KARAKTERISTIK BIOLOGI DAN FISIOLOGI

Buah dan sayur merupakan sumber gizi dan sumber pendapatan bagi petani

Jika sudah dipanen, mutunya tidak dapat ditingkatkan lagi sifat perishable nya

Praktek budidaya akan mempengaruhi mutunya ketika diolah

Mutu dan keamanan adalah 2 aspek penting bagi pangan yang dikonsumsi manusia.

• Buah dan sayuran saat dipanen dari induknya

merupakan struktur yang masih hidup

melanjutkan reaksi metabolisme dan

melanjutkan proses fisiologis selama waktu

tertentu

• Buah dan sayuran berespirasi dengan cara

mengambil oksigen dna melepaskan CO

₂

dan

panas

!

"

#

#

$

Budidaya dan Benih/Bibit

Faktor Lingkungan

Cara Bercocok Tanam

!

"

#

#

$

Produk yang sehat hanya berasal dari bahan tanaman yang sehat dan baik.

Faktor prapanen meliputi

Budidaya dan bahan tanaman

Faktor pascapanen, yang berkontribusi terhdap mutu produk.

Faktor Biologis,

Faktor Lingkungan

Karakteristik Mutu meliputi Warna dan penampakan

Viskositas dan konsistensi

Ukuran dan bentuk

Tekstur dan flavor

• Pada saat buah dan sayuran masih berada

pada tanaman induknya, kehilangan air

akibat respirasi dan transpirasi dapat

diganti, karena tanaman masih dapat

menyerap air, melakukan fotosintesa dan

memperoleh mineral dari tanah

• Setelah panen sumber air, fitosintat dan

mineral tidak akan ada lagi sehingga buah

dan dan sayur akan masuk pada fase

- " -! ! - )!- * .-! % / !)%

"-Respirasi adalah proses dimana bahan-bahan organik (karbohidrat, protein, lemak) diuraikan menjadi bentuk yang lebih sederhana

dengan melepaskan sejumlah energi.

Jika substrat yang digunakan adalag glukosa,

maka persamaan respirasinya :

C

₆

H

₁₂

O

₆

+ 6 O

₂

→ 6 CO

₂

+ 6 H

₂

O + 686 kcal heat

Respirasi menyebabkan terjadinya kehilangan

komponen-komponen pangan, flavor,

khususnya kemanisan, kehilangan bahan

terlarut, dan dihasilkannya panas yang dapat

meningkatkan biaya refrigerasi, serta

dihasilkannya CO

₂

sehingga diperlukan adanya

Laju kerusakan komoditi hasil pertanian

proporsional dengan laju respirasinya rate:

Komoditi dengan

laju respirasi tinggi

memiliki

umur simpan yang pendek

.

Komoditi dengan

laju respirasi rendah

memiliki

Pengukuran Proses Respirasi

+ 0 +

"

"

-

'$(

1& " ) 2

% %

5 +

"

$& ) ! "

0 + % +

"

"

-

'3(

3& " + _$

5 +

' +

2#(

4& " # _$

" # _$

Contoh : laju respirasi jeruk = 70 mg CO2/kg/jam

laju respirasi ercis = 400 mg CO₂/kg/jam

Respiration Quotient (RQ) : perbandingan CO₂ yang

dihasilkan dengan O₂ yang

digunakan

mol CO₂ yang dihasilkan

RQ =

mol O₂ yang digunakan

Contoh :

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ ----> 6 CO₂ + 6 H₂O + energi

QR= 6/6 = 1

2 C₅₁H₉₈O₆ + 145 O₂ ----> 102 CO₂ + 98 H₂O + energi

QR = 102/145 = 0,71

Faktor Faktor Yang Mempengaruhi Laju Respirasi

• Suhu dan Lama penyimpanan peningkatan suhu dan lama

penyimpanan menyebabkan peningkatan laju respirasi

• Tetapi pada suhu yang sangat tinggi dan penyimpanan yang

FERMENTASI

6 + ' ( 7 +

' ( 7

" 7 + 7 ' _$(

+ 0 + +

%

#₈*_{1$ 8} 9 $#_$*_: * 9 $ # _$

Etilen

Etilen (C

₂

H

₄

) adalah molekul gas organik

sederhana.

Sebagai hormon tanaman, berperan dalam

mengatur pertumbuhan, pemasakan, senesens,

dan proses absisi.

Etilen disintesis secara alami di dalam tanaman,

tapi juga dapat dihasilkan dari mesin dan asap.

Aktif pada konsentrasi yang sangat rendah

MET (methionine) SAM (S-adenosyl-methionine) ACC (1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid) Ethylene

Jalur Biosintesis Etilen

SAM synthase ACC synthase ACC oxidase Methylation Polyamine synthesis

Produksi Autokatalitik dari Etilen

Pada buah klimakterik, peningkatan produksi etilen secara alami selama pematangan menstimulasi

produksi etilen itu sendiri – fenomena ini disebut

Pada

beberapa

buah

klimakterik,

seperti

alpukat,

pisang,

melon,

pir,

dan

tomat,

“autocatalytic

positive

feedback”

dapat

meningkatkan laju produksi etilen 1000x selama

pematangan buah.

