MODEL MATEMATIKA UNTUK MENDUGA SUHU
BUAH NAGA (
Hylocereus polyrhizus
) SELAMA
PROSES PERLAKUAN PANAS SEBAGAI
TEKNOLOGI KARANTINA
NURUL DWI QURNIAWATI
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Model Matematika untuk Menduga Suhu Buah Naga (Hylocereus polyrhizus) selama Proses Perlakuan Panas sebagai Teknologi Karantina adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dan tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2016
Nurul Dwi Qurniawati
ABSTRAK
NURUL DWI QURNIAWATI. Model Matematika untuk Menduga Suhu Buah Naga (Hylocereus polyrhizus) selama Proses Perlakuan Panas sebagai Teknologi Karantina. Dibimbing oleh ROKHANI HASBULLAH
Teknologi karantina diterapkan untuk disinfestasi hama atau penyakit pascapanen salah satunya dengan perlakuan panas. Kekhawatiran konsumen akan residu kimia yang dapat membahayakan kesehatan menyebabkan metode perlakuan panas saat ini menjadi alternatif dalam teknologi karantina. Penelitian ini bertujuan menduga waktu yang diperlukan untuk mencapai suhu target pada buahnaga selama proses perlakuan air panas pada dua ukuran yaitu besar (Ø 0.102m) dan ukuran kecil (Ø 0.083m). Suhu medium yang digunakan adalah 47.5ºC, proses dihentikan setelah suhu pusat buah mencapai ±46ºC. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ukuran buah mempengaruhi sebaran suhu pada buah. Hasil simulasi menggunakan finite difference menunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu pusat ±46ºC adalah 34 menit untuk buah ukuran besar dan 19 menit untuk buah ukuran kecil. Model logistik memberikan hasil paling baik dengan nilai R2 sebesar
0.9998 untuk kedua ukuran buah. Berdasarkan model empiris, waktu yang dibutuhkan model logistik adalah 52 menit untuk buah besar dan 33 menit untuk buah ukuran kecil
Kata kunci: Buah Naga, Perlakuan panas, Teknologi Karantina, Finite Difference, Metode Empiris.
ABSTRACT
NURUL DWI QURNIAWATI. Mathematical Model to Conjecture the Dragon Fruit (Hylocereus polyrhizus) Temperature During Heat Treatment Process as a Quarantine Technology. Supervised by ROKHANI HASBULLAH
Quarantine technology is applicable for post-harvest diseases or pests disinfestation by heat treatment. The concern of chemical residues that can be endangering health is causing heat treatment method become an alternative in the quarantine technology. The purpose of this research is to conjecture the needed time to achieve the target temperature during heat treatment process on dragon fruit in two different sizes namely large size (Ø 0.102m) and small size (Ø 0.083m). Medium temperature that used is 47.5°C and the treatment stopped after the core temperature achieve ±46°C. The results show that the fruit size is affecting temperature distribution. Simulation results by using finite difference show that the needed time to achieve core temperature is 34 minutes for big fruit and 19 minutes for small fruit. Logistic model give the best results with R2 value is 0.9998 for both fruit size. Based on empiric
model, the time that needed in logistic model is 52 minutes for big fruit and 33 minutes for small fruit.
MODEL MATEMATIKA UNTUK MENDUGA SUHU
BUAH NAGA (
Hylocereus polyrhizus
) SELAMA
PROSES PERLAKUAN PANAS SEBAGAI
TEKNOLOGI KARANTINA
NURUL DWI QURNIAWATI
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
Pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas ridho dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Model Matematika untuk Menduga Suhu Buah Naga (Hylocereus polyrhizus) selama Proses Perlakuan Panas sebagai Teknologi Karantina”. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April 2016 hingga Juli 2016
Penyusunan skripsi ini, penulis mendapat banyak bantuan, bimbingan, dan arahan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus kepada:
1. Ayahanda Basrowi, Ibunda Yulia Hasan, dan Kakakku Bayu Novrilianto serta semua keluarga besar atas do’a dan dukungan untuk penulis selama pembuatan karya ilmiah ini.
2. Dr. Ir. Rokhani Hasbullah, M.Si selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis sampai menyelesaikan skripsi ini.
3. Prof. Dr. Ir Sutrisno, M.Agr dan Dr.Ir Mohammad Solahudin,M.Si selaku dosen penguji yang telah memberikan banyak saran kepada penulis.
4. Seluruh staf pengajar Teknik Mesin dan Biosistem Institut Pertanian Bogor atas semua pngetahuan yang telah diberikan.
5. Bapak Ahmad, Bapak Sulyaden, Mas Abbas, dan Mas Firman selaku penanggung jawab Laboraturium tempat penulis melaksanakan penelitian. 6. Teman bimbingan, Fikri Azali, Hendri Taufik, Yusup Hartono, dan
Muhmmad Faturrohman terima kasih atas bantuan selama penelitian berlangsung.
7. Teman-teman di Departemen Teknik Mesin dan Biosistem angkatan 49 (G.U.T.S.T.Y.R), terima kasih atas kebersamaannya, bantuan dan semangat untuk penulis.
8. Kebun buah naga Sabisa Farm, Sindang Barang Bogor yang telah membantu menyiapkan buah naga untuk penelitian penulis.
9. Terima kasih kepada seluruh pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis..
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat dan dapat dijadikan acuan para pembaca untuk melakukan penelitian dalam bidang pertanian.
Bogor, Agustus 2016
DAFTAR ISI
PRAKATA iii
DAFTAR ISI iv
DAFTAR TABEL iv
DAFTAR GAMBAR iv
DAFTAR LAMPIRAN iv
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Rumusan Masalah 2
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 2
TINJAUAN PUSTAKA 2
Buah Naga 2
Hama dan Penyakit Buah Naga 4
Teknologi Karantina 5
Perlakuan Panas (Heat Treatment) 6
Pindah Panas (Heat Transfer) 7
Sifat Ternofisik Bahan Pertanian 7 Metode Beda Hingga (Finite Difference) 9
Metode Empiris 10
METODOLOGI 10
Waktu dan Tempat 10
Alat dan Bahan 10
Prosedur Penelitian 12
HASIL DAN PEMBAHASAN 16
Sifat Termofisik Buah Naga 16
Perlakuan Air Panas (Water Heat Treatment) pada Buah Naga 17 Pendugaan Suhu Buah Naga Menggunakan Finite Difference 19 Pendugaan Suhu Buah Naga Menggunakan Metode Empiris 23
Verifikasi Model 26
SIMPULAN DAN SARAN 28
Simpulan 28
DAFTAR PUSTAKA 29
LAMPIRAN 32
RIWAYAT HIDUP 60
DAFTAR GAMBAR
1 Buah naga daging merah 4
2 Alat yang digunakan: (a) oven pengering, (b) timbangan analitik
(c) desikator, (d) hybride recorder, (e) termokopel 11 3 Diagram alir tahapan penelitian perlakuan panas 12
4 Titik pendugaan suhu pada buah naga 13
5 Diagram alir program penyebaran suhu buah naga 15
6 Penempatan termokopel pada buah naga 18
7 Tampilan program penyebaran suhu pada buah naga 20 8 Tampilan grafik hasil simulasi buah naga kecil 20 9 Hubungan antara nilai pengukuran dan simulasi pada suhu permukaan kulit
luar (T1) buah naga 22
10 Hubungan antara nilai pengukuran dan simulasi pada suhu setengah pusat
(T2) buah naga 22
11 Hubungan antara nilai pengukuran dan simulasi pada suhu pusat (T3)
buah naga 23
12 Hubungan antara nilai hasil pengukuran dan pendugaan finite difference
pada titik setengah pusat 26
13 Hubungan antara suhu pengukuran dan pendugaan model Logistik pada
titik setengah pusat 27
DAFTAR TABEL
1. Sifat termofisik pada buah naga pada berbagai ukuran 17 2. Data input program untuk buah naga pada berbagai dimensi 19 3. Output program penyebaran suhu pada buah naga 20 4. Parameter pendugaan penyusunan model matematika secara empiris 24 5. Hasil persamaan model matematika pada buah naga 24 6. Perbandingan waktu pemanasan, suhu akhir setengah pusat dan error
DAFTAR LAMPIRAN
1. Coding program penyebaran suhu buah naga 33
2. Perhitungan nilai konveksi udara 40
3. Nilai sebaran suhu pengukuran dan simulasi metode finite difference
padabuah naga besar 41
4 Nilai sebaran suhu pengukuran dan simulasi metode finite difference
pada buah naga kecil 43
5 Nilai sebaran suhu pengukuran dan pendugaan model Asimtotik pada
buah naga besar 44
6 Nilai sebaran suhu pengukuran dan pendugaan model Asimtotik pada
buah naga kecil 46
7 Nilai sebaran suhu pengukuran dan pendugaan model Gompertz pada
buah naga besar 47
8 Nilai sebaran suhu pengukuran dan pendugaan model Gompertz pada
