FISIOLOGI HORTIKULTURA (SAYURAN)
Lailatul Azkiyah., S.TP., MP
Sifat-sifat sayuran
Berdasarkan struktur organ, sayuran dapat digolongkan ke dalam 3 kelompok utama, yaitu :
a. Sayuran biji dan polong,
b. Sayuran umbi lapis (bulb), umbi akar, dan umbi (tuber), dan c. Sayuran bunga, pucuk, daun, dan batang.
Beberpaa buah juga digolongkan sebagai sayuran diantaranya tomat.
Pada sayuran terutama sayuran daun umumnya tidak terjadi peningkatan dalam aktivitas metabolisme.
Berbeda dengan buah, pada sayur kualitas gizi ditentukan oleh rasa dan tekstur, bukan dari umur fisiologis.
Perubahan biokimia setelah panen dan dalam penyimpanan sangat berpengaruh terhadap karakteristik komoditas sayuran segar,
meliputi terutama :
• Respirasi
• Transpirasi
• Perubahan warna
• Perubahan tekstur
• Perubahan cita rasa
Pada tanaman, Fase Pertumbuhan = Maturasi
Faktor yang mempengaruhi fase pertumbuhan :
Fotosintesis
Absorbsi air + mineral dari tanah
Substrat untuk metabolisme dihasilkan sendiri melalui proses ini
Setelah panen
Fase Pematangan dan Senesensi
Faktor yang mempengaruhi :
1. Respirasi , Transpirasi
2. Perubahan biokimia = fisiologi pasca panen
Hidup dipertahankan,dengan menggunakan persediaan makanan + air yang masih ada dalam
sel, sampai habis
MatiPerkembangan Degradasi
Kematangan Fisiologis Komoditas
Pada Berbagai Tk. Kematangan Komersial
Kematian
Squash
K.Polong
Ketimun Pertumbuhan
Maturasi
Pematangan
Senesensi
Pir
Apel
Melon
Tomat matang
Fase Hidup Utama
Pertumbuhan
Maturasi
Senesensi
Batas tidak bisa dibedakan dengan jelas,
Tumpang tindih
1. Fase Pertumbuhan
Pre maturasi
Pembelahan dan pembesaran sel
menentukan ukuran akhir produk
2. Fase Maturasi
Mulai sebelum fase pertumbuhan berakhir
Aktivitas berbeda-beda tergantung pada komoditas
Fase pertumbuhan/prematurasi + maturasi = Fase perkembangan
3. Fase Senesensi
Fase dimana proses-proses katabolisme (degradasi) lebih dominan daripada proses anabolisme (sintesis) dengan akibat terjadi penuaan (pelayuan) dan berakhir dengan kematian
Fase pematangan (ripening) hanya dijumpai pada buah- buahan ; fase akhir maturasi atau fase awal senesensi
Respirasi (Oksidasi Biologis)
Definisi 1
: Proses hidup yang dilakukan oleh setiap organisme hidup, dimana enargi potensial diubah menjadi energi kinetik dengan pembebasan panas.
Definisi 2
: Proses penguraian bahan kompleks
yang ada dalam sel (pati, gula, asam organik)
menjadi molekul yang lebih sederhana seperti
CO
2, H
2O disertai pembebasan energi dan
molekul lain yang akan digunakan untuk reaksi
sintetis dari sel
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Energi
Glukosa
Pati
Sakarida
Asam organik
Energi :
ATP 42 %
Panas sisanya
ATPdisimpan dalam sel, panas dibebaskan ke lingkungan
Respirasi bisa dalam keadaan :
1. Aerob : glikolisis + TCA + Rantai pernafasan 2. Anaerob : glikolisis jalur PP
Laju Respirasi dipakai sebagai :
Indikator aktivitas metabolisme dalam jaringan sehingga dapat ditentukan umur simpan potensial komoditas
Satuan ukuran
ml atau mg CO2.Kg-1.jam-1 ml atau mg O2.Kg-1.jam-1
Pola Respirasi
Kurva yang menggambarkan hubungan antara laju respirasi terhadap waktu selama periode perkembangan, maturasi, pematangan dan senesensi
Pola respirasi pada buah ada 2 tipe :
1. Klimaterik :tomat, mangga, pisang, apel
2. Non-klimaterik : jeruk lemon, anggur
Pola respirasi sayuran tidak menunjukan ada klimaterik
Umumnya sayuran buah bersifat non-klimaterik kecuali tomat
Sayuran dari jaringan lain hanya
menunjukan penurunan laju
respirasi
Laju respirasi
buah klimaterik umumnya lebih tinggi
daripada buah non klimaterik
Laju Respirasi Sayuran dibedakan atas :
Laju respirasi tinggi : umumnya jaringan muda yg aktif tumbuh, contoh : mangga, asparagus, kapri
Laju respirasi rendah : umumnya jaringan penyimpanan, contoh : kentang, ubi, bawang
Laju respirasi sedang : antara lain sayuran daun, contoh : kubis
Perubahan Pada Sayuran
Pada sayuran tidak ada peningkatan aktivitas
metabolisme setara dengan klimaterik pada buah
Perubahan pada sayuran kecambah (taoge):
a. Perubahan anatomi
b. Perubahan komposisi : kadar gula naik,
hasil penguraian lemak atau KH
Perubahan Pada Sayuran Biji dan Polong
