KARAKTER FISIOLOGI DAN BIOKIMIA UMBI KIMPUL …
Transcript of KARAKTER FISIOLOGI DAN BIOKIMIA UMBI KIMPUL …
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
KARAKTER FISIOLOGI DAN BIOKIMIA UMBI KIMPUL (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) SELAMA PENYIMPANAN DENGAN
PEMBERIAN ASAM ABSISAT
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains
Oleh: Ratna Wati
NIM. M0409050
JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2013
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri
dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar
kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat
yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu
dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar
kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.
Surakarta, Januari 2013
Ratna Wati
NIM. M0409050
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
KARAKTER FISIOLOGI DAN BIOKIMIA UMBI KIMPUL (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) SELAMA PENYIMPANAN DENGAN
PEMBERIAN ASAM ABSISAT
Ratna Wati Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret, Surakarta
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh dan mengetahui konsentrasi hormon asam absisat (ABA) terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul selama penyimpanan. Rancangan percobaan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 4 perlakuan yaitu tanpa perendaman, perendaman aquades, ABA 10 ppm, dan 20 ppm masing-masing dengan 3 ulangan. Umbi kimpul disimpan selama 45 hari. Pengamatan dilakukan di awal dan akhir penyimpanan. Parameter fisiologi dan biokimia meliputi pertunasan, susut berat, laju respirasi, kadar air, kandungan total fenol, dan gula reduksi. Data dianalisis dengan analisis varian (ANOVA) dan uji lanjut DMRT dengan taraf 5%. Hasil penelitian menunjukkan adanya penurunan persentase pertunasan sebesar 53,33% dengan perlakuan ABA 20 ppm. Perlakuan ABA tidak berpengaruh terhadap penyusutan berat dan penurunan kadar air. Perlakuan ABA dapat menghambat laju respirasi dan peningkatan kandungan gula reduksi. Kata kunci: Xanthosoma sagittifolium, asam absisat, penyimpanan, pertunasan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
PHYSIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL CHARACTERS OF TANNIA TUBERS (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) DURING STORAGE BY
ABSCISIC ACID TREATMENT
Ratna Wati Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences,
Sebelas Maret University, Surakarta
ABSTRACT
This research was conducted to study the effect of abscisic acid (ABA) on the physiological and biochemical characteristics of Tannia tubers during storage. Complete Randomized Design (CRD) with 4 treatments and 3 times replication were used in this study. They were unsoaking group, aquadest soaking group, ABA 10 ppm, and 20 ppm soaking group. Tannia tubers were stored for 45 days at room temperature. Observations were done twice, at the first day and at 45th day of storage. The physiological and biochemical parameters were sprouting, weight loss, respiration rate, water content, total phenolic content, and reducing sugar content. Data were analyzed using analysis of variance (ANOVA) and continued using DMRT at 5% level. The result showed ABA 20 ppm caused sprouting percentage decreased up to 53,33%. ABA had no effect on weight loss and water content. ABA decreased respiration rate and increased reducing sugar content. Keywords: Xanthosoma sagittifolium, abscisic acid, storage, sprouting
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
MOTTO
Jangan tunda sampai besok apa yang bisa engkau kerjakan hari ini
Hadir terlambat memang lebih baik dari pada tidak hadir sama sekali tetapi bila berkali-kali adalah suatu kecerobohan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
PERSEMBAHAN
Skripsi ini kupersembahkan untuk:
Bapak dan Ibu tercinta yang senantiasa
memberikan dukungan, kasih sayang, dan
.
Sahabat-sahabatku, yang dengan tulus
memberikan dukungan dan bantuan.
Almamater-ku tercinta, Universitas Sebelas
Maret, Surakarta.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmat
serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penyusunan skripsi dengan judul Karakter Fisiologi dan Biokimia Umbi Kimpul
(Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) selama Penyimpanan dengan Pemberian
Asam Absisat Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar kesarjanaan Strata 1 (S1) di Jurusan Biologi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi, penulis
mendapatkan masukan dan dukungan dari berbagai pihak yang sangat membantu
dan bermanfaat dalam penyelesaian skripsi ini. Oleh karena itu, penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc (Hons), Ph.D selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta
yang telah memberikan ijin penelitian untuk keperluan skripsi.
Dr. Agung Budiharjo, M.Si., selaku Ketua Jurusan Biologi, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta
yang telah memberikan ijin dan saran-saran dalam penelitian.
Dra. Endang Anggarwulan, M.Si., selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan saran, bimbingan, serta kesabaran dari awal penelitian hingga
terselesaikannya penyusunan skripsi ini.
Siti Lusi Arum Sari, S.Si., M.Biotech., selaku Dosen Pembimbing II yang
telah memberikan bimbingan serta dukungan. Terima kasih juga atas pengetahuan
yang berharga bagi penulis.
Ari Pitoyo, S.Si., M.Sc., selaku Dosen Penelaah I terima kasih atas segala
masukan dan dukungannya selama ini.
Dr. Tetri Widiyani, M.Si., selaku Dosen Penelaah II yang telah
memberikan saran dan dukungan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini.
Tjahjadi Purwoko, S.Si., M.Si., selaku pembimbing akademik yang telah
memberikan arahan selama pelaksanaan studi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
Widya Mudyantini, M.Si., terima kasih atas saran dan dukungannya serta
dosen-dosen di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah mendidik dan memberikan
dorongan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Group riset Biomateri Tumbuhan jurusan Biologi yang telah membantu
pendanaan penelitian.
Staf administrasi Jurusan Biologi serta laboran yang telah membantu
kelancaran penelitian ini.
Kepala dan staf Laboratorium Pusat, Sub Laboratorium Biologi
Universitas Sebelas Maret, Surakarta yang telah memberikan izin penelitian
beserta sarana, prasarana, dan bantuan selama penelitian.
Teman-teman Biologi semua angkatan khususnya angkatan 2009 yang
selalu memberikan motivasi dan dukungan kepada penulis.
Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang
tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam melakukan penelitian hingga
penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu masukan yang
membangun sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat.
Surakarta, Januari 2013
Ratna Wati
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... ii HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................... iii ABSTRAK ....................................................................................................... iv ABSTRACT ..................................................................................................... v HALAMAN MOTTO ...................................................................................... vi HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... vii KATA PENGANTAR .................................................................................... viii DAFTAR ISI ................................................................................................... x DAFTAR TABEL ........................................................................................... xii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................. 1
A. Latar Belakang Masalah ............................................................ 1 B. Rumusan Masalah ..................................................................... 3 C. Tujuan Penelitian ....................................................................... 3 D. Manfaat Penelitian ..................................................................... 3
BAB II. LANDASAN TEORI ......................................................................... 4
A. Tinjauan Pustaka ....................................................................... 4
1. Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.) ................ 4
2. Pertunasan ........................................................................... 9
3. Fenol .................................................................................... 10
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
4. Gula Reduksi ....................................................................... 12
5. Asam Absisat (ABA) .......................................................... 13
B. Kerangka Pemikiran .................................................................. 16 C. Hipotesis ..................................................................................... 17
BAB III. METODE PENELITIAN.................................................................. 18
A. Waktu dan Tempat penelitian ................................................... 18 B. Alat dan Bahan ......................................................................... 18 C. Rancangan Percobaan ............................................................... 19 D. Cara Kerja ................................................................................. 19 E. Analisis Data ............................................................................. 24
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 25
A. Pertunasan ................................................................................. 25 B. Susut Berat ................................................................................. 28 C. Laju Respirasi ............................................................................ 29 D. Kadar Air .................................................................................. 31 E. Kandungan Total Fenol ............................................................ 32 F. Kandungan Gula Reduksi ......................................................... 34
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 36
A. Kesimpulan ............................................................................... 36 B. Saran ......................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 38 LAMPIRAN .................................................................................................... 44 RIWAYAT HIDUP PENULIS ........................................................................ 50
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
xii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Kandungan Gizi per 100 gram Umbi Kimpul 9 Tabel 2. Persentase Pertunasan Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari ............................................................................................ 25 Tabel 3. Susut Berat Basah Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari ..... 28 Tabel 4. Perubahan Laju Respirasi Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari ............................................................................................ 30 Tabel 5. Perubahan Kadar Air Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari ............................................................................................ 31 Tabel 6. Kandungan Total Fenol Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari ............................................................................................ 33 Tabel 7. Kandungan Kadar Gula Reduksi Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45
Hari ................................................................................................. 34
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Tanaman Kimpul (Xanthosoma sagittifolium) ....................... 6 Gambar 2a. Umbi Kimpul ........................................................................... 7 Gambar 2b. Skema Penampang Melintang Umbi Kimpul ......................... 7 Gambar 3. Jalur Biosintesis Isoprenoid pada Sel Tumbuhan ................... 15 Gambar 4. Kerangka Pemikiran ............................................................... 17 Gambar 5. Grafik Pertunasan Umbi Kimpul selama Penyimpanan .................. 26
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Kurva Standar ...................................................................... 44 Lampiran 2. Analisis Data ........................................................................ 45
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Bertambahnya jumlah penduduk Indonesia setiap tahun yaitu 194.754.808
jiwa pada tahun 1995, 206.264.595 jiwa pada tahun 2000, dan naik menjadi
237.641.326 jiwa pada tahun 2010 (Badan Pusat Statistik Republik Indonesia.
