TUGAS KULIAH

 

TUGAS ILMU KEALAMAN DASAR

“ Penelitian Tentang Perubahan Warna Pada Buah Apel Ketika Dikupas dan Didiamkan Beberapa Saat”

1.       LATAR BELAKANG

Apel adalah sejenis buah-buahan yang sangat popular di seluruh dunia. Setiap wilayah atau Negara memiliki jenis apel yang berbeda-beda dengan Negara atau wilayah lainya. Apel merupakan salah satu buah yang paling banyak di konsumsi di seluruh dunia. Pada awalnya apel ditanam di daerah Asia Tengah kemudian menyebar ke seluruh dunia. Tanaman apel sangat cocok ditanam didaerah yang memiliki udara dingin. Apel sendiri sangat disukai karena memiliki rasa manis dan segar serta memiliki kandungan nutrisi yang sangat dibutuhkan oleh tubuh.

Makan apel segar setiap hari selalu baik untuk kesehatan. Dengan kandungan serat, vitamin A dan C, kalium, pektin, air, gula dan antioksidan, apel pun menjadi buah paling ideal untuk dikonsumsi setiap hari. Namun, apel harus segera dikonsumsi setelah dipotong-potong. Sebab, jika apel dipotong dan disimpan, rasanya akan berbeda. Apel akan mengalami perubahan warna menjadi kecokelatan ketika apel dipotong atau dikupas dan pada saat terkena udara selama beberapa waktu. Perubahan warna ini dapat disertai dengan perubahan rasa pada apel yang mengurangi kelezatan buah tersebut. Banyak orang yang tidak mengetahui alasan di balik perubahan warna pada apel. Perubahan warna dari apel tersebut melibatkan reaksi kimia yang disebut proses pencokelatan

Untuk lebih mengetehui proses pencoklatan pada buah apel, maka untuk penulisan karya tulis ilmiah ini saya mengangkat proses pencoklatan pada buah apel sebagai tema penulisan. Dengan judul Penelitian Tentang Perubahan Warna Pada Buah Apel Ketika Dikupas dan didiamkan beberapa saat, dimana cakupan bahasan meliputi ulasan mengenai apel, kandungan, faktor penyebab pencoklatan pada buah apel dan solusi dari masalah perubahan warna tersebut.

2.      RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya, maka dalam penulisan karya ilmiah ini dapat dirumuskan beberapa masalah yang akan dibahas yaitu :

2.1  Apakah pengertian buah apel?

2.2  Kandungan apa saja yang terdapat dalam buah apel?

2.3  Apa manfaat apel bagi kesehatan?

2.4  Mengapa buah apel berwarna coklat pada saat dikupas dan didiamkan agak lama?

2.5  Bagaimana cara untuk mengatasi perubahan warna coklat pada buah apel tersebut?

3.      TUJUAN

Penulisan karya ilmiah ini bertujuan :

3.1  Untuk mengetahui apa pengertian buah apel.

3.2  Untuk mengetahui  kandungan yang terdapat dalam buah apel.

3.3  Untuk mengetahui manfaat dari buah apel untuk kesehatan.

3.4  Untuk mengetahui  penyebab  buah apel berwarna coklat pada saat didiamkan agak lama

3.5  Untuk mengetahui  cara untuk mengatasi perubahan warna coklat pada buah apel tersebut?

4.      MANFAAT

Adapun manfaat yang didapat dari penyusunan karya tulis ilmiah ini adalah :

4.1  Memberikan pengetahuan tentang buah apel, kandungan-kandungan yang terdapat pada buah apel serta manfaat dari buah apel.

4.2  Menambah referensi tentang proses pencoklatan pada buah apel serta cara mengatasi agar apel tidak berwarna coklat ketika dikupas dan didiamkan agak lama.

5.      KAJIAN TEORI

5.1 Pengertian buah apel

Apel ialah jenis buah-buahan, atau buah yang dihasilkan dari pohon buah apel. Buah apel biasanya berwarnamerah kulitnya jika masak dan (siap dimakan), namun bisa juga kulitnya berwarna hijau atau kuning. Kulit buahnya agak lembek, daging buahnya keras. Ada beberapa bijinya di dalam.

