KARAKTER FISIOLOGI DAN BIOKIMIA UMBI KIMPUL (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) SELAMA PENYIMPANAN DENGAN PEMBERIAN ASAM ABSISAT

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KARAKTER FISIOLOGI DAN BIOKIMIA UMBI KIMPUL (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) SELAMA PENYIMPANAN DENGAN PEMBERIAN ASAM ABSISAT

Skripsi Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Oleh: Ratna Wati NIM. M0409050

JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013

commit to user i


digilib.uns.ac.id

commit to user ii


digilib.uns.ac.id

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.

Surakarta, Januari 2013

Ratna Wati NIM. M0409050

commit to user iii


digilib.uns.ac.id

KARAKTER FISIOLOGI DAN BIOKIMIA UMBI KIMPUL (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) SELAMA PENYIMPANAN DENGAN PEMBERIAN ASAM ABSISAT

Ratna Wati Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta

ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh dan mengetahui konsentrasi hormon asam absisat (ABA) terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul selama penyimpanan. Rancangan percobaan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 4 perlakuan yaitu tanpa perendaman, perendaman aquades, ABA 10 ppm, dan 20 ppm masing-masing dengan 3 ulangan. Umbi kimpul disimpan selama 45 hari. Pengamatan dilakukan di awal dan akhir penyimpanan. Parameter fisiologi dan biokimia meliputi pertunasan, susut berat, laju respirasi, kadar air, kandungan total fenol, dan gula reduksi. Data dianalisis dengan analisis varian (ANOVA) dan uji lanjut DMRT dengan taraf 5%. Hasil penelitian menunjukkan adanya penurunan persentase pertunasan sebesar 53,33% dengan perlakuan ABA 20 ppm. Perlakuan ABA tidak berpengaruh terhadap penyusutan berat dan penurunan kadar air. Perlakuan ABA dapat menghambat laju respirasi dan peningkatan kandungan gula reduksi. Kata kunci: Xanthosoma sagittifolium, asam absisat, penyimpanan, pertunasan

commit to user iv


digilib.uns.ac.id

PHYSIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL CHARACTERS OF TANNIA TUBERS (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) DURING STORAGE BY ABSCISIC ACID TREATMENT

Ratna Wati Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University, Surakarta

ABSTRACT This research was conducted to study the effect of abscisic acid (ABA) on the physiological and biochemical characteristics of Tannia tubers during storage. Complete Randomized Design (CRD) with 4 treatments and 3 times replication were used in this study. They were unsoaking group, aquadest soaking group, ABA 10 ppm, and 20 ppm soaking group. Tannia tubers were stored for 45 days at room temperature. Observations were done twice, at the first day and at 45th day of storage. The physiological and biochemical parameters were sprouting, weight loss, respiration rate, water content, total phenolic content, and reducing sugar content. Data were analyzed using analysis of variance (ANOVA) and continued using DMRT at 5% level. The result showed ABA 20 ppm caused sprouting percentage decreased up to 53,33%. ABA had no effect on weight loss and water content. ABA decreased respiration rate and increased reducing sugar content. Keywords: Xanthosoma sagittifolium, abscisic acid, storage, sprouting

commit to user v


digilib.uns.ac.id

MOTTO

Jangan tunda sampai besok apa yang bisa engkau kerjakan hari ini

Hadir terlambat memang lebih baik dari pada tidak hadir sama sekali tetapi bila berkali-kali adalah suatu kecerobohan

commit to user vi


digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN

Skripsi ini kupersembahkan untuk:

Bapak dan Ibu tercinta yang senantiasa memberikan dukungan, kasih sayang, dan . Sahabat-sahabatku,

yang

dengan

tulus

memberikan dukungan dan bantuan. Almamater-ku tercinta, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

commit to user vii


digilib.uns.ac.id viii

KATA PENGANTAR Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi dengan judul Karakter Fisiologi dan Biokimia Umbi Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) selama Penyimpanan dengan Pemberian Asam Absisat

Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk

memperoleh gelar kesarjanaan Strata 1 (S1) di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Dalam

melakukan

penelitian

dan

penyusunan

skripsi,

penulis

mendapatkan masukan dan dukungan dari berbagai pihak yang sangat membantu dan bermanfaat dalam penyelesaian skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc (Hons), Ph.D selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin penelitian untuk keperluan skripsi. Dr. Agung Budiharjo, M.Si., selaku Ketua Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ijin dan saran-saran dalam penelitian. Dra. Endang Anggarwulan, M.Si., selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan saran, bimbingan, serta kesabaran dari awal penelitian hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. Siti Lusi Arum Sari, S.Si., M.Biotech., selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan serta dukungan. Terima kasih juga atas pengetahuan yang berharga bagi penulis. Ari Pitoyo, S.Si., M.Sc., selaku Dosen Penelaah I terima kasih atas segala masukan dan dukungannya selama ini. Dr. Tetri Widiyani, M.Si., selaku Dosen Penelaah II yang telah memberikan saran dan dukungan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. Tjahjadi Purwoko, S.Si., M.Si., selaku pembimbing akademik yang telah memberikan arahan selama pelaksanaan studi.

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

Widya Mudyantini, M.Si., terima kasih atas saran dan dukungannya serta dosen-dosen di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah mendidik dan memberikan dorongan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Group riset Biomateri Tumbuhan jurusan Biologi yang telah membantu pendanaan penelitian. Staf administrasi Jurusan Biologi serta laboran yang telah membantu kelancaran penelitian ini. Kepala dan staf Laboratorium Pusat, Sub Laboratorium Biologi Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan izin penelitian beserta sarana, prasarana, dan bantuan selama penelitian. Teman-teman Biologi semua angkatan khususnya angkatan 2009 yang selalu memberikan motivasi dan dukungan kepada penulis. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam melakukan penelitian hingga penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu masukan yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat.

Surakarta,

Januari 2013

Ratna Wati

commit to user ix


digilib.uns.ac.id x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... ii HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................... iii ABSTRAK ....................................................................................................... iv ABSTRACT ..................................................................................................... v HALAMAN MOTTO ...................................................................................... vi HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... vii KATA PENGANTAR .................................................................................... viii DAFTAR ISI ................................................................................................... x DAFTAR TABEL ........................................................................................... xii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................. 1 A. Latar Belakang Masalah ............................................................ 1 B. Rumusan Masalah ..................................................................... 3 C. Tujuan Penelitian ....................................................................... 3 D. Manfaat Penelitian ..................................................................... 3 BAB II. LANDASAN TEORI ......................................................................... 4 A. Tinjauan Pustaka ....................................................................... 4 1. Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) ................ 4 2. Pertunasan ........................................................................... 9 3. Fenol .................................................................................... 10

commit to user x


digilib.uns.ac.id

4. Gula Reduksi ....................................................................... 12 5. Asam Absisat (ABA) .......................................................... 13 B. Kerangka Pemikiran .................................................................. 16 C. Hipotesis ..................................................................................... 17 BAB III. METODE PENELITIAN.................................................................. 18 A. Waktu dan Tempat penelitian ................................................... 18 B. Alat dan Bahan ......................................................................... 18 C. Rancangan Percobaan ............................................................... 19 D. Cara Kerja ................................................................................. 19 E. Analisis Data ............................................................................. 24 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 25 A. Pertunasan ................................................................................. 25 B. Susut Berat ................................................................................. 28 C. Laju Respirasi ............................................................................ 29 D. Kadar Air .................................................................................. 31 E. Kandungan Total Fenol ............................................................ 32 F. Kandungan Gula Reduksi ......................................................... 34 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 36 A. Kesimpulan ............................................................................... 36 B. Saran ......................................................................................... 37 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 38 LAMPIRAN .................................................................................................... 44 RIWAYAT HIDUP PENULIS ........................................................................ 50

commit to user xi


digilib.uns.ac.id xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Kandungan Gizi per 100 gram Umbi Kimpul

Halaman 9

Tabel 2. Persentase Pertunasan Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari ............................................................................................

