## Identifikasi Mangga Arumanis yang Dimatangkan dengan Kalsium Karbida (CaC
2 )

## Menggunakan Metode Spektroskopi
Primus Putra Wahyudi 1 , Budi Harsono 2
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer, Universitas Kristen Krida Wacana, Jakarta
1 primus.2016te001@civitas.ukrida.ac.id, 2 budi.harsono@ukrida.ac.id

## Abstrak
Penggunaan kalsium karbida (CaC 2 ) atau karbit untuk mematangkan buah dapat berbahaya untuk  kesehatan,  karena  pada  kulit  dan  daging  buah  terdeteksi  unsur  logam  berbahaya, seperti  fosfor  dan  arsenik.  Oleh  karena  itu,  dibutuhkan  metode  yang  dapat  digunakan untuk  mengidentifikasi  buah  yang  dimatangkan  menggunakan  karbit.  Pada  penelitian  ini diusulkan  sebuah  metode  spektroskopi  untuk  mengidentifikasi  mangga  Arumanis  yang dimatangkan menggunakan karbit. Spektrum  fluoresensi klorofil (ChlF) yang dipancarkan mangga  saat  disinari  dengan  sinar  ungu  akan  diukur  dan  dianalisis  untuk  membedakan mangga yang matang alami dan mangga yang dimatangkan  dengan menggunakan karbit. Dari  hasil  pengujian  diperoleh  bahwa  puncak  spektrum  ChlF  dari  mangga  yang  matang alami  lebih  rendah  dari  pada  puncak  spektrum  ChlF  mangga  yang  dimatangkan  dengan menggunakan  karbit.  Dengan  memanfaatkan  batas  nilai  rasio  dua  puncak  pada  spektrum ChlF  (I 683 /I 731 =  1,27)  yang  diujikan  pada  120  data  spektrum  ChlF  mangga  Arumanis, diperoleh  akurasi  identifikasi  mangga  matang  alami  sebesar  85%  dan  akurasi  identifikasi mangga matang karbit sebesar 80,83%.
Kata  kunci: spektroskopi,  fluoresensi  klorofil,  spektrometer  mikro,  mangga  Arumanis, kalsium karbida

## Abstract
The  use  of  calcium  carbide  (CaC 2 )  or  carbide  to  ripen  fruit  can  be  dangerous  for  health, because  harmful  metal  elements,  such  as  phosphorus  and  arsenic  are  detected  in  the  skin and flesh of the fruit. Therefore, we need a method that can be used to identify fruit ripened using  carbide.  This  research  proposes  a  spectroscopic  method  to  identify  Arumanis mangoes which are ripened using carbide. The fluorescence of chlorophyll (ChlF) spectrum emitted  by  mangoes  when  irradiated  with  purple  light  will  be  measured  and  analyzed  to distinguish  naturally  ripe  mangoes  and  mangoes  ripened  by  using  carbide.  From  the  test results,  it  was  found  that  the  peak  of  the  ChlF  spectrum  of  naturally  ripe  mangoes  was lower than the peak of the ChlF spectrum of mangoes ripened by using carbide. By utilizing the  limit  value  of  the  ratio  of  two  peaks  in  the  ChlF  spectrum  (I 683 /I 731 =  1.27)  which  was tested on 120 ChlF spectral data of Arumanis mangoes, an identification accuracy of 85% of natural ripe mangoes was obtained and an identification accuracy of carbide ripe mangoes was 80.83%.
Keywords: spectroscopy, fluorescence of chlorophyll, micro spectrometer, Arumanis mango, calcium carbide

## Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 22 No. 1 April 2023 Hal 143 - 156

