Skripsi. Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains. Oleh : Lilis Sri Megawati NIM. M

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KARAKTER FISIOLOGI DAN BIOKIMIA UMBI KIMPUL PUTIH (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) DAN KIMPUL HITAM (Xanthosoma nigrum (Vell.) Mansf.) PADA SUHU PENYIMPANAN YANG BERBEDA

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Oleh : Lilis Sri Megawati NIM. M0409034

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,

Februari 2013

Lilis Sri Megawati NIM. M0409034

commit to user iii


digilib.uns.ac.id

KARAKTER FISIOLOGI DAN BIOKIMIA UMBI KIMPUL PUTIH (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) DAN KIMPUL HITAM (Xanthosoma nigrum (Vell.) Mansf.) PADA SUHU PENYIMPANAN YANG BERBEDA

LILIS SRI MEGAWATI Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu penyimpanan terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul putih (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) dan kimpul hitam (Xanthosoma nigrum (Vell.) Mansf.). Rancangan penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola faktorial, terdiri atas dua faktor. Faktor pertama adalah lama penyimpanan dengan tiga taraf, yaitu penyimpanan selama 0 bulan, 1 bulan dan 2 bulan. Faktor kedua adalah suhu dengan 2 taraf, yaitu suhu 7-12oC dan 25-30oC. Penelitian ini terdiri atas dua kelompok, yaitu kelompok umbi kimpul putih dan kelompok umbi kimpul hitam. Parameter yang diuji, meliputi laju respirasi, susut berat, kadar air, berat kering, kandungan gula reduksi, dan kandungan fenol total. Data yang diperoleh dianalisa menggunakan analisis varian (ANAVA) yang dilanjutkan dengan Uji (DMRT) dengan tingkat kepercayaan 95%. Perlakuan variasi suhu dan lama penyimpanan menunjukkan pengaruh yang signifikan pada parameter laju respirasi, susut berat, kadar air, berat kering, dan kandungan gula reduksi; sedangkan kandungan fenol total tidak signifikan terhadap masa simpan umbi kimpul putih dan kimpul hitam. Perlakuan tersebut mampu menaikkan laju respirasi, mengurangi susut berat, menurunkan kadar air, meningkatkan berat kering dan kandungan gula reduksi, serta menurunkan kandungan fenol total. Pada umbi kimpul putih laju respirasi, susut berat, dan kadar fenol total pada suhu dingin lebih tinggi daripada suhu ruang selama penyimpanan 2 bulan. Pada umbi kimpul hitam kandungan gula reduksi, fenol total, kadar air, berat kering dan susut berat lebih tinggi pada suhu ruang daripada suhu dingin selama penyimpanan 2 bulan.

Kata kunci: umbi kimpul, suhu dan lama penyimpanan, laju respirasi, gula reduksi, fenol total.

commit to user iv


digilib.uns.ac.id

PHYSIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL CHARACTERS OF WHITE TANNIA TUBER (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) AND BLACK TANNIA (Xanthosoma nigrum (Vell.) Mansf.) IN DIFFERENT STORAGE TEMPERATURES

LILIS SRI MEGAWATI Department of Biology, Faculty of Mathematic and Natural Science Sebelas Maret University, Surakarta

ABSTRACT This study aimed to determine the effect of storage temperature on physiological and biochemical characters white tannia (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) and black tannia (Xanthosoma nigrum (Vell.) Mansf.) tubers. The study was designed using completely randomized design (CRD) factorials, consisting of two factors. The first factor was the storage duration in three levels, ie: 0 months, 1 month and 2 months. The second factor was the temperature of storage, ranged from 7 to 12oC (cold temperature) and 25 to 30oC (room temperature). The study consisted of two groups, white tannia tuber and black tannia tuber. Parameters tested were respiration rate, weight loss, moisture, dry weight, reducing sugar content, and total phenol content. The data were analyzed using analysis of variance (ANOVA) test and followed using Duncan's Multiple Range Test (DMRT) with a confidence level of 95%. Storage temperature and duration had significant effects on the respiration rate, weight loss, moisture, dry weight and reducing sugar content on white and black tannia tuber. Nevertheles, they had no significant effect on the total phenol content. They increased respiration rate and reduced sugar content, but decreased in weight loss, moisture, dry weight, and total phenol content. Respiration rate, weight loss, and total phenol content of white tannia tuber storaged in the cold temperatures were greater than storaged in the room temperature during 2 months. While reduced sugar content, total phenol content, moisture and dry weight of black tannia tuber storage in the cold temperatures were lower than storaged in the room temperature during 2 months.

Keywords: tannia tuber, storage temperature and duration, respiration rate, reduced sugar, total phenol.

commit to user v


digilib.uns.ac.id

MOTTO

kecuali jika engkau telah mengimpikannya terlebih dahulu. Maka tetapkan

-lapangkan hati di dadamu Telah Ku-ringankan beban di punggungmu Lalu Ku-angkat pula derajat dan martabatmu, Sebab bersama kesulitan pasti ada kemudahan Maka kerjakanlah urusanmu langkah demi langkah Selesaikan satu demi satu dengan penuh sungguh Lalu berserahlah dan bersihkan raga jiwamu Menghadap dan berharap atas keridhaan-Ku (Q. S Al-Insyirah: 1-

commit to user vi


digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN

Skripsi ini kupersembahkan untuk: Orang tuaku, Bapak Sukarno, S. Pd dan Ibu Sri Pini tercinta, yang

Ita Anggraini Dwi A. dan Vemas Tri Cahya P., yang selalu memberi

Ibu Estu Retnaningtyas N., S.TP., M.Si dan Dra. Endang Anggarwulan, M.Si atas nasihat dan bantuannya. Sahabat-sahabatku, yang dengan tulus memberikan motivasi dan bantuan. Almamater-ku tercinta, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

commit to user vii


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Segala puja dan puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya yang tak terhingga sehingga penulis

Fisiologi dan Biokimia Umbi Kimpul Putih (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) dan Kimpul Hitam (Xanthosoma nigrum (Vell.) Mansf.) pada Suhu Penyimpanan yang Berbeda

Penyusunan skripsi ini merupakan suatu syarat

untuk memperoleh gelar kesarjanaan strata 1 (S1) pada Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam melakukan penelitian maupun penyusunan skripsi ini penulis telah mendapatkan banyak masukan, bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak yang sangat berguna dan bermanfaat baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, pada kesempatan yang baik ini dengan berbesar hati penulis ingin mengucapkan terima kasih yang setulus-tulusnya dan sebesar-besarnya 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. Estu Retnaningtyas N., S.TP., M.Si., selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan petunjuknya selama penelitian sampai terselesaikannya penyusunan skripsi. Dra. Endang Anggarwulan, M.Si., selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, dukungan baik secara moril maupun materiil serta petunjuknya selama penelitian sampai terselesaikannya penyusunan skripsi. Siti Lusi Arum Sari, M.Biotech., selaku dosen penelaah I 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.

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

Dosen-dosen di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah mendidik dan memberikan dorongan baik spiritual maupun moral sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Tim peneliti Biomateri Tumbuhan Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberi 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 mengijinkan dan membantu penulis untuk melakukan penelitian di laboratorium. Ratna Wati, Sovia Santi L., Isna Jati A., Meutia Srikandi F., Siti Rohmahwati, Ida Rahma S., Sri Mulyani, Puput Nela Sari, Sri Ratna Dewi, Anne Nindi A., Anis Purwati, Nugroho Andi P., Fibri Cahyono dan Muhammad Yanuar yang telah memberikan bantuan, semangat dan dukungan yang sangat berarti bagi penulis. Teman-teman Biologi semua angkatan khususnya angkatan 2009 yang selalu memberikan motivasi dan dukungan kepada penulis. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah memberikan bantuannya. Dengan kerendahan hati penulis menyadari bahwa dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu masukan yang berupa saran dan kritik yang membangun dari para pembaca akan sangat membantu. Semoga skripsi ini bisa bermanfaat bagi kita semua dan pihakpihak yang terkait.

Surakarta,

Penyusun

commit to user ix

Januari 2013


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman 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 .................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xiv DAFTAR LAMPIRAN GAMBAR .............................................................. xv BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................ 1 A. Latar Belakang Masalah .................................................................... 1 B. Perumusan Masalah .......................................................................... 3 C. Tujuan Penelitian .............................................................................. 4 D. Manfaat Penelitian ............................................................................ 4 BAB II. LANDASAN TEORI ...................................................................... 5 A. Tinjauan pustaka ............................................................................... 5 1. Tanaman Kimpul (Xanthosoma sp.) ........................................... 5 2. Suhu dan Lama Penyimpanan .....................................................

9

3. Kadar Air.....................................................................................

11

4. Pertunasan Umbi ......................................................................... 12 5. Fenol............................................................................................

13

6. Gula reduksi ................................................................................ 14 B. Kerangka Pemikiran .......................................................................... 15 C. Hipotesis ............................................................................................

commit to user x

17


digilib.uns.ac.id

BAB III. METODE PENELITIAN............................................................... 18 A. Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................... 18 B. Bahan dan Alat .................................................................................. 18 C. Cara Kerja ......................................................................................... 19 D. Analisis Data .....................................................................................

26

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .....................................................

27

A. Pengaruh Suhu dan Lama Penyimpanan terhadap Laju Respirasi .... 27 B. Pengaruh Suhu dan Lama Penyimpanan terhadap Susut Berat ........ 31 C. Pengaruh Suhu dan Lama Penyimpanan terhadap Kadar Air ........... 34 D. Pengaruh Suhu dan Lama Penyimpanan terhadap Berat Kering ...... 37 E. Pengaruh Suhu dan Lama Penyimpanan terhadap Kandungan Gula Reduksi .............................................................................................. 39 F. Pengaruh Suhu dan Lama Penyimpanan terhadap Kandungan Fenol Total .................................................................................................. 42 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 45 A. Kesimpulan ....................................................................................... 45 B. Saran.................................................................................................. 45 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 46 LAMPIRAN .................................................................................................. 53 RIWAYAT HIDUP PENULIS .....................................................................

commit to user xi

67


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 1.

