Transcript PBAi 1 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.



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.


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.

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.

“Senescence” merupakan hasil perubahanperubahan 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, buahbuahan 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


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.
Apel
Suhu
Pemyim
panan (oF)
30-32
Kacang hijau
45
85-90
8-10 hari
6.160-52.950
Brocoli
32
90-95
7-10 hari
7.450-100.000
Kubis
Wortel
Seledri
32
32
31-32
90-95
90-95
90-95
3-4 bulan
4-5 bulan
2-4 bulan
1.200-6.120
2.130-8.080
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
Lettuce
32,55-58
32
85-90
90-95
1-4 bulan
3-4 minggu
900-5.490
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
Tomat hijau
matang
55-60
55-70
32
90-95
85-90
85-90
4-6 bulan
2-5 minggu
7 hari
2.440-6.300
580-6.230
1.020-5.640
Komoditi
Kelembaban
Relatif (%)
Lama Simpan
(Prakiraan)
85-90
Panas Respirasi
(Btu/ton/24
jam)
1.500-12.380


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.
Suhu Penyimpanan
Komoditi
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
4.300
8.700
2.400
8.200
17.100
35.800
Wortel
Seledri
1.600
Jagung manis
Bawang merah
4.200
6.200
19.600
Jeruk (orange)
4001.100
800-1.600
2.800-5.200
Pear
7001.500
1.100-2.200
3.300-13.200
Kentang
1.300
2.600
Bayam
10.100
39.300
3.600-7.300
15.60020.300
1.540
3.100
4.500
5.900
Strawberi
Tomat hijau
Matang
2.7003.900



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.


Dari semua pengertian tersebut dapat
disimpulkan bahwa klimakterik adalah suatu
periode mendadak yang unik bagi buahbuahan 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.


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.



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). Hidrocooling
2). Vacuum cooling
3). Pendinginan dengan es
4). 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.
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