PERANAN INSTRUMENTASI DALAM INDUSTRI
PERTANIAN
Pemanfaatan Gelombang Elektromagnetik
sebagai Instrumen Penentu Kemasakan TBS Kelapa Sawit
Disusun Oleh :
Arrofath Munawar
E1G013044
JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS BENGKULU
2015
Instrumentasi adalah alat-alat dan
piranti (device) yang dipakai untuk pengukuran dan pengendalian dalam suatu
sistem yang lebih besar dan lebih kompleks. Instrumentasi bisa berarti alat
untuk menghasilkan efek suara, seperti pada instrumen musik misalnya, namun secara
umum instrumentasi mempunyai 3 fungsi utama: (Wikipedia, 2013)
- sebagai alat pengukuran
- sebagai alat analisis, dan
- sebagai alat kendali.
Instrumentasi sebagai alat pengukuran
meliputi instrumentasi survey/ statistik,
instrumentasi pengukuran suhu, dll. Contoh instrumentasi sebagai alat kendali
banyak ditemukan dalam bidang elektronika, industri
dan pabrik-pabrik.
Sistem pengukuran, analisis dan kendali dalam instrumentasi ini bisa dilakukan
secara manual (hasilnya dibaca dan ditulis tangan), tetapi bisa juga dilakukan
secara otomatis dengan menggunakan komputer
(sirkuit elektronik). Instrumentasi sebagai alat pengukur
sering kali merupakan bagian depan/ awal dari bagian-bagian selanjutnya (bagian
kendalinya), dan bisa berupa pengukur dari semua jenis besaran fisis, kimia,
mekanis, maupun besaran listrik. (Wikipedia, 2013)
Instrumentasi
dapat digunakan untuk merancang bangun hardware dan software instrumen penentu kematangan buah-buahan
hasil pertanian, misalkan kematangan tandan buah segar (TBS) kelapa sawit.
Sehingga dapat menghasilkan desain instrumen penentu kemasakan tandan buah
segar yang dapat mempermudah kinerja pemanen sawit dalam memanen tandan buah
segar kelapa sawit.
Parameter yang digunakan dalam
menentukan kriteria matang panen adalah perubahan warna dan embrondolnya buah
dari tandan. Proses perubahan warna yang terjadi pada tandan adalah dari hijau
berupa ke kehitaman kemudian berubah menjadi merah mengkilat/jingga.
Dari beberapa literatur yang saya baca, Terdapat beberapa penelitian
penggunaan sensor optik dalam menentukan kualitas buah-buahan tanpa harus
merusaknya. Xing et al. (2006) menggunakan gelombang cahaya tampak dan infra
merah untuk mendeteksi memar pada buah apel. Junkwon et al. (2009) menggunakan
hyperspectral imaging dalam menentukan kualitas buah kelapa sawit. Saranwong et
al. (2003) menggunakan NIR untuk memprediksi kualitas tingkat kematangan buah
mangga. Peirs et al. (2002) menentukan padatan terlarut buah apel dengan NIR.
Serta Steur et al. (2001) melakukan klasifikasi kandungan minyak pada jeruk
dengan NIR. Pada dasarnya baik penggunaan cahaya tampak atau NIR digunakan
untuk mengetahui korelasi antara panjang gelombang terhadap struktur kimia pada
suatu produk. Syaefullah et al. (2007) menggunakan NIR untuk menentukan total
padatan terlarut dan kekerasan buah papaya. Dalam penelitiannya, terdapat
korelasi yang baik antara pendugaan NIR terhadap mutu aktual papaya tersebut.
Dalam penelitian Yanto (2007), Reflektansi Vis/NIR mampu menunjukkan karakteristik
optic buah pisang lampung selama pematangan. Dalam penetilian Novianty (2008),
reflektansi Vis/NIR dengan panjang gelombang 850 nm memiliki korelasi sebesar
0.877 terhadap total padatan terlarut buah strawberi.
Radiasi inframerah merupakan bentuk
gelombang elektromagnetik. Radiasi ini lebih sulit terserap dan terhambur di
atmosfer ketimbang cahaya tampak. Inframerah juga dapat digunakan untuk
memberikan informasi mengenai suatu objek seperti temperatur, geometri,
permukaan, komposisi, dan jarak (Razeghi,1996).
Radiasi elektromagnetik dikarakteritikkan dengan panjang gelombang (λ), frekuensi
(ν), dan bilangan gelombangnya (ν). Panjang gelombang merupakan sifat dari
radiasi bukan sifat dari suatu molekul. Panjang gelombang inframerah terbagi
atas tiga yaitu, inframerah dekat antara 7.8 x 10-5 sampai 2.5 x 10-4 cm, inframerah
menengah antara 2.5 x 10-4 sampai 5 x 10-3 cm, dan inframerah jauh antara 5 x
10-3 sampai 1 x 10-1 cm (Colthup 1975).
