6
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Umum Jagung Manis
Menurut Purwono dan Hartono (2007), sistematika dari tanaman jagung manis adalah sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta Sub Divisio : Angiospermae Class : Monocotyledoneae
Ordo : Graminales
Family : Graminaceae
Genus : Zea
Species : Zea mays var. saccharata Sturt
Untuk pertumbuhan jagung manis dapat hidup baik pada suhu antara 26,5-29,5oC. Bila suhu diatas 29,5oC maka air tanah cepat menguap sehingga mengganggu penyerapan unsur hara oleh akar tanaman. Sedangkan suhu dibawah 16,5oC akan mengurangi kegiatan respirasi (Irfan, 1999).
Tanaman akan tumbuh normal pada curah hujan yang berkisar 250-500 mm pertahun. Curah hujan kurang atau lebih dari angka yang di atas akan menurunkan produksi. Air banyak dibutuhkan pada waktu perkecambahan dan setelah berbunga (Tobing et al, 1995).
Tanaman jagung manis tidak membutuhkan persyaratan yang khusus karena tanaman ini dapat tumbuh pada hampir semua jenis tanah bila tanah tersebut subur, gembur, kaya akan bahan organik dan drainase maupun aerase
baik serta persediaan humus dan pupuk tercukupi. Keasaman tanah yang baik untuk pertumbuhan 5,5-7,0 (Tobing et al, 1995).
Perkembangan tanaman dan pembungaan dipengaruhi oleh panjang hari dan suhu, pada hari pendek tanaman lebih cepat berbunga. Banyak kultivar tropika tidak akan berbunga di wilayah iklim sedang sampai panjang hari berkurang hingga kurang dari 12 atau 13 jam. Namun pada hari yang sangat pendek (8 jam) dan suhu kurang dari 20o C juga menunda pembungaan (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
2.2. Nilai Gizi Jagung Manis
Di dalam buah jagung manis mengandung berbagai jenis zat yang sangat berguna bagi tubuh manusi. Zat-zat yang terkandung dalam jagung manis antara lain : energi, protein, lemak, karbohidrat, fosfat, kalsium, besi, vitamin A, vitamin B, vitamin C, dan air. Kandungan gizi jagung manis tiap 100 g bahan, disajikan pada Tabel 1 (Iskandar, 2008), dan komposisi kimia berbagai tipe jagung disajikan pada Tabel 2.
Tabel 1. Kandungan Gizi Jagung Manis
No. Zat Gizi Jagung Manis
1. Energi (cal) 96.0 2. Protein (g) 3.5 3. Lemak (g) 1.0 4. Karbohidrat (g) 22.8 5. Kalsium (mg) 3.0 6. Fosfor (mg) 11.1 7. Besi (mg) 0.7 8. Vitamin A (SI) 400 9. Vitamin B (mg) 0.15 10. Vitamin C (mg) 12.0 11. Air (g) 72.7 Sumber : Iskandar, 2008
Table 2. Komposisi kimia berbagai tipe jagung.
