Pendugaan Laju Produksi Etilen Pisang Barangan dengan Kinetika Enzimatik Michaelis-Menten

Abstract

Etilen mempunyai sifat yang dapat merugikan karena dapat memperpendek umur simpan produk hortikultura tetapi pada sisi lain menguntungkan karena dapat memicu dan menyeragamkan proses pematangan. MM (Michaelis-Menten) merupakan model yang menggambarkan laju reaksi kimia pembentukan etilen terhadap konsentrasi substrat dan MMC (Michaelis-Menten Cooperative) merupakan model kinetika enzimatik melihat pengaruh peningkatan O2 terhadap laju kecepatan reaksi. Laju pembentukan etilen dapat diduga dengan kedua model tersebut (MM dan MMC). Tujuan penelitian untuk mengkaji pengaruh suhu penyimpanan dan umur panen terhadap laju respirasi dan produksi etilen dan menduga laju produksi etilen pisang barangan menggunakan model MM dan MMC. Pisang barangan umur panen 11 dan 10 minggu diukur laju respirasi dan etilen secara bersamaan. Laju respirasi menggunakan continuous gas analyzer dengan suhu 10, 20, dan range suhu ruang (27-29 oC) selama 4 hari interval 3 jam bersamaan dengan pengukuran laju produksi etilen menggunakan etilen meter. Produksi etilen dan respirasi pisang barangan berkaitan erat dengan suhu sehingga dalam kinetika enzimatik digunakan Arrhenius untuk mengetahui hubungan suhu dengan laju produksi etilen. Parameter pendugaan yaitu konstanta Michaelis-Menten (KmC2H4, KmO2, KmCO2, Kmu) dan laju reaksi (rO2 max, rCO2 max dan rC2H4 max) dihitung menggunakan metode grafik Lineawever-Burk. Keterbatasan model kinetika enzimatik MM dan MMC hanya dapat digunakan untuk menduga laju produksi hingga puncak produksi etilen. Hasil dari penelitian ini menunjukan bahwa laju produksi etilen pisang barangan berbanding lurus dengan laju respirasi, semakin tinggi laju respirasi maka semakin tinggi laju produksi etilen. Aplikasi model MM dan MMC dapat digunakan untuk pendugaan laju produksi etilen pisang Barangan. Model MM, umur panen 11 minggu menghasilkan nilai R2 lebih tinggi dibandingkan umur panen 10 minggu dengan nilai R2 0.94-0.95 dengan nilai KmC2H4 0.20-0.25, sedangkan umur panen 10 minggu menghasilkan R2 tertinggi 0.93-0.95 dengan nilai KmC2H4 berkisar 0.19-0.24. MMC, umur panen 11 minggu menghasilkan nilai R2 0.94-0.96 dengan nilai h berkisar 0.90-0.92 sedangkan umur panen 10 minggu R2 0.93-0.95 dengan nilai h berkisar 0.90-0.91. Nilai h (koefisien Hill) menggambarkan besarnya pengaruh O2 selama produksi etilen sedangkan Nilai km pada model MM maupun MMC menggambarkan aktivitas kerja enzim pada proses pembentukan etilen berdasarkan tingkat konsumsi O2. Nilai KmC2H4 MM maupun MMC akan menurun seiring dengan penurunan suhu penyimpanan. Model MMC lebih tepat digunakan pada umur panen 11 minggu yang dimana nilai h yang dihasilkan umur panen 11 minggu lebih tinggi dibandingkan umur panen 10 minggu. Dapat ditarik kesimpulan bahwa persamaan MM dan MMC yang 5 digunakan pada penelitian ini dapat diaplikasikan untuk menduga laju produksi etilen pisang Barangan.