Chapter II Tomat
Transcript of Chapter II Tomat
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
1/70
TINJAUAN PUSTAKA
Buah Tomat
Tomat (Solanum lycopersicum syn. Lycopersicum esculentum) adalah
tumbuhan keluarga Solanaceae, berasal dari Amerika Tengah dan Selatan, dari
Meksiko sampai Peru. Kata tomat berasal dari bahasa Aztek, salah satu suku
Indian yaitu xitomate atau xitotomate. Tanaman tomat menyebar ke seluruh
Amerika, terutama ke wilayah yang beriklim tropik, sebagai gulma. Penyebaran
tanaman tomat ini dilakukan oleh burung yang makan buah tomat dan kotorannya
tersebar kemana-mana. Penyebaran tomat ke Eropa dan Asia dilakukan oleh orang
Spanyol. Tomat ditanam di Indonesia sesudah kedatangan orang Belanda. Dengan
demikian, tanaman tomat sudah tersebar ke seluruh dunia, baik di daerah tropik
maupun subtropik. (Pracaya, 2012)
Buah tomat terdiri dari beberapa bagian yaitu perikarp, plasenta, funikulus,
dan biji. Anatomi buah tomat dapat dilihat pada Gambar 1. Perikarp meliputi
eksokarp, mesokarp, dan endocarp. Eksokarp adalah lapisan terluar dari buah dan
sering mengandung zat warna buah terdiri dari dinding pericarp dan kulit buah.
Perikarp meliputi dinding luar dan dinding radial (septa) yang memisahkan
rongga lokula. Mesokarp adalah lapisan yang paling dalam berupa selaput terdiri
dari parenkim dengan ikatan pembuluh (jaringan tertutup) dan lapisan bersel
tunggal yaitu lokula. EndoKarp adalah lapisan paling dalam terdiri dari biji,
plasenta, dan columella (Rančić et al , 2010).
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
2/70
a. Bagian-bagian buah tomat b. Penampang melintang buahtomat
Gambar 1. a. Bagian-bagian buah tomat. b. Penampang melintang buah tomat
(Anonim, 2015)
Epidermis pada buah atau sayuran yang berbentuk buah biasanya dibentuk
oleh sel - sel yang sangat kecil sehingga menyerupai dinding tebal yang kompak
tanpa ruang antar sel kecuali pada bagian stomata dan lentisel. Bentuk sel
epidermis bervariasi tergantung pada spesies dan varietas. Pada buah tomat,
varietas yang tahan terhadap retakan memiliki sel epidermis berbentuk datar,
sementara pada varietas yang mudah mengalami keretakan kulit, sel epidermisnya
berbentuk bundar (Rančić et al , 2010).
Buah tomat plum (Solanum lycopersicum L. varroma) memiliki 2 karpel.
Bagian buah tomat terdiri dari daging (perikarp dan kulit) dan pulp (plasenta dan
jaringan lokula). Perikarp biasanya tebal dan berair. Pulp menyumbang kurang
dari sepertiga dari massa buah segar. Kolumela (bagian dalam) adalah badan steril
yang merupakan sumbu pusat tubuh buah dewasa barupa sekat dalam yang
menonjol dan berwarna putih. Plasenta merupakan tempat melekatnya bakal biji
pada dinding ovarium buah. Rongga lokula merupakan rongga yang dikelilingi
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
3/70
oleh perikarp, septa dan kolumela daerah ini berisi membran agar – agar yang
bersifat kenyal dan berair (Rančić et al , 2010).
Sebagian besar pembelahan sel dalam pericarp berlangsung selama 10 –
14 hari pertama setelah berbunga. Kulit buah (exocarp) terdiri dari lapisan
epidermis luar ditambah 2 - 4 lapisan sel hypodermal berdinding tebal dengan
kolenkim seperti bahan pengental. Dalam proses perkembangan awal buah,
plasenta mulai memperluas ke lokula untuk menyerap biji dalam 10 hari pertama
dan mengisi seluruh rongga lokula dalam beberapa hari berikutnya. Pada buah
yang belum matang terbentuk plasenta dan setelah matang terbentuk lokula.
Cairan intraseluler dapat terakumulasi dalam lokula dan protoplas tetap utuh
(Rančić et al , 2010).
Sistematika Buah Tomat
Sistematika buah tomat adalah sebagai berikut:
Kerajaan : Plantae (tidak termasuk) Eudicots
Divisi : Spermatophyta
Anak divisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledonae
Ordo : Solanales
Famili : Solanaceae
Genus : Solanum
Spesies : S. lycopersicum
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
4/70
Nama binomial : Solanum lycopersicum
Sinonim : Lycopersicon lycopersicum / Lycopersicon esculentum
(Wikipedia, 2014)
Jenis-Jenis Buah Tomat
Umumnya jenis-jenis tomat didasarkan pada ketinggian tanaman, penampilan,
dan kegunaannya. Berdasarkan ketinggian tanamannya, jenis tomat dibagi
menjadi 3 golongan utama, yaitu (Faujiah, 2014) :
a. Determinate
Golongan ini merupakan yang terpendek diantara tanaman tomat, yakni hanya
berkisar antara 50-80 cm saja. Golongan ini tidak bisa tumbuh tinggi karena
ujung tanamannya diakhiri dengan rangkaian bunga. Jenis ini relatif memiliki
umur sangat pendek sehingga dapat cepat dipanen.
b. Intermediate
Pohon Tomat dengan golongan ini termasuk relatif tinggi dan dapat tumbuh
hingga mencapai 2 m. Namun demikian, meskipun batang tanamannya relatif
tinggi umurnya hanya berkisar 4 bulan saja.
c. Hybrida
Golongan ini merupakan hasil persilangan antara golongan determinate
dengan intermediate. Karena merupakan persilanngan antara keduanya,
varietas ini memiliki sifat dari keduanya.
Selain dikelompokkan berdasarkan bentuk fisik tanamannya, jenis buah
tomat juga banyak ditentukan berdasarkan bentuk buah dan juga kegunaannya.
Beberapa jenis tomat yang lazim dikenal di masyarakat dapat dilihat pada Tabel 1.
Universitas Sumatera Utara
http://infobuahtomat.blogspot.com/http://infobuahtomat.blogspot.com/http://infobuahtomat.blogspot.com/http://infobuahtomat.blogspot.com/
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
5/70
Tabel 1. Jenis-jenis tomat berdasarkan bentuk buah dan kegunaannya
NO Jenis tomat Keterangan
1 Tomat Plum Tomat ini mirip buah plum.Bentuknya bulat lonjong,
dagingnya banyak sekali
mengandung air dan memiliki
permukaan kulit yang tipis.
Umumnya dipakai untuk tumisan
dan masakan yang membutuhkan
waktu memasak yang relatif lama
seperti membuat saos tomat dan
diolah sebagai jus tomat
2 Tomat Beef Tomat beef ini memiliki bentuk
yang paling besar jika
dibandingkan dengan jenis
lainnya. Karena ukurannya yang
besar tomat jenis ini sering kali
digunakan untuk membuat
sandwich atau hamburger. Tapi
tidak jarang juga para chef
menggunakannya untuk bahan
tumisan atau masakan lain yang
memerlukan tomat dalam ukuran
besar.
3 Tomat ceri Tomat ini bentuknya kecil agak
lonjong. Ketika masih muda
warnanya hijau pucat dan ketika
sudah masak warnanya berubah
menjadi orange ke merahan.Rasanya dagingnya cukup manis,
dan mengandung juice yang
cukup banyak. Umumnya
digunakan sebagai pelengkap
salad atau dimakan dalam keadaan
segar.
4 Tomat hijau Sesuai dengan namanya, tomat ini
berwarna hijau, teksturnya agak
keras karena memiliki kandungan
Universitas Sumatera Utara
http://infobuahtomat.blogspot.com/2012/05/manfaat-jus-tomat-bagi-kesehatan.htmlhttp://1.bp.blogspot.com/-JAZlhpkBBHA/T7sNctm1sjI/AAAAAAAAAHA/GZTheHpXUwA/s1600/tomat+ceri.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-8uoHjIbxs8c/T7sLjXCsQYI/AAAAAAAAAG4/KQ7jKc7EjLc/s1600/tomat-beef.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-BUsbAbEoxq4/T7sK55kZxNI/AAAAAAAAAGw/jZRYWHGM5Qg/s1600/tomat+plum.jpghttp://infobuahtomat.blogspot.com/2012/05/manfaat-jus-tomat-bagi-kesehatan.html
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
6/70
air yang sedikit. Sebenarnya tomat
hijau adalah tomat yang dipanen
sebelum masak.
Biasanya digunakan sebagai bahan tumisan karena rasanya
yang cenderung segar.
5 Tomat pear Jens tomat ini memang mirip
dengan buah pear (seperti air mata
yang jatuh) hanya saja bentuknya
jauh lebih kecil dari buah Pear.
Memiliki warna beraneka ragam,mulai dari merah, orange, dan
kuning dan rasanya cukup manis.
Umumnya dikonsumsi langsung
atau ditambahkan sebagai bahan
pelengkap salad. Tomat jenis ini
kurang populer di Indonesia.
6 Tomat anggur Tomat Anggur merupakan variantomat yang paling kecil diantara
lainnya. Berbeda dengan tomat
ceri yang cenderung lebih
lonjong, bentuk tomat anggur
cenderung lebih bulat dan lebih
kecil.
Karena rasanya yang cukup
manis, tomat anggur sering kali
dikonsumsi secara langsung
ataupun digunakan sebagai salad.Sering kali ketika di jual
warnanya kuning dan merah.
Tomat jenis ini juga jarang
dijumpai di Indonesia.
(Sumber: Faujiah, 2014)
Universitas Sumatera Utara
http://3.bp.blogspot.com/-GMK0qVqGpl8/T7sQ9CHuL1I/AAAAAAAAAHo/FKMZiHx5hfQ/s1600/tomat+anggur.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-JNi_0wbYpEo/T7sQkvmtcOI/AAAAAAAAAHg/zVn0xYJ0f6g/s1600/yellowPearTomato.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-_i_UHH05dGM/T7sQATyao0I/AAAAAAAAAHQ/04yE1_Twc1Y/s1600/tomat+hijau.jpg
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
7/70
Komposisi Kimia Buah Tomat
Varietas-varietas tomat memiliki jumlah zat terlarut dalam air bervariasi
dari 4,5 sampai 7 % dengan fruktosa dan glukosa merupakan zat paling dominan.
