Upload
nirwana02
View
393
Download
12
Embed Size (px)
Citation preview
PROSES PERTUMBUHAN TANAMAN UMBI-UMBIANPADA FASE PRA-PANEN, PANEN DAN PASCA PANEN
Nirwana (F1C1 13 024)Ayu Anastasha Yusuf (F1C1 13 086)
La Ode Sutrisal (F1C1 13 079) Keffin Arighi (F1C1 13 47)
Owink Agung Prabowo (F1C1 14 039)
JURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS HALU OLEO
KENDARI2016
Pengertian Umbi
Umbi adalah organ tumbuhan yang mengalami
perubahan ukuran dan bentuk ("pembengkakan")
sebagai akibat perubahan fungsinya. Perubahan ini
berakibat pula pada perubahan anatominya. Organ
yang membentuk umbi terutama batang dan akar, atau
modifikasinya. Tanaman umbi-umbian berfungsi
sebagai penyimpan zat tertentu (umumnya
karbohidrat) Umbi biasanya terbentuk tepat di bawah
permukaan tanah, meskipun dapat pula terbentuk jauh
di dalam maupun di atas permukaan.
Jenis-jenis Umbi
Berdasarkan asal terbentuknya tanaman umbi-umbian terbagi menjadi tiga kelompok yaitu :
Umbi Batang
Umbi batang adalah umbi-umbian yang terbentuk pada bagian pangkal batang tanaman umbi-umbianUmbi batang letaknya ada yang di bawah permukaan tanah semua dan ada yang berada sebagian di dalam tanah dan sebagian lagi berada di atas permukaan tanah
Umbi Akar
Umbi akar adalah umbi-umbian yang terbentuk karena perkembangan akar yang membesar karena penumpukan nutrisi dalam waktu tertentu untuk cadangan makanan pada tanaman tersebut. Umbi ini seluruhnya berada di bawah tanah.Umbi akar dalam satu tanaman ada yang berjumlah satu buah dan dalam satu tanaman ada yang berjumlah lebih dari satu.
Umbi Lapis
Umbi lapis adalah salah satu umbi yang bentuknya berlapis-lapis. Umbi ini biasanya ujungnya bersatu dengan daun dan pangkalnya dengan akar
Kandungan Gizi
Kandungan karbohidrat umbi-umbian dalam bentuk pati sangat tinggi sehingga dapat digunakan sebagai bahan makanan pokok
Kandungan Kimia Singkong Kentang
Tahap Pra-Panen 1. Pembentukkan Pati melalui fotosintesis
Pada tumbuhan karbohidrat disintesis dari CO2 dan H2O melalui proses fotosintesis dalam sel berklorofil dengan bantuan sinar matahari. Karbohidrat yang dihasilkan merupakan cadangan makanan yang disimpan dalam akar, batang dan biji sebagai pati (amilum).
Reaksi
Lanjutan …
Jalur utama reaksi terang
Menghasilkan ATP dan NADPH2 selanjutnya akan digunakan dalam reaksi tahap kedua (reaksi gelap) sintesis karbohidrat.
2. Reaksi gelap (light-independent reaction)
Reaksi gelap merupakan reaksi tahap kedua dari fotosintesis. Disebut reaksi gelap karena reaksi ini tidak memerlukan cahaya. Reaksi gelap terjadi di dalam stroma kloroplas. Reaksi ini melalui 3 tahapan, yaitu:
Lanjutan …
1. Fase Fiksasi
Reaksi terjadi penambatan CO2 oleh ribulose bifosfat (Ribulose biphosphat = RuBP) menjadi 3-fosfogliserat (3- phosphoglycerate = PGA). Reaksi ini dikatalisis oleh enzim ribulose bifosfat karboksilase (Rubisco)
2. Fase Reduksi
Lanjutan …
Pada fase reduksi diperlukan ATP dan ion H+ dari NADPH2 untuk mereduksi 3-fosfogliserat (PGA) menjadi 1,3-bifosfogliserat (PGAP) kemudian membentuk fosfogliseraldehid (glyceraldehyde-3-phosphat = PGAL atau G3P = glukosa 3-fosfat).
3. Fase Regenerasi
Lanjutan …
Pada fase regenerasi, terjadi pembentukan kembali RuBP dari PGAL atau G3P. Dengan terbentuknya RuBP, penambatan CO2 kembali berlangsung.
Tahapan ini merupakan pembuatan kembali ribulosa bifosfat (molekul dengan 5 atom C) dari sisa gliseraldehida 3 fosfat (molekul dengan 3 atom C). Pada tahapan ini 5 molekul gliseraldehida 3 fosfat akan diubah menjadi 3 molekul ribulosa bifosfat yang dapat digunakan kembali untuk menangkap karbondioksida. Dalam reaksi ini terdapat 3 molekul ATP yang mendonorkan fosfatnya.
