Sifat Optik Buah Jambu Biji (psidium guajava) Yang Disimpan Dalam Toples Plastik Menggunakan Spektrofotometer Reflektans-Vis.
SIFAT OPTIK BUAH JAMBU BIJI (Psidium guajava) YANG DISIMPAN
DALAM TOPLES PLASTIK MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETER
REFLEKTANS UV-Vis
NUNUNG NURUL HIDAYAH
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
ABSTRAK
NUNUNG NURUL HIDAYAH. Sifat Optik Buah Jambu Biji (psidium guajava) Yang Disimpan
Dalam Toples Plastik Menggunakan Spektrofotometer Reflektans-Vis. Dibimbing oleh
IRMANSYAH, M.Si dan JAJANG JUANSYAH,M.Si
Penyimpanan buah jambu biji tanpa perlakuan khusus hanya dapat bertahan sampai 4 hari saja
sehingga diperlukan proses penyimpanan cara lain yaitu penyimpanan buah jambu biji dengan
menggunakan toples plastik dari bahan polietilen pada suhu ruang. Pengukuran juga menggunakan
alat-alat yang sudah di set-up dengan program Data studio 1.7.2 untuk kekerasan dan 001 Bios 32
untuk Intensitas Reflektans. Alat-alat yang digunakan pada penelitian yaitu komputer yang di set
dengan spectrometer fiber optic USB 2000, PASCO SCIENCE WORKSHOP 750 INTERFACE,
dan monokromator yang dilengkapi serat optik dan sumber cahaya tungsten halogen LS-1 untuk
mengukur nilai reflektans, ), Economi Force Sensor, pH meter dan Refractometer. Sifat buah
jambu biji yang diukur yaitu (% susut bobot, nilai Total Padatan Terlarut (% brix), kekerasan dan
nilai pH (Tingkat Keasaman),Intensitas reflektans dan turunan pertama gelombang. Penelitian
dilakukan langsung pada buah jambu yang akan diuji tidak dilakukan penelitian pendahuluan.
Karakteristik sifat buah jambu biji yang termasuk kedalam buah klimaterik memberikan
informasi, semakin lama masa penyimpanan maka terjadi penurunan nilai susut bobot %,
kekerasan dan pH. Sedangkan untuk Total Padatan Terlarut mengalami peningkatan selama masa
penyimpanan.
Pergeseran panjang gelombang dominan dari panjang gelombang 600 nm menjadi panjang
gelombang 740 nm memberikan informasi pergeseran absorbsi Intensitas Gelombang (%) dan
turunan pertama reflektans memiliki hubungan yang linear dengan masa penyimpanan. Intensitas
gelombang (%) tidak memiliki hubungan yang linear dengan TPT,pH,kekerasan dan susut bobot
%. Panjang gelombang 720 nm dapat digunakan sebagai daerah yang baik untuk mencari
hubungan antara sifat optik dengan sifat kimia-fisika. Program SPSS digunakan untuk mencari
hubungan yang lebih teratur antara turunan pertama reflektans dengan sifat kimia-fisika buah
jambu biji selama penyimpanan. Secara tidak langsung pengukuran sifat optik dan sifat fisikkimia menggambarkan keadaan keseluruhan buah meliputi ( buah secara utuh, kulit, daging dan
kandungan gula).
Kata Kunci : Spektrometer ,Data studio 1.7.2, Bios 001, PASCO SCIENCE WORKSHOP 750
INTERFACE, Refractometer, pH meter, Penenetrometer/ Economi Force Sensor, jambu biji
(psidium guajava).001 Bios 32, SPSS 13.0 dan turunan pertama.
SIFAT OPTIK BUAH JAMBU BIJI (Psidium guajava) YANG DISIMPAN
DALAM TOPLES PLASTIK MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETER
REFLEKTANS UV-Vis
NUNUNG NURUL HIDAYAH
G74104037
Skripsi
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
Judul
: Sifat Optik Buah Jambu Biji (Psidium guajava) yang Disimpan
Dalam Toples Plastik Menggunakan Spektrofotometer Reflektans
UV-Vis
Nama : Nunung Nurul Hidayah
NRP
: G74104037
Menyetujui:
Pembimbing I
Pembimbing II
(Dr.Ir.Irmansyah.M.Si)
(Jajang Juansah,M.Si)
NIP. 132 104 953
NIP. 132 311 933
Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
(Dr.Drh.Hasim,DEA)
NIP .131578806
Tanggal lulus :
RIWAYAT HIDUP
Peneliti dilahirkan di Tasikmalaya pada tanggal 29 Agustus 1985. Penulis adalah putri
pertama dari tiga bersaudara dari Ayah M.AB.Kohar dan Ibu Roroh Rohimah.
Penulis menyelesaikan pendidikan taman kanak-kanak islam di TK Bojong Koneng pada
tahun 1992 kemudian melanjutkan ke SD Negeri 1 Bojong Asih dan lulus tahun 1998. Kemudian
melanjutkan pendidikan di SLTP Negeri 1 Cikupa dan lulus tahun 2001, kemudian menyelesaikan
pendidikan di SMU 1 Cikupa dan lulus pada tahun 2004.
Tahun 2004 penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui
jalur Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI) pada program studi Fisika Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor.
Selama menempuh pendidikan di IPB penulis aktip dalam kegiatan kemahasiswaan
diantaranya sebagai Bendahara Fisika 41, Ketua keputrian KMF, Koordinator GAMA,
Koordinator putri JRMN, Staf pengurus SERUM-G selama tiga tahun. Penulis juga aktip sebagai
panitia atau peserta baik tingkat lokal maupun nasional. Penulis pernah menjadi assisten praktikum
mata kuliah Fisika dasar TPB tahun 2007-2008.
PRAKATA
Alhamdulillahhirobbil’alamin, segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan nikmat islam dan sehat. Shalawat dan salam tercurah kepada Rasulullah Saw,
tauladan yang telah membawa kita dari zaman kegelapan ke zaman yang terang benderang. Atas
rahmat Allah SWT penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Sifat Optik Buah Jambu
Biji (psidium guajava) Yang Disimpan Dalam Toples Plastik Menggunakan Spektrofotometer
Reflektans UV-Vis” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S,Si) pada
Departemen Fisika.
Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah
banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, diantaranya :
Bapak Dr.Ir.Irmansyah M,Si dan Jajang Juansyah M,Si sebagai pembimbing skripsi yang
telah dengan sabar membingbing dan mengarahkan dalam pembuatan skripsi.
Kedua orang tua Bapak dan mamah yang telah memberikan bantuan dan dorongan dalam
bentuk moral dan materi yang tidak bisa saya balas
Adik-adikku Nia dan kiki yang membuat teteh belajar dewasa dan sabar.
Saudara-saudara dari kedua orang tua yang telah memberikan semangat baru
Seluruh dosen dan staf Departemen Fisika yang telah membantu dan memotivasi.
Physis 41 (senang bisa bertemu dan bersaudara dengan kalian, kalian lah yang telah
memberi warna seindah pelangi di hatiku dan mendorongku untuk cepat lulus)
Teman-teman ku Zikra, Meri , T’Neng ,T’Siti, D’Nanda, D’Icha , D’Wita D’Dia, D’misli
dan D’Yani di SA makasih atas kecerian yang senantiasa mewarnai hidupku.
Physic 39,40,42,43 terimakasih atas motivasinya.
Teman-temanku seperjuangan Inna, Riski, Dila, Uwai, Ulil, Elli, Vera dan Devi
makasihnya atas semuanya.
Adik-adik ku praktikan 44 dan 45 makasih atas doanya.
Teman-teman seperjuangan di Serum-G 05-07,GAMA dan JRMN
Teman-teman BBC makasih semangatnya
Mas Suwito dan kawan-kawan di Insan Mandiri makasih atas semuanya membuatku
mengubah mimpi jadi nyata.
Dan kepada pihak-pihak lain yang tidak bisa saya sebutkan satu-persatu , semoga Allah membalas
kebaikan kalian dengan yang lebih baik.
