Analisis Pola Aroma Kopi Robusta Sidomulyo dan Bangsalsari Berdasarkan Variasi Kecepatan Gas Pembawa Menggunakan Gas Sensor Array

Abstract

Kopi (Coffea sp) adalah salah satu komoditas unggulan perkebunan Indonesia. Jenis kopi yang paling banyak ditanam di Indonesia adalah kopi robusta. Sentra produksi kopi robusta terbanyak di Provinsi Jawa Timur salah satunya adalah Kabupaten Jember. Daerah sentra produksi kopi robusta di Kabupaten Jember salah satunya berada di Kecamatan Silo dan Bangsalsari. Kopi dapat memberikan aroma dan rasa yang berbeda pada setiap wilayah. Faktor yang dapat memberikan pengaruh terhadap aroma dan rasa pada kopi adalah metode pemetikan, metode pengolahan, iklim, jenis tanah, dan ketinggian tempat. Aroma kopi dapat dideteksi dengan menggunakan suatu perangkat yang memiliki fungsi seperti penciuman biologis yaitu electronic nose. Electronic nose menggunakan gas sensor array yang tersusun dari delapan jenis sensor yaitu sensor MQ-136, MQ-135, MQ-3, MQ-6, MQ-7, MQ-8, MQ-9, dan MQ-2. Sensor tersebut kemudian disusun secara array dan dihubungkan dengan Arduino Mega 2560. Penelitian ini menggunakan gas pembawa berupa udara kering dengan variasi kecepatan gas sebesar 1 L/menit, 2 L/menit, 3 L/menit, dan 4 L/menit. Senyawa volatil yang terkandung dalam kopi akan keluar ketika sampel bubuk kopi dipanaskan dan selanjutnya akan dideteksi oleh sensor. Permukaan sensor yang berinteraksi dengan senyawa volatil dapat meningkatkan nilai konduktivitas yang selanjutnya dikonversi oleh Arduino Mega 2560 sehingga dapat ditampilkan dalam software LabVIEW 2018. Output yang dihasilkan yaitu berupa grafik data tegangan dengan waktu. Data tegangan diolah agar dapat menghasilkan pola respon menggunakan software Microsoft Excel dan selanjutnya dilakukan analisis PCA (Principal Component Analysis) dengan menggunakan software RStudio. Pola respon didapatkan dari selisih antara data tegangan aroma kopi dengan data tegangan baseline awal yang berupa udara kering. Karakteristik pola respon yang dihasilkan oleh Kopi Bangsalsari pada kecepatan 1 L/menit, 2 L/menit, dan 3 L/menit memberikan adanya kemiripan, sedangkan pada kecepatan 4 L/menit menghasilkan pola respon yang berbeda dari kecepatan lainnya. Pola respon yang dihasilkan oleh Kopi Sidomulyo menunjukkan bahwa sensor MQ-3 memberikan nilai tegangan tertinggi pada kecepatan 1 L/menit, 2 L/menit, dan 3 L/menit sedangkan nilai tegangan tertinggi pada kecepatan 4 L/menit dihasilkan oleh sensor MQ-2. Penentuan kecepatan gas pembawa yang optimum pada Kopi Bangsalsari dan Sidomulyo perlu dilakukan analisis dengan menggunakan PCA (Principal Component Analysis). Hasil analisis PCA menunjukkan bahwa gas pembawa berupa udara kering dapat memisahkan Kopi Bangsalsari dengan Kopi Sidomulyo. Hal ini menandakan bahwa kandungan aroma kopi pada kedua kebun tersebut berbeda. Kopi Bangsalsari kecepatan 1 L/menit, 2 L/menit, dan 3 L/menit terletak pada kuadran yang sama sedangkan kecepatan 4 L/menit terletak pada kuadran yang berbeda namun masih berdekatan. Posisi pada kuadran yang sama menunjukkan bahwa kecepatan gas tersebut mempunyai pola respon yang hampir sama namun intensitasnya berbeda. Kopi Sidomulyo kecepatan 2 L/menit dan 3 L/menit berada pada kuadran yang sama sedangkan pada kecepatan 1 L/menit dan 4 L/menit terletak pada kuadran yang berbeda. Berdasarkan jarak terjauh dengan pusat kelompoknya dan nilai reprodusibilitas yang dihasilkan, kecepatan 4 L/menit pada Kopi Bangsalsari dan Kopi Sidomulyo adalah kecepatan yang optimum. Nilai reprodusibilitas yang rendah menandakan bahwa tingkat presisi yang semakin baik. Kinerja sensor diamati melalui nilai recovery baseline yang bertujuan untuk melihat stabilitas sensor yang digunakan. Nilai recovery baseline merupakan kembalinya sinyal saat pengukuran baseline akhir seperti baseline awal. Nilai recovery baseline bertujuan untuk melihat apakah data respon tegangan baseline akhir dapat kembali seperti respon tegangan baseline awal. Nilai recovery baseline dikatakan baik apabila nilainya mendekati 100%, hal ini menandakan bahwa tegangan baseline akhir kembali seperti tegangan baseline awal.