Brokoli merupakan jenis sayur-sayuran yang memiliki tingkat laju respirasi yang sangat tinggi. Komoditas dengan laju respirasi tinggi akan memiliki umur simpan lebih pendek dibanding yang memiliki laju respirasi rendah (Saltveit, 1996). Berdasarkan hasil penelitian pada pengukuran laju respirasi dengan berbagai tingkatan suhu menunjukkan bahwa laju respirasi brokoli pada umumnya tinggi. Namun demikian, pada suhu yang rendah laju respirasinya dapat dihambat atau berkurang dibandingkan pada suhu ruang. Gambar 6 dan 7 di bawah ini menunjukkan pola laju respirasi brokoli pada tingkatan suhu penyimpanan yang berbeda (khusus untuk suhu 27 oC pengukuran sampai hari keempat dan untuk suhu 15 oC serta 20 oC pengukuran sampai hari keenam).
Gambar 6. Grafik laju konsumsi O2 selama penyimpanan 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1 2 3 4 5 6 7 L aju Ko n su m si O2 (m l/k g jam
) suhu 5 oC suhu 10 oC suhu 15 oC
suhu 20 oC suhu 27 oC
36
Gambar 7. Grafik laju produksi CO2 selama penyimpanan
Berdasarkan Gambar 6 dan 7 di atas, terlihat bahwa laju respirasi brokoli sangat dipengaruhi oleh suhu penyimpanan, dimana pada suhu penyimpanan yang lebih rendah (5 oC) laju respirasinya rendah yang ditandai dengan konsumsi O2
dan produksi CO2 yang lebih kecil dibandingkan dengan suhu penyimpanan
lainnya (jika dilihat dalam grafik posisinya paling bawah). Pada suhu 5 oC kisaran laju respirasinya yang diukur pada level konsumsi O2 rata-rata dari 33,5 ml/kg
jam pada hari pertama sampai 28,2 ml/kg jam pada hari ketujuh dan pada level produksi CO2
Hal yang sebaliknya terjadi pada suhu penyimpanan yang lebih tinggi (27 rata-rata 28,9 ml/kg jam pada hari pertama sampai 18,2 ml/kg jam pada hari ketujuh.
o
C), brokoli yang disimpan memiliki laju respirasi paling tinggi (dalam grafik terlihat paling atas). Kisaran laju respirasi brokoli pada suhu penyimpanan 27 oC adalah 153,6 ml/kg jam pada hari pertama dan 76,7 ml/kg jam pada hari keempat yang diukur pada level konsumsi O2; sementara pada level konsumsi CO2
Perubahan konsentrasi gas di dalam stoples selama penyimpanan brokoli diakibatkan oleh aktivitas respirasi brokoli selama penyimpanan yang sangat dipengaruhi oleh suhu. Hasil analisis sidik ragam (Lampiran 22) menunjukkan perbedaan yang nyata pada perlakuan suhu penyimpanan serta lama waktu penyimpanan terhadap laju produksi CO
adalah 135,7 ml/kg jam pada hari pertama dan 83,9 ml/kg jam pada hari keempat.
2 dan konsumsi O2. Rata-rata laju 0 20 40 60 80 100 120 140 160 1 2 3 4 5 6 7 L aj u P roduks i C O2 (m l/k g jam )
suhu 5 oC suhu 10 oC suhu 15 oC suhu 20 oC suhu 27 oC
37
konsumsi O2 dan laju produksi CO2 selama penelitian secara umum terlihat
menurun sejalan dengan penurunan suhu penyimpanan, hal ini diduga karena penurunan suhu akan mengakibatkan aktivitas enzim menurun hingga reaksi kimia berlangsung lebih lambat. Winarno (2002) menyatakan bahwa pada reaksi biokimia yang banyak melibatkan kerja enzim, kecepatan reaksi dipengaruhi oleh suhu. Jika suhu ditingkatkan (dalam batas tertentu) maka kecepatan reaksi meningkat; sementara jika suhu diturunkan maka reaksi yang berlangsung akan berjalan semakin lambat (Tabel 9).
Tabel 9. Hasil uji BNT laju respirasi dan Respiratory Quotient (RQ) brokoli selama penyimpanan di dalam stoples
Suhu (oC) Laju respirasi (ml/kg jam)
[O2] [CO2] RQ 5 23,3a 23,4a 1,0 10 47,7b 47,2b 0,9 15 67,5c 66,8c 0,9 20 78,7cd 79,2d 1,0 27 105,2e 105,9e 1,0
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang berbeda pada kolom yang sama menyatakan perbedaan yang nyata pada taraf uji 5%
Hasil uji BNT (beda nyata terkecil) menunjukkan bahwa laju konsumsi O2
dan laju produksi CO2 berbeda nyata untuk setiap suhu penyimpanan, kecuali
pada suhu 15 dan 20 oC pada level konsumsi O2 yaitu tidak berbeda nyata, yang
bebarti bahwa pada kedua suhu tersebut laju konsumsi O2 -nya hampir sama. Laju
konsumsi O2 dan laju produksi CO2 terkecil terjadi pada suhu 5 oC dan 10 o
Pada Tabel 9 ditunjukkan pula nilai RQ yang merupakan perbandingan antara gas CO
C (Gambar 6 dan 7). Sehingga dalam penelitian ini, suhu tersebut merupakan suhu yang baik untuk penyimpanan brokoli karena dapat menghambat laju respirasi.