Bogor, Januari 2009
Nunung Nurul Hidayah
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ......................................................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN................................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................................ iii
PRAKATA......................................................................................................................... iv
DAFTAR ISI...................................................................................................................... v
DAFTAR TABEL .............................................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ vi
DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................................... vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ......................................................................................................... 1
Tujuan Penelitian...................................................................................................... 1
Hipotesis .................................................................................................................. 1
Perumusan masalah .................................................................................................. 1
Manfaat penelitian .................................................................................................. 1
TINJAUAN PUSAKA
Jambu biji (psidium guajava).................................................................................... 2
Kemasan Plastik ..................................................................................................... 2
Susut Bobot ............................................................................................................ 3
Spektroskopi Reflektans ........................................................................................... 3
Spektrometer ............................................................................................................ 4
Kekerasan ................................................................................................................ 5
pH Tingkat Keasaman .............................................................................................. 5
Total Padatan Terlarut .............................................................................................. 5
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................................... 6
Bahan dan Alat ....................................................................................................... 6
Metode Penelitian ................................................................................................... 6
Penelitian Utama .................................................................................................... 6
Susut bobot .............................................................................................................. 6
Kekerasan ................................................................................................................ 6
Total Padatan Terlarut .............................................................................................. 7
pH meter .................................................................................................................. 7
Pengukuran Spektra Reflektansi................................................................................ 7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Susut Bobot.............................................................................................................. 8
Total Padatan Terlarut .............................................................................................. 8
Kekerasan ................................................................................................................ 9
pH (Tingkat Keasaman)............................................................................................ 9
Reflektans Cahaya Tampak dan Pergeseran Panjang Gelombang............................... 10
Hubungan sifat Kimia –Fisika dengan Intensitas Reflektansi (%) .............................. 10
Hubungan Turunan Pertama terhadap Intensitas Reflektansi (%) ............................... 12
Hubungan sifat kimia-fisika dengan turunan pertama reflektans ................................ 12
Standarisasi Nasional Indonesia buah Jambu Biji ..................................................... 13
KESIMPULAN DAN SARAN
Simpulan ............................................................................................................................ 13
Saran .................................................................................................................................. 14
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 14
LAMPIRAN ...................................................................................................................... 16
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Kandungan gizi pada Jambu Biji ..................................................................................... 2
2. Pembagian Spektrum Cahaya Tampak ..................................................................... 3
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Prinsip kerja spektroskopi ............................................................................................... 4
2. Kurva destribusi spektra sumber energi radiasi ................................................................ 4
3. Kondisi Buah jambu biji selama penyimpanan................................................................ 6
4. Sumber cahaya LS-1 Tungsten Halogen Spektrometer fiber optik USB 2000 ................ 7
5. Ujung fiber optik diletakan pada probe holder 900 ........................................................... 7
6. Nilai % Susut Bobot buah Jambu Biji selama penyimpanan ............................................. 8
7. Nilai TPT (% brix) Buah Jambu Biji selama penyimpanan............................................... 8
8. Kekerasan Buah Jambu Biji selama penyimpanan............................................................ 9
9. Nilai pH (Tingkat Keasaman) selama penyimpanan......................................................... 9
10. Perubahan spektra buah jambu biji selama penyimpanan .............................................. 10
11. Intensitas reflektansi % jambu biji selama penyimpanan
pada panjang gelombang 580 nm.................................................................................. 10
12. Intensitas reflektansi % jambu biji selama penyimpanan
pada panjang gelombang 740 nm................................................................................... 10
13. Intensitas reflektansi % jambu biji terhadap TPT pada panjang gelombang 580 nm ........ 10
14. Intensitas reflektansi % jambu biji terhadap TPT pada panjang gelombang 740 nm ........ 11
15. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap susut bobot % pada panjang
gelombang 580 nm......................................................................................................... 11
16. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap susut bobot % pada panjang
gelombang 740 nm......................................................................................................... 11
17. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap kekerasan
pada panjang gelombang 580 nm................................................................................... 11
18. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap kekerasan
pada panjang gelombang 740 nm................................................................................... 11
19. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap pH
pada panjang gelombang 580 nm................................................................................... 11
20. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap pH
pada panjang gelombang 740 nm................................................................................... 11
21. Panjang gelombang (nm) buah jambu biji terhadap
turunan pertama selama penyimpanan ........................................................................... 12
22. Turunan pertama jambu biji selama penyimpanan pada panjang gelombang 500 nm....... 12
23. Turunan pertama jambu biji selama penyimpanan pada panjang gelombang 720 nm ...... 12
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Skema penelitian............................................................................................................. 15
2. Lampiran tabel 1data rata-rata kekerasan selama penyimpanan ........................................ 16
3. Lampiran tabel 2 data rata-rata Intensitas Reflektansi (%) (1/10) selama penyimpanan..... 18
4. Lampiran tabel 3 data rata-turunan pertama (1/10) selama penyimpanan (hari) ............... 20
5. Lampiran tabel 4 masa jenis jambu biji sampel hari 1 ...................................................... 22
6. Lampiran tabel 5 masa jenis jambu biji sampel hari 5.................................................. 22
7. Lampiran tabel 6 masa jenis jambu biji sampel hari 10 ................................................ 22
8. Lampiran tabel 7 masa jenis jambu biji sampel hari 15 ................................................... 22
9. Lampiran tabel 8 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari ............................................. 23
10. Lampiran tabel 9 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari 5 ........................................ 23
11. Lampiran tabel 10 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari 10 .................................... 23
12. Lampiran tabel 11 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari 15..................................... 23
13. Lampiran tabel 12 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 1............................... 24
14. Lampiran tabel 13 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 5............................... 24
15. Lampiran tabel 14 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 10............................. 24
16. Lampiran tabel 15 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 15............................. 24
17. Lampiran tabel 16 Susut bobot % buah jambu selama penyimpanan............................... 25
18. Lampiran tabel 17 TPT buah jambu biji selama penyimpanan ....................................... 25
19. Lampiran tabel 18 Kekerasan buah jambu biji selama penyimpanan.............................. 25
20. Lampiran tabel 19 pH buah jambu biji selama penyimpanan ......................................... 25
21. Lampiran tabel 20 Nilai absorbansi jambu biji selama penyimpanan ............................. 26
22. Lampiran Tabel.21hubungan antara TPT dengan Intensitas reflektans
pada panjang gelombang 580 nm dan 740 nm................................................................ 26
23. Lampiran Tabel.22 hubungan antara kekerasan dengan Intensitas reflektans pada
panjang gelombang 580 nm dan 740 nm........................................................................ 26
24. Lampiran Tabel.23 hubungan antara susut bobot (%) dengan Intensitas reflektans
pada panjang gelombang 580 nm dan 740 nm................................................................. 26
25. Lampiran Tabel.24 hubungan antara pH dengan Intensitas reflektans
pada panjang gelombang 580 nm dan 740 nm................................................................ 27
26. Lampiran Tabel.25.hubungan turunan pertama dengan penyimpanan (hari) pada
panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................................................ 27
27. Lampiran gambar 1. Turunan Pertama Reflektans Sampel A selama penyimpanan
pada panjang gelombang 500 nm dan 720 nm................................................................ 28
28. Lampiran gambar 2. Turunan Pertama Reflektans sampel B selama penyimpanan pada
panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................................................ 28
29. Lampiran gambar 3. Turunan Pertama Reflektans sampel C selama
penyimpanan pada panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................... 28
30. Lampiran gambar 4. Turunan Pertama Reflektans sampel D selama
penyimpanan pada panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................... 29
31. Lampiran gambar 5 Fungsi panjang gelombang (nm) Jambu biji terhadapTurunan
Pertama selama penyimpanan sampel A dan B .............................................................. 29
32. Lampiran gambar 6 Fungsi panjang gelombang (nm) Jambu biji terhadapTurunan
Pertama selama penyimpanan sampel C dan D .............................................................. 30
33. Lampiran gambar 7 Nilai rata-rata kekerasan jambu biji sampel A dan B ..................... 30
34. Lampiran gambar 8 .Nilai rata-rata kekerasan jambu biji sampel C dan D .................... 30
35. Lampiran tabel 9 regresi linear berganda data susut bobot (%), TPT dan kekerasan
pada panjang gelombang 500 nm................................................................................... 31
36. Lampiran tabel 10 Regresi linear berganda data TPT, susut bobot (%)
dan pH pada panjang gelombang 720 nm........................................................................ 32
37. Lampiran tabel 11 regresi linear berganda data susut bobot (%), TPT dan kekerasan
pada panjang gelombang 500 nm................................................................................... 33
38. Lampiran tabel 10 Regresi linear berganda data TPT, susut bobot (%) dan pH pada
panjang gelombang 720 nm........................................................................................... 34
39. Lampiran Standarisasi Nasional Indonesia Jambu biji ................................................... 35
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia sebagai negara beriklim tropis
menghasilkan banyak jambu biji (psidium
guajava), tetapi sampai saat ini yang
menjadi masalah yaitu bagaimana proses
pasca panen agar jambu tidak cepat busuk
sehingga memiliki kualitas dan kuantitas
yang tinggi.
Jambu biji termasuk komoditi yang
mudah rusak (persibel) sehingga tanpa
penanganan yang baik hanya dapat disimpan
beberapa hari saja, apabila disimpan dalam
suhu kamar. (Rukmana, 1996). Keruksakan
yang terjadi pada buah-buahan diakibatkan
proses metabolisme seperti respirasi dan
transparasi. Proses metabolisme tersebut
akan terus berlangsung sehingga akan terjadi
perubahan-perubahan
yang
dapat
mengakibatkan penurunan mutu bahan
pangan tersebut. Disamping itu banyak
keruksakan yang terjadi disebabkan oleh
perlakuan mekanisfisis dan biologis
(Winarno, 1981)
Selama proses respirasi berlangsung
,buah menggunakan oksigen dari lingkungan
sekitar dan menghasilkan karbondioksida.
Oleh karena itu laju respirasi dapat diukur
melalui peningkatan karbondioksida dan
penurunan oksigen. Apabila dilihat dari pola
respirasinya jambu biji termasuk kedalam
kelompok buah Klimakterik. Hal tersebut
ditunjukan oleh adanya peningkatan
respirasi yang menyolok sesudah dipanen
bersamaan dengan saat pemasakan disertai
perubahan warna , cita rasa dan tekstur
(Apandi 1984).
Saat komoditas mencapai masak
fisiologis, respirasinya mencapai klimakterik
dan sudah siap panen.
Agar buah-buahan tidak mudah rusak
setelah dipanen dan sampai ke konsumen,
maka diperlukan penanganan pasca panen
yang
baik
terutama
pada
saat
penyimpanan.(Satuhu dan Supriyadi 1999).
Terdapat dua cara penyimpanan yaitu secara
alami dan penggunaan sarana-sarana
tertentu. Jenis penyimpanan yang kedua
terbagi menjadi empat macam, antara lain
penyimpanan suhu rendah, penggunaan
bahan kimia, control atmosfir, dan iradiasi.
Penyimpanan
buah
dengan
menggunakan wadah berupa toples yang
tertutup
rapat
dapat
memperlambat
penurunan kualitas buah.
Tujuan Penelitian
Penyimpanan buah jambu biji
dengan wadah plastik untuk sifat optik
dengan menggunakan spektrometer UV-Vis
dapat Mempelajari sifat optik buah jambu
biji yaitu pergeseran spectrum intensitas
reflektansi (%) akibat absorbansi cahaya,
turunan
pertama
intensitas
selama
penyimpanan. Mempelajari hubungan antara
sifat kimia-fisika buah jambu biji selama
penyimpanan yang meliputi % susut bobot,
pH, Total Padatan Terlarut (% brix) dan
kekerasan. Mempelajari hubungan antara
sifat kimia-fisika dengan sifat optik yaitu
hubungan intensitas reflektansi (%) dengan
% susut bobot, pH, TPT dan kekerasan,
selain itu juga mencari hubungan antara
turunan
pertama
intensitas
dengan
penyimpanan (hari) dan sifat kimia-fisika
pada panjang gelombang 720 nm.
Hipotesis
Penyimpanan buah jambu biji agar
kualitas tidak menurun lebih cepat salah satu
cara yaitu dengan penyimpanan pada wadah
plastik yang tertutup. Perubahan kualitas
selama penyimpanan berhubungan dengan
perubahan sifat optik yang dapat diteksi
penurunan kualitas dengan menggunakan
spektrometer UV-Vis dan perubahan sifat
kimia-fisika dengan alat yang sudah
digunakan pada penelitian sebelumnya yaitu
Refraktometer, Penetrometer, pH meter dan
Neraca Digital
Perumusan Masalah
Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat untuk
memberikan informasi mengenai pengaruh
dari penggunaan toples plastik untuk
menyimpan buah jambu biji lebih lama.
Selain itu dapat membantu para petani dan
pengusaha hortikultura dalam teknik
penyimpanan buah jambu biji agar kualitas
buah tidak cepat turun.
