Kajian Sifat Listrik Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) Pada Tingkat Kematangan Berbeda

KAJIAN SIFAT LISTRIK BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana L.)
PADA TINGKAT KEMATANGAN BERBEDA

RIKA PUTRI

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007

ABSTRAK
RIKA PUTRI. Kajian Sifat Listrik Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) pada Tingkat
Kematangan Berbeda. Dibimbing oleh JAJANG JUANSAH dan IRMANSYAH
Prediksi tingkat kematangan buah manggis berdasarkan penglihatan warna langsung sangat
bersifat subyektif sehingga diperlukan kajian sifat lain dari buah manggis untuk tingkat
kematangan buah tersebut. Sifat listrik buah yang diukur (kapasitansi, konduktansi, impedansi dan
loss coefficient) dikaitkan dengan sifat-sifat lain seperti indeks warna G, total padatan terlarut,
indeks bias, pH, massa jenis, dan kekerasan dari buah. Penelitian dilakukan dalam dua tahap.
Pertama pembuatan plat kapasitor keping sejajar dari bahan tembaga (PCB) dan dilanjutkan
dengan pengambilan data. Pengukuran dilakukan pada sampel manggis utuh dan bagian-bagiannya
(kulit, daging dan biji).

Karakterisasi sifat listrik dan sifat lain buah manggis pada tingkat kematangan berbeda
menghasilkan informasi tentang kematangan buah manggis. Semakin matang buah manggis maka
nilai indek warna G, massa jenis, pH, kekerasan dan impedansi akan semakin menurun.
Sedangkan total padatan terlarut, indeks bias dan konduktansi semakin meningkat dengan semakin
matangnya buah manggis.
Karakterisasi daging buah manggis dengan menggunakan plat memperlihatkan sifat; semakin
tinggi frekuensi, kapasitansi dan loss coefficient semakin menurun sedangkan konduktansi akan
semakin besar. Pada frekuensi 20 Hz nilai kapasitansi daging buah manggis cendrung teratur,
semakin matang buah manggis maka kapasitansinya semakin besar.
Korelasi yang kuat antara sifat listrik dan sifat lain terdapat pada korelasi impedansi dengan
total padatan terlarut. Semakin besar total padatan terlarut maka impedansi semakin kecil.
Berdasarkan pengolahan data dengan SPSS, impedansi manggis utuh sangat dipengaruhi oleh
impedansi daging dan biji, sedangkan nilai konduktansi manggis utuh sangat dipengaruhi oleh
konduktansi daging buah manggis. Secara tidak langsung pengukuran konduktansi manggis utuh
menggambarkan kondisi daging dalam buah manggis tersebut.

KAJIAN SIFAT LISTRIK BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana L.)
PADA TINGKAT KEMATANGAN BERBEDA

RIKA PUTRI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk 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
2007

Judul

: Kajian Sifat Listrik Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)
pada Tingkat Kematangan Berbeda

Nama

: Rika Putri

NRP

: G74103016

Menyetujui :

Pembimbing I

Pembimbing II

( Jajang Juansah, M.Si )

( Irmansyah, M.Si )

NIP. 132 311 933

NIP. 132 104 953

Mengetahui :
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor

( Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS. )
NIP. 131473999

Tanggal Lulus :

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Payakumbuh pada tanggal 18 Februari 1985. Penulis adalah putri ke
tujuh dari delapan bersaudara dari Ayah Zulkarnaini (Alm) dan Ibu bernama Warni.
Penulis menyelesaikan pendidikan taman kanak-kanak di TK Al-Ikhlash Payolansek pada
tahun 1991 kemudian melanjutkan ke SD Negeri VI Payolansek dan lulus pada tahun 1997.
Setelah itu penulis melanjutkan studi di SLTP N I Payakumbuh dan lulus pada tahun 2000,
kemudian menyelesaikan pendidikan di SMU N 2 Payakumbuh pada tahun 2003.
Tahun 2003 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 aktif dalam kegiatan kemahasiswaan
diantaranya sebagai Bendahara Departemen RTK BEM TPB, Bendahara Departemen Kerohanian
BEM FMIPA, Staff PSDM SERUM-G dan Staff Kewirausahaan KAMMI Komisariat IPB.

