Pengenalan
Durian, yang dikenali sebagai “Raja Buah-buahan,” terkenal dengan aroma dan rasanya yang istimewa, yang sebahagian besarnya disebabkan oleh sebatian meruapnya. Sebatian ini, termasuk ester, sebatian yang mengandungi sulfur, alkohol, dan keton, memainkan peranan penting dalam menentukan ciri-ciri deria buah ini. Kajian ini memberikan gambaran menyeluruh tentang komposisi kimia sebatian meruap durian dan kesan derianya, disokong oleh pandangan dari pelbagai kajian.
Komposisi Kimia Sebatian Meruap dalam Durian
Sebatian Ester
Ester adalah antara sebatian meruap yang paling banyak dan memberi kesan dalam durian, menyumbang kepada aroma buah dan manisnya. Ester utama yang dikenal pasti dalam durian termasuk:
- Etil 2-metilbutanoat: Ester ini sangat berkesan dan menyumbang nota buah-buahan, dengan nilai aktiviti bau (OAV) yang tinggi iaitu 1,700,000, menjadikannya salah satu penyumbang terpenting kepada aroma durian (Li et al., 2017).
- Etil heksanoat: Sebatian ini adalah ester utama lain, memberikan bau buah-buahan dan manis (Aschariyaphotha et al., 2023; Jiang et al., 1998).
- Etil 2-metilpropanoat: Ester ini menambah nota buah-buahan dan sedikit manis kepada profil aroma (Li et al., 2017).
Ester ini dihasilkan melalui tindak balas antara alkohol dan asid organik, dengan bantuan enzim alkohol asetiltransferase (AAT) yang aktif semasa proses pemasakan buah durian. Kepelbagaian ester yang wujud dalam durian menyumbang kepada kompleksiti dan kedalaman aroma buah ini, memberikan lapisan berlainan rasa buah-buahan dan manisan yang bergabung dengan nota bau yang lebih kuat dari sebatian sulfur.
Sebatian Mengandungi Sulfur
Sebatian yang mengandungi sulfur bertanggungjawab untuk bau khas durian yang tajam dan berbau sulfur. Sebatian sulfur utama termasuk:
- Etanetiol: Sebatian ini menyumbang bau “bawang busuk” dengan OAV sebanyak 480,000 (Li et al., 2017). Ia merupakan salah satu sebatian yang paling mudah dikesan oleh hidung manusia walaupun pada kepekatan yang sangat rendah.
- Metanetiol: Dikenali dengan baunya seperti “kubis”, metanetiol adalah sebatian sulfur meruap (VSC) yang signifikan dalam durian (Pinsorn et al., n.d.; Weenen et al., 1996). Sebatian ini dihasilkan melalui degradasi asid amino yang mengandungi sulfur seperti metionina.
- 3,5-Dimetil-1,2,4-tritiolana: Sebatian ini adalah penyumbang utama kepada aroma berbau sulfur dan seperti bawang dalam durian (Li et al., 2012; Weenen et al., 1996). Struktur sikliknya dengan tiga atom sulfur memberikan kestabilan dan kekekalan yang membantu memanjangkan kesan aromanya.
Sebatian sulfur ini terbentuk semasa proses pemasakan melalui pemecahan asid amino yang mengandungi sulfur seperti metionina dan sisteina. Proses ini dikawal oleh enzim khusus dan faktor transkripsi yang mengawal laluan metabolisme sulfur dalam buah durian. Walaupun sebatian ini hadir pada kepekatan yang sangat rendah, sensitiviti yang tinggi terhadap hidung manusia menjadikannya penyumbang besar kepada profil aroma keseluruhan durian.
Alkohol dan Keton
Alkohol dan keton juga menyumbang kepada kerumitan aroma durian:
- 3-Metil-1-butanol: Alkohol ini adalah pelopor kepada pembentukan ester dan menyumbang kepada nota buah-buahan (Aschariyaphotha et al., 2023). Ia dihasilkan melalui laluan metabolik yang melibatkan fermentasi karbohidrat dan penguraian asid amino tertentu.
- Asetoin: Keton yang menyumbang kepada aspek berkrim dan manis rasa durian (Jiang et al., 1998). Sebatian ini juga dikenali sebagai 3-hidroksi-2-butanon dan terbentuk melalui laluan metabolik yang berkaitan dengan fermentasi dan penguraian gula.
Alkohol dan keton wujud pada kepekatan yang lebih rendah berbanding ester dan sebatian sulfur, tetapi masih memainkan peranan penting dalam menyumbang kepada kekayaan dan kedalaman profil aroma durian. Sebatian ini juga boleh bertindak sebagai pelopor untuk pembentukan sebatian aroma lain semasa pemasakan dan penyimpanan buah.