Orang mulai pertama kali menanam apel di Asia Tengah. Kini apel berkembang di banyak daerah di dunia yang suhu udaranya lebih dingin. Nama ilmiah pohon apel dalam bahasa Latin ialah Malus domestica. Apel budidaya adalah keturunan dari Malus sieversii asal Asia Tengah, dengan sebagian genom dari Malus sylvestris (apel hutan/apel liar).

Kebanyakan apel bagus dimakan mentah-mentah (tak dimasak), dan juga digunakan banyak jenis makanan pesta. Apel dimasak sampai lembek untuk dibuat saus apel. Apel juga dibuat untuk menjadi minumansari buah apel.

5.2 Kandungan pada buah apel

Berbagai kandungan yang terdapat dalam buah apel antara lain adalah protein, karbohidrat, lemak, energi, kalsium, fosfor serat, vitamin A, besi, vitamin B1, vitamin B2, vitamin C, niacin serta berbagai kandungan nutrisi lainya. Apel mengandung banyak sekali nutrisi yang bermanfaat bagi kesehatan, konsumsi apel secara rutin tentu saja akan sangat membantu organ serta bagian tubuh bekerja secara maksimal karena kebutuhan nutrisinya tercukupi.

Selain itu juga apel mengandung:

·         Kaya vitamin

Buah apel kaya akan kandungan vitamin. Beberapa vitamin yang terdapat dalam buah apel misalnya vitamin A, vitamin B₁, vitamin B₂, vitamin B₃, vitamin B₅, vitamin B₆, vitamin B₉, vitamin C.

·         Kaya mineral

Buah apel mengandung banyak mineral. Mineral dalam buah apel antara lain kalsium, magnesium, potasium, zat besi, dan zinc.

·         Fitokimia

Buah apel juga mengandung fitokimia. Fitokimia merupakan antioksidan untuk melawan radikal bebas yang berasal dari polusi atau lingkungan sekitar. Zat ini juga berfungsi untuk menekan jumlah kolesterol jahat (LDL) yang dapat menyebabkan penyumbatan pembuluh darah.

·         Kaya Serat

Apel kaya akan serat, sehingga baik untuk orang yang sedang dalam program diet. Hal ini disebabkan karena serat yang tinggi sehingga mencegah lapar datang lebih cepat.

·         Serat untuk mengurangi lemak dan kolesterol

Buah apel mengandung serat yang berguna mengikat lemak dan kolesterol jahat dalam tubuh untuk selanjutnya dibuang.

·         Tanin

Buah apel juga memiliki kandungan tanin. Tanin adalah zat yang berfungsi membersihkan dan menyegarkan mulut, sehingga dapat mencegah kerusakan gigi dan penyakit gusi.

·         Baron

Di dalam buah apel terdapat baron. Apakah baron itu? Baron berfungsi mempertahankan jumlah estrogen dalam tubuh seorang wanita.

·         Flavoid

Salah satu kandungan buah apel yang baik untuk menjegah penyakit adalah flavoid. Flavoid merupakan zat yang berfungsi menurunkan risiko kanker.

·         Asam D-glucaric

 Asam D-glucaric merupakan zat yang dapat menurunkan kadar kolesterol. Asam D-glucaric juga terdapat di dalam buah apel.

·         Quercetin

Quercetin merupakan zat yang dibutuhkan untuk meningkatkan kadar antioksidan sehingga tubuh terasa lebih sehat dan mencegah berbagai penyakit. Buah apel mengandung zat quercetin.

·         Asam tartar

Di dalam sebuah apel juga terdapat asam tartar. Asam tartar yang dapat menyehatkan saluran pencernaan, karena zat ini mampu membunuh bakteri yang ada dalam saluran pencernaan.

Apel mengandung banyak vitamin C dan B. Selain itu apel kerap menjadi pilihan para pelaku diet sebagai makanan substitusi.