2012), menyebabkan kebutuhan bahan pangan semakin meningkat. Peningkatan
kebutuhan ini tidak diimbangi dengan peningkatan produksi tanaman pangan.
Selain karena produksi padi yang rendah, ketergantungan penduduk Indonesia
terhadap padi menyebabkan terhambatnya swasembada pangan. Berdasarkan hal
tersebut, diperlukan usaha diversifikasi bahan pangan non padi-padian.
Umbi-umbian merupakan sumber karbohidrat yang murah, sehingga
mempunyai peran cukup penting dalam ketahanan pangan. Sebagai pangan
sumber karbohidrat pengganti beras, umbi-umbian dapat disajikan dalam menu
sehari-hari. Kelompok umbi-umbian yang berpotensi digunakan sebagai bahan
pangan salah satunya adalah Kimpul (Xanthosoma sagittifolium).
Kimpul mempunyai kandungan karbohidrat yang lebih tinggi yaitu 34,2 g /
100 g dalam umbi mentah (Marinih, 2005), dibandingkan sukun (Artocarpus sp.)
yaitu 28,2 g / 100 g, dan hampir sebanding dengan ubi kayu yaitu 34,7 g / 100 g
(Bantacut, 2010). Tanaman kimpul pertama kali dibudidayakan di daerah tropis di
Amerika Tengah dan Selatan serta di Kepulauan Karibia pada sekitar tahun 1864.
Kemudian orang-orang Spanyol dan Portugis membawa tanaman kimpul ke
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
Afrika, Asia, dan pulau-pulau di Lautan Pasifik (Pratiwi, 2003). Hingga saat ini,
kimpul merupakan tanaman yang penting di Afrika Barat dan wilayah Pasifik.
Negara yang sudah memanfaatkan kimpul dan membudidayakan secara luas
adalah Cina, Jepang, dan India (Kusumo dkk., 2002). Di Indonesia, jenis umbi-
umbian minor seperti kimpul termasuk salah satu komoditi sumber karbohidrat
yang kurang mendapat perhatian baik pembudidayaan secara ekstensif maupun
secara intensif (Moningka, 1996).
Hambatan yang dihadapi dalam pemanfaatan kimpul sebagai bahan
pangan yaitu masa simpan yang singkat karena umbi kimpul mudah bertunas.
Menurut Onggo (2006), selama penyimpanan kandungan karbohidrat dalam umbi
berpotensi mengalami perubahan yang berpengaruh terhadap rasa umbi.
Berdasarkan hal tersebut diperlukan suatu upaya untuk memperpanjang masa
simpan.
Menurut Salisbury dan Ross (1995), asam absisat adalah seskuiterpenoid
berkarbon 15, yang disintesis sebagian di kloroplas melalui lintasan asam
mevalonat dan merupakan inhibitor giberelin. Keterlibatan asam absisat dalam
sintesis protein dan enzim lain dapat membantu menjelaskan efek jangka
panjangnya pada pertumbuhan dan perkembangan, termasuk peranannya dalam
dormansi biji dan penghambatan aktivitas hidrolase yang didorong oleh giberelin
pada biji. Berdasarkan hal tersebut diperlukan suatu penelitian tentang aplikasi
asam absisat sebagai inhibitor pertunasan umbi kimpul selama penyimpanan
sehingga dapat meningkatkan nilai jual umbi kimpul.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh pemberian asam absisat terhadap karakter fisiologi dan
biokimia umbi kimpul selama penyimpanan ?
2. Berapa konsentrasi asam absisat yang dapat memperpanjang masa simpan
umbi kimpul ?
C. Tujuan
1. Mempelajari pengaruh pemberian asam absisat terhadap karakter fisiologi dan
biokimia umbi kimpul selama penyimpanan.
2. Mengetahui konsentrasi asam absisat yang dapat memperpanjang masa
simpan umbi kimpul.
D. Manfaat
1. Memberikan wawasan pengetahuan tentang pengaruh asam absisat terhadap
fisiologi dan biokimia umbi.
2. Sebagai informasi dasar untuk pengembangan teknologi penyimpanan umbi
kimpul yang dapat memperpanjang masa simpan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
4
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.)
Tanaman kimpul merupakan tanaman asli daerah tropika benua Amerika.
Sejak tahun 1864 telah dibudidayakan di Amerika Tengah dan Selatan serta
Kepulauan Karibia. Orang-orang Spanyol dan Portugis membawa tanaman kimpul
ke Afrika, Asia, dan pulau-pulau di Lautan Pasifik. Secara umum di dunia, kimpul
dikenal dengan nama tannia, yautia, dan new cocoyam. Nama-nama kimpul di
Indonesia antara lain di Jawa Tengah dan Jawa Timur dikenal dengan nama
mbothe atau kimpul, dan di Banyumas dikenal dengan busil (Pratiwi, 2003).
Kimpul merupakan tumbuhan umbi-umbian yang umbi dan tangkai
daunnya dapat dimanfaatkan. Kimpul mengandung 17-26 % karbohidrat, 1,3-3,7
% protein, dan 65-77 % air, nutrisi ini sebanding dengan kentang (Solanum
tuberosum). Tangkai daun yang muda dapat dikonsumsi dan mengandung protein
22,17 g per 100 g, sebanding dengan bayam (Suja et al., 2009). Kimpul berperan
penting dalam pemenuhan karbohidrat serta berperan sebagai sumber tepung umbi
di beberapa daerah negara berkembang. Walaupun, kimpul kurang terkenal
dibanding tanaman umbi tropik lain seperti ketela rambat, singkong, dan kentang;
kimpul masih merupakan bahan pokok di beberapa tempat di daerah tropik dan
subtropik (Ojinnaka et al., 2009).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
a. Klasifikasi
Kedudukan tanaman kimpul dalam taksonomi tumbuhan menurut Backer
dan Brink (1968), diklasifikasikan sebagai berikut:
Divisio : Spermatophyta
Sub division : Angiospermae
Kelas : Monocotyledoneae
Ordo : Arales
Familia : Araceae
Genus : Xanthosoma
Spesies : Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott.
b. Morfologi
Tanaman kimpul merupakan tanaman tahunan, tidak berkayu, terdiri dari
akar, daun, bunga, dan umbi (Gambar 1). Tinggi tanaman dapat mencapai dua
meter, tangkai daun tegak, tumbuh dari tunas yang berasal dari umbi yang
merupakan umbi di bawah tanah. Daun tanaman kimpul agak runcing pada
bagian ujungnya. Bagian pangkal daun mempunyai belahan yang agak dalam.