Tiga putaran daur akan menambatkan 3 molekul CO2 dan produk akhirnya adalah 1,3-Pgaldehida. Sebagian digunakan kloroplas untuk membentuk pati, sebagian lainnya dibawa keluar. Sistem ini membuat jumlah total fosfat menjadi konstan di kloroplas, tetapi menyebabkan munculnya triosafosfat di Sitosol . Triosafosfat yang berada pada sitosol kemudian digunakan untuk membentuk sukrosa
Pembentukkan Pati
Triosafosfat dari reaksi gelap Fruktosa 1,6 bifosfat Fruktosa 6 fosfat
Glukosa 6 fosfatGlukosa 1fosfatADP-GlukosaPATI
Enzim pati sintease
Tahap Panen
Pembentukkan umbi diawali dengan terhentinya pemanjangan stolon dan penumpukkan pati. Ada tiga fase pembentukkan umbi yaitu :
Inisiasi yaitu terjadinya diferensiasi tunas pada stolon menjadi primordia umbi
Pembesaran umbi, yang ditandai dengan pembelahan sel yang cepat dibarengi dengan penumpukkan pati
Pematangan umbi, yang terjadi ketika umbi memasuki fase dorman yaitu keadaan umbi tidak mengalami pertumbuhan lagi
Contoh
Kentang (Solanum tuberosum)
Penting
Kentang harus benar-benar tumbuh di dalam tanah untuk mencegah pembentukkan senyawa beracun yang ditandai dengan kulit sekitar kentang berwarna hijau. Kentang beracun disebabkan oleh solanin. Apabila sedikit saja bagian kentang muncul ke permukaan tanah, pembentukkan umbi akan terhenti. Ketika disinari matahari maka kentang melakukan fotosintesis dengan membuat klorofil untuk menumbuhkan tunas baru. Pada saat inilah kentang memproduksi solanin
Senyawa Solanin
Pertanyaan ? Mengapa kentang saat dikupas harus direndam di dalam air?
Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya reaksi browning (pencoklatan) pada kentang
Reaksi Pencoklatan Kentang
OH
H2C CHCOOH
H2NO
SLOW
OH
H2C CHCOOH
H2NOH O
FASTO
H2C CHCO
OHH2NO
Tyrosine Dopa Dopa Quinone
FAST
Phenoloksidase
NH
COOH
HO
HOFAST
O
NH
COOH
O
OSLOW
NH
HO
HO
CO2
5,6-Dihidroxyindole Dopachrome leuco Compound
FASTO
NH
O
O
Indole 5,6-quinone
ORelatif Slow
NH
HN
O
O
Melanin
Proses browning terjadi karena adanya aktivitas enzim polifenol oksidase salah satu senyawa fenol menjadi pigmen berwarna coklat yang disebut melanin.
Bawang merah (Allium cepa L.)
Contoh
Bawang merah mengandung vitamin C, kalium, serat, asam folat serta kasium dan zat besi. Bawang merah dikenal sebagai anti mikroba karena memiliki senyawa allin menjadi asam piruvat , amonia, dan allisin yang bersifat bakterisida
SCCOOH
NH2
L
O
2 Molekul Allil-lisin
S
OH
Asam Alil-sulfonat
COOH
OAsam Piruvat
NH3
SS
Dialil disulfida
Senyawa tersebut akan mengalami oksidasi oleh udara sehingga kandungan sulfurnya akan terbawa oleh udara mengenai mata, maka mata akan menjadi perih ketika mengupas bawang merah.
Contoh
Kriteria Singkong (Manihot esculenta) siap dipanen
Kadar pati optimal
Berumur 6-9 bulan untuk dikonsumsi
langsung dan 10 bulan untuk pembuatan
tepung
Warna daun menguning dan daun rontok
Kandungan Gizi Singkong
Komposisi Kimia Singkong / 100 Gram Bahan
Komponen Kadar
Kalori (kal) 146
Protein (gr) 1,2
Lemak (gr) 0,3
Pati (gr) Amilosa Amilopektin
1787
Kalsium (mg) 33
Fosfor (mg) 40
Besi (mg) 0,7
Vitamin A (S.I) 0
Vitamin B.1 (mg) 0,06
Vitamin C (mg) 30
Air (gr) 62,5
Amilosa
Amilopektin
Contoh
Singkong (Manihot esculenta)
Linamarin
Glikosida sianogenik berperan sebagai sarana protektif terhadap gangguan predator terutama herbivora. Adanya kerusakan jaringan pada tanaman akibat hewan pemakan tumbuhan akan menyebabkan pelepasan HCN yang mengganggu kelangsungan hewan tersebut.
