perubahan biokim pascapanen

Upload: saud-oloan-simamora

Post on 04-Nov-2015

78 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Perubahan Biokim Pascapanen Sayur Buah

TRANSCRIPT

  • BAB IIPerubahan Biokimia Pada Sayuran dan Buah-buahan

  • PendahuluanSayuran dan buah-buahan segar merupakan komoditas hidupTiap komoditas horti memiliki bentuk, ukuran, cita rasa dan warna tertentuKonsumen mensyaratkan komoditas dengan ciri khas tersebut dan bebas dari cacat.

  • Perubahan biokimia setelah panen dan dalam penyimpanan sangat berpengaruh terhadap karakteristik komoditas sayuran dan buah segar, meliputi terutama :RespirasiTranspirasiPerubahan warnaPerubahan teksturPerubahan cita rasa Pada tanaman, Fase Pertumbuhan = Maturasi

  • Faktor yang mempengaruhi fase pertumbuhan :FotosintesisAbsorbsi air + mineral dari tanah

    Substrat untuk metabolisme dihasilkan sendiri melalui proses ini

  • Setelah panen

    Fase Pematangan dan SenesensiFaktor yang mempengaruhi :1. Respirasi , Transpirasi2. Perubahan biokimia = fisiologi pasca panen

    Hidup dipertahankan, dengan menggunakan persediaan makanan + air yang masih ada dalam sel, sampai habis

    Mati

  • 2.2. Fase Hidup Sayuran dan Buah-buahan SegarPerkembanganDegradasiKematianPerkembanganMaturasiPre MaturasiPematanganSenesensiWaktu123456Keterangan :1. Pembentukan organ yg dpt di makan2. Terminasi pertumbuhan alami dari organ3. Awal dr periode kegunaan tapi umumnya masih terlalu muda utk konsumsi rata24. Periode dayaguna maksimum5. Perubahan degradatif menonjol6. Akhir masa daya guna utk konsomsi manusia

  • PerkembanganDegradasiKematangan Fisiologis Komoditas Pada Berbagai Tk. Kematangan KomersialKematianSquashK.PolongKetimunPertumbuhanMaturasiPematanganSenesensiPirApelMelonTomat matang

  • Fase Hidup UtamaPertumbuhanMaturasiSenesensi

    Batas tidak bisa dibedakan dengan jelas, Tumpang tindih

  • 1. Fase Pertumbuhan

    Pre maturasiPembelahan dan pembesaran selmenentukan ukuran akhir produk

  • 2. Fase Maturasi

    Mulai sebelum fase pertumbuhan berakhirAktivitas berbeda-beda tergantung pada komoditasFase pertumbuhan/prematurasi + maturasi = Fase perkembangan

  • 3. Fase SenesensiFase dimana proses-proses katabolisme (degradasi) lebih dominan daripada proses anabolisme (sintesis) dengan akibat terjadi penuaan (pelayuan) dan berakhir dengan kematianFase pematangan (ripening) hanya dijumpai pada buah-buahan ; fase akhir maturasi atau fase awal senesensi

  • 2.3. Respirasi (Oksidasi Biologis)Definisi 1 : Proses hidup yang dilakukan oleh setiap organisme hidup, dimana enargi potensial diubah menjadi energi kinetik dengan pembebasan panas.Definisi 2 : Proses penguraian bahan kompleks yang ada dalam sel (pati, gula, asam organik) menjadi molekul yang lebih sederhana seperti CO2, H2O disertai pembebasan energi dan molekul lain yang akan digunakan untuk reaksi sintetis dari sel

  • C6H12O6 + 6O26CO2 + 6H2O + EnergiGlukosaPatiSakaridaAsam organik

    Energi :ATP 42 %Panas sisanyaATP disimpan dalam sel, panas dibebaskan ke lingkunganRespirasi bisa dalam keadaan :1. Aerob : glikolisis + TCA + Rantai pernafasan2. Anaerob : glikolisis jalur PP

  • Laju Respirasi dipakai sebagai :Indikator aktivitas metabolisme dalam jaringan sehingga dapat ditentukan umur simpan potensial komoditasSatuan ukuranml atau mg CO2.Kg-1.jam-1ml atau mg O2.Kg-1.jam-1

  • Pola RespirasiKurva yang menggambarkan hubungan antara laju respirasi terhadap waktu selama periode perkembangan, maturasi, pematangan dan senesensiPola respirasi pada buah ada 2 tipe :1. Klimaterik :tomat, mangga, pisang, apel2. Non-klimaterik : jeruk lemon, anggur

  • Laju respirasi buah klimaterik umumnya lebih tinggi daripada buah non klimaterik

  • Pola Respirasi Klimaterik Beberapa Jenis Buah

  • Pola respirasi sayuran tidak menunjukan ada klimaterik Umumnya sayuran buah bersifat non-klimaterik kecuali tomatSayuran dari jaringan lain hanya menunjukan penurunan laju respirasi

