PENGUKURAN LAJU RESPIRASI PRODUK HORTIKULTURA I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Semua produk pertanian pada umumnya bersifat kamba (bulk), mudah rusak (perishable) dan tidak tahan lama disimpan. Sehingga produk tersebut (juga hortikultura) apabila setelah panen tidak ditangani dengan baik, akan mengalami perubahan akibat pengaruh fisiologis, fisik, kimia, parasitik, atau mikrobiologis, dimana ada yang menguntungkan dan sangat merugikan bila tidak dapat dikendalikan, yaitu timbulnya kerusakan atau kebusukan. Hal ini akan mengakibatkan menurunnya kualitas bahkan kuantitas produk tersebut. Faktor-faktor yang mempengaruhi penanganan pasca panen hortikultura antara lain : - Faktor biologi : respirasi, produksi etilen, perubahan komposisi kimia, dan transpirasi. - Faktor lingkungan : suhu, kelembaban dan kompoisis atmosfer. Sebagian besar perubahan-perubahan fisikokimiawi yang terjadi dalam buah yang dipanen berhubungan dengan metabolism oksidatif, termasuk didalamnya respirasi. 1 | Page
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PENGUKURAN LAJU RESPIRASI PRODUK HORTIKULTURA
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Semua produk pertanian pada umumnya bersifat kamba (bulk), mudah rusak
(perishable) dan tidak tahan lama disimpan. Sehingga produk tersebut (juga
hortikultura) apabila setelah panen tidak ditangani dengan baik, akan mengalami
perubahan akibat pengaruh fisiologis, fisik, kimia, parasitik, atau mikrobiologis,
dimana ada yang menguntungkan dan sangat merugikan bila tidak dapat
dikendalikan, yaitu timbulnya kerusakan atau kebusukan. Hal ini akan
mengakibatkan menurunnya kualitas bahkan kuantitas produk tersebut.
Faktor-faktor yang mempengaruhi penanganan pasca panen hortikultura
antara lain :
- Faktor biologi : respirasi, produksi etilen, perubahan komposisi kimia,
dan transpirasi.
- Faktor lingkungan : suhu, kelembaban dan kompoisis atmosfer.
Sebagian besar perubahan-perubahan fisikokimiawi yang terjadi dalam buah
yang dipanen berhubungan dengan metabolism oksidatif, termasuk didalamnya
respirasi. Biasanya respirasi ditentukan dengan pengukuran CO2 dan O2, yaitu
dengan pengukuran laju penggunaan O2 atau dengan penentuan laju
pengeluaran CO2. (Pantastico, B., RB, 1997). Respirasi merupakan proses
pemecahan bahan organik produk hortikultura (karbohidrat, protein, lemak)
menjadi molekul sederhana (CO2 dan H2O) dengan melepas energi panas; dalam
respirasi memerlukan (Oksigen) O2 dan menghasilkan karbondioksida (CO2).
Kehilangan bahan organik selama respirasi berarti menuju kebusukan,
1 | P a g e
menurunkan nilai pangan, menurunkan flavor, serta menurunkan bobot.
(Anonimous, 2008).
Laju respirasi merupakan petunjuk yang baik untuk daya simpan produk
hortikultura sesudah dipanen. Laju respirasi yang tinggi biasanya disertai oleh
umur simpan yang pendek. Hal itu juga merupakan petunjuk laju kemunduran
mutu dan nilainya sebagai bahan makanan. (Pantastico, B., ER, 1997).
Dalam praktikum ini akan diukur laju respirasi beberapa produk hortikultura
antara lain : Pakchoy, Jagung Manis dan Pisang; untuk mencoba mengetahui
besarnya laju respirasi produk tersebut dengan menggunakan alat pengukur laju
respirasi yang disebut Gas Analyzer Continous.
B. TUJUAN PRAKTIKUM
Tujuan praktikum ini adalah untuk menentukan :
1. Laju respirasi
2. Mengetahui peralatan pengukuran respirasi
3. Mengetahui metode pengukuran laju respirasi
2 | P a g e
Gb 1. Jagung manis Gb 2. Pisang Gb 3. Pakchoy
II. METODOLOGI
A. Waktu dan Tempat
Praktikum pengukuran Laju Respirasi Produk Hortikultura dilakukan pada
tanggal 29 Oktober 2008; bertempat di Laboratorium Teknologi Pengolahan Hasil
Pertanian (TPPHP), Departemen Teknik Pertanian, IPB.
