• Tidak ada hasil yang ditemukan

Pendugaan Kerusakan Buah Mangga Arumanis Akibat Lalat Buah Dengan Menggunakan Gelombang Ultrasonik

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Pendugaan Kerusakan Buah Mangga Arumanis Akibat Lalat Buah Dengan Menggunakan Gelombang Ultrasonik"

Copied!
88
0
0

Teks penuh

(1)

GELOMBANG ULTRASONIK

WARJI

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

▸ Baca selengkapnya: peta konsep buah mangga

(2)

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN

SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Pendugaan Kerusakan Buah Mangga Arumanis Akibat Lalat Buah dengan Menggunakan Gelombang Ultrasonik adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Agustus 2008

(3)

WARJI. Prediction of Arumanis Mango Damage Caused by Fruit Fly Using Ultrasonic Wave. Academic Advisor: SUROSO and ROKHANI HASBULLAH.

The objectives of this research is to study the ultrasonic wave characteristic at arumanis mangoes damage caused by fruit fly, to study relation between the ultrasonic wave characteristic with arumanis mangoes damage caused by fruit fly, and to study ultrasonic wave application to predict arumanis mangoes damage caused by fruit fly. The ultrasonic characteristics that was used to sort the damaged mangoes from the normal mangoes were attenuation, velocity and moment zero power (Mo) number. Results showed that attenuation coefficient mean arumanis mangoes which damaged by fruit fly was 30.67 Np/m, velocity mean of ultrasonic wave was 731.72 m/s and Mo number was 6.40. The attenuation coefficient mean normal arumanis mangoes was 36.45 Np/m, velocity mean of ultrasonic wave was 518.19 m/s and Mo number was 4.58. Border number for sorting application were 34.76 Np/m for attenuation coefficient and 5.60 for Mo number, with prediction model: attenuation more than 34.76 for normal mango and attenuation less than or same 34.76 for mango invested by fruit fly based on coefficient attenuatio. Mo more than 5.60 for normal mango and Mo less than or same 5.60 for mango invested by fruit fly based on Mo number.

(4)

RINGKASAN

WARJI. Pendugaan Kerusakan Buah Mangga Arumanis Akibat Lalat Buah dengan Menggunakan Gelombang Ultrasonik. Dibimbing oleh SUROSO dan ROKHANI HASBULLAH.

Dewasa ini potensi dan peluang pasar komoditas hortikultura khususnya buah-buahan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya permintaan masyarakat terhadap buah-buahan yang bermutu tinggi. Buah mangga arumanis merupakan salah satu komoditas hortikultura yang memiliki potensi pasar yang baik dan merupakan komoditas unggulan yang prospektif karena dari tahun ke tahun produksinya terus meningkat. Namun permasalahan yang dihadapi adalah ketersediaan buah, teknik penanganan pascapanen, sistem distribusi dan pengendalian mutu buah. Berbagai upaya dilakukan untuk mengembangkan teknologi pascapanen buah-buahan sehingga buah dapat diterima sebagai komoditas ekspor, salah satunya pengembangan teknologi sortasi atau pemutuan.

Sortasi atau pemutuan buah pada umumnya masih dilakukan secara manual dan didasarkan pada ukuran atau ciri fisik yang tampak, walaupun pemutuan secara tidak merusak dan pemutuan bagian dalam buah sudah banyak dikembangkan. Metode uji secara tidak merusak (non destructive testing) yang telah dikembangkan untuk buah adalah metode image processing, metode gelombang NIR (Near Infra Red), metode gelombang sinar X, metode NMR (Nuclear Magnetic Resonance) dan metode gelombang ultrasonik.

Metode gelombang ultrasonik dapat digunakan untuk mengetahui mutu buah bagian dalam tanpa merusak, metode ini tidak memiliki efek samping dan dapat menembus bagian dalam buah. Pemutuan mangga arumanis selama ini masih didasarkan pada berat dan ukuran sehingga tidak dapat mengetahui mutu bagian dalam buah, salah satunya ada tidaknya serangga dalam buah. Sementara buah-buahan setelah dipanen berpotensi terinfestasi larva yang berasal dari telur lalat buah. Kerusakan bagian dalam buah mangga arumanis akibat serangan lalat buah diduga dapat dikaji dengan menggunakan gelombang ultrasonik sehingga perlu dilakukan penelitian tentang karakteristik gelombang ultrasonik pada mangga arumanis.

Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji karakteristik gelombang ultrasonik pada buah mangga arumanis yang terkena serangan lalat buah, mengkaji hubungan gelombang ultrasonik dengan tingkat kerusakan mangga arumanis akibat serangan lalat buah, dan mengkaji aplikasi gelombang ultrasonik untuk menduga kerusakan mangga arumanis akibat lalat buah secara tidak merusak.

(5)

Langkah pertama yang dilakukan adalah mengembangbiakkan lalat buah. Langkah kedua adalah mangga dimasukkan ke dalam kandang lalat agar terinvestasi telur lalat, setiap kandang diisi sebanyak 10 buah sehingga pada setiap tahap ini ada 30 buah mangga yang dikondisikan terinvestasi lalat buah, selain itu juga dikondisikan 20 mangga arumanis yang tidak diinvetasi lalat buah. Mangga dibiarkan di kandang lalat hingga 3-5 hari. Langkah ketiga adalah pengukuran gelombang ultrasonik, ultrasonik tester dan oscilloscope dinyalakan, buah mangga diletakkan di atas dudukan dan dicatat jarak antara kedua tranduser. Langkah selanjutnya adalah mangga diukur berat, diameternya dan terakhir mangga dibuka bagian dalamnya untuk diamati kerusakannya, diukur volume kerusakannya dan ditimbang berat larvanya.

Analisis data meliputi kecepatan gelombang ultrasonik, koefisien atenuasi dan nilai Mo. Kecepatan gelombang ultrasonik dianalisis dengan menggunakan data keluaran dari digital osciloscope yang terlihat dalam layar monitor yang telah disimpan dalam bentuk data excel. Data yang sudah disimpan kemudian diubah menjadi grafik gelombang dan dicatat titik pertama gelombang menembus bahan dan titik gelombang saat keluar dari bahan. Data hasil pengukuran ketebalan buah dan data waktu digunakan untuk menghitung kecepatan gelombang ultrasonik.

Koefisien atenuasi dihitung dengan mengonversi tegangan sinyal yang dikirim dan yang diterima setelah menempuh jarak tertentu menjadi grafik gelombang. Hasil pengukuran gelombang ultrasonik berupa hubungan antara amplitudo dan waktu ditransformasikan dengan menggunakan FFT (Fast Fourier Transform) menjadi hubungan antara power spektral density dengan frekuensi. Transformasi ini menggunakan program Matlab dan menghasilkan nilai Mo.. Setelah didapat data karakteristik gelombang ultrasonik yang berupa kecepatan gelombang ultrasonik, koefisien atenuasi dan Mo, dilakukan kajian terhadap karakteristik gelombang ultrasonik pada buah mangga arumanis yang terserang lalat buah, dilanjutkan dengan kajian hubungan antara kerusakan mangga arumanis akibat serangan lalat buah dengan karakteristik gelombang ultrasonik.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari 30 mangga arumanis pada tahap pertama didapatkan 13 mangga arumanis yang terinvestasi lalat buah, sementara pada tahap kedua, dari 30 mangga arumanis yang dikondisikan terinvestasi lalat buah, hanya ada 12 yang terinvestasi lalat buah dan 10 yang rusak bagian dalamnya namun tidak dijumpai adanya lalat buah. Hal ini diduga karena mangga arumanis diletakkan pada tempat yang teduh, kurang cahaya. Sementara cahaya mempunyai pengaruh langsung terhadap perkembangan lalat buah dimana lalat buah betina akan meletakkan telur lebih cepat dalam kondisi yang terang. Sedangkan mangga yang busuk diduga karena terjadi infeksi oleh perusak atau jamur pada waktu pemanenan.

(6)

vi

Besarnya energi gelombang ultrasonik yang diserap oleh suatu medium (koefisien atenuasi) pada medium yang lunak lebih kecil dibandingkan dengan medium yang keras atau padat. Sehingga mangga arumanis yang terserang lalat buah dengan tekstur lunak atau berongga menyerap sedikit energi gelombang ultrasonik, sementara pada mangga yang tidak terserang lalat buah dengan tekstur yang keras menyerap energi gelombang ultrasonik lebih besar.

Secara umum, semakin besar nilai koefisien atenuasi mangga arumanis semakin kecil tingkat kerusakan mangga arumanis tersebut. Sebaliknya semakin besar nilai Mo mangga arumanis semakin besar tingkat kerusakan mangga arumanis. Sementara nilai kecepatan gelombang ultrasonik mangga arumanis tidak memiliki korelasi yang jelas dengan tingkat kerusakan mangga arumanis.

Nilai tengah antara koefisien atenuasi terendah mangga arumanis yang tidak terserang lalat buah yaitu 35.08 Np/m dan nilai koefisien atenuasi tertinggi mangga yang terserang lalat buah yaitu 34.44 Np/m dipilih sebagai nilai batas kerusakan. Mangga yang memiliki koefisien atenuasi lebih besar 34.76 Np/m terkategori mangga yang tidak terserang lalat buah, sedangkan yang kurang dari atau sama dengan 34.76 Np/m terkategori mangga yang terserang lalat buah.