TINJAUAN PUSTAKA
Jambu biji atau jambu kulutuk “Guava”
(psidium guajava) bukan tanaman asli
Indonesia. Jambu biji berasal dari Benua
Amerika bagian trofis, antara Mexsiko dan
Amerika Serikat. Didalam belantara Peru
dan Brasil, jambu biji merupakan penghuni
asli pula (Rismunandar, 1989)
SIFAT OPTIK BUAH JAMBU BIJI (Psidium guajava) YANG DISIMPAN
DALAM TOPLES PLASTIK MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETER
REFLEKTANS UV-Vis
NUNUNG NURUL HIDAYAH
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
ABSTRAK
NUNUNG NURUL HIDAYAH. Sifat Optik Buah Jambu Biji (psidium guajava) Yang Disimpan
Dalam Toples Plastik Menggunakan Spektrofotometer Reflektans-Vis. Dibimbing oleh
IRMANSYAH, M.Si dan JAJANG JUANSYAH,M.Si
Penyimpanan buah jambu biji tanpa perlakuan khusus hanya dapat bertahan sampai 4 hari saja
sehingga diperlukan proses penyimpanan cara lain yaitu penyimpanan buah jambu biji dengan
menggunakan toples plastik dari bahan polietilen pada suhu ruang. Pengukuran juga menggunakan
alat-alat yang sudah di set-up dengan program Data studio 1.7.2 untuk kekerasan dan 001 Bios 32
untuk Intensitas Reflektans. Alat-alat yang digunakan pada penelitian yaitu komputer yang di set
dengan spectrometer fiber optic USB 2000, PASCO SCIENCE WORKSHOP 750 INTERFACE,
dan monokromator yang dilengkapi serat optik dan sumber cahaya tungsten halogen LS-1 untuk
mengukur nilai reflektans, ), Economi Force Sensor, pH meter dan Refractometer. Sifat buah
jambu biji yang diukur yaitu (% susut bobot, nilai Total Padatan Terlarut (% brix), kekerasan dan
nilai pH (Tingkat Keasaman),Intensitas reflektans dan turunan pertama gelombang. Penelitian
dilakukan langsung pada buah jambu yang akan diuji tidak dilakukan penelitian pendahuluan.
Karakteristik sifat buah jambu biji yang termasuk kedalam buah klimaterik memberikan
informasi, semakin lama masa penyimpanan maka terjadi penurunan nilai susut bobot %,
kekerasan dan pH. Sedangkan untuk Total Padatan Terlarut mengalami peningkatan selama masa
penyimpanan.
Pergeseran panjang gelombang dominan dari panjang gelombang 600 nm menjadi panjang
gelombang 740 nm memberikan informasi pergeseran absorbsi Intensitas Gelombang (%) dan
turunan pertama reflektans memiliki hubungan yang linear dengan masa penyimpanan. Intensitas
gelombang (%) tidak memiliki hubungan yang linear dengan TPT,pH,kekerasan dan susut bobot
%. Panjang gelombang 720 nm dapat digunakan sebagai daerah yang baik untuk mencari
hubungan antara sifat optik dengan sifat kimia-fisika. Program SPSS digunakan untuk mencari
hubungan yang lebih teratur antara turunan pertama reflektans dengan sifat kimia-fisika buah
jambu biji selama penyimpanan. Secara tidak langsung pengukuran sifat optik dan sifat fisikkimia menggambarkan keadaan keseluruhan buah meliputi ( buah secara utuh, kulit, daging dan
kandungan gula).
Kata Kunci : Spektrometer ,Data studio 1.7.2, Bios 001, PASCO SCIENCE WORKSHOP 750
INTERFACE, Refractometer, pH meter, Penenetrometer/ Economi Force Sensor, jambu biji
(psidium guajava).001 Bios 32, SPSS 13.0 dan turunan pertama.
SIFAT OPTIK BUAH JAMBU BIJI (Psidium guajava) YANG DISIMPAN
DALAM TOPLES PLASTIK MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETER
REFLEKTANS UV-Vis
NUNUNG NURUL HIDAYAH
G74104037
Skripsi
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
Judul
: Sifat Optik Buah Jambu Biji (Psidium guajava) yang Disimpan
Dalam Toples Plastik Menggunakan Spektrofotometer Reflektans
UV-Vis
Nama : Nunung Nurul Hidayah
NRP
: G74104037
Menyetujui:
Pembimbing I
Pembimbing II
(Dr.Ir.Irmansyah.M.Si)
(Jajang Juansah,M.Si)
NIP. 132 104 953
NIP. 132 311 933
Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
(Dr.Drh.Hasim,DEA)
NIP .131578806
Tanggal lulus :
RIWAYAT HIDUP
Peneliti dilahirkan di Tasikmalaya pada tanggal 29 Agustus 1985. Penulis adalah putri
pertama dari tiga bersaudara dari Ayah M.AB.Kohar dan Ibu Roroh Rohimah.
Penulis menyelesaikan pendidikan taman kanak-kanak islam di TK Bojong Koneng pada
tahun 1992 kemudian melanjutkan ke SD Negeri 1 Bojong Asih dan lulus tahun 1998. Kemudian
melanjutkan pendidikan di SLTP Negeri 1 Cikupa dan lulus tahun 2001, kemudian menyelesaikan
pendidikan di SMU 1 Cikupa dan lulus pada tahun 2004.
Tahun 2004 penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui
jalur Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI) pada program studi Fisika Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor.
Selama menempuh pendidikan di IPB penulis aktip dalam kegiatan kemahasiswaan
diantaranya sebagai Bendahara Fisika 41, Ketua keputrian KMF, Koordinator GAMA,
Koordinator putri JRMN, Staf pengurus SERUM-G selama tiga tahun. Penulis juga aktip sebagai
panitia atau peserta baik tingkat lokal maupun nasional. Penulis pernah menjadi assisten praktikum
mata kuliah Fisika dasar TPB tahun 2007-2008.
PRAKATA
Alhamdulillahhirobbil’alamin, segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan nikmat islam dan sehat. Shalawat dan salam tercurah kepada Rasulullah Saw,
tauladan yang telah membawa kita dari zaman kegelapan ke zaman yang terang benderang. Atas
rahmat Allah SWT penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Sifat Optik Buah Jambu
Biji (psidium guajava) Yang Disimpan Dalam Toples Plastik Menggunakan Spektrofotometer
Reflektans UV-Vis” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S,Si) pada
Departemen Fisika.
Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah
banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, diantaranya :
Bapak Dr.Ir.Irmansyah M,Si dan Jajang Juansyah M,Si sebagai pembimbing skripsi yang
telah dengan sabar membingbing dan mengarahkan dalam pembuatan skripsi.
Kedua orang tua Bapak dan mamah yang telah memberikan bantuan dan dorongan dalam
bentuk moral dan materi yang tidak bisa saya balas
Adik-adikku Nia dan kiki yang membuat teteh belajar dewasa dan sabar.
Saudara-saudara dari kedua orang tua yang telah memberikan semangat baru
Seluruh dosen dan staf Departemen Fisika yang telah membantu dan memotivasi.
Physis 41 (senang bisa bertemu dan bersaudara dengan kalian, kalian lah yang telah
memberi warna seindah pelangi di hatiku dan mendorongku untuk cepat lulus)
Teman-teman ku Zikra, Meri , T’Neng ,T’Siti, D’Nanda, D’Icha , D’Wita D’Dia, D’misli
dan D’Yani di SA makasih atas kecerian yang senantiasa mewarnai hidupku.
Physic 39,40,42,43 terimakasih atas motivasinya.
Teman-temanku seperjuangan Inna, Riski, Dila, Uwai, Ulil, Elli, Vera dan Devi
makasihnya atas semuanya.
Adik-adik ku praktikan 44 dan 45 makasih atas doanya.
Teman-teman seperjuangan di Serum-G 05-07,GAMA dan JRMN
Teman-teman BBC makasih semangatnya
Mas Suwito dan kawan-kawan di Insan Mandiri makasih atas semuanya membuatku
mengubah mimpi jadi nyata.
Dan kepada pihak-pihak lain yang tidak bisa saya sebutkan satu-persatu , semoga Allah membalas
kebaikan kalian dengan yang lebih baik.