Tangkai daun kimpul berhubungan dengan helai daun pada titik belahan
tersebut (Pratiwi, 2003). Daun bertangkai panjang, berwarna hijau, berbangun
panah, panjang 30-100 cm, dan lebar 15-75 cm. Bunganya berupa tongkol,
panjangnya 15-25 cm (Atjung, 1990).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
Gambar 1. Tanaman Kimpul (Xanthosoma sagittifolium)
c. Umbi Kimpul
Bentuk umbi kimpul silinder sampai agak bulat, terdapat internode atau
ruas dengan beberapa bakal tunas (Gambar 2a). Jumlah umbi anak dapat
mencapai 10 buah atau lebih, dengan panjang sekitar 12-25 cm, diameter 12-15
cm, dan umbi yang dihasilkan biasanya berukuran 300-1000 g (Pratiwi, 2003).
Umbi kimpul hanya dapat tumbuh di tempat yang tidak becek. Pada umumnya
petani menanam kimpul di pekarangan rumah, tegalan atau sawah. Umbinya
digunakan sebagai bahan makanan dengan cara direbus ataupun digoreng.
Rerata hasil per rumpun berkisar antara 0,25-20 kg (Maligan dkk., 2011).
Jika umbi kimpul dibelah melintang maka akan didapatkan suatu skema
seperti terlihat pada Gambar 2b. Pada Gambar tersebut terlihat bahwa lapisan
yang mudah dipisahkan dari daging umbi merupakan lapisan luar berupa kulit
0,01-0,1 cm. Lapisan kedua berupa korteks setebal 0,1 cm dan lapisan yang
paling dalam merupakan lapisan yang berisi pembuluh floem dan xilem yang
banyak mengandung butir-butir pati (Pratiwi, 2003).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
Gambar 2(a) Umbi Kimpul (Maligan dkk., 2011), (b) Skema Penampang
Melintang Umbi Kimpul (Pratiwi, 2003)
d. Budidaya dan Penyimpanan
Perkembangan tanaman kimpul terdiri dari 3 tahap utama yang disebut
pembentukan tanaman (dari penanaman sampai kurang lebih 2 bulan setelah
penanaman), laju pertumbuhan vegetatif (2-5 bulan), dan tahap ketiga (setelah
5 atau 6 bulan) dicirikan oleh perkembangan umbi dan pematangan (Asumadu
et al., 2011). Bibit diambil dari anak tanaman atau umbi induk yang dipotong-
potong. Tiap potongan bibit memiliki mata tunas. Bibit kimpul yang akan
ditanam, daun-daunnya dipotong terlebih dahulu, hanya daun bagian atas atau
pucuk yang ditinggalkan. Bibit ditanam dalam lubang-lubang. Tanaman kimpul
berumur 8-12 bulan sudah dapat digali umbinya. Umbi induk dapat dibiarkan
terus tumbuh yang diambil hanya umbi-umbi yang keluar dan tumbuh dekat
umbi induk. Menggali umbi seperti diterangkan di atas dapat dilakukan 3-4
bulan sekali secara berulang-ulang (Atjung, 1990).
Untuk menjaga hasil panen dari kerusakan, diperlukan penanganan pasca
panen yang tepat. Penyimpanan merupakan salah satu cara yang diperlukan
(a) (b)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
dalam penanganan pasca panen. Penyimpanan bertujuan untuk memperpanjang
daya simpan dengan cara memperlambat aktivitas fisiologis, menghambat
perkembangan mikroba perusak, dan memperkecil penguapan. Daya simpan
setelah pemanenan tergantung iklim, suhu dan kelembaban, kondisi umbi,
kondisi penyimpanan, dan lama penyimpanan (Asgar dkk., 2010).
Hasil tanaman setelah dipanen masih hidup, yaitu masih melakukan
kegiatan respirasi dan transpirasi. Makin cepat respirasi akan berakibat makin
tinggi susut bobot per satuan waktu (Onggo, 2006). Sebagai contoh,
penyimpanan umbi kentang pada suhu ruang dapat mengalami penurunan
kandungan pati yang lebih besar bila dibandingkan dengan peningkatan
kandungan gulanya, karena gula hasil perombakan dari pati secara stimular
digunakan sebagai energi dalam proses respirasi (Kusdibyo dan Asandhi,
2004).
e. Kandungan Umbi Kimpul
Komposisi gizi dan kimia umbi kimpul tergantung dari varietas, iklim,
kesuburan tanah, dan umur panen. Komposisi umbi kimpul dapat dilihat pada
Tabel 1. Komponen terbesar umbi kimpul adalah karbohidrat. Selain itu umbi
kimpul mengandung protein, lemak, vitamin, dan mineral (Pratiwi, 2003).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
Tabel 1. Kandungan Gizi per 100 gram Umbi Kimpul
Kandungan Nutrisi Jumlah
Energi 145,00 kal
Protein 12,50 g
Lemak 0,40 g
Karbohidrat 34,20 g
Serat 1,50 g
Abu 1,00 %
Kalsium 26,00 mg
Fosfor 54,00 mg
Besi 1,40 mg
Asam askorbat 0,10 mg
Vitamin B1 0,10 mg
Vitamin C 2,00 mg
Air 69,20 %
Bagian yang dapat dimakan 85,00 %
(Lingga, 1995).
2. Pertunasan
Pembentukan umbi terdiri dari dua aspek yang berbeda yaitu
pengembangan morfologi umbi dan perubahan biokimia yang dihasilkan dalam
pembentukan dan penyimpanan pati. Pada tingkat morfologi, proses pembentukan
umbi merupakan hasil dari dua langkah yang terpisah yaitu pengembangan stolon
dan tuberisasi di ujung stolon (Xu et al., 1998). Pada lingkungan yang mendukung
proses pembentukan umbi, ujung stolon membengkak membentuk umbi.
Pembengkakan ini disebabkan karena stolon berhenti memanjang dan sel-sel
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
dalam empulur serta korteks membesar dan membelah melintang. Kemudian, sel-
sel di wilayah perimedullary membesar dan membentuk jaringan umbi (Jackson,
1999).
Pertunasan merupakan tahap fisiologis penting untuk mengaktifkan
aktivitas metabolisme dan mengakhiri fase dorman (Harijono dkk., 2010).
Pertunasan umbi yang sudah terpisah dari tanaman induk didahului dengan
pembentukan kuncup yang baru. Pembelahan sel yang aktif terjadi dalam lapisan
sel meristem tepat di bawah permukan umbi yang pertama-tama menghasilkan
suatu massa sel yang besar yang belum terdiferensiasi. Massa sel ini segera
terorganisir dan suatu ujung tunas terdiferensiasi di dalamnya. Kulit umbi yang
terbentang di atasnya kemudian retak, memperlihatkan pertama-tama massa sel
mengkilat sebagai hasil aktivitas meristem, dan kemudian ujung tunas
terdiferensiasi. Tempat pecahnya kulit tersebut dan terlihatnya sel-sel di
bawahnya disebut tempat pertunasan. Apabila ujung tunas sudah terorganisir
secara lengkap, ia tampak dari luar sebagai kuncup. Selanjutnya memanjang
menghasilkan tunas. Pembentukan kuncup dan pertunasan umbi menunjukkan
dominansi proksimal yang nyata. Setelah sekelompok kuncup yang pertama
terbentuk pada ujung proksimal, pembentukan kuncup berikutnya pada bagian
umbi yang lebih distal dihambat (Goldsworthy dan Fisher, 1992).
