Protobiont (2015) Vol. 4 (3) : 36-40
Penggunaan Kalium Permanganat (KMnO4) Untuk Menunda Pematangan Buah Pepaya (Carica papaya L. var. Bangkok) 1
Arini1,Riza Linda1,Mukarlina1 Program Studi Biologi, Fakultas MIPA, UniversitasTanjungpura, l Prof. Dr. H. HadariNawawi, Pontianak Email korespondensi:
[email protected] Abstract
Papaya fruit (Carica papaya L.) is one of the horticultural products that contains a high nutritional value. The Papaya generally is easily damaged, so it is necessary to delay its ripening to maintain the quality. One of the methods of delaying the ripening of papaya is by using KMnO4 with absorbent material of sawdust. This research aimed to find out the influence of KMnO4 as the material for delaying papaya ripening. The research was conducted from March 2015 until May 2015 in the Laboratory of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, and the Laboratory of Agricultural Produce Technology, Faculty of Agriculture, Tanjungpura University Pontianak. The research used a Completely Randomized Design (CRD) consisting of 6 treatments with a concentration of KMnO4 at0 ppm (A0), 60 ppm (A1), 75 ppm (A2), 90 ppm (A3), 105 ppm (A4) and 120 ppm (A5). The research findings indicated that KMnO4 at 60 ppm treatment affected the period of fruit storage for 12 days, with a weight loss of 7.56% and fruit glucose level at 5.096%. Keywords: horticultural Carica papaya, calium permanganate, fruit ripening PENDAHULUAN Buah pepaya (C. papaya L.) sebagai komoditas hortikultura pada umumnya memiliki sifat mudah rusak. Buah pepaya memiliki sifat klimakterik yang ditandai dengan terjadinya peningkatanlaju respirasi dan produksi etilen secara mendadak yang kemudian akan mengalami penurunan dengan cepat.Buah dengan laju respirasi yang tinggi umumnya lebih cepat rusak dibandingkan dengan buah yang memiliki laju respirasi rendah yang memiliki daya simpan lebih lama (Pantastico, 1989). Buah pepaya (C. papaya L.) setelah dipanen tetap melakukan proses fisiologis yang menyebabkannya terus mengalami perubahan yang tidak dapat dihentikan, namun dapat diperlambat sampai batas tertentu. Salah satu cara untuk menghambat proses pematangan dan mempertahankan kualitas buah adalah dengan pemberian bahan kimia secara eksogen. Menurut Basuki dkk. (2010), zat kimia seperti kalium permanganat (KMnO4) yang dikombinasikan dengan bahan penyerap dapat diaplikasikan untuk memperpanjang masa simpan buah-buahan. KMnO4 merupakan senyawa yang memiliki sifat sebagai oksidator yang kuat terhadap etilen di dalam buah. Namun, kontak langsung antara kristal KMnO4 dengan buah tidak
dianjurkan, karena dapat merusak buah (Abeles dkk., 1992). Oleh karena itu, diperlukan suatu bahan penyerap KMnO4 agar dapat digunakan sebagai bahan pengoksidasi etilen tetapi tidak merusak dan mencemari buah. Hasil penelitian Napitupulu (2013), penggunaan larutan KMnO4 pada butiran tanah liat dengan konsentrasi 6% dapat mempertahankan masa simpan pisang barangan (Musa acuminata) sampai 20 hari. Hasil penelitian Sholihati (2004), penggunaan arang yang telah direndam dalam KMnO4 10% memberikan pengaruh terhadap penghambatan pematangan pisang raja bulu (M. paradisiaca L. var. Sapientum) sampai 15 hari dan mempertahankan warna, tekstur, serta aromanya. Tujuan dari penelitian ini yaitu mengetahui pengaruh KMnO4 dan bahan penyerap berupa serutan gergaji kayu untuk memperpanjang masa simpan buah pepaya (C. papaya L.) serta mengetahui konsentrasi KMnO4 yang sesuai untuk memperpanjang masa simpan buah pepaya (C. papaya L.). BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilakukan selama 3 bulan mulai dari bulan Maret sampai Mei 2015. Penelitian 36