Kesan Deria Sebatian Meruap
Kesan deria sebatian meruap durian sangat bergantung kepada kepekatan dan nilai aktiviti bau (OAV) mereka. Sebatian dengan OAV yang tinggi, seperti etil 2-metilbutanoat dan etanetiol, mendominasi profil aroma. Gabungan sebatian ini mewujudkan nota berbau sulfur, buah-buahan, dan manis yang tersendiri yang mentakrifkan pengalaman deria durian (Li et al., 2017; Li et al., 2012).
Setiap sebatian menyumbang kepada dimensi sensori yang berbeza, mencipta pengalaman deria yang kompleks dan berlapis yang berbeza antara kultivar. Nilai OAV merupakan ukuran penting yang menentukan kepentingan relatif setiap sebatian terhadap profil aroma keseluruhan, dengan nilai yang lebih tinggi menandakan kesan yang lebih kuat pada persepsi bau walaupun pada kepekatan yang rendah.
Peranan Sebatian Sulfur
Sebatian meruap yang mengandungi sulfur adalah penting untuk aroma unik durian. Sebatian ini dihasilkan melalui aktiviti enzim seperti metionina ?-liase (MGL), yang memecahkan metionina dan sisteina menjadi VSC semasa proses pemasakan (Pinsorn et al., 2024; Pinsorn et al., n.d.). Pengawalaturan enzim ini dipengaruhi oleh faktor transkripsi, seperti DzHD-ZIP1.8, yang mengaktifkan ekspresi MGL semasa pemasakan buah (Pinsorn et al., 2024).
Kajian terkini oleh Pinsorn et al. (2024) telah mengenal pasti faktor transkripsi baharu, DzHD-ZIP1.8, yang secara khusus mengawal penghasilan sebatian sulfur meruap dalam durian. Penemuan ini menyediakan pemahaman yang lebih mendalam tentang mekanisme molekul yang mengawal sintesis sebatian bertanggungjawab untuk aroma khas durian, dan berpotensi untuk pembaikbakaan dan manipulasi genetik untuk menghasilkan buah dengan profil aroma yang diingini.
Peranan Ester
Ester, terutamanya etil 2-metilbutanoat, bertanggungjawab untuk aspek buah-buahan dan manis aroma durian. Penghasilan ester dikatalisis oleh alkohol asetiltransferase (AAT), sejenis enzim yang menunjukkan aktiviti yang berbeza merentasi kultivar durian yang berbeza (Aschariyaphotha et al., 2023; Aschariyaphotha et al., 2021).
Kajian oleh Aschariyaphotha et al. (2023) menunjukkan bahawa aktiviti AAT berbeza secara signifikan antara kultivar “Monthong” dan “Chanthaburi 1”, menyumbang kepada perbezaan dalam profil aroma. Enzim ini memangkinkan pembentukan ester melalui tindak balas antara alkohol dan asil-KoA, menghasilkan pelbagai ester dengan ciri-ciri bau yang berbeza. Pemahaman tentang aktiviti dan pengawalaturan AAT menyediakan asas untuk manipulasi penghasilan aroma dalam durian melalui teknik agronomi atau selepas tuai.
Faktor yang Mempengaruhi Komposisi Meruap
Kepelbagaian Kultivar
Kultivar durian yang berbeza menunjukkan profil meruap yang berbeza kerana variasi dalam aktiviti enzim dan faktor genetik. Sebagai contoh:
- Monthong: Dikenali dengan aromanya yang seimbang, dengan campuran ester dan sebatian sulfur (Aschariyaphotha et al., 2021; Jiang et al., 1998). Kultivar ini mempunyai kepekatan etil 2-metilbutanoat yang tinggi, memberinya nota buah-buahan yang kuat, diimbangi dengan kepekatan sederhana sebatian sulfur.
- Chanee: Menunjukkan bau berbau sulfur yang lebih kuat kerana tahap VSC yang lebih tinggi (Pinsorn et al., n.d.). Kultivar ini mengandungi kepekatan lebih tinggi etanetiol dan metanetiol, menjadikannya lebih tajam dan kuat baunya berbanding kultivar lain.
- Chanthaburi 1: Mengandungi lebih sedikit sebatian bau aktif, menghasilkan aroma yang lebih ringan (Aschariyaphotha et al., 2021). Kultivar ini mempunyai aktiviti AAT yang lebih rendah, menyebabkan penghasilan ester yang berkurangan, dan dengan itu profil aroma yang lebih halus.
Perbezaan genetik di antara kultivar ini mempengaruhi ekspresi dan aktiviti enzim utama yang terlibat dalam sintesis sebatian aroma, menyebabkan pelbagai profil bau yang menjadi asas untuk kegemaran pengguna dan penggunaan kuliner yang berbeza.
