PENGEMBANGAN MODEL PENENTUAN PARAMETER KUALITASBUAH SELAMA PENYIMPANAN BERDASARKAN KOMPONENWARNA RED-GREEN BLUE (RGB)

RUDIATI EVI MASITHOH, Prof. Dr. Ir. Budi Rahardjo, MSAE; Dr. Ir. Lilik Sutiarso, M.Eng; Drs. Agus Harjoko, MSc., Ph.D

2013 | Disertasi | S3 Mekanisasi/Teknik Pertanian

Pada saat ini penanganan pasca panen terutama yang terkait dengan penentuan kualitas masih banyak menggunakan cara konvensional dengan analisis kimia di laboratorium padahal kebutuhan penanganan pasca panen perlu dilakukan secara cepat untuk mengurangi kerusakan dan losses. Dengan perkembangan teknologi komputer pada masa ini maka penentuan kualitas dapat dilakukan untuk mengkuantifikasikan parameter tersebut sehingga informasi tersebut dapat diolah secara cepat. Pada penelitian ini suatu computer vision system yang telah dikembangkan sebelumnya digunakan untuk mengukur perubahan wama Red Green Blue (RGB) yang terjadi selama penyimpanan tomat pada suhu 6°C, 15°C, dan 28°C yang pada akhimya informasi komponen wama RGB tersebut digunakan untuk menentukan parameter kualitas tomat selama penyimpanan. Tujuan disertasi ini adalah untuk mengembangkan model kinetika perubahan wama RGB dan perubahan kualitas tomat selama penyimpanan. Kemudian informasi wama tersebut digunakan dalam pengembangan model empiris untuk menentukan kandungan substrat tomat selama penyimpanan. Sampel yang digunakan adalah tomat yang disimpan pada suhu 6°C, 15°C, dan 28°C. Parameter kualitas yang diamati adalah karoten total, asam sitrat, dan vitamin C. Pada pengembangan model kinetika berdasarkan perubahan wama RGB diperoleh nilai k untuk wama R, G, dan B adalah 0.018, -0.009, dan -0.05 pada suhu penyimpanan 6°C, 0.021, -0.045, -0.058 untuk suhu 15°C, serta 0.037, -0.067, dan- 0.155 untuk suhu 28°C, secara berurutan. Sedangkan energi aktivasi perubahan wama R, G, dan B secara berurutan adalah sebesar 22.67 kJ/mol, 63 .24 kJ/mol, dan 36.95 kJ/mol selama penyimpanan. Koefisien determinasi hubungan antara RGB observasi dan prediksi sebesar 0.62-0.94. Pada pengembangan model kinetika perubahan kualitas diperoleh nilai k untuk karoten total, asam sitrat, dan vitamin C sebesar 0.075, -0 .008, dan 0.042 untuk suhu 6°C, 0.056, -0 .029, dan 0.049 untuk suhu 28°C, serta 0.125, - 0.039, dan 0.044 untuk suhu 28°C, secara berurutan. Energi aktivasi untuk kenaikan karoten total, penurunan asam sitrat, dan kenaikan vitamin C adalah 17.83 kJ/mol, 47.91 kJ/mol, dan 0.96 kJ/mol, secara berurutan. Koefisien determinasi (R2 ) antara kandungan substrat observasi dengan prediksi menggunakan model kinetika yang dikembangkan 0.70- 0.96. Model empiris yang dibangun didasarkan pada model analisis dimensi menggunakan wama R, G, B sebagai parameter independen dan kandungan karoten total, asam sitrat, dan vitamin C sebagai parameter dependen. Uji statistik menunjukkan bahwa tidak ada beda yang signifikan antara karoten total, asam sitrat, dan vitamin C observasi dan prediksi baik pada suhu 6°C, 15°C, atau 28°C. Koefisien determinasi (R2 ) antara kandungan substrat observasi dengan prediksi menggunakan analisis dimensi yang dikembangkan adalah antara 0.64 - 0.9. Akhimya dapat disimpulkan bahwa penentuan kualitas tomat dapat ditentukan dari paramater wama ku1it tomat

At the moment, post-harvest handlings related to the quality determination still use conventional methods such as chemical analysis in the laboratory although postharvest products should be done quickly to reduce damage and losses. With the present development of computer technology, the determination of quality can be done to quantify the quality parameters so the information can be processed quickly. In this study a computer vision system developed previously was used to measure the color changes that occur during storage of tomatoes at 6°C, 15°C, and 28°C. In the end, the color informations were used to determine the quality of tomatoes during storage. The dissertation aimed at developing a kinetics model of the color changes in Red Green Blue (RGB) format as well as changes in the quality of tomatoes during storage. The color informations were then used in the development of an empirical model to determine the quality of tomatoes during storage. The samples used were tomatoes stored at 6°C, 15°C, and 28°C. Quality parameters observed were total carotene, citric acid, and vitamin C. On the development of kinetic models based on RGB color change, the reaction rate constants (k) of R,G, and B values were 0.018, -0.009, and -0.05 at storage temperature of 6°C, 0.021, -0.045, -0.058 at storage temperature of 15°C, as well as 0.037, -0.067, dan -0.155 at storage temperature of 28°C, respectively. Activation energy of changes in R,G, and B color were 22.67 kJ/mol, 63.24 kJ/mol, and 36.95 kJ/mol, respectively. The coefficient determination (R2 ) between observation and prediction of RGB were in the range of 0.62-0.94. On the development of kinetic models of quality parameter changes the k values of total carotenoids, citric acid, and vitamin C were 0.075, -0.008, and 0.042 at 6°C, 0.056, -0.029, and 0.049 at 28°C, as well as 0.125, -0.039, dan 0.044 at 28°C, respectively. Activation energy of the decrease of citric acid was 47.91 kJ/mol, whereas for total carotene and vitamin C were 17.83 kJ/mol dan 0.96 kJ/mol. The coefficient of determination (R2 ) of the quality content between observation and prediction were 0.70-0.96. Moreover, an empirical model was developed based on dimensional analysis model using the R, G, and B as independent parameters and the quality content of total carotene, citric acid, and vitamin C as dependent parameters. Statistical test showed that there was no significant difference between total carotene, citric acid, and vitamin C between observation and prediction. The coefficient of determination (R2 ) of the quality content between observation and prediction were 0.64 - 0.9. In general, it can be concluded that tomato quality parameters can be determined from the color of tomato.

Kata Kunci : analisis dimensi, computer vision system, kualitas, tomat, wama RGB