2 yang dihasilkan dan gas O2 yang dibutuhkan. Nilai RQ dapat
digunakan untuk mendeduksi sifat substrat yang digunakan dalam proses respirasi serta untuk menduga sejauh mana respirasi telah berlangsung. Nilai RQ brokoli yang diamati hampir seluruhnya bernilai 1,00, ada beberapa kemungkinan untuk
38
dapat menjelaskan kondisi tersebut, antara lain: glukosa dari substrat dioksidasi sepenuhnya dalam proses respirasi atau proses respirasi berjalan sempurna kearah pembentukan CO2
Setelah panen, sayur-sayuran sebagai bahan hidup masih tetap melakukan kegiatan metabolisme (seperti respirasi, transpirasi, perombakan senyawa- senyawa atau substrat internal dan sebagainya) walaupun telah dipisahkan dari habitatnya. Respirasi (pernafasan) merupakan salah satu kegiatan yang sangat penting diantara proses metabolisme lainnya, dimana dengan adanya respirasi terjadi perubahan fisiologis sebagaimana ditunjukkan dalam reaksi berikut:
(Phan et al., 1997).
a CxHyOz (substrat) + b O2 c CO2 + d H2O + Energi (kcal)
Proses oksidasi substrat dengan menggunakan oksigen (O2) akan
menyebabkan sejumlah substrat berkurang kandungannya yang dikonversi menjadi karbondioksida (CO2), air (H2
Warna bunga brokoli selama penyimpanan secara visual menunjukkan perubahan daripada kondisi awal sebelum penyimpanan (hari ke-0). Perubahan warna yang paling ekstrim terjadi pada penyimpanan suhu 27
O) dan sejumlah energi dalam bentuk panas. Selama respirasi akan terjadi beberapa perubahan fisik, kemik dan biologis misalnya pembentukan aroma, berkurang atau terbentuknya warna tertentu, melunaknya produk akibat degradasi pektin pada kulit atau batang produk, berkurangnya bobot karena kehilangan air, dan sebagainya yang secara fisik akan mengubah penampilan produk. Demikian pula dengan brokoli dalam penelitian ini, yaitu mengalami perubahan-perubahan tersebut. Yang nampak terlihat adalah perubahan warna. Indikator warna pada brokoli merupakan faktor mutu yang sangat penting karena sebagian besar konsumen menginginkan warna brokoli yang segar dalam hal ini warna hijau agak gelap (Bafdal et al.,2007).
o
C dan 20 oC yaitu pada bagian floret (bunga) brokoli dari semula berwarna hijau gelap menjadi berwarna kuning; hal ini di duga karena kandungan klorofil sebagai pigmen yang berkontribusi terhadap warna hijau berkurang. Kondisi paparan suhu 25 oC dan RH 96% menyebabkan kehilangan berat (weight loss) brokoli setelah panen semakin meningkat sampai mencapai 7% selama penyimpanan sekitar 3 hari;
39
sementara kandungan klorofilnya menurun, yaitu sampai 30% (Finger et al.,1999). Perubahan warna pada suhu lainnya (15 oC, 10 oC, 5 o
Kondisi warna bunga brokoli yang menunjukkan paling hijau dan segar adalah pada penyimpanan suhu 5
C) tidak terlalu nampak sehingga brokoli kelihatan masih agak hijau.
o
C walaupun sudah disimpan selama 7 hari. Ini menunjukkan bahwa brokoli yang disimpan pada suhu rendah (dingin) akan tetap terjaga kesegaran dan warna bunganya. Hal ini sejalan dengan pendapat Rokhani (1995) dalam penelitiannya yang menyatakan bahwa brokoli yang disimpan pada suhu 5 oC dengan RH (kelembaban relatif) 96% memberikan hasil terbaik dalam mempertahankan tingkat kesegaran walaupun telah disimpan selama 12 hari. Pengaturan komposisi gas di sekitar brokoli turut pula menentukan mutu brokoli (Syarief dan Halid, 1993) bahwa brokoli yang disimpan pada 5-20% CO2
Analisis sidik ragam (Lampiran 23) menunjukkan untuk nilai *L (kecerahan) tidak terdapat perbedaan yang nyata antara brokoli yang disimpan pada suhu yang paling rendah (5
adalah bertahannya warna hijau, kelunakan dan diperlambatnya pertumbuhan jamur.
o
C) terhadap keempat suhu penyimpanan lainnya (10 oC, 15 oC, 20 oC, 27 oC); sementara yang berpengaruh nyata adalah antara suhu 10 oC, 15 oC dan 27 o
Untuk derajat warna merah (*a), brokoli yang disimpan pada suhu rendah (5
C menunjukkan adanya perbedaan yang nyata (Tabel 10). Hal ini memberi gambaran bahwa kecerahan bunga brokoli yang disimpan dalam beberapa tingkat suhu penyimpanan, setelah beberapa hari, tingkat kecerahan bunganya bervariasi dan tidak tergantung pada suhu penyimpanan. Data awal nilai *L adalah 35,48 sedangkan nilai *L pada akhir penyimpanan (hari ketujuh) bervariasi seperti disajikan pada Tabel 10.