Pemasakan dan Penyimpanan
Penghasilan sebatian meruap dipengaruhi oleh proses pemasakan dan keadaan penyimpanan. Sebagai contoh, penggunaan 1-metilsiklopropena (1-MCP) dan penyimpanan atmosfera terubah suai boleh menindas penghasilan sebatian sulfur dan ester, melanjutkan jangka hayat durian (Chairat et al., 2022; Niponsak et al., 2015).
Kajian oleh Chairat et al. (2022) mendapati bahawa rawatan dengan 1-MCP, sejenis perencat tindakan etilena, mengurangkan penghasilan sebatian meruap secara signifikan dengan melambatkan proses pemasakan. Begitu juga, penyimpanan dalam keadaan atmosfera terubah suai dengan tahap oksigen yang rendah dan karbon dioksida yang tinggi boleh membantutkan aktiviti enzim yang terlibat dalam sintesis sebatian bau, seterusnya melanjutkan jangka hayat buah sambil mengekalkan kualiti deria.
Pemprosesan dan Pengeringan
Kaedah pemprosesan, seperti pengeringan sejuk beku dan pengeringan udara panas, boleh memberi kesan kepada pengekalan sebatian meruap. Pengeringan sejuk beku bersepadu (IFD) disyorkan untuk mengekalkan kandungan tertinggi sebatian meruap dalam durian (Yang et al., 2024).
Dalam kajian komprehensif mereka, Yang et al. (2024) membandingkan pelbagai kaedah pengeringan dan mendapati bahawa IFD paling berkesan dalam mengekalkan sebatian aroma durian, sementara pengeringan udara panas menyebabkan kehilangan signifikan sebatian yang lebih meruap. Kaedah pengeringan yang berbeza ini memberi kesan kepada struktur buah dan aktiviti enzim secara berbeza, seterusnya mempengaruhi pelepasan dan pengekalan sebatian meruap. Pemahaman tentang bagaimana kaedah pemprosesan yang berbeza mempengaruhi profil aroma adalah penting untuk pembangunan produk durian yang dikeringkan dengan ciri-ciri sensori yang hampir dengan buah segar.
Kepentingan Sebatian Meruap dalam Durian
Aroma dan Rasa
Kombinasi unik ester, sebatian sulfur, alkohol, dan keton dalam durian mewujudkan profil aroma yang kompleks yang menarik dan kontroversi. Walaupun sesetengah pengguna tertarik kepada aroma buah yang tajam, yang lain mendapatinya terlalu kuat (Peng, 2019).
Keseimbangan antara sebatian meruap ini sangat penting untuk penerimaan pengguna. Sesetengah individu melaporkan pengalaman deria yang sangat menyenangkan dengan durian, menggambarkan aromanya sebagai manis, berkrim, dan buah-buahan, sementara yang lain sangat sensitif terhadap komponen sulfur dan mempersepsikan buah itu sebagai busuk atau berbau busuk. Perbezaan dalam persepsi ini sebahagiannya disebabkan oleh faktor genetik dalam penerima bau manusia dan juga kebiasaan budaya dan pendedahan.
Nilai Ekonomi dan Budaya
Sebatian meruap durian adalah faktor utama dalam nilai ekonominya. Usaha untuk membiakkan kultivar dengan profil aroma yang lebih menarik atau untuk meningkatkan jangka hayat buah melalui rawatan selepas tuai adalah penting untuk mengembangkan pasaran globalnya (Chairat et al., 2022; Peng, 2019).
Usaha untuk mengembangkan pasaran global durian dihalang oleh reaksi pengguna yang berbeza-beza terhadap aromanya yang unik. Oleh itu, pembaikbakaan untuk profil rasa dan aroma yang lebih diterima secara global, sambil mengekalkan nilai nutrisi dan ciri-ciri tekstur, adalah bidang penyelidikan aktif. Peng (2019) telah mencadangkan pendekatan untuk meningkatkan nilai ekonomi durian dengan memberi tumpuan kepada pembangunan kultivar dengan imbangan optimum ester (untuk aroma buah-buahan) dan sebatian sulfur (untuk kompleksiti aroma yang unik tetapi tidak terlalu kuat).
Jadual: Sebatian Meruap Utama dalam Durian dan Kesan Derianya
| Sebatian | Kesan Deria | Rujukan |
|---|---|---|
| Etil 2-metilbutanoat | Aroma buah-buahan, manis | (Li et al., 2017; Jiang et al., 1998) |
| Etanetiol | Bau bawang busuk | (Li et al., 2017; Weenen et al., 1996) |
| 3,5-Dimetil-1,2,4-tritiolana | Aroma berbau sulfur, seperti bawang | (Li et al., 2012; Weenen et al., 1996) |
| Asetoin | Rasa berkrim, manis | (Jiang et al., 1998) |
| Metanetiol | Bau seperti kubis | (Pinsorn et al., n.d.; Weenen et al., 1996) |
Kesimpulan
Sebatian meruap dalam durian, terutamanya ester dan sebatian yang mengandungi sulfur, bertanggungjawab untuk aroma dan rasanya yang tersendiri. Memahami komposisi kimia dan kesan deria sebatian ini adalah penting untuk meningkatkan kualiti durian, jangka hayat, dan daya tarikan pengguna. Penyelidikan masa depan harus memberi tumpuan kepada faktor genetik dan metabolik yang mempengaruhi penghasilan sebatian meruap, serta teknik pemprosesan inovatif untuk mengekalkan integriti aroma.
