BAB 1. PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Sesuai dengan isu strategis ketahanan pangan, terdapat arah kebijakan
nasional tentang peningkatan mutu dan keamanan pangan[1]. Makanan yang aman dikonsumsi adalah makanan yang tidak mengandung bahan tambahan makanan berbahaya, diantaranya adalah borak dan formalin. Formaldehyd cair atau lebih lebih dikenal dengan formalin, mempunyai presentase larutan 73%. Formalin mempunyai aroma khas, karena pada udara bebas, larutan air akan berwujud gas. Selain itu, aroma khas formalin juga disebabkan oleh kandungan metanol [2]. Mi basah dan tahu merupakan makanan yang sering dikonsumsi oleh masyarakat.Kandungan air dari kedua makanan tersebut mencapai 52%, sebagai akibatnya daya tahan simpannya hanya berlangsung singkat. Beberapa penelitian menunjukan, bahwa kedua bahan makanan tersebut sering ditambah dengan bahan pengawet untuk menambah daya tahan simpannya. Berdasarkan data dari disperindag
Jawa Barat [3], dari 99 bahan makanan, 54 diantaranya positif
berformalin.Kebanyakan dari bahan makanan tersebut adalah tahu. Sedangkan di Semarang [4], hasil sidak dinkes menyatakan bahwa, dari 62 sampel tahu, 59 diantaranya positif mengandung formalin. Bahkan di Jogja, 12 produsen tahu sedang menjalani proses peradilan, karena hal yang sama [5]. UU No.7 Tahun 1996 dan Penkes 722/Menkes/88 melarang penggunaan formalin untuk makanan dan minuman, pelanggarnya akan dikenakan sanksi pidana maksimal 5 tahun dan denda maksimal 600 juta. Agar penelitian ini lebih fokus, maka jenis bahan makanan yang akan diuji adalah tahu. Pemilihan didasarkan pada banyaknya kasus penyimpangan penggunaan formalin pada tahu.
1
Selama ini, sidak dilaksanakan dengan menggunakan alat uji kimia, proses pengujian dilakukan dengan mengambil sampel, kemudian dihancurkan, lalu ditambahkan air dan larutan KMnO4.Jika larutan berwarna merah lalu memudar, kemungkinan bahan uji mengandung formalin. Cara ini tergolong murah, namun tingkat ketelitiannya masih kurang. Selain itu, bahan makanan yang di uji tidak dapat kembali ke wujud asal, membutuhkan preparasi sampel dan membutuhkan waktu yang lama. Harapan baru sebagai alternatif instrument deteksi formalin yang lebihtepat danmudah adalahElectronic Nose. Electronic Nose yang selanjutnya disebut enose, dapat melakukan pendeteksian formalin berdasarkan aromanya. Pada umumnya, enose terdiri dari komponen larik sensor, sistem akuisisi data dan algoritma pengenalan pola. Aplikasi enose sangatlah luas. Sebagai gambaran, enose digunakan pada bidang medis [6,7,8,9,10,11,12], pada industri makanan [13,14,15,16,17,18], bidang pengujian lingkungan yaitu untuk monitoring polutan[19,20], danbidang militer untuk mendeteksi bahan peledak jenis DNT dan TNT[21]. Pada bidang medis, enose biasanya digunakan untuk deteksi kanker melalui urin [6,7], asma[9], tumor [10] dan TBC [11,12]. Pada industri makanan, aplikasi enose lebih diarahkan pada deteksi pestisida pada sayur dan buah[13], masa kadaluarsa makanan [14], kesegaran ikan [15,18] dan daging [16,17]. Begitu potensialnya aplikasi enose pada industri makanan, maka penelitian ini sangat urgen dan penting untuk dilakukan di Indonesia.