## 1. Pendahuluan
Buah-buahan  dapat  diklasifikasikan  menjadi  dua  kategori  berdasarkan  laju respirasinya,  yaitu  buah  klimaterik  dan  buah  non-klimaterik.  Buah  klimaterik  adalah buah  yang  mengalami  peningkatan  laju  respirasi  dan  produksi  etilen  pada  tahap pematangan.  Contoh  buah  klimaterik,  antara  lain  alpukat,  pisang,  jambu  biji,  durian, mangga,  kiwi,  apel,  nangka,  pepaya,  pir,  dan  tomat.  Buah  non-klimaterik  adalah  buah yang  tidak  mengalami  peningkatan  respirasi  dan  produksi  etilen  saat  pematangan. Selama  proses  pematangan,  buah  non-klimaterik  cenderung  menunjukkan  penurunan tingkat  respirasi  dan  produksi  etilen.  Contoh  buah  non-klimaterik,  antara  lain  jeruk, anggur, lemon, melon, nanas, rambutan, semangka, dan stroberi [1], [2].
Pada  buah  klimaterik,  proses  pematangannya  membutuhkan  gas  etilen.  Gas  etilen adalah  gas  yang  dihasilkan  secara  alamiah  oleh  buah  saat  proses  pematangan  [2],  [3]. Untuk  menghindari  kerusakan  saat  pengiriman,  buah  biasanya  dipetik  dalam  keadaan belum  matang,  sehingga  setibanya  di  tempat  tujuan  dibutuhkan  proses  pematangan buah  secara  buatan  sebelum  dijual  di  pasar  [4],  [5].  Proses  pematangan  buatan  dengan menggunakan  gas  etilen  membutuhkan  ruang  khusus  dan  penghasil  gas  etilen  yang mahal,  sehingga  banyak  pedagang  di  pasar  menggunakan  cara  pematangan  buah  yang lebih murah [6], [7].
Kalsium  Karbida  (CaC 2 )  atau  yang  lebih  dikenal  dengan  sebutan  karbit  dapat menghasilkan gas asetilen yang bersifat serupa dengan gas etilen yang dapat digunakan untuk  mempercepat  proses  pematangan  buah  secara  buatan  [3],  [7].  Namun  dari  hasil penelitian,  pada  buah  yang  dimatangkan  dengan  karbit  terdeteksi  unsur  logam  berat berbahaya,  seperti  fosfor  dan  arsenik,  pada  kulit  dan  daging  buah  [8],  [9],  sehingga mengkonsumsi  buah  yang  dimatangkan  dengan  karbit  dapat  menyebabkan  gangguan kesehatan [3], [9].
Di negara Eropa dan beberapa negara di Asia, seperti India, Bangladesh, Pakistan, Sri Lanka,  dan  Nepal,  penggunaan  karbit  untuk  mematangkan  buah  telah  dilarang  dan dapat  dijatuhi  hukuman  bila  diketahui  penggunaannya  untuk  mematangkan  buah  [3], [10].  Namun,  karena  harganya  yang  murah  dan  mudah  diperoleh,  karbit  masih digunakan sebagai pematang buatan di beberapa negara di Asia, seperti India, Malaysia, Thailand, Filipina, dan Indonesia [4], [10] – [12]. Oleh karena itu, dibutuhkan metode yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi buah yang dimatangkan dengan menggunakan karbit.
Mangga ( Mangifera Indica L. ) adalah salah satu jenis buah yang banyak dimatangkan menggunakan  karbit.  Beberapa  penelitian  telah  dilakukan  untuk  mengidentifikasi  buah mangga  yang  dimatangkan  dengan  menggunakan  karbit.  Dalam  penelitiannya,  W. Puspitaningrum  dan  Supatman  melakukan  identifikasi  buah  mangga  Harum  Manis karbitan dan tidak karbitan dengan metode Learning Vector Quantization (LVQ) [9]. Citra mangga  karbit  dan  tidak  karbit  diambil  menggunakan  kamera smartphone ,  selanjutnya citra mangga diolah dan diambil cirinya untuk diklasifikasikan menggunakan LVQ. Dari hasil  pengujian  diperoleh  unjuk  kerja  terbaik  dengan  60  data  adalah  98,333%  dengan rincian mangga karbitan 100% dan mangga tidak karbit 96,666%.
A.  J.  Lakade  et  al.  dalam  penelitiannya  menggunakan  metode  spektroskopi  near- infrared  (NIR)  untuk  mendeteksi  kalsium  karbida  pada  mangga  yang  dimatangkan secara  buatan  [7].  Spektrum  NIR  yang  diperoleh  kemudian  dianalisis  menggunakan metode multivariate meliputi principal component analysis , particle least square , dan successive
projection .  Hasil  yang  diperoleh  menunjukkan  daerah  pembeda  pada  spektrum  untuk mangga  yang  matang  secara  alami  dan  mangga  matang  buatan,  sehingga  metode  ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi mangga yang dimatangkan dengan karbit.
Dalam penelitian ini diusulkan sebuah metode untuk mengidentifikasi buah mangga yang  dimatangkan  dengan  menggunakan  karbit.  Jenis  buah  mangga  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  jenis  mangga  Arumanis  atau  yang  sering  disebut  sebagai mangga  Harum  Manis.  Buah  mangga  Arumanis  akan  disinari  dengan  sinar  ungu  dan pancaran  fluoresensi  klorofil  (ChlF)  yang  dihasilkan  buah  mangga  akan  ditangkap menggunakan spektrometer mikro untuk dianalisis. Hasil analisis akan digunakan untuk membedakan  antara  mangga  matang  alami  dan  mangga  yang  dimatangkan menggunakan karbit.