Pemahaman yang lebih mendalam tentang bagaimana sebatian meruap berinteraksi untuk mewujudkan pengalaman deria yang kompleks dan bagaimana biosintesis mereka dikawal pada tahap molekul akan membolehkan penghasilan durian dengan profil sensori yang lebih baik dan lebih stabil. Ini akan membuka peluang baharu untuk pengembangan dan pengkomersilan durian dalam pasaran global.
Rujukan
Aschariyaphotha, W., Noichinda, S., Bodhipadma, K., & Wongs-Aree, C. (2023). Characterization of alcohol acetyltransferases in the ripe flesh of “Monthong” and “Chanthaburi 1” durians. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2023.108241
Aschariyaphotha, W., Wongs-Aree, C., Bodhipadma, K., & Noichinda, S. (2021). Fruit Volatile Fingerprints Characterized among Four Commercial Cultivars of Thai Durian (Durio zibethinus). Journal of Food Quality. https://doi.org/10.1155/2021/1383927
Chairat, R., Lertsiri, S., & Tananuwong, K. (2022). Volatile Compound Production and Quality Characteristics of Durian Fruit Cv. Monthong as Affected by 1-methylcyclopropene and Modified Atmosphere Storage. International Journal of Fruit Science. https://doi.org/10.1080/15538362.2022.2060418
Jiang, J., Choo, S. Y., Omar, N., & Ahamad, N. (1998). GC-MS analysis of volatile compounds in durian (Durio zibethinus Murr.). https://doi.org/10.1016/S0167-4501(98)80058-7
Li, J.-X., Schieberle, P., & Steinhaus, M. (2012). Characterization of the major odor-active compounds in Thai durian (Durio zibethinus L. ‘Monthong’) by aroma extract dilution analysis and headspace gas chromatography-olfactometry. Journal of Agricultural and Food Chemistry. https://doi.org/10.1021/JF303881K
Li, J.-X., Schieberle, P., & Steinhaus, M. (2017). Insights into the Key Compounds of Durian (Durio zibethinus L. ‘Monthong’) Pulp Odor by Odorant Quantitation and Aroma Simulation Experiments. Journal of Agricultural and Food Chemistry. https://doi.org/10.1021/ACS.JAFC.6B05299
Niponsak, A., Laohakunjit, N., & Kerdchoechuen, O. (2015). Contribution to Volatile Fingerprinting and Physico-chemical Qualities of Minimally Processed Durian cv. ‘Monthong’ During Storage: Identification of a Novel Chemical Ripeness Marker. Food and Bioprocess Technology. https://doi.org/10.1007/S11947-015-1486-Z
Peng, J. S. M. (2019). Volatile esters and sulfur compounds in durians & a suggested approach to enhancing economic value of durians. https://doi.org/10.26480/MJSA.02.2019.05.15
Pinsorn, P., Hoefgen, R., & Sirikantaramas, S. (2024). The novel durian (Durio zibethinus L.) homeodomain-leucine zipper (DzHD-ZIP) transcription factor 1.8 regulates the production of volatile sulfur compounds during fruit ripening. Postharvest Biology and Technology. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2024.112776
Pinsorn, P., Sanachai, K., Rungrotmongkol, T., Hoefgen, R., Watanabe, M., Brueckner, F., Nakabayashi, R., Mori, T., Oikawa, A., Sasaki, R., Sucharitakul, J., Saito, K., & Sirikantaramas, S. (n.d.). Sulfur metabolism in durian pulps: Factors contributing to the production of volatile sulfur compounds during fruit ripening. Postharvest Biology and Technology. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2023.112533
Weenen, H., Koolhaas, W. E., & Apriyantono, A. (1996). Sulfur-containing volatiles of durian fruits (Durio zibethinus Murr.). Journal of Agricultural and Food Chemistry. https://doi.org/10.1021/JF960191I
Yang, F., Wang, Q., Liu, W., Hu, J., Duan, X., Sun, X., Liu, C., & Wang, H. (2024). Changes and correlation analysis of volatile flavor compounds, amino acids, and soluble sugars in durian during different drying processes. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2024.101238
Number of View :51
