bab ii tinjauan pustakaeprints.umm.ac.id/54455/3/bab ii.pdf · kandungan senyawa sulfur yang...
TRANSCRIPT
-
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Durian
Durian (Durio Zibethinus Murray) termasuk family bombaceae yang
berkerabat dekat dengan kapuk randu (Cuba Petndra). Durian tergolong buah-
buahan yang sudah terkenal dan banyak dibudidayakan di daerah tropis
(Nurwamarhaeni et al., 1990). Durian merupakan tanaman yang tumbuh liar di
hutan Malaysia, Sumatra, dan kalimantan yang menyebar ke seluruh Indonesia,
dan melalui Thailand menyebar ke Birma, India dan Pakistan. [1]
Tanaman durian dapat tumbuh dengan baik di tempat yang subur, tekstur
tanahnya gembur dan tidak bercadas dengan kedalaman air 1 sampai 2 meter dan
pH yang rendah. Ketinggian tanahnyaj antara 400 sampai 600 meter di atas
permukaan laut, suhu berkisar antara 27 oC sampai 32 oC, kelembaban tanah
antara 75 % sampai 80 % dan curah hujan lebih dari 100 mm perbulan. [1]
Gambar 2.1 Durian (Durio Zibethinus Murray)
2.2 Senyawa Flavor Durian
Jenis komponen volatil pada buah durian berbeda-beda tergantung jenis
durian. Durian Singapura mempunyai 25 komponen volatil yang terdiri dari 7
komponen sulfur, 12 ester alifatik, 2 aldehid dan 4 alkohol, dengan komponen
utama etil-2-metil butanoat, etanol dan propan-1-ol, sedangkan durian Malaysia
-
7
mengandung komponen propan-1-tiol tetapi tidak mengandung komponen tiol
ester lainnya seperti durian Singapura. Komponen volatil lain yang berperan
dalam pembentukan aroma durian yaitu hidrogen sulfida, dialkil polisulfida, etil
ester dan 1,1-dietoksi etana. Menurut [4] senyawa flavor utama pada daging buah
durian adalah hidrogen sulfida, etil hidrodisulfida, dan beberapa
dialkilpolisulfida, terutama (C2H5)2Sn, dimana n = 2 atau 3. Etil asetat, 1,1-
dietoksi etana dan etil-2-metilbutanoat memberikan pengaruh seperti bau buah-
buahan. [6]
Hidrogen sulfida merupakan prekursor terbentuknya dialkil polisulfida
dan alkil hidrodisulfida. Senyawa disulfida dan trisulfida juga merupakan
turunan dari hidrogen sulfida, yang jumlahnya bertambah dengan semakin
matangnya buah durian, sedangkan senyawa etil hidrodisulfida akan berkurang
dengan semakin matangnya buah. Senyawa 1,1-dietoksietana merupakan
senyawa utama pada minuman beralkohol, dan diduga semakin meningkat
dengan semakin lamanya penyimpanan buah durian. Aroma khas durian dari
Parung dibentuk oleh komponen volatil etil-2-metil butanoat, 3-hidroksi-2-
butanon, asam 2-hidroksi propanoat dan asam 2-metil butanoat, sedangkan
komponen yang juga berperan dalam aroma durian mentah adalah 3,5-dimetil-
1,2,4-tritiolan, 1,1-dietoksi etana dan etil oktanoat .
Hasil penelitian lain menunjukkan bahwa komponen volatil tiga klon
durian yang berasal dari Malaysia mengandung 63 senyawa volatil, yang terdiri
dari 30 senyawa ester, 16 senyawa yang mengandung sulfur, lima keton, delapan
alkohol dan empat senyawa lain. Ketiga klon yang diuji memiliki ester dan keton
dengan proporsi yang hampir sama. Tetapi ada variasi yang besar dari
kandungan senyawa sulfur yang dihasilkan oleh ketiga klon tersebut. Senyawa
ester, yang diduga merupakan senyawa pemberi karakter buah durian,
mempunyai kontribusi berkisar dari 49,25% sampai 57,88% dari total senyawa
volatil yang dihasilkan durian. Kandungan senyawa sulfur ketiga klon berkisar
dari 3,31% sampai 13,92%, sehingga bau yang dihasilkan ketiga klon ini juga
berbeda [7]. Hasil penelitian [8] pada tiga verietas durian Indonesia
memperlihatkan bahwa dengan lima kali dilusi teridentifikasi 43 komponen yang
berkontribusi pada flavor durian dan 24 diantaranya adalah senyawa sulfur,
-
8
sedangkan dengan 50 kali dilusi teridentifikasi 17 komponen flavor dengan 11
diantaranya adalah senyawa sulfur.