Penulis juga aktif sebagai panitia dan peserta seminar baik tingkat lokal maupun nasional. Penulis
juga pernah sebagai asisten praktikum Fisika Dasar dan Fisika TPB tahun 2004-2006, asisten
praktikum mata kuliah gelombang tahun ajaran 2006/2007, asisten Pendidikan Agama Islam (PAI)
tahun 2005-2007. Awal tahun ajaran 2004/2005 penulis terpilih sebagai penerima beasiswa The
Best Student Programme LAZ Al Hurriyyah dan mendapat pembinaan sampai tahun ajaran
2006/2007.
Tahun ajaran 2005/2006 penulis meraih juara I pemilihan mahasiswa berprestasi tingkat
Departemen Fisika dan FMIPA IPB. Juni 2006 penulis terpilih sebagai anggota tim IPB (mewakili
Indonesia) dalam acara video conference mahasiswa se-Asia Pasifik tentang pendidikan yang
diselenggarakan oleh Bank Dunia di Jakarta.

PRAKATA
Alhamdulillahirobbil’alamin, segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT senantiasa penulis
panjatkan kepada Rabb semesta alam Allah SWT, atas nikmat dan karunia yang telah diberikan.
Shalawat serta salam senantiasa tercurah kepada Rasulullah SAW, tauladan yang telah membawa
kita menuju zaman yang terang benderang. Atas rahmat-Nya pula penulis dapat menyelesaikan
skripsi yang berjudul ”Kajian Sifat Listrik Buah Manggis (Garcinia Mangostana L) pada Tingkat
Kematangan Berbeda” Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si)
pada Departemen Fisika IPB.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah

banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, diantaranya :
ƒ Bapak Jajang Juansah, M.Si dan Bapak Ir. Irmansyah, M.Si selaku dosen pembimbing yang
telah memberikan bimbingan, arahan, dan motivasi yang begitu besar.
ƒ Ibu Yessi Widya Sari, M.Si, Bapak Ardian, M.Si selaku dosen penguji yang telah banyak
memberi masukan dalam penulisan skripsi ini.
ƒ Bapak Ir. Hanedi Darmasetiawan, MS. Selaku dosen pembimbing akademik yang yang selalu
memotivasi penulis selama kuliah.
ƒ Seluruh dosen, staf dan laboran Departemen Fisika IPB
ƒ LAZ Al Hurriyyah yang telah memberikan beasiswa dan pembinaan selama kuliah
ƒ Physicsholic 40 (Senang bisa bertemu dan berjuang bersama dengan orang-orang hebat
seperti teman-teman semua! Dan terima kasih atas semua bantuannya selama ini)
ƒ Semua teman-teman Fisika 37,38,39,41,42 terima kasih atas dukungannya
ƒ Teman-teman chatting (Terima kasih untuk tausiyah dan motivasinya)
ƒ A3-329, Al Muth dan Elegant Crew, tarima kasih telah memberi warna dalam hidup ini.
ƒ Sahabatku ( Fitri, Ariz, Hadi, Mada, Epi, Iez, Ira, Mice, Riri dan Indra) terima kasih untuk
ukhuwah yang sangat indah.
ƒ The Best Student Programme LAZ Al Hurriyyah dan Outstanding Students of IPB 2006
untuk semangat-semangatnya
ƒ M Nuqi, K Ihsan, K Nanto, Eti, Ulil, Yudha, Pak Tony, dan Pak Mus yang telah banyak
membantu dalam penelitian ini

ƒ Ummi, Abi dan keluarga besar Zai-zai, terimakasih telah menjagaku. Semoga kita semua
istiqomah dalam jalan dakwah ini.
ƒ Teman-teman kelembagaan (Tetap bergerak! Karena diam itu mematikan!)
ƒ Last but not least untuk Amak, Abah, Uda (Ery, Effendi dan Jhon), Uni (Juli dan Epi) dan
adikku Rike, Terima kasih untuk kasih sayang, do’a dan semangat-semangatnya. Special
untuk Uda Firman, yang telah mengubah mimpiku jadi kenyataan. Semoga Allah
membalasnya dengan pahala yang berlipat ganda. Amin.

Bogor Mei 2007

Rika Putri

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
TINJAUAN PUSTAKA
Manggis (Garcinia Manggostana L.)................................................................................
1
Indeks Warna ....................................................................................................................
2
Bahan Dielektrik ................................................................................................................
3
Kapasitansi ........................................................................................................................
3
Pengukuran Kapasitansi..............................................................................................

