BAB 6 KORELASI DAN KATEGORI KUALITAS JERUK KEPROK GARUT
BERDASARKAN PARAMETER KELISTRIKAN DAN PANELIS
Pendahuluan
Rasa merupakan faktor penting yang dipertimbangkan dalam penerimaan masyarakat terhadap produk-produk pertanian. Kemanisan atau keasaman buah
jeruk merupakan salah satu rasa yang biasa dijadikan ukuran dalam penentukan mutu dan kematangan buah. Keasaman seringkali menyebabkan ketidak puasan
konsumen terhadap mutu buah jeruk. Selain itu keasaman dan kemanisan buah jeruk sangat berkaitan juga dengan penerimaan konsumen terhadap buah jeruk.
Berdasarkan hal itu dapat dipastikan bahwa keasaman dan kemanisan buah jeruk merupakan hal penting yang harus diperhatikan dalam bidang industri buah jeruk
maupun pengolahannya. Begitu juga untuk buah jeruk yang umum dipakai adalah tingkat keasamannya, namun masih ada yang meninjau dari ukuran, kandungan
jus, dan kemanisan Santoso 2005.
Pengukuran keasaman buah jeruk umumnya dilakukan dengan pengukuran pH atau total asam. Sementara kemanisan umumnya ditentukan oleh kandungan
gula pada buah jeruk dan pengukurannya bisa dilakukan dengan menggunakan refraktometer. Landaniya 2008 menyatakan bahwa hampir 85 persen dari total
padatan terlarut jus jeruk adalah gula. Asam organik dan gula bervariasi menurut spesies, varietas, dan juga kondisi lingkungan dan hortikultura seperti iklim,
batang bawah, dan irigasi Albertini et al. 2006. Kedua parameter tersebut saling berpengaruh, sehingga jika ditinjau gabungannya maka nilai rasio kemanisan
terhadap keasaman menjadi suatu parameter yang bisa mewakili keduanya. Indek perbandingan TPT terhadap keasaman menandakan indek mutu buah yang biasa
dipakai Landaniya 2008; Bermeja dan Cano 2012.
Pengukuran kemanisan, keasaman atau rasio kemanisan terhadap keasaman buah jeruk dapat dilakukan dengan cara organoleptik. Namun demikian
keasaman maupun kemanisan merupakan parameter yang bisa bersifat subjektif karena berhubungan dengan tingkat sensorik lidah seseorang yang menimbulkan
sensasi pada saat proses pengkonsumsian jeruk. Standar kesukaan akan rasa kemanisan dan keasaman tersebut akan berbeda untuk masyarakat yang berbeda.
Hal ini disebabkan perbedaan tentang persepsi rasa asam atau manis yang terkait dengan kebiasaan dan kesukaan konsumen.
Penilaian yang jelas adalah dengan mengukur asam organik. Nilai asam ini adalah indeks yang berguna dalam produk buah. Beberapa asam organik dapat
digunakan sebagai indikator kematangan, aktivitas bakteri dan ketuaan Karadeniz 2004.
Buah yang belum matang biasanya kasar, sangat asam atau tart, dan memiliki tekstur internal yang keras Ladaniya 2008. Namun untuk menguji
konsistensi presepsi kematangan perlu dilakukan uji penerimaan dari masyarakat atau panelis. Sehingga kondisi tersebut menjadi nilai yang konsisten dan
terkuantisasi.
130
Bahan dan Metode Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Januari 2011 sampai Desember 2012 di Laboratorium Biofisika Departemen Fisika dan Laboratorium Kimia Analitik
Departemen Kimia, FMIPA IPB. Buah diambil dari perkebunan petani di Samarang dan Leuwigoong, Kabupaten Garut.
Sistem Pengukuran
Pengukuran dari semua p
arameter dilakukan ketika buah masih dalam kondisi segar. Pada uji pengkelasan berdasarkan organoleptik dipakai sebanyak 14
sampel. Hasil pengkelasan ini dilanjutkan dengan menguji kelistrikan pada 62 sampel buah yang digunakan.