Berdasarkan penelitian, apel bisa mengurangi risiko kanker usus besar, kanker prostat, dan kanker paru-paru.Dibandingkan dengan buah lainnya dan sayuran, apel mengandung vitamin C yang tidak seberapa, tetapi kaya dengan senyawa antioksidan lainnya.Biarpun tidak sebanyak buah lain, namun konten serabut dalam apel membantu mengontrol pergerakan usus, maka mengurangi risiko kanker usus besar. Serat apel juga membendung penyakit jantung,serta mengontrol berat badan dan tingkat kolesterol, karena buah apel tidak mengandung kolesterol dan mempunyai serat yang mengurangi kolesterol dengan mencegah reabsorpsi.

Terbukti bahwa bahwa apel yang dibiakkan secara in vitro mengandung senyawa fenol yang dapat mencegah kanker dan menunjuukan aktivitas antioksidan. Fitokimia fenol yang utama dalam apel adalah kuersetin, epikatekin, dan prosianidin B2.

Biji apel sedikit beracun karena mengandung sedikit amigdalin, sejenis glikosida sianogen. Akan tetapi, racun ini tidak cukup berbahaya bagi manusia.

Apel mengandung asam yang bersifat korosif bagi berbagai jenis logam. Stainless steel termasuk logam yang tidak mudah bereaksi dengan asam sehingga tidak mudah berkarat. Seperti yang telah disebutkan, pisau yang berkarat akan mempercepat proses pencokelatan.

5.3 Manfaat buah apel

Buah apel selain rasanya manis dan segar juga mempunyai banyak khasiat serta manfaat untuk tubuh. Beberapa khasiat buah apel antara lain adalah sebagai berikut:

1.      Melindungi tulang

2.      Mencegah asma

3.      Mencegah Al-zheimer

4.      Mencegah kanker payudara

5.      Mencegah kanker paru-paru

6.      Mencegah kanker usus

7.      Mencegah kanker hati

8.      Mengontrol diabetes

9.      Mengurangi berat badan.

5.4 Faktor penyebab proses browning buah apel setelah beberapa saat dikupas.

Apel adalah buah pomaceous dengan ruang biji di dalamnya sementara bagian luarnya berdaging dan berair. Selain vitamin A dan C, kalium, serat, air dan nutrisi lainnya, apel mengandung enzim yang disebut “oksidase polifenol (PPO) atau tryosinase.” Enzim inilah yang menyebabkan perubahan warna coklat pada apel. Ketika apel diiris atau digigit dan dibiarkan beberapa saat, lama kelamaan akan berubah menjadi berwarna coklat.Perubahan warna ini menunjukkan    bahwa zat kimia pada apel telah bereaksi dengan oksigen di udara yaitu  enzim PPO tersebut muncul dan bereaksi dengan oksigen sehingga mengoksidasi senyawa fenolik yang dalam jaringan apel, o-kuinon. O-kuinon kemudian menghasilkan produk-produk sekunder berwarna coklat yang merubah dari warna asli apel.

Dimana Oksidasi itu sendiri merupakan jenis reaksi kimia yang melibatkan pengikatan oksigen, pelepasan hidrogen, atau pelepasan elektron. Proses oksidasi adalah peristiwa alami yang terjadi di alam dan dapat terjadi dimana-mana tak terkecuali di dalam tubuh kita.

Proses diatas dapat disebut juga sebagai proses Browning atau pencokelatan. Proses Browning atau pencoklatan merupakan proses di mana suatu zat, pada umumnya berupa makanan, berubah warna menjadi kecokelatan.Perubahan warna tersebut umumnya diikuti oleh perubahan rasa pada makanan dan dapat mengurangi cita rasa/kelezatan pada makanan itu sendiri sehingga proses ini seringkali dianggap merugikan. Namun, ada pula proses pencokelatan yang diinginkan dan sengaja dilakukan pada bahan pangan. Terdapat dua jenis proses pencokelatan, yaitu: proses pencokelatan yang melibatkan kerja enzim atau pencokelatan enzimatik dan proses pencokelatan yang terjadi tanpa kerja dari enzim atau pencokelatan oksidatif. Karamelisasi dan Reaksi Maillard adalah dua jenis utama dari proses pencokelatan oksidatif. Karamelisasi merupakan proses oksidasi yang terjadi pada gula, sedangkan reaksi Maillard adalah reaksi kimia asam amino dan gula pereduksi.