3. Fenol
Fenol adalah senyawa yang berasal dari benzene dimana satu atom
hidrogennya diganti oleh gugus hidroksi. Fenol disebut juga asam karbol, cresol,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
kreolin, lycresol. Fenol larut dengan mudah dalam larutan polar seperti air dan
alkohol (Siregar, 2004). Turunan senyawa fenol (fenolat) banyak terjadi secara
alami sebagai flavonoid, alkaloid, dan senyawa fenolat yang lain. Contoh dari
senyawa fenol adalah eugenol yang merupakan minyak pada cengkeh (Hart,
1999). Fenol merupakan asam yang jauh lebih kuat daripada alkohol. Hal ini
disebabkan karena anion yang dihasilkan oleh resonansi, dengan muatan negatif
yang disebar (delokalisasi) oleh cincin aromatik (Suminar, 1993). Senyawa
bioaktif seperti fenolik biasanya bersifat sebagai antioksidan dan labil sehingga
mudah terurai atau kehilangan aktivitasnya (Rakhmani, 2004).
Senyawa fenol meliputi aneka ragam senyawa yang berasal dari
tumbuhan, yang mempunyai ciri sama yaitu cincin aromatik yang mengandung
satu atau dua penyulih hidroksil. Senyawa fenol mudah larut dalam air karena
sering kali berikatan dengan gula sebagai glikosida dan biasanya terdapat dalam
vakuola sel. Salah satu contoh senyawa fenol yaitu asam galat. Sifat-sifat fenol
antara lain mudah larut dalam air, umumnya merupakan senyawa yang tidak
berwarna tetapi mudah teroksidasi menjadi senyawa yang berwarna, bersifat
sebagai asam lemah, dan dapat membentuk garam dengan alkali hidroksida tetapi
tidak dengan NaHCO3 (Putri, 2008).
Getah umbi banyak mengandung senyawa-senyawa o-difenol yang berupa
senyawa asam klorogenat, asam isoklorogenat, asam kafeat, dan turunannya.
Oksidasi senyawa-senyawa fenol tersebut menghasilkan senyawa melanoidin
yang berwarna coklat. Peristiwa pencoklatan ini melibatkan aktivitas golongan
enzim katekol oksidase atau o-diphenol oxygen oxidoreductase dan kofaktor Cu2+.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
Pencegahan pencoklatan secara tradisional dapat dilakukan dengan perendaman di
air segera setelah umbi dikupas untuk menghindari peristiwa oksidasi. Namun, hal
ini dapat menurunkan rendemen tepung karena pati yang larut (Kumalaningsih
dkk., 2004). Umumnya diketahui bahwa fenol berperan sebagai penghambat
perkecambahan (Wawo, 2008). Sebagai contoh, senyawa fenol dalam sarcostesta
benih pepaya (Widyawati dkk., 2009). Pada kecambah kandungan fenol dapat
menurun, hal ini disebabkan karena fenol yang terbentuk mulai diubah menjadi
lignin. Lignin bersama-sama dengan selulosa dan polisakarida lainnya merupakan
bahan penguat pada dinding sel tumbuhan tinggi. Senyawa fenolik sendiri adalah
prekursor untuk sintesis lignin (Ningsih, 2007).
4. Gula Reduksi
Gula reduksi adalah gula yang mempunyai kemampuan untuk mereduksi.
Sifat mereduksi ini disebabkan adanya gugus hidroksi yang bebas dan reaktif
(Lehninger, 1982). Menurut Setiono (2011), gula reduksi adalah gula yang dalam
bentuk larutan alkali membentuk aldehida atau keton. Gula reduksi dapat
mereduksi ion logam karena mempunyai gugus aldehida atau keton yang dapat
menarik kembali O2 dari logam basa, sehingga logam basa akan tereduksi dan
mengendap sebagai Cu2O. Selama penyimpanan umbi, gula reduksi dihasilkan
dari perombakan pati sehingga menyebabkan penurunan kandungan pati
(Kusdibyo dan Asandhi, 2004). Pati merupakan simpanan energi di dalam sel-sel
tumbuhan berbentuk butiran-butiran kecil mikroskopik dengan berdiameter
berkisar antara 5-50 nm (Irawan, 2007).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
Penurunan kandungan pati dan peningkatan kandungan gula merupakan
bentuk dari kerusakan yang sangat besar pengaruhnya terhadap mutu umbi. Proses
metabolisme perombakan pati menjadi gula sederhana dipengaruhi oleh tingkat
laju respirasi, semakin tinggi laju respirasi perubahan pati menjadi gula sederhana
akan semakin cepat dan secara stimular gula sederhana akan digunakan sebagai
energi dalam proses respirasi (Kusdibyo dan Asandhi, 2004).
Pada saat pertunasan selama penyimpanan, kandungan gula dan enzim
yang memetabolisme karbohidrat meningkat dengan pesat sedangkan kandungan
-amilase menjadi gula sederhana dan
kemudian diangkut menuju titik tumbuh. Senyawa bermolekul besar dan
kompleks seperti pati, protein, dan lemak dipecah menjadi kurang kompleks, larut
air, dan mudah diangkut melalui membran dan dinding sel. Proses ini dibantu oleh
aktivitas enzim dalam umbi. Energi yang dihasilkan dipakai untuk pembentukan
komponen dan pertumbuhan sel-sel baru (Harijono dkk., 2010).
5. Asam Absisat
Asam absisat adalah seskuiterpenoid berkarbon 15, yang disintesis
sebagian di kloroplas melalui lintasan asam mevalonat (Salisbury dan Ross,
1995). Biosintesis asam absisat dapat terjadi baik secara langsung maupun tidak
langsung dengan memanfaatkan karotenoid, suatu pigmen yang dihasilkan oleh
kloroplas. Ada dua jalur metabolisme yang dapat ditempuh untuk menghasilkan
asam absisat, yaitu jalur asam mevalonat (MVA) dan jalur metileritritol fosfat
(MEP) (Gambar 3). Secara tidak langsung, asam absisat dihasilkan dari oksidasi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
senyawa violaxanthonin menjadi xanthonin yang akan dikonversi menjadi asam
absisat. Pada beberapa jenis cendawan patogenik, asam absisat dihasilkan secara
langsung dari molekul isoprenoid C15, yaitu farnesil difosfat (Abdurahman, 2008).
Asam absisat pergerakannya dalam tumbuhan sama dengan pergerakan
giberelin yaitu dapat diangkut secara mudah melalui xilem, floem, dan juga sel-sel
parenkim di luar berkas pembuluh (Salisbury dan Ross, 1995). Peranan asam
absisat antara lain mengatur dormansi tunas dan biji, menginduksi penutupan
stomata, meskipun asam absisat menghambat pertumbuhan, tetapi tidak bersifat
racun terhadap tumbuhan (Abdurahman, 2008). Ketika diaplikasikan secara
eksogen asam absisat dapat menghambat pertumbuhan tanaman (Davies, 1995).
Dormansi biji seringkali berhubungan dengan tingginya kadar asam absisat pada
biji (Nilsen dan Orcutt, 1996). Perlakuan konsentrasi asam absisat pada tanaman
kentang dengan kadar tinggi (lebih dari 20 mg/l pada suhu panas dan 40 mg/ml
pada suhu dingin) menunjukkan hasil bahwa tanaman tidak dapat menyesuaikan
diri dengan baik, terjadi senesen, berhenti tumbuh, dan pada beberapa kasus,
tanaman akan berumbi (Chen et al., 1983).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
Gambar 3. Jalur Biosintesis Isoprenoid pada Sel Tumbuhan (Concepción dan Boronat, 2002).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
B. Kerangka Pemikiran
Umbi kimpul merupakan salah satu jenis bahan makanan yang dapat
digunakan sebagai alternatif bahan makanan pokok pengganti beras. Akan tetapi,
pada waktu kurang lebih 6 minggu dalam penyimpanan umbi kimpul akan
bertunas. Hal ini dapat mengurangi nilai gizi dan efisiensi dalam pemanfaatannya.