Sistem Pengukuran pH dan Rasio Kemanisan atau Keasaman Buah Jeruk
Keasaman jeruk diukur dengan menggunakan pH meter YSI Ecosense pH 100, Xilem Inc, USA. Total padatan terlarut TPT diukur dengan menggunakan
Digital GMK-701R dengan jakauan 0 sampai 40 Brix. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan rasio TPT terhadap konsentrasi ion hidrogen sebagai parameter
indikator untuk rasio kemanisan atau keasaman buah jeruk. Sistem Pengukuran Parameter Kelistrikan
Bersamaan pengukuran kelistrikan maka dilakukan pengukuran berat buah jeruk. Berat buah semuanya diukur dengan menggunakan timbangan elektronik
Sartorius ED 822, Goettingen, Jerman. Berat buah ini dipakai untuk mengkonpensasi parameter pengukuran listrik. Hal ini seperti yang dilakukan oleh
Zachariah dan Erickson 1965 pada penentuan kematangan buah alpukat berdasarkan parameter kelistrikan. Parameter listrik dari buah jeruk diukur dengan
menggunakan LCR meter 3532-50 LCR HiTESTER, Hioki, Tokyo, Jepang. Kajian sifat listriknya berdasarkan pada hasil pengukuran kelistrikan untuk
kondisi sinyal berupa arus bolak-balik dan amplitudonya kecil. Buah ditempatkan di antara dua buah plat elektroda dan diperlakukan sebagai bahan dielektrik.
Parameter-parameter listrik ini adalah impedansi listrik, resistansi, reaktansi, kapasitansi, dan induktansi. Jeruk berperan sebagai bahan dielektrik dan
ditempatkan di antara dua elektroda plat konduktif dari bahan tembaga Soltani et al. 2010; Ragni et al. 2006; Massah et al. 2011. Tegangan sinyal limit sebesar 1
volt rms dengan sistem level arus CC 0.5 mA vozary Benk
ő 2010.
Pendugaan Kategori Kualitas Berdasarkan Kelistrikan dan Organoleptik
Batasan mutu jeruk keprok pada SNI 3165 tahun 2009 adalah buah termasuk matang jika minimal TPT bernilai 8 Brix. Selain itu kelas terbagi atas
tiga yaitu mutu super, kelas A dan kelas B. Selain itu ada kode yang standar ukuran diameter yaitu kode-1 berdiamater lebih dari 7.0 cm, kode-2 antara 6.1-
7.0 cm, kode-3 antara 5.1-6.0 cm dan kode-4 berdiameter 4.0 – 5.0 cm.
Berdasarkan pada hasil bab 5 yaitu adanya korelasi yang bagus antara parameter kelitrikan dengan nilai pH dan nilai rasio TPT terhadap konsentrasi ion hidrogen.
Maka pada penelitian ini untuk acuan pengelompokkan kualitas didasarkan pada kedua parameter tersebut.
131
Secara teknis, 14 buah jeruk yang terdiri dari beberapa tingkat keasaman maupun rasio TPT terhadap konsentrasi ion hidrogen dilakukan uji organoleptik
terhadap 20 orang panelis Suryati et al. 2008. Dari sampel tersebut diukur pula parameter - parameter listriknya.
Untuk pengelompokkan rasa buah jeruk secara organoleptik dibagi atas empat rasa yaitu : asam, asam agak manis, manis agak asam, dan manis. Uji
organoleptik dilakukan dengan uji skoring terhadap rasa yaitu 1 untuk asam, 2 untuk asam agak manis, 3 untuk manis agak asam, dan 4 untuk manis . Dalam
penjaringan sensitivitas panelis, maka dilakukan pelatihan terhadap panelis untuk merasakan berbagai rasa buah Jeruk Keprok Garut. Pada pelatihan ini panelis bisa
melihat warna dan ukuran buah serta merasakan tingkat kemanisannya. Setelah semua panelis bisa membedakan rasa tersebut secara konsisten maka dilakukan uji
organoleptik terhadap sampel jeruk yang tidak mereka ketahui warna dan ukurannya. Hal ini dilakukan dengan cara panelis hanya merasakan jeruk yang
sudah diperas dalam bentuk jus dan tersimpan dalam wadah gelas dengan telah diberi label terlebih dahulu.