Polong-polongan yang dikonsumsi sbg bahan makanan pokok memiliki kadar air rendah shg aktivitas metabolisme rendah. Panen pada umumnya pada k.a 15%
Biji-bijian dan polong-polongan yang dikonsumsi sebagai sayuran antara lain sweet corn, kapri, buncis, memiliki aktivitas metabolisme yang tinggi
Kualitasnya ditentukan oleh citarasa dan tekstur (bukan umur fisiologisnya)
umumnya ketika masih muda lebih manis dan empuk
Panen pada sayuran umumnya pd k.a 70%
Sayuran Akar dan Umbi
Organ ini adalah organ persediaan makanan untuk pertumbuhan
Laju metabolisme saat panen memang rendah dan selama penyimpanan, dengan kondisi penyimpanan tertentu dormansi dapat diperpanjang
Sayuran batang, daun, tunas dan bunga
Aktivitas metaboliknya sangat berbeda, karena itu umur simpannya juga berbeda
Sayuran batang dan daun cepat mengalami senesensi, sehingga nilai inderawi dan nilai gizinya berkurang
Umumnya tekstur merupakan faktor penentu untuk saat panen dan kualitas
Cita rasa alami komoditas ini kurang diperhatikan
karena pada umumnya dikonsumsi setelah dimasak
dan diberi bumbu
Penyimpanan Sayur dan Buah-buahan
Tujuan : menyediakan suplai yang cukup sepanjang tahun untuk konsumen dan industri
pengolahan
Cara penyimpanan : Refrigerasi, Controlled Atmosphere Storage (CAS)
Micro-environment Packaging
Refrigerasi
Metode yang sudah dikenal lama
Tiap komoditas mempunyai suhu dan Rh optimal sendiri-sendiri
Suhu rendah
Controlled Atmosphere
Komposisi atmosphere diubah untuk
memperlambat respirasi dan proses biokimia lain O
2diturunkan
CO
2dinaikan
Catatan udara :
Na 78.08%
O2 20.95%
CO2 0.03%
Pada apel :
O2 = 1-3%
CO2 = 1-5%
Sayuran yang disimpan dengan CA : Kol, Lettuce dan Asparagus
Catatan :
Refrigerasi dan CA memerlukan fasilitas yang mahal
Penyimpanan pada suhu rendah tidak
disarankan pada sayuran umbi-umbian
yang banyak mengandung pati. Misalnya
kentang. Knp???
Golongan sayuran umbi-umbian yang banyak mengandung pati akan mengalami penurunan kadar pati yang sangat lambat setelah panen Akan tetapi penyimpanan pada suhu rendah (5OC), proses hidrolisis pati akan terangsang dan penurunan kadar pati akan berlangsung lebih cepat. Contoh fenomena ini terjadi pada umbi kentang.
Kentang yang disimpan pada kondisi suhu rendah akan mengalami kenaikan kadar gula pereduksi, sehingga rasanya menjadi agak manis.
Padahal rasa manis pada kentang tidak ada. Timbulnya rasa manis tersebut sebenarnya merupakan penyimpangan. Pada dunia industri makanan berbahan kentang, rasa manis tidak diharapkan, karena gula pereduksi yang ada akan menyebabkan munculnya reaksi pencoklatan non-enzimatik (reaksi Maillard). Untuk menghilangkan kemungkinan tersebut, biasanya terhadap umbi kentang yang disimpan dalam ruang pendingin, bila akan digunakan terlebih dahulu dibiarkan pada kondisi suhu kamar untuk beberapa saat.Dengan cara ini, kandungan gula pereduksi akan berkurang.
• Golongan sayuran umbi-umbian yang banyak mengandung pati akan
mengalami penurunan kadar pati yang sangat lambat setelah panen
• Akan tetapi penyimpanan pada suhu rendah (5
OC), proses hidrolisis pati
akan terangsang dan penurunan kadar pati akan berlangsung lebih cepat.
Contoh fenomena ini terjadi pada umbi
kentang.
Kentang yang disimpan pada kondisi suhu rendah akan mengalami
kenaikan kadar gula pereduksi, sehingga rasanya menjadi agak
manis.
Padahal rasa manis pada kentang tidak ada. Timbulnya rasa manis tersebut sebenarnya merupakan
penyimpangan.
Timbulnya rasa manis tersebut sebenarnya merupakan
penyimpangan. Pada dunia industri makanan berbahan kentang, rasa manis tidak diharapkan, karena gula
pereduksi yang ada akan
menyebabkan munculnya reaksi pencoklatan non-enzimatik (reaksi
Maillard).
• Untuk menghilangkan
kemungkinan tersebut, biasanya terhadap umbi kentang yang
disimpan dalam ruang pendingin,
bila akan digunakan terlebih dahulu dibiarkan pada kondisi suhu kamar untuk beberapa saat.
• Dengan cara ini, kandungan gula
pereduksi akan berkurang.
Micro-environment Packaging
Pengemasan bahan satu per satu dengan : PE densitas tinggi atau PVC
Sering juga diberi pelapisan dengan lilin/minyak
Efek :
a. Mengurangi keriput
b. Mengurangi susut berat
c. Mengurangi cacat