## 2. Metode Penelitian
Pada penelitian ini, buah mangga akan disinari dengan sinar ungu sehingga mangga memancarkan  sinar  ChlF  yang  kemudian  ditangkap  menggunakan  spektrometer  mikro untuk  mengetahui  bentuk  spektrum  sinar  yang  dipancarkan.  Data  spektrum  ChlF selanjutnya  dikirimkan  ke  komputer  untuk  ditampilkan  dan  disimpan.  Data  yang disimpan  kemudian  dianalisis  untuk  mengetahui  perbedaan  antara  mangga  yang dimatangkan dengan menggunakan karbit dan mangga matang alami.
Tahap  pertama  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ini  adalah  merancang  alat  untuk mengukur  spektrum  ChlF  yang  dipancarkan  oleh  mangga  saat  disinari  dengan  sinar ungu.  Tahap  berikutnya  adalah  merancang  program  komputer  untuk  menerima  dan menampilkan  data  spektrum  yang  dikirim  oleh  alat.  Pada  program  komputer  juga terdapat  pilihan  untuk  menyimpan  data  spektrum  dalam  bentuk  file Excel ,  sehingga dapat  dilakukan  analisis  lebih  lanjut.  Tahap  terakhir  adalah  persiapan  objek  penelitian dan  pelaksanaan  pengukuran.  Hasil  pengukuran  selanjutnya  dianalisis  untuk menemukan perbedaan antara mangga matang alami dengan mangga matang karbit.

## Gambar 1. Diagram blok alat

## 2.1.   Perancangan Alat
Perangkat  keras  alat  yang  dirancang  terdiri  dari  sensor  spektrometer  mikro  tipe C12880MA  dari  Hamamatsu  yang  dapat  mendeteksi  panjang  gelombang  340-780  nm dengan tingkat resolusi 15 nm. Spektrometer mikro C12880MA dihubungkan ke Arduino UNO  melalui breakout  board dari  GroupGets.  Pada breakout  board juga  terdapat  sumber cahaya ungu berupa dioda laser tipe SLD3134VL yang menghasilkan panjang gelombang puncak 405 nm. Sumber cahaya ini dapat digunakan untuk mengeksitasi ChlF pada buah mangga,  sehingga  tidak  membutuhkan  rangkaian  sumber  cahaya  tambahan.  Arduino UNO  selanjutnya  dihubungkan  ke  komputer  melalui port USB.  Diagram  blok  alat  yang dirancang ditunjukkan pada Gambar 1 dan skematik rangkaian alat diperlihatkan pada Gambar 2.
C12880MA + Breakout board Arduino UNO Komputer

## Gambar 2. Skematik rangkaian alat
Dari  skematik  rangkaian  terlihat  bahwa  spektrometer  mikro  C12880MA  terhubung ke Arduino UNO menggunakan urutan pin sebagai berikut: pin Trigger (TRG) terhubung ke pin A0, pin Start (ST) terhubung ke pin A1, pin Clock (CLK) terhubung ke pin A2, pin Video terhubung  ke pin A3  dan  rangkaian  dioda  laser  terhubung  ke pin A5.  Sumber tegangan 5V untuk rangkaian spektrometer diambil dari pin 5V Arduino yang diperoleh saat papan Arduino UNO dihubungkan ke komputer melalui port USB.
Pembacaan  data  spektrum  dari  spektrometer  mikro  C12880MA  dimulai  dengan memberikan  sebuah  pulsa  CLK  yang  diikuti  dengan  membuat pin ST  menjadi  HIGH. Tahap  selanjutnya adalah memberikan 15 pulsa CLK lagi  dan membuat pin ST  kembali LOW.  Sebelum  pembacaan  data  spektrum  dilakukan,  tahap  berikutnya  adalah memberikan 88 pulsa CLK setelah pin ST kembali LOW.
Tidak Ya Mulai Nyalakan sumber cahaya Aktifkan komunikasi serial Baca data spektrometer Kirim data melalui port serial Delay 1 s
Pengukuran selesai? Selesai
Data  spektrum  dapat  dibaca byte per byte dari pin Video berupa  nilai  analog  yang merupakan nilai intensitas cahaya pada panjang gelombang dalam spektrum. Pembacaan data pada pin Video dilakukan dengan memberikan pulsa CLK untuk setiap pembacaan byte data. Terdapat 288 data intensitas yang harus dibaca. Setelah pembacaan nilai analog pada pin Video selesai, pin ST  kembali  diberi  logika  HIGH  diikuti  dengan  pemberian tujuh  pulsa  CLK.  Data  spektrum  yang  terbaca  kemudian  dikirimkan  ke  komputer melalui port USB  dengan  menggunakan  komunikasi  serial  asinkron. Baud  rate yang digunakan untuk komunikasi antara Arduino dengan program komputer adalah 115200 bits per second (bps). Diagram alir dari program Arduino dapat dilihat pada Gambar 3.
Rangkaian  alat  yang  telah  dibuat  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  sebuah  kotak hitam  dan  diberi  lubang  sebagai  jalan  keluar  sinar  ungu  yang  dipancarkan  oleh  dioda laser dan juga sebagai jalan masuk sinar ChlF yang dipancarkan oleh mangga. Sinar ChlF ini akan diukur oleh spektrometer mikro. Port USB Arduino UNO juga dikeluarkan dari kotak  melalui  sebuah  lubang  segiempat  untuk  menghubungkan  alat  ke  komputer. Bentuk fisik alat yang dibuat ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Bentuk fisik alat

