Pada saat ini sejumlah metode atau teknologi instrumentasi telah dikembangkan untuk menentukan komposisi kimia suatu bahan dengan cepat, tepat, akurat, dan tidak merusak bahan. Salah
satu metode non-destruktif yang dapat digunakan untuk mengukur kualitas internal dan eksternal seperti kekerasan, keasaman, total padatan terlarut, rasa, dan kandungan kimia bahan adalah dengan
metode Near Infrared NIR. Metode NIR dapat menganalisis dengan kecepatan tinggi, tidak menimbulkan polusi, penggunaan preparat contoh yang sederhana, tidak menggunakan bahan kimia,
dan dapat menganalisis contoh dengan tidak merusak bahan.
Untuk menguji komposisi kimia sorgum dalam jumlah yang besar seperti pada industri pakan, metode NIR merupakan alternatif yang baik. Biaya investasi yang dibutuhkan untuk
menggunakan metode NIR cukup tinggi sehingga cocok diaplikasikan untuk menduga komponen kimia suatu komoditas dalam jumlah besar secara cepat dan akurat.
B. Tujuan
Tujuan umum penelitian ini adalah menentukan kadar air, protein, dan karbohidrat biji sorgum dengan metode near infrared NIR. Sedangkan tujuan khusus dalam penelitian ini adalah
sebagai berikut: 1.
Mengkaji pola spektrum reflektan dan absorbansi dari biji sorgum hubungannya dengan perubahan kadar air, protein, dan karbohidrat.
2. Melakukan tahap kalibrasi dan validasi sifat reflektan, absorban, dan komposisi kimia
sorgum dengan metode kalibrasi multivariatif yaitu principal component regression dan partial least square.
3.
Menentukan metode kalibrasi yang terbaik untuk menduga kadar air, protein, dan karbohidrat biji sorgum
.
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanaman Sorgum
Sorgum Sorghum bicolor L. merupakan tanaman yang termasuk di dalam family Gramineae bersama padi, jagung, gandum, dan lain-lain. Sorghum bicolor L. termasuk dalam genus
Sorghum, ordo Cyperales, kelas Liliopsida, divisi Magnoliophyta, superdivisi Spermatophyta, supkingdom Traechobionta, dan kingdom plantae. Sorgum memiliki istilah yang berbeda-beda tiap
daerah. Sebagai contoh, sorgum dikenal dengan nama „cantel‟ di Jawa Tengah dan Jawa Timur, „jagung cantrik‟ di daerah Jawa Barat, dan „batara tojeng‟ di Sulawesi Selatan Mudjisihono dan
Suprapto, 1987.
1.a. Tangkai Sorgum 1.b. Biji Sorgum
Gambar 1. Tanaman Sorgum
Sorgum memiliki banyak varietas, dari sorgum yang berwarna putih hingga sorgum yang berwarna merah kecoklatan FSD, 2003. Tanaman sorgum dibagi dalam dua kelompok, yaitu sorgum
yang berumur pendek musiman dan sorgum tahunan. Sorgum musiman terdiri dari empat kelompok, yaitu sorgum manis sweet sorghum yang batangnya mengandung gula 17 sehingga dapat dipakai
untuk membuat sirup dan gula, sorgum biji grain sorghum yang batang dan daunnya dapat dimanfaatkan untuk pakan ternak, sorgum sapu broom sorghum yang banyak ditanam di Amerika
Serikat dan China yang dimanfaatkan untuk membuat sapusikat, dan yang terakhir adalah sorgum rumput grass sorghum yang dikenal sebagai rumput sudan di Indonesia yang tahan kekeringan.
Sorgum tahunan tidak menghasilkan biji, namun dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak.
Tanaman sorgum tidak membentuk akar tunggang, tetapi hanya membentuk akar lateral yang halus dan terletak agak dibawah tanah. Akar lateral ini menyebabkan tanaman sorgum mampu
menyerap air tanah dengan cukup intensif. Hal ini menjadi salah satu penyebab tanaman sorgum tahan terhadap kekeringan.
Batang sorgum tegak lurus dan beruas-ruas. Setiap ruas mempunyai alur yang letaknya berselang-seling. Dari setiap buku keluar daun berhadapan dengan alur. Batang sorgum ada yang
banyak mengandung air dengan kadar gula yang cukup tinggi dan ada yang berair tapi tidak manis Mudjisihono dan Suprapto, 1987
Daun sorgum dilapisi oleh sejenis lilin yang agak tebal dan berwarna putih. Lapisan lilin ini memiliki fungsi untuk menahan atau mengurangi penguapan. Tanaman sorgum mempunyai daya
regenerasi yang cukup kuat serta lebih tahan terhadap serangan hama daripada tanaman jagung. Bunga sorgum berbentuk malai bertangkai panjang tegak lurus terlihat pada pucuk batang.
Selain itu ada juga tanaman sorgum yang tidak mempunyai tangkai malai. Malai sorgum bentuknya dapat terbuka, terurai atau setengah terurai, kompak atau kompak agak padat.