Setelah dilakukan uji organoleptik secara skoring, maka selanjutnya ditentukan grading atau pengelompokkan berdasarkan skoring dari panelis
tersebut dengan terlebih dahulu membangun persamaan regresi liniernya dahulu Suryati et al. 2008. Nilai skoring ini dikorelasikan secara regresi linier dengan
nilai pH dan rasio TPT terhadap konsentrasi ion hidrogen dari buah jeruk. Setelah didapat nilai batasan grading maka dilanjutkan dengan pengujian terhadap sampel
yang lainnya sebanyak 62 buah. Setelah uji organoleptik dilakukan, maka dilanjutkan dengan uji beda nyata antara hasil pengukuran alat pH meter -
Refraktometer dan hasil estimasi pengukuran listrik dengan menggunakan uji t.
Hasil dan Pembahasan
Pada pengkelasan buah jeruk dilakukan berdasarkan dua buah parameter fisiko kimia yang memiliki korelasi yang kuat dengan parameter kelistrikan, yaitu
keasaman dan rasio kemanisan terhadap keasaman atau kemanisan relatifnya. Tingkat keasaman ditentukan berdasarkan nilai pH. Tingkat relatif kemanisan atau
relatif keasaman ditentukan berdasarkan parameter TSS per konsentrasi ion hidrogen dari buah Jeruk Keprok Garut.
Pengkelasan Berdasarkan Nilai Keasaman pH Buah Jeruk Keprok Garut
Tingkat keasaman ditentukan berdasarkan nilai pH. Nilai pH ini merupakan salah satu indikator yang umum dalam penentuan tingkat keasaman. Selain itu
pengukuran pH mudah dilakukan dengan menggunakan alat pH meter atau kertas indikator lakmus. Pada bab 5 telah disinggung bahwa parameter pH memiliki
korelasi dengan parameter-parameter kelistrikan secara serempak. Pendekatan regresi berganda telah dilakukan dan didapat korelasi yang terbaik yaitu korelasi
pada frekuensi 1 MHz. Maka pada bagian ini, frekuensi tersebut akan dijadikan referensi untuk penentuan grading atau pengkelasan berdasarkan sifat listrik yang
terkait dengan tingkat keasaman buah.
Proses pengkelasan dilakukan dengan cara organoleptik yang dilakukan pada dua puluh panelis. Hasil organoleptik dibuat dalam skoring dan
132
dikorelasikan dengan nilai pH dari buah jeruk tersebut. Hasilnya diperlihatkan pada Gambar 6.1 dan Tabel 6.1. berdasarkan Gambar 6.1 tersebut didapat korelasi
regresi linier antara nilai skoring rata-rata dari panelis dan nilai pH pengukuran langsung dengan pH meter.
Hasil skoring terhadap sampel dengan 4 tingkat rasa menunjukkan bahwa buah Jeruk Keprok Garut yang diuji dari 14 sampel tersebut menunjukkan hanya
tiga kategori. Dari semua sampel yang diuji tidak ada yang menunjukkan nilai manis. Hal ini juga menjadi ciri khas Jeruk Keprok Garut yang terkenal di
masyarakat G arut dengan rasa “manis-asam menyegarkan”.
Dengan mengacu hasil grafik skoring pada Gambar 6.1 tadi maka bisa dilakukan pendekatan dengan regresi linier yang didapat yaitu: y = 0.9733 x
– 1.5688. Dengan y adalah untuk nilai skor dari panelis dan x adalah nilai pH dari
alat. Korelasi linier ini cukup bagus dengan nilai koefisien deterministik sebesar R² = 0.8692. Nilai koefisien deterministik tersebut dirasakan cukup menurut
Suryati et al. 2008. Dengan mengacu pada persamaan dan Gambar 6.1 tersebut dapat diartikan bahwa panelis merespon dengan skor semakin besar untuk sampel
yang pH semakin besar. Ini berarti bahwa panelis menyatakan buah yang lebih asam akan memiliki pH yang lebih kecil atau sebaliknya. Hal ini sangat logis
karena semakin besar pH maka keasaman semakin berkurang. Dengan skor nilai asam adalah terkecil yaitu 1 dan skor yang manis agak asam atau asamnya sedikit
diberikan skor 3 maka jelas semakin kurang asam dari jus jeruk maka semakin besar nilai skoring hasil respon panelis tersebut.