## 2.2.   Perancangan Program Komputer
Perancangan  program  komputer  dilakukan  dengan  menggunakan  bahasa pemrograman  Python.  Program  komputer  dirancang  dalam  bentuk  tampilan Graphical User  Interface (GUI)  untuk  menerima  dan  menampilkan  data  spektrum  dalam  bentuk grafik.  Pada  GUI  juga  tersedia  tombol  untuk  melakukan  penyimpanan  data  spektrum dalam  bentuk file Excel .  Tampilan  dari  GUI  program  yang  dibuat  diperlihatkan  pada Gambar 5.
Pada tampilan GUI terdapat beberapa tombol dengan fungsi sebagai berikut: tombol ‘Berikut’ digunakan  untuk  menaikkan  nomor  indeks  mangga  yang  akan  dicatat  saat penyimpanan  data ,  tombol  ‘Sebelum’ digunakan  untuk  menurunkan  nomor  indeks mangga  ke  nomor  sebelumnya,  tombol  ‘Tambah’ digunakan  untuk  menaikkan  nomor indeks  jumlah  data  pengukuran, dan  tombol  ‘Ulangi’ digunakan  untuk  menurunkan nomor indeks jumlah data pengukuran ke nomor sebelumnya.

## Gambar 5. Tampilan GUI program
Penyimpanan  data  spektrum  dapat  dilakukan  dengan  menekan  tombol  ‘Simpan’. Untuk penyimpanan file, program akan secara otomatis menghasilkan nama file dengan format ‘ {tanggal}-UV_mangga  {no  indeks  mangga},  pengambilan  data  ke-{no  indeks data} .xlsx’.  Penamaan  secara  otomatis  ini  dilakukan  untuk  mengurangi  kesalahan penamaan file saat  penyimpanan  data  spektrum.  Contoh  tampilan  penamaan file  Excel yang tersimpan diperlihatkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Tampilan nama file yang tersimpan
Untuk menampilkan data spektrum yang diterima dalam bentuk grafik, maka perlu dilakukan penghitungan nilai panjang gelombang untuk setiap data intensitas yang akan ditampilkan.  Penghitungan  nilai  panjang  gelombang  dilakukan  menggunakan persamaan  polinomial  orde  5,  seperti  yang  ditunjukkan  pada  Persamaan  1  dimana pix adalah  jumlah  piksel  dan A 0 , B 1 , B 2 , B 3 , B 4 , dan B 5 adalah  koefisien  kalibrasi  yang  nilai- nilainya  diperoleh  dari  lembar  inspeksi  final  spektrometer  mikro  C12880MA. Diagram alir dari program komputer yang dibuat diberikan pada Gambar 7.
panjang gelombang (nm) = A 0 + B 1 *pix + B 2 *pix 2 + B 3 *pix 3 + B 4 *pix 4 + B 5 *pix 5 (1)

