TechnologyIndonesia.id – Inovasi di bidang pertanian terus berkembang seiring meningkatnya tuntutan pasar global terhadap mutu produk hasil pertanian. Salah satu terobosan penting datang dari Prof. Dr. Ir. I Wayan Budiastra, M. Agr, Guru Besar Tetap Fakultas Teknologi Pertanian IPB University, yang mengembangkan teknik evaluasi mutu secara non-destruktif dan pengolahan hasil berbasis gelombang elektromagnetik.
Keunggulan inovasi ini akan dipaparkan oleh I Wayan Budiastra dalam Sidang Terbuka Orasi Ilmiah Guru Besar IPB di Auditorium Andi Hakim Nasution (AHN), Kampus IPB Dramaga, Kabupaten Bogor yang dijadwalkan berlangsung pada Sabtu (20/9/2025).
“Pengembangan teknologi ini sangat penting untuk meningkatkan produktivitas, mutu, efisiensi dan daya saing produk pertanian Indonesia,” terang I Wayan Budiastra dalam konferensi pers pra orasi ilmiah yang digelar secara daring pada Kamis (18/9/2025).
Lebih lanjut ia memaparkan bahwa inovasi ini muncul dari kebutuhan untuk memenuhi tuntutan mutu di pasar global, mempersingkat waktu proses analisa mutu kimia produk, mengurangi biaya analisis serta mengurangi penggunaan bahan kimia dalam proses analisa mutu produk.
Selama ini, industri dan eksportir melakukan pemeriksaan mutu kimia secara sampling ke laboratorium kimia yang memakan waktu lama (1-2 minggu) dengan biaya cukup mahal, sekitar Rp200 – Rp500 ribu per sampel. “Karena itu diperlukan teknologi yang lebih cepat dan biaya yang lebih kompetitif,” tuturnya.
Kegiatan riset difokuskan pada komoditas unggulan ekspor seperti mangga, manggis, kopi, pala, lada dan kelapa sawit. Pengembangan teknologi non-destruktif dan pengolahan hasil dirancang agar dapat diimplementasikan pada kelompok tani (atau koperasi), industri dan eksportir.
Teknik Evaluasi Mutu Non-destruktif
Teknik evaluasi mutu non-destruktif telah dikembangkan selama dua dekade ini meliputi Near Infrared Spectroscopy (NIR), teknologi ultrasonik, dan Electrical Impedance Spectroscopy (EIS) untuk mangga, manggis, kopi dan kelapa sawit.
NIR memanfaatkan interaksi gelombang inframerah dekat (780-2500 nm) dengan komponen kimia produk untuk memprediksi parameter mutu internal secara cepat tanpa merusak sampel.
Tantangan dominansi sinyal air pada produk pertanian berkadar air tinggi seperti pada mangga dan kelapa sawit diatasi melalui teknik pre-treatment spektra seperti derivative Savitzky – Golay, Multiplicative Scatter Correction (MSC), dan Standard Normal Variate (SNV) yang dipadukan dengan kecerdasan buatan atau artificial intelligence (AI).
Teknik pre-treatment spektra ini terbukti mampu memprediksi kandungan gula dan asam pada buah mangga (utuh), kadar kafein pada biji kopi serta kadar lemak dan asam lemak bebas buah sawit (r>0,9).
“Penerapan teknologi NIR dapat dilakukan oleh industri yang memiliki alat spektrometer NIR,” ujar I Wayan Budiastra.
Teknologi non-destruktif lainnya yang dikembangkan adalah alat portabel berbasis UV-VIS-NIR untuk membantu penentuan kematangan buah sawit di kebun. Penentuan kematangan sawit di kebun biasanya ditentukan secara visual oleh pemanen berdasarkan warna buah sawit. Namun seringkali hasil penentuan tidak konsisten dan bervariasi diantara pemanen.
Alat ini mampu menentukan tiga tingkat kematangan buah sawit secara akurat (100%) dan cepat melalui penerapan pre-treatment spektra yang tepat dan penggunaan AI berbasis algoritma machine learning.
“Alat ini masih memerlukan tahap pengintegrasikan perangkat lunak AI ke dalam sistem dan setelah itu dapat digunakan oleh petani dan industri,” terang I Wayan Budiastra.
Teknologi ultrasonik berpotensi digunakan untuk memprediksi secara akurat (r>0,9) kekerasan (kematangan), kemanisan, dan kerusakan internal produk pertanian berkulit tebal (manggis, sirsak) berdasarkan kecepatan rambat dan atenuasi gelombang ultrasonik.
Sedangkan Electrical Impedance Spectroscopy menggunakan sifat kelistrikan seluler untuk memprediksi parameter mutu internal produk pertanian berkulit tebal secara akurat dan non-destruktif seperti keasaman dan kadar gula jeruk Garut, serta kadar minyak dan asam lemak bebas buah sawit (r>0,95).
“Teknologi ultrasonik dan electrical impedance spectroscopy masih dalam bentuk prototipe skala laboratorium,” tuturnya.
Ia menyampaikan bahwa untuk penerapan di lapangan, teknologi ini masih memerlukan pengembangan lebih lanjut. Saat ini sedang dikaji sistem sensor untuk sortasi dan grading tandan buah segar untuk dapat diaplikasikan pada industri CPO.
Teknologi Pengolahan Hasil
Selain teknologi evaluasi mutu secara non-destruktif, teknologi pengolahan hasil yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik juga telah dikembangkan. Ultrasound Assisted Extraction (UAE) mempercepat proses ekstraksi senyawa aktif dari 24 jam menjadi 1 jam serta meningkatkan rendemen oleoresin (ekstrak) pala dan lada.
Sedangkan teknologi pengeringan Green House Effect (GHE) dryer yang dikombinasikan dengan pemeraman vanili lanjutan selama 4 hari menghasilkan mutu vanili terbaik (kadar vanilin tinggi, aroma yang lebih tajam, warna hitam mengkilat), sekaligus memangkas waktu curing dari 22 hari menjadi ±12 hari.
Menurut I Wayan Budiastra, teknologi UAE dan GHE Dryer ini dapat segera diterapkan oleh kelompok tani dan industri.
Dari pengalaman pengembangan alat sortasi mangga yang belum sampai pada tahap produksi massal, maka diperlukan kebijakan pemerintah untuk mendorong produksi massal oleh industri serta skema bantuan penerapan teknologi untuk gabungan kelompok petani dan industri kecil.
Dengan adanya produksi massal, teknologi evaluasi mutu produk secara non-destruktif dan pengolahan hasil berbasis gelombang elektromagnetik dapat bermanfaat untuk peningkatan daya saing komoditas unggulan sekaligus meningkatkan pendapatan petani dan industri kecil.
Prof. I Wayan Budiastra: Teknik Evaluasi Non-Destruktif dan Pengolahan Hasil Tingkatkan Mutu Hasil Pertanian
