Penentuan Kadar Air dan Kandungan Piperin Lada Hitam (Piper nigrum L.) menggunakan Near Infrared Spectroscopy (NIRS)

Abstract

Lada hitam merupakan salah satu komoditas rempah-rempah yang banyak diekspor oleh Indonesia. Kandungan utama dari lada hitam adalah piperin yang mempengaruhi tingkat rasa pedas lada hitam dan dapat digunakan untuk menentukan mutu lada hitam. Penentuan kandungan kimia dari lada hitam masih dilakukan dengan metode kimia di laboratorium yang menghabiskan waktu yang lama untuk mengetahui hasilnya, biaya uji yang mahal karena penggunaan alat dan bahan kimia, serta butuh persiapan sampel yang rumit. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan kadar air dan kandungan piperin pada lada hitam dengan metode NIRS menggunakan metode PLS dan PCR. Data spektrum NIRS diolah dengan metode normalisasi, SNV, MSC, dan de-trending. Metode kalibrasi yang digunakan adalah Partial Least Square (PLS) dan Principal Component Regression (PCR). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pendugaan kadar piperin terbaik adalah menggunakan metode PLS dengan data spektrum original pada faktor 8 (r = 0,87; SEC = 0,42 %; SEP = 0,44 %; CV = 5,79 %; RPD = 1,77 dan konsistensi = 97,46 %), sedangkan pendugaan kadar air lada hitam terbaik didapat dengan menggunakan metode PCR dengan data spektrum menggunakan praperlakuan normalisasi pada faktor 15 (r = 0,85; SEC = 0,32 %; SEP = 0,29 %; CV = 2,79 %; RPD = 1,90 dan konsistensi = 108,96 %). Penelitian ini menunjukkan bahwa metode NIRS dapat digunakan untuk pendugaan kandungan kadar piperin dan kadar air pada lada hitam.

Black pepper is one of the most widely exported spice commodities by Indonesia. The main content of black pepper is piperine which affects the spiciness of black pepper and can be used to determine the quality of black pepper. Determination of the chemical content of black pepper is still carried out by chemical methods in the laboratory which takes a long time to find out the results, the test costs are expensive due to the use of tools and chemicals, and requires complicated sample preparation. The purpose of this study was to determine the water content and piperine content in black pepper using the NIRS method using the PLS and PCR methods. NIRS spectrum data was processed by normalization, SNV, MSC, and de-trending methods. The calibration methods used are Partial Least Square (PLS) and Principal Component Regression (PCR). The results showed that the best estimation of piperine levels was using the PLS method with the original spectrum data at a factor of 8 (r = 0.87; SEC = 0.42 %; SEP = 0.44 %; CV = 5.79 %; RPD = 1 .77 and consistency = 97.46 %), while the best estimation of the water content of black pepper was obtained using the PCR method with spectrum data using normalization pretreatment at a factor of 15 (r = 0.85; SEC = 0.32 %; SEP = 0, 29 %; CV = 2.79 %; RPD = 1.90 and consistency = 108.96 %). This study shows that the NIRS method can be used to estimate piperine content and water content in black pepper.