PUTRI WULANDARI ZAINAL · kondisi buah mangga yang tidak mengalami proses pematangan seperti warna yang hijau dan keras. Pengamatan kegagalan matang ini dilakukan setelah 22 hari

i

DETEKSI CHILLING INJURY PADA BUAH MANGGA GEDONG GINCU DENGAN MENGGUNAKAN

NEAR INFRARED SPECTROSCOPY (NIRS)

PUTRI WULANDARI ZAINAL

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER

INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Deteksi Gejala Chilling Injury

pada Buah Mangga Gedong Gincu dengan Menggunakan Near Infrared

Spectroscopy (NIRS) adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing

dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun.

Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun

tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan

dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Maret 2012

Putri Wulandari Zainal

NRP F153100111

ABSTRACT

PUTRI WULANDARI ZAINAL. Detection of Chilling Injury in Mango Fruits cv. Gedong Gincu by Using Near Infrared Spectroscopy. Under supervision of USMAN AHMAD and Y. ARIS PURWANTO.

Low temperature storage is a common method to extend postharvest life of fruits. However, for sensitive fruits such as mango low temperature storage may cause chilling injury. Chilling injury is one of serious problem for mango stored under low temperature. The symptoms of chilling injury during storage associated with the change in pH due to ion leakage. Chilling injury can be detected during storage destructively, but it will require time and a lot of samples. Alternatively, the detection can be performed non-destructively by using near infrared (NIR-Spectroscopy). The purpose of this research is to build the NIR calibration models for predicting ion leakage relating to change in pH and the detection of chilling injury symptoms can be done through ion leakage existence. Reflectant NIR measurements conducted on mango fruit stored at a temperature of 8 °C and 13 °C. Determination of chilling injury symptoms was predicted based on change in pH and the rate of ion leakage forming. The analysis showed that NIR spectroscopy was able to predict the change in pH during storage of mango fruit at a temperature of 8 °C based on reflectance and PLS method. Moreover ion leakage could also be predicted properly through the pH of the NIR predictions. The developed method could detect the chilling injury on mangoes after three days storage at a temperature of 8 °C.

Keywords : NIR, Mangoes fruit, chilling injury, ion leakage, pH

RINGKASAN

PUTRI WULANDARI ZAINAL. Deteksi Chilling Injury pada Mangga Gedong dengan Menggunakan Near Infrared Spectroscopy. Dibimbing oleh USMAN AHMAD dan Y. ARIS PURWANTO.

Manggga gedong gincu sangat disukai oleh konsumen baik dari pasar

lokal maupun pasar internasional. Oleh karena itu, untuk dapat mempertahankan

mutu mangga gedong gincu hingga sampai ke tangan konsumen maka harus di

simpan pada suhu dingin. Akan tetapi, mangga gedong gincu saat disimpan pada

suhu rendah dalam jangka waktu yang lama memiliki permasalah yaitu adanya

kemungkinan untuk terkena chilling injury. Mangga gedong gincu merupakan

salah satu buah-buahan tropis yang sensitif terhadap suhu dingin. Chilling injury

merupakan jenis kerusakan yang terjadi pada saat penyimpanan buah-buahan

tropis dan subtropis yang sensitif terhadap suhu dingin yang melebihi suhu

optimal penyimpanan dingin.

Chilling injury ini kadang-kadang sulit untuk dihindarkan karena chilling

injury identik dengan suhu dingin dan produk hortikultura membutuhkan

penyimpanan suhu dingin untuk dapat mempertahankan mutu dan kesegaran

produk. Gejala chilling injury dapat diamati melalui bagian internal dan bagian

eksternal. Gejala bagian internal yang dapat diidentifikasi seperti adanya respirasi

yang abnormal, kegagalan matang, perubahan permeabilitas membran sehingga

menyebabkan terjadinya kenaikan jumlah ion yang keluar (ion leakage),

perubahan pH yang abnormal. Gejala bagian ekternal seperti pitting, bercak-

bercak coklat yang lama kelamaan akan berubah menjadi browning. Jika

identifikasi dilakukan melalui bagian eksternal maka chilling injury telah terjadi

dan kerusakan pada jaringan buah telah bersifat permanen, sedangkan jika

identifikasi dilakukan pada bagian internal maka dapat diketahui indikasi gejala

chilling injury dimana jaringan buah belum rusak secara permanen . Dengan

mengetahui indikasi gejala chiling injury maka dapat dilakukan pemulihan

jaringan seperti pengembalian penyimpanan buah pada suhu yang optimum. Oleh

karena itu, diperlukannya metode deteksi secara destruktif untuk dapat mendeteksi

bagian internal buah mangga sehingga dapat diketahui indikasi gejala chilling

injury tanpa merusak.

Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengembangkan model kalibrasi NIR

untuk memprediksi ion leakage yang berhubungan dengan pH dengan metode

PLS, (2) deteksi gejala chilling injury yang berhubungan dengan perubahan ion

leakage dan pH selama penyimpanan dengan NIR spectroscopy. Penelitian ini

terdiri dari dua tahap. Penelitian tahap pertama bertujuan untuk mendapatkan

model kalibrasi terbaik dan persamaan regresi sedangkan penelitian tahap kedua

dilakukan untuk memvalidasi model yang telah dibangun pada penelitian tahap

pertama. Buah disimpan pada dua tingkatan suhu yaitu suhu 8 °C dan 13 °C

selama 22 hari. Total sampel yang digunakan berjumlah 126 buah dimana untuk

pengambilan data reflektan pada penelitian tahap I sebanyak 53 buah dan

penelitian tahap II sebanyak 10 buah untuk masing-masing tingkatan suhu.

Pengambilan data reflektan dilakukan pada tiga titik untuk satu buah mangga dan

dilakukan tiga ulangan. Pengamatan dan pengambilan data reflektan dilakukan

pada hari ke-0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa NIR spectroscopy dapat dengan baik

menduga terjadinya gejala chilling injury pada buah mangga gedong yang

disimpan pada suhu 8 °C. Hal ini dapat dilihat dari hasil kalibrasi menggunakan

model PLS yang menghasilkan nilai korelasi (r) 0.8176 dan R² 0.6684, RMSEP

6.9870%, RMSEC 2.3836%, selisih RMSE 4.6035% dan CV 2.1616%. Dari nilai

tersebut dapat dikatakan model yang dihasilkan memiliki akurasi dan kestabilan

model yang cukup baik karena memiliki korelasi yang mendekati 1, nilai error

yang rendah serta cv < 5%. Deteksi chilling injury ini didasarkan pada perubahan

pH selama penyimpanan.

Perubahan pH selama penyimpanan dapat diprediksi dengan baik oleh NIR

spectroscopy dimana secara destruktif pH memiliki perubahan yang tidak terlalu

tinggi yaitu pH 3-3.35 dan pH prediksi NIR 2.9-3.3. Penurunan keasaman tinggi

pada pematangan buah mangga disertai pergeseran pH dari 2.0 ke 5.5. Akan tetapi

pada pengamatan destruktif ataupun menggunakan NIR spectroscopy

menunjukkan bahwa penyimpanan buah mangga pada suhu 8 °C memiliki

perubahan pH yang tidak normal yaitu pH yang cenderung tetap asam. Hal ini

mengindikasikan gejala chilling injury pada buah mangga selama penyimpanan.

pH memiliki korelasi terhadap terjadinya ion leakage (kebocoran ion) pada

penyimpanan buah mangga selama penyimpanan. Adapun prediksi terjadinya ion

leakage menggunakan persamaan y = 0.148x – 0.243 dimana y merupakan laju

perubahan ion leakage dan x merupakan pH prediksi NIR. Persamaan ini dapat

digunakan karena memiliki nilai Pvalue < 5 %. Dari persamaan ini maka ion

leakage dapat diprediksi dengan menggunakan pH prediksi NIR selama

penyimpanan. Berdasarkan deteksi NIR, terjadinya ion leakage diprediksi pada

hari ke-3, sedangkan berdasarkan pengukuran secara destruktif awal terjadinya

gejala chilling injury pada hari ke-4, dimana pada hari ke-4 ini memiliki nilai laju

perubahan ion leakage yang tertinggi. Semakin besar nilai laju perubahan ion

leakage, maka menandakan semakin besar membran sel yang pecah.

Berdasarkan pengamatan secara destruktif bahwa terjadi penurunan mutu

yang lebih cepat pada penyimpanan suhu 13 °C dari pada suhu 8 °C, seperti

persentase TPT yang lebih tinggi, kekerasan yang menurun cepat, warna yang

berubah menjadi kuning, dan pH yang berubah dari 3 pada awal penyimpanan

menjadi 4.7. Untuk penyimpanan suhu 8 °C memiliki nilai perubahan TPT yang

cenderung rendah, pH yang cenderung 3 sampai akhir penyimpanan, kekerasan

yang menjadi bertambah keras, warna yang tetap hijau dan gelap. Hal ini

menunjukkan mangga telah mengalami ciri-ciri gejala chilling injury dimana

metabolisme tidak berjalan dengan semestinya selama 22 hari penyimpanan

sehingga terjadi kegagalan matang. Kegagalan matang ini dapat dilihat dari

kondisi buah mangga yang tidak mengalami proses pematangan seperti warna

yang hijau dan keras. Pengamatan kegagalan matang ini dilakukan setelah 22 hari

dimana buah mangga dikeluarkan dari suhu penyimpanan 8 °C selama 2 hari.

Kerusakan fisiologis secara visual baru mulai tampak pada hari ke-10 untuk

penyimpanan suhu 8 °C dan hari ke-18 pada suhu 13 °C berupa bintik-bintik

hitam yang lama kelamaan membesar.

Keywords : NIR, buah mangga, chilling injury, ion leakage, pH

® Hak Cipta milik IPB, tahun 2012

Hak Cipta dilindungi Undang-undang

Dilarang mengutip sebagian atas 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

yang wajar IPB

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis

dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

DETEKSI CHILLING INJURY PADA BUAH MANGGA GEDONG GINCU DENGAN MENGGUNAKAN

NEAR INFRARED SPECTROSCOPY (NIRS)

PUTRI WULANDARI ZAINAL

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gear Magister Sains pada

Program Studi Teknologi Pascapanen

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr.Ir. Emmy Darmawati, M.Si

i

Judul Tesis : Deteksi Chilling Injury pada Buah Mangga Gedong Gincu dengan Menggunakan Near Infrared Spectroscopy (NIRS)

Nama : Putri Wulandari Zainal NIM : F153100111

Disetujui

Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Usman Ahmad, M.Agr Ketua

Dr. Ir. Y. Aris Purwanto, M.Sc Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Teknologi Pascapanen Dr. Ir. Sutrisno, M.Agr

Dekan Sekolah Pascasarjana Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr

Tanggal Ujian: 29 Maret 2012 Tanggal Lulus:

ii

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya

sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam

penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Oktober 2011 ini evaluasi kerusakan

dingin secara non-destruktif, dengan judul Deteksi Chilling Injury pada Buah

Mangga Gedong Gincu dengan Menggunakan Near Infrared Spectroscopy

(NIRS).

Pada kesempatan ini, dengan rasa hormat penulis ingin menyampaikan

ucapan terima kasih kepada Dr. Ir. Usman Ahmad, M.Agr dan Dr. Ir. Y. Aris

Purwanto, M.Sc selaku komisi pembimbing yang telah memberikan ilmu, arahan,

dan saran kepada penulis, serta Dr.Ir. Emmy Darmawati, M.Si selaku penguji luar

komisi pembimbing dan Dr. Ir. Sutrisno, M.Agr selaku ketua program studi yang

telah memberikan saran dan arahan untuk perbaikan tesis ini. Selain itu, penulis

juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Sulyaden yang telah membantu

penulis selama melakukan penelitian di Lab. TPPHP, Fajri Eko Munanda atas

bantuan dan kerjasamanya selama melakukan penelitian, Tajul Iflah, Cicih

Sugianti, Elmi Kamsiati, Sandra Leony, Susi Lesmayanti, Hasriani, dan

Syahirman Hakim atas bantuan, kerjasama, dan semangatnya, Ibuk Leady yang

memberikan masukan dan semangat, serta rekan-rekan seperjuangan di TMP

2010.

Secara khusus, penulis menyampaikan penghormatan dan ucapan terima

kasih kepada kedua orang tua penulis yaitu Ayahanda Zainal Azwar (alm) dan

Ibunda Sri Hasnah Syam, abang-abangku, Hendri Wandria Zainal, Henry

Rayendra Zainal, Andika Putra Zainal, Bayu Indra Zainal, dan kakakku Dewi

Shinta Zainal atas segala kasih sayang, do’a, motivasi, nasehat, bantuan dan

pengertianya kepada penulis untuk menggapai cita-cita.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi para pembaca.

Bogor, Maret 2012

Putri Wulandari Zainal

iii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Padang, Sumatera Barat pada tanggal 7 Oktober 1987

sebagai anak ke enam dari enam bersaudara, dari pasangan Zainal Azwar dan Sri

Hasnah Syam. Penulis lulus dari SMU Adabiah Padang pada tahun 2005 lalu

melanjutkan pendidikan S1 tahun 2005 di Jurusan Teknik Pertanian Fakultas

Teknologi Pertanian Universitas Andalas (UNAND) melalui jalur SPMB dan

selesai tahun 2009. Pada tahun 2010, penulis melanjutkan pendidikan S2 pada

Departemen Teknik mesin dan Biosistem Mayor Teknologi Pascapanen di Institut

Pertanian Bogor.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ………………………………………...………...……………iii

DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………….iv

DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................................vi

PENDAHULUAN .................................................................................................. 1

Latar Belakang ............................................................................................... 1 Perumusan Masalah ....................................................................................... 4 Tujuan dan Manfaat Penelitian ...................................................................... 5

TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 6

Mangga .......................................................................................................... 6 Kandungan Buah Mangga ............................................................................. 8 Fisiologi Pascapanen Buah mangga .............................................................. 9 Perubahan Sifat Fisikokimia selama Penyimpanan ..................................... 10 Penyimpanan Dingin ................................................................................... 11 Kerusakan Dingin (Chilling Injury) ............................................................ 12 Ion Leakage dan pH ..................................................................................... 13 Near Infrared (NIR) .................................................................................... 16 Partial Least Square (PLS) ......................................................................... 20 Analisis Regresi ........................................................................................... 23 Aplikasi Near Infrared untuk Penentuan Mutu Buah secara Non Destruktif ..................................................................................................................... 24

METODOLOGI PENELITIAN ............................................................................ 27

Waktu dan Tempat ....................................................................................... 27 Bahan dan Alat ............................................................................................ 27 Prosedur Penelitian ...................................................................................... 28

HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................. 38

Pola Gelombang Spektra NIR pada Buah Mangga Gedong Selama Penyimpanan................................................................................................ 38 Perubahan Parameter Mutu Buah Mangga Selama Penyimpanan .............. 43 Perubahan Parameter Chilling Injury Selama Penyimpanan ....................... 51 Kalibrasi dan Validasi Spektra NIR terhadap pH Buah Mangga Menggunakan Metode PLS ......................................................................... 57 Prediksi Ion Leakage pada Buah Mangga ................................................... 60 Deteksi Chilling Injury pada Buah Mangga Menggunakan NIR Spectroscopy ................................................................................................ 64

KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 66

Kesimpulan .................................................................................................. 66

ii

Saran ............................................................................................................ 67

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 68

LAMPIRAN ..........................................................................................................74

iii

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Produksi mangga Indonesia tahun 2001 sampai 2009 ....................................... 1

2 Ukuran berat mangga berdasarkan kultivar ....................................................... 8

3 Spesifikasi persyarat mutu ................................................................................. 8

4 Slope perubahan ion leakage pada penyimpanan suhu 8 oC ............................ 56

6 Jumlah data reflektan NIR untuk kalibrasi dan validasi menggunakan metode PLS ................................................................................................................... 58

7 Evaluasi hasil kalibrasi dan validasi NIR......................................................... 60

8 Prediksi ion leakage berdasarkan reflektan NIR .............................................. 64

9 Prediksi ion leakage berdasarkan absorban NIR ............................................. 64

10 Kondisi buah mangga pada hari ke-4 yang disimpan pada suhu 8°C .............. 65

11 Deteksi chilling injury menggunakan NIR yang terjadi pada hari ke-3........... 65

iv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Mangga Gedong Gincu. ..................................................................................... 7

2 Diagram struktur buah mangga. ....................................................................... 14

3 Diagram skematik pergerakan (a) larutan menembus membran, (b) gelembung udara menembus membran. .............................................................................. 15

4 Spektrum gelombang elektromagnetik. ........................................................... 16

5 Tipe penyerapan NIR pada berbagai lokasi komposisi. ................................... 18

6 Diagram representasi dari specular (a) regular reflectance, (b) body reflectance, dan (c) absorban Near Infrared dari Sampel. ............................... 19

7 Deskripsi dari prosedur PLS (Pandey, 2010). .................................................. 21

8 Diagram prosedur penelitian tahap pertama. ................................................... 29

9 Pengambilan spektra NIR pada buah mangga gedong. .................................... 30

10 Prinsip fungsional dari NIRFlex fiber optik solids (Flawi, 2009). ................... 31

11 Proses kalibrasi dan validasi. ........................................................................... 34

12 Diagram penelitian tahap kedua. ...................................................................... 37

13 Pola spektrum reflektan NIR buah mangga pada penyimpanan (a) suhu 8oC, dan (b) suhu 13 oC. ........................................................................................... 39

14 Pola spektrum absorban NIR buah mangga pada penyimpanan (a) suhu 8oC, dan (b) suhu 13 oC. ........................................................................................... 40

15 Pola spektrum reflektan NIR setelah normalisasi pada buah mangga penyimpanan (a) suhu 8oC, dan (b) suhu 13 oC. ............................................... 42

16 Pola spektrum absorban NIR setelah normalisasi pada buah mangga penyimpanan (a) suhu 8 oC, dan (b) suhu 13 oC. .............................................. 43

17 Perubahan nilai L* selama penyimpanan suhu 8°C dan suhu 13° C. .............. 45

18 Perubahan nilai a* selama penyimpanan suhu 8°C dan suhu 13° C. ............... 46

19 Perubahan nilai b* selama penyimpanan suhu 8°C dan suhu 13° C. ............... 46

20 Persentase perubahan susut bobot selama penyimpan suhu 8° C dan 13 °C. .. 48

21 Perubahan kekerasan buah mangga selama penyimpanan. .............................. 49

22 Perubahan total padatan terarut selama penyimpanan. .................................... 51

23 Perubahan pH selama penyimpanan buah mangga. ......................................... 52

24 Grafik perubahan ion leakage pada penyimpanan buah mangga hari ke-1 suhu 8 oC dan 13 oC ................................................................................................... 55


v


27 Kondisi buah monitoring pada penyimpanan suhu 8 oC sebagai gejala chilling injury (a) hari ke-10 bercak-bercak hitam, dan (b) hari ke-16 browning. ........ 57

29 Hasil kalibrasi dan validasi metoda PLS menggunakan (a) data reflektan, dan (b) data absorban. ............................................................................................. 59

30 Persamaan regresi antara pH dengan slope ion leakage pada penyimpanan buah mangga suhu 8°C.............................................................................................. 62

31 Perubahan pH Prediksi berdasarkan data reflektan, absorban dan data destruktif. .......................................................................................................... 63

vi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Sampel buah mangga yang digunakan pada penelitian.................................... 75

2 Perangkat NIRFlex N-500 Fiber Optic Solid yang digunakan pada penelitian 75

3 Pengukuran reflektan NIR................................................................................ 75

4 Pengukuran parameter mutu (a) pengukuran kekerasan, (b) pengukuran TPT, (c) pengukuran susut bobot, dan (d) pengukuran warna .................................. 76

5 Pengukuran ion leakage (a) sampel yang digunakan untuk pengukuran ion leakage dan (b) pengukuran ion leakage menggunakan Electrical Conductivity .......................................................................................................................... 77

6 Contoh sampel untuk pengukuran pH .............................................................. 77

7 Perubahan warna mangga yang disimpan pada suhu 8 °C ............................... 78

8 Perubahan warna mangga yang disimpan pada suhu 13 °C ............................. 79

9 Data rata-rata perubahan warna kulit buah mangga selama penyimpanan ..... 80

10 Data rata-rata perubahan pH selama penyimpanan .......................................... 80

11 Data rata-rata susut bobot. kekerasan. dan TPT buah mangga selama penyimpanan .................................................................................................... 81

12 Data perubahan slope ion lekage selama penyimpanan buah mangga ............ 81

13 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 8°C pada penyimpanan hari ke-1 ..................................................................................... 82








vii



23 Hasil kalibrasi dan validasi menggunakan data reflektan NIR dengan metode PLS pada buah mangga yang disimpan suhu 8°C ............................................ 87

24 Hasil kalibrasi dan validasi menggunakan data reflektan NIR dengan metode PLS pada buah mangga yang disimpan suhu 13°C .......................................... 90

25 Hasil kalibrasi dan validasi menggunakan data absorban NIR dengan metode PLS pada buah mangga yang disimpan suhu 8°C ............................................ 93

26 Hasil kalibrasi dan validasi menggunakan data absorban NIR dengan metode PLS pada buah mangga yang disimpan suhu 13°C .......................................... 96

27 Data pH dan slope ion leakage prediksi menggunakan reflektan NIR selama penyimpanan buah mangga .............................................................................. 99

28 Data pH dan slope ion leakage prediksi menggunakan absorban NIR selama penyimpanan buah mangga ............................................................................ 100

29 Analisis regresi pH dan slope ion leakage pada penyimpanan buah mangga suhu 8 °C ........................................................................................................ 100

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Mangga merupakan buah-buahan eksotik yang diimpor oleh semua pasar

utama dunia. Dewasa ini produksi mangga memiliki potensi pasar yang baik dan

merupakan komoditas unggulan yang prospektif sehingga dari tahun ke tahun

produksinya terus meningkat. Menurut BPS, dari tahun 2001 sampai 2009

produksi mangga di Indonesia mengalami peningkatan (Tabel 1).

Tabel 1 Produksi mangga Indonesia tahun 2001 sampai 2009

Tahun Produksi (Ton) 2001 923,294 2002 1,402,906 2003 1,526,474 2004 1,437,665 2005 1,412,884 2006 1,621,997 2007 1,818,619 2008 2,105,085 2009 2,243,440

Sumber : BPS 2011

Buah mangga gedong gincu merupakan salah satu jenis buah mangga yang

banyak diminati baik di pasar lokal maupun pasar internasional. Menurut

Supriatna (2005), mangga gedong gincu mempunyai peluang pasar ekspor cukup

besar dikarenakan buahnya mempunyai aroma sangat tajam, warna buah merah

menyala, dan mengandung banyak serat. Karakteristik ini sangat sesuai dengan

permintaan negara importir. Dengan adanya prospek pemasaran mangga gedong

gincu yang baik maka diperlukan perbaikan-perbaikan mulai dari aspek produksi,

panen, ketersediaan buah, teknik penanganan pascapenan, sistem produksi, dan

pengendalian mutu agar produk yang dihasilkan mempunyai kualitas yang sesuai

dengan permintaan pasar.

Berbagai macam teknologi telah diupayakan untuk dapat menjaga kualitas

yang sesuai dengan permintaan pasar. Salah satu cara tersebut adalah

penyimpanan pada suhu rendah. Penyimpanan pada suhu rendah menjadi salah

2

satu faktor utama untuk dapat mempertahankan mutu dan memperpanjang umur

simpan karena buah setelah panen masih mengalami proses kehidupan. Menurut

Winarno (2002), buah-buahan setelah panen dikatakan masih hidup karena masih

melakukan pernafasan dalam suatu seri reaksi yang sangat kompleks. Laju

respirasi dapat dikendalikan oleh suhu. Pada setiap kenaikan suhu 10oC, laju

respirasi meningkat dua atau tiga kali. Namun, penyimpanan dingin untuk

mempertahankan mutu dan memperpanjang umur simpan juga memiliki kendala.

Mangga juga merupakan salah satu buah tropis yang memiliki sifat

sensitif terhadap suhu yang terlalu rendah. Ketika mangga disimpan pada suhu

rendah dalam jangka waktu tertentu, ada resiko terjadinya perubahan fisik karena

kerusakan dingin. Resiko kerusakan dingin ini sering disebut sebagai chilling

injury yang dapat menurunkan mutu buah mangga yang disimpan. Menurut Skog

(1998), chilling injury merupakan gangguan utama pada tanaman tropis dan

subtropis, meskipun gangguan fisiologi ini akan muncul pada saat produk

disimpan pada suhu rendah. Temperatur kritis untuk kerusakan suhu rendah

berbeda-beda tergantung pada komoditas, tetapi umumnya pada buah mangga

terjadi ketika suhu penyimpanan sekitar 10oC-13oC.

Menurut Utama (2009), chilling injury dan kerusakannya tidak hanya

terjadi selama penyimpanan. Chilling injury juga dapat dijumpai pada saat cold

chain, selama penanganan atau transit, atau selama distribusi wholesale, di tempat

retail, dan di rumah tangga. Contohnya penempatan pisang dalam lemari

pendingin di rumah merupakan hal yang umum menyebabkan kerusakan dingin.