Asam absisat bersifat antagonis dengan hormon giberelin. Hormon giberelin
merupakan hormon yang memacu pembelahan dan pembentangan sel. Asam
absisat berperan sebagai inhibitor giberelin sehingga menghambat perkecambahan
umbi kimpul dan meningkatkan daya simpannya. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui pengaruh perendaman umbi kimpul dengan inhibitor perkecambahan
asam absisat terhadap persentase pertunasan, susut berat, laju respirasi, kadar air,
kandungan total fenol, dan kandungan gula reduksi umbi kimpul (Xanthosoma
sagittifolium (L.) Schoot.) selama penyimpanan serta mengetahui konsentrasi
asam absisat yang dapat memperpanjang masa simpan umbi kimpul. Kerangka
pemikiran dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
Gambar 4. Kerangka Pemikiran
C. Hipotesis
1. Pemberian asam absisat akan menghambat perkecambahan sehingga
berpengaruh terhadap karakter fisiologi dan biokimia umbi kimpul selama
penyimpanan.
2. Konsentrasi asam absisat yang tinggi dapat memperpanjang masa simpan
umbi kimpul.
Sumber Karbohidrat Pengganti Padi-Padian
Memperlama Penyimpanan
Upaya Diversifikasi Pangan
Lama Simpan Pendek Karena Cepat Berkecambah
Penghambatan Perkecambahan
Umbi Kimpul (Xanthosoma sagittifolium)
Perlakuan dengan Hormon ABA
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
18
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan selama 3 bulan. Tempat dilakukannya penelitian
adalah Laboratorium Biologi dan Laboratorium Pusat Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
B. Alat dan Bahan
a. Alat
Oven, kertas saring, penangas air, erlenmeyer, gelas ukur, tabung reaksi,
pipet tetes, gelas beker, eksikator, hot plate, corong, pisau, gunting, plastik
hitam, alumunium foil, timbangan analitik, Plant Assimilation Analizer
(PAA), dan spektrofotometer UV-Vis.
b. Bahan
Umbi kimpul putih sebanyak 7,5 kg diperoleh dari daerah Gunung Kidul,
Yogyakarta. Asam absisat, bahan untuk menganalisis kandungan gula reduksi
dengan metode spektrofotometri Nelson - Somogyi yaitu tepung umbi kimpul,
glukosa anhidrat, aquades, reagen Nelson, dan reagen Arsenomolibdat. Bahan
untuk analisis total fenol yaitu tepung umbi kimpul, asam galat, aquades,
reagen Folin ciocalteu, metanol, dan larutan Na2CO3.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
C. Rancangan Percobaan
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL), terdiri atas
empat perlakuan, masing-masing perlakuan dengan 3 ulangan yaitu:
a. Tanpa Perendaman
b. Perendaman Aquades
c. Perendaman asam absisat 10 ppm
d. Perendaman asam absisat 20 ppm
D. Cara Kerja
1. Pelaksanaan Penelitian
a. Persiapan umbi kimpul
Umbi kimpul dibersihkan dan dicuci menggunakan air untuk
menghilangkan tanah serta kotoran yang menempel. Umbi kimpul lalu
dipisah-pisah untuk 4 perlakuan dengan tiga ulangan. Masing-masing
perlakuan menggunakan 0,5 kg umbi.
b. Penyiapan larutan
Cara pembuatan hormon asam absisat 10 ppm sebanyak 1,5 L yaitu
hormon yang berbentuk serbuk sebanyak 15 mg dilarutkan dalam 2 ml
etanol dan aquades sampai volume 1500 ml, sedangkan untuk membuat
larutan hormon asam absisat 20 ppm sebanyak 1,5 L yaitu 30 mg asam
absisat dilarutkan dalam 4 ml etanol dan aquades sampai volume 1500 ml.
Etanol ini digunakan untuk melarutkan hormon sebelum ditambahkan
aquades (Lestari, 2009).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
c. Perlakuan
Umbi kimpul sebanyak 0,5 kg masing-masing tanpa perendaman, dan
direndam aquades, larutan asam absisat 10 ppm, larutan asam absisat 20
ppm selama 12 jam (Hu et al., 2010). Perlakuan tersebut dilakukan dengan
3 ulangan. Kemudian umbi dikeringanginkan, setelah kering umbi
disimpan selama 45 hari pada suhu kamar.
2. Teknik Pengambilan Data pada Pasca Panen dan Hari Ke-45
a. Persentase pertunasan
Dicatat jumlah umbi yang bertunas setiap harinya kemudian dihitung
persentasenya dengan rumus:
x 100%
b. Berat basah
Berat umbi sebelum dan setelah perlakuan ditimbang.
c. Laju respirasi menurut Lestari (2008).
1) Umbi dimasukkan dalam plastik secara bersamaan untuk semua
perlakuan, kemudian plastik segera diikat.
2) Umbi diinkubasi selama 1 jam.
3) Setelah 1 jam, dilakukan analisis terhadap gas yang keluar dari umbi
dengan Plant Assimilation Analizer (PAA)
a) Laju respirasi = CO2 sampel - CO2 kontrol
b) Laju respirasi = ppm CO2/L/menit
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
d. Berat kering umbi
1) Umbi basah dipotong dan ditimbang kemudian potongan dikeringkan.
2) Hasil dari pengeringan ditimbang kemudian dikonversikan dengan
total berat basah umbi.
e. Analisis kadar air menurut Sudarmadji dkk. (1976).
1) Sampel yang telah dihaluskan ditimbang sebanyak 1-2 g yang dialasi
dengan alumunium foil yang sudah diketahui beratnya.
2) Bahan sampel dikeringkan dalam oven bersuhu 100o-105o C selama 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 < 2 mg).
6) Pengurangan berat merupakan banyaknya air dalam bahan.
f. Pembuatan tepung (cara kering) menurut Richana dan Sunarti (2004).
1) Umbi kimpul dikupas kulitnya lalu diiris dengan tebal (1-2 mm).
2) Pengeringan dengan oven (50o C, 24 jam).
3) Penghalusan.
g. Analisis Total Fenol dengan metode Folin-Ciocalteu menurut Martinus
dan (2011).
1) Pembuatan kurva standar asam galat
a) Dibuat larutan asam galat (1 mg asam galat / 100 ml).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
b) Larutan induk asam galat diencerkan sehingga diperoleh larutan
dengan konsentrasi 0,001; 0,002; 0,004; 0,008; dan 0,01 mg / ml.
c) Masing-masing konsentrasi larutan dipipet 0,5 mL kemudian
dicampur dengan 5 mL pereaksi Folin-Ciocalteu yang sudah
diencerkan 1:10 dengan aquades.
d) Ditambahkan 4 mL larutan natrium karbonat 1 M dan dibiarkan
selama 15 menit.
e) Diukur serapan dengan spektrofotometer UV-Visibel pada panjang
gelombang 750 nm dan dibuat kurva standar sehingga persamaan
regresi liniernya dapat dihitung.