25

Tabel 3. Susut Berat Basah Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari.....

28

Tabel 4. Perubahan Laju Respirasi Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari ............................................................................................

30

Tabel 5. Perubahan Kadar Air Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari ............................................................................................

31

Tabel 6. Kandungan Total Fenol Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari ............................................................................................

33

Tabel 7. Kandungan Kadar Gula Reduksi Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari .................................................................................................

34

commit to user xii


digilib.uns.ac.id xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.

Halaman Tanaman Kimpul (Xanthosoma sagittifolium) ....................... 6

Gambar 2a. Umbi Kimpul...........................................................................

7

Gambar 2b. Skema Penampang Melintang Umbi Kimpul .........................

7

Gambar 3.

Jalur Biosintesis Isoprenoid pada Sel Tumbuhan ...................

15

Gambar 4.

Kerangka Pemikiran ...............................................................

17

Gambar 5.

Grafik Pertunasan Umbi Kimpul selama Penyimpanan ..................

26

commit to user xiii


digilib.uns.ac.id xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1.

Halaman Kurva Standar ...................................................................... 44

Lampiran 2.

Analisis Data ........................................................................

commit to user xiv

45


digilib.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Bertambahnya jumlah penduduk Indonesia setiap tahun yaitu 194.754.808 jiwa pada tahun 1995, 206.264.595 jiwa pada tahun 2000, dan naik menjadi 237.641.326 jiwa pada tahun 2010 (Badan Pusat Statistik Republik Indonesia. 2012), menyebabkan kebutuhan bahan pangan semakin meningkat. Peningkatan kebutuhan ini tidak diimbangi dengan peningkatan produksi tanaman pangan. Selain karena produksi padi yang rendah, ketergantungan penduduk Indonesia terhadap padi menyebabkan terhambatnya swasembada pangan. Berdasarkan hal tersebut, diperlukan usaha diversifikasi bahan pangan non padi-padian. Umbi-umbian merupakan sumber karbohidrat yang murah, sehingga mempunyai peran cukup penting dalam ketahanan pangan. Sebagai pangan sumber karbohidrat pengganti beras, umbi-umbian dapat disajikan dalam menu sehari-hari. Kelompok umbi-umbian yang berpotensi digunakan sebagai bahan pangan salah satunya adalah Kimpul (Xanthosoma sagittifolium). Kimpul mempunyai kandungan karbohidrat yang lebih tinggi yaitu 34,2 g / 100 g dalam umbi mentah (Marinih, 2005), dibandingkan sukun (Artocarpus sp.) yaitu 28,2 g / 100 g, dan hampir sebanding dengan ubi kayu yaitu 34,7 g / 100 g (Bantacut, 2010). Tanaman kimpul pertama kali dibudidayakan di daerah tropis di Amerika Tengah dan Selatan serta di Kepulauan Karibia pada sekitar tahun 1864. Kemudian orang-orang Spanyol dan Portugis membawa tanaman kimpul ke

commit to user 1


digilib.uns.ac.id 2

Afrika, Asia, dan pulau-pulau di Lautan Pasifik (Pratiwi, 2003). Hingga saat ini, kimpul merupakan tanaman yang penting di Afrika Barat dan wilayah Pasifik. Negara yang sudah memanfaatkan kimpul dan membudidayakan secara luas adalah Cina, Jepang, dan India (Kusumo dkk., 2002). Di Indonesia, jenis umbiumbian minor seperti kimpul termasuk salah satu komoditi sumber karbohidrat yang kurang mendapat perhatian baik pembudidayaan secara ekstensif maupun secara intensif (Moningka, 1996). Hambatan yang dihadapi dalam pemanfaatan kimpul sebagai bahan pangan yaitu masa simpan yang singkat karena umbi kimpul mudah bertunas. Menurut Onggo (2006), selama penyimpanan kandungan karbohidrat dalam umbi berpotensi mengalami perubahan yang berpengaruh terhadap rasa umbi. Berdasarkan hal tersebut diperlukan suatu upaya untuk memperpanjang masa simpan. Menurut Salisbury dan Ross (1995), asam absisat adalah seskuiterpenoid berkarbon 15, yang disintesis sebagian di kloroplas melalui lintasan asam mevalonat dan merupakan inhibitor giberelin. Keterlibatan asam absisat dalam sintesis protein dan enzim lain dapat membantu menjelaskan efek jangka panjangnya pada pertumbuhan dan perkembangan, termasuk peranannya dalam dormansi biji dan penghambatan aktivitas hidrolase yang didorong oleh giberelin pada biji. Berdasarkan hal tersebut diperlukan suatu penelitian tentang aplikasi asam absisat sebagai inhibitor pertunasan umbi kimpul selama penyimpanan sehingga dapat meningkatkan nilai jual umbi kimpul.

commit to user


digilib.uns.ac.id 3

B. Rumusan Masalah 1. Bagaimana pengaruh pemberian asam absisat terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul selama penyimpanan ? 2. Berapa konsentrasi asam absisat yang dapat memperpanjang masa simpan umbi kimpul ?

C. Tujuan 1. Mempelajari pengaruh pemberian asam absisat terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul selama penyimpanan. 2. Mengetahui konsentrasi asam absisat yang dapat memperpanjang masa simpan umbi kimpul.

D. Manfaat 1. Memberikan wawasan pengetahuan tentang pengaruh asam absisat terhadap fisiologi dan biokimia umbi. 2. Sebagai informasi dasar untuk pengembangan teknologi penyimpanan umbi kimpul yang dapat memperpanjang masa simpan.

commit to user


digilib.uns.ac.id 4

BAB II LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka 1. Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) Tanaman kimpul merupakan tanaman asli daerah tropika benua Amerika. Sejak tahun 1864 telah dibudidayakan di Amerika Tengah dan Selatan serta Kepulauan Karibia. Orang-orang Spanyol dan Portugis membawa tanaman kimpul ke Afrika, Asia, dan pulau-pulau di Lautan Pasifik. Secara umum di dunia, kimpul dikenal dengan nama tannia, yautia, dan new cocoyam. Nama-nama kimpul di Indonesia antara lain di Jawa Tengah dan Jawa Timur dikenal dengan nama mbothe atau kimpul, dan di Banyumas dikenal dengan busil (Pratiwi, 2003). Kimpul merupakan tumbuhan umbi-umbian yang umbi dan tangkai daunnya dapat dimanfaatkan. Kimpul mengandung 17-26 % karbohidrat, 1,3-3,7 % protein, dan 65-77 % air, nutrisi ini sebanding dengan kentang (Solanum tuberosum). Tangkai daun yang muda dapat dikonsumsi dan mengandung protein 22,17 g per 100 g, sebanding dengan bayam (Suja et al., 2009). Kimpul berperan penting dalam pemenuhan karbohidrat serta berperan sebagai sumber tepung umbi di beberapa daerah negara berkembang. Walaupun, kimpul kurang terkenal dibanding tanaman umbi tropik lain seperti ketela rambat, singkong, dan kentang; kimpul masih merupakan bahan pokok di beberapa tempat di daerah tropik dan subtropik (Ojinnaka et al., 2009).

commit to user 4


digilib.uns.ac.id 5

a. Klasifikasi Kedudukan tanaman kimpul dalam taksonomi tumbuhan menurut Backer dan Brink (1968), diklasifikasikan sebagai berikut: Divisio