3
Polarisasi Muatan .......................................................................................................
3
Konduktivitas Listrik ........................................................................................................
4
Impedansi ..........................................................................................................................
5
Loss Coefficient .................................................................................................................
5
Total Padatan Terlarut .......................................................................................................
5
Indek Bias ..........................................................................................................................
6
pH (Derajat Keasaman) ....................................................................................................
6
Massa Jenis ........................................................................................................................
6
Kekerasan ..........................................................................................................................
7
BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian ...........................................................................................
7
Bahan dan Alat ..................................................................................................................
7
Metode Penelitian .............................................................................................................
7
Pembuatan Plat Kapasitor ..........................................................................................
7
Pengambilan Data ......................................................................................................
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Plat Kapasitor ...................................................................................................................
8
Indeks Warna.....................................................................................................................
9
Kapasitansi Daging Buah Manggis ..................................................................................
9
Konduktansi Buah Manggis ............................................................................................. 10
Impedansi Buah Manggis ................................................................................................. 11
Loss Coefficient ................................................................................................................ 11

Total Padatan Terlarut ...................................................................................................... 12
Indek Bias ......................................................................................................................... 12
pH (Derajat Keasaman) .................................................................................................... 12
Massa Jenis ....................................................................................................................... 12
Kekerasan ......................................................................................................................... 13
Rasio TPT dan pH ............................................................................................................. 13
Korelasi Sifat Listrik dan Fisik ........................................................................................ 13
Korelasi Sifat Listrik Bagian-bagian buah manggis......................................................... 14
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan .......................................................................................................................... 14
Saran ................................................................................................................................. 15
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................. 15
LAMPIRAN ................................................................................................................................. 17

DAFTAR TABEL

1
2
3
4

Halaman
Nilai nutrisi per 100 g daging buah manggis............................................................................... 2
Tiga klon manggis ....................................................................................................................... 2
Konstanta Dielektrik .................................................................................................................... 4
Indeks bias medium ..................................................................................................................... 6

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Buah Manggis ............................................................................................................................ 1
Polarisasi muatan pada plat kapasitor........................................................................................ 4
Kapasitor keping sejajar............................................................................................................. 4
Loss Coefficient yang dibentuk antara I dan Ic ......................................................................... 5
Pembiasan cahaya pada medium yang berbeda ........................................................................ 6
Desain plat kapasitor bentuk persegi ......................................................................................... 8
Tipe tingkat kematangan buah manggis yang digunakan dalam penelitian ............................. 8
Diagram Alir Penelitian ............................................................................................................. 9
Plat kapasitor keping sejajar ...................................................................................................... 9
Hubungan tingkat kematangan dengan indek warna (RGB) .................................................... 9
Hubungan kapasitansi terhadap frekuensi pada berbagai tingkat kematangan ........................ 9
Hubungan kapasitansi terhadap frekuensi plat kapsitor kosong (udara) .................................. 10
Konduktansi manggis (utuh,kulir, daging dan biji) yang diukur langsung pada
berbagai nilai indek warna G ..................................................................................................... 10
14 Konduktansi daging buah manggis dengan menggunakan plat pada berbagai tingkat
kematangan ............................................................................................................................... 10
15 Impedansi buah manggis (utuh, kulit, daging dan biji) pada berbagai nilai
indek warna G ............................................................................................................................. 11
16 Loss coefficient buah manggis (utuh,kulit,daging dan biji) pada berbagai
nilai indek warna G .................................................................................................................... 11
17 Hubungan Loss coefficient terhadap frekuensi daging buah manggis pada
berbagai tingkat kematangan ..................................................................................................... 11
18 Total padatan terlarut daging buah manggis pada berbagai nilai indek warna G..................... 12
19 Indek bias daging buah manggis pada berbagai nilai indek warna G....................................... 12
20 pH daging buah manggis pada berbagai nilai indek warna G................................................... 12
21 Massa jenis buah manggis (utuh, kulit, daging dan biji) pada berbagai nilai
indek warna G ............................................................................................................................. 12
22 Kekerasan buah manggis pada berbagai nilai indek warna G .................................................. 13
23 Rasio antara TPT dan pH........................................................................................................... 13

