Analisis Pola Respon Gas Sensor Array Terhadap Variasi Gas Pembawa Dan Temperatur Bubuk Kopi Robusta Argopuro Dan Durjo

Abstract

Terdapat tiga jenis kopi yang dikembangkan di Indonesia, yaitu kopi Robusta, kopi Arabika, dan kopi Liberika. Kopi Robusta merupakan jenis kopi yang paling banyak dikembangkan di Indonesia. Kabupaten Jember merupakan salah satu daerah dengan ketinggian yang sesuai untuk perkebunan kopi Robusta. Kopi Robusta kebun Durjo dan Argopuro adalah salah satu komoditas lokal di kabupaten Jember. Kopi memiliki kandungan volatil penyusun aroma kopi yang akan keluar ketika dilakukan penyeduhan atau pemanasan. Aroma kopi yang dihasilkan kemudian dideteksi oleh manusia dengan menggunakan hidung. Saat ini dilakukan pengembangan teknologi dengan meniru sistem deteksi pada hidung yang lebih dikenal dengan electronic nose. Electronic nose ini dapat digunakan dengan adanya sensor array atau susunan beberapa sensor. Sensor array yang digunakan untuk mendeteksi aroma kopi Argopuro dan Durjo menggunakan MQ- 135, MQ-2, MQ-3, MQ-6, dan MQ-7. Aroma kopi Argopuro dan Durjo dapat dibedakan dengan melihat perbedaan pola respon yang dihasilkan. Sistem deteksi aroma kopi Argopuro dan Durjo dilakukan dengan menggunakan variasi temperatur pemanasan yaitu 45 oC, 50 oC, 55 oC, dan 60 oC serta dengan menggunakan udara bebas, nitrogen, dan udara kering sebagai gas pembawa pada ukuran bubuk kopi 50-60 mesh. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik dan Laboratorium Kimia Fisik Anorganik Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Jember mulai bulan November 2019 hingga April 2020. Langkah awal yang dilakukan pada penelitian ini adalah menentukan temperatur pemanasan optimum. Data respon tegangan yang didapat dari pengukuran kemudian diolah hingga mendapatkan pola respon dari masing masing kopi dan juga digunakan untuk dianalisis dengan menggunakan PCA. Analisis dengan PCA dilakukan untuk melihat perbedaan karakteristik kopi Argopuro dan kopi Durjo. Penentuan temperatur optimum tidak bisa didapatkan hanya dengan melihat perbandingan pola respon kopi Durjo dengan kopi Silo, Silosanen, dan Sidomulyo pada suhu 45 oC, 50 oC, 55 oC, dan 60 oC pada udara bebas sebagai data sekunder. Temperatur optimum juga ditentukan dengan melihat hasil analisis PCA kedua kopi pada variasi temperatur, dan hasil analisis PCA enam kopi yaitu kopi Durjo, Argopuro, Silo, Garahan, Silosanen, dan Panti. Hasil dari perbandingan pola respon empat kopi, analisis PCA kedua kopi, dan analisis PCA dengan enam kopi menunjukkan bahwa suhu 50 oC adalah temperatur pemanasan yang optimum. Temperatur optimum pada analisis PCA dua kopi dan enam kopi yang memiliki suhu optimum 50 oC ditunjukkan dengan dari persebaran data yang saling menjauh, dimana hal tersebut menunjukkan bahwa kopi satu dengan yang lainnya menghasilkan aroma yang berbeda. Temperatur pemanasan optimum yang telah diperoleh kemudian digunakan pada kedua kopi dengan ketiga gas pembawa. Variasi gas pembawa dilakukan pada kopi Argopuro dan Durjo untuk menentukan gas pembawa yang optimum dalam membawa senyawa volatil penyusun aroma kopi. Gas pembawa yang optimum ditentukan dari gas pembawa yang memiliki pola yang berbeda pada kopi yang sama. Hasil pola respon kopi Durjo dan Argopuro menunjukkan bahwa nitrogen memiliki pola yang paling berbeda. Tetapi pola respon tidak dapat dijadikan satu-satunya acuan untuk melihat gas pembawa yang optimum, perlu dilakukan analisis lebih lanjut dengan mengguakan PCA. Hasil analisis PCA yang dilakukan memiliki nilai PC1 sebesar 75,18% dan PC2 sebesar 25,87% dengan persentasi variansi kumulatif sebesar 98,05%. Hasil analisis dengan PCA menunjukkan persebaran data udara kering yang paling terpisah dari udara bebas dan nitrogen. Hasil tersebut menunjukkan bahwa udara kering merupakan gas pembawa yang optimum bagi kopi Durjo dan Argopuro Nilai recovery baseline yang didapat dari semua pengukuran mendapatkan nilai di atas 80% yang menunjukkan bahwa kinerja sensor sudah cukup baik.