: Spermatophyta

Sub division

: Angiospermae

Kelas

: Monocotyledoneae

Ordo

: Arales

Familia

: Araceae

Genus

: Xanthosoma

Spesies

: Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.

b. Morfologi Tanaman kimpul merupakan tanaman tahunan, tidak berkayu, terdiri dari akar, daun, bunga, dan umbi (Gambar 1). Tinggi tanaman dapat mencapai dua meter, tangkai daun tegak, tumbuh dari tunas yang berasal dari umbi yang merupakan umbi di bawah tanah. Daun tanaman kimpul agak runcing pada bagian ujungnya. Bagian pangkal daun mempunyai belahan yang agak dalam. Tangkai daun kimpul berhubungan dengan helai daun pada titik belahan tersebut (Pratiwi, 2003). Daun bertangkai panjang, berwarna hijau, berbangun panah, panjang 30-100 cm, dan lebar 15-75 cm. Bunganya berupa tongkol, panjangnya 15-25 cm (Atjung, 1990).

commit to user


digilib.uns.ac.id 6

Gambar 1. Tanaman Kimpul (Xanthosoma sagittifolium) c. Umbi Kimpul Bentuk umbi kimpul silinder sampai agak bulat, terdapat internode atau ruas dengan beberapa bakal tunas (Gambar 2a). Jumlah umbi anak dapat mencapai 10 buah atau lebih, dengan panjang sekitar 12-25 cm, diameter 12-15 cm, dan umbi yang dihasilkan biasanya berukuran 300-1000 g (Pratiwi, 2003). Umbi kimpul hanya dapat tumbuh di tempat yang tidak becek. Pada umumnya petani menanam kimpul di pekarangan rumah, tegalan atau sawah. Umbinya digunakan sebagai bahan makanan dengan cara direbus ataupun digoreng. Rerata hasil per rumpun berkisar antara 0,25-20 kg (Maligan dkk., 2011). Jika umbi kimpul dibelah melintang maka akan didapatkan suatu skema seperti terlihat pada Gambar 2b. Pada Gambar tersebut terlihat bahwa lapisan yang mudah dipisahkan dari daging umbi merupakan lapisan luar berupa kulit 0,01-0,1 cm. Lapisan kedua berupa korteks setebal 0,1 cm dan lapisan yang paling dalam merupakan lapisan yang berisi pembuluh floem dan xilem yang banyak mengandung butir-butir pati (Pratiwi, 2003).

commit to user


digilib.uns.ac.id 7

(a)

(b)

Gambar 2(a) Umbi Kimpul (Maligan dkk., 2011), (b) Skema Penampang Melintang Umbi Kimpul (Pratiwi, 2003)

d. Budidaya dan Penyimpanan Perkembangan tanaman kimpul terdiri dari 3 tahap utama yang disebut pembentukan tanaman (dari penanaman sampai kurang lebih 2 bulan setelah penanaman), laju pertumbuhan vegetatif (2-5 bulan), dan tahap ketiga (setelah 5 atau 6 bulan) dicirikan oleh perkembangan umbi dan pematangan (Asumadu et al., 2011). Bibit diambil dari anak tanaman atau umbi induk yang dipotongpotong. Tiap potongan bibit memiliki mata tunas. Bibit kimpul yang akan ditanam, daun-daunnya dipotong terlebih dahulu, hanya daun bagian atas atau pucuk yang ditinggalkan. Bibit ditanam dalam lubang-lubang. Tanaman kimpul berumur 8-12 bulan sudah dapat digali umbinya. Umbi induk dapat dibiarkan terus tumbuh yang diambil hanya umbi-umbi yang keluar dan tumbuh dekat umbi induk. Menggali umbi seperti diterangkan di atas dapat dilakukan 3-4 bulan sekali secara berulang-ulang (Atjung, 1990). Untuk menjaga hasil panen dari kerusakan, diperlukan penanganan pasca panen yang tepat. Penyimpanan merupakan salah satu cara yang diperlukan

commit to user


digilib.uns.ac.id 8

dalam penanganan pasca panen. Penyimpanan bertujuan untuk memperpanjang daya simpan dengan cara memperlambat aktivitas fisiologis, menghambat perkembangan mikroba perusak, dan memperkecil penguapan. Daya simpan setelah pemanenan tergantung iklim, suhu dan kelembaban, kondisi umbi, kondisi penyimpanan, dan lama penyimpanan (Asgar dkk., 2010). Hasil tanaman setelah dipanen masih hidup, yaitu masih melakukan kegiatan respirasi dan transpirasi. Makin cepat respirasi akan berakibat makin tinggi susut bobot per satuan waktu (Onggo, 2006). Sebagai contoh, penyimpanan umbi kentang pada suhu ruang dapat mengalami penurunan kandungan pati yang lebih besar bila dibandingkan dengan peningkatan kandungan gulanya, karena gula hasil perombakan dari pati secara stimular digunakan sebagai energi dalam proses respirasi (Kusdibyo dan Asandhi, 2004).

e. Kandungan Umbi Kimpul Komposisi gizi dan kimia umbi kimpul tergantung dari varietas, iklim, kesuburan tanah, dan umur panen. Komposisi umbi kimpul dapat dilihat pada Tabel 1. Komponen terbesar umbi kimpul adalah karbohidrat. Selain itu umbi kimpul mengandung protein, lemak, vitamin, dan mineral (Pratiwi, 2003).

commit to user


digilib.uns.ac.id 9

Tabel 1. Kandungan Gizi per 100 gram Umbi Kimpul Kandungan Nutrisi

Jumlah

Energi

145,00 kal

Protein

12,50 g

Lemak

0,40 g

Karbohidrat

34,20 g

Serat

1,50 g

Abu

1,00 %

Kalsium

26,00 mg

Fosfor

54,00 mg

Besi

1,40 mg

Asam askorbat

0,10 mg

Vitamin B1

0,10 mg

Vitamin C

2,00 mg

Air

69,20 %

Bagian yang dapat dimakan

85,00 % (Lingga, 1995).

2. Pertunasan Pembentukan umbi

terdiri

dari

dua aspek

yang berbeda

yaitu

pengembangan morfologi umbi dan perubahan biokimia yang dihasilkan dalam pembentukan dan penyimpanan pati. Pada tingkat morfologi, proses pembentukan umbi merupakan hasil dari dua langkah yang terpisah yaitu pengembangan stolon dan tuberisasi di ujung stolon (Xu et al., 1998). Pada lingkungan yang mendukung proses pembentukan umbi, ujung stolon membengkak membentuk umbi. Pembengkakan ini disebabkan karena stolon berhenti memanjang dan sel-sel

commit to user


digilib.uns.ac.id 10

dalam empulur serta korteks membesar dan membelah melintang. Kemudian, selsel di wilayah perimedullary membesar dan membentuk jaringan umbi (Jackson, 1999). Pertunasan merupakan tahap fisiologis penting untuk mengaktifkan aktivitas metabolisme dan mengakhiri fase dorman (Harijono dkk., 2010). Pertunasan umbi yang sudah terpisah dari tanaman induk didahului dengan pembentukan kuncup yang baru. Pembelahan sel yang aktif terjadi dalam lapisan sel meristem tepat di bawah permukan umbi yang pertama-tama menghasilkan suatu massa sel yang besar yang belum terdiferensiasi. Massa sel ini segera terorganisir dan suatu ujung tunas terdiferensiasi di dalamnya. Kulit umbi yang terbentang di atasnya kemudian retak, memperlihatkan pertama-tama massa sel mengkilat sebagai hasil aktivitas meristem, dan kemudian ujung tunas terdiferensiasi. Tempat pecahnya kulit tersebut dan terlihatnya sel-sel di bawahnya disebut tempat pertunasan. Apabila ujung tunas sudah terorganisir secara lengkap, ia tampak dari luar sebagai kuncup. Selanjutnya memanjang menghasilkan tunas. Pembentukan kuncup dan pertunasan umbi menunjukkan dominansi proksimal yang nyata. Setelah sekelompok kuncup yang pertama terbentuk pada ujung proksimal, pembentukan kuncup berikutnya pada bagian umbi yang lebih distal dihambat (Goldsworthy dan Fisher, 1992).

