahabat-sahabatku, yang dengan tulus

memberikan dukungan dan bantuan.

Almamater-ku tercinta, Universitas Sebelas

Maret, Surakarta.


commit to user

viii

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmat

serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan

penyusunan skripsi dengan judul Karakter Fisiologi dan Biokimia Umbi Kimpul

(Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) selama Penyimpanan dengan Pemberian

Asam Absisat Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk

memperoleh gelar kesarjanaan Strata 1 (S1) di Jurusan Biologi, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi, penulis

mendapatkan masukan dan dukungan dari berbagai pihak yang sangat membantu

dan bermanfaat dalam penyelesaian skripsi ini. Oleh karena itu, penulis

mengucapkan terima kasih kepada :

Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc (Hons), Ph.D selaku Dekan Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta

yang telah memberikan ijin penelitian untuk keperluan skripsi.

Dr. Agung Budiharjo, M.Si., selaku Ketua Jurusan Biologi, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta

yang telah memberikan ijin dan saran-saran dalam penelitian.

Dra. Endang Anggarwulan, M.Si., selaku Dosen Pembimbing I yang telah

memberikan saran, bimbingan, serta kesabaran dari awal penelitian hingga

terselesaikannya penyusunan skripsi ini.

Siti Lusi Arum Sari, S.Si., M.Biotech., selaku Dosen Pembimbing II yang

telah memberikan bimbingan serta dukungan. Terima kasih juga atas pengetahuan

yang berharga bagi penulis.

Ari Pitoyo, S.Si., M.Sc., selaku Dosen Penelaah I terima kasih atas segala

masukan dan dukungannya selama ini.

Dr. Tetri Widiyani, M.Si., selaku Dosen Penelaah II yang telah

memberikan saran dan dukungan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini.

Tjahjadi Purwoko, S.Si., M.Si., selaku pembimbing akademik yang telah

memberikan arahan selama pelaksanaan studi.


commit to user

ix

Widya Mudyantini, M.Si., terima kasih atas saran dan dukungannya serta

dosen-dosen di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah mendidik dan memberikan

dorongan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Group riset Biomateri Tumbuhan jurusan Biologi yang telah membantu

pendanaan penelitian.

Staf administrasi Jurusan Biologi serta laboran yang telah membantu

kelancaran penelitian ini.

Kepala dan staf Laboratorium Pusat, Sub Laboratorium Biologi

Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan izin penelitian

beserta sarana, prasarana, dan bantuan selama penelitian.

Teman-teman Biologi semua angkatan khususnya angkatan 2009 yang

selalu memberikan motivasi dan dukungan kepada penulis.

Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang

tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam melakukan penelitian hingga

penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu masukan yang

membangun sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat.

Surakarta, Januari 2013

Ratna Wati


commit to user

x

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... ii HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................... iii ABSTRAK ....................................................................................................... iv ABSTRACT ..................................................................................................... v HALAMAN MOTTO ...................................................................................... vi HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... vii KATA PENGANTAR .................................................................................... viii DAFTAR ISI ................................................................................................... x DAFTAR TABEL ........................................................................................... xii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................. 1

A. Latar Belakang Masalah ............................................................ 1 B. Rumusan Masalah ..................................................................... 3 C. Tujuan Penelitian ....................................................................... 3 D. Manfaat Penelitian ..................................................................... 3

BAB II. LANDASAN TEORI ......................................................................... 4

A. Tinjauan Pustaka ....................................................................... 4

1. Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) ................ 4

2. Pertunasan ........................................................................... 9

3. Fenol .................................................................................... 10


commit to user

xi

4. Gula Reduksi ....................................................................... 12

5. Asam Absisat (ABA) .......................................................... 13

B. Kerangka Pemikiran .................................................................. 16 C. Hipotesis ..................................................................................... 17

BAB III. METODE PENELITIAN.................................................................. 18

A. Waktu dan Tempat penelitian ................................................... 18 B. Alat dan Bahan ......................................................................... 18 C. Rancangan Percobaan ............................................................... 19 D. Cara Kerja ................................................................................. 19 E. Analisis Data ............................................................................. 24

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 25

A. Pertunasan ................................................................................. 25 B. Susut Berat ................................................................................. 28 C. Laju Respirasi ............................................................................ 29 D. Kadar Air .................................................................................. 31 E. Kandungan Total Fenol ............................................................ 32 F. Kandungan Gula Reduksi ......................................................... 34

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 36

A. Kesimpulan ............................................................................... 36 B. Saran ......................................................................................... 37

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 38 LAMPIRAN .................................................................................................... 44 RIWAYAT HIDUP PENULIS ........................................................................ 50


commit to user

xii

xii

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1. Kandungan Gizi per 100 gram Umbi Kimpul 9 Tabel 2. Persentase Pertunasan Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari ............................................................................................ 25 Tabel 3. Susut Berat Basah Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari ..... 28 Tabel 4. Perubahan Laju Respirasi Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari ............................................................................................ 30 Tabel 5. Perubahan Kadar Air Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari ............................................................................................ 31 Tabel 6. Kandungan Total Fenol Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari ............................................................................................ 33 Tabel 7. Kandungan Kadar Gula Reduksi Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45

Hari ................................................................................................. 34


commit to user

xiii

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1. Tanaman Kimpul (Xanthosoma sagittifolium) ....................... 6 Gambar 2a. Umbi Kimpul ........................................................................... 7 Gambar 2b. Skema Penampang Melintang Umbi Kimpul ......................... 7 Gambar 3. Jalur Biosintesis Isoprenoid pada Sel Tumbuhan ................... 15 Gambar 4. Kerangka Pemikiran ............................................................... 17 Gambar 5. Grafik Pertunasan Umbi Kimpul selama Penyimpanan .................. 26


commit to user

xiv

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Kurva Standar ...................................................................... 44 Lampiran 2. Analisis Data ........................................................................ 45


commit to user

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Bertambahnya jumlah penduduk Indonesia setiap tahun yaitu 194.754.808

jiwa pada tahun 1995, 206.264.595 jiwa pada tahun 2000, dan naik menjadi

237.641.326 jiwa pada tahun 2010 (Badan Pusat Statistik Republik Indonesia.

2012), menyebabkan kebutuhan bahan pangan semakin meningkat. Peningkatan

kebutuhan ini tidak diimbangi dengan peningkatan produksi tanaman pangan.

Selain karena produksi padi yang rendah, ketergantungan penduduk Indonesia

terhadap padi menyebabkan terhambatnya swasembada pangan. Berdasarkan hal

tersebut, diperlukan usaha diversifikasi bahan pangan non padi-padian.

Umbi-umbian merupakan sumber karbohidrat yang murah, sehingga

mempunyai peran cukup penting dalam ketahanan pangan. Sebagai pangan

sumber karbohidrat pengganti beras, umbi-umbian dapat disajikan dalam menu

sehari-hari. Kelompok umbi-umbian yang berpotensi digunakan sebagai bahan

pangan salah satunya adalah Kimpul (Xanthosoma sagittifolium).

Kimpul mempunyai kandungan karbohidrat yang lebih tinggi yaitu 34,2 g /

100 g dalam umbi mentah (Marinih, 2005), dibandingkan sukun (Artocarpus sp.)

yaitu 28,2 g / 100 g, dan hampir sebanding dengan ubi kayu yaitu 34,7 g / 100 g

(Bantacut, 2010). Tanaman kimpul pertama kali dibudidayakan di daerah tropis di

Amerika Tengah dan Selatan serta di Kepulauan Karibia pada sekitar tahun 1864.