Proses pencokelatan enzimatik melibatkan enzim-enzim seperti Monophenol Monoxygenase atau tyrosinase, polifenol oksidase atau fenolase, dan laccase.Proses pencokelatan yang dialami oleh apel merupakan proses pencokelatan enzimatik yang dipengaruhi oleh kerja enzim fenolase. Ketika apel dikupas atau dipotong, enzim yang tersimpan di dalam jaringan apel akan terbebas. Apabila enzim tersebut mengalami kontak dengan oksigen di udara, fenolase akan mengkatalisis konversi biokimia dari komponen fenolik yang ada pada apel sehingga komponen tersebut berubah menjadi pigmen coklat atau melanin. Proses ini pada umumnya terjadi pada pH antara 5,0-7,0 dan pada temperatur yang cenderung hangat. Sebagai tambahan, kontak dengan besi atau tembaga akan mempercepat reaksi pencokelatan enzimatik. Hal ini dapat diamati ketika apel dipotong menggunakan pisau yang telah berkarat atau ditaruh di dalam mangkok tembaga lalu diaduk-aduk, proses pencokelatan yang terjadi dapat terlihat dalam waktu yang lebih singkat.

Terdapat dua reaksi dalam proses pencokelatan enzimatik yaitu reaksi Cresolase dan Catecholase.Dalam reaksi Cresolase, komponen monofenol yang ada pada apel mengalami hidroksilasi menjadi o-difenol. Dalam reaksi Catecholase, difenol diubah menjadi o-quinone. Reaksi ini sering juga disebut reaksi difenolase. Reaksi Catecholase terjadi segera setelah terbentuknya senyawa o-difenol, tanpa memerlukan keberadaan oksigen ataupun enzim fenolase. Setelah senyawa o-quinone terbentuk, senyawa o-difenol akan mengalami hidroksilasi menjadi senyawa trifenolik yang akan bereaksi lebih jauh dengan o-quinone dalam proses pembentukan melanin coklat pada apel.

Komponen fenolik pada apel berupa flavonoid dan asam fenolik. Flavonoid yang ada di dalam apel adalah flavonol, catechin, dan epicatechin. Contoh asam fenolik yang ada di dalam apel adalah asam cafeic dan asam p-coumaric yang membentuk ester dengan asam quinic di dalam apel. Senyawa fenolik lainnya adalah floretin glikosida. Konsentrasi masing-masing senyawa fenolik pada apel bervariasi, bergantung pada bagian-bagian di mana senyawa tersebut ada. Pada kulit apel, senyawa fenolik yang mendominasi adalah quercetin glikosida dan flavonol. Bagian inti dan biji buah apel banyak mengandung floretin glikosida. Bagian korteks buah apel banyak mengandung asam fenolik.

Sebagian besar komponen fenolik yang dimiliki oleh apel berbentuk senyawa o-difenol. Senyawa o-difenol adalah senyawa organik berupa antioksidan yang berfungsi mengurangi resiko kanker. Dalam proses pencokelatan, enzim fenolase mengubah o-difenol pada apel menjadi o-quinone yang lebih reaktif. Senyawa o-quinone akan bereaksi lebih jauh dengan komponen fenolik lainnya dan protein pada jaringan apel dan membentuk melanin yang memberikan warna cokelat pada apel. Enzim fenolase memerlukan oksigen agar dapat bekerja. Oksigen berperan sebagai akseptor hidrogen dalam proses pencokelatan sedangkan Komponen fenolik pada apel merupakan substrat dari enzim fenolase.