Gambar 6.1 Hubungan pengujian nilai keasaman dengan pH meter dan respon panelis
Tabel 6.1 Nilai pH dan organoleptik panelis terhadap rasa buah Jeruk Keprok Garut
Sampel pH
Organoleptik Sampel
pH Organoleptik
1 2.35
1.0 ± 0 8
4.05 2.67 ± 0.49
2 2.45
1.0 ± 0 9
3.95 2.13 ± 0.52
3 3.25
1.27 ± 0.46 10
4.45 2.8 ± 0.56
4 4.05
2.4 ± 0.51 11
3.65 1.87 ± 0.64
5 3.85
2.2 ± 0.77 12
4.15 2.73 ± 0.46
6 4.15
2.4 ± 0.63 13
4.05 2.53 ± 0.74
7 4.45
2.8 ± 0.41 14
4.25 2.2 ± 0.68
y = 0.9733x - 1.5688 R² = 0.8692
0.00 1.00
2.00 3.00
2.00 3.00
4.00 5.00
S ko
ri n
g pa
n el
is
pH Jeruk Keprok Garut
133
Dalam pengelompokkan sampel maka dilakukan batasan skoring dengan batasan nilai antara 1, 2, dan 3. Batasan tersebut ada dua yaitu nilai 1.5 dan nilai
2.5. Selain itu nilai ini bisa dikembangkan menjadi tiga dengan memanfaatkan persamaan regresi linier saja tanpa memperhatikan nilai responden dari panelis.
Nilai ketiga bisa menjadi 3.5.
Berdasarkan batasan skoring tadi dan persamaan regresi linier hasil organoleptik maka dapat ditentukan nilai batas pengelompokkan nilai pH yaitu
batasan pertama 3.1529 dan batasan kedua 4.1804. Dan jika dikembangkan ke batasan ke tiga menjadi 5.2078. Sehingga dapat ditentukan pengkelasan yang
terjadi pada buah Jeruk Keprok Garut sebagai berikut
Kelas A : rasa “manis asam” yaitu manis tetapi masih ada sedikit rasa asamnya, nilai pH antara 4.18 sampai 5.20.
Kelas B : rasa “asam manis “, yaitu asam tetapi ada rasa manis sedikit, nilai pH antara 3.15 sampai 4.18.
Kelas C : rasa “asam”, nilai pH lebih kecil dari 3.15.
Hasil pengkelasan ini dilanjutkan dengan melakukan pengujian validasi terhadap nilai pH hasil prediksi dari regresi berganda parameter kelistrikan.
Pengujian validasi dilakukan pada 62 sampel buah jeruk. Hasil pengkelasan ini diperlihatkan pada Tabel 6.2. Dari tabel tersebut didapat nilai akurasi yang cukup
tinggi yaitu 93.55. Hal ini hampir relevan dengan koefisien determinstik yang tinggi untuk regresi berganda dari parameter kelistrikan yaitu 0.936 dan standar
errornya 0.1225. Sehingga dapat dikatakan bahwa pengkelasan dari nilai nilai prediksi keasaman berdasarkan parameter kelistrikan cukup baik dan cocok
dengan hasil dari pengkelasan organoleptik. Selain itu pada nilai pendugaan ini dilakukan uji t berpasangan. Dari uji t tersebut dihasilkan bahwa metode prediksi
dengan parameter listrik tidak berbeda nyata dengan hasil metode pengukuran alat pH meter. Selain itu hasil uji statistik dengan menggunakan uji t diperoleh bahwa
dari kedua kelompok data tersebut tidak berbeda nyata. Tabel 6.2 Hasil akurasi pengkelasan untuk buah Jeruk Keprok Garut berdasarkan
nilai pH prediksi
Keterangan Organoleptik
Alat: pH meter Prediksi parameter
X
wgt
, R
wgt
, Z
wgt
Prediksi parameter L
wgt
, R
wgt
, C
wgt
Jumlah Sampel 62
62 62
Terdeteksi tepat 62
58 58
Akurasi 100
93.55 93.55
Pengkelasan Berdasarkan Nilai Rasio Kemanisan Terhadap Keasaman Buah Jeruk Keprok Garut
Tingkat relatif kemanisan atau relatif keasaman ditentukan berdasarkan nilai ln{TPT[H
+
]}. Nilai ln{TPT[H
+
]} ini merupakan salah satu indikator yang setara dengan rasio TPT terhadap keasaman. Nilai logaritmik diambil sesuai dengan
hasil regresi berganda yang didapatkan pada bab 5. Sebelumnya telah disinggung bahwa parameter ln{TPT[H
+
]} memiliki korelasi linier dengan parameter-
134
parameter logaritmik kelistrikan secara serempak yang jauh lebih bagus R
2
=0.929 dan nilai error yang jauh lebih kecil SE = 0.326 daripada nilai regresi linier berganda pada parameter langsung TPT[H
+
] dengan parameter kelistrikan R
2
=0.7655, SE =42113.7. Pendekatan regresi berganda tersebut telah dilakukan pada bab 5 dan didapat korelasi yang terbaik untuk frekuensi 1 MHz. Maka pada
bagian ini pula, frekuensi tersebut akan dijadikan referensi untuk penentuan grading atau pengkelasan berdasarkan sifat listrik yang terkait dengan relatif
kemanisan atau keasaman buah.