Selain Koefisien atenuasi, nilai Mo juga dapat digunakan untuk menduga kerusakan buah mangga arumanis karena nilai Mo mangga yang rusak berbeda dengan nilai Mo pada mangga yang tidak terserang lalat buah. Nilai Mo mangga yang tidak terserang lalat buah rata-rata 4.58 sedangkan mangga terserang lalat buah 6.40. Nilai Mo mangga yang tidak terserang lalat buah tertinggi 5.49, sedangkan nilai Mo mangga yang terserang lalat buah terendah 5.71 sehigga nilai Mo antara 5.71 sampai 5.49 dapat dipilih sebagai pembatas antara mangga yang terserang lalat buah dengan yang tidak terserang lalat buah.

Nilai tengah antara kedua nilai Mo tersebut dipilih sebagai batas kerusakan, yaitu 5.60. Mangga yang memiliki nilai Mo kurang dari 5.60 terkategori mangga arumanis yang tidak terserang lalat buah, sedangkan mangga arumanis yang memiliki nilai Mo lebih besar dari atau sama dengan 5.60 terkategori mangga yang terserang lalat buah atau rusak bagian dalamnya.

Berdasarkan hasil analisis dapat disimpulkan bahwa karakteristik gelombang ultrasonik pada buah mangga arumanis yang terserang lalat buah secara berturut-turut rata-rata kecepatan, koefisien atenuasi dan Mo adalah 731.72 m/s, 30.67 Np/m dan 6.40 sedangkan mangga tidak terserang lalat buah masing-masing 518.19 m/s, 36.45 Np/m dan 4.58. Semakin besar berat larva dan diameter kerusakan dalam mangga arumanis semakin kecil koefisien atenuasi dan semakin besar nilai Mo, sedangkan pada kecepatan tidak ada korelasi yang jelas. Nilai batas kerusakan pada model dapat diterapkan dalam pengembangan sortasi buah mangga arumanis yaitu nilai koefisien atenuasi 34.76 Np/m atau nilai Mo 5.60.

(7)

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya.

a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyususan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah.

b. Pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis

(8)

PENDUGAAN KERUSAKAN BUAH MANGGA ARUMANIS

AKIBAT LALAT BUAH DENGAN MENGGUNAKAN

GELOMBANG ULTRASONIK

WARJI

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Magister Sains pada

Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(9)
(10)

Judul Tesis : Pendugaan Kerusakan Buah Mangga Arumanis Akibat Lalat Buah dengan Menggunakan Gelombang Ultrasonik

Nama : Warji NIM : F151060071

Disetujui

Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Suroso, M.Agr. Dr. Ir. Rokhani Hasbullah, M.Si. Ketua Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Keteknikan Dekan Sekolah Pascasarjana Pertanian

Prof. Dr. Ir. Armansyah H.Tambunan, M.Agr. Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S.

(11)
(12)

PRAKATA

Alhamdulillahirabbil’aalamiinatas rahmat, hidayah dan karunia-Nya tesis ini berhasil terselesaikan. Tesis ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian. Penelitian dalam tesis ini dilakukan selama enam bulan, mulai bulan September 2007 sampai dengan bulan Maret 2008. Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP), Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pendanaan penelitian berasal dari beasiswa BPPS-Dikti dan program KKPPPT-Deptan.

Terima kasih penulis haturkan kepada Dr. Ir. Suroso, M.Agr. dan Dr. Ir. Rokhani Hasbullah, M.Si. selaku pembimbing yang telah membimbing dalam pembuatan tesis ini, Dr. Ir. Dewa Made Subrata, M.Agr. selaku penguji luar komisi pembimbing yang telah memberikan saran perbaikan dalam penyusunan tesis ini. Penulis menyampaikan terima kasih kepada Pemerintah Republik Indonesia atas bantuan pendanaan berupa beasiswa BPPS-Dikti dan program KKPPPT-Deptan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Sulyaden atas bantuannya, kepada teman-teman TEP ( Lilik, Susanto, Surya, Deni, Diswandi, Farry, Tamaria, Riswanty, Jakfar dan Wahyu) atas bantuan dan motivasinya. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Rakhmawati (istri), Azizah Az Zahra (anak) dan Alya Az Zahra (anak), serta menghaturkan terima kasih kepada ayah, ibu, abah, mama dan seluruh keluarga atas motivasi dan kasih sayangnya. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada semua pihak yang telah membantu, baik secara langsung maupun tidak langsung.

Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu saran dan kritik yang bermanfaat akan penulis terima dengan lapang dada. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Amin

Bogor, Agustus 2008

(13)

Penulis dilahirkan di Sragen pada tanggal 2 Januari 1978 dari ayah Darto Wiyono dan ibu Kasiyem. Penulis merupakan putra kedua dari tiga bersaudara. Tahun 1998 Penulis Lulus dari SMU Negeri 1 Sragen dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih Program Studi Teknik Pertanian, Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, lulus tahun 2003. Tahun 2004 penulis bekerja sebagai Dosen Universitas Lampung dan pada tahun 2006 penulis melanjutkan studi pada Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian, Sekolah Pascasarjana IPB.

(14)

DAFTAR ISI

2.3 Kerusakan Buah Mangga Akibat Serangan Lalat Buah ... 8

2.4 Pengendalian Serangan Lalat Buah Sebelum Panen ... 10

2.5 Pengendalian Serangan Hama Pascapanen... 11

2.7 Kecepatan Gelombang Ultrasonik ... 17

2.8 Koefisien Atenuasi Gelombang Ultrasonik ... 17

2.9 Pemanfaatan Gelombang Ultrasonik... 19

III BAHAN DAN METODE... 22

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 22

3.2 Bahan dan Alat... 22

3.3 Prosedur Penelitian dan Parameter Pengamatan ... 24

3.4 Analisis Data ... 27

3.4.1 Kecepatan Gelombang Ultrasonik... 27

3.4.2 Koefisien Atenuasi... 28

3.4.3 Zero Moment Power (Mo)... 29

3.4.4 Model Pendugaan Kerusakan ... 29

IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 30

4.1 Investasi Telur Lalat Buah pada Mangga Arumanis ... 30

4.2 Karakteristik Gelombang Ultrasonik Mangga Arumanis ... 31

4.3 Kerusakan Mangga Arumanis... 34

(15)

4.5 Hubungan Antara Volume Kerusakan Mangga Arumanis Akibat

Serangan Lalat Buah dan Karakteristik Gelombang Ultrasonik... 38

4.6 Hubungan Antara Diameter Kerusakan Mangga Arumanis Akibat Serangan Lalat Buah dan Karakteristik Gelombang Ultrasonik... 40

4.7 Model Pendugaan Kerusakan Mangga Arumanis... 42

4.8 Validasi Model Pendugaan Kerusakan Mangga Arumanis ... 45

4.9 Aplikasi Metode Gelombang Ultrasonik dalam Penanganan Pascapanen... 49

V KESIMPULAN DAN SARAN... 51

5.1 Kesimpulan ... 51

5.2 Saran ... 51

DAFTAR PUSTAKA... 52

(16)

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Jenis mutu buah mangga berdasarkan SNI... 4

2 Mutu buah mangga berdasarkan SNI... 5

3 Penggolongan ukuran buah mangga arumanis. ... 5

4 Klasifikasi kisaran luas serangan (ha)... 9

5 Koefisien atenuasi gelombang ultrasonik pada komoditas pertanian ... 18

(17)

Halaman

1 Produksi mangga di Indonesia... 3

2 Buah mangga dan potongan membujur... 4

3 Lalat buah fase (a) larva, (b) pupa dan (c) imago. ... 7

4 Peta penyebaran serangan lalat buah. ... 9

5 Kandang tempat mengembangbiakkan dan investasi lalat buah. ... 23

6 Perangkat pengukur gelombang ultrasonik. ... 23

7 Diagram alir prosedur penelitian. ... 25

8 Posisi pengukuran diameter buah mangga arumanis. ... 26

9 Bagan pengukuran gelombang ultrasonik. ... 27

10 Bagian dalam mangga arumanis yang terserang lalat buah. ... 30

11 Proses pemantulan dan pembiasan gelombang pada bidang batas medium mangga arumanis. ... 31

12 Pulsa gelombang ultrasonik setelah melewati mangga arumanis... 32

13 Kerusakan buah mangga arumanis berbentuk silinder... 34

14 Hubungan antara berat larva dan koefisien atenuasi mangga yang terserang lalat buah. ... 35

15 Hubungan antara berat larva dan kecepatan gelombang ultrasonik pada mangga yang terserang lalat buah... 36

16 Hubungan antara berat larva dan moment zero power mangga yang terserang lalat buah. ... 37

17 Hubungan antara volume kerusakan dan koefisien atenuasi mangga yang terserang lalat buah. ... 38

(18)

xviii

19 Hubungan antara volume kerusakan dan moment zero power mangga

yang tersarang lalat buah. ... 39

20 Hubungan antara diameter kerusakan dan koefisien atenuasi mangga yang terserang lalat buah. ... 40

21 Hubungan antara diameter kerusakan dan kecepatan gelombang ultrasonik mangga yang terserang lalat buah. ... 41

22 Hubungan antara diameter kerusakan dan moment zero power mangga yang terserang lalat buah. ... 41

23 Koefisien atenuasi mangga arumanis... 42

24 Kecepatan gelombang ultrasonik mangga arumanis... 44

25 Moment zero power mangga arumanis ... 44

26 Koefisien atenuasi mangga arumanis berdasarkan data validasi. ... 45

27 Keberhasilan pemilahan mangga arumanis berdasarkan koefisien atenuasi... 46

28 Kecepatan gelombang ultrasonik mangga arumanis berdasarkan data validasi. ... 47

29 Nilai Mo mangga arumanis berdasarkan data validasi ... 48

(19)

