Respirasi dan Puncak Respirasi

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

            Buah-buahan di Indonesia memiliki potensi pengembangan yang sangat besar. Buah-buahan mempunyai arti penting sebagi sumber vitamine, mineral, dan zat-zat lain dalam menunjang kecukupan gizi. Buah-buahan dapat kita makan baik pada keadaan mentah maupun setelah mencapai kematangannya. Sebagian besar buah yang dimakan adalah buah yang telah mencapai tingkat kematangannya. Untuk meningkatkan hasil buah yang masak baik secara kualias maupun kuantitasnya dapat diusahakan dengan substansi tertentu antara lain dengan zat pengatur pertumbuan Ethylene. Dengan mengetahui peranan ethylene dalam pematangan buah kta dapat menentukan penggunaannya dalam industri pematangan buah atau bahkan mencegah produksi dan aktifitas ethyelen dalam usaha penyimpanan buah-buahan.

Buah-buahan apabila setelah dipanen tidak ditangani dengan baik, akan mengalami perubahan akibat pengaruh fisiologis, fisik, kimiawi, parasitik atau mikrobiologis, dimana ada yang menguntungkan dan sangat merugikan bila tidak dapat dikendalikan yaitu timbulnya kerusakan atau kebusukan. Hal ini akan  mengakibatkan tidak dapat dimanfaatkan lagi, sehingga merupakan suatu kehilangan (loss).  Di Indonesia  kehilangan buah-buahan cukup tinggi, 25 - 40 %. untuk menghasilkan buah-buahan dengan kualitas yang baik, disamping ditentukan oleh perlakuan selama penanganan on-farm, ditentukan juga oleh faktor penanganan pasca panen yang secara umum mulai dari pemanenan, pengumpulan, sortasi, pembersihan dan pencucian, grading, pengemasan, pemeraman, penyimpanan dan pengangkutan.

            Proses pematangan buah sering dihubungkan dengan rangkaian perubahan yang dapat dilihat meliputi warna, aroma, konsistensi dan flavour (rasa dan bau). Perpaduan sifat-sifat tersebut akan menyokong kemungkinan buah-buahan enak dimakan.

Pemasakan buah merupakan salah satu hasil metabolisme jaringan tanaman. Pada kondisi pemasakan buah merupakan hal yang diharapkan oleh petani, pedagang dan konsumen buah-buahan, karena buah tersebut akan segera dikonsumsi. Akan tetapi pada konsisi lain pemasakan buah merupakan kerugian, sehingga tidak diharapkan. Hal ini apabila buah tersebut tidak segera dikonsumsi karena masih mengalami periode transportasi yang jauh dan memakan waktu yang tidak singkat. Untuk kasus kedua ini para pengelola buah-buahan baik petani, pedagang atau industri pengelola berusaha semaksimal mungkin agar buah mengalami pemasakan pada waktu yang tepatatau sesuai dengan waktu yang diinginkan.

            Berdasarkan uraian diatas maka perlu dilakukan praktikum respirasi dan puncak respirasi

1.2       Tujuan dan Kegunaan

            Tujuan dari praktikum ini yaitu untuk mengetahui tingkat respirasi pada buah dan perubahan yang terjadi pada buah baik berat, tekstur dan kerapatan pada buah.

            Kegunaan dari praktikum ini yaitu sebagai bahan informasi bagi mahasiswa khususnya tentang respirasi pada buah dan perubahan yang terjadi pada buah baik berat, tekstur dan kerapatan pada buah.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Respirasi

            Respirasi didefinisikan sebagai perombakan senyawa komplek yang terdapat pada sel seperti pati, gula dan asam organik menjadi senyawa yang lebih sederhana seperti karbondioksida, dan air, dengan bersamaan memproduksi energi dan senyawa lain yang dapat digunakan sel untuk reaksi sintetis. Respirasi dapat terjadi dengan adanya oksigen (respirasi aerobik) atau dengan tidak adanya oksigen (respirasi anaerobik, sering disebut fermentasi) (Arsyad, 2011).