Menurut Winarno (2002), gejala chilling sering muncul beberapa hari setelah

berada di suhu yang lebih hangat dalam bentuk legokan (pitting) atau kulit produk

memar, terjadi internal discoloration atau gagal matang. Perkembangan gejala

chilling injury sangat dipengaruhi oleh temperatur dan waktu, dimana semakin

rendah temperatur gejala akan semakin parah dan semakin lama terpapar suhu

rendah gejala juga akan semakin parah. Efek dalam jangka pendek dari chilling

mungkin akan bertumpuk (cumulative) di dalam komoditas. Deteksi dan diagnosis

dari chilling injury sering sulit, pada saat produk baru dikeluarkan dari temperatur

dingin, dimana gejala kerusakan akan muncul saat produk terpapar pada suhu

tinggi, atau gejala akan memerlukan waktu beberapa hari untuk berkembang.

3

Gejala juga tidak dapat terlihat secara eksternal (Skog, 1998). Gejala chilling

injury pada bagian internal dapat dideteksi melalui perubahan pH yang tidak

normal, kebocoran ion, dan pengukuran respirasi.

Jika identifikasi dilakukan melalui bagian eksternal maka chilling injury

telah terjadi dan kerusakan pada jaringan buah telah bersifat permanen, sedangkan

jika identifikasi dilakukan pada bagian internal maka dapat diketahui indikasi

gejala chilling injury dimana jaringan buah belum rusak secara permanen. Dengan

mengetahui indikasi gejala chiling injury maka dapat dilakukan pemulihan

jaringan seperti pengembalian penyimpanan buah pada suhu yang optimum. Oleh

karena itu, diperlukannya metode deteksi secara destruktif untuk dapat mendeteksi

bagian internal buah mangga sehingga dapat diketahui indikasi gejala chilling

injury tanpa merusak.

Mutu buah di Indonesia biasanya masih dideteksi/didiagnosis secara

manual dengan menggunakan tanda-tanda visual sehingga mutu bagian dalam

dari buah tidak dapat dideteksi dengan baik. Metode yang digunakan untuk

mendeteksi bagian dalam, biasanya dengan menggunakan metode destruktif yang

dapat merusak buah-buahan secara keseluruhan. Untuk itu telah dikembangkan

beberapa metode uji secara tidak merusak untuk produk hortikultura antara lain:

metode image processing, metode NIR (Near Infra Red), metode gelombang sinar

X, metode NMR (Nuclear Magnetic Resonance) dan metode gelombang

ultrasonik.

NIR (Near Infrared) merupakan salah satu metode deteksi kerusakan

secara non-destrukif yang pada saat ini mulai berkembang. Near infrared

digunakan pada bidang pertanian pertama kali oleh Norris pada tahun 1964 untuk

mengukur kelembaban analisis dan mulai berkembang pada tahun 1987 yang

dilakukan oleh Grant untuk analisis cepat terutama untuk kelembaban, protein,

dan kandungan lemak dari berbagai produk pertanian dan makanan (Nicolai et al,

2007). Menurut Victor (1996), Near Infrared digunakan untuk pengelompokkan

buah apel varietas manalagi berdasarkan kememaran dengan cara

membandingkan nilai pantulan buah apel yang tidak memar dengan memar.

Schmilovitch (2000) melaporkan dalam penelitiannya tentang penentuan sifat

4

fisiologi mangga yang berhubungan degan indeks kualitas dengan Near Infrared

Spectroscopy bahwa indeks yang dideteksi meliputi pelunakan daging, total

padatan terlarut dan keasaman. Menurut Osborne et al (1993), keuntungan utama

dari penggunaan NIR adalah analisis sederhana dan sangat cepat (antara 15 – 90

detik) dan dapat dilakukan secara online. Selain itu pengukuran juga dapat diukur

secara bersamaan.

Dengan adanya gejala yang membutuhkan waktu yang cukup lama untuk

dapat terlihat secara ekternal dan adanya kerusakan/kerusakan mutu yang

diakibatkan oleh kerusakan dingin (chilling injury) maka diperlukan salah satu

teknologi untuk deteksi dan diagnosa kerusakan dingin secara tidak merusak (non-

destructive). Oleh karena itu diperlukan penelitian mengenai pengembangan

sistem pengukuran Near Infrared Spectroscopy untuk deteksi kerusakan dingin

(chilling injury) buah mangga secara non-destruktif.

Perumusan Masalah

Chilling injury merupakan permasalahan pada penyimpanan dingin untuk

buah mangga. Gejala dari chilling injury dapat dilihat dari bagian internal buah

seperti laju repirasi, pH, dan kebocoran ion (ion leakage). Perubahan laju

respirasi, pH yang tidak normal , dan kebocoran ion selama penyimpanan dingin

tidak dapat diketahui secara tidak merusak (destructive). Deteksi chilling injury

jika dilakukan pada bagian eksternal buah maka buah telah mengalami rusak

secara permanen sehingga jaringan buah tidak dapat diperbaiki, akan tetapi jika

deteksi dilakukan pada bagian internal maka jaringan buah tidak rusak secara

permanen sehingga dengan adanya pendeteksian bagian internal ini dapat

digunakan untuk pencegahan terjadinya chilling injury, seperti pengembalian buah

yang disimpan pada suhu optimum. Pendeteksian bagian internal dapat dideteksi

dengan menggunakan metode nondestruktif NIR spectroscopy. Metode NIR

spectroscopy dapat digunakan untuk mendeteksi chilling injury yang berhubungan

dengan parameter seperti kadar air, protein, lemak, kandungan asam (pH), TPT,

dll yang mengandung ikatan senyawa kimia.

5

Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan sistem deteksi chilling

injury buah mangga gedong gincu secara non-destruktif dengan metode Near

Infrared (NIR), dengan tujuan khusus :

a. Mempelajari spektrum reflektan dan absorban NIR spectroscopy dalam

hubungannya dengan ion leakage melalui perubahan pH untuk mendeteksi

gejala chilling injury pada buah mangga gedong gincu selama

penyimpanan dingin.

b. Mengembangkan model kalibrasi NIR untuk memprediksi ion leakage

berdasarkan pH dengan metode PLS.

Berdasarkan tujuan di atas, maka dari penelitian ini diharapkan dapat

memberikan manfaat dan informasi sebagai berikut :

a. Memberikan data dasar perubahan karakteristik Near Infrared (NIR)

berdasarkan perubahan pH yang berhubungan dengan ion leakage dan

rusak tidaknya buah mangga sehingga dapat mendeteksi terjadinya gejala

chilling injury.

b. Membantu dalam pengembangan sortasi buah secara tidak merusak.

c. Dapat mendeteksi lebih awal gejala chilling injury tanpa merusak buah

mangga. Sehingga dengan adanya deteksi awal terhadap gejala chilling

injury dapat mengantisipasi terjadinya chilling injury pada buah.

6

TINJAUAN PUSTAKA

Mangga

Mangga merupakan tanaman buah tahunan yang berasal dari negara India.

Tanaman ini kemudian menyebar ke wilayah Asia Tenggara termasuk Malaysia

dan Indonesia. Berdasarkan klasifikasinya buah mangga termasuk dalam

(Pracaya, 1998):

Kingdom : Plantae

Filum : Magnoliophyta

Kelas : Magnoliopsida

Ordo : Sapindales

Famili : Anacardiaceae

Genus : Mangifera

Spesies : M. indica

Mangga termasuk golongan buah sejati tunggal, yakni buah yang hanya

terjadi dari satu bunga dan satu bakal buah. Jenis mangga ini mempunyai satu

ruang dengan satu biji (Broto, 2003). Buah mangga juga termasuk kelompok buah

batu yang berdaging. Panjang buah sekitar 2.5 cm sampai 30 cm. Bentuk buah

ada yang bulat, bulat telur atau memanjanag dan ada juga yang berbentuk pipih.

Masing-masing varietas mangga dapat dibedakan berdasarkan ukuran, warna

daging, rasa, aroma, karakter, dan bentuk buah. Di Indonesia ada beberapa jenis

dan varietas mangga komersial yang sudah terkenal dengan mutu yang bagus

antara lain : Golek, Arumanis, Manalagi, Gedong, Madu, Lalijiwo, Keweni,

Pakel, dan Kemang (Pracaya, 2001). Menurut Quane (2011), pada saaat sekarang

ini, hanya lima varietas yang diekspor yaitu Arumanis, Gedong, Manalagi,

Dermayu dan dalam jumlah lebih sedikit: Cengkir.

Mangga gedong gincu merupakan salah satu kultivar mangga yang harga

buahnya paling tinggi dibandingkan dengan mangga lainnya di Indonesia

(Gambar 1). Buah mangga ini mempunyai ukuran, bentuk, warna, rasa, dan bau

yang spesifik (khas) dan sangat menarik. Mangga gedong banyak ditanam di

7

cerebon, Majalengka dan Indramayu. Bentuk agak bulat dengan pangkal buah

agak datar dan sedikit berlekuk, pucuk buah tak berparuh. Tangkai buah kuta,

terletak ditengah. Bobot 200-300 gram perbuah, berukuran 8 cm x 7 cm x 6 cm.

Buah yang masak berkulit merah jingga pada pangkalnya, merah kekuningan pada

pucuknya. Permukaan kulit halus, berbintik putih kehijauan dan berlilin. Daging

buah tebal, berserat halus, manis, berair banyak, beraroma halus dan kasar.

Karena kulit buahnya tebal, buah dapat disimpan beberapa hari dan tahan

angkutan. (Pracaya, 2001). Warna daging sama dengan warna kulit. Bijinya agak

besar dan sebagian dari daging cenderung melekat pada biji serta produksi 100-

150 kg/pohon. Permintaan akan mangga gedong tinggi dan di banyak pasar di

Indonesia harganya pun tinggi (Quane, 2011).

Gambar 1 Mangga Gedong Gincu.

Berdasarkan SNI 01-364-2009, 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, memiliki kematangan yang cukup. Untuk ketentuan mengenai

ukuran mangga dapat dilihat pada Tabel 2 dan spesifikasi persyaratan mutu pada

Tabel 3.

8

Tabel 2 Ukuran berat mangga berdasarkan kultivar

Kultivar Tingkat Ukuran

Besar (gram)

Sedang (gram)

Kecil (gram)

Sangat Kecil (gram)

Arum manis

> 400 350 - 400 300 - 349 250 - 299

Golek > 500 450 - 500 400 - 449 350 - 399 Gedong > 250 200 - 250 150 - 199 100 - 149

Manalagi >400 350 - 400 300 - 349 250 - 299

Sumber : SNI 01-3164-1992.

Tabel 3 Spesifikasi persyaratan mutu

Spesifikasi Persyaratan Mutu

Mutu I Mutu II Keasaman Sifat Varietas Seragam Seragam

Tingkat ketuaan Tua tapi tidak terlalu matang

Tua tapi tidak terlalu matang

Kekerasan Keras Cukup Keras ukuran Seragam Kurang Seragam

Kerusakan % (jml/jml maksimum) 5 10 Kotoran Bebas Bebas Busuk, % (jml/jml maksimum) 1 1

Sumber : SNI 01-3164-1992

Kandungan Buah Mangga

Mangga merupakan buah yang disukai hampir segala bangsa, karena lezat.

Sebagai buah konsumsi, mangga terdiri atas tiga lapisan yaitu kulit, daging, dan

biji. Kulit buah sekitar 11-18%, daging buah 60-75%, dan biji 14-22%.

Komponen daging buah yang paling banyak adalah air dan karbohidrat. Selain itu

juga mengandung protein, lemak, macam-macam asam, vitamin, mineral, tannin,

zat warna, dan zat yang mudah menguap. Zat menguap itu beraroma harum khas

mangga (Pracaya, 2001).

Karbohidrat buah mangga terdiri dari gula sederhana, tepung, dan selulosa.

Gula sederhana yaitu sukrosa, glukosa, dan fruktosa. Gula tersebut memberikan

rasa manis dan tenaga yang dapat segera digunakan oleh tubuh. Rasa sepat buah

mangga disebabkan oleh tannin, rasa asam disebabkan oleh asam sitrat. Protein

mangga terdapat dalam enzim. Enzim dalam buah mangga menyebabkan

9

perubahan kimia dan metabolisme. Buah mangga banyak mengandung vitamin A

dan C (Pracaya, 2001).

Fisiologi Pascapanen Buah mangga

Tahap-tahap proses pertumbuhan buah dimulai dari pembelahan sel,

pembesaran sel, pendewasaan sel (maturation), pematangan (ripening),

“senescene” dan pembusukkan (deterioration). Mangga termasuk buah klimaterik.

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.

Produksi etilen dalam buah berfungsi sebagai pemicu dan

mengkoordinasikan perubahan selama pematangan. Perubahan ini meliputi

perubahan warna pada kulit dan daging, pelunakan daging, dan perkembangan

rasa manis dan aroma (Brecht et al., 2009). Mattoo et al. (1969) telah

menunjukkan bahwa etilen (C2H4) meningkatkan enzim-enzim katalase,

perioksidase, dan amylase dalam irisan mangga sebelum puncak kemasakannya.

Selama pemacuan, mereka juga mengamati bahwa zat-zat serupa protein yang

mengahambat pemasakan, dalam irisan-irisan itu hilang dalam waktu 45 jam.

Menurut Winarno (2002), pembentukan etilen pada jaringan tanaman dapat

distimulasikan oleh kerusakan-kerusakan mekanis dan infeksi. Karena itu, adanya

kerusakan mekanis buah dapat mempercepat pematangan.

Selain adanya produksi etilen pada proses fisiologi, laju pernafasan atau

respirasi juga dapat mempengaruhi fisiologi pascapanen buah mangga. Laju

repirasi ini dapat dijadikan sebagai petunjuk yang baik untuk daya simpan buah

sesudah dipanen. Menurut Pantastico (1989), Intesitas respirasi dianggap sebagai

ukuran laju jalannya metabolisme dan oleh karena itu sering dianggap sebagai

petunjuk mengenai potensi daya simpan buah. Laju respirasi yang tinggi biasanya

disertasi oleh umur simpan yang pendek. Adapun faktor-faktor yang dapat

mempengaruhi laju respirasi antara lain faktor internal dan faktor eksternal. Faktor

10

internal meliputi susunan kimiawi jaringan, ukuran produk, pelapis alami, jenis

jaringan sedangkan faktor eksternal meliputi oksigen yang tersedia,

karbondioksida, pemberian etilen, kerusakan buah serta zat-zat pengatur tumbuh.

Perubahan Sifat Fisikokimia selama Penyimpanan

Selama penyimpanan buah mengalami perubahan, dimana buah

mengalami pematangan dan penuaan. Saat pematangan, buah mengalami

perubahan dalam warna, tekstur, dan bau, yang menunjukkan bahwa terjadinya

perubahan-perubahan dalam susunannya. Perubahan-perubahan tersebut terjadi

karena diakibatkan adanya perubahan sifat fisikokimia dalam jaringan buah-

buahan.

Perubahan fisik dan kimia pada pematangan antara lain adalah (i) tugor

sel, perubahan tugor sel disebabkan karena komposisi dinding sel berubah, yang

menyebabkan “firmness” dari buah menjadi lunak, (ii) dinding sel, beberapa buah

mengalami keempukan setelah panen karena selulosa meningkat dan

hemisellulosa serta pektin menurun, (iii) perubahan karbohidrat, dimana terjadi

sintesa pati dan perubahan kandungan gula yang menyebabkan buah menjadi

manis, (iv) warna, adanya degradasi khlorofil dan pembentukan antosianin atau

karotenoid, (v) kehilangan asam sitrat (Winarno, 2002). Menurut (Brecht et al.,

2009), asam sitrat adalah asam organik utama pada buah mangga selain itu juga

terdapat asam malat dan suksinat dalam jumlah sedikit. Asam sitrat akan

meningkat selama perkembangan buah mangga dan menurun pada saat

penyimpanan.

Menurut Muchtadi et al (2010), pelunakan buah dapat disebabkan oleh

terjadinya pemecahan protopektin menjadi pektin, maupun karena terjadinya

hidrolisis pati atau lemak dan mungkin juga lignin. Flavor juga mengalami

perubahan selama pematangan. Menurut Pantastico (1989), flavor adalah sesuatu

yang halus dan rumit yang ditangkap indera, yang merupakan kombinasi rasa

(manis, asam, sepat), bau (zat-zat atsiri), dan terasanya pada lidah (meleleh,

pedas). Pematangan biasanya meningkatkan jumlah gula-gula sederhana yang

memberikan rasa manis, penurunan asam organik dan senyawa fenolik yang

mengurangi rasa sepat dan masam, dan kenaikan zat-zat atsiri yang memberi

11

flavor khas pada buah. Perubahan sifat fisikokimia selama pematangan

merupakan indeks mutu dari buah-buahan pada saat disimpan.

Kematian (decay) pada saat penyimpanan diakibatkan oleh penyakit

ataupun pembusukan. Pematangan mengakibatkan hilangnya keasaman dan pati,

peningkatan dan kemudian penurunan kadar gula, dan perubahan pektin serta

melibatkan produksi zat-zat volatil seperti ester, asetaldehida, etil alcohol, dan

etilen (Jackson & Looney, 1999).

Penyimpanan Dingin

Mangga termasuk buah yang mudah busuk. Salah satu cara untuk

mempertahankan kesegaran mangga dalam jangka waktu pendek adalah dengan

penyimpanan di tempat dingin. Penyimpanan dingin merupakan salah satu

perlakuan atau metode yang bertujuan untuk memperpanjang umur simpan buah-

buahan setelah panen. Umur simpan mangga dapat diperpanjang dengan adanya

perlakuan atau metode penyimpanan yang tepat dan baik. Kondisi lingkungan

yang optimal selama penyimpanan mangga adalah kondisi yang optimum dimana

memungkinkan bagi mangga selama penyimpanan untuk tidak mengalami

perubahan warna, cita rasa, dan bentuk.

Menurut Muchtadi et al. (2010), penanganan pascapenan berupa

penyimanan dingin bertujuan untuk dapat mengurangi (i) kegiatan respirasi,

kegiatan metabolik lainnya, (ii) kehilangan air dan pelayuan, (iii) proses penuaan

karena adanya proses pematangan, pelunakan dan perubahan-perubahan warna

serta struktur (iv) kerusakan karena aktifitas mikroba (bakteri, kapang, dan

khamir), dan (v) proses pertumbuhan yang tidak dikehendaki. Kondisi

penyimpanan dingin dapat bermanfaat baik bagi produk karena dapat

memperlambat proses metabolisme saat pematangan, akan tetapi juga dapat

menyebabkan cedera jaringan pada beberapa jenis produk seperti buah-buahan

tropika yang cenderung sensitif terhadap penyimpanan dingin. Penyimpanan

dingin menpunyai pengaruh terhadap bahan yang didinginkan seperti : kehilangan

berat, kerusakan dingin, kegagalan untuk matang, dan kebusukan. Menurut Taub

dan Singh (1998), beberapa contoh kerusakan kimia yang terjadi selama

12

penyimpanan dingin antara lain : reaksi browning, kerusakan lemak, perubahan

tekstur, perubahan warna, reaksi staling, perubahan vitamin.

Kerusakan Dingin (Chilling Injury)

Kerusakan dingin merupakan kerusakan yang terjadi pada produk yang

disimpan pada suhu yang lebih rendah dari pada suhu optimum produk tersebut.

Menurut Winarno (2002), chilling merupakan pendinginan di atas suhu

pembekuan kristal es dalam produk. Beberapa produk hortikultura mengalami

chilling injury di atas suhu pembekuan air sehingga chilling injury merupakan

jenis kerusakan yang terjadi karena suatu produk hortikultura terekspos pada suhu

rendah tetapi bukan pada suhu pembekuan.

Chilling injury adalah masalah utama pada penyimpanan dingin bagi

komoditas tropis. Penyimpanan produk dibawah suhu kritis dapat menyebabkan

terjadinya gangguan fisiologis yang parah. Suhu kritis untuk chilling injury

bervariasi sesuai dengan sifat komoditas, tetapi umumnya terjadi ketika produk

disimpan pada suhu dibawah 10oC – 13oC (Tasneem, 2004). Menurut Utama

(2009), untuk buah mangga, penyimpanan ≤ 13oC akan menyebabkan kerusakan

dingin. Menurut Pracaya (2007), beberapa jenis mangga akan rusak jika disimpan

pada suhu dibawah 9 oC.

Menurut Skog (2011), penyebab utama kerusakan dingin adalah adanya

cedera atau kerusakan pada membran sel. Kerusakan ini dipengaruhi oleh waktu

pemaparan temperatur pada komoditas yang disimpan. Jika di bawah temperatur

kritis dalam jangka waktu yang pendek maka tanaman dapat memperbaiki

kerusakan. Akan tetapi, jika pemaparan suhu rendah dengan jangka waktu yang

panjang akan mengakibatkan kerusakan permanen. Deteksi dan diagnosis cedera

ini sering kali mengalami kesulitan karena gejala ini akan terlihat jelas dengan

visual manusia jika produk yang disimpan dipaparkan kembali pada suhu yang

terlalu tinggi, sehingga gejala akan terlihat dari luar dengan jangka waktu yang

cukup lama.

Menurut Muchtadi et al. (2010), kerusakan dingin ini memiliki ciri-ciri

seperti adanya lekukan, cacat, bercak-bercak kecoklatan pada permukaan,

peyimpangan warna daging bagian dalam atau gagal matang pada buah setelah

13

dikeluarkan dari ruang penyimpanan. Mekanisme terjadinya kerusakan dingin ini

antara lain : (i) terjadinya respirasi abnormal, (ii) perubahan lemak dan asam

lemak dalam dinding sel, (iii) perubahan permeabilitas membran sel, (iv)

perubahan dalam reaksi kinetik dan termodinamika, (v) ketimpangan distribusi

senyawa kimia dalam jaringan, dan (vi) terjadinya penimbunan metabolisme

beracun. Menurut Taub dan Singh (1998), gejala umum dari chilling injury adalah

runtuhnya sel-sel dibawah permukaan kulit yang menyebabkan pitting,

pencoklatan enzimatik dan timbulnya seperti genangan air (waterlogging).

Kerusakan dingin ini, biasanya terjadi pada suhu 10 – 15 oC untuk buah tropis.

Imobilasi lipid akan mempengaruhi sifat membran dan juga akan dapat

menimbulkan senyawa beracun seperti etanol dan acetaldehyde yang dapat

menumpuk selama penyimpanan suhu rendah dan menyebabkan gangguan sel.

Ion Leakage dan pH

Organ-organ dalam buah-buahan dapat dibagi menjadi tiga sistem antara

lain (i) sistem jaringan kulit yang terdiri dari sel—sel epidermal, membran

kutikula, stomata, da lentisel, (ii) sistem dasar yang terdiri dari parenkim,

kolenkim, sklerenkim, dan (iii) sistem berkas pengangkut. Struktur buah mangga

dapat dilihat pada Gambar 2 (Muchtadi et al., 2010).

Senyawa utama penyusun membran adalah protein dan lipida. Komponen

membran lainnya adalah Ca+2 dimana tanpa ion ini membran akan kehilangan

kemampuannya sehingga akan menjadi bocor. Fungsi membran adalah untuk

mengatur lalu lintas molekul air dan ion atau senyawa yang terlarut dalam air

untuk keluar masuk sel atau organel-organel sel (Gambar 3). Lipid tersusun oleh

atom-atom karbon, hidrogen, dan oksigen (Lakitan, 1993). Menurut Winarno

(1997) protein adalah sumber asam-asam amino yang mengandung unsur-unsur C,

H, O, dan N yang tidak dimiliki oleh lemak dan karbohidrat. Gugus asam amino

dan karboksil sangat dipengaruhi oleh pH. Gugus asam amino bersifat asam dan

gugus karboksil bersifat basa.

Perubahan pH dapat disebabkan oleh lama penyimpanan dan adanya

mikroorganisme. Konsentrasi ion hidrogen yang aktif dinyatakan dengan pH dan

cenderung dijadikan sebagai penentu jenis mikroba yang tumbuh dalam produk

14

(Saeni, 1989). Menurut Lakitan (1993), pH medium dapat mempengaruhi aktifitas

enzim dan aktifitas enzim akan menurun pada pH yang lebih tinggi atau lebih

rendah. Enzim memiliki peran dalam pembentukan dan perombakan

makromolekul didalam membran sel.

Menurut Azevedo et al (2008), aktifitas ATPase yang berhubungan

dengan pH dalam penyimpanan buah pepaya dapat dijadikan sebagai penanda

biokimia untuk buah klimaterik. Hal ini disebabkan karena pematangan

pascapanen pepaya ditandai dengan emisi etilen, perubahan warna kulit,

kekerasan, dan keasaman titratabel (titratable acidity). Puncak produksi etilen

klimaterik terjadi pada 2 hari setelah panen bersamaan dengan terjadinya

penurunan tajam dalam hidrolisis ATP dan transien alkalisasi dari cairan apoplas.

Efek seperti ini terjadi konsisten dengan membran sel degenerisasi progresif yang

terjadi bersamaan dengan pelunakan buah dan penurunan integritas membran sel

sebagai nyata terjadinya kebocoran elektrolit.

Gambar 2 Diagram struktur buah mangga.

15

(a) (b)

Gambar 3 Diagram skematik pergerakan (a) larutan menembus membran, (b) gelembung udara menembus membran.

