F4ev too3 .,a,
PENDUGAAN KADAR AIR, KARBOHIDRAT,
PROTEIN DAN LEMAK TEPUNG JAGUNG' (Zea mays) DENGAN TEKNOWGI NEAR INFRARED
Oleh: DHENI MITA MALA F01499025
2003 JURUSAN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOWGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PENDUGAAN KADAR AIR, KARBOIIIDR AT, PROTEIN DAN LEMAK TEPUNG JAGUNG (Zea _) DENGAN TEKNOLOGI NEAR INFRARED
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat memperoleb gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertartian Bogor
O leh: DHENI MITA MALA F01499025
Dilahirkan 26 November 1980 di Majalengka Tanggal Lulu.
:
29 Agu.tu. 2003
�
,
I '
") . \I , .. 4-� > . " .... ��.14'"r 'Ritd jui, �,�, ;-7. ,'
.
�
,,"
:,
.
, �
,-'
..
Bogor .
Q,t
ber 2003
MA n
embimbing Akademik
r
Dheni
Mita
PROTEIN,
Mala. DAN
PENDUGAAN
LEMAK
KADAR
AIR,
TEPUNG JAGUNG
KARBOHIDRAT,
(Zea mays) DENGAN
TEKNOLOGI NEAR INFRARED. Dibawah bimbingan: Dr. Budiastra, M.Agr. 2003.
If.
I Wayan
RINGKASAN
Iagung merupakan makanan pakok bagi lebih dari 18 juta penduduk Indonesia, sehingga merupakan makanan utarna kedua setelah beras. Tanaman ini diusahakan aleh lebih dari 10 juta rumab tangga petani. Setiap tahunnya Indonesia mengimpor jagung hibrida sebesar USS12S.5 juta uotuk menutupi kei..-urangan meningkat sejalan dengan meningkatnya konsumsi langsung maupun sebagai bahan bal-u industri pakan ternak serta industri lainnya seperti minyak gorens., gula jagung, bahan kimia, dan industri bahan makanan. Produktivitas per hektar komoditas ini mencapai rata-rata 2,77 ton jagung pipilan. Dalam penanganan pasca panen jagung, kualitas memegang peranan yang penting uotuk menentukan proses pengolahan selanjutnya baik sebagai bahan pangan maupun pakan temak. Kualitas jagung ditentukan oleh sifat fisik dan kimia. Kadar air, butir rusak, butir warna lain, dan kadar kotoran merupakan sifat fisik yang menentukan kualitas jagung, sedangkan sifat kimia yang menenlukan kuolitas jagung diantaranya kadar karbahidral, kadar protein, dan kadar lemak. Near infrared (NIR) merupakan salab satu metode pengukuran nan destruktif yang pada saal ini banyak digunakan dan dikembangkan. Teknalagi NIR dapat menganaJisa dengan kecepatan tinggi. tidak: menimbulkan polusi. penggunaan preparat contab yang sederhana, tidak menggunakan bahan kimia dan dapat menganaJisa contoh secara non destruktif Tujuan penelitian ini adolah menerapkan teknalagi near infrared (NIR) untuk mengukur kadar air, karbabidrat, kadar protein, dan kadar lemak jagung, membandingkan antara data reflektan dan absorbansi dolarn meoganolisis kadar air, karbohidrat, kadar protein. dan kadar lemak dan jagung. menduga komposisi kimia pada jagung melalu! data reflektan dan absorbansi NIR serta menentukan ketepatan teknologi NIR uotuk menduga komposisi kimia jagung. Hasil analisa data menunjukkan bahwa data ref1ektan dari near-infrared mampu menganalisa kadar protein lebih baik dari data absorbansi Berbeda dengan protein, data absorbansi dari near-infrared mampu menganalisa kadar karbohidrat, kadar lemak, dan kadar air lebih baik dari data reflektan. Hal ini ditunjukkan dari nilai koefisien korelasi yang lebih tioggi dan pada proses kalibrasi dan oilai standar error (SE) yang lebih rendah pada proses validasi. Koefisien korelasi tahap kalibrasi menggunakan data reflektan untuk. kadar protein 0.9981, sedangkan uotuk data absorbansi 0.9911. Nilai SE uotuk data reflektan pada pendugaan kadar protein pada tahap validasi juga lebih rendah, uotuk data reflektao SE yang didapat sebesar 0.19 dan untuk data absorbansi sebesar 0.46. Pada pendugaan kadar karbohidrat menggunakan data absorbansi, nilai koefisien korelasi lebih besar dan nilai SE lebih rendah dibandingkan dengan menggunakao data reflektan. Koefisien korelasi data reflektan untuk kadar
karbohidrat: 0.9624, sedangkan untuk data absorban: 0.9947. Standar error pada tahap validasi uotuk data reflektan sebesar 2.1 sedangkan uotuk data absorbansi 0.88. Pada pendugaan kadar lemak menggunakan data absorbansi. nilai koefisien korelasi lebih besar dan nilai SE lebih rendab dibandingkan dengan menggunakan data reflektan. Koefisien korelasi data reflektan uotuk kadar lemak: 0.9446, sedangkan untuk data absorban: 0.9874. Standar error pada tahap validasi uotuk data reflektan sebesar 0.96 sedangkan unruk data absorbansi 0.38. Pada pendugaan kadar air menggunakan data absorbansi, nilai koefisien korelasi lebih besar dan nilai SE lebih rendab dibandingkan dengan menggunakan data reflektan. Koefisien korelasi data reflel-tan uotuk kadar air: 0.9288, sedangkan untuk data absorban: 0.9803. Standar error pada tahap validasi untuk data reflel..1:an sebesar 0.5 sedangkan uotuk data absorbansi 0.39. Panjang gelombang terpilih untuk pendugaan kadar karbohidrat dengan menggunakan data absorbansi dari sarnpel jagung berjumlab 7 panjang gelombang, dengan persarnaan kalibrasi yang dapat dibangun: Kadar karbohidrat 45.080 + 408.89I[AJ390)- 582.784[AI280) + 155.582[AI340)�
591. 012[AI225) + 630.620[AI220)- 230.789[A\360) + 224.022[AI250).