Exposure to external ethylene also enhances

autocatalytic production of ethylene and

Regulasi Biosintesis Etilen

Secara umumproduksi etilen meningkat :

Pada saat pematangan

jika ada kerusakan fisik (memar, luka)

pada buah yang busuk

jika suhu meningkat hingga 30 C

jika terjadi stress (stress air, pendinginan dll)

Produksi etilen akan menurun :

pada suhu penyimpanan yang rendah

jika konsentrasi O

₂

berkurang (<8%)

Perubahan Komposisi

Perubahan komposisi yang terjadi selama

proses pematangan dan setelah panen:

●

Perubahan pigmen:

Kehilangan klorofil (warna hijau) – pada buah

diinginkan, tapi tidak pada sayuran.

Perkembangan karotenoid (warna kuning dan

orange) – diinginkan pada beberapa buah

seperti aprikot, peach, jeruk, tomat dll.

Perubahan metabolit :

Kehilangan gula

Kehilangan asam

Kehilangan asam amino Kehilangan lipids

Chlorophyll

Vitamin C

Carotenoids

Sugars

Kehilangan Air

)

Mutu penampilan ; + %

&

Mutu tekstural; %

Mutu Gizi; < ! = #&

/

> ;

'-*(

)

!

)

+

"

"

> )

$ +

"

> ' 0 % $ % (

> ' 0 % + (

> ' % (

KLIMAKTERIK DAN KELAYUAN

+

o "

o " 0 ' (

o " ' (

o " + ' (

o " ' (

Berdasarkan laju respirasi buah dan sayur dibedakan atas :

o Golongan Klimakterik

o Golongan Non Klimakterik

" ? ?

? +

)/ !) - ) ? +

%

0

KLIMAKTERIK

Apel Mangga

Alpukat Muskmelon

Pisang Pepaya

Blueberry Peach

Jambu Pear

Nangka Persimon

Kiwifruit Tomat

NON KLIMAKTERIK

Blackberry Lime

Cacao Orange

Cherry Nenas

Ketimun Raspberry

Terong Strawberry

Grape Lemon

"

+ )

& "

# %

!

7 7 9

" < ' (

(pisang muda, mentah, matang) diiris dan direndam dalam air

jumlah air yang berdiffusi pada irisan

pisang matang > mentah > muda

jumlah air yang berdiffusi ≈ jumlah CO₂ yang dihasilkan

& "

)

" = - '1@:4(

- " -! # - / * -A

" <

'! "( +

&% '1@8B(

" 0

5

" %

"

) /!AC! '

# # (

+

. 2

! % ,

"

. + +

" 0

. )

"

* +

"

+ )

+

)

+

+

!CE

'#_$*₄(

" D +

2

- / '2!3(

+

?#

! " # $

#*_$

*

* #*

#

#*_$ *

Perubahan yang Terjadi Setelah Panen

Perubahan komposisi dan struktur dinding sel menyebabkan

terjadinya pelunakan pada buah dan sayur

Perubahan warna klorofil didegradasi dan terjadi peningkatan

jumlah pigmen yang menyebabkan warna kuning seperti

karotenoid, antosianin dan xantofil pada kulit dan daging buah Respirasi yang melibatkan oksidasi enzimatis dari gula2

menghasilkan air dan CO₂ serta pelepasan energi.

Buah apel, plum, labu, pisang, mangga dll mengalami perubahan warna selama penyimpanan baik yang dikemas maupun dalam refrigerator.

Terbentuknya lapisan lilin pada kulit buah setelah panen

penampilan menjadi menarik dan mengurangi laju transpirasi. Penurunan kandungan pati pada buah dan sayuran dan

Pada jenis buah tertentu selama pematangan terjadi penurunan

astrigency (rasa sepat) rasa sepat disebabkan oleh tanin atau

polifenol.

Komponen volatil dan aroma terbentuk pada saat buah matang atau masak.

Tetapi jika buah dipanen pada kondisi yang belum matang atau pada tahap “matang hijau” aroma ini tidak terbentuk.

Etilen merupakan komponen volatil yang disintesis pada

buah dan sayuran tertentu saat tahap pematangan dan

perkembangan

jika konsentrasinya sudah maksimum

maka akan memacu pematangan

Pertumbuhan, perkembangan, pra maturasi, maturasi,

pemasakan (ripening) dan senesen (Gambar 1)

fase2

pertumbuhan pada buah dan sayuran

Perttumbuhan buah dan sayur dimulai dari pembelahan

dan pembesaran sel hingga tercapai ukuran yang

maksimum.

5 < + F