Halaman Kandungan zat makanan per 100 g umbi kimpul putih........... 9

Tabel 2.

Suhu optimum dan lama penyimpanan umbi-umbian dan akar

10

Tabel 3.

Kadar air komoditas umbi per 100 g umbi mentah...................

11

Tabel 4.

Karakteristik amilosa dan amilopektin......................................

15

Tabel 5.

Kombinasi perlakuan variasi suhu dan lama penyimpanan 20

Tabel 6.

Tabel 7.

Laju respirasi umbi kimpul hitam dan kimpul putih (ppm CO2

28

Susut berat umbi kimpul hitam dan kimpul putih (g) pada 32

Tabel 8.

Kadar air umbi kimpul hitam dan kimpul putih (%) pada 35

Tabel 9.

Tabel 10.

Berat kering umbi kimpul hitam dan kimpul putih (g) pada variasi suhu

38

Kandungan gula reduksi umbi kimpul hitam dan kimpul putih 40

Tabel 11.

Kandungan fenol total umbi kimpul hitam dan kimpul putih (mg/100 g) pada variasi

commit to user xii

43


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.

A. Tangkai daun tanaman kimpul hitam B. Daun tanaman

Halaman 6 6 6

Gambar 2.

7 7 7

Gambar 3.

Bagan alir

16

Gambar 4.

Perubahan laju respirasi (ppm CO2/L/menit) umbi Xanthosoma sagittifolium dan Xanthosoma nigrum dengan perlakuan suhu dingin dan suhu ruang dari bulan ke-0 sampai ke-

29

Gambar 5.

Perubahan susut berat (g) umbi Xanthosoma sagittifolium dan Xanthosoma nigrum dengan perlakuan suhu dingin dan suhu 33

Gambar 6.

Gambar 7.

Gambar 8.

Gambar 9.

Perubahan kadar air (%) umbi Xanthosoma sagittifolium dan Xanthosoma nigrum dengan perlakuan suhu dingin dan suhu ruang dari bulan ke-0 sampai ke-

36

Berat kering umbi (g) Xanthosoma sagittifolium dan Xanthosoma nigrum dengan perlakuan variasi suhu dan lama penyimpanan

39

Perubahan gula reduksi (mg/100 g) umbi Xanthosoma sagittifolium dan Xanthosoma nigrum dengan perlakuan suhu dingin dan suhu ruang dari bulan ke-0 sampai ke-

42

Perubahan fenol total (mg/100 g) umbi Xanthosoma sagittifolium dan Xanthosoma nigrum dengan perlakuan suhu dingin dan suhu ruang dari bulan ke-0 sampai ke-

44

commit to user xiii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1.

Lampiran 2.

Halaman Hasil ANAVA (Analisis Varian) dan uji DMRT ( Multiple Range Test penyimpanan terhadap laju respirasi umbi kimpul putih dan 54 Hasil ANAVA (Analisis Varian) dan uji DMRT ( Multiple Range Test penyimpanan terhadap susut berat umbi kimpul putih dan 55

Lampiran 3.

Hasil ANAVA (Analisis Varian) dan uji DMRT ( Multiple Range Test penyimpanan terhadap kadar air umbi kimpul putih dan kimpul hitam 55

Lampiran 4.

Hasil ANAVA (Analisis Varian) dan uji DMRT ( Multiple Range Test penyimpanan terhadap berat kering umbi kimpul putih dan 56

Lampiran 5.

Hasil ANAVA (Analisis Varian) dan uji DMRT ( Multiple Range Test penyimpanan terhadap kandungan gula reduksi umbi kimpul 57

Lampiran 6.

Hasil ANAVA (Analisis Varian) dan uji DMRT ( Multiple Range Test penyimpanan terhadap kandungan fenol total umbi kimpul 58

Lampiran 7.

Kurva standar gula reduksi (10 mg/100 ml)

60

Lampiran 8.

60

Lampiran 9.

Persentase pertunasan umbi kimpul hitam dan kimpul putih 60 selama 2 bulan penyimpanan

commit to user xiv


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN GAMBAR Halaman 61

Gambar 10. Gambar 11.

62

Gambar 12.

63

Gambar 13.

65

Gambar 14.

66

commit to user xv


digilib.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah Pada saat ini konsumsi makanan pokok masyarakat Indonesia adalah padi, terigu dan jagung. Pola konsumsi ini mengakibatkan peningkatan jumlah permintaan padi, terigu dan jagung. Hal ini tidak diimbangi dengan peningkatan produksi padi, terigu dan jagung. Data BPS (2008) dalam Wardayanie dkk. (2008) menunjukkan produksi beras tahun 2007 mencapai 57 juta ton dan produksi jagung tahun 2007 sekitar 13,2 juta ton. Persentase peningkatan produksi beras dalam 5 tahun terakhir relatif kecil yaitu sekitar 2%, sedangkan jagung lebih besar yaitu 5,40%. Berdasarkan situasi pola konsumsi pangan rakyat Indonesia yang diukur dengan skor Pola Pangan Harapan (PPH) tahun 2005 sebesar 79,1 masih belum ideal. Konsumsi padi-padian masih dominan sebesar 62,1% dan konsumsi umbi-umbian sebesar 3,6%. PPH ideal digambarkan dengan konsumsi padipadian sebesar 50% dan umbi-umbian sebesar 6%. Diperlukan upaya untuk meningkatkan produksi pangan dan diversifikasi pangan. Diversifikasi konsumsi pangan di Indonesia masih sangat terbatas, padahal diversifikasi pangan merupakan salah satu faktor penting penentu mutu pangan. Diversifikasi pangan adalah usaha untuk menyediakan berbagai ragam produk pangan baik dalam jenis maupun bentuk, sehingga tersedia banyak pilihan bagi konsumen untuk menu makanan harian (Syah, 2007).

commit to user 1


digilib.uns.ac.id 2

Indonesia dikenal sebagai negara agraris yang menghasilkan banyak bahan pangan sumber karbohidrat, diantaranya adalah umbi-umbian. Umbi-umbian adalah bahan nabati yang diperoleh dari dalam tanah, misalnya ubi kayu, ubi jalar, kentang, garut, gadung, kimpul, talas, gembili, ganyong, bengkuang, dan sebagainya. Umbi-umbian mempunyai keunggulan, yaitu mempunyai kandungan karbohidrat yang tinggi sebagai sumber tenaga (Deshaliman, 2003). Umbi-umbian berpotensi sebagai sumber karbohidrat yang dapat menggantikan padi, jagung, dan terigu. Salah satu umbi-umbian yang layak untuk dikembangkan sebagai bahan pangan adalah tanaman kimpul (Xanthosoma sp.). Kimpul mengandung karbohidrat pada umbinya (Moningka, 1996). Kadar air umbi kimpul lebih tinggi dibandingkan umbi talas dan gadung yaitu 63,1 g/100 g kimpul mentah, 62 g/100 g talas mentah dan 62,5 g/100 g gadung mentah (Kasno dkk., 2006). Tingginya kadar air ini mengakibatkan umbi kimpul mudah mengalami kerusakan mikrobiologis. Umbi ini mengandung karbohidrat lebih tinggi dari umbi talas (Calocasia sp.), yaitu sebesar 34.2 g/100 g untuk umbi kimpul dan 23,7 g/100 g untuk umbi talas (Marinih, 2005). Umbi kimpul biasanya diolah secara sederhana dengan digoreng, direbus, ditumbuk atau dibuat bubur, chip, dan tepung. Di Nigeria, umbi ini diparut, dicampur dengan bumbu, dibungkus daun dan dikukus selama sekitar 30 menit serta disajikan dengan saus (Nwachukwu dan Osuji, 2008). Harijono dkk., (1994) melaporkan bahwa umbi kimpul dapat pula dimanfaatkan untuk pembuatan chip dan tepung. Umbi ini juga merupakan tanaman yang mudah ditanam dan cukup potensial, sehingga sangat layak untuk dikembangkan (Anggarwulan dkk., 2008).

commit to user


digilib.uns.ac.id 3

Para petani kimpul biasanya kurang memperhatikan teknik pasca panen yang baik dalam menyimpan umbi kimpul. Mereka menggunakan karung untuk memudahkan dalam penyimpanan dan pengiriman. Hal ini dapat menimbulkan kerusakan pada umbi dan mengurangi nilai jual serta lama waktu penyimpanan. Kerusakan yang sering terjadi seperti kerusakan mikrobiologis dan pertunasan. Kualitas kimpul selama penyimpanan ditentukan oleh karakter fisiologi dan biokimianya seperti laju respirasi, susut berat, kadar air, berat kering, gula reduksi, dan kandungan fenol total. Penelitian mengenai karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul selama penyimpanan belum banyak diteliti, untuk itu peneliti akan mengkajinya pada umbi kimpul putih (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) dan kimpul hitam (Xanthosoma nigrum (Vell.) Mansf.).

B. Perumusan Masalah Dari latar belakang yang telah diuraikan di atas maka dapat dibuat rumusan permasalahan dari penelitian ini, yaitu: 1. Bagaimanakah pengaruh suhu penyimpanan terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul putih (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.)? 2. Bagaimanakah pengaruh suhu penyimpanan terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul hitam (Xanthosoma nigrum (Vell.) Mansf.)?

commit to user


digilib.uns.ac.id 4

C. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : 1. Mempelajari pengaruh suhu penyimpanan terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul putih (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.). 2. Mengkaji pengaruh suhu penyimpanan terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul hitam (Xanthosoma nigrum (Vell.) Mansf.).

D. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini antara lain : 1. Memberikan informasi tentang pengaruh suhu dan lama penyimpanan optimum dalam penyimpanan umbi kimpul. 2. Memberikan informasi kepada para petani kimpul tentang teknologi pasca panen penyimpanan umbi kimpul yang berkaitan dengan laju respirasi, susut berat, kadar air, berat kering, gula reduksi, dan kandungan fenol total umbi.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB II LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka 1. Tanaman Kimpul (Xanthosoma sp.) Kimpul berasal dari beberapa kepulauan di Amerika Tengah dan telah dibudidayakan sejak tahun 1864, kemudian menyebar ke daerah-daerah tropika lainnya termasuk Indonesia. Di Indonesia, kimpul memiliki nama yang berbeda di setiap daerah, antara lain: taleus hideung, kimpul bodas, kimpul bejo (Sunda), bentul, kimpul linjik (Jawa), dan tales campa (Madura). Kimpul merupakan tumbuhan menahun yang mempunyai umbi batang maupun batang palsu yang sebenarnya adalah tangkai daun (Maligan dkk., 2011). Menurut Nurmiyati et al. (2009), kimpul hitam mempunyai tangkai daun berwarna ungu (Gambar 1A), daun berwarna hijau tua di bagian atasnya (Gambar 1B), umbinya berwarna coklat dengan ujung merah (Gambar 1C), dan rasanya sedikit getar apabila kurang matang dalam merebusnya. Menurut Backer dan Brink (1968) tanaman kimpul hitam mempunyai sinonim dengan Xanthosoma violaceum Schott. Adapun klasifikasi tanaman kimpul hitam adalah sebagai berikut:

commit to user 5


digilib.uns.ac.id 6

Divisi : Spermatophyta Kelas

: Monocotyledoneae

Ordo

: Arales

Familia : Araceae Genus : Xanthosoma Spesies : Xanthosoma nigrum (Vell.) Mansf. (Backer and Brink, 1968).

A

B

C

Gambar 1. A. Tangkai daun tanaman kimpul hitam B. Daun tanaman kimpul hitam C. Umbi kimpul hitam

Kimpul putih atau kimpul haji mempunyai daun berwarna hijau muda sampai kuning keputih-putihan (Gambar 2A), tangkai daunnya berwarna hijau (Gambar 2B), bentuk umbinya besar, kira-kira 15 cm, umbi berwarna hitam kecoklatan dan sedikit berambut, teksturnya padat, dan rasanya enak (Gambar 2C). Klasifikasi tanaman kimpul putih menurut Backer dan Brink (1968) adalah sebagai berikut:

commit to user


digilib.uns.ac.id 7

Divisi : Spermatophyta Kelas

: Monocotyledoneae

Ordo

: Arales

Familia : Araceae Genus : Xanthosoma Spesies : Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott. (Backer and Brink, 1968).

A

B

C

Gambar 2. A. Daun tanaman kimpul putih B. Tangkai daun tanaman kimpul putih C. Umbi kimpul putih

Xanthosoma sp. atau cocoyam adalah tanaman tahunan yang dipanen setelah 9-12 bulan pertumbuhan. Pertumbuhan dan siklus pengembangan dapat dibagi menjadi tiga periode utama. Selama dua bulan pertama pertumbuhan lambat. Periode ini dimulai dengan tumbuh tunas dan berakhir ketika umbi muncul. Periode yang kedua ditandai dengan peningkatan pesat dalam pertumbuhan tunas, sampai 6-7 bulan setelah penanaman, dan selama periode tanaman mencapai luas daun, diameter dan tinggi maksimum. Selama periode ketiga daun mulai layu dan berat kering total tanaman menurun sampai panen. Tanaman ini dapat tumbuh pada pH 5.5-6.5, suhu 20-35ºC dan

commit to user


digilib.uns.ac.id 8

curah hujan 1400-2000 mm per tahun. Suhu yang lebih rendah dari 18ºC memperlambat pertumbuhan daun sedangkan suhu yang lebih tinggi dari 35ºC akan meningkatkan jumlah daun dan membatasi pembentukan umbi. Pertumbuhan terbaik ketika suhu malam antara 14-29ºC yang menyebabkan produksi karbohidrat meningkat (Castro, 2006) Umbi kimpul mengandung saponin, flavonoid dan kristal kalsium oksalat. Saponin menyebabkan rasa pahit, pemecahan butir darah (hemolisis), dan dapat dihilangkan dengan perendaman atau perebusan (Sanful dan Darko, 2010). Hasil penelitian Senanayake et al. (2012) menyebutkan bahwa jumlah flavonoid pada umbi Xanthosoma sagittifolium lebih tinggi daripada Dioscorea esculenta yaitu 12,4 ± 0,46 dibanding 11,26 ± 0,46 mg/100g. Kandungan kristal kalsium oksalat sebesar 780 mg/100 g umbi kimpul. Kristal kalsium oksalat ini menyebabkan rasa gatal, dapat dihilangkan dengan perebusan, pengukusan, dan fermentasi. Umbi kimpul mengandung 17-26 % karbohidrat, 1,3-3,7 % protein, dan 65-77 % air dan nutrisi ini sebanding dengan kentang (Suja et al., 2009). Kandungan zat makanan umbi kimpul dapat dilihat pada Tabel 1.

commit to user


digilib.uns.ac.id 9

Tabel 1. Kandungan nutrisi per 100 g umbi kimpul putih. Kandungan Nutrisi Energi Protein Lemak Karbohidrat

Jumlah 145,00 kal 12,50 g 0,40 g 34,20 g

Serat

1,50 g

Abu Kalsium Fosfor Besi Asam askorbat Vitamin B1 Vitamin C Air (%) Bagian yang dapat dimakan (%)

1,00 % 26,00 mg 54,00 mg 1,40 mg 0,10 mg 0,10 mg 2,00 mg 69,20 85,00 (Lingga, 1995).

2. Suhu dan Lama Penyimpanan 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). Akar dan umbi-umbian tropis harus disimpan pada suhu yang akan melindunginya dari suhu dingin, karena kerusakan dingin dapat menyebabkan pencoklatan internal, lekukan-lekukan pada permukaan dan meningkatkan kepekaan terhadap pembusukan. Suhu optimum dan lama penyimpanan umbi-umbian dan akar dapat dilihat pada Tabel 2.

commit to user


digilib.uns.ac.id 10

Tabel 2. Suhu optimum dan lama penyimpanan umbi-umbian dan akar.

Jenis Umbi Kentang dijual segar diolah bibit Singkong Ubi jalar Yam Jahe Jicama Talas

Suhu Penyimpanan °C °F 4-7 8-12 0-2 5-8 0-5 12-14 13-15 27-30 12-14 12-15 13-15

Kelembaban (%)

39-45 47-54 32-36 41-46 32-41 54-57 55-59 80-86 54-57 54-59 55-59

Lama Penyimpanan

95-98 10 bulan 95-98 10 bulan 95-98 10 bulan 80-90 2-4 minggu 85-95 6 bulan 85-90 6 bulan ±100 6 bulan 60-70 3-5 minggu 65-75 6 bulan 65-75 3 bulan 85-90 4 bulan (Cantwell dan Kasmire, 2002).

Suhu dalam penyimpanan seharusnya dipertahankan agar tidak terjadi kenaikan dan penurunan. Suhu di bawah optimum akan menyebabkan pembekuan atau terjadinya chilling injury, sedangkan suhu di atas optimum akan menyebabkan umur simpan menjadi lebih singkat. Suhu yang lebih rendah dari suhu optimum biasanya akan dapat mengakibatkan terjadinya pengembunan pada permukaan komoditi. Bilamana hal ini terjadi, maka dapat menyebabkan pengkeriputan dan berkurangnya kualitas akibat cepatnya proses penuaan (Santoso, 2003). Penyimpanan umbi pada suhu ruang menyebabkan penurunan kandungan pati yang lebih besar dibandingkan dengan peningkatan kandungan gulanya, karena gula hasil perombakan pati secara berkelanjutan digunakan sebagai energi dalam proses respirasi. Sebagai contoh, umbi kentang Granola yang disimpan selama 5 hari penurunan kandungan patinya dapat mencapai

commit to user



0,98%, sedangkan peningkatan kandungan gulanya dapat mencapai 0,36% (Kusdibyo dan Asandhi, 2004).

3. Kadar Air Air berfungsi membentuk koloid, membentuk sistem hidrolik sehingga sel bersifat turgor (keadaan tegang yang timbul antara dinding sel dengan dinding isi sel karena menyerap air) yang tercermin dalam struktur organisme, menjaga kesegaran tubuh tumbuhan, pengaturan membuka dan menutup stomata,

mengatur sistem transport (air dan garam), dan penstabil suhu

(Purnomo dkk., 2010). Tabel 3. Kadar air komoditas umbi per 100 g umbi mentah. Komoditas Kadar Air (g) Ubi kayu1 62,50 Ubi jalar1 70,00 2 Kimpul 63,10 Talas3 62,00 Gadung3 62,50 Kentang4 80,00 Ganyong5 75,00 6 Iles-iles 82,82 1 2 Sumber : Simanjuntak (2006), Lingga (1995), 3 Kasno dkk. (2006), 4 Susanto (1999), 5 Direktorat Gizi Depkes RI (1981), 6 Kusmiyati (2010) Kadar air merupakan salah satu sifat fisik dari bahan yang menunjukan banyaknya air yang terkandung di dalam bahan. Kadar air biasanya dinyatakan dengan persentase berat air terhadap bahan basah atau dalam gram air untuk setiap 100 gram bahan yang disebut dengan kadar air basis basah (bb). Berat bahan kering atau padatan adalah berat bahan setelah mengalami pemanasan

commit to user



beberapa waktu tertentu sehingga beratnya tetap atau konstan (Refli, 2010). Kadar air dari beberapa komoditas umbi-umbian dapat dilihat pada Tabel 3.