Proses pencokelatan juga dapat disebabkan oleh luka pada apel yang terjadi karena benturan-benturan pada permukaan apel. Ketika apel terluka, ada beberapa sel yang menjadi rusak. Kerusakan sel ini akan mengekspos komponen fenolik pada apel sehingga fenolase dapat dengan mudah bereaksi dengan komponen fenolik tersebut. Proses pencokelatan terjadi ketika fenolase mengoksidasi komponen fenolik yang sudah terekspos dan membentuk senyawa melanin yang memberikan warna kecokelatan pada apel. Konsentrasi dari fenolase yang ada pada apel akan mempengaruhi seberapa jauh proses pencokelatan terjadi

5.4 Cara untuk mengatasi perubahan warna coklat pada apel

Terdapat beberapa cara yang dapat digunakan untuk mengatasi perubahan  warna (proses browning) pada buah apel antara lain:

Ø  Untuk mencegah terbentuknya warna coklat pada buah apel, dapat melakukannya dengan cara blanching atau pemanasan. Blanching merupakan perlakuan panas terhadap bahan dengan cara merendam bahan dalam air mendidih/ pemberian uap air panas terhadap bahan dalam waktu singkat. Tujuan blanching itu sendiri adalah untuk menginaktifkan enzim terutama enzim peroksidase dan katalase. Caranya, setelah dikupas dan dipotong-potong, buah apel direndam dalam air panas (suhu 82 – 93 derajat Celcius) atau dikenai uap air panas selama 3 menit. Selanjutnya, direndam dalam larutan vitamin C, dengan ukuran 200 miligram per liter (dalam 1 liter air diberi tablet kecil vitamin C). Maksudnya, untuk menonaktifkan enzim penyebab pencoklatan itu. Dengan demikian  akan didapatkan apel yang tetap segar penampilannya dan memperoleh tambahan vitamin C dalam buah tersebut.

Ø  Mengurangi kontak makanan dengan oksigen juga dapat mengontrol proses pencokelatan. Metode ini dapat dilakukan dengan merendam apel dalam air sebelum mengonsumsi apel. Hal ini dapat dilakukan pada apel yang tidak langsung dikonsumsi setelah dikupas atau dipotong. Perendaman apel bertujuan agar enzim fenolase tidak dapat bereaksi dengan oksigen sehingga reaksi pencoklatan tidak terjadi karena proses pencokelatan enzimatik membutuhkan bantuan oksigen agar dapat terjadi. Proses pencokelatan juga dapat dikontrol dengan proses pemanasan makanan. Enzim fenolase menjadi tidak aktif ketika dipanaskan. Namun, proses ini juga memiliki dampak negatif. Gula yang ada di dalam makanan akan keluar dari makanan karena suhu tinggi.

Ø  Proses pencokelatan juga dapat dikurangi dengan mengurangi kontak apel dengan besi. Selain itu, ada baiknya apabila apel yang telah dipotong tidak dimasukkan ke dalam mangkuk atau piring yang terbuat dari tembaga. Hal ini disebabkan karena reaksi enzimatis akan dipercepat oleh kedua jenis logam tersebut. Pemotongan apel lebih baik dilakukan dengan menggunakan pisau anti karat yang terbuat dari stainless steel. Pisau besi lebih mudah berkarat daripada pisau dari stainless steel.

Ø  Pencegahan proses pencokelatan enzimatis pada apel juga dapat dilakukan dengan penurunan pH apel. Enzim fenolase yang berperan dalam reaksi pencokelatan pada apel memiliki pH optimum antara 5,0-7,0. Ketika apel diberi sedikit cairan asam, pH dari apel akan menurun. Ketika pH mencapai 3,0, aktivitas enzim fenolase akan berkurang. Berkurangnya aktivitas enzim fenolase tersebut akan mencegah proses pencokelatan enzimatis. Asam askorbat dapat digunakan karena asam askorbat merupakan inhibitor alami bagi fenolase. Asam askrobat yang digunakan

Ø  Agar potongan apel tidak cokelat maka percikkan kayu manis pada potongan apel untuk memberikan cita rasa berbeda. Cara ini juga berguna menghentikan perubahan warna cokelat pada apel yang sudah dipotong.

