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
Near Infrared NIR
Near infrared NIR atau infra merah dekat merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang mulai dari 700 nm sampai 2500 nm Dryden, 2003. Kisaran panjang
gelombang ini telah lama dipelajari dan digunakan sebagai metode analitik berbagai material baik organik maupun anorganik. Cahaya tampak diterima oleh mata sesuai dengan besarnya pantulan,
seperti halnya warna dihasilkan dari cahaya yang dipantulkan dari suatu objek. Setiap bahan memiliki gabungan pantulan spektrum inframerah dekat yang unik yang dihasilkan dari efek penyebaran,
penyerapan, dan pantulan cahaya oleh bahan.
Dalam penerapannya, metode NIR memiliki kelebihan, antara lain dapat menganalisa dengan kecepatan tinggi, tidak menimbulkan polusi, penggunaan preparat contoh yang sederhana, tidak
mengguakan bahan kimia, dan dapat menganalisa contoh secara non-destruktif. Sedangkan kendala dalam penggunaan metode NIR adalah biaya investasi alat yang tinggi.
Semua bahan organik terdiri dari atom karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, phosphor, sulfur dengan sejumlah kecil elemen lainnya. Atom-atom ini berkombinasi melalui ikatan kovalen atau
elektrovalen membentuk molekul. Karena sifat ikatannya, gaya elektrostatik ada dalam atom dan molekul tersebut. Sehingga molekul bergerak secara konstan, ini dikenal dengan keadaan stabil.
Molekul bervibrasi pada frekuensi yang berkaitan dengan panjang gelombang daerah infra merah dari spektrum elektromagnetik.
Setelah dipancarkan maka radiasi ini akan diserap oleh semua bahan organik dan informasi utama yang dapat diekstrak adalah stretching dan bending ikatan kimia C-H seperti bahan organik
turunan minyak bumi, O-H seperti kadar air, karbohidrat, dan lemak, C-N, dan N-H seperti protein dan asam amino yang merupakan ikatan dasar dari semua ikatan kimia bahan-bahan organik.
Informasi tersebut dapat dilihat dari pantulan NIR yang dihasilkan dalam bentuk spektrum pantulan. Radiasi infra merah tidak mempunyai energi yang cukup untuk mengeksitasi electron pada
senyawa tetapi dapat menyebabkan senyawa organik mengalami rotasi dan getaran vibrasi ikatan inter-atomic Osborne et al., 1993.
Cahaya infra merah dekat yang mengenai bahan memiliki energi yang kecil dan hanya menembus sekitar satu millimeter permukaan bahan, tergantung dari komposisi bahan tersebut. Jika
cahaya mengalami penyebaran, spektrum tersebut tetap mengandung informasi contoh penyerapan permukaan bahan tetapi terjadi distorsi pada puncak gelombang. Variasi pada ukuran dan suhu
partikel sampel mempengaruhi penyebaran radiasi infra merah pada saat melewati sampel. Partikel berukuran besar tidak dapat menyebarkan radiasi infra merah sebanyak partikel kecil. Makin banyak
radiasi yang diserap dapat memberikan nilai absorban yang tinggi dan efeknya besar pada panjang gelombang yang diserap lebih kuat Dryden, 2003
Metode NIR telah banyak digunakan di beberapa negara di Eropa, Amerika Utara, Asia, Australia, dan New Zealand baik dalam bidang industri maupun dalam bidang pertanian. Di
Indonesia, metode ini belum banyak digunakan terutama dalam bidang pertanian. Penerapan metode NIR telah lama berkembang terutama untuk keperluan bahan pangan,
pertanian, kedokteran, farmasi dan industri kimia. Untuk bahan pangan dan hasil pertanian seperti beras, jagung, kedelai, daging, ikan, hortikultura, metode NIR dapat digunakan untuk penentuan
komposisi kimia seperti kadar air, karbohidrat, protein, lemak, asam, gula, dan berbagai senyawa lainnya.