Panjang gelombang Near infared (NIR) berada pada rentang 780 sampai
2500 nm. Pada spektroskopi NIR, suatu produk disinari oleh radiasi NIR, lalu
pantulan atau transmisi radiasi diukur. Ketika radiasi menembus produk,
karakteristik spektrum berubah melalui panjang gelombang tergantung penyebaran
dan penyerapan cahaya. Perubahan tersebut tergantung komposisi kimia dari suatu
produk (Nicolai 2007).
Dalam sebuah skripsi mahasiswa IPB, Instrumen penentu kemasakan TBS kelapa
sawit menggunakan baterai sebagai sumber tenaga komponen elektronika. Instrumen
tersebut direncanakan dipakai untuk menentukan TBS kelapa sawit jenis Yangambi
yang masih berada di atas pohon dengan masa tanam 7-10 tahun. Proses penentu
kemasakan TBS kelapa sawit dilakukan oleh unit sensor. Fotodioda akan menangkap
pantulan gelombang cahaya TBS dari LED inframerah yang dapat merepresentasikan
kemasakan TBS. Data panjang gelombang kemasakan TBS yang ditangkap oleh unit
sensor akan diterjemahkan oleh unit pemrosesan yang terbagi ke dalam beberapa
jenis fraksi kemasakan.
Pada Instrumen Penentu Kemasakan TBS Kelapa Sawit tersebut, Kalibrasi
dilakukan dengan menggunakan nilai pengukuran latar hitam dan putih sebagai
acuan pengukuran, karena pada latar hitam seluruh pancaran cahaya akan diserap
karena dan pada latar putih seluruh pancaran cahaya akan dipantulkan. Saat
peneliti melakukan pengukuran, latar hitam menghasilkan nilai digital tertinggi
dan latar putih menghasilkan nilai digital terendah. Hal tersebut menunjukkan
bahwa nilai intensitas pemantulan cahaya mampu dideteksi oleh sensor fotodioda.
Instrumen penentu kematangan TBS sawit mampu mendeteksi intensitas pantulan
cahaya pada latar gelap dengan baik. Namun instrumen instrument tersebut belum
dapat membedakan tingkat fraksi dengan baik jika hanya mengacu pada pola
pengukuran di lapangan menggunakan reflektan satu panjang gelombang cahaya.
(Iqbal,2013)
Daftar Pustaka
Anonim. 2013. Instrumentasi.
http://id. Wikipedia.org/wiki/instrumentasi. Diakses pada 22 Mei 2015
Colthup NB, Daly LH, Wiberley SE. 1975. Introduction
to Infrared and Raman Spectroscopy. New York (US): Academic Press.
Juan X, dkk. 2006. Bruise detection on „Golden Delicious‟
apples by vis/NIR spectroscopy. Computers and Electronics in Agriculture
52(1):11 20.doi:10.1016/j.compag.2006.01.006.
Junkwon P,dkk. 2009. Hyperspectral imaging for
nondestructive determination of internal qualities for oil palm (Elaeis
guineensis Jacq. Var.tenera) . Agricultural Information Research.
18(3):130-141.
Nicolai BM, dkk. 2007. Nondestructive measurement of fruit
and vegetable qualityby means of NIR spectroscopy: A review. Postharvest
Biology and Technology. 46(1): 99–118. doi:10.1016/j.postharvbio.2007.06.024.
Novianty I. 2008. Analisa spektroskopi reflektans
vis-nir untuk mengetahui proses pematangan buah stroberi [Skripsi]. Bogor (ID)
: Institut Pertanian Bogor
Peirs A, dkk. 2003. Effect of biological variability on
the robustness of NIR models for soluble solids content of apples. Postharvest
Biology and Technology. 28(1):269-280. doi:10.1016/S0925-5214(02)00196-5.
Razeghi M.1996. Long Wavelength Infrared Detectors..
Amsterdam (NL): Gordon and Breach Science Publishers.
Spectroscopy. New York (US): Academic Press.
Steur B, Schulz H, Lager E. 2001. Classi®cation and
analysis of citrus oils by NIR spectroscopy. Food Chemistry. 72(1):113-117.
Syaefullah E, dkk. 2007. Pendugaan Parameter Mutu Buah
Pepaya (Carica papaya L.) IPB 1 Menggunakan Near Inftared. Seminar Nasional
Ketahanan Pangan PERTETA: 2007 November 15-17; Bandar Lampung, Indonesia. Bogor
(ID): PERTETA. hlm 179-185
Yanto A. 2007. Karakterisasi optik buah pisang lampung
selama pematangan dengan metode reflektansi vis-nir [Skripsi]. Bogor (ID) :
Institut Pertanian Bogor
No comments:
Post a Comment