Teknologi Near Infrared NIR

18 biasanya aktivitas respirasi itu meningkat dengan ditandai oleh meningkatnya penyerapan oksigen. Dengan adanya etilen, proses respirasi akan berlangsung segera dan ikut dalam proses reaksi pematangan. Perbandingan respirasi dengan produksi etilen tidak tetap, dimana semakin matang buah, produksi etilen semakin menurun. Menurut Burg 2004 jumlah CO 2 yang tinggi merupakan penghambat kerja etilen sebab gas ini menunda kematangan buah dengan menggantikan etilen dari tempat reseptornya. Oksigen justru dibutuhkan untuk mengaktifkan kerja etilen sehingga jika konsentrasi O 2 diturunkan menjadi 2-5 maka produksi etilen dapat berkurang menjadi setengahnya. Usaha mengurangi konsentrasi etilen akan mengakibatkan tertundanya kematangan dan mempertahankan kesegaran serta memperpanjang umur simpan. Pada buah klimakterik respon etilen hanya berpengaruh pada saat fase pre-klimakterik, sedangkan pada buah non klimakterik aktivitas respirasi dan pematangan dapat dipercepat pada semua fase tahap pematangan.

2.6. Teknologi Near Infrared NIR

Dasar teori spektroskopi adalah interaksi energi radiasi dan materi. Bila senyawa organik menyerap radiasi maka elektron akan tereksitasi dari keadaan dasar ke tingkat energi yang lebih tinggi. Berbagai teknik spektroskopi banyak digunakan dalam analisis biologis, antara lain spektroskopi UV-VIS, asorpsi atom, infra merah, fluorensi, dan massa Winarno et al., 1973. Spektroskopi NIR merupakan salah satu teknik spektroskopi yang menggunakan wilayah panjang gelombang infra merah pada spektrum elektromagnetik sekitar 780 sampai 2500 nm. Hal yang utama dari kisaran NIR ini adalah dapat digunakan untuk analisis komponen dan mendeteksi kualitas Mohsenin, 1984. Setelah dipancarkan maka radiasi ini akan diserap oleh semua bahan organik dan informasi utama yang dapat diekstrak adalah stretching dan bending ikatan kimia CH, OH, dan NH yang merupakan ikatan dasar dari semua ikatan kimia bahan organik. Komposisi jaringan tanaman atau hewan sangat ditentukan oleh jenis-jenis ikatan antara atom-atom atau sekelompok atom yang membangun jaringan tersebut. Informasi mengenai sekelompok atom tersebut dapat dilihat melalui bentuk bentuk spektra yang berbeda, dimana bila sampel materi organik diradiasi, ikatan secara kontinu bervibrasi 19 yang menyebabkan peregangan dan pembelokan. Hal ini selanjutnya menimbulkan semacam gelombang pada ikatan tersebut pada suatu frekuensi tertentu yang merupakan karakteristik dari kelompok fungsional tersebut. Frekuensi cahaya yang dipancarkan bila sesuai dengan gelombang vibrasi dari ikatan kimia, maka frekuensi tersebut akan diabsorbsi. Sebaliknya bila tidak sesuai, frekuensi tersebut akan direfleksikan dipantulkan atau ditransmisikan diteruskan. Proses tersebut sama dengan yang terjadi ketika suatu objek yang berwarna yang disinari dengan cahaya putih Foley et al., 1998. Radiasi NIR 750-2500 nm diabsorbsi terutama oleh ikatan C-H, N-H dan O-H yang merupakan komponen utama di dalam senyawa organik jaringan tanaman dan hewan. Komponen kimia tersebut menentukan jumlah ikatan-ikatan yang ada dan selanjutnya menentukan panjang gelombang dan jumlah cahaya yang diabsorbsi Osborne et al., 1993; Folley et al., 1998. Dalam prakteknya sulit mengukur jumlah cahaya yang diabsorbsi, namun dapat ditentukan secara tidak langsung dengan mengukur reflektannya. Hubungan antara absorbansi A dengan reflektan R menurut Williams dan Norris 1990 dinyatakan dengan rumus A = log 1R. Menurut Osborne et al., 1993, keunggulan dari gelombang NIR dalam analisis khususnya bahan makanan yaitu gabungan antara kecepatan, tingkat ketepatan dan kemudahan dari percobaan yang dilakukan. Menurut Mohsenin 1984 metode NIR dapat mengukur besarnya parameter optik reflektan, trasmitan atau absorban akibat interaksi antara panjang gelombang cahaya photon dengan molekul dan materi. Pada saat radiasi NIR mengenai bahan organik, sekitar 4 akan dipantulkan kembali oleh permukaan luar regular refraction dan proporsi radiasi lainnya sekitar 96 masuk kedalam produk yang selanjutnya mengalami penyerapan absorption, pemantulan reflection, penyebaran scattering dan penerusan transmitten. Penyerapan panjang gelombang tertentu oleh kandungan kimia tertentu ditunjukkan oleh terjadinya puncak-puncak gelombang pada kurva absorpsi NIR, semakin besar kandungan kimia suatu bahan pertanian maka penyerapan akan semakin besar, atau puncak gelombangnya semakin tinggi. Penelitian aplikasi teknologi near infrared dalam pertanian telah banyak dilakukan. Chang et al., 1998 menerapkan teknologi NIR untuk menduga total padatan 20 terlarut sari buah jeruk, apel, pear, pepaya dan pisang. Dari berbagai sari buah tersebut dikembangkan algoritma umum untuk menentukan total padatan terlarut sari buah. Penerapan pantulan NIR telah digunakan untuk mengukur kekerasan biji gandum Delwiche 1993, mengevaluasi rasa beras Kawamura et al., 1997. Budiastra et al., 1995 mengklasifikasikan mangga kedalam tiga jenis rasa manis, manis asam dan asam yang diukur dengan teknologi NIR pada 200 contoh mangga dengan kisaran panjang gelombang 1400 nm–1975 nm. Metode stepwise dari regresi berganda digunakan untuk memilih panjang gelombang optimal untuk menduga kosentrasi sukrosa dan asam malat. Susanto et al., 2000 melakukan kalibrasi pantulan infra merah dekat dengan jaringan syaraf tiruan untuk menduga kosentrasi sukrosa dan asam malat pada buah mangga gedong. Dari penelitian tersebut disimpulkan bahwa sistem jaringan syaraf tiruan JST dapat digunakan pada tahap kalibrasi pantulan dari NIR. Metode yang digunakan untuk kalibrasi dengan JST tersebut adalah metode backpropagation. Pendugaan kualitas buah tomat secara non destructive menggunakan VISNIR spectroscopy dilakukan oleh He et al., 2005. Cayuela 2008 menduga total padatan terlarut jeruk Citrus sinensis L. cv. Valencia menggunakan VISNIR.

2.7. Jaringan Syaraf Tiruan JST