Halaman 1 Data luas serangan lalat buah terhadap tanaman mangga

tahun 1999 sampai tahun 2002. ... 58

2 Bagian perangkat pengukur gelombang ultrasonik. ... 59

3 Jangka sorong dan timbangan digital... 60

4 Sinyal ultrasonik. ... 61

5 Program Matlab untuk mengolah sinyal ultrasonik menjadi spectral density menggunakan operasi FFT ... 62

6 Tampilan Matlab pengolahan Mo... 63

7 Mangga arumanis tidak terserang lalat buah dan mangga arumanis yang terserang lalat buah. ... 64

8 Data gelombang ultrasonik dan kerusakan mangga arumanis tahap pertama. ... 65

9 Data gelombang ultrasonik dan kerusakan mangga arumanis tahap kedua (validasi). ... 67

(20)

I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dewasa ini potensi dan peluang pasar komoditas hortikultura khususnya buah-buahan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya permintaan masyarakat terhadap buah-buahan yang bermutu tinggi. Buah mangga arumanis merupakan salah satu komoditas hortikultura yang memiliki potensi pasar yang baik dan merupakan komoditas unggulan yang prospektif karena dari tahun ke tahun produksinya terus meningkat. Namun permasalahan yang dihadapi adalah ketersediaan buah, teknik penanganan pascapanen, sistem distribusi dan pengendalian mutu buah. Berbagai upaya dilakukan untuk mengembangkan teknologi pascapanen buah-buahan sehingga buah dapat diterima sebagai komoditas ekspor, salah satunya pengembangan teknologi sortasi atau pemutuan.

Sortasi atau pemutuan buah pada umumnya masih dilakukan secara manual dan didasarkan pada ukuran atau ciri fisik yang tampak, walaupun pemutuan secara tidak merusak dan pemutuan bagian dalam buah sudah banyak dikembangkan. Metode uji secara tidak merusak (non destructive testing) yang telah dikembangkan untuk buah adalah metode image processing, metode gelombang NIR (Near Infra Red), metode gelombang sinar X, metode NMR (Nuclear Magnetic Resonance) dan metode gelombang ultrasonik.

(21)

untuk menduga tingkat ketuaan dan kematangan daging buah durian secara nondestruktif.

Pemutuan mangga arumanis selama ini masih didasarkan pada berat dan ukuran sehingga tidak dapat mengetahui mutu bagian dalam buah, salah satunya ada tidaknya serangga dalam buah. Sementara buah-buahan setelah dipanen berpotensi terinfestasi larva yang berasal dari telur lalat buah. Kerusakan bagian dalam buah mangga arumanis akibat serangan lalat buah diduga dapat dikaji dengan menggunakan gelombang ultrasonik sehingga perlu dilakukan penelitian tentang karakteristik gelombang ultrasonik pada mangga arumanis.

1.2 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji karakteristik gelombang ultrasonik pada buah mangga arumanis yang terkena serangan lalat buah, mengkaji hubungan gelombang ultrasonik dengan tingkat kerusakan mangga arumanis akibat serangan lalat buah, dan mengkaji aplikasi gelombang ultrasonik untuk menduga kerusakan mangga arumanis akibat serangan lalat buah secara tidak merusak.

1.3 Manfaat Penelitian

(22)

II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mangga Arumanis

Mangga merupakan komoditas yang potensial untuk dikembangkan karena produksinya mencapai 1.6 juta ton pada tahun 2006 dan luas panen 273 440 Ha, merupakan urutan ke-4 produksi dunia, sehingga sangat berpotensi menjadi komoditas ekspor. Gambar 1 menyajikan data produksi mangga di Indonesia menurut BPS (2008).

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Tahun

(23)

Pohon mangga berbuah sekitar bulan Agustus sampai Oktober, yaitu pada musim kemarau. Pada musim ini sangat baik pengaruhnya terhadap proses pembentukan, pembesaran dan pemasakan buah di pohon. Tetapi ada juga pohon mangga yang berbuah terlambat, yaitu pada permulaan musim penghujan.

Gambar 2 Buah mangga dan potongan membujur.

Mangga arumanis memiliki berat rata-rata 400 g/buah, panjang 13 cm, lebar 8 cm dan tebal 7.5 cm. Mangga ini bentuknya agak panjang, sedikit melengkung, bagian bahu agak melebar dan ujungnya agak bundar. Mangga arumanis kulitnya tipis, berwarna hijau tua sampai kebiru-biruan, bertotol-totol coklat keputihan. Buah yang sudah tua diselimuti lapisan lilin halus dan pada pangkal buah berwarna hijau kecoklat-coklatan, daging buahnya berwarna kuning, seratnya halus, berair dan berbau khas yang menyengat.

Ketebalan kulit luar berkisar antara 0.3 - 1.2 mm, di bawah kulit buah terdapat daging buah yang tebalnya berkisar 1.5 - 4 cm, ketebalan buah ini diukur dari lapisan tempurung biji luar. Biji yang berlapisan tempurung dan bersabut terdapat di bawah lapisan buah, bentuk biji sesuai dengan bentuk luar dari mangga tersebut.

Tabel 1 Jenis mutu buah mangga berdasarkan SNI

Besar Sedang

Kultivar

Panjang (cm) Diameter (cm) Panjang (cm) Diameter (cm) Arumanis 13.5 atau lebih 7.5 atau lebih 12.5-13.5 7.5-8.0

Golek 17.0 atau lebih 6.0 atau lebih 15.0-16.5 5.5-6.0

Buah mangga mempunyai komposisi kimia yang terdiri atas air, karbohidrat, berbagai macam asam, protein, lemak, mineral, zat kimia, warna,

(24)

5

tanin, vitamin serta zat-zat yang mudah menguap dan berbau harum. Komponen yang paling banyak adalah air dan karbohidrat.

Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) mangga yang memiliki kode SNI 01-364-1992 digolongkan menjadi dua jenis mutu ukuran, yaitu besar dan sedang berdasarkan panjang dan diameter buah menurut kultivarnya (Tabel 1). Masing-masing ukuran digolongkan menjadi 2 jenis mutu, yaitu mutu I dan mutu II (Tabel 2). Mangga arumanis yang dijual di pasaran memiliki tingkatan ukuran hingga 5 tingkat, sebagaimana disajikan pada Tabel 3.

Tabel 2 Mutu buah mangga berdasarkan SNI Syarat

Kerusakan, % (jml/jml) maks. 5 10 organoleptik

Kotoran bebas bebas

Busuk, % (jml/jml) maksimum 1 2

SP-SMP-311-1981

Buah mangga yang sudah dipanen, sebelum dipasarkan biasanya disortir berdasarkan kualitas buah, yaitu yang besarnya seragam, sama berat, warna baik dan menarik, sehat, serta aroma yang harum. Pemetikan buah mangga yang masih muda dihindari karena setelah proses pemeraman, kulit akan kelihatan keriput, tidak mengkilat, kurang padat, sedikit kasar, dan apabila dimakan akan terasa hambar, masam atau kurang manis.

Tabel 3 Penggolongan ukuran buah mangga arumanis. Tingkat Ukuran

(25)

perkembangan buah yang menjamin dapat tercapainya proses pematangan yang sempurna. Mangga dinyatakan terlalu matang apabila mangga matang penuh dengan daging buah lunak sedemikian sehingga dianggap telah lewat waktu pemasarannya. Mangga dinyatakan keras apabila buah cukup tahan bila ditekan sedikit dengan jari-jari dan kulit buah halus tidak keriput. Mangga dinyatakan cukup keras apabila buah masih cukup keras bila ditekan dengan jari-jari, tidak lunak, meskipun kulit sedikit lemas tetapi tidak keriput.

Menurut SNI (1992) bahwa mangga dinyatakan seragam apabila mangga dalam satu partai/lot berukuran seragam menurut golongan ukurannya berdasarkan panjang dan diameter kultivar yang telah ditentukan dengan toleransi 5% (jml/jml) maksimum. Mangga dinyatakan kurang seragam menurut golongan ukurannya berdasarkan panjang dan diameter kultivarnya yang telah ditentukan dengan toleransi 10% (jml/jml) maksimum. Mangga rusak adalah mangga yang mengalami kerusakan atau cacat akibat biologis, fisiologis, mekanis dan lain-lain yang mengenai 10% atau lebih dari permukaan buah, sedangkan mangga busuk adalah mangga yang rusak dan daging buahnya tidak dapat dimanfaatkan lagi.

2.2 Lalat Buah

Lalat buah (ordo Diptera, famili Tephritidae), terdiri atas 4 000 spesies yang terbagi dalam 500 genus. Tephritidae merupakan famili terbesar dari ordo Diptera dan merupakan salah satu famili yang penting karena secara ekonomi sangat merugikan. Famili Tephritidae memiliki beberapa subfamili. Subfamili yang spesiesnya terkenal sebagai hama lalat buah adalah Dacinae, yang dibagi menjadi dua genus yaitu Dacus (Fabricus) dan Bactrocera (Macquart).

