studi pengembangan model klasifikasi yang mampu …digilib.unila.ac.id/56114/3/skripsi tanpa bab...

STUDI PENGEMBANGAN MODEL KLASIFIKASI YANG MAMPU

MENGKONPENSASI PENGARUH UKURAN PARTIKEL KOPI BUBUK

PADA UJI KEASLIAN KOPI LUWAK DAN LANANG MENGGUNAKAN

UV-VISIBLE SPECTROSCOPY DAN METODE PLS-DA

Skripsi

Oleh

NICOLAS

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2019

ABSTRAK





OLEH

NICOLAS

Kopi adalah salah satu produk dasar yang berharga dan merupakan komoditas

utama setelah minyak yang banyak disukai masyarakat. Di Indonesia terdapat

jenis kopi spesialti, yaitu kopi Luwak dan kopi Lanang. Kopi Luwak adalah jenis

kopi arabika atau kopi robusta yang telah dimakan hewan Luwak (Paradoxurus

hermaproditus). Disamping itu, terdapat jenis kopi spesialti lainnya yaitu kopi

Lanang. Kopi Lanang ini berbentuk biji tunggal dan bulat, tidak terbelah seperti

bentuk biji kopi pada umumnya.

Kegiatan pemalsuan pangan di Indonesia semakin banyak dilakukan khususnya

untuk komoditas kopi. Pemalsuan adalah upaya perubahan tampilan makanan

makanan yang lebih murah dengan tujuan meningkatkan penampilan makanan

untuk memperoleh keuntungan yang sebesar-besarnya. Pada penelitian

sebelumnya sudah dilakukan uji keaslian kopi Luwak dan Lanang dengan

menggunakan satu mesh saja yaitu nomor mesh 50. Penelitian ini dilakukan uji

1

keaslian kopi menggunakan 3 mesh yaitu nomor mesh 12, 50, dan 120 dengan

tujuan untuk membangun model global yang mengkonpensasi berbagai ukuran

mesh dalam mengidentifikasi keaslian kopi Luwak dan kopi Lanang

menggunakan Uv-vis spectroscopy dan metode PLS-DA .

Model lokal adalah model yang dibangun menggunakan sampel mesh yang sama.

Sedangkan model global adalah model kalibrasi dan validasi yang menggunakan

sampel dengan kombinasi sampel yang memiliki nomor mesh 12, 50, dan 120.

Hasil penelitian menunjukkan data PCA 600 sampel mampu mengidentifikasi

total 87% keragaman data dengan data PC1 sebesar 46% dan PC2 sebesar 41%.

Pada model lokal menunjukan bahwa model lokal yang dibangun akan

menghasilkan nilai prediksi yang baik jika diprediksi terhadap sampel mesh yang

sama dengan nilai RMSEP dan bias yang kecil. Sebaliknya, jika diprediksi

terhadap sampel mesh yang berbeda akan menghasilkan nilai prediksi yang

kurang baikdengan nilai RMSEP dan bias yang tinggi yang menandakan bawa

model lokal sangat dipengaruhi oleh ukuran partikel. Setelah dibangun model

global dengan kombinasi mesh 12, 50, dan 120 mampu mengkonpensasi ukuran

partikel mesh dan mengurangi nilai error pada RMSEP dan bias tersebut.

__________________________________________________________________

Kata Kunci : Kopi, Luwak, Lanang, Uv-vis spectroscopy, PLS-DA, RMSEP,

bias

ABSTRACT

THE STUDY OF DEVELOPMENT OF CLASSIFICATION MODELS

WHICH CAN CONPENSATE THE EFFECT OF PARTICLE SIZE OF

COFFEE POWDER ON THE TEST AUTHENTICATION CIVET COFFEE

AND PEABERRY COFFEE USING UV-VISIBLE SPECTROSCOPY AND

PLS-DA METHOD

By

NICOLAS

Coffee is one of the basic products that is valuable and is the main commodity

after oil which is liked by many people. In Indonesia there are specialty of coffee,

namely Civet coffee and Peaberry coffee. Civet coffee is a type of arabica coffee

or robusta coffee that has been eaten by civet animals (Paradoxurus

hermaproditus). Besides that, there are other special types of coffee, namely

Peaberry coffee. This Peaberry coffee is single and round in shape, not split like

the shape of coffee beans in general. In the previous study, the authenticity of

civet and Peaberry coffees was carried out by using only one mesh, namely mesh

number 50.

Food counterfeiting activities in Indonesia are increasingly being carried out

especially for coffee commodities. Counterfeiting is an effort to change the

appearance of cheaper food foods with the aim of improving the appearance of

food to obtain maximum profits.This study conducted the authenticity test of

1

coffee using 3 mesh, namely mesh numbers 12, 50, and 120 with the aim of

building a global model that compensates for various mesh sizes in identifying the

authenticity of civet coffee and fresh coffee using Uv-vis spectroscopy and PLS-

DA methods.

Local models are models that are built using the same mesh sample. Whereas the

global model is a calibration and validation model that uses samples with a

combination of samples that have mesh numbers 12, 50, and 120. The results of

the study show that 600 PCA samples were able to identify a total of 87% of data

with PC1 data of 46% and PC2 of 41%. The local model shows that the local

model that is built will produce a good predictive value if predicted against a

mesh sample that is the same as the RMSEP value and a small bias. Conversely, if

predicted against different mesh samples will produce a poor predictive value with

a high RMSEP value and bias which indicates that the local model is strongly

influenced by particle size. Having built a global model with a combination of 12,

50, and 120 mesh can compensate for mesh particle size and reduce the error

value in the RMSEP and the bias.

._______________________________________________________________

Keywords: Coffee,Civet,Peaberry, UV-vis spectroscopy, PLS-DA, RMSEP, bias





Oleh

NICOLAS

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada

Jurusan Teknik Pertanian

Fakultas Pertanian Universitas Lampung

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2019

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Prabumulih, Sumatera Selatan pada

19 Desember 1996, sebagai anak kedua dari 3 bersaudara

dari pasangan Bapak Bisben Butar-Butar dan Ibu

Magdalena Sinaga. Penulis menyelesaikan pendidikan

Taman Kanak-Kanak (TK) IKI Sungai Niru pada tahun

2001-2002, Sekolah Dasar (SD) Negeri Inti Suni pada

tahun 2002-2008, Sekolah Menengah Pertama (SMP) KUD Pesari Suni pada

tahun 2008-2011, dan Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 3 Prabumulih pada

tahun 2011-2014.

Tahun 2014, Penulis terdaftar sebagai mahasiswa SI Program Studi Teknik

Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung melalui jalur Seleksi

Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Selama menjadi

mahasiswa penulis aktif di Organisasi Persatuan Mahasiswa Teknik Pertanian

(PERMATEP) sebagai anggota biasa, aktif di Organisasi Perseketuan Oikumene

Mahasiswa Kritsten Pertanian (POMPERTA) sebagai Koordinator Persekutuan

Umum periode 2015-2016, sebagai Ketua Umum periode 2016-2017, dan sebagai

Tim Pendamping Pelayanan Mahasiswa (TPPM) periode 2017-2018.