Dari beberapa senyawa bersulfur yang dapat teridentifikasi pada buah
durian senyawa 3,5-dimetil-1,2,4-tritiolan dilaporkan memberikan bau durian
terkuat [8]. Hal ini sejalan dengan penelitian [7] yang juga melaporkan bahwa
dua isomer senyawa 3,5-dimetil-1,2,4tritiolan sebagai komponen sulfur utama
pada buah durian [9].
Tabel 2.1 Senyawa Bersulfur dan Deskripsi Aroma Pada Durian Kultivar D24 [4]
No Jenis Senyawa Deskripsi Aroma
1 Etanatiol Aroma bawang, karet
2 Propanatiol kol, seperti bawang manis
3 1-(metiltio)-propana aroma kopi
4 S-Propil etanationat sulfury (aroma sulfur), roasty, seperi
kol/kubis
5 Dietil disulfide aroma sulfury-seperti bawang
6 Dipropil disulfide aroma sulfury yang tajam seperti bawang
bombai dan bawang putih
7 Dietil trisulfida aroma manis bawang
8 Etil propil trisulfida aroma panggang, karet
9 3,5-Dimetil-1,2,4-tritiolan
(isomer 1)
sulfury, heavy, aroma coklat
10 3,5-Dimetil-1,2,4-tritiolan
(isomer 2)
aroma bawang bombai,sulfury
11 Dipropil trisulfida aroma kuat seperti bawang putih
12 1,1-Bis(etiltio)-etana aroma gosong, aroma seperti karet
Senyawa etil-2-metil butanoat merupakan senyawa ester yang banyak
dilaporkan berperanan memberikan aroma fruity pada durian. Senyawa ini
ditemukan pada beberapa jenis durian yang dilaporkan oleh beberapa peneliti [3];
[4]; [7]; [8]; [10]; [11]; [12].
-
9
Tabel 2.2 Senyawa Ester dan Deskripsi Aroma Pada Durian Kultivar D24 [4]
No Jenis Senyawa Deskripsi aroma
1 Etil asetat Fruity lembut, brandy like
2 Metil propanoat fruity mendekati aroma rum
3 Etil propanoat mendekati aroma rum dan nanas
4 Etil-2-metil propanoat Fruity
5 Propil asetat fruity, seperti pear dan raspberry
6 Metil-2-metil butanoat fruity, sweet, seperti apel
7 Etil butanoat fruity dengan nanas yang lemah
8 Propil propanoat fruity kompleks mendekati apel,
pisang
9 Etil-2-metil butanoat fruity seperti apel
10 Etil-3-metil butanoat fruity mendekati apel
11 Propil butanoat aroma seperti nanas dan aprikot
12 Propil-3-metil butanoat Fruity
13 3-Metil butil propanoat aroma seperti nanas-aprikot
14 Propil heksanoat seperti aroma nanas, blackberry yang
lemah
15 Etil heptanoat fruity mendekati wine-brandy
16 Etil oktanoat aroma menyenangkan fruity, floral
menyerupai wine dan apricot
2.3 Sensor TGS 2600
Sensor TGS 2600 merupakan sebuah sensor kimia atau gas sensor. Sensor
ini mempunyai nilai resistansi Rs yang akan berubah bila terkena gas dan juga
mempunyai sebuah pemanas (heater) yang digunakan untuk membersihkan
ruangan sensor dari kontaminasi udara luar. Pemanas pada sensor memerlukan
tegangan yang konstan (±5 Volt DC) agar sinyal output sensor dapat terjaga
keseimbangannya.
-
10
Gambar 2.2 (a) Rangkaian TGS 2600 (b) Bentuk Fisik TGS 2600
Keterangan :
1. Angka 1 pada gambar (a) ialah heater
2. Angka 2 pada gambar (a) ialah sensor electrode (-)
3. Angka 3 pada gambar (a) ialah sensor electrode (+)
4. Angka 4 pada gambar (a) ialah heater
5. Rl : Beban Resistor (10K Ohm)
6. Kapasitor 1 nF
-
11
Spesifikasi TGS 2600 :
Tabel 2.3 Spesifikasi TGS 2600
2.4 Sensor TGS 2620
Sensor TGS 2620 ini mempunyai elemen-elemen untuk mendeteksi gas,
terdiri dari lapisan logam oksida semikonduktor berbentuk substrat alumina dari
sebuah chip sensor yang terintegrasi dengan heater. Dengan adanya gas yang
terdeteksi, tingkat konduktivitas sensor akan naik tergantung pada tingkat
konsentrasi gas di udara. Sehingga dalam sensor ini akan mengeluarkan output
berupa hambatan , TGS 2620 memiliki sensitivitas tinggi terhadap uap dan pelarut
organik serta uap yang mudah menguap lainnya. Sensor ini juga memiliki kepekaan
terhadap berbagai gas yang mudah terbakar seperti karbon monoksida.
