PENENTUAN MUTU MANGGA ARUMANIS (
Mangifera indica
L.)
SECARA NONDESTRUKTIF MENGGUNAKAN
NIR SPECTROSCOPY
SRI AGUSTINA
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang berjudul Penentuan Mutu Mangga Arumanis (Mangifera indica L.) Secara Nondestruktif Menggunakan NIR Spectroscopy adalah benar karya saya dengan arahan dan bimbingan Dr Ir Y. Aris Purwanto, MSc sebagai ketua pembimbing, Dr Ir I. Wayan Budiastra, MAgr sebagai anggota komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, September 2015
Sri Agustina
RINGKASAN
SRI AGUSTINA. Penentuan Mutu Mangga Arumanis (Mangifera indica L.) secara Nondestruktif Menggunakan NIR Spectroscopy. Dibimbing oleh Y ARIS PURWANTO dan I WAYAN BUDIASTRA.
Kualitas dan rasa mangga Arumanis ditentukan dari tingkat ketuaan atau kematangan buah saat pemanenan. Mangga Arumanis tergolong buah klimakterik diindikasikan dengan peningkatan laju respirasi saat mengalami periode pematangan. Pada umumnya mangga Arumanis dipanen dalam kondisi tua. Pematangan mangga Arumanis biasanya ditentukan secara visual berdasarkan sifat fisik seperti warna dan bentuk. Metode ini tidak akurat karena perubahan warna selama proses pematangan tidak terlalu signifikan. Selama fase pematangan, tingkat kandungan pati akan menurun dan kandungan gula meningkat. Ini menentukan bahwa kandungan pati pada saat panen menentukan mutu dan rasa mangga Arumanis. Penentuan kandungan pati secara akurat pada saat panen sangat penting. Selama ini penentuan kandungan pati dilakukan secara destruktif dengan uji laboratorium, yang tidak sesuai dengan penanganan segar mangga Arumanis. Karena itu diperlukan metode nondestruktif untuk penentuan kandungan pati dan kandungan kimia lain mangga Arumanis.
Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan mutu mangga Arumanis secara nondestruktif menggunakan NIR spectroscopy. Penelitian ini terdiri atas tiga tahapan, pertama akuisisi data reflektan NIR pada panjang gelombang 1000-2500 nm. Digunakan 80 sampel manga Arumanis. Sampel dipanen oleh petani diperkebunan Indramayu, Jawa Barat. Buah di pisahkan menjadi empat kategori umur panen, 105 hari, 98 hari, 91 hari, dan 84 hari, masing-masing kategori terdiri atas 20 sampel. Kedua adalah pengambilan data kimia secara destruktif yaitu kandungan pati, kadar air, TPT (Total Padatan Terlarut), pH dan kekerasan. Ketiga adalah pengembangan model kalibrasi NIR dengan data kimia menggunakan metode PLS. Tiga pengolahan data NIR yaitu sa3 (Smoothing Average 3 Points), no1 (Normalization between 0 to 1), dg1 (First Derivative Savitzky-Golay), dan kombinasi sa3 dan dg1 digunakan untuk meningkatkan akurasi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa model PLS menggunakan dg1 dapat memprediksi kandungan pati dengan baik dengan nilai SEP (Standard Error of Validation) dan RPD (Ratio of Prediction to Deviation) berturut-turut adalah 1.38 % dan 3.48. Model PLS terbaik untuk TPT adalah dengan menggunakan kombinasi sa3 dan dg1 dengan nilai SEP dan RPD berturut-turut adalah 1.55 % dan 2.34. Model PLS dengan sa3 adalah model terbaik untuk memprediksi kadar air dari mangga Arumanis (SEP 0.853 % dan RPD 2.11) dan kekerasan (SEP 0.35 % dan RPD 2.88). Model terbaik untuk prediksi pH menggunakan no1 dengan SEP dan RPD sebesar 0.39 % dan 1.87. Kecuali pH, metode NIR spectroscopy
yang dikembangkan mampu memprediksi dengan baik dan akurat kandungan pati, total padatan terlarut, kadar air, dan kekerasan mangga Arumanis.
SUMMARY
SRI AGUSTINA. Nondestructive Quality Determination of ‘Arumanis’ Mango using NIR Spectroscopy. Supervised by Y ARIS PURWANTO and I WAYAN BUDIASTRA.
Quality and flavor of Arumanis mango fruit are influenced by maturity and ripeness level after harvesting. Mango is a climacteric fruit, which is indicated by the increase of respiration rate during ripening period. Commonly, Arumanis mango is harvested at hard green mature. The maturity level of Arumanis mango is usually determined by visual judgment based on physical characteristics such as colour and shape. This method may not accurate due to no color change of this mango cultivar during ripening process. During ripening phase, starch content decrease and sugar content increase. It is consider that the starch content at harvest time has correlation with the quality and flavor of Arumanis mango. Determination of starch content at harvest time will be very important. However determination of starch content is usually carried out destructively in the laboratory which, is not suitable for fresh handling of Arumanis mango. Therefore, it is necessary to develop nondestructive method for predicting starch content and other chemical contents of Arumanis mango.
The objective of this study was to determine the quality of Arumanis mango nondestructively using near infrared (NIR) spectroscopy. The study consisted of three parts. First, NIR reflectance acquisition on 1000-2500 nm of wavelength. The 80 Arumanis mango fruits were used as sample. The samples of mango were harvested at farmer orchad at Indramayu, West Java. Samples of mango were classified into four picking periods, i.e. 105, 98, 91 and 84 days after anthesis (20 fruits for each groups). Second, analysis of physichemical properties by destructive method, i.e. starch, water content, total soluble solid, pH and firmness. Third, model development of calibration of NIR dan chemical data using Partial Least Square method. Three NIR data processing methods i.e. smoothing average 3 points; Normalization between 0 to 1; first derivative Savitzky-Golay; and combination of smoothing average 3 points and first derivative Savitzky-Golay. were applied to improve accuracy.
The results indicate that Partial Least Square followed by first derivative Savitzky-Golay NIR data processing method was the best model to predict starch content of mango with respective standard error of validation (SEP) and ratio of prediction to deviation (RPD) were 1.38% and 3.48. The Partial Least Square with combination of smoothing average 3 points and first derivative Savitzky-Golay was the best model for predicting total soluble solid of mango with respective SEP and RPD were 1.55% and 2.34. The Partial Least Square followed by smoothing average 3 points was the best model for predicting water content of Arumanis mango (0.853% of SEP and 2.11 of RPD) and firmness (0.35% of SEP and 2.88 of RPD). The best model for predicting of pH were the normalization between 0 to 1 with 0.39% of SEP and 1.87 of RPD. Except pH, the developed models were well to predict starch content, total soluble solid, water content and firmness of Arumanis mango.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Teknik Mesin Pertanian dan Pangan
PENENTUAN MUTU MANGGA ARUMANIS (
Mangifera indica
L.)
SECARA NONDESTRUKTIF MENGGUNAKAN
NIR SPECTROSCOPY
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2015
PRAKATA
Alhamdulillah, dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, tak lupa saya panjatkan shalawat dan salam kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, para sahabat dan pengikut-pengikutnya sehingga dengan segala usaha
dan do’a penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis yang berjudul “Penentuan Mangga Arumanis (Mangifera indica L.) secara Nondestruktif menggunakan
NIR Spectroscopy”. Tema yang dipilih dalam penelitian evaluasi mutu komoditi pertanian secara nondestruktif, yang dilaksanakan sejak bulan November 2013 hingga April 2014. Adalah sebagai salah satu syarat akademik untuk memperoleh gelar Magister Sains (M.Si) program studi Teknik Mesin Pertanian dan Pangan.
Penulis menyadari sepenuhnya, penyelesaian tugas akhir ini tidak akan terwujud tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Ayahanda M. Ridwan dan Ibunda Nur’aini, serta kakakku mailisna yang
telah memberikan do’a dan kasih sayang serta dukungan baik moril
maupun material.
2. Dr Ir Y Aris Purwanto, MSc selaku Pembimbing Utama dan ketua program studi Teknik Mesin Pertanian dan Pangan yang telah banyak membantu penulis dan memberikan bimbingan dan arahannya kepada penulis dari awal hingga akhir penulisan tesis ini.
3. Dr Ir I Wayan Budiastra, MAgr selaku Pembimbing anggota, yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing, mengoreksi dan mengarahkan penulis dari awal hingga akhir penulisan tesis ini.
4. Dr Slamet Widodo, STP MSc selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan perbaikan kepada penulis.
5. Bapak Sulyaden dan Baskara E. Nugraha STP, selaku teknisi Laboratorium TPPHP dan bu Rus serta pak Mulyadi, terima kasih atas bantuan yang diberikan selama ini.
6. Semua teman-teman seperjuangan TMP 2012, Kebersamaan yang telah tercipta sangat berarti bagi penulis penuh kenangan yang tidak terlupakan. Terima kasih untuk kalian semua.
7. Untuk semua teman-teman TPP’12, Wisma Kartika, uci, noneng, dan double sari (aceh & padang) yang telah memberikan saran, kritikan, bantuan, dan semangat kepada penulis.