(26)

7

Lalat buah memiliki empat stadium metamorfosis, yaitu fase telur, fase larva, fase pupa dan fase imago. Telur lalat disuntikkan oleh lalat betina ke dalam daging buah, telur berwarna putih bening sampai kuning krem dan berubah menjadi lebih tua ketika hampir menetas. Seekor lalat betina mampu menghasilkan telur 1200-1500 butir. Bentuk dan ukuran telur bervariasi, tergantung pada spesies lalat buahnya, pada umumnya telur berbentuk bulat panjang seperti pisang dengan ujung meruncing. Telur akan menetas menjadi larva dalam waktu kurang lebih dua hari. Larva inilah yang menyerang daging buah. Menurut Rokhani (2007) bahwa fase larva merupakan stadium paling merusak karena aktivitasnya dalam jaringan buah. Daging buah dikoyak oleh larva dengan mulutnya yang berupa kait tajam sambil mengeluarkan enzim perusak atau pencerna yang berfungsi melunakkan daging buah sehingga mudah diisap dan dicerna. Enzim tersebut juga mempercepat pembusukan dan pada tahap selanjutnya yang diduga berasal dari senyawa alkohol.

Larva berwarna putih keruh atau putih kekuning-kuningan, berbentuk bulat panjang dengan salah satu ujungnya runcing. Larva memiliki lama stadium antara 6-9 hari. Larva setelah berkembang maksimum akan membuat lubang keluar untuk meloncat dan melenting dari buah dan masuk ke dalam tanah untuk menjadi pupa. Pupa berwarna coklat, dengan bentuk oval, panjang sekitar 5 mm dan lama stadium pupa 4-10 hari.

(a) (b) (c)

Gambar 3 Lalat buah fase (a) larva, (b) pupa dan (c) imago.

(27)

masing-masing spesies lalat buah. Pada lalat betina, ujung abdomennya lebih runcing dan mempunyai alat peletak telur, sedangkan abdomen lalat jantan lebih bulat. Secara keseluruhan daur hidup lalat buah berkisar antara 16 sampai 25 hari.

Lalat buah mempunyai ukuran tubuh relatif kecil dan siklus hidup yang pendek dan peka terhadap lingkungan yang kurang baik. Suhu optimal untuk perkembangan lalat buah adalah 26oC, sedangkan kelembaban relatif sekitar 70%. Kelembaban tanah sangat berpengaruh terhadap perkembangan pupa. Kelembaban tanah yang sesuai untuk stadia pupa adalah 0-9%. Cahaya mempunyai pengaruh langsung terhadap perkembangan lalat buah. Lalat buah betina akan meletakkan telur lebih cepat dalam kondisi yang terang, sebaliknya pupa lalat buah tidak akan menetas apabila terkena sinar.

2.3 Kerusakan Buah Mangga Akibat Serangan Lalat Buah

Hama/penyakit pascapanen dapat menyerang buah mangga ketika masih ada pada tanaman atau setelah dipanen. Serangan yang terjadi pada buah yang masih berada di pohon, berupa infeksi laten, yaitu baru terlihat gejalanya setelah buah dipanen dan diperam. Infeksi yang terjadi sesudah dipanen terjadi karena luka pada penanganan pascapanen yang tidak hati-hati, yaitu : tangkai buah yang dipatahkan sewaktu dipanen, memar, lecet dan pecah karena terjatuh. Luka tersebut merupakan gerbang masuknya mikroba perusak. Mikroba penyebab infeksi laten penyakit antraknos adalah Colletotrichum gloeosporiodes Penz. Serangan penyakit ini ditandai dengan noda warna coklat di permukaan kulit buah. Intensitas warna coklat meningkat serta meluas dan masuk ke dalam daging buah dan terjadi pembusukan buah. Penyakit yang lain adalah busuk pangkal buah yang disebabkan oleh: Botryodiplodia theobromae atau Dithorella dominica Petrack dan Cif. Mikroba penyebab penyakit ini masuk ke dalam buah melalui luka pada tangkai ditandai dengan noda warna hitam pada kulit di sekitar pangkal buah. Bila dibelah terlihat daging buah dan kulit biji yang menghitam dan membusuk.

(28)

9

menurut Ditlin Hortikultura (2008), sebagaimana disajikan pada Gambar 4, gambar ini menunjukkan bahwa lalat buah menyerang hampir semua daerah di Indonesia meliputi dearah-daerah di pulau Sumatera, daerah-daerah di pulau Jawa, Kalimantan bagian selatan, pulau Sulawesi, Nusa Tenggara Barat dan Nusa Tenggara Timur. Kisaran luasan serangan rata-rata mencapai 0.1-100 ha tiap daerah, khusus daerah Jawa Timur kisaran luasan mencapai hingga 50-10.000 ha. Sementara data serangan lalat buah pada buah mangga disajikan pada Lampiran 1.

Gambar 4 Peta penyebaran serangan lalat buah.

Berdasarkan analisis data oleh Direktorat Perlindungan Hortikultura, kategori serangan lalat buah pada berbagai buah dan klasifikasi kisaran luas serangan (dalam ha), serta pewarnaannya disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4 Klasifikasi kisaran luas serangan (ha).

No. Komoditas Merah Kuning Hijau daun muda

Hijau daun tua

1. Mangga 5000-10000 1000 – 5000 100 – 1000 0.1 - 100

2. Jambu biji 120 - 186 60 - 120 30 - 60 0.1 - 30

3. Jeruk 200 - 300 100 - 200 10 - 100 0.1 - 10

4. Belimbing 400 - 600 200 - 400 50 - 200 0.1 - 50

5. Cabe 25 - 55 15 - 25 5 - 15 1.0- 5

6. Nangka 100 - 200 10 - 100 5 - 10 0.1 - 5

7. Durian 70 - 100 50 - 70 30 - 50 0.1 - 30

8. Jambu air 20 - 30 10 - 20 5 - 10 0.1 - 5

(29)

tinggi. Di samping menyerang buah-buahan yang lunak, sekitar 40 % larva lalat buah juga hidup dan berkembang pada bunga tanaman famili Asteraceae, sedangkan selebihnya hidup pada bunga tanaman famili lainnya atau menjadi pengorok pada daun, batang atau jaringan akar. Hanya beberapa spesies lalat buah yang diketahui bukan fitopagus. Selain menyebabkan kerugian yang besar, lalat buah juga merupakan organisme pengganggu tanaman karantina (OPTK) yang sangat diwaspadai dan dijadikan persyaratan impor, terutama oleh negara maju.

Aktivitas lalat buah dalam menemukan tanaman inang ditentukan oleh warna, bentuk dan aroma dari buah. Lalat buah jantan mengenal pasangannya selain melalui feromon, juga melalui kilatan warna tubuh dan pita atau bercak pada sayap. Lalat buah pada umumnya jarang ditemukan pada pagi hari, tetapi dapat ditemukan pada siang hari sampai sore hari terutama menjelang senja. Untuk Bactrocera spp., kopulasi biasanya terjadi pada senja hari. Lalat buah banyak beterbangan di antara pohon buah-buahan bila buah sudah hampir matang atau masak.

2.4 Pengendalian Serangan Lalat Buah Sebelum Panen

Lalat buah dapat dikendalikan dengan berbagai cara mulai dari mekanis, kultur teknis, biologi dan kimia. Lalat buah mempunyai musuh alami berupa parasitoid dari genus Biosteres dan Opius dan beberapa predator seperti semut, sayap jala (Chrysopidae va. (ordo Neuroptera)), kepik Pentatomide (ordo Hemiptera) dan beberapa kumbang tanah (ordo Coleoptera). Peran musuh alami belum banyak dimanfaatkan mengingat populasinya yang rendah dan banyaknya petani yang mengendalikan hama menggunakan insektisida. Parasitoid dan predator ini lebih rentan terhadap insektisida daripada hama yang diserangnya.

(30)

11

dapat dilakukan dengan pengolahan tanah (membalik tanah) di bawah pohon/tajuk tanaman dengan tujuan agar pupa terangkat ke permukaan tanah sehingga terkena sinar matahari dan akhirnya mati.

Pengendalian dengan cara kimia dilakukan dengan menggunakan senyawa perangkap/atraktan yang dikombinasikan dengan insektisida. Senyawa yang umum digunakan adalah metil eugenol, caranya dengan meneteskan pada segumpal kapas sampai basah namun tidak menetes, ditambah dengan insektisida dan dipasang pada perangkap yang sederhana, modifikasi dari model perangkap Stiener. Alat perangkap terbuat dari botol bekas air minum mineral yang lehernya berbentuk kerucut atau toples plastik. Perangkap dipasang dekat pertanaman atau pada cabang atau ranting tanaman buah. Pemasangan dilakukan sejak buah pentil sampai panen. Pemberian cairan atraktan diulang setiap 2 minggu sampai 1 bulan. Setiap satu hektar dapat dipasang 15-25 perangkap.

Penanggulangan penyakit pascapanen pada saat buah masih di pohon dapat dilakukan secara terpadu dari teknik pertanaman, seleksi varietas, dan penyemprotan dengan fungisida. Pengendalian penyakit setelah buah dipetik dapat dilakukan dengan air panas, fungisida, penyimpanan pada suhu rendah atau kombinasi dari perlakuan tersebut.

2.5 Pengendalian Serangan Hama Pascapanen

Prosedur karantina sangat mutlak diperlukan dalam kegiatan ekspor-impor komoditas pertanian karena hal ini merupakan aturan perdagangan untuk menghambat penyebarluasan hama dan penyakit pascapanen. Perlakukan karantina bertujuan untuk mematikan semua fase serangga, mulai dari telur sampai serangga dewasa yang mengkin ada dalam komoditas pertanian. Berdasarkan media yang digunakan untuk mengendalikan investasi serangga, khususnya lalat buah, perlakuan karantina dikelompokkan menjadi tiga macam, yaitu: perlakuan kimia menggunakan fumigan seperti insektisida, perlakuan fisik seperti penggunaan temperatur, baik temperatur tinggi maupun temperatur rendah, dan kombinasi antara perlakuan kimia dan fisik.

