Kajian Sifat Akustik Gelombang Ultrasonik Sebagai Identifikasi Mutu Non Destruktif pada Tiga Jenis Manggis
KAJIAN SIFAT AKUSTIK GELOMBANG ULTRASONIK
SEBAGAI IDENTIFIKASI MUTU NON DESTRUKTIF
PADA TIGA JENIS MANGGIS
AMIR HAMZAH
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kajian Sifat Akustik
Gelombang Ultrasonik Sebagai Identifikasi Mutu Non Destruktif pada Tiga Jenis
Manggis adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2013
Amir Hamzah
NIM F14051122
ABSTRAK
AMIR HAMZAH. Kajian Sifat Akustik Gelombang Ultrasonik Sebagai
Identifikasi Mutu Non Destruktif pada Tiga Jenis Manggis. Dibimbing oleh
EMMY DARMAWATI.
Buah manggis (Garcinia mangostana L) bermutu satu dengan diameter 5565 mm dari tiga lokasi (Bogor, Purwakarta, dan Sukabumi) disimpan pada suhu
ruang. Tujuan dari penelitian ini adalah mengidentifikasi penurunan mutu tiga
jenis manggis dengan menganalisa sifat akustik gelombang ultrasonik. Hasilnya,
penurunan mutu ditemukan secara signifikan pada hari ke-9 masa penyimpanan
ketika peningkatan nilai warna (kecerahan) dan kekerasan terjadi bersamaan
dengan penurunan nilai total padatan terlarut. Pada proses pematangan manggis,
kecepatan ultrasonik dan total padatan terlarut meningkat sedangkan atenuasi dan
nilai kekerasan menurun. Range nilai kecepatan gelombang yang ditransmisikan
pada kelompok sampel manggis Bogor, Purwakarta, dan Sukabumi masingmasing 221,60-282,15 m/s, 243,27-334,54 m/s, dan 214,36-244,10 m/s. Range
nilai koefisien atenuasi untuk kelompok sampel manggis Bogor, Purwakarta, dan
Sukabumi masing-masing 19,98-25,17 dB/m, 15,46-24,04 dB/m, dan 13,97-22,30
dB/m.
Kata kunci: manggis, mutu, non destruktif, ultrasonik
ABSTRACT
AMIR HAMZAH. Acoustic Character Analysis of Ultrasonic Wave as Non
Destructive Quality Identification on Three Types of Mangosteen. Supervised by
EMMY DARMAWATI.
Mangosteen (Garcinia mangostana L) fruits grade one with diameter 55-65
mm from three locations (Bogor, Purwakarta, and Sukabumi) were stored at the
room temperature. The objectives of this research are to identify quality
degradation of three types of mangosteen by analyzing of the acoustic character of
ultrasonic wave. As results, quality degradation was found significantly at 9th day
of storage period when increasing of color value (brightness) and the firmness
occur simultaneously with decreasing of the value of total soluble solids. On the
maturity process of mangosteens, ultrasonic velocity and total soluble solids
increased while attenuation and the value of firmness decreased. Range values of
wave velocity are transmitted in the sample group mangosteen Bogor, Purwakarta,
and Sukabumi respectively 221.60-282.15 m/s, 243.27-334.54 m/s, and 214.36244.10 m/s. Range attenuation coefficient values for the sample group
mangosteen Bogor, Purwakarta, and Sukabumi respectively 19.98-25.17 dB/m,
15.46-24.04 dB/m, and 13.97-22.30 dB/m.
Keywords: mangosteen, non destructive, quality, ultrasonic
KAJIAN SIFAT AKUSTIK GELOMBANG ULTRASONIK
SEBAGAI IDENTIFIKASI MUTU NON DESTRUKTIF
PADA TIGA JENIS MANGGIS
AMIR HAMZAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Kajian Sifat Akustik Gelombang Ultrasonik Sebagai Identifikasi
Mutu Non Destruktif pada Tiga Jenis Manggis
Nama
: Amir Hamzah
NIM
: F14051122
Disetujui oleh
Dr Ir Emmy Darmawati, MSi
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Desrial, MEng
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2012 ini ialah pemutuan
manggis, dengan judul Kajian Sifat Akustik Gelombang Ultrasonik Sebagai
Identifikasi Mutu Non Destruktif pada Tiga Jenis Manggis.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Ir Emmy Darmawati selaku
pembimbing, serta Bapak Dr Ir Rokhani Hasbullah dan Ibu Dr Ir Dyah Wulandani
yang telah banyak memberi saran. Di samping itu, penghargaan penulis
sampaikan kepada Bapak Sulyaden dari Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan
dan Hasil Pertanian, yang telah membantu selama pengumpulan data. Ungkapan
terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas
segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga skripsi ini bermanfaat.
