PENGUKURAN KANDUNGAN GULA PADA NIRA TEBU MENGGUNAKAN FOTODETEKTOR

Abstract

Tebu merupakan salah satu tanaman penghasil gula yang paling utama dibandingkan dengan tanaman lain seperti jagung dan aren. Tebu tumbuh subur di daerah tropis dan sub tropis, sehingga tanaman ini cocok ditanam di Indonesia. Sebagai sumber karbohidrat, permintaan tebu semakin meningkat seiring dengan pertambahan jumlah penduduk. Kualitas gula yang dihasilkan oleh tebu sangat dipengaruhi oleh bahan baku utamanya yaitu nira tebu. Kandungan utama pada nira tebu adalah air dan beberapa zat terlarut lainnya seperti sukrosa, gula reduksi serta bahan organik dan anorganik lainnya. Sehingga untuk menentukan kualitas tebu diperlukan pengukuran pada nira tebu. Penelitian ini dilaksanakan untuk mengetahui kandungan gula dari nira tebu dengan memanfaatkan fotodetektor yang selanjutnya terintegrasi dengan sistem personal computer (PC). Alat ukur yang dibuat memanfaatkan prinsip penjalaran sinar ketika sumber sinar melewati objek penelitian. Pada penelitian ini RGB (Red-Green- Blue) bright LED digunakan sebagai sumber sinar, PIN fotodioda BPW 34 sebagai fotodetektor, dan fiber optic sebagai media penjalaran. Modul Arduino UNO digunakan sebagai modul mikrokontroler untuk menghubungkan alat ukur yang dibuat dengan sistem PC berupa laptop. Sedangkan objek penelitian yang digunakan adalah larutan gula dan nira tebu. Sebagai data pembanding digunakan refraktometer digital. Pengendalian keadaan RGB bright LED serta pembacaan sistem sensor menggunakan laptop berhasil dirangkai. RGB bright LED akan menyala sesuai dengan besaran bit yang diberikan pada setiap komponen warna. Semakin besar bit yang diberikan, semakin terang intensitas sinar RGB bright LED yang dihasilkan. Bit maksimal yang dapat diberikan adalah 255. Besaran tegangan keluaran dari sistem sensor akan berubah ketika intensitas sinar yang diterima oleh PIN fotodioda BPW 34 berbeda. Semakin terang intensitas sinar yang diterima, semakin besar tegangan keluaran yang ditampilkan pada laptop. Penelitian pada larutan gula digunakan untuk mendapatkan kurva kalibrasi serta mencari sinar terbaik yang selanjutnya digunakan untuk penelitian pada nira tebu. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kurva kalibrasi konsentrasi larutan terhadap tegangan keluaran sistem sensor adalah berbanding terbalik, sedangkan kurva kalibrasi konsentrasi larutan terhadap % Brix refraktometer digital adalah sebanding. Sinar merah memiliki perubahan tegangan terbesar ketika konsentrasi larutan berubah. Kurva kalibrasi serta sinar merah tersebut selanjutnya digunakan untuk menentukan konsentrasi nira tebu. Data hasil penelitian pada nira tebu yang didapatkan adalah tegangan keluaran dari sistem sensor serta % Brix dari refraktometer digital. Data tersebut selanjutnya dikonversikan menjadi konsentrasi dari nira tebu berdasarkan kurva kalibrasi. Hasil analisis menunjukakan bahwa masih terdapat perbedaan hasil nilai konsentrasi nira tebu ketika diukur menggunakan fotodetektor terhadap refraktometer digital yaitu antara 3,1 gram/liter – 5,7 gram/liter. Hasil pengukuran kandungan gula pada nira tebu menggunakan fotodetektor dan refraktometer digital selanjutnya diuji statistik menggunakan uji-t. Dengan mengguanakan taraf kepercayaan sebesar 95 % didapatkan nilai t tabel sebesar 2,1 dan nilai t hitung sebesar 0,6. Karena t hitung kurang dari t tabel maka hasil pengukuran menggunakan fotodetektor tidak berbeda signifikan terhadap pengukuran menggunakan refraktometer digital. Sehingga pengukuran kandungan gula dalam tebu menggunakan fotodetektor dapat digunakan sebagai alat ukur alternatif.