Menarik

Apa Itu Gas Etilen: Informasi Tentang Gas Etilen Dan Pematangan Buah

Apa Itu Gas Etilen: Informasi Tentang Gas Etilen Dan Pematangan Buah


Mungkin Anda pernah mendengarnya mengatakan untuk tidak menempatkan buah Anda yang baru dipanen di lemari es bersama jenis buah lain untuk menghindari pematangan yang berlebihan. Ini karena gas etilen yang dikeluarkan beberapa buah. Apa itu gas etilen? Teruskan membaca untuk mempelajari lebih lanjut.

Apa itu Gas Etilen?

Tanpa aroma dan tidak terlihat oleh mata, etilen adalah gas hidrokarbon. Gas etilen dalam buah-buahan adalah proses yang terjadi secara alami akibat pematangan buah atau mungkin dihasilkan saat tanaman terluka.

Jadi, apa itu gas etilen? Gas etilen dalam buah-buahan dan sayuran sebenarnya adalah hormon tanaman yang mengatur pertumbuhan dan perkembangan tanaman serta kecepatan terjadinya, seperti hormon yang terjadi pada manusia atau hewan.

Gas etilen pertama kali ditemukan sekitar 100 tahun yang lalu ketika seorang siswa memperhatikan bahwa pohon yang tumbuh di dekat lampu jalan gas merontokkan daun lebih cepat (absis) daripada yang ditanam di kejauhan dari lampu.

Pengaruh Gas Etilen dan Pematangan Buah

Jumlah sel gas etilen dalam buah-buahan dapat mencapai tingkat dimana terjadi perubahan fisiologis. Efek gas etilen dan pematangan buah juga dapat dipengaruhi oleh gas lain, seperti karbon dioksida dan oksigen, dan bervariasi dari buah ke buah. Buah-buahan seperti apel dan pir mengeluarkan lebih banyak gas etilen dalam buah-buahan, yang memengaruhi pematangannya. Buah-buahan lain, seperti ceri atau blueberry, menghasilkan gas etilen yang sangat sedikit dan, oleh karena itu, tidak mengganggu proses pematangan.

Efek gas etilen pada buah menghasilkan perubahan tekstur (pelunakan), warna, dan proses lainnya. Dianggap sebagai hormon penuaan, gas etilen tidak hanya memengaruhi pematangan buah tetapi juga dapat menyebabkan tanaman mati, umumnya terjadi ketika tanaman rusak dalam beberapa cara.

Efek lain dari gas etilen adalah hilangnya klorofil, pengguguran daun dan batang tanaman, pemendekan batang, dan pembengkokan batang (epinasti). Gas etilen bisa menjadi zat yang baik jika digunakan untuk mempercepat pematangan buah atau menjadi orang jahat ketika sayuran menguning, merusak tunas, atau menyebabkan absennya spesimen hias.

Informasi Lebih Lanjut tentang Gas Ethylene

Sebagai pembawa pesan tanaman yang menandakan langkah tanaman selanjutnya, gas etilen dapat digunakan untuk mengelabui tanaman agar mematangkan buah dan sayurannya lebih awal. Di lingkungan komersial, petani menggunakan produk cair yang diperkenalkan sebelum panen. Konsumen dapat melakukan ini di rumah hanya dengan menempatkan buah atau sayuran yang dimaksud di dalam kantong kertas, seperti tomat. Ini akan memusatkan gas etilen di dalam kantong, memungkinkan buah matang lebih cepat. Jangan gunakan kantong plastik, yang akan menahan kelembapan dan dapat menjadi bumerang bagi Anda, menyebabkan buah membusuk.

Etilen dapat diproduksi tidak hanya dalam buah yang matang, tetapi juga dari mesin pembuangan pembakaran internal, asap, tumbuhan yang membusuk, kebocoran gas alam, pengelasan, dan di beberapa jenis pabrik.