Kandungan nutrisi buah tomat dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Kandungan nutrisi tomat segar.Nutrien Kandungan
per 100 g
Nutrien Kandungan
per 100 g
Analisis Proksimat Asam Amino
Air (g) 93,76 Triptofan (g) 0,006
Energi (kkal) 21 Treonin (g) 0,021
Protein (g) 0,85 Isoleusin (g) 0,020Total lemak (g) 0,33 Leusin (g) 0,031
Karbohidrat (g) 4,64 Lisin (g) 0,031
Serat (g) 1,1 Metionin (g) 0,007
Abu (g) 0,42 Kistin (g) 0,011
Mineral Fenilalanin (g) 0,022
Kalsium (mg) 5 Tirosin (g) 0,015
Zat besi (mg) 0,45 Valin (g) 0,022
Magnesium (mg) 11 Arginin (g) 0,021
Fosfor (mg) 24 Histidin (g) 0,013
Kalium (mg) 222 Alanin (g) 0,024
Natrium (mg) 9 Asam aspartat (g) 0,118
Seng (mg) 0,09 Asam glutamat (g) 0,313
Tembaga (mg) 0,074 Glisin (g) 0,021
Mangan (mg) 0,105 Prolin (g) 0,016
Selenium (mg) 0,4 Serin (g) 0,023
Vitamin Asam Lemak
Tiamin (mg) 0,059 Tak jenuh tunggal (g) 0,050
Riboflavin (mg) 0,048 Tak jenuh ganda (g) 0,135
Niasin (mg) 0,628
Asam pantotenat (mg) 0,247
Vit. A (IU) 623Tokoferol (mg) 0,34
(Sumber: Kailaku et al., 2014)
Asam organik yang paling dominan pada tomat adalah asam sitrat. Selain asam
sitrat, asam malat adalah asam organik yang paling berkontribusi terhadap cita
rasa buah tomat. Struktur kimia asam-asam organik dari buah tomat terdapat pada
Gambar 2. Asam-asam lain yang telah terdeteksi adalah asam asetat, format,
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
8/70
trans-asonitat, laktak, galakturonat, dan α-okso. Pada keseluruhan kematangan
buah mulai dari berwarna hijau tua hingga merah, keasaman meningkatkan
mencapai nilai maksimum dan kemudian menurun. Keasaman maksimum
ditemukan pada breaker dan tahap berwarna pink. Keasaman buah tomat sangat
penting untuk rasa dan penting juga dalam proses pengolahan karena butirat,
mikroorganisme termofilik, dan pembusuk anaerobik tidak dapat berkembang
ketika pH di bawah 4,3. Namun ketika pH lebih dari 5, spora mikroorganisme
sulit untuk dibunuh. (Salunkhe et al , 1974)
Perubahan Komposisi Kimia Buah Tomat Selama Pertumbuhan dan
Pematangan
Komposisi kimia tomat segar tergantung pada beberapa faktor yaitu
kultivar, kedewasaan, cahaya, suhu, musim, iklim, kesuburan tanah, irigasi, dan
perlakuan petani. Konsentrasi relatif komponen-komponen kimia dari buah tomat
yang penting dalam menilai kualitas buah tomat adalah warna, tekstur,
penampilan, nilai gizi, dan aroma. Buah tomat Moscow memiliki kadar air 94%
(A) (B) (C)
(D) (E) (F)
Gambar 2. Struktur molekul asam-asam organik pada buah tomat. (A) Asam
sitrat; (B) Asam malat; (C) Asam asetat; (D) Asam format; (E) Asam laktat; (F)
Asam galaktonat. (Wikipedia, 2015)
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
9/70
pada tahap merah matang. Perubahan komposisi berhubungan dengan pematangan
buah tomat disajikan dalam Tabel 3.
Tabel 3. Beberapa perubahan komposisi buah tomat terkait dengan proses pematangan
Tahap kedewasaan
Komposisi b
matang
Hijau Breaker Pink Merah Merah
Bahan kering (%) 6.40 6.20 5.81 5.80 6.20
Keasaman tertitrasi (%) 0.285 0.310 0.295 0.270 0.285
Asam organik (%) 0.058 0.127 0.144 0.166 0.194
Asam askorbat (mg %) 14.5 17.0 21.0 23.0 22.0
Klorofil (µg %) 45.0 25.0 9.0 0.0 0.0
β-Karoten (µg %) 50.0 242.0 443.0 10.0 0.0
Lycopene (µg %) 8.0 124.0 230.0 374.0 412.0Penurunan gula (%) 2.40 2.90 3.10 3.45 3.65
Pektin (%) 2.34 2.20 1.90 1.74 1.62
Pati (%) 0.61 0.14 0.136 0.18 0.07
Votatiles (ppb) 17.0 17.9 22.3 24.6 31.2
Volatile reducing 248 290 251 278 400
substances (µeq. %)
Asam amino (µmole %) _c 2358 3259 2941 2723
Nitrogen protein 9.44 10.00 10.27 10.27 6.94
(rag N/g)
a kultivar Fireball, selain kultivar V. R. Moscow untuk kandungan asam amino. b Dinyatakan dalam basis berat segar.
c Nilai tidak dilaporkan .(Sumber: Salunkhe et al , 1974)
Asam askorbat (Vitamin C)
Vitamin C adalah salah satu vitamin paling penting untuk nutrisi manusia
yang tersedia pada buah-buahan dan sayuran. Faktor "antiscorbutic" buah-buahan
segar, yang mencegah perkembangan khas Simptom skurvi pada manusia, adalah
turunan karbohidrat dikenal sebagai vitamin C atau asam askorbat. (Zhang, 2013).
L-Asam askorbat (AA) merupakan bentuk aktif biologis yang utama dari vitamin
C. Asam askorbat teroksidasi secara reversibel menjadi bentuk L-asam
dehidroaskorbat (DHA), juga menunjukkan aktivitas biologis.
Vitamin C (asam askorbat) adalah suatu mikronutrien esensial yang
diperlukan dalam fungsi metabolisme tubuh yang normal. Vitamin C mudah
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
10/70
teroksidasi, dan sebagian besar fungsinya dalam organisme hidup bergantung
pada kebutuhan sel. Tubuh manusia tidak dapat menghasilkan asam askorbat,
sehingga harus diperoleh sepenuhnya melalui diet seseorang. Kekurangan vitamin
C dalam tubuh manusia akan mengakibatkan timbulnya penyakit yang disebut
dengan scurvey, gejalanya meliputi terjadinya pendarahan, rasa sakit pada sendi
dan kelelahan. Asupan harian vitamin C sangat kecil yaitu 10 - 15 mg/hari untuk
orang dewasa yang diperlukan untuk mencegah defisiensi dan scurvey. (Rahman
et al , 2007)
Sif at fisika dan kimia Vitamin C
Sifat-sifat fisika Vitamin C adalah sebagai berikut:
Rumus kimia : C6H8O
Massa molar : 176.12 g mol−1
6
Penampilan : Padatan putih kekuningan
Densitas : 1,65 g/cm3
Kelarutan dalam air : 33 g/100 ml
Kelarutan dalam etanol : 2 g/100 ml
Kelarutan dalam gliserol : 1 g/100 ml
Kelarutan dalam propilena glikol : 5 g/100 ml
Kelarutan lain : tidak larut dalam solven dietil eter,
kloroform, benzena, minyak, dan lemak
Keasaman (pKa) : 4,20 (pertama), 11,6 (gugus hidroksil atom
C nomor 3)
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
11/70
Sifat-sifat kimia vitamin C adalah sebagai berikut (Sudarmadji, 2003):
a. Membentuk garam dengan logam.
b. Sifat asam ditentukan oleh ionisasi grup enol pada atom karbon.
c. Pada pH rendah vitamin C lebih stabil daripada pH tinggi (bersifat stabil
terhadap asam, tidak stabil terhadap basa)
d. Vitamin C mudah teroksidasi, lebih-lebih bila terdapat katalisator Fe, Cu,
enzim askorbat oksidase, sinar, temperatur yang tinggi. Larutan encer
vitamin C pada pH kurang dari 7,5 masih stabil apabila tidak ada
katalisator seperti diatas. Oksidasi vitamin C akan terbentuk asam
dehidroaskorbat.
e. Vitamin C dapat berbentuk asam L-askorbat dan asam L-dehidroaskorbat.
Keduanya mempunyai keaktifan sebagai vitamin C. Asam askorbat sangat
mudah teroksidasi secara reversibel menjadi asam L-dehidroaskorbat.
Asam L-dehidroaskorbat secara kimia sangat labil dan dapat mengalami
perubahan lebih lanjut menjadi asam L-diketogulonat yang tidak memiliki
keaktifan vitamin C lagi (Winarno, 2002).
Pada makanan, pH mempengaruhi stabilitas asam askorbat dengan
stabilitas maksimal pada pH antara 4 dan 6. Pemanasan menyebabkan kehilangan
asam askorbat tergantung pada derajat pemanasan, luas permukaan yang kontak
dengan air, oksigen, pH, dan adanya logam transisi. Hal tersebut menunjukkan
bahwa pemanasan dapat menurunkan kandungan vitamin C pada suatu bahan.
Struktur molekul vitamin C dapat dilihat pada Gambar 3.
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
12/70
Gambar 3. Struktur molekul Vitamin C atau asam askorbat (2-oxo-L-threo-
hexono-
1,4-lactone-2,3-enediol) (Wikipedia, 2015)
Vitamin C merupakan antioksidan utama yang larut dalam air di dalam
tubuh. Itu menurunkan tekanan darah dan level kolesterol. Analisis telah
menunjukkan bahwa asupan vitamin C yang memadai efektif dalam menurunkan
risiko berkembangnya kanker payudara, leher rahim, kolon, rektum, paru-paru,
mulut, prostat dan perut. Vitamin C bersifat non-toksik untuk menjaga kesehatan
tubuh seperti pita suara terjaga baik, untuk mencegah flu, tubuh manusia harus
mampu memenuhi ketersediaan vitamin C. (Rahman et al , 2007)
Terdapat beberapa metode analisis untuk menentukan kandungan Vitamin
C pada buah-buhan atau sayuran, yaitu : metode titrimetri, metode biologi, metode
elektrokimia, dan metode kromatografi. Semua metode memiliki keterbatasan
yang besar dalam penggunaannya untuk berbagai tujuan yang berbeda. Sangat
sulit untuk memilih metode yang unik untuk menentukan kandungan total vitamin
dalam produk makanan, sampel biologi dan farmasi. Karena masing-masing
sampel memiliki karakteristik dan sifat spesifik dalam proses ekstraksi,
pemurnian, gangguan senyawa-senyawa lain (seperti warna, kehadiran komponen
pengoksidasi dan reduksi). Meskipun beberapa metode untuk penentuan asam
askorbat sudah tersedia namun sangat sedikit metode bekerja untuk penentuan
kedua bentuk asam askorbat (asam askorbat dan asam dehydroascorbic). Hal ini
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
13/70
dikarenakan kedua bentuk vitamin c, askorbat asam dan dalam bentuk yang
teroksidasi yaitu asam dehidroaskorbat memiliki sifat kimia, sifat optik, dan sifat
elektrokimia yang berbeda. Misalnya, metode resmi AOAC (2000) berdasarkan
titrasi AA dengan 2,6 – dikloroindofenol dalam larutan asam tidak aplikatif pada
semua matrik. Zat-zat yang terdapat pada buah-buahan secara alami seperti tanin,
beta tanin, Cu(II), Fe(II), dan Co(II) teroksidasi oleh dye. Selain itu, metode hanya
berlaku jika bahan memiliki konsentrasi DHA yang rendah. (Rahman et al , 2007)
Pada pada pH yang tinggi, asam askorbat mengalami reaksi hidrolisis
oksidasi yang bersifat destruktif sehingga cincin lakton dari asam askorbat terbuka
dan aktivitas vitamin akan hilang. Proses ini terjadi secara alami pada buah-
buahan dan sejumlah asam diketogulonat yang ada pada buah-buahan. Struktur
asam askorbat sangat mirip dengan struktur glukosa, beberapa glukosa dapat
diekstrak dari asam askorbat sampel. Karena strukturnya mirip, jika menggunakan
metode DNPH, glukosa dapat juga berwarna membentuk kompleks dengan
DNPH (dinitrofenil hidrazin) sebagai asam askorbat. (Rahman et al , 2007)
Kandungan Vitamin C Buah Tomat
Tanaman tomat adalah tanaman yang memiliki siklus hidup singkat,
tanaman ini tumbuh setinggi satu sampai tiga meter. Dari antara tanaman sayuran,
tanaman tomat paling banyak dibudidayakan, hampir semua lokasi pertanian di
dunia menanam tanaman ini. Tanaman tomat dapat tumbuh dengan baik pada
suhu 20 – 27°C, jika ditanaman pada suhu >30°C atau < 10°C maka pembentukan
buah pada tanaman ini akan terhambat. Tanaman tomat tumbuh subur pada tanah
berdrainase baik, dimana pH optimum tanah adalaha 6,0 -7,0. Tanaman tomat
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
14/70
dapat ditanam untuk rotasi tanam di lahan persawahan. Tanaman tomat yang
banyak dibudidayakan adalah buah tomat segar berwarna merah dengan variasi
dalam bentuk dan ukuran, chery-buah kecil, dan prosesing buah dengan warna
merah yang kuat dan tinggi dalam kandungan bahan padat, sangat sesuai sebagai
bahan dalam pembuatan pasta, sup atau saos. (Warianto, 2011)
Syarat tumbuh tanaman tomat terutama faktor cahaya dan suhu
mempengaruhi komposisi dan kualitas buah tomat. Terdapat penelitian yang
memperkirakan perbedaan kualitas tanaman tomat yang tumbuh pada lingkungan
dengan intensitas cahaya dan suhu lokasi pertanaman berbeda yaitu di tempat
terbuka dan di dalam polyhouse dengan naungan jaring saat cuaca mendung di
musim hujan. Hasil penelitian mengungkapkan bahwa buah-buahan yang dipanen
dari lahan memiliki rasio total soluble solid TSS : titratable acidity TA (11.73),
keasaman (0.49%), jumlah gula (2,5%), asam askorbat (147 mg/Kg), TSS
(5.76oB) dan kandungan Likopen (87 mg/Kg) lebih tinggi dari buah-buahan yang
ditanam pada kondisi dilindungi. Namun, lingkungan di polyhouse mendukung
pertumbuhan dan perkembangan tanaman tomat sepanjang pertambahan tinggi
tanaman (1,4 m) dan jumlah cabang. Produksi buah yang diperoleh dari polyhouse
lebih tinggi (2.6 kg/tanaman) daripada lahan terbuka (1,5 kg/ tanaman). Oleh
karena itu, kedua kondisi lingkungan menguntungkan dalam beberapa aspek.
