Pengembangan model empiris untuk penentuan tingkat ketuaan dan kematangan durian unggul secara non destruktip dengan gelombang ultrasonik

PENGEMBANGAN MODEL EMPIRIS UNTUK
PENENTUAN TINGKAT KETUAAN DAN
KEMATANGAN DURIAN UNGGUL SECARA NON
DESTRUKTIP DENGAN GELOMBANG UL TRASONIK

Oleh

BAMBANG HARYANTO

PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUt PERTANIAN BOGaR
BOGaR

2002

ABSTRACT
BAMBANG HARYANTO. Development of Empirical Model for Non-Destructive
Determination of Maturity and Ripeness of Prime Quality Durian with Ultra Sonic, supervised
by HADI K. PURWADARIA as principal supervisor, I WAYAN BUDIASTRA, AMORANTO
TRISNOBUDI, SOEWARNO T. SOEKARTO and SLAMET SUSANTO as co-supervisor,
respectively.

Durian (Durio zibethinus Mun) is one of the exotic tropical fruits in Indonesia having
a high economic value. Determining the maturity and ripeness of durian non-destructively is
a serious problem in selecting durian. Consequently, a non-destructive method for
determinating of maturity and ripeness of the durian pulp is a real need.
The objective of this research was to determine the maturity and ripeness of durian,
non-destructively, through its acoustic characteristics. In achieving such objective, the
research is divided into several specific objectives, i.e. (1) to determine the physical
characteristics and the criteria of immature and mature durians; (2) to determine the
acoustic chf=lracteristics of immature and mature durians; (3) to determine the impacts of
artificial ripening on the acoustic characteristics of durian; (4) to determine the acceptability
of consumer on the artificial and natural ripened durian; (5) to determine the acoustic
characteristics of the fruit components; and (6) to develop the empirical model for
determination the maturity and ripeness of durian. The material used in the research was a
prime quality durian of Sunan cultivars, originated from the durian estate of Bernard Sadhani
at Cianjur District, West Java.
The ultrasonic equipment used to measure the acoustic characteristics of durian was
designed and developed by Budiastra et al. (1997). The acoustic characteristics, as
indicated by the ultrasonic wave velocity, were 501.62 ± 44.28 m/s for immature durian and
422.36 ± 33.68 m/s for mature durian. The attenuation coefficient of immature durian was
0.3109 ± 0.025 Np/cm, and of mature durian is 0.5211 ± 0.060 Np/cm. The linear

relationship between the wave velocity and the firmness of durian pulp was indicated by R2
= 0.70, whereas between the wave velocity and the total soluble solid of durian was
indicated linearly by R2 = 0.67. The linear relationship between the attenuation coefficient of
intact durian and the firmness of durian pulp was assured by R2 = 0.92, while for the
attenuation coefficient with the total soluble solid was R2 =,0.90. The ripening process
affected the ultrasonic wave attenuation of durian. By artificial ripening, the mature durian
could reach the necessary ripeness whHe the immature durian could not. The organoleptic
test showed that the mature durian pulp and ripened durian obtained the same scores for
taste, flavor and texture of durian pulp if the durian was stored at the ambient temperature.
The pulp of mature durian has a firmness of 0.93 kg and a total soluble solid of 26.7% brix if
it was stored for 4 days at the ambient temferature. The empirical model for the durian
maturity had a relationship of Y = - 0.0109 X - 0.1513 X + 0.0233 (R2 = 0.974), where Y
represented the maturity stage and X the attenuation coefficient. The application of the
empirical model had 80 % accuracy. Meanwhile, the emfirical model for the durian ripeness
2
had a parabolic relationship expressed in Y = - 0.0127 X +0.1643 X + 0.1151 (R = 0.962),
where Y was the ripeness stage and X was the attenuation coefficient. The ripeness model
application had 70 % accuracy. The combined model of the durian maturity and ripeness
could be expressed in Y = - 0.0114 X2 - 0.1502 X + 0.135 (R2 = 0.943). The validation of
the combined model for 20 durian samples indicated 90 % accuracy.


