4
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Manggis Tanaman manggis berasal dari daerah semenanjung Malaysia. Manggis merupakan buah eksotik daerah tropis (Brady, 1993). Manggis termasuk tanaman tahunan (parennial) yang masa hidupnya dapat mencapai puluhan tahun. Tanaman ini dapat tumbuh dengan baik di daerah tropika dataran rendah (<800 m dpl) basah. Suhu udara yang ideal antara 25-35 oC dengan kelembaban udara 80%. Curah hujan minimum adalah 1 250 mm/tahun. Tanaman manggis tumbuh baik pada tanah lempung berliat sampai lempung berpasir dengan pH 5-7 mengandung bahan organik tinggi, solum dalam, dan drainase baik (Poerwanto, 2002). Manggis merupakan pohon hutan dengan ketinggian sekitar 20 m. Mahkota daun tampak indah menyerupai setengah kerucut. Daunnya lebar dan tebal. Batang dan cabangnya umumnya tidak rata. Bunganya besar, kelopaknya tebal berwarna hijau terdiri dari 4 helai (Sunarjono, 1998). Manggis merupakan buah buni yang mempunyai kulit buah tebal namun mudah pecah (Pantastico, 1986). Menurut Martin (1980) buah manggis bulat dengan diameter 6 cm, berkulit licin, dan di bagian dalamnya terdapat daging buah manggis sebanyak 4 hingga 7 juring dengan ukuran yang berbeda-beda dan mempunyai rasa manis asam. Sewaktu muda manggis yang berwarna hijau muda dan setelah tua berwarna ungu kehitaman. Sebagian besar kandungan kulit buah manggis adalah tannin dan xanthones.
Panen dan Mutu Buah Manggis Umur panen perlu diperhatikan karena terkait erat dengan mutu pascapanen buah manggis selama penyimpanan. Buah manggis yang bertujuan untuk konsumsi lokal akan dipetik pada umur 114 HSBM (Hari Setelah Bunga Mekar) sedangkan untuk ekspor buah dipetik pada umur 104-108 HSBM (Suyanti, Roosmani, dan Sjaifullah, 1997). Ciri fisik manggis sesuai dengan umur panen atau indeks kematangan disajikan pada tabel 1 dan 2.
5 Tabel 1. Indeks Kematangan Buah Manggis Tahapan Tahap 0
Warna
Tahap 1
Ciri Fisik Warna buah kuning kehijauan, kulit buah masih banyak mengandung getah dan buah belum siap dipetik. Warna kulit buah hijau kekuningan, buah belum tua dan getah masih banyak. Isi buah masih sulit dipisahkan dari daging. Buah belum siap dipanen. Umur Panen 104 HSBM. Warna kulit buah kuning kemerahan dengan bercak merah hampir merata. Buah hampir tua dan getah mulai berkurang. Isi buah masih sulit dipisahkan dari daging. Umur panen 106 HSBM. Warna kulit buah merah kecoklatan. Kulit buah masih bergetah. Isi buah sudah dapat dipisahkan dari daging kulit. Buah disarankan dapat dipetik untuk tujuan ekspor. Umur panen 108 HSBM. Warna kulit buah merah keunguan. Kulit buah masih sedikit bergetah. Isi buah sudah dapat dipisahkan dari daging kulit dan buah dapat dikonsumsi. Buah dapat dipetik untuk tujuan ekspor. Umur panen 110 HSBM. Warna kulit buah ungu kemerahan. Buah mulai masak dan siap dikonsumsi. Getah telah hilang dan isi buah mudah dilepaskan. Buah lebih sesuai untuk pasar domestik. Umur panen 112 HSBM. Warna kulit buah unggu kehitaman. Buah sudah masak. Buah sesuai untuk pasar domestik dan siap saji. Umur panen 114 HSBM.