(31)

setiap negara yang menggunakannya. Metode-metode yang selama ini digunakan diantaranya fumigasi, iradiasi, perlakuan dingin (cold treatment), perlakuan panas (heat treatment) termasuk di dalamnya perlakuan Vapor Heat Treatment (VHT).

2.5.1 Fumigasi

Teknologi fumigasi telah diaplikasikan secara luas oleh berbagai negara. Fumigan yang sering digunakan diantaranya metil bromida, aluminium pospin, hidrogen sianida, karbondioksida dan lain sebagainya. Fumigasi dilakukan pada ruang tertutup dengan dosis dan aturan tertentu, komoditas di tempatkan dalam ruang tertutup tersebut. Keunggulan fumigasi dalam mengendalikan hama pasca panen adalah dapat diaplikasikan dalam komoditas yang jumlahnya besar pada waktu yang bersamaan sehingga dapat menghemat waktu.

Metil bromida adalah salah satu fumigan yang sudah umum dipergunakan, karena dapat mengendalikan berbagai serangga secara efektif, tidak mudah meledak dan relatif aman digunakan serta dapat diaplikasikan pada suhu yang rendah. Namun metil bromida terbukti dapat merusak lapisan ozon dan residu yang ditinggalkan pada komoditas pertanian yang difumigasi disinyalir berbahaya bagi kesehatan manusia.

Aluminium pospin umumnya digunakan untuk memfumigasi serangga di ruang penyimpan biji-bijian. Bentuk aluminium pospin ini berupa tablet atau tepung. Sementara hidrogen sianida adalah gas fumigan yang biasa digunakan pada komoditas perishable seperti buah-buahan, sayur-sayuran dan bunga potong. Sedangkan gas karbondioksida yang digunakan sebagai fumigan tidak meningalkan residu pada komoditas yang difumigasi dan cukup efektif untuk mengendalikan beberapa hama pada gudang penyimpan biji-bijian dengan waktu aplikasi yang tidak terlalu lama. Namun dilaporkan bahwa fumigan karbondioksida ini tidak dapat mengendalikan pupa serangga yang ada pada beras secara efektif.

2.5.2 Iradiasi

(32)

13

mengiradiasi dengan 0.25-1 kGy. Stroberi yang biasanya diserang oleh cendawan jenis Botritis dapat diperpanjang umur simpannya selama 14 hari dengan meradiasinya dengan 2-3 kGy dan kemudian disimpan pada suhu 100C. Selain itu iradiasi 0.15-0.3 kGy pada jeruk, pepaya dan mangga dapat mengontrol serangan lalat buah.

Penerapan iradiasi hingga 1 kGy (100 krad) pada buah-buahan dan sayuran pada awalnya diijinkan, dimana tujuannya adalah untuk memperpanjang umur simpan dan memperlambat proses pembusukan. Berdasarkan hasil penelitian bahwa dosis 0.75 kGy dapat mensterilkan serangga dan dosis yang lebih besar dari 1 kGy mengendalikan pembusukan, namun pada penggunaan dosis 0.80 kGy pada buah-buahan akan menurunkan kualitasnya. Selain itu proses iradiasi dikhawatirkan akan menyebabkan mutagen pada komoditas yang diiradiasi sehingga membahayakan kesehatan manusia yang mengkonsumsinya. Oleh karena itu iradiasi hanya diijinkan di beberapa negara tertentu.

Perlakuan iradiasi menyebabkan ionisasi, sementara ionisasi menyebabkan perubahan kimia pada komponen dinding sel seperti selulosa, hemi selulosa dan pektin sehingga dinding sel menjadi lunak karena kehilangan kalsium. Hal ini umumnya terjadi pada perlakuan iradiasi 6 kGy atau lebih, bahkan pada level yang lebih tinggi kehilangan kalsium mencapai 80% atau lebih. Akibat kehilangan kalsium ini, buah menjadi bermasalah ketika dalam proses transportasi karena daging buah menjadi cepat sekali lunak. Komoditas pertanian yang mengalami proses iradiasi sensitif terhadap suhu dingin, sehingga mudah terjadi chiling injury, seperti pada buah pisang, jeruk, lemon dan tomat. Karel (2007) menambahkan bahwa pengaruh iradiasi yang tidak diinginkan diantaranya menurunnya citarasa, rusaknya tekstur dan penampilan fisik bahan makanan.

2.5.3 Perlakuan Dingin

(33)

dibandingkan dengan metode heat treatment. Selain itu, metode ini prosedurnya lebih mudah dan lebih sederhana dalam pengontrolannya. Penyimpanan dingin biasanya dilakukan pada suhu 100C sampai -20 C. Penyimpanan dibawah suhu -180 C dikenal dengan penyimpanan beku, sementara penyimpanan pada suhu di atas 100 C disebut penyimpanan biasa.

Perlakuan dingin sebagai metode disinfektan pada komoditas pertanian harus menyesuaikan dengan toleransi komoditas pertanian tersebut terhadap temperatur rendah agar komoditas tersebut tidak beku, perlu diketahui bahwa titik beku untuk buah-buahan sekitar -10C sampai -20C sementara untuk sayuran -0.50 C sampai -10 C. Aplikasi perlakukan dingan untuk mengendalikan serangan serangga biasanya menggunakan suhu 00 C. Perlakuan dingin (cold treatment) tidak dapat diterapkan pada keseluruhan sayuran dan buah-buahan, misalnya buah mangga. Perlakuan dingin tidak dapat diterapkan pada buah mangga karena buah mangga tidak toleran terhadap temperatur yang rendah, sementara proses cold tratment menggunakan suhu yang rendah.

2.5.4 Perlakuan Panas

Penggunaan metode perlakuan panas (heat treatment) sebagai salah salah satu metode karantina mengalami peningkatan setalah adanya pelarangan penggunaan senyawa kimia sebagai fumigan. Perlakuan panas pada komoditas pertanian dimaksudkan untuk membunuh serangga, khususnya lalat buah dan cendawan antraknosa tanpa menyebabkan kerusakan komoditas tersebut. Perlakuan panas dalam mengendalikan serangga telah diaplikasikan pada buah mangga, seperti di Filipina dan Thailand.

(34)

15

panas dengan temperatur di atas 430 C selama 30 menit dan mortalitas yang sama pada perlakuan panas pada suhu 460 C selama minimal 10 menit.

Sementara Shellie (2000) menyatakan bahwa tekanan uap air atmosfer defisit pada tingkat O2 dan CO2 tertentu dapat mempercepat proses disinfeksi berdasarkan perlakuan panas, bahkan Jacobi (2001) telah menggunakan heat treatment untuk disinfektan buah mangga. Fahmi (2004) melaporkan bahwa waktu pendugaan perlakuan panas pada apel manalagi adalah 94 menit pada hot water treatment (HWT) dan 120 menit pada vapor heat treatment (VHT) dengan suhu 46 0C mencapai pusat buah dan hasil perhitungan dengan model metode Ball didapat 54 menit pada HWT dan 115 menit pada VHT. Sedangkan hasil pengukuran didapat 52 menit pada HWT dan 110 menit pada VHT. Sementara Marsudi (2005) melaporkan bahwa secara keseluruhan, unit HVT efektif digunakan untuk disinfeksi hama penyakit pascapanen buah apel, ditunjukkan dengan tercapainya kondisi optimal perlakuan ini, yakni suhu media dalam ruang bahan ± 48 0C dengan RH ≥ 90% dan efektifitas penurunan populasi cendawan yang mencapai 95.8 – 100%. Larasati (2003) melaporkan bahwa penerapan hot water treatment (HWT) berpengaruh nyata terhadap penurunan populasi cendawan, total asam (HWT 20 dan 30 menit), total padatan terlarut, vitamin C dan kekerasan.

Perlakuan panas sebagai salah satu teknologi karantina cukup efektif untuk mengatasi masalah hama penyakit pascapanen. Tetapi penggunaan suhu yang tinggi dalam kurun waktu yang lama dapat menyebabkan penurunan mutu komoditas pertanian yang mengalami perlakuan panas. Pengaruh perlakuan panas terhadap suatu produk berbeda-beda tergantung pada kultivar, ukuran, bentuk, kematangan dan metode yang digunakan. Oleh karena itu faktor suhu dan lama pelakuan sangat menetukan agar tujuan untuk mebunuh lalat buah pada berbagai stadia tercapai tanpa merusak mutu komoditas pertanian tersebut.

(35)

perlakuan air panas yang temperaturnya 500 C sampai 600 C selama 10 menit, tetapi dengan waktu yang lebih singkat dari 10 menit biasanya telah mampu membunuh larva serangga yang menyerang komoditas pertanian. Pencelupan buah-buahan pada suhu 460 C membutuhkan waktu selama 90 menit untuk dapat membunuh telur serangga yang terinvestasi dalam buah atau sayuran. Sementara untuk pencegahan kebusukan akibat cendawan diperlukan perlakuan suhu di atas 500 C selama beberapa menit.