2) Penentuan kadar total fenol
a) Sampel kering beku bubuk mula-mula diambil sebanyak 300 mg
kemudian dilarutkan 1 ml etanol 95%.
b) Dipipet 0,5 mL ekstrak kemudian ditambahkan 5 mL pereaksi
Folin-Ciocalteu yang sudah diencerkan 1:10 dengan aquades dan 4
ml larutan natrium karbonat 1 M yang dibuat dengan menimbang
5,3 g Na2CO3 lalu dilarutkan dalam aquades sampai 50 mL,
kemudian diaduk hingga homogen.
c) Dibiarkan selama 15 menit, diukur serapan maksimum pada
panjang gelombang maksimum yaitu 750 nm dengan
spektrofotometer UV-Visibel yang akan memberikan komplek
warna biru.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
d) Dilakukan 3x pengulangan sehingga kadar total fenol yang didapat
ekivalen dengan mg asam galat / g berat ekstrak.
h. Analisis kandungan gula reduksi dengan metode Spektrofotometri Nelson -
Somogyi menurut Soedarmadji dkk. (1984).
1) Penyiapan kurva standar
a) Dibuat larutan glukosa standar (3 mg glukosa anhidrat / 30 ml).
b) Larutan glukosa standar diencerkan sehingga diperoleh larutan
glukosa dengan konsentrasi 0,004; 0,008; 0,016; 0,032; dan 0,064
mg / ml.
c) Disiapkan 6 tabung reaksi bersih, masing-masing diisi 1 ml larutan
glukosa standar yang tersebut di atas. Satu tabung diisi 1 ml
aquades sebagai blanko.
d) Ditambah 1 ml reagen Nelson ke dalam masing-masing tabung dan
memanaskan semua tabung pada penangas air mendidih selama 20
menit.
e) Semua tabung diambil dan segera didinginkan bersama-sama
dalam penangas air yang berisi air dingin sehingga suhu tabung
mencapai 25o C.
f) Setelah dingin ditambahkan 1 ml reagen Arsenomolybdat.
g) Dikocok sampai semua endapan Cu2O yang ada larut kembali.
h) Setelah semua Cu2O larut sempurna, ditambahkan 7 ml akuades
dan dikocok sampai homogen.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
i) Ditera dengan optical density (OD) masing-masing larutan pada
panjang gelombang 540 nm.
j) Dibuat kurva standar yang menunjukkan hubungan antara
konsentrasi glukosa dan OD.
2) Penentuan gula reduksi pada sampel
a) Larutan sampel disiapkan dengan konsentrasi 10 mg / 10 ml.
b) Diambil 1 ml larutan sampel di atas dan masing-masing
dimasukkan dalam tabung reaksi.
c) Ditambahkan 1 ml reagen Nelson dan selanjutnya diperlakukan
seperti pada penyiapan kurva standar.
d) Jumlah gula reduksi dapat ditentukan berdasarkan OD larutan
sampel dan kurva standar larutan glukosa.
E. Analisis Data
Data yang diperoleh yaitu susut berat, laju respirasi, kadar air, kandungan
total fenol, dan kandungan gula reduksi dianalisis dengan analisis varian
(ANOVA) satu arah dengan taraf 5 % untuk melihat pengaruh perlakuan, dan jika
ada beda nyata dilanjutkan dengan uji DMRT.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
25
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Pertunasan
Umbi kimpul dapat dipanen setelah sekitar 4 sampai 5 bulan sejak tanam.
Umbi kimpul dapat disimpan dalam gudang sampai sekitar 2 bulan. Sekitar 6
minggu dalam penyimpanan, umbi kimpul mulai bertunas. Dari ujung-ujung umbi
mulai tumbuh tunas muda, yang jika dibiarkan terus akan menjadi tumbuhan
kimpul baru (Lingga, 1955). Pertunasan yang terjadi pada umbi dapat
menyebabkan penurunan mutu umbi karena terjadi perubahan sifat-sifat fisiologi
dan biokimia umbi.
Berdasarkan hasil penelitian diketahui persentase pertunasan umbi kimpul
tanpa perendaman yaitu 80,56 % (Tabel 2). Persentase pertunasan turun sebesar
53,33 %. Pemberian asam absisat dengan konsentrasi 10 ppm ternyata belum
dapat menghambat pertunasan. Pemberian asam absisat dengan konsentrasi yang
lebih tinggi (20 ppm) dapat menghambat pembentukan tunas sampai hari ke-30
penyimpanan (Gambar 5).
Tabel 2. Persentase Pertunasan Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari
Perlakuan Persentase Pertunasan (%)
Tanpa Perendaman 80 Perendaman Aquades 100 Perendaman Asam absisat 10 ppm 100 Perendaman Asam absisat 20 ppm 46,15
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
Gambar 5. Grafik Pertunasan Umbi Kimpul selama Penyimpanan
Menurut Salisbury dan Ross (1995), asam absisat endogen sangat
berkaitan dengan pembentukan awal lintasan pematangan normal dan dengan
penghambatan pertunasan dini (vivipari). Asam absisat eksogen dapat
menyebabkan atau mempercepat pembentukan beberapa kelompok protein
cadangan biji yang khusus dalam embrio, hal ini terjadi pada embrio yang
biasanya gagal mensintesis protein ini atau membentuknya sangat lambat.
Menurut Moore (1998), mekanisme penghambatan asam absisat diduga
terlibat dalam penghambatan RNA dan sintesis protein sehingga akan
berpengaruh terhadap aktivitas enzim. Menurut Rossouw (2008), penghambatan
sintesis DNA dan RNA akan menahan sel pada fase G1 dalam siklus sel sampai
rasio GA dibanding ABA lebih tinggi giberelin untuk menginduksi pembelahan
sel dan pertunasan.
0.00%
20.00%
40.00%
60.00%
80.00%
100.00%
30 35 40 45
Per
sent
ase
Per
tuna
san
Hari ke-
Tanpa Perendaman
Aquades
ABA 10 ppm
ABA 20 ppm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
Efek asam absisat terhadap membran sel akar adalah membuat membran
itu bermuatan lebih positif, sehingga meningkatkan kecenderungan potongan
ujung akar menuju bagian yang bermuatan negatif. Efek ini berperan dalam proses
hilangnya ion K+ secara cepat dari sel penjaga (yang melibatkan penghambatan
ATPase membran plasma) dan kemungkinan kemampuan asam absisat untuk
menghambat dengan cepat pertumbuhan yang diinduksi auksin. Keterlibatannya
dalam sintesis protein dan enzim lain dapat membantu menjelaskan efek jangka
panjangnya pada pertumbuhan dan perkembangan, termasuk peranannya dalam
dormansi biji dan penghambatan aktivitas hidrolase yang didorong oleh giberelin
pada biji. Namun kemampuan asam absisat untuk secara selektif mengendalikan
transkripsi beberapa gen tertentu bergantung pada jenis sel (Salisbury dan Ross,
1995).
Penelitian yang dilakukan oleh Suttle et al. (2012) mengenai asam absisat
pada umbi kentang menyimpulkan bahwa perlakuan umbi dorman dengan asam
absisat eksogen tidak memiliki pengaruh yang cukup besar pada durasi dormansi
dan perlakuan pada umbi yang tidak dorman hanya menyebabkan penghambatan
tunas sementara. Kegagalan asam absisat eksogen untuk mempengaruhi dormansi
umbi atau menghambat pertumbuhan tunas secara signifikan mungkin
mencerminkan metabolisme asam absisat yang cepat pada jaringan umbi. Menurut
Rossouw (2008), penghambatan tumbuh melalui aplikasi asam absisat eksogen
sangat tergantung pada konsentrasi asam absisat serta rasio asam absisat dan
giberelin endogen.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
2. Susut Berat
Penyimpanan umbi dapat menyebabkan penurunan berat dan kualitas.