Protobiont (2015) Vol. 4 (3) : 36-40
dilakukan di Laboratorium Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dan Laboratorium Teknologi Hasil Pertanian (THP) Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura Pontianak. Bahan Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah akuades, buah pepaya varietas Bangkok, larutan pencuci buah, glukosa monohidrat, kain kasa, kristal kalium permanganat (KMnO4), reagen Nelson, reagen Smogy, dan serutan gergaji kayu. Metode Penelitian Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri atas enam perlakuan dengan tiga kali ulangan sehingga didapat 18 unit percobaan dengan konsentrasi KMnO4 untuk menunda pematangan buah pepaya yaitu 0 ppm (A0), 60 ppm (A1), 75 ppm (A2), 90 ppm (A3), 105 ppm (A4), dan 120 ppm (A5). Pembuatan Larutan Stok KMnO4 dan Sachet Serutan Gergaji Kayu Pembuatan larutan stok KMnO4 dengan menggunakan konsentrasi larutan 500 ppm dengan cara menimbang sebanyak 500 mg KMnO4 dilarutkan ke dalam 1L akuades. Menurut Indrianto (1990)Rumus pembuatan larutan untuk masing-masing konsentrasi yaitu: V1.M1 = V2.M2 Keterangan : V1 = volume larutan stok yang dicari V2 = volume larutan yang akan dibuat M1 = dosis larutan stok yang tersedia M2 = dosis larutan yang akan dibuat
Serutan gergaji kayu sebanyak 5 gram direndam dalam larutan KMnO4 sesuai dengan konsentrasi yang telah ditentukan selama 30 menit selanjutnya dikering anginkan dan dibungkus menggunakan kain kasa (Jannah, 2008 ; Napitupulu, 2013). Pengemasan dan Penyimpanan Buah Pepaya (C. papaya L.) Buah pepaya dipilih sesuai dengan tingkat kematangan yang sama, kondisi fisik buah dalam keadaan yang baik, seragam ukuran dan beratnya. Buah yang terpilih dicuci dengan larutan pencuci buah.Buah pepaya dimasukkan ke dalam plastik transparan, kemudian ditambahkan sachet serutan gergaji kayu sesuai dengan konsentrasi yang telah ditentukan. Buah selanjutnya disimpan dan dibiarkan hingga 12 hari pada suhu kamar (270300C) (Sabrina, 2012).
Parameter Pengamatan Parameter pengamatan fisik Lama Penyimpanan Buah Pengukuran lama simpan buah dihitung berdasarkan perubahan fisik buah dari awal percobaan sampai buah tidak layak konsumsi dengan interval waktu pengamatan 0-12 hari. Susut Bobot Pengukuran susut bobot dilakukan dengan membandingkan selisih bobot sebelum penyimpanan dengan sesudah penyimpanan. Susut bobot dihitung dengan menggunakan rumus : Wa−Wb Persentase Susut Bobot ∶ x100% Wa