2.6 Gelombang Ultrasonik

Berdasarkan frekuensinya gelombang suara/akustik terbagi atas tiga jenis yaitu: infrasonik, audiosonik dan ultrasonik. Gelombang infrasonik memiliki frekuensi di bawah 20 Hz. Gelombang audiosonik memiliki batasan frekuensi antara 20 Hz sampai 20 kHz. Gelombang ultrasonik memiliki frekuensi di atas 20 kHz. Batas atas frekuensi gelombang ini masih belum dapat ditentukan.

Manusia bisa dengan mudah mendeteksi gelombang audiosonik, sementara itu gelombang infrasonik dan ultrasonik hanya dapat didengar oleh hewan-hewan tertentu seperti kelelawar, anjing dan lainnya. Pada hewan-hewan ini gelombang ultrasonik digunakan dalam pencarian makanan, pencarian jalan pulang atau komunikasi antara sesama hewan. Pada perkembangan dewasa ini penggunaan gelombang ultrasonik oleh manusia sangat luas, beberapa bidang yang banyak menggunakannya adalah bidang kedokteran, elektronik, pesawat terbang dan peralatan militer. Penggunaan gelombang ultrasonik dengan intensitas tinggi biasanya mencapai frekuensi kilo hertz sampai ratusan kilo hertz. Demikian pula untuk aplikasi di bidang akustik bawah air menggunakan frekuensi rendah. Bidang kedokteran dan uji tak merusak biasanya menggunakan frekuensi 1MHz sampai 10 MHz.

(36)

17

Secara umum sifat gelombang ultrasonik sangat banyak, akan tetapi sifat akustik yang dapat menentukan sifat fisio-kimia bahan pertanian adalah kecepatan dan atenuasi, karena kedua sifat ini tergantung pada sifat-sifat atau keadaan dari medium yang dilaluinya. Oleh karena gelombang ultrasonik ini tidak boleh merusak maka digunakan intensitas yang rendah. Prinsip ini dikenal dengan uji tak merusak. Prinsip yang sama dari uji tidak merusak ini dapat dimanfaatkan pada bidang pertanian, misalnya untuk menetukan sifat buah-buahan dan sayur-sayuran. Sifat-sifat yang ingin diketahui dari buah-buahan antara lain adalah kandungan gula, kemasaman, kekerasan dan kerusakan.

Dalam bidang instrumentasi, gelombang ultrasonik dapat digunakan untuk mengukur besaran-besaran proses seperti suhu, kecepatan aliran, viskositas cairan, tekanan gas dan sebagainya. Penerapan ultrasonik pada dasarnya sama yaitu dengan mengamati sifat akustik gelombang ultrasonik yang merambat melalui suatu medium. Sifat-sifat yang biasanya diukur adalah kecepatan gelombang dan koefisien atenuasi. Kedua parameter ini sangat dipengarui oleh medium yang dilaluinya. Gelombang yang digunakannya biasanya rendah, hal ini dimaksudkan supaya tidak mengganggu sifat dasar atau merusak medium yang dilaluinya.

2.7 Kecepatan Gelombang Ultrasonik

Kecepatan gelombang ultrasonik dalam medium dapat ditentukan dengan menggunakan rumus kecepatan gelombang suara. Kecepatan gelombang suara yang melalui sebuah medium dirumuskan sebagai berikut:

a merambat pada ketebalan L (s), C merupakan kecepatan gelombang ultrasonik yang melewati medium (m/s), L merupakan ketebalan atau jarak medium yang dilewati gelombang ultrasonik (m) sedangkan a adalah konstanta.

2.8 Koefisien Atenuasi Gelombang Ultrasonik

(37)

mediumnya. Pada buah-buahan berbiji seperti mangga penggunaan kecepatan gelombang dengan keadaan buah memiliki hubungan yang tidak begitu jelas, sehingga digunakan prinsip atenuasi (Juansah, 2005).

Tabel 5 Koefisien atenuasi gelombang ultrasonik pada komoditas pertanian No Komoditas Pertanian Koefisien Atenuasi (Np/m)

1 Belimbing 30

2 Manggis 81

3 Pisang bulu raja 34

4 Beras utuh 26

Koefisien atenuasi pada beberapa komoditas pertanian ditampilkan pada Tabel 5, sementara koefisien atenuasi pada bahan biologis tertera pada Tabel 6. Koefisien atenuasi komoditas pertanian, khususnya buah-buahan lebih besar dibandingkan koefisien atenuasi lemak dan otot, tetapi koefisien atenuasi lebih tinggi pada organ yang lebih keras, seperti tulang dan organ jantung.

Tabel 6 Koefisien atenuasi gelombang pada bahan biologis

No Lapisan bahan biologis Koefisien atenuasi (Np/m/MHz)

1 Lemak 7.3

2 Otot 15.0

3 Tulang 230.3

4 Paru-paru 472.0

Koefisien atenuasi bisa diketahui dengan menggunakan pengonversian tegangan sinyal yang dikirim dan yang diterima setelah menempuh jarak tertentu. Nilai tegangan dari sinyal ini memperlihatkan besarnya energi gelombang ultrasonik. Energi yang dimiliki gelombang ultrasonik berbanding lurus dengan amplitudo tegangan sinyal listrik, maka persamaan atenuasi dapat dirumuskan seperti di bawah ini:

x x A e

A0  (2)

(38)

19

Koefisien atenuasi ini dapat lebih disederhanakan dengan menggunakan teknik logaritmik sebagai berikut:

Satuan koefisien atenuasi adalah Neper per meter (Np/m). Koefisien atenuasi ini dapat juga ditentukan dengan mengetahui terlebih dahulu moment spectral density (Mo). Mo ini merupakan spektral sinyal hasil dari transformasi fourir fungsi frekuensi. Sinyal dasar yang merupakan fungsi waktu dikonversi ke sinyal dengan fungsi frekuensi. Koefisien tersebut dirumuskan sebagai berikut:

moment spectral density setelah melewati jarak x.

2.9 Pemanfaatan Gelombang Ultrasonik

Penggunaan gelombang ultrasonik telah dimulai sejak perang dunia II untuk mendeteksi kedalaman laut. Teknologi gelombang ultrasonik telah banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang, seperti dalam bidang kedokteran, yaitu untuk mendiagnosa janin, organ tubuh dan jaringan. Aplikasi pada bidang konstruksi bangunan adalah untuk mendeteksi kerusakan atau kekeroposan bagian dalam beton. Aplikasi pada industri baja adalah untuk memeriksa kekeroposan baja dan plat tebal. Aplikasi pada bidang industri adalah untuk sterilisasi peralatan dan membunuh kuman.

(39)

berupa yang temperatur, tekanan, aliran, paras (level), rapat massa dan viskositas dapat diukur dengan gelombang ultrasonik. Ditambahkan bahwa aplikasi ultrasonik dalam pengukuran besaran-besaran fisis diantaranya pengukuran aliran fluida dalam pipa, pengukuran porositas bahan keramik dan batu-batuan. Simal (1998) menggunakan ultrasonik untuk meningkatkan laju aliran selama dehidrasi osmotik. Sementara Karlinasari (2007) melaporkan bahwa gelombang ultrasonik merambat lebih cepat dengan menurunnya kerapatan kayu pada antar jenis kayu. Sebaliknya dalam satu jenis kayu semakin tinggi kerapatan kayu maka kecepatan gelombang ultrasonik semakin cepat. Selain itu Maspanger (2005) melaporkan bahwa peningkatan kadar air akan meningkatkan density koagulum dan kecepatan gelombang serta menurunkan atenuasi gelombang ultrasonik.

Almanfaluthi (2006) menggunakan untrasonik untuk mengukur level permukaan, dan dilaporkan bahwa pengukuran jarak dengan menggunakan sensor ultrasonik menghasilkan kesalahan yang kecil. Sementara Bechar (2005) melaporkan bahwa dengan menggunakan gelombang ultrasonik frekuensi 90 kHz didapat korelasi yang baik antara hasil pengukuran ultrasonik dan test destsruktif.

Teknologi gelombang ultrasonik telah banyak diaplikasikan pada komoditas pertanian, di antaranya adalah Mizrach (1999), menggunakan gelombang ultrasonik untuk menentukan kekerasan buah avokad, sementara Self (1994) melaporkan bahwa kecepatan gelombang ultrasonik berkorelasi positif dengan kadar air avokad segar. Mizrach (2000) menentukan sifat fisik mangga dan avocado dengan menggunakan gelombang ultrasonik, selain itu Mizrach (2001) juga menggunakan gelombang ultrasonik untuk mengkasifikasikan buah apel. Rejo (2002) melaporkan bahwa sifat fisik (kekerasan dan massa jenis) buah durian meningkat secara linear dengan peningkatn zero moment power (Mo) Sedangkan sifat kimia (kadar air, total padatan terlarut, total gula dan total asam) menurun secara linear dengan peningkatan zero moment power (Mo). Sedangkan Verlinden (2004) melakukan propagasi gelombang ultrasonik untuk mengukur chilling injury buah tomat.

(40)

21

(2006). Suroso (2007) menggunakan gelombang ultrasonik sebagai sistem evaluasi buah manggis bagian dalam, Priyambodo (2007) melaporkan bahwa terdapat hubungan linier antara peningkatan nilai gaya tranduser dengan kecepatan gelombang ultrasonik pada buah manggis. Semakin tinggi nilai gaya tekan tranduser, maka kecepatan gelombang ultrasonik dalam buah manggis yang dihasilkan akan semakin besar.

