Determination of Chilling Injury Symptoms in Starfruit (Averrhoa carambola L.) Using Near Infrared Spectroscopy

Abstract

Cold storage is an effective method to extend the self life and assuring quality product of horticulture such us starfruit. However, cold storage may cause chilling injury that will be lead to deterioration of product quality. Method for determination of chilling injury symptoms in starfruit has been developed using NIR absorbance spectra and two models of multivarians analysis i.e. Partial Least Squares (PLS) and Artificial Neural Network (ANN). PLS and ANN models were built from 63 pH values extracted from starfruit stored at 5oC (chilling temperature) for 30 days. PLS model resulted r, RMSEC, RMSEP and cv were 0.6115, 0.1456, 0.1632 and 4.43%, while ANN model were 0.5207, 0.1589, 0.1911, 5.24% respectively. PLS showed better results than that of ANN. PLS, then was used to predict the pH value from absorbance NIR spectra of 10 monitoring starfruit, which was stored at 5oC for 30 days. Results of pH prediction were used to determine the slope of ion leakage by equation Y = 0.0406x - 0.037 (where y is predictive of IL and x is pH value). The results showed that the highest of slope IL occured at days 6, the same result as obtained through destructive method at days 6, the result demonstrates that chilling injury may be determined using NIR absorbance spectra and PLS model.

Belimbing manis (Averrhoa carambola L.) merupakan salah satu komoditas hortikultura yang berpotensi besar untuk dikembangkan secara komersil. Buah belimbing sangat sensitif dan mudah terluka, apabila tidak dilakukan penanganan yang tepat akan menurunkan mutunya sehingga fleksibilitasnya di pasaran menjadi sangat terbatas. Usaha yang dilakukan untuk mempertahankan mutunya adalah dengan menerapkan metode penyimpanan dingin. Namun, dengan diterapkannya metode ini masalah kerusakan buah akibat chilling injury tidak dapat dihindarkan. Kerusakan ini sering tidak tampak dari luar buah selama buah masih berada dalam ruang pendingin, tetapi jika diamati melalui parameter internal seperti ion leakage sebenarnya sudah terjadi perubahan yang signifikan pada buah dan parameter ini dapat dijadikan acuan untuk mendeteksi gejala chilling injury. Pengukuran parameter ini bersifat destruktif, memerlukan banyak waktu dan sejumlah sampel. Untuk memecahkan permasalahan tersebut dilakukan suatu kajian untuk menentukan gejala chilling injury pada buah belimbing dengan menggunakan metode non destruktif yaitu Near Infrared (NIR). Secara khusus, penelitian ini bertujuan untuk: 1) menganalisis pola spektra NIR buah belimbing yang disimpan pada suhu 5oC, 2) mengembangkan model kalibrasi spektra NIR untuk memprediksi pH buah belimbing selama penyimpanan 5oC dengan menggunakan metode PLS dan JST, 3) memprediksi gejala chilling injury buah belimbing berdasarkan nilai slope ion leakage selama penyimpanan 5oC menggunakan spektra NIR, 4) menentukan perubahan parameter mutu buah belimbing (pH, kekerasan, total padatan terlarut dan susut bobot) selama penyimpanan pada suhu 5, 10oC dan suhu ruang.