Pada tahun 2016, penulis mendapatkan beasiswa PPA. Pada bidang Akademik

penulis pernah menjadi asisten dosen pada mata kuliah Mekanisasi Pertanian pada

tahun 2017 dan Teknik Pengeringan pada tahun 2018. Pada tahun 2017 penulis

melaksanakan kegiatan Praktik Umum (PU) di Balai Penelitian Tanaman Industri

dan Penyegar dengan judul ―Mempelajari Proses Derajat Roasting Kopi Robusta

dan Analisis Mutu Kimia Kopi Robusta Klon BP-308 di Balai Penelitian

Tanaman Industri dan Penyegar (BALITTRI) Sukabumi - Jawa Barat.‖ dan pada

tahun 2018 melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) Tematik periode I tahun

2018 di Pekon Pulau Benawang, Kecamatan Kota Agung Barat, Kabupaten

Tanggamus dan Penulis berhasil mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian

(S.T.P.) S1 Teknik Pertanian dengan menghasilkan skripsi yang berjudul ―Studi

pengembangan model klasifikasi yang mampu mengkonpensasi pengaruh ukuran

partikel kopi bubuk pada uji keaslian kopi Luwak dan Lanang menggunakan Uv-

Visible Spectroscopy dan Metode PLS-DA‖

i

SANWACANA

Puji dan Syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih-Nya, sehingga penulis

dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini. Skripsi dengan judul

“Studi pengembangan model klasifikasi yang mampu mengkonpensasi

pengaruh ukuran partikel kopi bubuk pada uji keaslian kopi Luwak dan

Lanang menggunakan Uv-Visible Spectroscopy dan metode PLS-DA” ini

disusun sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi

Pertanian Universitas Lampung. Atas bimbingan, dukungan moral dan materil

yang diberikan dalam penyusunan skripsi ini, penulis mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si., selaku Dekan Fakultas

Pertanian Universitas Lampung;

2. Bapak Dr. Ir. Agus Haryanto, M.P., selaku Ketua Jurusan Teknik Pertanian

Universitas Lampung;

3. Bapak Dr. Diding Suhandy,S.TP., M.Agr., selaku dosen Pembimbing Utama

atas kesediaannya untuk meluangkan waktu, memberikan bimbingan, ilmu,

pengalaman, saran dan kritik dalam proses penyelesaian skripsi ini;

ii

4. Ibu Cicih Sugianti, S.TP., M.Si., selaku pembimbing 2 yang telah memberikan

pengarahan, ilmu, bimbingan, saran, serta motivasi selama penyusunan skripsi

ini;

5. Bapak Ir. Budianto Lanya, M.T., selaku pembahas dan dosen Pembimbing

Akademik yang telah memberikan saran dan masukan dalam perbaikan

penyusunan skripsi ini;

6. Seluruh Dosen dan karyawan Jurusan Teknik Pertanian yang telah membantu

dan memberikan ilmunya selama ini;

7. Untuk kedua orang tuaku tercinta Bapak Bisben Butar-Butar dan Ibu

Magdalena Sinaga yang yang telah memberi kasih sayang yang tiada tara,

dorongan semangat, nasihat, doa, dukungan, dan bantuan berupa moril

maupun materil;

8. Kakakku Jhontera Parlindungan dan Adikku Angelica Kristanti yang telah

memberikan doa, dukungan dan memberikan semangat selama ini;

9. Partner penelitian Kopi Squad Komang Sukarye, Eny Supriyanti, Nur Azis

Sigit P., Galih Eko Nugroho, Erick Desrianto Munthe, Galih Pratama, dan

Ryan Wahyudi yang telah memberikan ilmu maupun bantuan dalam

melakukan penelitian ini;

10. Sahabat-sahabatku Anugerah Hizkia Manurung, Gresia Dame Rianti T, Sahel

Renegade, Wernat Newell Simamora, Voibe Okta Pardede, Sapres Simbolon,

Marina Simanungkalit, Lily Agustini Waruwu, Brilian Patar, Febe Atalya

Tambunan, Magdalena Meiliani Manurung, Lika Oniaranti Sitorus, Mora

Shere Manurung, Swalsen Tobing, Rangga Aldion dan Christanty T. Saragih

iv

yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam melakukan penelitian

ini;

11. Teman-teman seperjuangan Aldi Riski Wibowo, Irvan Kurniawan, Fadhil Eka

Winata, Rakha Adipa, Keyan Putra Aji Boma Pratama Ramadhan, Andri

Anggawa, Yesi Erika, Rizki Eprimal, Debby Nuzulia, Riky Yan, dan Allan

Septiawan yang telah memberikan semangat, bantuan, dan keceriaan selama

melakukan penelitian;

12. Teman-teman Persekutuan Oikumene Mahasiswa Kristen Pertanian

(POMPERTA).

13. Keluarga Besar Teknik Pertanian Angkatan 2014;

14. Penulis mengucapkan terima kasih atas bantuan penelitian ini yang merupakan

bagian dari penelitian yang didanai oleh Kemenristek Dikti melalui Hibah

Penelitian berbasis Kompetensi (PBK) Tahun 2019.

Kiranya Tuhan selalu memberkati dan menyertai kalian senantiasa. Penulis

menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan akan

tetapi ada sedikit harapan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang

membacanya.

Bandar Lampung,

Penulis,

Nicolas

iv

DAFTAR ISI

Halaman

SANWACANA ........................................................................................................ i

DAFTAR TABEL .................................................................................................. vi

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii

I. PENDAHULUAN .............................................................................................. 1

1.1. Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 5

1.3. Manfaat Penelitian .................................................................................... 5

1.4. Hipotesis ................................................................................................... 6

II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................... 7

2.1. Kopi .......................................................................................................... 7

2.2. Kopi Luwak (Civet Coffee) ...................................................................... 8

2.3. Kopi Lanang (Peabery Coffee) ............................................................... 11

2.4. UV-Vis Spectroscopy .............................................................................. 14

2.5. PLS -DA ................................................................................................. 15

III. METODOLOGI PENELITIAN ..................................................................... 17

3.1. Waktu dan Tempat ................................................................................. 17

3.2. Alat dan Bahan ....................................................................................... 17

3.3. Prosedur Penelitian ................................................................................. 17

v

3.3.1. Proses Penelitian ......................................................................... 19

3.3.2. Ekstraksi Kopi ............................................................................. 21

3.3.3. Pengambilan Data Spektra menggunakan Spektrofotometer...... 26

3.3.4. Analisis data ................................................................................ 27

3.3.5. Membangun dan Menguji Model ................................................ 28

3.3.6. Identifikasi ukuran partikel kopi komersial menggunakan metode

Fineness Modulus ....................................................................... 32

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 35

4.1. Analisis Spektra ...................................................................................... 35

4.2. Principal Component Analysis (PCA) .................................................... 41

4.3. Membangun Model dengan Menggunakan Metode Regresi PLS .......... 48

4.3.1. Investigasi treatment dan interval spektra menggunakan nilai

RPD pada mesh 12 ...................................................................... 51


RPD pada mesh 50 ...................................................................... 53


RPD pada mesh 120 .................................................................... 55