Parameter ekonomi penting seperti berat buah dan hasil lebih baik pada kondisi
terlindungi tetapi parameter nutrisi seperti kandungan vitamin C dan antioksidan
lycopene lebih tinggi dari pertanaman buah tomat pada kondisi terbuka selama
musim hujan. (Rana et.al ., 2014)
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
15/70
Buah tomat adalah sumber yang kaya asam askorbat (vitamin C).
Berdasarkan berat segar, kandungan vitamin C rata-rata sekitar 25 mg/100 g.
Namun, nilai-nilai bervariasi sesuai dengan kultivar. Cahaya berpengaruh pada
kandungan asam askorbat selama pertumbuhan. Kandungan asam askorbat
mengalami sedikit perubahan selama pematangan buah. Dari beberapa hasil
penelitian menyimpulkan bahwa terdapat peningkatan konsentrasi asam askorbat
selama pematangan. Kultivar tomat mengalami proses pematangan pada laju yang
lebih cepat yang ditunjukkan mengandung sejumlah vitamin c yang lebih tinggi
dibandingkan dengan buah tomat yang matang pada laju yang relatif lambat.
(Salunkhe et al , 1974)
Secara signifikan jumlah asam askorbat yang lebih tinggi ditemukan di
lapangan terbuka yaitu sebesar 14,50 mg 100 g-1 daripada buah-buahan yang
tumbuh di polybag di dalam rumah yaitu sebesar 12,82 mg 100 g-1. Biosintesis
asam askorbat sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan budidaya, intensitas
cahaya mempengaruhi kandungan asam askorbat dalam buah tomat. Selain
kondisi iklim, genotip memiliki efek yang besar pada kandungan asam askorbat
pada buah tomat. Penelitian yang pernah dilakukan memperoleh kandungan asam
askorbat buah-buahan bervariasi antara 10 dan 30 mg/100 g asam askorbat pada
buah segar di lingkungan terlindungi dan di lahan terbuka. Kandungan asam
askorbat pada buah ‘Carmem’ adalah 4,80 dan 5,65 mg/100g berat buah segar
yang dihasilkan pada rumah kaca dan di lahan. Meskipun tidak penting untuk
sintesis asam askorbat, Luminositas dapat mempengaruhi akumulasi selama
pertumbuhan tanaman dan buah. Asam askorbat disintesis dari gula hasil
fotosintesis. Produksi gula adalah fungsi dari tingkat fotosintetik tanaman, yang
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
16/70
pada gilirannya, adalah fungsi intensitas Luminositas. Pada produksi gula, suatu
substrat digunakan dalam sintesis asam askorbat. (Rana et.al ., 2014)
Kandungan gula buah tomat yang diproduksi di lahan terbuka memiliki
kandungan lebih tinggi (25 g/Kg) daripada buah-buahan yang diproduksi di lahan
terlindungi (19,2 g/Kg). Hal ini terjadi dikarenakan intensitas cahaya dan aktivitas
tumbuhan berfotosintesis lebih besar pada lingkungan terbuka. Disamping
intensitas cahaya dan faktor-faktor iklim lingkungan yang berbeda, kelembaban
udara relatif tinggi dapat mengurangi transpirasi tanaman dan mendorong
penyerapan air oleh buah melalui pembuluh xylem meningkat, sehingga terjadi
pengenceran konsentrasi molekul organik pada buah-buahan. Hal ini
menyebabkan buah-buahan yang tumbuh di lingkungan dilindungi kurang
beraneka rasa dan memiliki kandungan padatan terlarut lebih rendah, kandungan
gula dan asam askorbat dari dari buah-buahan yang tumbuh di lahan menjadi
berkurang. (Rana et.al ., 2014)
Antioksidan Likopen
Sifat-sifat fisika dan kimia likopen secara umum
Likopen atau yang sering disebut sebagai α-karoten adalah suatu karotenoid
pigmen merah terang, suatu fitokimia yang banyak ditemukan dalam buah tomat
dan buah-buahan lain yang berwarna merah. Pada penelitian makanan dan
phytonutrien yang terbaru, likopen merupakan senyawa yang paling banyak
diteliti. Karotenoid ini telah dipelajari secara ekstensif dan ternyata merupakan
antioksidan yang sangat kuat dan memiliki kemampuan anti-kanker. Nama
likopen diambil dari penggolongan buah tomat, yaitu Lycopersicon esculantum.
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
17/70
Gambar 4. Bentuk molekul lycopene
(Maulida dan Zulkarnaen., 2010)
Secara struktural, likopen terbentuk dari delapan unit isoprena. Bentuk molekul
likopen dapat dilihat pada Gambar 4. Bagian warna hitam menunjukkan unsur
Karbon sedangkan bagian putih menunjukkan unsur Hidrogen. Banyaknya ikatan
ganda pada likopen menyebabkan elektron untuk menuju ke transisi yang lebih
tinggi membutuhkan banyak energi sehingga likopen dapat menyerap sinar yang
memiliki panjang gelombang tinggi (sinar tampak) dan mengakibatkan 8 unit
isopren warnanya menjadi merah terang. Jika likopen dioksidasi, ikatan ganda
antarkarbon akan patah membentuk molekul yang lebih kecil yang ujungnya
berupa (–C=O). Meskipun ikatan (–C=O) merupakan ikatan yang bersifat
kromophorik (menyerap cahaya), tetapi molekul ini tidak mampu menyerap
cahaya dengan panjang gelombang yang tinggi sehingga lycopene yang
teroksidasi akan menghasilkan zat yang berwarna pucat atau tidak berwarna.
Elektron dalam ikatan rangkap akan menyerap energi dalam jumlah besar untuk
menjadi ikatan jenuh, sehingga energi dari radikal bebas yang merupakan sumber
penyakit dan penuaan dini dapat dinetralisir oleh lycopene.
1 2 34
8765
isoprena
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
18/70
Likopen
α – tokoferol
Trans β
karoten
β –
kriptosantin
Zeasantin
Lutein
Gambar 5. Struktur molekul antioksidan paling potensial
(Nguyen dan Schwartz, 1999)
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
19/70
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
20/70
Sayuran dan buah yang berwarna merah seperti tomat, semangka, jeruk
besar merah muda, jambu biji, pepaya, strawberry, gac (buah asli dari Vietnam),
dan rosehip (buah biji bunga mawar) merupakan sumber utama likopen. Sumber
lain adalah bakteri seperti Blakeslea trispora. Tidak seperti vitamin C yang akan
hilang atau berkurang apabila buah atau sayur dimasak, lycopene justru akan
semakin kaya pada bahan makanan tersebut setelah dimasak atau disimpan dalam
waktu tertentu. Misalnya, likopen dalam pasta tomat empat kali lebih banyak
dibanding dalam buah tomat segar. Hal ini disebabkan likopen sangat tidak larut
dalam air dan terikat kuat dalam serat. Likopen merupakan suatu antioksidan yang
sangat kuat, kemampuannya mengendalikan singlet oksigen (oksigen dalam
bentuk radikal bebas) 100 kali lebih efisien daripada vitamin E atau 12500 kali
dari pada gluthation. Singlet oksigen merupakan prooksidan yang terbentuk akibat
radiasi sinar ultra violet dan dapat menyebabkan penuaan dan kerusakan kulit.
Selain sebagai anti penuaan kulit, lycopene juga memiliki manfaat untuk
mencegah penyakit kardiovascular, kencing manis, osteoporosis, infertiliti, dan
kanker (kanker kolon, payudara, endometrial, paru-paru, pankreas, dan terutama
kanker prostat). Ini semua diakibatkan banyaknya ikatan rangkap dalam
molekulnya. Sebagai antioksidan, likopen dapat melindungi DNA, di samping sel
darah merah, sel tubuh, dan hati. (Hu Weilian et al., 2013)
Sifat Fisis Likopen
Gambar 6. Stuktur molekul antioksidan likopen
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
21/70
Nama kimia senyawa likopen adalah 2,6,10,14,19,23,27,31 – oktametil -
2,6,8,10,12,14,16,18,20, 22,24,26,30-dotriakontatridekene. Nama umum adalah
Ψ,Ψ-karoten, all-trans-karoten, dan (semua-E)-likopen. Berat molekul likopen:
536,873 gram/mol, warna likopen: merah terang, bentuk; kristal, titik leleh: 172-
173 ºC, titik didih : terdekomposisi; Likopen tidak larut dalam air, tetapi larut
dalam n-Hexane dan hidrokarbon suku rendah lain, metilen klorida, dan ester suku
rendah yang terbentuk dari alkohol dan asam karboksilat. Struktur molekul
antioksidan likopen dapat dilihat pada Gambar 6.
Likopen bereaksi dengan oksigen bebas sesuai dengan reaksi berikut:
Sifat Kimia Likopen
C 40 H 56
Lycopene teroksidasi oleh zat-zat oksidator membentuk molekul yang lebih kecil
dengan bentuk (R-C=O) sesuai reaksi:
+ n On → (n+1) R-C-O
C 40 H 56
(sumber : id.wikipedia.org, diakses Februari 2014; Rath, 2009)
→ R-C=O
Kondisi pemrosesan makanan dapat menghasilkan isomerisasi parsial dari
semua trans-lycopene menjadi isomer-isomer cis serta pada saat oksidasi dengan
pembentukan epoksida. Likopen terdapat pada buah tomat secara alami menjalani
isomerisasi selama proses pengolahan buah tomat menjadi produk-produk yang
bervariasi. Hal ini juga telah ditunjukkan bahwa plasma darah manusia
mengandung isomer-isomer likopen yang umum. Informasi komposisi isomer
likopen dapat dilihat pada Tabel 4.
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
22/70
Tabel 4. Komposisi Isomer lycopene pada produk buah tomat dan plasma darah
manusia
Sample All-trans- 5-cis- 9-cis- 13-cis- & Isomer cis-
Lycopene Lycopene Lycopene 15-cis-Lycopene Lycopene lain
(% lycopene total)
Tomat merah
Segar* 94 – 96 3 – 5 0 – 1 1
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
23/70
meskipun dalam jumlah yang lebih sedikit. Kelompok fenolik yang paling banyak
adalah flavonoid. Flavonoid sangat bermanfaat bagi kesehatan tubuh yaitu sebagai
antioksidan yang dapat mencegah kanker. Baru-baru ini diketahui bahwa puree
tomat (hancuran tomat), mengandung sejumlah kecil senyawa yang disebut rutin.
Senyawa rutin tersebut dapat diserap dan dimanfaatkan dengan baik oleh tubuh.