Akhir kata, penulis berharap tesis ini dapat bermanfaat bagi seluruh pihak yang membutuhkan ilmu serta penerapan pembelajaran, khususnya bagi Program Studi Teknik Mesin Pertanian dan Pangan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ii
DAFTAR GAMBAR iii
DAFTAR LAMPIRAN iv
1 PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 2
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
2 TINJAUAN PUSTAKA 3
Mangga Arumanis 3
Pemanenan Mangga Arumanis 4
Fisiologi Kematangan Mangga Arumanis 5
Near Infrared Spectroscopy (NIRS) 5
Partial Least Square (PLS) 9
Aplikasi Near Infrared untuk Penentuan Mutu Buah-buahan Secara
Non-Destruktif 10
3 METODE 13
Tempat dan Waktu Penelitian 13
Bahan dan Alat 13
Tahapan Penelitian 13
Prosedur Pengambilan Data NIR dan Kimia 14
Kemometrik 19
- Pengolahan Data Spektra NIR, Kalibrasi dan Validasi 19
- Evaluasi Hasil Kalibrasi dan Validasi 20
4 HASIL DAN PEMBAHASAN 23
Karateristik Fisikokimia Mangga Arumanis 23
Perubahan Kandungan Kimia Mangga Arumanis pada Beberapa Umur
Panen selama Penyimpanan Suhu Ruang 23
- Kandungan Pati 23
- Total Padatan Terlarut 24
- Kekerasan 25
- Kadar Air 26
- pH 27
Hubungan antara Kandungan Pati dan Total Padatan Terlarut 28 Karakteristik Reflektan Spektra NIR Mangga Arumanis pada Berbagai
Umur Panen selama Penyimpanan Suhu Ruang 29
Model Kalibrasi dan Validasi Kandungan Kimia dengan NIR menggunakan
- Pengaruh Pengaolahan Data NIR Terhadap Kalibrasi dan Validasi 32
- Kandungan Pati 33
- Total Padatan Terlarut 35
- Kadar Air 36
- Kekerasan 37
- pH 38
5 KESIMPULAN DAN SARAN 41
Kesimpulan 41
Saran 41
DAFTAR PUSTAKA 43
LAMPIRAN 47
DAFTAR TABEL
1 Mutu Mangga Arumanis Berdasarkan SNI 3
2 Data Statistik 79 Sampel Mangga Arumanis Hasil Analisis
Laboratorium 23
3 Deskripsi Statistik Kandungan Kimia berdasarkan Pengolahan
menggunakan PLS 32
DAFTAR GAMBAR
1 Spektrum Gelombang Elektromagnetik 6
2 Set Alat Spektrometer NIRFlex N-500 (Fiber Obtik Solids) 6
3 Jenis Pita Penyerapan NIR dan Lokasinya 7
4 Diagram Representasi dari Specular 7
5 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian 14
6 Pengambilan Mangga di Kebun 15
7 Pembersihan dan Pemberian Nomor Sampel 15
8 Pengambilan Spektra NIR Buah Mangga Arumanis menggunakan
NIRFlex N-500 16
9 Prinsip Fungsional dari NIRFlex N-500 16
10 Pengukuran Kekerasan Buah Mangga Arumanis dengan Rheometer 17 11 Pengukuran Total Padatan Terlarut Mangga Arumanis 17
12 Pengukuran Kadar Air 18
13 Pengukuran pH Mangga Arumanis 19
14 Proses Kalibrasi dan Validasi 20
15 Perubahan Kandungan Pati Mangga Arumanis selama Penyimpanan 24 16 Perubahan Total Padatan Terlarut Mangga Arumanis selama
Penyimpanan 25
17 Perubahan Kekerasan Mangga Arumanis selama Penyimpanan 25 18 Perubahan Kadar air Mangga Arumanis selama Penyimpanan 26 19 Perubahan pH Mangga Arumanis selama Penyimpanan 27 20 Hubungan Kandungan Pati dengan Total Padatan Terlarut 28 21 Spektrum Refrektan NIR Mangga Arumanis pada Hari 0 29 22 Spektrum Reflektan NIR Mangga Arumanis pada berbagai Umur Panen
selama Penyimpanan 31
23 Hasil Kalibrasi dan Validasi untuk Kandungan Pati 34 24 Hasil Kalibrasi dan Validasi untuk Total Padatan Terlarut 35
25 Hasil Kalibrasi dan Validasi untuk Kadar Air 37
26 Hasil Kalibrasi dan Validasi untuk Kekerasan 38
DAFTAR LAMPIRAN
1 Hasil Pengukuran Kandungan Kimia Mangga Arumanis secara
Destruktif pada umur 105 hari. 48
2 Hasil Pengukuran Kandungan Kimia Mangga Arumanis secara
Destruktif pada umur 98 hari. 49
3 Hasil Pengukuran Kandungan Kimia Mangga Arumanis secara
Destruktif pada umur 91 hari. 50
4 Hasil Pengukuran Kandungan Kimia Mangga Arumanis secara
Destruktif pada umur 84 hari. 51
5 Spesifikasi NIRFlex N-500 Fiber Optic Solids 52
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Potensi dan peluang pasar komoditas hortikultura khususnya buah-buahan semakin meningkat, seiring dengan meningkatnya permintaan masyarakat terhadap buah-buahan yang bermutu tinggi. Mangga merupakan salah satu komoditas hortikultura yang cukup berpotensial di Indonesia. Dengan jumlah produksi yang cukup tinggi, mangga dapat diandalkan salah satu buah tropika Indonesia yang dapat bersaing di pasar internasional. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (2014), produksi mangga di Indonesia tahun 2014 mencapai 2 464 234 ton atau meningkat sebesar 12.37 % dari tahun 2012 yaitu sebesar 2 376 333 ton dengan luas panen 265 837 ha. Namun permasalahan yang dihadapi adalah mutu dan harga menentukan daya tarik buah, teknik penanganan pascapanen dan sistem transportasi distribusi. Mutu buah sampai ke pasar dipengaruhi mutu buah saat panen (teknik panen).
Untuk meningkatkan ekspor dan daya saing, diperlukan teknologi untuk menjamin mutu mangga Arumanis. Mutu dan rasa buah mangga Arumanis yang baik tergantung dari tingkat ketuaan atau kemasakan buah pada saat dipanen. Buah mangga Arumanis tergolong dalam buah klimakterik, karena buah ini dapat memasuki stadium masak dalam beberapa hari secara alamiah bila cukup tua saat dipanen. Tingkat ketuaan atau kemasakan buah mangga Arumanis dapat ditentukan berdasarkan umur buah berdasarkan hari setelah bunga mekar, bentuk buah, tangkai buah, lapisan lilin dan lenti sel pada kulit buah.
Untuk mengetahui kandungan pati saat panen biasanya dilakukan dengan cara destruktif, yaitu dengan analisa laboratorium. Metode lain dapat dilakukan sampling terlebih dahulu dengan keragaman mutu buah yang besar, hal ini tidak sesuai dengan penanganan pascapanen buah mangga Arumanis segar di pasar buah.
Penentuan tingkat kematangan buah secara visual sangat sulit ditentukan, karena untuk mangga Arumanis tidak terlalu nampak perubahan warna. Menurut Saranwong et al. (2004) dalam penelitian yang menghubungkan kualitas panen dengan kualitas saat dikonsumsi, menyebutkan bahwa kandungan pati saat dipanen sangat berpengaruh terhadap tingkat kemanisan (total padatan terlarut, kandungan gula) pada buah saat dikonsumsi. Dengan demikian, parameter kandungan pati saat dipanen sangat penting diketahui untuk memperoleh kualitas buah saat dikonsumsi. Selama ini kandungan kimia termasuk kandungan pati ditentukan dengan metode destruktif, yang sudah sesuai dengan penanganan buah segar. Oleh karena itu, diperlukan pengembangan metode penentuan kualitas mangga Arumanis dengan metoda nondestruktif. Salah satu metode yang potensial adalah dengan NIR spektroskopi.
2
sehingga tidak ada limbah kimia yang dihasilkan (Yan et al. 2009; Pissard et al. 2012).
Pada teknologi NIR spektroskopi, analisis kemometrik memainkan peranan yang penting dalam menganalisis spektra yang tumpang tindih, dimana
Partial Least Square (PLS) merupakan teknik kemometrik yang dapat menganalisis informasi yang tersembunyi dalam data spektra. Metode PLS membentuk model dari peubah-peubah yang ada untuk membentuk serangkaian respon dengan menggunakan regresi kuadrat terkecil dalam bentuk matriks.
Perumusan Masalah
Karakteristik kematangan buah mangga Arumanis kurang nampak dari warna kulit, sehingga warna tidak dapat digunakan untuk penentuan kematangan mangga Arumanis secara kuantitatif. Penentuan kandungan kimia mangga Arumanis dilakukan secara destruktif, yang sudah sesuai dengan penanganan buah segar mangga Arumanis. Disamping itu tingkat produksi buah mangga Arumanis cukup besar, sehingga memerlukan metode penentuan tingkat kematangan dan mutu internal buah mangga Arumanis secara cepat. NIR Spectroscopy mempunyai peluang untuk penyelesaian permasalahan tersebut.