Bogor, Juni 2013
Amir Hamzah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR GAMBAR
ix
DAFTAR LAMPIRAN
ix
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Tanaman Manggis
2
Fisiologi Pasca Panen
6
Syarat Mutu Ekspor Buah Manggis
7
Parameter Penurunan Mutu
7
Gelombang Ultrasonik
8
METODE
12
Bahan
12
Alat
12
Prosedur Analisis Data
12
HASIL DAN PEMBAHASAN
16
Sifat Fisiko Kimia Buah Manggis Selama Penyimpanan
16
Sifat Gelombang Ultrasonik Selama Penyimpanan
23
Hubungan Antara Parameter Akustik Gelombang Ultrasonik Terhadap
Sifat Fisiko Kimia Buah Manggis
SIMPULAN DAN SARAN
25
32
Simpulan
32
Saran
32
DAFTAR PUSTAKA
33
LAMPIRAN
35
RIWAYAT HIDUP
43
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Pengelompokan mutu buah manggis segar
Tingkat kematangan buah manggis
Indeks kematangan buah manggis
Klasifikasi dari buah tropis terseleksi menurut pola respirasinya
3
4
4
7
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Diagram alir pelaksanaan penelitian
Ilustrasi titik tembak gelombang ultrasonik pada buah manggis
Ilustrasi titik pengukuran destruktif pada buah manggis
Grafik perubahan kekerasan kulit buah manggis selama
penyimpanan
Grafik hubungan antara kekerasan kulit buah manggis dengan
lama simpan
Grafik perubahan total padatan terlarut buah manggis selama
penyimpanan
Grafik perubahan nilai L manggis selama penyimpanan
Grafik perubahan nilai a manggis selama penyimpanan
Grafik perubahan nilai b manggis selama penyimpanan
Grafik perubahan kecepatan rambat gelombang buah manggis selama
penyimpanan
Grafik perubahan koefisien atenuasi buah manggis selama penyimpanan
Hubungan sifat fisik dengan sifat kimia buah manggis
Grafik hubungan antara kecepatan rambat gelombang ultrasonik
dan kekerasan kulit buah manggis
Struktur buah manggis
Grafik hubungan antara kecepatan rambat gelombang ultrasonik
dan total padatan terlarut buah manggis
Grafik hubungan antara koefisien atenuasi gelombang ultrasonik
dan kekerasan kulit buah manggis
Grafik hubungan antara atenuasi gelombang ultrasonik dan total
padatan terlarut buah manggis
Ultrasonik tester
Osiloskop digital
Transduser
Plot data amplitude dan waktu
13
14
15
17
18
19
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
39
39
40
41
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
Tabel data hasil pengukuran
Perubahan warna kulit manggis selama penyimpanan
Perubahan kesegaran kelopak manggis selama penyimpanan
Perubahan warna daging buah manggis selama penyimpanan
Perhitungan kecepatan rambat gelombang dan atenuasi
35
36
37
38
38
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Manggis merupakan salah satu buah eksotik unggulan Indonesia dengan cita
rasa dan bentuk yang khas dan unik serta memiliki peluang ekspor yang besar.
Permasalahan yang dihadapi untuk dapat menembus pasar ekspor adalah masih
belum terpenuhinya persyaratan kualitas produk sesuai ketentuan pasar ekspor,
sehingga dari keseluruhan produksi manggis diperkirakan hanya 20 sampai dengan
30 persen dapat diekspor. Selain itu, kondisi sistem distribusi manggis dari petani
menuju pengumpul, bandar atau tengkulak dan selanjutnya ditransportasikan kembali
menuju pengumpul besar atau pihak eksportir memiliki rantai yang sangat panjang
sehingga dapat mempengaruhi mutu produk ketika sampai konsumen.