Key words: maturity, ripeness, prime quality durian, ultrasonic, non-destructive

ii

ABSTRAK
BAMBANG HARYANTO. Pengembangan Model Empiris Untuk Penentuan Tingkat Ketuaan
Dan Kematangan Durian Unggul Secara Non Destruktip Dengan Gelombang Ultrasonik,
dibawah bimbingan HADI K. PURWADARIA sebagai ketua, I. WAYAN BUDIASTRA,
AMORANTO TRISNOBUDI, SOEWARNO T. SOEKARTO dan SLAMET SUSANTO
berturut-turut sebagai anggota.
Masalah yang dihadapi 'dalam memilih durian adalah bagaimana mengetahui tingkat
ketuaan dan kematangan durian dengan tanpa merusak buah tersebut.
.Tujuan penelitian adalah menentukan tingkat ketuaan dan kematangan durian
unggullokal secara non destruktit berdasarkan sitat akustik. Dalam rangka mencapai tujuan
tersebut, penelitian dibagi menjadi beberapa tujuan spesifik yaitu (1) menentukan sitat fisik
durian muda dan tua serta tanda-tandanya; (2) menentukan sitat akustik durian muda dan
durian tua; (3) menentukan pengaruh pemeraman terhadap sitat akustik (atenuasi) durian
dan sitat fisiko kimia daging durian; (4) menentukan daya terima panelis terhadap durian tua
peraman. dan durian matang; (5) menentukan sifat akustik bagian-bagian durian , anatomi

bagian durian dan hubungan bagian-bagian durian tersebut; (6) mengembangkan model
empiris penentuan ketuaan dan kematangan durian .
Bahan yang digunakan untuk penelitian adalah durian unggul (Durio zibethinus)
kultivar sunan berasal dari kebun durian milik Bernard Sadhani di Cianjur. Peralatan yang
digunakan untuk mengukur sitat akustik buah adalah alat yang telah dirancang dan
dibangun oleh Budiastra et a/ (1997).
Kecepatan gelombang ultrasonik pada durian muda 501.62 ± 44.28 m/s dan durian
tua 422 ,36 ± 33.68 m/s. Koefisien atenuasi gelombang uftrasonik durian muda 0.3109 ±
0.025 Np/cm dan durian tua 0.5211 ± 0.060 Np/cm. Hubungan kecepatan gelombang
ultrasonik durian dengan kekerasan daging durian memiliki R2 0.70 dan R2 0.67 untuk
kecepatan gelombang ultrasonik dengan total padatan ter1arut daging durian. Hubungan
antara koefisien atenuasi gelombang ultrasonik durian utuh dan kekerasan daging durian
memiliki R2 0.92 dan R2 0.90 untuk koefisien atenuasi gelombang ultrasonik dan total
padatan ter1arut.
Per1akuan tingkat ketuaan durian berpengaruh nyata terhadap nilai koefisien
atenuasi gelombang ultrasonik durian. Bila durian tua diperam akan matang, sedangkan
durian muda bila diperam tidak matang. Uji organoleptik menunjukkan durian tua dan
durian matang memberi skor yang h'ampir sarna pada penyimpanan selama 4 hari terhadap
aroma, tekstur dan rasa. Model penentuan ketuaan durian secara empiris memiliki
hubungan kwadratik dengan bentuk Y=- 0.0109 X2 - 0.1513 X + 0.0233 (R2 0.974),

dimana Y merupakan tingkat ketuaan dan X adalah atenuasi serta memiliki akurasi 80 %.
Sedangkan model penentuan kematangan durian memiliki hubungan kwadratik dengan
2
bentuk Y
0.0127 X2 +0.1643 X + 0.1151 (R
0.962) dan memiliki akurasi 70%. Model
0.0114 X2 - 0.1502 X + 0.135
gabungan ketuaan dan kematangan memiliki hubungan Y
(R2 = 0.943) dan memiliki akurasi sebesar 90 %.

=

=

=

=

=


=-

=

=-

Kata kunci : ketuaan, kematangan, durian unggul, ge/ombang ultrasonik, non
destruktip

iii

SURATPERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi yang berjudul :"Pengembangan
Model empiris untuk Penentuan Tingkat Kettuaan dan Kematangan Durian Unggul
Secara Non Destruktip Dengan Gelombang Ultrasonik". Adalah benar merupakan hasil
karya saya .
Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat
diperiksa kebenarannya.