Mendeteksi etilen, hormon pematangan buah

Gambar menunjukkan aplikasi potensial menggunakan probe fluorescent untuk mendeteksi gas etilen selama proses pematangan buah. Dengan adanya gas etilen, fluorofor dalam probe diaktifkan dan memberikan sinyal yang meningkat.

Etilen adalah hormon tumbuhan berbentuk gas yang mengatur berbagai proses biologis pada tumbuhan. Ini terkait dengan proses pematangan di sejumlah buah seperti apel dan pir. Pemahaman yang lebih baik tentang efek konsentrasi etilen pada proses pematangan dapat mengarah pada perbaikan pengelolaan pemanenan, penyimpanan, dan transportasi buah. Namun, metode saat ini yang digunakan untuk mengukur gas etilen memakan waktu dan mengandalkan metode instrumen yang canggih. Metode ini termasuk kromatografi gas dan spektrometri fotoakustik.

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Prof Huang Dejian dari Program Ilmu dan Teknologi Pangan di Departemen Kimia, NUS telah mengembangkan probe fluoresen yang memberikan cara mudah untuk mendeteksi secara visual keberadaan gas etilen yang dilepaskan dari proses pematangan buah melalui mikroskop fluoresensi sederhana. . Probe dikembangkan dari kelas kompleks karbena logam transisi yang dikenal sebagai katalis Grubbs dan dapat mendeteksi etilen hingga tingkat 0,9 ppm (bagian per juta) di udara. Di hadapan spesies gas lain yang mungkin juga dipancarkan oleh buah yang matang (misalnya karbon dioksida, sulfur dioksida dan hidrogen sulfida), tim peneliti menemukan bahwa efektivitas probe dalam mendeteksi gas etilen tidak terpengaruh, menunjukkan bahwa probe selektif. Probe ini dapat digunakan untuk menentukan pembentukan etilen selama pematangan buah untuk menentukan tingkat kematangan buah untuk dipanen dan disimpan.

Probe mengandung molekul fluoresen lemah yang diaktifkan saat terkena gas etilen. Intensitas warna meningkat ketika lebih banyak gas etilen terdeteksi. Tim peneliti menggunakan probe untuk memantau gas etilen yang dipancarkan oleh empat jenis buah berbeda (markisa, alpukat, pisang, dan apel) dan menemukan bahwa laju pelepasan etilen meningkat secara linier dengan waktu penyimpanan. Hasilnya konsisten dengan penelitian sebelumnya yang menggunakan metode deteksi lain, yang menunjukkan potensi aplikasi probe.

Prof Huang berkata, "Penelitian ini membuka jalan baru untuk aplikasi katalis Grubbs dalam kimia bioanalitik etilen, yang penting untuk biologi tanaman, pertanian dan industri makanan."


Mematangkan Tomat Dengan Pisang

Tomat menghasilkan etilen, yang mendorong pematangan. Menempatkan tomat di dekat buah lain yang melepaskan etilen, seperti pisang, dapat mempercepat prosesnya. Etilen adalah hormon tumbuhan yang terjadi secara alami dan merupakan salah satu senyawa paling sederhana yang mempengaruhi proses fisiologis pada tumbuhan. Efek gas etilen dan pematangan buah juga dapat dipengaruhi oleh gas lain, seperti karbon dioksida dan oksigen, dan ini bervariasi dari buah ke buah.

Perluasan Koperasi Universitas Negeri NC juga merekomendasikan pematangan tomat di jendela. Cukup petik tomat, cuci bersih, keringkan dan letakkan di ambang jendela Anda untuk menyelesaikan pematangan. Pematangan ditandai dengan perubahan yang cepat dan dramatis yang membuat buah-buahan memiliki karakteristik yang menarik dan dapat dimakan. Beberapa perubahan yang biasa terjadi adalah pelunakan, yang diakibatkan oleh degradasi zat dinding sel, dan hilangnya latar belakang hijau.


Apa pengaruhnya terhadap Buah dan Sayuran?