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40

Nilai indek warna RGB buah manggis .....................................................................................
Kapasitansi udara (Plat kapasitor kosong) ................................................................................
Kapasitansi sampel 1 (Hijau).....................................................................................................
Kapasitansi sampel 2 (Hijau Kemerahan) .................................................................................
Kapasitansi sampel 3 (Merah) ...................................................................................................
Kapasitansi sampel 4 (Ungu).....................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient sampel 1 (Hijau) pada frekuensi 1 kHz .............
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient sampel 2 (Hijau Kemerahan)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient sampel 3 (Merah) pada frekuensi 1 kHz............
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient sampel 4 (Ungu) pada frekuensi 1 kHz .............
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient kulit sampel 1 (Hijau)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient kulit sampel 2 (Hijau Kemerahan).....................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient kulit sampel 3 (Merah)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient kulit sampel 4 (Ungu)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient daging sampel 1 (Hijau)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient daging sampel 2 (Hijau Kemerahan)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient daging sampel 2 (Merah)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient daging sampel 4 (Ungu)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient biji sampel 1 (Hijau)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, Konduktansi dan loss coefficient biji sampel 2(Hijau Kemerahan)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient biji sampel 3 (Merah)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient biji sampel 4 (Ungu)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Loss coefficient manggis utuh sampel 1 (Hijau) pada frekuensi 1 kHz...................................
Loss coefficient manggis utuh sampel 2 (Hijau Kemerahan) pada frekuensi 1 kHz ...............
Loss coefficient manggis utuh sampel 3 (Merah) pada frekuensi 1 kHz .................................
Loss coefficient manggis utuh sampel 4 (Ungu) pada frekuensi 1 kHz...................................
Loss coefficient kulit manggis sampel 1 (Hijau) pada frekuensi 1 kHz .................................
Loss coefficient kulit manggis sampel 2 (Hijau Kemerahan) pada frekuensi 1 kHz...............
Loss coefficient kulit manggis sampel 3 (Merah) pada frekuensi 1 kHz.................................
Loss coefficient kulit manggis sampel 4 (Ungu) pada frekuensi 1 kHz ..................................
Loss coefficient daging manggis sampel 1 (Hijau) pada frekuensi 1 kHz...............................
Loss coefficient daging manggis sampel 2 (Hijau Kemerahan) pada frekuensi 1 kHz ...........
Loss coefficient daging manggis sampel 3 (Merah) pada frekuensi 1 kHz .............................
Loss coefficient daging manggis sampel 4 (Ungu) pada frekuensi 1 kHz...............................
Loss coefficient biji manggis sampel 1 (Hijau) pada frekuensi 1 kHz.....................................
Loss coefficient biji manggis sampel 2 (Hijau Kemerahan) pada frekuensi 1 kHz.................
Loss coefficient biji manggis sampel 3 (Merah) pada frekuensi 1 kHz...................................
Loss coefficient biji manggis sampel 4 (Ungu) pada frekuensi 1 kHz.....................................
Loss coefficient daging buah manggis sampel 1 (Hijau)
dengan menggunakan plat kapasitor..........................................................................................
Loss coefficient daging buah manggis sampel 2 (Hijau Kemerahan)
dengan menggunakan plat kapasitor..........................................................................................

17
18
18
18
19
19
19
20
20
20
21
21
21
22
22
22
23
23
23
24
24
24
25
25
25
26
26
26
27
27
27
28
28
28
29
29
29
30
30
30