Tahap 2
Tahap 3
Tahap 4
Tahap 5
Tahap 6
Sumber: Poerwanto, 2004
Menurut Heliyana (2008) buah manggis yang dipanen pada umur 114 hari setelah bunga mekar (seluruh kulit buah yang berwarna ungu kemerahan) mempunyai kandungan total padatan terlarut paling tinggi, yaitu 18.70 Brix dan total asam 0.6%. Penampakan yang paling disukai setelah buah matang penuh akan diperoleh dari buah yang dipanen pada umur 110-112 hari setelah bunga mekar dengan 50%-75% kulit buah berwarna ungu kemerahan.
6 Menurut Martin (1980) buah manggis terrnasuk buah klimaterik dan puncak klimaterik dicapai setelah 10 hari penyimpanan pada suhu ruang. Buah manggis yang dipanen pada tingkat ketuaan komersial dan disimpan pada suhu ruang setelah 6 hari wama daging buahnya menjadi putih kecoklatan dan pada suhu AC (25 0C) tahan 12 hari. Badan Standardisasi Nasional (BSN) menetapkan untuk manggis SNI 3211:2009 yang berisi ketentuan tentang mutu, ukuran, toleransi, penampilan, pengemasan, pelabelan, rekomendasi dan higienis pada buah manggis (Garcinia mangostana L.). Manggis dibagi menjadi 3 kelompok yaitu Kelas Super, Kelas A, dan Kelas B (Tabel 2). Tabel 2. Standar Mutu Manggis Berdasarkan Kelas Manggis Kelas Mutu Super
Kriteria Bebas dari cacat kecuali cacat sangat kecil pada permukaan, daging buah bening (translucent) dan atau getah kuning (yellow gum) tidak lebih dari 5 %
Kelas A
Cacat yang diperbolehkan sedikit kelainan pada bentuk, cacat sedikit pada kulit dan kelopak buah seperti lecet, tergores atau kerusakan mekanis, total area yang cacat tidak lebih dari 10 % dari luas total seluruh permukaan buah, cacat tersebut tidak mempengaruhi daging buah, daging buah bening (translucent) dan atau getah kuning (yellow gum) tidak lebih dari 10 %
Kelas B
Cacat yang diperbolehkan kelainan yaitu pada bentuk, cacat sedikit pada kulit dan kelopak buah seperti lecet, tergores atau kerusakan mekanis, total area yang cacat tidak lebih dari 10 % dari luas total seluruh permukaan buah, cacat tersebut tidak mempengaruhi daging buah, daging buah bening (translucent) dan atau getah kuning (yellow gum) tidak lebih dari 20 %
(BSN, 2009) Untuk semua kelas buah manggis, ketentuan minimum yang harus dipenuhi adalah utuh, kelopak buah dan tangkai harus lengkap, layak dikonsumsi, bersih, bebas dari benda-benda asing yang tampak, bebas dari hama dan penyakit,
7 bebas dari kelembaban eksternal yang abnormal, kecuali pengembunan sesaat setelah pemindahan dari tempat penyimpanan dingin, bebas dari aroma dan rasa asing, penampilan segar, memiliki bentuk, warna dan rasa sesuai dengan sifat/ciri varietas, daging buah bening dan getah kuning sesuai dengan pengkelasan, bebas dari memar, buah mudah dibelah. Buah manggis harus dipanen dengan hati-hati dan telah mencapai tingkat kematangan yang sesuai dengan kriteria ciri varietas dan atau jenis komersial dan lingkungan tumbuhnya. Perkembangan dan kondisi buah manggis pada saat panen harus dapat menjamin berlangsungnya proses pematangan buah sehingga mencapai tingkat kematangan yang tepat, mendukung penanganan dan pengangkutan, sampai tujuan dalam kondisi yang diinginkan (BSN, 2009).