Menurut Saeni (1989), pada makhluk hidup dalam tubuhnya mengandung

larutan elektrolit seperti KCL, NaCl, MgSO4 yang terionisasi menjadi ion-ion bila

larut dalam air. Menurut Paull (1981), perubahan keadaan fisik membran pada

suhu dingin dianggap bertanggung jawab atas kebocoran peningkatan sel elektrolit

dari jaringan yang sensitif temperatur dingin. Kebocoran ion (ion leakage) pada

jaringan yang sensitif temperatur dingin ini disebabkan oleh konsentrasi kalsium.

Menurut Antunes and Sfakiotaksi (2008), paparan suhu penyimpanan yang rendah

menyebabkan perubahan kebocoran elektrolit dan komposisi asam lemak.

Kebocoran elektrolit dan asam lemak terjadi selama hari pertama disebabkan oleh

respon jaringan untuk adaptasi terhadap kondisi penyimpanan baru yang

mengakibatkan stress. Permeabilitas membran buah kiwi dinyatakan oleh

perubahan elektrolit yang miningkat selama penyimpanan.

Sifat termal juga memiliki hubungan dengan kebocoran dimana adanya

hubungan positif antara peningkatan sifat termal dengan kebocoran elektrolit pada

buah mangga suhu 5oC (Suwapanich dan Haewsungcharoen, 2007). Liberman et

al. (1958) dalam Pantastico et al. (1986) melaporkan bahwa kebocoran elektrolit-

elektrolit dari jaringan akar kentang yang telah didinginkan memiliki kebocoran

yang lebih besar lima kali dibandingan dengan jaringan yang tidak didinginkan.

Salveit (2005) menyatakan bahwa kebocoran ion (ion leakage) meningkat setelah

4 hari penyimpanan buah tomat pada suhu 12.5oC. Selain itu Salveit (2002) juga

menyatakan bahwa paparan suhu non-pembekuan (non-freezing) dibawah 10oC

menyebabkan kenaikan tingkat kebocoran ion pada jaringan sensitif seperti pada

16

buah tomat. Pada penyimpanan dingin, kebocoran ion tidak langsung muncul atau

meningkat pada saat hari pertama terpapar oleh suhu dingin melainkan kebocoran

ion akan meningkat setelah beberapa hari terpapar oleh suhu dingin. Kebocoran

ion ini juga ditandai oleh perubahan yang signifikan dalam aktifitas enzim dan

permeabilitas enzim.

Near Infrared (NIR)

Gelombang merupakan suatu gejala terjadinya penjalaran suatu gangguan

melewati suatu medium dimana setelah gangguan ini lewat keadaan medium akan

kembali kekeadaan semula seperti sebelum gangguan itu datang. Secara umum

gelombang dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori yaitu gelombang mekanik

yang memerlukan suatu medium untuk menjalar dan gelombang elektromagnetik

yang tidak memerlukan medium untuk menjalar (Trisnobudi, 2006). Spektrum

gelombang elektromagnetik dapat dilihat pada Gambar 4. Contoh dari gelombang

mekanik antara lain : gelombang tali, gelombang permukaan air, gelombang

seisemik, gelombang tegangan, dan gelombang akustik (Gelombang infrasonik,

gelombang suara, gelombang ultrasonik). Sedangkan contoh dari gelombang

elektromagnetik antara lain : cahaya tampak, sinar infra merah, sinar ultra violet,

gelombang radio AM, gelombang radio FM, gelombang televisi VHF, gelombang

televisi UHF, dan sinar-X.

Gambar 4 Spektrum gelombang elektromagnetik.

17

Karakteristik inframerah adalah tidak dapat dilihat oleh manusia, tidak

dapat menembus materi yang tidak tembus pandang, dapat ditimbulkan oleh

komponen yang menghasilkan panas dan panjang gelombang pada inframerah

memiliki hubungan yang berlawanan atau berbanding terbalik dengan suhu. ketika

suhu mengalami kenaikan, maka panjang gelombang mengalami penurunan.

Inframerah terbagi atas tiga yaitu inframerah jarak dekat, inframerah jarak

menengah, dan inframerah jarak jauh (Nur, 1989).

Near Infrared Spectroscopy

Menurut Creswell et al. (2005), spectroscopy adalah ilmu yang

mempelajari antaraksi cahaya atau elektromagnetik yang dapat dianggap

menyerupai gelombang. 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.

Menurut Carl (2009), NIR merupakan bagian dari kelompok inframerah

yang memiliki panjang gelombang 800 nm sampai 2500 nm (0.75 – 1.5 µm).

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. Menurut Osborne (1993), NIR-spetroscopy didasarkan

pada absorbsi radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang antara 780-

2,500 nm yang terletak diantara gelombang cahaya tampak (visible light) dan

cahaya inframerah (infrared).

Spektrum NIR pada makanan terdiri atas luasan gelombang yang timbul

dari tumpang tindih penyerapan yang sesuai dengan kombinasi getaran 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. Tipe penyerapan NIR pada berbagai

lokasi pada komposisi dapat dilihat pada Gambar 5 (Osborne, 1993).

18

Gambar 5 Tipe penyerapan NIR pada berbagai lokasi komposisi.

Near infrared yang mengenai bahan memiliki energi yang kecil dan hanya

menembus sekitar satu millimeter 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 6). Jika radiasi memasuki sampel

yang memiliki ketebalan sekitar 2 mm maka akan dapat diserap. Radiasi yang

tidak terserap dapat ditransmisikan melalui sampel atau dipantulkan (Dryden

,2003)

19

Gambar 6 Diagram representasi dari specular (a) regular reflectance, (b) body reflectance, dan (c) absorban Near Infrared dari Sampel.

Creswell et al. (2005) mengungkapkan bahwa radiasi elektromagnetik

dapat diekspresikan dalam beberapa hal seperti frekuensi (v, sec-1) , panjang

gelombang (λ, µm atau nm) , dan jumlah atau bilangan gelombang (ῡ). 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.

λ v = c ………………………………………………………………….……….(1)

ῡ = �� …………………………………………………………………………...(2)

Intensitas penyerapan dapat dinyatakan sebagai transmitan dengan

persamaan sebagai berikut :

� = ��

…………………………………………………………………………(3)

Dimana nilai I adalah intensitas energi yang keluar dari sampel, dan Io

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, dan l adalah jarak antara

sumber energi ke sampel (Williams and Norris, 1990)

20

�� = ��

�� = � � � = � ………………………………………….(4)

�� = � � � = � ...……………………………………………………….(5)

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:

� = �� ………………………………………………………………….(6)

Partial Least Square (PLS)

Menurut Pandey (2010), ada beberapa teknik multivariat yang berbeda

untuk menganalisis data spektrum NIR seperti Principal Component Analysis

(PCA), Principal Component Regression (PCR), Partial Least Square (PLS) dan

Multiple Linier Regression (MLR). PCA, PCR, PLS juga dikenal sebagai “model

bilinier”. Menurut Susilowati (2007), analisis data NIR dimanfaatkan tanpa

mempelajari hubungannya dengan sifat bahan yang diukur. Kegiatan mempelajari

hubungan tersebut pada umumnya dilakukan dengan beberapa metode yaitu

Stepwise Multiple Linier Regression, Principal Component Regerssion, dan

Partial Least Square. Menurut Burns and Ciurczak (2006), teknik pemodelan

matematika multivariat seperti PCR, PLS digunakan untuk kalibrasi matematika

pada spektrum NIR.

Principal components analysis (PCA) secara umum dikenal sebagai teknik

interprestasi multivariat, dimana “the loading” dipilih untuk menjelaskan secara

maksimal keragaman di dalam variabel. Komponen utama bertujuan untuk

menjelaskan sebanyak mungkin keragaman data dengan kombinasi linier yang

ditemukan yang saling bebas satu sama lain dan di dalam arah keragaman paling

besar. Tiap-tiap komponen utama merupakan kombinasi linier dari semua

variabel. Principal Component Regression (PCR) merupakan teknik analisis

multivariat yang dilakukan dengan terlebih dahulu mereduksi komponen dengan

21

teknik PCA dilanjutkan dengan teknik analisis regresi antara komponen utama

yang baru terhadap respon (Hanis, 2008).

Partial least square (PLS) adalah sebuah metode reduksi dimensi data,

dimana sejenis dengan PCA yaitu untuk mencari faktor-faktor yang paling relevan

dalam memprediksi dan menginterpretasi data. Regeresi PLS meningkatkan

kemampuan modelnya dari PCA dengan menggunakan variabel respon secara

aktif dalam dekomposisi bilinier prediktor. PCA terfokus pada keragaman di

dalam prediktor sedangkan PLS fokus pada kovarians diantara respon dan

prediktor-prediktor. Dengan jalan menyeimbangkan informasi antara prediktor

dan respon, PLS mereduksi dampak dari banyaknya prediktor yang tidak relevan

dengan keragaman data. Estimasi kesalahan prediktor ditingkatkan dengan cara

validasi silang (Hanis, 2008). Menurut Miller and Miller (2005), PLS

menggunakan variabel kombinasi linier dari variabel prediktor dibandingkan

variabel asli (Gambar 7).

Gambar 7 Deskripsi dari prosedur PLS (Pandey, 2010).

Langkah awal dari metode PLS adalah pemusatan data matriks X dengan

vektor c, dimana dapat dilihat pada Persamaan 7 dan 8 :

� = � − 1� ………………………………………………………...…………(7)

� = � − 1� …………………………………………………………………….(8)

Untuk masing-masing faktor baru yaitu a = 1, 2, …., A dimana a

merupakan faktor yang baru terbentuk dan A merupakan faktor ke-n yang

terbentuk, melalui langkah 1 sampai 4 yaitu :

1. Residual data destruktif (v) digunakan untuk menghitung loading vektor NIR

(pa) menggunakan kuadrat terkecil yang dapat dilihat pada Persamaan 9:

22

� = �� + � …………………………………………….………………….(9)

Kemudian hasilnya akan dinormalisasi dengan menggunakan Persamaan 10:

ŵ = ��′� ………………………………………………………………..(10)

2. Menghitung faktor-faktor regresi (ta) dengan kuadrat terkecil dari nilai ŵa

yang dapat dilihat pada Persamaan 11:

U = #$ŵ$ + � ……………………………………………………………(11)

3. Menghitung loading vektor data destruktif dengan menggunakan Persamaan

12:

%� − 1�& = �' + ( ………………………………..………………………(12)

4. Persiapan residual baru dengan menggunakan Persamaan 13 dan 14:

� = � − 1� − �' …………………………………………………………(13)

� = � − 1� − �) …………………………………………………………(14)

Selanjutnya setelah langkah 1 sampai 4 dilakukan maka akan kembali

kelangkah 1 jika a < A.

Penggunaan metode PLS sebagai metode olah data spektra NIR telah

banyak digunakan pada saat ini. Slaughter dan Crisosto (1998) memprediksi

kualitas internal kiwi menggunakan NIR spectroscopy. Panjang gelombang 700-

1100 nm untuk memprediksi total padatan terlarut, kandungan fruktosa,

kandungan gula, dan berat kering dari buah kiwi dan menggunakan metode PLS

untuk kalibrasi dan validasi. Hasil kalibrasi untuk prediksi TPT dengan nilai r =

0.99 dan SEC 0.72°Brix, kandungan fruktosa r = 0.9. SEC = 1.96%, kandungan

glukosa r = 0.97, SEC = 1.68%, berat kering (dry weight) r = 0.97%, SEC =

0.61%. Liu et al (2010) menggunakan NIR dengan teknik PLS dalam

memprediksi total padatan terlarut pada buah jeruk utuh. Dimana panjang

gelombang reflektan yang digunakan sekitar 350-1800 nm. Hasil kalibrasi

menggunakan PLS mendapatkan nilai r = 0.9, RMSEP = 0.71 °Brix.

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

23

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%.

Analisis Regresi

Menurut Miller and Miller (2005), analisis regresi biasanya digunakan

untuk metode kalibrasi. Mosteller dan Tukey dalam Aunuddin (2005)

memberikan dua pengertian tentang pemodelan regresi antara lain: (i) regresi

merupakan tempat kedudukan nilai tengah (rataan, median atau rataan geometrik)

dari peubah Y untuk berbagai nilai atau selang nilai peubah X serta kurva dapat

berbentuk fungsi linier, kuadratik, atau logaritmik, dan (ii) regresi merupakan

usaha yang mengepas suatu fungsi atau kurva terhadap pencaran titik-titik pada

sistem sumbu X-Y.

Gomez and Gomez (2007), menyatakan bahwa prosedur regresi dan

korelasi dapat digolongkan menurut banyaknya peubah yang terlibat dan bentuk

hubungan fungsi antara peubah tidak bebas dan peubah bebasnya. Sidik regresi

dan korelasi dapat digolongkan ke dalam empat macam yaitu regresi linier dan

korelasi sederhana, regresi linier berganda dan korelasi, regresi tidak linier

sederhana dan korelasi, regresi tidak linier berganda dan korelasi. Menurut Hasan

(2003), hubungan antara variabel dapat berupa hubungan linier ataupun hubungan

tidak linier. Untuk dua variabel, hubungan liniearnya dapat dinyatakan dalam

bentuk persamaaan liniear yang dapat dilihat pada Persamaan (15):

* = � + +� ……………………………………………………………………(15)

Jika lebih dari satu peubah bebas maka persamaan fungsi linier sederhana

dapat diperluas menjadi bentuk fungsi linier berganda yang dapat dilihat pada

Persamaan 16 (Gomez and Gomez , 2007):

, = - + .�� + ./�/ + … … … . . + .2�2+∈ ………………………………..(16)

α adalah intersep ( yaitu nilai Y apabila semua nilai X adalah 0). βi (I =

1,….k), adalah koefisien regresi sebagian berhubungan dengan peubah bebas Xi,

yang menunjukkan besarnya perubahan dalam Y untuk setiap perubahan satuan Xi

sehingga dalam bentuk fungsi linier berganda dengan k peubah bebas terdapat

24

(k+1) parameter (yaitu α, β1 ,β2 ,…….βk) yang harus diduga. Dalam persamaan

regresi juga terdapat istilah ɛ yaitu error atau residual.

Aplikasi Near Infrared untuk Penentuan Mutu Buah secara Non-Destruktif

Penemuan energi Near Infrared dianggap berasal dari Herschel pada abad

kesembilan dan pada tahun 1950, aplikasi pertama kali dilakukan dibidang

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) dibidang pertanian dilakukan sejak tahun 1964 dan terus

berkembang sampai saat ini. Pada awal 1970an di Jepang melakukan metode

NIRS untuk menentukan kandungan protein gandum (Pandey, 2010).

Bellon et al (1992) mengatakan bahwa teknologi NIR dikembangkan

untuk sortasi otomatis pada buah-buahan untuk masa mendatang. Dalam

penelitiannya pengembangan alat ini didasarkan pada pengukuran kualitas yaitu

dari aspek rasa (kandungan gula). Jadi pengelompokkan buah-buahan yang layak

jual dan tidak didasarkan dari segi kandungan gula buah tersebut. Bellon et al

(1994) menggunakan NIR dalam aplikasi makanan dan pertanian. Aplikasi

digunakan untuk kuantifikasi gula dalam campuran cairan yaitu untuk mendeteksi

fruktosa dan glukosa dalam proses fermentasi.

Rosita (2001) menggunakan NIR untuk memprediksi mutu buah duku dari

aspek kadar gula. Prediksi kadar gula dilakukan dengan menggunakan data

absorbansi dan panjang gelombang yang digunakan antara 910-1100 nm.

Susilowati (2007) melaporkan bahwa NIR mampu menduga total padatan terlarut

selama penyimpanan dan pemeraman melalui data absorbansi NIR. Panjang

gelombang yang digunakan 900-1400 nm sedangkan untuk kekerasan tidak dapat

menggunakan panjang gelombang tersebut. Hubungan antara data absorban NIR

dengan total padatan terlarut dan kekerasan pada pengamatan tersebut dipelajari

dengan kalibrasi menggunakan metode SMLR, PCR, dan PLS. Liu et al (2008)

juga menggunakan NIR untuk penentuan kualitas buah pir dimana kekerasan dan

25

total padatan terlarut yang dijadikan parameter dalam pengukuran. Panjang

gelombang yang digunakan sekitar 350-800 nm. Begitu juga dengan Ventura et al

(1998) menggunakan NIRS (Near Infrared Spectroscopy) untuk penentuan

padatan terlarut pada buah apel dan Peirs et al (2003) melanjutkan dengan

pengukuran total padatan terlarut buah apel yang dipengaruhi oleh perubahan

suhu yang fluaktif dengan metode reflektansi NIR.

Schmiloitch et al (2000) menggevaluasi sifat-sifat fisiologi buah mangga

dengan menggunkan NIR spectrometry dengan reflektensi sekitar 1200-2400 nm.

Sifat fisiologis yang diukur termasuk pelunakan daging, total padatan terlarut, dan

keasaman buah mangga, dan 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 NIR spektroskopi

absorban dengan teknik akustik. Spektrum absorbansi atau reflektansi NIR yang

digunakan sekitar 400-1050 nm.

Wang et al (2011) melaporkan bahwa NIR dapat mengevaluasi mutu buah

jujubes berdasarkan parameter kandungan padatan terlarut dan infestasi serangga

dalam buah tersebut. Dijk et al (2006), menggunakan NIR untuk memprediksi

kekerasan (firmness) buah tomat yang bergantung kepada temperatur dan

kehilangan kelembaban selama penyimpanan. Model kinetik dalam pengamatan

ini menjelaskan tentang perubahan kekerasan dan hilangnya kelembaban pada

waktu penyimpanan dengan kondisi eksternal yang konstan. 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.

26

Yanto (2007) melaporkan dalam penelitiannya tentang karakteristik optik

buah pisang lampung selama pematangan bahwa metode reflektansi gelombang

cahaya Vis-Nir dapat menentukan proses pematangan buah pisang. Dimana

selama proses pematangan terjadi penurunan reflektansi yang disebabkan

degradasi klorofil. Reflektansi maksimum terjadi pada daerah antara 580 dan 690

nm dan Sugiana (1995) mendeteksi kememaran buah apel serta Victor (1996)

melakukan pengelompokkan buah apel dengan menggunakan NIR berdasarkan

kememaran. Novita (2011) melakukan penentuan pola peningkatan kekerasan

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 dan memberikan hasil prediksi yang lebih

baik pada model kalibrasi PLS.

Indra (2004) melaporkan bahwa teknologi pantulan infra merah dekat

(near infrared reflectance) dan jaringan syaraf tiruan dapat menentukan mutu

beras berdasarkan kandungannya. Kadungan beras yang diukur adalah kadar

amilosa, karbohidrat, protein, lemak, kadar abu dan kadar air dan Bao et al

(2007), melakukan penentuan sifat termal dan degradasi pati beras menggunakan

spektroskopi NIR. Dhenita (2003) juga melakukan pendugaan kadar air,

karbohidrat, protein, dan lemak pada tepung jagung menggunakan NIR, begitu

juga dengan Andrianyta (2006) dalam penentuan komposisi kimia jagung.

Maharani (2008) menggunakan VNIR untuk mengklasifikasikan bakau

yang berfungsi untuk pemetaan hutan bakau di Kalimantan sedangkan Kholik

(2008) melaporkan bahwa spectra Near Infrared dapat menganalisis kandungan

kimia pada kayu jati sehingga dapat digunakan sebagai penanda secara cepat

untuk menunjang kegiatan sertifikasi produk hutan lestari. Maurel (2011)

menggunakan teknik NIR dan MIR spektroskopi untuk menilai jumlah stok

karbon dalam tanah.

27

METODOLOGI PENELITIAN

Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan

Hasil Pertanian (TPPHP) Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi

Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada bulan Oktober 2011 sampai dengan

Desember 2011.

Bahan dan Alat

Bahan

Bahan yang digunakan adalah mangga gedong gincu dengan umur panen

90 hari setelah bunga mekar (HSBM) dan indeks kematangan 60 %. Mangga

gedong gincu yang digunakan adalah tingkat ukuran sedang dengan berat 200-250

gram, berasal dari Indramayu yang dipetik langsung dari petani mangga di

Indramayu. Bahan lain yang digunakan adalah teobendazol, aquadest, dan

aquabidest.

Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam deteksi chilling injury ini adalah

spektrometer NIRFlex N-500 fiber optik solid dari Buchi Switzerland dengan

panjang gelombang 800-2500 nm. Selain itu peralatan yang digunakan adalah

cold storage 8 °C dan 13 °C, color reader minolta CR-10 untuk mengukur warna

buah mangga sehingga dengan menggunakan alat ukur ini maka dapat diketahui

nilai L*a*b*. 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 pH meter.

Pengukuran ion leakage menggunakan electrical conductivity (Horiba D-24).

Peralatan lainnya yang digunakan dalam penelitian ini yaitu timbangan digital

yang digunakan untuk menimbang massa buah, kamera digital dan perangkat

lunak pengolahan data.

28

Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian deteksi chilling injury ini dilakukan dengan

menggunakan 2 tahap penelitian yaitu penelitian tahap pertama dan penelitian

tahap kedua.

Penelitian Tahap Pertama

Penelitian tahap pertama ini bertujuan untuk mempersiapkan bahan dan

peralatan serta untuk mengembangkan model kalibrasi NIR. Model kalibrasi NIR

bertujuan untuk memprediksi pH serta menentukan persamaan regresi antara pH

pengukuran dan slope ion leakage pengukuran. Buah mangga yang digunakan

sebanyak 126 buah.

Bahan yang diuji terlebih dahulu disortasi. Sortasi ini bertujuan untuk

memisahkan buah yang cacat dan utuh serta untuk menyeragamkan ukuran.

Setelah penyortiran maka buah dicuci dan direndam dalam larutan TBZ 10 ppm

selama 1 menit lalu ditiriskan dan dikering anginkan. Pencelupan ini bertujuan

untuk mencegah kerusakan buah selama penyimpanan akibat serangga dan

mikroorganisme. Kemudian buah dipisahkan kedalam dua kelompok yaitu untuk

penyimpanan 8oC dan 13oC, jumlah mangga masing-masing 53 buah untuk

masing-masing kelompok pada penelitian tahap pertama dan 10 buah untuk

masing-masing kelompok pada penelitian tahap kedua. Setelah buah kering maka

buah dikemas kedalam kardus dan dimasukan kedalam cold storage.

Pengukuran spektra reflektan dilakukan setelah dilakukan prosedur di atas.

Pengukuran dilakukan sebanyak 17 kali yaitu pada minggu pertama dilakukan

pengamatan setiap hari dan minggu selanjutnya dilakukan dua hari sekali (hari

ke-0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22). Prosedur Penelitian tahap

pertama dapat dilihat pada Gambar 9. Pengukuran spektra reflektan dilakukan

dengan menggunakan NIRFlex N-500 fiber optik solid yang dilengkapi oleh

software pendukung seperti software NIRWare operator dan NIRWare

management console. Software NIRWare operator berfugsi untuk pengatur data

operasi pengukuran dan pengaturan data pertama untuk kalibrasi sedangkan

NIRWare management console berfungsi sebagai bank data hasil pengukuran dan

untuk pengolahan hasil spektra.

29

Gambar 8 Diagram prosedur penelitian tahap pertama.

Pengukuran Reflektan NIR pada Buah Mangga

Reflektan NIR pada buah mangga diukur pada 3 titik yang berbeda

(Gambar 9), dengan menggunakan spektrometer NIRFlex N-500 fiber optik solid

dengan panjang gelombang 1000-2500 nm dengan interval 0.4 nm. Pengukuran

reflektan NIR ini dilakukan pada buah mangga yang disimpan pada suhu 8oC dan

Selesai

Pengambilan Sampel

Pengukuran reflektan NIR

Metode PLS

Mulai

Buah mangga

Sortasi

Perendaman dengan TBZ 10 ppm

Penyimpanan suhu 8oC dan 13oC

Pengukuran warna, susut

bobot, kekerasan, dan TPT

Pengembangan model kalibrasi NIR

Validasi

Model kalibrasi terbaik untuk memprediksi pH dan ion

leakage penyimpanan suhu 8oC, dan 13oC (A)

Analisi regresi antara pH prediksi dengan slope

ion leakage

Persamaan Regresi pH denganslope ion

lekage (B)

pHSlope ion leakage

30

13 oC. Pengumpulan data reflektan NIR dilakukan dari hari ke-0 penyimpanan

sampai hari ke- 22.

Sebelum melakukan pengukuran reflektan pada buah mangga gedong

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 10. 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. Falwil (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 data frekuensi getaran dan ditransformasikan dengan metode

fourier menjadi grafik dan reflektan.

Gambar 9 Pengambilan spektra NIR pada buah mangga gedong.

Titik pengukuran 2

Titik pengukuran 3

Titik pengukuran 1

31

Keterangan: 1. Sensor magnet 7. Pelindung cahaya 13. Lensa 1 2. Lampu indikator 8. Penahan fiber optik 14. Lensa 2 3. Tombol”start” 9. Internal reference 15. Invisible refllectant 4. Tangkai 10. Lensa 3 16. Adaptor transflektan 5. Fiber optik 11. Detektor 17. Magnet 6. Probe 12. Motor 18. External reference

Gambar 10 Prinsip fungsional dari NIRFlex fiber optik solids (Flawi, 2009).

Pengukuran Parameter Mutu

Warna

Pengukuran warna merupakan salah satu metode yang digunakan dalam

menilai kualitas visual dari produk segar hortikultura. Pengukuran warna

dilakukan dengan menggunakan chromameter dengan nilai koordinat L*a*b

dimana koordinat ini menunjukkan warna dan kecerahan visual. Koordinat L*a*b

ini disebut sebagai notasi Hunter. Sistem notasi Hunter antara lain :

o Notasi L*: 0 (hitam); 100 (putih) : menyatakan cahaya pantul yang

menghasilkan warna akromatik putih, abu-abu dan hitam.

