II. TINJAUAN PUSTAKA Sawi Hijau (Brassica rapa I. Subsp. PerviridisBayley)

Transkripsi

1 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sawi Hijau (Brassica rapa I. Subsp. PerviridisBayley) Tanaman sawi hijau (Brassica rapa I.Subsp. Perviridis Bayley) merupakan sayuran yang tumbuh lebih cepat dan tahan terhadap suhu rendah. Tanaman sawi hijau cocok ditanam di wilayah tropika dataran tinggi yang bersuhu dingin. Sayuran sawi hijau (Brassica rapa I.Subsp. Perviridis Bayley) merupakan sayuran yang bernilai tinggi dengan kandungan vitamin A dan vitamin C-nya yang tinggi. Sayuran sawi hijau dengan suhu pertumbuhan berkisar antara 12 o C-22 o C sedangkan suhu lebih dari 25 o C dapat menunda pertumbuhan dan menurunkan kualitas tanaman. Intensitas cahaya yang tinggi dapat meningkatkan perkembangan daun yang lebar sedangkan suhu tinggi dapat meningkatkan perkembangan tangkai bunga. Tanaman sawi hijau berakar serabut yang tumbuh dan berkembang secara menyebar ke semua arah disekitar permukaan tanah, perakarannya sangat dangkal pada kedalaman sekitar 5 cm (Cahyono, 2003). Daerah penanaman yang cocok untuk sawi hijau adalah mulai dari ketinggian 5 m sampai dengan m di atas permukaan laut. Namun biasanya dibudidayakan pada daerah yang mempunyai ketinggian 100 m sampai 500 mdpl. Tanaman sawi tahan terhadap air hujan, sehingga dapat ditanam sepanjang tahun. Pada musim kemarau yang perlu diperhatikan adalah penyiraman secara teratur. Dengan demikian, tanaman ini cocok bila ditanam 5

2 6 pada akhir musim penghujan. Tanah yang cocok untuk ditanami sawi adalah tanah gembur, banyak mengandung humus, subur, serta pembuangan airnya baik. Derajat keasaman tanah yang optimal untuk pertumbuhannya adalah antara ph 6-pH 7. Sawi dapat ditanam secara monokultur maupun tumpang sari. Klasifikasi tanaman sawi hijau dapat dijabarkan sebagai berikut (Margiyanto, 2007): Divisi Subdivisi Kelas Ordo Famili Genus Spesies : Spermatophyta, : Angiospermae, : Dicotyledonae, : Rhoeadales (Brassicales), : Cruciferae (Brassicaceae), :Brassica, : Brassica rapa I.Subsp. Perviridis Bayley. Gambar 1. Sawi Hijau

3 Logam Berat Logam berat adalah unsur logam yang mempunyai massa jenis lebih >5g/Cm 3, logam berat tidak dapat didegradasi oleh tubuh, bersifat toksis meskipun pada konsentrasi rendah, dan keberadaannya dalam lingkungan perairan telah menjadi permasalahan bagi lingkungan hidup (Darmono, 2001). Logam berat merupakan komponen alami tanah. Elemen ini tidak dapat didegradasi maupun dihancurkan. Sifat toksisitas logam berat dapat dikelompokan ke dalam 3 kelompok, yaitu bersifat toksik tinggi yang terdiri dari atas unsur-unsur Hg, Cd, Pb, Cu, dan Zn, bersifat toksik sedang terdiri dari unsur-unsur Cr, Ni, dan Co, bersifat tosik rendah terdiri atas unsur Mn dan Fe. Toksisitas logam yang berbahaya dalam tubuh yaitu pada kadar >5g/Cm 3. Logam berat dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui makanan, air minum, atau udara. Logam berat berpotensi menjadi racun jika konsentrasi dalam tubuh berlebih. Logam berat menjadi berbahaya disebabkan sistem bioakumulasi, yaitu peningkatan konsentrasi unsur kimia didalam tubuh makhluk hidup. Pemasok logam berat dalam tanah pertanian antara lain bahan agrokimia (pupuk), asap kendaraan bermotor, bahan bakar minyak, pupuk organik, buangan limbah rumah tangga, industri, dan pertambangan. Berbagai faktor lingkungan berpengaruh terhadap logam berat yaitu keasaman tanah, bahan organik, suhu, tekstur, mineral liat, kadar unsur lain dan lain-lain. ph adalah faktor penting yang menentukan transformasi logam. Penurunan ph secara umum meningkatkan ketersediaan logam berat (Darmono, 2001).