Wa: Berat awal sebelum pengamatan Wb: Berat akhir setelah pengamatan Parameter Kimia Pengukuran nilai absorbansi glukosa Larutan daging buah pepaya 10% sebanyak 5 mL dimasukkan dalam tabung reaksi steril dan diinkubasi selama 15 menit pada suhu 600C dalam penangas air. Larutan yang telah dingin ditambah reagen Smogy sebanyak 3 mL dan dipanaskan selama 15 menit sampai terbentuk endapan warna kuning kecoklatan. Larutan didinginkan sampai suhu kamar kemudian ditambah dengan reagen Nelson sebanyak 3 mL dan digojok sampai endapan larut (warna larutan menjadi biru bening kehijauan). Glukosa yang dihasilkan diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer (Nelson, 1941 dalam Sukara, 1987). Pengukuran nilai absorbansi kurva standar Kurva standar dibuat dengan melarutkan 10 g glukosa monohidrat dalam 100 ml akuades steril dan dilakukan pengenceran masing-masing 0%, 0,2%, 0,4%, 0,6%, 0,8% dan 1%. Larutan yang telah diencerkan ditambah dengan reagen Smogy sebanyak 3 mL dan diinkubasi pada suhu 600C dalam penangas air selama 5menit hingga terbentuk endapan warna kuning kecokelatan. Larutan didinginkan sampai suhu kamar kemudian ditambah dengan reagen Nelson sebanyak 3 mL dan digojok hingga endapan larut (warna larutan menjadi biru bening)yang selanjutnya diukur absorbansinya menggunakan sprektofotometer pada panjang gelombang 540 nm (Darwis dan Sukara, 1990). Pengukuran kadar glukosa pada buah pepaya Kadar glukosa pada daging buah pepaya dihitung berdasarkan kurva standar. Kurva standar 37
Protobiont (2015) Vol. 4 (3) : 36-40
menggunakan kadar glukosa standar yang digunakan sebagai ordinat (x) dan nilai absorbansi standar hasil pengukuran (y) sebagai subordinat. Persamaan linear dibuat berdasarkan koordinat yang terbentuk (x,y). Kadar glukosa dihitung dengan mensubtitusikan nilai absorbansi glukosa daging buah pepaya yang diperoleh dengan nilai x pada persamaan linier. Analisis Data Data hasil pengamatan lama masa penyimpanan, susut bobot dan kadar glukosa dianalisis secara statistik dengan uji ANAVA menggunakan SPSS 18. Apabila hasil berbeda nyata, dilanjutkan dengan uji Duncan dalam selang kepercayaan 5% (Pramesti, 2011). HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Lama Penyimpanan Buah Pepaya (C. papaya L.) Hasil perhitungan ANAVA, perlakuan KMnO4 memberikan pengaruh terhadap lama simpan buah pepaya (F(5,12)=18,545;p=0,000;ANAVA) (Tabel 1). Tabel 1. Lama Penyimpanan Buah Pepaya (C. papaya L.) Dengan Perlakuan KMnO4 Perlakuan/Konsentrasi Lama Simpan (hari ke-) (ppm) A0 (0) 6a A1 (60) 12c A2 (75) 9b A3 (90) 9b A4 (105) 9b A5 (120) 9b Keterangan: Angka-angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji Duncan taraf uji 5%
Susut Bobot Buah Pepaya (C.papaya L.) Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa perlakuan KMnO4 berpengaruh nyata terhadap susut bobot buah pepaya (F(5,12)=14,128;p=0,000;ANAVA) (Tabel 2). Tabel 2. Susut bobot (%)Buah Pepaya (C. papaya L.) Dengan Perlakuan KMnO4 Perlakuan/Konsentrasi Susut Bobot (ppm) (%) A0 (0) 11,00c A1 (60) 7,56a A2 (75) 9,11b A3 (90) 9,66b A4 (105) 8,66b A5 (120) 10,89c Keterangan: Angka-angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji Duncan taraf uji 5%
Kadar Glukosa Buah Pepaya (C.papaya L.) Dengan Perlakuan KMnO4 Hasil analisis, buah pepaya yang diberi perlakuan KMnO4 tidak berbeda nyata pada pengamatan hari ke-0 (F(5,12)=1,201; p=0,366;ANAVA).Sedangkan hasil analisis pada lama penyimpanan hari ke-3, 6 ,9 dan 12 berpengaruh nyata terhadap kadar glukosa buah pepaya (F(5,12)=4,064;p=0,022;ANAVA hari ke-3), (F(5,12)=8,903;p=0,001;ANAVA hari ke-6), (F(5,12)=7,590;p=0,002;ANAVA hari ke-9), (F(5,12)=6,711;p=0,003;ANAVA hari ke-12) (Tabel 3). Tabel 3. Kadar Glukosa (%) Buah Pepaya (C.papaya L.) dengan Perlakuan KMnO4 Perlakuan/ Konsentrasi(ppm) A0 (0)
