30 menunjukan kecendrungan menurun selama penyimpanan. Hal ini karena dalam aktivitas respirasi
belimbing memerlukan oksigen dari udara sekitar. Respirasi dilakukan secara tertutup, oleh karena itu jika oksigen dalam chamber menipis dan proses respirasi masih berlangsung, kebutuhan oksigen
untuk respirasi diambil dari jaringan bahan yang disimpan. Pada kondisi ini produk menjadi rusak dan mutunya turun.
Pada Gambar 21, 22 dan 23 laju respirasi pada suhu 5
o
C dan suhu 10
o
C, lebih lambat dari suhu suhu ruang. Hal ini dikarenakan
penyimpanan dingin yang dapat menghambat proses respirasi. Pendinginan refrigerasi dapat menurunkan kecepatan respirasi sehingga buah akan mencapai
puncak respirasi lebih lama dan hal ini dapat memperpanjang umur simpan. Dikatakan Muchtadi dan Sugiono 1989 bahwa makin tinggi suhu penyimpanan maka respirasi akan semakin cepat, hal ini
berlaku sampai suhu optimum, apabila telah melewati suhu optimum kecepatan respirasi menurun. Seperti yang diungkapkan Winarno dan Fardiaz 1980, pendinginan dapat memperlambat kecepatan
reaksi-reaksi metabolisme, dimana pada umumnya setiap penurunan 8
o
C kecepatan reaksi akan berkurang menjadi kira-kira setengahnya. Dan hal ini akan mempengaruhi masa simpan buah, seperti
yang diungkapkan Pantastico 1986, Semakin tinggi laju respirasi, biasanya disertai dengan semakin pendek umur simpannya. Hal ini juga merupakan petunjuk laju kemunduran mutu dan nilainya
sebagai bahan makanan.
Menurut Jones 1994 dalam Pantastico 1986, bahwa kerusakan karena pendinginan merupakan akibat adanya gangguan sinkronisasi berbagai tingkat dalam urut-urutan respirasi yang bersifat
kompleks. Produksi CO
2
buah belimbing yang disimpan pada ruang lebih tinggi dibandingkan dengan penyimpan pada suhu rendah, yaitu 7.99 mlkg jam untuk produksi CO
2
dan 5.16 mlkg jam untuk konsumsi O
2
. Rata-rata laju produksi CO
2
pada suhu 5
o
C adalah 6.04 mlkg jam dan konsumsi O
2
sebesar 2.59 mlkg jam, sedangkan pada suhu 10
o
C produksi CO
2
sebesar 7.45 mlkg jam dan konsumsi O
2
sebesar 3.05 mlkg jam. Hal ini karena pada penyimpanan dingin proses respirasi dihambat sehingga produksi CO
2
dan konsumsi O
2
rendah. Menurut Pantastico 1986, pada awalnya terjadi peningkatan laju respirasi yang menandakan
naiknya kegiatan enzim-enzim. Kemudian disusul dengan penurunan sedikit demi sedikit sampai lajunya mendekati nol. Penurunan ini mungkin merupakan gambaran terjadinya perusakan
denaturasi enzim. Namun penurunan laju respirasi pada suhu tinggi dapat juga merupakan pertanda bahwa O
2
tidak berdifusi cukup cepat untuk dapat mempertahankan laju respirasi yang ada, CO
2
tertimbun didalam sel sampai tingkat yang dapat menghambat metabolisme dan suplai bahan makanan yang dapat dioksidasi tidak cukup untuk mempertahankan laju respirasi yang tinggi.
5.6 Ion Leakage
Elektrolit merupakan muatan larutan baik berupa atom maupun molekul yang disebut ion, dan dengan reaksi transfer elektron sesuai dengan bilangan oksidasinya menghasilkan ion. Pada makhluk
hidup dalam tubuhnya mengandung larutan elektrolit seperti KCL, NaCL, MgSO4 yang terdisosiasi menjadi ion-ion bila larut dalam air Saeni 1989.
