Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
ETILEN DAN PENGARUHNYA TERHADAP PROSES PEMATANGAN
Etilen (C2H4) Salah satu senyawa yang mudah menguap yang dibebaskan pada waktu terjadinya proses pematangan buah-buahan.
“Hormon” yang dibutuhkan dalam proses
pematangan.
Etilen dapat dihasilkan oleh jaringan pada waktu-waktu tertentu.
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Etilen dapat berperan sebagai “hormon” setelah jumlahnya mencapai nilai ambang (Treshold).
Nilai ambang akan menurun apabila buah-buahan dipetik
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Etilen dapat berfungsi setelah terikat dengan bagian reseptor logam dari enzim.
Etilen dapat dihambat oleh CO2.
Penghambatan bersifat kompetitif karena CO2 berkompetisi dengan aktifator (etilen) untuk memperebutkan bagian reseptor logam tersebut.
Afinitas etilen terhadap resptor satu juta kali lebih besar dari CO2.
Apabila cukup banyak etilen, pematangan tidak mungkin dapat dihambat oleh CO2 meskipun dalam jumlah yang besar
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Aktifasi bagain reseptor oleh etilen
GAMBAREnzim yang mempunyai kemmpuan mengikat O2 biasanya mengandung Fe atau Cu . Senyawa yang terbentuk akibat suatu reaksi yang diaktifkan oleh etilen bersifat labil.
enzim
metal + O2
enzim
metal
O2
+ etilen
enzim
O2
metal
+ etilen
+ CO2
enzim
O2
metal
+ CO2
Tidak aktif
Aktif
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Substrat yang mampu menghasilkan etilen :1. Glukosa2. Asam Linoleat3. Metionon
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Konversi Glukosa Menjadi Etilen Diduga melalui proses glikolisis membentuk fumarat dari
asetat melalui siklus krebs, namun proses ini belum dapat dikemukakan selama etilen yang terbentuk memiliki aktivitas spesifik yang sangat rendah dibandingkan isotop yang digunakan
Suksinat Fumarat Akrilat C2H4 + CO2
Glukosa Piruvat Piruvat TPP α-hidroksietil-TPP asetaldehid
etanoletilenEtilen-TPP
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Konversi Asam Linolenat Menjadi Etilen Asam linolenat dimungkinkan sebagai prekursor etilen dalam
reaksi in vitro yang memiliki Cu-askorbat, membentuk etilen dengan bantuan O2, enzim lipase dan lipoksidase, serta CU2+
sebagai katalisator.
Lipoprotein/gliserida Linolenat bebas etilen
Mengandung asam linolenat
Lipase
Hidrolisis
Cu 2+
Lipoksidase + O2
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Konversi Metionin Menjadi Etilen
Metionin 4-metyl mercapto-2-oksobutirat etilenTransaminase
Keto-metil tiobutorat
Ekstrak tomat
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Peranan etilen dalam proses pematangan
Pada hakekatnya, peranan etilen dalam proses pematangan dapat dibuktikan dengan memuaskan jika dapat ditunjukkan bahwa:
Bila tanpa adanya etilen tersebut tidak akan terbangkitnya pemasakan
Peranannya dalam proses pematangan tidak dapat diganti dengan senyawa lain
Reaksi respirasi dengan segera terjadi bila C2H4 diberikan dari luar
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Etilen dapat mempercepat kematangan
Alpokat yang disimpat pada atmosfer biasa matang stlh 11 hrAlpokat yang disimpan dgn penambahan etilen (10 ppm) matang stlh 6 hr
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Buah non klimakterik akan mengalami proses klimakterik setelah ditambah etilen dalam jumlah besar (contoh pada jeruk)
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Kesukaran yang dijumpai dalam penggunaan C2H4
Belum berhasil menghilangkan seluruh C2H4 yang ada dalam jaringan untuk menunjukkan bahwa proses pematangan akan tertunda bila C2H4 tidak ada
Meskipun benar bahwa C2H4 mempergiat respirasi, pembentukannya didorong pula oleh respirasi yang giat, timbullah gagasan bahwa kegiatan C2H4 itu bersifat autokatilik
Perbandingan respirasi dengan C2H4 tidak tetap, semakin matang buah maka produksi C2H4 semakin menurun
Belum diketahui apakah C2H4 diperlukan sepanjang proses pematangan
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Informasi yang membuktikan bahwa C2H4 memegang peranan penting dalam proses pematangan
1. Pengeluaran C2H4 dengan paksa menggunakan keadaan hampa udara parsial menyebabkan adanya hambatan kematanagn yang sangat lama.
2. C2H4 100 x lebih berdayaguna daripada asetilen sebagai zat pematang buah tomat.
3. Pemakaian etilen dalam jumlah yang relatif kecil (1 ppm) mampu memacu aktivitas respirasi, memacu pematanagn dan mempercepat berlangsungnya klimaterik.
4. Buah pisang yang masih hijau disimpan dalam ruangan vacum dengan tekanan 0,2 atm selama 3 bulan, ternyata buah tetap hijau. Setelah berangsur-angsur etilen dimasukkan ke dalam ruangan tersebut, buah pisang berubah menjadi kuning (matang)
5. Dengan kromatografi gas (GC) secara konsisten ditemukan bahwa C2H4 dihasilkan pada atau sebelum datangnya peningkatan ke puncak proses pematangan
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Hal-hal yang mempengaruhi produksi dan aktivitas etilen
1. SUHU. Aktivitas etilen dalam proses pematangan buah akan menurun dengan menurunnya suhu.
Ex: Apel yang disimpan pada suhu 30C. Penggunaan etilen pada konsentrasi yang tinggi tidak memberikan pengaruh yang jelas, baik pada proses pematangan maupun pernafasannya.Pada suhu di atas 350C buah tidak akan membentuk etilen.
Suhu optimal untuk produksi dan aktivitas etilen pada buah tomat dan apel adalah 320C, sedangkan pada buah-buahan lainnya lebih rendah.
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
2. Pembentukan etilen pada jaringan tanaman dapat dirangsang oleh kerusakan mekanis dan infeksi. ex. Pecahnya buah karena dilempar batu dan kalau buah dimakan atau
menjadi sarang ulat.
3. Penggunaan sinar radioaktif dapat merangsang pembuatan etilen. Buah peach yang disinari sinar gamma 600 Krad, dapat mempercepat pembentukan etilen apabila diberikan pada saat praklimaterik. Jika diberikann saat klimaterik, penggunaan sinar radiasi ini dapat menghambat produksi etilen.
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Senyawa Yang Dapat Mengurangi Etilen (menghambat pematangan)
1. KMnO4 >> Bersifat oksidator kuat
C2H4 CO2 + H2O
2. Ozon (O3) >> Bersifat oxidator kuat , tetapi sisa-sisa O3 bersifat korosif.
KMnO4
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
Penggunaan etilen (Sumber etilen)
1. Berbentuk gas* Etilen dalam tangki bertekanan tinggi* Menggunakan generator etilen*Menggunakan etilen yang dihasilkan oleh tanaman yang sudah matang.
Etilen dalam bentuk gas sulit digunakan, biasanya menggunakan senyawa yang mudah membebaskan C2H4 seperti Ethrel, Florel, Ethopen.
Ethrel + air Disemprotkan mengeluarkan etilen
Etilen mudah terbakar pada konsentras 31-32% sehingga sering dicampur bahan lain yang tidak mudah terbakar. Seperti N2
Fisiologi dan Teknologi Pasca Panen
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
2. Etilen dari senyawa lain* Dari kalsium karbida*Hasil pembakaran (asap dari pembakaran rumput)