Kemudian orang-orang Spanyol dan Portugis membawa tanaman kimpul ke


commit to user

2

Afrika, Asia, dan pulau-pulau di Lautan Pasifik (Pratiwi, 2003). Hingga saat ini,

kimpul merupakan tanaman yang penting di Afrika Barat dan wilayah Pasifik.

Negara yang sudah memanfaatkan kimpul dan membudidayakan secara luas

adalah Cina, Jepang, dan India (Kusumo dkk., 2002). Di Indonesia, jenis umbi-

umbian minor seperti kimpul termasuk salah satu komoditi sumber karbohidrat

yang kurang mendapat perhatian baik pembudidayaan secara ekstensif maupun

secara intensif (Moningka, 1996).

Hambatan yang dihadapi dalam pemanfaatan kimpul sebagai bahan

pangan yaitu masa simpan yang singkat karena umbi kimpul mudah bertunas.

Menurut Onggo (2006), selama penyimpanan kandungan karbohidrat dalam umbi

berpotensi mengalami perubahan yang berpengaruh terhadap rasa umbi.

Berdasarkan hal tersebut diperlukan suatu upaya untuk memperpanjang masa

simpan.

Menurut Salisbury dan Ross (1995), asam absisat adalah seskuiterpenoid

berkarbon 15, yang disintesis sebagian di kloroplas melalui lintasan asam

mevalonat dan merupakan inhibitor giberelin. Keterlibatan asam absisat dalam

sintesis protein dan enzim lain dapat membantu menjelaskan efek jangka

panjangnya pada pertumbuhan dan perkembangan, termasuk peranannya dalam

dormansi biji dan penghambatan aktivitas hidrolase yang didorong oleh giberelin

pada biji. Berdasarkan hal tersebut diperlukan suatu penelitian tentang aplikasi

asam absisat sebagai inhibitor pertunasan umbi kimpul selama penyimpanan

sehingga dapat meningkatkan nilai jual umbi kimpul.


commit to user

3

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh pemberian asam absisat terhadap karakter fisiologi dan

biokimia umbi kimpul selama penyimpanan ?

2. Berapa konsentrasi asam absisat yang dapat memperpanjang masa simpan

umbi kimpul ?

C. Tujuan

1. Mempelajari pengaruh pemberian asam absisat terhadap karakter fisiologi dan

biokimia umbi kimpul selama penyimpanan.

2. Mengetahui konsentrasi asam absisat yang dapat memperpanjang masa

simpan umbi kimpul.

D. Manfaat

1. Memberikan wawasan pengetahuan tentang pengaruh asam absisat terhadap

fisiologi dan biokimia umbi.

2. Sebagai informasi dasar untuk pengembangan teknologi penyimpanan umbi

kimpul yang dapat memperpanjang masa simpan.


commit to user

4

4

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.)

Tanaman kimpul merupakan tanaman asli daerah tropika benua Amerika.

Sejak tahun 1864 telah dibudidayakan di Amerika Tengah dan Selatan serta

Kepulauan Karibia. Orang-orang Spanyol dan Portugis membawa tanaman kimpul

ke Afrika, Asia, dan pulau-pulau di Lautan Pasifik. Secara umum di dunia, kimpul

dikenal dengan nama tannia, yautia, dan new cocoyam. Nama-nama kimpul di

Indonesia antara lain di Jawa Tengah dan Jawa Timur dikenal dengan nama

mbothe atau kimpul, dan di Banyumas dikenal dengan busil (Pratiwi, 2003).

Kimpul merupakan tumbuhan umbi-umbian yang umbi dan tangkai

daunnya dapat dimanfaatkan. Kimpul mengandung 17-26 % karbohidrat, 1,3-3,7

% protein, dan 65-77 % air, nutrisi ini sebanding dengan kentang (Solanum

tuberosum). Tangkai daun yang muda dapat dikonsumsi dan mengandung protein

22,17 g per 100 g, sebanding dengan bayam (Suja et al., 2009). Kimpul berperan

penting dalam pemenuhan karbohidrat serta berperan sebagai sumber tepung umbi

di beberapa daerah negara berkembang. Walaupun, kimpul kurang terkenal

dibanding tanaman umbi tropik lain seperti ketela rambat, singkong, dan kentang;

kimpul masih merupakan bahan pokok di beberapa tempat di daerah tropik dan

subtropik (Ojinnaka et al., 2009).


commit to user

5

a. Klasifikasi

Kedudukan tanaman kimpul dalam taksonomi tumbuhan menurut Backer

dan Brink (1968), diklasifikasikan sebagai berikut:

Divisio : Spermatophyta

Sub division : Angiospermae

Kelas : Monocotyledoneae

Ordo : Arales

Familia : Araceae

Genus : Xanthosoma

Spesies : Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.

b. Morfologi

Tanaman kimpul merupakan tanaman tahunan, tidak berkayu, terdiri dari

akar, daun, bunga, dan umbi (Gambar 1). Tinggi tanaman dapat mencapai dua

meter, tangkai daun tegak, tumbuh dari tunas yang berasal dari umbi yang

merupakan umbi di bawah tanah. Daun tanaman kimpul agak runcing pada

bagian ujungnya. Bagian pangkal daun mempunyai belahan yang agak dalam.

Tangkai daun kimpul berhubungan dengan helai daun pada titik belahan

tersebut (Pratiwi, 2003). Daun bertangkai panjang, berwarna hijau, berbangun

panah, panjang 30-100 cm, dan lebar 15-75 cm. Bunganya berupa tongkol,

panjangnya 15-25 cm (Atjung, 1990).


commit to user

6

Gambar 1. Tanaman Kimpul (Xanthosoma sagittifolium)

c. Umbi Kimpul

Bentuk umbi kimpul silinder sampai agak bulat, terdapat internode atau

ruas dengan beberapa bakal tunas (Gambar 2a). Jumlah umbi anak dapat

mencapai 10 buah atau lebih, dengan panjang sekitar 12-25 cm, diameter 12-15

cm, dan umbi yang dihasilkan biasanya berukuran 300-1000 g (Pratiwi, 2003).

Umbi kimpul hanya dapat tumbuh di tempat yang tidak becek. Pada umumnya

petani menanam kimpul di pekarangan rumah, tegalan atau sawah. Umbinya

digunakan sebagai bahan makanan dengan cara direbus ataupun digoreng.

Rerata hasil per rumpun berkisar antara 0,25-20 kg (Maligan dkk., 2011).