Penyebab fisiologis untuk pengkondisian chilling injury pada buah-buahan dapat dipelajari dengan memeriksa kinetika kebocoran ion ion leakage. Ada dua sumber ion, yaitu yang cepat berupa
kompartemen kecil yang bisa menjadi dinding sel dan yang lambat dapat berupa sebuah kompartemen jauh lebih besar yang bisa menjadi sitoplasma dan vakuola. Persamaan eksponensial diturunkan untuk
menjelaskan difusi ion dari dingin jaringan sensitif saltveit 1989. Membran sel permeabilitas mengatur pergerakan air dalam sel dan keadaan dinamis air dapat digunakan untuk mendeteksi
peningkatan perubahan permeabilitas sel membran Naruke et al 2003. Oleh karena itu, pengetahuan keadaan dinamis air dalam struktur sel adalah penting dalam rangka untuk mengetahui kapan
perubahan kerusakan terjadi.
31 Chilling injury
produk holtikultura dapat terjadi ketika produk disimpan dibawah suhu optimum. Buah belimbing menurut Wan dan Lam 1984 menyebutkan chilling injury terjadi pada
buah belimbing muda yang mempunyai 25 warna kuning pada kulit yang disimpan pada suhu 5
o
C setelah 5 minggu penyimpanan. Tanggapan buah untuk berbagai suhu telah dilaporkan, dan kerentanan dari belimbing untuk
chilling injury tampaknya tergantung kultivar, dan sangat terkait dengan kematangan buah pada saat
panen Wan dan Lam, 1984; Campbell et al, 1987, 1989.; Sankat dan Balkissoon, 1992; Shaw dan Wilson, 1998; Perez-Tello et al, 2001 dalam Ali et al 2003. Dalam Belimbing, buah kurang matang
dilaporkan rentan utuk terkena chilling injury, sedangkan dalam jenis buah lain seperti peach, itu adalah sedikit warna buah, lebih matang yang muncul rawan chilling injury Fernandez-Trujillo dkk
1998 dalam Ali et al 2003.
Pada Gambar 24, 25, 26 dan 27 menunjukkan kenaikan persentase ion leakage. Pada gambar 24, penyimpanan hari ke -0 persentasi kenaikan ion leakage buah belimbing meningkat tajam.
Gambar 25 memperlihatkan penyimpanan buah belimbing di suhu 5
o
C, pada hari ke -1 menunjukan peningkatan ion leakage paling tinggi dibanding penyimpanan lainnya dengan nilai slope laju
perubahan ion leakage sebesar 0.187. Pada Tabel 3 disajikan perubahan laju perubahan ion leakge selama 14 hari penyimpan dingin. Persentasi kenaikan ion leakage terjadi dari hari ke -0, begitu pula
pada hari pertama penyimpanan persentasinya masih cukup tinggi. Pada hari kedua penyimpanan persentasi ion leakage yang terukur mulai menurun dan landai seperti yang terlihat pada gambar.
Hal tersebut seperti yang diungkapkan oleh Hutabarat 2008, pada buah tomat yang diberi perlakuan heat shok selama 20 menit, gejala chilling injury sudah terjadi pada hari ke-1. Budi 2007
melaporkan pada buah rambutan peningkatan ion leakage tertinggi terjadi pada hari ke -5 penyimpanan, sedangkan pada buah mangga seperti yang dilaporkan oleh Oktivitasari 2011 gejala
chilling injury yang dilihat melalui perubahan ion leakage terjadi pada hari keempat penyimpanan
pada suhu dingin puncak terjadi chilling injury, hal ini ditandai dengan semakin meningkatnya persentase ion leakage. Hasil serupa dilaporkan oleh Salveit 2002, pada suhu rendah di bawah suhu
optimum penyimpanan tomat, terjadi kerusakan membran sel sebagai akibat kerusakan dingin. Peningkatan permeabilitas membran dan meningkatkan tingkat kebocoran ion yang terkait dengan
dingin jaringan sensitif Saltveit 2000, namun peningkatan yang diamati dalam permeabilitas biasanya terjadi setelah dingin berkepanjangan. Kerusakan membran ini akibat dari lipid dan protein
sebagai penyusun dinding sel mengalami ketegangan plastis akibat pendinginan. ketegangan disebabkan oleh tekanan isi sel pada dinding sel dan bergantung pada konsentrasi zat-zat osmotik aktif
dalam vakuola, permeabilitas protoplasma dan elastisitas dinding sel Nobel 1991. Dalam osmosis zat-zat bergerak dari daerah dengan energi kinetik lebih tinggi ke daerah yang
lebih rendah. Cairan mempunyai jenjang energi lebih rendah karena zat-zat terlarut di dalamnya. Belimbing direndam di dalam larutan aquabidest, air berpindah ke dalam sel secara osmosis berakibat
naiknya tekanan yang mendorong sitoplasma ke dinding sel dan menyebabkan sel menjadi tegang. Mitchell 2000 melaporkan bahwa sitoplasma sel bermuatan negatif disebabkan distribusi anion dan
kation pada sisi membran yang berlawanan tidak sama. Potensial membran bertindak sebagai suatu sumber energi yang mempengaruhi lalu lintas semua substansi bermuatan yang melewati membran.