Tujuan Penelitian
Tujuan umum adalah mengkaji metode NIR spectroscopy untuk penentuan mutu buah mangga Arumanis, dengan tujuan khusus:
1. Menganalisis karakteristik gelombang NIR pada berbagai umur panen dan tingkat kematangan mangga Arumanis selama penyimpanan di suhu ruang. 2. Memprediksi kandungan pati, total padatan terlarut, kadar air, kekerasan,
dan pH mangga Arumanis
Manfaat Penelitian
Berdasarkan tujuan di atas, maka dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat dan informasi sebagai berikut:
1. Memberikan data dasar perubahan karakteristik Near Infrared (NIR) berdasarkan kandungan pati
2. Adanya metode yang cepat dan akurat untuk digunakan dalam penentuan mutu mangga Arumanis selama nondestruktif.
3
2
TINJAUAN PUSTAKA
Mangga Arumanis
Menurut Sunarjono (2005), Mangga merupakan tanaman pendatang yang berasal dari India, kemudian menyebar ke seluruh dunia termasuk Indonesia. Tinggi pohon mangga dapat mencapai 10-40 m, tajuknya berbentuk kubah, bulat panjang (oval) atau memanjang, serta umurnya dapat mencapai 100 tahun atau lebih. Faktor suhu, kelembaban, air dan ketinggian tempat sangat mempengaruhi produktivitasnya. Broto (2003) menyatakan bahwa tanaman mangga dapat hidup baik di dataran rendah sampai ketinggian 300 dpl. Kemiringan tanah tidak boleh lebih dari 15º. Tipe iklimnya kering, curah hujan 1000-2000 mm/tahun dan tingkat penyinaran 50-80%. Kondisi bulan kering yang diperlukan mangga adalah 4-7 bulan/tahun. Tanah yang cocok untuk budidaya mangga adalah tanah lempung berpasir dan tanaman ini tahan terhadap kekeringan. Derajat keasaman tanah (pH tanah) ideal untuk tanaman mangga adalah 5,5-6,0 dan suhu udara optimum 25-27 oC. Suhu udara yang rendah dapat merangsang pembungaan namun tidak baik untuk perkembangan buahnya (Sunarjono 2005). Menurut Surachmat (1985), mangga Arumanis temasuk:
Species (jenis) : Mangifera indica L. Genus : Mangifera.
Famili : Anacardiaceae. Ordo : Sapindales.
Kelas : Dicotyledonaceae (berkeping dua). Sub devisi : Angiospermae (berbiji tertutup). Devisi : Spermatophyta (tumbuhan berbiji).
Bagian dalam tanaman mangga yang paling banyak dimanfaatkan adalah buahnya. Rukmana (2008) menyatakan bahwa dalam 100 gram buah mangga segar terdapat 44.00 kalori, 0.70 g protein, 0.02 g lemak, 11.20 mg karbohidrat, 13.00 mg kalsium, 10.00 mg fosfor, 0.20 mg zat besi, 16.400 SI vitamin A, 0.08 mg vitamin C, 87.40 g air, dan 65 % bagian yang dapat dimakan. Ketebalan kulit luar mangga berkisar antara 0.3 - 1.2 mm, dan di bawah kulit buah terdapat daging buah yang tebalnya berkisar 1.5 - 4 cm, ketebalan buah ini diukur dari lapisan tempurung biji luar. Biji yang berlapisan tempurung dan bersabut terdapat di bawah lapisan buah, bentuk biji sesuai dengan bentuk luar dari mangga tersebut. Tabel 1 Mutu mangga Arumanis berdasarkan SNI
Karakteristik Syarat
Mutu I Mutu II
Kesamaan sifat varietas seragam seragam Tingkat ketuaan tua, tetapi tidak
terlalu matang
tua, tetapi tidak terlalu matang
Kekerasan keras cukup keras
Ukuran seragam kurang seragam
Kerusakan, % (jml/jml) maks 5 10
Kotoran bebas bebas
Busuk, % (jml/jml) maksimum 1 2
4
Berdasarkan SNI 01-3164-2012 (Tabel 1), untuk semua kelas buah, ketentuan minimum mutu yang harus dipenuhi adalah utuh, padat (firm), penampilan segar, layak dikonsumsi, bersih, bebas dari benda-benda asing yang tampak, bebas memar, bebas hama dan penyakit, bebas kerusakan akibat temperatur rendah atau tinggi, bebas dari kelembaban eksternal yang abnormal (kecuali pengembunan sesaat setelah pemindahan dari tempat penyimpanan dingin), bebas dari aroma dan rasa asing, serta memiliki kematangan yang cukup.
Pemanenan Mangga Arumanis
Pohon mangga berbuah sekitar bulan Juli–Agustus, dan panen bulan September-November. Pada musim ini sangat baik pengaruhnya terhadap proses pembentukan, pembesaran dan pemasakan buah di pohon. Tetapi ada juga pohon mangga yang berbuah terlambat, yaitu pada permulaan musim penghujan. Buah yang telah tua berkulit hijau tua tertutup lapisan lilin sehingga warnanya seperti hijau kelabu. Buah yang sudah masak pangkalnya hijau kekuningan. Ketebalan kulit sedang. Pada permukaan kulit terdapat bintik-bintik kelenjar berwarna putih kehijauan.
Pemanenan merupakan kegiatan awal dalam proses pascapanen untuk mengumpulkan buah secepat mungkin dari lahan pertanaman pada tingkat ketuaan yang tepat (Broto 1993). Untuk menghasilkan mangga dengan mutu yang baik, pemanenan buah mangga harus dilakukan pada saat yang tepat dan dengan cara yang baik dan tepat. Tingkat ketuaan buah dapat didasarkan kepada umur buah, bentuk buah, tangkai buah, lapisan lilin dan lentisel pada permukaan kulit buah.
Buah mangga yang sudah dipanen, sebelum dipasarkan biasanya disortir berdasarkan kualitas buah, yaitu yang besarnya seragam, sama berat, warna baik dan menarik, sehat, serta aroma yang harum. Pemetikan buah mangga yang masih muda dihindari karena setelah proses pemeraman, kulit akan kelihatan keriput, tidak mengkilat, kurang padat, sedikit kasar, dan apabila dimakan akan terasa hambar, masam atau kurang manis.
Mangga Arumanis mulai berbuah pada umur 4 tahun, mangga Arumanis okulasi pada umur 5 - 6 tahun. Banyaknya buah panen pertama hanya 10 - 15 buah, pada tahun ke-10 jumlah buah dapat mencapai 300 - 500 buah/pohon. Setiap pohon mangga Arumanis dewasa (berumur >10 tahun) dapat menghasilkan buah antara 25 - 50 kg per pohon/tahun. Buah akan matang sekitar 110 – 150 hari setelah bunga mekar. Buah yang mempunyai pangkal buah yang membesar dan berwarna kekuningan adalah buah yang sudah tua dan siap dipanen.
5 pada buah mangga yang baru dipanen, tidak akan mengotori buah. Buah mangga, khususnya varietas berwarna hijau di Indonesia, banyak sekali mengalirkan lateks atau getah dari tangkai yang baru dipotong.
Fisiologi Kematangan Mangga Arumanis
Tahap-tahap proses pertumbuhan buah dimulai dari pembelahan sel, pembesaran sel, pendewasaan sel (maturation), pemasakan (ripening), pelayuan (senescene) dan pembusukkan (deterioration). Mangga Arumanis termasuk buah klimaterik, dimana pola pernafasan buah klimaterik menunjukkan peningkatan CO2 selama pematangan. Menurut Winarno (2002), klimaterik adalah suatu periode mendadak yang unik bagi buah-buahan tertentu, dimana secara biologis diawali dengan proses pembuatan etilen. Proses ini ditandai dengan adanya perubahan dari proses pertumbuhan menjadi “senescene”, adanya peningkatan
pernafasan dan mulainya proses pematangan.
Setelah dipanen, buah masih melangsungkan proses-proses metabolismenya. Secara umum, buah yang dipanen saat matang hijau (mature green), akan mengalami pemasakan (ripening) dan penuaan (senescence). Proses-proses tersebut menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan fisik dan kimia berupa perubahan kekerasan dan aroma, perubahan kandungan gula, asam organik, karbohidrat, vitamin dan protein.
Menurut Novita (2000), tahapan pertumbuhan merupakan tahapan perkembangan sel dan proses pembesaran sel pada buah, sedangkan matang fisiologis adalah suatu tahap saat buah menuju proses pematangan dan buah sudah dapat dikonsumsi, meskipun kualitasnya belum sesuai dengan keinginan konsumen. Pematangan merupakan tahap perkembangan buah yang mengalami banyak perubahan, meliputi rasa, tekstur, dan aroma. Sedangkan senesen adalah tahapan perkembangan buah yang terakhir yaitu buah menuju pembusukan akibat sel-sel mengalami penuaan dan akhirnya sel-sel tersebut tidak dapat berfungsi lagi dengan baik.