buah naga kecil 49
9 Nilai sebaran suhu pengukuran dan pendugaan model Eksponensial
padabuah naga besar 50
10 Nilai sebaran suhu pengukuran dan pendugaan model Eksponensial
Pada buah naga kecil 52
11 Nilai sebaran suhu pengukuran dan pendugaan model Logistik pada
buah naga besar 53
12 Nilai sebaran suhu pengukuran dan pendugaan model Logistik pada
buah naga kecil 55
13 Algoritma penentuan model matematika penyebaran suhu buah naga 56
14 Dokumentasi penelitian 57
15 Tabel pindah panas air 58
16 Grafik hubungan antara hasil pengukuran dan hasil pendugaan model
Gompertz untuk suhu setengah pusat 58
17 Grafik hubungan antara hasil pengukuran dan hasil pendugaan model
Asimtotik untuk suhu setengah pusat 59
18 Grafik hubungan antara hasil pengukuran dan hasil pendugaan model
DAFTAR SIMBOL
ß koefisien suhu volume ekspansi (1/ºC)
μ viskositas dinamis (Pa.s)
ρ Densitas (massa jenis) (kg/m3)
α difusivitas panas (m2/menit)
Δr Perubahan terhadap nilai r Δt Perubahan terhadap nilai t Δx Perubahan terhadap nilai x
Perubahan suhu terhadap perubahan jari-jari Perubahan suhu terhadap waktu
A Luas area (m)
Bi Bilangan biot
Cp Panas jenis (kJ/kgºC)
D Diameter (m)
Perubahan suhu terhadap perubahan nilai x Fo Bilangan Fourier
g Kecepatan gravitasi (m/s2)
Gr Angka Grashof
h Koefisien konveksi udara (W/m2 ºC)
k Konduktivitas panas (Watt/m ºC)
KA Kadar air (% basis basah)
L Panjang bahan (m)
M 1/Fo
n Jumlah data
n Posisi node dalam penyelesaian numerik Nu Angka Nuselt
p Waktu dalam penyelesaian numerik Pr Angka Prandtl
Q Nilai kalor (kJ)
r Jari-jari (m)
T Suhu (ºC)
v Volume (m3)
w Massa produk (kg)
Xmodel Nilai model (ºC)
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Buah naga (Hylocereus polyrhizus) merupakan salah satu buah tropis yang unik. Buah ini memiliki ciri khas pada kulitnya, yaitu warnanya yang cerah dan dilingkupi dengan sisik berukuran besar menyerupai seekor naga. Tanaman buah ini digolongkan ke dalam keluarga kaktus dari jenis Hylocereus dan Selenicereus. Buah naga dengan daging merah ini banyak digemari karena memiliki rasa yang manis dan sangat bermanfaat untuk kesehatan (Deptan 2012). Buah naga memiliki prospek yang bagus karena pemasaran untuk setiap wilayah di Indonesia cukup tinggi. Hasil analisis menunjukkan bahwa potensi pasar yang terbuka lebar menyebabkan permintaan buah naga setiap musimnya belum mampu terpenuhi hal tersebut menunjukkan prospek pengembangan hortikultura terutama buah naga sangat bagus dan sehingga layak untuk dikembangkan baik dalam hal budidaya maupun penangan pascapanen (Balitbangda 2015)
Seiring dengan semakin meluasnya penanaman buah naga di Indonesia ternyata juga diikuti dengan terjadinya outbreak hama dan penyakit yang setiap saat dapat mengancam usaha pengembangan tersebut. Hama yang sering menyerang tanaman buah naga yaitu tungau, kutu kebul, lalat buah (fruit fly) dan kumbang Xylopetrus sp. yang dapat merusak buah. Kerugian akibat serangan hama lalat buah berkisar antara 20–60% tergantung pada jenis buah/sayuran, intensitas serangan dan kondisi iklim/musim. Lalat buah dapat menyebabkan kerusakan langsung terhadap 150 spesies tanaman buah dan sayur-sayuran baik di daerah tropis maupun daerah subtropis (Hasyim et al. 2014).
Ekspor buah-buahan memerlukan tahapan penanganan pascapanen untuk menjamin buah terbebas dari hama/penyakit. Sebelumnya, pengendalian pascapanen dengan teknik fumigasi menggunakan etilen dibromida (EDB) dan metal bromide (MB) menimbulkan kekhawatiran terhadap efek residu kimia yang dapat membahayakan kesehatan konsumen sehingga penggunaan EDB dilarang oleh USDA sejak 1984 (Kader 1992 dalam Kazhimi 2013). Proses termal atau perlakuan panas (heat treatment) kini menjadi salah satu alternatif prosedur karantina. Proses termal dalam produk kaleng ditujukan untuk membunuh bakteri Clostridium botulinum, maka proses termal dalam penanganan pascapanen buah-buahan ditujukan untuk membunuh lalat buah (telur/larva) yang terinfestasi di dalam buah. Kecukupan panas perlu dikaji agar tujuan untuk membunuh hama/penyakit tanpa menyebabkan kerusakan pada produk tersebut dapat tercapai (Hasbullah 2007).
Rumusan Masalah
Penerapan teknologi karantina dengan teknik disinfestasi hama dan penyakit khususnya pada lalat buah dilakukan menggunakan perlakuan panas (heat treatment) dan dalam proses ini dilakukan pengukuran secara langsung untuk mengetahui lama waktu yang dibutuhkan untuk proses penyebaran suhu pada buah naga tersebut. Proses perlakuan panas pada buah naga berbeda untuk setiap ukuran buah tersebut, sehingga perlu diketahui dengan cepat berapa waktu yang diperlukan agar proses perlakuan panas pada buah naga ini optimal.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mempelajari sifat termofisik buah naga merah pada berbagai ukuran 2. Mengkaji pengaruh ukuran dimensi buah naga merah terhadap penyebaran
suhu buah menggunakan metode empiris.
3. Menduga waktu yang diperlukan untuk mencapai suhu target pada buah naga merah selama proses perlakuan air panas.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat untuk mengetahui lama waktu optimal yang dibutuhkan pada proses perlakuan air panas buah naga untuk ukuran besar dan kecil. Hasil penelitian ini dapat dijadikan sumbangan pikiran bagi petani atau pelaku usaha buah naga untuk kemudian program ini digunakan sebagai sarana monitoring penyebaran suhu selama proses perlakuan panas. Sehingga melalui program ini, dapat diketahui dengan cepat waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu target pada berbagai dimensi. Selain itu, dapat bermanfaat untuk penelitian selanjutnya yang akan mengembangkan model matematika.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah menduga waktu pemanasan buah naga dengan air panas (hot water treatment) pada ukuran yang berbeda serta menduga penyebaran suhu menggunakan metode finite difference dan empiris.
TINJAUAN PUSTAKA
Buah Naga
buah ini adalah memiliki kulit buah semacam sisik (bracts atau scales) menyerupai kulit naga sehingga di Asia dikenal sebagai dragon fruit. Buah Naga masuk sekitar tahun 2000 dan pertama kali dibudidayakan dengan cara stek dan penyemaian biji. Tanaman buah naga biasanya ditanam pada daerah dataran rendah dengan ketinggian rata-rata 20–500 mdpl dengan kondisi tanah yang gembur, berpori, berpasir, mengandung bahan organik dan unsur hara, suhu antara 38-40 °C dengan pH tanah 5-7. Bobot buah naga rata-rata adalah 250-700 gram. Empat jenis tanaman buah naga yang dibudidayakan, antara lain (Swastika et al. 2012):
a. Hylocereus undatus
Hylocereus undatus yang lebih terkenal dengan sebutan white pitaya adalah buah naga yang kulitnya berwarna merah dan daging buahnya berwarna putih. Berat buahnya rata-rata 0.4-0.7 kg. Kadar kemanisan buah jenis ini tergolong lebih rendah dibandingkan jenis lainnya.
b. Hylocereus polyrhizus
Hylocereus polyrhizus memiliki kulit buah berwarna merah dan daging berwarna merah keunguan lebih banyak dikembangkan di Cina dan Austrlia,. Tanaman ini tergolong jenis yang sangat rajin berbunga, bahkan cenderung berbunga sepanjang tahun. Berat buahnya sekitar 0.4-0.5 kg
c. Hylocereuscostaricensi
Hylocereus costaricensis sepintas memang mirip buah Hylocereus polyrhizus, namun warna dagingbuahnyalebih merah. Itulah sebabnya tanaman ini disebut buah naga berdaging super merah. Berat buahnya sekitar 0.4-0.5 kg. Rasa buahnya manis dengan kadar kemanisan 13-15 briks. Tanaman ini sangat menyukaidaerah yangpanasdenganketinggianrendahsampaisedang.
d. Selenicereusmegalanthus
Selenicereus megalanthus berpenampilan lebih berbeda kulit buahnya berwarna kuning tanpa sisik dan memiliki rasa buah jauh lebih manis dibanding buah naga lainnya karena memilikikadar kemanisan mencapai 15-18 briks. Buah nagajenis ini mempunyaiberat paling kecil jika dibandingkandengan jenislainnya, hanyasekitar80-100gram. Buahnaga jenisinibiasanyaditanamdidaerahdingin denganketinggianlebih dari800mdpl.