41 Loss coefficient daging buah manggis sampel 3 (Merahan)
dengan menggunakan plat kapasitor..........................................................................................
42 Loss coefficient daging buah manggis sampel 4 (Ungu)
dengan menggunakan plat kapasitor..........................................................................................
43 Konduktansi daging buah manggis sampel 1 (Hijau)
dengan menggunakan plat kapasitor..........................................................................................
44 Konduktansi daging buah manggis sampel 2 (Hijau Kemerahan)
dengan menggunakan plat kapasitor..........................................................................................
45 Konduktansi daging buah manggis sampel 3 (Merah)
dengan menggunakan plat kapasitor..........................................................................................
46 Konduktansi daging buah manggis sampel 4 (Ungu)
dengan menggunakan plat kapasitor..........................................................................................
47 Kekerasan buah manggis (N) ....................................................................................................
48 Indek bias buah manggis............................................................................................................
49 Total padatan terlarut buah manggis (% Brix) ..........................................................................
50 Massa jenis manggis utuh sampel 1 (Hijau)..............................................................................
51 Massa jenis manggis utuh sampel 2 (Hijau Kemerahan) ..........................................................
52 Massa jenis manggis utuh sampel 3 (Merah) ............................................................................
53 Massa jenis manggis utuh sampel 4 (Ungu)..............................................................................
54 Massa jenis kulit buah manggis utuh sampel 1 (Hijau) ............................................................
55 Massa jenis kulit buah manggis utuh sampel 2 (Hijau Kemerahan).........................................
56 Massa jenis kulit buah manggis utuh sampel 3 (Merah)...........................................................
57 Massa jenis kulit buah manggis utuh sampel 4 (Ungu) ............................................................
58 Massa jenis daging buah manggis utuh sampel 1 (Hijau).........................................................
59 Massa jenis daging buah manggis utuh sampel 2 (Hijau kemerahan)......................................
60 Massa jenis daging buah manggis utuh sampel 3 (Merah) .......................................................
61 Massa jenis daging buah manggis utuh sampel 4 (Ungu).........................................................
62 Massa jenis biji buah manggis utuh sampel 1 (Hijau) ..............................................................
63 Massa jenis biji buah manggis utuh sampel 2 (Hijau Kemerahan)...........................................
64 Massa jenis biji buah manggis utuh sampel 3 (Merah).............................................................
65 Massa jenis biji buah manggis utuh sampel 4 (Ungu) ..............................................................
66 pH buah manggis sampel 1 (Hijau) ...........................................................................................
67 pH buah manggis sampel 2 (Hijau Kemerahan) .......................................................................
68 pH buah manggis sampel 3 (Merah)..........................................................................................
69 pH buah manggis sampel 4 (Ungu) ...........................................................................................
70 Regresi linear berganda Impedansi sampel 1 (hijau) ................................................................
71 Regresi linear berganda Impedansi sampel 2 (hijau kemerahan) .............................................
72 Regresi linear berganda Impedansi sampel 3 (merah) ..............................................................
73 Regresi linear berganda Impedansi sampel 4 (ungu) ................................................................
74 Regresi linear berganda konduktansi sampel 1 (hijau) .............................................................
75 Regresi linear berganda konduktansi sampel 2 (hijau kemerahan) ..........................................
76 Regresi linear berganda konduktansi sampel 3 (merah) ...........................................................
77 Regresi linear berganda konduktansi sampel 4 (ungu) .............................................................
78 Korelasi Kapasitansi Terhadap Total Padatan Terlarut ............................................................
79 Korelasi Kapasitansi Terhadap pH ............................................................................................
80 Korelasi Loss Coefficient Terhadap Total Padatan Terlarut .....................................................
81 Korelasi Loss Coefficient Terhadap pH.....................................................................................
82 Korelasi Konduktansi Terhadap Total Padatan Terlarut...........................................................
83 Korelasi Konduktansi Terhadap pH ..........................................................................................
84 Korelasi Impedansi Terhadap Total Padatan terlarut................................................................
85 Korelasi Impedansi Terhadap pH ..............................................................................................
86 Kekerasan buah manggis sampel 1 (Hijau) ...............................................................................
87 Kekerasan buah manggis sampel 2 (Hijau Kemerahan) ...........................................................
88 Kekerasan buah manggis sampel 3 (Merah) .............................................................................
89 Kekerasan buah manggis sampel 4 (Ungu) ...............................................................................
90 Alat yang digunakan ..................................................................................................................

31
31
31
32
32
32
33
33
33
34
34
34
35
35
35
36
36
36
37
37
37
38
38
38
39
39
39
40
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
49
49
50
50
50
51
51
51
52
52
52
53