Laju respirasi yang dihasilkan merupakan petunjuk yang baik dari aktifitas metabolis pada jaringan dan berguna sebagai pedoman yang baik untuk penyimpanan hidup hasil panen. Jika laju respirasi buah atau sayuran diukur dari setiap oksigen yang diserap atau karbondioksida dikeluarkan – selama tingkat perkembangan (development), pematangan (maturation), pemasakan (ripening), penuaan (senescent), dapat diperoleh pola karakteristik repirasi. Laju respirasi per unit berat adalah tertinggi untuk buah dan sayur yang belum matang dan kemudian terus menerus menurun dengan bertambahnya umur (Arsyad, 2011).

Menurut Fauzi Arsyad (2011), laju respirasi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yang dijelaskan sebagai berikut:

a. Ketersediaan substrat

Tumbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan melakukan respirasi dengan laju yang rendah pula. Demikian sebaliknya bila substrat yang tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan meningkat.

b. Ketersediaan Oksigen

Ketersediaan oksigen akan mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing spesies. Bahkan, pengaruh oksigen berbeda antara organ satu dengan yang lain pada tumbuhan yang sama.

c. Suhu

Umumnya, laju reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10⁰C. Namun, hal ini tergantung pada masing-masing spesies.

d. Tipe dan umur tumbuhan   

Masing-masing spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolisme sehingga kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda pada masing-masing spesies. Tumbuhan muda menunjukkan laju respirasi yang lebih tinggi dibandingkan tumbuhan yang tua.

2.2. Buah Klimaterik

Buah klimaterik adalah buah yang banyak mengandung amilum. Buah klimaterik ditandai dengan peningkatan CO2 secara mendadak, yang dihasilkan selama pematangan. Klimaterik adalah suatu periode mendadak yang khas pada buah-buahan tertentu, dimana selama proses tersebut terjadi serangkaian perubahan biologis yang diawali dengan proses pembentukan etilen, hal tersebut ditandai dengan terjadinya proses pematangan (Nugraha, 2012).

Buah-buahan klimakterik yang sudah mature, selepas dipanen, secara normal memperlihatkan suatu laju penurunan pernafasan sampai tingkat minimal, yang diikuti oleh hentakan laju pernafasan yang cepat sampai ke tingkat maksimal, yang disebut puncak pernafasan klimakterik (Setiono, 2011).

Bila buah-buahan klimakterik berada pada tingkat maturitas “kemrampo” yang tepat, diekspos selama beberapa saat dengan konsentrasi ethylene yang lebih tinggi dari threshold minimal, maka terjadilah rangsangan pematangan yang tidak dapat kembali lagi (irreversiable ripening) (Setiono, 2011).

Menurut Lord Broken (2011) pada buah klimaterik, jumlah gas karbon dioksida yang diproduksi akan terus menurun, kemudian mendekati pelayuan (senescene) tiba-tiba produksi gas karbon dioksida meningkat, dan selanjutnya menurun lagi. Berdasarkan pola produksi gas karbondioksidanya, buah-buahan diklasifikasikan menjadi tiga pola pernafasan :

1.   Gradual Decrease Type, yaitu jenis yang menurun secara perlahan, dimana kecepatan respirasi menurun secara perlahan selama proses pematangan. Contoh : jeruk.

2.   Temporary Rise Type, yaitu jenis yang meningkat secara temporer, dimana kecepatan respirasi meningkat secara temporer dan pematangan penuh akan terjadi setelah puncak respirasi tercapai. Contoh : avokad, pisang, mangga.

3.   Late Peak Type, yaitu jenis yang mencapai puncak pernafasan terlambat,dimana kecepatan maksimum respirasi terjadi mulai dari keadaan matang penuh sampai saat sangat matang (over ripe). Contoh : stroberi.