Raviyan (2005) melakukan ultrasonifikasi pada buah tomat, Efriyanti (2006) menggunakan gelombang ultrasonik untuk mengetahui kerusakan pada sayuran kentang. Sementara Soeseno (2007) mendeteksi tingkat kematangan buah pisang raja bulu (Musa paradisiaca sp) dengan menggunakan gelombang ultrasonik. Sementara Warji (2007) melaporkan bahwa koefisien atenuasi gelombang ultrasonik dapat digunakan untuk mengidentifikasi kerusakan bagian dalam buah mangga arumanis akibat serangan lalat buah. Jajang (2007) menggunakan gelombang ultrasonik frekuensi 50 kHz untuk menentukan karakteristik akustik pada buah manggis.

Selain itu, gelombang ultrasonik juga telah dikembangkan untuk mengkaji mutu gabah (Maschuri, 2007) dan mutu beras (Sujana, 2007). Sementara Camarena (2007) menggunakan gelombang ultrasonik untuk mempelajari dehidrasi komplek pada kulit jeruk. Fabiano (2007) menggunakan gelombang ultrasonik pada pengkondisian awal pada pengeringan buah pisang.

Sedangkan akhir-akhir ini gelombang ultrasonik terus berkembang dalam bidang pertanian khususnya pascapanen, Mizrach (2008) melaporkan bahwa teknologi ultrasonik dapat digunakan untuk mengevaluasi kualitas buah-buahan dan sayuran segar, baik sebelum panen maupun pascapanen. Entezari (2004) melaporkan bahwa penggunaan efek ultrasonik pada kondisi yang tepat dapat meningkatkan ekstrasi pada waktu yang singkat dan kondisi fisik sirup lebih baik. Sementara Fernandes (2008) menggunakan ultrasonik untuk pengkondisian awal pengeringan nanas, dilaporkan penggunaan ultrasonik dapat meningkatkan difusifitas air efektif. Lianfu (2008) menyimpulkan bahwa Optimization and comparison of ultrasound/microwave assisted extraction (UMAE) lebih efisien sebagai metode eksraksi licopen tomat dibandingkan ultrasonic assisted

(41)

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP), Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada bulan September 2007 sampai dengan bulan Maret 2008.

3.2 Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan adalah mangga arumanis dan lalat buah. Mangga arumanis yang digunakan adalah mutu I asal Probolinggo yang didapat dari pasar buah Kramatjati, Jakarta Timur. Mangga arumanis jumlahnya 100 buah dengan umur tiga hari setelah panen yang dikelompokkan menjadi dua bagian, lima puluh buah digunakan untuk pembuatan model dan sisanya digunakan untuk validasi model.

Sementara lalat buah yang digunakan adalah spesies Bactrocera dorsalis, spesies lalat buah yang menjadi hama utama buah mangga. Lalat buah diambil dari kebun percobaan IPB yang berlokasi di Tajur, Bogor. Untuk membiakkan lalat buah diperlukan pakan lalat buah berupa larutan gula dan buah pepaya sebagai media investasi telur. Selain itu juga diperlukan serbuk gergaji sebagai media pupa/kepompong sebelum berubah menjadi lalat buah.

(42)

23

gula. Kandang tempat mengembangbiakkan dan investasi lalat buah disajikan pada Gambar 5.

Gambar 5 Kandang tempat mengembangbiakkan dan investasi lalat buah.

Perangkat pengukur gelombang ultrasonik yang digunakan merupakan rancangan Juansah (2005). Rangkaian tersebut meliputi tranduser pemancar dan tranduser penerima gelombang ultrasonik yang terbuat dari bahan piezoelektrik, dudukan tranduser yang dilengkapi pengukur ketebalan sample, oscilloscope digital, ultrasonik transmiter dan personal komputer. Tranduser berbentuk tabung dengan ujung berbentuk lancip, diameter tabung 2.95 cm, panjangnya 7.05 cm dan frekuensi yang dipancarkan besarnya 50 kHz. Dudukan tranduser dapat diatur posisinya sehingga memudahkan mengukur ketebalan mangga yang dilalui gelombang ultrasonik. Bagian-bagian perangkat pengukur gelombang ultrasonik ditampilkan pada Lampiran 2.

(43)

Selain itu peralatan yang digunakan adalah jangka sorong, timbangan digital dan pisau. Jangka sorong digunakan untuk mengukur diameter kerusakan buah, timbangan digital digunakan untuk menimbang berat larva sedangkan pisau digunakan untuk membelah mangga sehingga dapat dilihat kerusakan bagian dalamnya.

3.3 Prosedur Penelitian dan Parameter Pengamatan

Diagram alir prosedur penelitian ditampilkan pada Gambar 7. Langkah pertama yang dilakukan adalah mengembangbiakkan lalat buah. Induk lalat buah yang diambil dari kebun percobaan IPB dimasukkan ke dalam kandang. Bahan-bahan lain yang harus dimasukkan ke dalam kandang adalah larutan gula, serbuk gergaji dan buah pepaya. Larutan gula yang ditempatkan pada toples yang telah dialasi tisu merupakan pakan buatan untuk lalat. Larutan gula diganti setiap dua hari sekali. Pepaya diperlukan sebagai media tempat investasi telur lalat.

Lalat buah betina dibiarkan meletakkan telur ke dalam buah dengan menusukkan ovipositor-nya (alat peletak telur). Bekas tusukan itu ditandai adanya noda/titik hitam yang tidak terlalu jelas dan hal ini merupakan gejala awal serangan lalat buah. Telur lalat dibarkan berubah menjadi larva, dalam waktu 2 sampai 3 hari. Larva dibiarkan keluar dari buah (melenting) ke serbuk gergaji sebelum larva itu berubah menjadi pupa. Pupa dibiarkan selama 4-10 hari sehingga pupa berubah menjadi lalat buah dewasa (imago). Lalat dikembangbiakkan dalam kandang lalat hingga mencapai lebih dari 100 ekor.

(44)

25

terinvestasi diukur gelombang ultrasoniknya. Pengukuran mangga yang dikondisikan tidak terserang lalat buah diukur gelombang ultrasoniknya pada hari ketiga dan kelima.

Gambar 7 Diagram alir prosedur penelitian. Investasi telur lalat

pada mangga sehat Mulai

Pengembangbiakan lalat buah

Mangga terinvestasi lalat buah dan mangga normal

Pengukuran ultrasonik

Pengukuran dimensi

Pengukuran berat

Pengukuran kerusakan mangga

Kecepatan, ultrasonik, atenuasi dan zero moment

Data dimensi mangga

Data berat mangga

Volume kerusakan, jenis kerusakan, fase lalat dan beratnya

Hubungan antar parameter

Pendugaan tingkat kerusakan buah mangga akibat lalat buah

(45)

Langkah selanjutnya adalah pengukuran gelombang ultrasonik. Ultrasonik tester dan oscilloscope dinyalakan, buah mangga diletakkan di atas dudukan buah dengan pososi b (Gambar 8) dan dicatat jarak antara kedua tranduser, yang ditunjukkan pada mistar pada dudukan tranduser. Pengukuran hanya dilakukan dengan posisi b karena pada posisi ini gelombang ultrasonik yang dipancarkan tranduser melewati bagian daging buah yang tebal. Sementara lalat buah seringkali menyerang buah mangga pada daging buah yang tebal ini, sehingga dengan posisi b keberadaan ulat atau telur lalat buah dapat terdeteksi.

Pengaturan digital oscilloscope harus diperhatikan selama melakukan pengukuran karakteristik gelombang ultrasonik, pada penelitian ini sweep yang digunakan adalah 1:16, base time adalah 400 s/d, dan trigger mode yang digunakan adalah auto, sedangkan load data dan save data yang digunakan adalah sdata.

Pulsa frekuensi gelombang ultrasonik yang melewati mangga direkam dan disimpan pada program microsoft excel, pulsa frekuensi yang direkam harus mengandung pulsa trigger, karena pulsa frekuensi trigger diperlukan untuk mengetahui waktu tempuh gelombang ultrasonik pada medium mangga arumanis. Pulsa frekuensi gelombang ultrasonik digunakan sebagai data untuk menghitung kecepatan gelombang ultrasonik, atenuasi dan nilai Mo. Pengukuran gelombang ultrasonik dilakukan terhadap 30 buah mangga arumanis yang diduga terinvestasi lalat buah dan 20 buah mangga arumanis yang tidak terserang lalat buah. Proses pengukuran gelombang ultrasonik ditampilkan pada Gambar 9.

(a) posisi a (b) posisi b (c) posisi c Gambar 8 Posisi pengukuran diameter buah mangga arumanis.

Setelah didapat data pengukuran ultrasonik, mangga arumanis diukur diameternya dan terakhir mangga dibuka bagian dalamnya untuk dilihat kerusakan, diukur diameter dan ketebalan kerusakannya serta ditimbang berat larva yang ada di dalam buah mangga arumanis. Diameter dan ketebalan

(46)

27

kerusakan digunakan sebagai data untuk menghitung volume kerusakan. Volume kerusakan dihitung dengan menggunakan rumus pada Persamaan 5.

h (cm) dan h adalah ketebalan kerusakan (cm).

Berat larva didapat dengan menimbang larva yang telah dipisahkan dan dibersihkan dari daging buah dengan menggunakan timbangan digital. Alat pengukur ditampilkan pada Lampiran 3.