KAJIAN SIFAT LISTRIK BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana L.)
PADA TINGKAT KEMATANGAN BERBEDA

RIKA PUTRI

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007

ABSTRAK
RIKA PUTRI. Kajian Sifat Listrik Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) pada Tingkat
Kematangan Berbeda. Dibimbing oleh JAJANG JUANSAH dan IRMANSYAH
Prediksi tingkat kematangan buah manggis berdasarkan penglihatan warna langsung sangat
bersifat subyektif sehingga diperlukan kajian sifat lain dari buah manggis untuk tingkat
kematangan buah tersebut. Sifat listrik buah yang diukur (kapasitansi, konduktansi, impedansi dan
loss coefficient) dikaitkan dengan sifat-sifat lain seperti indeks warna G, total padatan terlarut,
indeks bias, pH, massa jenis, dan kekerasan dari buah. Penelitian dilakukan dalam dua tahap.
Pertama pembuatan plat kapasitor keping sejajar dari bahan tembaga (PCB) dan dilanjutkan
dengan pengambilan data. Pengukuran dilakukan pada sampel manggis utuh dan bagian-bagiannya
(kulit, daging dan biji).
Karakterisasi sifat listrik dan sifat lain buah manggis pada tingkat kematangan berbeda
menghasilkan informasi tentang kematangan buah manggis. Semakin matang buah manggis maka
nilai indek warna G, massa jenis, pH, kekerasan dan impedansi akan semakin menurun.
Sedangkan total padatan terlarut, indeks bias dan konduktansi semakin meningkat dengan semakin
matangnya buah manggis.
Karakterisasi daging buah manggis dengan menggunakan plat memperlihatkan sifat; semakin
tinggi frekuensi, kapasitansi dan loss coefficient semakin menurun sedangkan konduktansi akan
semakin besar. Pada frekuensi 20 Hz nilai kapasitansi daging buah manggis cendrung teratur,
semakin matang buah manggis maka kapasitansinya semakin besar.
Korelasi yang kuat antara sifat listrik dan sifat lain terdapat pada korelasi impedansi dengan
total padatan terlarut. Semakin besar total padatan terlarut maka impedansi semakin kecil.
Berdasarkan pengolahan data dengan SPSS, impedansi manggis utuh sangat dipengaruhi oleh
impedansi daging dan biji, sedangkan nilai konduktansi manggis utuh sangat dipengaruhi oleh
konduktansi daging buah manggis. Secara tidak langsung pengukuran konduktansi manggis utuh
menggambarkan kondisi daging dalam buah manggis tersebut.

KAJIAN SIFAT LISTRIK BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana L.)
PADA TINGKAT KEMATANGAN BERBEDA

RIKA PUTRI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk 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
2007

Judul

: Kajian Sifat Listrik Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)
pada Tingkat Kematangan Berbeda

Nama

: Rika Putri

NRP

: G74103016

Menyetujui :

Pembimbing I

Pembimbing II

( Jajang Juansah, M.Si )

( Irmansyah, M.Si )

NIP. 132 311 933

NIP. 132 104 953

Mengetahui :
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor

( Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS. )
NIP. 131473999

Tanggal Lulus :

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Payakumbuh pada tanggal 18 Februari 1985. Penulis adalah putri ke
tujuh dari delapan bersaudara dari Ayah Zulkarnaini (Alm) dan Ibu bernama Warni.
Penulis menyelesaikan pendidikan taman kanak-kanak di TK Al-Ikhlash Payolansek pada
tahun 1991 kemudian melanjutkan ke SD Negeri VI Payolansek dan lulus pada tahun 1997.
Setelah itu penulis melanjutkan studi di SLTP N I Payakumbuh dan lulus pada tahun 2000,
kemudian menyelesaikan pendidikan di SMU N 2 Payakumbuh pada tahun 2003.
Tahun 2003 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 aktif dalam kegiatan kemahasiswaan
diantaranya sebagai Bendahara Departemen RTK BEM TPB, Bendahara Departemen Kerohanian
BEM FMIPA, Staff PSDM SERUM-G dan Staff Kewirausahaan KAMMI Komisariat IPB.
Penulis juga aktif sebagai panitia dan peserta seminar baik tingkat lokal maupun nasional. Penulis
juga pernah sebagai asisten praktikum Fisika Dasar dan Fisika TPB tahun 2004-2006, asisten
praktikum mata kuliah gelombang tahun ajaran 2006/2007, asisten Pendidikan Agama Islam (PAI)
tahun 2005-2007. Awal tahun ajaran 2004/2005 penulis terpilih sebagai penerima beasiswa The
Best Student Programme LAZ Al Hurriyyah dan mendapat pembinaan sampai tahun ajaran
2006/2007.
Tahun ajaran 2005/2006 penulis meraih juara I pemilihan mahasiswa berprestasi tingkat
Departemen Fisika dan FMIPA IPB. Juni 2006 penulis terpilih sebagai anggota tim IPB (mewakili
Indonesia) dalam acara video conference mahasiswa se-Asia Pasifik tentang pendidikan yang
diselenggarakan oleh Bank Dunia di Jakarta.