Kadar Glukosa (%) Pada Pengamatan Hari ke0 3 6 9 12 3,405a 5,870c 4,898a 2,603a 2,434a
A1 (60)
3,770a
4,498ab
6,741b
6,599c
5,096b
A2 (75)
3,770a
4,680ab
6,673b
5,773bc
3,282a
A3 (90)
3,952
a
ab
c
bc
3,842a
A4 (105)
2,859a
4,316a
6,059b
5,591b
3,989a
A5 (120)
a
bc
bc
bc
3,306a
3,770
4,862
5,073
7,777
7,048
6,502
6,502
Keterangan: Angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom tidak berbeda nyata pada uji Duncan taraf uji 5%
Pembahasan Lama Penyimpanan Buah Pepaya (C. papaya L.) dengan Perlakuan KMnO4 Buah pepaya (C. papaya L.) pada perlakuan kontrol (A0) memiliki waktu penyimpanan tersingkat dibandingkan dengan semua perlakuan yaitu 6 hari (Tabel 1). Perlakuan kontrol mengalami proses pematangan yang cukup cepat, hal ini disebabkan karena tanpa adanya zat pengoksidasi maka oksigen bebas masuk ke dalam buah. Menurut Santoso dan Purwoko (1995), oksigen yang meningkat menyebabkan produksi etilen dan laju respirasi meningkat sehingga proses pematangan buah menjadi lebih cepat. Perlakuan KMnO4 60 ppm memperlihatkan masa simpan yang paling lama yaitu 12 hari (Tabel 1). KMnO4dapat menekan laju produksi etilen yang terdapat pada buah. Ahvenainen (2003) dalam Sambeganarko (2008) menyatakan bahwa perlakuan KMnO4 dapat mengoksidasi ikatan rangkap etilen dan merubahnya menjadi bentuk etilen glikol. Abeles dkk., (1992) menambahkan bahwa etilen glikol akan menciptakan suhu yang rendah di lingkungan buah sehingga dapat menghambat kerja enzim respirasi.
38
Protobiont (2015) Vol. 4 (3) : 36-40
Buah pepaya yang diberi perlakuan KMnO4 120 ppm menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata dengan perlakuan 75 ppm, 90 ppm dan 105 ppm. KMnO4 dengan konsentrasi tersebut memiliki tingkat kepekatan larutan yang cukup tinggi.Konsentrasi KMnO4 yang terlalu tinggi dapat menyebabkan kerusakan pada jaringan kulit buah sehingga memudahkan difusi oksigen dan air. Hal ini akan mempengaruhi peningkatan laju respirasi dan proses pembusukan buah (Harahap,2014). Susut Bobot Buah Pepaya (C.papaya L.) Dengan Perlakuan KMnO4 Buahpepaya pada perlakuan kontrol mengalami susut bobot terbesar dibandingkan dengan semua perlakuan yaitu 11,00% pada penyimpanan hari ke-12 (Tabel 2). Buah pepaya pada perlakuan kontrol mengalami kehilangan air yang cukup besar, karena proses respirasi dan transpirasi yang berlangsung lebih cepat. Proses difusi oksigen dari lingkungan ke dalam buah terjadi tanpa ada hambatan dari zat penunda pematangan. Siagian (2009) menambahkan bahwa meningkatnya laju respirasi akan menyebabkan lebih cepatnya perombakan senyawa seperti karbohidrat dalam buah dan menghasilkan CO2 dan air yang keluar melalui permukaan kulit buah sehingga menyebabkan kehilangan bobot pada buah. Perlakuan KMnO4 60 ppm memiliki susut bobot buah terendah (7,56%). Penggunaan KMnO4 dengan konsentrasi yang sesuai dapat mengikat etilen menjadi mangan dioksida (MnO2). Menurut Coles dkk. (2003), MnO2 berperan dalam menjaga tegangan pada membran sel sehingga permeabilitas membran terhadap air menurun. Buah pepaya dengan perlakuan