Kalibrasi dan Validasi Pendugaan kadar air, protein dan karbohidrat biji sorgum secara non-destruktif dengan metode near infrared (NIR)

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

Osborne et al. 1993 menjelaskan bahwa instrument NIR berguna dalam menentukan komposisi kimia dengan menggunakan nilai pantulan R dan absorban log 1R. Dalam menentukan spektrum pantulan dan absorban NIR diperlukan hasil analisis kimiawi laboratorium. Untuk mengetahui hubungan antar spektrum tersebut dengan nilai referensi dari analisis kimiawi di laboratorium metode konvensional maka perlu menggunakan metode matematika dengan cara mengkalibrasinya. Untuk tahap kalibrasi sering digunakan untuk sampel yang memiliki karakteristik yang hampir mendekati sama. Berbagai macam metode kalibrasi spektrum NIR telah tersedia tetapi dapat dibagi dalam dua kategori yaitu metode kalibrasi untuk panjang gelombang terpilih atau sering disebut dengan metode lokal dan metode yang melibatkan seluruh spektrum atau sering disebut metode global atau juga sering disebut metode kalibrasi spektrum penuh, seperti principal component regression PCR dan partial least square PLS. Metode full spectrum banyak digunakan karena data dalam spektrum direduksi untuk mencegah masalah overfitting tanpa mengurangi atau menghilangkan satu atau beberapa informasi yang sangat berguna. Jumlah sampel yang digunakan untuk tahap kalibrasi dan validasi harus cukup banyak. Jumlah sampel untuk tahap kalibrasi harus lebih banyak daripada untuk tahap validasi. Validasi bertujuan menguji ketepatan pendugaan komposisi kimia persamaan regresi kalibrasi yang telah dibangun. Kesulitan dalam mengkalibrasi adalah masalah informasi alam yang kompleks dalam spektrum infra merah contohnya setiap puncak spektrum hampir selalu tumpang tindih oleh satu atau lebih puncak-puncak lain Osborne et al., 1993 Selain itu, dikenal pula beberapa perlakuan data sebelum spektrum dianalisis seperti smoothing, normalisasi, derivatif pertama dan kedua, standard normal variate SNV dan de-trending DT Osborne et al., 1993. Setiap perlakuan data memiliki fungsi yang berbeda terhadap data spektrum. Pada penelitian ini perlakuan data yang diberikan adalah smoothing, derivatif kedua Savitzky-Golay, normalisasi, kombinasi antara smoothing dan derivatif kedua, dan kombinasi antara smoothing, derivatif kedua dan normalisasi. Prosedur derivatif kedua yang paling umum digunakan yaitu prosedur Savitzky-Golay yang dikelaskan oleh Noris dan William 1990. Data spektrum sering diubah menjadi bentuk smoothing dan derivatif, secara umum untuk memperbaiki bentuk dan model persamaan regresi kalibrasi. Smoothing berfungsi untuk memilih penghalusan fungsi dengan teliti tanpa menghilangkan informasi spektrum yang ada dan mengurangi guncangan noise dan memperkecil galat kekeliruan yang terjadi selama pengukuran NIR dan analisis kimiawi laboratorium. Derivatif kedua Savitzky- Golay berfungsi untuk mereduksi efek basis dari adanya pertambahan dari proses absorban shoulder effect serta menghilangkan masalah basis kemiringan persamaan regresi. Normalisasi dilakukan untuk meminimalkan atau menghilangkan pengaruh tegangan dari alat near infrared terhadap hasil yang diberikan. Kombinasi antara smoothing dan derivatif kedua Savitzky-Golay dapat diterapkan dan akan mendapatkan bentuk dan model persamaan regresi kalibrasi yang optimum, layak, dan dapat dipercaya. Blanco dan Villaroya, 2002 dalam Yogaswara, 2005.

D. Metode Kalibrasi Multivariatif