bab 1 pendahuluan

BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang dan Permasalahan
Tahu (tauhu) adalah makanan yang dibuat dari endapan perasan biji kedelai
yang difermentasi, merupakan makanan yang populer di masyarakat Indonesia.
Makanan ini berasal dari negeri Cina. Kepopuleran tahu tidak hanya terbatas karena
rasanya enak, tetapi di Indonesia muncul berbagai varian tahu serta panganan
berbahan tahu, serta harganya murah. Selain memiliki kelebihan, tahu juga
mempunyai kelemahan, yaitu kandungan airnya yang tinggi sehingga mudah rusak
karena mudah ditumbuhi mikroba. Untuk memperpanjang masa simpan, ada
industri tahu menambahkan pengawet. Bahan pengawet yang ditambahkan tidak
terbatas pada pengawet yang diizinkan, tetapi banyak pengusaha yang nakal dengan
menambahkan formalin. (Suwahono, dkk, 2009). Formalin memang terbukti
mampu memperpanjang umur simpan tahu, seperti dibuktikan oleh hasil penelitian
Winarno tahun 1978 berikut ini: perendaman dalam larutan formalin 2% selama 3
menit saja, terbukti mampu memperpanjang umur simpan tahu sampai 4 – 5 hari,
sedangkan tahu yang direndam air hanya mampu bertahan 1 – 2 hari.
Beberapa contoh produk yang sering diketahui mengandung formalin
misalnya ikan, ayam potong, mie basah, tahu, ikan asin. (Dir. Jen. POM, 2003).
Hasil tersebut diperoleh melalui sejumlah survei dan pemeriksaan laboratorium,
ditemukan sejumlah produk pangan yang menggunakan formalin sebagai
pengawet. Praktek yang salah seperti ini dilakukan oleh produsen atau pengelola
pangan yang tidak bertanggung jawab.
Formalin sangat berbahaya bagi kesehatan, bagi tubuh manusia diketahui
sebagai zat beracun, karsinogen (menyebabkan kanker), mutagen yang
menyebabkan perubahan sel dan jaringan tubuh, korosif dan iritatif. (Pratama,
2014). Beberapa metode analisis kimia yang sering digunakan, untuk penetapan
kandungan formalin, borak, dan zat pewarna berbahaya salah satunya dapat
dilakukan dengan metode spot test. Metode analisis kimia ini menggunakan reagent
1
2
kit (kit tester). Spot test dapat digunakan untuk menentukan bahan individu tertentu
dan susunan dalam suatu campuran. Reaksi-reaksi spot test memberikan efek yang
khas terhadap zat tertentu atau pada contoh yang jumlahnya sedikit spot test pada
senyawa organik dan anorganik dapat digunakan untuk menentukan bahan individu
tertentu dan susunan dalam suatu campuran. Spot test ini memeriksa ion-ion dalam
suatu campuran yang memberi efek yang khas terhadap zat tertentu yang dicampur
dengan ion tersebut (Schenk, 1981). Namun sayangnya metode ini masih mahal dan
diperlukan tenaga ahli untuk menganalisisnya.
Electronic nose adalah sebuah instrument yang digunakan untuk mendeteksi
bau atau aroma. Sistem ini dikenal dengan sistem olfaktori elektronik karena
electronic nose mempunyai kemampuan meniru kerja indera penciuman manusia.
Electronic nose dibangun atas larik beberapa sensor gas yang mempunyai
selektivitas global. Dengan larik sensor gas tersebut, electronic nose telah meniru
struktur larik syaraf penciuman dalam olfaktori manusia. Itulah sebabnya keluaran
electronic nose dapat berupa pola-pola yang mewakili masing-masing aroma
sehingga dapat diterapkan untuk aplikasi identifikasi, perbandingan, kuantifikasi
dan klasifikasi berdasarkan aroma. (Triyana, dkk, 2012). Disamping itu oleh karena
cara kerja dari sensor aroma ini menyerupai indra penciuman manusia, maka untuk
melakukan pengenalan aroma dilakukan tanpa memisahkan gas-gas penyusun
aroma menjadi komponen-komponen kimia tunggal. Demikian pula kemampuan
dari sistem tersebut dapat menganalisis sampel yang memiliki komposisi yang
kompleks sehingga dapat diketahui karakteristiknya dan analisis kualitatifnya
telah banyak diimplementasikan diberbagai bidang seperti minuman anggur,
daging, ikan, dsb. Kemudian di bidang diagnosa medis dan pemantauan lingkungan
dsb. (Lelono, 2014).
Berdasarkan penjelasan di atas, maka skripsi tugas akhir ini menitik
beratkan pada rancang bangun hidung elektronik yang dapat digunakan untuk
mengklasifikasi tahu murni dengan tahu berformalin kemudian
hasil yang
diperoleh diperkuat dengan analisis data berbasis PCA (Principle component
analysis).
3
1.2.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan masalah
penelitian ini sebagai berikut: Bagaimana mengimplementasikan rancangan sistem
electronic nose untuk mengklasifikasikan pola bau tahu murni dan tahu
berformalin.
1.3.
Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah:
1. Sampel yang digunakan adalah tahu murni dan tahu berformalin dengan
perendaman larutan formalin (0,5%), (1%), (2%), dan (3%) selama 5 – 10
menit.