Penyimpanan yang baik harus menjaga umbi-umbian dari kondisi yang dapat
menyebabkan kerusakan seperti kelembaban tinggi, pembusukan oleh patogen,
serangan oleh serangga dan hewan, serta tumbuhnya tunas (Osunde dan Orhevba,
2011). Berdasarkan hasil penelitian diketahui umbi kimpul mengalami penyusutan
berat selama penyimpanan. Namun demikian, susut berat pada umbi tanpa
perendaman dan perlakuan dengan pemberian asam absisat 10 dan 20 ppm tidak
berbeda nyata (Tabel 3).
Tabel 3. Susut Berat Basah Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari
Perlakuan Berat Basah
(g)
Berat Kering
(g)
Susut Berat Basah
(g) Tanpa Perendaman 391,67 176,25 41,67a ± 28,87 Perendaman Aquades 375 159,38 41,67a ± 28,87 Perendaman Asam absisat 10 ppm 425 177,08 33,33a ± 14,43 Perendaman Asam absisat 20 ppm 366,67 152,50 33,33a ± 14,43
Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5% Varietas, umur umbi, suhu penyimpanan, dan kelembaban relatif dapat
mempengaruhi hilangnya berat umbi selama penyimpanan (Brandt dan Olsen,
2007). Terjadinya penurunan berat setelah penyimpanan disebabkan karena
adanya pembusukan, respirasi, dan pertunasan (Goldsworthy dan Fisher, 1992).
Menurut Pratiwi (2008), respirasi adalah proses biologis dimana oksigen dari
udara diserap untuk proses pembakaran yang menghasilkan energi dan diikuti
pengeluaran sisa pembakaran dalam bentuk CO2 dan air. Selain respirasi
kehilangan berat selama penyimpanan juga disebabkan karena proses transpirasi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
Transpirasi adalah proses kehilangan air dalam bentuk uap air melalui proses
penguapan yang berpengaruh langsung pada kehilangan bobot.
Menurut Harianingsih (2010), transpirasi yang berlebihan akan
menyebabkan produk mengalami pengurangan berat, penurunan daya tarik
(karena layu), nilai tekstur, dan nilai gizi. Penelitian yang dilakukan oleh Osunde
dan Orhevba (2011), pada penyimpanan umbi Dioscorea spp. menunjukkan
terjadinya penurunan berat umbi selama penyimpanan. Pada akhir bulan ketiga
penyimpanan umbi Dioscorea spp. yang disimpan di gudang menunjukkan
kehilangan berat sebesar 4,7%.
Perlakuan asam absisat tidak berpengaruh terhadap penyusutan berat umbi
kimpul selama penyimpanan disebabkan karena kurang efektifnya konsentrasi
asam absisat 10 ppm dalam menghambat pertunasan umbi. Menurut Suttle et al.
(2012), tidak efektifnya asam absisat dalam menghambat pertunasan ini mungkin
mencerminkan metabolisme asam absisat yang cepat pada jaringan umbi,
sedangkan menurut Rossouw (2008), penghambatan asam absisat sangat
tergantung pada konsentrasi serta rasio asam absisat dan giberelin endogen.
Penurunan bobot umbi setelah tumbuh tunas juga dialami oleh penelitian Jufri
(2011), yaitu penurunan bobot kentang setelah tumbuh tunas menjadi lebih besar
karena proses respirasi dan evapotranspirasi akan menjadi lebih tinggi.
3. Laju Respirasi
Katabolisme adalah proses pemecahan komponen organik (zat hidrat
arang, lemak, dan protein) menjadi produk yang lebih sederhana dan energi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
Aktivitas ini ditunjukkan untuk memenuhi kebutuhan energi sel agar tetap hidup.
Komoditi dengan laju respirasi tinggi akan menunjukkan kecenderungan lebih
cepat rusak. Menurunkan laju respirasi sampai batas minimal pemenuhan
kebutuhan energi sel tanpa menimbulkan fermentasi akan dapat memperpanjang
umur ekonomis produk nabati (Harianingsih, 2010).
Laju respirasi merupakan salah satu sifat fisiologis yang sangat
mempengaruhi masa simpan. Laju respirasi menentukan daya tahan produk yang
disimpan sehingga produk yang laju respirasinya rendah umumnya dapat
disimpan lebih lama dalam kondisi yang baik (Wulandari, 2003). Berdasarkan
hasil penelitian laju respirasi umbi tanpa perendaman cenderung meningkat secara
signifikan (Tabel 4). Pemberian asam absisat 10 dan 20 ppm dapat menghambat
peningkatan laju respirasi. Hal ini ditunjukkan laju respirasi yang tidak berbeda
nyata antara pasca panen dengan setelah penyimpanan dengan pemberian asam
absisat.
Tabel 4. Perubahan Laju Respirasi Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari
Perlakuan Laju Respirasi (ppm CO2/2L/menit)
Pasca Panen 18a ± 0,00 Tanpa Perendaman 30b ± 0,00 Perendaman Aquades 20a ± 3,46 Perendaman Asam absisat 10 ppm 20a ± 6,93 Perendaman Asam absisat 20 ppm 17,4a ± 1,04
Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5%
Perlakuan asam absisat sebagai inhibitor perkecambahan dapat
menghambat laju respirasi umbi. Hal ini disebabkan karena laju respirasi
berbanding lurus dengan pertunasan. Menurut Kiswanto (2005), umbi setelah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
dipanen masih melakukan proses metabolisme dan proses kehidupan lainnya.
Proses metabolisme yang penting adalah respirasi dan transpirasi. Menurut Jufri
(2011), umbi yang disimpan di suhu kamar lebih cepat bertunas karena proses
respirasi yang tinggi sehingga terjadi perombakan cadangan makanan.
Perombakan cadangan makanan tersebut akan mendorong pertumbuhan tunas.
4. Kadar Air
Menurut Utami (2009), kadar air bahan akan mempengaruhi umur simpan
bahan. Makin tinggi kadar air suatu bahan maka kemungkinan bahan itu rusak dan
tidak tahan lama akan lebih besar. Berdasarkan hasil penelitian diketahui kadar air
umbi kimpul mengalami penurunan setelah penyimpanan (Tabel 5). Namun
demikian, pemberian asam absisat dengan konsentrasi 10 dan 20 ppm tidak
menghambat penurunan kadar air. Hal ini ditunjukkan penurunan kadar air yang
tidak berbeda nyata antara umbi tanpa perendaman dengan perlakuan.
Tabel 5. Perubahan Kadar Air Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari
Perlakuan % Kadar Air Pasca Panen 71,67b ± 24,82 Tanpa Perendaman 55,00a ± 21,00 Perendaman Aquades 57,50a ± 9,38 Perendaman Asam absisat 10 ppm 58,33a ± 24,54 Perendaman Asam absisat 20 ppm 58,41a ± 22,37
Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5% Menurut Sukmawati (1987), penurunan kadar air selama penyimpanan
dapat disebabkan karena proses transpirasi. Air dari hasil respirasi dan air yang
terkandung di dalam umbi akan menguap karena perbedaan udara antara ruang
penyimpanan dengan bahan. Menurut Asgar dkk. (2010), air dalam umbi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
cenderung bergerak ke daerah yang kelembaban udaranya lebih kecil. Air yang
menguap dari umbi merupakan hasil respirasi dimana karbohidrat diubah menjadi
gula sederhana untuk kemudian diubah menjadi air dan karbondioksida. Hal ini
mengakibatkan berkurangnya air yang dikandung oleh umbi sehingga terjadi
penurunan kadar air.