3. Fenol Fenol adalah senyawa yang berasal dari benzene dimana satu atom hidrogennya diganti oleh gugus hidroksi. Fenol disebut juga asam karbol, cresol,

commit to user



kreolin, lycresol. Fenol larut dengan mudah dalam larutan polar seperti air dan alkohol (Siregar, 2004). Turunan senyawa fenol (fenolat) banyak terjadi secara alami sebagai flavonoid, alkaloid, dan senyawa fenolat yang lain. Contoh dari senyawa fenol adalah eugenol yang merupakan minyak pada cengkeh (Hart, 1999). Fenol merupakan asam yang jauh lebih kuat daripada alkohol. Hal ini disebabkan karena anion yang dihasilkan oleh resonansi, dengan muatan negatif yang disebar (delokalisasi) oleh cincin aromatik (Suminar, 1993). Senyawa bioaktif seperti fenolik biasanya bersifat sebagai antioksidan dan labil sehingga mudah terurai atau kehilangan aktivitasnya (Rakhmani, 2004). Senyawa fenol meliputi aneka ragam senyawa yang berasal dari tumbuhan, yang mempunyai ciri sama yaitu cincin aromatik yang mengandung satu atau dua penyulih hidroksil. Senyawa fenol mudah larut dalam air karena sering kali berikatan dengan gula sebagai glikosida dan biasanya terdapat dalam vakuola sel. Salah satu contoh senyawa fenol yaitu asam galat. Sifat-sifat fenol antara lain mudah larut dalam air, umumnya merupakan senyawa yang tidak berwarna tetapi mudah teroksidasi menjadi senyawa yang berwarna, bersifat sebagai asam lemah, dan dapat membentuk garam dengan alkali hidroksida tetapi tidak dengan NaHCO3 (Putri, 2008). Getah umbi banyak mengandung senyawa-senyawa o-difenol yang berupa senyawa asam klorogenat, asam isoklorogenat, asam kafeat, dan turunannya. Oksidasi senyawa-senyawa fenol tersebut menghasilkan senyawa melanoidin yang berwarna coklat. Peristiwa pencoklatan ini melibatkan aktivitas golongan enzim katekol oksidase atau o-diphenol oxygen oxidoreductase dan kofaktor Cu2+.

commit to user



Pencegahan pencoklatan secara tradisional dapat dilakukan dengan perendaman di air segera setelah umbi dikupas untuk menghindari peristiwa oksidasi. Namun, hal ini dapat menurunkan rendemen tepung karena pati yang larut (Kumalaningsih dkk., 2004). Umumnya diketahui bahwa fenol berperan sebagai penghambat perkecambahan (Wawo, 2008). Sebagai contoh, senyawa fenol dalam sarcostesta benih pepaya (Widyawati dkk., 2009). Pada kecambah kandungan fenol dapat menurun, hal ini disebabkan karena fenol yang terbentuk mulai diubah menjadi lignin. Lignin bersama-sama dengan selulosa dan polisakarida lainnya merupakan bahan penguat pada dinding sel tumbuhan tinggi. Senyawa fenolik sendiri adalah prekursor untuk sintesis lignin (Ningsih, 2007).

4. Gula Reduksi Gula reduksi adalah gula yang mempunyai kemampuan untuk mereduksi. Sifat mereduksi ini disebabkan adanya gugus hidroksi yang bebas dan reaktif (Lehninger, 1982). Menurut Setiono (2011), gula reduksi adalah gula yang dalam bentuk larutan alkali membentuk aldehida atau keton. Gula reduksi dapat mereduksi ion logam karena mempunyai gugus aldehida atau keton yang dapat menarik kembali O2 dari logam basa, sehingga logam basa akan tereduksi dan mengendap sebagai Cu2O. Selama penyimpanan umbi, gula reduksi dihasilkan dari perombakan pati sehingga menyebabkan penurunan kandungan pati (Kusdibyo dan Asandhi, 2004). Pati merupakan simpanan energi di dalam sel-sel tumbuhan berbentuk butiran-butiran kecil mikroskopik dengan berdiameter berkisar antara 5-50 nm (Irawan, 2007).

commit to user



Penurunan kandungan pati dan peningkatan kandungan gula merupakan bentuk dari kerusakan yang sangat besar pengaruhnya terhadap mutu umbi. Proses metabolisme perombakan pati menjadi gula sederhana dipengaruhi oleh tingkat laju respirasi, semakin tinggi laju respirasi perubahan pati menjadi gula sederhana akan semakin cepat dan secara stimular gula sederhana akan digunakan sebagai energi dalam proses respirasi (Kusdibyo dan Asandhi, 2004). Pada saat pertunasan selama penyimpanan, kandungan gula dan enzim yang memetabolisme karbohidrat meningkat dengan pesat sedangkan kandungan -amilase menjadi gula sederhana dan kemudian diangkut menuju titik tumbuh. Senyawa bermolekul besar dan kompleks seperti pati, protein, dan lemak dipecah menjadi kurang kompleks, larut air, dan mudah diangkut melalui membran dan dinding sel. Proses ini dibantu oleh aktivitas enzim dalam umbi. Energi yang dihasilkan dipakai untuk pembentukan komponen dan pertumbuhan sel-sel baru (Harijono dkk., 2010).

5. Asam Absisat Asam absisat adalah seskuiterpenoid berkarbon 15, yang disintesis sebagian di kloroplas melalui lintasan asam mevalonat (Salisbury dan Ross, 1995). Biosintesis asam absisat dapat terjadi baik secara langsung maupun tidak langsung dengan memanfaatkan karotenoid, suatu pigmen yang dihasilkan oleh kloroplas. Ada dua jalur metabolisme yang dapat ditempuh untuk menghasilkan asam absisat, yaitu jalur asam mevalonat (MVA) dan jalur metileritritol fosfat (MEP) (Gambar 3). Secara tidak langsung, asam absisat dihasilkan dari oksidasi

commit to user



senyawa violaxanthonin menjadi xanthonin yang akan dikonversi menjadi asam absisat. Pada beberapa jenis cendawan patogenik, asam absisat dihasilkan secara langsung dari molekul isoprenoid C15, yaitu farnesil difosfat (Abdurahman, 2008). Asam absisat pergerakannya dalam tumbuhan sama dengan pergerakan giberelin yaitu dapat diangkut secara mudah melalui xilem, floem, dan juga sel-sel parenkim di luar berkas pembuluh (Salisbury dan Ross, 1995). Peranan asam absisat antara lain mengatur dormansi tunas dan biji, menginduksi penutupan stomata, meskipun asam absisat menghambat pertumbuhan, tetapi tidak bersifat racun terhadap tumbuhan (Abdurahman, 2008). Ketika diaplikasikan secara eksogen asam absisat dapat menghambat pertumbuhan tanaman (Davies, 1995). Dormansi biji seringkali berhubungan dengan tingginya kadar asam absisat pada biji (Nilsen dan Orcutt, 1996). Perlakuan konsentrasi asam absisat pada tanaman kentang dengan kadar tinggi (lebih dari 20 mg/l pada suhu panas dan 40 mg/ml pada suhu dingin) menunjukkan hasil bahwa tanaman tidak dapat menyesuaikan diri dengan baik, terjadi senesen, berhenti tumbuh, dan pada beberapa kasus, tanaman akan berumbi (Chen et al., 1983).

