Deteksi Dini Kerusakan Mekanis Buah Jeruk Indonesia berdasarkan Metode Fluoresen

Abstract

Indonesia memiliki lebih dari 19 varietas jeruk Siam yang tersebar dibeberapa pulau di Indonesia. Buah jeruk lokal Indonesia telah diekspor ke Papua New Guinea, Malaysia, Hongkong, Pakistan, dan Singapura. Sebagai produk pertanian segar yang diproduksi di negara tropis, jeruk dapat mengalami kerusakan selama proses pemanenan, penanganan pascapanen, dan transportasi. Apabila buah jeruk yang mengalami kerusakan dikemas pada tempat yang sama dengan jeruk normal maka jeruk normal dapat membusuk dalam waktu satu minggu. Oleh sebab itu perlu dilakukan proses sortasi untuk memisahkan buah yang mengalami kerusakan dengan yang normal untuk mencegah buah mengalami kebusukan lebih cepat. Pemisahan buah yang mengalami kerusakan secara manual sulit dilakukan, terutama pada tahap awal terjadinya kerusakan, karena tidak menunjukkan perubahan visual sebelum bagian yang rusak mengalami perubahan warna menjadi coklat karena terjadinya reaksi pencoklatan. Buah jeruk yang mengalami kerusakan pada bagian kulit akan mengeluarkan zat kimia yang dapat diidentifikasi dengan metode fluoresen. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan substansi fluoresen dan karakteristik panjang gelombang absorbsi serta emisi dari beberapa jenis buah jeruk lokal Indonesia, karakterisasi dan klasifikasi kerusakan mekanis buah jeruk lokal Indonesia berdasarkan spektroskopi fluoresen selama penyimpanan, dan mengembangkan metode deteksi dini kerusakan mekanis buah jeruk lokal Indonesia berdasarkan citra fluoresen. Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap. Tahap pertama yaitu menentukan karakteristik spektroskopi fluoresen dari buah jeruk lokal Indonesia. Pada tahap ini telah ditentukan spektra UV-Vis absorbsi, eksitasi, dan emisi fluoresen dari beberapa jenis jeruk lokal Indonesia serta substansi fluoresen yang terkandung pada kulit jeruk lokal Indonesia. Tahap kedua yaitu menganalisis karakteristik spektra fluoresen selama penyimpanan serta klasifikasi jeruk lokal Indonesia yang mengalami kerusakan mekanis menggunakan spektra fluoresen dan analisa diskriminan. Tahap ketiga yaitu mengembangkan metode deteksi kerusakan mekanis jeruk lokal Indonesia berdasarkan citra fluoresen. Program pengolahan citra fluoresen jeruk dibangun untuk mengklasifikasikan citra jeruk pada kelompok sayat, memar, dan kontrol dengan metode jaringan syaraf tiruan (JST). Dari hasil penelitian, telah dianalisia karakteristik spektroskopi fluoresen dari 5 jenis jeruk lokal Indonesia yaitu jeruk siam Medan, siam Pontianak, keprok Batu, siam Garut dan keprok Pulung. Puncak spektra absorban jeruk lokal Indonesia berada pada panjang gelombang 314 nm hingga 380 nm. Jeruk lokal Indonesia mengandung substansi fluoresen dari kelompok polymethoxylated flavone nobiletin, dan tangeretin dan flavanone hesperidin dengan panjang gelombang eksitasi 365 nm dan puncak fluoresen antara 536 nm sampai dengan 552 nm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan intensitas fluoresen antara jeruk yang mengalami kerusakan mekanis dengan kontrol sehingga klasifikasi spektra fluoresen dapat digunakan pada sampel jeruk dengan waktu penyimpanan hingga 48 jam. Penyimpanan diatas 48 jam menyebabkan intensitas spektra fluoresen berada pada tingkatan yang sama untuk setiap perlakuan. Hasil pengelompokan spektra fluoresen berdasarkan perlakuan menunjukkan bahwa panjang gelombang fluoresen yang berpengaruh pada hasil pengelompokan adalah spektra pada panjang gelombang 470 nm, 500 nm hingga 510 nm, dan 530 nm hingga 540 nm. Model diskriminan yang dibangun dari dua komponen utama spektra fluoresen yang diproses dengan pretreatment data spektra SGs+MSC+D2 dapat membantu klasifikasi spektra fluoresen berdasarkan perlakuan memar, sayat, dan kontrol dengan akurasi tertinggi sebesar 83,3%. dst....