PRAKATA
Alhamdulillahirobbil’alamin, segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT senantiasa penulis
panjatkan kepada Rabb semesta alam Allah SWT, atas nikmat dan karunia yang telah diberikan.
Shalawat serta salam senantiasa tercurah kepada Rasulullah SAW, tauladan yang telah membawa
kita menuju zaman yang terang benderang. Atas rahmat-Nya pula penulis dapat menyelesaikan
skripsi yang berjudul ”Kajian Sifat Listrik Buah Manggis (Garcinia Mangostana L) pada Tingkat
Kematangan Berbeda” Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si)
pada Departemen Fisika IPB.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah
banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, diantaranya :
ƒ Bapak Jajang Juansah, M.Si dan Bapak Ir. Irmansyah, M.Si selaku dosen pembimbing yang
telah memberikan bimbingan, arahan, dan motivasi yang begitu besar.
ƒ Ibu Yessi Widya Sari, M.Si, Bapak Ardian, M.Si selaku dosen penguji yang telah banyak
memberi masukan dalam penulisan skripsi ini.
ƒ Bapak Ir. Hanedi Darmasetiawan, MS. Selaku dosen pembimbing akademik yang yang selalu
memotivasi penulis selama kuliah.
ƒ Seluruh dosen, staf dan laboran Departemen Fisika IPB
ƒ LAZ Al Hurriyyah yang telah memberikan beasiswa dan pembinaan selama kuliah
ƒ Physicsholic 40 (Senang bisa bertemu dan berjuang bersama dengan orang-orang hebat
seperti teman-teman semua! Dan terima kasih atas semua bantuannya selama ini)
ƒ Semua teman-teman Fisika 37,38,39,41,42 terima kasih atas dukungannya
ƒ Teman-teman chatting (Terima kasih untuk tausiyah dan motivasinya)
ƒ A3-329, Al Muth dan Elegant Crew, tarima kasih telah memberi warna dalam hidup ini.
ƒ Sahabatku ( Fitri, Ariz, Hadi, Mada, Epi, Iez, Ira, Mice, Riri dan Indra) terima kasih untuk
ukhuwah yang sangat indah.
ƒ The Best Student Programme LAZ Al Hurriyyah dan Outstanding Students of IPB 2006
untuk semangat-semangatnya
ƒ M Nuqi, K Ihsan, K Nanto, Eti, Ulil, Yudha, Pak Tony, dan Pak Mus yang telah banyak
membantu dalam penelitian ini
ƒ Ummi, Abi dan keluarga besar Zai-zai, terimakasih telah menjagaku. Semoga kita semua
istiqomah dalam jalan dakwah ini.
ƒ Teman-teman kelembagaan (Tetap bergerak! Karena diam itu mematikan!)
ƒ Last but not least untuk Amak, Abah, Uda (Ery, Effendi dan Jhon), Uni (Juli dan Epi) dan
adikku Rike, Terima kasih untuk kasih sayang, do’a dan semangat-semangatnya. Special
untuk Uda Firman, yang telah mengubah mimpiku jadi kenyataan. Semoga Allah
membalasnya dengan pahala yang berlipat ganda. Amin.

Bogor Mei 2007

Rika Putri

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
TINJAUAN PUSTAKA
Manggis (Garcinia Manggostana L.)................................................................................
1
Indeks Warna ....................................................................................................................
2
Bahan Dielektrik ................................................................................................................
3
Kapasitansi ........................................................................................................................
3
Pengukuran Kapasitansi..............................................................................................
3
Polarisasi Muatan .......................................................................................................
3
Konduktivitas Listrik ........................................................................................................
4
Impedansi ..........................................................................................................................
5
Loss Coefficient .................................................................................................................
5
Total Padatan Terlarut .......................................................................................................
5
Indek Bias ..........................................................................................................................
6
pH (Derajat Keasaman) ....................................................................................................
6
Massa Jenis ........................................................................................................................
6
Kekerasan ..........................................................................................................................
7
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian ...........................................................................................
7
Bahan dan Alat ..................................................................................................................
7
Metode Penelitian .............................................................................................................
7
Pembuatan Plat Kapasitor ..........................................................................................
7
Pengambilan Data ......................................................................................................
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Plat Kapasitor ...................................................................................................................
8
Indeks Warna.....................................................................................................................
9
Kapasitansi Daging Buah Manggis ..................................................................................
9
Konduktansi Buah Manggis ............................................................................................. 10
Impedansi Buah Manggis ................................................................................................. 11
Loss Coefficient ................................................................................................................ 11
Total Padatan Terlarut ...................................................................................................... 12
Indek Bias ......................................................................................................................... 12
pH (Derajat Keasaman) .................................................................................................... 12
Massa Jenis ....................................................................................................................... 12
Kekerasan ......................................................................................................................... 13
Rasio TPT dan pH ............................................................................................................. 13
Korelasi Sifat Listrik dan Fisik ........................................................................................ 13
Korelasi Sifat Listrik Bagian-bagian buah manggis......................................................... 14
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan .......................................................................................................................... 14
Saran ................................................................................................................................. 15
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................. 15
LAMPIRAN ................................................................................................................................. 17