Produk yang diminati oleh konsumen adalah produk yang masih segar dan
bermutu baik. Perubahan mutu produk akan berpengaruh langsung terhadap besarnya
permintaan karena berkaitan dengan rasa yang dinikmati konsumen. Menurut para
ahli ekonomi, permintaan dan penawaran merupakan faktor-faktor utama pembentuk
harga produk di pasar. Pada tingkat penawaran yang relatif tetap, permintaan yang
menurun akan suatu produk dapat menyebabkan harga produk tersebut juga menurun.
Apalagi jika penawaran meningkat karena adanya ekspor dari negara-negara
produsen lain, maka dapat dipastikan bahwa produk yang bermutu rendah akan
memiliki nilai jual yang semakin rendah pula.
Sebagai produk hortikultura, perubahan mutu manggis sangat dipengaruhi oleh
proses fisiologi pasca panen. Buah manggis setelah dipanen tetap melakukan
metabolisme yang menyebabkan terjadinya proses fisiologi lanjutan, diikuti dengan
perusakan oleh mikroorganisme sehingga umur simpan buah menjadi terbatas.
Perubahan nyata secara fisik dan kimia yang dapat diamati umumnya terdiri dari
perubahan warna, kekerasan kulit, serta kandungan padatan terlarut daging buah.
Saat ini alat yang tersedia dan umum digunakan untuk mengukur kandungan
padatan terlarut buah manggis adalah refraktometer yang bersifat merusak
(destructive), lambat (time consuming), dan tidak cocok untuk aplikasi sortasi
kontinyu (continues grading system). Kini penelitian telah terfokus pada
pengembangan teknik pengukuran atribut mutu buah dengan tanpa merusak bahan uji
menggunakan berbagai macam metode yang dikenal dengan metode non destruktif.
Di antara metode-metode yang tersedia, metode non destruktif menggunakan
gelombang ultrasonik menjadi salah satu pilihan untuk manggis mengingat fisiologi
manggis yang memiliki kulit buah tebal sehingga tidak mudah ditembus oleh alat
ukur yang berbasis sinar seperti Near Infra Red. Penggunaan gelombang ultrasonik
untuk identifikasi mutu buah manggis telah dilakukan oleh Jajang Juansah (2005)
dengan hasil bahwa TPT daging buah dan kekerasan kulit buah dapat teridentifikasi
dengan nilai kecepatan rambat gelombang dan atenuasi. Hal tersebut dikuatkan oleh
penelitian yang dilakukan Nasution (2006), dengan hasil bahwa kecepatan rambat
gelombang berkorelasi cukup baik dengan ketuaan dan total gula manggis. Kedua
2
penelitian tersebut menunjukkan bahwa gelombang ultrasonik cukup baik untuk
mengidentifikasi mutu manggis secara non destruktif.
Perumusan Masalah
Hasil penelitian penggunaan gelombang ultrasonik untuk identifikasi mutu
buah manggis yang telah ada perlu dikembangkan untuk mengkaji ada tidaknya
perbedaan pola akustik dari beberapa jenis manggis. Kondisi di lapangan saat di pasar
terjadi pencampuran manggis dari berbagai wilayah produksi sehingga diperlukan
identifikasi mutu pada berbagai jenis manggis tersebut. Sentra produksi manggis di
Jawa Barat adalah Bogor, Purwakarta, dan Sukabumi. Penelitian ini dilakukan
dengan tujuan melihat kecepatan rambat gelombang dan nilai atenuasi yang
menyatakan mutu manggis. Berdasarkan hasil penelitian, diketahui pola hubungan
antara sifat akustik gelombang ultrasonik dengan parameter mutu manggis Bogor,
Purwakarta, dan Sukabumi.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah mengkaji penurunan mutu manggis Bogor,
Purwakarta, dan Sukabumi, serta menganalisa pola hubungan antara sifat akustik
gelombang ultrasonik dengan parameter mutu pada ketiga jenis manggis.