32

o Notasi a*: warna kromatik campuran merah-hijau dengan nilai +a*

(positif) dari 0 sampai +80 untuk warna merah dan nilai –a* (negatif) dari

0 sampai -80 untuk warna hijau.

o Notasi b*: warna kromatik campuran biru-kuning dengan nilai +b*

(positif) dari 0 sampai +70 untuk warna kuning dan nilai –b* (negatif) dari

0 sampai -70 untuk warna biru.

Susut Bobot

Buah yang sama sebanyak 5 buah untuk masing-masing tingkatan suhu

selama penyimpanan ditimbang dengan menggunakan timbangan digital.

Penimbangan dilakukan setiap hari selama 7 hari dan hari berikutnya satu kali

dalam dua hari untuk masing-masing suhu. Dimana bo merupakan berat awal

bahan sebelum disimpan (gram) dan bt merupakan berat bahan (gram) setelah

disimpan pada masing-masing suhu (8oC dan 13oC). Perhitungan susut bobot

dapat dilihat pada Persamaan (17) :

456758#�75 �58�9��8 7:7:# ++# = ;�< ;=;�

� 100% ……………………..(17)

Kekerasan

Pengukuran kekerasan dilakukan dengan menggunakan alat rheometer.

Sebelum pengujian buah mangga dengan menggunakan alat rheometer maka

terlebih dahulu alat ini distel pada kondisi mode: 20; R/H (hold): 15 mm; P/T

(Press): 60 mm/m; Rep. 1: 1x60h; max 2 kg; dengan menggunakan probe nomor

38 (diameter = 2.5 mm).

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.

33

Keasaman (pH)

Sampel yang digunakan untuk pengukuran pH, diambil dari tiga titik

pengamatan per sampel lalu dihancurkan. Karena buah mangga memiliki daging

buah yang tebal dan serat yang banyak maka setelah buah dihancurkan dilakukan

pengenceran 1:1. Bahan yang telah dihancurkan akan diukur tingkat keasamannya

(pH) dengan menggunakan pH meter sebanyak tiga kali kemudian nilainya dirata-

ratakan.

Ion Leakage

Pengukuran ion leakage dilakukan setiap hari pada minggu I dan minggu

berikutnya setiap dua hari sekali terhadap sampel selama penyimpanan pada suhu

8 oC dan 13 oC. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan 3 sampel. Ion

Leakage diukur berdasarkan perubahan nilai konduktivitas listrik larutan dengan

menggunakan Electrical Conductivity Meter (D-2 HORIBA). Dalam pengambilan

sampel, daging buah diambil dengan ukuran 1 x 1 x 1 cm kemudian direndam di

dalam aquabides (20 ml) yang nilai konduktivitas listrik awalnya diketahui.

Pengukuran dilakukan pada suhu ruang dengan selang waktu pengukuran tiap 20,

30, 60 menit selama 4 jam (240 menit). Persamaan yang dapat digunakan untuk

mengukur ion leakage dapat dilihat pada Persamaan 18. Dimana n1 merupakan

nilai konduktivitas listrik menit ke-0 (awal), n2 merupakan nilai konduktivitas

listrik ke-n, dan nt merupakan nilai konduktifitas setelah daging buah

dihancurkan.

456:+�ℎ�8 A8 5��5 = %BC<BD&%B=<BD& � 100% ……………………………….(18)

Kalibrasi dan Validasi NIR menggunakan Metode PLS

Kalibrasi dan validasi NIR ini dilakukan terhadap pH dengan ion leakage.

Model kalibrasi merupakan model yang menunjukkan tingkat korelasi antara pH

dan ion leakage dengan reflektan NIR sedangkan validasi merupakan uji terhadap

model kalibrasi. Kalibrasi dan validasi ini juga dilakukan pada data absorban NIR.

Dimana untuk mendapatkan data absorban ini diperlukan transformasi reflektan

(R) menjadi log 1/R. Olah data spectra NIR dengan metode PLS dilakukan

dengan menggunakan program NIRCal 5.2 yang terintegrasi dengan spektrometer.

34

Data spektra dibagi menjadi dua yaitu kelompok kalibrasi dan kelompok validasi

menggunakan spektra yang berasal dari sampel yang berbeda. Menurut William

and Norris (1990), jumlah data yang digunakan dalam kelompok kalibrasi sekitar

2/3 dan validasi 1/3 dari total data pada setiap suhu penyimpanan (Gambar 11).

Jumlah data yang digunakan adalah 153 data untuk masing-masing tingkatan

suhu. Persamaan kalibrasi disusun menggunakan persamaan regresi berganda,

yang dapat dilihat pada Persamaan (16).

Gambar 11 Proses kalibrasi dan validasi.

Reflektan dan absorban NIR

pH pengukuranReflektan dan absorban NIR

pH pengukuran

Normalisasi 0-1

Proses kalibrasi

Model kalibrasi PLS

Normalisasi 0-1

Model kalibrasi PLS

pH prediksi NIR

Validasi

R>, RMSE dan

CV<

Mulai

Selesai

Kalibrasi Validasi

35

Pengolahan awal (pretreatment) berupa normalisasi 0-1 yang bertujuan

untuk mengurangi error yang disebabkan perbedaan ukuran partikel ataupun noise

saat pengukuran. Perhitungan nilai normalisasi dapat dilihat pada Persamaan (19).

E9��9 86F��97�79 = BGH$G $2IJ$H<BGH$G KGBGK$HBGH$G K$2LGK$H<BGH$G KGBGK$H ……………………………(19)

Evaluasi Hasil Kalibrasi dan Validasi

Menurut Lio et al (2010), kinerja dari model kalibrasi dievaluasi dengan

membandingkan pH hasil prediksi NIR dengan hasil pH yang diukur. Evaluasi

dilakukan berdasarkan root mean square error calibration (RMSEC), root mean

square error prediction (RMSEP), dan correlation coefficient (r). Pada penelitian

ini evaluasi hasil kalibrasi dan validasi dapat dilihat pada Persamaan 20, dan 21.

MNO�4, MNO�Q = �B ∑ %,SG − ,G&/B

GT� ... ……………………………………(20)

6 = ∑ %USV < UV&CWVXD

∑ %USV < UY&CWVXD

...............................................................................................(21)

Dimana ŷi adalah nilai prediksi setiap pengamatan, yi adalah nilai ukur, n

adalah jumlah data, i adalah urutan data dari ke-1 sampai ke-n dan ym merupakan

nilai rata-rata dari validasi atau prediksi. Variabel tersembunyi (latent variabels,

LV) merupakan suatu hal yang diinginkan untuk mencegah model kebisingan.

Root mean squared error of prediction (RMSEP) dari parameter yang

bersangkutan terhadap jumlah variabel tersembunyi digunakan untuk menentukan

jumlah variabel tersembunyi yang optimal.

Menurut William and Norris (1990), model kalibrasi yang baik memiliki

nilai RMSEP, RMSEC, dan coefficien variance (CV) yang kecil serta nilai r yang

tinggi. Untuk mendapatkan nilai coefficien variance (CV) maka dapat dihitung

dengan menggunakan Persamaan 22. Dimana x adalah pH hasil pengukuran.

Model kalibrasi yang terbaik dari hasil evaluasi ini selanjutnya akan digunakan

untuk pendugaan slope ion leakage yang akan dilakukan pada penelitian tahap

dua.

QZ = �[\]^_`a=ab`a=a cd= eafVgacV

....................................................................................(22)

36

Penentuan Persamaan Regresi pH dengan Slope Ion Leakage

Pada penentuan persamaan regresi pH dengan slope ion lekage ini

dilakukan berdasarkan data destruktif, dimana membandingkan pH hasil

pengukuran dengan slope ion leakage hasil pengukuran selama penyimpanan.

analisis regresi ini dilakukan dengan menggunakan bantuan program microsoft

excel. Persamaan regresi dapat digunakan sebagai persamaan untuk perhitungan

slope ion leakage prediksi jika p-value < 5%. Persamaan regresi ini digunakan

untuk prediksi slope ion leakage pada penelitian tahap kedua.

Penelitian Tahap Kedua

Pada penelitian tahap kedua ini dilakukan pengukuran pH prediksi dari

buah monitoring. Sampel yang digunakan sebanyak 10 buah untuk masing-masing

tingkatan suhu. Setelah pH prediksi NIR didapatkan maka dilakukan normalisasi

berdasarkan dari model kalibrasi terbaik yang dihasilkan pada tahap kedua. pH

prediksi NIR yang telah dinormalisasikan, digunakan untuk memprediksi slope

ion leakage yang terjadi selama penyimpanan. Prediksi slope ion leakage ini

dilakukan dengan menggunakan persamaan regresi, hasil dari penelitian tahap

pertama dimana pada persamaan ini dimasukkan hasil pH prediksi NIR pada

penelitian tahap kedua. Adapun diagram penelitian tahap kedua ini dapat dilihat

pada Gambar 12.

37

Gambar 12 Diagram penelitian tahap kedua.

Sortasi

Perendaman TBZ 0,5 ppm

Penyimpanan selama 16 Hari pada Suhu 8ºC dan 13ºC

Pengukuran Reflektan NIR Buah Mangga

Data Reflektan NIR

Normalisasi Reflektan NIR

pH Prediksi NIR

Kemiringan (Slope) Ion Leakage Buah Prediksi

Nilai Kemiringan (Slope) Ion Leakage Tertinggi selama Penyimpanan

Deteksi Chilling Injury selama Penyimpanan Berdasarkan pH dan Ion Lekage

Selesai

Model Kalibrasi Terbaik untuk Memprediksi pH dan Ion

Leakage pada Penyimpaba Suhu 8ºC dan 13ºC (A)

Persamaan Regresi antara Pengamatan Destruktif (B)

Output Penelitian Pertama

38

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pola Gelombang Spektra NIR pada Buah Mangga Gedong Selama Penyimpanan

Mohsenin (1984) mengatakan bahwa sampel yang dikenai radiasi NIR

akan menerima energi yang memicu terjadinya getaran dan renggangan pada

kelompok ikatan atom O-H, N-H, dan C-H yang merupakan komponen utama

pembentuk senyawa organik. Sebagian energi akan diserap dan sebagian lainnya

akan dipantulkan. Energi yang dipancarkan ke bahan organik, sekitar 4 % akan

dipantulkan kembali ke permukaan luar (regular reflection) dan sekitar 96% akan

masuk ke dalam bahan kemudian mengalami penyerapan, pemantulan,

penyebaran, dan penerusan cahaya. Menurut Dryden (2003), ketika radiasi

inframerah melewati benda merah maka akan terjadi reflektan dari permukaan

sampel (specular reflectance). Jika radiasi memasuki sampel (sekitar 2 mm)

maka akan dapat diserap. Radiasi yang tidak dapat diserap maka akan

dipantulkan melalui sampel.

Menurut Nicolai et al. (2007), ketika radiasi mengenai sampel maka akan

terjadi 3 fenomena radiasi yaitu diserap (absorbed), ditransmisikan, dan

dipantulkan (reflected). Konstribusi dari setiap fenomena tergantung pada

konstitusi kimia dan parameter fisik dari sampel. Pada Gambar 13 terlihat bahwa

pola spektrum reflektan NIR secara umum terlihat hampir sama untuk buah yang

disimpan pada dua tingkatan suhu. Perbedaannya hanya terletak pada kerapatan

dari spektrum reflektan NIR, dimana buah yang disimpan pada suhu 13 oC

memiliki spektrum reflektan NIR yang lebih rapat dibandingkan dengan suhu 8 oC.

Data reflektan dapat diubah menjadi data absorban dengan cara

mentransformasikan data reflektan NIR dalam log (1/R). Pola spektrum NIR

setelah di tarnsformasi menjadi log (1/R) dapat dilihat pada Gambar 14. Pola

spektrum antara reflektan NIR dengan absorban NIR memiliki perbedaan dimana

pola gelombang NIR reflektan lebih rapat dibandingkan NIR absorban. Gabbie

(2011) dalam penelitiannya menyatakan bahwa penyerapan panjang gelombang

tertentu suatu komposisi kimia tertentu yang terkandung dalam suatu bahan

39

ditunjukkan oleh puncak-puncak gelombang pada kurva absorban NIR. Apabila

semakin besar komposisi kimia suatu bahan, maka penyerapan akan semakin

besar dan puncak gelombang yang terjadi semakin tinggi.

(a)

(b)

Gambar 13 Pola spektrum reflektan NIR buah mangga pada penyimpanan (a) suhu 8oC, dan (b) suhu 13 oC.

Panjang Gelombang (nm)


Ref

lekt

an

O-H

O-H

CH2

Pati

CH2

Ref

lekt

an

O-H

O-H

CH2

Pati

CH2

40

(a)

(b)

Gambar 14 Pola spektrum absorban NIR buah mangga pada penyimpanan (a) suhu 8oC, dan (b) suhu 13 oC.

Menurut Osborne et al. (1993), dari beberapa penelitian maka dapat

terlihat ikatan kimia melalui panjang gelombang kelompok absorban seperti

panjang gelombang 1195-1395 nm C-H, 1410 ikatan ROH, 1765 CH2, dan 2252-

2276 serta 2400-2500 merupakan pati. Dalam pengamatan buah mangga ini

didapat data reflektan dan absorban dimana bisa dideskripsikan bahwa pada

panjang gelombang 1215-1395 nm merupakan ikatan CH2 , 1450 nm, dan 1940


Abs

orba

n


Abs

orba

n

O-H

O-H

CH2

Pati

CH2

O-H

O-H

CH2

Pati

CH2

41

nm yang merupakan ikatan kandungan air dan kenaikan penyerapan setelah

terjadinya penurunan gelombang di sekitar 1765 nm yang merupakan kandungan

CH2 dan selulosa 2252- 2400 keatas merupakan pati. Dalam penelitian ini ikatan

senyawa organik yang berhubungan dengan pH adalah ikatan CH2 yang

berhubungan dengan asam-asam organik seperti asam sitrat, asam malat dan asam

askorbat. Radiasi NIR akan menggetarkan ikatan-ikatan senyawa CH2 tersebut

sehingga terjadi penyerapan dan pantulan. Pantulan dari interaksi radiasi NIR dan

ikatan senyawa CH2 ini akan dapat dilihat dari pola spektrum NIR pada beberapa

panjang gelombang yaitu 1215-1395 nm dan di sekitar 1765 nm.

Pretreatment data dilakukan dengan menggunakan normalisasi 0-1 yang

dilakukan pada data reflektan ataupun absorban. Menurut Nicolai et al (2007),

teknik normalisasi ini digunakan untuk mengimbangi tambahan (error) efek

dalam data spektral yang disebabkan oleh adanya efek fisik seperti penyebaran

yang tidak seragam di seluruh spektrum, noise, dan kurang bagusnya bentuk serta

model persamaan regresi kalibrasi yang dibangun. Dari pola spektrum NIR yang

didapat, terlihat bahwa umumnya terdapat spektrum yang kerapatannya masih

merenggang karena terdapat noise atau guncangan pada saat pengukuran

mnggunakan NIR spectroscopy. Oleh karena itu, dilakukan pretreatment dengan

menggunakan normalisasi 0-1 yang bertujuan untuk mengurangi error atau noise

yang terjadi pada spektrum geelombang NIR yang dihasilkan.

Dalam analisis data menggunakan NIRCal 5.2 menggunakan metode PLS

dan pretreatment normalisasi, dapat terlihat pada Gambar 15 dan 16 bahwa

spektrum NIR mulai berhimpitan dan noise ataupun error dapat direduksi. Akan

tetapi terdapat sedikit perbedaan pada spektrum data absorban, dimana kerapatan

spektrum NIR absorban masih terdapat beberapa renggangan setelah dilakukan

normalisasi baik untuk spektrum data absorban pada penyimpanan buah mangga

suhu 8 oC ataupun suhu 13 oC.

42

(a)

(b)

Gambar 15 Pola spektrum reflektan NIR setelah normalisasi pada buah mangga penyimpanan (a) suhu 8oC, dan (b) suhu 13 oC.


Ref

lekt

an (

n 0

1)


Ref

lekt

an (

n 0

1)

43

(a)

(b)

Gambar 16 Pola spektrum absorban NIR setelah normalisasi pada buah mangga penyimpanan (a) suhu 8 oC, dan (b) suhu 13 oC.

Perubahan Parameter Mutu Buah Mangga Selama Penyimpanan

Setelah panen buah-buahan masih mengalami proses kehidupan.

Dikatakan masih mengalami proses kehidupan karena setelah panen buah-buahan

masih melakukan kegiatan pernafasan dan metabolisme. Sehingga setelah panen,

buah-buahan memerlukan proses pascapanen. Salah satu teknologi pascapanen


Abs

orba

n (n

0 1

)


Abs

orba

n (n

0 1

)

44

yang bisa dilakukan adalah penyimpanan. Adapun selama penyimpanan, buah-

buahan mengalami perubahan baik secara fisik maupun kimiawi. Menurut

Muchtadi et a.l (2010), pengamatan secara fisik dengan subjektif pada buah-

buahan dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya adalah warna, bentuk,

berat, ukuran, dan kekerasan. Sedangkan untuk sifat kimia yang diamati adalah

keasaman (pH), dan padatan terlarut. Perubahan-perubahan ini akan dapat

mempengaruhi mutu dari buah yang disimpan. Parameter mutu pada buah

merupakan faktor yang sangat penting terutama untuk melihat kualitas suatu buah,

sehingga dalam penelitian ini perlu dilakukan pengamatan mutu. Pengamatan

mutu yang dilakukan antara lain perubahan warna, susut bobot, kekerasan, total

padatan terlarut, perubahan pH dan ion leakage.

Perubahan mutu tersebut juga berhubungan dengan terjadinya chilling

injury. Menurut Kader et al. (1985), chiling injury merupakan kerusakan fisiologi

yang terjadi karena adanya paparan suhu dingin yang melebihi suhu ambang batas

suatu buah-buahan atau produk pertanian. Oleh karena itu pengamatan parameter

mutu selama penyimpanan sangat penting karena berkaitan dengan perubahan

kualitas buah dan faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya chilling injury.

Perubahan Warna

Pengukuran perubahan warna ini akan menggunakan numerical color

codes yang diukur melalui alat chromameter. Numerical color codes berupa data

L*a*b atau sering disebut sebagai notasi “Hunter”. Notasi L* menyatakan cahaya

pantul yang mengahasilkan warna akromatik putih, abu-abu, dan hitam (0: hitam,

100: putih). Menurut Okvitasari (2011), semakin menurun atau meningkatnya

nilai L* berarti kecerahan warna buah semakin gelap atau semakin terang selama

penyimpanan. Perubahan nilai L* selama pegamatan dapat dilihat pada Gambar

17.

45

Gambar 17 Perubahan nilai L* selama penyimpanan suhu 8°C dan suhu 13° C.

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa pada hari ke-0 dan hari ke- 5

penyimpanan nilai L* masih mengalami kesamaan baik antara buah yang

disimpan pada suhu 8° C dan 13° C. Akan tetapi dari hari ke- 8 sampai akhir

penyimpanan terlihat bahwa nilai L* pada penyimpanan suhu 13° C lebih besar

dibandingkan nilai L* pada buah yang disimpan suhu 8° C. Pada penyimpanan

hari ke- 20 dan 22 tingkat kecerahan pada buah yang disimpan suhu 8° C yaitu L=

48.63 dan L= 52.03 sedangkan untuk suhu 13° C yaitu L= 61.67 dan 62.36.

Dengan perbedaan tingkat kecerahan pada dua suhu penyimpanan ini dapat

dikatakan bahwa warna buah yang disimpan pada suhu 8° C memiliki warna yang

lebih gelap dibandingkan dengan buah yang disimpan pada suhu 13° C. Perbedaan

warna ini yaitu buah yang disimpan pada suhu 8° C memiliki warna yang hijau

dan warna hijau semakin hijau gelap seiring dengan lamanya penyimpanan

sedangkan buah yang disimpan pada suhu 13° C mengalami perubahan warna dari

hijau menjadi hijau terang dan akhirnya menjadi kuning. Perubahan nilai notasi a*

dan b* dapat dilihat pada Gambar 18 dan 19.

40

45

50

55

60

65

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

L*

Hari Penyimpanan

Suhu 8 C

Suhu 13 C

46

Gambar 18 Perubahan nilai a* selama penyimpanan suhu 8°C dan suhu 13° C.

Gambar 19 Perubahan nilai b* selama penyimpanan suhu 8°C dan suhu 13° C.

Notasi a* pada notasi hunter merupakan warna kromatik dengan campuran

merah dan hijau dimana nilai +a* (positif) dari 0 sampai +80 untuk warna merah

dan nilai –a* (negatif) dari 0 sampai -80 untuk warna hijau. Untuk notasi b*

merupakan campuran biru dengan kuning, dimana nilai +b* (positif) dari 0 sampai

+70 untuk warna kuning dan nilai –b* (negatif) dari 0 sampai -70 untuk warna

biru. Nilai a* yang diperoleh selama 22 hari pada dua tingkatan suhu

penyimpanan yaitu menghasilkan nilai a* yang tetap negatif pada penyimpanan

buah suhu 8 °C sedangkan pada penyimpanan buah suhu 13 °C menghasilakn

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

a*

Hari Penyimpanan

Suhu 8 C

Suhu 13 C

10

15

20

25

30

35

40

45

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

b*

Hari Penyimpanan

Suhu 8 C

Suhu 13 C

47

perubahan nilai a* dari negatif menjadi +. Perubahan nilai a* penyimpanan buah

suhu 8 °C dari hari ke-0 sampai 22 yaitu -14.719 menjadi -15.104 dan suhu 13 °C

yaitu -14.754 menjadi 10.728. Dari nilai a* dapat dinyatakan bahwa pada

penyimpanan buah suhu 8°C, buah tetap berwarna hijau sedangkan pada suhu 13

°C terjadi perubahan warna, dari warna hijau menjadi hampir ke arah merah.

Berdasarkan nilai b*, baik penyimpanan buah suhu 8°C ataupun suhu 13

°C memiliki nilai b* yang positif. Akan tetapi perbedaannya terletak pada

peningkatan nilai b* selama penyimpanan. Peningkatan nilai b* pada

penyimpanan buah mangga suhu 8 °C yaitu 24.173 pada hari ke-0 penyimpanan

dan 25.453 hari ke-22. Untuk penyimpanan buah mangga suhu 13 °C yaitu 23.356

menjadi 40.602 pada hari ke-22 penyimpanan. dari perubahan nilai b* selama

penyimpanan untuk dua tingkatan suhu penyimpanan ini memiliki arti bahwa

warna buah mangga pada penyimpanan suhu 13 °C lebih kuning dibandingkan

dengan buah mangga yang disimpan pada suhu 8 °C. Berdasarkan nilai L*a*b*

dapat dinyatakan bahwa warna buah mangga pada penyimpanan suhu 8°C

memiliki warna yang hijau dan gelap sedangkan penyimpanan suhu 13 °C

memiliki perubahan warna dari hijau pada hari ke-0 penyimpanan mejadi kuning

pada hari ke-22 penyimpanan. Perubahan dan perbedaan warna selama

penyimpanan suhu 8° C dan 13° C dapat dilihat pada Lampiran 5 dan 6 .

Penyimpanan dingin dapat mengahambat proses metabolisme sehingga

dapat memperpanjang umur simpan, akan tetapi penyimpanan dingin pada buah

mangga dalam jangka waktu yang lama mengakibatkan metabolisme tidak

berjalan atau terganggunya metabolisme sehingga menyebabkan kematian

jaringan pada buah. Dari pengamatan yang telah dilakukan, berdasarkan nilai

L*a*b yang dihasilkan selama penyimpanan 22 hari maka terlihat bahwa buah

mangga yang disimpan pada suhu 8 °C telah mengalami gejala chilling injury

yang disebut sebagai terjadinya kegagalan matang. Dimana gejala ini dapat berupa

tidak berubahnya warna buah mangga dari awal penelitian sampai akhir penelitian

yaitu warna buah mangga yang tetap hijau. Warna yang tetap hijau sampai akhir

pengamatan ini dapat diindikasikan sebagai terjadinya gejala chilling injury yang

disebabkan oleh terjadinya ketidakseimbangan metabolisme akibat pemamparan

suhu dingin yang terlalu lama. Kegagalan matang ini dapat dilihat secara visual

48

seperti tidak terjadinya perubahan warna hijau menjadi kuning pada buah mangga

setelah buah mangga dikeluarkan dari penyimpanan dingin ke suhu ruang selama

beberapa hari.

Susut Bobot

Menurut Muchtadi et al. (2010), penyimpanan dingin mempunyai

pengaruh terhadap bahan yang didinginkan, seperti kehilangan berat. Kehilangan

berat buah selama disimpan terutama disebabkan oleh kehilangan air, disamping

itu kehilangan air ini juga dapat menurunkan mutu dan menimbulkan kerusakan.

Kehilangan berat atau susut bobot selama penyimpanan mangga pada penelitian

ini dapat dilihat pada Gambar 20.

Gambar 20 Persentase perubahan susut bobot selama penyimpan suhu 8° C dan 13 °C.

