BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang dan Permasalahan Ikan merupakan makanan yang dikonsumsi di seluruh belahan dunia.
Berdasarkan habitatnya ikan dibagi menjadi dua jenis, yaitu ikan air asin dan ikan air tawar. Pada negara berkembang, kegiatan perikanan air tawar yang dilakukan mencakup 94% dari seluruh kegiatan perikanan di dunia (FAO, 2007). Hal ini menandakan bahwa kegiatan perikanan air tawar merupakan sumber mata pencaharian bagi jutaan orang dan juga berkontribusi terhadap kesejahteraan ekonomi (Worldfish Center, 2002). Berdasarkan data tersebut mengindikasikan bahwa banyak orang yang bekerja sebagai petani ikan air tawar. Di dalam kegiatan perikanan air tawar ini disamping banyak keberhasilannya tidak jarang pula kegagalannya. Beberapa faktor yang mempengaruhi kegagalan diantaranya adalah penanganan ikan pasca panen. Kelemahan di dalam penanganan ikan pasca panen ini salah satunya adalah kurang baiknya penyimpanan ikan sehingga menyebabkan ikan cepat membusuk (Afrianto dan Liviawaty, 1989). Proses membusuk ikan ini disebabkan karena pada saat ikan mati maka saat itu pula kesegaran ikan mulai berkurang dan berkelanjutan sampai ikan itu membusuk dalam beberapa waktu. Menurut Afrianto dan Liviawaty, (1989) proses pembusukan pada ikan saat masih segar sampai ikan mulai membusuk terjadi hanya dalam beberapa jam saja. Pada saat terjadi proses pembusukan, ikan menghasilkan aroma yang tidak sedap. Aroma ini dipengaruhi oleh senyawa-senyawa kimia yang sangat kompleks. Salah satu senyawa yang dikeluarkan oleh aroma tak sedap ini adalah senyawa trimethylamine. Senyawa ini merupakan senyawa organik yang mengandung atom nitrogen, karbon, dan hidrogen dengan rumus umum NR3. Pada senyawa amine, R dapat berupa gugus hidrokarbon atau hanya berupa atom hidrogen (Neu dan Tro, 2009). Oleh karena kompleksnya kandungan senyawa pada aroma tak sedap ikan ini, maka untuk mendeteksinya selama ini digunakan hidung manusia sebagai pembau, disamping pendeteksian dengan melihat bentuk 1
2
fisik ikan. Namun pada kenyataannya penciuman manusia memiliki kelemahan terutama pada standarisasi karena penilaian yang bersifat subyektif pada setiap manusia (Lelono, dkk., 2011). Untuk mengatasi permasalahan tersebut dapat digunakan analitik kimia seperti gas kromatografi, tetapi penelitian ini memerlukan biaya mahal dan membutuhkan tenaga ahli untuk dapat mendeteksi kandungan senyawa didalamnya. Oleh karena itu untuk mendeteksi kesegaran ikan ini diperlukan sebuah instrumen yang dapat mendeteksi aroma ikan berbasis larik sensor. Electronic nose (e-nose) adalah sebuah instrumen yang kerjanya meniru prinsip kerja indra penciuman (Pearce, dkk., 2003). Electronic nose terdiri dari larik sensor (array sensor) gas sebagai pengganti reseptor penciuman yang berfungsi untuk mendeteksi bau atau aroma. Aroma yang dideteksi oleh beberapa sensor gas ini kemudian akan membentuk suatu pola tertentu. Pola ini kemudian akan dikenali menggunakan sistem pengenalan pola. Saat ini, e-nose digunakan untuk aplikasi kontrol kualitas dalam industri makanan, minuman, kosmetik, bioteknologi, pengobatan, dan perlindungan lingkungan (Sadeghifard, 2012). Pada industri makanan, e-nose telah digunakan untuk mendeteksi kesegaran makanan seperti daging sapi, daging babi, dan tahu. Oleh karena ikan juga memiliki keterbatasan dalam hal kesegaran, dan kesegaran ikan sangat berpengaruh pada aroma, maka perlu dilakukan penelitian mengenai kesegaran ikan berdasarkan aroma menggunakan sensor gas. 1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan masalah penelitian
ini yaitu bagaimana merancang dan mengimplementasikan electronic nose untuk mendeteksi pola pembusukan ikan air tawar. 1.3
Batasan Masalah Batasan masalah pada penelitian ini adalah : a. Electronic nose yang dibuat berjenis sistem direct dengan 5 buah sensor gas keluaran Figaro.