4.4. Membangun Model Lokal dan Global ................................................... 57

4.4.1. Model Lokal ................................................................................ 58

4.4.2. Model Global .............................................................................. 61

4.5. Prediksi Model ........................................................................................ 66

4.5.1. Prediksi Model Lokal .................................................................. 67

4.5.2. Prediksi Model Global ................................................................ 78

V. KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................... 97

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 98

LAMPIRAN ........................................................................................................ 102

DAFTAR TABEL

Tabel Teks Halaman

1. Standar saringan Tyler .................................................................................... 33

2. Data penimbangan sampel kopi komersial yang tertahan padasetiap mesh ... 34

3. Pedoman untuk memberikan interpretasi koefisien korelasi .......................... 49

4. Hasil Nilai RPD interval gelombang terbesar setiap treatment pada

mesh 12 .......................................................................................................... 52

5. Hasil Nilai RPD interval gelombang terbesar setiap Treatment pada

mesh 50 .......................................................................................................... 54

6. Hasil Nilai RPD interval gelombang terbesar setiap Treatment pada

mesh 120 ........................................................................................................ 56

7. Kualitas Model kalibrasi dan validasi lokal .................................................... 58

8. Kualitas Model kalibrasi dan validasi global .................................................. 62

9. Kualitas hasil prediksi pada model lokal mesh 12 .......................................... 68

10. Kualitas hasil prediksi pada model lokal mesh 50 ........................................ 71

11. Kualitas hasil prediksi pada model lokal mesh 120 ...................................... 75

12. Kualitas hasil prediksi pada model kombinasi global model mesh 12 +

mesh 50 ........................................................................................................ 79


120 ............................................................................................................... 83


mesh 120 ...................................................................................................... 87


mesh 50 + mesh 120 .................................................................................... 92

16. Nilai Principal Component 600 sampel ...................................................... 103

17. Range skor untuk menentukan model terbaik pada sampel ........................ 117

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar Teks Halaman

1. Produksi kopi di Indonesia (GAEKI, 2017) ...................................................... 8

2. Kopi Luwak yang digunakan .......................................................................... 11

3. Kopi Lanang (kiri) dan Kopi Biasa (kanan) (Meister, 2013) .......................... 12

4. Kopi Lanang yang digunakan dalam penelitian .............................................. 13

5. Prinsip kerja Spektrofotometri UV-Vis (Razi, 2012) ..................................... 14

6. Prosedur penelitian .......................................................................................... 18

7. Penggilingan .................................................................................................... 19

8. Jenis ayakan yang digunakan .......................................................................... 20

9. Pengayakan .................................................................................................... 20

10. Penimbangan ................................................................................................. 21

11. Proses penyeduhan kopi ................................................................................ 22

12. Pengadukan dengan Stirrer ........................................................................... 22

13. Penyaringan ................................................................................................... 23

14. Pengenceran .................................................................................................. 24

15. Prosedur ekstraksi kopi (Handayani, 2016) .................................................. 25

16. Prosedur penggunaan Spektrometer ............................................................ 27

17. Prosedur analisis data .................................................................................... 27

18. Model PLS-DA lokal 1 mesh 12 ................................................................... 28

vii

19. Model PLS-DA lokal 2 mesh 50 ................................................................... 29

20. Model PLS-DA lokal 3 mesh 120 ................................................................. 29

21. Model PLS-DA global 1 dengan mesh 12 + mesh 50 ................................... 30

22. Model PLS-DA global 2 dengan mesh 12 + mesh 120 ................................. 30

23. Model PLS-DA global 3 dengan mesh 50 + mesh 120 ................................. 31

24. Model PLS-DA global 4 dengan mesh 12 + mesh 50 + mesh 120 ............... 32

25. Tampilan awal software The Unscrambler ................................................... 37

26. Data spektra sampel kopi Lanang sebanyak 30 sampel menggunakan tiga

mesh yang berbeda ...................................................................................... 38

27. Data spektra sampel kopi Luwak sebanyak 30 sampel menggunakan tiga

mesh yang berbeda ...................................................................................... 40

28. Tampilan pengisian data yang akan dimasukkan .......................................... 42

29. Tampilan analisis PCA .................................................................................. 43

30. PCA skor plot menggunakan 600 sampel untuk PC1 dan PC2 pada

interval gelombang 190-1100 ...................................................................... 44

31. Data PCA menggunakan 100 sampel Lanang dan 100 sampel Luwak pada

mesh 12 ........................................................................................................ 45


mesh 50 ........................................................................................................ 46


mesh 120 ...................................................................................................... 47

34. Hasil a) kalibrasi dan b) validasi model lokal mesh 12 pada interval panjang

gelombang 250-450 nm ............................................................................... 59


gelombang 190-600 nm ............................................................................... 60


gelombang 190-1100 nm ............................................................................. 61

37. Hasil a) kalibrasi dan b) validasi model global kombinasi Mesh 12 +

Mesh 50 ....................................................................................................... 63

viii


Mesh 120 ..................................................................................................... 64


Mesh 120 ..................................................................................................... 65


Mesh 50 + Mesh 120 ................................................................................... 66

41. Grafik RMSEP dan bias pada prediksi model lokal mesh 12 ....................... 69

42. Hasil prediksi model mesh 12 lokal ke sampel mesh 12 .............................. 70


44. Hasil prediksi model mesh 12 lokal ke sampel mesh 120 ............................ 71

45. Grafik RMSEP dan bias pada prediksi model lokal mesh 50 ....................... 72




49. Grafik RMSEP dan bias pada prediksi model lokal mesh 120 ..................... 76



52. Hasil prediksi model mesh 120 lokal ke sampel mesh 120 .......................... 78

53. Grafik RMSEP dan bias pada prediksi model global kombinasi pada

sampel mesh 12............................................................................................ 80

54. Hasil prediksi kombinasi mesh 12 + mesh 50 ke sampel mesh 12 ............... 81

55. Hasil prediksi kombinasi mesh 12 + mesh 50 ke sampel mesh 50 ............... 81

56. Hasil prediksi kombinasi mesh 12 + mesh 50 ke sampel mesh 120 ............. 82


sampel mesh 12 + mesh 120 ........................................................................ 84



ix

60. Hasil prediksi kombinasi mesh 12 + mesh 120 ke sampel mesh 120 ........... 86


sampel mesh 120.......................................................................................... 88



64. Hasil prediksi kombinasi mesh 50 + mesh 120 ke sampel mesh 120 ........... 91

65. Grafik RMSEP dan bias pada kombinasi semua mesh diprediksi pada

mesh 12, 50, dan 120 ................................................................................... 93

66. Hasil prediksi kombinasi mesh 12 + mesh 50 + mesh 120 ke sampel

mesh 12 ........................................................................................................ 94


mesh 50 ........................................................................................................ 95


mesh 120 ...................................................................................................... 96

69. UV-Vis Spectrometer (Genesys 10s) .......................................................... 122

70. Tampilan proses running ............................................................................. 122

71. Sampel kopi Lanang .................................................................................... 123

72. Sampel kopi Luwak..................................................................................... 123

73. Tampilan sampel 1 gram yang dibungkus aluminium ................................ 124

74. Tampilan Kuvet ........................................................................................... 124

1

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kopi adalah salah satu produk dasar yang berharga dan merupakan komoditas

utama setelah minyak yang banyak disukai masyarakat (Domingues et al,2014).