Jika umbi kimpul dibelah melintang maka akan didapatkan suatu skema

seperti terlihat pada Gambar 2b. Pada Gambar tersebut terlihat bahwa lapisan

yang mudah dipisahkan dari daging umbi merupakan lapisan luar berupa kulit

0,01-0,1 cm. Lapisan kedua berupa korteks setebal 0,1 cm dan lapisan yang

paling dalam merupakan lapisan yang berisi pembuluh floem dan xilem yang

banyak mengandung butir-butir pati (Pratiwi, 2003).


commit to user

7

Gambar 2(a) Umbi Kimpul (Maligan dkk., 2011), (b) Skema Penampang

Melintang Umbi Kimpul (Pratiwi, 2003)

d. Budidaya dan Penyimpanan

Perkembangan tanaman kimpul terdiri dari 3 tahap utama yang disebut

pembentukan tanaman (dari penanaman sampai kurang lebih 2 bulan setelah

penanaman), laju pertumbuhan vegetatif (2-5 bulan), dan tahap ketiga (setelah

5 atau 6 bulan) dicirikan oleh perkembangan umbi dan pematangan (Asumadu

et al., 2011). Bibit diambil dari anak tanaman atau umbi induk yang dipotong-

potong. Tiap potongan bibit memiliki mata tunas. Bibit kimpul yang akan

ditanam, daun-daunnya dipotong terlebih dahulu, hanya daun bagian atas atau

pucuk yang ditinggalkan. Bibit ditanam dalam lubang-lubang. Tanaman kimpul

berumur 8-12 bulan sudah dapat digali umbinya. Umbi induk dapat dibiarkan

terus tumbuh yang diambil hanya umbi-umbi yang keluar dan tumbuh dekat

umbi induk. Menggali umbi seperti diterangkan di atas dapat dilakukan 3-4

bulan sekali secara berulang-ulang (Atjung, 1990).

Untuk menjaga hasil panen dari kerusakan, diperlukan penanganan pasca

panen yang tepat. Penyimpanan merupakan salah satu cara yang diperlukan

(a) (b)


commit to user

8

dalam penanganan pasca panen. Penyimpanan bertujuan untuk memperpanjang

daya simpan dengan cara memperlambat aktivitas fisiologis, menghambat

perkembangan mikroba perusak, dan memperkecil penguapan. Daya simpan

setelah pemanenan tergantung iklim, suhu dan kelembaban, kondisi umbi,

kondisi penyimpanan, dan lama penyimpanan (Asgar dkk., 2010).

Hasil tanaman setelah dipanen masih hidup, yaitu masih melakukan

kegiatan respirasi dan transpirasi. Makin cepat respirasi akan berakibat makin

tinggi susut bobot per satuan waktu (Onggo, 2006). Sebagai contoh,

penyimpanan umbi kentang pada suhu ruang dapat mengalami penurunan

kandungan pati yang lebih besar bila dibandingkan dengan peningkatan

kandungan gulanya, karena gula hasil perombakan dari pati secara stimular

digunakan sebagai energi dalam proses respirasi (Kusdibyo dan Asandhi,

2004).

e. Kandungan Umbi Kimpul

Komposisi gizi dan kimia umbi kimpul tergantung dari varietas, iklim,

kesuburan tanah, dan umur panen. Komposisi umbi kimpul dapat dilihat pada

Tabel 1. Komponen terbesar umbi kimpul adalah karbohidrat. Selain itu umbi

kimpul mengandung protein, lemak, vitamin, dan mineral (Pratiwi, 2003).


commit to user

9

Tabel 1. Kandungan Gizi per 100 gram Umbi Kimpul

Kandungan Nutrisi Jumlah

Energi 145,00 kal

Protein 12,50 g

Lemak 0,40 g

Karbohidrat 34,20 g

Serat 1,50 g

Abu 1,00 %

Kalsium 26,00 mg

Fosfor 54,00 mg

Besi 1,40 mg

Asam askorbat 0,10 mg

Vitamin B1 0,10 mg

Vitamin C 2,00 mg

Air 69,20 %

Bagian yang dapat dimakan 85,00 %

(Lingga, 1995).

2. Pertunasan

Pembentukan umbi terdiri dari dua aspek yang berbeda yaitu

pengembangan morfologi umbi dan perubahan biokimia yang dihasilkan dalam

pembentukan dan penyimpanan pati. Pada tingkat morfologi, proses pembentukan

umbi merupakan hasil dari dua langkah yang terpisah yaitu pengembangan stolon

dan tuberisasi di ujung stolon (Xu et al., 1998). Pada lingkungan yang mendukung

proses pembentukan umbi, ujung stolon membengkak membentuk umbi.

Pembengkakan ini disebabkan karena stolon berhenti memanjang dan sel-sel


commit to user

10

dalam empulur serta korteks membesar dan membelah melintang. Kemudian, sel-

sel di wilayah perimedullary membesar dan membentuk jaringan umbi (Jackson,

1999).

Pertunasan merupakan tahap fisiologis penting untuk mengaktifkan

aktivitas metabolisme dan mengakhiri fase dorman (Harijono dkk., 2010).

Pertunasan umbi yang sudah terpisah dari tanaman induk didahului dengan

pembentukan kuncup yang baru. Pembelahan sel yang aktif terjadi dalam lapisan

sel meristem tepat di bawah permukan umbi yang pertama-tama menghasilkan

suatu massa sel yang besar yang belum terdiferensiasi. Massa sel ini segera

terorganisir dan suatu ujung tunas terdiferensiasi di dalamnya. Kulit umbi yang

terbentang di atasnya kemudian retak, memperlihatkan pertama-tama massa sel

mengkilat sebagai hasil aktivitas meristem, dan kemudian ujung tunas

terdiferensiasi. Tempat pecahnya kulit tersebut dan terlihatnya sel-sel di

bawahnya disebut tempat pertunasan. Apabila ujung tunas sudah terorganisir

secara lengkap, ia tampak dari luar sebagai kuncup. Selanjutnya memanjang

menghasilkan tunas. Pembentukan kuncup dan pertunasan umbi menunjukkan

dominansi proksimal yang nyata. Setelah sekelompok kuncup yang pertama

terbentuk pada ujung proksimal, pembentukan kuncup berikutnya pada bagian

umbi yang lebih distal dihambat (Goldsworthy dan Fisher, 1992).

3. Fenol

Fenol adalah senyawa yang berasal dari benzene dimana satu atom

hidrogennya diganti oleh gugus hidroksi. Fenol disebut juga asam karbol, cresol,


commit to user

11

kreolin, lycresol. Fenol larut dengan mudah dalam larutan polar seperti air dan

alkohol (Siregar, 2004). Turunan senyawa fenol (fenolat) banyak terjadi secara

alami sebagai flavonoid, alkaloid, dan senyawa fenolat yang lain. Contoh dari

senyawa fenol adalah eugenol yang merupakan minyak pada cengkeh (Hart,

1999). Fenol merupakan asam yang jauh lebih kuat daripada alkohol. Hal ini

disebabkan karena anion yang dihasilkan oleh resonansi, dengan muatan negatif

yang disebar (delokalisasi) oleh cincin aromatik (Suminar, 1993). Senyawa

bioaktif seperti fenolik biasanya bersifat sebagai antioksidan dan labil sehingga

mudah terurai atau kehilangan aktivitasnya (Rakhmani, 2004).

Senyawa fenol meliputi aneka ragam senyawa yang berasal dari

tumbuhan, yang mempunyai ciri sama yaitu cincin aromatik yang mengandung

satu atau dua penyulih hidroksil. Senyawa fenol mudah larut dalam air karena

sering kali berikatan dengan gula sebagai glikosida dan biasanya terdapat dalam

vakuola sel. Salah satu contoh senyawa fenol yaitu asam galat. Sifat-sifat fenol

antara lain mudah larut dalam air, umumnya merupakan senyawa yang tidak

berwarna tetapi mudah teroksidasi menjadi senyawa yang berwarna, bersifat

sebagai asam lemah, dan dapat membentuk garam dengan alkali hidroksida tetapi

tidak dengan NaHCO3 (Putri, 2008).

Getah umbi banyak mengandung senyawa-senyawa o-difenol yang berupa

senyawa asam klorogenat, asam isoklorogenat, asam kafeat, dan turunannya.