Hasil pengamatan yang dapat dilihat pada grafik diatas menunjukkan

bahwa persentase susut bobot meningkat seiring dengan lamanya penyimpanan.

Persentase susut bobot yang terbesar selama penyimpanan terdapat pada buah

yang disimpan pada suhu 13 °C. Hal ini disebabkan karena pada suhu 13°C masih

terjadi proses kehilangan air atau transpirasi serta respirasi yang lebih besar

dibandingkan dengan penyimpanan suhu 8 °C. Menurut Kader (1992), transpirasi

dapat menyebabkan kehilangan air, menurunkan bobot, dan menurunkan

penampilan. Transpirasi sangat dipengaruhi oleh faktor ekternal seperti suhu.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Per

sent

ase

Sus

ut B

obot

(%

)

Lama Penyimpanan (Hari)

Suhu 8°C

Suhu 13°C

49

Selain suhu, lama penyimpanan juga mempengaruhi susut bobot. Parameter susut

bobot pada hasil penelitian ini tidak berkorelasi dengan gejala chilling injury

dimana hal ini terlihat bahwa transpirasi terjadi sebagainama mestinya yaitu

transpirasi yang sangat besar terjadi pada suhu yang lebih tinggi.

Kekerasan

Pengamatan parameter mutu lainnya pada penelitian ini adalah kekerasan.

Perubahan kekerasan selama penyimpanan diukur berdasarkan ketahanan buah

terhadap alat penekan pada rheometer. Rheometer ini diset dengan mode 20,

beben maksimum 10 kg, kedalamam penekan 10 mm, kecepatan penurunan

beban 60 mm/m dan diameter probe yang digunakan 5 mm. Pengamatan

kekerasan yang diukur dari tiga titik untuk masing-masing buah yang disimpan.

Grafik perubahan kekerasan selama penyimapanan dapat dilihat pada Gambar 21.

Gambar 21 Perubahan kekerasan buah mangga selama penyimpanan.

Perubahan kekerasan buah mangga menurun selama penyimpanan, dimana

buah menjadi semakin lunak seiring dengan lamanya penyimpanan baik buah

yang disimpan pada suhu 8 °C ataupun suhu 13 °C. Menurut Pantastico (1989),

menjadi lunaknya buah disebabkan oleh perombakan protopektin yang tak larut

menjadi pektin yang larut atau hidrolisis pati atau lemak. Menurut Winarno

(2002) pada buah-buahan terdapat dinding sel, dimana senyawa dinding sel terdiri

dari atas selulosa, hemiselulosa, pektin, dan lignin. Terjadinya pengempukan buah

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Kek

eras

an (

kgf)


Suhu 8°C

Suhu 13°C

50

atau pelunakan buah selama penyimpanan diakibatkan oleh degradasi

hemiselulosa dan protopektin.

Proses pelunakan buah selama penyimpanan sangat cepat terjadi pada suhu

penyimpanan 13 °C dibandingkan dengan suhu penyimpanan 8 °C. Hal ini terjadi

karena suhu penyimpanan yang rendah dapat mengurangi laju penurunan

kekerasan dimana semakin rendah suhu maka dapat menghambat proses

terjadinya metabolisme. Menurut Winarno (2002), perubahan metabolismee

mempengaruhi akan proses respirasi, pematangan, proses penuaan, tekstur, dan

warna. Selain itu, menurut Pantastico (1989), enzim juga memiliki pengaruh

dalam terjadinya proses pelunakan. Dari hasil pengamatan dapat dilihat bahwa

kekerasan berkorelasi dengan terjadinya gejala chilling injury, hal ini dapat dilihat

dari perubahan kekerasan pada penyimpanan buah mangga suhu 8 °C yang tetap

keras. Suhu penyimpanan yang rendah dalam jangka waktu yang lama ini

mengakibatkan metabolisme pada buah mangga tidak berjalan semestinya

sehingga menyebabkan tidak terjadinya perombakan pada hemiselulosa dan

protopektin.

Total Padatan Terlarut

Pengamatan total padatan terlarut pada buah mangga diamati dengan

menggunakan refraktometer. Jika sebagian besar padatan terlarut berupa gula

maka hasil pembacaan dinyatakan sebagai derajat Brix. Buah mangga terdiri dari

air, protein, lemak, dan karbohidrat. Karbohidrat terdiri dari pati, gula, dan

pektin. Pada buah yang masih muda seperti apel, mangga, pisang mengandung

banyak pati. Kandungan pati beberapa buah akan terus bertambah selama

pendewasaan sel. Kandungan gula beberapa jenis buah-buahan klimaterik seperti

mangga, kadang akan meningkat selama pendewasaan sel (Muchtadi et al.,

2010). Banyak macam gula yang terdapat pada buah-buahan, akan tetapi

perubahan kandungan gula yang sesungguhnya hanya meliputi tiga macam gula

yaitu glukosa, fruktosa, dan sukrosa.

Dari hasil pengamatan perubahan total padatan terlarut terlihat bahwa

terjadi peningkatan total padatan terlarut selama penyimpanan. Peningkatan total

padatan terlarut pada buah mangga selama penyimpanan cukup besar, akan tetapi

51

peningkatan total padatan terlarut pada penyimpanan buah mangga suhu 8 °C

lebih lambat dibandingkan pada buah yang disimpan pada suhu 13 °C (Gambar

22). Pada penyimpanan buah mangga suhu 13 °C jumlah total padatan terlarut

pada hari ke-0 sebesar 10.66 °Brix meningkat menjadi 20,12 °Brix hari ke-22

sedangkan penyimpanan suhu 8 °C pada hari ke-0 12.4 °Brix menjadi 14 °Brix.

perubahan total padatan terlarut ini juga dipengaruhi oleh suhu dimana suhu

semakin rendah maka perubahan total padatan terlarut semakin lambat. Parameter

total padatan terlarut ini berkolerasi dengan gejala chilling injury, hal ini dapat

dilihat dari terhambatnya proses perombakan pati menjadi glukosa. Menurut

Pantastico (1989), secara normal kebanyakan karbohidrat terlarut lainnya

mengalami metabolisme selama pematangan buah atau penyimpanan buah serta

kegiatan enzim-enzim hidrolitik amilase dapat mengakibatkan hidrolisis zat pati

menjadi glukosa.

Gambar 22 Perubahan total padatan terarut selama penyimpanan.

Perubahan Parameter Chilling Injury Selama Penyimpanan

pH

Asam-asam organik tak menguap merupakan di antara komponen utama

penyusun sel yang mengalami perubahan selama pematangan buah. Asam-asam

utama yang ditemukan dalam buah mangga adalah asam sitrat, mallat, dan

askorbat (Modi dan Reddy, 1976 dalam Pantastico, 1989). Pada buah yang masih

5,00

7,00

9,00

11,00

13,00

15,00

17,00

19,00

21,00

23,00

25,00

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Tot

al P

adat

an T

erla

rut (

°Brix

)


Suhu 8°C

Suhu 13°C

52

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). Penurunan keasaman yang cukup banyak pada

pematangan buah mangga disertai pergeseran pH dari 2.0 ke 5.5 (Pantastico,

1989). Perubahan pH selama penyimpanan buah mangga pada penelitian ini

dapat dilihat pada Gambar 23.

Gambar 23 Perubahan pH selama penyimpanan buah mangga.

Perubahan pH pada buah mangga yang terjadi selama penyimpanan untuk

suhu 8 °C tidak terlalu signifikan atau tidak terlalu banyak meningkat dari

penyimpanan hari ke-0 sampai hari ke-22 yaitu 3.02 menjadi 3.37. Sedangkan

untuk penyimpanan suhu 13 °C mengalami peningkatan pH yang cukup besar

yaitu 3.05 menjadi 4.69. Hal ini terlihat bahwa pH, kegiatan enzim, suhu, dan

lama penyimpanan saling berpengaruh dan keempat komponen ini akan

bepengaruh terhadap terjadinya kebocoran ion. Menurut Naruke et al. dalam

Heruwati (2011), perubahan pH dapat dijadikan sebagai petunjuk terjadinya

kerusakan dingin. Dengan adanya indikasi pH ini dapat dinyatakan bahwa

perubahan pH pada suhu rendah yang tidak normal dapat dijadikan sebagai

indikasi gejala kerusakan dingin.

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

pH


Suhu 8 °C

Suhu 13 °C

53

Kebocoran Ion (Ion Leakage)

Membran berfungsi mengatur lalu lintas molekul air dan ion atau senyawa

terlarut dalam air untuk keluar masuk sel atau organel-organel sel. Molekul-

molekul air akan lebih leluasa untuk menebus membran dibandingkan dengan

ion-ion atau senyawa-senyawa lainnya (Lakitan, 1993). Difusi pergerakan ion

atau senyawa-senyawa lainnya dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi.

Salveit (2002) menyatakan bahwa penyimpanan tomat dibawah suhu optimum

(suhu rendah) menyebabkan terjadinya kerusakan membran sel yang diakibatkan

oleh kerusakan dingin. Kerusakan dingin membran sel ini terjadi karena lipid dan

protein sebagai penyusun membran sel mengalami ketegangan plastis akibat

kerusakan dingin. Menurut Arafat (2005), penurunan suhu yang terlalu rendah

pada bilayer lipid menyebabkan perubahan dari keadaan normal berupa cair-

kristal menjadi bentuk yang lebih solid. Perubaha fase ini menjadi semakin solid

sehingga menyebabkan fleksibelitas membran menjadi menurun sehingga terjadi

kerusakan pada membran. Menurut Salveit (2000) dalam Salveit (2002),

peningkatan permeabilitas membran dan meningkatnya kebocoran ion berkaitan

dengan jaringan yang sensitif akan kerusakan suhu dingin. Pantastico (1986)

menyatakan bahwa perubahan-perubahan dalam permebilitas membran telah

diajukan sebagai kemungkinan sebab kerusakan dingin (chilling injury). Salveit

(2005) menyatakan bahwa kebocoran ion (ion leakage) meningkat setelah 4 hari

penyimpanan buah tomat pada suhu 12.5 oC.

Dalam pengamatan didapatkan bahwa terjadinya perubahan ion leakage

baik terhadap mangga yang disimpan 8 oC ataupun 13 oC. Perubahan ion leakage

yang terbesar untuk penyimpanan 8 oC terjadi pada hari penyimpanan ke-4 dan

hari ke-6 untuk penyimpanan 13oC. Perubahan ion leakage ini untuk masing-

masing suhu penyimpanan memiliki perbedaan faktor yang mempengarui. Untuk

buah mangga yang disimpan pada suhu 8 oC, ion leakage disebabkan oleh adanya

stress suhu dingin sehingga membran sel rusak dan menyebabkan kebocoran ion.

Menurut Arafat (2005), kerusakan membran yang dapat menyebabkan kebocoran

ion ini disebabkan oleh adanya penurunan suhu pada bilayer lipid yang

menyebabkan perubahan dari keadaan fase cair-kristal menjadi bentuk seperti gel

54

yang lebih solid. Hal ini semakin solid sehingga menyebabkkan terjadinya

kerusakan membran sel seperti retakan.

Penyebab terjadinya ion leakage, untuk buah mangga yang disimpan pada

suhu 13 oC adalah karena adanya pengaruh metabolisme yang normal dimana

dengan terjadinya metabolisme normal maka akan terjadi perombakan membran

sel. Perombakan membran sel inilah yang menyebabkan terjadinya ion leakage.

Menurut Salveit (2002), sebuah fitur umum yang menyertai penuaan adalah

permeabilitas membran, yang juga dapat dinyatakan sebagai peningkatan ion

leakage. Perbedaan lain yang mendukung juga dapat dilihat bahwa untuk

terjadinya ion leakage pada buah mangga suhu 8 oC adalah dengan pH yang tetap

asam sedangkan pada suhu 13 oC pH meningkat. Oleh karena itu, dapat dikatakan

bahwa buah mangga yang disimpan pada suhu 8 oC mengalami kebocoran ion

(ion leakage) dan gagal matang yang merupakan salah satu gejala dari terjadinya

chilling injury.

Perubahan ion lekage dapat dilihat pada Gambar 24, 25, 26. Laju

perubahan ion lekage selama penyimpanan dapat dilihat dari perubahan slope ion

leakage. Perubahan ion leakage mulai meningkat setelah menit ke-20, dimana

menurut Salveit (2002), setelah menit ke-20 terjadi difusi ion-ion dari membran

yang telah rusak. Laju perubahan ion leakage selama penyimpanan diamati dari

perubahan nilai b (gradien) dari persamaan garis linier yang dibentuk terhadap

perubahan persentase ion leakage dengan waktu pengamatan selama 240 menit.

Semakin tinggi nilai slope ion leakage maka menunjukan semakin besarnya

terjadi kerusakan pada membran sel.

55

Gambar 24 Grafik perubahan ion leakage pada penyimpanan buah mangga hari ke-1 suhu 8 oC dan 13 oC


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240

Pe

rse

nta

se t

ota

l p

eru

ba

ha

n I

on

Lea

ka

ge

(%

)

Waktu (Menit)

8 °C 13 °C

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240

Pe

rse

nta

se t

ota

l p

eru

ba

ha

n I

on

Lea

ka

ge

(%

)

Waktu (Menit)

8 °C 13 °C

56


Laju perubahan ion leakage ini bersifat fluaktif dimana untuk

penyimpanan buah mangga suhu 8 oC pada hari ke-4 laju perubahan ion

meningkat dan turun pada hari ke-5 dan akhir penyimpanan (Tabel 4). Hal ini

menunjukkan bahwa awal kebocoran ion terjadi pada hari ke-4 dan hari ke-6

dengan laju perubahan ion leakage sebesar 0.240 dan 0.257 diindikasikan sebagai

awal terjadinya gejala chilling injury.

Tabel 4 Laju perubahan ion leakage pada penyimpanan suhu 8 oC

Hari penyimpanan Laju ion Leakage

1 0.182

2 0.204

3 0.236

4* 0.240

5 0.231

*Dugaan hari terjadinya gejala chilling injury secara destruktif

Gejala chiling injury yang dapat dilihat secara visual seperti bercak-bercak

hitam atau kecoklatan dipermukaan, mulai muncul pada hari ke-10 untuk

penyimpanan buah mangga suhu 8 oC dan semakin berkembang pada akhir

penyimpanan dengan bintik-bintik hitam semakin berkembang dan munculnya

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240

Pe

rse

nta

se t

ota

l p

eru

ba

ha

n I

on

Lea

ka

ge

(%

)

Waktu (Menit)

8 °C 13 °C

57

browning pada bagian permukan buah mangga. Hal ini dapat terlihat pada

Gambar 27.

(a) (b)

Gambar 27 Kondisi buah monitoring pada penyimpanan suhu 8 oC sebagai gejala chilling injury (a) hari ke-10 bercak-bercak hitam, dan (b) hari ke-16 browning.

Kalibrasi dan Validasi Spektra NIR terhadap pH Buah Mangga Menggunakan Metode PLS

Hasil Kalibrasi dan Validasi

Kalibrasi dan validasi spektra NIR dilakukan untuk memprediksi pH buah

mangga selama penyimpanan yang didapatkan berdasarkan pengembangan

korelasi antara data reflektan spektra NIR dengan hasil pengukuran secara

destruktif pH buah. Pada penelitian ini juga dilakukan penentuan korelasi antara

data absorban spektra NIR dengan hasil pengukuran secara destruktuif pH buah.

Hal ini dilakukan untuk membandingkan prediksi terbaik pH antara penggunaan

data reflektan dengan absorban. Data yang akan dianalisis adalah data yang

diambil dari buah mangga pada penyimpanan suhu 8 oC selama 22 hari.

Banyaknya data untuk kalibrasi dan validasi untuk masing-masing tingkatan suhu

penyimpanan dapat dilihat pada Tabel 5.

Menurut Kleinbaum et al (2008), jika nilai r mendekati 1 maka x dan y

mempunyai hubungan kuat sedangkan jika nilai r mendekati -1 maka x dan y

memiliki hubungan yang lemah dan jika r mendekati 0 maka hubungan x dan y

lemah atau hampir sama. Nilai yang besar jika R² mampu mendekati nilai 1,

dimana memiiki kekuatan yang kuat dalam memberikan prediksi antara variabel x

Symptoms Chilling injury

58

dan y dan nilai yang kecil jika R² mendekati 0 atau sama dengan 0 dimana tidak

mampu memberikan kemajuan dalam kekuatan memprediksi.

Tabel 5 Jumlah data reflektan NIR untuk kalibrasi dan validasi menggunakan metode PLS

Deskripsi statistik Data reflektan Data absorban

Kalibrasi Validasi Kalibrasi Validasi Jumlah data 102 51 102 51 Nilai minimum 2.9045 2.9793 2.9775 3.0106 Nilai maksimum 4.8278 4.5394 3.3646 3.3895 Nilai rata-rata 3.6318 3.6043 3.2174 3.2331 Standar deviasi 0.4588 0.4287 0.0742 0.0743

Hasil kalibrasi NIR terhadap pH buah mangga dengan menggunakan data

reflektan NIR menunjukkan koefisien korelasi (r) sebesar 0.8176 dan 0.7999

untuk data absorban. Hal ini menyatakan bahwa terdapat hubungan yang kuat

antara pH buah mangga baik dengan reflektan NIR atupun dengan absorban NIR.

Dengan nilai korelasi yang mendekati 1 tersebut maka masing-masing variabel

memiliki hubungan yang sangat dekat dimana setiap kenaikan nilai dari pH

pengukuran (variabel x) akan diiukuti oleh kenaikan nilai pH prediksi NIR

(variabel y) dan sebaliknya.

Untuk nilai R² sebesar 0.6684 untuk data reflektan dan 0.6398 untuk data

absorban. Hal ini menunjukkan bahwa konstribusi pH hasil pengukuran sebesar

66.84 % dan 63.98 % terhadap variasi pH prediksi NIR (Gambar 28). Menurut

Irianto (2008), R² atau sering disebut sebagai koefsien korelasi regresi linier

berganda digunakan untuk mengetahui besarnya konstribusi variabel bebas

terhadap variabel terkaitnya.

59

(a)

(b)

Gambar 28 Hasil kalibrasi dan validasi metoda PLS menggunakan (a) data

reflektan, dan (b) data absorban.

Evaluasi Kalibrasi dan Validasi

Evaluasi kalibrasi dan validasi dilakukan bertujuan untuk mengevaluasi

hasil kalibrasi dan validasi dari pengamatan. Evaluasi dilakukan berdasarkan nilai

koefisien korelasi (r), root mean square error (RMSE) dan coeficient variance

(CV). Model kalibraasi yang baik yaitu memiliki korelasi yang mendekati 1, error

pH P

redi

ksi N

IR

pH Hasil Pengukuran

Calibration Spectra f(x)=0.5702x+1.3834 r=0.8176 r²=0.6684 Sdev(x-y)=0.00658Bias(x-y)=0.000631 range(x)=2.98..3.54 n=102 Validation Spectra f(x)=0.5791x+1.3564 r=0.7506 r²=0.5634 Sdev(x-y)=0.0617Bias(x-y)=0.01488 range(x)=3.06..3.38 n=51

pH P

redi

ksi N

IR

pH Hasil Pengukuran

Calibration Spectra f(x)=0.5474x+1.4590 r=0.7999 r²=0.6398 Sdev(x-y)=0.0682 Bias(x-y)=0.0003568 range(x)=2.98..3.54 n=102 Validation Spectra f(x)=0.5425x+1.4738 r=0.7189 r²=0.5168 Sdev(x-y)=0.0654 Bias(x-y)=0.00145 range(x)=3.03..3.34 n=51

60

yang rendah, dan variasi antara data yang rendah. Menurut William & Norris

(1990), error merupakan perbedaan antara data prediksi NIR dengan data yang

diukur dan merupakan kebenaran atau data yang benar. RMSE merupakan model

akurasi yang menunjukkan perbedaan antara nilai prediksi dengan nilai hasil

pengukuran. Selisih antara RMSEC dan RMSEP yang rendah menunjukkan

kestabilan pada model.

Evaluasi dilakukan terhadap hasil kalibrasi dan validasi NIR terhadap pH

buah mangga penyimpanan suhu 8 oC yang menggunakan metode PLS. Hasil

evaluasi yang dapat dilihat pada Tabel 6, menunjukkan bahwa model kalibrasi

memiliki korelasi yang baik. Hal ini terlihat dari nilai korelasi yang mendekati 1,

baik pada model kalibrasi menggunakan data reflektan ataupun menggunakan data

absorban. Nilai korelasi (r) untuk data refektan yaitu 0.8176 dan 0.7999 nilai

korelasi (r) untuk data absorban. Selisih nilai RMSEC dan RMSEP, serta CV yang

kecil untuk masing-masing data reflektan dan absorban yaitu 6.4160 % dan

7.0623 % dan nilai CV 2.1616% dan 2.5176%. Hal ini menunjukkan bahwa

akurasi dan kestabilan model baik. Menurut Novita (2011), nilai CV < 5%

kestabilan model yang baik.

Tabel 6 Evaluasi hasil kalibrasi dan validasi NIR

Komponen evaluasi Data reflektan Data absorban

Nilai r 0.8176 0.7999

RMSEC (%) 2.3836 3.2705

RMSEP (%) 6.9870 8.1378

CV (%) 2.1616 2.5176

Selisih RMSE (%) 4.6035 4.8673

Prediksi Ion Leakage pada Buah Mangga

Hubungan pH terhadap Slope Ion Leakage

Slope ion leakage adalah laju perubahan kebocoran ion yang dihitung dari

menit ke-20 sampai menit ke-240. Pengamatan untuk laju kebocoran ion (slope

ion leakage) ini dilakukan setiap hari, selain itu juga dilakukan pengukuran pH

untuk sampel buah pada kondisi yang sama. pH merupakan derajat keasaman dari

61

suatu produk pertanian. pH ini didapat dari pengamatan secara destruktif pada

buah mangga yang disimpan pada dua tingkatan suhu dan diamati setiap hari.

Lakitan (1993) menyatakan bahwa berdasarkan konsentrasi H+ dalam larutan dan

dikembangkan skala pH yang mencerminkan tingkat keasaman larutan.

Komposisi dari kelompok fungsional dari atom yang dapat diabsorpsi

ataupun dipantulkan oleh gelombang NIR adalah -CH-, -OH,-NH- yang

merupakan senyawa kimia. NIR spectroscopy akan berinteraksi dengan senyawa

kimia tersebut dan menghasilkan data secara kualitatif dan kuantitatis, sehingga

dengan data kualitatif dan kuantitatif ini dapat digunakan sebagai pendeteksian

seperti kadar air, protein, lemak, kandungan asam (pH), TPT, dll yang

mengandung ikatan senyawa kimia (William and Norris, 1990). Dalam penelitian

ini laju perubahan ion leakage dinilai dapat mewakili sebagai kondisi terjadinya

chilling injury pada buah. Akan tetapi, laju perubahan ion leakage yang

menggambarkan laju kebocoran ion pada membran sel tidak dapat secara

langsung dihubungkan dengan spektra NIR, oleh karena itu parameter lain dari

chilling injury yaitu pH dikalibrasi dengan spektra NIR. Hal ini dikarenakan, pH

memiliki ikatan H+ sehingga dapat berinteraksi dengan gelombang NIR

sedangkan pada saat kebocoran ion tidak hanya ion H+ yang keluar dari membran

yang rusak. Oleh karena itu untuk membuktikan hubungan antara pH dengan ion

leakage maka digunakan persamaan regresi berdasarkan data rata-rata pH setiap

hari dengan data ion leakage dari pengukuran destruktif. Adapun persamaan

regresi tersebut dapat dilihat pada Gambar 29.

. Berdasarkan hubungan parameter pH hasil pengukuran dan laju

perubahan ion leakage maka diperoleh persamaan 23, yang akan digunakan untuk

mendapatkan ion leakage prediksi dari pH prediksi NIR terhadap buah yang

disimpan pada suhu 8 °C. Persamaan untuk buah mangga yang dismpan suhu 13

°C tidak dapat digunaan karena nilai p-value > 0.05 dan tidak terjadinya

kebocoran ion yang disebabkan oleh chilling injury. Nilai y merupakan nilai slope

ion leakage prediksi dan nilai x adalah pH prediksi NIR. Persaman 23 ini dapat

digunakan karena dari hasil analisis regresi diperoleh nilai p-value 0,0194 < 5%

(Lampiran 29). Menurut Triyuliana (2007), persamaan regresi dikatakan linier

apabila nilai p-value < dari 0,05.

62

y = 0.148x - 0,243 ..............................................................................................(23)

Gambar 29 Persamaan regresi antara pH dengan laju perubahan ion leakage pada penyimpanan buah mangga suhu 8°C.

pH Prediksi NIR Spectroscopy

pH prediksi NIR spectroscopy merupakan pH hasil prediksi dari

gelombang NIR spectroscopy. pH prediksi ini berasal dari 10 sampel buah

mangga yang disimpan pada dua tingkatan suhu dan data tersebut diambil setiap

hari selama 22 hari. Perubahan pH prediksi ini selama penyimpanan dapat dilihat

pada Gambar 30. pH prediksi NIR spectroscopy ini merupakan pengukuran pH

secara nondestruktif menggunakan NIRcall 5.2 yang langsung berhubungan

dengan spektrometer NIRFlex N-500. pH yang diukur secara non-destruktif

menghasilkan data perubahan pH yang tidak terlalu banyak meningkat selama

penyimpanan suhu 8 °C dimana pH berkisar 2.9-3.28.