Menurut data International of coffee organization (ICO) tahun 2018, Brazil

menjadi negara yang memproduksi kopi terbesar setelah Vietnam dan Kolombia.

Indonesia menduduki urutan keempat dalam produksi kopi di dunia dan masih

berada di atas Ethiopia, Honduras, dan India. (ICO, 2018). Pada umumnya jenis

kopi yang tersedia di pasaran dunia dan di budidayakan di Indonesia adalah kopi

robusta dan kopi arabika (Siahaan, 2008).

Pasar kopi mengendap ditengah menguatnya ekspor global harga indikator

komposit ICO turun sebesar 1,2% pada Februari 2018 menjadi rata-rata 114,19

sen AS / lb. Indikator harga untuk Arabika turun pada Februari 2018 sementara

harga indikator untuk Robusta meningkat sedikit sebesar 0,7% menjadi rata-rata

89,24 sen AS / lb. Ekspor kopi Robusta diperkirakan naik 48,2% menjadi 4,48

juta kantong (269 ribu ton) pada Januari 2018 dan naik 6,4% menjadi 14,87 juta

kantong (892 ribu ton) untuk empat bulan kopi pertama tahun 2017/18. Hal ini

terutama disebabkan oleh meningkatnya pengiriman dari Vietnam pada bulan

Januari 2018 yang diperkirakan mencapai 3,29 juta kantong (198 ribu ton),

2

hampir dua kali lipat dari tahun sebelumnya. Dalam empat bulan pertama tahun

2017/18, ekspor kopi Arabika jenis Milds dan Brazilian Naturals naik masing-

masing 9,3% menjadi 7,62 juta kantong dan 2,2% menjadi 13,31 juta kantong.

Pertumbuhan ekspor untuk kopi Arabika Milds lainnya dipimpin oleh peningkatan

pengiriman dari Honduras sementara Ethiopia memimpin pertumbuhan ekspor

kopi Arabika jenis Brazilian Naturals. Sebaliknya, pengiriman kopi Arabika

Colombus Milds selama periode yang sama turun sebesar 10,9% menjadi 4,94 juta

kantong karena hujan yang berlebihan di Kolombia telah menyebabkan penurunan

produksi (ICO, 2018)

Di Indonesia terdapat jenis kopi spesialti, yaitu kopi Luwak. Kopi Luwak

adalah jenis kopi arabika atau kopi robusta yang telah dimakan hewan Luwak

(Paradoxurus hermaproditus)., dan biji kopi keluar sebagai feses Luwak. Di

Provinsi Lampung, daerah penghasil kopi Luwak berada di Kabupaten

Lampung Barat. Harga kopi Luwak di pasar Indonesia tercatat masih cukup

tinggi yaitu untuk kopi Luwak budidaya untuk biji kopi yang disangrai (roasted

bean) seharga Rp. 125.000/kg dan kopi Luwak liar untuk biji kopi yang disangrai

(roasted bean) seharga Rp. 150.000/kg. (Hargacampur, 2019)

Disamping itu, di Indonesia juga terdapat jenis kopi spesialti lainnya yaitu kopi

Lanang. Kopi Lanang ini berbentuk biji tunggal dan bulat, tidak terbelah seperti

bentuk biji kopi pada umumnya Saat ini, harga kopi Lanang sebesar Rp. 46.000

/200gr (Hargano, 2019).

3

Menurut Iriani (2016), kegiatan pemalsuan pangan di Indonesia semakin banyak

dilakukan khususnya untuk komoditas kopi. Pemalsuan adalah upaya perubahan

tampilan makanan makanan yang lebih murah dengan tujuan meningkatkan

penampilan makanan untuk memperoleh keuntungan yang sebesar-besarnya

sehingga hal tersebut memberikan dampak buruk pada konsumen yang secara

sengaja dilakukan dengan cara menambah atau mengganti bahan.

Pengoplosan kopi sangat sulit diidentifikasi apabila biji kopi telah disangrai atau

sudah dalam bentuk bubuk karena sepintas terlihat sama saja. Ada beberapa

metode yang digunakan dalam mengidentifikasi keaslian kopi antara lain dengan

human sensory dan metode image proccesing. Metode human sensory

mengandalkan indra penciuman, pengecapan, dan indra penglihatan dalam

menentukan kualitas kopi yang mereka gunakan. Namun metode ini memiliki

kelemahan, yakni tergantung dengan tester dalam mengidentifikasi kopi sehingga

disaat tester tersebut sakit tidak ada yang bisa menggantikan karena identifikasi

harus konsisten dan objektif (Handayani, 2016).

Selanjutnya adalah metode Near-Infrared Spectroscopy (NIR), kelemahan

metode ini yaitu peralatan yang digunakan mahal dan orang yang menggunakan

harus memiliki keahlian khusus. Untuk mengatasi kelemahan ini, akan diterapkan

teknik cepat mendeteksi kemurnian kopi menggunakan UV-Vis spectroscopy

untuk meningkatkan kepercayaan konsumen terhadap kopi dipasaran. Souto et al

(2015) telah membuktikan kemampuan alat UV-Vis spectroscopy untuk

membedakan kopi asli yang dioplos dengan bahan bukan kopi (dahan dan kulit

kopi). Kelebihan UV-Vis spectroscopy adalah proses ekstraksinya sangat murah,

4

karena hanya melibatkan pelarut air sehingga bebas bahan kimia, akurat,dan

merupakan alat yang mudah ditemukan di beberapa laboratorium mutu hasil

pertanian dan pangan.

Pada penelitian Apratiwi (2016) sudah dilakukan uji keaslian menggunakan UV-

Vis spectroscopy untuk mendeteksi adanya pencampuran pada bubuk kopi Luwak.

Namun proses kerja yang dilakukan hanya menggunakan satu ukuran mesh saja

dan menghasilkan satu model klasifikasi identifikasi keaslian kopi Luwak. Pada

penelitian ini menggunakan sampel kopi bubuk Luwak dan Lanang karena kopi-

kopi tersebut merupakan kopi spesialiti yang harganya cukup mahal yang artinya

akan mengalami kerugian bagi konsumen jika ternyata kopi-kopi tersebut telah

tercampur dengan bahan lainnya. Oleh karena itu dilakukan penelitian uji

keasliannya menggunakan alat UV-Visible spectroscopy. Pengujian ini

menggunakan tiga mesh yang berbeda yaitu no mesh 12, 50, dan 120 dengan

tujuan untuk membangun model klasifikasi keaslian kopi secara global yang dapat

mengkonpensasi ukuran partikel (melakukan proses pengayakan kembali) yang

tentunya tidak efisien, melelahkan, dan banyak sampel yang terbuang.

Spektrum absorbansi yang berbeda diamati untuk partikel sampel yang berbeda.