Kadar Sianida Singkong
Menurut Departemen Perindustrian (1990)
Singkong manis (kandungan HCN 0,04 %atau 40 mg HCN/Kg )
Singkong agak beracun (kandungan HCN 0,05- 0,08 %atau 50 -80 mg HCN/Kg )
Singkong beracun (kandungan HCN 0,08-0,10 %atau 80-100 mg HCN/Kg )
Singkong sangat beracun (kandungan HCN 0,10 %atau 100 mg HCN/Kg )
Lanjutan
Reaksi peruraian glikosida sianogenik hingga dihasilkan asam sianida
Glikosida sianogenik dapat terhidrolisis secara enzimatis menghasilkan asam sianida (HCN), atau asam prusat yang sangat beracun. Hidrolisis ini dilakukan oleh enzim Beta glikosidase, menghasilkan gula dan sianohidrin. Tahap berikutnya adalah degradasi sianohidrin menjadi HCN dan senyawa keton atau aldehid.
Tahap lain dari hidrolisis Glikosida sianogenik adalah melalui enzim Hidroksinitril Liase yang tersebar luas pada berbagai tanaman. Pada tanaman utuh, keberadaan enzim hidroksinitrilliase dengan Glikosida sianogen terpisah. Namun, pada saat terjadi kerusakan jaringan tertentu pada bagian tanaman tersebut, maka enzim ini akan langsung bertemu dengan senyawa glikosida sianogen hingga pelepasan HCN dapat terjadi
Umbi singkong yang baik setelah panen hanya berumur 1-3 hari, tergantung penyimpanan sebab setelah itu umbi telah mengalami banyak perombakkan kalori bahkan kadang umbi berwana kebiruan akibat kadar HCN yang telah tinggi
Tahap Penyimpanan
Singkong jangan disimpan di tempat lembab untuk menghindari serangan mikroba
Singkong yang cacat jangan dibiarkan diudara terbuka karna akan menyebabkan singkong berwarna coklat akibat aktivitas enzim polifenol oksidase
Singkong cacat ( yang telah terkelupas kulitnya) langsung di rendam dalam air sebab dinding sel singkong telah rusak menyebabkan enzim linamarase keluar dan mencemari daging singkong sehingga kadar HCN meningkat
Tanda- Tanda Kerusakan pada Singkong
Secara mikrobiologi
• Munculnya kapang yang tumbuh dipermukaan singkong disertai dengan munculnya bau dan perubahan warna
Secara biologis
• Ditandai dengan adanya bekas gigitan seperti hama serangga atau tikus saat penyimpanan
Secara kimiawi
• Warna daging singkong berubah menjadi coklat apabila telah di potong-potong (kepoyohan) karena aktifitas enzim polifenol oksidase
Tahap Pengolahan
Pengupasan kulit
Pengupasan kulit dilakukan untuk membuang kulit
singkong yang mengandung asam sianida tinggi yaitu
sekitar 459,56 ppm. Kulit singkong juga mengandung
enzim linamarase yang mudah mencapai glukosida
sianogenik (linamarin) sehingga sangat mudah
melepasakan HCN setelah perusakan fisik daging
singkong.
Pencucian berulang-ulang dan perendaman
Namun, hal ini Mengurangi kadar pati
Menghilangkan
Lanjutan….
Lanjutan
Perebusan
Menghilangkan
Mengapa singkong menjadi lunak pada saat masak dan mengeras kembali saat dingin ?
Lanjutan ….
Pemanasan
Amilosa dan amilopektin di dalam granula pati dihubungkan dengan ikatan hidrogen. Apabila granula pati dipanaskan di dalam air menyebabkan pati singkong mengalami gelatinasi (62-73ᵒC), maka energi panas akan menyebabkan ikatan hidrogen terputus, dan air masuk ke dalam granula pati. Air yang masuk selanjutnya membentuk ikatan hidrogen dengan amilosa dan amilopektin sehingga struktur kedua tersebut mengalami peregangan. Hal ini pula yang menyebabkan singkong menjadi lunak ketika direbus. Meresapnya air ke dalam granula menyebabkan terjadinya pembengkakan granula pati akhirnya granula pati tersebut pecah. Pecahnya granula menyebabkan bagian amilosa dan amilopektin berdifusi keluar. Proses masuknya air ke dalam pati yang menyebabkan granula mengembang. Dengan adanya pemanasan, granula pati sedikit demi sedikit mengalami pembengkakan sampai titik tertentu. Pembengkakan pati diikuti dengan peningkatan viskositas
Pendinginan
Pati mengalami retrogradasi dimana rantai pati muali berasosiasi kembali dalam struktur yang teratur sehingga pati membentuk kristal sehinggga menjadi keras
Gelatinasi
TERIMA KASIH
Kasoami dari Kabupaten Buton
Kabuto dari Kabupaten Muna
Provinsi Sulawesi Tenggara
Penghasil Singkong