Setelah pemasakan, kandungan gula akan meningkat akibat adanya konversi pati menjadi gula dengan bantuan enzim amilase dan fosforilase. Sementara itu, kandungan asam-asam organik dalam buah menurun sejalan dengan pemasakan akibat pemakaian asam-asam tersebut pada siklus Kreb’s respirasi (Wills et al. 1989).
Near Infrared Spectroscopy (NIRS)
6
Gelombang elektromagnetik meliputi frekuensi maupun panjang gelombang yang sangat lebar. Wilayah frekuensi dan panjang gelombang ini sering disebut sebagai spektrum elektromagnetik. Pada Gambar 1 dapat dilihat bahwa spektrum elektromagnetik semakin ke kanan, maka akan semakin besar panjang gelombangnya. Sedangkan untuk frekuensi, semakin ke kiri maka akan semakin besar frekuensinya. Dalam spektroskopi inframerah panjang gelombang dan bilangan gelombang adalah nilai yang digunakan untuk menunjukkan posisi dalam spektrum serapan. Panjang gelombang biasanya diukur dalam mikron atau mikro meter (µm), sedangkan bilangan gelombang menunjukkan jumlah gelombang per cm.
Gambar 1 Spektrum gelombang elektromagnetik (Trisnobudi 2006)
Menurut Creswell et al. (2005), spectroscopy adalah ilmu yang mempelajari interaksi cahaya dengan atom dan molekul. Sedangkan spektrometer merupakan instrument yang digunakan untuk mengaktifkan energi gelombang elektromagnetik tertentu. Spektrometer memiliki detektor yang sesuai dengan daerah gelombang elektromagnetik yang berfungsi untuk menangkap kembali tingkat absorbsi energi oleh sampel.
Gambar 2 Set alat Spektrometer NIRFlex N-500 (fiber optic solids)
Menurut Carl (2009), NIR merupakan bagian dari kelompok inframerah yang memiliki panjang gelombang 800 nm sampai 2500 nm (0.8 – 2.5 m). Aplikasinya digunakan untuk telekomunikasi serat optik, untuk spektroskopi astronomi, dan pemantulan jarak jauh, sedangkan Near Infrared Spectroscopy
(NIRS) merupakan metode spektroskopis yang menggunakan daerah NIR dari spektrum elektromagnetik. Adapun Gambar 2 menunjukkan set alat Spektrometer NIRFlex N-500 (fiber optic solids) yang akan digunakan.
7 yang melibatkan C-H, O-H dan O-H yang merupakan struktur kimia. Konsentrasi unsur seperti air, protein, lemak, dan karbohidrat secara prinsip dapat ditentukan dengan menggunakan penyerapan spektroskopi. Jenis pita penyerapan NIR dan lokasinya dapat dilihat pada Gambar 3 (Osborne, 1993).
Gambar 3 Jenis pita penyerapan NIR dan lokasinya (Osborne 1993).
Near infrared yang mengenai bahan memiliki energi yang kecil dan hanya menembus sekitar 3 mm permukaan bahan, tergantung dari komposisi bahan tersebut. Jika cahaya mengalami penyebaran, spektrum tersebut tetap mengandung informasi contoh penyerapan permukaan bahan tetapi terjadi distorsi pada puncak gelombang. Variasi pada ukuran dan suhu partikel sampel mempengaruhi penyebaran radiasi near infrared pada saat melewati sampel. Partikel berukuran besar tidak dapat menyebarkan radiasi near infrared sebanyak partikel kecil. Makin banyak radiasi yang diserap maka akan dapat memberikan nilai absorban yang tinggi dan memberikan efek yang besar pada panjang gelombang yang diserap / menjadi lebih kuat. Ketika radiasi near infrared
mengenai sampel padat maka sebagian radiasi akan dipantulkan (specular reflectance) dari permukaan sampel (Gambar 4).
8
Jika radiasi memasuki sampel yang memiliki ketebalan sekitar dua milimeter maka akan dapat diserap. Radiasi yang tidak terserap dapat ditransmisikan melalui sampel atau dipantulkan (Dryden 2003)
Creswell et al. (2005) mengungkapkan bahwa radiasi elektromagnetik (f) dapat diekspresikan dalam beberapa hal seperti frekuensi (v, Hz), panjang gelombang ( , m atau nm), dan jumlah atau bilangan gelombang (ῡ, cm-1). Frekuensi dinyatakan dalam satuan perdetik yang menunjukkan jumlah gelombang secara lengkap yang terjadi dalam satu unit waktu. Panjang gelombang merupakan jarak antara titik ekuivalen pada gelombang secara berturut-turut dan jumlah gelombang adalah banyaknya gelombang dalam tiap satu cm (cm-1). c
merupakan kecepatan cahaya yaitu 2,998 x 1010 cm/sec. c
(1)
1 (2)
Intensitas penyerapan dapat dinyatakan sebagai transmitan dengan persamaan sebagai berikut:
adalah energi yang mengenai sampel. Hukum Beer-Lambert menyatakan tentang penyerapan radiasi di dalam sampel. Hukum Beer-Lambert ini dapat dilihat dalam Persamaan 4 dan 5. Dimana nilai A merupakan absorban, k adalah konstanta proporsi, c adalah konsentrasi penyerapan molekul (mol), dan l adalah jarak antara sumber energi ke sampel (m) (Williams dan Norris 1990).
A
Menurut Osborne (1993), pada saat sinar radiasi mengenai partikel partikel sampel maka radiasi dapat dipantulkan, diserap atau diteruskan. Nilai yang terukur berupa nilai pancaran pantulan (diffuse reflectance) yang secara empirik berkaitan dengan konsentrasi penyerapan molekul (c). Dalam NIR spectroscopy, reflektan (R) dianalogikan dengan transmitan, sehingga:
9 yang selanjutnya akan mengalami penyerapan (absorption), pemantulan (body reflection), penyebaran (scattering), dan penerusan cahaya (transmitten). Bahan pertanian pada umumnya tidak tembus cahaya, oleh karena itu analisis NIR cenderung menggunakan reflektan dan absorban daripada transmitan.
Partial Least Square (PLS)
Analisis data NIR dapat dimanfaatkan dengan mempelajari hubungannya dengan sifat bahan yang diukur. Beberapa metode kalibrasi yang dapat digunakan untuk memepelajari hubungan tersebut diantaranya yaitu Stepwise multiplelinear regression (SMLR), principal component regression (PCR), dan partial least squares (PLS).
Metode regresi kuadrat terkecil parsial atau sering disebut partial least squares (PLS) pertama kali dikembangkan oleh Herman Wold (1982). Model
partial least square didefinisikan dari dua persamaan linier yang disebut model struktural dan metode pengukuran.
Metode regresi kuadrat terkecil parsial atau partial least squares (PLS) merupakan metode yang digunakan untuk memperkirakan serangkaian variabel tidak bebas (respons) dari variabel bebas (prediktor) yang jumlahnya sangat banyak, struktur sistematik linear atau nonlinear, dengan atau tanpa data yang hilang, dan memiliki kolinearitas yang tinggi. Metode PLS hampir sama dengan metode PCR. Perbedaan kedua metode ini adalah pada proses penentuan komponen utama atau principal component (PC). Pada PCR penentuan PC hanya berdasarkan variasi maksimum data spektra sedangkan dalam PLS, PC ditentukan berdasarkan variasi maksimum data spektra dan data destruktif secara bersamaan.
Metode tersebut juga mempunyai keuntungan, yaitu dapat mengoptimalkan hubungan prediktif antara 2 kelompok peubah bebas dan tidak bebas dan pemodelannya tidak mengasumsikan sebaran dari peubah bebas saja tetapi peubah tidak bebas juga ikut diasumsikan (Wold 1982).
Langkah awal dari metode PLS adalah pemusatan data matriks X dengan vektor c, dimana dapat dilihat pada Persamaan 7 dan 8:
10
Valente et al. (2009), menggunakan model regresi PLS untuk memprediksi kekerasan pada buah mangga dimana hasil kalibrasi terbaik dari kekerasan buah mangga menggunakan NIR adalah mendapatkan nilai R² = 0.82, RMSEP = 3.28, bias = -0.16.
Rindang (2011), menentukan gejala chilling injury pada buah belimbing dengan memanfaatkan NIR spectroscopy dan menggunakan PLS sebagai model kalibrasi. Adapun hasil kalibrasi dari metode PLS mendapatkan nilai r = 0.6116, R² = 0.3740, RMSEC = 0.1456, RMSEP = 0.1632, dan CV = 4.4282%.
Berbagai macam metode kalibrasi spektrum NIR telah tersedia tetapi dapat dibagi dalam dua kategori yaitu metode kalibrasi untuk panjang gelombang terpilih atau sering disebut dengan metode local, dan metode yang melibatkan seluruh spektrum atau sering disebut metode global atau juga sering disebut metode kalibrasi spektrum penuh, seperti principal component regression (PCR) dan partial least square (PLS).
Metode full spectrum banyak digunakan karena data dalam spektrum direduksi untuk mencegah masalah overfitting tanpa mengurangi atau menghilangkan satu atau beberapa informasi yang sangat berguna. Jumlah sampel yang digunakan untuk tahap kalibrasi dan validasi harus cukup banyak. Jumlah sampel untuk tahap kalibrasi harus lebih banyak daripada untuk tahap validasi. Validasi bertujuan menguji ketepatan pendugaan komposisi kimia persamaan regresi kalibrasi yang telah dibangun.