commit to user



Gambar 3. Jalur Biosintesis Isoprenoid pada Sel Tumbuhan (Concepción dan Boronat, 2002).

commit to user



B. Kerangka Pemikiran Umbi kimpul merupakan salah satu jenis bahan makanan yang dapat digunakan sebagai alternatif bahan makanan pokok pengganti beras. Akan tetapi, pada waktu kurang lebih 6 minggu dalam penyimpanan umbi kimpul akan bertunas. Hal ini dapat mengurangi nilai gizi dan efisiensi dalam pemanfaatannya. Asam absisat bersifat antagonis dengan hormon giberelin. Hormon giberelin merupakan hormon yang memacu pembelahan dan pembentangan sel. Asam absisat berperan sebagai inhibitor giberelin sehingga menghambat perkecambahan umbi kimpul dan meningkatkan daya simpannya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perendaman umbi kimpul dengan inhibitor perkecambahan asam absisat terhadap persentase pertunasan, susut berat, laju respirasi, kadar air, kandungan total fenol, dan kandungan gula reduksi umbi kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schoot.) selama penyimpanan serta mengetahui konsentrasi asam absisat yang dapat memperpanjang masa simpan umbi kimpul. Kerangka pemikiran dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4.

commit to user



Upaya Diversifikasi Pangan

Sumber Karbohidrat Pengganti Padi-Padian

Umbi Kimpul (Xanthosoma sagittifolium)

Lama Simpan Pendek Karena Cepat Berkecambah

Perlakuan dengan Hormon ABA

Penghambatan Perkecambahan

Memperlama Penyimpanan Gambar 4. Kerangka Pemikiran

C. Hipotesis 1. Pemberian asam absisat akan menghambat perkecambahan sehingga berpengaruh terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul selama penyimpanan. 2. Konsentrasi asam absisat yang tinggi dapat memperpanjang masa simpan umbi kimpul.

commit to user



BAB III METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan selama 3 bulan. Tempat dilakukannya penelitian adalah Laboratorium Biologi dan Laboratorium Pusat Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

B. Alat dan Bahan a. Alat Oven, kertas saring, penangas air, erlenmeyer, gelas ukur, tabung reaksi, pipet tetes, gelas beker, eksikator, hot plate, corong, pisau, gunting, plastik hitam, alumunium foil, timbangan analitik, Plant Assimilation Analizer (PAA), dan spektrofotometer UV-Vis. b. Bahan Umbi kimpul putih sebanyak 7,5 kg diperoleh dari daerah Gunung Kidul, Yogyakarta. Asam absisat, bahan untuk menganalisis kandungan gula reduksi dengan metode spektrofotometri Nelson - Somogyi yaitu tepung umbi kimpul, glukosa anhidrat, aquades, reagen Nelson, dan reagen Arsenomolibdat. Bahan untuk analisis total fenol yaitu tepung umbi kimpul, asam galat, aquades, reagen Folin ciocalteu, metanol, dan larutan Na 2CO3.

commit to user 18



C. Rancangan Percobaan Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL), terdiri atas empat perlakuan, masing-masing perlakuan dengan 3 ulangan yaitu: a. Tanpa Perendaman b. Perendaman Aquades c. Perendaman asam absisat 10 ppm d. Perendaman asam absisat 20 ppm

D. Cara Kerja 1. Pelaksanaan Penelitian a. Persiapan umbi kimpul Umbi kimpul dibersihkan dan dicuci menggunakan air untuk menghilangkan tanah serta kotoran yang menempel. Umbi kimpul lalu dipisah-pisah untuk 4 perlakuan dengan tiga ulangan. Masing-masing perlakuan menggunakan 0,5 kg umbi. b. Penyiapan larutan Cara pembuatan hormon asam absisat 10 ppm sebanyak 1,5 L yaitu hormon yang berbentuk serbuk sebanyak 15 mg dilarutkan dalam 2 ml etanol dan aquades sampai volume 1500 ml, sedangkan untuk membuat larutan hormon asam absisat 20 ppm sebanyak 1,5 L yaitu 30 mg asam absisat dilarutkan dalam 4 ml etanol dan aquades sampai volume 1500 ml. Etanol ini digunakan untuk melarutkan hormon sebelum ditambahkan aquades (Lestari, 2009).

commit to user



c. Perlakuan Umbi kimpul sebanyak 0,5 kg masing-masing tanpa perendaman, dan direndam aquades, larutan asam absisat 10 ppm, larutan asam absisat 20 ppm selama 12 jam (Hu et al., 2010). Perlakuan tersebut dilakukan dengan 3 ulangan. Kemudian umbi dikeringanginkan, setelah kering umbi disimpan selama 45 hari pada suhu kamar. 2. Teknik Pengambilan Data pada Pasca Panen dan Hari Ke-45 a. Persentase pertunasan Dicatat jumlah umbi yang bertunas setiap harinya kemudian dihitung persentasenya dengan rumus: x 100% b. Berat basah Berat umbi sebelum dan setelah perlakuan ditimbang. c. Laju respirasi menurut Lestari (2008). 1) Umbi dimasukkan dalam plastik secara bersamaan untuk semua perlakuan, kemudian plastik segera diikat. 2) Umbi diinkubasi selama 1 jam. 3) Setelah 1 jam, dilakukan analisis terhadap gas yang keluar dari umbi dengan Plant Assimilation Analizer (PAA) a) Laju respirasi = CO2 sampel - CO2 kontrol b) Laju respirasi = ppm CO2/L/menit

commit to user



d. Berat kering umbi 1) Umbi basah dipotong dan ditimbang kemudian potongan dikeringkan. 2) Hasil dari pengeringan ditimbang kemudian dikonversikan dengan total berat basah umbi. e. Analisis kadar air menurut Sudarmadji dkk. (1976). 1) Sampel yang telah dihaluskan ditimbang sebanyak 1-2 g yang dialasi dengan alumunium foil yang sudah diketahui beratnya. 2) Bahan sampel dikeringkan dalam oven bersuhu 100o-105o C selama 35 jam. 3) Didinginkan dalam eksikator dan ditimbang. 4) Dipanaskan dalam oven lalu didinginkan dan ditimbang. 5) Perlakuan ini diulangi terus sampai tercapai berat konstan (selisih penimbangan < 2 mg). 6) Pengurangan berat merupakan banyaknya air dalam bahan. f. Pembuatan tepung (cara kering) menurut Richana dan Sunarti (2004). 1) Umbi kimpul dikupas kulitnya lalu diiris dengan tebal (1-2 mm). 2) Pengeringan dengan oven (50o C, 24 jam). 3) Penghalusan. g. Analisis Total Fenol dengan metode Folin-Ciocalteu menurut Martinus dan

(2011).