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Manggis
Buah manggis (Garcinia mangostana L) yaitu buah buni yang memiliki kulit
buah tebal dan mudah pecah serta memiliki biji berlapis daging yang mempunyai rasa
manis asam (Pantastico, 1986 dalam Mahmudah, 2008). Buah manggis berbentuk
bulat dan berjuring. Pada waktu masih muda permukaan kulitnya berwarna hijau
muda pupus. Warna ini perlahan-lahan berubah sesuai dengan bertambah tuanya buah
menjadi hijau keabu-abuan, coklat muda, coklat kemerahan, merah dan akhirnya
menjadi ungu kehitaman. Kulit buah mengandung substansi pahit karena sebagian
besar mengandung tannin dan xantonin. Buahnya bulat dengan diameter sekitar 6 cm
dan pada bagian dalam terdapat daging buah sebanyak empat hingga tujuh juring
dengan ukuran yang berbeda-beda.
Di Indonesia, tanaman manggis ditanam di daerah mulai dari dataran rendah
dengan ketinggian < 500-600 mdpl dan di dataran tinggi dengan ketinggian < 1000
mdpl. Tanaman manggis dibudidayakan di daerah yang memiliki curah hujan tahunan
1500-2500 mm/tahun dengan distribusi yang merata sepanjang tahun. Temperatur
3
udara yang ideal untuk pertumbuhan buah manggis berkisar 22-32oC dengan
kelembaban sekitar 80% dan intensitas cahaya antara 40%-70%.
Menurut Timor (2008), dalam tata nama tumbuhan atau sistematika
(taksonomi) tumbuhan, tanaman manggis diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi
: Spermatophyta (Tumbuhan berbiji)
Sub Divisi : Angiospermae (Berbiji tertutup)
Kelas
: Dicotyledonae (Biji berkeping dua)
Ordo
: (Theales)
Famili
: Guttiferae/Clusiaceae
Genus
: Garcinia
Spesies
: Garcinia mangostana L
Balai Penelitian Pohon Buah-Buahan Solok merekomendasikan tiga klon
manggis, yaitu:
1. Kelompok besar: panjang daun >20 cm; lebar >10 cm; ketebalan kulit buah >9
mm; diameter buah >6.5 cm; berat buah >140 gram; buah tiap tandan satu butir.
2. Kelompok sedang: panjang daun 17-20 cm; lebar 8.5-10 cm; ketebalan kulit buah
6-9 mm; diameter buah 5.5-6.5 cm; berat buah 70-140 gram; buah tiap tandan satu
sampai dengan dua butir.
3. Kelompok kecil: panjang daun
SEBAGAI IDENTIFIKASI MUTU NON DESTRUKTIF
PADA TIGA JENIS MANGGIS
AMIR HAMZAH
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kajian Sifat Akustik
Gelombang Ultrasonik Sebagai Identifikasi Mutu Non Destruktif pada Tiga Jenis
Manggis adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2013
Amir Hamzah
NIM F14051122
ABSTRAK
AMIR HAMZAH. Kajian Sifat Akustik Gelombang Ultrasonik Sebagai
Identifikasi Mutu Non Destruktif pada Tiga Jenis Manggis. Dibimbing oleh
EMMY DARMAWATI.
Buah manggis (Garcinia mangostana L) bermutu satu dengan diameter 5565 mm dari tiga lokasi (Bogor, Purwakarta, dan Sukabumi) disimpan pada suhu
ruang. Tujuan dari penelitian ini adalah mengidentifikasi penurunan mutu tiga
jenis manggis dengan menganalisa sifat akustik gelombang ultrasonik. Hasilnya,
penurunan mutu ditemukan secara signifikan pada hari ke-9 masa penyimpanan
ketika peningkatan nilai warna (kecerahan) dan kekerasan terjadi bersamaan
dengan penurunan nilai total padatan terlarut. Pada proses pematangan manggis,
kecepatan ultrasonik dan total padatan terlarut meningkat sedangkan atenuasi dan
nilai kekerasan menurun. Range nilai kecepatan gelombang yang ditransmisikan
pada kelompok sampel manggis Bogor, Purwakarta, dan Sukabumi masingmasing 221,60-282,15 m/s, 243,27-334,54 m/s, dan 214,36-244,10 m/s. Range
nilai koefisien atenuasi untuk kelompok sampel manggis Bogor, Purwakarta, dan
Sukabumi masing-masing 19,98-25,17 dB/m, 15,46-24,04 dB/m, dan 13,97-22,30
dB/m.