B. BAHAN DAN ALAT
Bahan-bahan yang digunakan adalah jagung manis, pisang, dan pakchoy,
serta lilin. Sedangkan peralatan yang digunakan adalah :
1. Stoples
2. Gas analyzer Continous
3. Pisau
4. Timbangan digital
3 | P a g e
Gb 4. Bahan dlm Stoples Gb 5. Gas Analyzer (CO2) Gb 6. Gas Analyzer (O2)
Gb 7. Timbangan Digital Gb 8. Pisau Gb 9. Lilin dan Penjepit Slang
Bahan
Timbang
Masukkan Stoples
Tutup dan lapisi dgn lilin
Ukur gas CO2 dan O2 dgn gas analyzer per selang waktu
Hitung Laju Respirasi
C. METODE
Urutan pelaksanaan pengukuran sebagai berikut :
1. Bahan disortasi dan di-trimming, kemudian ditimbang.
2. Tentukan volume buah dengan menggukan hukum Archimedes.
3. Bahan dimasukkan ke dalam stoples berukuran 3310 ml.
4. Tutup stoples dengan penutup dan di sekeliling penutup dilapisi lilin.
5. Tutup selang plastik pada penutup dengan penjepit.
6. Ukur volume gas CO2 dan O2 dengan gas analyzer setelah disimpan
selama 30 menit, 60 menit, dan 90 menit pada suhu ruang.
Diagram alir pengukuran laju respirasi produk hortikultura
Gb 10. Diagram Alir Pengukuran Laju Respirasi buah dan Sayuran
4 | P a g e
Perhitungan Laju Respirasi
Laju Respirasi =(Perubahan gas) – (volume bebas)
Berat buah
Laju Respirasi =(O2 udara - O2 bahan/waktu) – (volume stoples-volume bahan)
Berat buah
Ket : Kadar O2 di udara = 21%Kadar CO2 di udara = 0.03%
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
1. Data Pengukuran
Data hasil pengukuran laju respirasi pada produk yang diamati, yaitu
pakchoy, jagung dan pisang berdasarkan konsumsi O2 dan produksi CO2 sebagai
berikut :
Tabel 1. Data hasil pengukuran konsumsi O2 dan produksi CO2 pada pengamatan laju respirasi antara Pakchoy, Jagung dan Pisang
NO. KOMODITAS BERAT (g)BJ
(g/ml)
KANDUNGAN CO2 & O2 (%)
30' 60' 90'
CO2 O2 CO2 O2 CO2 O21 Pakchoy 360,68 0,87 0,42 20,80 0,34 20,80 0,43 20,60
Berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan laju respirasi produksi gas
CO2 (seperti pada table 4) terlihat bahwa laju produksi CO2 ketiga komoditi
tersebut berbeda. Laju produksi CO2 rata-rata tertinggi pada Jagung, yaitu
sebesar 9,55 (ml/kg-jam).; sedangkan yang terendah pada Pakchoy, yaitu sebesar
4,67 (ml/kg-jam). Gambaran ini menunjukkan bahwa komoditi yang mempunyai
komposisi kimia (karbohidrat, protein dan lemak) yang banyak mempunyai laju
respirasi yang tinggi (Pantastico, B., ER, 1997). Berikut grafik yang menunjukkan
laju produksi rata-rata CO2 untuk ketiga komoditi yang diamati, dimana jagung
6 | P a g e
mempunyai laju produksi CO2 tertinggi dibandingkan dengan pakchoy dan
pisang.