Untuk pH prediksi menggunakan absorban NIR spectroscopy memiliki

hasil yang hampir sama dengan menggunakan reflektan NIR. Hasil dari pH dari

pegukuran menggunakan NIR spectroscopy dengan pengukuran secara destruktif

memiliki kecenderungan yang sama dimana pada suhu penyimpanan 8 °C

memiliki pH yang tetap rendah sampai akhir penyimpanan. Hal ini bisa dikatakan

bahwa pada penyimpanan suhu 8 °C buah mengalami ciri-ciri gagal matang

dimana pH tetap rendah sampai akhir penyimpanan.

y = 0,148x - 0,243

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

3,00 3,05 3,10 3,15 3,20 3,25 3,30 3,35 3,40

Laju

Pe

rub

ah

an

Io

n L

ea

ka

ge

pH Hasil Pengukuran

63

Gambar 30 Perubahan pH Prediksi berdasarkan data reflektan, absorban dan data destruktif.

Prediksi Ion Leakage Berdasarkan Perubahan pH Prediksi

Prediksi ion leakage merupakan prediksi dari laju perubahan ion leakage

(kebocoran ion) berdasarkan perubahan pH selama penyimpanan yang diukur

menggunakan NIR spectroscopy. Prediksi ion leakage ini dihitung dengan

menggunakan Persamaan 23. Perubahan prediksi ion leakage berdasarkan

perubahan pH prediksi dapat dilihat pada Tabel 7 dan Tabel 8.

Prediksi ion leakage yang dihasilkan menunjukkan bahwa pengukuran pH

menggunakan NIR spectroscopy dapat memprediksi terjadinya kebocoran ion (ion

leakage) pada suhu penyimpanan 8 °C. Hal ini terbukti dari prediksi ion leakage

tertinggi yang merupakan gejala chilling injury pada hari ke-3 dengan

menggunakan pH prediksi hasil dari reflektan NIR sedangkan ion leakage

tertinggi secara non-destruktif terjadi pada hari ke-4 serta penampakan gejala

chilling injury secara visual mulai tampak pada hari ke-10. Hal yang perlu

diketahui menggunakan pH prediksi NIR berdasarkan data absorban, tidak

mampu dengan baik memprediksi terjadinya ion leakage pada buah mangga. Hal

ini dapat dilihat dari hasil prediksi ion leakage menggunakan pH prediksi NIR

yaitu memprediksi terjadinya ion leakage pada hari ke-5. Prediksi ion leakage

menggunakan data absorban mendapatkan hasil prediksi yang kurang baik diduga

2,95

3,00

3,05

3,10

3,15

3,20

3,25

3,30

3,35

3,40

3,45

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

pH

Lama Penyimpanan

Data reflektan Data absorban pH Pengukuran

Chilling Injury

64

karena adanya tambahan error pada saat transformasi data reflektan menjadi data

absorban melalui transformasi log (1/R).

Tabel 7 Prediksi ion leakage berdasarkan reflektan NIR

Hari ke- Reflektan

pH Prediksi Prediksi Ion

Leakage 0 2.9826 0.1984 1 3.2203 0.2336 2 3.1979 0.2303

3* 3.2324 0.2354 4 3.2225 0.2339

* Ion leakage prediksi NIR

Tabel 8 Prediksi ion leakage berdasarkan absorban NIR

Hari ke- Absorban

pH Prediksi Prediksi Ion

Leakage 0 3.0042 0.2016 1 3.2371 0.2361 2 3.2145 0.2327 3 3.1995 0.2305 4 3.2089 0.2319

5* 3.2517 0.2382 6 3.2500 0.2380

* Ion leakage prediksi NIR

Deteksi Chilling Injury pada Buah Mangga Menggunakan NIR Spectroscopy

Deteksi chilling injury menggunakan NIR spectroscopy didasarkan pada

gejala-gejala chilling injury yang dapat diamati pada buah mangga seperti

perubahan pH yang tidak normal selama penyimpanan, terjadinya kebocoran ion

pada membran sel. NIR spectroscopy digunakan untuk memprediksi pH karena

NIR dapat berinteraksi dengan H+ dimana H+ merupakan ion yang berhubungan

dengan pH dan ion H+ ini berasal dari ikatan senyawa CH2. Ikatan seyawa CH2

merupakan ikatan pada asam-asam organik dimana secara normal selama

penyimpanan terjadi perombakan asam-asam organik sehingga menyebabkan pH

menjadi meningkat. Dengan adanya suhu terlalu rendah, maka membran rusak

65

dan terjadi kebocoran ion. Kebocoran ion ini berhubungan dengan keluarnya ion

H+ yang menyebabkan perubahan pH.

Selain itu parameter lain yang dapat diamati sebagai acuan telah terjadinya

gejala chilling injury adalah terjadinya kehilangan berat, kegagalan matang yang

ditandai oleh tidak berubahnya warna buah selama penyimpanan, buah yang tetap

asam, dan kekerasan yang tetap keras. Kondisi buah mangga yang diduga telah

terjadinya gejala chiling injury dapat dilihat pada Tabel 10.

Tabel 9 Kondisi buah mangga pada hari ke-4 yang disimpan pada suhu 8°C

Parameter chilling injury

Nilai Parameter

Mutu Nilai Satuan

pH 3.157 Warna Hijau

Ion leakage 0.240 Susut Bobot 0.471 %

Kekerasan 3.249 kgf

TPT 12.056 °Brix

Tabel 10 Deteksi chilling injury menggunakan NIR yang terjadi pada hari ke-3

Parameter chilling injury

Nilai

pH 3.232 Ion leakage 0.235

Terjadinya gejala chilling injury pada buah mangga yang disimpan pada

suhu 8 °C dapat dideteksi dengan baik. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 10 dan

Tabel 11, bahwa nilai parameter gejala chilling injury tidak memiliki perbedaan

jauh, baik dengan menggunakan metode destruktif maupun non-destruktif. Selain

itu dengan menggunakan NIR spectroscopy gejala chilling injury dapat terdeteksi

pada hari ke-3. Jika dibandingkan dengan menggunakan metode destruktif maka

gejala chiling injury terjadi pada hari ke-4. Oleh karena itu, pendeteksian gejala

chilling injury berdasarkan hubungan perubahan pH selama penyimpanan

menggunakan NIR dengan laju kebocoran ion dapat dilakukan.

66

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Dari penelitian yaang dilakukan terhadap deteksi chilling injury pada buah

mangga dengan menggunakan NIR spectroscopy yang dilakukan pada buah yang

disimpan pada dua tingkatan suhu, maka terdapat beberapa kesimpulan, antara

lain :

1. Reflekan dan absorban NIR mampu dengan baik menduga terjadinya

perubahan pH selama penyimpanan buah mangga suhu 8 °C, akan tetapi

untuk prediksi ion leakage, hasil prediksi menggunakan reflektan NIR lebih

baik dibandingkan absorban NIR.

2. Model kalibrasi pH yang dibangun menggunakan metode PLS, memiliki

akurasi dan kestabilan model yang baik untuk penyimpanan suhu 8°C dengan

koefisien korelasi (r) sebesar 0.8176, selisih RMSE 4.6035%, dan CV

2.1616%, sedangkan pada suhu 13 °C mendapatkan model yang kurang stabil

dengan r sebesar 0.9710, selisih RMSE 17.6903%, dan CV 7.4749%.

3. Dalam prediksi pH NIR menggunanan persamaan: f(x) = 0.5702x + 1.3834

untuk data reflektan dan f(x) = 0.5474x + 1.4590 untuk data absorban.

4. Laju perubahan ion leakage selama penyimpanan dapat diprediksi oleh

perubahan pH dengan menggunakan NIR reflektan berdasarkan persamaan :

y = 0.148x – 0.243 untuk suhu penyimpanan 8 °C dan NIR reflektan

menduga terjadinya gejala chilling injury berdasarkan prediksi ion leakage

pada hari ke-3 yaitu 0.235. Pada penyimpanan suhu 13 °C, persamaan yang

dihasilkan mempunyai nilai korelasi yang kecil dan p-value yang > 0.05,

yang menunjukkan tidak adanya gejala chilling injury dalam penyimpanan

tersebut.

5. Gejala chilling injury secara destruktif pada buah mangga yang disimpan

suhu 8°C terjadi di hari ke-4 dengan ciri terjadinya kebocoran ion tertinggi.

Parameter lain yang dapat dilihat dari terjadinya gejala chilling injury ini

adalah pH yang tetap rendah, warna yang tetap hijau. Hal ini menunjukkan

metabolisme tidak berjalan dengan semestinya dalam jangka waktu 22 hari

sehingga terjadi kegagalan matang.

67

Saran

1. Perlu pengembangan kalibrasi NIR menggunakan buah mangga pada tingkat

indeks kematangan yang berbeda sehingga dihasilkan rentang data yang lebih

banyak. Dengan pengembangan ini diharapkan dapat meningkatkan

kemampuan dalam prediksi data.

2. Perlu perbaikan dalam mengambil sampling data terutama untuk sampling

yang disimpan pada suhu rendah, dimana pada saat komoditi keluar dari

ruang pendingin maka akan terjadi pengembunan pada permukaan buah.

Embun ini akan menyebabkan noise pada pengukuran spektrum NIR.

68

DAFTAR PUSTAKA

Andrianyta H. 2006. Penentuan komposisi kimia jagung secara nondestruktif dengan metode near infrared reflectance (NIR) dan jaringan syaraf tiruan [Skripsi]. Bogor :Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Anonim. 2011. Data processing studio. http://www.cygres.com/OcnPageE/Glosry/Spec.html. [ 3 July 2011].

Antune MDC, Sfakiotakis EM. 2008. Changes in fatty acid composition and electrolyte leakage of ‘Hayward’ Kiwifruit during storage at different temperaturs. Vol 110 : 891-896. http://www.sciencedirect.com/sciene. [16 Juli 2011].

Arafat LAET. 2005. Chilling injury in mangoes. Netherlands: Wageningen University.

Aunuddin. 2005. Statistika: rancangan dan analisis data. Bogor: IPB Press.

Azvedo IG et al. 2008. P-type H+ -ATPases activity, membran integrity, and apoplastic pH during papaya fruit ripening. Vol 48: 242-247. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Badan Standarisasi Nasional. 1992. Mangga. SNI 01-3164-1992. Jakarta

Badan Standarisasi Nasional. 2009. Mangga. SNI 01-3164-2009. Jakarta

Bao J, Shen Y, Jin L. 2007. Determination of termal and retrogradation properties of rice strach using near infrared spectroscopy. Vol 46 Issues 1: 75-81. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Bellon V, Rabatel G, Guizard C. 1992 (1 January). Automatic sortasing of fruit: sensors for the future. Vol 3 issue 1 pages 49-45. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Bellon V, Vigneau JL, Sevila F. 1994. Infrared and near infrared technology for the food industri and agricultural uses: online aplications. Vol 5 Issues 1 Pages 221-27. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Brecht, J. K, and E. M. Yahia. 2009. Postharvest physiology. The Mango, 2nd Edition : Botany, Production and Use (ed. R. E. Litz). CAB International.

Broto W 2003. Mangga: budidaya, pascapanen, dan tata niaganya. Jakarta: PT Agromedia Pustaka.

Burns DA, Ciurczak EW. 2006. Handbook of near-infrared analysis. Third Edition. New York: CRC Press Taylor & Francis Group.

Carl J. 2009. Near infrared. http://www.universetoday.com/35030/near-infrared/. [16 Juli 2011].

Creswell CJ, Runquist OA, Malcolm MC. 2005. Analisis spektrum senyawa organik. Bandung: Penerbit ITB.

69

Dheni MM. 2003. Pendugaan kadar air, karbohidrat, protein, dan lemak tepung jagung (Zea mays) dengan teknologi near infrared [Skripsi]. Bogor :Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Dijk CV, Boeriu C, Peter F, Smits TS, tijskens LMM. 2006. The firmness of stored tomatoes (cv tradiro). 1. Kinetik and near infrared models to describe firmness and moisture Loss. Vol 77: 575 - 584. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Dryden GM. 2003. Near infrared reflectance spectroscopy: applications in deer nutrition. The University of Queensland. Australia.

Flawil. 2008. Operation manual NIRFlex N-500, Version E. Buchi.

Gabbie, NP. 2011. Pendugaan kadar air, protein, dan karbohidrat biji sorgum secara non-destruktif dengan menggunakan metode Near Infrared (NIR) [Skripsi]. Bogor : Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Gomez KA, Gomez AA. 2007. Prosedur statistik untuk penelitian pertanian. Sjamsuddin E dan Baharsjah JS. Jakarta: Penerbit Universitas Indoneisa.

Hanis H. 2008. Aplikasi PCR dan PLS dalam kalibrasi data spektrofotometrik. http://harjonohanis.wordpress.com/2008/03/24/aplikasi-pcr-dan-pls-dalam-kalibrasi-data-spektrofotometrik/. [21 Juli 2011].

Hasan MIQ. 2003. Pokok-pokok materi statistik 2 (Statistik Inferensi). Edisi Kedua. Jakarta: Bumi Aksara.

Huang L, Wu d, Jin H, Zhang J, He Y, Lou C. 2011. Internal quality determination of fruit with bumpy surface using visible and near infrared spectroscopy and chemometrics: A case study with mulberry fruit. Vol 109: 377-384. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Heruwati, I. 2011. Deteksi gejala chilling injury buah belimbing (Averrhoa carambola L.) yang disimpan pada suhu rendah dengan NIR spectroscopy [Skripsi]. Bogor : Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Indra I. 2004. Aplikasi teknik near infrared reflectance dan jaringan syaraf Tiruan untuk penentuan mutu beras secara nondestruktif [Skripsi]. Bogor : Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Irianto A. 20008. Statistik: konsep dasar dan aplikasinya. Jakarta: Kencana Prenada Media Group.

Jacksoon, DI, Looney NE. 1999. Temperate and subtropical fruit production. Canada : CABI Publishing.

Lakitan B. 1993. Dasar-dasar fisiologi tumbuhan. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.

Kholik A. 2008. Variasi genetik isotop, dan spektra near infrared (NIR) kayu jati di Jawa [Tesis]. Bogor: Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.

Kader et al. 1985. Postharvest technology of horticultural crops. Cooperative Extension. University of Californis Division of Agriculture and Natural Resources.

70

Kleinbaum DG, Kupper LL, Nizam A, Muller KE. 2008. Applied regression analysis and other multivariabel methods. Fourth Edition. Thomson Higher Education 10 Davis drive Belomnt. USA.

Laporan Akhir. Pengaruh suhu penyimpanan terhadap mutu buah-buahan impor yang dipasarkan. http://pertanian.uns.ac.id/~agronomi/dashor_link/pengaruh_suhu_simpan_pada_buahan.pdf. [30 Juni 2011].

Liberman M, Craft CC, Audice, WV, Wilcox MS. 1958. Biochemical studies of chilling injury in sweet potatoes. Vol 32: 307. Plant physiologi.

Liu Y, Chen x, Ouyang A. 2008. Nondestructive determination of pear internal quality indices by visible and near infrared spectrometry. Vol 41: 1720-1725. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Liu Y, Sun X, Sun X, dan Ouyang A. 2010. Nondestructive measurement of soluble solid content of navel orange fruit by visible-NIR spectrometric Technique with PLSR and PCA-BPNN. Vol 43: 602-607. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Maharani H. 2008. Mangrove classification on aster VNIR using vegetation indices and neural network study case: Berau Delta-East Kalimantan [Thesis]. Bogor: Master of Science in Information Technology for Natural Resaource Management.

Makino Y, ichimura M, Oshita S, Kawagoe Y, Yamanaka H. 2010. Estitmation of oxygen uptake rate of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) fruit by artificial neural networks modelled using near-infrared spektra absorbance and fruit mass. Vol 121: 533-539. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Mattoo, A. K, and V. V. Modi. 1969. Ethylene and ripening of mangoes. Departement of microbiology, M. S. university of Baroda, India. Plant Physiol. 44: 308-310.

Maurel V, Mcbratney A. 2011. Near infrared (NIR and MidInfrared (MIR) spectroscopy techniques for assessing the amount of carbon stock in soil – critical review and research prespectives. Vol 43 issue 7: 1398 – 1410. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Miller JN, Miller JC. 2005. Statistics and chemometrics for analytical chemistry. Fifth Edition. England: Great Britain.

Muchtadi, T. R, Sugiyono, Ayustaningwarno, F. 2010. Ilmu pengetahuan bahan pangan. Bandung: Alfabeta.

Mohsenin NN. 1984. Electromagnetic radiation properties of foods and agricultural products. New York: Gordon and Brearch, Science Publiser, Inc.

Naruke T, Oshita O, Kuroki S, Seo Y, and Kawagoe Y. 2003. T1 relaxation time and other properties of cucumber in relation to chilling injury. Vol 599: 265-271. Acta Hort.

71

Nicolai, BM et al. 2007. Nondestructive measurement of fruit and vegetable quality by means of NIR spectroscopy: A Review. Vol 46: 99-118. http://www.sciencedirect.com/sciene. [16 Juli 2011].

Novita DD. 2011. Penentuan pola peningkatan kekerasan kulit buah manggis selama penyimpanan dingin dengan metode NIR spectroscopy [Tesis]. Bogor: Program Pascasarjana Institute Pertanian Bogor.

Nur A. 1989. Spektroskopi. Bogor: PAU Pangan dan Gizi, IPB.

Okvitasari, H.B. 2011. Kajian gejala chilling injury terhadap perubahan mutu buah mangga varietas Gedong Gincu selama penyimpanan dingin [Skripsi]. Bogor : Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Osborne, BG. 1993. Near-infrared spectroscopy in food analysis.. Encyclopedia of Analytical chemistry. Edited by Rober A. Meyers. John Wiley & Sons Ltd, Chichester.

http://www2.hcmuaf.edu.vn/data/phyenphuong/Near%20Infrared%20Spectroscopy%20in%20Food%20Analysis.pdf. [ 16 Juli 2011].

Pandey MM, editor. 2010. Nondestructive evaluation of food quality: theory and practice. New York: Springer Heidelberg Dordrecht.

Pantastico Er. B (Ed). 1989. Fisiologi pasca panen, penanganan, dan pemanfaatan buah-buahan dan sayur-sayuran tropika dan sub tropika. Gadjah Mada University Press. Terjemahan dari : Kamariyani.

Paull, RE. 1980. Temperatur-Induced Leakage from Chilling Sensitif and Chilling Resistant Plants. Vol 68: 149-153. Plant Physiologi. http://www.plantphysiol.org/content/68/1/149.full.pdf. [16 Juli 2011].

Peirs A, Scheerlinck N, Nicolai BM. 2003. Temperatur compensation for near infrared reflectance measurement of Apple Fruit Soluble Solids Contents. Vol 30: 233-248. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Pracaya. 2001. Bertanam mangga. Jakarta. Penebar Swadaya.

Quane, David. 2011. Pedoman produksi dan pascapanen : Mangga. Agribusiness Development Project, Jakarta, Indonesia. http://www.deptan.go.id/pesantren/agri-online/phguides/indo/mangga.htm. [4 Juni 2011].

Rindang A. Penentuan gejala chilling injury buah belimbing (Averrhoa carambola L.) dengan near infrared spectroscopy [Thesis]. Bogor: Program Pascasarjana Institute Pertanian Bogor.

Rosita. 2001. Prediksi mutu buah duku (Lansium domestica Corr) dengan metode NIR (Near Infrared Reflectance) [Skripsi]. Bogor :Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Saeni MS. 1989. Kimia fisik I: bahan pengajaran. Bogor: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Pusat antar Universitas Bioteknologi.

Salveit ME. 2002. The rate of ion leakage from chilling-sensitif tissue doe not immediately increase upon eexposure to chilling temperaturs. Vol 26: 295-304. http://www.sciencedirect.com/sciene. [16 Juli 2011].

72

Salveit ME. 2005. Influence of heat shocks on the kinetiks of chilling-induced ion leakage from tomato pericarp discs. Vol 36: 87-92. http://www.sciencedirect.com/sciene. [16 Juli 2011].

Saranwong S, Sornsrivichai J, Kawano S. 2004. Prediction of ripe stage eating quality of mango fruit from its harvest quality measured nondestructively by near infrard spectroscopy. Vol 31: 137-145. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Schmilovitch Z, Mizrach A, Hoffman A, Eozi H, Fuchs Y. 2000. Determination physiological indices by near-infrared spectrometry. Vol 19: 245-252. http://www.sciencedirect.com/sciene. [16 Juli 2011].

Skog, L. J. 1998. Chilling injury of horticultural crops. Agdex : 736/202, Order : 98-021. Ministry of Agriculture, Food and rural Affairs. http://www.omafra.gov.on.ca/english/crops/facts/98-021.htm. [ 29 Mei 2011].

Slaughter DC dan Crisosto CH. 1998. Nondestructive internal quality assesment of kiwifruit using near infrarred spectroscopy. Vol 3: 131-140. Seminarin Food Analysis.

Sugiana, Tam Liniati. 1995. Deteksi kememaran pada buah apel (Malus Sylvestris Mill) dengan NIR (Near Infra Red) spectrophotometris [Skripsi]. Bogor :Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Supriatna, Ade. 2005. Budidaya dan prospek pemasaran mangga Gedong Gincu. Tabloid Sinar Tani. http://www.litbang.deptan.go.id/artikel/one/98/pdf/Budidaya%20dan%20Prospek%20Pemasaran%20Mangga%20Gedong%20Gincu.pdf. [6 Juli 2011].

Susilowati R. 2007. Pendugaan parameter mutu buah pepaya (Carica papaya L.) dengan metode near infrared selama penyimpanan dan pemeraman [Skripsi]. Bogor :Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Suwapanich R, and Haeawsungcharoen M. 2007. Effect of temperatur and storage time on termal properties of mango Nam Dok Mai cv. Si Thong during storage. Vol 3: 137-142. Journal of Agricultural Technology. [19 Mei 2011].

Tasneem, Azra. 2004. Postharvest treatments to reduce chilling injury symptoms in storage mangoes. Departement of Bioresources Engineering. McGill University. Canada.

Taub AI, Sighn RP, editor. 1998. Food storage stability. New York. CRC Press.

Trisnobudi, Amoranto. 2006. Fenomena gelombang. Program Studi Teknik Fisika. ITB. Bandung.

Triyuliana AH. 2007. Panduan praktis: pengolahan data statistik dengan SPSS 15.0. Semarang: Penerbit Andi dan Wahan Komputer.

Utama, I. M. S. 2009. Stress pada Produk pascapanen. Jurnal Postharvest Physiology. Hal: 1-15. http://staff.unud.ac.id/~madeutama/wp-content/uploads/2009/06/stress-pada-produk-pascapanen01.pdf. [29 Mei 2011].

73

Valente M, Leardi R, Self G, Luciano G, Pain JP. 2009. Multivariat calibration of mango firmness using Vis/NIR spectroscopy and acousticimpluse method. Vol 94: 7-13. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Ventura M, Jager A, Putter H, Roelofs FPMM. 1998. Nondestructive determination of soluble solids in apple fruit by near infrared spectroscopy (NIRS). Vol 14: 21-27. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Victor. 1996. Pengelompokkan buah apel (Malus oyloestris mill) varietas Manalgi berdasarkan kememaran dengan sistem NIR (Near Infrared Reflectance) [Skripsi]. Bogor :Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Walker JS. 2003. Physic. United States of America: Pearson Prentice Hall.

Wang J, Nakano K, Ohashi S. 2011. Nondestructive evaluation of Jujube qquality by visible and near-infrared spectroscopy. Vol 44: 1119 – 11125. http://www.sciencedirect.com/sciene. [17 Juli 2011].

Winarno, F.G. 1997. Kimia pangan dan gizi. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Winarno, F. G. 2002. Fisiologi lepas panen produk hortikultura. M-Brios Press. Bogor.

William P dan Norris K. 1990. Near infrared technology in the agricultural and food industries. American Association of Cereal Chemiist, Inc, St. Paul. USA.