  • Laju Respirasi Sayuran dibedakan atas :Laju respirasi tinggi : umumnya jaringan muda yg aktif tumbuh, contoh : mangga, asparagus, kapriLaju respirasi rendah : umumnya jaringan penyimpanan, contoh : kentang, ubi, bawangLaju respirasi sedang : antara lain sayuran daun, contoh : kubis

  • Teori tentang pengendalian klimaterik:Teori menurunnya permeabilitas selTeori peningkatan sintetis proteinTeori perubahan pada rantai pernafasan dalam hubungan dengan kegiatan sitokhromTeori perubahan aktivitas enzim pada masa transisi pra hingga pasca klimaterik antara lain Malat dehidrogenase dan Fosfo fruktokinase

  • 2.4. Inisiasi/pemicu PematanganETILEN (CH2=CH2)Bahan volatil yang dihasilkan sendiri oleh sayuran, buah, bakteri dan fungiBerfungsi sebagai hormon tumbuhan yang mengatur :1. Berbagai aspek pertumbuhan, pekembangan dan senesensi 2. Pematangan buah (konsentrasi etilen 0,1-1 ppm)

  • Peranan Etilen Dalam Pematangan BuahMenstimulasi aktivitas respirasi, absorbsi O2 naik : pada sayuran + bahan non-klimaterikMerangsang proses pematanagnMempercepat terjadinya klimaterikmenstimulasi biosintesis etilen pada buah klimaterik dalam fase pematangan

  • Bila Etilen Diturunkan Maka:Pada bahan non-klimaterik, laju respirasi juga turun kembaliPada bahan klimaterik, laju respirasi tetap

  • Konsentrasi Etilen Sebagai Hormon Pematangan :Respon sudah tampak pada 10-20 ppmDalam praktek : 200 - 500 ppm (0,5%)Jangan gunakan >500 ppm, karena :1. Penghamburan = tidak efektif2. Etilen eksplosif pada 3-30%

  • Kondisi pemeraman dengan etilen :Suhu : 21-240C (suhu min. 15.50C)Rh : 85 - 90 %Bahaya gas toksik etilen :Tidak sadar/pingsanSulit bernafasBentuk cair :Iritasi kulit/mataKulit terbakar

  • Absorbsi O2 Oleh Bahan Klimaterik dan Non klimaterik

  • Produksi etilen dalam jaringan buahKlimaterik : BerfluktuasiNon-klimaterik : KonstanPrekursor untuk sintesis etilen :MetioninLipida

  • 2.5. Biokimia Respirasi

  • Tujuan RespirasiMendapatkan sumber energi ATP untuk reaksi metabolisme yang memungkinkan :a. Mempertahankan keutuhan selb. Transportasi metabolit keluar masukl selc. Mempertahankan permeabilitasMendapatkan prekursor untuk reaksi sintetisJalur respirasi : aerob dan anaerobSubstrat untuk respirasi :glukosa dan pati (utama), asam organik, asam lemak

  • Respiration Quotient (RQ)Definisi :

    Vakuola mangandung persediaan, asam-asam organik yang dapat digunakan sebagai substrat oksidari dalam mitokhondria yaitu dalam siklus Krebs (TCA)

  • Contoh:C4H6O5 + 3O2 4CO2 + 3H2OAsam MalatRQ Asam Malat = 1.3RQ Glukosa = 1.0RQ Asam Stearat = 0.7Kesimpulan : RQ rendah, substrat umumnya asam lemak, RQ tinggi asam organikPanas respirasi (Btu/ton/24 jam) = mg CO2/kg.jam x 220Panas respirasi (kcal/1000kg/24jam = mg CO2/kg.jam x 61,2

  • 2.6 Perubahan Warna Pada Buah-buahanBuah-buahan matang penuh, umumnya setelah mencapai puncak klimaterik, tetapi konsumen mengasosiasikan matang dengan ciri-ciri buah akibat aktivitas etilen yaitu :a. Perubahan warna : perubahan pigmenb. Perubahan tekstur : perubahan komponen dinding selc. Perubahan rasad. Perubahan aromae. Perubahan pada protein

  • Perubahan WarnaPada buah matang penuh tampak :Hilangnya warna hijau = Khlorofil, terkecuali : alpukat, apel granny Smith. Pada buah lain a.l. jeruk juga terjadi degradasi khlorofil akibat suhu rendahTimbul warna hijau lain (sintetis atau penampakan) terutama karotenoida yang berwarna kuning sampai merah

  • Degradasi khlorofil disebabkan:Perubahan pH (kebocoran membran vakuola)OksidasiAktivitas enzim khlorofilaseUmumnya ketiga faktor ini bekerja berurutan

  • Warna kuning-merah dari pigmen karotenoida timbul karena :a. Khlorofil yang menutupi warna tersebut teruraib. Sintetis pigmen karotenoida dalam khromoplastPigmen karotenoid (C40 + >ikatan rangkap)a. Karoten : -karoten, -karoten, likopenb. Xantofil : capsantin (cabe) dan Capsorubin (cabe)Pigmen antosianin (merah-ungu kebiruan)a. Ada di vakuola, terutama pada sel epidermisb. Warnanya sering menutup warna pigmen karotenoida dan khlorofil