2. Larik sensor yang digunakan adalah sensor TGS 2610, TGS 2620, TGS
2600, TGS 2602 dan TGS 2611 keluaran Figaro.
3. Data diolah dan ditampilkan dengan menggunakan grafik Radar.
4. Sebagai analisis lebih lanjut metode yang digunakan, metode Principle
Component Analysis (PCA).
1.4.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk rancang bangun electronic nose yang
dapat membedakan pola bau dari tahu murni dan tahu berformalin.
1.5.
Manfaat Penelitian
Dengan adanya alat ini diharapkan sensor bau dapat membedakan antara
tahu murni dan tahu berformalin dengan mudah, murah dan praktis.
1.6.
Metodologi Penelitian
Langkah-langkah yang ditempuh di dalam penelitian meliputi:
1. Melakukan identifikasi masalah dari tema yang dilatar belakangi oleh
keadaan dan permasalahan dari sistem deteksi dan pengenalan pola dengan
mengamati kondisi saat ini, menganalisis berbagai permasalahan yang
masih ada, dan mencari solusi atas masalah yang ditemukan.
2. Merumuskan tujuan dari penelitian. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
untuk membuat rancang bangun electronic nose yang dapat membedakan
4
pola aroma dari tahu murni dan tahu berformalin. Alat ini dibuat
menggunakan lima macam sensor gas dan perangkat mikrokontroler.
3. Melakukan pembelajaran lebih lanjut tentang sistem yang dibahas pada
penelitian ini dengan metode :
a. Studi literatur, yaitu mempelajari artikel, makalah, jurnal, karya tulis,
serta buku-buku yang terkait dengan pendeteksi gas dan penggunaannya,
sensor gas yang peka terhadapa gas-gas tertentu, board Arduino Mega
ADK, dan teknologi-teknologi yang mendukung sistem tersebut.
b. Studi konsultasi kepada dosen pembimbing mengenai rancangan sistem
dan pengembangan yang bisa diterapkan pada sistem.
4. Membuat perancangan sistem yang terdiri dari dua bagian, yaitu :
a. Perancangan desain perangkat keras sistem deteksi gas-gas yang
dihasilkan oleh sampel yang menggunakan sensor gas sebagai input,
mikrokontroler sebagai perangkat ADC dan pemroses sinyal.
b. Perancangan software yang mencakup pengembangan program yang
akan diinterigasikan ke mikrokontroler ATMega 2560 yang ada di
development board Arduino Mega 2560 untuk menjalankan algoritma
pemrosesan sinyal sehingga perangkat mampu melakukan kalibrasi dan
pengolahan data yang diperoleh dari sensor sehingga pada akhirnya
mampu mengenal pola tahu berformalin.
5. Pengujian pada setiap bagian sistem yang mencakup pengujian terhadap
kinerja hardware, sensor, hasil perhitungan mikrokontroler dalam berbagai
kondisi pola dari gas-gas yang dihasilkan dari sampel menggunakan nilai
konstanta yang sudah dikalibrasi, pengujian mode operasi alat.
6. Analisis terhadap sistem yang telah dibuat dengan cara mencocokkan
kesesuaian data antar data kalibrasi dengan data pengujian ulang dan
dilanjutkan dengan analisis data yang didapatkan dari pengujian alat saat
digunakan. Dari proses ini dapat dilakukan evaluasi dan ditarik kesimpulan
dari hasil penelitian yang dilakukan
5
1.7.
Sistematika Penulisan
Laporan penelitian ini terdiri dari tujuh bab, di mana isi dari setiap bab adalah :
3.1 BAB I : PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang masalah yang diteliti, tujuan dan manfaat
penelitian, batasan masalah pada penelitian, metodologi penelitian, serta
sistematika penulisan laporan penelitian.
3.2 BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Memuat penjelasan singkat mengenai alat deteksi yang sudah pernah dibuat
oleh penulis lain atau sistem terkait yang pernah diteliti yang berhubungan dengan
sistem yang sedang penulis teliti.
3.3 BAB III : LANDASAN TEORI
Berisi mengenai teori dan penjelasan mengenai komponen-komponen yang
diterapkan pada sistem, sebagai dasar penulis untuk melakukan penelitian. Teoriteori tersebut berupa teori mengenai perangkat keras dan perangkat lunak dari
sistem.
3.4 BAB IV : PERANCANGAN SISTEM
Berisi penjelasan mengenai perancangan sistem keseluruhan yang dibuat.
Mulai dari penjelasan sistem secara umum, hingga penjelasan mengenai komponen
yang digunakan dalam pembangunan sistem.
3.5 BAB V : IMPLEMENTASI
Berisi penjelasan tentang penerapan sistem dari rancangan yang telah dibuat
sebelumnya yang meliputi implementasi rancangan secara hardware maupun
secara software.
3.6 BAB VI : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Berisi hasil pengujian fungsionalitas sistem, baik perbagian maupun sistem
secara keseluruhan. Hasil yang diperoleh kemudian dianalisis dan dibahas.
3.7 BAB VII : KESIMPULAN DAN SARAN
Memuat kesimpulan dari hasil penelitian yang telah dilakukan dan masukan
untuk perbaikan serta pengembangan sistem pada masa mendatang.