4 8 Menurut Darmono (2001), faktor yang menyebabkan logam berat termasuk dalam kelompok zat pencemar adalah karena adanya sifat-sifat logam berat yang tidak dapat terurai (non degradable) dan mudah diabsorbsi. Pemasok logam berat dalam tanah pertanian antara lain bahan agrokimia (pupuk dan pestisida), asap kendaraan bermotor, bahan bakar minyak, pupuk organik, buangan limbah rumah tangga, industri, dan pertambangan Timbal (Pb) Timbal (Pb) merupakan logam yang sangat populer dan banyak dikenal oleh masyarakat awan. Hal ini disebabkan oleh banyaknya Pb yang digunakan di industri non pangan dan paling banyak menimbulkan keracunan pada makhluk hidup. Timbal adalah logam lunak kebiruan atau kelabu keperakan yang lazim terdapat dalam kandungan endapan sulfit yang tercampur mineralmineral lain terutama seng dan tembagadengan kerapatan 11,48 g per ml pada suhu kamar serta mempunyai titik lebur 327,4 o C. Nomor atomnya 82, titik didihnya 1725 o C, massa atomnya 207,19 dan massa jenisnya adalah 11,34 g per ml. (Widowati, 2008). Sifat-sifat logam berat Pb yaitu Pb merupakan logam yang lunak, sehingga dapat dipotong dengan menggunakan pisau atau dengan tangan dan dapat di bentuk dengan mudah, Pb merupakan logam yang tahan terhadap peristiwa korosi atau karat sehingga logam Pb dapat digunakan sebagai bahan coating, mempunyai kerapatan yang lebih besar dibandingkan dengan logam-logam biasa kecuali emas dan merkuri, merupakan penghantar listrik yang tidak baik.

5 9 Penggunaan Pb terbesar adalah dalam industri baterai, kendaraan bermotor seperti timbal metalik dan komponen-komponennya. Timbal digunakan pada bensin untuk kendaraan, cat dan pestisida. Pencemaran Pb dapat terjadi di udara, air, maupun tanah. Pencemaran Pb merupakan masalah utama, tanah dan debu sekitar jalan raya pada umumnya telah tercemar bensin bertimbal selama bertahun-tahun (Sudarmadji, 2006). Timbal sebagian besar diakumulasi oleh organ tanaman, yaitu daun, batang dan akar, dan akar umbi-umbian (bawang merah). Perpindahan Pb dari tanah ke tanaman tergantung komposisi dan ph tanah, serta KTK. Konsentrasi timbal yang tertinggi ( mg/kg) akan mengakibatkan pengaruh toksik pada proses fotosintesa dan pertumbuhan. Timbal hanya mempengaruhi tanaman bila konsentrasi tinggi. Tanaman dapat menyerap logam Pb pada saat kondisi kesuburan tanah, kandungan bahan organik, serta KTK tanah rendah. Pada keadaan ini logam berat Pb akan terlepas dari ikatan tanah dan berupa ion yang bergerak bebas pada larutan tanah(sudarmadji, 2006). Menurut Sudarmajiet al. (2006), efek dari paparan timbal (Pb) akan menimbulkan gangguan pada organ tubuh. Timbal sangat beracun dan merupakan penghambat yang kuat terhadap reaksi-reaksi enzim dalam tubuh, pengaruhnya pada manusia bersifat akumulatif. Timbal masuk kedalam tubuh sebagai timbal anorganik. Gejala yang timbul berupa adanya rasa logam disertai perasaan terbakar pada mulut, mulai muntah berwarna putih bercampur darah, rasa haus, keluarnya tinja berwarna hitam karena mengandung timbal, kelainan sistem saraf pusat, pengeluaran urine sangat sedikit dan berwarna merah, dan