Oksidasi senyawa-senyawa fenol tersebut menghasilkan senyawa melanoidin

yang berwarna coklat. Peristiwa pencoklatan ini melibatkan aktivitas golongan

enzim katekol oksidase atau o-diphenol oxygen oxidoreductase dan kofaktor Cu2+.


commit to user

12

Pencegahan pencoklatan secara tradisional dapat dilakukan dengan perendaman di

air segera setelah umbi dikupas untuk menghindari peristiwa oksidasi. Namun, hal

ini dapat menurunkan rendemen tepung karena pati yang larut (Kumalaningsih

dkk., 2004). Umumnya diketahui bahwa fenol berperan sebagai penghambat

perkecambahan (Wawo, 2008). Sebagai contoh, senyawa fenol dalam sarcostesta

benih pepaya (Widyawati dkk., 2009). Pada kecambah kandungan fenol dapat

menurun, hal ini disebabkan karena fenol yang terbentuk mulai diubah menjadi

lignin. Lignin bersama-sama dengan selulosa dan polisakarida lainnya merupakan

bahan penguat pada dinding sel tumbuhan tinggi. Senyawa fenolik sendiri adalah

prekursor untuk sintesis lignin (Ningsih, 2007).

4. Gula Reduksi

Gula reduksi adalah gula yang mempunyai kemampuan untuk mereduksi.

Sifat mereduksi ini disebabkan adanya gugus hidroksi yang bebas dan reaktif

(Lehninger, 1982). Menurut Setiono (2011), gula reduksi adalah gula yang dalam

bentuk larutan alkali membentuk aldehida atau keton. Gula reduksi dapat

mereduksi ion logam karena mempunyai gugus aldehida atau keton yang dapat

menarik kembali O2 dari logam basa, sehingga logam basa akan tereduksi dan

mengendap sebagai Cu2O. Selama penyimpanan umbi, gula reduksi dihasilkan

dari perombakan pati sehingga menyebabkan penurunan kandungan pati

(Kusdibyo dan Asandhi, 2004). Pati merupakan simpanan energi di dalam sel-sel

tumbuhan berbentuk butiran-butiran kecil mikroskopik dengan berdiameter

berkisar antara 5-50 nm (Irawan, 2007).


commit to user

13

Penurunan kandungan pati dan peningkatan kandungan gula merupakan

bentuk dari kerusakan yang sangat besar pengaruhnya terhadap mutu umbi. Proses

metabolisme perombakan pati menjadi gula sederhana dipengaruhi oleh tingkat

laju respirasi, semakin tinggi laju respirasi perubahan pati menjadi gula sederhana

akan semakin cepat dan secara stimular gula sederhana akan digunakan sebagai

energi dalam proses respirasi (Kusdibyo dan Asandhi, 2004).

Pada saat pertunasan selama penyimpanan, kandungan gula dan enzim

yang memetabolisme karbohidrat meningkat dengan pesat sedangkan kandungan

-amilase menjadi gula sederhana dan

kemudian diangkut menuju titik tumbuh. Senyawa bermolekul besar dan

kompleks seperti pati, protein, dan lemak dipecah menjadi kurang kompleks, larut

air, dan mudah diangkut melalui membran dan dinding sel. Proses ini dibantu oleh

aktivitas enzim dalam umbi. Energi yang dihasilkan dipakai untuk pembentukan

komponen dan pertumbuhan sel-sel baru (Harijono dkk., 2010).

5. Asam Absisat

Asam absisat adalah seskuiterpenoid berkarbon 15, yang disintesis

sebagian di kloroplas melalui lintasan asam mevalonat (Salisbury dan Ross,

1995). Biosintesis asam absisat dapat terjadi baik secara langsung maupun tidak

langsung dengan memanfaatkan karotenoid, suatu pigmen yang dihasilkan oleh

kloroplas. Ada dua jalur metabolisme yang dapat ditempuh untuk menghasilkan

asam absisat, yaitu jalur asam mevalonat (MVA) dan jalur metileritritol fosfat

(MEP) (Gambar 3). Secara tidak langsung, asam absisat dihasilkan dari oksidasi


commit to user

14

senyawa violaxanthonin menjadi xanthonin yang akan dikonversi menjadi asam

absisat. Pada beberapa jenis cendawan patogenik, asam absisat dihasilkan secara

langsung dari molekul isoprenoid C15, yaitu farnesil difosfat (Abdurahman, 2008).

Asam absisat pergerakannya dalam tumbuhan sama dengan pergerakan

giberelin yaitu dapat diangkut secara mudah melalui xilem, floem, dan juga sel-sel

parenkim di luar berkas pembuluh (Salisbury dan Ross, 1995). Peranan asam

absisat antara lain mengatur dormansi tunas dan biji, menginduksi penutupan

stomata, meskipun asam absisat menghambat pertumbuhan, tetapi tidak bersifat

racun terhadap tumbuhan (Abdurahman, 2008). Ketika diaplikasikan secara

eksogen asam absisat dapat menghambat pertumbuhan tanaman (Davies, 1995).

Dormansi biji seringkali berhubungan dengan tingginya kadar asam absisat pada

biji (Nilsen dan Orcutt, 1996). Perlakuan konsentrasi asam absisat pada tanaman

kentang dengan kadar tinggi (lebih dari 20 mg/l pada suhu panas dan 40 mg/ml

pada suhu dingin) menunjukkan hasil bahwa tanaman tidak dapat menyesuaikan

diri dengan baik, terjadi senesen, berhenti tumbuh, dan pada beberapa kasus,

tanaman akan berumbi (Chen et al., 1983).


commit to user

15

Gambar 3. Jalur Biosintesis Isoprenoid pada Sel Tumbuhan (Concepción dan Boronat, 2002).


commit to user

16

B. Kerangka Pemikiran

Umbi kimpul merupakan salah satu jenis bahan makanan yang dapat

digunakan sebagai alternatif bahan makanan pokok pengganti beras. Akan tetapi,

pada waktu kurang lebih 6 minggu dalam penyimpanan umbi kimpul akan

bertunas. Hal ini dapat mengurangi nilai gizi dan efisiensi dalam pemanfaatannya.

Asam absisat bersifat antagonis dengan hormon giberelin. Hormon giberelin

merupakan hormon yang memacu pembelahan dan pembentangan sel. Asam

absisat berperan sebagai inhibitor giberelin sehingga menghambat perkecambahan

umbi kimpul dan meningkatkan daya simpannya. Penelitian ini bertujuan untuk

mengetahui pengaruh perendaman umbi kimpul dengan inhibitor perkecambahan

asam absisat terhadap persentase pertunasan, susut berat, laju respirasi, kadar air,

kandungan total fenol, dan kandungan gula reduksi umbi kimpul (Xanthosoma

sagittifolium (L.) Schoot.) selama penyimpanan serta mengetahui konsentrasi

asam absisat yang dapat memperpanjang masa simpan umbi kimpul. Kerangka

pemikiran dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4.


commit to user

17

Gambar 4. Kerangka Pemikiran

C. Hipotesis

1. Pemberian asam absisat akan menghambat perkecambahan sehingga

berpengaruh terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul selama

penyimpanan.

2. Konsentrasi asam absisat yang tinggi dapat memperpanjang masa simpan

umbi kimpul.