## Gambar 7. Diagram alir program komputer

## 2.3. Persiapan Objek Penelitian dan Pelaksanaan Pengukuran
Dalam penelitian ini, buah mangga Arumanis yang dipakai diperoleh dari beberapa pohon  mangga.  Sebanyak  45  buah  mangga  Arumanis  dipetik  dalam  keadaan  mengkal (belum matang) dan 15 buah mangga Arumanis dipetik dalam keadaan matang (matang pohon).  Buah  mangga  Arumanis  yang  telah  dipetik  kemudian  dibagi  menjadi  empat kelompok.  Kelompok  I  terdiri  atas  15  buah  mangga  yang  masih  mengkal  yang  akan dibiarkan tanpa karbit selama 72 jam. Kelompok II terdiri atas 15 buah mangga mengkal yang akan dimatangkan dengan menggunakan karbit 50 gr selama 72 jam. Kelompok III terdiri  atas  15  buah  mangga  mengkal  yang  akan  dimatangkan  dengan  menggunakan karbit  100  gr  selama  72  jam  dan  kelompok  IV  adalah  15  buah  mangga  yang  matang pohon.
Pada kondisi awal, setiap buah mangga diukur spektrum ChlF-nya terlebih dahulu. Buah  mangga  diletakkan  menempel  pada  lubang  cahaya  alat  sehingga  terkena  sinar ungu  yang  dipancarkan  oleh  dioda  laser.  Spektrum  ChlF  yang  dipancarkan  mangga kemudian diukur dan ditampilkan pada program komputer. Cara pengukuran spektrum ChlF  buah  mangga  ditunjukkan  pada  Gambar  8.  Pada  setiap  mangga  dilakukan  empat kali  pengukuran  pada  empat  titik  berbeda.  Spektrum  hasil  pengukuran  pada  keempat titik  kemudian  dihitung  nilai  rata-ratanya.  Untuk  membandingkan  spektrum  ChlF  tiap kelompok, maka spektrum ChlF rata-rata setiap mangga dalam satu kelompok dihitung spektrum  rata-ratanya,  sehingga  setiap  kelompok  mangga  akan  menghasilkan  sebuah spektrum  rata-rata.  Spektrum  rata-rata  tiap  kelompok  inilah  yang  akan  dibandingkan untuk  mencari  perbedaan  antara  mangga  matang  alami  dengan  mangga  yang dimatangkan dengan menggunakan karbit.
Ya Tidak Tidak Ya Mulai Baca data dari Arduino Tampilkan grafik Simpan data Keluar program? Selesai Simpan data?

## Gambar 8. Cara pengukuran spektrum ChlF
Proses  pematangan  buah  mangga  dengan  menggunakan  karbit  dilakukan  dengan cara meletakkan karbit yang telah dibungkus kain basah di bagian bawah kotak karton. Kotak  karton  kemudian  diisi  dengan  buah  mangga  yang  akan  dikarbit  dan  ditutup selama  72  jam.  Setelah  didiamkan  selama  72  jam,  buah  mangga  kemudian  dikeluarkan dari  kotak  karton  dan  diukur  spektrum  ChlF-nya.  Data  ChlF  ini  selanjutnya  akan dibandingkan  dengan  data  ChlF  mangga  yang  matang  tanpa  karbit  untuk  dicari perbedaannya.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1.   Hasil Pengujian Alat
Pengujian  alat  dilakukan  dengan  membandingkan  hasil  pengukuran  spektrometer mikro  C12880MA  dengan  spektrometer  komersial  Ocean  Optics  USB4000.  Spektrum yang diukur berasal dari sinar yang  dipancarkan oleh dioda laser ungu, LED biru, LED hijau,  dan  LED  merah.  Perbandingan  hasil  pengukuran  dengan  menggunakan  alat spektrometer  mikro  yang  dibuat  dan  spektrometer  Ocean  Optics  USB4000  ditunjukkan pada Gambar 9.
Dari  hasil  pengukuran  menggunakan  alat  spektrometer  mikro  diperoleh  puncak spektrum sinar ungu, biru, hijau, dan merah berada pada panjang gelombang 408,661 nm, 461,954  nm,  527,576  nm,  dan  634,528  nm.  Untuk  pengukuran  dengan  menggunakan spektrometer Ocean Optics USB4000 diperoleh puncak spektrum sinar ungu, biru, hijau, dan  merah  berada  pada  panjang  gelombang  409,301  nm,  461,317  nm,  526,702  nm,  dan 633.956 nm. Dari hasil pengujian terlihat bahwa hasil pengukuran alat yang dibuat sudah sesuai  dengan  hasil  pengukuran  menggunakan  spektrometer  Ocean  Optics  USB4000, dimana  selisih  puncak  spektrum  terukur  diakibatkan  karena  perbedaan  resolusi  di antara kedua spektrometer. Untuk spektrometer Ocean Optics mempunyai resolusi yang lebih  tinggi,  yaitu  0,1-10  nm  dibandingkan  dengan  resolusi  spektrometer  mikro C12880MA yang mempunyai resolusi maksimum mencapai 15 nm.
Gambar 9. Perbandingan hasil pengukuran (a) Spektrometer mikro (b) Spektrometer Ocean Optics

## 3.2.   Hasil Pengukuran Spektrum ChlF Mangga
Hasil  pengukuran  spektrum  ChlF  mangga  menggunakan  alat  spektrometer  mikro yang  dibuat  diperlihatkan  pada  Gambar  10.  Pada  gambar  terlihat  bahwa  terdapat  dua spektrum  yang  terukur  oleh  alat.  Spektrum  pertama  adalah  spektrum  pada  panjang gelombang  300-500  nm,  yang  merupakan  spektrum  reflektansi  dari  sinar  ungu  yang dipancarkan  oleh  dioda  laser.  Spektrum  kedua  adalah  spektrum  pada  panjang gelombang 600-850 nm, yang merupakan spektrum ChlF yang dipancarkan oleh mangga. Spektrum  serupa  juga  didapatkan  oleh  Anshuman  et  al.  dalam  penelitiannya  yang berjudul  “Ultr a-portable,  wireless  smartphone  spectrometer  for  rapid,  non-destructive testing of fruit ripeness” [13].

## Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 22 No. 1 April 2023 Hal 143 - 156

## Gambar 10. Hasil pengukuran spektrum ChlF mangga
Hasil pengukuran dan nilai rata-rata spektrum ChlF dari sebuah mangga Arumanis diperlihatkan  pada  Gambar  11.  Kurva-kurva  dengan  garis  berwarna  biru  adalah spektrum ChlF yang terukur pada empat titik berbeda pada sebuah mangga Arumanis, sedangkan  kurva  dengan  garis  putus-putus  berwarna  merah  adalah  rata-rata  dari keempat spektrum ChlF yang terukur.
Gambar 11. Hasil pengukuran spektrum ChlF pada sebuah mangga Arumanis
Spektrum  ChlF  rata-rata  dari  setiap  mangga  dalam  satu  kelompok  kemudian dihitung lagi nilai rata-ratanya untuk memperoleh sebuah spektrum ChlF yang mewakili kelompok tersebut. Gambar 12 memperlihatkan spektrum ChlF rata-rata dari kelompok mangga yang dimatangkan dengan karbit 50 gr (Kelompok II).

## Gambar 12. Spektrum ChlF rata-rata Kelompok II
Perbandingan  spektrum  rata-rata  dari  setiap  kelompok  mangga  ditunjukkan  pada Gambar  13.  Dari  hasil  perbandingan  terlihat  bahwa  mangga  Arumanis  yang  masih mengkal mempunyai puncak spektrum yang lebih tinggi dibandingkan dengan mangga Arumanis  matang  pohon,  namun  mangga  Arumanis  yang  dimatangkan  dengan menggunakan  karbit  mempunyai  puncak  spektrum  yang  serupa  dengan  mangga  yang masih mengkal. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Preethi et al. yang memperlihatkan bahwa  pada  mangga  yang  dimatangkan  dengan  menggunakan  karbit  tidak  mengalami penurunan  klorofil  yang  berarti  selama  tiga  hari,  namun  kandungan  klorofil  pada mangga  karbit  akan  mengalami  penurunan  yang  tajam  dibandingkan  dengan  mangga tanpa karbit setelah lebih dari tiga hari, yang menunjukkan bahwa mangga karbit akan mengalami  pembusukan  yang  lebih  cepat  dibandingkan  dengan  mangga  yang  matang secara  alami  [14].  Dari  hasil  perbandingan  juga  terlihat  bahwa  mangga  Arumanis  yang dimatangkan  dengan  karbit  50  gr  dan  mangga  Arumanis  yang  dimatangkan  dengan karbit 100 gr memiliki puncak spektrum yang hampir sama.
Gambar 13. Perbandingan spektrum ChlF setiap kelompok
Untuk  membedakan  antara  mangga  matang  karbit  dengan  mangga  matang  alami, dilakukan  pengujian  dengan  metode  perhitungan  rasio  intensitas  antara  kedua  puncak pada  spektrum  ChlF,  yaitu  pada  panjang  gelombang  683  nm  (I 683 )  dan  panjang
Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 22 No. 1 April 2023 Hal 143 - 156
gelombang 731 nm (I 731 ) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 14. Metode serupa juga digunakan  oleh  Eva et al. dalam penelitiannya untuk analisis tingkat kematangan buah pepaya [15].
Gambar 14. I 683 dan I 731 pada spektrum ChlF mangga
Hasil perhitungan rasio intensitas puncak (I 683 /I 731 ) rata-rata antara kelompok mangga matang karbit dan kelompok mangga matang pohon diberikan pada Tabel 1. Dari hasil perhitungan  nilai  I 683 /I 731 terlihat  bahwa  mangga  matang  karbit  memiliki  rasio  intensitas puncak  yang  lebih  tinggi  daripada  mangga  matang  pohon,  dimana  mangga  yang dimatangkan  dengan  menggunakan  karbit  50  gr  memiliki  nilai  rasio  intensitas  puncak 1,36 dan mangga yang dimatangkan menggunakan karbit 100 gr memiliki rasio intensitas puncak  1,33.  Pada  mangga  mengkal  diperoleh  nilai  rasio  intensitas  puncak  1,31  dan setelah  didiamkan  selama  tiga  hari  nilai  rasio  intensitas  puncak  menjadi  1,28.  Pada mangga  matang  pohon  diperoleh  nilai  rasio  intensitas  puncak  sebesar  1,23  dan  setelah didiamkan selama tiga hari, nilai rasio intensitas puncak mangga matang pohon menjadi 1,22.
Tabel 1. Hasil perhitungan rasio intensitas puncak rata-rata Kondisi mangga Rasio intensitas (I683/I731) Karbit 50 gr 1,36 Karbit 100 gr 1,33 Mengkal 1,31 Mengkal (H+3) 1,28 Matang pohon 1,23 Matang pohon (H+3) 1,22
Untuk  membedakan  mangga  Arumanis  matang  karbit  dengan  mangga  Arumanis matang pohon, diambil beberapa batas nilai antara 1,23 hingga 1,33 untuk diujikan pada 120  data  pengukuran  spektrum  ChlF  mangga  Arumanis.  Data  ini  terdiri  atas  60  data mangga  Arumanis  matang  pohon  dan  60  data  mangga  Arumanis  matang  karbit.  Dari hasil  pengujian,  diperoleh  batas  nilai  dengan  akurasi  terbaik  adalah  1,27,  dimana  nilai perbandingan intensitas puncak kurang dari 1,27 akan dianggap sebagai mangga matang pohon dan nilai perbandingan intensitas puncak lebih besar atau sama dengan 1,27 akan dianggap sebagai mangga yang dimatangkan dengan menggunakan karbit. Dengan nilai batas  ini,  diperoleh  akurasi  identifikasi  mangga  matang  alami  sebesar  85%  dan  akurasi
identifikasi  mangga  matang  karbit  sebesar  80,83%.  Hasil  indentifikasi  mangga menggunakan batas nilai 1,27 ditunjukkan melalui confusion matrix pada Gambar 15.
Gambar 15. Confusion matrix hasil pengujian
Pada confusion  matrix terlihat  bahwa  sebanyak  102  pengukuran  (85%)  mangga matang  alami  dapat  diidentifikasi  dengan  tepat  dan  terdapat  18  kali (15%)  pengukuran pada  mangga  matang  alami  yang  diidentifikasi  sebagai  mangga  matang  karbit.  Untuk pengukuran pada mangga karbit, sebanyak 97 pengukuran (80,83%) dapat diidentifikasi secara  benar,  sedangan  23  data  (19,17%)  pengukuran  diidentifikasi  sebagai  mangga matang alami.