(Wresdiyati et al., 2008)
Senyawa fenolik adalah salah satu kelompok utama fitokimia pangan yang
ditemukan dalam buah-buahan, sayuran dan biji-bijian, merupakan metabolit
sekunder yang dapat dibagi dalam kelompok yang berbeda, yaitu, flavonoid
(misalnya antosianin, flavanol, flavon, atau isoflavon), asam fenolik, tanin, stilben
dan lignan. Beberapa senyawa ini ditemukan di alam sebagai glikosida dan/atau
sebagai ester dan/atau metil eter. Fenolik telah ditemukan bertindak sinergis
dengan lycopene dalam mencegah kerusakan sel. Senyawa fenolik telah dikenal
secara luas pada varietas-varietas tomat dari negara-negara yang berbeda,
termasuk tomat yang dimodifikasi secara genetik. (Barros et al ., 2013)
Kandungan likopen pada buah tomat yang setelah dipanen adalah 11,6 –
55,7 mg/Kg tomat segar. Penelitian sebelumnya menemukan bahwa tomat adalah
sumber karoten rata-rata 6,1 mg/Kg, jumlah lutein 0,77 mg/Kg dan likopen
terdapat sebanyak 27,18 mg/Kg. Penelitian yang lain memperoleh kandungan
likopen lebih rendah pada varietas tomat yang berbeda diperoleh total karoten
sebesar 33,75 – 87,74 %. porsi likopen paling rendah ditunjukkan varietas Oranye
F1. Kandungan likopen tertinggi terdapat pada varietas F1 Bambino. Kandungan
likopen setelah konversi per bahan kering mulai 25,85 – 90,87 mg/100 g.
Kandungan likopen tertinggi pada bahan kering ditetapkan pada F1 Milika,
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
24/70
dihitung sekitar 85,02% dari kandungan total karoten. Kandungan likopen
terendah pada bahan kering ditemukan pada varietas F1 Orange. Likopen varietas
ini menunjukkan 33,75% dari total karoten. (Mendelova et al ., 2013)
Kandungan likopen pada sari buah tomat yang dipanasi adalah 22,5 – 56,2
mg/Kg. kandungan tertinggi likopen ditemukan pada sari buah yang disiapkan
dari satu varietas Sejk F1 dan kandungan likopen paling rendah ditetapkan pada
varietas Orange F1. Pada pengujian lain diperoleh kandungan likopen 46,9 – 67,5
mg/Kg. (Mendelova et al ., 2013)
Dalam monitoring kandungan likopen pada varietas tomat yang berbeda
dan setelah varian pemupukan yang berbeda. Mereka menemukan bahwa
suplemen nutrisi dengan kandungan sulfur yang ditingkatkan dimanifestasi
dengan kandungan likopen yang lebih tinggi pada buah dengan 44,5% untuk
varietas Proton dan 32,15% untuk varietas Sejk. (Mendelova et al ., 2013)
Kapasitas antioksidan total dari suatu tanaman dipengaruhi oleh jenis
tanah, kimia tanah, nutrisi tanaman, kondisi iklim, serangan hama. Makanan
organik dihasilkan tanpa penggunaan bahan kimia selama produksi, pengolahan
atau penyimpanan. Makanan organik memiliki jumlah fitonutrisi lebih baik
dibandingkan makanan yang ditanam secara konvensional. 1) jika tanaman
diserang hama, hal itu akan memicu suatu mekanisme pertahanan tanaman dan
membawa sintesis fitonutrien. Fitonutrien biasanya adalah antioksidan,
bermanfaat untuk kesehatan tanaman serta kesehatan manusia. 2) pupuk kimia
yang digunakan dalam pertanian konvensional meningkatkan pertumbuhan
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
25/70
tanaman, mengakibatkan penurunan produksi metabolit sekunder tanaman seperti
fitokimia. (Soltoft M, 2010)
Tabel 5. Kandungan Likopen Buah Segar dan Olahan Tomat
Bahan Kandungan Likopen (mg/100g)
Pasta tomat 42.2
Saus spaghetti 21.9
Sambal 19.5
Saus tomat 15.9
Jus tomat 12.8
Sup tomat 7.2
Saus seafood 17.0
Semangka 4.0 Pink grapefruit 4.0
Tomat mentah 8.8Sumber : Tsang (2005) ; Arab dan Steck (2000)
Pada suhu menguntungkan (22-25ºC), biosintesis lycopene dirangsang
oleh Luminositas, yaitu sekitar 25% lebih intens di lapangan terbuka. Namun
dalam penelitian yang sudah dilakukan tidak ada variasi kandungan Likopen yang
signifikan di bawah kondisi budidaya lahan terlindungi dengan lahan terbuka.
Genotip mempengaruhi kandungan "lycopene" buah, sedangkan lingkungan tidak
mempengaruhi karakteristik ini. (Rana et.al ., 2014). Kandungan antioksidan
likopen pada beberapa buah segar dan olahan tomat dapat dilihat pada Tabel 5.
Dalam penelitian pengambilan likopen dari buah tomat dilakukan dengan
proses ekstraksi dengan menggunakan solven campuran aseton, n-heksan, dan
etanol. Dalam pengujian likopen dalam produk tomat dapat dilakukan dengan
menggunakan beberapa metode seperti HPLC, spektrofotometer atau melalui
pengukuran warna. Semakin tinggi suhu dan semakin lama waktu ekstraksi, maka
Lycopene yang terekstrak juga akan semakin banyak. Kurva kadar total Lycopene
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
26/70
vs suhu pada Gambar 7 menunjukkan pengaruh suhu terhadap kadar Lycopene
yang diperoleh pada proses ekstraksi. (Maulida et al., 2010)
Gambar 7. Perbandingan suhu ekstraksi terhadap kadar total Lycopene
(Sumber: Maulida et al., 2010)
Kandungan antioksidan lycopene pada beberapa kultivar buah tomat
Warna buah tomat menunjukkan indeks kematangan selama proses pematangan.
Pada kultivar-kultivar merah terdapat 10 sampai 14 kali peningkatan konsentrasi
karotenoid terutama likopen. Pada proses pematangan, likopen merupakan 80-
90% dari komponen total pigmen yang tersedia. (Garcia et al., 2006). Tabel 6
menyajikan data kandungan antioksidan likopen pada beberapa kultivar tomat
dimana kandungan likopen tertinggi mencapai 146,8 mg/Kg berat tomat segar.
Masing-masing kultivar memiliki gen pembawa sifat yang berbeda-beda sehingga
kandungan karotenoid menjadi bervariasi.
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
27/70
Tabel 6. Konsentrasi antioksidan lycopene dari beberapa varietas tomat
Cultivar Lokasi Lycopene (mg/kg berat segar)
1999 2000 2001
H 9280 Colusa 76.1 94.9 89.4
Fresno 96.8 90.5C. Costa 61.2
S.Joaquin 109.3
Stanislaus 101.1
Yolo 99.9 92.2 89.6
HyPeel 45 Colusa 78.6 84.9 78.7
Fresno 96.8 87.5
C. Costa 68.1
S.Joaquin 109.3
Stanislaus 97.5
Yolo 95.2 92.8 80.2
CXD 199 Colusa 113.6 103.8 92.7
Fresno 112.5 126.8 91.1Kern 134.6 146.8
Merced 102.5 145.1
Stanislaus 109.9 88.4
San Joaquin 110.0 126.2 99.2
Sutter 111.0 101.9
Yolo 130.7 101.0
H 8892 Colusa 111.5 82.2 89.7
Fresno 110.4 100.3 84.9
Kern 114.8 109.7
Merced 108.6 129.4
Stanislaus 116.1 79.2
San Joaquin 106.6 127.3 94.3
Sutter 99.4 99.9
Yolo 97.4 108.7 98.7
H 9665 Colusa 105.1 85.3 88.0
Fresno 101.3 106.4 80.8
Kern 100.3 113.0
Merced 106.6 119.0
Stanislaus 102.9 82.9
San Joaquin 98.4 120.4 89.5
Sutter 91.5 92.7
Yolo 95.6 110.6 90.5
Halley 3155 Colusa 101.4 92.0 84.7Fresno 99.8 109.1 81.2
Kern 87.3 117.6
Merced 102.8 131.0
Stanislaus 103.4 95.6
San Joaquin 98.8 119.8 82.7
Sutter 90.4 101.3
Yolo 88.1 120.4 91.0
Keterangan: H 9280 dan HyPeel 45 : kultivar awal musim. CXD 199, H 8892, H 9665 dan Halley3155 : kultivar pertengahan musim. (Sumber: Garcia, 2006)
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
28/70
Karotenoid Buah Tomat
Dalam tomat dan produk tomat, lycopene adalah karotenoid dengan
konsentrasi tertinggi, tetapi tomat juga mengandung karetotenoid lain, termasuk
fitoen, fitofluen, dan karotenoid provitamin A. Kandungan karotenoid buah tomat
dan produk olahannya tertera pada Tabel 7.
Tabel 7. Kandungan Karotenoid Buah Tomat dan Produk olahannya
Karotenoid Produk TomatTomat mentah Catsup Jus tomat Saus tomat Sup tomat
(µg/100 g)
β-Carotene*
α-Carotene 449 560 270 290 75
*
Lycopene
101 0 0 0 0*
Lutein
2573 17007 9037 15152 5084
Zeaxanthin*
Phytoene 1860 3390 1900 2950 1720
123 0 60 0 1
Phytofluene 820 1540 830 1270 720
*USDA Nutrient Data Bank Numbers (NDB No.): Tomat Mentah,11529; Saus, 11935; Jus Tomat,11540; Saus Tomat, 11549; Sup Tomat, 06359.
(Sumber: Campbell et al ., 2004)
Sintesis Vitamin C dan Antioksidan Lycopene pada tanaman tomat
Sebagian besar hewan dan tanaman mampu mensintesis vitamin C,
melalui urutan langkah berbasis enzim yang mengkonversi monosakarida menjadi
vitamin C. Pada tanaman, hal ini dicapai melalui konversi mannose atau galaktosa
menjadi asam askorbat. (Wikipedia, 2015). Kontrol transkripsional jumlah asam
askorbat dalam buah diselidiki dengan menggabungkan sumber-sumber genetik
dan genomik yang sedang tersedia pada tomat.
Vitamin C merupakan suatu antioksidan, bersama komponen lainnya pada
sistem antioksidan, melindungi tanaman dari kerusakan oksidatif yang dihasilkan
dari metabolisme aerob, fotosintesis dan polutan seperti ozon, logam berat dan
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
29/70
tekanan saline stress. Selain itu, asam askorbat terdapat sebagai suatu kofaktor
untuk enzim-enzim metabolik umum mencakup suatu proses perkembangan
fundamental tanaman dan suatu reduktan dengan peran beberapa enzim
metabolisme yang terlibat dalam proses perkembangan dasar tanaman dan
reduktan seluler dikenal dengan peran intim dan komprehensif dalam respon
terhadap tekanan lingkungan. Beberapa studi juga menunjukkan bahwa asam
askorbat endogen berperan dalam mendorong pertumbuhan dan perkembangan
tanaman dengan melibatkan suatu array kompleks jaringan signaling yang
dimediasi secara fitohormon yang berikatan bersama tekanan lingkungan berbeda.
Selain bertindak sebagai antioksidan dan reduktan selular, asam askorbat
mempengaruhi transisi dari fase vegetatif ke fase reproduktif dan tahap akhir
perkembangan. Molekul ini dapat terlibat dalam berbagai fenomena
perkembangan dan juga bekerja melawan tekanan yang nyata dalam mengatur
pertumbuhan dan perkembangan tanaman menjadi lebih baik. (Mazid et al ., 2011)
Askorbat memiliki fungsi dalam fotosintesis yaitu sebagai kofaktor enzim
(termasuk sintesis etilen, Giberelin dan anthocyanin). Peran utama askorbat dalam
fotosintesis adalah bertindak dalam reaksi peroksidase Mehler dengan APX untuk
mengatur keadaan redoks pembawa elektron fotosintetik dan sebagai suatu
kofaktor untuk violaxanthin deepoxidase, enzim yang terlibat dalam siklus
xanthophyll fotoproteksi dimediasi. Akumulasi askorbat pada daun meningkat,
intensitas cahaya selama berlangsungnya ekspresi dan aktivitas PDB-L-galaktosa
fosforilase (GGP, juga VTC2), enzim berperan dalam fotosintesis. Peran askorbat
selama fotosintesis mungkin termasuk modulasi hidrogen dan oksigen singlet,
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
30/70
enzim kofaktor dalam siklus xanthophyll dan, secara spekulatif, donor elektron
fotosistem II selama fotoinhibisi. (Mazid et al ., 2011)
Asam askorbat terjadi di semua jaringan tanaman, biasanya menjadi lebih
tinggi dalam sel-sel fotosintetik dan meristems dan beberapa buah-buahan.