Selain itu, dikenal pula beberapa perlakuan data sebelum spektrum dianalisis seperti smoothing, normalisasi, derivatif pertama dan kedua, standard normal variate (SNV) dan de-trending (DT) (Osborne 1993).
Aplikasi Near Infrared untuk Penentuan Mutu Buah-buahan secara Nondestruktif
Penemuan spektra gelombang Near Infrared dianggap berasal dari Herschel pada abad kesembilan dan pada tahun 1950. Aplikasi pertama kali dilakukan di bidang industri. Pada tahun 1980-an penerapan NIRS lebih difokuskan pada analisis kimia. Pertengahan 1980 diperkenalkan cahaya serat optik dan awal 1990-an adanya perkembangan detektor monokromator dimana NIRS menjadi lebih kuat sebagai alat penelitian ilmiah. Metode optik dapat digunakan dalam sejumlah bidang ilmu termasuk fisika, fisiologi, obat-obatan, dan makanan. Aplikasi Near Infrared (NIR) di bidang pertanian dilakukan sejak tahun 1964 dan terus berkembang sampai saat ini. Pada awal 1970-an di Jepang digunakan metode NIRS untuk menentukan kandungan protein gandum (Pandey 2010).
11 dan total padatan terlarut yang dijadikan parameter dalam pengukuran. Panjang gelombang yang digunakan sekitar 350 - 800 nm.
Schmiloitch et al. (2000) mengevaluasi sifat-sifat fisiologi buah mangga dengan menggunkan NIR spectrometry dengan reflektansi sekitar 1200 - 2400 nm. Sifat fisiologis yang diukur termasuk pelunakan daging, total padatan terlarut, dan keasaman buah mangga. Saranwong et al. (2004) juga menggunakan NIR
spectroscopy untuk memprediksi kualitas mangga siap makan berdasarkan tingkat kematangan dari kualitas panen. Bahan kering (dry matter) dan pati dijadikan acuan dalam pengukuran. Valente et al. (2009) mencoba untuk memperkirakan
firmness buah mangga dengan menggabungkan metode VIS-NIR spektroskopi absorban dengan teknik akustik. Spektrum absorbansi atau reflektansi NIR yang digunakan sekitar 400 - 1050 nm.
Makino et al. (2010), mengestimasi tingkat penyerapan oksigen buah tomat menggunakan spektra absorbansi NIR dengan model jaringan saraf tiruan. Dalam estimasi penyerapan oksigen ini mengunaan panjang gelombang 645 – 979 nm. Huang et al. (2011) mengevaluasi kemungkinan menggunakan VIS-NIR spektroskopi untuk penentuan total padatan terlarut dan pH dalam buah murbei yang memiliki permukaan bergelombang. Spektrum Vis-NIR yang digunakan antara 325 dan 1075 nm. Hasil pengamatannya menunjukkan bahwa kualitas internal padatan terlarut dan pH buah murbei dapat ditentukan dengan cepat.
Novita (2011) melakukan penentuan pola peningkatan kekerasa kulit buah manggis selama penyimpanan dingin dengan metode NIR Spectroscopy. Panjang gelombang yang digunakan adalah 1000 - 2500 nm dengan interval 0,4 nm. Model kalibrasi yang digunakan ada dua macam yaitu model kalibrasi PLS dan model kalibrasi JST (Jaringan Saraf Tiruan) dan memberikan hasil prediksi yang lebih baik pada model kalibrasi PLS.
Purwadaria et al. (1995) metode analisis data NIR menggunakan PROC STEPWISE of SAS untuk penentuan sukrosa dan asam malat dengan panjang gelombang 1400 - 1975 nm pada mangga gedong gincu. Sukrosa mangga gedong gincu dapat diprediksi pada panjang gelombang 1533 nm, 1605 nm, dan 1821 nm, sedangkan untuk asam malat berada pada panjang gelombang 1621 nm, 1629 nm, 1813 nm, 1821 nm, 1933 nm, 1965 nm, dan 1968 nm. Nilai koefisien korelasi dari pengukuran nondestruktif dengan pengukuran destruktif untuk sukrosa dan asam malat masing-masing menghasilkan sebesar 0.92 dan 0.98.
13
3
METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan mulai bulan November 2013 hingga April 2014, yang bertempat di Laboratorium Teknik Pengolahan dan Hasil Pertanian (Lab. TPPHP), Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Bahan dan Alat
Bahan penelitian adalah mangga Arumanis yang ditentukan dari pohon dengan umur panen 105 hari, 98 hari, 91 hari, dan 84 hari setelah bunga mekar (HSBM). Buah berasal dari kebun mangga Arumanis di Indramayu, Jawa Barat.
Peralatan yang digunakan secara nondestruktif adalah Spektrometer NIRFlex N-500 fiber optic solid dari Buchi Switzerland dengan panjang gelombang 1000 - 2500 nm. Sedangkan peralatan untuk destruktif yaitu
rheometer model CR 300 DX-L untuk mengukur kekerasan, Kandungan padatan terlarut diukur dengan portable digital refractometer atago PR-201 pada suhu ruang, Pengukuran pH dengan menggunakan pHmeter, kadar air menggunakan oven, desikotaor, cawan. Peralatan lainnya yang digunakan dalam penelitian ini yaitu timbangan digital, pisau untuk memotong dan mengupas kulit mangga Arumanis.
Tahap Penelitian
Penelitian ini dibagi dalam dua tahap, yaitu tahap pertama atau pendahuluan, dilakukan pengambilan sampel dengan umur panen 105 hari, 90 hari, 75 hari dan 60 hari. Kemudian dilakukan pengambilan data destruktif dan non destruktif buah mangga Arumanis Data destruktif yang diambil adalah kandungan pati, kekerasan, pH, kadar air dan TPT, sedangkan data nondestruktif berupa data spektrum NIR dari titik yang akan diambil data destruktifnya.
14
Prosedur Pengambilan Data NIR dan Kimia
Gambar 5 Diagram alir pelaksanaan penelitian Pengangkutan
Pengukuran NIR & Pengukuran Parameter
- 105, 98, 91, dan 84 hari pada hari panen, hari ketiga, hari keenam, dan hari kesembilan selama penyimpanan
Mulai
Mangga Arumanis dengan umur panen 105 hari, 98 hari, 91 hari dan 84 hari
Pengukuran secara nondestruktif menggunakan NIR Spektroskopi
Pembersihan / pencucian
Penyimpanan pada suhu Ruang setiap umur panen
Pengukuran NIR & Pengukuran Parameter (pH, TPT, kekerasan, kadar air, dan
Kandungan pati) sebanyak 5 buah/umur panen
Mengembangkan model kalibrasi dan validasi dengan NIR dengan PLS
Selesai
15 Kegiatan yang dilakukan pada penelitian pendahuluan dan utama adalah sama, perbedaannya hanya pada umur buah dan proses penyimpanan. Diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat Gambar 5. Berikut ini metode yang digunakan dalam penelitian :
1. Persiapan sampel
Bahan utama dalam penelitian ini adalah buah mangga varietas Arumanis yang diambil dari kebun di Indramayu, Jawa Barat. Mangga Arumanis yang dipanen yaitu umur panen 105 hari, 98 hari, 91 hari dan 84 hari (Gambar 6), Buah kemudian dibungkus dengan kertas koran dan dimasukan ke dalam kardus yang sudah dilubangi, lalu akan dibawa ke laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP). Selama perjalanan buah tersebut diletakkan dengan baik guna tidak terjadi guncangan dan benturan.
Gambar 6 Pengambilan Mangga di Kebun
2. Pembersihan dan Pemberian Nomor Sampel
Sesampai di laboratorium sampel dikeluarkan dari kardus dan koran, lalu diletakkan di keranjang untuk dibersihkan, kemudian kain serbet basah untuk di usapkan pada sampel. Agar sampel bersih dan terhindar dari debu dan getah dan setelah itu dilakukan pemberian label tanda pada sampel (Gambar 7).
Gambar 7 Pencucian dan Pemberian Nomor Sampel
3. Pengukuran Spektra NIR
16
Sebelum melakukan pengukuran reflektan pada buah mangga Arumanis maka perangkat NIRFlex fiber optic solids N-500 terlebih dahulu dinyalakan dan didiamkan beberapa saat. Prinsip fungsional dari perangkat NIRFlex fiber optic solids N-500 dapat dilihat pada Gambar 9. Setelah proses jeda maka dilakukan pengukuran reflektan dimana secara otomatis perangkat akan melakukan referensi panjang gelombang. Referensi panjang gelombang terdiri dari dua kelompok yaitu referensi internal dan referensi ekternal. Proses referensi panjang dilakukan atas perintah dari software NIRWare operator. Flawil (2008) menyatakan bahwa data reflektan yang telah diukur tersimpan dalam database NIRCal 5.2 yang merupakan program olah data yang terintegrasi dengan spektrometer NIRFlex N- 500. Spektrometer ini menggunakan detektor extended range InGaAS dengan kontrol temperatur. Prinsip pengukuran spektra adalah menembakkan cahaya dari lampu halogen ke sampel. Sebagian energi yang dipantulkan akan diterima oleh detektor sebagai reflektan (R). Data reflektan yang telah diukur disimpan dalam database NIRCal 5.2 yang merupakan program olah data yang terintegrasi dengan spektrometer NIRFlex N- 500.