Dapat dilihat bahwa intensitas absorbansi meningkat pada saat ukuran partikel

mengecil yang dapat kita lihat dari hasil ekstraksi larutan. Dengan menggunakan

ukuran partikel yang kecil, proses ekstraksi lebih intens karena areal kontak antara

sampel kopi dan pelarut meningkat. Hal ini menghasilkan larutan yang lebih

gelap pada sampel yang memiliki ukuran partikel kecil. Sampel kopi dengan

5

ukuran partikel lebih besar memiliki absorbansi yang lebih rendah, dan

sebaliknya.

Sampel dengan ukuran partikel yang sama akan didapatkan absorbansi yang sama.

Hasil serupa juga dikemukakan oleh Shan et al. (2014). Oleh sebab itu, untuk

mengurangi efek ukuran partikel yang berbeda dalam penelitian ini kita harus

memilih ukuran partikel sampel kopi tertentu. Hal ini sangat penting untuk

penelitian selanjutnya dalam pengukuran spektra pada identifikasi pemalsuan

kopi. Sehingga penelitian ini dilakukan untuk menghilangkan proses pengayakan

kembali dengan cara membangun model klasifikasi global yang dapat mendeteksi

keaslian kopi dengan berbagai ukuran partikel.

1.2. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan :

1. Membangun model klasifikasi yang mampu mengkonpensasi pengaruh

ukuran partikel kopi dalam menguji keaslian kopi Luwak dan Lanang

menggunakan metode Partial Least Square Discriminant Analysis (PLS-

DA)

2. Menguji model yang dibangun untuk mengkonpensasi pengaruh ukuran

partikel kopi Luwak dan kopi Lanang menggunakan metode Partial Least

Square Discriminant Analysis ( PLS-DA)

1.3. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah:

6

1. Agar penggunaan UV-Vis Spectroscopy dapat mengidentifikasi keaslian

kopi Luwak dan kopi Lanang secara cepat dan tanpa proses pengayakan.

2. Membentuk perdagangan kopi yang bebas dari pemalsuan yang akan

merugikan bagi konsumen.

1.4. Hipotesis

Hipotesis yang dapat diambil bahwa penggunaan teknologi UV-Vis spectroscopy

dan penggunaan metode PLS-DA yang dapat membuat model global yang

mengkompensasi berbagai ukuran partikel dalam mengidentifikasi keaslian kopi

Luwak dan kopi Lanang.

7

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Kopi

Kopi merupakan salah satu jenis tanaman perkebunan yang sudah lama di

budidayakan dan memiliki nilai ekonomis yang cukup tinggi. Konsumsi kopi

dunia mencapai 70% berasal dari spesies kopi arabika dan 26% berasal dari

spesies kopi robusta. Kopi berasal dari Afrika, yaitu daerah pegunungan di

Ethiopia. Namun, kopi sendiri baru dikenal oleh masyarakat dunia setelah

tanaman tersebut dikembangkan di luar daerah asalnya yaitu Yaman di bagian

selatan Arab, melalui para saudagar Arab (Rahardjo, 2012).

Di Indonesia kopi mulai di kenal pada tahun 1696, yang di bawa oleh VOC.

Tanaman kopi di Indonesia mulai diproduksi di pulau Jawa, dan hanya bersifat

coba-coba, tetapi karena hasilnya memuaskan dan dipandang oleh VOC cukup

menguntungkan sebagai komoditi perdagangan maka VOC menyebarkannya ke

berbagai daerah agar para penduduk menanamnya (Najiyanti dan Danarti, 2004).

Sistematika tanaman kopi robusta menurut Rahardjo (2012) adalah sebagai

berikut:

Kingdom : Plantae

Sub kingdom : Tracheobionita

Divisi : Magnoliophyta

8

Kelas : Magnoliopsida

Sub Kelas : Astridae

Ordo : Rubiaceace

Genus : Coffea

Spesies : Coffea robusta

Kopi sebagai salah satu komoditi non migas, memiliki pasaran yang cukup

mantap di pasaran dunia, sebab dari berbagai penjuru dunia banyak orang yang

suka minum kopi, karena kopi dapat diolah menjadi minuman yang lezat rasanya.

Berdasarkan data yang dirilis oleh GAEKI (Gabungan Eksportir Kopi Indonesia)

tahun 2017 tercatat bahwa Sumatera Selatan merupakan penghasil kopi tertinggi

di Indonesia disusul Lampung, Bengkulu, Sumatera Utara, Aceh, dan lainnya.

Gambar 1. Produksi kopi di Indonesia (GAEKI, 2017)

2.2. Kopi Luwak (Civet Coffee)

Selain jenis kopi robusta dan arabika, saat ini banyak negara khususnya Eropa,

9

Jepang dan Amerika Serikat telah mengenal kopi jenis spesialti milik Indonesia

yaitu kopi Luwak. Kopi Luwak adalah jenis kopi yang telah dimakan oleh

binatang sejenis musang bernama Luwak (Paradoxurus Hermaphrodirus). Buah

kopi tersebut mengalami proses fermentasi secara alami di dalam sistem

pencernaan Luwak. Proses fermentasi alami yang terjadi dalam perut Luwak

mengakibatkan terjadinya perubahan komposisi kimia pada biji kopi dan dapat

meningkatkan kualitas rasa kopi. Karena, selain berada pada suhu fermentasi

optimal juga dibantu dengan enzim dan bakteri yang ada pada pencernaan Luwak.

Kopi Luwak mengandung kafein yang sangat rendah hanya sekitar 0.5 – 1%

(Rubiyo, 2013). Rendahnya kadar kafein kopi Luwak ini disebabkan oleh proses

fermentasi dalam sistem pencernaan Luwak yang mampu mengurangi kadar

kafein kopi sehingga, dapat menciptakan kenikmatan pada kopi Luwak dengan

aroma yang sangat harum (Rubiyo, 2013).

Penelitian yang telah dilakukan oleh seorang peneliti makanan, Massimo Marcone

(2004) di Universitas Guelph, Ontario, Kanada menunjukkan bahwa sekresi

endogen pencernaan hewan sejenis musang atau Luwak itu meresap ke dalam biji

kopi. Sekresi enzim proteolitik memecah kandungan protein yang terdapat pada

biji kopi. Hasilnya, peptida dan asam amino bebas menjadi berkurang.

Perubahan jumlah protein dan asam amino bebas tersebut menghasilkan rasa yang

unik. Sementara itu, proses pengolahan kopi berupa penyangraian menghasilkan

reaksi-reaksi pencoklatan (mailard browning) dan kandungan protein, asam

amino, trgonelin, serotonin dengan 69 karbohidrat, asam-asam hidroksilat, fenol

dan lain sebagainya yang ada di dalam biji kopi.

10

Seiring meningkatnya permintaan pasar, kopi Luwak yang dihasilkan Luwak liar

semakin sulit didapat. Hal ini untuk membudidayakan Luwak secara khusus agar

bisa diambil biji kopinya. Menurut Alamtani (2017) Langkah-langkah

memproduksi kopi Luwak adalah sebagai berikut:

1. Menyeleksi buah kopi yang berkualitas baik untuk diberikan pada Luwak.

Kemudian buah tersebut dicuci dan dibersihkan.