DAFTAR TABEL

1
2
3
4

Halaman
Nilai nutrisi per 100 g daging buah manggis............................................................................... 2
Tiga klon manggis ....................................................................................................................... 2
Konstanta Dielektrik .................................................................................................................... 4
Indeks bias medium ..................................................................................................................... 6

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Buah Manggis ............................................................................................................................ 1
Polarisasi muatan pada plat kapasitor........................................................................................ 4
Kapasitor keping sejajar............................................................................................................. 4
Loss Coefficient yang dibentuk antara I dan Ic ......................................................................... 5
Pembiasan cahaya pada medium yang berbeda ........................................................................ 6
Desain plat kapasitor bentuk persegi ......................................................................................... 8
Tipe tingkat kematangan buah manggis yang digunakan dalam penelitian ............................. 8
Diagram Alir Penelitian ............................................................................................................. 9
Plat kapasitor keping sejajar ...................................................................................................... 9
Hubungan tingkat kematangan dengan indek warna (RGB) .................................................... 9
Hubungan kapasitansi terhadap frekuensi pada berbagai tingkat kematangan ........................ 9
Hubungan kapasitansi terhadap frekuensi plat kapsitor kosong (udara) .................................. 10
Konduktansi manggis (utuh,kulir, daging dan biji) yang diukur langsung pada
berbagai nilai indek warna G ..................................................................................................... 10
14 Konduktansi daging buah manggis dengan menggunakan plat pada berbagai tingkat
kematangan ............................................................................................................................... 10
15 Impedansi buah manggis (utuh, kulit, daging dan biji) pada berbagai nilai
indek warna G ............................................................................................................................. 11
16 Loss coefficient buah manggis (utuh,kulit,daging dan biji) pada berbagai
nilai indek warna G .................................................................................................................... 11
17 Hubungan Loss coefficient terhadap frekuensi daging buah manggis pada
berbagai tingkat kematangan ..................................................................................................... 11
18 Total padatan terlarut daging buah manggis pada berbagai nilai indek warna G..................... 12
19 Indek bias daging buah manggis pada berbagai nilai indek warna G....................................... 12
20 pH daging buah manggis pada berbagai nilai indek warna G................................................... 12
21 Massa jenis buah manggis (utuh, kulit, daging dan biji) pada berbagai nilai
indek warna G ............................................................................................................................. 12
22 Kekerasan buah manggis pada berbagai nilai indek warna G .................................................. 13
23 Rasio antara TPT dan pH........................................................................................................... 13

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40

Nilai indek warna RGB buah manggis .....................................................................................
Kapasitansi udara (Plat kapasitor kosong) ................................................................................
Kapasitansi sampel 1 (Hijau).....................................................................................................
Kapasitansi sampel 2 (Hijau Kemerahan) .................................................................................
Kapasitansi sampel 3 (Merah) ...................................................................................................
Kapasitansi sampel 4 (Ungu).....................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient sampel 1 (Hijau) pada frekuensi 1 kHz .............
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient sampel 2 (Hijau Kemerahan)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient sampel 3 (Merah) pada frekuensi 1 kHz............
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient sampel 4 (Ungu) pada frekuensi 1 kHz .............
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient kulit sampel 1 (Hijau)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient kulit sampel 2 (Hijau Kemerahan).....................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient kulit sampel 3 (Merah)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient kulit sampel 4 (Ungu)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient daging sampel 1 (Hijau)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi dan loss coefficient daging sampel 2 (Hijau Kemerahan)
pada frekuensi 1 kHz..................................................................................................................
Impedansi, konduktansi da