Varietas (%)
Air Abu Protein Serat kasar Lemak Karbohidrat
Kristalin 10,5 1,7 10,3 2,2 5,0 70,3 Floury 9,6 1,7 10,7 2,2 5,4 70,4 Starchy 11,2 2,9 9,1 1,8 2,2 72,8 Manis 9,5 1,5 12,9 2,9 3,9 69,3 Pop 10,4 1,7 13,7 2,5 5,7 66,0 Hitam 12,3 1,2 5,2 1,0 4,4 75,9 Srikandi Putih *) 10,08 1,81 9,99 2,99 5,05 73,07 Srikandi kuning*) 11,03 1,85 9,95 2,97 5,10 72,07 Anoman *) 10,07 1,89 9,71 2,05 4,56 73,77 Lokal pulut *) 11,12 1,99 9,11 3,02 4,97 72,81 Lokal nonpulut *) 10,09 2,01 8,78 3,12 4,92 74,20 Bisi 2 **) 9,70 1,00 8,40 2,20 3,60 75,10 Lamuru **) 9,80 1,20 6,90 2,60 3,20 76,30
Sumber: Cortez dan Wild-Altamirano (1972) dalam Widowati et al (2005). *)Suarni dan firmansyah (2005)
**)Suharyono et al. (2005)
2.3. Karakter Fisiologis Pascapanen Jagung Manis 2.3.1. Respirasi
Respirasi adalah kebutuhan dasar dari makhluk hidup. Respirasi merupakan proses dimana mitokondria dalam sel tumbuhan dan hewan melepaskan energi kimia dari glukosa dan molekul organik lainnya melalui oksidasi kimia (Rittner and Thimoty, 2004). Melalui respirasi diperoleh energi (ATP) untuk melangsungkan kehidupan (Meztler, 2002). Respirasi dapat berlangsung secara aerob dan anaerob. Respirasi aerob adalah respirasi yang terjadi dengan adanya O2 yang cukup. Dengan adanya O2, karbohidrat dioksidasi
sepenuhnya menjadi air dan CO2 dengan produksi Adenosin Tri Posphat (ATP).
Respirasi pula menunjukkan perubahan tingkat kematangan pada produk-produk pertanian. Beberapa literatur menunjukkan bahwa peningkatan laju respirasi terjadi pada saat kematangan puncak tercapai.
Pada buah atau sayuran yang baru dipetik, respirasi masih tetap berlangsung. Proses respirasi berlangsung seperti biasa dan bahkan dengan laju yang lebih tinggi apabila kondisi sekitarnya tidak sesuai dengan karakteristik produk. Respirasi merupakan proses dimana mitokondria dalam sel tumbuhan melepaskan energi kimia dari glukosa dan molekul organik lainnya melalui oksidasi kimia (Rittner and Thimoty, 2004).
Laju respirasi merupakan petunjuk untuk daya simpan buah sesudah dipanen. Intensitas respirasi dianggap sebagai ukuran laju jalannya metabolisme oleh karena itu, sering dianggap sebagai petunjuk mengenai potensi daya simpan buah. Laju respirasi yang tinggi biasanya disertai oleh umur simpan yang pendek. Hal itu juga merupakan petunjuk laju kemunduran mutu dan nilainya sebagai makanan (Pantastico, 1993).
Menurut Budaraga (1997) bahwa laju respirasi dapat dhitung melalui laju konsumsi O2 dan laju produksi CO2. respirasi pada umumnya didefinisikan
sebagai proses perombakan senyawa makromolekul (Karbohidrat, protein dan lemak) menjadi produk akhir yang sederhana dalam bentuk gas dan uap air disetai pelepasan energi dengan reaksi sebagai berikut:
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Energi
Menurut Tranggono (1992), respirasi menyebabkan terjadinya susut berat, pengerutan tekstur yang dapat menunjukkan penurunan kualitas komoditas. Muchtadi (1992) menambahkan bahwa respirasi dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal. Faktor internal respirasi antara lain perkembangan organ,
komposisi kimia jaringan, ukuran produk, dan jenis jaringan. Sedangkan faktor eksternal adalah temperatur, etilen, oksigen, karbon dioksida dan luka pada produk.
Selain faktor suhu, konsentrasi oksigen juga mempengaruhi laju respirasi. Pada buah dan sayuran secara umum, apabila konsentrasi oksigen dikurangi hingga kurang dari 10% maka akan mengendalikan laju respirasi dan memperlambat kematian. Jika konsentrasi O2 rendah dan CO2 tinggi maka dapat
mengurangi tingkatan dan terjadinya kerusakan fisiologis misalnya oleh etilen. Luka permukaan, memar dan lainnya yang merupakan kerusakan fisik dapat memacu respirasi dan tingkat produksi etilen. Jagung manis termasuk kedalam komoditi yang memiliki laju respirasi yang sangat tinggi atau ekstrim.