KMnO4 120 ppm menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata dengan kontrol.KMnO4 dengan konsentrasi 120 ppm memiliki kepekatan yang cukup tinggi. Menurut Abeles dkk., (1992), konsentrasi bahan kimiayang terlalu tinggi menyebabkan kerusakan di dalam sel buah sehingga akan terbentukruang antar sel yang besar pada buah. Adanya ruang antar sel tersebut akan memudahkan proses pertukaran gas dan hilangnya air pada buah sehingga menyebabkan perubahan susut bobot pada buah. Kadar Glukosa Buah Pepaya (C.papaya L.) Dengan Perlakuan KMnO4 Kadar glukosa perlakuan kontrol mengalami peningkatan pada hari ke-3 dan terjadi penurunan
pada hari ke-6. Sedangkan perlakuan lainnya memperlihatkan peningkatan glukosa pada hari ke3, kemudian terjadi penurunan pada hari ke-12. Proses respirasi yang berlangsung cepat pada buah kontrol akan meningkatan proses perombakan pati menjadi glukosa. Menurut Winarno (2002), perombakan pati membentuk glukosa menyebabkan kadar glukosa buah meningkat, sedangkan penurunan kadar glukosa buah terjadi karena glukosa tersebut digunakan dalam proses respirasi. Kadar glukosa buah pepaya dengan perlakuan KMnO4 60 ppm pada penyimpanan hari ke-12 menunjukkan hasil 5,096%. Terjadinya penurunan kadar glukosa pada hari ke-12 ternyata masih mendekati kadar glukosa buah tanpa perlakuan pada penyimpanan hari ke-3 (Tabel 3). Menurut Suketi dan Sujiprihati (2009), kadar glukosa buah pepaya matang yang masih baik dan layak konsumsi memiliki kadar glukosa 5,90% per gram buah. Perlakuan KMnO4 dengan serutan gergaji kayu sebagai bahan penyerapnya akan membatasi jumlah oksigen yang masuk ke dalam buah sehingga reaksi perombakan glukosa akan terhambat dan laju respirasi mengalami penurunan (Pradhana dkk, 2013). Serutan gergaji kayu berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan penyerap, karena serutan gergaji kayu mengandung unsur karbon serta memiliki daya serap yang tinggi apabila diaplikasikan dengan bahan-bahan kimia yang menyebabkan terhambatnya difusi oksigen sehingga dapat mempertahankan kualitas dan masa simpan buah (Sjaifullah dan Dony, 1991). Kadar glukosa buah pepaya dengan perlakuan KMnO4 120 ppm pada hari ke-12 menunjukkan hasil 3,306%. Hasil tersebut tidak berbeda nyata dengan kadar glukosa perlakuan kontrol. Hal tersebut dikarenakan KMnO4 yang diserap oleh serutan gergaji terlalu tinggi dan pekat. Menurut Kholidi (2009), konsentrasi bahan penunda pematangan yang terlalu tinggi akan merusak jaringan-jaringan di dalam buah. Dumadi (2001) menambahkan bahwa adanya bahan kimia dengan konsentrasi tinggi yang masuk ke dalam jaringan buah akan meningkatkan permeabilitas membran. Tingginya permeabilitas membran akan mempermudah difusi gas oksigen ke dalam buah. Kandungan gas oksigen yang tinggi pada buah menyebabkan proses respirasi berlangsung cepat. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa perlakuan KMnO4 39
Protobiont (2015) Vol. 4 (3) : 36-40
mampu menghambat laju respirasi dan sintesis etilen selama penyimpanan sehingga dapat memperlambat pematangan dan memperpanjang masa simpan buah pepaya (C. papaya L.). Perlakuan KMnO4 dengan konsentrasi 60 ppm dapat mempertahankan susut bobot dan kadar glukosa buah pepaya sampai pengamatan hari ke12.