Pakchoy Jagung Pisang0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
Rata-rata Prod. CO2 (mg/kg-jam)
Gambar 11. Grafik laju rata-rata produksi gas CO2
Secara umum untuk ketiga komoditi tersebut laju produksi CO2-nya
menurun seiring dengan lamanya waktu penyimpanan. Tren penurunan laju
produksi CO2 tersaji pada grafik berikut :
0,5 jam 1 jam 1,5 jam0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
PakchoyJagungPisang
Laju
pro
duks
i CO
2 (m
l/kg
-jam
)
Gambar 12. Grafik tren laju produksi gas CO2 per 0,5 jam
Berdasarkan grafik di atas terlihat bahwa tren penurunan pada 0,5 jam
pertama menuju 0,5 jam berikutnya menurun secara drastis (ekstrim), namun
0,5 jam berikutnya lagi cenderung agak konstan. Ini memberikan gambaran
7 | P a g e
Keterangan
dugaan bahwa komoditi yang dicobakan menuju kepada puncak klimaterik atau
ke arah optimum penyimpanan; dimana pada saat itu cenderung konstan atau
tren penurunannya relative kecil. Gambaran ini seperti menurut Pantastico, B.,
ER (1997) bahwa pada proses pematangan akan dimulai laju respirasinya akan
meningkat sampai puncak klimaterik dan sesudah itu akan berkurang dengan
perlahan-lahan. Yang mungkin masih menunjukkan penurunan tidak terlalu
drastis pada jagung dan pisang yang jika dirata-ratakan prosentase penurunnya
(gradient penurunan = ΔL2 – ΔL1) masing-masing 20% dan 26%, ini memberikan
dugaan bahwa pada kedua komoditi tersebut masih menuju proses klimaterik
atau menuju puncak respirasi. Sementara pada pakchoy rata-rata prosentasenya
9% yang berarti sudah hampir mencapai puncak. Atau mungkin juga bahwa
Jagung yang diukur masih muda, sementara Pisang dan Pakchoy sudah agak tua
(sudah masak), karena pada komoditi yang masih muda laju respirasinya lebih
tinggi jika dibandingkan dengan yang sudah tua (Pantastico, EB., R, 1997).
2. Laju Repirasi Berdasarkan Konsumsi Gas O2
Berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan, diperoleh rata-rata laju
respirasi berdasarkan konsumsi gas O2, seperti disajikan pada Tabel 4 di atas,
terlihat bahwa laju produksi O2 ketiga komoditi tersebut berbeda. Laju produksi
O2 rata-rata tertinggi pada Jagung, yaitu sebesar 13,01 (ml/kg-jam); sedangkan
yang terendah pada Pakchoy, yaitu sebesar 2,99 (ml/kg-jam).
Perbedaan nilai konsumsi O2 pada ketiga komoditi tersebut terjadi karena
masing-masing komoditi memiliki komposisi kimia yang berbeda terutama
kandungan bahan organik (karbohidrat, protein dan lemak). Jika dilihat dari
komposisi kandungan bahan organik, maka Jagung memiliki kandungan bahan
organik tertinggi dibandingkan dengan Pakchoy dan Pisang, sehingga sesuai
dengan hasil pengukuran tersebut, yaitu Jagung memiliki laju respirasi (konsumsi
O2) tertinggi, diikuti Pisang dan Pakchoy. Konsumsi O2 terkait dengan
penguraian bahan-bahan organik menjadi senyawa yang lebih sederhana (CO2
dan Air) dan energi. Aktivitas ini ditujukan untuk memenuhi kebutuhan energy
8 | P a g e
sel agar tetap hidup. Jadi pada komoditi yang memiliki kandungan bahan-bahan
organik yang besar, proses penguraian (oksidasi) akan besar pula, sehingga
diperlukan oksidator yang besar pula (dalam hal ini gas O2). Sejalan dengan hasil
pengukuran dalam praktikum ini, telah disampaikan oleh Muchtadi, D (1984)
bahwa setiap produk pertanian setelah dipanen masih merupakan bahan hidup,
karena masih melakukan proses respirasi, yaitu pengambilan gas O2 dari udara
yang digunakan untuk pembakaran bahan-bahan organik dan mengeluarkan gas
CO2 serta air sebagai hasil sisa proses pembakaran. Berikut grafik yang
menunjukkan laju konsumsi rata-rata O2 untuk ketiga komoditi yang diamati,
dimana Jagung mempunyai laju konsmumsi O2 tertinggi dibandingkan dengan
Pakchoy dan Pisang.
Pakchoy Jagung Pisang0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
Rata-rata Konsumsi O2 (ml/kg-jam)
Gambar 13. Grafik laju rata-rata konsumsi gas O2
Sama seperti pada pengukuran laju produksi CO2, konsumsi O2-pun
mengalami penurunan secara rata-rata seiring dengan bertambahnya waktu. Di
bawah ini grafik yang menunjukkan laju penurunan konsumsi O2 pada Jagung,
Pisang dan Pakchoy.