Konsentrasi dilaporkan tertinggi di daun dewasa dengan kloroplas berkembang
sepenuhnya. Asam askorbat sebagian besar tetap tersedia dalam bentuk yang lebih
sedikit pada daun dan kloroplas kondisi fisiologis normal. Sekitar 30-40% total
asam askorbat (sebagai askorbat) adalah dalam kloroplas dan stromal dengan
konsentrasi setinggi 50 mM. (Mazid et al ., 2011)
Asam askorbat dalam tanaman ditemukan dengan konsentrasi yang tinggi
dalam jaringan tanaman (misalnya 1-5 mM pada daun dan 25 mM pada kloroplas)
dan tanaman adalah sumber utama vitamin c dalam makanan manusia. Jalur
biosintesis untuk asam gula ini belum diselesaikan pada tanaman hingga tahun
1998 dan semua gen yang mengkodekan enzim sampai tahun 2007. Telah
diketahui untuk beberapa lama bahwa tanaman dapat mudah mensintesis asam
askorbat dari L-galaktono-1,4-lakton melalui mitokondria L-galactono-1,4-laktone
dehidrogenase. Namun, sebelumnya diperkirakan bahwa prekursor untuk L-
galaktono-1,4-lakton dalam tanaman adalah asam D-galakturonik. Sintesis L-
galactono-1,4-laktone dari asam D-galakturonat akan memerlukan inversi
kerangka karbon Heksosa yang telah ditunjukkan untuk tidak terjadi dalam
tanaman dari 14C-glukosa. 14C-glukosa diubah menjadi asam askorbat melalui D-
mannose dan L-galaktosa intermediat daripada D-galaktosa. D-mannose dan L-
galaktosa dikonversi internal oleh PDB-D-mannose-3,5-epimerase dan kedua
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
31/70
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
32/70
mulai hilang atau terdegradasi dan karotenoid tumbuh semakin banyak hingga
mendominasi sehingga warna berubah menjadi kuning, orange dan merah.
Gambar 9. Peran hormon tanaman, CO2
, Cahaya, dan saling mempengaruhinya
pada akumulasi karotenoid selama pematangan buah tomat. (Garcia, 2005)
Segi enam mewakili faktor-faktor transkripsional dan komponen signaling.
ABA, asam absisat; AP2a, apetala2; ARF4, faktor respon auksin 4; BR,
brassinosteroid; BZR1, brassinazole resistant1; CNR, bebas-pematangan
berwarna; COP1, fotomorfogenik secara konstitutif 1; CRY, kriptokrom; DDB1,
UV-rusak DNA mengikat protein 1; DET1, de-etiolated1; ERF6, Respon faktor
etilena 6; ET, etilena; ETR3, etilena reseptor 3; FUL1, fruitfull1; FUL2, fruitfull2;
GLK2, golden2-seperti; HB1, protein homeobox HD Zip; HY5, hypocotyl 5;
IAA, indole-3-acetic acid; JA, Asam jasmonat; JAI1, Asam jasmonat-sensitif-1;
PHY, phytochrome; PYR/PYL / RCAR, pyrabactin resistance1/pyr1-
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
33/70
seperti/regulasi komponen reseptor ABA; RIN, inhibitor pematangan; TAGL1,
tomat agamous1. (Garcia, 2005)
Suhu memiliki pengaruh yang signifikan pada pertumbuhan dan
perkembangan buah tomat. Telah dilaporkan bahwa suhu tinggi (35oC) dapat
menghambat akumulasi lycopene secara khusus dengan merangsang konversi
lycopene menjadi β-karoten. Biosintesis lycopene akan terhambat pada suhu di
bawah 12oC dan di atas 32oC. Pasokan CO2, substrat utama fotosintesis,
diharapkan untuk menguntungkan manusia dengan meningkatkan hasil.
Menariknya, pengkayaan CO2 juga berperan dalam mengatur buah tomat sebaik
flavor (Zhang et al., 2014). Kandungan senyawa peningkatan kesehatan, termasuk
lycopene, b-karoten, dan asam askorbat, Selain rasa, ditunjukkan oleh glukosa,
keasaman yang dapat ditritasi dan rasio gula per asam, secara signifikan
meningkatkan buah-buahan diperkaya dalam CO2. Selain itu, pengkayaan CO2
juga meningkatkan produksi ET dan karakteristik organoleptik, termasuk warna,
kekerasan, aroma, dan sensorik buah-buahan tomat, menunjukkan bahwa
pengayaan CO2
Penanganan pascapanen dalam mempertahankan mutu buah tomat
memiliki potensi untuk meningkatkan nilai gizi dan karakteristik
organoleptik buah tomat. Hormon auksin pada tanaman menghalangi etilen dalam
proses pematangan buah. Hormon yang membentuk etilen akan bekerja sangat
keras sehingga buah menjadi lebih merah. (Liu et al . 2015)
Buah yang sedang masak mengalami banyak perubahan fisik dan kimia
setelah panen. Perubahan ini sangat menentukan mutu produk panen. Pemasakan
adalah kejadian dramatik dalam kehidupan buah karena mengubah organ tanaman
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
34/70
dari matang secara fisiologis tetapi belum dapat dikonsumsi. Hal ini merupakan
suatu yang menarik karena terkait dengan aroma dan rasa. Pemasakan menandai
selesainya perkembangan buah dan dimulainya senesen. Biasanya hal ini
merupakan peristiwa yang tidak dapat balik.
Pemasakan pada buah merupakan hasil perubahan beberapa komponen
sellulair yang dapat terjadi secara individu maupun saling berinteraksi satu sama
lainnya. Pemasakan merupakan kejadian dramatic dalam kehidupan komoditi
panenan karena peristiwa perubahan organ dari matang secara fisiologis, namun
(sebagian besar) belum dapat dikonsumsi menjadi masak dan akhirnya layu. Pada
waktu masih berada pada tanaman induknya, buah melangsungkan proses
kehidupan dengan cara melakukan respirasi, yaitu proses biologis yang menyerap
oksigen untuk digunakan pada proses pembakaran (oksidasi) dan kemudian
menghasilkan energi dengan diikuti pengeluaran sisa pembakaran berupa gas
karbondioksida dan air. Setelah organ dipanen ternyata buah masih
melangsungkan proses respirasi yang mencirikan bahwa organ panenan tersebut
masih dalam keadaan hidup. Bila proses respirasi dipilah dalam tahapan, maka
terdapat tiga tahap dalam proses respirasi, yaitu:
a. Perombakan polisakarida menjadi gula - gula sederhana.
b. Oksidasi gula - gula sederhana menjadi asam piruvat, dan
c. Perubahan (transformasi) aerob dari piruvat dan asam - asam organik lain
menjadi karbondioksida, air, dan energi.
Asam organik non-volatil adalah salah satu di antara komponen utama
seluler yang mengalami perubahan selama pematangan buah. Sebagai contoh,
asam organik utama dalam buah misalnya adalah asam sitrat, asam malat dan
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
35/70
asam askorbat. Umumnya kandungan asam organik menurun selama pemasakan.
Hal ini disebabkan karena asam organik direspirasikan atau diubah menjadi gula.
Jumlah asam sitrat dan malat dalam buah tomat adalah sebesar 60 persen dari total
asam organik yang terdapat dalam buah. Sedangkan pada proses pematangan,
perbandingan asam malat - sitrat menurun, yang menunjukkan adanya koversi
malat menjadi sitrat (Santoso, 2008).
Kandungan asam askorbat buah berharga dari sudut pandang agronomi,
bahwa molekul, sebuah antioksidan yang lazim, dapat berkontribusi pada toleransi
tekanan baik biotik maupun abiotik pada tanaman, dan juga untuk kualitas buah
paskapanen. Kadar asam askorbat telah dikaitkan dengan pencoklatan daging pada
buah pir dan lokus sifat kuantitatif (QTL) untuk pencoklatan daging buah
melokalisasi dengan suatu QTL untuk kandungan askorbat teroksidasi pada buah
Apel. Selain itu, kadar asam askorbat, daripada aktivitas antioksidan buah total,
tampaknya dikaitkan dengan peningkatan waktu simpan pada buah apel. (Stevens
et al ., 2008)
Pendinginan yang kurang adalah jenis stres oksidatif yang terjadi selama
penyimpanan dibawah 10°C untuk buah berdaging, seperti tomat, sangat sensitif.
Meskipun pendinginan suhu rendah dapat digunakan untuk memperpanjang masa
simpan buah, mereka dapat memicu gangguan fisiologis dan kehilangan kualitas,
pada akhirnya mengakibatkan kerusakan. Sebagai hasil dari pendinginan cedera,
buah-buahan mengembangkan gejala seperti tekstur kenyal, daging berair dan
tidak teratur pematangan. Meningkatkan kandungan antioksidan dari buah-buahan
yang sensitif mungkin meningkatkan kualitas buah selama penyimpanan tahap
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
36/70
paska panen. Korelasi pada buah apel menunjukkan hal ini terjadi. Menguji
reactive oxygen species (ROS) selama pendingin pada tomat membutuhkan
jaringan molekul dan enzim berhubungan ke sistem respon antioxidatif, efisiensi
yang mungkin terkait dengan masa simpan buah. Chilling injury telah ditunjukkan
menyebabkan stres seluler dan oksidasi komponen selular seperti kolam askorbat.
(Stevens et al ., 2008)
Suhu rendah secara luas digunakan untuk memperpanjang masa simpan
buah sebelum dikonsumsi. Suhu rendah memperlambat metabolisme buah dan
perkembangan mikroflora penyebab buah busuk. Namun, di bawah ambang
tertentu tergantung pada buah, suhu rendah dapat memicu gangguan fisiologis dan
kehilangan kualitas selama penyimpanan, fenomena yang dikenal sebagai chilling
injury. Peningkatan toleransi pendinginan buah-buahan yang sensitif mungkin
menghindari kehilangan kualitas buah karena penyimpanan yang tidak sesuai.
Mekanisme yang tepat memicu chilling injury tetap tidak slesai. Komposisi
membran adalah penekanan awal, terutama keadaan saturasi lipid konstitutif, yang
mengatur fluiditas dan permeabilitas membran pada temperatur rendah. Perubahan
besar pada metabolism dinding sel juga diukur pada respon untuk penyimpanan
dingin, dan banyak enzim modifikasi dinding sel yang terpengaruh, dengan
konsekuensi penting untuk metabolisme pektin. (Stevens et al ., 2008)
Askorbat telah dinyatakan memiliki peran dalam kehilangan dinding
selama ekspansi sel atau pematangan buah, dan dianggap bahwa pematangan dan
penyimpanan pasca panen adalah proses oksidatif. Oleh karena itu, hubungan
antara potensial antioksidan dan kualitas pasca panen telah siap dibuat pada
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
37/70
beberapa spesies, misalnya, apel. Buah tomat kehilangan kekerasan mengikuti
chilling injury berlebih dikarenakan pematangan. Ketika kehilangan kekerasan
mengikuti pendinginan moderat dari buah-buahan, yang sangat bervariasi untuk
kandungan asam askorbat dan aktivitas MDHAR (monodehydroascorbate
reductase), diamati selama panen yang berbeda, korelasi negatif yang ada antara
tingkat asam askorbat yang berkurang, dan untuk suatu tingkat total asam askorbat
yang lebih rendah, dan hilangnya kekerasan. Pemeliharaan sistem antioxidatif
selama pendinginan adalah lebih penting daripada kualitas antioksidan (level
askorbat dan aktivitas MDHAR berkurang) pada panen. Dalam studi lain pada
buah-buahan lainnya, telah ditunjukkan bahwa, pada umumnya kultivar yang bisa
menjaga Askorbat dan kolam glutathione berkurang juga memiliki sifat
penyimpanan yang lebih baik. (Stevens et al ., 2008)
Pemanfaatan Buah Tomat
Tomat dapat digunakan baik dalam bentuk segar maupun dalam bentuk
olahannya. Dalam bentuk segar, tomat seringkali digunakan sebagai bahan
pelengkap masakan (sayur), untuk salad, sandwich, sambal, dan sebagainya.