DAFTAR PUSTAKA Abeles, FB, Morgan, PW, & Salveit, ME, 1992, Ethylene In Plant Biology, Academic Press, San Diego, California. Basuki, E, Prarudiyanto, A, & Wiliyanto, U, 2010, ‘Pengaruh Konsentrasi NaOH Terhadap Kualitas Mangga CV Madu Selama Penyimpanan Dalam Kemasan Plastik Polietilen’, Jurnal Agroteksos vol. 20, no.1, hal.31-40. Coles, R. D, McDowell and Kirwan, MJ, 2003, Food Packaging Technology, Blackwell Publishing, Denmark. Darwis & Sukara, 1990, Penuntun Praktikum Isolasi, Purifikasi dan Karakterisasi Enzim, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Dumadi, SR, 2001, ‘Penggunaan Kombinasi Adsorban Untuk Memperpanjang Umur Simpan Buah Pisang Cavendish’, Jurnal Tekhnologi dan Industri Pangan vol.XII, no.1, hal: 13-20. Harahap, FH, Julianti, E & Nurminah, M, 2014, ‘Aplikasi Perangsang Pematangan Pada Buah Terung Belanda (Chipomandrabetaceae) Yang Dikemas Dengan Kemasan Atmosfir Termodifikasi’ Jurnal Rekayasa Pangan, vol. 2, no. 1, hal. 1-11. Indrianto, A, 1990, Kultur Jaringan Tumbuhan, Fakultas Biologi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Jannah, UF, 2008, Pengaruh Bahan Penyerap Larutan Kalium Permanganat Terhadap Umur Simpan Pisang Raja Bulu, Skripsi, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Kholidi, 2009, Studi Tanah Liat Sebagai Pembawa Kalium Permanganat Pada Penyimpanan Pisang Raja Bulu, Skripsi, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor, hal. 39. Napitupulu, B, 2013, ‘Kajian Beberapa Bahan Penunda Kematangan Terhadap Mutu Buah Pisang Barangan Selama Penyimpanan’, Jurnal Hortikultura, vol. 23, no. 3, hal. 263-275. Pantastico, ERB, 1989, Fisiologi Pasca Panen, Gadjah Mada Press, Yogyakarta. Pradhana,AY, Hasbullah, R, & Purwanto, AY, 2013, ‘Pengaruh Penambahan Kalium Permanganat Terhadap Mutu Pisang (CV Mas Kirana) Pada Kemasan Atmosfir Termodifikasi Aktif’, Jurnal Pascapanen, vol 10, no.2, hal : 83-94.
Pramesti, G, 2011, SPSS 18,0 dalam Rancangan Percobaan, PT Elex Media Komputindo, Jakarta Sabrina, B, 2012, Efektivitas Bahan Pembungkus Oksidator Etilen untuk Memperpanjang Masa Simpan Buah Pisang Raja Bulu, Skripsi, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Sambeganarko, A, 2008, Pengaruh Aplikasi KMnO4, Ethylene Block, larutan CaCl2 dan CaO Terhadap Kualitas dan Umur Simpan Pisang(MusaparadisiacaL.) Varietas Raja Bulu, Skripsi, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Santoso, B & Purwoko, BS, 1995, Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen Tanaman Hortikultura Indonesia, Indonesia Australia Easteren Universities Project. Sholihati, 2004, Kajian Penggunaan Bahan Pengoksidasi Etilen Kalium Permanganat untuk Memperpanjang Umur Simpan Pisang Raja (Musaparadisiacavar. SapientumL.), Tesis, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Siagian, HF, 2009, Penggunaan Bahan Penjerat Etilen Pada Penyimpanan Pisang Barangan dengan Kemasan Atmosfer Termodifikasi Aktif, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Sumatera Utara. Sjaifullah & Dony ASB, 1991,’Formulasi Penggunaan Kalium Permanganat dan Bahan Benyerapnya untuk Pembuatan Pellet Pengikat Etilen’, Jurnal Hortikultura, vol. 3, no. 3, hal. 23- 26. Sukara, E, 1987, Productionof Single Protein from Cassava by Microfungy, Queensland, Australia. Suketi, K & Sujiprihati, S, 2009, Budidaya Pepaya Unggul, Penebar Swadaya, Depok. Winarno, FG, 2002, Kimia Pangan Dan Gizi, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
40