Tanaman buah naga dalam taksonomi tumbuhan diklasifikasikan sebagai berikut
Spesies : Hylocereus undatus, Hylocereus polyrhizus,
menurunkan risiko kanker. Kandungan serat dalam buah naga yang tinggi juga bermanfaat sebagai pengikat zat karsinogen penyebab kanker dan terutama dapat memperlancar proses pencernaan. Kandungan vitamin C, beta karoten, kalsium juga baik untuk meningkatkan daya tahan tubuh (Deptan 2012)
Gambar 1 Buah naga daging merah
Hama dan Penyakit Buah Naga
Tanaman buah naga termasuk tanaman relatif mudah perawatannya namun rentan terhadap hama. Dampak lingkungan baik iklim maupun sanitasi lingkungan sering menyebabkan terdorongnya timbul hama penyakit yang menyerang buah naga. Akibat dari serangan hama dan penyakit mengakibatkan hasil produksi yang tidak maksimal dan mengalami kerugian bagi petani maupun pelaku usaha. Oleh karena itu perlu diperhatikan apabila terdapat serangan atau mulai muncul gejala akibat serangan hama penyakit. Berikut adalah beberapa jenis hama yang sering menyerang buah naga (Deptan 2012):
a. Kutu kebul (Bemisia tabaci)
Hama ini berukuran 1-1,5 mm, berwarna putih, dan sayapnya ditutupi lapisan lilin yang bertepung. Gejala serangan kutu kebul pada tanaman buah naga ditandai dengan adanya bercak nekrotik akibat rusaknya sel-sel dan jaringan tanaman pada batang atau cabang yang terserang. Ekskresi kutu kebul berupa madu yang merupakan media tempat tumbuhnya embun jelaga yang berwarna hitam. Hal ini menyebabkan proses fotosintesis berlangsung tidak normal. Selain kerusakan langsung pada tanaman, kutu kebul merupakan serangga yang sangat berbahaya karena berperan sebagai vektor penular virus tanaman. Kerugian akibat serangan kutu kebul dapat mencapai 20-100%. Hingga saat ini, tercatat sebanyak 60 jenis virus yang berpotensi ditularkan oleh kutu kebul.
b. Tungau
Tungau merusak kulit buah dengan cara menghisap cairan sel kulit buah sampai kering dan rusak. Serangan pada kulit atau cabang menyebabkan rusaknya jaringan yang berfungsi untuk asimilasi klorofil dari hijau ke cokelat. Pada serangan berat kulit buah menjadi kusam dan burik. Tungau berkembang biak pada cuaca panas dan populasinya meningkat secara cepat terutama pada musim kemarau.
c. Fusarium
putih, kunyit, serta bawang merah. Upaya lain yang bisa dilakukan adalah dengan pemanfaatan agensia hayati, seperti Trichoderma sp. dan Gliocldium sp.
d. Lalat buah (fruit fly)
Salah satu hama yang sering menyerang produk pertanian terutama produk horitultura adalah lalat buah. Lalat buah ini merupakan hama yang sangat berpotensi menimbulkan kerugian (Maysaroh 2014). Lalat yang menjadi perhatian dalam karantina tanaman adalah lalat dari famili Tephritidae. Secara umum lalat famili tersebut dibagi kedalam empat genus, yaitu ceratitis, bactrocera, anastrepha, dan rhagoletis. Genus bactrocera merupakan lalat yang sering menyerang buah-buahan tropis dikawasan Asia dan Afrika. Penelitian sebelumnya mengemukakan bahwa pada buah pepaya yang masih hijau terdapat bercak kecil kebasahan, bagian tersebut mengeluarkan getah yang berbentuk bintik atau tanduk yang lekat mencapai kedalaman 1 cm. Hal tersebut terjadi karena tusukan lalat buah betina untuk mengeluarkan telurnya yang menjadi larva. Lalat buah memiliki empat stadium metamorphosis, yaitu telur, larva, pupa dan imago. Larva merupakan stadium yang paling merusak produk karena aktivitasnya merusak jaringan buah. Larva tersebut mengeluarkan sebuah enzim yang dapat mengakibatkan buah berwarna cokelat serta rasa daging terasa pahit bahkan tampilan buah dapat rusak (Hasbullah 2007)
Teknologi karantina
Menurut Hasbullah (2007), beberapa negara pengimpor menerapkan prosedur karantina secara ketat agar produk segar buah-buahan dapat diterima. Tanpa peranan teknologi karantina, produk hortikultura Indonesia sulit menembus pasar internasional. Teknologi karantina diterapkan untuk mematikan semua aktivitas stadium serangga atau hama mulai dari telur hingga stadium dewasa. Penerapan teknologi karantina dapat dilakukan dengan cara penyimpanan suhu rendah (2-3 ºC) selama 16–18 hari, iradiasi dengan sinar gamma, fumigasi dan perlakuan panas (heat treatment).
Iradiasi saat ini belum dapat diterima oleh konsumen karena masalah radiasi yang berbahaya. Iradiasi dengan dosis rendah antara 0.15 – 0.3 kGy sangat efektif mengendalikan lalat. Perlakuan teknologi karantina dengan cara iradiasi gamma sudah pernah dilakukan oleh Chairul et al. (2007) menggunakan komoditas cabai merah. Cabai yang dipanen sering pula mengandung residu insektisida, sehingga perlu diamati pengaruh iradiasi gamma terhadap residu insektisida yang dikandungnya. Iradiasi sinar gamma yang diberikan dengan dosis 0,5-1,5 kGy. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan residu insektisida dimetoat pada cabai merah keriting dapat dikurangi sampai + 60% dari residu awal (sebelum di iradiasi) dengan perlakuan iradiasi sinar- . Selain itu, Sugianti et al. 2012 melakukan penelitian mempelajari pengaruh iradiasi terhadap mortalitas lalat buah (fruit fly) spesies Bactocera papayae (oriental fruitfly) pada buah mangga gedong, dan mempelajari pengaruh dosis iradiasi dan suhu penyimpanan terhadap sifat fisiologi dan mutu buah mangga gedong. Hasil penelitian menunjukkan untuk hasil uji mortalitas B. papayae terhadap dosis 0.75 kGy mencapai 100%.
(1999) selama 1 – 2 hari dan hasilnya dapat membunuh 63 – 98%. Menurut Utama (2001) dalam Hasbullah (2016), Penyimpanan pada suhu 0.5ºC atau dibawahnya selama 14 hari dapat memenuhi persyaratan karantina pasar dunia. Produk yang dapat diperlakukan dengan cara ini adalah apel, apricot, buah kiwi, nectarine, peaches, pears, plum, delima dsb. Penyimpanan dingin tidak dianjurkan untuk buah-buahan tropis karena butuh waktu yang cukup lama dan dapat menyebabkan kerusakan pada buah (chilling injury).
Fumigasi merupakan disinfestasi dengan menggunakan fumigan yang bersifat racun bagi hama. Teknik Fumigasi dapat diaplikasikan menggunakan metil bromid pada suhu 5-25 ºC dengan dosis 16–48.5 g/m3 selama 2-4 jam. Walaupun efektif tetapi dicurigai bersifat karsinogenik (penyebab penyakit kanker) maka saat ini sudah dihentikan penggunaannya. Kekhawatiran akan penerapan teknologi karantina yang dapat menimbulkan efek samping bagi kesehatan manusia, kini sedang dikembangkan metode perlakuan panas untuk teknologi karantina produk buah-buahan tropis. Perlakuan panas pada suhu 46-47 ºC selama 20-30 menit mampu mengendalikan lalat buah serta mencegah busuk pangkal pada buah-buahan tropis. Sudah banyak peneliti yang mengembangkan metode ini, selain aman metode ini juga mudah untuk dilakukan seperti Muthmainnah (2012) mengembangkan pemberian uap panas pada jambu Kristal dan Kazhimi (2011) pemberian uap panas pada buah manga gedong gincu.
Perlakuan Panas (Heat Treatment)
Manurut Hasbullah (2007), beberapa tahun terakhir kepentingan dalam penggunaan perlakuan panas untuk mengendalikan hama serangga dan mencegah jamur yang dapat mempercepat pembusukan semakin meningkat. Hal ini karena kekhawatiran konsumen terhadap efek penggunaan bahan kimia yang dapat mengganggu kesehatan. Penerapan perlakuan panas dapat menjadi alternatif utama dalam penerapan teknologi karantina produk segar buah-buahan.
Terdapat tiga metode yang digunakan sebagai perlakuan panas yaitu perlakuan uap panas (vapor heat treatment), perlakuan air panas (hot water treatment) dan perlakuan udara panas (hot air treatment). Perlakuan air panas sebenarnya digunakan untuk mengontrol jamur namun sekarang sudah digunakan untuk disinfestasi serangga. Perlakuan uap panas (vapor heat treatment) dikembangkan khusus untuk mengontrol serangga dan perlakuan udara panas (hot air treatment) dapat mengontrol jamur, pengendalian serangga, dan untuk mengetahui respon suatu komoditas terhadap suhu tinggi. Perlakuan panas sebelum penyimpanan dapat menghambat sintesis enzim yang terlibat dalam proses pemasakan buah tomat termasukenzim yang terlibat dalam sintesis etilen (Lurie et al. 1996), yakni 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) sintase dan oksidase.Selain itu, penelitian sebelumnya juga sudah membuktikan bahwa kombinasi antara perlakuan suhu rendah dengan perlakuan air panas untuk mengontrol lalat buah pada melon. Melon disinfestasikan tanpa perlakuan panas dijaga selama 24 jam pada suhu 32 ºC kemudian dicelupkan kedalam air panas pada suhu 45 ºC selama 1 jam (Klein dan Lurie 1992).
tekstur,perubahan warna dan kandungan nutrisi (Larasati 2003). Oleh karena itu, proses karantina perlu dilakukan guna membunuh lalat buah tanpa menimbulkan kerusakan pada buah itu sendiri.(Hasbullah 2007). Menurut Lurie dan Pedreschi (2014), perlakuan air panas (hot water treatment) digunakan untuk suhu 50–56 ºC dalam beberapa menit untuk mengontrol jamur dan pathogen. Waktu pencelupan untuk buah segar tropis mencapai 1 jam atau lebih pada suhu dibawah 50ºC (Paull 1992 dalam Hasbullah 2007).