Proses pengkelasan dilakukan dengan cara organoleptik yang dilakukan pada dua puluh panelis seperti pada bagian sebelumnya. Hasil organoleptik dibuat
dalam skoring dan dikorelasikan dengan nilai ln{TPT[H
+
]} dari buah jeruk tersebut. Hasilnya diperlihatkan pada Gambar 6.2 dan Tabel 6.3. berdasarkan
Gambar 6.2 tersebut didapat korelasi regresi linier antara nilai skoring rata-rata dari panelis dan nilai ln{TPT[H
+
]} pengukuran langsung dengan pH meter dan refraktometer.
Hasil skoring terhadap sampel dengan 4 tingkat rasa menunjukkan bahwa buah Jeruk Keprok Garut yang diuji dari 14 sampel tersebut menunjukkan hanya
tiga kategori. Dari semua sampel yang diuji tidak ada yang menunjukkan nilai manis sama seperti dijelaskan sebelumnnya.
Dengan mengacu hasil grafik skoring pada Gambar 6.2 tadi maka bisa didapat pendekatan regresi linier yaitu y = 0.3808x-1.9789 dengan y adalah nilai
skor dan x adalah nilai ln{TPT[H
+
]}. Korelasinya cukup bagus yaitu ditandai dengan nilai koefisien deterministik sebesar 0.906. Menurut Suryati et al. 2008
koefisien deterministik 0.7668 juga sudah cukup untuk uji organoleptik. Persamaan tersebut menunjukkan bahwa panelis merespon dengan skor semakin
besar untuk sampel yang rasio TPT terhadap konsentrasi ion hidrogen semakin besar. Hal ini sangat logis karena semakin besar ln{TPT[H
+
]} maka nilau relatif kemanisan semakin bertambah dan relatif keasaman yang berkurang. Dengan skor
nilai dari asam sampai ke manis yang meningkat yaitu 1 sampai skor 4 maka jelas semakin besar relatif kemanisan maka semakin besar nilai skoring hasil respon
panelis tersebut.
Dalam pengelompokkan sampel maka dilakukan batasan skoring dengan batasan nilai 1.5 dan nilai 2.5 seperti yang dilakukan untuk pH. Selain itu nilai ini
bisa dikembangkan menjadi tiga dengan memanfaatkan persamaan regresi linier saja tanpa memperhatikan nilai responden dari panelis. Berdasarkan batasan
skoring tadi maka dapat ditentukan nilai batas pengelompokkan nilai ln{TPT[H
+
]} yaitu batasan pertama 9.1358 dan batasan kedua 11.7618. Dan jika dikembangkan ke batasan ke tiga menjadi 14.3879. Sehingga dapat ditentukan
pengkelasan yang terjadi pada buah Jeruk Keprok Garut sebagai berikut: Kelas A : rasa “manis asam” yaitu manis tetapi masih ada sedikit rasa
asamnnya, nilai ln{TPT[H
+
]} antara 11.76 sampai 14.39. Kelas B : rasa “asam manis “, yaitu asam tetapi ada rasa manis sedikit,
nilai ln{TPT[H
+
]} antara 9.14 sampai 11.76. Kelas C : rasa “asam”,
nilai ln{TPT[H
+
]} kurang dari 9.14.