4. Pertunasan Umbi Pertunasan adalah pemanjangan kuncup pada umbi. Proses yang terlibat dalam pembentukan mata tunas pada umbi tela diuraikan oleh Onwueme (1973). Pembelahan sel yang aktif terjadi dalam lapisan sel meristem tepat dibawah permukaan umbi yang pertama-tama menghasilkan suatu massa sel besar yang belum terdiferensiasi. Massa sel ini segera terorganisir dan suatu ujung tunas terdiferensiasi di dalamnya. Kulit umbi yang terbentang diatasnya kemudian retak, memperlihatkan pertama-tama massa sel mengkilat sebagai hasil aktivitas meristem, dan kemudian ujung tunas yang terdiferensiasi. Apabila ujung tunas telah terorganisir secara lengkap, ia tampak dari luar sebagai suatu kuncup. Proses ini terjadi dalam 1 sampai 2 minggu setelah permulaan pembelaan sel secara besar-besaran. Selanjutnya kuncup memanjang menghasilkan tunas (Golasworthy dan Fisher, 1992). Pembentukan tunas yang baru terjadi tanpa membutuhkan lengas ekternal, sehingga umbi atau potongan umbi yang tidak mempunyai kuncup pada waktu panen dapat membentuk kuncup dalam penyimpanan segera setelah periode dormansi berakhir. Umbi atau potongan umbi yang mengalami pembentukan kuncup tanpa lengas eksternal cenderung menghasilkan tempat pertunasan yang lebih banyak dan kuncup yang lebih kecil daripada yang

commit to user



ditempatkan dalam medium lembab, walaupun kecepatan pembentukan kuncup tidak berbeda. Walaupun demikian, pemanjangan berikutnya (pertunasan) dari kuncup yang dibentuk lebih cepat pada umbi yang ditempatkan dalam media lembab (Golasworthy dan Fisher, 1992).

5. Fenol Fenol atau asam karbolat atau benzenol adalah zat kristal tak berwarna yang memiliki bau khas. Rumus kimianya adalah C6H5OH dan strukturnya memiliki gugus hidroksil (-OH) yang berikatan dengan cincin fenil. Kata fenol juga merujuk pada beberapa zat yang memiliki cincin aromatik yang berikatan dengan gugus hidroksil. Fenol memiliki kelarutan terbatas dalam air, yaitu 8,3g/100 ml. Fenol memiliki sifat yang cenderung asam, artinya dapat melepaskan ion H+ dari gugus hidroksilnya. Pengeluaran ion tersebut menjadikan anion fenoksida C6H5O dapat dilarutkan dalam air (Sucipto, 2012). Fenol berperan sebagai penghambat pertunasan (Wawo, 2008), seperti senyawa fenol yang terdapat dalam sarkotesta benih pepaya (Widyawati, 2009). Fenol merupakan senyawa aromatik yang dapat dihilangkan dengan menggunakan enzim extra-cellular peroksidase dengan pH optimal 7-8. Pada pH netral, proses tersebut meningkat, namun mengalami penurunan seiring dengan meningkatnya suhu (Mao et al., 2006). Getah umbi banyak mengandung senyawa-senyawa o-difenol yang berupa senyawa asam klorogenat, asam isoklorogenat, asam kafeat, dan turunannya. Oksidasi

commit to user



senyawa-senyawa fenol tersebut menghasilkan senyawa melanoidin yang berwarna coklat (Kumalaningsih dkk., 2012). Reaksi pencoklatan dapat terjadi melalui dua proses yaitu proses pencoklatan enzimatik, disebabkan adanya enzim Polypenol Oxidase (PPO) dan tirosin yang berperan sebagai substrat sedangkan proses non enzimatis disebabkan karena reaksi Maillard. Reaksi Maillard adalah reaksi antara karbohidrat khususnya gula pereduksi dengan gugus amina primer, hasilnya berupa produk berwarna cokelat. Proses pencoklatan yang terjadi akan mengurangi kualitas produk dan menurunkan minat konsumen (Wahyuningsih, 2005). Peristiwa pencoklatan ini melibatkan aktivitas golongan enzim katekol oksidase atau o-diphenol oxygen oxidoreductase dan kofaktor Cu2+. 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., 2012).

6. Gula reduksi Gula reduksi adalah gula yang mampu mereduksi senyawa pengoksida seperti ferisianida, hidrogen peroksida dan ion cupri. Kemampuan mereduksi ini karena gula tersebut mempunyai atom C reduktif. Kandungan gula dalam umbi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kandungan pati, air, suhu, pH, dan lama simpan. (Lehninger, 1993).

commit to user



Pati merupakan simpanan energi di dalam sel-sel tumbuhan berbentuk butiran-butiran kecil mikroskopik dengan diameter berkisar antara 5-50 nm. Di dalam berbagai produk pangan, pati umumnya akan terbentuk dari dua polimer

molekul glukosa

yaitu

amilosa (amylose) dan amilopektin

(amylopectin). Amilosa merupakan polimer glukosa rantai panjang yang tidak bercabang sedangkan amilopektin merupakan polimer glukosa dengan susunan yang bercabang-cabang. Komposisi kandungan amilosa dan amilopektin ini akan bervariasi dalam produk pangan dimana produk pangan yang memiliki kandungan amilopektin tinggi akan semakin mudah untuk dicerna. Karakteristik amilosa dan amilopektin dapat dilihat pada Tabel 4. (Irawan, 2007). Tabel 4. Karakteristik amilosa dan amilopektin. Karakteristik Bentuk Ikatan Berat Molekul Pelapisan

Amilosa Utamanya linier -1,6) Khususnya < 0,5 juta Kuat

Amilopektin Bercabang -1,6 50-500 juta Lemah Tidak membentuk gel sampai lunak Coklat kemerahmerahan (Thomas and Atwell, 1999).

Formasi Gel

Kaku

Warna dengan Iodin

Biru

B. Kerangka Pemikiran Umbi kimpul banyak mengandung karbohidrat, protein, kalsium, fosfor, senyawa kimia saponin, flavonoid dan kristal kalsium oksalat. Umbi ini dapat bertahan sampai 4 bulan apabila disimpan pada suhu rendah (13-15oC). Selama penyimpanan sering terjadi kerusakan seperti kebusukan dan pertunasan pada

commit to user



umbi. Umbi yang telah bertunas akan mengalami penurunan kualitas, karena terjadi aktivitas enzimatik di dalamnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu penyimpanan terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul putih dan hitam. Karakter fisiologi dan biokimia yang diamati antara lain: laju respirasi, susut berat, kadar air, berat kering umbi, kandungan gula reduksi, dan kandungan fenol total. Bagan alir kerangka pemikiran dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3. Umbi kimpul mempunyai kandungan karbohidrat tinggi 34,2 g/100 g umbi mentah

Masa simpan singkat dan mudah berkecambah

Suhu mempengaruhi proses metabolisme dan pertunasan pada umbi

Optimasi suhu dan lama penyimpanan

Lama penyimpanan

0 Bulan

1 Bulan

Suhu penyimpanan

25-30oC

2 Bulan

7-12oC

Mempengaruhi karakter fisiologi dan biokimia

Analisis laju respirasi

Analisis susut berat

Analisis

Analisis

Analisis

Analisis

kadar air

berat

kandungan

kandungan

kering

gula reduksi

fenol total

to user Gambar 3. commit Bagan alir kerangka pemikiran



C. Hipotesis Adapun hipotesis dari penelitian ini adalah : 1. Variasi suhu penyimpanan akan mempengaruhi karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul putih. 2. Variasi suhu penyimpanan akan mempengaruhi karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul hitam.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB III METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini telah dilaksanakan selama 4 bulan, yaitu pada bulan Agustus sampai November 2012. Penelitian dilakukan di Laboratorium Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dan di Laboratorium Pusat Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

B. Bahan dan Alat 1. Bahan a. Bahan utama. Umbi kimpul putih (Xanthosoma sagittifolium) dan umbi kimpul hitam (Xanthosoma violaceum) yang berumur ± 9 bulan. b. Bahan untuk menganalisis kadar fenol. Asam galat, reagen follin ciocalteu, metanol, etanol, larutan Na2CO3, aquades, kertas saring. c. Bahan

untuk

menganalisis

kadar

gula

reduksi

dengan

spektrofotometri Nelson Somogyi. Glukosa anhidrat, aquades, reagen Nelson, reagen arsenomolybdat. 2. Alat a. Alat untuk mengukur suhu dan lama penyimpanan. Termometer, kertas label, neraca analitik, almari kayu, dan kulkas.

commit to user 18

metode



b. Alat untuk menganalisis kadar fenol, gula reduksi dengan metode Spektrofotometri Nelson Somogyi, laju respirasi, kadar air, dan berat kering. Oven, kertas saring Whatman 41, penangas air, erlenmeyer, labu ukur, spektrofotometer UV-Vis Lambda 25 Perkin Elmer, kuvet, tabung reaksi, pipet tetes, PAA (Plant Assimilation Analyzer) Horiba Assa 1610, blender, vortex, mikropipet, tip, gelas ukur, hotplate, corong, pisau, gunting, dan eksikator.