Gambar 8 Pengambilan spekta NIR buah Mangga Arumanis menggunakan NIRFlex Fiber Optic Solids N-500
Keterangan:
1. Sensor magnet 7. Pelindung cahaya 13. Lensa 1 2. Lampu indikator 8. Penahan fiber optic 14. Lensa 2
3. Tombol”start” 9. Internal reference 15.Invisible refllectant 4. Tangkai 10. Lensa 3 16.Adaptor transflektan 5. Fiber optic 11. Detektor 17. Magnet
17 4. Pengukuran Kekerasan
Kekerasan sampel buah mangga Arumanis diukur berdasarkan tingkat ketahanan buah terhadap jarum (probe) dari alat rheometer. Pengukuran dilakukan menggunakan Rheometer model CR-300 (Gambar 10). Sebelum pengukuran Rheometer diatur pada mode 20 dengan beban maksimal 10 kg, kedalaman penekanan 10 mm, kecepatan penurunan beban 60 mm/menit dan diameter probe 5 mm. Sampel diletakkan pada sampel holder, kemudian dengan menekan start jarum akan menusuk buah dan kekerasan buah terukur dalam satuan kgf (kg-force). Pengukuran dilakukan pada tiga titik yaitu bagian pangkal, tengah, dan ujung.
Gambar 10 Pengukuran kekerasan buah mangga Arumanis dengan Rheometer
pada bagian (a)pangkal, (b)tengah dan (c)ujung 5. Pengukuran Total Padatan Terlarut
Total padatan terlarut diukur dengan menggunakan alat refractometer. Dalam penggunaan alat ini, bahan terlebih dahulu dihaluskan dengan cara ditumbuk. Setelah itu, cairan dari sampel yang telah ditumbuk diletakkan diatas obyek gelas yang terdapat pada alat sehingga total padatan terlarut akan terbaca langsung pada display dalam satuan oBrix (Gambar 11).
Gambar 11 Pengukuran Total Padatan Terlarut Mangga Arumanis
6. Pengukuran Kadar Air
18
Gambar 12 Pengukuran Kadar Air
Sampel yang telah dipotong-potong sejumlah a gram dimasukkan ke dalam cawan tersebut dan sampel dikeringkan di dalam oven bersuhu 105 0C. Setelah 25 jam sampel tersebut dikeluarkan dari dalam oven dan dimasukkan ke dalam desikator untuk didinginkan. Beberapa saat kemudian sampel dikeluarkan dari desikator dan ditimbang, lalu dimasukkan lagi sampai hasil kadar airnya konstan. Hasil konstan yang didapat mencapai 26 jam. Perbedaan berat sampel sebelum dan sesudah pengeringan dihitung sebagai persen kadar air.
% 100 ) ( )
(% x
c b a c bb
kadarair (9)
Dimana:
a = berat cawan dan sampel akhir (gram) b = berat cawan (gram)
c = berat sampel awal (gram) 7. Pengukuran Kandungan Pati
Bahan yang digunakan untuk pengkuran kandungan pati sama seperti empat parameter sebelumnya dan harus mewakili bagian pangkal, tengah, dan ujung. Kemudian dipotong dadu kecil seperti pengkuran kadar air dan kemudian dilakukan analisa standar kandungan pati. Pengukuran kandungan pati dilakukan dengan mengambil daging buah sekitar 1 g, kemudian dibekukan dan dilakukan homogenisasi dengan menambah 10 ml air. Padatan tersuspensi disaring dengan filter Millipore "Biomax-10"(10.000 batas nominal berat molekul) pada 5000 g, selama 90 menit. Kemudian disuntikkan alikuot 10 µ L ke kromatografi (HPLC). 8. Pengukuran pH
19
Gambar 13 Pengukuran pH Mangga Arumanis
Kemometrik
Kemometrik merupakan pengaplikasian matematika, prosedur statistik untuk pengolahan data serta evaluasi dan interpretasi data yang memiliki jumlah besar. Kemometrik berfungsi untuk mencari korelasi statistik yang baik antara data spektradengan data kandungan kimia yang melibatkan pengolahan data serta berbagai prosedur pengembang model yang dibentuk.
Pengolahan Data Spektra NIR, Kalibrasi dan Validasi
Kalibrasi dan validasi NIR ini dilakukan terhadap Kandungan Pati, total padatan terlarut, Kekerasan, pH dan Kadar Air. Model kalibrasi merupakan model yang menunjukkan tingkat korelasi antara kandungan kimiadengan reflektan NIR, sedangkan validasi merupakan uji terhadap model kalibrasi. Kalibrasi dan validasi NIR dengan data kimia menggunakan metode PLS (program NIRCal 5.2 yang terintegrasi dengan spectrometer). Data spektra dibagi menjadi dua yaitu kelompok kalibrasi dan kelompok validasi menggunakan spektra yang berasal dari sampel yang berbeda. Menurut William dan Norris (1990), jumlah data yang digunakan dalam kelompok kalibrasi sekitar 2/3 dan validasi 1/3 dari total data pada setiap suhu penyimpanan (Gambar 14). Jumlah data yang digunakan adalah 237 data untuk masing-masing tingkatan suhu. Persamaan kalibrasi disusun menggunakan persamaan regresi berganda. Pengolahan data NIR dilakukan menggunakan metode Normalisasi 0-1, Penghalusan rataan setiap 3 titik, Derivatif pertama Savitzky-Golay, dan Kombinasi antara penghalusan rataan setiap 3 titik dan derivative pertama Savitzky-Golay
Normalisasi 0-1 bertujuan untuk mengurangi error yang disebabkan perbedaan ukuran partikel ataupun noise saat pengukuran. Perhitungan nilai normalisasi dapat dilihat pada Persamaan (11).
�� �� � � � � = � �� � � � − � �� � � �� �� � � − � �� � � � (11)
Penghalusan rataan setiap 3 titik / smooth average 3 points (sa3) merupakan metode yang sering digunakan untuk mengeleminasi noise. Smoothing
20
memperkecil galat (kekeliruan) yang terjadi selama pengukuran NIR dan analisis kimiawi laboratorium.
Derivatif pertama Savitzky-Golay berfungsi untuk mereduksi efek basis dari adanya pertambahan dari proses absorban (shoulder effect) serta menghilangkan masalah basis kemiringan persamaan regresi (Tiaprasit dan Sangpithukwong 2010).
Kombinasi antara penghalusan rataan setiap 3 titikdan derivative pertama Savitzky-Golay dapat diterapkan dan akan mendapatkan bentuk dan model persamaan regresi kalibrasi yang optimum, layak, dan dapat dipercaya (Blanco dan Villarroya 2002).
Gambar 14 Proses kalibrasi dan validasi
Evaluasi Hasil Kalibrasi dan Validasi
22
Kemampuan persamaan untuk pendugaan kandungan kimia sampel yang diukur dinyatakan dengan ratio of standard error prediction to deviation (RPD). RPD adalah nisbah standar deviasi (SD) komponen kimia acuan terhadap nilai SEP. Nilai RPD antara 2 dan 3 menyatakan persamaan baik untuk pendugaan kasar (rough screening, di antara 3 dan 5, potensial untuk pendugaan (screening potential), antara 5 dan 8, dapat digunakan untuk analisis kontrol dan lebih besar dari 8 persamaan cocok untuk aplikasi analisis (Williams 1990; William dan Sobering 1993). Persamaan (16) digunakan untuk menghitung RPD.
SEP SD
RPD (16)
Grafik fungsi X-PRESS (Predicted Residual Error Sum Square) menunjukkan dimana komponen utama pertama mempunyai pengaruh dalam rekonstruksi spektra. Ketika X-PRESS mencapai kondisi minimum dan sudah tidak mengalami perubahan, maka artinya penambahan komponen utama pertama tidak perlu ditingkatkan. Awalnya jumlah komponen utama pertama yang digunakan adalah 15. Akan tetapi, jumlah komponen utama pertama 15 terlalu banyak sehingga dapat menimbulkan overfitting. Oleh karena itu, jumlah komponen utama pertama dikurangi menjadi 10 karena pada kondisi ini sudah tidak mengalami perubahan atau stabil. Sedangkan untuk pemilihan jumlah komponen utama kedua dapat dilihat dari grafik konsistensi dan V-Set PRESS. Konsistensi yang disarankan adalah di atas 100 %, namun kondisi di atas 80 % pun masih dapat diterima. Konsistensi dirumuskan sebagai berikut:
23
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Fisikokimia Mangga Arumanis
Pengukuran komposisi mangga Arumanis secara destruktif digunakan sebagai data referensi dalam pengembangan model kalibrasi. Data ini sangat menentukan keberhasilan pendugaan nilai parameter mutu dengan menggunakan NIR. Semua proses pengukuran pasti akan menghasilkan nilai error, termasuk pengukuran secara desktruktif. Oleh karena itu, untuk mengurangi error tersebut maka dilakukan penanganan khusus terhadap sampel yang diteliti. Sampel mangga Arumanis yang telah diambil spektranya di NIR, maka secepat mungkin harus langsung dianalisis komposisi kimianya di laboratorium. Hal ini untuk mencegah terjadinya perubahan karakteristik kimia mangga Arumanis. Data hasil analisis laboratorium (kandungan pati, total padatan terlarut, kadar air, kekerasan, dan pH) mangga Arumanis sebanyak 79 sampel dapat dilihat pada Lampiran 1, 2, 3, dan 4. Tabel yang disajikan di bawah ini merupakan rangkuman dari hasil analisis kimiawi laboratorium mangga Arumansi secara statistik.