Panjang gelombang terpilih untuk pendugaan kadar protein dengan menggunakan data reflektan dari sarnpel jagung berjumlab II panjang gelombang, dengan persarnaan kalibrasi yang dapa! dibangun: KADAR PROTEIN 17.455 + 74.909 [R940) + 72.149R[945) - 214.929R[1070) + �
71.990R[1080) + 50.765R[1125) - 454.003R[1170) - 168.326R(1195) + 177.879R[1220) + 43.048R[1255) + I15.663R[1240 + 237.316R[1275).
Panjang gelombang terpilih untuk pendugaan kadar lernak dengan menggunakan data absorbansi dari sarnpel jagung berjurnlab 6 panjang gelombang, dengan persamaan kalibrasi yang dapat dibangun: Kadar lernak �
9.920
+
194.41 I[A905) - 31O.928[A1195)
+
98.240[A\325) + 62.416[A1385)
- 107. I99[AI09O) + 68J38[A1350).
Panjang gelombang terpilih untuk pendugaan kadar air dengan menggunakan data absorbansi dari sampel jagung betjumlah 4 p�ang gelombang, dengan persamaan kalibrasi yang dapat dibangun: Kadar Air =
10.149
+
9U20[A1335)
91.024[A1355)
122.289[A1295)
+
122.852[A 1270).
Kata kunci: Teknologi Near-infrared, kadar karbohidrat, kadar protein, kadar lema� kadar air, reflektan, absorbansi II
KETERANGANS�BOL
regresilintercept
•
: kODstanta
[Anx)
: Absorbansi NIR pada panjaog gelombang:o:x
b
: kODstaDta
CV
: Coefficient of Variability
N
:
R
: koefisien korelasi
R
'
regresi
jumlah sampel
: koeflsieo determinasi
RPO
: Rolio ofStandard Error to Standard Deviation
[R. ..)
: Rdlektan NIR pada paRjaog gdombang xxx
SO
: Standar Deviasi
SE
: Standar Error
y.
: Kadar kimia sampel jagul aktual
YNik
: Kadar kimia sampe. jagung dugaan NIR
11\
RIWAYATHIDUP
Penulis dilahirkan di Kabupaten Majalengka pada tanggal 26 November 1980 dari ayah Drs. Adi Nirmaladi dan Ibn Ai Kusmiati. Penulis merupakan putra keempat dari empat bersaudara. Tahun 1999 penulis lulO5 dari SMU Negeri I Majalengka dan pada tabun yang sama lulO5 seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih Subprogram Studi Teknik Biosistem, Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten roata kuliah PeDer.pan Komputer pada tabun ajaran 20001200 I, serta mata kuliah Gambar Teknik p.d. tabun .jaran 200112002. Penulis dikenal aktif pad. kegiatan kemahasiswaan dan lingkungan, beberapa organisasi yang diikutinya antara lain Himpunan Mahasiswa Majalengka (HIMMAKA), Volunteer Rimbawan Muda Indonesia (RMI), dan International Association of Students in Agriculture and Related Sciences (lAAS). Pada Tahun 2002 penulis terpilih sebagai Local
Committee Director of MAS Local Committee IPB, Semi ftnalis Program Kegiatan Mahasiswa bidang kewirausahaan, serta terpilih sebagai mahasiswa berprestasi peringkat kedua Fakultas Teknologi Pertanian IPB. Tahun 2000 penulis mendapat beasiswa prestasi dari Yayasan Selaras serta aktif dalarn kegiatan sosial di dalarnny•. Tahun 2002 penulis dinyatakan berbak beasiswa Student Leadership Development Program dari mendapat
International Community Activity Center dengan sponsor Mr. Steve Askew dari StarTv Hongkong.
iv
PRAKATA
Puji dan SyukUT penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian ini ialah teknologi
Near Infrared, dengan judul Pendugaan Kadar Air.
Kadar Karbohidrat, Kadar Protein, Dan Kadar Lemak Jagung
(Zea Mays) Dengan
Teknologi Near Infrared Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. I Wayan Budiastra selaku dosen pembimbing, serta Bapak Dr. Ir. Suroso dan Bapak Dr. Ir. Dewa Made Subrata selaku dosen penguji. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Bapak, Marna, seluruh keluarga, serta rekan
-
rekan TEP 36, dan segenap
sahabat penulis. atas segala doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2003
Dheni Mila Mala
v
Vcapan 'Tcrima 'l(flsili 'K!6,r/iasi{an"orang anatadizm tiliJiJ.pas d4ri du{ungan, masu/(9n, p'"'Jaran, d4ri orang ora1lfJ ya11fJ merreasilii. menyaya11fJ� mem�n cut1Jlian liati dan memaliatl(g.n i./6nfrasifan padiz am ana� adizm 'Vntu{
�y I)f)tS Crew, nry �cutiw secretary Joesoe/. tlie outstatuii11fJ st'Ulfent �ulia, SliintIJ SUJ, %e caEm)!ndi" )!nto, '""'" novi, and sp<eiaffor}lt. _liem, 'lTiani.! for everytlUng )!na� ana�:HI'M'M)!'J()! Sufiarta, !N"rsa, Safia6at-safia6at S'MV)!ftal, 'Edwin, WepP.J!, IlJrata, 1lJugi, <Jtid"wan, '!'inn; sp<eiaf!Fim 'Mamna,
DAFTAR lSI
Halaman RINGKASAN ........
...................... ........................................................ 1
.
KETERANGAN SIMBO L ........................................................................... iii RIWAYAT HIDUP
.......
. . . .. . . . . . . . . . .
.. .
..
.......
...
I.
ll.
PEN DAHULUAN
..
..
A
Latar Belakang .
B.
Tujuan Penelitian
.
...........
......
.....
.
B. Jagung
.
... .
.
....
. . ... . . . . .. . . . . . . . .
.
....
.
.
...
.........
C. Metodologi
.
.
.. .
.. .
. .. ..
.
......
............
...........
. .. .
.
.............
. . . . . .. . . . . . . . .
.
.......
..........
.. . .
.
... . . .
.....
..
.......
..
.
.....
............
.......
....
.
.
.. . .
...
.....
.
.
.
.
.
.
... . .
.
....
.. . . . . . . . . . . . . . .
....
.
.
.
.
...
.
.....
A. Reflektan Near I�frared Jagung .....
.
.
C. AnaJisis Data........
.
.
....
.
.
......
... 1 .
.
.
...
.
. 1 .
.......
... . ..
..........
............
.
.
............
. . . "........................
.......
.
.
XI
...
2
. .3 .
.. . 3 .
..
.....
5
. . ... . . . . . .... . . . . . .. . . . . . . . . . .... 6
.........
. .. .
...
.
.
.. . . . . . . . . . . 6
........ . . . . . 6
......
.. . . . . . . . . . . .
9 15 15
.
. ................. ........... .. 16
...................... ............ ......................... ...... 17 ....... 17
Data Ref1ektan Pendugaan Kadar Karbohidrat .........................
b. Pendugaan Kadar Protein. c.
.
. .. .
...........
............
B. Absorbansi Near InfraredJagung..
a
.
. ... . . .
..........
.
....
. . . . . . . . .. . . . . . . . . . .
.
.. .
.... . .
.
.......................................................................................
.
.......... 17 ..................20
Pendugaan Kadar Lemak ...................
d. Pendugaan Kadar Air ...... ................ 2.
.
...
.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN . .... .
1.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IV
.....................................
.....
. . . . .
....
.....
.
......
.
.
A. Tempat Dan Waktu Penelitian . . .
.
.
IIl. METODOLOGI PENELITIAN
B. Alat Dan Bahan
....
. .. .
Near Illfrared (NIR)
(Zea mC(Ys) . .
.
.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ...
.......
, ................................... ......... IX
.
...........
..................
TINJAUAN PUSTAKA .. A Teknologi
..
.
. ................................ .......... vln
.
DAFTARGAMBAR ................................ ......
.
................................ ....... VI
.
DAFTAR TABEL .............................
DAFTAR LAMPIRAN
...
. ............................................... v
PRAKATA......................................... DAFTAR lSI ...............................
..............
.
.
Data Absorbansi ........................ .................
.22 .24 ..... 26
a.
Pendugaan Kadar Karbohidrat
..26
b.
Pendugaan Kadar Protein . ....
.27
.
VI
V.
c.
Pendugaan Kadar Lemak
d.
Pendugaan Kadar Air
..
.. .
.........
.......
....
. . .
.
.........
.. .
........
.....................
........
.
...
. . ..
B. Saran..... ..........
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
.
.
29
. .... 31
...
KESIMPULAN DAN SARAN . .. .. . ........ . . ............... . ... . .... .... . A. Kesimpulan....
.....
.... 39
....................................................... ................. 39 ......................... ......................................... ..... 40 .
.....................................
.....................................
.
.....
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
41 44
VII