-
12
Gambar 2.3 (a) Rangkaian TGS 2620 (b) Bentuk Fisik TGS 2620
Keterangan :
1. Angka 1 pada gambar (a) ialah heater
2. Angka 2 pada gambar (a) ialah sensor electrode (-)
3. Angka 3 pada gambar (a) ialah sensor electrode (+)
4. Angka 4 pada gambar (a) ialah heater
5. Rl : Beban Resistor (10K Ohm)
6. Kapasitor 1 nF
-
13
Spesifikasi TGS 2620 :
Tabel 2.4 Spesifikasi TGS 2620
2.5 Sensor DHT11
Sensor DHT11 adalah module sensor yang berfungsi untuk mensensing
objek suhu dan kelembaban yang memiliki output tegangan analog yang dapat
diolah lebih lanjut menggunakan mikrokontroler. Module sensor ini tergolong
kedalam elemen resistif seperti perangkat pengukur suhu seperti contohnya yaitu
NTC.
Kelebihan dari module sensor ini dibanding module sensor lainnya yaitu
dari segi kualitas pembacaan data sensing yang lebih responsif yang memliki
kecepatan dalam hal sensing objek suhu dan kelembaban, dan data yang terbaca
-
14
tidak mudah terinterverensi. Sensor DHT11 pada umumya memiliki fitur kalibrasi
nilai pembacaan suhu dan kelembaban yang cukup akurat. Penyimpanan data
kalibrasi tersebut terdapat pada memori program OTP yang disebut juga dengan
nama koefisien kalibrasi. Sensor ini dengan breakout PCB hanya memilik 3 kaki
pin seperti gambar dibawah ini : [13]
Gambar 2.4 Bentuk Fisik Sensor DHT11
-
15
Spesifikasi DHT11 :
Tabel 2.5 Spesifikasi Sensor DHT11
2.6 Arduino Uno
Arduino Uno merupakan salah satu jenis papan produksi arduino. Arduino
ini adalah sebuah papan pengendali mikro yang berbasis ATmega328. Arduino ini
memiliki 14 pin digital masukan/keluaran (6 pin dapat digunakan sebagai keluaran
PWM), 6 masukan analog, osilator Kristal 16 MHz, koneksi USB, catu daya, ICSP
header, dan tombol set ulang (reset). Berikut ini adalah rincian spesifikasi dari
papan pengendali mikro arduino uno.[14]
-
16
Gambar 2.5 Bentuk Fisik Arduino Uno
2.7 Arduino IDE (Integrated Developtment Enviroenment)
IDE itu merupakan kependekan dari Integrated Developtment
Enviroenment, atau secara bahasa mudahnya merupakan lingkungan terintegrasi
yang digunakan untuk melakukan pengembangan. Disebut sebagai lingkungan
karena melalui software inilah Arduino dilakukan pemrograman untuk melakukan
fungsi-fungsi yang dibenamkan melalui sintaks pemrograman. Arduino
menggunakan bahasa pemrograman sendiri yang menyerupai bahasa C. Bahasa
pemrograman Arduino (Sketch) sudah dilakukan perubahan untuk memudahkan
pemula dalam melakukan pemrograman dari bahasa aslinya. Sebelum dijual ke
pasaran, IC mikrokontroler Arduino telah ditanamkan suatu program bernama
Bootlader yang berfungsi sebagai penengah antara compiler Arduino dengan
mikrokontroler. [15]
Gambar 2.6 Arduino IDE (Sketch)
-
17
Arduino IDE dibuat dari bahasa pemrograman JAVA. Arduino IDE juga
dilengkapi dengan library C/C++ yang biasa disebut Wiring yang membuat operasi
input dan output menjadi lebih mudah. Arduino IDE ini dikembangkan dari
software Processing yang dirombak menjadi Arduino IDE khusus untuk
pemrograman dengan Arduino. [15]
2.8 LCD (Liqiud Crystal Display) 20 x 4
LCD merupakan suatu display dari bahan cairan kristal yang
pengoperasiannya menggunakan sistem dot matriks. LCD banyak digunakan
sebagai display dari alat-alat elektronik seperti kalkulator, multitester digital, jam
digital dan sebagainya. Secara umum, LCD dapat dikelompokkan menjadi dua
macam yaitu text dan graphic LCD. Text LCD adalah LCD yang hanya mampu
menampilkan huruf dan angka, sedangkan graphic LCD adalah LCD yang dapat
menampilkan titik, garis, dan gambar. Text LCD sebenarnya graphic LCD yang
dilengkapi tabel angka dan huruf serta disederhanakan sistemnya sehingga
mempermudah para pengguna dalam menampilkan huruf dan angka.[16]
Gambar 2.7 Bentuk Fisik LCD 20 x 4
2.9 DC FAN
Pada peralatan elektronik, umumnya kipas ini berfungsi untuk membantu
menjaga suhu komponen agar tetap terjaga pada suhu optimal. Umumnya
komponen yang dipasang kipas memililki harga yang lebih mahal, sehingga sangat
beresiko jika dibiarkan rusak.
