B. Absorban
Near Infrared Biji Sorgum
Data absorban diperoleh dengan menggunakan transformasi log 1R data reflektan. Transformasi ini dilakukan karena komposisi kimia suatu bahan mempunyai hubungan linier dengan
data absorban NIR Mohsenin, 1984. Data absorban digunakan untuk mengukur komposisi kimia yang diabsorbansi oleh sampel.
Penyerapan panjang gelombang tertentu suatu komposisi kimia tertentu yang terkandung dalam suatu bahan 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. Kurva spektrum absorban NIR biji sorgum dapat dilihat pada
Gambar 12.
Gambar 12 . Kurva spektrum absorban NIR pada 70 sampel biji sorgum.
Puncak-puncak gelombang kurva absorban pada Gambar 12 terjadi pada panjang gelombang 4000 cm
-1
, 4244-4320 cm
-1
, 4744-4756 cm
-1
, 5172 cm
-1
, 5656-5768 cm
-1
, 6832 cm
-1
, 8304 cm
-1
. Puncak gelombang yang terjadi pada panjang gelombang 4000 cm
-1
, 4244-4320 cm
-1
, dan 5172 cm
-1
menunjukkan penyerapan cahaya oleh karbohidrat. Pendugaan kadar karbohidrat sebagai komponen pertama sampel biji sorgum didukung dengan hasil analisis kimiawi bahwa kadar karbohidrat yang
digunakan untuk sampel pada penelitian ini berkisar antara 65-77. Gambar 12 juga menunjukkan puncak gelombang penyerapan yang terjadi pada panjang
gelombang 4744-4756 cm
-1
. Panjang gelombang tersebut menunjukkan penyerapan cahaya oleh kadar air. Kadar air merupakan komponen kedua pada biji sorgum. Penentuan kadar air dengan analisis
kimiawi menunjukkan bahwa kadar air sampel biji sorgum berkisar antara 13-18. Puncak gelombang penyerapan juga terjadi pada panjang gelombang 5656-5768 cm
-1
dan 6832 cm
-1
. Puncak gelombang tersebut berhubungan dengan penyerapan cahaya oleh protein. Protein merupakan komponen ketiga pada biji sorgum. Hasil analisis kimiawi menunjukkan bahwa kadar
protein yang terkandung pada sampel biji sorgum berkisar antara 3-11. 0,2
0,4
0,6
0,8 1
4000 4400 4800 5200 5600 6000 6400 6800 7200 7600 8000 8400 8800 9200 9600 10000
Ab so
rb a
n
Panjang Gelombang cm
-1
sorgum 1 sorgum 2
sorgum 3 sorgum 4
sorgum 5 sorgum 6
sorgum 7 sorgum 8
sorgum 9 sorgum 10
sorgum 11 sorgum 12
sorgum 13 sorgum 14
sorgum 15 sorgum 16
sorgum 17 sorgum 18
sorgum 19 sorgum 20
sorgum 21 sorgum 22
sorgum 23 sorgum 24
sorgum 25 sorgum 26
sorgum 27 sorgum 28
sorgum 29 sorgum 30
sorgum 31 sorgum 32
sorgum 33 sorgum 34
sorgum 35 sorgum 36
sorgum 37 sorgum 38
sorgum 39 sorgum 40
sorgum 41 sorgum 42
sorgum 43 sorgum 44
sorgum 45 sorgum 46
sorgum 47 sorgum 48
sorgum 49
sorgum 50 sorgum 51
sorgum 52 sorgum 53
sorgum 54 sorgum 55
sorgum 56
sorgum 57 sorgum 58
sorgum 59 sorgum 60
sorgum 61 sorgum 62
sorgum 63 sorgum 64
sorgum 65 sorgum 66
sorgum 67 sorgum 68
sorgum 69 sorgum 70
Panjang Gelombang cm
-1
Pada kurva spektrum absorban juga diberikan beberapa perlakuan data seperti pada kurva spektrum reflektan. Penghalusan rataan setiap 3 titik smoothing area 3 points diberikan pada kurva
absorban untuk memilih penghalusan fungsi dan mengurangi guncangan serta memperkecil galat yang terjadi selama pengukuran dan analisis kimiawi. Gambar 13 menunjukkan spektrum absorban yang
telah diberi perlakuan data penghalusan rataan setiap 3 titik.
Gambar 13 . Kurva spektrum absorban NIR biji sorgum dengan perlakuan data penghalusan rataan
setiap 3 titik. Perlakuan data normalisasi antara 0-1 diberikan pada kurva spektrum absorban untuk
pendugaan kadar air, kadar protein dan kadar karbohidrat menggunakan metode PCR. Kurva spektrum absorban NIR dengan perlakuan data normalisasi antara 0-1 ditunjukkan pada Gambar 14.
Gambar 14
. Kurva spektrum absorban NIR biji sorgum dengan perlakuan data normalisasi 0-1. Normalisasi digunakan untuk mengurangi pengaruh perbedaan ukuran sampel yang diuji,
mengurangi pengaruh tegangan dari alat terhadap hasil pengukuran, serta untuk memperbesar rentang nilai absorban agar mudah terlihat perbedaan nilai absorban yang terdapat pada spektrum.
Perlakuan data derivatif kedua Savitzky-Golay setiap 9 titik diberikan pada spektrum absorban NIR untuk pendugaan kadar protein dan karbohidrat dengan metode PLS. Kurva spektrum
absorban NIR dengan perlakuan data derivatif kedua Savitzky-Golay setiap 9 titik ditunjukkan pada Gambar 15.
Gambar 15 . Kurva spektrum absorban NIR biji sorgum dengan perlakuan data derivatif kedua
Savitzky-Golay setiap 9 titik.
A b
so rb
an l
o g
, n
1
Panjang Gelombang cm
-1
A b
so rb
an l
o g
, d
g 2
Panjang Gelombang cm
-1
A b
so rb
an l
o g
, sa
3
Derivatif kedua Savitzky-Golay setiap 9 titik second derivative Savitzky Golay 9 points digunakan untuk mereduksi efek basis dari adanya pertambahan dari proses absorban serta
menghilangkan masalah basis kemiringan persamaan regresi Tiaprasit dan Sangpithukwong, 2010 dan memisahkan spektra yang bertumpuk sehingga mudah dideteksi.
Kombinasi antara ketiga perlakuan data penghalusan rataan setiap 3 titik, derivatif kedua Savitzky-Golay setiap 9 titik dan normalisasi antara 0-1 diberikan pada kurva absorban NIR pada
pendugaan kadar air dengan metode PLS. Kurva spektrum absorban dengan pemberian ketiga perlakuan data tersebut dapat dilihat pada Gambar 16.
Gambar 16 . Kurva spektrum absorban NIR biji sorgum dengan kombinasi ketiga perlakuan data.
Kombinasi dari perlakuan data penghalusan rataan setiap 3 titik, normalisasi, dan derivatif kedua Savitzky-Golay setiap 9 titik menghasilkan spektrum dengan peak yang terlihat jelas, galat
yang lebih kecil karena pengaruh penghalusan rataan, dan nilai rentang absorban yang lebih besar karena pengaruh perlakuan data normalisasi.
C. Analisis Data Kimiawi Laboratorium dengan Metode Konvensional pada
Kategori