Bogor, 5 Juni 2002

Penulis

Bambang Haryanto
NRP 965070

PENGEMBANGAN MODEL EMPIRIS UNTUK
PENENTUAN TINGKAT KETUAAN DAN
KEMATANGAN DURIAN UNGGUL SECARA NON
DESTRUKTIP DENGAN GELOMBANG ULTRASONIK

Oleh
Bambang Haryanto
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktorpada
Program Studi IImu Keteknikan Pertanian Program Pasca Sarjana
Institut Pertanian Bogor

PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGaR

BOGaR

2002

Judul Penelitian

Nama
NRP
Program Studi

: Pengembangan Model Empiris Untuk Penentuan Tingkat
Ketuaan Dan Kematangan Durian Unggul Secara
Non Destruktip Dengan Gelombang Ultrasonik
: Bambang Haryanto
: TEP 965070
: IImu Keteknikan Pertanian

Menyetujui
Komisi Pembimbing


iォャ\セ@
Prof. Dr.lr. Hadi K Purwadaria. IPm
Ketua

Hセ@

Dr.lr. I. Wayan Budiastra, M.Agr
Anggota

Dr. Ir. Amoranto Trisnobudi
Anggota

Prof. Dr. Soewamo T Soekarto
Anggota,

Dr. r. Siamet Susanto, MSc
Anggota

Ketua Program Studi
IImu Keteknikan Pertanian


Dr. Ir. Kudang Boro Seminar, MSc
Tanggal Lulus : 5 Juni 2002

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 17 Maret 1954 di desa Weier! kabupaten
Kendal, Jawa Tengah, putra pertama dari lima bersaudara dari pasangan
Bapak H. Abdul Manan (almarhum) dan Ibu Sri Lestari.
Sekolah Dasar diselesaikan penulis tahun 1967 di Sekolah Dasar Katolik
Brana, Weleri kabupaten Kendal dan Sekolah Menengah Pertama (SMP)
Negeri I Salatiga tahun 1970. Selanjutnya penulis melanjutkan sekolah ke
Sekolah Menengah Atas Salatiga jurusan IPA dan lulus pada tahun 1973.
Pada tahun 1974 penulis diterima di Fakultas Teknologi dan Mekanisasi
Perlanian (Fatemeta) IPB jurusan Teknologi Hasil Pertanian dan lulus pad a
tahun 1978. Tahun 1980 bekerja di Badan Pengkajian dan Penerapan
Teknologi (BPPT) Jakarta sebagai peneliti.
Tahun 1983 melanjutkan studi di Program Pascasarjana IPB jurusan
IImu Keteknikan Pertanian dan tahun 1987 memperoleh gelar Magister
Sains. Pada tahun 1987-1990 menjabat Pimpinan Bagian Proyek Penelitian
Pemanfaatan


dan

Pendayagunaan

Sagu.Tahun

1996

melanjutkan

pendidikan program S-3 di Pasca Sarjana pad a program Studi IImu
Keteknikan Pertanian dengan beasiswa Proyek Peningkatan Kemampuan
Personil (PPKP) BPPT.
Pada tahun 2001 bertugas menduduki jabatan sebagai Kepala Bidang
Pengkajian dan Penerapan Teknologi Agroindustri Tanaman Pang an dan
Hortikultura pad a Pusat Pengkajian dan Penerapan Teknologi Agroindustri
pad a Kedeputian Teknologi Agroindustri dan Bioteknologi, BPP Teknologi.
Penulis menikah dengan Enni Siswari dan dikaruniai 3 orang anak dua
putra dan satu putri, berturut-turut bernama Vian Marantha Haryanto, Angga
Prastya, dan Ringa Cantika Asyintya Ramya.

vi

PRAKATA
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas
segal a karunia-Nya, sehingga karya ilmiah berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak November 1998 sampai
Februari 2001 adalah buah durian dengan judul Pengembangan Model
Empiris Untuk Penentuan Tingkat Ketuaan dan Kematangan Durian Unggul
secara Non-Destruktip oengan GeJombang Ultrasonik.
oaJam peJaksanaan studi, saat peneJitian sampai penulisan disertasi ini
banyak pihak yang ikut menunjang dan membantu di dalamnya, oleh karena
itu pada kesempatan yang terhormat Inl, penulis ingin menyampaikan
ucapan terima kasih kepada :
1. oeputi KepaJa Bidang TeknoJogi Agroindustri dan BioteknoJogi yang telah
memberi ijin tugas beJajar dan dorongan untuk selalu mengembangkan
ilmu.
2. Rektor JPB, oirektur Pascasarjana dan Ketua Program Studi IImu
Keteknikan

Pertanian

Pascasarjanan

IPB

yang

telah

berkenan

menerima penuJis sebagai peserta program S-3.
3.

oirektur Pusat Pengkajian dan Penerapan Teknologi Agroindustri yang
telah memberi kesempatan penulis melanjutkan pendidikan program S-3