Fisiologi Pasca Panen Selama proses pematangan, buah mengalami banyak peristiwa perubahan biokimia dan fisik. Beberapa perubahan fisik meliputi penampakan warna, tekstur, dan ukuran buah sedangkan perubahan kimia meliputi padatan terlarut total, kandungan
karbohidrat,
asam,
rasa,
aroma,
tekstur,
dan
struktur
(Thompson and Burden, 1995). Aktivitas etilen dan laju respirasi mempengaruhi pematangan. Etilen merupakan senyawa karbon sederhana tidak jenuh yang pada suhu kamar berbentuk gas. Etilen dianggap sebagai hormon tumbuhan karena merupakan hasil metabolisme tumbuhan bersifat mobil (mudah bergerak) dalam jaringan tanaman. Etilen juga merupakan senyawa organik (Wattimena, 1988). Aktivitas etilen dalam pematangan buah akan menurun bila suhu diturunkan. Laju respirasi merupakan petunjuk yang baik untuk daya simpan sesudah panen. Laju respirasi yang tinggi biasanya ditandai dengan umur simpan yang pendek. Berdasarkan laju respirasi dan pola etilen selama pematangan, buah dapat digolongkan ke dalam dua kelompok yaitu buah klimakterik dan buah non klimakterik. Buah klimaterik ditandai dengan produksi CO2 yang tinggi dan meningkat tajam pada akhir pematangan buah kemudian diikuti dengan pematangan yang nyata atas komposisi dan teksturnya (Burg, 2004). Etilen dapat
8 memulai dan mempercepat terjadinya klimakterik. Laju repirasi meningkat pada saat pematangan (Heliyana, 2008). Pada proses pematangan buah mengalami beberapa perubahan nyata secara fisik dan kimia yang umumnya terdiri dari perubahan warna, tekstur, bau, tekanan turgor sel, dinding sel, zat pati, protein, senyawa fenol, dan asam-asam organik (Winarno dan Aman, 1981). Hasil penelitian Widiastuti (2006) menunjukkan bahwa berdasarkan pola respirasinya manggis termasuk buah klimakterik. Kekerasan Kulit Buah Perubahan kekerasan kekerasan tergolong perubahan fisik pada buahbuahan (Pantastico, 1986). Ketegangan sel disebabkan oleh tekanan isi sel pada dinding sel, dan bergantung pada zat-zat osmotik aktif pada vakuola, permeabilitas protoplasma dan elastisitas dinding sel. Terjadinya difusi terus menerus meningkatkan jenjang energi sel dan mengakibatkan meningkatnya tekanan yang mendorong sitoplasma ke dinding sel dan menyebabkan dinding sel manjadi tegang. Menurut Qanitah (2004) dan Azhar (2007) diketahui bahwa pengerasan kulit buah manggis terkait dengan kandungan air kulit buah. Buah mengalami pengerasan ketika kehilangan air (transpirasi). Pengerasan terjadi karena sel-sel perikarp yang pada awalnya bulat menjadi agak pipih karena kehilangan turgor. Perubahan tekanan turgor sel ini menyebabkan sel mengecil sehingga ruang antar sel semakin sempit dan pektin akan saling berikatan satu sama lain. Hal ini yang menyebabkan integritas perikarp menjadi lebih resisten terhadap tekanan sehingga sulit untuk dibuka. Selain itu, ada faktor lain yang menyebabkan pengerasan adalah suhu. Pada suhu penyimpanan dibawah 10 oC dan 15oC maka buah manggis segera mengeras. Perubahan Warna Kulit Setelah panen dan selama penyimpanan, buah manggis akan mengalami perubahan warna kulit buah. Perubahan warna kulit buah manggis merupakan salah satu parameter kematangan manggis dan penilaian mutu visual bagi konsumen. Hasil penelitian Suyanti et al. (1999) menunjukkan bahwa buah yang dipanen pada umur 104 HSBM memiliki warna kulit buah hijau dengan bercak