Kata kunci: manggis, mutu, non destruktif, ultrasonik
ABSTRACT
AMIR HAMZAH. Acoustic Character Analysis of Ultrasonic Wave as Non
Destructive Quality Identification on Three Types of Mangosteen. Supervised by
EMMY DARMAWATI.
Mangosteen (Garcinia mangostana L) fruits grade one with diameter 55-65
mm from three locations (Bogor, Purwakarta, and Sukabumi) were stored at the
room temperature. The objectives of this research are to identify quality
degradation of three types of mangosteen by analyzing of the acoustic character of
ultrasonic wave. As results, quality degradation was found significantly at 9th day
of storage period when increasing of color value (brightness) and the firmness
occur simultaneously with decreasing of the value of total soluble solids. On the
maturity process of mangosteens, ultrasonic velocity and total soluble solids
increased while attenuation and the value of firmness decreased. Range values of
wave velocity are transmitted in the sample group mangosteen Bogor, Purwakarta,
and Sukabumi respectively 221.60-282.15 m/s, 243.27-334.54 m/s, and 214.36244.10 m/s. Range attenuation coefficient values for the sample group
mangosteen Bogor, Purwakarta, and Sukabumi respectively 19.98-25.17 dB/m,
15.46-24.04 dB/m, and 13.97-22.30 dB/m.
Keywords: mangosteen, non destructive, quality, ultrasonic
KAJIAN SIFAT AKUSTIK GELOMBANG ULTRASONIK
SEBAGAI IDENTIFIKASI MUTU NON DESTRUKTIF
PADA TIGA JENIS MANGGIS
AMIR HAMZAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Kajian Sifat Akustik Gelombang Ultrasonik Sebagai Identifikasi
Mutu Non Destruktif pada Tiga Jenis Manggis
Nama
: Amir Hamzah
NIM
: F14051122
Disetujui oleh
Dr Ir Emmy Darmawati, MSi
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Desrial, MEng
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2012 ini ialah pemutuan
manggis, dengan judul Kajian Sifat Akustik Gelombang Ultrasonik Sebagai
Identifikasi Mutu Non Destruktif pada Tiga Jenis Manggis.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Ir Emmy Darmawati selaku
pembimbing, serta Bapak Dr Ir Rokhani Hasbullah dan Ibu Dr Ir Dyah Wulandani
yang telah banyak memberi saran. Di samping itu, penghargaan penulis
sampaikan kepada Bapak Sulyaden dari Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan
dan Hasil Pertanian, yang telah membantu selama pengumpulan data. Ungkapan
terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas
segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga skripsi ini bermanfaat.
Bogor, Juni 2013
Amir Hamzah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR GAMBAR
ix
DAFTAR LAMPIRAN
ix
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Tanaman Manggis
2
Fisiologi Pasca Panen
6
Syarat Mutu Ekspor Buah Manggis
7
Parameter Penurunan Mutu
7
Gelombang Ultrasonik
8
METODE
12
Bahan
12
Alat
12
Prosedur Analisis Data
12
HASIL DAN PEMBAHASAN
16
Sifat Fisiko Kimia Buah Manggis Selama Penyimpanan
16
Sifat Gelombang Ultrasonik Selama Penyimpanan
23
Hubungan Antara Parameter Akustik Gelombang Ultrasonik Terhadap
Sifat Fisiko Kimia Buah Manggis
SIMPULAN DAN SARAN
25
32
Simpulan
32
Saran
32
DAFTAR PUSTAKA
33
LAMPIRAN
35
RIWAYAT HIDUP
43
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Pengelompokan mutu buah manggis segar
Tingkat kematangan buah manggis
Indeks kematangan buah manggis
Klasifikasi dari buah tropis terseleksi menurut pola respirasinya
3
4
4
7
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Diagram alir pelaksanaan penelitian
Ilustrasi titik tembak gelombang ultrasonik pada buah manggis
Ilustrasi titik pengukuran destruktif pada buah manggis
Grafik perubahan kekerasan kulit buah manggis selama
penyimpanan