  • Perubahan Pada KarbohidratPatiGula pada pematangan pisang (pati) turun : 22% 1%Akumulasi gula menimbulkan rasa manisTerjadi pada buah klimaterik dan non klimaterikMelibatkan enzim amilase dan fosforilase

  • Senyawa Pektat Dalam HemiselulosaPenguraian senyawa pektat dan hemiselulosa mengakibatkan :a. Dinding sel menjadi lemahb. Gaya kohesi yang mengikat sel berkurangAkibatnya :a. Mula-mula tekstur menjadi lebih disukaib. Bila sudah berlanjut terjadi disintegrasi jaringan = bonyok

  • Protopektin adalah bahan induk dari senyawa PektatProtopektin adalah molekul besarProtopektin terikat satu sama lain dengan ikatan Ca, dan dengan gula/sakarida serta derivat posfat dari sakarida sehingga terbentuk molekul yang sangat besarSelama pematanganProtopektinSenyawa Pektat(Tidak larut dalam air) (larut dalam air)Laju degradasi sebanding dg laju pelunakan buah

  • Perubahan Pada Asam Organik(Sumber Enargi Lain)Umumnya selama pematangan/maturasi kadar asam organik berkurang, karena diubah menjadi glukosaKadar asam organik mencapai maksimum pada fase pertumbuhan dan perkembangan, kemudian menurun pada fase pematangan dan dalam penyimpanankecuali :pisang dan nenas, kadar maksimum dijumpai pada saat matang penuh

  • Asam organik utama : a. As. Sitrat : jeruk, lemon, strawberryb. As. Malat : apel, pir, plumc. As. AskorbatBiasanya pada pemotongan terjadi penurunan kadar asam organik bersamaan dengan menurunnya kadar pati dan meningkatnya kadar asam.

  • Perubahan Pada AromaZat aroma bersifat volatil (BM
  • Perubahan Pada SayuranPada sayuran tidak ada peningkatan aktivitas metabolisme setara dengan klimaterik pada buahPerubahan pada sayuran kecambah (taoge):a. Perubahan anatomib. Perubahan komposisi : kadar gula naik, hasil penguraian lemak atau KH

  • Perubahan Pada Sayuran Biji dan PolongPolong-polongan yang dikonsumsi sbg bahan makanan pokok memiliki kadar air rendah shg aktivitas metabolisme rendah. Panen pada umumnya pada k.a 15%Biji-bijian dan polong-polongan yang dikonsumsi sebagai sayuran antara lain sweet corn, kapri, buncis, memiliki aktivitas metabolisme yang tinggiKualitasnya ditentukan oleh citarasa dan tekstur (bukan umur fisiologisnya)umumnya ketika masih muda lebih manis dan empukPanen pada sayuran umumnya pd k.a 70%

  • Sayuran Akar dan UmbiOrgan ini adalah organ persediaan makanan untuk pertumbuhanLaju metabolisme saat panen memang rendah dan selama penyimpanan, dengan kondisi penyimpanan tertentu dormansi dapat diperpanjang

  • Sayuran batang, daun, tunas dan bungaAktivitas metaboliknya sangat berbeda, karena itu umur simpannya juga berbedaSayuran batang dan daun cepat mengalami senesensi, sehingga nilai inderawi dan nilai gizinya berkurangUmumnya tekstur merupakan faktor penentu untuk saat panen dan kualitasCita rasa alami komoditas ini kurang diperhatikan karena pada umumnya dikonsumsi setelah dimasak dan diberi bumbu

  • Penyimpanan Sayur dan Buah-buahanTujuan : menyediakan suplai yang cukup sepanjang tahun untuk konsumen dan industri pengolahanCara penyimpanan : Refrigerasi, Controlled Atmosphere Storage (CAS)Micro-environment Packaging

  • RefrigerasiMetode yang sudah dikenal lamaTiap komoditas mempunyai suhu dan Rh optimal sendiri-sendiriSuhu rendah

  • Controlled AtmosphereKomposisi atmosphere diubah untuk memperlambat respirasi dan proses biokimia lainO2 diturunkanCO2 dinaikanCatatan udara :Na78.08%O220.95%CO2 0.03%Pada apel :O2 = 1-3%CO2 = 1-5%

  • Sayuran yang disimpan dengan CA :Apel (50% produksi), Alpukat, PisangSayuran yang disimpan dengan CA :Kol, Lettuce dan AsparagusCatatan :Refrigerasi dan CA memerlukan fasilitas yang mahal

  • Micro-environment PackagingPengemasan bahan satu per satu dengan :PE densitas tinggi atau PVCSering juga diberi pelapisan dengan lilin/minyakEfek : a. Mengurangi keriput b. Mengurangi susut beratc. Mengurangi cacat

    *