Sumber Karbohidrat Pengganti Padi-Padian

Memperlama Penyimpanan

Upaya Diversifikasi Pangan

Lama Simpan Pendek Karena Cepat Berkecambah

Penghambatan Perkecambahan

Umbi Kimpul (Xanthosoma sagittifolium)

Perlakuan dengan Hormon ABA


commit to user

18

18

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan selama 3 bulan. Tempat dilakukannya penelitian

adalah Laboratorium Biologi dan Laboratorium Pusat Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

B. Alat dan Bahan

a. Alat

Oven, kertas saring, penangas air, erlenmeyer, gelas ukur, tabung reaksi,

pipet tetes, gelas beker, eksikator, hot plate, corong, pisau, gunting, plastik

hitam, alumunium foil, timbangan analitik, Plant Assimilation Analizer

(PAA), dan spektrofotometer UV-Vis.

b. Bahan

Umbi kimpul putih sebanyak 7,5 kg diperoleh dari daerah Gunung Kidul,

Yogyakarta. Asam absisat, bahan untuk menganalisis kandungan gula reduksi

dengan metode spektrofotometri Nelson - Somogyi yaitu tepung umbi kimpul,

glukosa anhidrat, aquades, reagen Nelson, dan reagen Arsenomolibdat. Bahan

untuk analisis total fenol yaitu tepung umbi kimpul, asam galat, aquades,

reagen Folin ciocalteu, metanol, dan larutan Na2CO3.


commit to user

19

C. Rancangan Percobaan

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL), terdiri atas

empat perlakuan, masing-masing perlakuan dengan 3 ulangan yaitu:

a. Tanpa Perendaman

b. Perendaman Aquades

c. Perendaman asam absisat 10 ppm

d. Perendaman asam absisat 20 ppm

D. Cara Kerja

1. Pelaksanaan Penelitian

a. Persiapan umbi kimpul

Umbi kimpul dibersihkan dan dicuci menggunakan air untuk

menghilangkan tanah serta kotoran yang menempel. Umbi kimpul lalu

dipisah-pisah untuk 4 perlakuan dengan tiga ulangan. Masing-masing

perlakuan menggunakan 0,5 kg umbi.

b. Penyiapan larutan

Cara pembuatan hormon asam absisat 10 ppm sebanyak 1,5 L yaitu

hormon yang berbentuk serbuk sebanyak 15 mg dilarutkan dalam 2 ml

etanol dan aquades sampai volume 1500 ml, sedangkan untuk membuat

larutan hormon asam absisat 20 ppm sebanyak 1,5 L yaitu 30 mg asam

absisat dilarutkan dalam 4 ml etanol dan aquades sampai volume 1500 ml.

Etanol ini digunakan untuk melarutkan hormon sebelum ditambahkan

aquades (Lestari, 2009).


commit to user

20

c. Perlakuan

Umbi kimpul sebanyak 0,5 kg masing-masing tanpa perendaman, dan

direndam aquades, larutan asam absisat 10 ppm, larutan asam absisat 20

ppm selama 12 jam (Hu et al., 2010). Perlakuan tersebut dilakukan dengan

3 ulangan. Kemudian umbi dikeringanginkan, setelah kering umbi

disimpan selama 45 hari pada suhu kamar.

2. Teknik Pengambilan Data pada Pasca Panen dan Hari Ke-45

a. Persentase pertunasan

Dicatat jumlah umbi yang bertunas setiap harinya kemudian dihitung

persentasenya dengan rumus:

x 100%

b. Berat basah

Berat umbi sebelum dan setelah perlakuan ditimbang.

c. Laju respirasi menurut Lestari (2008).

1) Umbi dimasukkan dalam plastik secara bersamaan untuk semua

perlakuan, kemudian plastik segera diikat.

2) Umbi diinkubasi selama 1 jam.

3) Setelah 1 jam, dilakukan analisis terhadap gas yang keluar dari umbi

dengan Plant Assimilation Analizer (PAA)

a) Laju respirasi = CO2 sampel - CO2 kontrol

b) Laju respirasi = ppm CO2/L/menit


commit to user

21

d. Berat kering umbi

1) Umbi basah dipotong dan ditimbang kemudian potongan dikeringkan.

2) Hasil dari pengeringan ditimbang kemudian dikonversikan dengan

total berat basah umbi.

e. Analisis kadar air menurut Sudarmadji dkk. (1976).

1) Sampel yang telah dihaluskan ditimbang sebanyak 1-2 g yang dialasi

dengan alumunium foil yang sudah diketahui beratnya.

2) Bahan sampel dikeringkan dalam oven bersuhu 100o-105o C selama 3-

5 jam.

3) Didinginkan dalam eksikator dan ditimbang.

4) Dipanaskan dalam oven lalu didinginkan dan ditimbang.

5) Perlakuan ini diulangi terus sampai tercapai berat konstan (selisih

penimbangan < 2 mg).

6) Pengurangan berat merupakan banyaknya air dalam bahan.

f. Pembuatan tepung (cara kering) menurut Richana dan Sunarti (2004).

1) Umbi kimpul dikupas kulitnya lalu diiris dengan tebal (1-2 mm).

2) Pengeringan dengan oven (50o C, 24 jam).

3) Penghalusan.

g. Analisis Total Fenol dengan metode Folin-Ciocalteu menurut Martinus

dan (2011).

1) Pembuatan kurva standar asam galat

a) Dibuat larutan asam galat (1 mg asam galat / 100 ml).


commit to user

22

b) Larutan induk asam galat diencerkan sehingga diperoleh larutan

dengan konsentrasi 0,001; 0,002; 0,004; 0,008; dan 0,01 mg / ml.

c) Masing-masing konsentrasi larutan dipipet 0,5 mL kemudian

dicampur dengan 5 mL pereaksi Folin-Ciocalteu yang sudah

diencerkan 1:10 dengan aquades.

d) Ditambahkan 4 mL larutan natrium karbonat 1 M dan dibiarkan

selama 15 menit.

e) Diukur serapan dengan spektrofotometer UV-Visibel pada panjang

gelombang 750 nm dan dibuat kurva standar sehingga persamaan

regresi liniernya dapat dihitung.

2) Penentuan kadar total fenol

a) Sampel kering beku bubuk mula-mula diambil sebanyak 300 mg

kemudian dilarutkan 1 ml etanol 95%.

b) Dipipet 0,5 mL ekstrak kemudian ditambahkan 5 mL pereaksi

Folin-Ciocalteu yang sudah diencerkan 1:10 dengan aquades dan 4

ml larutan natrium karbonat 1 M yang dibuat dengan menimbang

5,3 g Na2CO3 lalu dilarutkan dalam aquades sampai 50 mL,

kemudian diaduk hingga homogen.

c) Dibiarkan selama 15 menit, diukur serapan maksimum pada

panjang gelombang maksimum yaitu 750 nm dengan

spektrofotometer UV-Visibel yang akan memberikan komplek

warna biru.


commit to user

23

d) Dilakukan 3x pengulangan sehingga kadar total fenol yang didapat

ekivalen dengan mg asam galat / g berat ekstrak.

h. Analisis kandungan gula reduksi dengan metode Spektrofotometri Nelson -

Somogyi menurut Soedarmadji dkk. (1984).

