Fisiologi Pasca Panen

Pendahuluan Beberapa ciri yang membedakan antara bahan baku agroindustri dengan bahan baku industri lain antara lain : bahan baku agroindustri bersifat musiman, bulky/voluminous/menghabiskan banyak tempat, sangat dipengaruhi oleh keadaan perpolitikan dan pemerintahan, serta bersifat mudah rusak atau perishable.

Salah satu hal yang menyebabkan bahan hasil pertanian mudah rusak adalah karena adanya proses fisiologis lanjutan. Setelah dipanen, bahan pertanian dapat dikatakan masih “hidup”, karena masih melakukan beberapa metabolisme dalam bahan tersebut. Sebut saja proses respirasi lanjutan dan transpirasi. Proses metabolisme tersebut yang kemudian dapat menyebabkan bahan hasil pertanian mudah rusak dan tidak dapat bertahan dalam jangka waktu yang lama

PERUBAHAN FISIOLOGIS PASCAPANEN Pada umumnya tahap-tahap proses pertumbuhan atau kehidupan meliputi pembelahan sel, pembesaran sel, pendewasaan sel (maturation), pematangan (ripening), kelayuan (senescence) dan pembusukan (deterioration). Proses pembelahan sel berlangsung segera setelah terjadinya pembuahan kemudian diikuti dengan pembesaran atau pengembangan sel sampai mencapai volume maksimum.

a. Pematangan. Pematangan diartikan sebagai perwujudan dari mulainya proses kelayuan dimana organisasi antar sel menjadi terganggu. Gangguan ini merupakan pelopor dari kegiatan hidrolisa substrat oleh campuran enzim-enzim yang ada di dalamnya. Selama proses hidrolisa terjadi pemecahan khlorofil, pati, pectin dan tannin. Dan hasil pemecahan senyawa-senyawa tersebut akan terbentuk bahan-bahan seperti etilen, pigmen, flavor, energi dan polipeptida.

Pematangan dapat pula diartikan sebagai suatu fase akhir proses penguraian substrat dan merupakan suatu proses yang dibutuhkan oleh bahan untuk mensistesis enzim-enzim yang spesifik yang diantaranya akan digunakan dalam proses kelayuan.

Selama proses pematangan terjadi perubahan-perubahan warna dari hijau menjadi kuning atau merah, rasa dari asam menjadi manis, tekstur menjadi lebih lunak, terbentuknya vitamin-vitamin, dan timbulnya aroma yang khas karena terbentuknya senyawa-senyawa volatile.

Perubahan-perubahan buah selama pematangan dapat dilihat dalam hal warna, kekerasan (tekstur), citarasa dan flavor, yang menyebabkan terjadinya perubahan komposisi kimia bahan. Berubahnya warna dapat disebabkan oleh 2 faktor yaitu proses degradasi maupun proses sintesis dari pigmen yang terdapat dalam buah.

Pelunakan buah dapat disebabkan oleh terjadinya pemecahan protopektin menjadi pectin, maupun karena terjadinya hidrolisis pati atau lemak, dan mungkin juga lignin. Pematangan akan menyebabkan naiknya kadar gula sederhana untuk memberikan rasa manis, penurunan kadar asam organic dan senyawa fenolik untuk mengurangi rasa asam dan sepat serta kenaikan produksi zat volatile untuk memberikan flavor karakteristik buah.

Tekanan turgor sel selalu berubah selama proses perkembangan dan pematangan. Perubahan ini umumnya disebabkan karena komposisi dinding sel berubah. Adanya perubahan ini mempengaruhi kekerasan buah, bila buah matang.

Kelayuan (Senescence) Kelayuan adalah suatu tahap normal yang selalu terjadi dalam siklus kehidupan tanaman. Dapat pula diartikan sebagai suatu tahap kelayuan buah –buahan yang terjadi setelah proses pematangan, akan tetapi kelayuan (senescence) dapat pula terjadi tanpa melalui tahap pematangan, yaitu bila terjadi suatu kerusakan pada buah-buahan tersebut.

“Senescence” merupakan hasil perubahan- perubahan yang terjadi dalam sel, dinding menjadi lebih tipis, degradasi mitokondria, khlorofil menghilang, kandungan protein menurun, kegiatan pernafasan dan fotosintesa menurun dan sifat permeabilitas membran sel juga berubah.

Gejala-gejala kelayuan pada tanaman ditandai dengan menguningnya daun, perontokan daun, buah, dan bagian bunga, pematangan buah, serta pengurangan daya tahan terhadap penyakit. Beberapa hormon yang berperan mempengaruhi proses senescence adalah auksin, etilen, giberellin, asam absisat dan sitokinin.