Bogor, Januari 2009
Nunung Nurul Hidayah
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ......................................................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN................................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................................ iii
PRAKATA......................................................................................................................... iv
DAFTAR ISI...................................................................................................................... v
DAFTAR TABEL .............................................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ vi
DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................................... vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ......................................................................................................... 1
Tujuan Penelitian...................................................................................................... 1
Hipotesis .................................................................................................................. 1
Perumusan masalah .................................................................................................. 1
Manfaat penelitian .................................................................................................. 1
TINJAUAN PUSAKA
Jambu biji (psidium guajava).................................................................................... 2
Kemasan Plastik ..................................................................................................... 2
Susut Bobot ............................................................................................................ 3
Spektroskopi Reflektans ........................................................................................... 3
Spektrometer ............................................................................................................ 4
Kekerasan ................................................................................................................ 5
pH Tingkat Keasaman .............................................................................................. 5
Total Padatan Terlarut .............................................................................................. 5
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................................... 6
Bahan dan Alat ....................................................................................................... 6
Metode Penelitian ................................................................................................... 6
Penelitian Utama .................................................................................................... 6
Susut bobot .............................................................................................................. 6
Kekerasan ................................................................................................................ 6
Total Padatan Terlarut .............................................................................................. 7
pH meter .................................................................................................................. 7
Pengukuran Spektra Reflektansi................................................................................ 7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Susut Bobot.............................................................................................................. 8
Total Padatan Terlarut .............................................................................................. 8
Kekerasan ................................................................................................................ 9
pH (Tingkat Keasaman)............................................................................................ 9
Reflektans Cahaya Tampak dan Pergeseran Panjang Gelombang............................... 10
Hubungan sifat Kimia –Fisika dengan Intensitas Reflektansi (%) .............................. 10
Hubungan Turunan Pertama terhadap Intensitas Reflektansi (%) ............................... 12
Hubungan sifat kimia-fisika dengan turunan pertama reflektans ................................ 12
Standarisasi Nasional Indonesia buah Jambu Biji ..................................................... 13
KESIMPULAN DAN SARAN
Simpulan ............................................................................................................................ 13
Saran .................................................................................................................................. 14
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 14
LAMPIRAN ...................................................................................................................... 16
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Kandungan gizi pada Jambu Biji ..................................................................................... 2
2. Pembagian Spektrum Cahaya Tampak ..................................................................... 3
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Prinsip kerja spektroskopi ............................................................................................... 4
2. Kurva destribusi spektra sumber energi radiasi ................................................................ 4
3. Kondisi Buah jambu biji selama penyimpanan................................................................ 6
4. Sumber cahaya LS-1 Tungsten Halogen Spektrometer fiber optik USB 2000 ................ 7
5. Ujung fiber optik diletakan pada probe holder 900 ........................................................... 7
6. Nilai % Susut Bobot buah Jambu Biji selama penyimpanan ............................................. 8
7. Nilai TPT (% brix) Buah Jambu Biji selama penyimpanan............................................... 8
8. Kekerasan Buah Jambu Biji selama penyimpanan............................................................ 9
9. Nilai pH (Tingkat Keasaman) selama penyimpanan......................................................... 9
10. Perubahan spektra buah jambu biji selama penyimpanan .............................................. 10
11. Intensitas reflektansi % jambu biji selama penyimpanan
pada panjang gelombang 580 nm.................................................................................. 10
12. Intensitas reflektansi % jambu biji selama penyimpanan
pada panjang gelombang 740 nm................................................................................... 10
13. Intensitas reflektansi % jambu biji terhadap TPT pada panjang gelombang 580 nm ........ 10
14. Intensitas reflektansi % jambu biji terhadap TPT pada panjang gelombang 740 nm ........ 11
15. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap susut bobot % pada panjang
gelombang 580 nm......................................................................................................... 11
16. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap susut bobot % pada panjang
gelombang 740 nm......................................................................................................... 11
17. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap kekerasan
pada panjang gelombang 580 nm................................................................................... 11
18. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap kekerasan
pada panjang gelombang 740 nm................................................................................... 11
19. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap pH
pada panjang gelombang 580 nm................................................................................... 11
20. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap pH
pada panjang gelombang 740 nm................................................................................... 11
21. Panjang gelombang (nm) buah jambu biji terhadap
turunan pertama selama penyimpanan ........................................................................... 12
22. Turunan pertama jambu biji selama penyimpanan pada panjang gelombang 500 nm....... 12
23. Turunan pertama jambu biji selama penyimpanan pada panjang gelombang 720 nm ...... 12
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Skema penelitian............................................................................................................. 15
2. Lampiran tabel 1data rata-rata kekerasan selama penyimpanan ........................................ 16
3. Lampiran tabel 2 data rata-rata Intensitas Reflektansi (%) (1/10) selama penyimpanan..... 18
4. Lampiran tabel 3 data rata-turunan pertama (1/10) selama penyimpanan (hari) ............... 20
5. Lampiran tabel 4 masa jenis jambu biji sampel hari 1 ...................................................... 22
6. Lampiran tabel 5 masa jenis jambu biji sampel hari 5.................................................. 22
7. Lampiran tabel 6 masa jenis jambu biji sampel hari 10 ................................................ 22
8. Lampiran tabel 7 masa jenis jambu biji sampel hari 15 ................................................... 22
9. Lampiran tabel 8 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari ............................................. 23
10. Lampiran tabel 9 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari 5 ........................................ 23
11. Lampiran tabel 10 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari 10 .................................... 23
12. Lampiran tabel 11 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari 15..................................... 23
13. Lampiran tabel 12 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 1............................... 24
14. Lampiran tabel 13 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 5............................... 24
15. Lampiran tabel 14 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 10............................. 24
16. Lampiran tabel 15 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 15............................. 24
17. Lampiran tabel 16 Susut bobot % buah jambu selama penyimpanan............................... 25
18. Lampiran tabel 17 TPT buah jambu biji selama penyimpanan ....................................... 25
19. Lampiran tabel 18 Kekerasan buah jambu biji selama penyimpanan.............................. 25
20. Lampiran tabel 19 pH buah jambu biji selama penyimpanan ......................................... 25
21. Lampiran tabel 20 Nilai absorbansi jambu biji selama penyimpanan ............................. 26
22. Lampiran Tabel.21hubungan antara TPT dengan Intensitas reflektans
pada panjang gelombang 580 nm dan 740 nm................................................................ 26
23. Lampiran Tabel.22 hubungan antara kekerasan dengan Intensitas reflektans pada
panjang gelombang 580 nm dan 740 nm........................................................................ 26
24. Lampiran Tabel.23 hubungan antara susut bobot (%) dengan Intensitas reflektans
pada panjang gelombang 580 nm dan 740 nm................................................................. 26
25. Lampiran Tabel.24 hubungan antara pH dengan Intensitas reflektans
pada panjang gelombang 580 nm dan 740 nm................................................................ 27
26. Lampiran Tabel.25.hubungan turunan pertama dengan penyimpanan (hari) pada
panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................................................ 27
27. Lampiran gambar 1. Turunan Pertama Reflektans Sampel A selama penyimpanan
pada panjang gelombang 500 nm dan 720 nm................................................................ 28
28. Lampiran gambar 2. Turunan Pertama Reflektans sampel B selama penyimpanan pada
panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................................................ 28
29. Lampiran gambar 3. Turunan Pertama Reflektans sampel C selama
penyimpanan pada panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................... 28
30. Lampiran gambar 4. Turunan Pertama Reflektans sampel D selama
penyimpanan pada panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................... 29
31. Lampiran gambar 5 Fungsi panjang gelombang (nm) Jambu biji terhadapTurunan
Pertama selama penyimpanan sampel A dan B .............................................................. 29
32. Lampiran gambar 6 Fungsi panjang gelombang (nm) Jambu biji terhadapTurunan
Pertama selama penyimpanan sampel C dan D .............................................................. 30
33. Lampiran gambar 7 Nilai rata-rata kekerasan jambu biji sampel A dan B ..................... 30
34. Lampiran gambar 8 .Nilai rata-rata kekerasan jambu biji sampel C dan D .................... 30
35. Lampiran tabel 9 regresi linear berganda data susut bobot (%), TPT dan kekerasan
pada panjang gelombang 500 nm................................................................................... 31
36. Lampiran tabel 10 Regresi linear berganda data TPT, susut bobot (%)
dan pH pada panjang gelombang 720 nm........................................................................ 32
37. Lampiran tabel 11 regresi linear berganda data susut bobot (%), TPT dan kekerasan
pada panjang gelombang 500 nm................................................................................... 33
38. Lampiran tabel 10 Regresi linear berganda data TPT, susut bobot (%) dan pH pada
panjang gelombang 720 nm........................................................................................... 34
39. Lampiran Standarisasi Nasional Indonesia Jambu biji ................................................... 35
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia sebagai negara beriklim tropis
menghasilkan banyak jambu biji (psidium
guajava), tetapi sampai saat ini yang
menjadi masalah yaitu bagaimana proses
pasca panen agar jambu tidak cepat busuk
sehingga memiliki kualitas dan kuantitas
yang tinggi.
Jambu biji termasuk komoditi yang
mudah rusak (persibel) sehingga tanpa
penanganan yang baik hanya dapat disimpan
beberapa hari saja, apabila disimpan dalam
suhu kamar. (Rukmana, 1996). Keruksakan
yang terjadi pada buah-buahan diakibatkan
proses metabolisme seperti respirasi dan
transparasi. Proses metabolisme tersebut
akan terus berlangsung sehingga akan terjadi
perubahan-perubahan
yang
dapat
mengakibatkan penurunan mutu bahan
pangan tersebut. Disamping itu banyak
keruksakan yang terjadi disebabkan oleh
perlakuan mekanisfisis dan biologis
(Winarno, 1981)
Selama proses respirasi berlangsung
,buah menggunakan oksigen dari lingkungan
sekitar dan menghasilkan karbondioksida.
Oleh karena itu laju respirasi dapat diukur
melalui peningkatan karbondioksida dan
penurunan oksigen. Apabila dilihat dari pola
respirasinya jambu biji termasuk kedalam
kelompok buah Klimakterik. Hal tersebut
ditunjukan oleh adanya peningkatan
respirasi yang menyolok sesudah dipanen
bersamaan dengan saat pemasakan disertai
perubahan warna , cita rasa dan tekstur
(Apandi 1984).
Saat komoditas mencapai masak
fisiologis, respirasinya mencapai klimakterik
dan sudah siap panen.
Agar buah-buahan tidak mudah rusak
setelah dipanen dan sampai ke konsumen,
maka diperlukan penanganan pasca panen
yang
baik
terutama
pada
saat
penyimpanan.(Satuhu dan Supriyadi 1999).
Terdapat dua cara penyimpanan yaitu secara
alami dan penggunaan sarana-sarana
tertentu. Jenis penyimpanan yang kedua
terbagi menjadi empat macam, antara lain
penyimpanan suhu rendah, penggunaan
bahan kimia, control atmosfir, dan iradiasi.
Penyimpanan
buah
dengan
menggunakan wadah berupa toples yang
tertutup
rapat
dapat
memperlambat
penurunan kualitas buah.
Tujuan Penelitian
Penyimpanan buah jambu biji
dengan wadah plastik untuk sifat optik
dengan menggunakan spektrometer UV-Vis
dapat Mempelajari sifat optik buah jambu
biji yaitu pergeseran spectrum intensitas
reflektansi (%) akibat absorbansi cahaya,
turunan
pertama
intensitas
selama
penyimpanan. Mempelajari hubungan antara
sifat kimia-fisika buah jambu biji selama
penyimpanan yang meliputi % susut bobot,
pH, Total Padatan Terlarut (% brix) dan
kekerasan. Mempelajari hubungan antara
sifat kimia-fisika dengan sifat optik yaitu
hubungan intensitas reflektansi (%) dengan
% susut bobot, pH, TPT dan kekerasan,
selain itu juga mencari hubungan antara
turunan
pertama
intensitas
dengan
penyimpanan (hari) dan sifat kimia-fisika
pada panjang gelombang 720 nm.
Hipotesis
Penyimpanan buah jambu biji agar
kualitas tidak menurun lebih cepat salah satu
cara yaitu dengan penyimpanan pada wadah
plastik yang tertutup. Perubahan kualitas
selama penyimpanan berhubungan dengan
perubahan sifat optik yang dapat diteksi
penurunan kualitas dengan menggunakan
spektrometer UV-Vis dan perubahan sifat
kimia-fisika dengan alat yang sudah
digunakan pada penelitian sebelumnya yaitu
Refraktometer, Penetrometer, pH meter dan
Neraca Digital
Perumusan Masalah
Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat untuk
memberikan informasi mengenai pengaruh
dari penggunaan toples plastik untuk
menyimpan buah jambu biji lebih lama.
Selain itu dapat membantu para petani dan
pengusaha hortikultura dalam teknik
penyimpanan buah jambu biji agar kualitas
buah tidak cepat turun.
TINJAUAN PUSTAKA
Jambu biji atau jambu kulutuk “Guava”
(psidium guajava) bukan tanaman asli
Indonesia. Jambu biji berasal dari Benua
Amerika bagian trofis, antara Mexsiko dan
Amerika Serikat. Didalam belantara Peru
dan Brasil, jambu biji merupakan penghuni
asli pula (Rismunandar, 1989)
Jambu biji ditemukan oleh bangsa
Spayol di daerah Amerika pada tahun 1500an. Bauhnya dikenal mereka sebagai buah
yang lezat, nikmat dan
baik untuk
kesehatan. Orang Spayol yang telah berjasa
menyebarkan populitas buah jambu biji di
daerah
trofis
maupun
subtrofis.
(Rismunandar, 1989).