135
Gambar 6.2 Hubungan pengujian nilai
ln{TPT[H
+
]}
dengan alat pH meter dan refraktometer dan hasil organoleptik dari respon panelis
Hasil pengkelasan ini selanjutnya dilakukan pengujian validasi terhadap nilai
ln{TPT[H
+
]}
hasil prediksi dari regresi berganda parameter kelistrikan. Pengujian dilakukan pada 62 sampel buah jeruk. Hasil pengkelasan ini
diperlihatkan pada tabel 6.4. Dari tabel tersebut didapat nilai akurasi yang cukup tinggi yaitu 91.94 . Sehingga dapat dikatakan bahwa pengkelasan dari nilai nilai
prediksi keasaman berdasarkan parameter kelistrikan cukup baik dan cocok dengan hasil organoleptiknya. Selain itu pada nilai pendugaan ini dilakukan uji t
berpasangan. Dari uji t tersebut dihasilkan bahwa metode prediksi dengan parameter listrik tidak berbeda nyata dengan hasil metode pengukuran dari
gabungan alat pH meter dan Refraktometer. Tabel 6.3 Nilai
ln{TPT[H
+
]}
dan organoleptik panelis terhadap rasa buah Jeruk Keprok Garut
Sampel
ln{TPT[H
+
]}
Organoleptik Sampel
ln{TPT[H
+
]}
Organoleptik
1 7.45
1 ± 0 8
11.45 2.67 ± 0.49
2 7.56
1 ± 0 9
11.11 2.13 ± 0.52
3 9.50
1.27 ± 0.46 10
12.41 2.8 ± 0.56
4 11.39
2.4 ± 0.51 11
10.54 1.87 ± 0.64
5 10.99
2.2 ± 0.77 12
11.72 2.73 ± 0.46
6 11.68
2.4 ± 0.63 13
11.48 2.53 ± 0.74
7 12.41
2.8 ± 0.41 14
11.83 2.2 ± 0.68
Tabel 6.4 Hasil akurasi pengkelasan untuk buah Jeruk Keprok Garut berdasarkan nilai
ln{TPT[H
+
]}
prediksi
Keterangan Organoleptik
Alat : pH meter dan refraktometer
Prediksi parameter X
wgt
, R
wgt
, Z
wgt
Prediksi parameter L
wgt
, R
wgt
, C
wgt
Jumlah Sampel 62
62 62
Terdeteksi tepat 62
57 57
Akurasi 100
91.94 91.94
y = 0.3808x - 1.9789 R² = 0.906
0.00 1.00
2.00 3.00
4.00 6.00
8.00 10.00
12.00 14.00
S ko
ri n
g pa
n el
is
Ln{TPT[H+]}
136
Kesimpulan
Berdasarkan hasil organoleptik maka Jeruk Keprok Garut bisa dikembangkan pengelompokkan ke dalam tiga kelompok berdasarkan nilai pH
dan
ln{TPT[H
+
]}
yang diukur. Lebih lanjut lagi parameter pH dan
ln{TPT[H
+
]} hasil prediksi yang
didapat dari parameter kelistrikan terutama resistansi, reaktansi, impedansi, dan induktansi per massa buah juga mampu mengelompokkan buah
Jeruk Keprok Garut ke dalam tiga kelas. Ketiga kelas tersebut adalah kelas A rasa “manis asam” dengan batasan nilai ln{TPT[H
+
]} antara 11.76 sampai 14.39 dan nilai pH antara 4.18 sampai 5.
20. Kelas B rasa “asam manis “dengan batasan nilai ln{TPT[H
+
]} antara 9.14 sampai 11.76 dan nilai pH antara 3.15 sampai 4.
18. Kelas C rasa “asam” dengan batasan nilai ln{TPT[H
+
]} kurang dari 9.14 dan pH kurang dari 3.15. Nilai akurasi untuk validasi organoleptik hasil parameter
prediksi dari kelistrikan cukup tinggi, yaitu 91.94 untuk parameter pendugaan rasio kemanisan terhadap keasaman, dan 93.55 untuk pendugaan nilai pH.
Selain itu hasil uji t menunjukkan bahwa metode prediksi parameter kelistrikan bisa menggantikan metode pengukuran alat pH meter atau Refraktometer
langsung.
BAB 7 PEMBAHASAN UMUM