2. Setelah itu buah kopi diberikan pada Luwak. Hewan ini masih akan

memilihnya lagi. Luwak mempunyai indera penciuman yang tajam. Dia tahu

buah kopi terbaik yang layak dimakan.

3. Setelah itu tunggu hingga Luwak mengeluarkan feses atau kotorannya.

Pengambilan feses biasanya dilakukan pagi hari.

4. Feses yang mengandung biji kopi dikumpulkan dan dibersihkan dalam air

mengalir. Kemudian jemur biji kopi dijemur hingga kering. Biji kopi dari

kotoran Luwak masih memiliki lapisan tanduk yang harus diolah lebih lanjut.

5. Biji kopi yang telah dicuci dan dikeringkan diolah lebih lanjut dengan proses

basah

Kopi Luwak yang unik dengan cita rasa yang khas membuat kopi ini semakin

digemari oleh penikmat kopi serta permintaannya meningkat meskipun

dengan harga yang fenomenal kopi ini tetap menjadi kopi yang sangat diminati

oleh penikmat kopi baik di Indonesia maupun di dunia. Semakin tinggi

permintaan menyebabkan produksi kopi Luwak tidak cukup dengan kopi Luwak

hasil fermentasi hewan Luwak saja, salah satu alternatif yang digunakan adalah

dengan menggunakan mikroba probiotik yang hidup dalam perut hewan Luwak.

Hasil fermentasi basah yang dilakukan dengan mengisolasi mikroba probiotik dari

11

organ pencernaan Luwak menghasilkan kopi yang memiliki cita rasa dan aroma

yang hampir menyamai kopi hasil pencernaan hewan Luwak (Subaidi, 2016).

Kopi Luwak ini telah terkenal sampai luar negeri. Kopi ini sangat terkenal karena

harganya yang sangat mahal. Di Hongkong sekitar Rp 300.000,00 –

Rp 400.000,00 di Jerman sekitar Rp 240.000,00 di Denpasar Bali sekitar Rp

250.000,00, di Jakarta Rp 20.000,00 untuk satu cangkir kopi, sementara di Inggris

kopi Luwak dijual dengan harga hampir Rp 1.000.000,00 per kg (Buldani, 2011).

Gambar 2. Kopi Luwak yang digunakan

2.3. Kopi Lanang (Peabery Coffee)

Kopi Lanang, adalah hasil mutasi natural dari kopi, bentuknya seperti biji utuh

(tidak berbelah), seperti terlihat pada Gambar 2 (a). Sebenarnya, biji kopi ini

tumbuh dengan bentuk seperti setengah kacang. Jenis kopi ini termasuk langka

karena hanya sekitar 3% sampai 5% dari seluruh biji kopi yang dipanen (Meister,

2014). Sebagai perbandingan, di dalam 100 kg biji kopi hanya terdapat kira-kira

sebesar 5 kg biji kopi Lanang saja. Dalam sisi bentuk, biji kopi Lanang memiliki

12

bentuk yang lebih kecil dan padat dibandingkan dengan biji kopi biasa. Biji kopi

Lanang dapat digolongkan sebagai biji kopi jantan yang berbiji tunggal

(monokotil) sedangkan biji kopi biasa bisa digolongkan sebagai biji kopi betina

serta berbiji ganda (dikotil). Jumlah biji ini tidak dapat dilihat dengan telanjang

mata, melainkan harus diperiksa secara manual dan dikupas terlebih dahulu (Dien,

2012).

Gambar 3. Kopi Lanang (kiri) dan Kopi Biasa (kanan) (Meister, 2013)

Menurut Balittri (2017), ada beberapa penyebab munculnya kopi Lanang, seperti:

1. Tidak optimalnya penyerbukan putik bunga akibat serangga atau angin

2. Adanya malnutrisi atau ketidakseimbangan distribusi zat makanan pada

saat pembuahan

3. Umur pohon kopi sudah di atas 10 tahun yang mengakibatkan penurunan

kemampuan penyerbukan secara alami

4. Kelainan genetika

Sampai titik ini, sudah diketahui bahwa kopi Lanang merupakan kopi hasil proses

alami. Tidak menggunakan rekayasa apapun.

13

Kopi Lanang ini memiliki nilai yang cukup tinggi karena selain harus disortir

manual dengan menggunakan tangan setelah biji kopi melalui proses roasting.

Selain itu ada juga kepercayaan sebagian masyarakat bahwa minuman kopi yang

diseduh dari biji kopi Lanang ini memiliki khasiat khusus untuk kaum pria.

Beberapa ahli kopi berpendapat bahwa biji kopi ini lebih manis dan kaya akan

rasa dibandingkan dengan biji kopi robusta biasa. Berdasarkan bentuknya, kopi

Lanang memiliki bentuk yang sedikit berbeda dengan biji kopi biasa yaitu terlihat

lebih padat. Bila biji kopi memiliki bentuk mirip setengah kacang tanah maka biji

kopi Lanang dapat dibilang memiliki bentuk seperti kacang tanah yang bulat dan

penuh. Dilihat dari segi ukuran, biji kopi Lanang memiliki ukuran yang sedikit

lebih pendek dibandingkan dengan biji kopi biasa. Hal ini dikarenakan bentuk

biji kopi Lanang yang lebih tebal. Aspek berat dari biji kopi Lanang memiliki

berat yang tidak jauh berbeda dari biji kopi biasa, akan tetapi perbedaan bentuk

biji kopi Lanang dan biji kopi biasa menyebabkan titik berat dari kedua biji kopi

tersebut berbeda.

Gambar 4. Kopi Lanang yang digunakan dalam penelitian

14

2.4. UV-Vis Spectroscopy

Spektroskopi UV-Vis adalah teknik analisis spektroskopi yang menggunakan

sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dan sinar tampak dengan menggunakan

instrumen spektrofotometer. Prinsip dari spektrofotometer UV-Vis adalah

penyerapan sinar tampak untuk ultra violet dengan suatu molekul dapat

menyebabkan terjadinya eksitasi molekul dari tingkat energi dasar (ground state)

ketingkat energi yang paling tinggi (excited stated). Pengabsorbsian sinar ultra

violet atau sinar tampak oleh suatu molekul umumnya menghasilkan eksitasi

elektron bonding, akibatnya panjang absorbsi maksimum dapat dikolerasikan

dengan jenis ikatan yang ada didalam molekul (Hendayana, 1994).

Pada spektroskopi, cahaya datang atau cahaya masuk atau cahaya yang mengenai

permukaan zat dan cahaya setelah melewati zat tidak dapat diukur, yang dapat

diukur adalah transmittansi atau absorbansi. Proses penyerapan cahaya oleh suatu

zat dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Prinsip kerja Spektrofotometri UV-Vis (Razi, 2012)

15

Spektrofotometer UV-Vis dapat digunakan untuk mengukur serapan cahaya

pada daerah UV (100-200 nm) dan daerah sinar tampak (200-700 nm).

Spektrofotometri UV-Vis bisa digunakan untuk uji kuantitatif dan kualitatif.