Dalam bentuk olahan, tomat dapat dibuat menjadi berbagai macam produk
kalengan, seperti tomat utuh, potongan tomat, saus, dan puree. Selain itu, dapat
dibuat sari buah dan dipekatkan untuk menghasilkan pasta tomat. (Sulistiadi et al.,
2007)
Selama ini hasil olahan tomat yang telah dikenal luas oleh masyarakat
adalah sari buah dan saus tomat. Sari buah ( fruit juice) adalah cairan yang tidak
mengalami proses fermentasi, tetapi diperoleh dari proses pengepresan buah yang
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
38/70
masih segar dan telah masak. Pengolahan buah tomat menjadi sari buah, selain
dapat menghasilkan produk yang lebih awet, juga merupakan minuman yang
praktis, rasanya enak dan menyegarkan, juga bermanfaat bagi kesehatan.
Saus tomat digunakan sebagai bahan penyedap makanan. Pembuatan saus
dilakukan dengan cara menguapkan sebagian air buahnya sehingga diperoleh
kekentalan sari buah yang diinginkan. Ke dalam pekatan sari buah tersebut
ditambahkan berbagai macam bumbu untuk menyedapkan. Agar saus menjadi
lebih kental, sering juga ditambahkan pati dan bahan pengental lainnya. (Marta et
al., 2007)
Tomat, baik dalam bentuk segar maupun olahan, memiliki komposisi zat
gizi yang cukup lengkap dan baik. Buah tomat terdiri dari 5-10 persen berat
kering tanpa air dan 1 persen kulit dan biji. Jika buah tomat dikeringkan, sekitar
50 persen dari berat keringnya terdiri dari gula-gula pereduksi (terutama glukosa
dan fruktosa), sisanya asam-asam organik, mineral, pigmen, vitamin, dan lipid.
Tomat dapat digolongkan sebagai sumber vitamin C yang sangat baik (excellent )
karena 100 gram tomat memenuhi 20 persen atau lebih dari kebutuhan vitamin C
sehari. Vitamin C memelihara kesehatan gigi dan gusi, mempercepat sembuhnya
luka-luka, mencegah penyakit Scurvy (skorbut), serta menghindarkan terjadinya
perdarahan pembuluh darah halus.
Sari buah tomat mengandung vitamin dan mineral yang cukup lengkap.
Dari 100 gram jus tomat akan diperoleh kalsium 7 mg, fosfor 15 mg, zat besi 0,9
mg, natrium 230 mg, dan kalium 230 mg. Vitamin yang terdapat dalam 100 gram
sari buah tomat adalah vitamin A (1.050 IU), vitamin B1 (0,05 mg), vitamin B2
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
39/70
(0,03 mg), dan vitamin C (16 mg). Pada buah tomat sebanyak 100 gram terdapat
10-20 persen dari kebutuhan vitamin A dalam sehari. Vitamin A sangat
diperlukan bagi kesehatan organ penglihatan, sistem kekebalan tubuh,
pertumbuhan, dan reproduksi. Vitamin A dan C pada tomat juga berperan sebagai
antioksidan. (Maulida dan Zulkarnaen, 2010)
Antioksidan
Antioksidan adalah senyawa yang mempunyai struktur molekul yang
dapat memberikan elektronnya dengan cuma-cuma kepada molekul radikal bebas
tanpa terganggu sama sekali dan dapat memutus reaksi berantai dari radikal bebas.
Senyawa ini dapat menahan terjadinya reaksi oksidasi makromolekul, seperti
lipid, protein, karbohidrat dan DNA, pada konsentrasi yang lebih rendah daripada
konsentrasi makromolekul target oksidasi tersebut.
Jenis-jenis antioksidan dapat dikelompokkan berdasarkan:
1. sumber antioksidan
2. cara kerja antioksidan
3. fungsi antioksidan
Berdasarkan sumber atau keberadaannya, terdapat tiga macam antioksidan yaitu:
1). Antioksidan yang dibuat oleh tubuh kita sendiri yang berupa enzim
antara lain superoksida dismutase, glutathione peroxidase, perxidasi dan
katalase.
2). Antioksidan alami yang dapat diperoleh dari tanaman atau hewan yaitu
tokoferol, vitamin C, betakaroten, flavonoid dan senyawa fenolik.
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
40/70
3). Antioksidan sintetik, yang dibuat dari bahan-bahan kimia yaitu
Butylated Hroxyanisole (BHA), butil hidroksi toluen (BHT), Tersier butil
hidro quinon (TBHQ), propyl gallate (PG) dan Nordihidroquairetic Acid
(NDGA) yang ditambahkan dalam makanan untuk mencegah kerusakan
lemak.
Antioksidan yang dihasilkan dalam tubuh disebut antioksidan endogen dan yang
berasal dari makanan disebut antioksidan eksogen. (Hamid et al ., 2010)
Antioksidan Alami
Antioksidan alami di dalam makanan dapat berasal dari (a) senyawa
antioksidan yang sudah ada dari satu atau dua komponen makanan, (b) senyawa
antioksidan yang terbentuk dari reaksi-reaksi selama proses pengolahan, (c)
senyawa antioksidan yang diisolasi dari sumber alami dan ditambahkan ke
makanan sebagai bahan tambahan pangan. Senyawa antioksidan alami tumbuhan
umumnya adalah senyawa fenolik atau polifenolik yang dapat berupa golongan
flavonoid, turunan asam sinamat, kumarin, tokoferol dan asam-asam organik
polifungsional. Golongan flavonoid yang memiliki aktivitas antioksidan meliputi
flavon, flavonol, isoflavon, kateksin, flavonol dan kalkon. Sementara turunan
asam sinamat meliputi asam kafeat, asam ferulat, asam klorogenat, dan lain-lain.
Antioksidan Sintetik
Beberapa contoh antioksidan sintetik yang diijinkan penggunaanya untuk
makanan dan penggunaannya telah sering digunakan, yaitu butil hidroksi anisol
(BHA), butil hidroksi toluen (BHT), propil galat, tert-butil hidro quinon (TBHQ)
dan tokoferol. Antioksidan-antioksidan tersebut merupakan antioksidan alami
yang telah diproduksi secara sintetis untuk tujuan komersial.
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
41/70
Berdasarkan cara kerjanya, antioksidan terbagi atas 2 (dua) golongan yaitu
antioksidan preventif dan peredam radikal yang dapat dilihat pada Tabel 8.
Sedangkan berdasarkan fungsinya, antioksidan dapat dibedakan menjadi 5 (lima)
yaitu :
1) Antioksidan Primer
Antioksidan ini berfungsi untuk mencegah terbentuknya radikal bebas baru karena
dapat merubah radikal bebas yang ada menjadi molekul yang berkurang dampak
negatifnya yaitu sebelum sempat bereaksi. Antioksidan primer yang ada dalam
tubuh yang sangat terkenal adalah enzim superoksida dismutase. Enzim ini sangat
penting sekali karena dapat melindungi hancurnya sel-sel dalam tubuh akibat
serangan radikal bebas. Bekerjanya enzim ini sangat dipengaruhi oleh mineral-
mineral seperti mangan, seng, tembaga dan selenium yang harus terdapat dalam
makanan dan minuman.
2) Antioksidan Sekunder
Antioksidan sekunder merupakan senyawa yang berfungsi menangkap radikal
bebas serta mencegah terjadinya reaksi berantai sehingga tidak terjadi keursakan
yang lebih besar. Contoh yang populer, antioksidan sekunder adalah vitamin E,
vitamin C, dan betakaroten yang dapat diperoleh dari buah-buahan.
3) Antioksidan Tersier
Antioksidan tersier merupakan senyawa yang memperbaiki sel-sel dan jaringan
yang rusak karena serangan radikal bebas. Biasanya yang termasuk kelompok ini
adalah jenis enzim misalnya metionin sulfoksidan reduktase yang dapat
memperbaiki DNA dalam inti sel. Enzim tersebut bermanfaat untuk perbaikan
DNA pada penderita kanker.
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
42/70
Tabel 8. Penggolongan antioksidan berdasarkan cara kerjanya NO Golongan antioksidan Cara kerja
1. Antioksidan preventif menekan pembentukan radikal
bebas disebut juga antioksidan
sekunder1.a. Dekomposisi hidroperoksida & hidrogen
peroksida
Peroksida didekomposisi
menjadi produk nonradikal
Katalase dekomposisi hidrogen peroksida
Glutation peroksidase
(seluler)
dekomposisi hidrogen peroksida
dan hidroperoksida asam lemak
bebas
Glutation peroksidase
(plasma)
dekomposisi hidrogen peroksida
dan fosfolipid hidroperoksida
Fosfolipid hidroperoksida
glutation peroksidase
dekomposisi fosfolipid
hidroperoksida
Peroksidase dekomposisi lipid
hidroperoksidaGlutation S-transferase dekomposisi lipid
hidroperoksida
1.b. Pengkelat Logam
Transferin, laktoferin mengikat Fe
Haptoglobin mengikat hemoglobin
Hemopexin menstabilkan heme
Seruloplasmin, albumin mengikat Cu
1.c. Pendeaktifasi (quencher) ROS (Reactive
Oxygen Species)
Superoxida dismutase
(SOD)
disproporsionasi superoksida
Karotenoid, vitamin E mendeaktifasi singlet oksigen
2. Antioksidan peredam radikal (radical-
scavenging antioxidants)
antioxidants): bereaksi dengan
senyawa radikal untuk memutus
rantai propagasi
umumnya akan berubah menjadi
antioksidan radikal setelah
bekerja meredam senyawa
radikal
Disebut antioksidan primer yang
dikelompokkan berdasarkan sifat
kelarutannya
2.a. Golongan hidrofilik
Vitamin C
Asam urat
Bilirubin
Albumin
2.b. Golongan lipofilik
vitamin E
Ubiquinol
Karotenoid
Flavonoid(Sumber: Hamid et al ., 2010)
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
43/70
1) Oxygen Scavanger
Antioksidan yang termasuk oxygen scavanger mengikat oksigen sehingga tidak
mendukung reaksi oksidasi, misalnya vitamin C.
2) Chelator/ Sequestrant
Mengikat logam yang mampu mengkatalisis reaksi oksidasi misalnya asam sitrat
dan asam amino. Tubuh dapat menghasilkan antioksdan yang berupa enzim yang
aktif bila didukung oleh nutrisi pendukung atau mineral yang disebut juga ko-
faktor.