Auksin berperanan dalam sintesa etilen, makin tinggi auksin maka jumlah etilen yang disintesa makin banyak. Secara langsung auksin dapat menghambat terjadinya senescence, hilangnya auksin dapat menyebabkan terjadinya senescence. Hormon giberellin yang bekerja secara spesifik pada tanaman yaitu dapat menghambat terjadinya pematangan, yang berarti dapat menghambat terjadinya senescence.

Pemberian asam absisat mempercepat proses penuaan pada buah-buahan yang telah dipetik dari tanamannya, namun peranannya dalam senescence belum diketahui secara pasti. Hormon sitokinin dapat menghambat terjadinya senescence. Banyak tanaman yang peka terhadap hormon sitokinin, sedangkan hormon etilen dapat mempercepat proses senescence

RESPIRASI Pada waktu masih berada ditanaman, buah- buahan melangsungkan proses kehidupannya dengan cara melakukan pernafasan (respirasi), ternyata setelah dipanen buah-buahan juga masih melangsungkan proses respirasi. Respirasi adalah proses biologis dimana oksigen diserap untuk digunakan pada proses pembakaran yang menghasilkan energi dan diikuti pengeluaran sisa pembakaran dalam bentuk CO2 dan air, sebagai contoh adalah sebagai berikut : C6H12O6 + 6 O2  CO2 + 6 H2O + Energi

Apabila persediaan oksigen berkurang maka buah-buahan cenderung untuk melakukan fermentasi untuk memenuhi kebutuhan enersinya. Senyawa organic yang biasa digunakan dalam proses fermentasi pada umumnya adalah glukosa yang menghasilkan beberapa bahan lain seperti aldehida, alcohol, dan asam.

Bila buah melakukan fermentasi, maka energi yang diperoleh lebih sedikit per satuan substrat dibandingkan dengan cara pernafasan (respirasi). Oleh karena itu bila buah melakukan fermentasi untuk memenuhi kebutuhan energinya, diperlukan substrat (glukosa) lebih banyak sehingga dalam waktu yang singkat persediaan sustrat akan habis dan akhirnya buah tersebut akan mati atau busuk.

Faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi dapat disebabkan atas dua : Factor internal (dari dalam bahan) seperti tingkat perkembangan organ; komposisi kimia jaringan; ukuran produk; adanya pelapisan alami pada permukaan kulitnya dan jenis jaringan Factor eksternal (dari luar lingkungan di sekeliling bahan) seperti suhu; penggunaan etilen; ketersediaan oksigen; karbon dioksida; terdapatnya senyawa pengatur pertumbuhan; dan adanya luka pada buah.

KECEPATAN RESPIRASI Kecepatan respirasi sangat berpengaruh terhadap kecepatan perubahan beberapa aktivitas dan senyawa kimia yang ada pada jaringan sayur dan buah, maka hal tersebut juga berpengaruh terhadap daya simpan buah dan sayur selama penanganan pascapanen. Semakin tinggi panas respirasi yang dinyatakan dalam (Btu/ton/24jam) semakin cepat produk sayur dan buah mengalami pematangan dan pembusukan.

Kecepatan Respirasi Beberapa Jenis Sayur dan Buah pada Berbagai Suhu Penyimpanan Komoditi Suhu Pemyim panan (oF) Kelembaban Relatif (%) Lama Simpan (Prakiraan) Panas Respirasi (Btu/ton/24 jam) Apel 30-32 85-90 1.500-12.380 Kacang hijau 45 8-10 hari 6.160-52.950 Brocoli 32 90-95 7-10 hari 7.450-100.000 Kubis 3-4 bulan 1.200-6.120 Wortel 4-5 bulan 2.130-8.080 Seledri 31-32 2-4 bulan 1.620-14.150 Jagung manis 4-8 hari 6.560-61.950 Mentimun 45-50 10-14 hari 1.690-10.460 Buah anggur 32-50 4-8 minggu 950-6.840 Lemon 32,55-58 1-4 bulan 900-5.490 Lettuce 3-4 minggu 11.320-45.980 Semangka 36-40 2-3 minggu 6.160-58.000 Bawang merah 70-75 6-8 minggu 1.100-4.180 Jeruk 32-34 8-12 minggu 1.030-9.200 Bayam 4.860-38.000 Strawberi segar 3.800-46.400 Ubi jalar 55-60 4-6 bulan 2.440-6.300 Tomat hijau matang 55-70 2-5 minggu 7 hari 580-6.230 1.020-5.640

Pengaruh suhu sangat tinggi terhadap kecepatan respirasi, semakin tinggi suhu penyimpanan semakin tinggi kecepatan respirasi. Oleh sebab itu pada penyimpanan suhu rendah akan menyebabkan kecepatan respirasi semakin rendah dan kecepatan pematangan juga rendah. Hal tersebut akan menyebabkan lama simpan buah pascanen akan semakin lama Laju respirasi sering digunakan sebagai indeks masa simpan, yaitu yang laju respirasinya tinggi masa simpannya pendek, sebaliknya yang laju respirasinya rendah maka lama simpannya semakin tinggi.

