putri wulandari zainal · kondisi buah mangga yang tidak mengalami proses pematangan seperti warna...
TRANSCRIPT
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
25 Grafik perubahan ion leakage pada penyimpanan buah mangga hari ke-3 suhu 8 oC dan 13 oC ................................................................................................... 55
v
26 Grafik perubahan ion leakage pada penyimpanan buah mangga hari ke-4 suhu 8 oC dan 13 oC ................................................................................................... 56
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
14 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 8°C pada penyimpanan hari ke-2 ..................................................................................... 82
15 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 8°C pada penyimpanan hari ke-4 ..................................................................................... 83
16 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 8°C pada penyimpanan hari ke-6 ..................................................................................... 83
17 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 8°C pada penyimpanan hari ke-8 ..................................................................................... 84
18 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 13°C pada penyimpanan hari ke-1 ..................................................................................... 84
19 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 13°C pada penyimpanan hari ke-2 ..................................................................................... 85
20 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 13°C pada penyimpanan hari ke-4 ..................................................................................... 85
vii
21 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 13°C pada penyimpanan hari ke-6 ..................................................................................... 86
22 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 13°C pada penyimpanan hari ke-8 ..................................................................................... 86
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)
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
Panjang Gelombang (nm)
Abs
orba
n
Panjang Gelombang (nm)
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.
Panjang Gelombang (nm)
Ref
lekt
an (
n 0
1)
Panjang Gelombang (nm)
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
Panjang Gelombang (nm)
Abs
orba
n (n
0 1
)
Panjang Gelombang (nm)
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)
Lama Penyimpanan (Hari)
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
)
Lama Penyimpanan (Hari)
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
Lama Penyimpanan (Hari)
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
Gambar 25 Grafik perubahan ion leakage pada penyimpanan buah mangga hari ke-3 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
Gambar 26 Grafik perubahan ion leakage pada penyimpanan buah mangga hari ke-4 suhu 8 oC dan 13 oC
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
Hari ke-4 Hari ke-5 Hari ke-6
Hari ke-18 Hari ke-20 Hari ke-22
79
Lampiran 8 Perubahan warna mangga yang disimpan pada suhu 13 °C
Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3
Hari ke-4 Hari ke-5 Hari ke-6
Hari ke-18 Hari ke-20 Hari ke-22
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
Lampiran 14 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 8°C pada penyimpanan hari ke-2
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
Lampiran 15 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 8°C pada penyimpanan hari ke-4
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
Lampiran 16 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 8°C pada penyimpanan hari ke-6
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
Lampiran 17 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 8°C pada penyimpanan hari ke-8
Menit ke-
U1 Perubahan Ion Leakage (%)
U2 Perubahan Ion Leakage (%)
U3 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
Lampiran 18 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 13°C pada penyimpanan hari ke-1
Menit ke-
U1 Perubahan Ion Leakage (%)
U2 Perubahan Ion Leakage (%)
U3 Perubahan Ion Leakage (%)
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
Lampiran 19 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 13°C pada penyimpanan hari ke-2
Menit ke-
U1 Perubahan Ion Leakage (%)
U2 Perubahan Ion Leakage (%)
U3 Perubahan Ion Leakage (%)
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
Lampiran 20 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 13°C pada penyimpanan hari ke-4
Menit ke-
U1 Perubahan Ion Leakage (%)
U2 Perubahan Ion Leakage (%)
U3 Perubahan Ion Leakage (%)
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
Lampiran 21 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 13°C pada penyimpanan hari ke-6
Menit ke-
U1 Perubahan Ion Leakage (%)
U2 Perubahan Ion Leakage (%)
U3 Perubahan Ion Leakage (%)
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
Lampiran 22 Perubahan ion leakage setiap ulangan buah mangga suhu 13°C pada penyimpanan hari ke-8
Menit ke-
U1 Perubahan Ion Leakage (%)
U2 Perubahan Ion Leakage (%)
U3 Perubahan Ion Leakage (%)
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
C-Set Spectra V-Set Spectra
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
C-Set Spectra V-Set Spectra
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
C-Set Spectra V-Set Spectra
Spectrum Name No. Orig Pred
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
C-Set Spectra V-Set Spectra
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
C-Set Spectra V-Set Spectra
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
C-Set Spectra V-Set Spectra
Spectrum Name
No. Orig Pred
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
C-Set Spectra V-Set Spectra
Spectrum Name No. Orig Pred
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
Spectrum Name No. Orig Pred
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
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
Rata-rata pH Prediksi
Prediksi Ion Leakage
Rata-rata pH Prediksi
Prediksi Ion Leakage
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