Di Indonesia sekalipun pembudidayaan
jambu biji pada umumnya m
DALAM TOPLES PLASTIK MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETER
REFLEKTANS UV-Vis
NUNUNG NURUL HIDAYAH
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
ABSTRAK
NUNUNG NURUL HIDAYAH. Sifat Optik Buah Jambu Biji (psidium guajava) Yang Disimpan
Dalam Toples Plastik Menggunakan Spektrofotometer Reflektans-Vis. Dibimbing oleh
IRMANSYAH, M.Si dan JAJANG JUANSYAH,M.Si
Penyimpanan buah jambu biji tanpa perlakuan khusus hanya dapat bertahan sampai 4 hari saja
sehingga diperlukan proses penyimpanan cara lain yaitu penyimpanan buah jambu biji dengan
menggunakan toples plastik dari bahan polietilen pada suhu ruang. Pengukuran juga menggunakan
alat-alat yang sudah di set-up dengan program Data studio 1.7.2 untuk kekerasan dan 001 Bios 32
untuk Intensitas Reflektans. Alat-alat yang digunakan pada penelitian yaitu komputer yang di set
dengan spectrometer fiber optic USB 2000, PASCO SCIENCE WORKSHOP 750 INTERFACE,
dan monokromator yang dilengkapi serat optik dan sumber cahaya tungsten halogen LS-1 untuk
mengukur nilai reflektans, ), Economi Force Sensor, pH meter dan Refractometer. Sifat buah
jambu biji yang diukur yaitu (% susut bobot, nilai Total Padatan Terlarut (% brix), kekerasan dan
nilai pH (Tingkat Keasaman),Intensitas reflektans dan turunan pertama gelombang. Penelitian
dilakukan langsung pada buah jambu yang akan diuji tidak dilakukan penelitian pendahuluan.
Karakteristik sifat buah jambu biji yang termasuk kedalam buah klimaterik memberikan
informasi, semakin lama masa penyimpanan maka terjadi penurunan nilai susut bobot %,
kekerasan dan pH. Sedangkan untuk Total Padatan Terlarut mengalami peningkatan selama masa
penyimpanan.
Pergeseran panjang gelombang dominan dari panjang gelombang 600 nm menjadi panjang
gelombang 740 nm memberikan informasi pergeseran absorbsi Intensitas Gelombang (%) dan
turunan pertama reflektans memiliki hubungan yang linear dengan masa penyimpanan. Intensitas
gelombang (%) tidak memiliki hubungan yang linear dengan TPT,pH,kekerasan dan susut bobot
%. Panjang gelombang 720 nm dapat digunakan sebagai daerah yang baik untuk mencari
hubungan antara sifat optik dengan sifat kimia-fisika. Program SPSS digunakan untuk mencari
hubungan yang lebih teratur antara turunan pertama reflektans dengan sifat kimia-fisika buah
jambu biji selama penyimpanan. Secara tidak langsung pengukuran sifat optik dan sifat fisikkimia menggambarkan keadaan keseluruhan buah meliputi ( buah secara utuh, kulit, daging dan
kandungan gula).
Kata Kunci : Spektrometer ,Data studio 1.7.2, Bios 001, PASCO SCIENCE WORKSHOP 750
INTERFACE, Refractometer, pH meter, Penenetrometer/ Economi Force Sensor, jambu biji
(psidium guajava).001 Bios 32, SPSS 13.0 dan turunan pertama.
SIFAT OPTIK BUAH JAMBU BIJI (Psidium guajava) YANG DISIMPAN
DALAM TOPLES PLASTIK MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETER
REFLEKTANS UV-Vis
NUNUNG NURUL HIDAYAH
G74104037
Skripsi
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
Judul
: Sifat Optik Buah Jambu Biji (Psidium guajava) yang Disimpan
Dalam Toples Plastik Menggunakan Spektrofotometer Reflektans
UV-Vis
Nama : Nunung Nurul Hidayah
NRP
: G74104037
Menyetujui:
Pembimbing I
Pembimbing II
(Dr.Ir.Irmansyah.M.Si)
(Jajang Juansah,M.Si)
NIP. 132 104 953
NIP. 132 311 933
Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
(Dr.Drh.Hasim,DEA)
NIP .131578806
Tanggal lulus :
RIWAYAT HIDUP
Peneliti dilahirkan di Tasikmalaya pada tanggal 29 Agustus 1985. Penulis adalah putri
pertama dari tiga bersaudara dari Ayah M.AB.Kohar dan Ibu Roroh Rohimah.
Penulis menyelesaikan pendidikan taman kanak-kanak islam di TK Bojong Koneng pada
tahun 1992 kemudian melanjutkan ke SD Negeri 1 Bojong Asih dan lulus tahun 1998. Kemudian
melanjutkan pendidikan di SLTP Negeri 1 Cikupa dan lulus tahun 2001, kemudian menyelesaikan
pendidikan di SMU 1 Cikupa dan lulus pada tahun 2004.
Tahun 2004 penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui
jalur Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI) pada program studi Fisika Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor.
Selama menempuh pendidikan di IPB penulis aktip dalam kegiatan kemahasiswaan
diantaranya sebagai Bendahara Fisika 41, Ketua keputrian KMF, Koordinator GAMA,
Koordinator putri JRMN, Staf pengurus SERUM-G selama tiga tahun. Penulis juga aktip sebagai
panitia atau peserta baik tingkat lokal maupun nasional. Penulis pernah menjadi assisten praktikum
mata kuliah Fisika dasar TPB tahun 2007-2008.
PRAKATA
Alhamdulillahhirobbil’alamin, segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan nikmat islam dan sehat. Shalawat dan salam tercurah kepada Rasulullah Saw,
tauladan yang telah membawa kita dari zaman kegelapan ke zaman yang terang benderang. Atas
rahmat Allah SWT penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Sifat Optik Buah Jambu
Biji (psidium guajava) Yang Disimpan Dalam Toples Plastik Menggunakan Spektrofotometer
Reflektans UV-Vis” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S,Si) pada
Departemen Fisika.
Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah
banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, diantaranya :
Bapak Dr.Ir.Irmansyah M,Si dan Jajang Juansyah M,Si sebagai pembimbing skripsi yang
telah dengan sabar membingbing dan mengarahkan dalam pembuatan skripsi.
Kedua orang tua Bapak dan mamah yang telah memberikan bantuan dan dorongan dalam
bentuk moral dan materi yang tidak bisa saya balas
Adik-adikku Nia dan kiki yang membuat teteh belajar dewasa dan sabar.
Saudara-saudara dari kedua orang tua yang telah memberikan semangat baru
Seluruh dosen dan staf Departemen Fisika yang telah membantu dan memotivasi.
Physis 41 (senang bisa bertemu dan bersaudara dengan kalian, kalian lah yang telah
memberi warna seindah pelangi di hatiku dan mendorongku untuk cepat lulus)
Teman-teman ku Zikra, Meri , T’Neng ,T’Siti, D’Nanda, D’Icha , D’Wita D’Dia, D’misli
dan D’Yani di SA makasih atas kecerian yang senantiasa mewarnai hidupku.
Physic 39,40,42,43 terimakasih atas motivasinya.
Teman-temanku seperjuangan Inna, Riski, Dila, Uwai, Ulil, Elli, Vera dan Devi
makasihnya atas semuanya.
Adik-adik ku praktikan 44 dan 45 makasih atas doanya.
Teman-teman seperjuangan di Serum-G 05-07,GAMA dan JRMN
Teman-teman BBC makasih semangatnya
Mas Suwito dan kawan-kawan di Insan Mandiri makasih atas semuanya membuatku
mengubah mimpi jadi nyata.
Dan kepada pihak-pihak lain yang tidak bisa saya sebutkan satu-persatu , semoga Allah membalas
kebaikan kalian dengan yang lebih baik.