3
b. Larik sensor yang digunakan adalah TGS 2620, TGS 822, TGS 813, TGS 2600, dan TGS 2602. c. Sampel ikan yang digunakan adalah ikan air tawar berjenis ikan bawal, ikan lele, dan ikan nila. d. Sampel ikan diuji sesaat setelah ikan dipotong (0 jam), kemudian diuji kembali setelah disimpan pada suhu kamar selama ±5 jam, dan setiap ±2,5 jam setelahnya sampai ikan tidak layak dikonsumsi. e. Metode pengolahan data dalam penelitian ini menggunakan Principal Component Analysis (PCA). 1.4
Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan mengimplementasikan
sistem electronic nose yang dapat digunakan untuk mendeteksi pola pembusukan ikan air tawar. 1.5
Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu : 1. E-nose dapat digunakan sebagai instrumen alternatif untuk standardisasi pengujian aroma ikan air tawar. 2. E-nose dapat diterapkan untuk deteksi aroma ikan air tawar.
1.6
Metodologi Penelitian Metodologi yang ditempuh dalam penelitian ini adalah: 1. Menentukan topik yang dipilih dengan cara mengidentifikasi masalahmasalah yang terjadi untuk dicari solusinya. 2. Merumuskan tujuan dari penelitian. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat rancang bangun electronic nose yang dapat mendeteksi pola aroma yang ditimbulkan oleh ikan air tawar. 3. Melakukan pembelajaran lebih lanjut terhadap sistem yang akan dibuat dengan cara : a. Studi literatur, yaitu mempelajari artikel, makalah, jurnal, karya tulis, situs internet, dan buku-buku yang terkait dengan sistem electronic nose serta teknologi-teknologi yang mendukung sistem tersebut.
4
b. Konsultasi dengan dosen pembimbing tentang rancangan sistem dan pengembangan yang bisa diterapkan pada sistem. 4. Membuat perancangan sistem yang terdiri dari dua bagian : a. Perancangan desain perangkat keras yang menggunakan array sensor gas untuk mendeteksi bau sebagai input. b. Pembuatan software yang mencakup pengembangan program untuk menjalankan algoritma pemrosesan sinyal sehingga mampu untuk menjalankan sistem electronic nose. 5. Penerapan sistem yang telah dirancang dan pengujian pada setiap bagian sistem, pengujian terhadap kinerja setiap sensor dan aktuator, serta pengujian program LabVIEW sebagai user interface sistem. 6. Melakukan analisis terhadap sistem yang telah dibuat yaitu dengan cara mengamati pola aroma ikan yang terbentuk dengan grafik radar kemudian diolah menggunakan metode PCA sehingga dapat dilakukan evaluasi hasil pembahasan dan menarik kesimpulan dari penelitian yang dilakukan. 1.7
Sistematika Penulisan Sistematika penulisan laporan penelitian ini adalah sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN Berisi uraian tentang latar belakang, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan malasah, metodologi penelitian yang dilakukan serta sistematika penulisan laporan penelitian. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA Memuat uraian tentang informasi hasil penelitian-penelitian terdahulu yang berkaitan dengan latar belakang masalah yang dikaji dan disajikan dalam pustaka. BAB III : LANDASAN TEORI Berisi teori dan penjelasan mengenai komponen-komponen yang diterapkan pada sistem sebagai dasar penulis untuk melakukan penelitian.
5
BAB IV : ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Berisi penjelasan mengenai perancangan sistem secara keseluruhan. Mulai dari penjelasan sistem secara umum hingga penjelasan mengenai komponen yang digunakan dalam pembangunan sistem. BAB V : IMPLEMENTASI Berisi penjelasan tentang penerapan sistem dari rancangan yang telah dibuat sebelumnya, meliputi implementasi rancangan hardware dan software. BAB VI : HASIL DAN PEMBAHASAN Berisi hasil pengujian fungsionalitas sistem, baik perbagian maupun sistem secara keseluruhan. Hasil yang diperoleh kemudian dianalisis dan dibahas. BAB VII : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan dari penelitian dan masukan untuk perbaikan serta pengembangan sistem pada masa mendatang.