Pindah Panas (Heat Transfer)
Pindah panas merupakan salah satu displin ilmu teknik termal yang mempelajari cara menghasilkan panas, menggunakan panas, mengubah panas, dan menukarkan panas di antara sistem fisik. Panas dapat dipindahkan nelalui tiga cara yaitu konduksi, konveksi dan radiasi. Ketiga perpindahan panas tersebut membutuhkan perbedaan suhu tinggi antar media. Proses pindah panas pada ketiga cara tersebut dapat terjadi secara bersamaan namun hal tersebut dipengaruhi besarnya pergerakan suatu fluida. Konduksi dapat terjadi pada padatan, cairan atau gas. Pada gas dan cairan, konduksi ditujukan untuk tumbukan dan difusi dari pergerakan acak molekul. Sedangkan pada padatan, konduksi ditujukan untuk menggabungkan getaran-getaran molekul didalam polarnya dan pengangkutan energi oleh elektron bebas (Cengel 2003).
Konduksi dapat dianggap sebagai transfer dari substansi yang berenergi tinggi ke partikel yang memiliki energy rendah karena adanya interaksi antar partikel tersebut. Hubungan laju perpindahan panas dengan medium konduksi dan gradient suhu dinyatakan dengan persaman Fourier (Michael 2006).
. .
Sifat termofisik bahan pertanian merupakan sifat-sifat yang dimiliki oleh produk berkaitan dengan sifat fisik dan panas yang merupakan ciri khas bahan petanian. Sifat fisik dan sifat panas merupakan faktor penting dalam menyelesaikan permasalahan proses pindah panas yang terjadi pada bahan pertanian secara optimal. Sifat fisik dan sifat panas bahan pertanian terdiri dari karakteristik dimensi, massa jenis, viskositas fluida, difusivitas panas, konduktansi unit permukaan, panas laten, panas jenis, konduktivitas panas, dan koefisien pindah panas (Mohsenin 1980). Beberapa sifat fisik yang berhubungan dengan difusivitas panas yaitu: 1. Sifat fisik
a. Karakteristik dimensi
b. Massa jenis
Sifat fisik bahan pertanian yang penting lainnya adalah massa jenis (density). Massa jenis merupakan perbandingan massa terhadap volume. Massa jenis dapat dituliskan dalam bentuk berat spesifik dengan satuan kg/m3. Menurut Mohnsenin (1980) terdapat 3 macam massa jenis, yaitu:
1)Bulk density adalah perbandingan massa tumpukan terhadap volume totalnya dimana volume total tersebut dihitung berdasarkan volume produk dan rongga udara. Nilai ini dapat ditentukan dengan persamaan:
�� = − ……….………(2)
2) Apparent density adalah perbandingan massa terhadap volume dalam kondisi normal dimana volume produk didasarkan penerapan hukum Archimedes. Persamaan yang digunakan adalah:
2 1 terhadap volumenya dimana massa dan volume produk didasarkan pada padatan produk.
2. Sifat panas a. Panas jenis
Panas jenis merupakan jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan satu satuan suhu pada satuan massa tertentu dari suatu bahan dengan satuan kJ/kg0C. Panas jenis pada bahan terbagi menjadi dua
macam, yaitu pada volume tetap dan tekanan tetap. Pada umumnya untuk bahan pertanian digunakan pindah panas dengan tekanan tetap, hal tersebut karena pengaruh tekanan pada perubahan panas jenis benda padat dan cairan sangat kecil sehingga dapat diabaikan (Mohnson 1980). Panas jenis untuk benda dengan kadar air lebih dari 60% dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Siebel (Heldman dan Singh 1980):
= . + . � % …………..………...(4) b. Konduktivitas panas
Konduktivitas panas adalah jumlah panas yang mengalir dalam satuan unit waktu, melalui luas penampang tertentu yang diakibatkan oleh adanya perbedaan suhu. Satuan dari konduktivitas panas yaitu Watt/m0C. Konduktivitas panas untuk benda dengan kadar air lebih dari 60% dapat dihitung dengan persamaan Sweat (1974) berikut:
� = . + . � % ……….……….(5) c. Difusivitas panas
Difusivitas panas dapat dinyatakan sebagai laju penyebaran panas yang keluar dari bahan. Nilai ini dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan:
� =
� ……...…………..……….….(6)air yang terkandung dalam buah naga. Persamaan yang digunakan untuk mngukur kadar air yaitu:
KA = � −��
� ……….……….(7)
Metode Beda Hingga (Finite Difference)
Finite difference atau beda hingga merupakan suatu pernyataan matematis yang memiliki bentuk f(x+b)-f(x+a). Finite difference adalah metode yang digunakan sebagai solusi pendugaan dengan menggunakan persamaan differential parsial dan banyak digunakan dalam masalah perpindahan panas (Dieter 2000). Menurut Luknanto (2003), metode finite difference ini menggunakan deret Taylor yang diputus pada orde tertentu sesuai kebutuhan yang ada. Deret Taylor dalam artian fisik dapat diartikan sebagai suatu besaran tinjauan pada suatu ruang dan waktu tertentu yang dapat dihitung dari besaran itu sendiri pada ruang dan waktu tertentu yang mempunyai perbedaan kecil dengan ruang dan waktu tinjauan yang secara matematis dinyatakan sebagai berikut:
1 2
dapat ditulis sebagai: 1. Skema maju Beda hingga dikelompokkan dalam 2 macam menurut Luknanto (2003) yaitu:
1. Metode eksplisit
Metode yang digunakan untuk mencari besarnya temberatur T di titik i pada waktu n, berdasarkan besarnya temperatur T di titik i-1, i, dan i+1 pada waktu n.
2. Metode implisit
Metode yang digunakan untuk mencari besarnya temperatur T di titik i-1, i+1 pada waktu n+1 berdasarkan besarnya r T dititik pada waktu n.
Model matematika dengan menggunakan metode empiris dikembangkan untuk menjelaskan proses-proses termal pada suatu komoditas yang terjadi selama perlakuan panas. Metode empiris merupakan metode penelitian yang berdasarkan percobaan yang telah dilakukan sebelumnya (Suharjito 2014). Beberapa model matematika digunakan untuk menggambarkan penetrasi panas telah diaplikasikan pada buah-buahan dan sayuran. Penelitian sebelumnya dilakukan oleh Hasbullah et al. (2001) bahwa model logistik dapat menduga dengan baik penyebaran suhu buah manga ‘irwin’ dengan menggunakan metode hot water treatment selama 90 menit dan vapour heat treatment pada 150 menit dengan suhu 46.5 ºC. Persamaan-persamaan yang digunakan yaitu (Hasbullah 2014):
1. Model Logistik Tϴ =
+ exp − �
...
……….………...(12)2. Model Asimtotik Tϴ = A – B exp (-Kϴ)……….…...….…………...(13)
3. Model Gompertz Tϴ = A exp(-B exp (-Kϴ)) ……….…...………...……(14)
4. Model Eksponensial Tϴ = ( A– B )(1-exp (Kϴ)) + B ...………...………..(15)
Keterangan :
A = suhu media (47.5 ºC)
B = suhu awal buah sebelum dipanaskan (29-31 ºC)
K = rataan laju kenaikan suhu setiap 1 menit (0.5 – 0.005 ºC) Exp = logaritme dasar (2,30259)
Tϴ = suhu pada waktu (ºC) ϴ = satuan waktu (menit)
Proses perhitungan statistik dilakukan dengan menggunakan program Statistical analysis system (SAS). Perbedaan nilai tengah paremeter tiap model dilakukan pengujian nilai tengah menggunakan uji Duncan pada taraf 0.05 dan untuk menguji perbedaan nilai tengah parameter antar ukuran dilakukan dengan uji BNT pada taraf 0.05
METODOLOGI
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini telah dilaksanakan di Laboratorium Siswadhi Soepardjo (Leuwikopo), Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, dan Laboratorium Teknik Lingkungan Biosistem, Departemen Teknik Mesin dan Bosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, selama tiga bulan mulai bulan April – Juni 2016.
Alat dan Bahan
bath), hybrid recorder, termokopel, timbangan analitik, oven pengering, sebuah perangkat laptop yang dilengkapi dengan Statistical analysis system (SAS) dan Microsoft Visual Basic 6.0.
(a) (b)
(e)
(d) (c)
(f)
Prosedur Penelitian
Penelitian ini meliputi pengukuran langsung terhadap perlakuan air panas pada buah naga daging merah dengan dua ukuran yaitu besar dan kecil. Nilai analisis termofisik dijadikan data input pada program Microsoft visual basic 6.0 dengan metode finite difference. Tahap selanjutnya membuat simulasi pendugaan suhu menggunakan metode empiris dengan menyusun mode matematika yang memanfaatkan program statistical analysis system (SAS).
Perlakuan air panas (hot water treatment)
Buah naga dipanaskan dengan suhu medium ±47.5 ºC dan suhu pusat buah ±46 ºC. Data yang diperoleh dari pengukuran langsung digunakan sebagai perbandingan terhadap hasil yang diperoleh dari pendugaan suhu dan lama proses perlakuan panas dengan SAS dan program Microsoft Visual Basic 6.0. Diagram alir penelitian perlakuan panas dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Diagram alir tahapan penelitian perlakuan panas
Analisis Termofisik
Data ini digunakan untuk mencari nilai inputan program komputer, antara lain kadar air bahan, konduktivitas panas, panas jenis, massa jenis, dan difusivitas panas.
1. Pengukuran kadar air dilakukan dengan menggunakan metode oven pengering dengan prosedur sebagai berikut.
a. Suhu oven diatur ± 105 0C.
b. Wadah atau cawan kosong ditimbang.
c. Buah naga ditimbang sebesar 7-10 gram kemudian dimasukkan ke dalam cawan yang sudah diketahui beratnya.
Mulai
Persiapan penelitian: Kalibrasi termokopel, pengecekan hybride recorder, pengisian air pada water bath.
Pemanasan air pada suhu 47.5◦C
Pemisahan sampel buah naga menjadi 2 ukuran: besar dan kecil
Pengambilan data primer
Pembuatan program simulasi dan model matematika
Suhu dan waktu pemanasan
d. Cawan dipanaskan dalam oven selama 20 jam.
e. Pendinginan dalam desikator hingga mencapai suhu kamar kemudian dilakukan penimbangan.
f. Sampel dipanaskan ulang selama 30 menit dan didinginkan kembali dalam desikator untuk kemudian ditimbang kembali.
g. Pengulangan prosedur dilakukan hinga berat bahan stabil.
2. Massa jenis buah naga diukur dengan menggunakan metode apparent density yang didasarkan pada penerapan hukum Archimedes dengan prosedur sebagai berikut:
a. Sebuah wadah berisi air disiapkan.
b. Volume air diukur sehingga didapatkan V2.
c. Buah naga ditimbang dan didapatkan nilai W.
d. Buah naga dimasukkan ke dalam wadah berisi air, lalu volume air yang tersisa didalam wadah diukur sehingga didapatkan nilai V1.
e. Nilai massa jenis dapat dihitung dengan Persamaan 3.
3. Nilai panas jenis dihitung dengan Persamaan 4, konduktivitas panas dihitung dengan Persamaan 5, dan difusivitas panas dihitung dengan Persamaan 6.
Simulasi Pendugaan Suhu dan Lama Proses Perlakuan Panas
Simulasi pendugaan suhu dan lama proses perlakuan panas telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya pada buah manga dan jambu kristal (Muthmainnah 2014) menggunakan program “penyebaran suhu pada bola” yang dibuat oleh Puspitojati (2003). Simulasi ini telah dimodifikasi untuk pendugaan suhu dan lama perlakuan panas untuk komoditas buah naga. Adapun titik-titik pendugaan suhu selama proses perlakuan panas seperti pada Gambar 4.
Gambar 4 Titik pendugaan suhu pada buah naga Keterangan:
T1: Suhu pada permukaan buah naga
T2 : Suhu pada setengah tebal daging buah (setengah pusat)
T3 : Suhu pada pusat buah
Persamaan yang digunakan untuk menduga suhu pada ketiga titik tersebut yaitu: 1 Suhu permukaan (T1) dihitung dengan persamaan:
+ = . ( �.
� + + ) + . − − � …………...(16)
Syarat kestabilan suhu: Fo. (1 + Bi) ≤
2 Suhu pada setengah tebal daging buah (T2) dihitung dengan persamaan:
+ = . (
+ + − − ) + ……….(17)
Syarat kestabilan suhu: Fo ≤
T1
T2 ak
3 Suhu pada pusat buah (T3) dihitung dengan persamaan:
+ = . (
+ − ) + ………...(18)
Syarat kestabilan suhu: Fo ≤
Persamaan 16, 17, dan 18 merupakan persamaan yang akan digunakan pada program pendugaan suhu selama waktu perlakuan air panas. Diagram alir program penyebaran suhu terlihat pada Gambar 5.
Verifikasi Model
Verifikasi dilakukan dengan menganalisis koefisien determinasi yang terbentuk pada hubungan linear antara penyebaran suhu pengukuran dan simulasi (Puspitojati 2003). Perhitungan nilai kesalahan dilakukan dengan membandingkan besarnya suhu hasil pengukuran pada masing-masing titik dan pendugaan. Besarnya tingkat kesalahan dapat dinyatakan dalam bentuk kesalahan relative yaitu membandingkan kesalahan yang terjadi dengan nilai sebenarnya (Bamaba 1998 dalam Musfiroh 2012). Besarnya kesalahan dapat dihitung menggunakan:
1 Koefisien determinasi (R2). Nilai R2 dari variasi yang terjadi dalam variabel tak
bebas (Y) dapat dijelaskan oleh adanya regresi linier Y atas X. Nilai koefisien korelasi diperoleh dengan mengambil akar dari nilai R2 (Sudjana 1975 dalam
Muthmainnah 2014).
2 Menurut Trolle (2010), Root Mean Square Error (RMSE) adalah suatu indikator untuk menghitung perbedaan antara hasil pengukuran sebenarnya dengan simulasi model. Rumus untuk menghitung nilai root mean square error yaitu:
Tidak
Tidak
Mulai
CP = (0.837+0.034(KA%)) x 1000
K = � Tbahan, Tmedia, α, r,
KA, Hmedia, dt
dr = �
M = ∆
∆�
Fo =
�
Bi = ℎ �
M ≥ β
Fo (Bi + 1) < 0.5
Sebaran suhu (Persamaan 16 – 18) Awal distribusi t=0
I = I + 1
Waktu = Waktu + dt
T3 = Tmedia-1
Gambar 5 Diagram alir program penyebaran suhu buah naga
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Termofisik Buah Naga
Buah-buahan merupakan produk hortikultura yang mempunyai sifat mudah rusak (perishable). Produk hortikultura merupakan jaringan yang dapat tetap hidup walaupun setelah dipanen karena kandungan airnya yang tinggi dapat menyebabkan terjadinya respirasi dan transpirasi secara berkelanjutan. Perubahan fisiologis utama yang terjadi pada proses pematangan buah adalah perubahan fisik dan perubahan kimiawi (Ropai et al. 2013). Penanganan pascapanen yang tepat dapat mempertahankan kualitas dan memperpanjang masa umur simpan produk. Salah satu penanganan pascapanen adalah dengan menerapkan sistem teknologi karantina, seperti penyimpanan pada suhu rendah, iradiasi dengan sinar gamma, fumigasi dan perlakuan panas. Perlakuan panas merupakan cara yang paling sederhana dan tidak menimbulkan kerusakan pada produk hortikultura.
Sifat–sifat panas (thermal properties) bahan merupakan parameter penting yang dibutuhkan untuk menduga laju perubahan suhu bahan sehingga dapat ditentukan waktu optimum yang dibutuhkan dalam pengolahan, pengeringan, pendinginan atau penyimpanan (Lamhot et al. 2012). Karakteristik atau sifat termofisik pada masing-masing produk perlu diketahui untuk mendapatkan hasil penanganan yang optimal. Perlakuan panas berkaitan erat dengan proses pindah panas, sifat panas akan menentukan karakteristik perubahan suhu produk sehingga dapat ditentukan kebutuhan energi dan waktu perlakuan yang tepat (Weindenfellera 2004). Sifat termofisik bahan pangan meliputi nilai kadar air, panas jenis, massa jenis, difusivitas panas, dan konduktivitas panas. Kadar air dipengaruhi oleh tingkat kematangan buah tersebut, dimana buah mentah yang menjadi matang akan selalu bertambah kandungan airnya, namun kadar air buah naga tidak dipengaruhi oleh dimensi buah, hal ini berdasarkan hasil pengukuran didapatkan nilai kadar air yang tidak jauh berbeda yaitu sebesar 87.94 % untuk buah naga ukuran besar dan 87.57% untuk buah naga ukuran kecil.
Panas jenis merupakan jumlah energi yang dibutuhkan oleh satu satuan berat bahan untuk menaikkan suhunya sebesar satu derajat (Holman 1984 dalam Lamhot 2012). Panas jenis bahan ditentukan dengan menggunakan persamaan Siebel (Persamaan 4). Nilai panas jenis dipengaruhi oleh kadar air suatu bahan itu sendiri, hubungan antara kadar air dengan panas jenis adalah berbanding lurus, dimana semakin tinggi kadar airnya, maka akan semakin tinggi nilai panas jenisnya. Berdasarkan hasil perhitungan, didapatkan nilai panas jenis (Cp) untuk ukuran besar yaitu 3.8269 kJ/kgoC, dan untuk ukuran kecil yaitu sebesar 3.8144 kJ/kgoC.
dan kandungan air (Lamhot 2012). Nilai konduktivitas panas buah naga yang diperoleh dari persamaan 5, yaitu 0.5815 Watt/moC untuk buah naga ukuran besar
dan 0.5797 Watt/moC untuk buah naga ukuran kecil. Berdasarkan hasil pengukuran
tersebut, konduktivitas panas kedua ukuran buah tidak memiliki perbedaan terlalu jauh, hal tersebut karena nilai kadar air dari buah naga itu saling mendekati.
Sifat termofisik lainnya adalah massa jenis (ρ) dan disfusivitas panas (α). Massa jenis didefinisikan sebagai perbandingan antara massa bahan dengan volumenya. Massa jenis ini diukur untuk menentukan nilai disfusivitas panas buah naga. Difusivitas panas diartikan sebagai laju pada saat panas terdifusi keluar dari bahan. Nilai difusivitas panas dipengaruhi oleh konduktivitas panas (k), panas jenis (Cp), dan massa jenis bahan (ρ). Buah naga ukuran besar memiliki nilai difusivitas panas sebesar 0.000162 m2/menit sedangkan untuk buah naga ukuran kecil sebesar
0.000164 m2/menit, terlihat bahwa nilai difusivitas kedua buah naga tersebut
berbeda. Buah naga dengan ukuran besar memiliki nilai difusivitas yang lebih kecil dibanding nilai difusivitas panas untuk buah ukuran kecil, hal tersebut karena panas jenis buah naga ukuran besar lebih tinggi, dimana jika diaplikasikan pada Persamaan 6 akan diperoleh nilai difusivitas yang lebih kecil untuk buah naga ukuran besar. Berdasarkan nilai difusivitasnya, buah naga berukuran besar akan mengalami proses perlakuan panas yang lebih lama dibanding yang lainnya karena laju penyebaran panas yang keluar dari bahan akan semakin rendah. Sifat termofisik buah naga pada berbagai ukuran tersaji dalam Tabel 1.
Tabel 1 Sifat termofisik buah naga pada berbagai ukuran Ukuran Diameter
Perlakuan Air Panas (Hot Water Treatment) Pada Buah Naga
Perlakuan panas merupakan salah satu alternatif penanganan pascapanen dalam prosedur karantina. Kekhawatiran konsumen akan resiko bahan kimia membuat perlakuan panas menjadi salah satu alternatif utama untuk pengendalian hama penyakit pascapanen dan terus dikembangkan dalam sistem karantina buah-buahan/sayuran. Menurut Couey et al. (1989) dalam Hasbullah (2007), terdapat tiga macam perlakuan panas yaitu dengan uap panas (vapor heat treatment), udara panas (hot air treatment) dan perlakuan air panas (hot water treatment).
et al. (2015) menggunakan metode ini sebagai pencucian buah magga Gedong sebelum disimpan pada suhu ruang. Suhu air yang digunakan yaitu 60 ºC, 53 ºC dan suhu kontrol 27 ºC, dari hasil yang diperoleh bahwa suhu 53 ºC merupakan suhu yang optimum, karena berdasarkan pengujian mutu buah mangga Gedong itu sendiri menunjukkan hasil yang lebih baik. Selain itu, penelitian mengenai perlakuan panas juga telah dilakukan oleh Hasbullah et al. (2001) dengan menggunakan manga ‘Irwin’ yang dicelupkan pada air panas mendapatkan hasil yang optimum pada suhu permukaan 47.2 ºC selama 90 menit dengan suhu inti buah 46 ºC. Lurie (1998) dalam Puspitojati (2003) mengatakan bahwa lama perlakuan panas untuk disinfektan serangga yang optimum adalah 40-50 ºC sedangkan untuk mencegah kebusukan oleh jamur yaitu pada suhu diatas 50 ºC.
Penelitian ini menggunakan tiga titik pengukuran suhu, yaitu suhu permukaan kulit luar, suhu setengah pusat dan suhu pusat buah. Masing-masing suhu pada ketiga titik tersebut diukur dengan menggunakan termokopel yang ditusukkan pada buah naga dengan jarak yang berbeda pada setiap dimensi buahnya. Pada buah dimensi besar, suhu setengah pusat ditusukkan dengan kedalaman ± 2.55 cm dan pada pusat buah, termokopel ditusukkan dengan kedalaman ± 5.10 cm. Buah naga dimensi kecil, termokopel ditusukkan sedalam ± 2.07 cm untuk titik setengah pusat dan ± 4.15 cm untuk titik pusat buah. Sedangkan pada titik permukaan kulit luar, untuk kedua dimensi buah termokopel ditempelkan pada permukaan kulit luarnya saja. Penentuan jarak atau kedalaman termokopel ini didasarkan pada diameter buah naga. Buah dengan dimensi besar diameternya berkisar antara 10-11 cm, untuk buah ukuran kecil diameternya berkisar antara 7-8 cm. Pengukuran ini dilakukan dengan tiga kali ulangan untuk masing-masing ukuran buah. Penempatan termokopel pada buah naga ditunjukkan pada Gambar 6 dibawah ini.
Gambar 6 Penempatan termokopel pada buah naga
mencapai suhu 46.5 ºC pada pusat buah. Sedangkan pada buah naga dengan dimensi kecil membutuhkan waktu 19 menit untuk mencapai suhu 46.6 ºC pada pusat buah
Pendugaan Suhu Buah Naga Menggunakan Finite Difference
Program penyebaran suhu digunakan untuk membuat simulasi pendugaan penyebaran suhu dan waktu pemanasan optimal selama buah naga mendapatkan perlakuan panas. Algoritmanya disusun dengan menggunakan pemrograman Microsoft Visual Basic 6.0. Input yang diperlukan dalam penyusunan program adalah suhu bahan awal dianggap sama untuk semua dimensi yaitu sebesar 29.2 oC
yang diambil dari rata-rata suhu awal bahan, Suhu media yaitu 47.5 oC diambil dari suhu media pada unit HWT selama proses pengukukuran sebenarnya, selang waktu (Δt), difusivitas panas buah naga (α), tebal bahan (m), kadar air bahan (%bb), massa jenis bahan (ρ), dan koefisien konveksi udara (h). Data input pada berbagai dimensi tersaji dalam Tabel 2. Coding program penyebaran suhu buah naga terlampir pada Lampiran 1.
Tampilan program penyebaran suhu buah naga berisi tombol combo untuk memilih dimensi buah yang dikehendaki, empat command button yang terdiri dari tombol hitung untuk menampilkan nilai perhitungan seperti bilangan Fourier, nilai M, bilangan Biot, tombol sebaran suhu untuk menggambarkan sebaran suhu pada setiap titik pendugaan, tombol grafik untuk menunjukkan hubungan antara menit dan suhu pendugaan. Tampilan program pendugaan lama perlakuan panas pada buah naga ditunjukkan pada Gambar 7.
Tabel 2 Data input program untuk buah naga pada berbagai dimensi Dimensi
Gambar 7 Tampilan program penyebaran suhu pada buah naga
Program penyebaran suhu akan menghasilkan nilai output berupa nilai M, Fo, Bi, konduktivitas bahan (W/mºC) dan panas jenis bahan (J/kgºC). Nilai output dari program penyebaran suhu ini tersaji dalam Tabel 3. Tampilan awal program menunjukkan pilihan ukuran besar atau kecil, lalu muncul nilai input dari ukuran yang telah dipilih. Setelah itu, tekan command “hitung” untuk melihat nilai output yang dihasilkan, untuk tampilan tombol command “grafik” ditunjukkan pada Gambar 8.
Tabel 3 Output program penyebaran suhu pada buah naga
Dimensi (J/Kg◦C)Cp bahan (W/m◦C)Konduktivitas M Fo Bi Waktu (menit) Besar 3826.96 9.6924 4.0139 0.2491 0.7643 34
Kecil 3814.38 9.6810 2.6127 0.3827 0.6586 19
Berdasarkan Gambar 8, dapat dilihat bahwa suhu permukaan mempunyai laju kenaikan suhu yang paling cepat karena berbatasan langsung dengan suhu media. Suhu setengah pusat dengan suhu pusat buah menunjukkan nilai yang hampir sama. Hal tersebut karena buah naga tidak memiliki biji buah yang menghalangi antara suhu setengah pusat dengan suhu pusat sehingga panas mengalir secara langsung.
Nilai output yang dihasilkan meliputi panas jenis, konduktivitas bahan, nilai biot number (Bi), fourier number (Fo), dan nilai M. Nilai panas jenis, konduktivitas panas, difusivitas panas dan koefisien konveksi diasumsikan memiliki nilai yang seragam untuk ketiga titik pengukuran. Hal tersebut karena kematangan buah naga seragam dan penyebaran suhu yang terjadi secara langsung juga tidak memiliki hambatan.
Biot number atau bilangan biot (Bi) adalah rasio antara tahanan dalam dan tahanan luar, rasio ini akan menentukan apakah suhu yang berada pada bagian dalam dari suatu bahan akan berubah secara signifikan pada saat bagian permukaan diberikan panas. Sehingga semakin tebal buahnya maka akan semakin tinggi nilai biotnya. Nilai Bi tidak boleh lebih dari 1, karena jika lebih dari 1 artinya resistansi tahanan luar lebih besar dari tahanan dalam sehingga panas yang diberikan pada permukaan bahan sulit untuk merambat kebagian dalam bahan. Selain itu, nilai Bi tidak boleh dibawah 0.1 yang artinya tahanan dalam bahan tersebut akan diabaikan karena terlalu rendah. Nilai ini tergantung pada karakteristik dimensi, koefisien konveksi, dan konduktivitas bahan itu sendiri. Buah naga berukuran besar memiliki nilai Bi sebesar 0.7643 dan buah naga ukuran kecil memiliki nilai Bi sebesar 0.6586. Konduktivitas suatu bahan menunjukkan kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan panas. Nilai konduktivitas bahan untuk kedua ukuran mendekati sama yaitu 9.6924 W/mºC untuk ukuran besar dan 9.6810 W/mºC untuk buah ukuran kecil.
Berdasarkan hasil simulasi, lama proses perlakuan panas untuk buah naga ukuran besar 34 menit dan 19 menit untuk ukuran kecil. Hasil pengukuran langsung menunjukkan bahwa waktu yang diperlukan buah naga besar untuk mencapai suhu pusat 46ºC adalah 54 menit sedangkan untuk ukuran kecil 33 menit. Berdasakan hasil kedua pengukuran tersebut, dapat dilihat bahwa lama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu target ±46oC dipengaruhi oleh dimensi buah naga. Hal tersebut dipengaruhi nilai difusivitas panas bahan yang menunjukkan laju panas terdifusi keluar dari bahan, sehingga tebal bahan mempengaruhi proses penyebaran panas. semakin tebal bahannya, maka akan semakin lama laju panas terdifusi keluar dari bahan.
Penelitian sebelumnya telah menggunakan perlakuan panas VHT maupun HWT, misalnya pada buah mangga Phillipina yang dilakukan oleh Merino (1996) dalam Hasbullah (2016) untuk disinfestasi lalat D. cucurbitae dan D. occipitalis, hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa perlakuan tersebut memakan waktu 1.5 jam dengan 10 menit waktu untuk menjaga suhu pusat tetap 46 ºC. Penelitian yang lainnya juga dilakukan oleh Williamson (2002) dalam Hasbullah (2016) menyatakan bahwa perlakuan panas dengan pencelupan buah dalam air panas (hot water treatment) terbukti efektif untuk disinfestasi hama dan penyakit pada buah tropika yang dilakukan dengan pemanasan pusat buah 46.7 ºC dan dipertahankan selama 10-30 menit.
waktu simulasi untuk ukuran besar yaitu 34 menit dengan suhu akhir pada suhu setengah pusat sebesar 46.6 ºC dan suhu pusat sebesar 46.5 ºC sedangkan untuk ukuran kecil waktu yang dibutuhkan adalah 19 menit dengan suhu akhir pada suhu setengah pusat dan suhu pusat sebesar 46.6 ºC. Waktu simulasi dipertahankan selama 10 menit untuk setiap ukuran dengan asumsi bahwa lalat betina yang meletakkan telurnya di kedalaman setengah pusat buah akan terbunuh pada mortalitas 100%.
Gambar 9 Hubungan antara nilai pengukuran dan simulasi pada suhu permukaan kulit luar buah naga
Gambar 11 Hubungan antara nilai pengukuran dan simulasi pada suhu pusat buah naga
Berdasarkan grafik diatas, menunjukkan bahwa hasil simulasi mengalami kenaikan suhu dengan waktu yang cepat, hal tersebut karena nilai koefisien konveksi udara bebasnya tinggi sehingga panas yang dihantarkan lebih cepat. Selain itu faktor yang diperhitungkan adalah sifat termofisik dari buah naga dan penyebaran suhu yang dihitung dengan finite difference, sehingga penyebaran suhu relatif stabil. Sedangkan hasil pengukuran menunjukkan garis yang landai hal tersebut bisa terjadi akibat proses pengukuran yang tidak stabil seperti suhu udara luar dan suhu media (air) serta kondisi termokopel yang kemungkinan mengalami guncangan saat proses perlakuan air panas. Sebaran suhu pengukuran dan simulasi untuk setiap ukuran terlampir pada Lampiran 3-4.
Pendugaan Suhu Buah Naga Menggunakan Metode Empiris
Pemanasan dimulai dari bagian luar bahan yang diasumsikan berlapis-lapis dari permukaan sampai ke arah pusat geometris seiring dengan perubahan waktu proses. Penelitian ini dilakukan dengan media berupa air pada suhu ±47.5 ◦C pada tiap kedalaman titik ukur yang berbeda-beda untuk dua jenis buah, naga besar dan kecil. Pengaruh kondisi suhu media akan memberikan laju perubahan suhu yang berbeda pula, semakin tinggi suhu media pemanasan menyebabkan laju perubahan suhu yang semakin besar pula. Data prediksi suhu dalam penelitian ini diperoleh dari simulasi dengan menggunakan dua metode, yaitu dengan finite diffence yang diaplikasikan dengan Microsoft visual basic 6.0 dan metode empiris dengan analisis statistika non linear menggunakan SAS. Model matematika yang digunakan untuk metode empiris ini adalah persamaan Asimtotik, Gompertz, Eksponensial, dan Logistik. Perbandingan antar model dapat diukur dengan membandingkan nilai koefisien determinasi (R2). Koefisien determinasi (R2) dapat digunakan untuk
25 30 35 40 45 50
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Su
h
u
(
◦
C)
Waktu (menit)
T. Simulasi buah naga besar
T. Simulasi buah naga kecil
T. Pengukuran buah naga kecil
mengukur ketepatan dari suatu model yang dibuat, semakin tinggi nilai R2 maka semakin tepat model yang dibuat.
Hansen (1992) melakukan penelitian dengan membandingkan antar model pada komoditas sayuran untuk teknologi karantina, dengan hasil bahwa model logistik memiliki nilai R2 paling tinggi. Selain Hansen, penelitian yang serupa juga
dilakukan oleh Hasbullah et al. (2001) menggunakan komoditas buah mangga ‘irwin’ menunjukkan hasil bahwa model Logistik dan Gompertz memiliki nilai koefisien determinasi (R2) paling tinggi.
Perbandingan antar model juga dapat diukur dengan membandingkan keakuratan estimasi nilai dari parameter tiap model. Hal ini dilakukan untuk menentukan keabsahan dari nilai parameter model. Perbandingan tingkat keakuratan parameter ini menggunakan uji beda nyata terkecil (BNT) dan uji Duncan. Nilai parameter untuk setiap model dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Parameter pendugaan penyusunan model matematika secara empiris
Parameter Ukuran Model
Asimtotik Gompertz Exponensial Logistik A Besar 48.58 ±0.22a** 47.85 ±0.15b** 48.58 ±0.22a** 47.35 ±0.09c*
a,b,c dan d : huruf yang sama pada baris yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata antar model berdasarkan uji Duncan pada taraf 0.05.
**,* dan ns : menunjukkan berbeda sangat nyata, nyata dan tidak nyata pada ukuran buah naga berdasarkan uji BNT pada taraf 0.05
Uji Duncan digunakan untuk membandingkan nilai tengah antar model, sedangkan uji BNT digunakan untuk membandingkan antar ukuran. Nilai parameter A dihitung dengan estimasi awal adalah suhu maksimum media pemanasan sebesar 47.5 ºC. Parameter B menggunakan kisaran suhu awal pada buah naga sebelum pemanasan yaitu 29-31 ºC, dan nilai K adalah parameter yang menunjukkan nilai rata-rata kenaikan suhu selama proses pemanasan buah dalam interval waktu setiap satu menit yaitu berkisar 0.5–0.005 ºC. Model logistik memiliki nilai R2 paling tinggi dari ketiga model lainnya dengan nilai R2 sebesar
0.9998 untuk kedua ukuran buah naga. Model matematika yang telah disusun dari parameter-parameter diatas tdapat dilihat pada Tabel 5. Koefisien determinasi dihasilkan dari hasil perhitungan pada persamaan setiap model matematika. Tabel 5 Hasil persamaan model matematika pada buah naga
Model Ukuran
Besar Kecil
Persamaan setiap model matematika yang dicobakan menunjukkan hasil yang cukup baik berdasarkan parameter koefisien determinasi (R2), yaitu (1) model
Logistik, (2) model Gompertz, (3) model Asimtotik, dan (4) model Eksponensial. Keempat model matematika tersebut dapat menggambarkan kisaran suhu yang terjadi pada buah naga selama proses pemanasan, dengan R2 sebesar 0.9983 – 0.9998. Metode finite difference dan metode empiris tentu saja menghasilkan pendugaan waktu dan suhu yang berbeda, Tabel 6 dibawah ini menunjukkan perbandingan waktu, suhu akhir pada suhu setengah pusat dan error untuk setiap model matematika dan hasil simulasi dari program penyebaran suhu buah naga. Suhu akhir yang digunakan adalah suhu pada setengah pusat karena ditinjau dari hasil uji mortalitas lalat buah yang telah dilakukan pada penelitian sebelumnya menyatakan bahwa lalat betina akan meletakkan telurnya pada kedalaman sekitar 1-2.5 cm dari kulit buah, yang artinya titik tersebut merupakan titik pada pengukuran suhu setengah pusat (Hasbullah 2016).
Tabel 6 Perbandingan waktu pemanasan, suhu akhir setengah pusatdan error pada pendugaan
Metode Pengukuran
Naga besar Naga kecil
Waktu
Berdasarkan tabel diatas, error atau kesalahan antara suhu pengukuran dengan suhu simulasi dan model dihitung dengan persamaan Root Mean Square Error (RMSE). Metode finite difference memiliki error yang paling tinggi karena hasil simulasi penyebaran suhu menggunakan program komputer yang dilengkapi rumus turunan dari persamaan-persamaan beda hingga sehingga hasilnya relatif stabil dibanding hasil pengukuran.
Hasil pendugaan suhu menggunakan metode finite difference membutuhkan waktu 44 menit dengan suhu akhir setengah pusatadalah 46.6 ºC sementara pada menit yang sama, hasil pengukuran menunjukkan suhu setengah pusat baru mencapai 45.3 ºC untuk buah naga ukuran besar, sedangkan untuk buah naga kecil, suhu akhir setengah pusat adalah 46.6 ºC dengan lama pemanasan 29 menit, pada waktu yang sama hasil pengukuran menunjukkan suhu setengah pusat baru mencapai 45.7 ºC. Perbedaan antara waktu pemanasan hasil pendugaan dan hasil pengukuran dipengaruhi oleh suhu media yang kurang stabil setiap menitnya.
setengah pusat sebesar 46.2 ºC dan pada menit yang sama, hasil pengukuran menunjukkan suhu setengah pusat sama dengan suhu model Logistik, terdapat error atau kesalahan sebesar 0.28 ºC pada penyebaran suhu setengah pusat model Logistik untuk buah naga ukuran besar.