Yanto, Adi. 2007. Karakteristik optik buah pisang lampung selama pematangan dengan metode reflektansi Vis-NIR [Skripsi]. Bogor :Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

74

LAMPIRAN

75

Lampiran 1 Sampel buah mangga yang digunakan pada penelitian

Lampiran 2 Perangkat NIRFlex N-500 Fiber Optic Solid yang digunakan pada penelitian

Lampiran 3 Pengukuran reflektan NIR

76

Lampiran 4 Pengukuran parameter mutu (a) pengukuran kekerasan, (b) pengukuran TPT, (c) pengukuran susut bobot, dan (d) pengukuran warna

(a) (b)

(c) (d)

77

Lampiran 5 Pengukuran ion leakage (a) sampel yang digunakan untuk pengukuran ion leakage dan (b) pengukuran ion leakage menggunakan Electrical Conductivity

(a) (b)

Lampiran 6 Contoh sampel untuk pengukuran pH

78

Lampiran 7 Perubahan warna mangga yang disimpan pada suhu 8 °C

Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3



79

Lampiran 8 Perubahan warna mangga yang disimpan pada suhu 13 °C




80

Lampiran 9 Data rata-rata perubahan warna kulit buah mangga selama penyimpanan

Hari ke-

Suhu 8°C Suhu 13°C L* a* b* L* a* b*

0 50.2067 -14.7189 24.1733 49.7789 -14.7544 23.3556 1 47.8722 -14.8644 24.1844 52.7467 -14.2444 23.4867 2 49.3844 -14.7200 25.1178 51.4633 -14.6611 23.6856 3 49.0322 -14.0478 22.2222 52.2467 -14.4556 23.2422 4 51.4933 -15.3722 26.0411 51.4644 -10.9044 23.7000 5 50.7333 -14.7367 26.4966 50.8844 -13.7867 24.1578 6 49.6911 -15.5522 26.6967 52.6904 -13.9544 26.1311 7 50.5378 -14.7300 24.0656 55.7956 -7.5233 30.8211 8 50.9889 -13.7389 24.4611 53.4111 -10.9822 29.2144 9 48.3500 -13.9500 25.2644 55.4267 -9.1067 29.6511 10 49.5600 -13.5522 23.2778 55.6522 -7.8178 28.8133 12 49.2956 -18.6500 24.0922 55.6811 -7.6111 30.9511 14 49.7456 -15.2356 24.8900 57.0189 -2.1978 33.8156 16 48.3411 -13.7078 22.5822 59.1367 1.8144 37.1589 18 49.8689 -15.1011 25.5700 61.0967 3.6700 38.0633 20 48.6322 -14.7967 24.5022 61.6700 4.3772 39.5656 22 52.0333 -15.1044 25.4533 62.3611 10.7281 40.6022

Lampiran 10 Data rata-rata perubahan pH selama penyimpanan

Hari ke-

Suhu 8° C Suhu13° C

0 3.020 3.047 1 3.143 3.203 2 3.143 3.197 3 3.140 3.190 4 3.157 3.360 5 3.193 3.243 6 3.193 3.280 7 3.243 3.407 8 3.297 3.460 9 3.293 3.540 10 3.273 3.513 12 3.263 3.653 14 3.297 3.987 16 3.293 4.080 18 3.270 4.080 20 3.187 4.240 22 3.373 4.690

81

Lampiran 11 Data rata-rata susut bobot. kekerasan. dan TPT buah mangga selama

penyimpanan

Hari ke-

Susut Bobot (%) Kekerasan (kgf) TPT (°Brix) Suhu 8° C Suhu13° C Suhu 8° C Suhu13° C Suhu 8° C Suhu13° C

0 0.0000 0.0000 2.9043 3.2913 12.4000 10.6557 1 0.2255 0.2896 3.6387 3.4647 11.5443 11.9333 2 0.2817 0.5468 3.9823 3.0357 10.0333 13.2333 3 0.3585 0.7752 2.8143 3.7933 11.3003 12.9887 4 0.4707 0.9613 3.2487 1.5853 12.0557 17.3443 5 0.5689 1.1879 3.9177 2.0843 10.8223 14.6777 6 0.6964 1.3813 3.3823 2.3813 11.0000 14.7447 7 0.8038 1.6484 3.7777 0.9700 11.1447 18.0000 8 0.8130 1.7751 2.9557 0.7503 14.5777 18.3663 9 0.9140 1.9802 2.8877 0.5443 14.9223 18.2330 10 0.9927 2.2769 3.6490 0.8313 12.3003 17.6333 12 1.1525 2.6223 3.2267 0.5877 13.7890 18.5090 14 1.3085 3.0233 3.1833 0.5303 15.0110 18.3223 16 1.5095 3.4586 2.6353 0.3123 16.3110 18.5337 18 1.6600 3.8489 3.2900 0.3457 12.7557 19.2113 20 1.8380 4.2184 3.7890 0.3623 12.4553 18.7223 22 1.9435 4.5305 3.2823 0.3067 14.0113 20.1220

Lampiran 12 Data perubahan slope ion lekage selama penyimpanan buah mangga

Hari ke-

Suhu 8° C Suhu13° C

0 0.23 0.177 1 0.182 0.181 2 0.204 0.240 3 0.236 0.230 4 0.240 0.232 5 0.231 0.235 6 0.242 0.257 7 0.248 0.205 8 0.272 0.264 9 0.246 0.221 10 0.236 0.276 12 0.267 0.259 14 0.226 0.228 16 0.240 0.239 18 0.226 0.187 20 0.217 0.242 22 0.271 0.185

82

Lampiran 13 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 8°C pada penyimpanan hari ke-1


Menit ke-

U1 Perubahan

Ion Leakage (%)

U2 Perubahan

Ion Leakage (%)

U3 Perubahan

Ion Leakage (%)

0 0.185 0.000 0.266 0.000 0.184 0.000 20 7.930 17.841 3.100 7.612 2.480 6.056 40 11.875 26.928 9.207 24.014 12.248 31.820 60 16.378 37.301 10.648 27.885 13.120 34.120 80 19.699 44.951 12.509 32.883 16.170 42.165 100 21.198 48.404 16.637 43.970 18.159 47.411 120 22.700 51.864 17.689 46.796 19.139 49.996 140 23.998 54.853 18.198 48.163 20.099 52.528 160 24.799 56.699 19.996 52.992 21.199 55.430 180 26.097 59.689 20.398 54.072 21.900 57.279 200 27.197 62.222 21.598 57.295 23.000 60.180 220 27.797 63.605 22.297 59.172 23.899 62.551 240 28.796 65.906 23.296 61.855 24.697 64.656

Total 43.597 100.000 37.498 100.000 38.097 100.000

Menit ke-

U1 Perubahan

Ion Leakage (%)

U2 Perubahan

Ion Leakage (%)

U3 Perubahan

Ion Leakage (%)

0 0.129 0.000 0.163 0.000 0.129 0.000

20 15.180 25.139 10.060 20.646 6.600 11.815

40 15.810 26.192 10.180 20.897 13.680 24.742

60 19.000 31.520 12.020 24.735 17.130 31.041 80 25.700 42.711 18.280 37.794 21.880 39.713

100 26.500 44.047 18.640 38.545 23.060 41.868

120 27.380 45.517 19.500 40.339 24.900 45.227

140 30.380 50.528 20.380 42.175 26.500 48.149

160 33.597 55.901 22.599 46.804 28.200 51.253

180 33.798 56.237 24.098 49.931 29.300 53.261

200 35.500 59.080 25.099 52.019 30.100 54.722

220 37.198 61.916 26.498 54.938 32.900 59.834

240 38.200 63.589 27.597 57.230 33.498 60.926

Total 59.999 100.000 48.099 100.000 54.899 100.000

83


Menit ke-

U1 Perubahan

Ion Leakage (%)

U2 Perubahan

Ion Leakage (%)

U3 Perubahan

Ion Leakage (%)

0 0.141 0.000 0.133 0.000 0.13 0.000 20 3.4 6.985 8.708 18.861 11.558 23.532 40 17.488 37.182 13.938 30.365 18.068 36.938 60 22.599 48.137 16.728 36.501 20.396 41.731 80 24.999 53.282 18.395 40.168 22.08 45.199 100 25.696 54.776 20.195 44.127 24.997 51.206 120 28.498 60.781 22.297 48.751 26.493 54.286 140 30.697 65.495 23.497 51.390 28.397 58.207 160 31.498 67.212 25.396 55.567 29.495 60.468 180 32.897 70.210 26.096 57.107 31.097 63.767 200 33.397 71.282 27.194 59.522 31.894 65.408 220 34.197 72.997 28.397 62.168 33.196 68.089 240 35.897 76.641 29.396 64.365 34.196 70.148

Total 46.795 100.000 45.597 100.000 48.693 100.000


Menit ke-

U1 Perubahan

Ion Leakage (%)

U2 Perubahan

Ion Leakage (%)

U3 Perubahan

Ion Leakage (%)

0 0.144 0.000 0.136 0.000 0.139 0.000 20 15.039 27.056 10.287 24.601 9.627 24.996 40 21.696 39.148 14.126 33.905 13.894 36.237 60 25.297 45.689 16.777 40.330 16.095 42.036 80 27.998 50.595 18.818 45.277 17.697 46.256 100 30.698 55.499 20.595 49.583 19.274 50.411 120 32.296 58.402 21.897 52.739 20.195 52.837 140 33.998 61.493 23.197 55.889 21.595 56.526 160 35.397 64.035 24.198 58.315 22.298 58.378 180 36.798 66.579 25.597 61.706 23.397 61.273 200 37.998 68.759 26.595 64.124 24.497 64.171 220 39.596 71.662 27.796 67.035 24.997 65.488 240 40.595 73.476 28.598 68.979 26.097 68.386

Total 55.197 100.000 41.398 100.000 38.097 100.000

84


Menit ke-

U1 Perubahan Ion Leakage (%)



0 0.189 0.000 0.194 0.000 0.143 0.000 20 9.608 20.697 7.23 13.376 14.707 38.174 40 15.627 33.924 17.147 32.229 17.436 45.327 60 19.017 41.373 23.198 43.733 21.392 55.696 80 20.997 45.724 26.095 49.241 23.397 60.951 100 22.795 49.675 27.897 52.666 25.097 65.407 120 24.397 53.195 30.696 57.987 26.994 70.379 140 25.894 56.485 32.498 61.413 28.599 74.586 160 27.095 59.124 33.4 63.128 29.396 76.675 180 28.197 61.545 34.694 65.588 30.297 79.036 200 29.395 64.178 36.394 68.820 30.594 79.815 220 29.192 63.732 36.99 69.953 31.996 83.490 240 30.897 67.478 37.997 71.867 32.894 85.843

Total 45.697 100.000 52.795 100.000 38.295 100.000


Menit ke-




0 0.133 0.000 0.132 0.000 0.131 0.000 20 1.668 3.234 6.32 12.310 1.774 3.662

40 4.68 9.579 8.18 16.010 5.01 10.875

60 9.86 20.493 20.01 39.544 15.04 33.230

80 11.125 23.158 22.2 43.901 16.46 36.395

100 12.39 25.823 24.5 48.476 17.42 38.535

120 19.7 41.223 24.8 49.073 19.9 44.062

140 22 46.069 27.2 53.847 20.7 45.845

160 23.4 49.018 28.798 57.026 21.4 47.406

180 25.6 53.653 30.4 60.213 22.2 49.189

200 25.799 54.072 32.1 63.595 24.1 53.424

220 27.1 56.813 33 65.386 25.099 55.650

240 28.599 59.971 33.599 66.577 25.9 57.435

Total 47.599 100.000 50.4 100.000 44.997 100.000

85


Menit ke-




0 0.172 0.000 0.196 0.000 0.166 0.000

20 1.768 3.938 1.721 3.841 14.33 29.008

40 6.589 15.834 8.59 21.143 17.53 35.562

60 9.57 23.190 14.37 35.701 18.9 38.367 80 16.78 40.981 15.549 38.671 21.5 43.692

100 20.1 49.173 18.5 46.103 23.897 48.601

120 21.399 52.379 20.796 51.887 26.298 53.518

140 24.299 59.535 22.398 55.922 29.298 59.662

160 27 66.199 24.1 60.209 30.9 62.943

180 27.1 66.446 24.5 61.216 31.7 64.582

200 28.699 70.392 25.598 63.982 33.199 67.652

220 29.299 71.872 26.598 66.500 34.291 69.888

240 30.698 75.324 28.797 72.039 35.291 71.936

Total 40.698 100.000 39.898 100.000 48.994 100.000


Menit ke-




0 0.138 0.000 0.135 0.000 0.135 0.000

20 1.118 2.018 2.337 4.321 1.918 3.458

40 7.619 15.406 7.894 15.226 11.367 21.784

60 14.259 29.081 12.555 24.373 18.695 35.997

80 18.99 38.824 18.195 35.440 22.796 43.951

100 22.197 45.428 26.495 51.728 26.895 51.901 120 23.895 48.925 29.195 57.026 29.097 56.171

140 23.696 48.515 30.695 59.970 30.993 59.849

160 26.895 55.103 32.194 62.911 31.796 61.406

180 27.496 56.341 34.696 67.821 33.497 64.705 200 30.398 62.317 35.596 69.587 35.896 69.358

220 31.596 64.784 37.097 72.533 36.296 70.134

240 32.398 66.436 38.495 75.276 37.897 73.239

Total 48.696 100.000 51.094 100.000 51.695 100.000

86


Menit ke-




0 0.137 0.000 0.135 0.000 0.13 0.000

20 7.059 13.772 6.004 10.897 3.304 6.167

40 18.289 36.116 18.397 33.906 11.397 21.892

60 22.198 43.894 25.396 46.900 16.618 32.037 80 25.797 51.055 26.994 49.867 26.996 52.201

100 27.495 54.433 29.696 54.884 28.293 54.722

120 29.397 58.217 30.297 56.000 29.394 56.861

140 30.595 60.601 33.095 61.195 31.596 61.139

160 32.398 64.188 33.497 61.941 33.195 64.246

180 34.396 68.164 34.897 64.540 34.794 67.353

200 34.996 69.357 36.798 68.070 35.297 68.331

220 36.496 72.342 37.697 69.739 36.094 69.879

240 38.596 76.520 39.098 72.340 37.897 73.382

Total 50.397 100.000 53.996 100.000 51.596 100.000


Menit ke-




0 0.1148 0.000 0.14 0.000 0.141 0.000

20 2.477 4.258 1.73 3.310 2.187 4.531

40 14.105 25.217 8.207 16.792 11.876 25.991 60 14.416 25.777 12.888 26.535 15.667 34.387

80 22.094 39.616 20.698 42.792 20.397 44.863

100 25.398 45.572 21.598 44.665 21.194 46.628

120 28.797 51.698 23.296 48.199 25.998 57.268

140 30.597 54.942 30.396 62.978 30.096 66.344

160 37.299 67.022 30.599 63.401 31.895 70.328

180 38.898 69.905 30.6 63.403 34.196 75.425

200 42.491 76.381 33.696 69.847 36.496 80.519

220 43.197 77.653 33.897 70.266 38 83.400

240 44.388 79.800 35.494 73.590 38.99 86.042

Total 55.595 100.000 48.182 100.000 45.292 100.000

87

Lampiran 23 Hasil kalibrasi dan validasi menggunakan data reflektan NIR dengan metode PLS pada buah mangga yang disimpan suhu 8°C

C-Set Spectra V-Set Spectra

Spectrum Name

No. Orig Pred Spectrum Name No. Orig Pred

m-g_T8h0x1 1 3 3.0186 m-g_T8h0x3 7 3.08 3.0851 m-g_T8h0x1 2 3 3.0360

m-g_T8h0x3 8 3.08 3.0514 m-g_T8h0x1 3 3 2.9875

m-g_T8h0x3 9 3.08 3.0035 m-g_T8h0x2 4 2.98 2.9874

m-g_T8h1x3 16 3.08 3.1292 m-g_T8h0x2 5 2.98 2.9656

m-g_T8h1x3 17 3.08 3.1542 m-g_T8h0x2 6 2.98 2.9754

m-g_T8h1x3 18 3.08 3.1747 m-g_T8h1x1 10 3.18 3.1849

m-g_T8h2x3 25 3.1 3.2140 m-g_T8h1x1 11 3.18 3.1888

m-g_T8h2x3 26 3.1 3.2559 m-g_T8h1x1 12 3.18 3.1497

m-g_T8h2x3 27 3.1 3.1975 m-g_T8h1x2 13 3.17 3.1972

m-g_T8h3x3 34 3.06 3.1637 m-g_T8h1x2 14 3.17 3.2005

m-g_T8h3x3 35 3.06 3.1162 m-g_T8h1x2 15 3.17 3.1730

m-g_T8h3x3 36 3.06 3.1524 m-g_T8h2x1 19 3.18 3.1747

m-g_T8h4x3 43 3.03 3.1324 m-g_T8h2x1 20 3.18 3.2059

m-g_T8h4x3 44 3.03 3.1207 m-g_T8h2x1 21 3.18 3.1724

m-g_T8h4x3 45 3.03 3.2475 m-g_T8h2x2 22 3.15 3.1572

m-g_T8h5x3 52 3.13 3.1956 m-g_T8h2x2 23 3.15 3.1399

m-g_T8h5x3 53 3.13 3.1976 m-g_T8h2x2 24 3.15 3.1318

m-g_T8h5x3 54 3.13 3.2128 m-g_T8h3x1 28 3.14 3.1395

m-g_T8h6x3 61 3.24 3.2345 m-g_T8h3x1 29 3.14 3.1596

m-g_T8h6x3 62 3.24 3.1949 m-g_T8h3x1 30 3.14 3.1572

m-g_T8h6x3 63 3.24 3.2212 m-g_T8h3x2 31 3.22 3.1709

m-g_T8h7x3 70 3.25 3.3036 m-g_T8h3x2 32 3.22 3.2108

m-g_T8h7x3 71 3.25 3.2400 m-g_T8h3x2 33 3.22 3.2167

m-g_T8h7x3 72 3.25 3.2715 m-g_T8h4x1 37 3.21 3.2330

m-g_T8h8x3 79 3.54 3.3314 m-g_T8h4x1 38 3.21 3.2265

m-g_T8h8x3 80 3.54 3.3023 m-g_T8h4x1 39 3.21 3.2223

m-g_T8h8x3 81 3.54 3.3182 m-g_T8h4x2 40 3.23 3.2125

m-g_T8h9x3 88 3.29 3.2943 m-g_T8h4x2 41 3.23 3.1921

m-g_T8h9x3 89 3.29 3.2551 m-g_T8h4x2 42 3.23 3.1963

m-g_T8h9x3 90 3.29 3.2246 m-g_T8h5x1 46 3.24 3.2330

m-g_T8h10x3 97 3.3 3.2612 m-g_T8h5x1 47 3.24 3.2273

m-g_T8h10x3 98 3.3 3.2549 m-g_T8h5x1 48 3.24 3.2065

m-g_T8h10x3 99 3.3 3.2311

88


Spectrum Name

No. Orig Pred Spectrum Name No. Orig Pred

m-g_T8h5x2 49 3.21 3.2290 m-g_T8h12x3 106 3.31 3.2775 m-g_T8h5x2 50 3.21 3.2166

m-g_T8h12x3 107 3.31 3.2383 m-g_T8h5x2 51 3.21 3.2164

m-g_T8h12x3 108 3.31 3.2352 m-g_T8h6x1 55 3.16 3.1817

m-g_T8h14x3 115 3.27 3.2837 m-g_T8h6x1 56 3.16 3.1509

m-g_T8h14x3 116 3.27 3.3427 m-g_T8h6x1 57 3.16 3.1843

m-g_T8h14x3 117 3.27 3.3359 m-g_T8h6x2 58 3.18 3.2262

m-g_T8h16x3 124 3.38 3.3088 m-g_T8h6x2 59 3.18 3.1421

m-g_T8h16x3 125 3.38 3.2831 m-g_T8h6x2 60 3.18 3.1483

m-g_T8h16x3 126 3.38 3.2741 m-g_T8h7x1 64 3.28 3.2896

m-g_T8h18x3 133 3.33 3.2407 m-g_T8h7x1 65 3.28 3.2561

m-g_T8h18x3 134 3.33 3.3100 m-g_T8h7x1 66 3.28 3.2622

m-g_T8h18x3 135 3.33 3.2845 m-g_T8h7x2 67 3.2 3.2229

m-g_T8h20x3 142 3.12 3.2109 m-g_T8h7x2 68 3.2 3.2499

m-g_T8h20x3 143 3.12 3.2284 m-g_T8h7x2 69 3.2 3.2283

m-g_T8h20x3 144 3.12 3.2097 m-g_T8h8x1 73 3.19 3.1758

m-g_T8h22x3 151 3.44 3.2811 m-g_T8h8x1 74 3.19 3.2240

m-g_T8h22x3 152 3.44 3.3105 m-g_T8h8x1 75 3.19 3.2100

m-g_T8h22x3 153 3.44 3.2889 m-g_T8h8x2 76 3.16 3.1747

m-g_T8h8x2 77 3.16 3.1582 m-g_T8h8x2 78 3.16 3.1780 m-g_T8h9x1 82 3.34 3.3230 m-g_T8h9x1 83 3.34 3.3472 m-g_T8h9x1 84 3.34 3.2964 m-g_T8h9x2 85 3.25 3.2497 m-g_T8h9x2 86 3.25 3.2488 m-g_T8h9x2 87 3.25 3.2588 m-g_T8h10x1 91 3.25 3.2210 m-g_T8h10x1 92 3.25 3.2695 m-g_T8h10x1 93 3.25 3.2193 m-g_T8h10x2 94 3.27 3.2780 m-g_T8h10x2 95 3.27 3.2632 m-g_T8h10x2 96 3.27 3.2648 m-g_T8h12x1 100 3.21 3.2485 m-g_T8h12x1 101 3.21 3.2296 m-g_T8h12x1 102 3.21 3.2513 m-g_T8h12x2 103 3.27 3.2264

89

C-Set Spectra

Spectrum Name

No. Orig Pred

m-g_T8h12x2 104 3.27 3.2355 m-g_T8h12x2 105 3.27 3.2169 m-g_T8h14x1 109 3.35 3.3464 m-g_T8h14x1 110 3.35 3.3188 m-g_T8h14x1 111 3.35 3.3383 m-g_T8h14x2 112 3.27 3.2970 m-g_T8h14x2 113 3.27 3.2799 m-g_T8h14x2 114 3.27 3.2855 m-g_T8h16x1 118 3.29 3.2898 m-g_T8h16x1 119 3.29 3.2969 m-g_T8h16x1 120 3.29 3.2874 m-g_T8h16x2 121 3.21 3.2311 m-g_T8h16x2 122 3.21 3.2214 m-g_T8h16x2 123 3.21 3.1929 m-g_T8h18x1 127 3.30 3.2491 m-g_T8h18x1 128 3.30 3.2949 m-g_T8h18x1 129 3.30 3.2754 m-g_T8h18x2 130 3.18 3.2385 m-g_T8h18x2 131 3.18 3.2312 m-g_T8h18x2 132 3.18 3.2016 m-g_T8h20x1 136 3.19 3.1789 m-g_T8h20x1 137 3.19 3.2019 m-g_T8h20x1 138 3.19 3.1946 m-g_T8h20x2 139 3.25 3.2131 m-g_T8h20x2 140 3.25 3.2275 m-g_T8h20x2 141 3.25 3.2408 m-g_T8h22x1 145 3.34 3.3442 m-g_T8h22x1 146 3.34 3.3223 m-g_T8h22x1 147 3.34 3.3366 m-g_T8h22x2 148 3.34 3.3279 m-g_T8h22x2 149 3.34 3.3358 m-g_T8h22x2 150 3.34 3.3468

90

Lampiran 24 Hasil kalibrasi dan validasi menggunakan data reflektan NIR dengan metode PLS pada buah mangga yang disimpan suhu 13°C