Proses Klimaterik dan pematangan buah disebabkan adanya perubahan kimia yaitu adanya aktivitas enzim piruvat dekanoksilase yang menyebabkan keanaikan jumlah asetaldehiddan etanol sehingga produksi CO2 meningkat. Etilen yang dihasilkan pada pematangan mangga akan meningkatkan proses respirasinya. Tahap dimana mangga masih dalam kondisi baik yaitu jika sebagian isi sel terdiri dari vakuola (Fatkhomi, 2009).

Menurut Fatkhomi (2009) perubahan fisiologi yang terjadi selama proses pematangan adalah terjadinya proses respirasi kliamterik, diduga dalam proses pematangan oleh etilen mempengaruhi respirasi klimaterik melalui dua cara, yaitu:

1.      Etilen mempengaruhi permeabilitas membran, sehingga permeabilitas sel menjadi besar, hal tersebut mengakibatkan proses pelunakan sehingga metabolisme respirasi dipercepat.

2.      Selama klimaterik, kandungan protein meningkat dan diduga etilen lebih merangsang sintesis protein pada saat itu.  Protein yang terbentuk akan terlihat dalam proses pematangan dan proses klimaterik mengalami peningkatan enzim-enzim respirasi.

2.3. Buah Non Klimaterik

            Buah nonklimaterik adalah buah yang kandungan amilumnya sedikit. Pada buah-buahan non klimakterik terjadi hal yang berbeda artinya tidak memperlihatkan terjadinya hentakan pernafasan klimakterik. Meskipun buah-buahan tersebut diekspose dengan kadar ethylene kecil saja, laju pernafasan, kira-kira sama dengan kadar bila terekspose ethylene ruangan, kalau ada tingkatan laju pernafasan hanya kecil saja. Tetapi segera setelah itu laju pernafasan kembali lagi pada laju kondisi istirahat normal, bila kemudian ethylene nya ditiadakan. Dengan ekspos ethylene terjadilah suatu respon yang kira-kira mirip dapat diamati. Dalam suatu buah yang telah mature (tetapi belum matang) terjadilah perubahan parameter yang dialami buah seperti mislnya degreening atau hilangnya warna hijau (Setiono, 2011).

III. METODOLOGI

3.1. Tempat dan Waktu

                Praktikum respirasi dan puncak respirasi dilakukan pada tanggl 30 April – 04 Mei 2012 di rumah, asrama yonkavaleri 10 serbu, jl. Perintis Kemerdekaan K.M. 10 , Kec. Tamalanrea. Makassar.

3.2. Alat dan Bahan

            Alat-alat yang digunakan dalam praktikum respirasi dan puncak respirasi yaitu :

a.       Refrigator/kulkas

b.      Timbangan

c.       Lap/alat pembersih

d.      Alat tulis menulis

Bahan yang digunakan dalam praktikum respirasi dan puncak respirasi yaitu :

a.       2 buah alpukat muda

b.      2 buah alpukat matang

c.       2 buah alpukat tua

d.      2 buah jeruk muda

e.       2 buah jeruk matang

f.       2 buah jeruk tua

3.3. Prosedur Percobaan

            Percobaan ini dilakukan dengan cara :

1.      Menyiapkan alat dan bahan

2.      Membersihkan bahan-bahan yang berupa buah dari kotoran-kotoran

3.      Memisahkan buah yang muda, matang, dan tua

4.      Menimbang masing-masing buah tersebut sebagai berat awal dan mencatat data berat awal tersebut

5.      Memasukkan jenis-jenis buah tersebut masing-masing 1 buah ke dalam refrigator/kulkas dengan pengaturan suhu tertentu selama 4 hari

6.      Pada waktu yang sama, menyimpan buah yang lainnya pada ruangan dengan suhu kamar selama 4 jam

7.      Menimbang buah-buahan tersebut pada hari ke-2 penyimpanan dan hari ke-4, berat pada hari ke – 4 merupakan data akhir, mencatat data data berat akhir tersebut

8.      Mencatat perubahan-perubahan yang trjadi pada buah sebagai hasil pengamatan.