Jagung manis atau dikenal juga dengan sebutan sweet corn merupakan salah satu produk hortikultura. Jagung manis memiliki laju respirasi yang tinggi (ekstrim) sehingga mudah mengalami kerusakan baik secara fisik ataupun secara kimia. Kerusakan jagung manis selain disebabkan oleh laju respirasi yang tinggi juga dipengaruhi oleh proses transpirasi dimana setelah panen jagung manis akan mengalami pelayuan.Klasifikasi komoditi hortikultura berdasarkan laju respirasi disajikan pada Tabel 3.
Table 3. Klasifikasi komoditi hortikultura berdasarkan laju respirasi. Kelompok Laju respirasi
(mg CO2/kg/jam)
Komoditi
Sangat rendah ≤ 5 Kacang-kacangan
Rendah* 5-10 Apel, jeruk, anggur, kentang, buah kiwi
Sedang* 10-20 Pisang, pir, sawi, tomat, wortel
Tinggi* 20-40 Strowberi, bunga kol, apokat
Sangat tinggi* 40-60 Bunga potong, artichoke snap bean, brussel sprout
Ekstrim* >60 Asparagus, brokoli, jagung manis, jamur (mushroom)
2.3.2 Transpirasi
Transpirasi adalah proses kehilangan air dalam bentuk gas dari jaringan hidup. Hilangnya air pada buah atau umbian padat melalui lentisel atau lubang alami lainnya yang terdapat pada jaringan epidermis. Peristiwa ini mengakibatkan produk hortikutura menjadi layu atau berkerut, mengalami susut berat, tekstur jelek, dan produk kurang menarik sehingga kualitasnya menjadi lebih rendah (Makfoeld, 1992).
Selama produk tersebut di lahan atau belum dipanen, kandungan air produk selalu seimbang antara air yang lepaskan dalam bentuk uap air karena penguapan dan air yang masuk. Perputaran air di dalam komoditi pascapanen sebelum dipanen dipasok oleh akar tanaman, yang menyerap air dari dalam tanah dan diedarkan keseluruh bagian tanaman. Kehilangan air dari produk pascapanen merupakan hal serius jika tidak ditanggulangi, karena dapat menyebabkan produk berubah bentuk dan ukuran, seperti mengkerut atau layu. Akibatnya, produk tersebut tidak berdaya guna lagi dan rusak (Susanto, 1994). Transpirasi merupakan proses fisik yang dapat dikendalikan oleh berbagai perlakuan yang diberikan kepada komoditi, meliputi pelapisan permukaan dan membungkusan dengan film plastik, atau dengan memanipulasi lingkungan, misalnya dengan mempertahankan RH yang tinggi dan pengendalian aliran udara.
2.4. Perubahan Fisiko-Kimia Selama Penyimpanan 2.4.1. Perubahan Warna
Pigmen yang terkandung dalam buah dibagi menjadi empat kelompok yaitu: klorofil, antosianin, flavoid, dan karotenoid. Pigmen klorofil adalah pigmen yang menyebabkan warna hijau pada buah, umumnya terdapat pada buah yang masih mentah (winarno, 2002).
Menurut Marshall et al (2000) pencoklatan enzimatis tidak terjadi pada sel tumbuhan yang utuh karena pada saat itu senyawa-senyawa fenolik di dalam vakuola sel masih terpisah dari enzim PPO di dalam sitoplasma. Ketika jaringan mengalami kerusakan, enzim dan senyawa-senyawa fenolik bereaksi sehingga melanin terbentuk. Laju pencoklatan enzimatis ditentukan oleh kandungan PPO aktif dalam jaringan, kandungan senyawa fenolik, pH, temperatur dan ketersediaan oksigen di dalam jaringan. Untuk mengendalikan aktivitas enzim PPO, dikembangkanlah langkah-langkah untuk menghilangkan satu atau lebih komponen penting bagi terjadinya reaksi pencoklatan yaitu dengan mengendalikan oksigen, enzim, tembaga, atau substrat.