9 ungu muda. Pengamatan perkembangan wama buah di pohon menunjukkan bahwa perubahan wama kulit buah dari hijau menjadi ungu kemerahan 10-25% terjadi dalam 2 hari (106 HSBM), berubah menjadi ungu kemerahan 25-50% dalam 4 hari (108 HSBM), berubah menjadi ungu kemerahan 50- 75% dalam 6 hari (110 hari HSBM) dan menjadi ungu kemerahan 100% dalam 10 hari (114 HSBM). Buah manggis yang dipanen pada 104 hari setelah bunga mekar (HSBM) dengan warna kulit buah hijau dengan setitik noda ungu, warna kulit buahnya berubah dengan cepat menjadi 10-25% ungu kemerahan dalam satu hari pada penyimpanan suhu 25oC dengan relatif huminity (RH) 60-70% dan menjadi 100% ungu kemerahan
setelah enam hari penyimpanan. Buah yang dipanen pada
tingkat ketuaan merah ungu 10-25% akan berubah menjadi 100% ungu kemerahan setelah penyimpanan empat hari penyimpanan. Buah yang dipanen pada tingkat ketuaan ungu merah 25-50% akan menjadi 100% ungu merah dalam waktu satu hari penyimpanan (Suyanti et al., 1999). Perubahan yang begitu cepat tersebut akan menjadi kendala yang dihadapi ketika pasca panen. Penurunan mutu penampakan buah dan rendahnya shelf life buah manggis dapat ditunjukkan dengan kulit buah berubah warna menjadi ungu tua kehitaman. Konsumen di negara tujuan ekspor lebih menyukai manggis yang berwarna merah pada indeks kematangan 3 atau 4. Kesegaran Sepal Buah Kesegaran sepal buah sangat terpengaruh terhadap penilaian mutu manggis selama penyimpanan. Buah manggis segar warna sepalnya hijau segar kemudian berubah menjadi coklat setelah tidak segar. Salah satu penentu mutu buah manggis ekspor adalah kesegaran sepal buah. Untuk memenuhi persyaratan mutu ekspor, buah manggis minimal memiliki tiga sepal yang utuh dan berwarna segar. Hasil penelitian Suyanti et al. (1999) menunjukkan bahwa buah manggis yang dipanen dengan warna kulit buah hijau dengan setitik warna ungu (104 HSBM) kesegaran sepal dapat bertahan sampai enam hari penyimpanan.
10 Penyimpanan Dingin Penyimpanan dingin merupakan proses pengawetan bahan pangan dengan cara pendinginan pada suhu di atas titik pembekuannya. Secara umum pendinginan dilakukan pada suhu 2-13oC tergantung pada masing-masing bahan yang disimpannya. Pendinginan menuntut adanya pengendalian terhadap kondisi lingkungan. Pengendalian dilakukan pada suhu rendah, komposisi udara, kelembaban, dan sirkulasi udara (Kader et al., 1985). Penggunaan suhu dingan dan kelembaban relatif tinggi dapat menghambat semua reaksi sampai batas waktu tertentu. Hasil penelitian Anjarsari (1995), suhu optimum untuk penyimpanan buah manggis adalah 10ºC dan suhu 15ºC. Menurut penelitian Azhar (2007) buah manggis yang diberi perlakuan pelapis lilin lebah dan kemasan plastik PE yang disimpan pada suhu 15 oC kulit buah manggis masih dapat dibuka dengan tangan sampai hari ke-40. Menurut Poerwanto (2002) untuk transportasi, suhu ideal adalah 13-25oC dengan kelembaban udara 85%. Suhu ideal penyimpanan manggis adalah 15oC. Pada suhu ini manggis dapat disimpan sampai lebih dari 20 hari. Pada suhu lebih rendah dari 15ºC buah manggis mengalami pengerasan kulit yang menyebabkan buah sulit untuk dibuka.
CPPU Menurut Wattimena (1988) zat pengatur tumbuh dapat merangsang, menghambat atau mengubah pertumbuhan dan perkembangan tanaman secara kuantitatif maupun kualitatif. Sitokinin merupakan zat pengatur tumbuh yang mempunyai aktivitas utama mendorong pembelahan sel. Sitokinin juga memperlambat proses penghancuran butir- butir klorofil pada daun- daun yang terlepas dari tanaman dan memperlambat proses senescense pada daun, buah, dan organ-organ lainnya. CPPU
(N-(2-chloro-4-pyridyl)-N-phenylurea)
merupakan
sitokinin
sintetik. CPPU memiliki berat molekul 247.68 g/mol dan memiliki struktur molekul pada Gambar 1. Aplikasi CPPU 20 ppm pada 2 minggu setelah bunga mekar membuat kandungan klorofil yang lebih tinggi sepanjang perkembangan buah dan penyimpanan dibanding kontrol pada buah kiwi (Antognozzi, 1995).