Tabel 2 Data statistik 79 sampel mangga Arumanis hasil analisis laboratorium
Komposisi Rataan SD Minimum Maksimum
Kandungan pati (%) 8.53 5.12 1.38 16.05
TPT ( oBrix) 14.04 4.01 5.23 20.37
Kadar air (%) 81.84 1.85 77.46 88.12
kekerasan (kgf) 1.46 1.09 0.37 3.61
pH 4.32 0.59 2.53 20.37
Standar deviasi (SD) dapat dinyatakan dalam banyaknya keragaman satu kumpulan data yang dianalisis. Berdasarkan Tabel 2 dapat dilihat bahwa variasi data untuk pH tidak begitu tinggi, yaitu 0.59%. Namun, variasi data untuk kandungan pati, total padatan terlarut (TPT), kadar air, dan kekerasan cukup tinggi, yaitu sebesar 5.12%, 4.01%, 1.85%, dan 1.09%. Hal ini menunjukkan bahwa data kimia selain pH memiliki tingkat keragaman yang besar. Salah satu penyebabnya adalah laboratory error, contohnya kesalahan dalam penimbangan sampel, kalibrasi alat, kesalahan operator dalam melakukan pengukuran, kondisi lingkungan yang mempengaruhi, yaitu suhu.
Perubahan Kandungan Kimia Mangga Arumanis pada Beberapa Umur Panen selama Penyimpanan Suhu Ruang
Kandungan Pati
24
dan kurang enak serta warna buah yang tidak menarik, tampak kusam, dan tidak cerah.
Gambar 15 Perubahan kandungan pati mangga Arumanis selama penyimpanan Berdasarkan Gambar 15, tren grafik kandungan pati cenderung menurun. Penurunan kandungan pati terjadi akibat terhidrolisisnya pati menjadi gula-gula sederhana. Pada hari penyimpanan 0 ke 6 hari, grafik menurun drastis kecuali pada sampel umur 105 hari. Pada penyimpanan hari 6 ke hari 9, terjadi peningkatan kandungan pati pada sampel umur 98 hari dan 84 hari, yang tidak terlalu besar. Penurunan pati sesuai dengan teori yang ada, bahwa pati yang terakumulasi selama proses pematangan buah kadarnya berkurang tajam pada saat buah matang, dimana ukuran granula pati yang ada di dalam kloroplas mengecil. Sehingga secara umum perubahan kadar pati sampel sesuai dengan teori yang ada (Seymour1993).
Total Padatan Terlarut
Perubahan total padatan terlarut mangga Arumanis selama penyimpanan disajikan pada Gambar 18. Total padatan terlarut mangga cenderung meningkat seiring bertambahnya hari penyimpanan. Namun pada penyimpanan hari ke 6 hingga hari ke 9, kandungan TPT mangga Arumanis cenderung menurun. Hal tersebut disebabkan karena setelah hari penyimpanan ke-6, buah mangga mulai membusuk. Menurut Tirkey et al. 2014, ketika buah mengalami pembusukan dan kerusakan, kandungan gula di dalamnya akan terdegradasi menjadi asam, sehingga nilai total padatan terlarutnya pun akan menurun.
Berdasarkan Gambar 16. Total padatan terlarut sampai hari ke-6 mengalami peningkatan. Hal ini disebabkan oleh meningkatnya kandungan gula pada buah selama proses pematangan (Sivakumar et al. 2011), sehingga nilai total padatan terlarut pada umumnya mengalami peningkatan.
0
25
Gambar 16 Perubahan total padatan terlarut mangga Arumanis selama penyimpanan
Kekerasan
Pengamatan parameter mutu lainnya pada penelitian ini adalah kekerasan. Kekerasan pada mangga Arumanis mengalami penurunan dari penyimpanan hari ke-0 sampai penyimpanan ke-9. Kekerasan tertinggi pada hari ke-0 dengan umur panen 84 hari adalah 3.22 kgf (Gambar 17). Menurut Tucker (1993), penurunan kekerasan buah selama pemeraman disebabkan oleh 3 mekanisme yaitu, penurunan tekanan turgor, degradasi (perombakan) zat tepung, dan pemecahan dinding sel buah. Penurunan tekanan turgor sel pada umumnya disebabkan perubahan komposisi dinding sel, terjadi karena adanya senyawa penyusun dinding sel seperti pektin menjadi fraksi yang berat molekulnya lebih rendah dan larut di dalam air.
Gambar 17 Perubahan kekerasan mangga Arumanis selama penyimpanan 4
umur 105 hari umur 98 hari umur 91 hari umur 84 hari
0
26
Nilai kekerasan yang semakin lama semakin menurun disebabkan karena mangga mengalami pematangan/pelunakan. Pematangan terjadi karena sebagian protopektin yang tidak larut dalam air berubah menjadi pektin yang larut dalam air, sehingga menurunkan kohesi dinding sel yang mengikat sel yang satu dengan sel yang lainnya sehingga buah menjadi lunak (Winarno dan Wiranatakusumah 1981).
Kadar Air
Kadar air merupakan salah satu parameter yang baik untuk menentukan kematangan mangga Arumanis. Sehingga parameter ini cukup penting untuk diuji dalam penelitian. Berdasarkan hasil pengukuran pada 4 umur panen yang berbeda didapatkan kadar air buah berada diantara 80.17% - 83.81%.
Pada Gambar 18 menunjukkan terjadinya penurunan kandungan kadar air mangga Arumanis selama penyimpanan. Mangga yang dipanen pada umur 98 hari dan 91 hari menggalami penurunan kadar air. Penurunan kadar air ini disebabkan buah yang belum mengalami matang maksimal. Mangga yang dipanen pada umur tersebut mengalami proses pematangan fisiologis. Buah mangga masih mengalami proses metabolisme dengan adanya transpirasi. Air yang terdapat pada daging buah mengalami perpindahan dari sisi dalam menuju bagian luar. Sementara mangga yang umur panen 98 hari sampai 105 hari, kadar air mengalami penurunan yang tidak terlalu besar. Buah mangga yang sudah matang fisiologis sehingga proses metabolisme tidak mengakibatkan pengaruh fisiologi yang besar. Selama proses pematangan di pohon terjadi penyerapan air dan nutrisi dari buah, sehingga selama penyimpanan kandungan air dan nutrisi sudah sedikit.
Gambar 18 Perubahan kadar air mangga Arumanis selama penyimpanan Menurut Abbashi et al. (2011), penurunan kadar air disebabkan terjadinya proses metabolisme selama penyimpanan seperti transpirasi dan respirasi. Semakin meningkat usia buah maka semakin berkurang kandungan airnya. Penurunan kadar air di tiap umurnya juga diikuti oleh peningkatan total padatan
27 terlarut. Pada umur 91 hari, terlihat bahwa variasi data tinggi jika dibandingkan umur 98 hari dan 105 hari. Perubahan kandungan kadar air selama penyimpanan cenderung menurun, meskipun terjadinya kenaikan.
pH
Perubahan pH dapat disebabkan oleh lama penyimpanan dan adanya mikroorganisme. Perubahan pH mangga Arumanis selama penyimpanan ditunjukkan pada Gambar 19. Nilai pH cenderung mengalami penuruan selama penyimpanan seperti pada umur panen 105 hari. Menurut Sivakumar dan Pandarinathan (2010) menyatakan bahwa selama proses pematangan mangga terjadi perubahan biokimia denan karakteristik menurunnya pH dan peningkatan TPT. Buah yang masih muda banyak mengandung asam organik dan akan menurun selama proses pematangan buah. Asam organik ini disamping mempengaruhi rasa juga mempengaruhi aroma buah, sehingga digunakan untuk menentukan mutu buah-buahan (Muchtadi et al. 2010).
Mangga Arumanis yang disimpan pada suhu ruang memiliki nilai pH tertinggi yaitu 5.20 pada hari ke-6 penyimpanan dan pH terendah 3.80 pada hari ke-9 penyimpanan. Selama penyimpanan di hari ke-0 sampai hari ke-6 pH meningkat, hal ini disebabkan buah masih dalam proses pematangan, dimana pH menunjukkan kandungan asam pada buah. Kandungan asam yang masih muda lebih besar dari pada buah yang setelah matang dan menuju pembusukan. Menurunnya pH pada hari ke-6 sampai hari ke-9 disebabkan karena buah mengalami pembusukan. Selama pematangan asam-asam organik terdegradasi dan menyebabkan pH tereduksi dan mengalami penurunan. Asam askorbat rentan teroksidasi destruktif akibat kondisi lingkungan selama penyimpanan. Penurunan kandungan askorbat menjadi pH ikut menurun (Purwanto et al. 2013a).