Meskipun etilen sangat berharga karena kemampuannya untuk memulai proses pematangan pada beberapa buah dan sayuran, etilen juga bisa sangat berbahaya bagi banyak buah, sayuran, bunga, dan tanaman dengan mempercepat proses penuaan dan menurunkan kualitas produk dan umur simpan. Tingkat kerusakan tergantung pada konsentrasi etilen, lama waktu pemaparan, dan suhu produk.

Buah dan sayur memainkan peran penting dalam nutrisi manusia. Salah satu dari sedikit faktor yang mempengaruhi nilai ekonomi mereka adalah masa pemasakan yang relatif singkat dan berkurangnya umur pascapanen yang sering mereka alami. Buah dan sayuran yang terlalu matang menyebabkan pelunakan yang berlebihan yang mengakibatkan pembusukan dan kerusakan selama pengiriman dan penanganan.

Memperlambat proses pematangan dan penurunan kualitas memperpanjang penyimpanan dan umur simpan buah dan sayuran segar. Memantau umur simpan produk segar tidak hanya membantu petani untuk menghemat kerugian pascapanen tetapi konsumen juga mendapatkan keuntungan dalam hal kesegaran yang dipertahankan selama periode yang lebih lama, yang menghasilkan nilai tambah pada buah dan sayuran.

Pemahaman tentang hubungan mendasar antara etilen dan laju respirasi buah selama pematangan diperlukan untuk mengelola proses pemanenan, penyimpanan dan distribusi.

Ketika bahan kimia tersebut terpapar ke produk segar, ia menempel pada reseptor etilennya dan menstimulasi tahap pematangan produk. Reaksi kimia dalam buah dan sayuran kemudian menghasilkan pengembangan rasa, vitamin, kekencangan, aroma, tekstur, dan warna pada produk. Namun, terlalu banyak paparan Ethylene sebelum pengiriman memenuhi jadwal dan tujuan yang disyaratkan, dapat menyebabkan kelebihan produksi, penurunan kualitas produk dan peningkatan Volatile Organic Compounds (VOC) di seluruh stok.

Salah satu penyumbang limbah terbesar dalam jumlah massal di sektor produk segar secara langsung terkait dengan kasus paparan etilen yang berlebihan selama proses pematangan dan penyimpanan. Dalam skala global, penyumbang utama limbah makanan adalah buah-buahan dan sayuran dengan mengejutkan 45-50% dari semua produk segar yang dipanen hilang atau terbuang percuma dalam rantai pasokan makanan. Ini kira-kira 1,3 miliar ton makanan, yang setara dengan $ 680 Miliar Dolar AS dari produk segar yang terbuang setiap tahun.

Efek etilen pada sayuran dapat dihindari atau dikurangi dengan:

  • Penyimpanan suhu rendah. Di bawah 5 ° C, efek etilen sangat berkurang.
  • Menjaga area penyimpanan berventilasi untuk menghindari penumpukan etilen di dalamnya.
  • Menghapus etilen dari ruang penyimpanan dengan mereaksikannya dengan kalium permanganat (KMnO3).
  • Mengoksidasi etilen dengan mereaksikannya dengan ozon (O3).
  • Penyimpanan di atmosfer dengan CO2 tinggi.
  • Sistem pembersih udara untuk pembersihan penyimpanan.


Perluasan Koperasi: Buah Pohon

Sebagian besar buah menghasilkan senyawa gas yang disebut etilen yang memulai proses pematangan. Kadarnya dalam buah yang belum matang sangat rendah, tetapi saat buah berkembang, mereka menghasilkan jumlah yang lebih besar yang mempercepat proses pematangan atau tahap pematangan yang dikenal sebagai "klimakterik". Tingkat etilen dan laju pematangan adalah proses yang bergantung pada variasi. Beberapa varietas apel seperti McIntosh, menghasilkan etilen dalam jumlah yang sangat banyak dan sulit disimpan begitu hal ini terjadi. Ketika dipanen setelah ethylene meningkat pesat, mereka dengan cepat melunak dan menua dalam penyimpanan. Varietas lain memiliki peningkatan etilen yang lebih lambat dan tingkat pematangan yang lebih lambat. Untuk apel yang akan disimpan lebih dari dua bulan, sangat penting untuk memanennya sebelum kadar etilen mulai meningkat pesat.