C. Cara Kerja 1. Rancangan Percobaan Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola faktorial, terdiri atas dua faktor. Faktor pertama adalah lama penyimpanan dengan tiga taraf yaitu lama penyimpanan 0 bulan, 1 bulan dan 2 bulan. Faktor kedua adalah suhu penyimpanan dengan dua taraf yaitu suhu ruang (25-30oC) dan suhu dingin (7-12oC), sehingga akan diperoleh enam kombinasi perlakuan. Penelitian ini terdiri atas dua kelompok, yaitu kelompok umbi kimpul putih dan kelompok umbi kimpul hitam, pada setiap perlakuan dengan tiga ulangan. Bagan rincian rancangan percobaan adalah sebagai berikut: a. Faktor lama penyimpanan dengan tiga taraf, yaitu : L1 = lama penyimpanan 0 bulan L2 = lama penyimpanan 1 bulan L3 = lama penyimpanan 2 bulan

commit to user



b. Faktor suhu penyimpanan dengan dua taraf, yaitu : S1 = suhu 25-30oC S2 = suhu 7-12oC c. Kelompok perlakuan, yaitu : Kelompok I = umbi kimpul putih Kelompok II = umbi kimpul hitam Berdasarkan perlakuan tersebut akan didapat enam kombinasi perlakuan dengan dua kelompok yang dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Kombinasi perlakuan suhu dan lama penyimpanan terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul. Suhu S1 S2

L1 S1L1 S2L1

Lama Penyimpanan L2 L3 S1L2 S1L3 S2L2 S2L3

Keterangan: L1 = lama penyimpanan 0 bulan L2 = lama penyimpanan 1 bulan L3 = lama penyimpanan 2 bulan

S1 = suhu kamar (25 30oC) S2 = suhu dingin (7 12oC)

2. Pelaksanaan Penelitian a. Persiapan umbi kimpul Umbi kimpul hitam dan putih yang berumur ± 9 bulan dipanen langsung dari ladang di daerah Ndeles, Kemalang, Sidorejo, Klaten. Masing-masing perlakuan menggunakan 0,5 kg umbi kimpul. b. Perlakuan suhu dan lama penyimpanan Umbi yang telah dipanen, disortasi, dicuci, diangin-anginkan, dan disimpan dengan lama waktu penyimpanan 0 bulan, 1 bulan dan 2 bulan. Penyimpanan ada dua perlakuan yaitu pertama, umbi kimpul diletakkan di

commit to user



dalam almari kayu, yang sebelumnya telah disemprot dengan cairan fungisida untuk mencegah pertumbuhan jamur, untuk suhu ruang, yaitu 25-30oC. Perlakuan kedua, umbi kimpul diletakkan di dalam kulkas untuk suhu dingin, yaitu 7-12oC. 3. Parameter Parameter yang diamati, meliputi : a. Analisis susut berat Susut berat umbi dihitung berdasarkan selisih berat umbi sebelum disimpan dengan berat umbi setelah disimpan. b. Analisis berat kering umbi Berat kering umbi diperoleh dengan cara

umbi basah dipotong dan

ditimbang kemudian potongan dikeringkan dengan menggunakan oven dengan suhu 100-105oC selama 3-5 jam. Hasil dari pengeringan ditimbang kemudian dikonversikan dengan total berat basah umbi (Sukarman, 2008). c. Analisis kadar air dengan cara pemanasan (Sudarmadji dkk., 1984) 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 100-105 oC selama 3-5 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 < 0,2 mg).

commit to user



6) Pengurangan berat merupakan banyaknya air dalam bahan. d. 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 pada suhu 50oC selama 24 jam. 3) Penghalusan dengan blender. e. Analisis kandungan gula reduksi dengan metode Spektrofotometri NelsonSomogyi (Sudarmadji dkk., 1984) 1) Penyiapan kurva standar a) Dibuat larutan glukosa standar (10 mg glukosa anhidrat/100 ml). b) Larutan glukosa standar diencerkan sehingga diperoleh larutan glukosa dengan konsentrasi 0,004; 0,008; 0,016, 0,032; dan 0,064 mg/ 100 ml. c) Disiapkan 6 tabung reaksi bersih, masing-masing diisi 1 ml larutan glukosa standar tersebut di atas (nomor b). Satu tabung diisi 1 ml air suling 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 yang berisi air dingin sehingga suhu tabung mencapai 250C. f) Setelah dingin ditambahkan 1 ml reagen Arsenomolybdat. g) Dikocok sampai semua endapan Cu2O yang ada larut kembali.

commit to user



h) Setelah semua Cu2O larut sempurna, ditambahkan 7 ml akuades dan dikocok sampai homogen. 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. Jika larutan sampel keruh, maka dijernihkan dahulu dengan Pb asetat tetes demi tetes sampai jernih. b) Diambil 1 ml larutan sampel (nomor 1) 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. f. Analisis kadar fenol 1) Penyiapan kurva standar a) Pembuatan larutan induk asam galat (5 mg/ml) Ditimbang 0,125 g asam galat dimasukkan dalam labu ukur 25 ml. Ditambahkan 2,5 ml etanol 96% lalu ditambahkan dengan aquades sampai tanda batas.

commit to user



b) Larutan induk asam galat (5 mg/ml) dipipet sebanyak 1 ml ke dalam labu ukur 100 ml lalu diencerkan dengan campuran metanol dan aquades (1:1) sampai tanda batas. c) Dari larutan induk asam galat dipipet 100, 200, 400, 800, dan 1000 µl. d) Diencerkan dengan campuran metanol:aquades (1:1) dalam tabung reaksi sampai 1 ml sehingga didapatkan konsentrasi 0,001; 0,002; 0,004; 0,008; dan 0,01 mg/ml asam galat. e) Masing-masing konsentrasi larutan dipipet 0,5 ml kemudian dicampur dengan 5 ml pereaksi Folin-Ciocalteu yang sudah diencerkan 1:10 dengan aquades. f) Ditambahkan 4 ml larutan natrium karbonat 1 M dibiarkan selama 15 menit. g) Diukur serapan dengan spektrofotometer UV-Visibel dan dibuat kurva kalibrasi sehingga persamaan regresi liniernya dapat dihitung. 2) Penentuan kadar senyawa fenolat total a) Sampel kering beku bubuk mula-mula diambil sebanyak 100 mg kemudian dilarutkan dalam 1 ml etanol 96% (Utami, 2009).

commit to user



b) Dipipet 0,5 ml ekstrak kemudian ditambahkan 5 ml pereaksi FolinCiocalteu yang sudah diencerkan 1:10 dengan aquades dan 4 ml larutan natrium karbonat 1M 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 dengan spektorfotometer UVVisibel yang akan memberikan komplek warna biru. d) Dilakukan 3x pengulangan sehingga kadar fenolat yang didapat ekivalen dengan mg asam galat / g berat ekstrak. g. Analisis Laju Respirasi menurut Lestari dkk. (2008) 1) Umbi kimpul dimasukkan dalam kantong plastik dan diikat. 2) Diinkubasi selama 1 jam. 3) Laju respirasi diamati dengan menghitung jumlah CO2 yang dihasilkan oleh tanaman dengan menggunakan alat Plant Assimilation Analyzer (PAA). 4) Laju respirasi diukur dengan rumus sebagai berikut: Laju respirasi= CO2 sampel

CO2 kontrol

Laju respirasi= ppm CO2/L/menit

commit to user



D. Analisa Data Data yang diperoleh dianalisa menggunakan analisis varian (ANAVA) yang dilanjutkan dengan Uji

s Multiple Range Test (DMRT) dengan

tingkat kepercayaan 95% menggunakan program IBM SPSS Statistics 20.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Pengaruh Suhu dan Lama Penyimpanan terhadap Laju Respirasi Respirasi merupakan proses pembongkaran energi dari energi kimia yang tersimpan untuk menyelenggarakan proses-proses kehidupan (Dwidjoseputro, 1994). Proses respirasi menurut Purnomo dkk. (2010) berlangsung dalam beberapa tahapan, yaitu: glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, daur krebs dan fosforilasi oksidatif (rantai respiratoris). Laju respirasi merupakan petunjuk yang baik untuk daya simpan umbi sesudah dipanen. Intensitas respirasi dianggap sebagai ukuran laju jalannya metabolisme, sehingga sering dianggap sebagai petunjuk mengenai potensi daya simpan umbi. Laju respirasi yang tinggi biasanya disertai oleh umur simpan pendek. Hal itu juga merupakan petunjuk laju kemunduran mutu dan kualitasnya sebagai bahan makanan. Respirasi merupakan proses yang agak rumit yang dipengaruhi oleh sejumlah faktor, salah satunya adalah suhu. Menurut Pantastico (1986) peningkatan suhu antara 0oC 35oC akan meningkatkan laju respirasi hasil pertanian, yang memberi petunjuk bahwa baik proses biologi maupun proses kimiawi dipengaruhi oleh suhu. Dasar penyimpanan dingin adalah penghambatan respirasi oleh suhu tersebut. Perlakuan suhu dan lama penyimpanan menaikkan laju respirasi umbi kimpul yang ditunjukkan pada Tabel 6. Hasil Anava (Analisis varian) menunjukkan bahwa perlakuan suhu dan lama penyimpanan memberikan

commit to user 27



pengaruh yang berbeda nyata dalam menaikkan laju respirasi umbi kimpul hitam dan kimpul putih (Lampiran 1). Pada umbi kimpul hitam pengujian parameter laju respirasi umbi diketahui bahwa pada perlakuan lama simpan 2 bulan suhu dingin menunjukkan hasil yang berbeda nyata. Pada perlakuan suhu ruang mengalami penurunan laju respirasi setelah disimpan selama 2 bulan, dikarenakan umbi mengalami kenaikan gula reduksi. Perlakuan pada suhu dingin mengalami peningkatan laju respirasi seiring dengan lama penyimpanannya. Tabel 6. Laju respirasi umbi kimpul hitam dan kimpul putih (ppm CO2/L/menit) selama 2 bulan penyimpanan pada suhu yang berbeda Perlakuan (suhu dan lama penyimpanan) 0 bulan, suhu ruang 0 bulan, suhu dingin 1 bulan, suhu ruang 1 bulan, suhu dingin 2 bulan, suhu ruang 2 bulan, suhu dingin

Laju Respirasi (ppm CO 2/L/menit) Kimpul Hitam Kimpul Putih 19,20 a 19,20 a 28,60 ab 42,00 b 19,33 a 58,73 c

18,00 a 18,00 a 20,00 a 16,00 a 26,07 ab 66,67 c

Keterangan: - Suhu ruang = 25 30oC, Suhu dingin = 7 12oC. - Angka yang disertai dengan huruf yang sama pada baris/ kolom menunjukkan tidak berbeda nyata menurut uji Duncan 5%.