6 10 bahkan dapat menyebabkan kematian dalam 1 sampai 3 hari. Keracunan timbal kronis memiliki gejala-gejala, seperti gangguan pada sistem pencernaan, gangguan pada sistem saraf pusat, gangguan pada sistem jantung dan peredaran darah, dan rasa nyeri pada sendi. Keracunan timbal akut ditandai dengan kadar timbal dalam darah lebih dari 0,72 mg/l (Sudarmadjiet al., 2006) Cadmium (Cd) Cadmium adalah salah satu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki nomor atom 48 dan massa atomnya 112,40. Cadmium merupakan suatu unsur yang dalam keadaan murni mempunyai warna putih keperakan, mempunyai aluminium (Darmono, 2001). Massa jenis cadmium adalah 8,65 g per ml. Mempunyai titik didih 765 o C, sedangkan titik leburnya 320,9 o C. Cadmium merupakan salah satu logam racun berbahaya karena toksisitasnya yang tinggi (Darmono, 2001). Cadmium lebih mudah diakumulasi oleh tanaman dibandingkan dengan ion logam berat lainnya seperti timbal. Logam berat ini bergabung bersama timbal dan merkuri sebagai the big three heavy metal yang memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan manusia. Cadmium banyak digunakan dalam berbagai kegiatan industri. Pada industri cat dan plastik, kadmium digunakan sebagai bahan pewarna, biasanya dalam bentuk sulfida yang dapat memberi warna kuning sampai coklat sawo matang. Cadmium juga digunakan sebagai stabilisator pada pembuatan PVC (polivinil chlorida) atau plastik. Perpaduan antara nikel dan kadmium dapat digunakan untuk pembuatan aki (baterai) (Darmono, 2001).

7 11 Cadmium dalam air ditemukan dalam bentuk Cd 2+. Sebagian besar Cadmium ditemukan dalam bentuk ion. Cadmium dalam air laut ditemukan sebagai senyawa klorida (CdCl2), sedangkan dalam air tawar ditemukan karbonat (CdCO3) (Darmono, 2001). Pencemaran cadmium dalam air dapat disebabkan kegiatan industri yang menghasilkan timbal cadmium dan persenyawaannya, limbah tekstil, pupuk organik yang mengandung Cd, penggunaan fungisida dalam bidang pertanian, kegiatan domestik manusia yang dapat mencemari air secara langsung maupun tidak langsung, atau penggunaan bahan dan peralatan yang mengandung cadmium. Logam berat Cd terserap kedalam jaringan tanaman melalui akar, yang selanjutnya akan masuk kedalam siklus rantai makanan. Logam akan terakumulasi pada jaringan tubuh dan dapat menimbulkan keracunan bagi manusia, hewan, dan tumbuhan apabila melebihi batas toleransi. Proses absorpsi racun, termasuk logam berat dapat terjadi lewat beberapa bagian tumbuhan, yaitu : akar (terutama untuk zat anorganik dan zat hidrofilik), daun (bagi zat yang lipofilik), stomata untuk memasukkan gas (Darmono, 2001). Kadmium dalam tubuh manusia bersumber dari udara yang masuk melalui pernafasan atau makanan yang masuk melalui saluran pencernaan. Kadmium yang terabsorpsi dalam tubuh, kemudian didistribusikan oleh darah ke berbagai jaringan, terutama terakumulasi dalam hati dan ginjal. Dua organ penting tersebut merupakan tempat penyimpanan kadmium dalam tubuh yang jumlahnya 50% dari total kadmium yang ada. Organ lainnya seperti paru-paru,

8 12 pankreas, usus, testis, otak, limpa, jantung, otot, dan jaringan lemak juga mengandung sejumlah kadmium tertentu (Darmono, 2001) Pencucian Pencucian adalah cara untuk membersihkan sayuran dari kotoran-kotoran yang menempel dan memberikan kesegaran. Pencucian dapat mengurangi kadar logam berat dan hama penyakit yang terbawa pada saat proses pemanenan. Macam-macam teknik pencucian yaitu pencucian dengan air mengalir dan pencucian dengan pencelupan. Pencucian dengan air mengalir adalah pencucian bahan dengan cara dicuci di bawah air mengalir unruk menghilangkan kotorankotoran yang menempel. Pencucian dengan pencelupan adalah membersihkan kotoran pada bahan dengan cara mencelupkan bahan ke dalam air selama beberapa detik (Suryani, 2013). Penelitian Priandoko et al., (2013) melaporkan bahwa perlakuan pencucian pada wortel dapat menurunkan logam Pb dan Cd. Berdasarkan penelitian pendahuluan pencucian pada penelitian ini akan dilakukan dengan cara lain yaitu pencucian dengan pencelupan 1, 2 dan 3 kali yaitu 1 kali pencelupan selama 10detik. Kandungan logam berat mengalami penurunan. disebabkan oleh kelarutan logam berat yang rendah sehingga logam berat dapat ikut larut dalam air. Onggo (2009), melaporkan bahwa Pb yang disemprotkan pada tanaman juga sebagian dapat berkurang bila tanaman dicuci, Pb yang masuk dalam tanaman tergantung dari kelarutan senyawanya, jika kelarutan rendah dapat menyebabkan lebih banyak Pb yang tinggal dipermukaan, sehingga lebih banyak tercuci.