Aplikasi metode NIR dalam industri produk pangan diawali oleh Norris dan Hart 1962 yang menemukan bahwa kadar air yang terkandung dalam biji-bijian dan bibit tanaman dapat diukur
pada panjang gelombang 1940 nm. Pengaplikasian secara komersil metode IR pertama diperkenalkan oleh Williams 1973 yang menganalisis gandum dan biji-biji berkadar minyak.
Miller 1990 menggunakan turunan pertama pada pantulan spektrum untuk mendeteksi adanya jamur hitam, jamur abu-abu dan kerusakan lain seperti sunscal. Hasilnya menunjukkan bahwa
indeks mutu tomat dapat ditentukan berdasarkan nilai turunan pantulan dengan jangkauan panjang gelombang antara 590-710 nm, sehingga nilai ini dapat digunakan untuk memisahkan antara tomat
yang baik dari jamur.
Metode NIR juga dapat digunakan untuk memperkirakan konsentrasi gula dan asam pada buah-buahan, seperti mangga yang dilakukan oleh Budiastra et al. 1995. Mereka mengklasifikasikan
mangga menjadi tiga jenis rasa yaitu rasa manis, manis asam, dan asam yang diukur dengan teknologi NIR pada 200 contoh mangga dengan kisaran panjang gelombang 1400-1975 nm. Metode stepwise
dari regresi berganda SMLR digunakan untuk memilih panjang gelombang optimal untuk menduga konsentrasi sukrosa dan asam malat. Panjang gelombang terpilih untuk memprediksi sukrosa dengan
NIR adalah 1533 nm, 1605 nm, 1821 nm sedangkan untuk asam malat adalah 1621 nm, 1813 nm, 1821 nm, 1933 nm, 1941 nm, 1965 nm, dan 1968 nm.
Sugiana 1995 menggunakan NIR Spectrophotometer untuk mendeteksi kememaran buah apel varietas Rome Beauty dengan panjang gelombang 900-1400 nm. Hasil yang diperoleh adalah
panjang gelombang NIR yang tepat untuk mendeteksi kememaran buah apel tersebut adalah 930 nm, 940 nm, 950 nm, 960 nm, 1110 nm, dan 1390 nm. Disimpulkan pula bahwa kekerasan buah apel tidak
terlalu berpengaruh terhadap pantulan spektrum yan dihasilkan, sehingga hasil pantulan spektrum yang diperoleh dari setiap apel dikatakan memiliki sifat yang sama.
Victor 1996 dengan menggunakan sistem NIR melakukan pengelompokan buah apel varietas Manalagi berdasarkan kememaran dengan panjang gelombang 900-2000 nm. Disimpilkan
bahwa kedalaman dan diameter memar buah apel tidak dipengaruhi oleh lama penyimpanan, tetapi dipengaruhi oleh ketinggian perlakuan memar yang diberikan serta panjang gelombang 1400-2000 nm
tidak dapat digunakan untuk membedakan secara nyata adanya kememaran pada buah apel Manalagi.
Chang et al. 1998 melakukan penelitian untuk menduga total padatan terlarut jus jeruk, apel, papaya, pear dan pisang. Dari berbagai jus buah tersebut dikembangkan algoritma umum
penentuan total padatan terlarut beberapa jus buah. Rosita 2001 menerapkan metode NIR untuk memprediksi mutu buah duku. Dari penelitian
tersebut disimpulkan bahwa NIR dapat memprediksi kadar gula dan kekerasan buah duku dengan baik. Disimpulkan pula bahwa data absorbansi NIR memberikan korelasi yang lebih tinggi 0.91,
standar error yang lebih rendah 0.87 dan koefisien keragaman yang akurat 5.39. Fontaine et al. 2002 menerapkan NIR dalam menduga kandungan asam amino kedelai.
Didapat bahwa 85-98 variasi asam amino mampu dijelaskan dengan baik menggunakan NIR. Mereka juga telah menggunakan metode tersebut untuk memprediksi kandungan asam amino esensial
beberapa bahan pakan yakni kedelai, rapeseed meal, tepung biji bunga matahari, polong, tepung daging, tepung ikan, dan tepung produk samping pemotongan ayam.