Grafik hubungan antara kekerasan kulit buah manggis dengan
lama simpan
Grafik perubahan total padatan terlarut buah manggis selama
penyimpanan
Grafik perubahan nilai L manggis selama penyimpanan
Grafik perubahan nilai a manggis selama penyimpanan
Grafik perubahan nilai b manggis selama penyimpanan
Grafik perubahan kecepatan rambat gelombang buah manggis selama
penyimpanan
Grafik perubahan koefisien atenuasi buah manggis selama penyimpanan
Hubungan sifat fisik dengan sifat kimia buah manggis
Grafik hubungan antara kecepatan rambat gelombang ultrasonik
dan kekerasan kulit buah manggis
Struktur buah manggis
Grafik hubungan antara kecepatan rambat gelombang ultrasonik
dan total padatan terlarut buah manggis
Grafik hubungan antara koefisien atenuasi gelombang ultrasonik
dan kekerasan kulit buah manggis
Grafik hubungan antara atenuasi gelombang ultrasonik dan total
padatan terlarut buah manggis
Ultrasonik tester
Osiloskop digital
Transduser
Plot data amplitude dan waktu
13
14
15
17
18
19
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
39
39
40
41
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
Tabel data hasil pengukuran
Perubahan warna kulit manggis selama penyimpanan
Perubahan kesegaran kelopak manggis selama penyimpanan
Perubahan warna daging buah manggis selama penyimpanan
Perhitungan kecepatan rambat gelombang dan atenuasi
35
36
37
38
38
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Manggis merupakan salah satu buah eksotik unggulan Indonesia dengan cita
rasa dan bentuk yang khas dan unik serta memiliki peluang ekspor yang besar.
Permasalahan yang dihadapi untuk dapat menembus pasar ekspor adalah masih
belum terpenuhinya persyaratan kualitas produk sesuai ketentuan pasar ekspor,
sehingga dari keseluruhan produksi manggis diperkirakan hanya 20 sampai dengan
30 persen dapat diekspor. Selain itu, kondisi sistem distribusi manggis dari petani
menuju pengumpul, bandar atau tengkulak dan selanjutnya ditransportasikan kembali
menuju pengumpul besar atau pihak eksportir memiliki rantai yang sangat panjang
sehingga dapat mempengaruhi mutu produk ketika sampai konsumen.
Produk yang diminati oleh konsumen adalah produk yang masih segar dan
bermutu baik. Perubahan mutu produk akan berpengaruh langsung terhadap besarnya
permintaan karena berkaitan dengan rasa yang dinikmati konsumen. Menurut para
ahli ekonomi, permintaan dan penawaran merupakan faktor-faktor utama pembentuk
harga produk di pasar. Pada tingkat penawaran yang relatif tetap, permintaan yang
menurun akan suatu produk dapat menyebabkan harga produk tersebut juga menurun.
Apalagi jika penawaran meningkat karena adanya ekspor dari negara-negara
produsen lain, maka dapat dipastikan bahwa produk yang bermutu rendah akan
memiliki nilai jual yang semakin rendah pula.
Sebagai produk hortikultura, perubahan mutu manggis sangat dipengaruhi oleh
proses fisiologi pasca panen. Buah manggis setelah dipanen tetap melakukan
metabolisme yang menyebabkan terjadinya proses fisiologi lanjutan, diikuti dengan
perusakan oleh mikroorganisme sehingga umur simpan buah menjadi terbatas.
Perubahan nyata secara fisik dan kimia yang dapat diamati umumnya terdiri dari
perubahan warna, kekerasan kulit, serta kandungan padatan terlarut daging buah.
Saat ini alat yang tersedia dan umum digunakan untuk mengukur kandungan
padatan terlarut buah manggis adalah refraktometer yang bersifat merusak
(destructive), lambat (time consuming), dan tidak cocok untuk aplikasi sortasi
kontinyu (continues grading system). Kini penelitian telah terfokus pada
pengembangan teknik pengukuran atribut mutu buah dengan tanpa merusak bahan uji
menggunakan berbagai macam metode yang dikenal dengan metode non destruktif.
