Rancang Bangun Sistem Deteksi Kandungan Klorofil Selada Butterhead (Lactuca Sativa L. Var Capitata) Berbasis Sensor Photonic (C12880MA) Dengan Analisis Kemometrik

Himawan, Harki and Dr. Ir. Gunomo Djoyowasito,, MS and Joko Prasetyo,, S.TP, M.Si (2022) Rancang Bangun Sistem Deteksi Kandungan Klorofil Selada Butterhead (Lactuca Sativa L. Var Capitata) Berbasis Sensor Photonic (C12880MA) Dengan Analisis Kemometrik. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Pertumbuhan penduduk Indonesia menyebabkan konsumsi sayuran meningkat. Salah satu sayuran yang digemari masyarakat Indonesia adalah selada. Selada merupakan jenis sayuran daun berwarna hijau dengan kandungan mineral dan vitamin yang bermanfaat bagi tubuh manusia. Sehingga petani harus menjaga kualitas selada yang ingin dikonsumsi masyarakat. Sebagai upaya untuk menjaga kualitas selada adalah dengan memperhatikan parameter hidroponik yaitu konsentrasi nutrisi (PPM). Jika pemberian konsentrasi nutrisi tidak sesuai dengan standar maka daun menjadi kuning. Sehingga berdampak buruk pada kandungan klorofil selada. Klorofil merupakan pigmen berwarna hijau yang berfungsi pada proses fotosintesis. Terdapat metode untuk mengetahui kandungan klorofil yaitu metode destruktif dan non-destruktif. Pada metode destruktif daun di ekstrak dan diukur absorban dengan menggunakan spektrofotometer UV/Vis. Kelemahan metode ini membuat daun menjadi rusak dan membutuhkan waktu dalam analisis. Sedangkan metode non-destruktif menggunakan klorofil meter SPAD, kelemahan SPAD yaitu harganya yang mahal. Dari permasalah diatas, maka diperlukan metode yang dapat digunakan secara lapang, cepat, dan biaya murah. Sistem deteksi menggunakan sensor photonic (C12880MA) yang memiliki ukuran kompak, sistem deteksi akan dipadukan dengan mikrokontroller yang terintegrasi dengan bluetooth. Sistem deteksi memiliki prinsip kerja yang sama dengan spektrofotometer UV/Vis. Dalam penelitian ini menggunakan selada yang dibudidaya dengan hidroponik. Konsentrasi nutrisi hidroponik dibagi menjadi 300 PPM, 500 PPM, 1000 PPM, 1300 PPM, dan 1500 PPM. Ketika selada berumur 14-15 HST dan 27-28 HST diambil data menggunakan sistem deteksi, SPAD, dan uji spektrofotometer. Data yang diperoleh dari sistem deteksi akan dikembangkan menggunakan analisis kemometrik, yaitu Pricipal Component Analysis (PCA) dan Partial Least Square (PLS) dengan aplikasi The Unscrambler X.10.4. Hasil pengukuran spektrum menggunakan sistem deteksi pada daun selada menunjukan dua puncak yaitu pada panjang gelombang 390 – 490 nm dan 500 – 680 nm. Pada analisis PCA klorofil dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu 300 PPM; 500 PPM; 1000 PPM dan 1300 PPM; 1500 PPM dengan menggunakan pre – treatment normalize. Analisis PLS menunjukan hasil model prediksi yang cukup baik pada selada berumur 14-15 HST menggunakan pre – treatment normalize, memiliki R2 kalibrasi sebesar 0,7566; R2 validasi sebesar 0,7052; R2 prediksi sebesar 0,46; RMSEC sebesar 1,4785; RMSECV 1,630; dan RMSEP 3,3657. Kemudian pada selada berumur 27-28 HST menunjukan hasil yang baik dengan R2 kalibrasi sebesar 0,8542; R2 validasi sebesar 0,8422; R2 prediksi sebesar 0,77; RMSEC sebesar 1,5058; RMSECV 1,5783; dan RMSEP 1,9721.

English Abstract

Indonesia's population growth causes the consumption of vegetables to increase. One of the vegetables favored by Indonesian people is lettuce. Lettuce is a type of green leaf vegetable that contains minerals and vitamins that are beneficial for the human body. So farmers must maintain the quality of lettuce that people want to consume. As an effort to maintain the quality of lettuce is to pay attention to hydroponic parameters, namely nutrient concentration (PPM). If the concentration of nutrients is not in accordance with the standard, the leaves will turn yellow. So that it has a negative impact on the chlorophyll content of lettuce. Chlorophyll is a green pigment that functions in the process of photosynthesis. There are methods to determine the chlorophyll content, namely destructive and non-destructive methods. In the destructive method, the leaves are extracted and absorbance is measured using a UV/Vis spectrophotometer. The weakness of this method is that the leaves become damaged and require time for analysis. While the non-destructive method uses a SPAD chlorophyll meter, the weakness of SPAD is that it is expensive. From the problems above, it is necessary to use a method that can be used in-situ, fast, and low-cost. Sistem deteksi uses a photonic sensor (C12880MA) which has a compact size, sistem deteksi will be combined with a microcontroller integrated with bluetooth. Sistem deteksi has the same working principle as a UV/Vis spectrophotometer. In this study, lettuce was cultivated using hydroponics. The concentration of hydroponic nutrients is divided into 300 PPM, 500 PPM, 1000 PPM, 1300 PPM, and 1500 PPM. When the lettuce was aged 14-15 DAP and 27-28 DAP, data were taken using a detection system, SPAD, and spectrophotometer test. The data obtained from the detection system will be developed using chemometric analysis, namely Principal Component Analysis (PCA) and Partial Least Square (PLS) with The Unscrambler X.10.4 application. The results of spectrum measurements using a lettuce detection system showed two peaks, namely at wavelengths of 390 – 490 nm and 500 – 680 nm. In PCA analysis, chlorophyll can be divided into two groups, namely 300 PPM; 500 PPM; 1000 PPM and 1300 PPM; 1500 PPM using pre-treatment normalize. PLS analysis showed a fairly good predictive model for lettuce aged 14-15 DAP using normalize pre-treatment, having a calibration R2 value 0,7566; validation R2 is 0.7052; prediction R2 is 0,46; RMSEC of 1.4785; RMSECV 1,630; and RMSEP 3.3657. Then the lettuce aged 27-28 DAP showed good results with value of calibration R2 0.8542; validation R2 is 0.8422; prediction R2 is 0.77; RMSEC of 1.5058; RMSECV 1.5783; and RMSEP 1.9721.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0522100090
Uncontrolled Keywords:	Kemometrik, Portabel spectrometer, Selada hidroponik,Chemometric Analysis, Hydroponic lettuce, Portable spectrometer
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 630 Agriculture and related technologies
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian
Depositing User:	soegeng sugeng
Date Deposited:	12 Jul 2022 07:05
Last Modified:	12 Jul 2022 07:05
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/191946

Text (DALAM MASA EMBARGO) Harki Himawan.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (7MB)

Actions (login required)

View Item