Plum dan persik juga sensitif terhadap etilen dan akan terus matang setelah panen sebagai respons terhadap hormon ini. Beberapa varietas plum, seperti Shiro, matang dengan sangat lambat karena produksi etilen ditekan. Dengan jenis klimakterik yang ditekan ini, buah mungkin tetap kurang matang jika dipanen terlalu dini. Varietas plum lainnya seperti Golden Early matang dengan sangat cepat. Dalam hal ini, waktu panen harus lebih tepat agar buah tidak terlalu matang saat sampai ke konsumen.

Untuk mengukur etilen, dibutuhkan instrumen yang mahal. Hal ini sering dilakukan oleh laboratorium khusus dan terkadang oleh Penyuluh Koperasi untuk menentukan apakah buah di suatu wilayah umum masih berada pada tahap penyimpanan dalam jangka panjang. Metode yang lebih murah dapat digunakan untuk mengukur tingkat kematangan, tetapi tidak seakurat mengukur tingkat etilen dalam buah.

Metode pengendalian etilen dalam buah meliputi aplikasi pra panen aminovinylglycine (ReTain), aplikasi pascapanen 1-methylcyclopropene (SmartFresh), penyimpanan dingin, penyimpanan atmosfer terkontrol, dan pembersihan atau pembuangan etilen.


Tingkat dan Asupan Oksigen

Pemberian ventilasi yang cukup dan asupan udara segar dari luar rumah kaca juga penting. Harus ada 14 kaki kubik udara untuk setiap kaki kubik gas yang terbakar atau 1 inci persegi luas penampang ventilasi dari udara luar harus disediakan untuk setiap 2.500 BTU kapasitas pemanas. Nyala api pembakar harus berwarna biru jernih. Nyala api kuning atau oranye menunjukkan adanya kotoran dalam bahan bakar atau pengaturan tungku yang salah. Beberapa petani menutup ventilator sepenuhnya pada malam hari untuk menghemat panas, namun konsentrasi polutan dapat dengan cepat menumpuk tanpa ventilasi malam. Pemasangan pipa yang mengambil udara saat tungku pembakaran dinyalakan disarankan.

Tanpa oksigen yang cukup, pembakaran sempurna tidak terjadi, menghasilkan tingkat etilen, sulfur dioksida, dan gas lain yang berbahaya. Oksigen dapat habis dalam 2 hingga 3 jam dan menyebabkan pembakaran yang tidak sempurna jika tidak ada ventilasi. Di Alabama, rumah kaca biasanya tidak berventilasi karena siang hari mendung dan suhu malam yang dingin membutuhkan operasi pemanas yang berkelanjutan.

Tingkat oksigen di rumah kaca menjadi perhatian utama ketika suhu menjadi dingin dan petani menutup rumah mereka dengan rapat untuk efisiensi pemanasan. Baik penanam membakar gas, minyak, atau kayu, campuran gas yang kompleks akan dihasilkan seperti karbon monoksida, etilen, nitrogen dioksida, atau oksida nitrat. Jika bahan bakar mengandung belerang, belerang dioksida juga diproduksi. Tanaman 5.000 kali lebih sensitif terhadap karbon monoksida dibandingkan dengan etilen, tetapi manusia sangat sensitif terhadap keracunan karbon monoksida. Sulfur dioksida dapat menyebabkan bercak klorotik dan pemutihan pada area antar tumbuhan.