Di antara metode-metode yang tersedia, metode non destruktif menggunakan
gelombang ultrasonik menjadi salah satu pilihan untuk manggis mengingat fisiologi
manggis yang memiliki kulit buah tebal sehingga tidak mudah ditembus oleh alat
ukur yang berbasis sinar seperti Near Infra Red. Penggunaan gelombang ultrasonik
untuk identifikasi mutu buah manggis telah dilakukan oleh Jajang Juansah (2005)
dengan hasil bahwa TPT daging buah dan kekerasan kulit buah dapat teridentifikasi
dengan nilai kecepatan rambat gelombang dan atenuasi. Hal tersebut dikuatkan oleh
penelitian yang dilakukan Nasution (2006), dengan hasil bahwa kecepatan rambat
gelombang berkorelasi cukup baik dengan ketuaan dan total gula manggis. Kedua
2
penelitian tersebut menunjukkan bahwa gelombang ultrasonik cukup baik untuk
mengidentifikasi mutu manggis secara non destruktif.
Perumusan Masalah
Hasil penelitian penggunaan gelombang ultrasonik untuk identifikasi mutu
buah manggis yang telah ada perlu dikembangkan untuk mengkaji ada tidaknya
perbedaan pola akustik dari beberapa jenis manggis. Kondisi di lapangan saat di pasar
terjadi pencampuran manggis dari berbagai wilayah produksi sehingga diperlukan
identifikasi mutu pada berbagai jenis manggis tersebut. Sentra produksi manggis di
Jawa Barat adalah Bogor, Purwakarta, dan Sukabumi. Penelitian ini dilakukan
dengan tujuan melihat kecepatan rambat gelombang dan nilai atenuasi yang
menyatakan mutu manggis. Berdasarkan hasil penelitian, diketahui pola hubungan
antara sifat akustik gelombang ultrasonik dengan parameter mutu manggis Bogor,
Purwakarta, dan Sukabumi.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah mengkaji penurunan mutu manggis Bogor,
Purwakarta, dan Sukabumi, serta menganalisa pola hubungan antara sifat akustik
gelombang ultrasonik dengan parameter mutu pada ketiga jenis manggis.
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Manggis
Buah manggis (Garcinia mangostana L) yaitu buah buni yang memiliki kulit
buah tebal dan mudah pecah serta memiliki biji berlapis daging yang mempunyai rasa
manis asam (Pantastico, 1986 dalam Mahmudah, 2008). Buah manggis berbentuk
bulat dan berjuring. Pada waktu masih muda permukaan kulitnya berwarna hijau
muda pupus. Warna ini perlahan-lahan berubah sesuai dengan bertambah tuanya buah
menjadi hijau keabu-abuan, coklat muda, coklat kemerahan, merah dan akhirnya
menjadi ungu kehitaman. Kulit buah mengandung substansi pahit karena sebagian
besar mengandung tannin dan xantonin. Buahnya bulat dengan diameter sekitar 6 cm
dan pada bagian dalam terdapat daging buah sebanyak empat hingga tujuh juring
dengan ukuran yang berbeda-beda.
Di Indonesia, tanaman manggis ditanam di daerah mulai dari dataran rendah
dengan ketinggian < 500-600 mdpl dan di dataran tinggi dengan ketinggian < 1000
mdpl. Tanaman manggis dibudidayakan di daerah yang memiliki curah hujan tahunan
1500-2500 mm/tahun dengan distribusi yang merata sepanjang tahun. Temperatur
3
udara yang ideal untuk pertumbuhan buah manggis berkisar 22-32oC dengan
kelembaban sekitar 80% dan intensitas cahaya antara 40%-70%.
Menurut Timor (2008), dalam tata nama tumbuhan atau sistematika
(taksonomi) tumbuhan, tanaman manggis diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi
: Spermatophyta (Tumbuhan berbiji)
Sub Divisi : Angiospermae (Berbiji tertutup)
Kelas
: Dicotyledonae (Biji berkeping dua)
Ordo
: (Theales)
Famili
: Guttiferae/Clusiaceae
Genus
: Garcinia
Spesies
: Garcinia mangostana L
Balai Penelitian Pohon Buah-Buahan Solok merekomendasikan tiga klon
manggis, yaitu:
1. Kelompok besar: panjang daun >20 cm; lebar >10 cm; ketebalan kulit buah >9
mm; diameter buah >6.5 cm; berat buah >140 gram; buah tiap tandan satu butir.
2. Kelompok sedang: panjang daun 17-20 cm; lebar 8.5-10 cm; ketebalan kulit buah
6-9 mm; diameter buah 5.5-6.5 cm; berat buah 70-140 gram; buah tiap tandan satu
sampai dengan dua butir.
3. Kelompok kecil: panjang daun