4. Pimpinan Proyek Peningkatan Kemampuan Personil

(PPKP)

yang

telah memberikan beasiswa untuk pelaksanaan progran studi S-3 ini.
5. Bapak Prof. Or. Ir. Hadi K. Purwadaria, MSc sebagai Ketua Komisi
Pembimbing yang telah memberikan saran dan petunjuk berkenaan
dengan studi, penelitian, penulisan sampai selesai disertasi ini.
6. Bapak Or. Ir. I. Wayan 8udiastra, M Agr sebagai anggota Pembimbing
yang telah banyak memberikan masukan, petunjuk, saran dan koreksi
mengenai uji tak merusak seJama penelitian dan penulisan disertasi
serta sebagai dosen perkuliahan serta bantuan fasilitas penelitian melalui
proyek Riset Unggulan Terpadu V (RUT V) selaku ketua proyek.
7. Bapak Dr. Ir. Amoranto Trisnobudi sebagai anggota Pembimbing yang
telah memberikan wawasan , petunjuk dan saran dalam penelitian
terutama tentang ultrasonik yang memperkaya ilmu penulis.

8. 8apak Prof. Or. Soewarno T Soekarto sebagai anggota Pembimbing
yang telah banyak memberikan saran dan petunjuk dan bantuan teknis
dalam penelitian serta koreksi terutarna dalam hal mutu buah durian dan
vii

uji sensori serta sebagai dosen perkuliahan yang telah memberikan
cllrahan ilmunya.
9.

B.apak Dr. Ir. Siamet Susanto, MSc sebagai anggota Pembimbing yang
te!ah memberikan bimbingan dan petunjuk tentang sitat-sitat agronomi
buah-buahan serta pandangan dan wawasan dalam penulisan disertasi

in!.
10.' Bapak Dr. SyaifuJ/ah, dari Balai Penelitian Pasca Panen oepartemen
Pertanian sebagai dosen penguji di luar komisi yang telah memberi
saran, komentar dan wawasan tentang pasca panen durian sehingga
menambah bobot isi desertasi ini
11. Bapak Or. Ir. Marzan Aziz Iskandar, MSc dari Biro Perencanaan Badan
Pengkajian dan Penerapan Teknologi sebagai dosen penguji dari luar
komisi yang telah memberi saran dan masukan mengenai aspek
teknologi sortasi durian secara non destruktip sehingga lebih memberi
bobot isi desertasi ini.
12. Bapak Dr.lr. Kudang Soro Seminar, MSc selaku Ketua Program Studi
IImu Keteknikan Pertanian PPS-JPS.
13. Sapak Kepala Laboratorium TPPHP, Fateta IPB atas perkenaan dan
bantuan

pelaksanaan

penelitian

serta

peralatan

tasilitas

yang

dipinjamkan kepada penulis. juga kepada stat laboratorium TPPHP Sdr
Sulyaden
14. Sapak Kepala Laboratorium Ultrasonik Fakultas Teknik Industri ITS yang
telah memberikan tasilitas peralatan ultarsonik terutama Sdr. Van dan
Sdr Ir Arif Ichsan yang membantu pada saat pelaksanaan penelitian.
15. Ibu Kepala Laboratorium Kimia Organik F-MIPA IPS yang telah
membantu penulis pad a saat analisa kimia dalam penelitian ini.
16. Seluruh pimpinan, pejabat, stat pengajar dan karyawan di lingkungan
IPS, terutama di lingkungan Program Pascasarjana serta FATETA IPS
atas bantuan yang telah diberikan.
17. Pengelola Proyek Pengkajian Teknologi Agroindustri SPPT yang telah
memberikan bantuan dalam pelaksanaan penelitian ini.
18. Secara khusus kepada Dr. Ir. Muhammad Said Didu MSi yang selalu
mengingatkan dan memberi bantuan moril maupun materiil pada saat
penelitian dan penulisan disertasi diucapkan terima kasih.
19. Rekan-rekan
membantu

sejawat
dan

mahasiswa

berdiskusi

Pascasarjana

memecahkan

IPS

segala

yang

telah

permasalahan

perkuliahan, penelitian maupun masalah diluar perkuliahan antara lain
Dr. Ir. Momon Rusmono, Or.lr. Sri Wuryani, MAgr, Ir. Sri Waluyo MSi, Dr.
Ir Amin Rejo Msi, Ir Firman Silalahi, Ir Ariesta Rahmadianto Msi dan
rekan lain yang tidak dapat disebut namanya.
20. t