Pada peralatan komputer, kipas umumnya dipasang pada prosesor utama
sebagai pendingin bagian tersebut. Demikian juga pada sebuah power supply
-
18
biasanya dipasang pada IC utama atau pada trafo untuk menjaga suhu agar tidak
melebihi suhu maksimum dari trafo.
Dengan adanya berbagai pilihan ukuran kipas, maka tidak lagi perlu
khawatir peralatan kepanasan. Carilah ukuran kipas yang sesuai dengan kebutuhan
agar tidak membuang daya yang tidak semestinya.
Selain digunakan untuk peralatan elektronik, ternyata kipas ini juga banyak
dipergunakan sebagai pendingin akuarium ataupun sebagai pendingin peralatan
rumah tangga lainnya. [18]
Gambar 2.8 Bentuk Fisik DC Fan
2.10 Naive Bayes
Menurut [19], klasifikasi merupakan proses pengelompokan suatu data
guna membedakan antar kelas dan kategori yang berbeda-beda. Membedakan suatu
nilai kedalam kelas atau kategori dapat dengan cara melakukan proses pelatihan
pada target dan membedekannya berdasarkan nilai vektor pada kelas x dengan
banyaknya label pada kelas y. Pembuatan desain atau model pada prose training
dapat dipakai untuk memprediksi label pada data baru sesuai dengan label yang
sebenarnya.
Metode klasifikasi naive bayes atau bisa disebut klasifikasi gaussian ialah
metode klasifikasi suatu nilai yang digunakan untuk menebak suatu nilai
probabilitas dari kelas yang akan dideteksi. Metode klasifikasi bayes didasari dari
hipotesa kebebasan, menghasilkan klasifier statistik berdasarkan peluang. Metode
bayes menggunakan perhitungan statistika pada proses klasifikasinya. Probabilitas
-
19
dari nilai x yang terdapat didalam nilai c merupakan probabilitas interseksi dari x
dan c. Hal tersebut biasa disebut juga presentase X pada nilai C.
Perhitungan pada Naive Bayes dapat dirumuskan seperti persamaan (2.1) [19]
berikut.
𝑃(𝐶|𝑋) =𝑃(𝑋|𝐶) 𝑃(𝐶)
𝑃(𝑋) ........................................ (2.1)
Naive Bayes mampu melakukan proses klasifikasi dengan pohon kebenaran
dan jaringan tiruan. Naive bayes dirasa sangat efisien, efektif, dan mampu
menyelesaikan permasalahan data yang derau dengan nilai yang tidak akurat. Naive
bayes juga mampu mengatasi permasalahan dalam hal basis data yang banyak
dengan nilai variabel diskrit atau konyinu [9].
Teori naive bayes merupakan teori pada ilmu statistika yang dapat membuat
suatu teori dengan nilai yang tidak pasti secara umum dengan fakta dari hasil dari
pengamatan. Adapula kelebihan dan kekurangan dari naive bayes yaitu sebagai
berikut:
Kelebihan metode naive bayes :
1. Mudah untuk dimengerti.
2. Kode yang tidak rumit.
3. Proses perhitungannya cepat.
Kelemahan metode naive bayes yaitu apabila ada satu nilai probabilitas
maka tidak bisa mengukur tingkat akurasinya, dan juga susah untuk membuktikan
kebenaran jawabnya yang dihasilkan oleh teori tersebut karena kurangnya bukti.