## 4. Kesimpulan
Dari  hasil  pengukuran  spektrum  fluoresensi  klorofil  (ChlF)  dengan  menggunakan alat spektroskopi mikro dapat disimpulkan bahwa mangga Arumanis yang dimatangkan dengan  karbit  memiliki  puncak  spektrum  ChlF  rata-rata  yang  lebih  tinggi  daripada mangga  Arumanis  yang  matang  secara  alami.  Dari  hasil  perbandingan  rasio  intensitas puncak (I 683 /I 731 ) antara kelompok mangga matang karbit dan kelompok mangga matang alami diperoleh bahwa kelompok mangga matang alami memiliki rasio intensitas puncak (I 683 /I 731 )  rata-rata  1,22  untuk  mangga  matang  pohon  yang  telah  didiamkan  selama  tiga hari dan 1,23 untuk mangga matang pohon yang baru dipetik. Untuk kelompok mangga yang dimatangkan dengan menggunakan karbit memiliki rasio intensitas puncak (I 683 /I 731 ) rata-rata  sebesar  1,36  untuk  mangga  yang  dimatangkan  menggunakan  karbit  50  gr  dan 1,33  untuk  mangga  yang  dimatangkan  dengan  menggunakan  karbit  100  gr.  Dari  hasil pengujian terhadap 120 data ChlF mangga Arumanis (60 data mangga matang alami dan 60 data mangga matang karbit) dengan menggunakan batas nilai rasio intensitas puncak (I 683 /I 731 )  =  1,27  diperoleh  akurasi  identifikasi  mangga  matang  alami  sebesar  85%  dan akurasi identifikasi mangga matang karbit sebesar 80,83%.