Pengukuran terhadap 50 buah mangga pada bagian pertama digunakan untuk membuat model kerusakan buah mangga arumanis akibat lalat buah. Pengukuran yang sama dilakukan terhadap 50 buah mangga, 30 buah mangga dikondisikan terserang lalat buah dan 20 mangga yang tidak terserang lalat buah untuk menvalidasi model kerusakan mangga arumanis akibat lalat buah.

Gambar 9 Bagan pengukuran gelombang ultrasonik.

3.4 Analisis Data

3.4.1 Kecepatan Gelombang Ultrasonik

(47)

kemudian diubah menjadi grafik gelombang dan dicatat titik pertama gelombang menembus bahan dan titik gelombang saat gelombang keluar dari bahan dan diterima oleh receiver tranducer (tranduser penerima). Data ini digunakan sebagai data waktu perambatan gelombang pada medium mangga arumanis.

Data hasil pengukuran diameter buah dan data waktu digunakan untuk menghitung nilai kecepatan gelombang ultrasonik berdasarkan Persamaan 6. Kecepatan gelombang ultrasonik di udara diperoleh melalui pengukuran kalibrasi dengan kecepatan ultrasonik yang sebenarnya di udara, kecepatan gelombang ultrasonik di udara adalah 340 m/s, dari sini diperoleh konstanta (c) yang dapat digunakan untuk menghitung kecepatan gelombang ultrasonik yang sebenarnya pada buah mangga arumanis. Kecepatan gelombang ultrasonik pada buah mangga arumanis dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 7.

t

Dimana V adalah kecepatan gelombang ultrasonik yang sebenarnya pada buah mangga (m/s), sedangkan v adalah kecepatan gelombang ultrasonik pada buah hasil pengukuran (m/s) dan secara berturut-turut s, t, c masing-masing adalah diameter buah atau jarak antara transmitter dan receiver (m), waktu tempuh gelombang ultrasonik (s) dan konstanta. Data kecepatan gelombang ultrasonik pada buah mangga arumanis dihubungkan dengan tingkat kerusakan buah.

3.4.2 Koefisien Atenuasi

(48)

29

3.4.3 Zero Moment Power(Mo)

Hasil pengukuran gelombang ultrasonik berupa hubungan antara amplitudo dan waktu ditransformasikan dengan menggunakan FFT (Fast Fourier Transform) menjadi hubungan antara power spectral density dengan frekuensi. Transformasi ini menggunakan program Matlab. Sifat gelombang ultrasonik dikuantifikasi dengan menerapkan metode analisis sinyal berdasarkan power spektral density. Zero moment power (Mo) didefinisikan sebagai luasan di bawah power spectral. Source code pengolahan nilai Mo disajikan pada Lampiran 5.

3.4.4 Model Pendugaan Kerusakan

Setelah didapat data karakteristik gelombang ultrasonik yang berupa kecepatan gelombang ultrasonik di dalam buah mangga, koefisien atenuasi dan zero moment power, dilakukan kajian terhadap karakteristik gelombang ultrasonik pada buah mangga arumanis yang terserang lalat buah, dilanjutkan dengan kajian hubungan antara kerusakan mangga arumanis akibat serangan lalat buah dengan karakteristik gelombang ultrasonik. Kajian meliputi berat larva fungsi dari kecepatan, koefisien atenuasi dan zero moment power (berat larva: f(v,,Mo)), volume kerusakan fungsi dari kecepatan, koefisien atenuasi dan zero moment power (volume kerusakan: f(v,,Mo)) dan diameter kerusakan fungsi dari kecepatan, koefisien atenuasi dan zero moment power (diameter kerusakan: f(v,,Mo)).

(49)

4.1 Investasi Telur Lalat Buah pada Mangga Arumanis

Lalat buah yang dikembangbiakkan mengalami 4 fase (telur, larva, pupa dan imago). Lalat buah yang ada dalam kandang menginvestasi buah sehingga buah mengandung telur lalat, telur ini berwarna putih, berbentuk seperti jarum, tetapi ukurannya pendek. Setelah dua hari telur larva menetas menjadi larva, larva awalnya kecil, tetapi semakin lama semakin besar. Fase larva berlangsung selama 5-6 hari, pada hari terakhir larva melompat keluar dari daging buah mencari tempat yang terlindung. Karena pada penelitian digunakan serbuk gergaji sebagai media pupa maka larva banyak yang bersembunyi dan berubah menjadi pupa atau kepompong pada media ini. Fase pupa berlangsung selama 4-9 hari, setelah itu pupa menetas menjadi lalat buah dewasa/imago. Lalat buah hasil pengembangbiakan mencapai 100 ekor.

Gambar 10 Bagian dalam mangga arumanis yang terserang lalat buah.

(50)

31

buah betina akan meletakkan telur lebih cepat dalam kondisi yang terang. Sedangkan mangga yang busuk diduga karena terjadi infeksi pada waktu pemanenan sehingga memungkinkan masuknya mikroba perusak atau jamur ke dalam buah mangga arumanis.

4.2 Karakteristik Gelombang Ultrasonik Mangga Arumanis

Gelombang ultrasonik merupakan gelombang mekanik yang dalam perambatannya membutuhkan medium perantara. Gelombang ultrasonik merampat melalui medium perantara berupa padatan, gas, cair dan pasta. Masing-masing medium perantara memiliki tingkat daya hantar yang bermacam-macam. Prinsip gelombang ultrasonik sama dengan gelombang mekanik lainnya, dapat mengalami pembiasan, pemantulan, polarisasi atau sifat yang mencirikan gelombang lainnya.

Gambar 11 Proses pemantulan dan pembiasan gelombang pada bidang batas medium mangga arumanis.

Gelombang ultrasonik dapat dipantulkan dan dibiaskan jika melewati medium yang memiliki indeks bias berbeda. Pada proses pemantulan dan pembiasan terjadi pengurangan intensitas gelombang. Pengurangan intensitas gelombang menandakan terjadinya pengurangan energi dari gelombang tersebut. Ilustrasi proses pembiasan dan pemantulan pada buah mangga arumanis dapat dilihat pada Gambar 11.

Selama melewati medium yang berbeda maka kecepatan berbeda-beda, hal ini dapat dilihat dari waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak yang sama pada medium yang kerapatannya berbeda maka waktu tempuhnya akan berbeda pula. Suroso (2008) melaporkan bahwa rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik

Pemantulan

(51)

pada manggis yang rusak berbeda dengan yang sehat, untuk mangga rusak sebesar 0.140 mm/s sementara pada manggis yang sehat sebesar 0.128 mm/s. Kecepatan gelombang pada medium padat merupakan fungsi modulus young dan rapat massa sebagaimana Persamaan 8. Dimana Vb merupakan kecepatan gelombang (m/s), E adalah modulus young (Pa) dan  adalah rapat massa (kg/m3).

E

Vb  (8)

Selama penjalaran dalam medium, intensitas gelombang ultrasonik berkurang terhadap jarak yang ditempuh. Penurunan intensitas ini karena adanya penyerapan energi oleh medium. Besarnya energi yang hilang atau diserap oleh suatu medium tergantung pada jenis mediumnya. Parameter yang digunakan untuk menyatakan penyerapan energi ini dikenal sebagai koefisien absorbsi atau koefisien atenuasi. Penurunan intensitas dinyatakan sebagai berikut:

xl

Persamaan (9) diturunkan menjadi persamaan intensitas sebagai fungsi jarak, Persamaan (10). Dimana Io adalah intensitas mula-mula (Watt/m2), sedangkan Ix,  dan x secara berturut-turut adalah intensitas setelah menempuh jarak x (Watt/m2), koefisien atenuasi (Np/m) dan jarak yang ditempuh (m).

-200

Gambar 12 Pulsa gelombang ultrasonik setelah melewati mangga arumanis.

Gambar

Gambar 1 Produksi mangga di Indonesia.
Tabel 1 Jenis mutu buah mangga berdasarkan SNI
Tabel 3 Penggolongan ukuran buah mangga arumanis.
Gambar 3 Lalat buah fase (a) larva, (b) pupa dan (c) imago.
+7

Referensi

Dokumen terkait

Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan sistem sortasi dalam mengevaluasi buah manggis secara non destruktif dengan gelombang ultrasonik, baik evaluasi terhadap sifat fisiko

Dari grafik diatas diperoleh persamaan y = 0.0556x + 7.271 dengan R² = 0.7502 dilihat dari koefisien korelasi yang cukup besar antara kecepatan gelombang ultrasonik dengan tingkat

Salah satu cara untuk dapat mengusir hama lalat buah tanpa merusak lingkungan dan tanaman itu sendiri adalah dengan menggunakan alat yang dapat menghasilkan gelombang

Sifat atenuasi objek terhadap gelombang ultrasonik merupakan fungsi dari sumber dan koefisien absorbsi objek, maka pada penelitian tugas akhir ini akan

gelombang ultrasonik dengan frekuensi 20-60 kHz, sehingga Arduino Uno cocok untuk digunakan untuk kebutuhan alat prototipe yang akan dirancang.. Uno dibangun berdasarkan apa

Data yang diperoleh dari uji aktivitas antioksidan fraksi dietil eter ekstrak etanol buah mangga arumanis dan mangga kweni dengan metode DPPH serta pembanding vitamin

Sama seperti hewan Kelas Insekta atau hewan Ordo Diptera lainnya, lalat buah juga mampu menangkap bunyi di atas frekuensi 20 kHz atau sering disebut ultrasonik..

Pengamatan dilakukan terhadap waktu yang diperlukan buah mangga sampai matang optimum, kelunakan (softness), warna dan kadar Ca daging buah, kecepatan respirasi