Spectrum Name

No. Orig Pred

Spectrum Name No. Orig Pred

m-g_T13h0x1 1 2.99 2.9874

m-g_T13h0x3 7 3.08 3.0447 m-g_T13h0x1 2 2.99 3.0958

m-g_T13h0x3 8 3.08 2.9793 m-g_T13h0x1 3 2.99 2.9919

m-g_T13h0x3 9 3.08 3.0237 m-g_T13h0x2 4 3.07 3.0292

m-g_T13h1x3 16 3.19 3.2058 m-g_T13h0x2 5 3.07 3.0972

m-g_T13h1x3 17 3.19 3.2709 m-g_T13h0x2 6 3.07 3.1462

m-g_T13h1x3 18 3.19 3.3175 m-g_T13h1x1 10 3.19 3.2108

m-g_T13h2x3 25 3.18 3.1610 m-g_T13h1x1 11 3.19 3.1760

m-g_T13h2x3 26 3.18 3.3366 m-g_T13h1x1 12 3.19 3.2925

m-g_T13h2x3 27 3.18 3.2167 m-g_T13h1x2 13 3.23 3.2880

m-g_T13h3x3 34 3.07 3.2877 m-g_T13h1x2 14 3.23 3.1747

m-g_T13h3x3 35 3.07 3.6306 m-g_T13h1x2 15 3.23 3.1988

m-g_T13h3x3 36 3.07 3.2852 m-g_T13h2x1 19 3.23 3.2769

m-g_T13h4x3 43 3.27 3.4748 m-g_T13h2x1 20 3.23 3.2102

m-g_T13h4x3 44 3.27 3.2579 m-g_T13h2x1 21 3.23 3.3044

m-g_T13h4x3 45 3.27 3.4117 m-g_T13h2x2 22 3.18 3.1863

m-g_T13h5x3 52 3.23 3.3987 m-g_T13h2x2 23 3.18 3.2006

m-g_T13h5x3 53 3.23 3.6067 m-g_T13h2x2 24 3.18 3.1770

m-g_T13h5x3 54 3.23 3.4237 m-g_T13h3x1 28 3.32 3.1662

m-g_T13h6x3 61 3.09 3.6537 m-g_T13h3x1 29 3.32 3.3195

m-g_T13h6x3 62 3.09 3.4625 m-g_T13h3x1 30 3.32 3.4699

m-g_T13h6x3 63 3.09 3.1639 m-g_T13h3x2 31 3.18 3.1396

m-g_T13h7x3 70 3.47 3.5691 m-g_T13h3x2 32 3.18 3.1680

m-g_T13h7x3 71 3.47 3.6261 m-g_T13h3x2 33 3.18 2.9049

m-g_T13h7x3 72 3.47 3.4409 m-g_T13h4x1 37 3.91 4.0004

m-g_T13h8x3 79 3.49 3.5514 m-g_T13h4x1 38 3.91 3.9243

m-g_T13h8x3 80 3.49 3.4131 m-g_T13h4x1 39 3.91 3.9650

m-g_T13h8x3 81 3.49 3.3236 m-g_T13h4x2 40 3.4 3.3949

m-g_T13h9x3 88 3.52 3.2437 m-g_T13h4x2 41 3.4 3.4237

m-g_T13h9x3 89 3.52 3.2629 m-g_T13h4x2 42 3.4 3.4215

m-g_T13h9x3 90 3.52 3.2307 m-g_T13h5x1 46 3.28 3.1166

m-g_T13h10x3 97 3.6 3.5651 m-g_T13h5x1 47 3.28 3.2552

m-g_T13h10x3 98 3.6 3.5075 m-g_T13h5x1 48 3.28 3.2109

m-g_T13h10x3 99 3.6 3.6418

91



Spectrum Name No. Orig Pred m-g_T13h5x2 49 3.22 3.2011

m-g_T13h12x3 106 3.69 3.6196 m-g_T13h5x2 50 3.22 3.2384

m-g_T13h12x3 107 3.69 3.1403 m-g_T13h5x2 51 3.22 3.2334

m-g_T13h12x3 108 3.69 3.4379 m-g_T13h6x1 55 3.43 3.3684

m-g_T13h14x3 115 3.82 3.7315 m-g_T13h6x1 56 3.43 3.3710

m-g_T13h14x3 116 3.82 4.2617 m-g_T13h6x1 57 3.43 3.4845

m-g_T13h14x3 117 3.82 4.3187 m-g_T13h6x2 58 3.32 3.3612

m-g_T13h16x3 124 3.74 3.8753 m-g_T13h6x2 59 3.32 3.3743

m-g_T13h16x3 125 3.74 4.0335 m-g_T13h6x2 60 3.32 3.3482

m-g_T13h16x3 126 3.74 4.4409 m-g_T13h7x1 64 3.37 3.3093

m-g_T13h18x3 133 4.29 4.0457 m-g_T13h7x1 65 3.37 3.4005

m-g_T13h18x3 134 4.29 3.7167 m-g_T13h7x1 66 3.37 3.4300

m-g_T13h18x3 135 4.29 4.0645 m-g_T13h7x2 67 3.38 3.5531

m-g_T13h20x3 142 4.24 4.4445 m-g_T13h7x2 68 3.38 3.4407

m-g_T13h20x3 143 4.24 4.3616 m-g_T13h7x2 69 3.38 3.2456

m-g_T13h20x3 144 4.24 3.9856 m-g_T13h8x1 73 3.43 3.4646

m-g_T13h22x3 151 4.56 4.3793 m-g_T13h8x1 74 3.43 3.3711

m-g_T13h22x3 152 4.56 4.5394 m-g_T13h8x1 75 3.43 3.5866

m-g_T13h22x3 153 4.56 4.4329 m-g_T13h8x2 76 3.46 3.5161

m-g_T13h8x2 77 3.46 3.4904 m-g_T13h8x2 78 3.46 3.6567 m-g_T13h9x1 82 3.59 3.6919 m-g_T13h9x1 83 3.59 3.5969 m-g_T13h9x1 84 3.59 3.5157 m-g_T13h9x2 85 3.51 3.5500 m-g_T13h9x2 86 3.51 3.4875 m-g_T13h9x2 87 3.51 3.5569 m-g_T13h10x1 91 3.48 3.4987 m-g_T13h10x1 92 3.48 3.4112 m-g_T13h10x1 93 3.48 3.6387 m-g_T13h10x2 94 3.46 3.5639 m-g_T13h10x2 95 3.46 3.4208 m-g_T13h10x2 96 3.46 3.4548 m-g_T13h12x1 100 3.76 3.7879 m-g_T13h12x1 101 3.76 3.6357 m-g_T13h12x1 102 3.76 3.6163 m-g_T13h12x2 103 3.51 3.5965

92

C-Set Spectra

Spectrum Name No. Orig Pred m-g_T13h12x2 104 3.51 3.5216 m-g_T13h12x2 105 3.51 3.5135 m-g_T13h14x1 109 4 4.0104 m-g_T13h14x1 110 4 3.9071 m-g_T13h14x1 111 4 4.0001 m-g_T13h14x2 112 4.14 4.0099 m-g_T13h14x2 113 4.14 4.1809 m-g_T13h14x2 114 4.14 4.1512 m-g_T13h16x1 118 4.29 4.2637 m-g_T13h16x1 119 4.29 4.2996 m-g_T13h16x1 120 4.29 4.3053 m-g_T13h16x2 121 4.21 4.3231 m-g_T13h16x2 122 4.21 4.2092 m-g_T13h16x2 123 4.21 4.1146 m-g_T13h18x1 127 3.89 3.7898 m-g_T13h18x1 128 3.89 3.9345 m-g_T13h18x1 129 3.89 3.8439 m-g_T13h18x2 130 4.06 4.0011 m-g_T13h18x2 131 4.06 4.1010 m-g_T13h18x2 132 4.06 4.1491 m-g_T13h20x1 136 4.27 4.1975 m-g_T13h20x1 137 4.27 4.2126 m-g_T13h20x1 138 4.27 4.1764 m-g_T13h20x2 139 4.21 4.2183 m-g_T13h20x2 140 4.21 4.0783 m-g_T13h20x2 141 4.21 4.1708 m-g_T13h22x1 145 4.73 4.7461 m-g_T13h22x1 146 4.73 4.8278 m-g_T13h22x1 147 4.3 4.7251 m-g_T13h22x2 148 4.78 4.6406 m-g_T13h22x2 149 4.78 4.6931 m-g_T13h22x2 150 4.78 4.7312

93

Lampiran 25 Hasil kalibrasi dan validasi menggunakan data absorban NIR dengan metode PLS pada buah mangga yang disimpan suhu 8°C


Spectrum Name

No. Orig Pred

Spectrum Name

No. Orig Pred

m-g_T8h0x1 1 3 2.9910

m-g_T8h0x3 7 3.08 3.1136 m-g_T8h0x1 2 3 3.0212

m-g_T8h0x3 8 3.08 3.0488

m-g_T8h0x1 3 3 2.9896

m-g_T8h0x3 9 3.08 3.0106 m-g_T8h0x2 4 2.98 3.0196

m-g_T8h1x3 16 3.08 3.1720

m-g_T8h0x2 5 2.98 2.9775

m-g_T8h1x3 17 3.08 3.1494 m-g_T8h0x2 6 2.98 3.0011

m-g_T8h1x3 18 3.08 3.1933

m-g_T8h1x1 10 3.18 3.1900

m-g_T8h2x3 25 3.1 3.2656 m-g_T8h1x1 11 3.18 3.2261

m-g_T8h2x3 26 3.1 3.2833

m-g_T8h1x1 12 3.18 3.1725

m-g_T8h2x3 27 3.1 3.1829 m-g_T8h1x2 13 3.17 3.2153

m-g_T8h3x3 34 3.06 3.1191

m-g_T8h1x2 14 3.17 3.2140

m-g_T8h3x3 35 3.06 3.1342 m-g_T8h1x2 15 3.17 3.1725

m-g_T8h3x3 36 3.06 3.1703

m-g_T8h2x1 19 3.18 3.1400

m-g_T8h4x3 43 3.03 3.1207 m-g_T8h2x1 20 3.18 3.2237

m-g_T8h4x3 44 3.03 3.1701

m-g_T8h2x1 21 3.18 3.1503

m-g_T8h4x3 45 3.03 3.2998 m-g_T8h2x2 22 3.15 3.1630

m-g_T8h5x3 52 3.13 3.2468

m-g_T8h2x2 23 3.15 3.1536

m-g_T8h5x3 53 3.13 3.2214 m-g_T8h2x2 24 3.15 3.1619

m-g_T8h5x3 54 3.13 3.2255

m-g_T8h3x1 28 3.14 3.1467

m-g_T8h6x3 61 3.24 3.2282 m-g_T8h3x1 29 3.14 3.1887

m-g_T8h6x3 62 3.24 3.2460

m-g_T8h3x1 30 3.14 3.1662

m-g_T8h6x3 63 3.24 3.2194 m-g_T8h3x2 31 3.22 3.1755

m-g_T8h7x3 70 3.25 3.2694

m-g_T8h3x2 32 3.22 3.1742

m-g_T8h7x3 71 3.25 3.2700 m-g_T8h3x2 33 3.22 3.2090

m-g_T8h7x3 72 3.25 3.2324

m-g_T8h4x1 37 3.21 3.2456

m-g_T8h8x3 79 3.54 3.3895 m-g_T8h4x1 38 3.21 3.2186

m-g_T8h8x3 80 3.54 3.3229

m-g_T8h4x1 39 3.21 3.2313

m-g_T8h8x3 81 3.54 3.3475 m-g_T8h4x2 40 3.23 3.1780

m-g_T8h9x3 88 3.29 3.2457

m-g_T8h4x2 41 3.23 3.1780

m-g_T8h9x3 89 3.29 3.2552 m-g_T8h4x2 42 3.23 3.2046

m-g_T8h9x3 90 3.29 3.2182

m-g_T8h5x1 46 3.24 3.2232

m-g_T8h10x3 97 3.3 3.1817 m-g_T8h5x1 47 3.24 3.2266

m-g_T8h10x3 98 3.3 3.2622

m-g_T8h5x1 48 3.24 3.2199

m-g_T8h10x3 99 3.3 3.1627

94


Spectrum Name

No. Orig Pred

Spectrum Name

No. Orig Pred

m-g_T8h5x2 49 3.21 3.2203

m-g_T8h12x3 106 3.31 3.2514 m-g_T8h5x2 50 3.21 3.2579

m-g_T8h12x3 107 3.31 3.2314

m-g_T8h5x2 51 3.21 3.1950

m-g_T8h12x3 108 3.31 3.2024 m-g_T8h6x1 55 3.16 3.2219

m-g_T8h14x3 115 3.27 3.2670

m-g_T8h6x1 56 3.16 3.1289

m-g_T8h14x3 116 3.27 3.2928 m-g_T8h6x1 57 3.16 3.1426

m-g_T8h14x3 117 3.27 3.3177

m-g_T8h6x2 58 3.18 3.2499

m-g_T8h16x3 124 3.38 3.3140 m-g_T8h6x2 59 3.18 3.1701

m-g_T8h16x3 125 3.38 3.2746

m-g_T8h6x2 60 3.18 3.1632

m-g_T8h16x3 126 3.38 3.2840 m-g_T8h7x1 64 3.28 3.2788

m-g_T8h18x3 133 3.33 3.2902

m-g_T8h7x1 65 3.28 3.2443

m-g_T8h18x3 134 3.33 3.3508 m-g_T8h7x1 66 3.28 3.2722

m-g_T8h18x3 135 3.33 3.2965

m-g_T8h7x2 67 3.2 3.2039

m-g_T8h20x3 142 3.12 3.2406 m-g_T8h7x2 68 3.2 3.2349

m-g_T8h20x3 143 3.12 3.2580

m-g_T8h7x2 69 3.2 3.2049

m-g_T8h20x3 144 3.12 3.2015 m-g_T8h8x1 73 3.19 3.2086

m-g_T8h22x3 151 3.44 3.2599

m-g_T8h8x1 74 3.19 3.1935

m-g_T8h22x3 152 3.44 3.2927 m-g_T8h8x1 75 3.19 3.2223

m-g_T8h22x3 153 3.44 3.2839

m-g_T8h8x2 76 3.16 3.2025

m-g_T8h8x2 77 3.16 3.1786

m-g_T8h8x2 78 3.16 3.1950

m-g_T8h9x1 82 3.34 3.3233

m-g_T8h9x1 83 3.34 3.3646

m-g_T8h9x1 84 3.34 3.2526

m-g_T8h9x2 85 3.25 3.2276

m-g_T8h9x2 86 3.25 3.2416

m-g_T8h9x2 87 3.25 3.2200

m-g_T8h10x1 91 3.25 3.2328

m-g_T8h10x1 92 3.25 3.2028

m-g_T8h10x1 93 3.25 3.2019

m-g_T8h10x2 94 3.27 3.2444

m-g_T8h10x2 95 3.27 3.2685

m-g_T8h10x2 96 3.27 3.2742

m-g_T8h12x1 100 3.21 3.2416

m-g_T8h12x1 101 3.21 3.2220

m-g_T8h12x1 102 3.21 3.2570

m-g_T8h12x2 103 3.27 3.2664

95

C-Set Spectra

Spectrum Name

No. Orig Pred

m-g_T8h12x2 104 3.27 3.2171 m-g_T8h12x2 105 3.27 3.2725 m-g_T8h14x1 109 3.35 3.3152 m-g_T8h14x1 110 3.35 3.2832 m-g_T8h14x1 111 3.35 3.3149 m-g_T8h14x2 112 3.27 3.2798 m-g_T8h14x2 113 3.27 3.3095 m-g_T8h14x2 114 3.27 3.2708 m-g_T8h16x1 118 3.29 3.2793 m-g_T8h16x1 119 3.29 3.3130 m-g_T8h16x1 120 3.29 3.3291 m-g_T8h16x2 121 3.21 3.2328 m-g_T8h16x2 122 3.21 3.1965 m-g_T8h16x2 123 3.21 3.2034 m-g_T8h18x1 127 3.3 3.2492 m-g_T8h18x1 128 3.3 3.3052 m-g_T8h18x1 129 3.3 3.2875 m-g_T8h18x2 130 3.18 3.2269 m-g_T8h18x2 131 3.18 3.2537 m-g_T8h18x2 132 3.18 3.2510 m-g_T8h20x1 136 3.19 3.1728 m-g_T8h20x1 137 3.19 3.1952 m-g_T8h20x1 138 3.19 3.2034 m-g_T8h20x2 139 3.25 3.2208 m-g_T8h20x2 140 3.25 3.2447 m-g_T8h20x2 141 3.25 3.2571 m-g_T8h22x1 145 3.34 3.2889 m-g_T8h22x1 146 3.34 3.2971 m-g_T8h22x1 147 3.34 3.3340 m-g_T8h22x2 148 3.34 3.3061 m-g_T8h22x2 149 3.34 3.3631 m-g_T8h22x2 150 3.34 3.2973

96

Lampiran 26 Hasil kalibrasi dan validasi menggunakan data absorban NIR dengan metode PLS pada buah mangga yang disimpan suhu 13°C


Spectrum Name

No. Orig Pred


m-g_T13h0x1 1 2.99 2.9963

m-g_T13h0x3 7 3.08 2.8817 m-g_T13h0x1 2 2.99 3.0045

m-g_T13h0x3 8 3.08 2.7455

m-g_T13h0x1 3 2.99 3.0586

m-g_T13h0x3 9 3.08 2.9284 m-g_T13h0x2 4 3.07 3.0360

m-g_T13h1x3 16 3.19 2.8907

m-g_T13h0x2 5 3.07 2.8860

m-g_T13h1x3 17 3.19 3.2353 m-g_T13h0x2 6 3.07 3.0845

m-g_T13h1x3 18 3.19 3.3099

m-g_T13h1x1 10 3.19 3.0723

m-g_T13h2x3 25 3.18 3.1132 m-g_T13h1x1 11 3.19 3.3418

m-g_T13h2x3 26 3.18 3.2950

m-g_T13h1x1 12 3.19 3.2352

m-g_T13h2x3 27 3.18 3.2448 m-g_T13h1x2 13 3.23 3.1603

m-g_T13h3x3 34 3.07 3.7791

m-g_T13h1x2 14 3.23 3.2008

m-g_T13h3x3 35 3.07 3.8013 m-g_T13h1x2 15 3.23 3.0626

m-g_T13h3x3 36 3.07 3.3171

m-g_T13h2x1 19 3.23 3.4201

m-g_T13h4x3 43 3.27 3.4017 m-g_T13h2x1 20 3.23 3.5456

m-g_T13h4x3 44 3.27 3.3325

m-g_T13h2x1 21 3.23 3.3378

m-g_T13h4x3 45 3.27 3.2566 m-g_T13h2x2 22 3.18 3.1060

m-g_T13h5x3 52 3.23 3.2812

m-g_T13h2x2 23 3.18 3.2932

m-g_T13h5x3 53 3.23 3.4205 m-g_T13h2x2 24 3.18 3.3651

m-g_T13h5x3 54 3.23 3.5482

m-g_T13h3x1 28 3.32 3.4276

m-g_T13h6x3 61 3.09 3.6265 m-g_T13h3x1 29 3.32 3.2929

m-g_T13h6x3 62 3.09 3.4677

m-g_T13h3x1 30 3.32 3.6615

m-g_T13h6x3 63 3.09 3.2421 m-g_T13h3x2 31 3.18 3.1419

m-g_T13h7x3 70 3.47 3.8593

m-g_T13h3x2 32 3.18 3.1000

m-g_T13h7x3 71 3.47 3.6945 m-g_T13h3x2 33 3.18 2.8761

m-g_T13h7x3 72 3.47 3.4935

m-g_T13h4x1 37 3.91 3.9505

m-g_T13h8x3 79 3.49 3.9007 m-g_T13h4x1 38 3.91 3.8902

m-g_T13h8x3 80 3.49 3.6597

m-g_T13h4x1 39 3.91 4.0325

m-g_T13h8x3 81 3.49 3.6065 m-g_T13h4x2 40 3.4 3.0228

m-g_T13h9x3 88 3.52 3.2268

m-g_T13h4x2 41 3.4 3.2986

m-g_T13h9x3 89 3.52 3.3955 m-g_T13h4x2 42 3.4 3.1894

m-g_T13h9x3 90 3.52 3.0884

m-g_T13h5x1 46 3.28 3.1091

m-g_T13h10x3 97 3.6 3.4490 m-g_T13h5x1 47 3.28 3.3241

m-g_T13h10x3 98 3.6 3.6029

m-g_T13h5x1 48 3.28 3.2609

m-g_T13h10x3 99 3.6 3.5859

97



Spectrum Name No. Orig Pred m-g_T13h5x2 49 3.22 3.2397

m-g_T13h12x3 106 3.69 3.8963

m-g_T13h5x2 50 3.22 3.1813

m-g_T13h12x3 107 3.69 3.2406 m-g_T13h5x2 51 3.22 3.3052

m-g_T13h12x3 108 3.69 3.6892

m-g_T13h6x1 55 3.43 3.3727

m-g_T13h14x3 115 3.82 3.6996 m-g_T13h6x1 56 3.43 3.4332

m-g_T13h14x3 116 3.82 4.3408

m-g_T13h6x1 57 3.43 3.4484

m-g_T13h14x3 117 3.82 4.0514 m-g_T13h6x2 58 3.32 3.3538

m-g_T13h16x3 124 3.74 3.6494

m-g_T13h6x2 59 3.32 3.3197

m-g_T13h16x3 125 3.74 3.8494 m-g_T13h6x2 60 3.32 3.4581

m-g_T13h16x3 126 3.74 3.8749

m-g_T13h7x1 64 3.37 3.5358

m-g_T13h18x3 133 4.29 4.0326 m-g_T13h7x1 65 3.37 3.2153

m-g_T13h18x3 134 4.29 3.7770

m-g_T13h7x1 66 3.37 3.5689

m-g_T13h18x3 135 4.29 3.8436 m-g_T13h7x2 67 3.38 3.6006

m-g_T13h20x3 142 4.24 4.4854

m-g_T13h7x2 68 3.38 3.5907

m-g_T13h20x3 143 4.24 4.2354 m-g_T13h7x2 69 3.38 3.2834

m-g_T13h20x3 144 4.24 3.7401

m-g_T13h8x1 73 3.43 3.7903

m-g_T13h22x3 151 4.56 4.2384 m-g_T13h8x1 74 3.43 3.3845

m-g_T13h22x3 152 4.56 4.3078

m-g_T13h8x1 75 3.43 3.8391

m-g_T13h22x3 153 4.56 4.0570 m-g_T13h8x2 76 3.46 3.5342

m-g_T13h8x2 77 3.46 3.5870

m-g_T13h8x2 78 3.46 3.8621

m-g_T13h9x1 82 3.59 3.4626

m-g_T13h9x1 83 3.59 3.4841

m-g_T13h9x1 84 3.59 3.4910

m-g_T13h9x2 85 3.51 3.5879

m-g_T13h9x2 86 3.51 3.6282

m-g_T13h9x2 87 3.51 3.7674

m-g_T13h10x1 91 3.48 3.6957

m-g_T13h10x1 92 3.48 3.2619

m-g_T13h10x1 93 3.48 3.8223

m-g_T13h10x2 94 3.46 3.6562

m-g_T13h10x2 95 3.46 3.4372

m-g_T13h10x2 96 3.46 3.4654

m-g_T13h12x1 100 3.76 3.9267

m-g_T13h12x1 101 3.76 3.6336

m-g_T13h12x1 102 3.76 3.8035

m-g_T13h12x2 103 3.51 3.7913

98

C-Set Spectra


m-g_T13h12x2 104 3.51 3.5834 m-g_T13h12x2 105 3.51 3.5729 m-g_T13h14x1 109 4 3.9942 m-g_T13h14x1 110 4 4.0788 m-g_T13h14x1 111 4 4.1010 m-g_T13h14x2 112 4.14 3.9347 m-g_T13h14x2 113 4.14 4.1468 m-g_T13h14x2 114 4.14 4.0624 m-g_T13h16x1 118 4.29 4.1479 m-g_T13h16x1 119 4.29 4.2056 m-g_T13h16x1 120 4.29 4.1500 m-g_T13h16x2 121 4.21 4.2338 m-g_T13h16x2 122 4.21 4.2059 m-g_T13h16x2 123 4.21 3.7070 m-g_T13h18x1 127 3.89 3.7964 m-g_T13h18x1 128 3.89 3.8340 m-g_T13h18x1 129 3.89 3.8450 m-g_T13h18x2 130 4.06 3.7431 m-g_T13h18x2 131 4.06 3.8361 m-g_T13h18x2 132 4.06 4.2099 m-g_T13h20x1 136 4.27 4.2856 m-g_T13h20x1 137 4.27 4.2268 m-g_T13h20x1 138 4.27 4.1800 m-g_T13h20x2 139 4.21 3.9671 m-g_T13h20x2 140 4.21 4.2898 m-g_T13h20x2 141 4.21 4.3161 m-g_T13h22x1 145 4.73 4.5793 m-g_T13h22x1 146 4.73 4.5330 m-g_T13h22x1 147 4.3 4.5988 m-g_T13h22x2 148 4.78 4.5555 m-g_T13h22x2 149 4.78 4.4320 m-g_T13h22x2 150 4.78 4.4838

99

Lampiran 27 Data pH dan slope ion leakage prediksi menggunakan reflektan NIR selama penyimpanan buah mangga

Hari ke-

Suhu 8°C Suhu 13°C

Rata-rata pH Prediksi

Prediksi Ion Leakage



0 2.9820 0.1984 2.9519 0.2343 1 3.2203 0.2336 3.3022 0.2319 2 3.1979 0.2303 3.5979 0.2298 3 3.2324 0.2354 3.3801 0.2313 4 3.2225 0.2339 3.4816 0.2306 5 3.2582 0.2392 3.5725 0.2300 6 3.2318 0.2353 3.7635 0.2287 7 3.2712 0.2411 3.6040 0.2298 8 3.2318 0.2353 3.5788 0.2299 9 3.2836 0.2430 3.6148 0.2297 10 3.3108 0.2470 3.7437 0.2288 12 3.2672 0.2406 3.6717 0.2293 14 3.3043 0.2460 3.9190 0.2276 16 3.2834 0.2429 4.0925 0.2264 18 3.2798 0.2424 4.1895 0.2257 20 3.2807 0.2425 4.1398 0.2260 22 3.3199 0.2483 4.4646 0.2237

100

Lampiran 28 Data pH dan slope ion leakage prediksi menggunakan absorban NIR selama penyimpanan buah mangga

Hari ke-

Suhu 8°C Suhu 13°C





0 3.0042 0.2016 2.7943 0.2354 1 3.2371 0.2361 3.3646 0.2314 2 3.2145 0.2327 3.4038 0.2312 3 3.1995 0.2305 3.5016 0.2305 4 3.2089 0.2319 3.3994 0.2312 5 3.2517 0.2382 3.4628 0.2308 6 3.2500 0.2380 3.5593 0.2301 7 3.2612 0.2397 3.5798 0.2299 8 3.2521 0.2383 3.7395 0.2288 9 3.2580 0.2392 3.4395 0.2309 10 3.2967 0.2449 3.6799 0.2292 12 3.2669 0.2405 3.6263 0.2296 14 3.2648 0.2402 3.6642 0.2294 16 3.2936 0.2444 3.8832 0.2278 18 3.2894 0.2438 3.8816 0.2278 20 3.2877 0.2436 3.8860 0.2278 22 3.3049 0.2461 4.1218 0.2261

Lampiran 29 Analisis regresi pH dan slope ion leakage pada penyimpanan buah

mangga suhu 8 °C

Regression Statistics Multiple R 0.559957 R Square 0.313552 Adjusted R Square 0.267789 Standard Error 0.019567 Observations 17

ANOVA

df SS MS F Significance F Regression 1 0.002623 0.002623 6.851611 0.019408 Residual 15 0.005743 0.000383 Total 16 0.008366

PUTRI WULANDARI ZAINAL · kondisi buah mangga yang tidak mengalami proses pematangan seperti warna yang hijau dan keras. Pengamatan kegagalan matang ini dilakukan setelah 22 hari

Documents