1.2
Perumusan Masalah Penelitian tentang air sendiri telah dilakukan oleh beberapa peneliti lokal,
diantaranya dilakukan oleh Hendrick[22] dan Baiq[23]. Hendrick melakukan penelitian tentang uji kandungan O2 pada bensin, alkohol dan minyak tanah dengan menggunakan metode Short Time Fourier Transform (STFT) untuk karakterisasi frekuensi sensor dan metode Linear Vektor Quantization (LVQ) sebagai metode pembelajaran data. Dari penelitian tersebut, output jaringan
2
mempunyai tingkat keberhasilan hanya 89,2%. Selain itu, Baiq melakukan uji formalin pada cumi-cumi dengan menggunakan metode analisis Principal Component Analysis (PCA). Di luar negeri, deteksi formalin juga dilakukan oleh Wang [24] yang melakukan penelitian mengenai deteksi air konsentrasi rendah dan Zhang [25] yang mendeteksi air pada gurita. Penelitian terdahulu mempunyai 2 aspek pembeda.Aspek pertama, sebagian besar penelitian menggunakan cumi dan gurita sebagai objek penelitian. Di Indonesia, kedua ikan tersebut jarang dikosumsi oleh masyarakat. Sedangkan aspek kedua yaitu rendahnya tingkat keberhasilan dari pengenalan yang dilakukan. Hal ini mungkin disebabkan oleh pemilihan metode yang kurang tepat. Kedua aspek diatas menjadi pokok permasalahan utama yang akan diperbaiki dalam tesis ini.Adapun batasan masalahdalam tesis ini adalah sebagai berikut: 1. Objek penelitiannya adalah tahu. 2. Penelitian menggunakan 4 sensor, yaitu MQ2, MQ5, MQ6 dan MQ-Eng. 3. Penelitian dilakukan secara indoor (dalam chamber). 4. Metode yang digunakan adalah metode preprocessing LRMA (Linear Regression Moving Average), ekstraksi ciri PCA (Principle Component Analysis) dan DWT (Discrete Wavelet Transform) harr wavelet level 7 serta metode klastering SVM (Support Vektor Machine) dan FCM (Fuzzy C Means). 5. Pengujian dilakukan melalui 2 tahap, yaitu pengujian tingkat akurasi dari pengenalan pola pada data pembelajaran dan pengujian tingkat akurasi dari pengenalan pola dengan data uji. Data pembelajaran adalah data yang digunakan untuk menetapkan batas klaster dari tiap odoran (tahu dan tahu formalin), sedangkan data uji adalah data bukan pembelajaran yang digunakan untuk menguji batas klaster.
1.3
Keaslian Penelitian Penelitian terkait dengan enose untuk aplikasi keamanan produk pangan
yang semakin menarik seiring dengan tuntutan managemen mutu pangan. Dari
3
sisi orisinalitas, telah melakukan penelusuran paten dan studi pustaka, bahwa penelitian yang diajukan ini adalah bukan merupakan duplikasi produk penelitian yang telah dipublikasikan sebelumnya. Berdasarkan penelusuran paten, telah dibuat alat-alat deteksi gas portable yang telah dipatenkan [26]. Namun klaim patennya adalah pada sensor gas yang digunakan. Pada penelusuran pustaka didapatkan bahwa, meskipun pada penelitian sebelumnya telah dilakukan deteksi formalin [22,23,25], namun objek penelitian dan metode yang digunakan sangatlah berbeda dengan yang akan dilakukan pada tesis ini. Hendrick menggunakan objek alkohol, bensin dan minyak tanah, sedangkan Baiq menggunakan objek cumicumi dan Zang menggunakan gurita. Sedangkan pada tesis ini, tahu dipilih menjadi objek penelitian. Metode yang digunakan oleh Hendrick adalah STFT dan LVQ, serta Baiq menggunakan metode PCA. Sedangkan metode yang digunakan pada tesis ini adalah LRMA, PCA dan FCM.
1.4
Tujuan Penelitian Dengan memperhatikan adanya permasalahan dalam deteksi formalin
dan potensi enose sebagai instrument uji formalin, maka tujuan dari penelitian ini adalah untuk membangun enose sebagai instrument uji formalin yang tepat, mudah dioperasikan dan tanpa merusak objek penelitian. Penelitian ini akan menghasilkan sebuah rekomendasi metode, yang paling tepat untuk digunakan pada instrument pendeteksi formalin pada tahu.
1.5
Manfaat Penelitian Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan untuk mengontrol
keamanan produk pangan yang ada dipasaran. Bagi masyarakat, alat ini dapat digunakan sebagai media perlindungan konsumen dari produk makanan berbahaya. Sedangkan bagi peneliti dan akademisi, penelitian ini dapat digunakan sebagai dasar pengembangan untuk penelitian selanjutnya.
4
1.6
Sistematika Penulisan Bab 1. Pendahuluan Membahas tentang latar belakang, perumusan masalah, keaslian penelitian, tujuan penelitian, manfaat penelitian serta sistematika penulisan. Bab 2. Tinjauan Pustaka Membahas tentang pustaka yang menjadi acuan penelitian serta landasan teori dari instrument dan metode yang digunakan dalam penelitian, diantaranya adalah sensor, mikrokontroler, monitoring, normalisasi, ekstraksi ciri dan analisis klaster. Bab 3. Metode Penelitian Membahas tentang alat dan bahan yang digunakan serta jalannya penelitian yang dilakukan, untuk mewujudkan tujuan penelitian. Bab 4. Hasil dan Pembahasan Membahas
tentang
implementasi
dari
rancangan
metode
penelitian pada bab 3. Pada tesis ini dilakukan 7 kali penelitian dimana penelitian 1 dan 2 merupakan penelitian pendahuluan, sedangkan penelitian 3, 4 dan 5 merupakan penelitian utama dan penelitian 6 dan 7 merupakan pengujian. Setiap penelitian dijabarkan sesuai dengan hasil yang dicapai dan perbaikan dari penelitian sebelumnya. Bab 5. Kesimpulan dan Saran Membahas tentang kesimpulan dari penelitian yang dilakukan, serta saran-saran perbaikan, untuk meningkatkan unjuk kerja sistem.
5