1) Pembuatan kurva standar asam galat a) Dibuat larutan asam galat (1 mg asam galat / 100 ml).

commit to user



b) Larutan induk asam galat diencerkan sehingga diperoleh larutan dengan konsentrasi 0,001; 0,002; 0,004; 0,008; dan 0,01 mg / ml. c) Masing-masing konsentrasi larutan dipipet 0,5 mL kemudian dicampur dengan 5 mL pereaksi Folin-Ciocalteu yang sudah diencerkan 1:10 dengan aquades. d) Ditambahkan 4 mL larutan natrium karbonat 1 M dan dibiarkan selama 15 menit. e) Diukur serapan dengan spektrofotometer UV-Visibel pada panjang gelombang 750 nm dan dibuat kurva standar sehingga persamaan regresi liniernya dapat dihitung. 2) Penentuan kadar total fenol a) Sampel kering beku bubuk mula-mula diambil sebanyak 300 mg kemudian dilarutkan 1 ml etanol 95%. b) Dipipet 0,5 mL ekstrak kemudian ditambahkan 5 mL pereaksi Folin-Ciocalteu yang sudah diencerkan 1:10 dengan aquades dan 4 ml larutan natrium karbonat 1 M yang dibuat dengan menimbang 5,3 g Na2CO3 lalu dilarutkan dalam aquades sampai 50 mL, kemudian diaduk hingga homogen. c) Dibiarkan selama 15 menit, diukur serapan maksimum pada panjang

gelombang

maksimum

yaitu

750

nm

dengan

spektrofotometer UV-Visibel yang akan memberikan komplek warna biru.

commit to user



d) Dilakukan 3x pengulangan sehingga kadar total fenol yang didapat ekivalen dengan mg asam galat / g berat ekstrak. h. Analisis kandungan gula reduksi dengan metode Spektrofotometri Nelson Somogyi menurut Soedarmadji dkk. (1984). 1) Penyiapan kurva standar a) Dibuat larutan glukosa standar (3 mg glukosa anhidrat / 30 ml). b) Larutan glukosa standar diencerkan sehingga diperoleh larutan glukosa dengan konsentrasi 0,004; 0,008; 0,016; 0,032; dan 0,064 mg / ml. c) Disiapkan 6 tabung reaksi bersih, masing-masing diisi 1 ml larutan glukosa standar yang tersebut di atas. Satu tabung diisi 1 ml aquades sebagai blanko. d) Ditambah 1 ml reagen Nelson ke dalam masing-masing tabung dan memanaskan semua tabung pada penangas air mendidih selama 20 menit. e) Semua tabung diambil dan segera didinginkan bersama-sama dalam penangas air yang berisi air dingin sehingga suhu tabung mencapai 25o C. f) Setelah dingin ditambahkan 1 ml reagen Arsenomolybdat. g) Dikocok sampai semua endapan Cu2O yang ada larut kembali. h) Setelah semua Cu2O larut sempurna, ditambahkan 7 ml akuades dan dikocok sampai homogen.

commit to user



i) Ditera dengan optical density (OD) masing-masing larutan pada panjang gelombang 540 nm. j) Dibuat kurva standar yang menunjukkan hubungan antara konsentrasi glukosa dan OD. 2) Penentuan gula reduksi pada sampel a) Larutan sampel disiapkan dengan konsentrasi 10 mg / 10 ml. b) Diambil 1 ml larutan sampel di atas dan masing-masing dimasukkan dalam tabung reaksi. c) Ditambahkan 1 ml reagen Nelson dan selanjutnya diperlakukan seperti pada penyiapan kurva standar. d) Jumlah gula reduksi dapat ditentukan berdasarkan OD larutan sampel dan kurva standar larutan glukosa.

E. Analisis Data Data yang diperoleh yaitu susut berat, laju respirasi, kadar air, kandungan total fenol, dan kandungan gula reduksi dianalisis dengan analisis varian (ANOVA) satu arah dengan taraf 5 % untuk melihat pengaruh perlakuan, dan jika ada beda nyata dilanjutkan dengan uji DMRT.

commit to user



BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Pertunasan Umbi kimpul dapat dipanen setelah sekitar 4 sampai 5 bulan sejak tanam. Umbi kimpul dapat disimpan dalam gudang sampai sekitar 2 bulan. Sekitar 6 minggu dalam penyimpanan, umbi kimpul mulai bertunas. Dari ujung-ujung umbi mulai tumbuh tunas muda, yang jika dibiarkan terus akan menjadi tumbuhan kimpul baru (Lingga, 1955). Pertunasan yang terjadi pada umbi dapat menyebabkan penurunan mutu umbi karena terjadi perubahan sifat-sifat fisiologi dan biokimia umbi. Berdasarkan hasil penelitian diketahui persentase pertunasan umbi kimpul tanpa perendaman yaitu 80,56 % (Tabel 2). Persentase pertunasan turun sebesar 53,33 %. Pemberian asam absisat dengan konsentrasi 10 ppm ternyata belum dapat menghambat pertunasan. Pemberian asam absisat dengan konsentrasi yang lebih tinggi (20 ppm) dapat menghambat pembentukan tunas sampai hari ke-30 penyimpanan (Gambar 5). Tabel 2. Persentase Pertunasan Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari Perlakuan Tanpa Perendaman Perendaman Aquades Perendaman Asam absisat 10 ppm Perendaman Asam absisat 20 ppm

commit to user 25

Persentase Pertunasan (%) 80 100 100 46,15



100.00%

Persentase Pertunasan

80.00%

60.00% Tanpa Perendaman Aquades

40.00%

ABA 10 ppm ABA 20 ppm

20.00%

0.00% 30

35

40

45

Hari ke-

Gambar 5. Grafik Pertunasan Umbi Kimpul selama Penyimpanan Menurut Salisbury dan Ross (1995), asam absisat endogen sangat berkaitan dengan pembentukan awal lintasan pematangan normal dan dengan penghambatan

pertunasan dini

(vivipari).

Asam

absisat

eksogen

dapat

menyebabkan atau mempercepat pembentukan beberapa kelompok protein cadangan biji yang khusus dalam embrio, hal ini terjadi pada embrio yang biasanya gagal mensintesis protein ini atau membentuknya sangat lambat. Menurut Moore (1998), mekanisme penghambatan asam absisat diduga terlibat dalam penghambatan RNA dan sintesis protein sehingga akan berpengaruh terhadap aktivitas enzim. Menurut Rossouw (2008), penghambatan sintesis DNA dan RNA akan menahan sel pada fase G1 dalam siklus sel sampai rasio GA dibanding ABA lebih tinggi giberelin untuk menginduksi pembelahan sel dan pertunasan.

commit to user



Efek asam absisat terhadap membran sel akar adalah membuat membran itu bermuatan lebih positif, sehingga meningkatkan kecenderungan potongan ujung akar menuju bagian yang bermuatan negatif. Efek ini berperan dalam proses hilangnya ion K+ secara cepat dari sel penjaga (yang melibatkan penghambatan ATPase membran plasma) dan kemungkinan kemampuan asam absisat untuk menghambat dengan cepat pertumbuhan yang diinduksi auksin. Keterlibatannya dalam sintesis protein dan enzim lain dapat membantu menjelaskan efek jangka panjangnya pada pertumbuhan dan perkembangan, termasuk peranannya dalam dormansi biji dan penghambatan aktivitas hidrolase yang didorong oleh giberelin pada biji. Namun kemampuan asam absisat untuk secara selektif mengendalikan transkripsi beberapa gen tertentu bergantung pada jenis sel (Salisbury dan Ross, 1995). Penelitian yang dilakukan oleh Suttle et al. (2012) mengenai asam absisat pada umbi kentang menyimpulkan bahwa perlakuan umbi dorman dengan asam absisat eksogen tidak memiliki pengaruh yang cukup besar pada durasi dormansi dan perlakuan pada umbi yang tidak dorman hanya menyebabkan penghambatan tunas sementara. Kegagalan asam absisat eksogen untuk mempengaruhi dormansi umbi atau

menghambat

pertumbuhan tunas secara signifikan

mungkin

mencerminkan metabolisme asam absisat yang cepat pada jaringan umbi. Menurut Rossouw (2008), penghambatan tumbuh melalui aplikasi asam absisat eksogen sangat tergantung pada konsentrasi asam absisat serta rasio asam absisat dan giberelin endogen.