Ø  Tingkat aktivitas PPO dan konsentrasi substrat dalam setiap apel bervariasi, tergantung pada kematangan apel dan kondisinya. Memilih apel yang memiliki aktivitas PPO dan konsentrasi substrat rendah.

Ø  Cara termudah untuk mencegah apel agar tak berwarna coklat adalah menyikat potongan apel dengan jus lemon atau jus nanas. Kedua jus ini bisa memperlambat menyebabkan aktivitas PPO

Ø  Menyikat bagian-bagian apel yang terbuka dengan sirup gula atau air garam. Tindakan ini mengurangi difusi oksigen dan memperlambat proses kematangan

Ø  Dengan mencelupkan potongan apel ke dalam asam askorbat atau soda kapur lemon. Keduanya bertindak sebagai solusi anti kecoklatan.

Ø  Apel dibungkus dengan plastik,hal ini dapat mencegah apel berwarna coklat setelah dipotong.

Ø  Cara terbaik untuk mencegah reaksi kematangan adalah untuk menempatkan irisan apel dalam jus apel. Asam dalam jus apel mencegah proses oksidasi dan mempertahankan rasa apel.

Ø  Dengan penambahan ekstrak hexane jahe yang mengandung senyawa gingerol diduga sebagai antioksidan yang dapat memperlambat proses oksidasi pada buah apel.

6.      HIPOTESIS

Apel merupakan jenis buah-buahan, atau buah yang dihasilkan dari pohon buah apel. Buah apel biasanya berwarna merah kulitnya jika masak dan (siap dimakan), namun bisa juga kulitnya berwarna hijau atau kuning. Tak hanya lezat, buah apel juga mempunyai kandungan serta manfaat yang besar untuk tubuh.

Kandungan yang terdapat pada buah apel antara lain protein, karbohidrat, lemak, energi, kalsium, fosfor serat, vitamin A, besi, vitamin B1, vitamin B2, vitamin C, niacin serta berbagai kandungan nutrisi lainya. Selain itu, apel juga  mempunyai manfaat yaitu untuk melindungi tulang , mencegah asma, mencegah Al-zheimer, mencegah kanker payudara, mengurangi berat badan dan masih banyak lagi.

Tetapi sayangnya buah apel akan mengalami perubahan warna menjadi kecokelatan ketika apel dipotong atau dikupas dan pada saat terkena udara selama beberapa waktu. Perubahan ini disertai dengan perubahan rasa pada apel yang mengurangi kelezatan serta cita rasa dari buah apel tersebut. Hal ini disebabkan karena pada buah apel memiliki suatu enzim yang disebut “oksidase polifenol (PPO) atau tryosinase.” Enzim  inilah yang menyebabkan perubahan warna coklat pada apel. Enzim PPO bereaksi dengan oksigen diudara sehingga mengoksidasi senyawa fenolik yang dalam jaringan apel yaitu o-kuinon. O-kuinon sendiri kemudian menghasilkan produk-produk sekunder berwarna coklat yang merubah dari warna asli apel.

Selain itu perubahan warna coklat pada buah apel juga dipengaruhi oleh luka pada apel yang terjadi karena benturan-benturan pada permukaan apel. Ketika apel terluka, ada beberapa sel yang menjadi rusak.

Banyak cara yang dapat digunakan untuk mengatasi serta mencegah agar apel tidak  menjadi coklat ketika dikupas dan didiamkan agak lama yaitu antara lain dapat melakukannya dengan cara blanching atau pemanasan. Caranya, setelah dikupas dan dipotong-potong, buah apel direndam dalam air panas (suhu 82 – 93 derajat Celcius) atau dikenai uap air panas selama 3 menit. Serta dengan penambahan ekstrak hexane jahe yang mengandung senyawa gingerol diduga sebagai antioksidan yang dapat memperlambat proses oksidasi pada buah apel.