2.4.2. Perubahan Gula
Kandungan gula pada jagung manis akan sangat menentukan kualitasnya. Kualitas hasil diukur dalam bentuk kandungan gula. Semakin tinggi kandungan gula maka kualitasnya semakin baik. Sukrosa dan gula reduksi (glukosa dan fruktosa) hasil fotosintesis yang ditransfer ke berbagai organ pengguna yang kemudian sebagian digunakan untuk pemeliharaan integritas organ tersebut,
sebagian lagi dikonversi ke bahan struktur tanaman dan sisanya sebagai cadangan makanan (Harini, 1993).
Jagung manis sesuai dengan namanya memiliki kadar gula yang cukup tinggi yaitu 5 – 6 % (Palungkun, 1995), sehingga rasanya lebih manis dari jagung biasa. Sedangkan varietas lokal yang memiliki kadar gula 9 – 11 %, dan varietas Hybrid Super Sweet Corn memiliki kadar gula 16 – 18 % (Siswono, 2004).
Kecenderungan perubahan kimia yang umum terjadi pada buah selama penyimpanan adalah mula-mula terdapat kenaikan gula, yang kemudian disusul dengan penurunan. Meskipun banyak gula yang ada dalam buah-buahan tetapi perubahan kandungan gula yang sesungguhnya hanya meliputi tiga macam gula yaitu glukosa, fruktosa dan sukrosa (Winarno, 2002). Secara teoritis, bila pati dipecahkan akan menjadi glukosa (gula) dan karena itu kandungan gula naik. Akan tetapi pada kenyataannya, kandungan gula tidak berubah atau bahkan berkurang. Hal ini disebabkan karena terpakai dalam proses respirasi atau gula yang diproduksi dirubah menjadi senyawa lain.
2.5. Kemasan Plastik
Pengemasan merupakan salah satu cara untuk melindungi atau mengawetkan produk pangan maupun non pangan. Sebelum manusia mengenal dan membuat suatu kemasan, alam sendiri telah menyajikan suatu kemasan seperti misalnya pada tanaman jagung, biji jagung yang melekat pada satu tongkol dibungkus oleh selundang, buah-buahan terbungkus oleh kulitnya, kelapa yang terlindung baik dengan serabut dan tempurung serta polong-polongan yang terlindung oleh kulit polong. Secara tradisional nenek moyang kita telah
menggunakan bahan kemasan alami untuk menampung atau mewadahi yang telah mereka kumpulkan seperti bulu bambu, kulit pohon, daun rongga batang pohon (Susanto dan Sucipta, 1994).
Pengemas disebut juga pembungkus, wadah atau pengepak yang mempunyai peranan penting dalam pengawetan bahan pangan. Fungsi utama suatu bahan pengemas antara lain harus dapat mempertahankan suatu produk agar bersih dan memberikan perlindungan pada bahan pangan terhadap kerusakan fisik, air, O2, mikroba dan sebagainya. Oleh karena itu pengemasan harus
berfungsi secara benar, efisien dan ekonomis. Umumnya kemasan ditujukan untuk menghindari kerusakan yang disebabkan oleh mikroba, fisik, kimia, biokimia, perpindahan uap air dan gas, sinar ultra violet dan perubahan suhu. Kemasan harus ekonomis, mampu menekan ongkos produksi, mudah dikerjakan secara nasional, tidak mudah bocor dan mudah dalam penyimpanan, pengangkutan dan distribusi.