Pada suhu ruang, umbi kimpul hitam mengalami peningkatan laju respirasi setelah disimpan selama 1 bulan (Gambar 4). Hal ini disebabkan karena umbi kimpul mengalami pertunasan sebesar 77,78%, peningkatan kadar air, dan kandungan gula reduksi. Selama berlangsung proses pertunasan, cadangan makanan karbohidrat, lemak, dan protein yang tersimpan dalam jaringan akan dihidrolisis menjadi senyawa sederhana yang selanjutnya dipindahkan ke titik tumbuh embrio dan disusun membentuk jaringan yang baru. Peningkatan kadar air

commit to user

-



amilase. Enzim

-amilase mengubah pati menjadi gula (glukosa, fruktosa,

sukrosa). Enzim ini terbentuk akibat adanya peningkatan laju respirasi umbi (Syamsuri, 2004). Peningkatan respirasi pada umbi-umbian dan rimpang meningk

-pertunasan

Menurut Burton (1978)

Laju respirasi (ppm/L/menit)

ditemukan sekitar 50% peningkatan respirasi dalam umbi yang bertunas. 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Hitam dingin Hitam ruang Putih dingin Putih ruang 0

1

2

Bulan ke-

Gambar 4. Perubahan laju respirasi (ppm CO2/L/menit) umbi Xanthosoma sagittifolium dan Xanthosoma nigrum dengan perlakuan suhu dingin dan suhu ruang dari bulan ke-0 sampai ke-2.

Pada dua bulan penyimpanan suhu ruang umbi kimpul hitam mengalami penurunan laju respirasi karena terjadi penurunan perombakan pati menjadi glukosa. Dalam umbi kentang terjadi penurunan respirasi selama periode awal penyimpanan diikuti dengan peningkatan respirasi selama pertumbuhan tunas (Blenkinsop et al., 2002). Pada pengujian parameter laju respirasi umbi kimpul putih diketahui bahwa hanya pada perlakuan lama simpan 2 bulan suhu dingin yang menunjukkan hasil berbeda nyata, tetapi tidak berbeda nyata dengan umbi kimpul hitam. Baik pada perlakuan suhu ruang maupun suhu dingin mengalami peningkatan laju respirasi umbi seiring dengan lama penyimpanannya. Pada kimpul putih yang

commit to user



disimpan pada suhu ruang mengalami pertunasan sebesar 66,67% pada 2 bulan penyimpanan (Lampiran 9). Ditandai dengan meningkatnya laju respirasi, kadar air dan kandungan gula reduksi. Pada suhu dingin, umbi kimpul putih dan kimpul hitam mengalami kenaikan laju respirasi selama 2 bulan penyimpanan. Hal ini disebabkan karena pada dua bulan penyimpanan umbi mengalami pertunasan sebesar 50% pada kimpul hitam dan 16,67% pada kimpul putih, serta terjadi peningkatan jumlah kandungan gula reduksi. Menurut Panneerselvam dan Jaleel (2008) peningkatan laju respirasi selama periode penyimpanan bersamaan dengan peningkatan perubahan pati menjadi gula. Hasil penelitian Panneerselvam et al. (2007) menunjukkan bahwa pada saat pertunasan, kandungan gula dan enzim yang memetabolisme karbohidrat meningkat dengan pesat sedangkan kandungan pati menurun dalam Dioscorea esculenta (Lour) Burk. Hal ini disebabkan karena pati -amilase menjadi gula sederhana dan kemudian diangkut menuju titik tumbuh. Hal ini juga diperkuat oleh Onwoeme (1978), yang menyatakan bahwa 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. Pendinginan dapat memperlambat kecepatan reaksi-reaksi metabolisme, dimana pada umumnya setiap penurunan suhu 8oC, kecepatan reaksi akan berkurang menjadi kira-kira setengahnya. Penyimpanan dapat memperpanjang

commit to user



masa hidup jaringan-jaringan dalam bahan pangan, karena keaktifan respirasi menurun (Winarno, l982). Perubahan yang terjadi pada saat laju respirasi menurun antara lain perubahan kandungan gula, perubahan keasaman, perubahan asam-asam amino, perubahan kegiatan ezim-enzim katalase, pektinesterase, selulase dan amilase meningkat selama penyimpanan. Perubahan lain yaitu penurunan ketegaran dan kepadatan, perubahan warna dan melunaknya jaringanjaringan serta rasa pada bahan pangan.

B. Pengaruh Suhu dan Lama Penyimpanan terhadap Susut Berat Susut berat adalah kehilangan berat dari suatu produk pertanian (seperti buah atau umbi-umbian), setelah bahan tersebut dipanen. Komoditi seperti buah dengan kadar air sangat tinggi (>80%) dan tekstur yang lunak, susut berat akan segera tampak saat buah dipetik dari pohonnya. Untuk jenis komoditi yang lain susut berat baru bisa diamati bila sudah mengalami penyimpanan (Darmajana, 2008). Hasil Anava (Analisis varian) menunjukkan bahwa perlakuan suhu dan lama penyimpanan memberikan pengaruh yang berbeda nyata dalam menaikkan susut berat umbi kimpul hitam dan umbi kimpul putih (Lampiran 2). Pada umbi kimpul hitam, perlakuan lama simpan 2 bulan suhu ruang menunjukkan

hasil

yang

berbeda

nyata,

sedangkan

perlakuan

lainnya

menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata (Tabel 7). Terjadi peningkatan susut berat umbi kimpul hitam pada suhu ruang selama penyimpanan. Peningkatan ini dikarenakan

umbi

mengalami

pertunasan,

sehingga

air

diserap

untuk

mengaktifkan enzim penghidrolisis cadangan makanan yang akan menghasilkan

commit to user



energi. Selama penyimpanan, umbi kimpul akan mengalami susut berat dan perkecambahan. Makin rendah suhu penyimpanan, makin kecil susut beratnya (Direktorat Budidaya Aneka Kacang dan Umbi, 2012). Tabel 7. Susut berat umbi kimpul hitam dan kimpul putih (g) selama 2 bulan penyimpanan pada suhu yang berbeda Perlakuan (suhu dan lama penyimpanan) 1 bulan, suhu ruang 1 bulan, suhu dingin 2 bulan, suhu ruang 2 bulan, suhu dingin

Susut Berat (g) Kimpul Hitam Kimpul Putih 13,33 a 36,00 b 48,40 d 36,67 bc

12,67 a 18,33 a 13,40 a 41,67 c

Keterangan: - Suhu ruang = 25 30oC, Suhu dingin = 7 12oC. - Angka yang disertai dengan huruf yang sama pada baris/kolom menunjukkan tidak berbeda nyata menurut uji Duncan 5%.

Pada perlakuan suhu dingin kimpul hitam, meskipun tidak berbeda nyata tetapi perlakuan tersebut merupakan perlakuan yang paling lama dalam memperpanjang masa simpan umbi kimpul hitam. Hal ini didukung oleh pendapat Chourasia dan Goswami (2009) yang menyatakan bahwa penyimpanan pada suhu dingin menurunkan susut berat umbi kentang. Susut berat menyebabkan terjadinya penurunan mutu dan kerusakan pada umbi kimpul. Susut berat terjadi karena proses penguapan, respirasi dan pertunasan. Tingkat penurunan susut berat dipengaruhi oleh suhu penyimpanan, kelembaban, lama penyimpanan, waktu pemanenan, dan pertunasan. Air menguap melalui kulit, luka dan tunas. Perlakuan suhu dingin menunjukkan hasil yang berbeda nyata dalam 2 bulan penyimpanan, sedangkan perlakuan lainnya menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata pada umbi kimpul putih. Pada suhu dingin tidak terjadi peningkatan susut berat secara signifikan, karena kadar air yang rendah serta terjadi

commit to user



perombakan pati yang besar untuk melakukan pertunasan. Sehingga pada suhu dingin susut berat terjadi tidak hanya karena kehilangan air, tetapi juga kehilangan cadangan makanan berupa pati yang dapat mempengaruhi susut berat pada umbi. Pada umbi kimpul hitam perlakuan suhu ruang terjadi kenaikkan susut berat yang lebih besar daripada perlakuan suhu dingin. Sebaliknya, pada umbi kimpul putih perlakuan suhu ruang terjadi peningkatan susut berat umbi yang lebih rendah daripada suhu dingin. Hal ini disebabkan karena pada perlakuan ini kadar airnya rendah yaitu 36,67% sehingga berat keringnya lebih besar. Penyimpanan umbi kimpul selama 2 bulan menunjukkan adanya kehilangan berat yang besarnya semakin bertambah seiring dengan lama penyimpanannya (Gambar 5). Susut berat dapat disebabkan karena kadar air yang rendah sehingga menyebabkan terjadinya peningkatan berat kering umbi. Hilangnya sebagian air dari dalam sel menyebabkan tekanan sel menjadi berkurang dan umbi tampak layu. Menurut Darmajana (2008) kerusakan sel dapat disebabkan karena adanya serangan dari mikroba sehingga umbi menjadi layu.

Susut berat (g)

60 50 40

Hitam dingin

30

Hitam ruang

20 10

Putih dingin

0

Putih ruang 1

2 Bulan ke-

Gambar 5. Perubahan susut berat (g) umbi Xanthosoma sagittifolium dan Xanthosoma nigrum dengan perlakuan suhu dingin dan suhu ruang selama 2 bulan penyimpanan.

commit to user



Semakin lama disimpan maka susut berat umbi semakin besar, hal ini dikarenakan kandungan air, berat kering dan cadangan makanan yang berkurang karena digunakan dalam proses metabolisme. Pada kimpul hitam suhu ruang sangat mempengaruhi susut berat pada umbi, sedangkan pada kimpul putih suhu dingin yang mempengaruhi susut berat. Perbedaan suhu ini dipengaruhi oleh tingkat metabolisme dari masing-masing umbi.