(Hamid et al ., 2010; Butnariu dan Grozea, 2012)
Radikal Bebas
Radikal bebas adalah atom atau senyawa yang kehilangan pasangan
elektronnya. Sebagai contoh atom oksigen (O) yang normal mempunyai 4 (empat)
pasang elektron. Proses metabolisme sehari-hari yang merupakan proses biokimia
yang menyebabkan terbentuknya radikal bebas yang bersifat sementara karena
dengan cepat diubah menjadi senyawa yang tidak berbahaya bagi tubuh. Tetapi
bila terjadi reaksi dalam tubuh yang berlebihan maka akan terjadi perampasan
elektron oksigen tersebut sehingga menjadi tidak berpasangan dan atom oksigen
menjadi radikal bebas yang berusaha mengambil elektron dari senyawa lain
sehingga terjadi reaksi berantai. Aktifitas radikal bebas bisa menyebabkan
kerusakan sel beta yang nantinya menjadi supresor terhadap munculnya penyakit
degeneraif seperti diabetes militus. Disamping itu sangat mungkin terjadinya
penyakit komplikasi apabila aktifitas radikal bebas ini tidak dicegah. (Kamrianti,
2014)
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
44/70
Stress oksidatif
Stres oksidatif timbul akibat reaksi metabolik yang menggunakan oksigen
dan mengakibatkan gangguan pada keseimbangan antara oksidan dan antioksidan
sel. Halliwell (2006) mendefinisikan stres oksidatif adalah suatu keadaan
ketidakseimbangan antara radikal bebas dengan antioksidan, dimana jumlah
radikal bebas lebih banyak bila dibandingkan dengan antioksidan.
Jika produksi radikal bebas melebihi dari kemampuan antioksidan intrasel
untuk menetralkannya maka kelebihan radikal bebas sangat potensial
menyebabkan kerusakan sel. Sering kali kerusakan ini disebut sebagai kerusakan
oksidatif, yaitu kerusakan biomolekul penyusun sel yang disebabkan oleh
reaksinya dengan radikal bebas. Adanya peningkatan stres oksidatif berdampak
negatif pada beberapa komponen penyusun membran sel, yaitu kerusakan pada
lipida membran membentuk malonaldehida (MDA), kerusakan protein,
karbohidrat, dan DNA (Kevin et al ., 2006).
Menurut Kevin et al . (2006) dan Valko et al . (2007), kerusakan oksidatif
yang diakibatkan oleh radikal bebas berimplikasi pada berbagai kondisi patologis,
yaitu kerusakan sel, jaringan, dan organ seperti hati, ginjal, jantung baik pada
manusia maupun hewan. Kerusakan ini dapat berakhir pada kematian sel sehingga
terjadi percepatan timbulnya berbagai penyakit degeneratif.
Sehubungan dengan potensi toksisitas senyawa radikal bebas, tubuh
memiliki mekanisme sistem pertahanan alami berupa enzim antioksidan endogen
yang berfungsi menetralkan dan mempercepat degradasi senyawa radikal bebas
untuk mencegah kerusakan komponen makromolekul sel. Sistem ini dibagi dalam
dua kelompok besar yaitu: sistem pertahanan preventif seperti enzim superoksida
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
45/70
dismutase, katalase, lycopene, dan glutation peroksidase dan sistem pertahanan
melalui pemutusan reaksi radikal seperti isoflavon, vitamin A, vitamin C, dan
vitamin E. (Valko et al ., 2007)
Tubuh memiliki tiga ensim antioksidan intrasel atau antioksidan endogen,
yaitu superoksida dismutase (SOD), glutation peroksidade (GPx) dan katalse
(Cat). SOD merupakan salah satu antioksidan endogen yang berfungsi
mengkatalisis reaksi dismutasi radikal bebas anion superoksida (O2-
a. Bentuk CuZn-SOD yang berada di dalam sitoplasma; dan
) menjadi
hidrogen peroksida dan molekul oksigen (Halliwell 2006). Pada mamalia terdapat
2 bentuk SOD yaitu:
b. Bentuk Mn-SOD yang terdapat di dalam matriks mitokondria.
Beberapa faktor yang dapat menyebabkan kondisi stres oksidatif meningkat
diantaranya puasa (Wresdiyati dan Makita, 1995), olah raga (Haaij, 2006), stres
psikis, dan inflamasi (Moller et al . 1996). Pada kondisi stress oksidatif terjadi
produksi radikal bebas yang berlebihan. Meningkatkan produksi radikal bebas di
dalam tubuh dapat menurunkan ensim-ensim antioksidan intrasel dan
menyebabkan kerusakan sel. Oleh karena itu, asupan antioksidan eksogen sangat
penting, misal isoflavon guna membantu kerja ensim antioksidan intrasel untuk
mencegah kerusakan sel. Isoflavon (genestein, daidzein, glisitein, faktor II) yang
ada pada tempe menjadi perhatian banyak peneliti karena potensinya dalam
pencegahan penuaan sel dini dan penyakit degeneratif (Ren et al . 2001). Potensi
ini disebabkan karena kemampuannya sebagai antioksidan, yaitu sebagai
pemusnah radikal bebas ( free radical scavenging ) (Rimbach 2003). Isoflavon juga
dilaporkan mampu memodulasi antioksidan intrasel SOD (Chen et al. 2002), dan
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
46/70
meningkatkan ekspresi MnSOD melalui mekanisme gen (Borra ́S et al. 2006)
Selain sebagai antioksidan, isoflavon juga telah dilaporkan berpotensi sebagai
hipokolesterolemia (McVeigh et al ., 2006), mencegah gangguan pada wanita post
menopause (Marini et al ., 2007), sebagaiantiimflamasi (Zhang et al ., 2006), dan
mencegah plak ateroskelrosis (Adams et al ., 2005).
Proses pembuatan Sari buah tomat
Sari buah merupakan cairan jernih atau agak jernih, tidak difermentasi,
diperoleh dari pengepresan buah-buahan yang telah matang dan masih segar.
Pembuatan sari buah terutama ditujukan untuk meningkatkan ketahanan simpan
serta daya guna buah-buahan. Pada dasarnya sari buah dibuat dengan cara
penghancuran daging buah dan kemudian ditekan. Gula ditambahkan untuk
mendapatkan rasa manis. Untuk memperpanjang daya simpan, ditambahkan
bahan pengawet. Selanjutnya cairan disaring, dibotolkan, kemudian dipasteurisasi
agar tahan lama.
Pemurnian sari buah bertujuan untuk menghilangkan sisa serat-serat dari
buah dengan cara penyaringan, pengendapan atau sentrifugasi dengan kecepatan
tinggi yang dapat memisahkan sari buahdari serat-serat berdasarkan perbedaan
kerapatannya. Sari buah yang tidak dimurnikan akan berakibat terjadinya
pengendapan di dasar botol. Hal tersebut tidak diinginkan karena akan
menurunkan penerimaan konsumen.
Sari tomat merupakan produk olahan tomat yang menggunakan bahan
tambahan makanan seperti gula pasir, pengawet alami. Pengolahan buah untuk
memperpanjang masa simpannya sangat penting. Buah dapat diolah menjadi
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
47/70
bentuk minuman seperti sari buah. Oleh karena itu pengolahan buah untuk
memperpanjang masa simpannya sangat penting. Buah dapat diolah menjadi
berbagai bentuk minuman seperti anggur, sari buah dan sirup juga makanan lain
seperti manisan, dodol, keripik, dan sale. Tingkat kerusakan produk pertanian
khususnya buah dan sayuran diperkirakan sekitar 30 % sampai dengan 40 % ,
sedangkan 60 % dikonsumsi dalam bentuk segar dan olahan.
Pengaruh Aplikasi Panas terhadap Kandungan Vitamin Tomat
Kandungan Vitamin dalam produk makanan dan minuman termasuk
olahan tomat menjadi satu parameter penting. Vitamin yang terdapat di dalam
buah tomat dapat mengalami kerusakan dalam proses pengolahan menjadi produk
jadi seperti sari buah tomat. Prinsip pembuatan sari buah tomat adalah
pengukusan buah tomat, pengupasan kulit, penghalusan dan penambahan air,
filtrasi, pemanasan sampai suhu tertentu untuk menghasilkan sari buah tomat
dengan kadar Lycopene dengan nilai tertentu yang diinginkan. Vitamin A mudah
rusak oleh karena kenaikan suhu dan sinar di sekelilingnya. Data kadar vitamin A
dalam pasta tomat ini sangat penting karena pemanasan pada suhu tinggi dengan
waktu yang lama dapat juga merusak vitamin A dan C yang terdapat dalam buah
tomat. Diharapkan setelah pemanasan dalam pembuatan sari buah tomat, vitamin
yang ada masih banyak sehingga sari buah tomat ini nantinya mempunyai nilai
tambah yang baik untuk dikonsumsi. Penentuan kadar vitamin A dapat dilakukan
dengan metode spektrofotometer dan kolorimeter. Selain itu juga ada metode baru
yang digunakan dalam menganalisis vitamin A yaitu menggunakan alat HPLC
(High Performance Liquid Chromatography) yang memberikan data analisis yang
akurat.
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
48/70
Seperti vitamin A, vitamin C mudah teroksidasi baik oleh panas ataupun
adanya sinar di sekelilingnya. Penentuan kadar vitamin C dapat dilakukan dengan
titrasi iodine dengan menggunakan indikator amylum, dan akhir titrasi ditandai
dengan terbentuknya warna biru dari iod-amylum. Kadar vitamin C juga dapat
ditentukan dengan menggunakan metode spektrofotometri menggunakan kalium
kromat. Persamaan reaksi yang terjadi pada penentuan kadar vitamin C
menggunakan iodine adalah:
I 2 + C 6 H 8O6 C 6 H 6 O6 + 2H + + 2I -
(1)
Landasan Teori
Kecepatan reaksi degradasi termal vitamin C dapat dinyatakan dengan persamaan
berikut:
- rA = -dCA / dt = k (2)
rA = kecepatan reaksi ( mol/liter. menit)
CA = konsentrasi zat A ( mol/ liter)
k = konstanta kecepatan reaksi ( menit-1)
t = waktu ( menit)
Dalam suatu reaktor batch dengan volume konstan nilai k dapat ditentukan dengan
metode integrasi atau diferensiasi. Persamaan reaksi tersebut dapat mengikuti
reaksi order satu, order dua atau order yang lebih tinggi. Untuk reaksi order satu
yang irreversibel dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:
A Produk (3)
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
49/70
Persamaan (2) dengan kondisi batas pada t=0, CA=CA0 dan pada t=t, CA=CA
ln � 0 = (4)
dapat diselesaikan menjadi:
Nilai k dipengaruhi oleh suhu dan dapat dinyatakan dengan persamaan Arrhenius
berikut:
= −/ (5)
k 0
E = energi aktivasi (kalori/mol)
= faktor frekuensi tumbukan (menit-1)
Jeruk Nipis (Citrus aurantif olia, Swingle )
Taksonomi jeruk nipis
Buah Jeruk nipis memiliki beberapa nama yang berbeda di Indonesia,
antara lain jeruk nipis (Sunda), jeruk pecel (Jawa), jeruk dhurga (Madura), lemo
(Bali), mudutelong (Flores) dan lain sebagainya. Jeruk nipis merupakan tumbuhan
obat dari family Rutaceae. Dalam pengobatan tradisional digunakan antara lain
sebagai peluruh dahak dan obat batuk.
Secara taksonomi, tanaman Citrus aurantifolia termasuk dalam klasifikasi sebagai
berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Subdivisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledonae
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
50/70
Ordo : Rutales
Famili : Rutaceae
Genus : Citrus
Spesies : Citrus aurantifolia (Cristm.) Swingle
Gambar 9. Buah jeruk nipis (Citrus aurantifolia)
Sumber: Biologipedia.blogspot (2010)
Morfologi jeruk nipis
Jeruk nipis termasuk salah satu jenis citrus genuk yang termasuk jenis
tumbuhan perdu yang banyak memiliki dahan dan ranting. Tingginya sekitar 0,5-
3,5meter. Batang pohonnya berkayu ulet, berduri dan keras, sedangkan
permukaan kulit luarnya berwarna tua dan kusam. Daunnya majemuk, berbentuk
elips dengan pangkal membulat. Bunganya berukuran majemuk/tunggal yang
tumbuh di ketiak daun atau di ujung batang dengan diameter 1,5-2,5cm. Buahnya
berbentuk bulat sebesar bola pingpong dengan diameter 3,5-5cm, berwarna (kulit
luar) hijau atau kekuning-kuningan. Buah jeruk nipis yang masih muda berwarna
hijau seperti yang terlihat pada Gambar 9, agak keras jika diperas dengan tangan,
wanginya sangat segar dan khas. Buah jeruk nipis yang sudah tua rasanya asam.
