Nauri, Afid Rahman and Dr. Mochamad Bagus Hermanto., STP, M.Sc. and Zaqlul Iqbal,, S.TP., M.Si (2023) Rancang Bangun Sistem Deteksi Kualitas Biji Kopi Arabika Dengan Variasi Lama Waktu Sangrai Berbasis Sensor UV-Vis (C12880MA) Dan Analisis Kemometrik. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Indonesia merupakan negara produsen kopi terbesar keempat didunia. Pada kurun waktu 2014 hingga 2018, konsumsi kopi masyarakat Indonesia naik hingga 9% sehingga kopi memiliki peluang yang besar untuk dikembangkan. Cupping test merupakan salah satu cara untuk menjamin mutu biji kopi. Prosedur cupping test menggunakan protokol dari Specialty Coffee Association (SCA) dengan mengidentifikasi secara sensori beberapa parameter meliputi aroma, flavor, aftertaste, acidity, body, balance, uniformity, sweetness, clean up, dan overall test yang dilakukan oleh seorang panelis professional. Karakter fisiko-kimia kopi seperti TDS dan brix juga dapat berpengaruh terhadap parameter-parameter yang telah disebutkan. Namun, proses cupping test membutuhkan waktu yang lama, biaya yang tinggi dan membutuhkan panelis profesional. Karena sedikitnya jumlah panelis profesional yang ada di Indonesia maka tenaga panelis yang kurang berpengalaman seringkali diikutsertakan pada proses pemutuan kopi sehingga mutu kopi yang dihasilkan rendah dan kurang terjamin. Selain itu, pengujian fisiko kimia pada kopi yang dilakukan dilaboratorium dinilai kurang praktis dan membutuhkan waktu yang lama. Dari permasalah diatas, maka diperlukan metode yang dapat digunakan secara lapang, cepat, dan biaya murah. Rancangan sistem deteksi untuk mengetahui kualitas biji kopi sangrai ini menggunakan sensor UV/Vis (C12880MA) berukuran kecil dan memiliki prinsip kerja spektrofotometer laboratorium (bench-top). Keunggulan dari sensor photonic (C12880MA) adalah memiliki ukuran yang kompak sehingga mudah di sesuaikan dengan keinginan pengguna. Alat ini mampu memprediksi kandungan fisiko-kimia biji kopi sangrai secara non-destructive sehingga tidak ada kerusakan yang terjadi pada biji kopi sangrai. Penelitian ini menggunakan 60 sampel biji kopi arabika yang dibagi menjadi 3 waktu sangrai, yaitu 198ºC 6 menit, 198ºC 10 menit, dan 198ºC 14 menit. Data yang diperoleh dari sistem deteksi akan dikembangkan menggunakan analisis kemometrik yaitu Partial Least Square (PLS) dengan menggunakan phyton. Hasil pengukuran spektrum menggunakan sistem deteksi pada biji kopi arabika sangrai menunjukan dua puncak yaitu pada panjang gelombang 650-700 nm. Analisis PLS menunjukan pada parameter TDS didapatkan model terbaik dengan menggunakan preprocessing MSC memiliki hasil R2 calibration dan R2 prediction sebesar 0.5147 dan 0.0233. Kemudian nilai RMSEC dan RMSEP dari analisis PLS sebesar 0.3273 dan 0.3561. Pada parameter brix didapatkan model terbaik dengan menggunakan preprocessing SNV yaitu R2 calibration dan R2 prediction sebesar 0.4695 dan 0.3108. Kemudian nilai RMSEC dan RMSEP dari analisis PLS sebesar 0.0039 dan 0.0051. Model prediksi terbaik pada cupping test ditunjukkan oleh parameter body. Parameter body menunjukan bahwa R2 calibration dan R2 prediction dengan menggunakan preprocessing SNV memiliki hasil yang baik yaitu sebesar 0.8698 dan 0.7351. Kemudian nilai RMSEC dan RMSEP dari analisis PLS sebesar 0.1305 dan 0.2042.
English Abstract
Indonesia is the fourth largest coffee producing country in the world. In the period from 2014 to 2018, Indonesian people's coffee consumption increased by up to 9%, so coffee has a great opportunity to be developed. Cupping test is one way to ensure the quality of coffee beans. The cupping test procedure uses the protocol from the Specialty Coffee Association (SCA) by sensory identification of several parameters including aroma, flavor, aftertaste, acidity, body, balance, uniformity, sweetness, clean up, and an overall test conducted by a professional panelist. The physico-chemical characteristics of coffee such as TDS and brix can also affect the parameters that have been mentioned. However, the cupping test process takes a long time, costs a lot and requires professional panelists. Due to the small number of professional panelists in Indonesia, inexperienced panelists are often involved in the coffee grading process so that the quality of the coffee produced is low and not guaranteed. In addition, the physico-chemical testing of coffee in a laboratory is considered impractical and requires a long time. From the problems above, we need a method that can be widely used, fast, and low cost. The design of a detection system to determine the quality of roasted coffee beans uses a small UV/Vis sensor (C12880MA) and has a working principle of a laboratory spectrophotometer (bench-top). The advantage of the photonic sensor (C12880MA) is that it has a compact size so that it is easy to adjust according to the wishes of the user. This tool is able to predict the physico-chemical content of roasted coffee beans in a non-destructive manner so that no damage occurs to the roasted coffee beans. This study used 60 samples of Arabica coffee beans which were divided into 3 roasting times, namely 198°C 6 minutes, 198°C 10 minutes, and 198°C 14 minutes. The data obtained from the detection system will be developed using chemometric analysis, namely Partial Least Square (PLS) using python. The results of spectrum measurements using a detection system on roasted Arabica coffee beans showed two peaks, namely at a wavelength of 650-700 nm. PLS analysis showed that the TDS parameter obtained the best model using MSC preprocessing which had R2 calibration dan R2 prediction results of 0.5147 and 0.0233. Then the RMSEC and RMSEP values from the PLS analysis were 0.3273 and 0.3561. For the brix parameter, the best model was obtained using SNV preprocessing which had R2 calibration dan R2 prediction results of 0.4695 and 0.3108. Then the RMSEC and RMSEP values from the PLS analysis were 0.0039 and 0.0051. The best predictive model in the cupping test is indicated by the body parameter. The body parameters show R2 calibration dan R2 prediction results of SNV preprocessing, namely 0.8698 and 0.7351. Then the RMSEC and RMSEP values from the PLS analysis were 0.1305 and 0.2042.
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 0522100467 |
| Uncontrolled Keywords: | Kemometrik, UV-Vis Spectrophotometer, Biji kopi arabika sangrai,UV-Vis Spectrophotometer, Roasted Arabica coffee beans |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 630 Agriculture and related technologies |
| Divisions: | Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian |
| Depositing User: | Sugeng Moelyono |
| Date Deposited: | 20 Jul 2023 07:30 |
| Last Modified: | 20 Jul 2023 07:30 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/201997 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Afid Rahman Nauri.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (3MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |