Deteksi Chilling Injury dengan Near Infrared (NIR) Berdasarkan Parameter Perubahan pH

ORGANISASI

Panilia Pengarah (SC)

Ketua

Prof Dr M. Ade Moetangad Kramadlbrala (FTIP UNPAD)

Anggola

Dr. Sam Herod,.n (Kelua PERTETA Pusatl FATETA IPB) Dr. Akhmadi Abas (Kelua PERTETA Cabang Bandung, L1PI) Prof. Dr. Bambang Praslowo (Balilbang Perl<ebunan Kementan)

Dr. Ulik Sutiarso (FATETA UGM) Dr Edward Saleh (FTP UNSRI)

Dr. Desnal (Sekrelans Jendral PERTETA Pusatl FATETA IPB) Dr. Hermanloro Saslrohartono (INSTIPER)

Dr. Sis,,"oyo Soekarno (UNEJ) Ir. To!ok Pujianlo, MT (FTIP UNPAD)

Pan ilia Pelaksana (DC)

Ketua Dr. Edy Suryadi

Wakil Ketua Dr. Handarto

Sekretariat Asep Yusuf, MT

Zaida, M.Si.

Bendahara

Asriｗｩ､ｹ｡ｳ｡ｮｾＬ M.Eng.

Or. Sarifah NurJanah Seminar&Makalah

Tolok Hen.anlo, MEng. Boy Macklin, M.SI. Dadang D.H., MS (L1PI SUbang)

Prosiding M Saukal, MT

Acara Dr Edy Suryadi Dedy Prijalna, MS Agus Triyono, MS (L1PI Subang)

Temu Organisasi Sudaryanlo, MP Ane Sudaryanlo, MS.

Wisala & Olah Raga

Dr Dwi Purnomo

Tolok Pujianlo, MT.

Perlengkapan Kamsudin,SP. Publikasi & Dok Inan Ardiansyah, MT

Usaha Pendanaan Wahyu K.Sugandi, M.Si.

Dr. Wagiono Bambang Aris, MP

Konsumsi Siti Numasanah, M.Si.

Indira lanti. M.Si.

Seminar NasionBI PERTETA, Bandung6-8Oesember 2011

TIM PENYUNTING

Prof Dr. M. Ade Moelangad Kramadibrala Dr. Edy Suryadi

T

olok Herwanlo, M.Eng Muhammad Saukal, STP" MT.

WahyuK Sugandi, STP MSi Asep Yusuf, STP MT

Muhammad Akbar Awaludin P Angga HasbiaSldlk

Riando Simbolon

Seminar Nasional PERTETA.Bandung6-8DesQmber 2011

DAFTAR lSI

.

23

Kata Pengantar .. Organisasi

Tim Penyunting .

Sambulan Dekan FTiP

Sambu!an Ketua PERTETA Pusa! """., ... ""."" ... "" Sambulan Ketua PERTETA Cabang Bandung dan Sekllarny.".

Ulesan Presiding , .

Daftar lsi. . " ..

Sesi Pleno:

Makalah Kunci dan Makalah Undangan

Makalah Kunci

Peran Slratejik Keteknikan Pertanian dalam Perlanian Industrial

Listyani Wijayanti... . .

Diskusi

Makalah Ulama

Tantangan dan Peluang Mekamsasi Pertan;an dalam Rangka Pengualan Ketahanan Pangan

Bugie Laksmana . .

Kompetensi dan Teknologi Mekanisasi untuk Menunjang Pembangunan Perkebunan Kelapa Sawit: Status dan Peluang

Had; Suryanto .. _ _.

Turning Machine Prototypes for Windrow OJmposting ProcessofOil Palm Empty FrUIt Bunche

Had; Suryanto .

Diskusi " .. ", ,.. , ,,,,, ,,. "" " , ,'", "" ,.. ,,, ,.

Buku IV

Bidang: Teknologi Pasca Panen

Sesi·1

Hibrid Pengeringan Radiasi dan Konveksi Sebagai Allernatil Pengeringan Gabah

Daniel Saputra" ", " , "" " "" ..

Koefisien Perpindahan Panas Konveksi pada Proses Krislalisasi Gula Semut dengan Sumber Panas Uap

Sri Rahayoe, Andri Wiyanto, Nursigit Bintoro dan Bud; Rahardjo. . .

Peningkalan Mulu Biji Kakao Melalui Aplikasi Pengering Tipe Kombinasi Energi Surya dan 810massa

Andreas

W.

Krisdiarto, Gani Supriyanto dan Hermantoro "" "... . "."" .

PemanasanSuperheateddan Saturatedpada Bubur KedeJai dalam Pernbuaian Tahu

Rifah Ediati dan Susanto Budi Sulistyo... . .

Diskusi __ .

iii iv v

VI VI' viii

i,

"

3

7

9

29

35

41

46

54

60

77

85

67

94

Pengaruh Bahan Pelapis dan Teknik Pengemasan Terhadap Perubahan Mutu TeJur Ayam Buras 5elama Transportasi dan Penyimpanan

Li/ik Pujantoro EN, Eni Usra Harahap dan PeniSHardjosworo .

DeteksiChilling Injurydengan Near Infrared(NIR) Berdasar'l<an Parameter Perubahan PH

Y.A. Purwanto, I. Heruwati dan A. Rindang

Rancangan Kemasan Berbasis Individu Buah Alpukal unluk Distribusi dan Penylmpanan Dingin

Sutrisno, Emmy Darmawati dan Deti Kusniati .

Kinehka Perubahan Kadar Air Kacang Goreng selama Penyimpanan

Dewi Maya Maharani, Nursigit Bintoro dan Budi Rahardjo ,..

Karakteristik Pengeringan Teri Nasi f'Aenggunakan Alat Pengering Hibrid Tipe Rak

Rofandi Hartanto, Warji dan Lenny Oktaria.,.. ", " "" "", 101

Diskusi .

.. 106

. 132

Sesi·2 (Paralell

Pemodelan Pemanasan Air Menggunakan Korektor Datar untuk Pengeringan Gabah

Frima Agung Nitipraja dan LeopoldO. Nelwan". """ """ "" """ .. 109

Kajian Pengaruh Kadar Air dan Ukuran Bahan lerhadap Rendemen dan Kualitas Minyak Akar Wangi

(Vetiveria zizanoides L.)

Sarifah Nurjanah, Sudaryanto lain, Muhammad Saukat and Ga/ih Adhi Respati ._ .. 117

Perancangan Program Klasifikasi Tomat (Lycopersicum Esculantum) Berdasarkan Berat dan Warna Menggunakan Pengolahan Citra

Ranie Ananda Poetri, Dedy Prijatna dan Mimin Muhaemin.", ,., " .. ",' ", " , ,.. 125

Diskusi . .

138 AnalisisLossespada Nut and Kernel StationMelalui Proses Pendekatan di Seliap Peralalan

Andryas Meiriska Syam, Rengga Amalis Renjani dan Nuraeni Dwi Dharmawati.. , '" ". 134

Pengaruh Ohmic dan Pasleurisasi Konvensional Terhadap Karakteristik FisikokimlB dan Kualilas Jus Campuran Jeruk- Wortel

Asri Widyasanti

Kajian Penerapan HACCP Pada Produksi Gudeg Kaleng Tlngkallkm

Tommy Hendrix dan Asep Nurhikmat ... 148

Pengalengan Makanan Tradisional : Kajian Pengalengan Gudeg Wijilan Jogjakarla

Asep Nurhikmat, Bandul Suratmo, Nursigit Bintoro dan Suharwadjl... ,.... 154

Sludi dan Analisis Neraca Massa pada Proses Pengolahan Kepi Rakyal di Desa Sidemulyo Jember

Suryanto, Sutarsi dan RistiQAdawiyah . _... 161

Diskusi" .... """" ... "".... " .... 169

Sesi·) (Paralel)

Anatisis Persepsi Kepuasan Konsumen Terhadap Produk FoodBarBerbasis Pisang (Sludi Kasus dl Kola Bandung Jawa Bara\)

Taufik Rahman, Teguh Aditia Pratama dan Rohmah Luthfiyah ..

no

Karakterisasi Bahan Baku Pembuatan Food BarBerbasis Pisang Nangka un!uk Pang an Dmurat

Riyanti Ekafitri, Rohmah Luthfiyanti dan Taufik Rahman... .. 178

Seminar Nasional PERTETA, Bandung6-8Desember 2011

Evaluasi Sifat Kimiawi Siji Kakao Hasil Proses Penyangraian Menggunakan ｾＬａ･ｳｩｮ Penyangrai Tipe Silinder Horizontal

Taufik Rahman dan Novrinafdi . _..

186

Diskusi

Pola Peningkatan Kekerasan Kuht Suah Manggis Selama Penyimpanan Dingin

Usman Ahmad, Sutrisno,JWayan Budiastra, Aris Purwanto dan Dwi Dian Novita

Pengaruh SuhuTerhadap Daya Rekal Aluminium FOil Unluk Kemasan

Mukhammad Angwar dan Asep Nurhikmat .

Pengaruh Ukuran Kaleng Terhadap Nilai Fo Gulai Tuna Kaleng Agus Susanto dan Asep Nurhikmat...

192

19-'

202

.

207

Pengawasan Mutu pada Produksi Selut Kaleng(Macrotrema Albus)

Tommy Hendrix dan Asep Nurhikmat .

Penentuan Fa pada Proses Sterilisasi Belu!ｋ｡ｾ･ｮｧ (Macro/rema Albus)

Agus Susanto dan Asep Nurhikmat ... _...

Diskusi

. 212

216

... 224

Sominar Nasional PERTETA, Bandung6·8Desernber 2011

MAKALAH

TEKNOLOGI PASCA PANEN

Seminar Nasional PERTETA, Bandung6-8Desember 2011

DETEKSI

CHILLING INJURY

DENGAN NEAR INFRARED (NIR)

BERDASARKAN PARAMETER PERU BAHAN PH

Y. A. Purwanto,I.Heruwati dan A. Rindang

Departemen Teknik Mesin dan Biosislem Fakullas Teknologi Perlanian, IPS

Kampus IPBOarmasaBogor Email·｡ｮｳｰｵｲｷ｡ｮｬｯＺ｀ｧｭ｡ｾＮ｣･ｭ

ABSTRAK

Chilling injuryalau kerusakan dingin merupak<::n kerusakan fisiologis produk pertanian sebagai akiba! dari penyimpanan suhu rendah di bawah suhu optimalnya. Produk pertanian yang terkenachilling injurybaru dapa! dilihat secara visual pada saal produk tersebut sudah terkena chilling injury seperti pemalangan yang tidak sempurna, adanya bercak hitam, lekukan di permukaan. Sememara ge;ala ｬ･ｾ｡､ｩｮｹ｡ chilling injury dapa! diamali melalui kenaikan kecepatan respirasi, petubahan pH dan kenaikan jumlah ion yang dikeluar'r<an dan membran sel (ionleakage),Metode deteksi gejatachilling injurysecara cepat dan bersifa! non deslruklif masih dalam tahap pengembangan. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan melode pendugaan geja!a

chilling injurysecara non destruktif dengan menggunakan NIR. Karena geja!achilling injuryhanya bisa diamali secara visual maupun pengukuran secara destruktif, maka pendugaan gejata chillinginjurydilakukan melalui pengamatan perubahan pH danion leakageselama penyimpanan pada suhu rendah. Sampel yang digJnakafl pada penelit:an ini adalah buah belimbing. Penyimpanan dilakukan pada suhu 5 dan

lOcC

selama 30 hari dan suhu ruang selama 14 han, Pengukuran secara non destruktif menggunakan rellektan NIR serla parameter kualitas dilakukan setiap hari. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa berdasar'r<anion leakage, chilling injury

buan belimbing yang disirnpan pada suhu 5 GCｉ･ｾ｡､ｪ pada hari ke-6 penyimpanan. Sementara secara visual gejala chilling injury lerlihal pada harr ke·g yang dltunjukkan dengan adanya blntik cokla!, tekukan di permukaan kulit buah, dan sirip menjadi coklal Model kaJibrasi untuk mempredlksi pL.i buah be1imbing dengan NIR dikembangkan berdasarkan korelasi dala reflektan NIR dengan data pH hasil pengukuran secara deslruktif, Data yang dianalisis adalah data pada suhu 5cC selama 30 hari penylmpanan, Hasil kalibrasi dan validasl (partial least square) PLS menunjukkan nilai r model kalibrasi sebesar 0,6115 artinya pH ｭ･ｭｩｆｾｩ kore!asi dengan reflektan NIR. Sel;sih nilai RMSEC sebesar 00176, serta nila! CV<5% yajlu ｾＮＴＳＢＯｯ yang anlnya akurasi dan kestabilan model cukup baik. Rendahnya nilai r pada model kalibrasi karen a rentang dcta pH yang sangat kedl yaitu 3,23 - 4,01.Hubungan antara pH dengan slopeion leakageadalah y=-0

0406

x-0,0371, Perubahan slope ion leakage selama pe:nyimpanan dapal ditentukan 6engan relleklan N R berdasarkan nilai pH prediksi NIR. Nilai lertinggi slope ion leakage prediksi NIR terjadi pada hari ke·6 penyimpanan yang artinyachilling injurydiprediksi terjadi pada hari ke-6 penyimpanan.

Kata kunci:ion leakage, near infrared.chilling infury. suhu rendah, pH

PENDAHULUAN

latar Belakang

Penyimpanan dingin merupakan metode yang umum digunakan untuk memperpanlang masa simpan produk segar, Metode penyimpanan dingin adalah penyimpanan diatas suhu beku (CP-1SCC). Penylmpanan dingin dapat memperlambat melabolisme yang berkallan dengan respirc:si, pematangan, perubahan tekstur dan wama, pertumbuhan mikroba dan jamur, laju kehilangan air pada produk, Unluk beberapa produk pertanian lropika, penyimpanan dlOgin dapat mengakibalkan lerjadinya chilling injury yaiiu kerusakan fisiologis akiba! lerlalu lama berada pada suhu rendah sening£a mengakmalkan penurunan kualitas serta kehilangan manfaal dan produk lersebul (Parkin efal.. 1989).

Gejala chilling injury sangat sulil dideleksi secara visual. Kerusakan akibal chilling injury muncul selelah produk mengalamichilling injuryseperti adanya bmtik cokJal, lekukan di permukaan produk alau gaga! malang. Jika produk sudah mengalami chilling injury, maka produk tersebul sudah rusak sehingga lidak bisa

lagi dilakukan pencegahan. Unluk itu upaya untuk mengh,ndan lerjadinya chilling j[,Juryperlu dikembang an agar produk dapat dihindarkan danｬ･ｾＺｻ･ｮ｡ chi/ling injurysebelum kerusakan tersebul muncul.

Melode nan destruktil dengan menggunakan gelambang elektromagnetik seperti Near Infrared Spectroscopy (NIRS) selama ini dikembangkan untuk menentukan mutu internal produk pertanian sepertl buah. NIR Spectroscopy dapal menghasilkan informasi kandungan bahan yang bersilal kualitatif dan kuantitatif yang berasal dari interaksi antara gelombang NIR dengan kelompok atom-penyusun bahan sep€rti -eH, -0H, -NH dan kelompok lainnya Karena informasi yang diperoleh dari gelombang NIR lidak mempunyai korelasi langsung terhadap munculnya gejala chi/ling injury, maka perlu ､ｩｫ｡ｩｪｾ｡ｮ dengan parameter yang menunjukkan indikasi munculnya gejalac.r;ii!ing injuf'j.

Perubahan pada permeabihtas membran sel merupakan reaksi dari suhu rendah yang telah dite!ltJ sebagai penyebab lerjadinyachilling injury(Lyons. 1973). Rusaknya membran sel pada dind:ng sel tumbuhan dapal menyebabkan ioo·ion dan isi calam sel keluar dan bercampur dengan air di luar sel sehingga menyebabkan proouk pertanian menjadi rusak Mafangoni et aI., (1996) mendefintslan kejad an lersebut sebaga; keboooran ion pada sel buah(io!l leakage)dan menjadikannya sebagai p,n<:meler unl!"!.; mengukur

chilling injUry ｾ､｡ buah. Naruke

et

a/ (2003) menyalakan bahwa pH dapal dijad'kan pelunjuk tefjaoJnya

chilling mJurydan hasil penelitian Schirra(1992) menyebutkan bahwa gejala chilling injurypada buah anggur dapat diketahui dari akumilasi elanal yang berkaitan eral Selah satunya dengan dengan pl-'. Rusaknya membran sel buah akibat suhu dingin penyimpanan dapal menyebabkan ion leakage yang juga dapal dijadikan parameter kerusakan buah akibat suhu Chilling, Gejala kerusakan buah ini dapal diduga dengan melihal laiu ion leakage yang teriadi selama penyimpanan dimana semakin tinggi lajunya maka kerusakan buah akibat CI juga semakin parah (Purwanto ef ai" 2005), Laju Ion leakage ini tidak dapat diukur secara langsung menggurlakan NIR, karena gelombang NIR hanya dapat berinleraksi dengan komponen penyusun bahan seperti air, gula, asam, protein, lemak, pati atau selulosa. Untuk ilu pendugaan lajuion leakagedidekati dengan mencari parameter kimia buah yang ada hubungannya dengan chilling injUry dan spe<tra NIR Penelilian ini bertuju2n unluk mengembangkan melode penentuan ge,ala chilling injurydengan spektra NIR berdasarkan pervbahan pH.

METODOLOGI

Persia pan alat dan bahan

Spektra NIR dari sampel diukur dengan menggunakan SpeklrOmeter NIRFlex N-500 (fiber optic

solids) dengan paniang gelombang 800-2500 nm, Semen lara pengukuran kualitas dlgunakan rheometer model CR-300, refraktometer, eleetn'c conductivity meter (Hofiba 0-24) dan pH meIer, Sampel produk pertanian yang digunakan adalah belimbing manis jenis Dewi yang dipanen dari pelani di Depok dengan berat

200·250 gram dan tingkat kematangan indeks 4. Sampel buah sebanyak ｭ｡ｳｩｮｧｾｭ｡ｳｩｮｧ 63 buah dislmpan

pada ruang penyimpanan dingin pada lingkal suhu Ｕｾｃ (suhu terjadinya eWing injury), Ｑｾｃ (suhu optimal penyimpanan buah belimbing) dan suhu rvang selama 30 hari. Pengukuran menggunakan 3 san-pel sebcg2 ulangan.

Prosedur

1. Pengukuran Spektra NrR

Pengukuran reflektan NIR pada satu sampel buah belimbing dilakukan pada 3 titik yang berbeda yailu pada bagian pangkal, tengah dan ujung buah (Gambar 1). Setiap buah memiliki 3 set dala refleklan. Dengan demikian. diperoleh total data refleklan sebanyak 189 pada penyimpanan 5"C selama masa simpan. Dcta reflektan tersimpan dalam databaseNirCal 5.2yang mefupakan program olah dala yang lefintegrasi dengan spektrometer NIRFlexN-500.

Sominar Nasiona/ PERTETA, Bandung6-8Dcsember 2011

[image:10.612.224.387.65.179.2]

p ＬＬ＾Ｇｾ

Gambar 1. PenGambilan spektra NIR buah behmbing

2. Pengukuran Parameterchilling injury

Pengukuran Ion leakage dilakukan pada sampel buah belimblng yang disimpan pada suhu 5':C Pengukuran dilakukan pada daging buah belimbing yang telah dipotong berbentuk kubus dengan ukuran 1cm3

dan direndam di dalam deionized waler(40 ml) yang nilai kOl'duktiviias awalnya telah diketahui. Pengukuran dilakukan padz suhu

wang

selama 240 ment dengan selang wak!u pengambilan data setiap 20 mend seka1i Selelah 240 menit pengukuran, sampel dihancurkan dan dit;kur nitai laial konduktivitas Ilslriknya (Purwanloe-! aI., 2005). Selama penyimpanan, dilakukan pengukuran susut bobot, total padatan ter1arut, kekerasan dan pengamatan secara visual.

3. Pengembangan Model Kalibrasi NIR dengan Metode PLS

OIah dala metode Partial Least Square (PLS) dilakul(an mengg.:nakan program NIRCal 5.2 yang terintregasl dengan spektrometer, Data hasil pengukufan berupa data reflektan selanjulnya di·.ransformasikan menJadi nilai absorban untuk selanjutnya dilakukanpretreatmentdata berupa normalisasi 0-1 Data absorban dibagl menjadi dua kelompok yaitu kelompok kalibrasi dan kelompok validasi dengan sampel yang berbeda Jumlah data kaJibrasi adalah 2/3 dari lolal data dan validasi 113 dan lotal da!a. Model kalibrasi merupakan model yang menunjukkan tingkat kOfelasi pH dengan absorban NIR, sedangkan validasi merupakan u;i lerhadap mode kalibrasi, Validasi bertujuan unluk menguli keiepatan prediksi persamaan kalibrasi yang telah dibangun. Validasi dilakukan dengan memasukkan sam pel data yang berbeda ke dalam persalllaan kalibfasi sehingga diperoleh dala pH dugaan NIR.

4. Evaluasi Hasil Kalibrasi dan Validasi

Hasil kalibrasi dan validasi NIR dengan metade PLS dievaluasi berdasarkan nilai koefisien korelasl (f), coefficient ofdeterminatloll (R"), rcot mean square error (RMSE), dan coefficient of variation (ev). Nilai r menyalakan hubungan antara variabe! x (peubah bebas) dan

y

Ｈｰ･ｵ｢｡ｾ lak bebas) dengan nilai -1 :5 ( S 1 (Supranlo, 2000). Nilai R2 menyalakan besarnya konlribusi vanabel x lerhadap variasi naik lurunnya "anabel

y Nilai RMSE merupakan selisih anlara nilai hasif predrksj dengan nilai hasi! pengukuran. RMSE kalibrasi disebut RMSEC dan validasi disebul RMSEP, Untuk mengelahui besar error, maka RMSEP dlbandingkan dengan nilai tengah data yang dinyalakan olehCV, Model yang baik memiliki nilai

r

dan

R'

yang linggi, nilaiCli

yang rendah, serta nilai RMSEC dan RMSEP yang hampir sarna {Wiliam dan Norris, 1990} Model dinya:aka1 ba.k J;ka nilai

r

dan R2 mendekali 1dan nilai cv<5%

HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisis Spektra NIR Buah Belimbing Selama Penyimpanan

Karakterisllk spektra absorban buah belimbing dapal dilihat pada Gambar 2. Sebagian besar spektra NIR didominasi oleh ikalan hidrogen karena atom hidrogen merupakan atom yang paling kuat menyerap gelombang NIR (Hrvschka, 1990). ｉｾ｡ｬ｡ｮ hidrogen ini dapal berupa ikalan C-H, J\'-H, 5-H alau O----H. Tiga puncak penyerapan yang terjadi pade panjang gelombang 1180 nm. 1450 nm dan 1940 nm ｮ･ｮｵｮｪｵｫｾ｡ｮ

adanya kandungan air (Louw dan Theron, 2010 dan Mohsenin, 1984). Puncak penyerapan ini ler/adi r<arena terdapat ikalan O-H pada panjang gelomabang tersebut (Osborne

et

81., 1993). Puncak penyefapan Juga terjadi pada panjang gelombang 1756 nm-1780 nm, dimana ikatan atom C-H pacta penja'1g geloll1bang tersebul menunjukkan adanya kandungan CH2dan selulosa Kandungan pati(starch)lerdapal pada panjang

I

gelombang 1450 nm, 2461 nm, 2488 nm dan 2500 nm. Kandungan pal! pada panjang gelombang 1450 omilll suli! lerlihai karena saling berhimpit dengan kandungan air pada panjang gelombang yang sarna, kandungan pati ini memiliki ikatan D-H (Osborne et al., 1993). Hasil pembacaan kandungan sampel buah belimbing dengan spektra absorban ini sarna dengan yang diungkapkan oleh arain ef ai" (2001) dimana dan hasil pengukuran deslruktifpulpbuah beJimbing dlperoleh beberapa kesamaan komposisi yailu adanya air,

par

dan juga sera!. Berdasarkan speklra absorban sampel buah monitoring belimbing yang disimpan pada suhu Ｕｾｃ diperoleh perbedaan tingkat penyerapan selama penyimpanan.

2.5

2.3

2.1

19

11.7

... 1.S

1.3

1.1

0-1'

...j

...

0-11

C-II

O-H

P:lli

0.9

1000 1100 1200 1300 11100 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 PallＧＢＬＬｾ ｾ､ＨｬＢＬｨＧＧＧｬＧ Im11l

[image:11.616.108.494.166.400.2]

--Bl-HO --Bl-H2 - Bl-H4 --Bl·H6 --Bl-H8 -Bl-H10

Gambar 2. Speldra absorban buah belimbing pada hari ke-O, 2, 4, 6, 8 dan

10

serta karakteristik komponen yang lerkandung pada buah

Oalam pe1e:;lian ini spektra absorban sampel huah belimbing dlambit sehanyak 3 kali da'am salu buah dengan lokasi yang berbeda, y8llU pada bagian pangkal, lengah dan ujung buah, walaupun keliga spektra diambil pada buah yang sarna namun keliga spektra tersebut lerlihal sangal berbeda (Gambar 3). Pada pengembangan model ka!ibrasi dengan metode FLS, keliga spektra ini akan d:bandJngkan dengan salu nilai referensi yang sarna (salu nilai pH deslruk'if), dengan kcndisi speklra yang [idak proporsional .ni, keliga speklra tidak dapal dibandingkan dengan satu nilai referensi yang sarna Oleh karena itu di!akukan

pretreatment data normalisasi 0-1 yang bertujuan unlUk memperbesar rentang nilai absorban dan memproporsiona!kan nilai absorban dan dua alau lebih nilai speklra yang mem:':ki kandungan

yang

sarna, serla dapa' menghi!angkan pengaruh perbedaan panikel sampel vji Selelah OIoorma:lsasi ket ga spektra terlihat hampir sarna (Gambar 4). Spektra absorban yang telah dinormalis&sl

0-1

lerhhal saling bernrmpit yang artinya nilai sp€klra absorbannya hampir sama.

Seminar Nasional PERTETABandung6-8Desembcr 20i 1

2.1

2

"

l.8

"

0

"

.-E:

,s

Q

"

ｾ

ｾ

<:

"

"

1.1 1

1000 1100 1200 1300 1400 1500 ,(,CO1700 1800 1'000 ;;000 2HX)

nco

2300 ;;400 25«1 Panjang gdombang (nm) [image:12.617.116.460.289.489.2]

!

-Pangkal -Tengah Ujung

I

Gambar 3. Speklra absorbcln buah belimbing pada bagian pangkal.ｬ･ｮｾＲＮｨ dan u;ung

0.9 I

0'

0' OS

.5 OS

C

,

"

ｾ

<: _{0_3}

02

01

\

0

1000 ,100 1200 13::0 1(.00 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 250Cl Panjang gelumbang (nl11)

j -

Pangkal - Tengah Ujung

I

Gambar4. Spektra absorban buah t€limbing pada bagian pangkal, tengah dan ujung yang lelah dinormalisasi

0-1

Kalibrasi dan ValidaslNIRdenganMetode PLS

Kalibrasi dan validasi spektra NIR untuk memprediksi pH sampel buah belimbing ､ｩｫ･ｭ｢ＲＮｮｾｫ｡ｮ

berdasarkan korelasi data spektra absorban NIR dengan data pH hasil pengukuran secara destruktii. Data yang dianalisis adalah data sampel buah belimblng t€rjumlah 63 buah yang dlsimpan pada suhu

sac

selama masa simpan 30 hari. Total data yang d'gunkan adalGh 189 dala sebanyak 213 baglan dan lotal ､｡ｾ｡

digunakan untuk kalibrasi dan1/3bag,annya lagi untuk vahdasi Data kalioraSl dan validasi berasal dari buah yang berbeda (Tabell).

Tabell. Karakleris\;!( data untuk kalibrasi dan valldasi metode PLS

Kalibrasi

Suhu Ｕｾｃ

Deskripsi Statistik

Valldasi

Jumlah data

125

63

Nilai minimum

337

3.49

Nilai maksimum 415 400

Nilai rala-rata

370

3.68

Siandar deviasi

0.1847

02031

[image:12.617.90.504.638.735.2]

HasH Kalibrasi dan Validasi NIR dengan Melode PLS

Hasil kalibrasi dan validasi metode PLS dievaluasi berdasarkan nilai R2, r, RMS= dan cv (Gambar5). Model kahbrasi yang baik memiliki nilai R2dan (yang tinggi yaitu mendekali 1,sellsih antara RMSEC dan RMSEP yang rendah yailu lebih kecil dari 0.01 Serla nilai cv yang rendah yaitu lebih kedl dari 5%, Sehslh kedua RMSE yang rendah menunjukkan kestabilan model. Model yang baik merniliki error yang sama alau hampir sama pada model kalibrasi dan vahdasinya (William dan Noms, 1990).

Berdasarkan nilai komponen evaluasi diketahui bahwa pH sampel buah belimbing yang dosimpan pada suhu 53C memlliki korelasi dengan speklra absorban f\IlR walaupun korelasinya eukup rendah, Hal ini

dilunJukkan dari perolehan nilai r model kalibriisi lebih besar dari 05 yaitu sebesar 06115 N,lai R' yang diperoleh pun sangal rendah yailu sebesar0 3740aninya hanya sebesar 37 4Qt/omerupakan konlnooSl ph hasil penGukuran terhadap variasi pH predlksl NIR. Selisih nilai RMSEC dan RfvlSEP sebesar 00176 serla nilai cv <5%yaitu 4.43%, yang aninya akurasi dan kestabilan model belum cukup baik (Tabel 2),

label 2. Komponen evaluasi hasil kaiibrasi dan va ,dasi NIR lerhadap pH buah belimbing dengan metode PlS

Komponen Evaluasi

R'

Kalibrasi

r RMSEC RMS,P

Validasi

r

cv

(%)

IRMS=C-RWS,PI

alibrasl

Prdil.si;o Iarg.:i

o.J ｜ｾｉ I lbl

- - Lin.::I11\..alihmsil

4.2

00'176

4

ｾ =O.37·h. - :!.3177 IF= 0.37-10

r

44282

3.'

05962

38 0 , 'f'... o

,

0,1632 3.7 3.6 0,1456 3.5

06116

3.4

0.3740

Nilal 4.2 4.1 4

"'

z

3.'

.:; ｾ ｾ 33 ｾ ｾ 3.7 "0 ｾ 3.6 ｾ 3.5 3.4 3.3 3.3

[image:13.617.81.484.237.540.2]

pHhasilpCllgllkul"1\11

Gambar 5. Hasil kaliorasi dan validasi N1R dengan melode PLS

Persamaan Regresi pH lerhadap KemiringanIon Leakage

NIR spectroscopy dapal menghasilkan informasi yang bersifa! kualitatif danｫｵ｡ｮｴｩｬ｡ｾｩｦ yang berasal dari inleraksi amara gelombang NIR dengan senyawa imla organik penyusun bahan sepertl kadar a", protein, lemak, gula alau asam. Kemiringan ion leakageyang menggambarkan laju kebocoran ion tidak dapar seeara langsung dihubungkan dengan speklra absorban NIR, oleh karena itu dicari parameterchilfing injury lain yang dapat dikahbrasi dengan spekua ab50rban NIR. Oalam pene,,!lan In! pH dinilal dapal mewakili

kondisi chilling injurybuah dengan kore!asi )'=0.0406x- 0.0371 , dimana niJai yadalatl nilai kemiringan

ion leakagedan xadalah nilai pH, Persarnaan ini dapal digunakan karena dari hasil analisis regresi diperoleh

nilai,rva!ue<5%

Prediksi pH Berdasarkan Absorban NIR Sam pel Monitoring

Model yang dlkembangkan dengan metode PlS kemudian digunakan umuk memprediksi nilai ｰｾ sampel buah belimbing motllloring. Selang hasi! pengukuran nilai pH dari oengu,.;uran secara deslru:<.1f adalah

Seminar NasionaJ PERTETA, Bandung6-8Desember 2011

323-4,01sedangkan selang hasil d.Jgaan model PLS adalah31j-4.40.HasH predlksi pH mode! dlperhhat,(an

oleh grafik yang terdapat pada Gambar 6.

4.4

4.2

4

3.8

-'Eo3.6

3.4

ｾＭＭＭＭＭｾＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭｾＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭＭ

3.2

3

o

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

lamn Pen) imp,ll1,ll1 (h:\ri)

[image:14.622.132.473.92.318.2]

... pH Prediksi PLS ... Destruk f

Gambar 6. Kurva pH prediksi dan sampel buah monitonng

Dari grafik diketahui bahwa nilai pl.-l prediksi kedua model memiriki trendyang sarna dengan trend

grafik pH pengukuran secara destru1<.tif, meskipun belum menunjukkan nilai yang tepat. Kekuranglepalan prediksi model PlS ini diduga karena rentang data pH yang menjadi aeuan unluk prediksl dengan speklra NIR kurang lebar. Jika hasH model PLS ini digunakan unluk mempred'ksi gejala chilling injury diperoleh hasil prediksl yang menunjukkan perubahan slope ion leakage berfluktuatlf dan hampir sarna dengan perubahan slopeion leakage hasi! p€ngukuran secara deslruktil. Nilai slope ionleakage prediksi yang tertinggi terdapal pada hari ke-6 penyimpanan yaitu dengan nilai sebesar

0.1099

dan diduga chilling Injurypacta sampel buah mOnitoring jugaｬ･ｾ｡､ｩ pacta hari ke·6 penYlmpanan. Sementara nasil pengukuran. slopeion leakage ｴ･ｲｴｩｮｾｧｩ [image:14.622.109.505.472.566.2]

ｴ･ｾ｡､ｩ pada hari ke-6. Hasi! prediksi slopeion leakagesampel buah monitoring dapat diJihat pada Tabel3

Tabel 3. Has!! prediksi dan pengukuran slopeion leakageberdasarkan d2ta pH monitoring Hari Penyimpanan(x) Slopeion leakage(y)

Pred,""si Pengukura1

2 0.1075 01090

4 0.1073 0.0932

r

01099 0.1289

8 01089 01157

10 01080 01241

·hari dugaanchilling injurysecara non destruktif

KESIMPULAN

1.

Metode deteksi dini gejala chiffing injury dengan spektra NIR dikembangkan berdasarkan perubahan pH dengan sampel buah belimbing.

2.

Model kalibrasi pH yang dikembangkan dengan metode PlS belum menghas;lkan keakuralan

prediksi yang baik yang dilunjukkan dengan nilai R2 ;

0.3740,

r;

0.6116,

IRMSEC·RMSEPI ;

0.0176

dan cv;

4.4282%

3. Hasil pengukuran dan prediksi slope ion leakage menghasilkan nilai tertingi 0.1099dan 0,1289

yang lerjadi pada hari ke-6 penyimpanan. Kedua nilai ini menunjukkan bahwa buah belimbing yang disimpan pada suhu

SoC

mengalamichilling injurypada hari ke 6,

DAFTAR PUSTAKA

Hruschka WR. 1990. Daia Analysis: Wavelength Selection Methods. Oi dalam: Williams P and Norris K edilOr

Near Infrared Technology in The Agricultural and Food Industries. Ed, Ke-2, St.Paul, Mirm8sota, USA.

lou',',' ED dan KI Theron. 2010. Robust Prediction Models for Quality Parameters in Japanese Plums

(Prunus Salicina L)Using NIR Spetfroscopy.Poslharvesl BioI. And Tech. 58 176-184.

lyons JM. 1973.Chilling Injury in Plants. Ann Rev.Plant Physio. 24: 445-446.

Marangoni AG, T Palama, OW Stanley. 1996, Revie,'/: Membrane Effects in Postharvest Physiology.

Postharvest Bio. Techno. 7. 193-217.

Mohsenin NN 1984. ElectromagnetIc Radiation Properties of Foods and Agricultural Products. Gordon and Breach Science Publisher, New York

Narain N, PS Bora, HJ Holschuh, MAOeS Vasconcelos 2001, Phsical and Chemical Composition of Carambola Fruit(Averrhoa carambolaL.)

al

Three Stages of Maturity.Cienc. Techno. Aliment.

3

144-148

"'iaruke T, S Oshita, S Kuroki, Y Sec dan Y KawagO€ 2003. T, Relaxation Time and Other Properties of Cucumber in Relaxation/0Chil,l,rng Injury. ｾＬ｣ｴ｡ Hart, 559: 265-271,

Osborne BG T Fearn, PH Hindle

0

Browning.

1993.

Practical NIR Spectroscopy mFood and Baverage AnalySiS Ed ke-2.longman SCientific Technical New York.

Parkin Kl, A Marangoni. RL Jackman, RY Yada, OW Stanley. 1989. Chillmg Injury: aReview of POSSible Mechanism, Journal of Food Biochemistry,

13:

127-

153.

Pur.vantoVA,H Tsuchiya, S Oshita, YKawagoe, Y Makino.2005 De!erminallGn of Chilling Injury in Cucumber Fruits Through Proton NMR Analysis. Proceeding of the International Confrence on Researcn Highl.ghts and Vanguard Techno!ogy on Env;romental Engineering in Agricultura! System. 123·126.

SupranloJ. 2000 Statlslik Teon dan Aplikasi, Ed ke-6. Erlangga, Jakarta,