o
C) mempunyai perbedaan yang nyata dengan suhu penyimpanan 15 oC, 20 oC dan 27 oC; sedangkan dengan suhu 10 oC tidak berbeda nyata (Tabel 10). Nilai *a pada kondisi awal penyimpanan untuk semua suhu penyimpanan adalah sama, yaitu -13,95 dan nilai *a setelah penyimpanan tujuh hari bervariasi seperti terlihat pada Tabel 10. Dari nilai *a ini dapat diduga bahwa pada suhu penyimpanan yang lebih rendah dapat mempertahankan warna hijau bunga brokoli dan pada suhu penyimpanan yang tinggi dapat menyebabkan warna bunga brokoli menjadi cepat berubah menuju warna merah.
40
Indikator warna lainnya adalah derajat warna kuning bunga brokoli (*b). Pada awal penyimpanan (hari ke-0), nilai *b untuk semua suhu penyimpanan adalah sama (40,22), setelah penyimpanan tujuh hari nilainya bervariasi seperti terlihat pada Tabel 10. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa perubahan warna bunga brokoli menjadi warna kekuningan (*b) tidak berbeda nyata atau relatif sama derajatnya pada semua tingkatan suhu penyimpanan. Akan tetapi secara rata-rata meningkat yang berarti menguning seiring dengan peningkatan suhu penyimpanan.
Tabel 10. Nilai kecerahan (*L), kemerahan (*a) dan kekuningan (*b) warna bunga brokoli pada hari ketujuh
Suhu (oC) Nilai *L *a *b 5 41,28ab 22,39a 98,76a 10 39,44ab 28,69ab 95,59 15 a 38,27a 29,97b 93,57 20 a 43,55b 29,13b 94,91 27 a 44,25b 32,63b 103,88a
Keterangan: Angka dalam kolom yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%
Indikator lain yang sering digunakan sebagai indeks kesegaran untuk sayuran daun atau bunga adalah klorofil. Degradasi klorofil dapat menyebabkan perubahan warna daun atau bunga dari hijau menjadi kuning (Winarno, 2002). Gambar 8. Degradasi warna floret (bunga) brokoli selama penyimpanan di dalam
41
Pada penelitian ini tidak diukur kandungan klorofil, akan tetapi berdasarkan indikator umum warna hijau yang identik dengan kandungan klorofil, secara visual terlihat perubahannya seperti terlihat pada Gambar 8 di atas. Perubahan warna hijau tersebut diakibatkan oleh substitusi Magnesium (Mg) oleh Hidrogen (H) atas bantuan enzim klorofilase membentuk feofitin (Histifarina dan Sinaga, 1997). Deschene et al. (1991) mengatakan bahwa kandungan klorofil brokoli yang disimpan pada suhu 23 o
Proses metabolik (respirasi) akan terus berlanjut sehingga brokoli akan mengalami kebusukan yang ditandai dengan hilangnya nilai gizi dan faktor mutu brokoli (dalam hal ini antara lain perubahan warna floret atau bunga brokoli). Komoditas dengan laju respirasi tinggi (seperti brokoli) akan memiliki umur simpan lebih pendek dibanding dengan yang memiliki laju respirasi rendah (Saltveit, 1996) dengan demikian maka usaha mempertahankan mutu dan memperpanjang umur simpan pada dasarnya adalah menekan laju respirasi serendah mungkin tanpa mengganggu proses metabolismenya (Kays, 1991). Dengan prinsip dasar inilah maka aktivitas metabolisme produk setelah dipanen dapat dijadikan sebagai indeks yang amat baik untuk mengetahui perubahan mutu pascapanen dengan treatmen (perlakuan) yang baik, antara lain suhu penyimpanan yang rendah.
C mengalami penurunan sebesar 90% dan hanya dapat bertahan selama 4 hari.
Secara umum, pengaruh lama penyimpanan terhadap mutu brokoli seperti ditunjukkan dengan data pada Tabel 10 menyebabkan kenaikan nilai-nilai warna (*L, *a, *b). Hal ini disebabkan karena brokoli yang baru dipanen umumnya berwarna hijau tua yang disebabkan oleh adanya kandungan klorofil dan lambat laun (setelah disimpan) warnanya berubah (meningkat) menjadi kuning (menguning) yang diindikasikan dengan peningkatan nilai *L. Kemudian dilihat dari warna kromatik campuran merah-hijau yang dinotasikan dengan *a, nilainya juga semakin meningkat menuju nilai positif yaitu dengan terlihatnya perubahan warna dari hijau (nilai paling negatif) ke warna merah (menuju nilai positif). Selanjutnya, pada nilai *b yang merupakan campuran warna biru-kuning, terlihat meningkat pula yang berarti semakin menuju kuning yang semakin dominan pada bagian bunga brokoli.
42