Dalam setiap analisis kuantitatif perlu dilakukan langkah langkah utama dan baku

yaitu:

1. Pembentukan warna (untuk pengukuran dengan sinar tampak) dan zat yang

tidak berwarna atau warnanya kurang kuat.

2. Penentuan panjang gelombang maksimum.

3. Pembuatan kurva kalibrasi.

2.5. PLS -DA

PLS-DA didasarkan pada algoritma PLS regresi dengan menggunakan algoritma

variabel Y=1 dengan mencari variabel laten (LV) dengan kovarian maksimum

dengan Variabel-Y. PLS-DA digunakan untuk membangun model yang dapat

memaksimalkan pemisahan di antara kelas-kelas objek. Pada penelitaan Pratiwi

(2017) sudah dilakukan identifikasi dalam membedakan kopi spesialiti di

Indonesia, diantaranya yaitu kopi Gayo (Aceh), kopi Kintamani (Bali), dan kopi

Wamena (Papua) dengan metode PLS-DA dengan analisis nilai determinasi

sampel Gayo-Kintamani, Gayo – Wamena, dan Gayo-Kintamani-Wamena.

Dalam penelitian ini, PLS-DA dijalankan dengan menggunakan nilai sebagai

berikut; y = 0 (kopi Luwak) ; y = 1 (kopi Lanang). Model kalibrasi PLS-DA

dikembangkan menggunakan set kalibrasi sampel dan jumlah LV yang optimal

yang dapat ditentukan menggunakan nilai root mean square error of calibration

16

validation (RMSECV) Jumlah LV yang optimal diperoleh apabila RMSECV

bernilai kecil. Kinerja model PLS-DA akan dievaluasi menggunakan set sampel

prediksi menggunakan ± 0,5 sebagai nilai ambang batas untuk membatasi kelas.

Sampel kopi diklasifikasikan sebagai kopi Luwak jika nilainya di atas 0,5 dan

diklasifikasikan sebagai kopi Lanang jika nilainya di bawah 0,5 (Suhandy, 2017)

17

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat

Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei 2018 sampai Juni 2018 bertempat di

Laboratorium Rekayasa Bioproses dan Pascapanen (RBPP) Program Studi

Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.

3.2. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah UV-Vis spectroscopy jenis

Geneysis 10s UV-Vis diproduksi oleh Thermo Fisher Scientific, thermometer,

cuvet, rubber bulb, timbangan analitik, ayakan tyler Meinzer II dengan mesh

nomor 12, 50, dan 120, magnetic stirrer chimArec series S130810-33 (4 x 4 inch),

mesin coffee grinder dengan brand sayota yang memiliki daya 180 watt tipe SCG

178, pipet ukur (1 ml, 2 ml dan 25 ml), gelas ukur, labu erlemeyer 50 ml, labu

ukur, rak tabung, pemanas air, corong plastik, komputer, toples, tisu, kertas

tempel, kertas saring, alumunium foil dan alat tulis. Bahan-bahan yang digunakan

pada penelitian ini adalah akuades, kopi bubuk Luwak dan kopi bubuk Lanang.

3.3. Prosedur Penelitian

Penelitian ini dilakukan untuk mengidentifikasi pemalsuan kopi Luwak dan kopi

Lanang menggunakan Uv-Vis Spectroscopy jenis Geneysis 10s UV-Vis.

18

ekstraksi menggunakan bahan kopi Luwak dan kopi Lanang sebagai bahan

campurannya meliputi persiapan bahan, dilanjutkan proses ekstraksi, strirrer, dan

proses pengambilan spektra selanjutnya membangun dan menguji model untuk

membedakan kopi Arabika asli dengan kopi Arabika campuran dengan

menggunakan The Unscrambler versi 9,2 dan selanjutnya dianalisis menggunakan

metode PLS-DA.

Mulai

Persiapan alat dan bahan

Ekstraksi Kopi

Pengambilan Spektra menggunakan

Spectophotometer

Selesai

Gambar 6. Prosedur Penelitian

Penyangraian dan penggilingan kopi

Pengayakan dengan berbagai mesh

(12,50,120) masing-masing sebanyak

200 sampel (100 sampel Luwak dan

100 sampel Lanang)

Ditimbang sebanyak 1 g

Analisis data

19

3.3.1. Proses Penelitian

1. Penggilingan

Penggilingan kopi dilakukan untuk mengubah bentuk dari biji kopi menjadi kopi

bubuk dengan menggunakan mesin coffee grinder dengan brand sayota yang

memiliki daya 180 watt tipe SCG 178 agar memudahkan pada saat proses

ekstraksi. Proses penggilingan dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7. Penggilingan

2. Pengayakan

Pengayakan dilakukan untuk mendapatkan ukuran yang seragam dari partikel

kopi. Kopi diayak menggunakan ayakan tyler meinzer II dengan hasil ayakan

ukuran mesh 12 (1680 micro meter), 50 (297 micro meter), dan 120 (125 micro

meter). Keseragaman partikel kopi akan berpengaruh terhadap hasil ekstraksi

kopi. Jenis mesh yang digunakan dan proses pengayakan dapat dilihat pada

Gambar 8 dan Gambar 9.

20

a). Mesh 12 b). Mesh 50 c). Mesh 120

Gambar 8. Jenis ayakan yang digunakan

Gambar 9. Pengayakan

3. Penimbangan

Setelah proses pengayakan, kopi akan ditimbang sebanyak 1 g untuk setiap

sampel. Proses penimbangan dapat dilihat pada Gambar 10.

21

Gambar 10. Penimbangan

3.3.2. Ekstraksi Kopi

Proses ekstraksi kopi terdiri atas penyeduhan,pengadukan,penyaringan,dan

pengenceran.

1. Penyeduhan

Proses penyeduhan dilakukan dengan cara 1 g sampel yang sudah disiapkan

diseduh menggunakan akuades yang sudah dipanaskan terlebih dahulu sebanyak

50 ml. Proses penyeduhan dapat dilihat pada Gambar 11.

22

Gambar 11. Proses penyeduhan kopi

2. Pengadukan

Proses pengadukan dilakukan dengan menggunakan stirrer dan magnetic stirrer

selama 10 menit dengan kecepatan 350 rpm, setelah sampel disaring, diaduk

kembali menggunakan stirrer dengan kecepatan 125 rpm. Proses pengadukan

dapat dilihat pada Gambar 12.

Gambar 12. Pengadukan dengan Stirrer

23

3. Penyaringan

Proses penyaringan menggunakan kertas saring yang dipotong bulat dan

kemudian dibentuk seperti corong dan menggunakan alat bantu berupa corong

kaca untuk proses penyaringannya. Sampel hasil penyaringan sebanyak kurang

lebih 10 ml saja. Proses penyaringan dapat dilihat pada Gambar 13.

Gambar 13. Penyaringan

24

4. Pengenceran

Proses pengenceran dilakukan dengan cara mengambil sampel yang sudah di

stirrer dengan kecepatan 125 RPM sebanyak 1 ml. Kemudian diencerkan

menggunakan akuades dengan perbandingan 1 : 20 (20 ml akuades) lalu diaduk

secara konstan selama 1 menit. Sampel hasil pengenceran dapat dilihat pada

Gambar 14.