1) Penyiapan kurva standar

a) Dibuat larutan glukosa standar (3 mg glukosa anhidrat / 30 ml).

b) Larutan glukosa standar diencerkan sehingga diperoleh larutan

glukosa dengan konsentrasi 0,004; 0,008; 0,016; 0,032; dan 0,064

mg / ml.

c) Disiapkan 6 tabung reaksi bersih, masing-masing diisi 1 ml larutan

glukosa standar yang tersebut di atas. Satu tabung diisi 1 ml

aquades sebagai blanko.

d) Ditambah 1 ml reagen Nelson ke dalam masing-masing tabung dan

memanaskan semua tabung pada penangas air mendidih selama 20

menit.

e) Semua tabung diambil dan segera didinginkan bersama-sama

dalam penangas air yang berisi air dingin sehingga suhu tabung

mencapai 25o C.

f) Setelah dingin ditambahkan 1 ml reagen Arsenomolybdat.

g) Dikocok sampai semua endapan Cu2O yang ada larut kembali.

h) Setelah semua Cu2O larut sempurna, ditambahkan 7 ml akuades

dan dikocok sampai homogen.


commit to user

24

i) Ditera dengan optical density (OD) masing-masing larutan pada

panjang gelombang 540 nm.

j) Dibuat kurva standar yang menunjukkan hubungan antara

konsentrasi glukosa dan OD.

2) Penentuan gula reduksi pada sampel

a) Larutan sampel disiapkan dengan konsentrasi 10 mg / 10 ml.

b) Diambil 1 ml larutan sampel di atas dan masing-masing

dimasukkan dalam tabung reaksi.

c) Ditambahkan 1 ml reagen Nelson dan selanjutnya diperlakukan

seperti pada penyiapan kurva standar.

d) Jumlah gula reduksi dapat ditentukan berdasarkan OD larutan

sampel dan kurva standar larutan glukosa.

E. Analisis Data

Data yang diperoleh yaitu susut berat, laju respirasi, kadar air, kandungan

total fenol, dan kandungan gula reduksi dianalisis dengan analisis varian

(ANOVA) satu arah dengan taraf 5 % untuk melihat pengaruh perlakuan, dan jika

ada beda nyata dilanjutkan dengan uji DMRT.


commit to user

25

25

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Pertunasan

Umbi kimpul dapat dipanen setelah sekitar 4 sampai 5 bulan sejak tanam.

Umbi kimpul dapat disimpan dalam gudang sampai sekitar 2 bulan. Sekitar 6

minggu dalam penyimpanan, umbi kimpul mulai bertunas. Dari ujung-ujung umbi

mulai tumbuh tunas muda, yang jika dibiarkan terus akan menjadi tumbuhan

kimpul baru (Lingga, 1955). Pertunasan yang terjadi pada umbi dapat

menyebabkan penurunan mutu umbi karena terjadi perubahan sifat-sifat fisiologi

dan biokimia umbi.

Berdasarkan hasil penelitian diketahui persentase pertunasan umbi kimpul

tanpa perendaman yaitu 80,56 % (Tabel 2). Persentase pertunasan turun sebesar

53,33 %. Pemberian asam absisat dengan konsentrasi 10 ppm ternyata belum

dapat menghambat pertunasan. Pemberian asam absisat dengan konsentrasi yang

lebih tinggi (20 ppm) dapat menghambat pembentukan tunas sampai hari ke-30

penyimpanan (Gambar 5).

Tabel 2. Persentase Pertunasan Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari

Perlakuan Persentase Pertunasan (%)

Tanpa Perendaman 80 Perendaman Aquades 100 Perendaman Asam absisat 10 ppm 100 Perendaman Asam absisat 20 ppm 46,15


commit to user

26

Gambar 5. Grafik Pertunasan Umbi Kimpul selama Penyimpanan

Menurut Salisbury dan Ross (1995), asam absisat endogen sangat

berkaitan dengan pembentukan awal lintasan pematangan normal dan dengan

penghambatan pertunasan dini (vivipari). Asam absisat eksogen dapat

menyebabkan atau mempercepat pembentukan beberapa kelompok protein

cadangan biji yang khusus dalam embrio, hal ini terjadi pada embrio yang

biasanya gagal mensintesis protein ini atau membentuknya sangat lambat.

Menurut Moore (1998), mekanisme penghambatan asam absisat diduga

terlibat dalam penghambatan RNA dan sintesis protein sehingga akan

berpengaruh terhadap aktivitas enzim. Menurut Rossouw (2008), penghambatan

sintesis DNA dan RNA akan menahan sel pada fase G1 dalam siklus sel sampai

rasio GA dibanding ABA lebih tinggi giberelin untuk menginduksi pembelahan

sel dan pertunasan.

0.00%

20.00%

40.00%

60.00%

80.00%

100.00%

30 35 40 45

Per

sent

ase

Per

tuna

san

Hari ke-

Tanpa Perendaman

Aquades

ABA 10 ppm

ABA 20 ppm


commit to user

27

Efek asam absisat terhadap membran sel akar adalah membuat membran

itu bermuatan lebih positif, sehingga meningkatkan kecenderungan potongan

ujung akar menuju bagian yang bermuatan negatif. Efek ini berperan dalam proses

hilangnya ion K+ secara cepat dari sel penjaga (yang melibatkan penghambatan

ATPase membran plasma) dan kemungkinan kemampuan asam absisat untuk

menghambat dengan cepat pertumbuhan yang diinduksi auksin. Keterlibatannya

dalam sintesis protein dan enzim lain dapat membantu menjelaskan efek jangka

panjangnya pada pertumbuhan dan perkembangan, termasuk peranannya dalam

dormansi biji dan penghambatan aktivitas hidrolase yang didorong oleh giberelin

pada biji. Namun kemampuan asam absisat untuk secara selektif mengendalikan

transkripsi beberapa gen tertentu bergantung pada jenis sel (Salisbury dan Ross,

1995).

Penelitian yang dilakukan oleh Suttle et al. (2012) mengenai asam absisat

pada umbi kentang menyimpulkan bahwa perlakuan umbi dorman dengan asam

absisat eksogen tidak memiliki pengaruh yang cukup besar pada durasi dormansi

dan perlakuan pada umbi yang tidak dorman hanya menyebabkan penghambatan

tunas sementara. Kegagalan asam absisat eksogen untuk mempengaruhi dormansi

umbi atau menghambat pertumbuhan tunas secara signifikan mungkin

mencerminkan metabolisme asam absisat yang cepat pada jaringan umbi. Menurut

Rossouw (2008), penghambatan tumbuh melalui aplikasi asam absisat eksogen

sangat tergantung pada konsentrasi asam absisat serta rasio asam absisat dan

giberelin endogen.


commit to user

28

2. Susut Berat

Penyimpanan umbi dapat menyebabkan penurunan berat dan kualitas.

Penyimpanan yang baik harus menjaga umbi-umbian dari kondisi yang dapat

menyebabkan kerusakan seperti kelembaban tinggi, pembusukan oleh patogen,

serangan oleh serangga dan hewan, serta tumbuhnya tunas (Osunde dan Orhevba,

2011). Berdasarkan hasil penelitian diketahui umbi kimpul mengalami penyusutan

berat selama penyimpanan. Namun demikian, susut berat pada umbi tanpa

perendaman dan perlakuan dengan pemberian asam absisat 10 dan 20 ppm tidak

berbeda nyata (Tabel 3).