9 | P a g e
0,5 jam 1 jam 1,5 jam0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
PakchoyJagungPisang
Laju
kon
sum
si O
2 (m
l/kg
-jam
)
Gambar 14. Grafik tren laju konsumsi gas O2 per 0,5 jam
Gambaran grafik di atas, sama dengan laju produksi CO2, yaitu konsumsi
O2 mengalami penurunan yang drastis pada 0,5 jam pertama dan 0,5 jam
selanjutnya agak tidak terlalu drastis. Hanya pada Jagung cenderung masih
menunjukkan tren penurunan yang drastis. Jika dirata-ratakan prosentasi
penurunan (gradient penurunan) pada Jagung sebesar 68% yang berarti masih
dimungkinkan untuk menggunakan secara besar O2 untuk mereduksi bahan-
bahan organiknya. Sementara pada Pisang prosentase penurunannya 15% yang
berarti masih dimungkinkan untuk mereduksi bahan-bahan organiknya, namun
sudah mulai melambat. Hal yang ekstrim terjadi pada Pakchoy, dimana
prosentasi penurunnya justru sebaliknya, yaitu mengalami kenaikan (atau
gradiennya meninggi 33%) artinya mungkin proses respirasinya sudah maksimal
atau sudah menuju kebusukan (senescence).
Kesimpulan yang jelas mengenai fenomena Jagung yang memiliki laju
respirasi tertinggi dibandingkan dengan Pisang dan Pakchoy antara pengaruh
jenis komoditi tersebut (kandungan bahan organik) ataupun umur komoditi
dalam praktikum ini belum dapat dibuktikan. Akan tetapi jika melihat kepada
besaran konsumsi O2, maka diduga karena pengaruh komposisi bahan
organiknya. Selain itu juga, jika melihat nilai RQ (perbandingan CO2 terhadap
O2), yaitu pada Jagung sebesar 0,73 dan Pisang 0,73 artinya lebih kecil dari 1
10 | P a g e
Keterangan
yang berarti bahwa oksidasi masih belum tuntas atau masih terus berlangsung;
sementara pada Pakchoy nilai RQ-nya 1,57 yang berarti oksidasi sudah hampir
maksimal atau bahan-bahan yang mengandung O2 sudah sulit dioksidasi lagi
oleh O2 dalam udara. Petunjuk ini seperti menurut Pantastico, EB., R, (1997)
bahwa nilai RQ<1 menandakan oksidasi belum tuntas sepenuhnya; RQ>1,
substrat yang mengandung O2 yang dioksidasi.
IV. KESIMPULAN
11 | P a g e
Berdasarkan data pengukuran dan perhitungan pada pengamatan
Pengukuran Laju Respirasi Produk Hortikultura diperoleh kesimpulan sebagai
berikut :
1. Jagung memiliki laju respirasi tertinggi dibandingkan dengan Pisang dan
Pakchoy. Pisang memiliki laju respirasi lebih tinggi dibandingkan Pakchoy.
Masing-masing mempunyai laju produksi CO2 rata-rata berturut-turut : 9,55
ml/kg-jam, 6,33 ml/kg-jam, dan 4,67 ml/kg-jam. Dan laju konsumsi O2
berturut-turut : 13,01 ml/kg-jam, 8,30 ml/kg-jam dan 2,99 ml/kg-jam.
2. Laju respirasi Jagung tertinggi dimungkinkan karena komposisi bahan
orgaiknya lebih banyak dibandingkan dengan Pisang dan Pakcoy. Namun
perlu dicermati, bahwa tren penurunan besaran nilai laju respirasi tidak saja
dipengaruhi oleh komposisi bahan organik saja, melainkan banyak factor
antara lain umur komoditi sehingga untuk lebih meyakinkan perlu
penelusuran kapan/saat pemanenan.
3. Pada setengah jam pertama, jagung memiliki laju respirasi tertinggi
dibandingkan dengan Pisang dan Pakchoy, setengah jam berikutnya sampai
1,5 jam sudah mulai menyempit penurunannya. Ini karena kandungan bahan
organik pada komoditi tersebut sudah banyak yang teroksidasi, sehingga
persediaannya bahan organik yang bereaksi dengan O2 berkurang.
DAFTAR PUSTAKA
12 | P a g e
Anonimous. 2008. Petunjuk Praktikum Pengukuran Mutu Produk Hortikultura. IPB. Bogor
Anonimous. Pengawetan Buah Segar. Tekno Pangan dan Agroindustri, Volume 1 Nomor 9. Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, IPB. Bogor.
Muchtadi, D. 1984. Penyimpanan Atmosfir Terkendali pada Pengawetan Buah-buahan dan Sayuran. Paper. IPB. Bogor.
Pantastico, ER, B. 1997. Fisiologi Pascapanen, Penanganan dan Pemanfaatan BUah-buahan dan Sayur-sayuran Tropika dan Sub Tropika (Terjemahan). Gadjah Mada University Press. Jogjakarta.