Pengukuran Kandungan Gula pada Tanaman Tebu Secara Non-Destruktif Berbasis Portable NIR Spectroscopy

Abstract

Pengukuran kandungan gula pada tanaman tebu merupakan parameter utama dalam penentuan rendemen gula serta menentukan kualitas dari tebu. Metode pengukuran kandungan gula biasanya secara destruktif menggunakan refraktometer dan uji lab. Near Infrared Spectroscopy (NIRS) disisi lain mampu menyediakan metode pengukuran secara langsung tanpa ditebang atau non-destruktif. Keunggulan NIRS adalah tidak memerlukan bahan kimia, tidak menyentuh bahan, proses deteksi cepat karena mampu mendeteksi dengan sensitif terhadap energi ikat pada gugus kimia yang melibatkan hidrogen, karbon dan oksigen. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model pendugaan kandungan gula(%brix) pada tanaman tebu berbasis portable NIR spectroscopy, serta pengembangan aplikasi mobile berbasis android untuk menerima dan mengolah data spektra berdasarkan model yang telah dikembangkan serta menampilkan hasilnya. Sampel tebu sebanyak 98 buah diambil data spektrum menggunakan alat SCiO portable spectrometer (760 nm – 1050 nm) dan nilai TPT menggunakan alat refraktometer. Spektra NIR diolah menggunakan beberapa pre-treatment (Normalisasi , SNV, dan MSC, DT), kemudian hasil olahan data spektrum NIR dan data kimia dikalibrasi dan divalidasi menggunakan Partial Least Squares (PLS). Berdasarkan pengolahan data didapatkan hasil pretreatment yang terbaik menggunakan SNV dimana nilai parameter r = 0.95, SEC = 1.141%brix, SEP = 1.177%brix, CV = 9.47%, RPD = 3.33, dan konsistensi = 96.98%. Berdasarkan pengujian aplikasi yang dilakukan aplikasi berjalan dengan baik pada perangkat mobile dan menyimpan data ke database, serta menampilkan pendugaan kandungan gula sesuai dengan model PLSR yang kembangkan. Kata kunci: aplikasi mobile, NIRS, PLS, tebu, TPT