Panas Respirasi Sayur dan Buah pada Berbagai Suhu Penyimpanan (Btu/ton/24 jam) Komoditi Suhu Penyimpanan 0oC (32oF) 4,4oC (40oF) 16oC (60oF) Apel 500-900 1.100-1.600 3.000-6.800 Kacang (snap) 4.400 7.700 20.500 Kubis 3.000 4.700 12.600 Wortel 4.300 8.700 Seledri 1.600 2.400 8.200 Jagung manis 17.100 35.800 Bawang merah 4.200 6.200 19.600 Jeruk (orange) 400-1.100 800-1.600 2.800-5.200 Pear 700-1.500 1.100-2.200 3.300-13.200 Kentang 1.300 2.600 Bayam 10.100 39.300 Strawberi 2.700-3.900 3.600-7.300 15.600-20.300 Tomat hijau Matang 1.540 3.100 4.500 5.900

A. Klimakterik Klimakterik didefinisikan sebagai suatu fase yang kritis dalam kehidupan buah, dan selamanya terjadinya proses ini banyak sekali perubahan yang berlangsung. Disamping itu juga dapat diartikan sebagai suatu keadaan “autosimulation” dari dalam buah sehingga buah menjadi matang yang disertai dengan adanya peningkatan proses respirasi. Selain itu klimakterik dapat diartikan sebagai suatu masa peralihan proses pertumbuhan menjadi layu.

Dari semua pengertian tersebut dapat disimpulkan bahwa klimakterik adalah suatu periode mendadak yang unik bagi buah- buahan tertentu dimana selama proses itu terjadi serangkaian perubahan biologis yang diawali dengan proses pembuatan etilen. Proses ini ditandai dengan mulainya proses pematangan. Contoh buah klimaterik : mangga, pisang, apel

B. Non-klimakterik Non-klimakterik didefinisikan sebagai kelompok buah-buahan yang selama proses pematangan tidak terjadi lonjakan drastis kecepatan respirasi, sehingga karena tidak terjadi percepatan kecepatan respirasi maka memungkinkan daya simpan produk lebih lama. Buah-buahan yang tidak pernah mengalami periode tersebut digolongkan ke dalam golongan non klimakterik seperti semangka; jeruk; nanas; dan anggur.

Peranan Etilen Pada Proses Pematangan Buah-Buahan Etilen merupakan senyawa hidrokarbon tidak jenuh pada suhu ruang berbentuk gas, dapat dihasilkan oleh jaringan tanaman hidup pada waktu tertentu. Etilen dapat menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan yang penting dalam proses pertumbuhan dan pematangan hasil pertanian. Etilen dalam kehidupan tanaman dapat digolongkan sebagai hormon yang aktif dalam proses pematangan. Disebut hormon karena dapat memenuhi criteria sebagai hormon tanaman, bersifat mobil (mudah bergerak) dalam jaringan tanaman dan merupakan senyawa organic.

Etilen disamping dapat memulai proses klimakterik, juga dapat mempercepat terjadinya klimakterik Misalnya pada buah alpukad yang disimpan dalam udara biasa akan matang setelah 11 hari, tetapi apabila disimpan pada udara yang mengandung etilen 10 ppm etilen selama 24 jam, maka buah alpukad akan matang selama 6 hari penyimpanan. Pada buah-buahan non klimakterik, penambahan etilen dalam konsentrasi tinggi akan menyebabkan terjadinya klimakterik pada buah tersebut, seperti pada jeruk.

TEKNOLOGI PENANGANAN PROSES A. Prapendinginan Istilah tersebut berasal dari precooling yang dapat diartikan sebagai pemindahan panas respirasi atau panas lapangan dari sekitar buah-buahan dan sayur-sayuran segar selama pemasaran atau sebelum pengolahan lanjutan. Ada beberapa metode precooling , diantaranya adalah : 1). Hidrocooling 2). Vacuum cooling 3). Pendinginan dengan es 4). Precooling dengan udara dingin Pemilihan metode pendinginan tersebut tergantung dari beberapa pertimbangan, diantaranya meliputi : perishability dari product; kebutuhan produk akan suhu rendah dan fasilitas yang dimiliki.

B. Penurunan Kadar air Teknologi ini banyak digunakan pada produk biji-bijian (gabah, jagung, kedelai, dan gandum). Selain produk tersebut dapat juga dilakukan terhadap produk ubi-ubian dan lain-lain. Prinsip kerja dari pengeringan bertujuan untuk mengurangi aktivitas kecepatan enzim dalam jaringan sayur dan buah melaui penurunan ketersediaan air (Aw) bagi aktivitas enzim.

Terima kasih