Potensial membran mendukung transpor pasif kation kedalam sel dan anion keluar dari sel disebabkan muatan di dalam sel negatif dibandingkan dengan diluarnya. Hal ini disebabkan meningkatnya
kerusakan membran permiabel sehingga pada saat dikeluarkan dari ruang penyimpanan dingin, dinding sel pecah sehingga cairan sel akan keluar menyebabkan kenaikan ion leakage yang tinggi.
32 Gambar 24. Perubahan kenaikan persentasi ion leakage pada hari ke -0
Gambar 25. Perubahan kenaikan persentasi ion leakage pada hari ke -1
Gambar 26. Perubahan kenaiakan persentasi ion leakage pada hari ke -2 y
= 0.150x + 18.26 R²
= 0.779
10 20
30 40
50 60
100 200
300
Total persentase
IL
Waktu menit
HO Linear
HO
y = 0.187x + 13.99
R² = 0.852
10 20
30 40
50 60
50 100
150 200
250 300
Total persentase
IL
Waktu menit
H1 Linear
H1
y = 0.164x + 12.05
R² = 0.848
10 20
30 40
50 60
50 100
150 200
250 300
Total persentase
IL
Waktu menit
H2 Linear
H2
33 Gambar 27. Perubahan kenaikan persensentasi ion leakage pada hari ke -3
Tabel 3. Laju perubahan Ion Leakage selama 14 hari penyimpanan pada suhu 5
o
C
Hari Ke-
Slope IL
0 0.150 1 0.187
2 0.164 3 0.143
4 0.138 5 0.127
6 0.127 8 0.138
10 0.116 12 0.137
14 0.130 y
= 0.143x + 16.96 R²
= 0.775
10 20
30 40
50 60
50 100
150 200
250 300
Total persentase
IL
Waktu menit
H3 Linear
H3
34 Gambar 28. Visual gejala chilling injury buah belimbing pada suhu 5
o
C pada hari ke-14 Gambar 26. Merupakan contoh secara visual keadaan buah belimbing yang terkena chilling
injury pada penyimpanan hari ke-14. Pada gambar tersebut terlihat bahwa buah belimbing yang
terkena chilling injury mempunyai ciri bintik-bintik hitam pada permukaan kulit, cekungan pada permukaan kulit, sirip berwarna coklat dan terjadi penundaan kematangan. Seperti yang diungkapkan
oleh Wan dan Lam 1984, ciri-ciri buah belimbing yang terkena gejala chilling injury terlihat seperti bercak-bercak berwarna hijau tua, bagian tepi sirip menjadi kecut dan berwarna hitam serta warna
kulit buah tidak dapat berkembang setelah dipindahkan dari ruang pendingin. Paull dan Chen 1986 menyebutkan bahwa buah belimbing digolongkan kedalam jenis
buahan yang tidak terlalu sensitif terhadap chilling injury. Namun, selama penyimpanan dingin yang berlangsung pada suhu 0
o
C atau 5
o
C selama 2 dan 6 minggu terdapat gejala-gejala kerusakan dingin seperti bintik-bintik kecil pada permukaan kulitnya dan warna coklat pada seluruh sisi pinggir
rusuknya. Gejala-gejala kerusakan dingin ini akan semakin meningkat seiring dengan lamanya waktu penyimpanan. Buah yang dipanen pada saat masih hijau akan lebih mudah terkena kerusakan dingin.
Rohaeti 2010 mengamati gejala chilling injury pada buah belimbing yang disimpan pada suhu 5
o
C secara visual, gejalanya timbul pada hari ke-15 penyimpanan dan semakin lama semakin banyak timbul bintik-bintik hitam atau coklat pada permukaan kulitnya. Selain itu menurut Winarno
2002 chilling injury selama penyimpanan dapat menyebabkan terjadinya surface pitting, diskoloriasi, internal breakdown
dan turunnya daya tahan terhadap penyakit.
35
5.7 Hubungan Ion Leakage dan Penurunan Mutu