commit to user



2. Susut Berat Penyimpanan umbi dapat menyebabkan penurunan berat dan kualitas. Penyimpanan yang baik harus menjaga umbi-umbian dari kondisi yang dapat menyebabkan kerusakan seperti kelembaban tinggi, pembusukan oleh patogen, serangan oleh serangga dan hewan, serta tumbuhnya tunas (Osunde dan Orhevba, 2011). Berdasarkan hasil penelitian diketahui umbi kimpul mengalami penyusutan berat selama penyimpanan. Namun demikian, susut berat pada umbi tanpa perendaman dan perlakuan dengan pemberian asam absisat 10 dan 20 ppm tidak berbeda nyata (Tabel 3). Tabel 3. Susut Berat Basah Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari Perlakuan

Berat Berat Basah Kering (g) (g) Tanpa Perendaman 391,67 176,25 Perendaman Aquades 375 159,38 Perendaman Asam absisat 10 ppm 425 177,08 Perendaman Asam absisat 20 ppm 366,67 152,50 Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5%

Susut Berat Basah (g) 41,67a ± 28,87 41,67a ± 28,87 33,33a ± 14,43 33,33a ± 14,43 kolom yang sama

Varietas, umur umbi, suhu penyimpanan, dan kelembaban relatif dapat mempengaruhi hilangnya berat umbi selama penyimpanan (Brandt dan Olsen, 2007). Terjadinya penurunan berat setelah penyimpanan disebabkan karena adanya pembusukan, respirasi, dan pertunasan (Goldsworthy dan Fisher, 1992). Menurut Pratiwi (2008), respirasi adalah proses biologis dimana oksigen dari udara diserap untuk proses pembakaran yang menghasilkan energi dan diikuti pengeluaran sisa pembakaran dalam bentuk CO2 dan air. Selain respirasi kehilangan berat selama penyimpanan juga disebabkan karena proses transpirasi.

commit to user



Transpirasi adalah proses kehilangan air dalam bentuk uap air melalui proses penguapan yang berpengaruh langsung pada kehilangan bobot. Menurut

Harianingsih

(2010),

transpirasi

yang

berlebihan

akan

menyebabkan produk mengalami pengurangan berat, penurunan daya tarik (karena layu), nilai tekstur, dan nilai gizi. Penelitian yang dilakukan oleh Osunde dan Orhevba (2011), pada penyimpanan umbi Dioscorea spp. menunjukkan terjadinya penurunan berat umbi selama penyimpanan. Pada akhir bulan ketiga penyimpanan umbi Dioscorea spp. yang disimpan di gudang menunjukkan kehilangan berat sebesar 4,7%. Perlakuan asam absisat tidak berpengaruh terhadap penyusutan berat umbi kimpul selama penyimpanan disebabkan karena kurang efektifnya konsentrasi asam absisat 10 ppm dalam menghambat pertunasan umbi. Menurut Suttle et al. (2012), tidak efektifnya asam absisat dalam menghambat pertunasan ini mungkin mencerminkan metabolisme asam absisat yang cepat pada jaringan umbi, sedangkan menurut Rossouw (2008), penghambatan asam absisat sangat tergantung pada konsentrasi serta rasio asam absisat dan giberelin endogen. Penurunan bobot umbi setelah tumbuh tunas juga dialami oleh penelitian Jufri (2011), yaitu penurunan bobot kentang setelah tumbuh tunas menjadi lebih besar karena proses respirasi dan evapotranspirasi akan menjadi lebih tinggi.

3. Laju Respirasi Katabolisme adalah proses pemecahan komponen organik (zat hidrat arang, lemak, dan protein) menjadi produk yang lebih sederhana dan energi.

commit to user



Aktivitas ini ditunjukkan untuk memenuhi kebutuhan energi sel agar tetap hidup. Komoditi dengan laju respirasi tinggi akan menunjukkan kecenderungan lebih cepat rusak. Menurunkan laju respirasi sampai batas minimal pemenuhan kebutuhan energi sel tanpa menimbulkan fermentasi akan dapat memperpanjang umur ekonomis produk nabati (Harianingsih, 2010). Laju respirasi merupakan salah satu sifat fisiologis yang sangat mempengaruhi masa simpan. Laju respirasi menentukan daya tahan produk yang disimpan sehingga produk yang laju respirasinya rendah umumnya dapat disimpan lebih lama dalam kondisi yang baik (Wulandari, 2003). Berdasarkan hasil penelitian laju respirasi umbi tanpa perendaman cenderung meningkat secara signifikan (Tabel 4). Pemberian asam absisat 10 dan 20 ppm dapat menghambat peningkatan laju respirasi. Hal ini ditunjukkan laju respirasi yang tidak berbeda nyata antara pasca panen dengan setelah penyimpanan dengan pemberian asam absisat. Tabel 4. Perubahan Laju Respirasi Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari Perlakuan

Laju Respirasi (ppm CO2/2L/menit) Pasca Panen 18a ± 0,00 Tanpa Perendaman 30b ± 0,00 Perendaman Aquades 20a ± 3,46 Perendaman Asam absisat 10 ppm 20a ± 6,93 Perendaman Asam absisat 20 ppm 17,4a ± 1,04 Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5%

Perlakuan

asam

absisat

sebagai

inhibitor

perkecambahan

dapat

menghambat laju respirasi umbi. Hal ini disebabkan karena laju respirasi berbanding lurus dengan pertunasan. Menurut Kiswanto (2005), umbi setelah

commit to user



dipanen masih melakukan proses metabolisme dan proses kehidupan lainnya. Proses metabolisme yang penting adalah respirasi dan transpirasi. Menurut Jufri (2011), umbi yang disimpan di suhu kamar lebih cepat bertunas karena proses respirasi yang tinggi

sehingga terjadi perombakan cadangan

makanan.

Perombakan cadangan makanan tersebut akan mendorong pertumbuhan tunas.

4. Kadar Air Menurut Utami (2009), kadar air bahan akan mempengaruhi umur simpan bahan. Makin tinggi kadar air suatu bahan maka kemungkinan bahan itu rusak dan tidak tahan lama akan lebih besar. Berdasarkan hasil penelitian diketahui kadar air umbi kimpul mengalami penurunan setelah penyimpanan (Tabel 5). Namun demikian, pemberian asam absisat dengan konsentrasi 10 dan 20 ppm tidak menghambat penurunan kadar air. Hal ini ditunjukkan penurunan kadar air yang tidak berbeda nyata antara umbi tanpa perendaman dengan perlakuan. Tabel 5. Perubahan Kadar Air Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari Perlakuan % Kadar Air Pasca Panen 71,67b ± 24,82 Tanpa Perendaman 55,00a ± 21,00 Perendaman Aquades 57,50a ± 9,38 Perendaman Asam absisat 10 ppm 58,33a ± 24,54 Perendaman Asam absisat 20 ppm 58,41a ± 22,37 Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5% Menurut Sukmawati (1987), penurunan kadar air selama penyimpanan dapat disebabkan karena proses transpirasi. Air dari hasil respirasi dan air yang terkandung di dalam umbi akan menguap karena perbedaan udara antara ruang penyimpanan dengan bahan. Menurut Asgar dkk. (2010), air dalam umbi

commit to user



cenderung bergerak ke daerah yang kelembaban udaranya lebih kecil. Air yang menguap dari umbi merupakan hasil respirasi dimana karbohidrat diubah menjadi gula sederhana untuk kemudian diubah menjadi air dan karbondioksida. Hal ini mengakibatkan berkurangnya air yang dikandung oleh umbi sehingga terjadi penurunan kadar air. Perlakuan asam absisat 10 ppm yang diberikan belum menghambat penurunan kadar air umbi kimpul selama penyimpanan disebabkan karena kurang efektifnya konsentrasi asam absisat dalam menghambat pertunasan umbi. Menurut Marpaung (1994), perlakuan zat yang menekan pertunasan lebih dini dan menekan aktivitas sel, mengakibatkan penurunan kadar air lebih kecil. Menurut Suttle et al. (2012), tidak efektifnya asam absisat dalam menghambat pertunasan ini mungkin mencerminkan metabolisme asam absisat yang cepat pada jaringan umbi, sedangkan menurut Rossouw (2008), penghambatan asam absisat sangat tergantung pada konsentrasi serta rasio asam absisat dan giberelin endogen.