Biji sorgum berkeping satu, berbentuk butiran. Pada umumnya biji sorgum berbentuk bulat lonjong atau bulat telur dengan ukuran biji kira-kira 4.0 x 2.5 x 3.5 mm
3
. Berat biji berkisar antara 8- 50 mg dengan rata-rata 28 mg. Berdasarkan bentuk dan ukurannya, sorgum dibedakan menjadi tiga
golongan yaitu biji berukuran kecil 8-10 mg, biji berukuran sedang 12-24 mg, dan biji berukuran besar 25-35 mg. Biji sorgum di pulau jawa umumnya berukuran besar Mudjisihono dan Damardjati,
1985.
Biji sorgum terdiri dari 7.3-9.3 kulit luar, 7.8-12.1 lembaga, dan 80-84.6 endosperm. Kulit luar terdiri dari epikarp, endokarp, dan mesokarp. Epikarp adalah bagian terluar yang tersusun
atas dua atau tiga lapisan memanjang. Mesokarp merupakan lapisan tengah dan cukup tebal, berbentuk poligonal serta mengandung sedikit granula pati. Endokarp tersusun atas sel menyilang dan
sel berbentuk tabung, akan rusak selama proses penggilingan yang menghilangkan kulit luar. Rooney et al., 1980. Endosperm merupakan 81-84 dari biji sorgum yang terdiri dari lapisan endosperm luar
peripherial endosperm, lapisan endosperm corneus endosperm, dan lapisan endosperm dalam floury endosperm Hubbard et al.,1969.
Di bawah lapisan perikarp terdapat lapisan kulit biji testa. Pada lapisan perikarp dan testa sering terdapat senyawa fenolik. Lapisan testa tedapat di bawah endokarp dan di sekeliling permukaan
endosperm biji. Lapisan aleuron atau bekatul terdapat pada permukaan endosperm biji. Sel-sel aleuron tidak mengandung granula pati tapi mengandung protein, lemak dengan kadar air cukup tinggi,
sejumlah mineral dan vitamin yang larut dalam air Rooney et al., 1980.
Sebagai bahan pangan dan pakan ternak alternatif sorgum memiliki kandungan nutrisi yang baik, bahkan kandungan proteinnya lebih tinggi daripada beras. Kandungan nutrisi sorgum dibanding
sumber panganpakan lain disajikan dalam tabel berikut:
Tabel 2 . Perbandingan kandungan nutrisi sorgum dengan sumber panganpakan lain
Unsur Nutrisi
Kandungan100 g Beras
Jagung Singkong
Sorgum Kedelai
Kalori cal 360
361 146
332 286
Protein g 6.8
8.7 1.2
11 30.2
Lemak g 0.7
4.5 0.3
3.3 15.6
Karbohidrat g 78.9
72.4 34.7
73 30.1
Kalsium mg 6
9 33
28 196
Besi mg 0.8
4.6 0.7
4.4 6.9
Posfor mg 140
380 40
287 506
Vit. B1 mg 0.12
0.27 0.06
0.38 0.93
Sumber: Beti et al., 1990. Beberapa daerah telah menjadi sentra produksi sorgum di Indonesia. Tabel 2 menunjukkan
daerah-daerah penghasil sorgum berdasarkan data yang terdapat di Direktorat Jendral Tanaman Pangan Departemen Pertanian 1996.
Tabel 3 . Persebaran daerah penghasil sorgum di Indonesia
Propinsi Daerah Penghasil
Jawa Barat Indramayu, Cirebon, Kuningan, Ciamis, Garut, Cianjur dan Sukabumi
Jawa Tengah Tegal, Kebumen, Kendal, Wonogiri, Demak, Grobogan, Boyolali, Sukoharjo, dan Wonogiri
DI. Yogyakarta
Kulon Progo, Sleman, Bantul dan Gunung Kidul Jawa Timur
Pacitan, Bojonegoro, Tuban, Lamongan, Bangkalan, Pamekasan, Sampang, Sumenep, Pasuruan, Malang, Probolinggo, Lumajang
NTB Lombok tengah, Sumbawa, Bima, dan Dompu
NTT Sumba Barat, Sumba Timur, Manggarai, Ngada, Ende, Sikka, Flores Timur, Lembata, Alor,
Timor Tengah Utara, Kupang belu, Timor Tengah Selatan, dan Rote Ndao
Sumber : Direktorat Jendral Tanaman Pangan Departemen Pertanian 1996 Di Indonesia saat ini terdapat beberapa varietas sorgum yang dikembangkan. Total terdapat 9
jenis varietas yang dijadikan varietas sorgum unggulan Indonesia yaitu : UPCA, Keris, Mandau,
Higari, Badik, Gadam, Sangkur, Numbu dan Kawali. Ada beberapa varietas yang telah dikembangkan oleh Balai Penelitian Tanaman Pangan Bogor, diantaranya adalah varietas UPCA-S1, UPCA-S2, No.
46, No. 6c, No. 7c dan masih banyak introduksi baru dari luar negeri untuk disebarluaskan ke daerah- daerah dalam usaha peningkatan hasil produksinya Mudjisihono dan Suprapto, 1987.
B. Metode