2.10.1 Teori Klasifikasi Naïve Bayes
Menurut [19], teknik klasifikasi naive bayes merupakan teknik
pengklasifikasian data yang sangat sederhana dengan membuat variabel bersifat
bebas dan dikombinasikan dengan naive bayes tersebut. Klasifikasi naive bayes
terlatih secara efisien dan handal dalam suatu pelajarannya, kelebihan dari bayes
yakni membutuhkan sedikit data saja untuk dapat menentukan suatu variabel yang
dibutuhkan untuk klafikasi karena variabel independent diasumsikan kedalam
kovarisn matriks.
-
20
Teori Naive Bayes berdasarkan persamaan (2.1) :
P.( C | X ) = P.( X | C) .P(C)
P (X)
Keterangan rumus :
P ( C |X ) : Peluang diketahui jenis C jika diketahui keadaan jenis X.
P ( X | C ) : Peluang fakta X jika diketaui hipotesia C
P (C) : Probabilitas hipotesia C tanpa melihat fakta lainnya.
P ( X) : Peluang fakta jenis X.
Dengan memakai klasifikasi naive bayes, maka rumusnya dapat dilihat pada
persamaan (2.2) [19] :
VMAP = arg max x P (C1,C2,...Cn) P(X) ...................................... (2.2)
Dimana :
VMAP : Nilai probabilitas paling tinggi
P ( X ) : Peluang jenis X
P ( C1,C2,...Cn | X ) : Peluang akan atribut C jika diketahui keaadaan X.
Untuk menghitung P (C1,C2,...Cn | X) P(X) sulit karena jumlah gejala P
(C1,C2,...Cn | x) P(x) peluang bisa menjadi lebih besar. Hal tersebut terjadi karena
jumlah gejala sama dengan jumlah pada semua kombinasi gejala yang dikali
dengan jumlah kategori pada perhitungan klasifikasi naive bayes yakni :
P(X | C ) = nc + mp / n + m
Keterangan :
Nc : Total rekam pada data latih P (C)=C dan P(X)=X.
p : 1 / banyaknya jenis kelas.
m : total parameter.
n : total rekam pada data latih yang P(C)=C atau tiap kelas.
Pengambilan keputusan dari algoritma naive bayes berguna untuk
mendapatkan output dari hasil klasifikasi, tahapan-tahapan dalam klasifikasi naive
bayes antara lain:
-
21
1. Menghitung jumlah kelas atau label.
2. Menghitung jumlah kasus pada kelas atau P (X|C).
3. Mengkalikan semua variabel kelas (VMAP).
4. Membandingkan hasil per kelas dengan nilai hasil kali tertinggi.
Ada pula keunggulan & kelemahan pada metode naïve bayes, sebagai berikut :
1. Metode Find-S tidak bisa dipakai untuk data yang sifatnya tidak konsisten
dan data yang sifatnya bias, oleh karena itu data dengan bentuk data seperti
itu adalah data sederhana.
2. Bayes ialah suatu metode dari bagian machine learning yang mampu
membaca data uji berdasarkan hasil olah data training
Kekurangannya pada metode naïve bayes sebagai berikut :
1. Untuk metode naive bayes dapat digunakana dalam kasus data dengan
kategori rendah.
2. Untuk hasil dari pendeteksian memerlukan pelatihan yang cukup
banyakagar sistem mampu membaca dengan tepat.
Ada pula manfaat metode ini yang sangat berguna untuk data klasifikasi
tentang akurasi tertinggi untuk pendekatan kemiripan, dalam metode ini ada
beberapa manfaat dalam bidang untuk menyelesaiakan permasalahan yaitu ;
1. Untuk menetukan diagnose berbagai macam penyakit yang dideteksi dari
gejalanya.
2. Untuk mengenali karakter buah dapat berdasarkan warna.
3. Untuk menentukan keputusan aksi dalam bidang berolahraga, kesenian,
dan psikologii yang bergantung keadaan.
4. Untuk menentukan jenis pakaian yang tepat dalam keadaan tertentu.
5. Untuk mengenali warna berdasarkan fitur indeks warna pada RGB.
2.11 Limit Switch
Limit switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang
berfungsi menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar push
-
22
ON yaitu hanya akan menghubung pada saat katubnya ditekan pada batas
penekanan tertentu yang telah ditentukan dan akan memutus saat katub tidak
ditekan. Limit switch termasuk dalam kategori sensor mekanis yaitu sensor yang
akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor
tersebut. Penerapan dari limit switch adalah sebagai sensor posisi suatu benda
(objek) yang bergerak. [17]
Gambar 2.9 Kontruksi dan Simbol Limit Switch