Perlakuan asam absisat 10 ppm yang diberikan belum menghambat
penurunan kadar air umbi kimpul selama penyimpanan disebabkan karena kurang
efektifnya konsentrasi asam absisat dalam menghambat pertunasan umbi. Menurut
Marpaung (1994), perlakuan zat yang menekan pertunasan lebih dini dan
menekan aktivitas sel, mengakibatkan penurunan kadar air lebih kecil. Menurut
Suttle et al. (2012), tidak efektifnya asam absisat dalam menghambat pertunasan
ini mungkin mencerminkan metabolisme asam absisat yang cepat pada jaringan
umbi, sedangkan menurut Rossouw (2008), penghambatan asam absisat sangat
tergantung pada konsentrasi serta rasio asam absisat dan giberelin endogen.
5. Kandungan Total Fenol
Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar fenol total pada suatu bahan
antara lain cara penanaman, bagian tanaman yang diambil, musim tumbuh,
kondisi lingkungan, perlakuan hortikultural, geografis penyebaran, kondisi
penyimpanan hasil panen, serta prosedur pengolahan. Berdasarkan hasil
penelitian, kandungan total fenol setelah penyimpanan mengalami kenaikan
secara signifikan dibanding sebelum penyimpanan (Tabel 6).
Tabel 6. Kandungan Total Fenol Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
Perlakuan Kadar Total Fenol (mg / 100 gram tepung kimpul)
Pasca Panen 0,89a ± 0,13 Tanpa Perendaman 1,90bc ± 0,14 Perendaman Aquades 2,67d ± 0,41 Perendaman Asam absisat 10 ppm 2,33cd ± 0,30 Perendaman Asam absisat 20 ppm 1,67b ± 0,41
Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5% Peningkatan kandungan fenol ini juga dialami pada kadar total fenol kulit
kentang yang mengalami perubahan dengan semakin lamanya umur simpan.
Peningkatan kandungan fenol ini disebabkan oleh konsentrasi antosianin dan
flavonol yang meningkat selama penyimpanan, sehingga dengan meningkatnya
jumlah senyawa-senyawa fenol tersebut dapat menyebabkan kenaikan kadar total
fenol (Marliyana dkk., 2006). Kenaikan kandungan fenol juga diperoleh dari hasil
penelitian pada Parkia speciosa, dimana kandungan total fenolik dan antioksidan
meningkat dengan meningkatnya waktu penyimpanan pada suhu ruang (Saelim et
al., 2008).
Perlakuan asam absisat 10 ppm menyebabkan kenaikan kandungan fenol
total dapat disebabkan karena konsentrasi asam absisat tersebut belum dapat
menghambat pertunasan umbi. Menurut Ningsih (2007), pada saat germinasi
antara 12 jam pertama, aktivitas lebih ke arah pertumbuhan, sedangkan pada
germinasi antara 12 jam sampai 48 jam, aktivitas akan lebih ke arah produksi
fenolik. Hal ini dapat terjadi karena biosintesis senyawa fenolik berada pada jalur
yang sama dengan biosintesis hormon pengatur tumbuhan yaitu auksin. Auksin
merupakan hormon yang terlibat dalam mengontrol pertumbuhan batang, akar,
absisi daun dan buah, dan aktivitas fisiologis lainnya bagi tanaman.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
6. Kandungan Gula Reduksi
Gula merupakan bagian yang terdapat dalam umbi-umbian dalam jumlah
kecil. Jumlah gula dalam masing-masing umbi berbeda-beda tergantung pada
varietas, iklim, tingkat kematangan, dan kesuburan tanah. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa kadar gula reduksi pada umbi tanpa perendaman meningkat
secara signifikan setelah penyimpanan sedang pada perlakuan asam absisat tidak
mengalami peningkatan secara signifikan (Tabel 7). Hasil tersebut menunjukkan
bahwa pemberian asam absisat dengan konsentrasi 10 dan 20 ppm dapat
menghambat peningkatan kadar gula reduksi.
Tabel 7. Kandungan Kadar Gula Reduksi Umbi Kimpul setelah Penyimpanan 45 Hari
Perlakuan Kadar Gula Reduksi
(mg / 100 gram tepung kimpul) Pasca Panen 1531,68a ± 94,96 Tanpa Perendaman 3611,31b ± 837,51 Perendaman Aquades 3835,62b ± 955,19 Perendaman Asam absisat 10 ppm 2432,11a ± 615, 60 Perendaman Asam absisat 20 ppm 1811,26a ± 27,64
Keterangan : Huruf yang berbeda di belakang angka dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata pada uji DMRT 5% Kandungan gula reduksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain
berbagai macam kondisi pertumbuhan, kematangan pada saat panen, pasca panen
dan stres lingkungan penyimpanan (Karim et al., 2008). Perbedaan kandungan
gula reduksi berhubungan dengan kadar air, aktivitas metabolisme, dan
temperatur. Penyimpanan pada suhu ruang akan meningkatkan proses respirasi
dan juga akan mempengaruhi pembentukan gula sederhana. Perubahan kandungan
gula reduksi tersebut disebabkan oleh pemecahan karbohidrat menjadi gula. Gula
tersebut dapat digunakan untuk proses respirasi dan sebagian yang tidak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
digunakan akan terakumulasi dalam umbi dan menyebabkan kenaikan gula
reduksi umbi, sehingga proses respirasi menyebabkan penurunan kandungan air
dan peningkatan kandungan gula reduksi. Ada kecenderungan bahwa semakin
lama penyimpanan maka akan terjadi peningkatan kandungan gula reduksi
(Sukmawati, 1987).
Penelitian yang dilakukan Zhang et al. (2002), menyimpulkan total gula
umumnya akan meningkat pada awal penyimpanan, setelah itu akan stabil.
Peningkatan kadar gula tersebut bervariasi antar genotipe. Pada enam genotipe ubi
-amilase rendah pada saat panen dan
akan meningkat selama penyimpanan 2 bulan pertama, kemudian menurun pada
periode penyimpanan berikutnya, sampai mencapai level yang sama seperti pada
saat panen, setelah 180 hari penyimpanan. -amilase akan
berkorelasi dengan penurunan kadar pati ubi dan peningkatan glukosa dan
fruktosa.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
36
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Pemberian asam absisat pada umbi kimpul berpengaruh terhadap karakter
fisiologi dan biokimia selama penyimpanan. Perubahan karakter fisiologi dan
biokimia meliputi:
a. Pemberian asam absisat sebesar 10 ppm belum dapat menghambat
pertunasan umbi kimpul selama penyimpanan, sedangkan asam absisat
dengan konsentrasi lebih tinggi yaitu 20 ppm dapat menurunkan
persentase pertunasan sebesar 53,33 %.
b. Perlakuan asam absisat tidak berpengaruh terhadap penyusutan berat umbi
kimpul selama penyimpanan.
c. Perlakuan asam absisat dapat menghambat peningkatan laju respirasi umbi
kimpul selama penyimpanan.
d. Perlakuan asam absisat belum dapat menghambat penurunan kadar air
umbi kimpul selama penyimpanan.
e. Peningkatan kandungan total fenol secara signifikan terjadi pada semua
perlakuan asam absisat yang diberikan pada umbi kimpul.
f. Perlakuan asam absisat dapat menghambat peningkatan kandungan gula
reduksi umbi kimpul selama penyimpanan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
g. Dari hasil pengamatan diketahui bahwa hormon asam absisat 20 ppm
dapat memperpanjang masa simpan umbi kimpul dengan menghambat
pembentukan tunas dan menurunkan persentase pertunasan sebesar 53,33
%.
B. Saran
1. Penelitian mengenai hormon asam absisat dengan konsentrasi yang lebih
tinggi diperlukan untuk mengevaluasi pengaruh konsentrasi hormon asam
absisat yang optimum dalam upaya pengembangan teknologi penyimpanan
umbi yang dapat memperpanjang masa simpan.
2. Diperlukan suatu penelitian lanjutan untuk mengetahui efek pemberian
hormon asam absisat pada umbi kimpul yang akan dikonsumsi terhadap
kesehatan manusia.