Pengemasan dengan kemasan plastik merupakan metode yang paling murah untuk memperpanjang masa simpan produk. Penggunaan plastik sebagai bahan pengemas mempunyai keunggulan dibanding bahan pengemas lain karena sifatnya yang ringan, transparan, kuat, thermoplastik, dan selektif dalam permeabilitasnya terhadap uap air, oksigen, CO2. Sifat permeabilitas plastik
terhadap uap air dan udara menyebabkan plastik mampu berperan memodifikasi ruang kemas selama penyimpanan (Winarno, 1993).
Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam penggunaan plastik sebagai kemasan antara lain: suhu, kelembaban dan waktu produk selama dalam kemasan yang dipengaruhi oleh lingkungan dalam kemasan. Selain itu jenis dan berat
produk yang akan dikemas merupakan faktor yang tidak boleh diabaikan. Jenis dan tebalnya plastik, cara pembuatan dan penutupan juga mempengaruhi kandungan CO2 dan O2 di dalam kemasan. Keadaan produk yang disimpan
merupakan faktor yang sangan penting pula karena tiap produk mempunyai toleransi yang berbeda terhadap penerimaan O2 dan kenaikan CO2. Permeabilitas
beberapa jenis plastik terhadap O2,CO2 dan H2O dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Permeabilitas beberapa jenis plastik terhadap O2,CO2 dan H2O
Jenis Plastik Permeabilitas (cc.mm/detik.cm2,cmHg) Air (25 oC) O2 (30 oC) CO2 (30 oC) N2 (30 oC) LDPE 800 55 352 19 HDPE 130 10.6 35 2.7 PP 680 23 92 - PVC 1560 1.2 10 0.4 Sumber: Rahayu (2004)
Pengemas plastik yang umum digunakan adalah polietilen (PE), polipropilen (PP), polivinil klorida (PVC), polikarbonat. Sifat umum plastik polietilen adalah pada temperatur rendah menjadi keras, ketahanan kimia sangat baik, permeabilitas terhadap udara dan gas cukup tinggi, permeabilitas terhadap uap air rendah, sifat pengerutan tinggi, fleksibilitas tinggi, tidak terasa dan tidak berbau. Laju penyerapan atmosfer sangat tergantung pada struktur film permeabel, ketebalan, luas permukaan, suhu, berat produk, volume kemasan dan perbedaan kandungan atmosfir antara bagian dalam dan luar kemasan (Park et al., 2004).
Jenis plastik yang banyak digunakan dipasaran adalah Low Density Polyethelene (LDPE) dan High Density Polyethelene (HDPE). LDPE mempunyai sifat-sifat antara lain: bersifat kuat, agak tembus cahaya, fleksibel dan permukaannya terasa agak berlemak, pada suhu 60 oC sangat resisten terhadap sebagian besar senyawa kimia, daya proteksi terhadap uap air tergolong baik akan
tetapi kurang baik bagi gas-gas lain seperti oksigen, titik lunaknya rendah maka dari itu tidak tahan terhadap proses sterilisasi dengan uap panas, mudah diubah menjadi film yang sangat ringan yang banyak digunakan untuk mengemas produk segar dan beku, sedangkan sifat-sifat HDPE antara lain: lebih kaku dan keras dibandingkan LDPE, kurang tembus cahaya dan kurang berlemak, titik lunaknya lebih tinggi dan permeabilitas uap airnya lebih rendah. Disamping polietilen, jenis plastik yang biasa digunakan sebagai bahan pengemas adalah Polyprophilene (PP) dan Polivinil Chlorida (PVC) (Ekawati, 2003).
Menurut Syairief (1988) dalam Ekawati (2003), sifat-sifat PP antara lain: titik lunaknya lebih kecil dari HDPE, lebih kenyal namun daya tahan terhadap kejutan lebih rendah, tidak mengalami stress cracking oleh perubahan kondisi lingkungan, tahan terhadap sebagian besar senyawa kimia kecuali pelarut aromatik dan hidrokarbon klorida dalam keadaan panas, permeabilitasnya terletak antara LDPE dan HDPE dan mempunyai permukaan yang keras dan licin.