5. Kandungan Total Fenol Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar fenol total pada suatu bahan antara lain cara penanaman, bagian tanaman yang diambil, musim tumbuh, kondisi lingkungan, perlakuan hortikultural, geografis penyebaran, kondisi penyimpanan hasil panen, serta prosedur pengolahan. Berdasarkan hasil penelitian, kandungan total fenol setelah penyimpanan mengalami kenaikan secara signifikan dibanding sebelum penyimpanan (Tabel 6). Tabel 6. Kandungan Total Fenol Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari

commit to user



Perlakuan

Kadar Total Fenol (mg / 100 gram tepung kimpul) Pasca Panen 0,89a ± 0,13 Tanpa Perendaman 1,90bc ± 0,14 Perendaman Aquades 2,67d ± 0,41 Perendaman Asam absisat 10 ppm 2,33cd ± 0,30 Perendaman Asam absisat 20 ppm 1,67b ± 0,41 Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5% Peningkatan kandungan fenol ini juga dialami pada kadar total fenol kulit kentang yang mengalami perubahan dengan semakin lamanya umur simpan. Peningkatan kandungan fenol ini disebabkan oleh konsentrasi antosianin dan flavonol yang meningkat selama penyimpanan, sehingga dengan meningkatnya jumlah senyawa-senyawa fenol tersebut dapat menyebabkan kenaikan kadar total fenol (Marliyana dkk., 2006). Kenaikan kandungan fenol juga diperoleh dari hasil penelitian pada Parkia speciosa, dimana kandungan total fenolik dan antioksidan meningkat dengan meningkatnya waktu penyimpanan pada suhu ruang (Saelim et al., 2008). Perlakuan asam absisat 10 ppm menyebabkan kenaikan kandungan fenol total dapat disebabkan karena konsentrasi asam absisat tersebut belum dapat menghambat pertunasan umbi. Menurut Ningsih (2007), pada saat germinasi antara 12 jam pertama, aktivitas lebih ke arah pertumbuhan, sedangkan pada germinasi antara 12 jam sampai 48 jam, aktivitas akan lebih ke arah produksi fenolik. Hal ini dapat terjadi karena biosintesis senyawa fenolik berada pada jalur yang sama dengan biosintesis hormon pengatur tumbuhan yaitu auksin. Auksin merupakan hormon yang terlibat dalam mengontrol pertumbuhan batang, akar, absisi daun dan buah, dan aktivitas fisiologis lainnya bagi tanaman.

commit to user



6. Kandungan Gula Reduksi Gula merupakan bagian yang terdapat dalam umbi-umbian dalam jumlah kecil. Jumlah gula dalam masing-masing umbi berbeda-beda tergantung pada varietas, iklim, tingkat kematangan, dan kesuburan tanah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar gula reduksi pada umbi tanpa perendaman meningkat secara signifikan setelah penyimpanan sedang pada perlakuan asam absisat tidak mengalami peningkatan secara signifikan (Tabel 7). Hasil tersebut menunjukkan bahwa pemberian asam absisat dengan konsentrasi 10 dan 20 ppm dapat menghambat peningkatan kadar gula reduksi. Tabel 7. Kandungan Kadar Gula Reduksi Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari Perlakuan

Kadar Gula Reduksi (mg / 100 gram tepung kimpul) Pasca Panen 1531,68a ± 94,96 Tanpa Perendaman 3611,31b ± 837,51 Perendaman Aquades 3835,62b ± 955,19 Perendaman Asam absisat 10 ppm 2432,11a ± 615, 60 Perendaman Asam absisat 20 ppm 1811,26a ± 27,64 Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5% Kandungan gula reduksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain berbagai macam kondisi pertumbuhan, kematangan pada saat panen, pasca panen dan stres lingkungan penyimpanan (Karim et al., 2008). Perbedaan kandungan gula reduksi berhubungan dengan kadar air, aktivitas metabolisme, dan temperatur. Penyimpanan pada suhu ruang akan meningkatkan proses respirasi dan juga akan mempengaruhi pembentukan gula sederhana. Perubahan kandungan gula reduksi tersebut disebabkan oleh pemecahan karbohidrat menjadi gula. Gula tersebut dapat digunakan untuk proses respirasi dan sebagian yang tidak

commit to user



digunakan akan terakumulasi dalam umbi dan menyebabkan kenaikan gula reduksi umbi, sehingga proses respirasi menyebabkan penurunan kandungan air dan peningkatan kandungan gula reduksi. Ada kecenderungan bahwa semakin lama penyimpanan maka akan terjadi peningkatan kandungan gula reduksi (Sukmawati, 1987). Penelitian yang dilakukan Zhang et al. (2002), menyimpulkan total gula umumnya akan meningkat pada awal penyimpanan, setelah itu akan stabil. Peningkatan kadar gula tersebut bervariasi antar genotipe. Pada enam genotipe ubi -amilase rendah pada saat panen dan akan meningkat selama penyimpanan 2 bulan pertama, kemudian menurun pada periode penyimpanan berikutnya, sampai mencapai level yang sama seperti pada saat panen, setelah 180 hari penyimpanan.

-amilase akan

berkorelasi dengan penurunan kadar pati ubi dan peningkatan glukosa dan fruktosa.

commit to user



BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan 1. Pemberian asam absisat pada umbi kimpul berpengaruh terhadap karakter fisiologi dan biokimia selama penyimpanan. Perubahan karakter fisiologi dan biokimia meliputi: a. Pemberian asam absisat sebesar 10 ppm belum dapat menghambat pertunasan umbi kimpul selama penyimpanan, sedangkan asam absisat dengan konsentrasi lebih tinggi yaitu 20 ppm dapat menurunkan persentase pertunasan sebesar 53,33 %. b. Perlakuan asam absisat tidak berpengaruh terhadap penyusutan berat umbi kimpul selama penyimpanan. c. Perlakuan asam absisat dapat menghambat peningkatan laju respirasi umbi kimpul selama penyimpanan. d. Perlakuan asam absisat belum dapat menghambat penurunan kadar air umbi kimpul selama penyimpanan. e. Peningkatan kandungan total fenol secara signifikan terjadi pada semua perlakuan asam absisat yang diberikan pada umbi kimpul. f. Perlakuan asam absisat dapat menghambat peningkatan kandungan gula reduksi umbi kimpul selama penyimpanan.

commit to user 36



g. Dari hasil pengamatan diketahui bahwa hormon asam absisat 20 ppm dapat memperpanjang masa simpan umbi kimpul dengan menghambat pembentukan tunas dan menurunkan persentase pertunasan sebesar 53,33 %.

B. Saran 1. Penelitian mengenai hormon asam absisat dengan konsentrasi yang lebih tinggi diperlukan untuk mengevaluasi pengaruh konsentrasi hormon asam absisat yang optimum dalam upaya pengembangan teknologi penyimpanan umbi yang dapat memperpanjang masa simpan. 2. Diperlukan suatu penelitian lanjutan untuk mengetahui efek pemberian hormon asam absisat pada umbi kimpul yang akan dikonsumsi terhadap kesehatan manusia.

commit to user

KARAKTER FISIOLOGI DAN BIOKIMIA UMBI KIMPUL (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) SELAMA PENYIMPANAN DENGAN PEMBERIAN ASAM ABSISAT

Recommend Documents