Bogor, Januari 2009
Nunung Nurul Hidayah
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ......................................................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN................................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................................ iii
PRAKATA......................................................................................................................... iv
DAFTAR ISI...................................................................................................................... v
DAFTAR TABEL .............................................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ vi
DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................................... vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ......................................................................................................... 1
Tujuan Penelitian...................................................................................................... 1
Hipotesis .................................................................................................................. 1
Perumusan masalah .................................................................................................. 1
Manfaat penelitian .................................................................................................. 1
TINJAUAN PUSAKA
Jambu biji (psidium guajava).................................................................................... 2
Kemasan Plastik ..................................................................................................... 2
Susut Bobot ............................................................................................................ 3
Spektroskopi Reflektans ........................................................................................... 3
Spektrometer ............................................................................................................ 4
Kekerasan ................................................................................................................ 5
pH Tingkat Keasaman .............................................................................................. 5
Total Padatan Terlarut .............................................................................................. 5
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................................... 6
Bahan dan Alat ....................................................................................................... 6
Metode Penelitian ................................................................................................... 6
Penelitian Utama .................................................................................................... 6
Susut bobot .............................................................................................................. 6
Kekerasan ................................................................................................................ 6
Total Padatan Terlarut .............................................................................................. 7
pH meter .................................................................................................................. 7
Pengukuran Spektra Reflektansi................................................................................ 7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Susut Bobot.............................................................................................................. 8
Total Padatan Terlarut .............................................................................................. 8
Kekerasan ................................................................................................................ 9
pH (Tingkat Keasaman)............................................................................................ 9
Reflektans Cahaya Tampak dan Pergeseran Panjang Gelombang............................... 10
Hubungan sifat Kimia –Fisika dengan Intensitas Reflektansi (%) .............................. 10
Hubungan Turunan Pertama terhadap Intensitas Reflektansi (%) ............................... 12
Hubungan sifat kimia-fisika dengan turunan pertama reflektans ................................ 12
Standarisasi Nasional Indonesia buah Jambu Biji ..................................................... 13
KESIMPULAN DAN SARAN
Simpulan ............................................................................................................................ 13
Saran .................................................................................................................................. 14
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 14
LAMPIRAN ...................................................................................................................... 16
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Kandungan gizi pada Jambu Biji ..................................................................................... 2
2. Pembagian Spektrum Cahaya Tampak ..................................................................... 3
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Prinsip kerja spektroskopi ............................................................................................... 4
2. Kurva destribusi spektra sumber energi radiasi ................................................................ 4
3. Kondisi Buah jambu biji selama penyimpanan................................................................ 6
4. Sumber cahaya LS-1 Tungsten Halogen Spektrometer fiber optik USB 2000 ................ 7
5. Ujung fiber optik diletakan pada probe holder 900 ........................................................... 7
6. Nilai % Susut Bobot buah Jambu Biji selama penyimpanan ............................................. 8
7. Nilai TPT (% brix) Buah Jambu Biji selama penyimpanan............................................... 8
8. Kekerasan Buah Jambu Biji selama penyimpanan............................................................ 9
9. Nilai pH (Tingkat Keasaman) selama penyimpanan......................................................... 9
10. Perubahan spektra buah jambu biji selama penyimpanan .............................................. 10
11. Intensitas reflektansi % jambu biji selama penyimpanan
pada panjang gelombang 580 nm.................................................................................. 10
12. Intensitas reflektansi % jambu biji selama penyimpanan
pada panjang gelombang 740 nm................................................................................... 10
13. Intensitas reflektansi % jambu biji terhadap TPT pada panjang gelombang 580 nm ........ 10
14. Intensitas reflektansi % jambu biji terhadap TPT pada panjang gelombang 740 nm ........ 11
15. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap susut bobot % pada panjang
gelombang 580 nm......................................................................................................... 11
16. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap susut bobot % pada panjang
gelombang 740 nm......................................................................................................... 11
17. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap kekerasan
pada panjang gelombang 580 nm................................................................................... 11
18. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap kekerasan
pada panjang gelombang 740 nm................................................................................... 11
19. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap pH
pada panjang gelombang 580 nm................................................................................... 11
20. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap pH
pada panjang gelombang 740 nm................................................................................... 11
21. Panjang gelombang (nm) buah jambu biji terhadap
turunan pertama selama penyimpanan ........................................................................... 12
22. Turunan pertama jambu biji selama penyimpanan pada panjang gelombang 500 nm....... 12
23. Turunan pertama jambu biji selama penyimpanan pada panjang gelombang 720 nm ...... 12
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Skema penelitian............................................................................................................. 15
2. Lampiran tabel 1data rata-rata kekerasan selama penyimpanan ........................................ 16
3. Lampiran tabel 2 data rata-rata Intensitas Reflektansi (%) (1/10) selama penyimpanan..... 18
4. Lampiran tabel 3 data rata-turunan pertama (1/10) selama penyimpanan (hari) ............... 20
5. Lampiran tabel 4 masa jenis jambu biji sampel hari 1 ...................................................... 22
6. Lampiran tabel 5 masa jenis jambu biji sampel hari 5.................................................. 22
7. Lampiran tabel 6 masa jenis jambu biji sampel hari 10 ................................................ 22
8. Lampiran tabel 7 masa jenis jambu biji sampel hari 15 ................................................... 22
9. Lampiran tabel 8 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari ............................................. 23
10. Lampiran tabel 9 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari 5 ........................................ 23
11. Lampiran tabel 10 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari 10 .................................... 23
12. Lampiran tabel 11 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari 15..................................... 23
13. Lampiran tabel 12 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 1............................... 24
14. Lampiran tabel 13 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 5............................... 24
15. Lampiran tabel 14 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 10............................. 24
16. Lampiran tabel 15 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 15............................. 24
17. Lampiran tabel 16 Susut bobot % buah jambu selama penyimpanan............................... 25
18. Lampiran tabel 17 TPT buah jambu biji selama penyimpanan ....................................... 25
19. Lampiran tabel 18 Kekerasan buah jambu biji selama penyimpanan.............................. 25
20. Lampiran tabel 19 pH buah jambu biji selama penyimpanan ......................................... 25
21. Lampiran tabel 20 Nilai absorbansi jambu biji selama penyimpanan ............................. 26
22. Lampiran Tabel.21hubungan antara TPT dengan Intensitas reflektans
pada panjang gelombang 580 nm dan 740 nm................................................................ 26
23. Lampiran Tabel.22 hubungan antara kekerasan dengan Intensitas reflektans pada
panjang gelombang 580 nm dan 740 nm........................................................................ 26
24. Lampiran Tabel.23 hubungan antara susut bobot (%) dengan Intensitas reflektans
pada panjang gelombang 580 nm dan 740 nm................................................................. 26
25. Lampiran Tabel.24 hubungan antara pH dengan Intensitas reflektans
pada panjang gelombang 580 nm dan 740 nm................................................................ 27
26. Lampiran Tabel.25.hubungan turunan pertama dengan penyimpanan (hari) pada
panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................................................ 27
27. Lampiran gambar 1. Turunan Pertama Reflektans Sampel A selama penyimpanan
pada panjang gelombang 500 nm dan 720 nm................................................................ 28
28. Lampiran gambar 2. Turunan Pertama Reflektans sampel B selama penyimpanan pada
panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................................................ 28
29. Lampiran gambar 3. Turunan Pertama Reflektans sampel C selama
penyimpanan pada panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................... 28
30. Lampiran gambar 4. Turunan Pertama Reflektans sampel D selama
penyimpanan pada panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................... 29
31. Lampiran gambar 5 Fungsi panjang gelombang (nm) Jambu biji terhadapTurunan
Pertama selama penyimpanan sampel A dan B .............................................................. 29
32. Lampiran gambar 6 Fungsi panjang gelombang (nm) Jambu biji terhadapTurunan
Pertama selama penyimpanan sampel C dan D .............................................................. 30
33. Lampiran gambar 7 Nilai rata-rata kekerasan jambu biji sampel A dan B ..................... 30
34. Lampiran gambar 8 .Nilai rata-rata kekerasan jambu biji sampel C dan D .................... 30
35. Lampiran tabel 9 regresi linear berganda data susut bobot (%), TPT dan kekerasan
pada panjang gelombang 500 nm................................................................................... 31
36. Lampiran tabel 10 Regresi linear berganda data TPT, susut bobot (%)
dan pH pada panjang gelombang 720 nm........................................................................ 32
37. Lampiran tabel 11 regresi linear berganda data susut bobot (%), TPT dan kekerasan
pada panjang gelombang 500 nm................................................................................... 33
38. Lampiran tabel 10 Regresi linear berganda data TPT, susut bobot (%) dan pH pada
panjang gelombang 720 nm........................................................................................... 34
39. Lampiran Standarisasi Nasional Indonesia Jambu biji ................................................... 35
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia sebagai negara beriklim tropis
menghasilkan banyak jambu biji (psidium
guajava), tetapi sampai saat ini yang
menjadi masalah yaitu bagaimana proses
pasca panen agar jambu tidak cepat busuk
sehingga memiliki kualitas dan kuantitas
yang tinggi.
Jambu biji termasuk komoditi yang
mudah rusak (persibel) sehingga tanpa
penanganan yang baik hanya dapat disimpan
beberapa hari saja, apabila disimpan dalam
suhu kamar. (Rukmana, 1996). Keruksakan
yang terjadi pada buah-buahan diakibatkan
proses metabolisme seperti respirasi dan
transparasi. Proses metabolisme tersebut
akan terus berlangsung sehingga akan terjadi
perubahan-perubahan
yang
dapat
mengakibatkan penurunan mutu bahan
pangan tersebut. Disamping itu banyak
keruksakan yang terjadi disebabkan oleh
perlakuan mekanisfisis dan biologis
(Winarno, 1981)
Selama proses respirasi berlangsung
,buah menggunakan oksigen dari lingkungan
sekitar dan menghasilkan karbondioksida.
Oleh karena itu laju respirasi dapat diukur
melalui peningkatan karbondioksida dan
penurunan oksigen. Apabila dilihat dari pola
respirasinya jambu biji termasuk kedalam
kelompok buah Klimakterik. Hal tersebut
ditunjukan oleh adanya peningkatan
respirasi yang menyolok sesudah dipanen
bersamaan dengan saat pemasakan disertai
perubahan warna , cita rasa dan tekstur
(Apandi 1984).
Saat komoditas mencapai masak
fisiologis, respirasinya mencapai klimakterik
dan sudah siap panen.
Agar buah-buahan tidak mudah rusak
setelah dipanen dan sampai ke konsumen,
maka diperlukan penanganan pasca panen
yang
baik
terutama
pada
saat
penyimpanan.(Satuhu dan Supriyadi 1999).
Terdapat dua cara penyimpanan yaitu secara
alami dan penggunaan sarana-sarana
tertentu. Jenis penyimpanan yang kedua
terbagi menjadi empat macam, antara lain
penyimpanan suhu rendah, penggunaan
bahan kimia, control atmosfir, dan iradiasi.
Penyimpanan
buah
dengan
menggunakan wadah berupa toples yang
tertutup
rapat
dapat
memperlambat
penurunan kualitas buah.
Tujuan Penelitian
Penyimpanan buah jambu biji
dengan wadah plastik untuk sifat optik
dengan menggunakan spektrometer UV-Vis
dapat Mempelajari sifat optik buah jambu
biji yaitu pergeseran spectrum intensitas
reflektansi (%) akibat absorbansi cahaya,
turunan
pertama
intensitas
selama
penyimpanan. Mempelajari hubungan antara
sifat kimia-fisika buah jambu biji selama
penyimpanan yang meliputi % susut bobot,
pH, Total Padatan Terlarut (% brix) dan
kekerasan. Mempelajari hubungan antara
sifat kimia-fisika dengan sifat optik yaitu
hubungan intensitas reflektansi (%) dengan
% susut bobot, pH, TPT dan kekerasan,
selain itu juga mencari hubungan antara
turunan
pertama
intensitas
dengan
penyimpanan (hari) dan sifat kimia-fisika
pada panjang gelombang 720 nm.
Hipotesis
Penyimpanan buah jambu biji agar
kualitas tidak menurun lebih cepat salah satu
cara yaitu dengan penyimpanan pada wadah
plastik yang tertutup. Perubahan kualitas
selama penyimpanan berhubungan dengan
perubahan sifat optik yang dapat diteksi
penurunan kualitas dengan menggunakan
spektrometer UV-Vis dan perubahan sifat
kimia-fisika dengan alat yang sudah
digunakan pada penelitian sebelumnya yaitu
Refraktometer, Penetrometer, pH meter dan
Neraca Digital
Perumusan Masalah
Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat untuk
memberikan informasi mengenai pengaruh
dari penggunaan toples plastik untuk
menyimpan buah jambu biji lebih lama.
Selain itu dapat membantu para petani dan
pengusaha hortikultura dalam teknik
penyimpanan buah jambu biji agar kualitas
buah tidak cepat turun.
