Electronic Theses and Dissertation

Provinsi Aceh khususnya kabupaten Aceh Selatan merupakan salah satu daerah penghasil buah pala di Indonesia. Buah pala menghasilkan minyak atsiri berupa minyak pala yang diperoleh dari biji dan fulinya. Parameter kualitas minyak pala berdasarkan SNI diantaranya adalah miristisin dan indeks bias. Pengujian kadar miristisin biasanya dilakukan dengan GC-MS dan indeks bias dilakukan dengan refraktometer. Pengujian ini membutuhkan biaya yang mahal. Selain dari itu kedua metode tersebut juga membutuhkan waktu yang lama dan harus menggunakan dua alat yang berbeda. Untuk menghemat biaya dan waktu perlu dikembangkan teknologi baru untuk memudahkan dalam analisis. Salah satu teknologi yang sedang berkembang adalah Near Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS). Teknologi ini diharapkan agar proses analisis menjadi murah cepat dan komprehensive. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kemampuan teknologi NIRS untuk pendugaan miristisin dan indeks bias pada minyak pala Aceh dan menganalisis pengaruh penggunaan pretreatment Standard Normal Variate (SNV) dan De-Trending (DT) terhadap model yang dibangun.
Penelitian ini menggunakan sampel minyak pala yang diuji kandungan senyawa kimia menggunakan GC-MS untuk mengetahui kadar miristisin (%) dan pengukuran indeks bias menggunakan hand refractometer. Kedua hasil analisis tersebut digunakan sebagai data acuan dalam pembuatan model Principal Component Regression (PCR) dengan menggunakan dua pretreatment SNV dan DT. Pengukuran spektrum minyak pala pada penelitian ini menggunakan Thermo Nicolet Antaris II TM dengan konfigurasi alur kerja alat (workflow) yang dibangun dengan menggunakan perangkat lunak terintegrasi Thermo integration ®. Workflow dibuat agar dapat mengatur alat dalam bekerja untuk mengakuisisi spektrum diffuse reflectance sampel lalu hasilnya dirata-ratakan dan disimpan dalam bentuk file yaitu *.SPA dan .CSV. Selang panjang gelombang yang digunakan pada penelitian ini berada pada rentang 1000 nm-2500 nm. Spektrum yang diperoleh diolah menggunakan Unscrambler X Versi 10.3.
Hasil yang diperoleh pada penelitian ini adalah: Teknologi NIRS menggunakan pretreatment SNV dan DT dengan metode PCR mampu menduga kadar miristisin dan indeks bias dalam minyak pala Aceh. Model terbaik pendugaan kandungan miristisin pada Latent Variable (LV) 3 adalah model PCR-SNV dengan nilai koefisien korelasi (r) 0,95, koefisien determinasi (R2) 0,90, Root Mean Square Error Calibration (RMSEC) 1,19, dan RPD 3,34. Model validasi silang terbaik untuk kadar miristisin adalah PCR-SNV dengan nilai r 0,82, R2 0,68, Root Mean Square Error Calibration Validation (RMSECV) 2,19, dan RER 5,15. Model terbaik pendugaan indeks bias adalah model PCR-SNV dengan nilai r 0,93, koefisien determinasi R2 0,86, RMSEC 0,002, dan RPD 3,00. Model validasi silang terbaik pada indeks bias adalah PCR-SNV dengan nilai r 0,72, R2 0,53, RMSECV 0,004 dan RER 4,75.

Aceh province, especially South Aceh district, is one of the nutmeg producing areas in Indonesia. Nutmeg produces essential oil in the form of nutmeg oil which is obtained from the seeds and mace. The quality parameters of nutmeg oil based on SNI include myristicin and refractive index. Testing for myristicin levels is usually carried out with GC-MS and the refractive index is carried out with a refractometer. This testing is expensive. Apart from that, both methods also require a long time and require using two different tools. To save costs and time, new technology needs to be developed to make analysis easier. One technology that is currently developing is Near Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS). This technology is expected to make the analysis process cheap, fast and comprehensive. This research aims to assess the capability of NIRS technology to estimate myristicin and refractive index in Aceh nutmeg oil and analyze the effect of using Standard Normal Variate (SNV) and De-Trending (DT) pretreatment on the model built. This research used nutmeg oil samples which were tested for chemical compound content using GC-MS to determine myristicin content (%) and refractive index measurements using a hand refractometer. These two analysis results were used as reference data in creating a Principal Component Regression (PCR) model using two pretreatments, SNV and DT. The nutmeg oil spectrum measurement in this study used Thermo Nicolet Antaris II TM with a workflow configuration built using the integrated software Thermo integration ®. The workflow was created so that you can organize the tools to work to acquire the diffuse reflectance spectrum of the sample, then the results are averaged and saved in the form of files, namely *.SPA and .CSV. The wavelength range used in this research is in the range 1000 nm-2500 nm. The obtained spectrum was processed using Unscrambler X Version 10.3. The results obtained in this research are: NIRS technology using SNV and DT pretreatment with the PCR method is able to estimate myristicin levels and refractive index in Aceh nutmeg oil. The best model for estimating myristic content in Latent Variable (LV) 3 is the PCR-SNV model with a correlation coefficient (r) of 0.95, a coefficient of determination (R2) of 0.90, a Root Mean Square Error Calibration (RMSEC) of 1.19, and RPD 3.34. The best cross-validation model for myristicin levels was PCR-SNV with an r value of 0.82, R2 0.68, Root Mean Square Error Calibration Validation (RMSECV) 2.19, and RER 5.15. The best model for estimating the refractive index is the PCR-SNV model with an r value of 0.93, coefficient of determination R2 0.86, RMSEC 0.002, and RPD 3.00. The best cross-validation model on refractive index was PCR-SNV with an r value of 0.72, R2 0.53, RMSECV 0.004 and RER 4.75.