C. Pengaruh Suhu dan Lama Penyimpanan terhadap Kadar Air Kadar air merupakan banyaknya air yang terkandung dalam bahan yang dinyatakan dalam persen. Kadar air juga salah satu karakteristik yang sangat penting pada bahan pangan, karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, dan citarasa pada bahan pangan. Kadar air dalam bahan pangan ikut menentukan kesegaran dan daya awet bahan pangan tersebut, kadar air yang tinggi mengakibatkan mudahnya bakteri, kapang, dan khamir untuk berkembang biak, sehingga akan terjadi perubahan pada bahan pangan (Afrianto dan Liviawaty, 1989). Hasil Anava (Analisis varian) menunjukkan bahwa perlakuan variasi suhu dan lama penyimpanan memberikan pengaruh yang berbeda nyata dalam menurunkan kadar air umbi kimpul hitam dan kimpul putih (Lampiran 3). Pada umbi kimpul hitam perlakuan pada suhu ruang kadar air lebih besar dari pada suhu dingin (Tabel 8), karena pada suhu ruang air digunakan untuk proses imbibisi umbi. Selanjutnya akan digunakan untuk proses pertunasan (Syamsuri, 2004). Menurut Harijono dkk. (2010), pertunasan dan laju respirasi

commit to user



berpengaruh pada kadar air yaitu semakin lama pertunasan dan laju respirasi yang tinggi maka kadar air semakin meningkat. Tabel 8. Kadar air umbi kimpul hitam dan kimpul putih (%) selama 2 bulan penyimpanan pada suhu yang berbeda Perlakuan (suhu dan lama penyimpanan) 0 bulan, suhu ruang 0 bulan, suhu dingin 1 bulan, suhu ruang 1 bulan, suhu dingin 2 bulan, suhu ruang 2 bulan, suhu dingin

Kadar Air (%) Kimpul Hitam Kimpul Putih 75,00 e 75,00 e 52,50 c 46,67 bc 49,17 bc 45,00 bc

70,00 e 70,00 e 60,00 d 60,83 d 36,67 a 42,50 ab


Pada semua perlakuan pada umbi kimpul putih terjadi penurunan kadar air, tetapi semua perlakuan menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata. Penyimpanan pada suhu dingin lebih baik dalam menjaga penurunan kadar air umbi dibandingkan penyimpanan pada suhu ruang. Berdasarkan hasil penelitian Baah et al. (2009) kadar air umbi Dioscorea alata sebesar 71,83%. Kadar air umbi kimpul hitam lebih besar daripada umbi Dioscorea alata yaitu 75% sedangkan umbi kimpul putih lebih kecil yaitu 70%. Dalam menjaga penurunan kadar air pada umbi kimpul hitam, perlakuan yang paling baik adalah penyimpanan pada suhu ruang sedangkan pada umbi kimpul putih pada suhu dingin. Gambar 6 menunjukkan bahwa semakin lama umbi kimpul disimpan, maka kadar air umbi semakin menurun. Perbedaan kadar air tersebut disebabkan oleh adanya penguapan air dari hasil respirasi selama penyimpanan. Penurunan kadar air yang disimpan pada suhu ruang juga terjadi

commit to user



karena adanya transpirasi. Transpirasi terjadi karena adanya perbedaan suhu dan kelembaban relatif umbi dengan lingkungannya. Suhu umbi pada suhu dingin berkisar antara7-12oC, sedangkan suhu umbi pada suhu ruang antara 25-30oC. Dari perbedaan suhu, hasil respirasi kimpul akan menguap. Air dalam kimpul cenderung bergerak ke daerah yang kelembaban udaranya lebih kecil. Air yang menguap dari umbi kimpul merupakan hasil respirasi dimana karbohidrat menjadi gula-gula sederhana untuk kemudian diubah menjadi air dan karbondioksida

Kadar air (%)

(Tranggono dan Sutardi, 1990). 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Hitam dingin Hitam ruang Putih dingin Putih ruang 0

1

2

Bulan ke-

Gambar 6. Perubahan kadar air (%) umbi Xanthosoma sagittifolium dan Xanthosoma nigrum dengan perlakuan suhu dingin dan suhu ruang dari bulan ke-0 sampai ke-2.

Menguapnya kandungan air dari bahan hasil pertanian dapat menyebabkan perubahan sifat fisik, antara lain: bahan menjadi keras, sehingga ketahanan terhadap tegangan-tegangan menjadi lebih kuat; bahan mungkin bersifat plastis karena adanya senyawa-senyawa yang mencair pada suhu tinggi; bahan dapat menjadi poreus; ukuran dan bentuk bahan dapat berubah (Hadiwiyoto dan Soehardi, 1980).

commit to user



D. Pengaruh Suhu dan Lama Penyimpanan terhadap Berat Kering Produksi tanaman biasanya lebih akurat dinyatakan dengan ukuran berat kering daripada dengan berat basah, karena berat basah sangat dipengaruhi oleh kondisi kelembaban (Sitompul dan Guritno, 1995). Hasil berat kering merupakan keseimbangan antara fotosintesis dan respirasi. Fotosintesis mengakibatkan peningkatan berat kering tanaman karena pengambilan CO2 sedangkan respirasi mengakibatkan penurunan berat kering karena pengeluaran CO2 (Gardner dkk.,1991). Hasil Anava (Analisis varian) menunjukkan bahwa perlakuan variasi suhu dan

lama

penyimpanan

memberikan

pengaruh

yang

signifikan

dalam

meningkatkan berat kering umbi kimpul hitam dan kimpul putih (Lampiran 4). Hasil berat kering umbi yang tidak signifikan disebabkan akumulasi senyawa organik dalam umbi hampir sama pada setiap perlakuan. Pada umbi kimpul hitam maupun kimpul putih menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata pada semua perlakuan (Tabel 9). Pada umbi kimpul hitam yang disimpan pada suhu ruang, menunjukkan adanya peningkatan berat kering setelah disimpan selama 1 bulan tetapi terjadi penurunan setelah disimpan selama 2 bulan. Hal ini dikarenakan kadar air yang tinggi pada umbi. Begitu pula dengan penyimpanan pada suhu dingin, terjadi peningkatan berat kering selama 1 bulan penyimpanan dan setelah 2 bulan penyimpanan berat kering stabil/tidak mengalami perubahan. Pada umbi kimpul putih, terjadi peningkatan berat kering umbi selama 2 bulan penyimpanan pada suhu ruang dan terjadi penurunan pada suhu dingin. Perlakuan suhu dingin lebih baik dalam menjaga peningkatan berat

commit to user



kering dibandingkan perlakuan suhu ruang baik pada umbi kimpul hitam maupun kimpul putih. Tabel 9. Berat kering umbi kimpul hitam dan kimpul putih (g) selama 2 bulan penyimpanan pada suhu yang berbeda Perlakuan (suhu dan lama penyimpanan) 0 bulan, suhu ruang 0 bulan, suhu dingin 1 bulan, suhu ruang 1 bulan, suhu dingin 2 bulan, suhu ruang 2 bulan, suhu dingin

Berat Kering (g) Kimpul Hitam Kimpul Putih 125,00 a 125,00 a 266,67 bcd 233,33 b 258,33 bc 233,33 b

150,00 a 150,00 a 300,00 de 308,33 e 316,67 e 291,67 cde


Pada satu bulan penyimpanan terjadi peningkatan berat kering umbi pada semua perlakuan baik pada umbi kimpul hitam maupun kimpul putih. Setelah dua bulan penyimpanan terjadi penurunan pada perlakuan suhu dingin pada umbi kimpul putih sedangkan pada suhu ruang mengalami peningkatan. Menurut Lebot et al. (2005) pada Dioscorea alata mempunyai kualitas kandungan gizi yang baik apabila ditandai dengan berat kering dan kandungan pati yang tinggi. Demikian pula, Martin (1974) menyatakan bahwa kandungan berat kering merupakan indeks kimia yang penting dalam kualitas makanan pada akar dan umbi yang dapat berpengaruh terhadap tekstur makanan. Pada umbi kimpul hitam juga mengalami penurunan pada perlakuan suhu ruang sedangkan suhu dingin tidak terjadi peningkatan maupun penurunan (konstan) (Gambar 7). Berat kering umbi kimpul lebih tinggi daripada umbi Dioscorea alata yang berat keringnya antara 22,333,8% (Baah et al., 2009).

commit to user


digilib.uns.ac.id

Berat kering (g)

39

350 300 250 200 150

Hitam dingin Hitam ruang

100 50 0

Putih dingin Putih ruang 0

1

2

Bulan ke-

Gambar 7. Berat kering umbi (g) Xanthosoma sagittifolium dan Xanthosoma nigrum dengan perlakuan variasi suhu dan lama penyimpanan.

E. Pengaruh Suhu dan Lama Penyimpanan terhadap Kandungan Gula Reduksi Umbi lapis, akar, dan tuber merupakan organ penyimpanan yang mengandung cadangan makanan bagi tanaman. Bilamana organ ini dipanen, laju metabolismenya

rendah.