Zusammenfassung

Di vegetativen Geweben, die mit IAA (β-Indolessigsäure) behandelt wurden, in sterilisierten or befruchteten Blüten, or in solchen, bei denen die Narbe mit IAA behandelt wurde sowie in vielen Früchten während des Klimätakteriums, steigt die dan auf eine niedrige Produktionsrate ab. Di Wurzelschnitten, die mit IAA behandelt wurden, spiegelt der zeitliche Verlauf der Äthylenbildung die Zusammenhänge zwischen innerer IAA-Konzentration und Äthylen-Produktionsrate lebih luas. Nach Auxin-Applikation steigt der IAA-Gehalt zunächst an, sinkt dann jedoch wiederum rasch ab. Dieses Verhalten lässt sich mit der Induktion und Aktivierung des Enzymsystems erklären, das die IAA bindet und abbaut. Ein ähnlicher Mechanismus mag bei der Induktion der Äthylenbildung eine Rolle spielen.In vivo wird das Äthylen aus dem Methionin gebildet. Dabei erfolgt wahrscheinlich zunächst eine Überführung di das S-Adenosyl-Methionin, wonach das C1 decarboxyliert wird. Anschliessend wird das C2 - vermutlich als Folsäurederivat - abgespalten und das Äthylen aus dem C3 und C4, nach Übertragung der Methylmercapto-Gruppe auf ein geeignetes Rezeptor-Molekül, gebildet.

Analoge Untersuchungen zeigen, dass sich das Äthylen mit einem Ende an einen metallhaltigen Rezeptor dalam Bentuk einer 'nicht kovalenten' Bindung anlagert (KSEBUAH= 6 × 10 −10 M). Diese Bindung wird durch das CO2 kompetitiv gehemmt (Ksaya= 4,9 × 10 −4 M). Hierdurch ist die Fähigkeit des CO2 erklärt, dalam sehr vielen biologischen Prozessen, einschliesslich der Fruchtreife, zum Äthylen antagonistisch zu wirken. Das CO2 verhindert nicht die Äthylenbildung, aber es kann die Fruchtreife beeinflussen und bestimmte physiologische Störungen durch Bindung metallhaltiger Enzim - beispielsweise der Katalase - hervorrufen. Bei niedrigen O2-Konzentrationen ist die Äthylenbildung gehemmt. Der Rezeptor hat eine weitgehend ähnliche O2-Affinität wie die Cytochrom-Oxidase. Darüberhinaus ist O2 für die Wirksamkeit des Äthylen erforderlich. Die reaktionskinetischen Vorstellungen, die die Situation am besten beschreiben, sind folgende: O2 verbindet sich mit dem Rezeptor (KS= 4 × 10 −5 M) atau oxidiert ihn indirekt, bevor das Äthylen ihn erreichen kann. Der Effekt, den ein geringer O2-Parsialdruck hervorruft, besteht nicht di einer Atemhemmung, denn er spielt sich auf einem O2-Konzentrationsniveau ab, das für Atemhemmungen nicht niedrig genug ist. Ausserdem kann der Effekt durch Atemgifte nicht verdoppelt (vergrössert) werden. Eine geringe O2-Konzentration kann daher die Fruchtreife auf zwei Weisen verzögern: Senkung der Bildungsrate und Verringerung der Wirksamkeit des Äthylens.

Der Umfang des Gas-Austausches und somit die Äthylen-Konzentration innerhalb einer Frucht hängen vom Diffusions-Koeffizienten von Äthylen di Luft ab. Da dieser eine Funktion des atmosphärischen Druckes ist, senkt Aufbewahrung von Früchten bei Unterdruck ihren Äthylen-Gehalt. Diese Bedingung vermindert darüberhinaus den O2-Parsialdruck, wodurch die Lagerfähigkeit von Früchten im Vorklimakterium stark erweitert wird.

Ini adalah pratinjau konten langganan, akses melalui institusi Anda.


Tonton videonya: ZPT Etilen Alami Terbuat dari Buah Tomat