Tanaman jeruk umumnya menyukai tempat-tempat yang dapat memperoleh sinar
matahari langsung.
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
51/70
Komponen kimia jeruk nipis
Buah jeruk nipis mengandung asam sitrat sebanyak 7-7,6%, kadar lemak,
mineral, vitamin B1, minyak mudah menguap (minyak atsiri atau essensial oil ).
Minyak esensial buah jeruk nipis mengandung sitrat limonene, fellandren, lemon
kamfer, geranil asetat, cadinen, linalin asetat, flavonoid, seperti poncirin,
hesperidine, rhoifolin, dan naringin. Selain itu, jeruk nipis juga mengandung
vitamin C sebanyak 27 mg/100 g buah jeruk, Ca sebanyak 40mg/100 g jeruk dan
fosfat sebanyak 22 mg. Manfaat dari komponen-komponen kimia tersebut sangat
beragam, diantaranya vitamin C membantu penyembuhan dan perbaikan jaringan
gingiva. Minyak atsiri mempunyai fungsi sebagai antibakteri terhadap beberapa
bakteri yaitu Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Salmonella typhi dan
golongan Candida albicans. (Biologipedia.blogspot, 2010; Wikipedia, 2014).
Buah jeruk nipis memiliki enzim laktoperoksidase yang dapat
mempengaruhi mikroorganisme melalui penghambatan metabolisme bakteri.
Selain mengandung minyak atsiri, jeruk nipis juga mempunyai kandungan asam
yang dapat mendenaturasi protein dari sel bakteri dengan cara mendisosiasi
jembatan garam karena adanya muatan ionik. Denaturasi ditandai dengan adanya
kekeruhan yang meningkat dan timbulnya gumpalan. (Rafi et al ., 2012). Aktivitas
antioksidan ekstrak jeruk nipis dapat dilihat pada Tabel 9.
Jeruk nipis memiliki komponen kimia yang sangat mirip dengan jeruk
lemon, termasuk famili Rutaceae, genus Citrus, dan spesies Citrus aurantifolia.
Bagian utama buah jeruk jika dilihat dari bagian luar sampai ke dalam adalah kulit
(tersusun atas epidermis, flavedo, kelenjar minyak, dan ikatan pembuluh),
segmen-segmen
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
52/70
Tabel 9. Aktivitas antimikroba dari ekstrak
Plant species Staphylococcus aureus Escherichia coli
Zone of Inhibition MIC Zone of Inhibition MIC
Ocimum sanctum 19.6 ± 0.33mm 10% 17.6 ± 0.41 mm 20%Citrus aurantifolia 16.33 ± 0.40 mm 10% 17.3 ± 0.40mm 15%
Asparagus racemosus 18.5 ± 0.40mm 20% 16.3 ± 0.41mm 20%
Cassia fistula 13.5 ± 0.7mm 60% 14.6 ± 0.41mm 60%
Catharanthus roseus 14.33 ± 0.41mm 40% 16.33 ± 0.40mm 40%
Polyalthia longifolia 16.33 ± 0.41mm 20% 16.5 ± 0.70mm 20%
Piper betel ---- ------ ---- -----
Control 23.5 ± 0.42mm -NA- 19.8 ± 0.40mm -NA
(Sumber: Kaur et al ., 2014)
(terdiri atas dinding segmen, rongga cairan dan biji) dan core (bagian tengah yang
terdiri dari ikatan pembuluh dan jaringan parenkim). Komposisi kimia Citrus
limon dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10. Komposisi kimia dari lemon
Komposisi Jumlah
Energi (Kkal) 29,00
Karbohidrat (g) 9,32Protein (g) 1,10
Lemak (g) 0,30
Serat (g) 2,80
Kalsium (mg) 26,00
Besi (mg) 0,60
Vitamin A (IU) 22,00
Vitamin B1 (mg) 0,04
Vitamin B2 (mg) 0,02
Vitamin C (mg) 53,00
Vitamin B3 (mg) 0,10Sumber: http://repository.usu.ac.id (2015).
Produksi lemon di Indonesia cukup banyak dan penanganan lanjutan buah
ini kurang berkembang. Buah lemon lebih sering digunakan sebagai penyedap
pada masakan ikan dan daging atau hanya sebagai hiasan pada penyajian
minuman di restoran. Produksi jeruk dapat dillihat pada Tabel 11.
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
53/70
Tabel 11. Produksi jeruk lemon
Tahun Jumlah (Ton)
2009 2.131.768
2010 2.028.9042011 1.818.949
2012 1.611.784Sumber : Badan Pusat Statistik, (2012).
Studi fitokimia mengungkapkan bahwa tanaman yang mengandung tanin,
flavonoid, antosianin, fenolat memberikan kontribusi untuk aktivitas antimikroba.
Dalam beberapa tahun terakhir terjadi resistensi obat terhadap mikroorganisme
patogen manusia telah berkembang karena penggunaan obat antimikroba
komersial secara sembarangan banyak digunakan untuk pengobatan penyakit
menular, sehingga masalah global. Selain itu penggunaan antibiotik kadang-
kadang dikaitkan dengan efek yang merugikan pada pengguna termasuk
hipersensitivitas, penurunan kekebalan dan reaksi alergi. Oleh karenanya,
penggunaan sari buah jeruk nipis sebagai bahan antimikroba pada olahan
makanan atau minuman akan memberikan manfaat yang lebih baik terhadap
kesehatan.
Pengujian Aktivitas Antioksidan secara in vitro
Metode yang paling sering digunakan untuk menguji aktivitas antioksidan
adalah menggunakan radikal DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl ). Tujuan
metode ini adalah mengetahui parameter konsentrasi yang ekuivalen memberikan
50% efek aktivitas antioksidan (IC50). DPPH merupakan radikal bebas yang
dapat bereaksi dengan senyawa pendonor atom hidrogen, dapat berguna untuk
pengujian aktivitas antioksidan komponen tertentu dalam suatu ekstrak. Struktur
molekul DPPH dapat dilihat pada Gambar 10.
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
54/70
Karena adanya elektron yang tidak berpasangan, DPPH memberikan
serapan kuat pada 517 nm. Ketika elektronnya menjadi berpasangan oleh
keberadaan penangkap radikal bebas, maka absorbansinya menurun secara
stokiometri sesuai jumlah elektron yang diambil. Keberadaan senyawa
antioksidan dapat mengubah warna larutan DPPH dari ungu menjadi kuning
Perubahan absorbansi akibat reaksi ini telah digunakan secara luas untuk menguji
kemampuan beberapa molekul sebagai penangkap radikal bebas. (Edhisambada,
2011)
Gambar 10. Gugus kromofor dan auksokrom DPPH
(Sumber: Koleva et al ., 2002; Prakash et al ., 2010)
Metode DPPH merupakan metode yang mudah, cepat, dan sensitif untuk
pengujian aktivitas antioksidan senyawa tertentu atau ekstrak tanaman. DPPH dan
ABTS merupakan senyawa radikal yang relatif stabil. DPPH berwarna ungu,
namun apabila DPPH tereduksi oleh suatu antioksidan akan mengakibatkan
penurunan intensitas warna ungu (memudar). Semakin besar selisih absorbansi
dibandingkan kontrol (tanpa penambahan antioksidan) menunjukkan semakin
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
55/70
tingginya aktivitas antioksidan senyawa uji. Penetapan aktivitas pemulungan
( scavenging ) radikal dengan DPPH diselenggarakan pada panjang gelombang
yang berbeda. Absorbansi analisis diukur antara 492 nm dan 540 nm. (Marinova,
2011)
Mikroba Penyebab Kerusakan dan Keracunan Pangan
Mikroba dalam pangan meliputi bakteri, kapang atau jamur, ragi, dan
virus penyebab terjadinya perubahan performa, tekstur, rasa dan bau yang tidak
diinginkan. Mikroba dapat dikelompokkan berdasarkan aktivitasnya (proteolitik,
lipofilik, pektinolitik) maupun pertumbuhannya (psikrofilik, mesofilik, halofilik).
Banyak faktor yang mempengaruhi jumlah serta jenis mikroba yang terdapat
dalam makanan, diantaranya adalah sifat makanan itu sendiri (pH, kelembaban,
nilai gizi), keadaan lingkungan dari mana makanan tersebut diperoleh, serta
kondisi pengolahan ataupun penyimpanan. Jumlah mikroba yang terlalu tinggi
dapat mengubah karakter organoleptik, mengakibatkan perubahan nutrisi / nilai
gizi atau bahkan merusak makanan tersebut. Bahkan bila terdapat mikroba
patogen, besar kemungkinan akan berbahaya bagi yang mengkonsumsinya. Dalam
pengujian cemaran mikroba digunakan mikroba indikator, karena selain mudah
dideteksi juga dapat memberikan gambaran tentang kondisi higienis dari produk
yang diuji. Bersamaan dengan mikroba indikator dilakukan juga pengujian
terhadap bakteri patogen. (Fardiaz, 1992)
Mikroba indikator
Mikroba indikator adalah spesies bakteri tertentu pada makanan dalam
jumlah diatas batas tertentu, sebagai pertanda bahwa makanan telah terpapar
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
56/70
dengan kondisi-kondisi yang memungkinkan perkembanganbiakan mikroba
patogen. Mikroba indikator digunakan untuk menilai keamanan dan mutu
mikrobiologi pangan. Misalnya jumlah bakteri aerob mesofil, bakteri anaerob
mesofil, dan bakteri psikrofil dapat menjadi indikator bagi status mutu
mikrobiologi pangan. Jumlah yang tinggi dari bakteri-bakteri tersebut adalah
petunjuk bahwa pangan sudah tercemar, sanitasi tidak memadai, kondisi (waktu
dan atau suhu) tidak terkontrol selama proses produksi dan penyimpanan
termasuk kombinasi dari berbagai kondisi tersebut. (Fardiaz, 1992)
Bakteri aerob mesofil dianggap sebagai mikroba indikator, meskipun
belum akurat dibandingkan dengan indikator lainnya. Bakteri anaerob mesofil
merupakan indikator kondisi pertumbuhan mikroba anaerob penyebab keracunan
makanan seperti C. perfringens dan C.botulinum. Golongan bakteri coliform,
Coliform fekal , Escherichia coli dan Enterobacter sakazakii adalah bakteri bentuk
batang, bersifat aerob dan anaerob fakultatif. Golongan coliform mempunyai
spesies dengan habitat dalam saluran pencernaan dan di luar tubuh seperti tanah
dan air. Golongan coliform meliputi Escherichia coli, dan spesies dari
Citrobacter , Enterobacter , Klebsiella dan Serratia.
Bakteri selain dari E.coli dapat hidup dalam tanah atau air lebih lama
daripada E.coli, karena itu keberadaan bakteri coliform dalam makanan tidak
selalu menunjukkan telah terjadi kontaminasi yang berasal dari feses.
Keberadaannya merupakan indikasi dari kondisi penanganan pengolahan atau
sanitasi yang tidak memadai dan keberadan dalam jumlah tinggi pada makanan
olahan menunjukkan adanya kemungkinan pertumbuhan dari Salmonella, Shigella
dan Staphylococcus. Escherichia coli dan Coliform fekal , merupakan indikator
Universitas Sumatera Utara
-
8/17/2019 Chapter II Tomat
57/70
dari kontaminan dengan sumber/ bahan fekal. Habitat alami dari Escherichia coli
adalah saluran pencernaan bawah hewan dan manusia, sedangkan Coliform fekal
merupakan metode pemeriksaan untuk menunjukkan adanya E.coli atau spesies
yang sangat dekat dengan E.coli secara cepat tanpa harus mengisolasi biakan dan
melakukan test IMVIC. Sebagian besar terdiri dari E.coli tipe I dan tipe II yang
merupakan petunjuk penting dari kontaminan asal dari bahan fekal. E.coli dan
coliform, yang