11 Molecular Weight: 247.68 Molecular Formula: C12H10ClN3O
Struktur Molekul: mp: 121-126°C
(sumber:www.Wikipedia.com) Gambar 1. Struktur CPPU
Menurut Kim et al. (2006) CPPU meningkatkan ukuran dan kualitas buah kiwi. Dalam menentukan kondisi yang sesuai aplikasi untuk meningkatkan ukuran buah kiwi, CPPU diterapkan pada tiga tahap pertumbuhan tanaman: di kelopak jatuh, 10 dan 25 hari setelah jatuh kelopak (DAPF) dengan tiga konsentrasi yang berbeda: 1, 5 dan 10 mg l
-1.
Sebuah peningkatan yang signifikan dalam ukuran
buah yang diperoleh dengan perlakuan pada konsentrasi 5-10 mg l
-1
dan pada
10 DAPF. CPPU juga telah digunakan pada beberapa penelitian lainnya yaitu pada mekanisme irreversible inhibitor dari sitokinin dehidrogenase, penggunaan CPPU untuk propagasi nanas, dan media kultur anter papaya. Pengunaan CPPU untuk mempertahankan klorofil sepal manggis selama penyimpanan belum pernah dilakukan oleh peneliti.
CoSO4 Kobalt merupakan elemen esensial untuk hewan juga manusia karena kobalt ada dalam molekul vitamin B12. Tumbuhan hijau tidak mensintesis vitamin B12. Kandungan vitamin B12 kira-kira mengandung 4% bobot Kobalt. Ruminansia membutuhkan 0.07-0.10 ppm kobalt untuk dimakan. Tubuh manusia dapat menampung kira-kira 1.1 mg kobalt dengan asupan per 0.3 mg per harinya. (Jameson et al., 2002). CoSO4 merupakan garam anorganik dengan 2 valensi. Bentuk Cobalt(II) kebanyakan adalah garam, sebagian besar diantaranya adalah oktahedral dan tetrahedral (Gambar 2). Garam oktahedral Cobalt(II) berwarna pink sampai coklat kemerah-merahan. CoSO4 memiliki massa relatif molekul sebesar 154.99. CoSO4
12 dapat larut dalam air (Jameson et al., 2002). Di pasaran Kobalt dijual dalam bentuk CoSO4.7H2O.
Gambar 2. Struktur CoSO4 Menurut Adams dan Yang (1979) biosintesis etilen dapat ditunjukkan dengan perubahan methionine (Met) menjadi S-adenosylmethionine (SAM) kemudian
menjadi
1-aminocyclopropane-1-carboxylic
acid
(ACC)
dan
terbentuklah ethylene. Tahap akhir pada biosintesis etilen dikatalisis oleh enzim membentuk etilen yaitu ACC oksidase. Yu dan Yang (1979) mengemukakan bahwa Co2+ dikenal sebagai bahan yang dapat menghambat produksi etilen, yaitu penghambatan konversi ACC menjadi etilen. Williams dan Golden (2002) menambahkan bahwa Co2+ dengan konsentrasi 0.1 millimolar (mM) dapat menghambat aktivitas ACC oksidase sebesar 91.7 % pada Artocarpus altilis. Penghambatan sintesis etilen oleh ion kobalt merupakan karakteristik dari sistem pembentukan etilen (characteristic of ethylene-forming systems). CoSO4 pada konsentrasi 0.1 and 10 mM dapat menghambat produksi etilen pada jaringan apel dan bagian hipokotil kacang panjang. . CoSO4 merupakan salah satu bahan yang dapat menghambat kerja etilen. Menurut Singh (2002) perlakuan CoSO4 200 ppm yang dikombinasikan dengan larutan yang mengandung 4%
gula dan 200 pmm asam sitrat sangat efektif
meningkatkan umur bunga mawar jambangan cv. Superstar.