Munawar 2002 menerapkan metode NIR untuk menduga kadar gula dan kekerasan buah belimbing. Dari hasil penelitian disimpulkan bahwa data absorban NIR dapat menduga kadar gula dan
kekerasan buah belimbing dengan baik. Hal ini ditunjukkan dengan korelasi yang tinggi. Mitamala 2003 menerapkan metode NIR untuk menduga kadar air, karbohidrat, protein,
dan lemak tepung jagung. Dari penelitian tersebut disimpulkan bahwa NIR dapat memprediksi kadar air, karbohidrat, protein, dan lemak tepung jagung dengan baik. Penggunaan data reflektan mampu
menentukan kadar protein lebih baik daripada data absorban. Sedangkan untuk menduga kadar lemak dan amilosa data absorban lebih baik dibandingkan data reflektan.
Kusumaningtyas 2004 melakukan pendugaan kadar air, karbohidrat, lemak, dan amilosa pada beras dengan metode NIR. Panjang gelombang yang digunakan untuk menduga adalah 900-2000
nm. Data reflektan NIR dapat menduga kadar air, karbohidrat, dan protein lebih baik daripada data absorban. Sedangkan untuk menduga kadar lemak dan amilosa, data absorban lebih baik daripada data
reflektan.
Marthaningtyas 2005 melakukan pendugaan total padatan terlarut dan kadar asam belimbing dengan menggunakan metode NIR dan JST. Penggunaan analisis komponen utama dalam
mereduksi hasil data absorbansi dari spektrum infra merah dekat sangat efektif. Andrianyta 2006 menerapkan metode NIR dan JST dalam menentukan komposisi kimia
jagung secara non-destruktif. Komposisi kimia yang ditentukan adalah kandungan proksimat, lemak, air, karbohidrat, methionin, tyrosin, threonin, arginin, dan leusin.
Quddus 2006 melakukan penentuan kandungan energi bruto pada tepung ikan untuk bahan pakan ternak menggunakan metode NIR. Analisis pendugaan kandungan energi pada tepung ikan
tersebut menggunakan metode kalibrasi SMLR dan PCR. Persamaan kalibrasi dengan metode SMLR menyatakan bahwa prediksi nilai EM menggunakan data reflektan dan absorban mendekati hasil uji
bioassay. Sedangkan persamaan kalibrasi dengan metode PCR menghasilkan 10 komponen utama dalam tepung ikan tersebut.
Adrizal et al. 2007 melakukan pendugaan kandungan air, protein, lisin, dan metionin tepung ikan dengan jaringan syaraf tiruan berdasarkan absorban NIR. Dari hasil penelitian tersebut,
disimpulkan bahwa metode JST mampu menduga kandungan air, protein, lisin, dan metionin tepung ikan dengan akurasi yang lebih baik dibandingkan menggunakan persamaan regresi yang diperoleh
melalui metode SMLR. Susilowati 2007 menduga total padatan terlarut buah papaya selama penyimpanan dan
pemeraman dengan metode NIR menggunakan panjang gelombang 900-1400 nm. Namun panjang gelombang tersebut tidak dapat menentukan kekerasan buah. Hubungan antara data absorban NIR
dengan total padatan terlarut dan kekerasan pada penelitian tersebut dipelajari dengan kalibrasi menggunakan metode SMLR, PCR, PLS.
Purba 2010 melakukan pendugaan komposisi kimia tepung MOCAF menggunakan metode NIR. Komposisi kimia MOCAf menyerap pada panjang gelombang NIR, antara lain: 2280-2320 nm
untuk penyerapan kadar amilosa, 1940 nm dan 1200 nm untuk penyerapan kadar air, 1440-1590 nm untuk penyerapan pH, dan 1000 nm dan 1180 nm untuk penyerapan kadar abu. Pendugaan kadar abu,
pH, dan kadar amilosa MOCAF paling baik diperoleh dengan metode PLS menggunakan data absorban NIR.
C. Kalibrasi dan Validasi