Tabel 3. Susut Berat Basah Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari

Perlakuan Berat Basah

(g)

Berat Kering

(g)

Susut Berat Basah

(g) Tanpa Perendaman 391,67 176,25 41,67a ± 28,87 Perendaman Aquades 375 159,38 41,67a ± 28,87 Perendaman Asam absisat 10 ppm 425 177,08 33,33a ± 14,43 Perendaman Asam absisat 20 ppm 366,67 152,50 33,33a ± 14,43

Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5% Varietas, umur umbi, suhu penyimpanan, dan kelembaban relatif dapat

mempengaruhi hilangnya berat umbi selama penyimpanan (Brandt dan Olsen,

2007). Terjadinya penurunan berat setelah penyimpanan disebabkan karena

adanya pembusukan, respirasi, dan pertunasan (Goldsworthy dan Fisher, 1992).

Menurut Pratiwi (2008), respirasi adalah proses biologis dimana oksigen dari

udara diserap untuk proses pembakaran yang menghasilkan energi dan diikuti

pengeluaran sisa pembakaran dalam bentuk CO2 dan air. Selain respirasi

kehilangan berat selama penyimpanan juga disebabkan karena proses transpirasi.


commit to user

29

Transpirasi adalah proses kehilangan air dalam bentuk uap air melalui proses

penguapan yang berpengaruh langsung pada kehilangan bobot.

Menurut Harianingsih (2010), transpirasi yang berlebihan akan

menyebabkan produk mengalami pengurangan berat, penurunan daya tarik

(karena layu), nilai tekstur, dan nilai gizi. Penelitian yang dilakukan oleh Osunde

dan Orhevba (2011), pada penyimpanan umbi Dioscorea spp. menunjukkan

terjadinya penurunan berat umbi selama penyimpanan. Pada akhir bulan ketiga

penyimpanan umbi Dioscorea spp. yang disimpan di gudang menunjukkan

kehilangan berat sebesar 4,7%.

Perlakuan asam absisat tidak berpengaruh terhadap penyusutan berat umbi

kimpul selama penyimpanan disebabkan karena kurang efektifnya konsentrasi

asam absisat 10 ppm dalam menghambat pertunasan umbi. Menurut Suttle et al.

(2012), tidak efektifnya asam absisat dalam menghambat pertunasan ini mungkin

mencerminkan metabolisme asam absisat yang cepat pada jaringan umbi,

sedangkan menurut Rossouw (2008), penghambatan asam absisat sangat

tergantung pada konsentrasi serta rasio asam absisat dan giberelin endogen.

Penurunan bobot umbi setelah tumbuh tunas juga dialami oleh penelitian Jufri

(2011), yaitu penurunan bobot kentang setelah tumbuh tunas menjadi lebih besar

karena proses respirasi dan evapotranspirasi akan menjadi lebih tinggi.

3. Laju Respirasi

Katabolisme adalah proses pemecahan komponen organik (zat hidrat

arang, lemak, dan protein) menjadi produk yang lebih sederhana dan energi.


commit to user

30

Aktivitas ini ditunjukkan untuk memenuhi kebutuhan energi sel agar tetap hidup.

Komoditi dengan laju respirasi tinggi akan menunjukkan kecenderungan lebih

cepat rusak. Menurunkan laju respirasi sampai batas minimal pemenuhan

kebutuhan energi sel tanpa menimbulkan fermentasi akan dapat memperpanjang

umur ekonomis produk nabati (Harianingsih, 2010).

Laju respirasi merupakan salah satu sifat fisiologis yang sangat

mempengaruhi masa simpan. Laju respirasi menentukan daya tahan produk yang

disimpan sehingga produk yang laju respirasinya rendah umumnya dapat

disimpan lebih lama dalam kondisi yang baik (Wulandari, 2003). Berdasarkan

hasil penelitian laju respirasi umbi tanpa perendaman cenderung meningkat secara

signifikan (Tabel 4). Pemberian asam absisat 10 dan 20 ppm dapat menghambat

peningkatan laju respirasi. Hal ini ditunjukkan laju respirasi yang tidak berbeda

nyata antara pasca panen dengan setelah penyimpanan dengan pemberian asam

absisat.

Tabel 4. Perubahan Laju Respirasi Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari

Perlakuan Laju Respirasi (ppm CO2/2L/menit)

Pasca Panen 18a ± 0,00 Tanpa Perendaman 30b ± 0,00 Perendaman Aquades 20a ± 3,46 Perendaman Asam absisat 10 ppm 20a ± 6,93 Perendaman Asam absisat 20 ppm 17,4a ± 1,04

Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5%

Perlakuan asam absisat sebagai inhibitor perkecambahan dapat

menghambat laju respirasi umbi. Hal ini disebabkan karena laju respirasi

berbanding lurus dengan pertunasan. Menurut Kiswanto (2005), umbi setelah


commit to user

31

dipanen masih melakukan proses metabolisme dan proses kehidupan lainnya.

Proses metabolisme yang penting adalah respirasi dan transpirasi. Menurut Jufri

(2011), umbi yang disimpan di suhu kamar lebih cepat bertunas karena proses

respirasi yang tinggi sehingga terjadi perombakan cadangan makanan.

Perombakan cadangan makanan tersebut akan mendorong pertumbuhan tunas.

4. Kadar Air

Menurut Utami (2009), kadar air bahan akan mempengaruhi umur simpan

bahan. Makin tinggi kadar air suatu bahan maka kemungkinan bahan itu rusak dan

tidak tahan lama akan lebih besar. Berdasarkan hasil penelitian diketahui kadar air

umbi kimpul mengalami penurunan setelah penyimpanan (Tabel 5). Namun

demikian, pemberian asam absisat dengan konsentrasi 10 dan 20 ppm tidak

menghambat penurunan kadar air. Hal ini ditunjukkan penurunan kadar air yang

tidak berbeda nyata antara umbi tanpa perendaman dengan perlakuan.

Tabel 5. Perubahan Kadar Air Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari

Perlakuan % Kadar Air Pasca Panen 71,67b ± 24,82 Tanpa Perendaman 55,00a ± 21,00 Perendaman Aquades 57,50a ± 9,38 Perendaman Asam absisat 10 ppm 58,33a ± 24,54 Perendaman Asam absisat 20 ppm 58,41a ± 22,37

Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5% Menurut Sukmawati (1987), penurunan kadar air selama penyimpanan

dapat disebabkan karena proses transpirasi. Air dari hasil respirasi dan air yang

terkandung di dalam umbi akan menguap karena perbedaan udara antara ruang

penyimpanan dengan bahan. Menurut Asgar dkk. (2010), air dalam umbi


commit to user

32

cenderung bergerak ke daerah yang kelembaban udaranya lebih kecil. Air yang

menguap dari umbi merupakan hasil respirasi dimana karbohidrat diubah menjadi

gula sederhana untuk kemudian diubah menjadi air dan karbondioksida. Hal ini

mengakibatkan berkurangnya air yang dikandung oleh umbi sehingga terjadi

penurunan kadar air.

Perlakuan asam absisat 10 ppm yang diberikan belum menghambat

penurunan kadar air umbi kimpul selama penyimpanan disebabkan karena kurang

efektifnya konsentrasi asam absisat dalam menghambat pertunasan umbi. Menurut

Marpaung (1994), perlakuan zat yang menekan pertunasan lebih dini dan

menekan aktivitas sel, mengakibatkan penurunan kadar air lebih kecil. Menurut

Suttle et al. (2012), tidak efektifnya asam absisat dalam menghambat pertunasan

ini mungkin mencerminkan metabolisme asam absisat yang cepat pada jaringan

umbi, sedangkan menurut Rossouw (2008), penghambatan asam absisat sangat

tergantung pada konsentrasi serta rasio asam absisat dan giberelin endogen.