Pada

kondisi

penyimpanan

yang

cocok

masa

dormansinya akan dapat diperpanjang. Penurunan kadar pati setelah panen terjadi sangat lambat. Akan tetapi penyimpanan pada suhu rendah (5 oC), proses hidrolisis pati akan meningkat sehingga penurunan kadar pati akan berlangsung lebih cepat. Seperti pada umbi kentang yang disimpan pada kondisi suhu rendah akan mengalami kenaikan kadar gula pereduksi, sehingga rasanya menjadi agak manis (Santoso, 2003). Gula reduksi adalah gula yang mampu mereduksi senyawa pengoksida seperti ferisianida, hidrogen peroksida dan ion cupri. Kemampuan mereduksi ini karena gula tersebut mempunyai atom C reduktif (Lehninger, 1993). Kandungan gula dalam umbi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kandungan pati, air,

commit to user



suhu, pH, dan lama simpan. Dalam penelitian ini, penentuan kandungan gula reduksi dengan menggunakan metode Sudarmadji dkk. (1984) yaitu dengan melihat adanya perbedaan warna ion/garam yang mengandung ion Cu2+ pada sampel. Pada penelitian ini, penentuan kandungan gula reduksi menggunakan persamaan Y=4,161x+0,077 dan R2=0,999 (Lampiran 7). Tabel 10. Kandungan gula reduksi umbi kimpul hitam dan kimpul putih (mg/100g) selama 2 bulan penyimpanan pada suhu yang berbeda Perlakuan (suhu dan lama penyimpanan) 0 bulan, suhu ruang 0 bulan, suhu dingin 1 bulan, suhu ruang 1 bulan, suhu dingin 2 bulan, suhu ruang 2 bulan, suhu dingin

Gula Reduksi (mg/100 g) Kimpul Hitam Kimpul Putih 608,03 a 608,03 a 2006,73 bcd 962,11 a 2777,38 de 2405,67 cd

1362,65 ab 1362,65 ab 1747,98 bc 2052,39 bcd 3318,91 e 2717,30 de


Hasil Anava (Analisis varian) menunjukkan bahwa perlakuan variasi suhu dan lama penyimpanan memberikan pengaruh yang berbeda nyata dalam menaikkan kandungan gula reduksi pada umbi kimpul hitam dan kimpul putih (Lampran 5). Pada suhu dingin kandungan gula reduksi umbi kimpul hitam lebih rendah dibandingkan perlakuan suhu ruang selama 2 bulan penyimpanan yaitu 2405,67 mg/100 g dibanding 2777,38 mg/100 g (Tabel 10). Pada perlakuan suhu ruang kandungan gula reduksi umbi kimpul putih lebih tinggi dibandingkan perlakuan suhu dingin selama 2 bulan penyimpanan yaitu 3318,91 mg/100 g dibanding 2717,30 mg/ 100 g. Perbedaan varietas mempengaruhi kandungan gula

commit to user



reduksi pada umbi. Hal ini dibuktikan dengan kandungan gula reduksi umbi kimpul putih lebih besar dibandingkan kimpul hitam. Umbi kimpul hitam dan putih pada penyimpanan suhu ruang mengalami pertunasan. Pertunasan mengendalikan pemanfaatan dan translokasi cadangan makanan dari umbi (Edelman et al., 1969). Hal ini merupakan salah satu penyebab peningkatan kandungan gula reduksi pada kedua jenis umbi. Pemecahan pati dalam umbi dimulai ketika tunas mulai tumbuh dan berhenti jika tunas dihilangkan (Burton, 1978). Penurunan pati setelah penyimpanan menurut Srivastava dan Kumar (2012) disebabkan karena selama penyimpanan terjadi kerusakan sukrosa pada sel yang memicu kerusakan pati. Suhu mempengaruhi kandungan gula reduksi pada umbi, karena suhu berpengaruh pada keseimbangan antara pati dan gula. Seperti pada umbi kentang yang didinginkan sampai suhu pembekuan, maka sebagian dari patinya akan diubah menjadi gula. Pada kondisi tersebut kecepatan respirasi akan meningkat, karena kandungan gula yang tinggi akan menyebabkan pelepasan karbondioksida yang lebih cepat (Santoso, 2003). Kaul et al. (2010) menyatakan bahwa penyimpanan pada suhu 8oC menurunkan kandungan gula reduksi pada umbi kentang. Kandungan gula reduksi pada umbi kentang varietas K. Chipsona 1 dan K. Chipsona 2 selama 7 bulan penyimpanan pada suhu dingin yaitu 250mg/100g. Menurut CIP (International Potato Center) (1992), kandungan gula reduksi dinyatakan rendah jika berkisar antara 0,01-0,12%. Perbedaan gula reduksi disebabkan oleh perbedaan kadar air dan aktivitas metabolisme. Perubahan kadar gula reduksi yang baik selama penyimpanan disebabkan oleh

commit to user



terjadinya pemecahan karbohidrat menjadi gula. Perubahan karbohidrat terjadi disebabkan oleh adanya respirasi. Respirasi yang terjadi kecil, maka kandungan air dan gula reduksi juga kecil. Ada kecenderungan dengan semakin lama penyimpanan, maka akan mengalami peningkatan kandungan gula reduksi. Sejalan dengan itu maka akan terjadi peningkatan rasa manis (Gambar 8). Menurut Sudarmadji dkk. (1984) rasa manis dari gula reduksi disebabkan oleh

Gula reduksi (mg/100 g)

gugus hidroksilnya. 3500 3000 2500 2000

Hitam dingin

1500

Hitam ruang

1000

Putih dingin

500

Putih ruang

0 0

1

2

Bulan ke-

Gambar 8. Perubahan gula reduksi (mg/100 g) umbi Xanthosoma sagittifolium dan Xanthosoma nigrum dengan perlakuan suhu dingin dan suhu ruang dari bulan ke-0 sampai ke-2.

F. Pengaruh Suhu dan Lama Penyimpanan terhadap Kandungan Fenol Total Fenol merupakan salah satu komponen kimia tumbuhan yang memiliki manfaat sangat besar baik bagi tumbuhan itu sendiri maupun bagi manusia. Dalam penelitian ini penentuan kadar fenol total dengan menggunakan metode Martinus i (2011) yaitu menggunakan pereaksi Folin-Ciocalteu. Pada penentuan kadar fenol perlu dibuat suatu kurva standar menggunakan standar asam galat.

commit to user



Dari kurva standar akan memberikan hubungan antara konsentrasi asam galat dengan absorbansinya, sehingga dapat diketahui konsentrasi dari sampel dengan menggunakan analisis regresi linier. Pada penelitian ini, penentuan kadar fenol total menggunakan persamaan Y=69,13x+0,085 dan R2=0,998 (Lampiran 8). Hasil Anava menunjukkan bahwa perlakuan variasi suhu dan lama penyimpanan memberikan pengaruh yang tidak signifikan dalam menurunkan kandungan fenol total umbi kimpul hitam dan kimpul putih (Lampiran 6). Pada umbi kimpul putih, perlakuan lama simpan 2 bulan suhu dingin menunjukkan hasil yang berbeda nyata, sedangkan perlakuan yang lain tidak berbeda nyata (Tabel 11). Pada umbi kimpul hitam, semua perlakuan menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata. Semakin lama disimpan kandungan fenol total umbi kimpul semakin menurun pada suhu runag, sedangkan pada suhu dingin meningkat. Tabel 11. Kandungan fenol total umbi kimpul hitam dan kimpul putih (mg/100 g) selama 2 bulan penyimpanan pada suhu yang berbeda Perlakuan (suhu dan lama penyimpanan) 0 bulan, suhu ruang 0 bulan, suhu dingin 1 bulan, suhu ruang 1 bulan, suhu dingin 2 bulan, suhu ruang 2 bulan, suhu dingin

Fenol Total (mg/100 g) Kimpul Hitam Kimpul Putih 1,55 a 1,55 a 2,29 a 1,23 a 1,57 a 1,48 a

2,37 a 2,37 a 2,67 a 2,00 a 2,26 a 5,15 b


Kandungan fenol total pada umbi kimpul hitam perlakuan suhu dingin lebih rendah dibandingkan perlakuan suhu ruang. Hal ini didukung oleh penelitian

commit to user



Christie et al. (1994) yang menyatakan bahwa pada suhu dingin yaitu antara 712oC menyebabkan kandungan fenol rendah. Metabolit sekunder, termasuk fenolat, terakumulasi sebagai akibat dari suhu dingin dan tekanan lainnya. Pada umbi kimpul putih terjadi sebaliknya, pada perlakuan suhu dingin kandungan fenol total meningkat pada dua bulan penyimpanan. Dari Gambar 9 dapat dilihat bahwa kandungan fenol total kimpul putih lebih besar dibandingkan dengan kimpul hitam. Perbedaan kadar fenolat antar varietas kimpul ini, diduga disebabkan oleh perbedaan varietas yang berkaitan dengan komposisi kimia umbi karena faktor genetik seperti spesies. Hal ini didukung oleh Farah dan Carmen (2006) yang menyatakan bahwa varietas sangat menentukan komposisi kimiawi tanaman.

Fenol total (mg/100 g)

6 5 4

Hitam dingin

3

Hitam ruang

2

Putih dingin

1

Putih ruang

0 0

1

2

Bulan ke-

Gambar 9. Perubahan fenol total (mg/100 g) umbi Xanthosoma sagittifolium dan Xanthosoma nigrum dengan perlakuan suhu dingin dan suhu ruang dari bulan ke-0 sampai ke-2.

Senyawa fenolik dalam tanaman, apabila dikonsumsi akan berkontribusi pada asupan alami antioksidan dalam diet manusia (Balasundram et al., 2006), karena fenol memiliki efek menguntungkan pada kesehatan (Kopjar et al., 2009).

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan 1. Suhu penyimpanan berpengaruh terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul putih (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.). Selama 2 bulan penyimpanan laju respirasi, susut berat, dan kadar fenol total pada suhu dingin lebih tinggi daripada suhu ruang. Berat kering, kadar air dan gula reduksi lebih tinggi pada suhu ruang dari pada suhu dingin selama 2 bulan penyimpanan. 2. Suhu penyimpanan berpengaruh terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul hitam (Xanthosoma nigrum (Vell.) Mansf.). Kandungan gula reduksi, fenol total, kadar air, berat kering dan susut berat lebih tinggi pada suhu ruang daripada suhu dingin selama 2 bulan penyimpanan. Laju respirasi lebih tinggi pada suhu dingin daripada suhu ruang selama 2 bulan penyimpanan.

B. Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai karakter fisiologi dan biokimia umbi

-amylase, analisis

jenis fenol, dan penambahan variasi lama simpan yaitu 15, 30, 45, 60 dan 75 hari pada variasi suhu ruang dan suhu dingin (13-15oC) agar diperoleh metode penyimpanan umbi kimpul yang terbaik.

commit to user 45

Skripsi. Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains. Oleh : Lilis Sri Megawati NIM. M

Recommend Documents