Berdasarkan hasil koefisien determinasi setiap model pada Tabel 4, terlihat bahwa model Logistik dapat menggambarkan penyebaran suhu pada buah naga baik ukuran besar maupun kecil selama proses pemanasan HWT dengan koefisien determinasi mendekati 1. Nilai error rata-rata antara hasil pendugaan dan hasil pengukuran pada Tabel 6, persamaan Logistik memiliki nilai error paling rendah sehingga didapatkan bahwa model Logistik merupakan model yang baik dalam menggambarkan penyebaran suhu buah naga. Pendugaan waktu dan suhu bahan selama pemanasan setiap model matematika dapat dilihat pada Lampiran 5-12.
Verifikasi Model
Verifikasi model dilakukan dengan analisis koefisien determinasi (R2) suhu
setengah pusatpada masing-masing model. Model matematika yang telah disusun diuji dengan mempelajari pangaruh perubahan peubah inputan terhadap peubah output/hasil. Berdasarkan nilai koefisien determinasi (R2) ini dapat diketahui nilai
koefisien korelasi (r) yang akan menunjukkan hubungan antara dua variabel tersebut. Hasil koefisien determinasi ini memungkinkan kita untuk meramalkan nilai-nilai suatu peubah tak bebas dari nilai-nilai-nilai satu atau lebih peubah bebas (Hasbullah 2014). Nilai peubah bebas (x) ditunjukkan oleh nilai pendugaan dan nilai peubah tak bebas (y) ditunjukkan oleh nilai pengukuran. Selain itu, dilakukan perhitungan Root Mean Square Error (RMSE) untuk mengetahui perbedaan nilai suhu pengukuran dengan hasil simulasi model. Gambar 12 dibawah ini akan menunjukkan koefisien determinasi suhu hasil pengukuran langsung buah naga dengan suhu pendugaan yang dihasilkan oleh program penyebaran suhu buah naga menggunakan Microsoft visual basic 6.0 pada berbagai ukuran.
Gambar 12 Hubungan antara hasil pengukuran dan pendugaan finite difference pada titik setengah pusat
Koefisien determinasi atau R2 yang dihasilkan dari perbandingan antara suhu pendugaan dengan hasil pengukuran yaitu 0.9151-0.9120. Pada buah naga ukuran besar koefisien determinasi sebesar 0.9120 dengan nilai koefisien korelasi (r) sebesar 0.9550, artinya 95.50% nilai pengukuran dapat dijelaskan oleh nilai pendugaan sedangkan koefisien determinasi buah naga ukuran kecil adalah 0.9151 dengan koefisien korelasinya sebesar 0.9566, artinya 95.66 % nilai pengukuran dapat dijelaskan oleh nilai pendugaan. Selain menggunakan simulasi dari program penyebaran suhu, pendugaan suhu pemanasan buah naga juga dilakukan metode perhitungan secara empiris dengan penyusunan beberapa persamaan model matematika. Gambar 13 dibawah ini akan menuunjukkan hubungan antara nilai pengukuran dengan nilai pendugaan dari model Logistik pada suhu setengah pusat buah naga.
Gambar 13 Hubungan antara suhu pengukuran dan pendugaan model Logistik pada titik setengah pusat.
Berdasarkan Gambar 13, model Logistik memiliki nilai koefisien determinasi (R2)sebesar 0.9951 – 0.9982 pada buah naga. Nilai R2 untuk ukuran
buah naga besar adalah 0.9951 dengan nilai koefisien korelasi sebesar 0.9975, artinya 99.75% suhu pengukuran dapat dijelaskan oleh suhu pendugaan dari model Logistik sedangkan nilai R2 pada buah naga ukuran kecil yaitu 0.9982 dengan
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
1. Sifat termofisik buah naga meliputi kadar air, panas jenis, konduktivitas, massa jenis dan difusivitas. Kadar air buah naga berkisar antara 87.57%-87.94%, kadar air ini tidak dipengaruhi oleh ukuran buah. Panas jenis buah naga berkisar antara 3.814 kJ/kgoC - 3.826 kJ/kgoC. Massa jenis dan difusivitas panas dipengaruhi oleh ukuran dimensi buah. Semakin besar dimensi buahnya maka massa jenisnya semakin besar dan semakin besar dimensi buahnya maka nilai difusivitas buahnya semakin kecil. Semakin besar nilai difusivitas panas bahan maka akan semakin cepat laju penyebaran suhunya. Nilai difusivitas buah naga ukuran besar yaitu 0.000162 m2/menit sedangkan untuk buah naga ukuran kecil yaitu 0.000164 m2/menit.
2. Pada metode finite difference, laju penyebaran panas sangat dipengaruhi oleh dimensi buah. Semakin besar ukuran buah maka waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu pusat buah sebesar 46ºC akan semakin lama. Hal ini terjadi karena adanya nilai biot atau rasio antara konvektif dan konduktif pada bidang normal atas, dalam hal ini bidang normal yang dimaksud adalah ketebalan buah naga. Nilai R2 atau koefisien determinasi untuk suhu setengah pusat naga ukuran besar yaitu 0.9120 dan nilai RMSE sebesar 3.44ºC. Sedangkan pada buah naga ukuran kecil nilai R2pada suhu
setengah pusatnya adalah 0.9151 dan nilai RMSE sebesar 4.03 ºC.
3. Model logistik adalah model matematika yang paling baik untuk menggambarkan penyebaran suhu pada buah naga dengan nilai koefisien determinasi yang mendekati 1 dan memiliki nilai kesalahan (error) paling rendah yaitu 0.28 ºC untuk buah naga besar dan 0.45 ºC untuk buah naga ukuran kecil.
Saran
DAFTAR PUSTAKA
[Balitbangda] Balai Penelitian dan Pengembangan Daerah. 2015. Prospek Pengembangan Tanaman Hortikultura (Buah Naga dan Markisa) di Kecamatan Rumbia [Internet]. [diunduh 2016 Agustus 21]; Tersedia pada: http://balitbangda.sulselprov.go.id/artikel-prospek-pengembangan-tanaman-hortikultura- -di-kecamatan-rumbia-kabupaten.html.
[Deptan] Departemen Pertanian. 2012. Outbreak Penyakit Busuk Batang Tanaman Buah Naga di Sumatera Barat [Internet]. [diunduh 2016 Maret 25]; Tersedia pada: http://balitbu.litbang.pertanian.go.id/ind/index.php/berita-mainmenu- 26/13-info-aktual/336-outbreak-penyakit-busuk-batang-tanaman-buah-naga-di-sumatera-barat.
Cengel YA. 2003. Heat Transfer A Practical Approach. 2nd ed. New York (US): McGraw-Hill Companies, Inc.
Chairul SM, Kuswadi AN. 2007. Penurunan kandungan residu insektisida dimetoat dalam cabai merah (Capsicum Annum L.) akibat iradiasi gamma. JFN. 1(1):26-28. ISSN 1978-8738.
Dieter G. 2000. Engineering Design. 3rd ed. New York(US): McGraw-Hill Book. Hansen JD, Hara AH, Tembrink VL. 1992. Vapor heat: a potential treatment to
disinfest tropical cut flowers and foliage. Hort Science [Internet]. [diunduh Maret 27]; 27(2):139-143. Tersedia pada: http://hortsci.ashspublications.org. Hasbullah R, Kawasaki S, Kojima T, Akinaga T. 2001. Effect of heat treatments on respiration and quality of ‘irwin’ mango. The Journal of the Society of Agric. Structures Japan. 32(2): 59 – 67. doi.org/10.11449/sasj1971.32.59.
Hasbullah R. 2007. Penerapan teknologi karantina: upaya membuka peluang ekspor buah-buahan Indonesia. Jurnal Keteknikan Pertanian. 21(1):2-6. doi: 10.19028/jtep.21.1.1-12.
Hasbullah R. 2014. Aplikasi SAS dalam Statistika Teknik. Bogor (ID): IPB Pr. Hasbullah R. 2016. Teknologi Karantina untuk Pasar Global. Bogor (ID):
Polimedia Publishing.
Hasyim A, Setiawati W, Liferdi L. 2014. Teknologi Pengendalian Hama Lalat Buah pada Tanaman Cabai. Bandung (ID): Balai Penelitian Sayuran.
Heldman DR, Singh RP. 1980. Food Process Engineering. California (USA): AVI book Publisher Co.
Holman JP. 2010. Heat Transfer. 10th ed. New York (NY). McGraw-Hill Companies.
Ikediala JN, Tang J, Neven LG. Drake SR. 1999. Quarantine treatment of cherries using 915 MHz microwaves: temperature mapping, codling moth mortality and fruit quality. Journal Postharvest Biology and Technology. 16(2):128-130. doi:10.1016/S0925-5214(99)00018-6.
Ilmi NK, Poerwanto R, Sutrisno. 2015. Perlakuan air panas dan pengaturan suhu simpan untuk mempertahankan kualitas buah manga cv Gedong. J.Hort. 25(1): 79-80.