5. Kandungan Total Fenol

Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar fenol total pada suatu bahan

antara lain cara penanaman, bagian tanaman yang diambil, musim tumbuh,

kondisi lingkungan, perlakuan hortikultural, geografis penyebaran, kondisi

penyimpanan hasil panen, serta prosedur pengolahan. Berdasarkan hasil

penelitian, kandungan total fenol setelah penyimpanan mengalami kenaikan

secara signifikan dibanding sebelum penyimpanan (Tabel 6).

Tabel 6. Kandungan Total Fenol Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari


commit to user

33

Perlakuan Kadar Total Fenol (mg / 100 gram tepung kimpul)

Pasca Panen 0,89a ± 0,13 Tanpa Perendaman 1,90bc ± 0,14 Perendaman Aquades 2,67d ± 0,41 Perendaman Asam absisat 10 ppm 2,33cd ± 0,30 Perendaman Asam absisat 20 ppm 1,67b ± 0,41

Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5% Peningkatan kandungan fenol ini juga dialami pada kadar total fenol kulit

kentang yang mengalami perubahan dengan semakin lamanya umur simpan.

Peningkatan kandungan fenol ini disebabkan oleh konsentrasi antosianin dan

flavonol yang meningkat selama penyimpanan, sehingga dengan meningkatnya

jumlah senyawa-senyawa fenol tersebut dapat menyebabkan kenaikan kadar total

fenol (Marliyana dkk., 2006). Kenaikan kandungan fenol juga diperoleh dari hasil

penelitian pada Parkia speciosa, dimana kandungan total fenolik dan antioksidan

meningkat dengan meningkatnya waktu penyimpanan pada suhu ruang (Saelim et

al., 2008).

Perlakuan asam absisat 10 ppm menyebabkan kenaikan kandungan fenol

total dapat disebabkan karena konsentrasi asam absisat tersebut belum dapat

menghambat pertunasan umbi. Menurut Ningsih (2007), pada saat germinasi

antara 12 jam pertama, aktivitas lebih ke arah pertumbuhan, sedangkan pada

germinasi antara 12 jam sampai 48 jam, aktivitas akan lebih ke arah produksi

fenolik. Hal ini dapat terjadi karena biosintesis senyawa fenolik berada pada jalur

yang sama dengan biosintesis hormon pengatur tumbuhan yaitu auksin. Auksin

merupakan hormon yang terlibat dalam mengontrol pertumbuhan batang, akar,

absisi daun dan buah, dan aktivitas fisiologis lainnya bagi tanaman.


commit to user

34

6. Kandungan Gula Reduksi

Gula merupakan bagian yang terdapat dalam umbi-umbian dalam jumlah

kecil. Jumlah gula dalam masing-masing umbi berbeda-beda tergantung pada

varietas, iklim, tingkat kematangan, dan kesuburan tanah. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa kadar gula reduksi pada umbi tanpa perendaman meningkat

secara signifikan setelah penyimpanan sedang pada perlakuan asam absisat tidak

mengalami peningkatan secara signifikan (Tabel 7). Hasil tersebut menunjukkan

bahwa pemberian asam absisat dengan konsentrasi 10 dan 20 ppm dapat

menghambat peningkatan kadar gula reduksi.

Tabel 7. Kandungan Kadar Gula Reduksi Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari

Perlakuan Kadar Gula Reduksi

(mg / 100 gram tepung kimpul) Pasca Panen 1531,68a ± 94,96 Tanpa Perendaman 3611,31b ± 837,51 Perendaman Aquades 3835,62b ± 955,19 Perendaman Asam absisat 10 ppm 2432,11a ± 615, 60 Perendaman Asam absisat 20 ppm 1811,26a ± 27,64

Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5% Kandungan gula reduksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain

berbagai macam kondisi pertumbuhan, kematangan pada saat panen, pasca panen

dan stres lingkungan penyimpanan (Karim et al., 2008). Perbedaan kandungan

gula reduksi berhubungan dengan kadar air, aktivitas metabolisme, dan

temperatur. Penyimpanan pada suhu ruang akan meningkatkan proses respirasi

dan juga akan mempengaruhi pembentukan gula sederhana. Perubahan kandungan

gula reduksi tersebut disebabkan oleh pemecahan karbohidrat menjadi gula. Gula

tersebut dapat digunakan untuk proses respirasi dan sebagian yang tidak


commit to user

35

digunakan akan terakumulasi dalam umbi dan menyebabkan kenaikan gula

reduksi umbi, sehingga proses respirasi menyebabkan penurunan kandungan air

dan peningkatan kandungan gula reduksi. Ada kecenderungan bahwa semakin

lama penyimpanan maka akan terjadi peningkatan kandungan gula reduksi

(Sukmawati, 1987).

Penelitian yang dilakukan Zhang et al. (2002), menyimpulkan total gula

umumnya akan meningkat pada awal penyimpanan, setelah itu akan stabil.

Peningkatan kadar gula tersebut bervariasi antar genotipe. Pada enam genotipe ubi

-amilase rendah pada saat panen dan

akan meningkat selama penyimpanan 2 bulan pertama, kemudian menurun pada

periode penyimpanan berikutnya, sampai mencapai level yang sama seperti pada

saat panen, setelah 180 hari penyimpanan. -amilase akan

berkorelasi dengan penurunan kadar pati ubi dan peningkatan glukosa dan

fruktosa.


commit to user

36

36

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Pemberian asam absisat pada umbi kimpul berpengaruh terhadap karakter

fisiologi dan biokimia selama penyimpanan. Perubahan karakter fisiologi dan

biokimia meliputi:

a. Pemberian asam absisat sebesar 10 ppm belum dapat menghambat

pertunasan umbi kimpul selama penyimpanan, sedangkan asam absisat

dengan konsentrasi lebih tinggi yaitu 20 ppm dapat menurunkan

persentase pertunasan sebesar 53,33 %.

b. Perlakuan asam absisat tidak berpengaruh terhadap penyusutan berat umbi

kimpul selama penyimpanan.

c. Perlakuan asam absisat dapat menghambat peningkatan laju respirasi umbi

kimpul selama penyimpanan.

d. Perlakuan asam absisat belum dapat menghambat penurunan kadar air

umbi kimpul selama penyimpanan.

e. Peningkatan kandungan total fenol secara signifikan terjadi pada semua

perlakuan asam absisat yang diberikan pada umbi kimpul.

f. Perlakuan asam absisat dapat menghambat peningkatan kandungan gula

reduksi umbi kimpul selama penyimpanan.


commit to user

37

g. Dari hasil pengamatan diketahui bahwa hormon asam absisat 20 ppm

dapat memperpanjang masa simpan umbi kimpul dengan menghambat

pembentukan tunas dan menurunkan persentase pertunasan sebesar 53,33

%.

B. Saran

1. Penelitian mengenai hormon asam absisat dengan konsentrasi yang lebih

tinggi diperlukan untuk mengevaluasi pengaruh konsentrasi hormon asam

absisat yang optimum dalam upaya pengembangan teknologi penyimpanan

umbi yang dapat memperpanjang masa simpan.

2. Diperlukan suatu penelitian lanjutan untuk mengetahui efek pemberian

hormon asam absisat pada umbi kimpul yang akan dikonsumsi terhadap

kesehatan manusia.

karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul …

Documents