TINJAUAN PUSTAKA
Jambu biji atau jambu kulutuk “Guava”
(psidium guajava) bukan tanaman asli
Indonesia. Jambu biji berasal dari Benua
Amerika bagian trofis, antara Mexsiko dan
Amerika Serikat. Didalam belantara Peru
dan Brasil, jambu biji merupakan penghuni
asli pula (Rismunandar, 1989)
SIFAT OPTIK BUAH JAMBU BIJI (Psidium guajava) YANG DISIMPAN
DALAM TOPLES PLASTIK MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETER
REFLEKTANS UV-Vis
NUNUNG NURUL HIDAYAH
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
ABSTRAK
NUNUNG NURUL HIDAYAH. Sifat Optik Buah Jambu Biji (psidium guajava) Yang Disimpan
Dalam Toples Plastik Menggunakan Spektrofotometer Reflektans-Vis. Dibimbing oleh
IRMANSYAH, M.Si dan JAJANG JUANSYAH,M.Si
Penyimpanan buah jambu biji tanpa perlakuan khusus hanya dapat bertahan sampai 4 hari saja
sehingga diperlukan proses penyimpanan cara lain yaitu penyimpanan buah jambu biji dengan
menggunakan toples plastik dari bahan polietilen pada suhu ruang. Pengukuran juga menggunakan
alat-alat yang sudah di set-up dengan program Data studio 1.7.2 untuk kekerasan dan 001 Bios 32
untuk Intensitas Reflektans. Alat-alat yang digunakan pada penelitian yaitu komputer yang di set
dengan spectrometer fiber optic USB 2000, PASCO SCIENCE WORKSHOP 750 INTERFACE,
dan monokromator yang dilengkapi serat optik dan sumber cahaya tungsten halogen LS-1 untuk
mengukur nilai reflektans, ), Economi Force Sensor, pH meter dan Refractometer. Sifat buah
jambu biji yang diukur yaitu (% susut bobot, nilai Total Padatan Terlarut (% brix), kekerasan dan
nilai pH (Tingkat Keasaman),Intensitas reflektans dan turunan pertama gelombang. Penelitian
dilakukan langsung pada buah jambu yang akan diuji tidak dilakukan penelitian pendahuluan.
Karakteristik sifat buah jambu biji yang termasuk kedalam buah klimaterik memberikan
informasi, semakin lama masa penyimpanan maka terjadi penurunan nilai susut bobot %,
kekerasan dan pH. Sedangkan untuk Total Padatan Terlarut mengalami peningkatan selama masa
penyimpanan.
Pergeseran panjang gelombang dominan dari panjang gelombang 600 nm menjadi panjang
gelombang 740 nm memberikan informasi pergeseran absorbsi Intensitas Gelombang (%) dan
turunan pertama reflektans memiliki hubungan yang linear dengan masa penyimpanan. Intensitas
gelombang (%) tidak memiliki hubungan yang linear dengan TPT,pH,kekerasan dan susut bobot
%. Panjang gelombang 720 nm dapat digunakan sebagai daerah yang baik untuk mencari
hubungan antara sifat optik dengan sifat kimia-fisika. Program SPSS digunakan untuk mencari
hubungan yang lebih teratur antara turunan pertama reflektans dengan sifat kimia-fisika buah
jambu biji selama penyimpanan. Secara tidak langsung pengukuran sifat optik dan sifat fisikkimia menggambarkan keadaan keseluruhan buah meliputi ( buah secara utuh, kulit, daging dan
kandungan gula).
Kata Kunci : Spektrometer ,Data studio 1.7.2, Bios 001, PASCO SCIENCE WORKSHOP 750
INTERFACE, Refractometer, pH meter, Penenetrometer/ Economi Force Sensor, jambu biji
(psidium guajava).001 Bios 32, SPSS 13.0 dan turunan pertama.
SIFAT OPTIK BUAH JAMBU BIJI (Psidium guajava) YANG DISIMPAN
DALAM TOPLES PLASTIK MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETER
REFLEKTANS UV-Vis
NUNUNG NURUL HIDAYAH
G74104037
Skripsi
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
Judul
: Sifat Optik Buah Jambu Biji (Psidium guajava) yang Disimpan
Dalam Toples Plastik Menggunakan Spektrofotometer Reflektans
UV-Vis
Nama : Nunung Nurul Hidayah
NRP
: G74104037
Menyetujui:
Pembimbing I
Pembimbing II
(Dr.Ir.Irmansyah.M.Si)
(Jajang Juansah,M.Si)
NIP. 132 104 953
NIP. 132 311 933
Mengetahui:
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
(Dr.Drh.Hasim,DEA)
NIP .131578806
Tanggal lulus :
RIWAYAT HIDUP
Peneliti dilahirkan di Tasikmalaya pada tanggal 29 Agustus 1985. Penulis adalah putri
pertama dari tiga bersaudara dari Ayah M.AB.Kohar dan Ibu Roroh Rohimah.
Penulis menyelesaikan pendidikan taman kanak-kanak islam di TK Bojong Koneng pada
tahun 1992 kemudian melanjutkan ke SD Negeri 1 Bojong Asih dan lulus tahun 1998. Kemudian
melanjutkan pendidikan di SLTP Negeri 1 Cikupa dan lulus tahun 2001, kemudian menyelesaikan
pendidikan di SMU 1 Cikupa dan lulus pada tahun 2004.
Tahun 2004 penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui
jalur Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI) pada program studi Fisika Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor.
Selama menempuh pendidikan di IPB penulis aktip dalam kegiatan kemahasiswaan
diantaranya sebagai Bendahara Fisika 41, Ketua keputrian KMF, Koordinator GAMA,
Koordinator putri JRMN, Staf pengurus SERUM-G selama tiga tahun. Penulis juga aktip sebagai
panitia atau peserta baik tingkat lokal maupun nasional. Penulis pernah menjadi assisten praktikum
mata kuliah Fisika dasar TPB tahun 2007-2008.
PRAKATA
Alhamdulillahhirobbil’alamin, segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan nikmat islam dan sehat. Shalawat dan salam tercurah kepada Rasulullah Saw,
tauladan yang telah membawa kita dari zaman kegelapan ke zaman yang terang benderang. Atas
rahmat Allah SWT penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Sifat Optik Buah Jambu
Biji (psidium guajava) Yang Disimpan Dalam Toples Plastik Menggunakan Spektrofotometer
Reflektans UV-Vis” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S,Si) pada
Departemen Fisika.
Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah
banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, diantaranya :
Bapak Dr.Ir.Irmansyah M,Si dan Jajang Juansyah M,Si sebagai pembimbing skripsi yang
telah dengan sabar membingbing dan mengarahkan dalam pembuatan skripsi.
Kedua orang tua Bapak dan mamah yang telah memberikan bantuan dan dorongan dalam
bentuk moral dan materi yang tidak bisa saya balas
Adik-adikku Nia dan kiki yang membuat teteh belajar dewasa dan sabar.
Saudara-saudara dari kedua orang tua yang telah memberikan semangat baru
Seluruh dosen dan staf Departemen Fisika yang telah membantu dan memotivasi.
Physis 41 (senang bisa bertemu dan bersaudara dengan kalian, kalian lah yang telah
memberi warna seindah pelangi di hatiku dan mendorongku untuk cepat lulus)
Teman-teman ku Zikra, Meri , T’Neng ,T’Siti, D’Nanda, D’Icha , D’Wita D’Dia, D’misli
dan D’Yani di SA makasih atas kecerian yang senantiasa mewarnai hidupku.
Physic 39,40,42,43 terimakasih atas motivasinya.
Teman-temanku seperjuangan Inna, Riski, Dila, Uwai, Ulil, Elli, Vera dan Devi
makasihnya atas semuanya.
Adik-adik ku praktikan 44 dan 45 makasih atas doanya.
Teman-teman seperjuangan di Serum-G 05-07,GAMA dan JRMN
Teman-teman BBC makasih semangatnya
Mas Suwito dan kawan-kawan di Insan Mandiri makasih atas semuanya membuatku
mengubah mimpi jadi nyata.
Dan kepada pihak-pihak lain yang tidak bisa saya sebutkan satu-persatu , semoga Allah membalas
kebaikan kalian dengan yang lebih baik.
Bogor, Januari 2009
Nunung Nurul Hidayah
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ......................................................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN................................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................................ iii
PRAKATA......................................................................................................................... iv
DAFTAR ISI...................................................................................................................... v
DAFTAR TABEL .............................................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ vi
DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................................... vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ......................................................................................................... 1
Tujuan Penelitian...................................................................................................... 1
Hipotesis .................................................................................................................. 1
Perumusan masalah .................................................................................................. 1
Manfaat penelitian .................................................................................................. 1
TINJAUAN PUSAKA
Jambu biji (psidium guajava).................................................................................... 2
Kemasan Plastik ..................................................................................................... 2
Susut Bobot ............................................................................................................ 3
Spektroskopi Reflektans ........................................................................................... 3
Spektrometer ............................................................................................................ 4
Kekerasan ................................................................................................................ 5
pH Tingkat Keasaman .............................................................................................. 5
Total Padatan Terlarut .............................................................................................. 5
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................................... 6
Bahan dan Alat ....................................................................................................... 6
Metode Penelitian ................................................................................................... 6
Penelitian Utama .................................................................................................... 6
Susut bobot .............................................................................................................. 6
Kekerasan ................................................................................................................ 6
Total Padatan Terlarut .............................................................................................. 7
pH meter .................................................................................................................. 7
Pengukuran Spektra Reflektansi................................................................................ 7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Susut Bobot.............................................................................................................. 8
Total Padatan Terlarut .............................................................................................. 8
Kekerasan ................................................................................................................ 9
pH (Tingkat Keasaman)............................................................................................ 9
Reflektans Cahaya Tampak dan Pergeseran Panjang Gelombang............................... 10
Hubungan sifat Kimia –Fisika dengan Intensitas Reflektansi (%) .............................. 10
Hubungan Turunan Pertama terhadap Intensitas Reflektansi (%) ............................... 12
Hubungan sifat kimia-fisika dengan turunan pertama reflektans ................................ 12
Standarisasi Nasional Indonesia buah Jambu Biji ..................................................... 13
KESIMPULAN DAN SARAN
Simpulan ............................................................................................................................ 13
Saran .................................................................................................................................. 14
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 14
LAMPIRAN ...................................................................................................................... 16
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Kandungan gizi pada Jambu Biji ..................................................................................... 2
2. Pembagian Spektrum Cahaya Tampak ..................................................................... 3
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Prinsip kerja spektroskopi ............................................................................................... 4
2. Kurva destribusi spektra sumber energi radiasi ................................................................ 4