9 13 Kualitas air yang digunakan untuk membersihkan mutlak diperlukan, karena air juga sangat mempengaruhi keberadaan cemaran pada saat pencucian sayuran. Pencucian yang tidak sempurna akan mempengaruhi mikroorganime patogen yang terdapat pada sayuran. Pencucian juga menunjukkan adanya beberapa mikroorganisme serta logam berat yang tidak hilang akibat pencucian jika tidak dilakukan dengan teknik yang benar. Air bersih adalah air yang tidak berwarna, berbau, dan berasa, serta bebas dari mikroorganisme patogen (Suryani, 2013). Sumber air yang tidak bersih sering tercemar oleh berbagai kontaminan, terutama bakteri penyebab penyakit infeksi. Hal ini diperlukan terutama masyarakat yang gemar mengkonsumsi sayuran mentah atau sebagai lalapan Perebusan (Boiling) Perebusan adalah proses memasak makanan di dalam air mendidih, atau memasak makanan berbasis pada cairan seperti kaldu, santan atau susu yang direbus. Ketika bahan cair dipanaskan sampai titik didih (100 o C), maka terjadi penguapan cairan secara cepat. Jenis-jenis perebusan yaitu nucleate boiling, film boiling, dan transition boiling sesuai suhu perebusan yang bertingkat dari suhu panas yang rendah sampai ke suhu panas tinggi. Nucleate boiling adalah karakteristik perebusan yang baru dimulai dan mulai tampak gelembung air di permukaan. Jumlah gelembung yang seperti sel inti (nucleate) dapat ditingkatkan dengan cara meningkatkan suhu perebusan. Dalam keadaan khusus, perebusan dapat ditunda apabila air perebus bergolak terlalu berlebihan dengan cara menghentikan perebusan secara tiba-tiba (Mulyatiningsih, 2007).

10 14 Penguapan mulai terjadi pada saat suhu permukaan cairan yang direbus telah mencapai nilai maksimum. Karakteristik film boiling terjadi selama proses perebusan sedang mengalami penguapan, kemudian sumber panas dihentikan secara tiba-tiba. Lapisan uap yang berada di atas permukaan cairan dinamakan film boiling. Transition boiling adalah perebusan yang tidak stabil, hal ini terjadi karena suhu perebusan diubah-ubah antara suhu maksimum (nucleation) dan minimum (film boiling). Air perebus yang memiliki suhu tinggi dapat menyebabkan bahan yang direbus menjadi cepat masak. Peningkatan suhu dapat dilakukan dengan menutup panci perebus sehingga uap air dari air yang mendidih tidak keluar. Uap air yang tertahan di dalam panci dapat meningkatkan tekanan udara yang mempercepat proses pemasakan bahan makanan. Boillingmembutuhkan waktu lebih lama untuk merebus sayur karena batas waktu yang digunakan adalah sampai sayuran tersebut matang (Mulyatiningsih, 2007).Proses perebusan dapat menyebabkan senyawa pengikat logam pada tumbuhan melepaskan ikatannya sehingga senyawa Pb yang terikat pada jaringan tumbuhan sawi hijau dapat terlepas (Winarno, 2004). Pada penelitian yang dilakukan Triani et al., (2012) terdapat penurunan rata-rata kadar Pb dan Cd pada kangkung yang tidak diberi perlakuan perebusan dengan perebusan yaitu kangkung sebelum perebusan adalah 1,494 ppm, setelah mengalami perebusan (3, 5, dan 7 menit) adalah 1,302; 1,300; dan 1,287 ppm sedangkan kadar Cd pada kangkung juga mengalami penurunan, kangkung sebelum perebusan adalah 0,3067 ppm, setelah mengalami perebusan adalah 0,300; 0,291; dan 0,280 ppm. Hasil penelitian yang didapatkan bahwa semakin

11 15 lama perebusan semakin berkurang kadar Pb dan Cd dalam kangkung, tetapi berdampak pada menurunnya mutu tekstur kangkung tersebut. Berdasarkan penelitian pendahuluan, perebusan sawi hijau dengan lama perebusan 4 menit menghasilkan sawi hijau yang sudah terlalu matang, sehingga pada penelitian ini digunakan waktu perebusan yaitu 1, 2 dan 3 menit.