## Daftar Pustaka
[1] S.  Singal,  M.  Kumud,  and  S.  Thakral,  “Appl ication  of  apple  as  ripening  agent  for banana,” Indian J. Nat. Prod. Resour. , vol. 3, no. 1, pp. 61 – 64, 2012.
[2] S.  D.  T.  Maduwanthi  and  R.  A.  U.  J.  Marapana, “Induced ripening  agents  and  their effect  on  fruit  quality  of  banana,” Int.  J.  Food  Sci. ,  vol.  2019,  2019,  doi:
10.1155/2019/2520179.
[3] S. Hassan, W. Mazhar, S. Farooq, A. Ali, and S. G. Musharraf, “Assessment of heavy metals  in  calcium  carbide  treated  mangoes  by  inductively  coupled  plasma-mass spectrometry  (ICP- MS),” Food Addit. Contam. - Part A Chem. Anal. Control. Expo. Risk Assess. , vol. 36, no. 12, pp. 1769 – 1776, 2019, doi: 10.1080/19440049.2019.1671990.
[4]  D.  R.  Babu,  R.  Deshmukh,  K.  V.  N.  Rao,  M.  R.  Laxmi,  Kafila,  and  T.  Sabita, “Awareness  on  Calcium  Carbide  Ripened  Fruits  and  Recommendation s  for  Toxic Free Artificial Ripening of Fruits,” Int. J. Eng. Adv. Technol. , vol. 9, no. 2, pp. 2779 – 2783,
2019, doi: 10.35940/ijeat.b4059.129219.
[5]  A.  J.  Lakade,  K.  S undar,  and  P.  H.  Shetty,  “Gold  nanoparticle -based  method  for detection of calcium carbi de in artificially ripened mangoes (Magnifera indica),” Food Addit. Contam. - Part A Chem. Anal. Control. Expo. Risk Assess. , vol. 35, no. 6, pp. 1078 – 1084, 2018, doi: 10.1080/19440049.2018.1449969.
[6] R.  Chandel,  P.  C.  Sharma,  and  A.  Gupta,  “Method  for  d etection  and  removal  of arsenic residues in calcium carbide ripened mangoes,” J. Food Process. Preserv. , vol. 42, no. 2, 2018, doi: 10.1111/jfpp.13420.
[7]  A. J. Lakade, V. Venkataraman, R. Ramasamy, and P. H. Shetty, “NIR spectroscopic method  for  the  detection  of  calcium  carbide  in  artificial  ripening  of  mangoes (Magnifera  indica),” Food  Addit.  Contam.  -  Part  A  Chem.  Anal.  Control.  Expo.  Risk Assess. , vol. 36, no. 7, pp. 989 – 995, 2019, doi: 10.1080/19440049.2019.1605206.
[8] M. Asif, “Physico -chemical properties and toxic effect of fruit-ripening agent calcium carbide,” Ann.  Trop.  Med.  Public  Heal. ,  vol.  5,  no.  3,  p.  150,  2012,  doi:  10.4103/1755- 6783.98602.
[9]  W.  Puspita ningrum  and  S.  Supatman,  “Identifikasi  Mangga  Harum  Manis  Karbitan dan  Tidak  Karbitan  D engan  Learning  Vector  Quantization,” JMAI (Jurnal Multimed. Artif. Intell. , vol. 2, no. 2, pp. 29 – 36, 2018, doi: 10.26486/jmai.v2i2.88.
[10] M.  N.  Islam,  M.  Mursalat,  an d  M.  S.  Khan,  “A  review  on  the  legislative  aspect  of artificial  fruit  ripening,” Agric.  Food  Secur. ,  vol.  5,  no.  1,  pp.  1 – 10,  2016,  doi: 10.1186/s40066-016-0057-5.
[11] N.  I.  Shaeda,  R.  Irniza,  M.  P.  Sarva,  and  Z.  A.  Emilia,  “Calcium  carbide  (CaC2  ) exposure  from  fruit  ripening  process  and  health  effects  among  fruit  farmers:  A research revie w,” Int. J. Public Heal. Clin. Sci. , vol. 5, no. 2, pp. 2289 – 7577, 2018.
[12] A.  T.  Lacap,  E.  R.  V.  Bayogan,  L.  B.  Secretaria,  C.  D.  S.  Lubaton,  and  D.  C.  Joyce, “Responses of ‘carabao’ mango to various ripening agents,” Philipp. J. Sci. , vol. 148, no. 3, pp. 513 – 523, 2019.
[13] A.  J.  Das,  A.  Wahi,  I.  Kothari,  and  R.  Raskar,  “Ultra -portable,  wireless  smartphone spectrometer for rapid, non-destructive testing of fruit ripe ness,” Sci. Rep. , vol. 6, no. August, pp. 1 – 8, 2016, doi: 10.1038/srep32504.
[14] P.  Pa lpandian,  H.  Shanmugam,  E.  Alli  Rani,  and  G.  T.  V.  Prabu,  “Determination  of fruit quality of calcium carbide induced ripening in  mango (Mangifera indica  L. cv. alphonso)  by  physiological,  biochemical,  bio-enzymatic  and  elemental  composition analysis (EDX), ” Indian J. Biochem. Biophys. , vol. 56, no. 3, pp. 205 – 213, 2019.
[15] E.  N.  Obledo-Vázquez  and  J.  Cervantes- Martínez,  “Laser -induced  fluorescence spectral analysis of p apaya fruits at different stages of ripening,” Appl. Opt. , vol. 56, no. 6, p. 1753, 2017, doi: 10.1364/ao.56.001753.