Gambar 19 Perubahan pH mangga Arumanis selama penyimpanan
Perubahan pH menunjukkan berkurang atau meningkatnya konsentrasi H+. Dari hasil pengamatan terlihat bahwa nilai pH mengalami perubahan yang
2.8 3.3 3.8 4.3 4.8 5.3 5.8 6.3
0 3 6 9
pH
Penyimpanan (Hari)
28
bervariasi. Meskipun begitu, pH selama penyimpanan cenderung mengalami penurunan.
Pada hari ke enam penyimpanan pH mengalami kenaikan hal ini dipengaruhi oleh proses pematangan pada buah mangga. Hal ini disebabkan proses pematangan buah mangga yang tergolong kedalam buah klimaterik. Selama penyimpanan mangga masih mengalami pematangan yang mempengaruhi kandungan pH. Menurut Naruke et al. (2003) bahwa pH, kegiatan enzim, suhu, dan lama penyimpanan saling berpengaruh.
Hubungan antara Kandungan Pati dan Total Padatan Terlarut
Dari hasil grafik hubungan antara kandungan pati dengan total padatan terlarut pada setiap umur panen, diketahui bahwa adanya korelasi antara kandungan pati dengan total padatan terlarut. Korelasi antara dua kandungan tersebut bernilai negatif seperti yang terlihat pada Gambar 20. Hal ini menunjukkaan bahwa semakin menurun kandungan pati maka total padatan terlarut pada mangga Arumanis akan semakin meningkat.
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 20 Hubungan kandungan pati dengan total padatan terlarut pada setiap umur panen. (a) 105 hari, (b) 98 hari, (c) 91 hari, dan (d) 84 hari.
Penurunan kandungan pati setiap umur panen terlihat dari kandungan pati awal cenderung sama yaitu berkisar antara 13.84% sampai 14.92% dan setelah
Total Padatan Terlarut (oBrix)
R² = 0.6275
Total Padatan Terlarut (oBrix)
R² = 0.7403
Total Padatan Terlarut (oBrix)
R² = 0.6697
29 matang kandungan pati pada akhir penyimpanan menurun menjadi 2.60% sampai 3.49% untuk setiap umur panen. Berbanding terbalik dengan kandungan total padatan terlarut yang diawal penyimpanan pada setiap umur panen berkisar antara 7.27 oBrix sampai 9.43 oBrix, setelah dilakukan penyimpanan total padatan terlarut mengalami kenaikan untuk setiap umur panen berkisar antara 15.93 oBrix sampai 17.00 oBrix.
Korelasi negatif antara kandungan pati dengan kandungan total padatan terlarut disebabkan bahwa pati yang terakumulasi selama proses pematangan buah kadarnya berkurang tajam pada saat buah matang, dimana ukuran granula pati yang ada di dalam kloroplas mengecil (Seymour1993). Nilai total padatan terlarut pada bahan khususnya buah-buahan berhubungan dengan kandungan yang ada pada produk atau buah tersebut. Kandungan pati atau karbohidrat merupakan sumber energi buah yang digunakan dalam proses respirasi akan terhidrolisis menjadi gula-gula sederhana (Love etal. 2014).
Karakteristik Reflektan Spektra NIR Mangga Arumanis pada Berbagai Umur Panen Selama Penyimpanan Suhu Ruang
Kandungan bahan pada mangga Arumanis berhubungan erat dengan penyerapan radiasi NIR. Pendugaan komposisi kimia mangga Arumanis yang diteliti meliputi kandungan pati, total padatan terlarut, kekerasan, kadar air, dan pH. Perangkat yang digunakan adalah NIRFlex Solids Petri N-500 yang menghasilkan data pengukuran berupa data pantulan (reflectance). Pengukuran spektra yang digunakan pada rentang panjang gelombang 1000-2500 nm dan menggunakan data spektra reflektan (R) sebanyak 237 sampel. Karakteristik
spektra reflektan mangga ‘Arumanis’ ditunjukkan pada pada Gambar 21. Reflektan NIR umur 105 lebih tinggi dari umur 84 hari, 91 hari, 98 hari, namun reflektan NIR umur 84 hari, 91 hari, 98 hari tidak menujukan perbedaan yang nyata dan konsistensi cenderung naik atau turun, sehingga sulit menentukan kandungan berdasarkan nilai reflektan NIR.
Gambar 21 Spektrum reflektan NIR mangga Arumanis pada Hari 0 0.0
1000 1111 1250 1429 1667 2000 2500
30
gelombang NIR (Hruschka 1λλ0). Ikatan hidrogen ini dapat berupa ikatan C─H, N─H, S─H atau O─H.
Mohsenin (1984) menyatakan bahwa sinar yang dipancarkan dari sumber cahaya ke bahan organik, sekitar 4% akan dipantulkan kembali oleh permukaan luar (regular refraction) dan sisanya sekitar 96% akan masuk ke dalam produk tersebut. Prinsip pengukuran spektra NIR adalah dengan memancarkan sinar lampu halogen ke sampel. Sinar tersebut diterima sebagai energi yang memicu
terjadinya getaran dan regangan pada kelompok ikatan atom O─H, N─H dan C─H, dimana ikatan atom O─H, N─H dan C─H merupakan komponen utama
pembentuk kandungan organik. Sebagian energi yang diberikan akan diserap untuk melakukan getaran dan regangan dan sebagian lainnya akan dipantulkan. Energi yang dipantulkan akan diterima oleh detektor sebagai data frekuensi getaran dalam bentuk analog, selanjutnya data analog tersebut akan ditransformasi dengan menggunakan metode transformasi fourier sehingga menjadi kurva spektra reflektan.
Lembah penyerapan juga terjadi pada panjang gelombang 1756 nm - 1780
nm, dimana ikatan atom C─H pada panjang gelombang tersebut menunjukkan
adanya kandungan CH2 dan selulosa. Kandungan pati terdapat pada panjang gelombang 1450 nm, 2461 nm, 2488 nm dan 2500 nm. Kandungan pati pada panjang gelombang 1450 nm ini sulit terlihat karena saling berhimpit dengan kandungan air pada panjang gelombang yang sama, kandungan pati ini memiliki ikatan O─H. str first overtone (Osborne 1993).
31
Gambar 22 Spektrum reflektan NIR mangga Arumanis pada berbagai umur panen selama penyimpanan
Begitu juga pada umur panen 84 hari, semakin lama disimpan refrektan semakin rendah dikarenakan kadar air semakin naik. Pada penyimpanan hari 0, hari 3, hari 6, dan hari 9 memiliki nilai kadar air berturut-turut sebesar 81.45 %, 82.65 %, 83.87 %, dan 82.84 %.
Model Kalibrasi dan Validasi Kandungan Kimia dengan NIR menggunakan PLS
Kalibrasi dan validasi spektra NIR untuk memprediksi kandungan pati, total padatan terlarut, kekerasan, kadar air, dan pH dari sampel mangga Arumanis dikembangkan berdasarkan korelasi data spektra reflektan NIR dengan data parameter kimia hasil pengukuran secara destruktif. Data yang dianalisis adalah data sampel mangga Arumanis berjumlah 79 buah yang disimpan pada suhu ruang (25 °C) selama 9 hari. Data yang terukur pada software NirCal sebanyak 237 data, 2/3 bagian dari total data digunakan untuk kalibrasi sebanyak 159 data dan 1/3 bagiannya lagi untuk validasi sebanyak 78 data.
Proses untuk menguji ketepatan persamaan yang dihasilkan disebut dengan validasi (Mark dan Campbell 2008). Validasi dilakukan dengan data acuan
0.0
1000 1111 1250 1429 1667 2000 2500
R
1000 1111 1250 1429 1667 2000 2500
R
1000 1111 1250 1429 1667 2000 2500
Re
1000 1111 1250 1429 1667 2000 2500
32
yang belum digunakan untuk membangun persamaan dugaan. Untuk mengukur akurasi persamaan dugaan digunakan nilai SEP yang dihitung dari seberapa baik nilai dugaan NIR pada setiap sampel dibandingkan dengan nilai acuan laboratorium untuk sampel-sampel yang sama. Persamaan yang baik harus mempertimbangkan rasio SEC/SEP atau konsistensi persamaan. Jika nilai SEC kecil dan SEP besar terjadi overfitting, sebaliknya nilai SEP kecil dan SEC besar akan terjadi underfitting (Tiaprasit dan Sangpithukwong 2010).
Pengaruh Pengolahan Data NIR terhadap Kalibrasi dan Validasi
Data reflektan adalah data yang diperoleh dari proses pemantulan sampel mangga Arumanis. Pada tahap ini, data yang digunakan adalah data reflektan menggunakan pengolahan data. Metode yang digunakan adalah Partial Least Square (PLS). Data reflektan metode PLS kandungan pati, total padatan terlarut, kadar air, kekerasan, dan pH disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Deskripsi statistik kandungan kimia berdasarkan pengolahan menggunakan PLS