Komparasi Pola Respon Sensor Electronic Nose Model Sensor Planar dengan Annular dalam Mengelompokkan Aroma Kopi Robusta di Kabupaten Jember

Abstract

Kopi merupakan salah satu produk sumber daya alam yang sangat berpotensi di Indonesia. Kopi terdiri dari beberapa jenis diantaranya kopi Robusta, Arabika, Liberika, dan Excelsa. Kabupaten Jember merupakan salah satu penghasil kopi terbesar di Jawa Timur dengan produk yang didominasi oleh kopi Robusta sesuai potensinya, yang memiliki ketinggian daerah berkisar 400–700 mdpl. Kualitas kopi ditentukan oleh 2 faktor yaitu cita rasa dan aroma kopi, dimana dapat ditentukan melalui senyawa kimia didalam kopi. Analisis kualitas kopi dapat dilakukan dengan electronic nose, dimana memiliki kelebihan berupa portable yang terintegrasi dari proses pengukuran hingga pengolahan serta biaya yang relatif murah. Sensor dalam electronic nose dapat disusun menjadi 2 macam model yaitu model planar dan annular. Perbedaan dari model planar dan annular terletak pada sistem aliran gas, dimana pada model sensor annular gas akan menuju sensor yang terdapat dalam chamber secara berurutan. Sedangkan pada model sensor planar, gas akan terakumulasi di tengah terlebih dahulu kemudian menuju sensor tanpa adanya pengaturan aliran gas sehingga semua gas dapat terdeteksi secara bersamaan. Sensor gas yang digunakan di desain dalam bentuk array menggunakan 8 sensor berjenis MQ meliputi MQ-2, MQ-3, MQ-6, MQ-7, MQ-8, MQ-9, MQ-135, dan MQ-136. Sensor gas array dengan model planar akan merespon uap air, uap kopi, dan udara kering sehingga menghasilkan respon dari setiap sensor. Respon yang dihasilkan oleh sensor berupa tahanan atau resistansi yang dikonversi menjadi tegangan sebagai sinyal analog. Proses pengubahan sinyal analog menjadi sinyal digital menggunakan Microcontroller Arduino Mega 2560 dimana ditampilkan secara langsung oleh monitor. Data yang dihasilkan berupa grafik tegangan terhadap waktu. Titik fokus penelitian ini yaitu membandingkan pola respon dan klasifikasi aroma kopi menggunakan model sensor planar dengan annular yang telah dilakukan Meidy (2020). Pola respon yang dihasilkan dari model sensor planar dengan annular hampir sama, perbedaannya terletak pada nilai tegangan yang dihasilkan. Model sensor planar memiliki nilai tegangan yang lebih tinggi daripada model annular. Analisis PCA juga digunakan untuk proses klasifikasi dimana penentuan PC ditentukan dari eigenvalue dan persentase keragaman kumulatif melalui scree plot sehingga diperoleh PC1 dan PC2. Eigenvector juga dicari berguna sebagai intepretasi kontribusi sensor dalam pengelompokan aroma kopi sehingga diperoleh persamaan PC1 dan PC2. Hasil klasifikasi dengan model planar menunjukkan sampel kopi terbagi menjadi 5 kelompok dan tidak saling tumpang tindih, dimana total PC nya sebesar 89,1% sedangkan model annular terdapat 3 sampel kopi yang saling tumpang tindih dimana total PC sebesar 85,5%. Hal tersebut disimpulkan bahwa model planar lebih baik daripada model annular dalam klasifikasi aroma kopi.