3. Kondisi Buah jambu biji selama penyimpanan................................................................ 6
4. Sumber cahaya LS-1 Tungsten Halogen Spektrometer fiber optik USB 2000 ................ 7
5. Ujung fiber optik diletakan pada probe holder 900 ........................................................... 7
6. Nilai % Susut Bobot buah Jambu Biji selama penyimpanan ............................................. 8
7. Nilai TPT (% brix) Buah Jambu Biji selama penyimpanan............................................... 8
8. Kekerasan Buah Jambu Biji selama penyimpanan............................................................ 9
9. Nilai pH (Tingkat Keasaman) selama penyimpanan......................................................... 9
10. Perubahan spektra buah jambu biji selama penyimpanan .............................................. 10
11. Intensitas reflektansi % jambu biji selama penyimpanan
pada panjang gelombang 580 nm.................................................................................. 10
12. Intensitas reflektansi % jambu biji selama penyimpanan
pada panjang gelombang 740 nm................................................................................... 10
13. Intensitas reflektansi % jambu biji terhadap TPT pada panjang gelombang 580 nm ........ 10
14. Intensitas reflektansi % jambu biji terhadap TPT pada panjang gelombang 740 nm ........ 11
15. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap susut bobot % pada panjang
gelombang 580 nm......................................................................................................... 11
16. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap susut bobot % pada panjang
gelombang 740 nm......................................................................................................... 11
17. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap kekerasan
pada panjang gelombang 580 nm................................................................................... 11
18. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap kekerasan
pada panjang gelombang 740 nm................................................................................... 11
19. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap pH
pada panjang gelombang 580 nm................................................................................... 11
20. Intensitas reflektansi % buah jambu biji terhadap pH
pada panjang gelombang 740 nm................................................................................... 11
21. Panjang gelombang (nm) buah jambu biji terhadap
turunan pertama selama penyimpanan ........................................................................... 12
22. Turunan pertama jambu biji selama penyimpanan pada panjang gelombang 500 nm....... 12
23. Turunan pertama jambu biji selama penyimpanan pada panjang gelombang 720 nm ...... 12
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Skema penelitian............................................................................................................. 15
2. Lampiran tabel 1data rata-rata kekerasan selama penyimpanan ........................................ 16
3. Lampiran tabel 2 data rata-rata Intensitas Reflektansi (%) (1/10) selama penyimpanan..... 18
4. Lampiran tabel 3 data rata-turunan pertama (1/10) selama penyimpanan (hari) ............... 20
5. Lampiran tabel 4 masa jenis jambu biji sampel hari 1 ...................................................... 22
6. Lampiran tabel 5 masa jenis jambu biji sampel hari 5.................................................. 22
7. Lampiran tabel 6 masa jenis jambu biji sampel hari 10 ................................................ 22
8. Lampiran tabel 7 masa jenis jambu biji sampel hari 15 ................................................... 22
9. Lampiran tabel 8 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari ............................................. 23
10. Lampiran tabel 9 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari 5 ........................................ 23
11. Lampiran tabel 10 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari 10 .................................... 23
12. Lampiran tabel 11 Total Padatan Terlarut (TPT) sampel hari 15..................................... 23
13. Lampiran tabel 12 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 1............................... 24
14. Lampiran tabel 13 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 5............................... 24
15. Lampiran tabel 14 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 10............................. 24
16. Lampiran tabel 15 Tingkat keasaman (pH) jambu biji sampel hari 15............................. 24
17. Lampiran tabel 16 Susut bobot % buah jambu selama penyimpanan............................... 25
18. Lampiran tabel 17 TPT buah jambu biji selama penyimpanan ....................................... 25
19. Lampiran tabel 18 Kekerasan buah jambu biji selama penyimpanan.............................. 25
20. Lampiran tabel 19 pH buah jambu biji selama penyimpanan ......................................... 25
21. Lampiran tabel 20 Nilai absorbansi jambu biji selama penyimpanan ............................. 26
22. Lampiran Tabel.21hubungan antara TPT dengan Intensitas reflektans
pada panjang gelombang 580 nm dan 740 nm................................................................ 26
23. Lampiran Tabel.22 hubungan antara kekerasan dengan Intensitas reflektans pada
panjang gelombang 580 nm dan 740 nm........................................................................ 26
24. Lampiran Tabel.23 hubungan antara susut bobot (%) dengan Intensitas reflektans
pada panjang gelombang 580 nm dan 740 nm................................................................. 26
25. Lampiran Tabel.24 hubungan antara pH dengan Intensitas reflektans
pada panjang gelombang 580 nm dan 740 nm................................................................ 27
26. Lampiran Tabel.25.hubungan turunan pertama dengan penyimpanan (hari) pada
panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................................................ 27
27. Lampiran gambar 1. Turunan Pertama Reflektans Sampel A selama penyimpanan
pada panjang gelombang 500 nm dan 720 nm................................................................ 28
28. Lampiran gambar 2. Turunan Pertama Reflektans sampel B selama penyimpanan pada
panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................................................ 28
29. Lampiran gambar 3. Turunan Pertama Reflektans sampel C selama
penyimpanan pada panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................... 28
30. Lampiran gambar 4. Turunan Pertama Reflektans sampel D selama
penyimpanan pada panjang gelombang 500 nm dan 720 nm........................................... 29
31. Lampiran gambar 5 Fungsi panjang gelombang (nm) Jambu biji terhadapTurunan
Pertama selama penyimpanan sampel A dan B .............................................................. 29
32. Lampiran gambar 6 Fungsi panjang gelombang (nm) Jambu biji terhadapTurunan
Pertama selama penyimpanan sampel C dan D .............................................................. 30
33. Lampiran gambar 7 Nilai rata-rata kekerasan jambu biji sampel A dan B ..................... 30
34. Lampiran gambar 8 .Nilai rata-rata kekerasan jambu biji sampel C dan D .................... 30
35. Lampiran tabel 9 regresi linear berganda data susut bobot (%), TPT dan kekerasan
pada panjang gelombang 500 nm................................................................................... 31
36. Lampiran tabel 10 Regresi linear berganda data TPT, susut bobot (%)
dan pH pada panjang gelombang 720 nm........................................................................ 32
37. Lampiran tabel 11 regresi linear berganda data susut bobot (%), TPT dan kekerasan
pada panjang gelombang 500 nm................................................................................... 33
38. Lampiran tabel 10 Regresi linear berganda data TPT, susut bobot (%) dan pH pada
panjang gelombang 720 nm........................................................................................... 34
39. Lampiran Standarisasi Nasional Indonesia Jambu biji ................................................... 35
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia sebagai negara beriklim tropis
menghasilkan banyak jambu biji (psidium
guajava), tetapi sampai saat ini yang
menjadi masalah yaitu bagaimana proses
pasca panen agar jambu tidak cepat busuk
sehingga memiliki kualitas dan kuantitas
yang tinggi.
Jambu biji termasuk komoditi yang
mudah rusak (persibel) sehingga tanpa
penanganan yang baik hanya dapat disimpan
beberapa hari saja, apabila disimpan dalam
suhu kamar. (Rukmana, 1996). Keruksakan
yang terjadi pada buah-buahan diakibatkan
proses metabolisme seperti respirasi dan
transparasi. Proses metabolisme tersebut
akan terus berlangsung sehingga akan terjadi
perubahan-perubahan
yang
dapat
mengakibatkan penurunan mutu bahan
pangan tersebut. Disamping itu banyak
keruksakan yang terjadi disebabkan oleh
perlakuan mekanisfisis dan biologis
(Winarno, 1981)
Selama proses respirasi berlangsung
,buah menggunakan oksigen dari lingkungan
sekitar dan menghasilkan karbondioksida.
Oleh karena itu laju respirasi dapat diukur
melalui peningkatan karbondioksida dan
penurunan oksigen. Apabila dilihat dari pola
respirasinya jambu biji termasuk kedalam
kelompok buah Klimakterik. Hal tersebut
ditunjukan oleh adanya peningkatan
respirasi yang menyolok sesudah dipanen
bersamaan dengan saat pemasakan disertai
perubahan warna , cita rasa dan tekstur
(Apandi 1984).
Saat komoditas mencapai masak
fisiologis, respirasinya mencapai klimakterik
dan sudah siap panen.
Agar buah-buahan tidak mudah rusak
setelah dipanen dan sampai ke konsumen,
maka diperlukan penanganan pasca panen
yang
baik
terutama
pada
saat
penyimpanan.(Satuhu dan Supriyadi 1999).
Terdapat dua cara penyimpanan yaitu secara
alami dan penggunaan sarana-sarana
tertentu. Jenis penyimpanan yang kedua
terbagi menjadi empat macam, antara lain
penyimpanan suhu rendah, penggunaan
bahan kimia, control atmosfir, dan iradiasi.
Penyimpanan
buah
dengan
menggunakan wadah berupa toples yang
tertutup
rapat
dapat
memperlambat
penurunan kualitas buah.
Tujuan Penelitian
Penyimpanan buah jambu biji
dengan wadah plastik untuk sifat optik
dengan menggunakan spektrometer UV-Vis
dapat Mempelajari sifat optik buah jambu
biji yaitu pergeseran spectrum intensitas
reflektansi (%) akibat absorbansi cahaya,
turunan
pertama
intensitas
selama
penyimpanan. Mempelajari hubungan antara
sifat kimia-fisika buah jambu biji selama
penyimpanan yang meliputi % susut bobot,
pH, Total Padatan Terlarut (% brix) dan
kekerasan. Mempelajari hubungan antara
sifat kimia-fisika dengan sifat optik yaitu
hubungan intensitas reflektansi (%) dengan
% susut bobot, pH, TPT dan kekerasan,
selain itu juga mencari hubungan antara
turunan
pertama
intensitas
dengan
penyimpanan (hari) dan sifat kimia-fisika
pada panjang gelombang 720 nm.
Hipotesis
Penyimpanan buah jambu biji agar
kualitas tidak menurun lebih cepat salah satu
cara yaitu dengan penyimpanan pada wadah
plastik yang tertutup. Perubahan kualitas
selama penyimpanan berhubungan dengan
perubahan sifat optik yang dapat diteksi
penurunan kualitas dengan menggunakan
spektrometer UV-Vis dan perubahan sifat
kimia-fisika dengan alat yang sudah
digunakan pada penelitian sebelumnya yaitu
Refraktometer, Penetrometer, pH meter dan
Neraca Digital
Perumusan Masalah
Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat untuk
memberikan informasi mengenai pengaruh
dari penggunaan toples plastik untuk
menyimpan buah jambu biji lebih lama.
Selain itu dapat membantu para petani dan
pengusaha hortikultura dalam teknik
penyimpanan buah jambu biji agar kualitas
buah tidak cepat turun.
TINJAUAN PUSTAKA
Jambu biji atau jambu kulutuk “Guava”
(psidium guajava) bukan tanaman asli
Indonesia. Jambu biji berasal dari Benua
Amerika bagian trofis, antara Mexsiko dan
Amerika Serikat. Didalam belantara Peru
dan Brasil, jambu biji merupakan penghuni
asli pula (Rismunandar, 1989)
Jambu biji ditemukan oleh bangsa
Spayol di daerah Amerika pada tahun 1500an. Bauhnya dikenal mereka sebagai buah
yang lezat, nikmat dan
baik untuk
kesehatan. Orang Spayol yang telah berjasa
menyebarkan populitas buah jambu biji di
daerah
trofis
maupun
subtrofis.
(Rismunandar, 1989).
Di Indonesia sekalipun pembudidayaan
jambu biji pada umumnya m