Gambar 14. Pengenceran

25

Pada penelitian ini dilakukan proses ekstraksi pada kopi Luwak dan Lanang.

Prosedur dalam ekstraksi kopi dapat dilihat pada Gambar 15.

Penimbangan kopi bubuk (1gram)

menggunakan timbangan digital

Pemanasan akuades sampai suhu 90 –

98 oC

Pencampuran sampel kopi bubuk (1

gram) + akuades (50 ml)

Selesai

Mulai

Penghomogenan hasil ekstraksi selama

10 menit menggunakan magnetic stirrer

Pengenceran dengan perbandingan

1 : 20 (ml)

Gambar 15. Prosedur Ekstraksi Kopi (Handayani, 2016)

Pengadukan selama 10 menit

dan disaring

26

3.3.3. Pengambilan Data Spektra menggunakan Spektrofotometer

Prosedur penggunaan Spektrofotometer dapat dilihat pada Gambar 16

Dihidupkan alat Uv-Vis spectroscopy jenis Geneysis 10s Uv-Vis ,

Thermo Scientific, USA) dengan cara menekan tombol turn on

Dimasukkan blank dan sampel ke dalam kuvet, letakkan ke dalam

holders system B (blank)

Ditekan tombol test, test arme add character selanjutnya tekan tombol

accept name

Selesai

Mulai

Dipilih wavelength tulis (190-1100) nm, tekan enter , pilih sampel

position dengan manual 6 lalu enter, pilih tombol run test

Dipilih tombol posisi cuvet sesuai sampel, tunggu proses sampai 100 %

Diklik tombol collect baseline, tunggu proses sampai 100%

Setelah selesai measure sample, akan keluar graph (grafik) kemudian klik

tombol tabular

Ditekan tombol test, edit data pilih menu save test to the USB drive

Diklik tombol create test arme, accept name,

Untuk mematikan alat UV-Vis spectrophotometer tekan tombol yang ada

pada bagian belakang alat

Data yang sudah tersimpan di USB, ambil sample dan blank yang ada di

dalam holders system, bersihkan dan dikeringkan

Gambar 16. Prosedur Penggunaan Spektrometer

(Apratiwi, 2016)

27

3.3.4. Analisis data

Setelah dilakukan pengambilan data spectra dari setiap sampel, kemudian

dilakukan analisis data yang dijelaskan pada Gambar 17.

Gambar 17. Prosedur Analisis data

Data spectra dipindahkan kedalam Excel lalu di save dengan format

“Excel 97-2003”

Pemindahan data spektra kedalam The Unscrambler dengan cara

membuka The Unscrambler, kemudian klik import Excel lalu pilih

data yg akan dimasukkan

Dilakukan pengkodean sampel jenis kopi dengan kode sampel 1 = kopi

Lanang, dan 0 = kopi Luwak

Dipilih Modify kemudian pilih treatment yang akan digunakan

Dipilih treatment terbaik, lalu pilih regression dengan sampel kalibrasi

dan validasi lokal dan global

Diklik Edit, kemudian klik Variable set untuk mengatur pembagian

sampel untuk kalibrasi, validasi, dan prediksi dengan pembagian kalibrasi

50%, validasi 30%, dan prediksi 20%.

Diklik Task kemudian klik Predict untuk memprediksi sampel pada

setiap mesh

Diklik Task kemudian pilih PCA untuk mendapatkan data PCA sampel

Selesai

Mulai

28

3.3.5. Membangun dan Menguji Model

Tahap-tahap membangun dan menguji model dilakukan dengan mengguarkan

nilai absorbansi yang didapatkan dari alat Spectrofotometer, kemudian data

tersebut diguarkan untuk membuat dan menguji model dengan perangkat lunak

The Unscrambler versi 9.2 menggunakan PLS-DA.

Data yang diperoleh dari sampel tersebut yang diambil data spektra nya pada alat

Uv-Visible spectroscopy jenis Geneysis 10s uv-vis kemudian data yang didapatkan

disimpan menggunakan USB yang akan dipindahkan ke dalam excel. Setelah itu

data tersebut diolah dengan menggunakan software The Unscramble versi 9.2

dengan metode PLS-DA dan beberapa treatment untuk membuat model

klasifikasi dalam mengkonpensasi ukuran partikel dengan membuat model lokal

dan model global. Model yang baik apabila tingkat akurasinya mencapai 100%

akan dijelaskan pada Gambar 18 sampai Gambar 24.

mesh 12

mesh 50

Mesh 120

Keterangan : = Prediksi

Gambar 18. Model PLS-DA lokal 1 mesh 12

PLS-DA lokal 1

(Mesh 12)

29

Pada Gambar 18, Model PLS-DA lokal 1 adalah model yang dibangun dengan

menggunakan mesh 12 yang performanya akan dievaluasi/diuji untuk

memprediksi 3 ukuran mesh yaitu mesh 12, 50, dan 120. Diasumsikan bahwa

model ini menghasilkan data yang bagus pada ukuran mesh 12.

mesh 12

mesh 50

mesh 120






model ini menghasilkan data yang bagus pada ukuran mesh 50

mesh 12

mesh 50

mesh 120



PLS-DA lokal 2

(Mesh 50)

PLS-DA lokal 3

(Mesh 120)

30




model ini menghasilkan data yang bagus pada ukuran mesh 120.

mesh 12

mesh 50

mesh 120


Gambar 21. Model PLS-DA global 1 dengan mesh 12 + mesh 50

Pada Gambar 21, Model PLS-DA global 1 adalah model yang dibangun dengan

menggunakan mesh 12 dan mesh 50 yang performanya akan dievaluasi/diuji

untuk memprediksi 3 ukuran mesh yaitu mesh 12, 50, dan 120. Diasumsikan

bahwa model ini menghasilkan data yang bagus pada ukuran mesh 12 dan mesh

50.

mesh 12

mesh 50

mesh 120



PLS-DA global 2

(Mesh 12 + Mesh 120)

PLS-DA global 1

(Mesh 12 + Mesh 50)

31





120.

mesh 12

mesh 50

mesh 120







120.

PLS-DA global 3


32

mesh 12

mesh 50

mesh 120


Gambar 24. Model PLS-DA global 4 dengan mesh 12 + mesh 50 + mesh 120


menggunakan mesh 12, mesh 50, dan mesh 120 yang performanya akan

dievaluasi/diuji untuk memprediksi 3 ukuran mesh yaitu mesh 12, 50, dan 120.

Diasumsikan bahwa model ini menghasilkan data yang bagus pada semua ukuran

mesh.

3.3.6. Identifikasi ukuran partikel kopi komersial menggunakan metode

Fineness Modulus

Fineness modulus menunjukkan keseragaman hasil giling atau penyebaran fraksi

kasar, sedang dan halus dalam bahan hasil penggilingan (Widyotomo, 2002).

Pada pengukuran Fineness modulus pada kopi komersial menggunakan Tyler

dengan 7 nomor mesh yaitu nomor mesh 8, 10, 14, 20, 30, 40 dan 50 serta

nampan dibagian paling bawah. Ukuran partikel dan diameter kawat berbagai

Tyler mesh dapat dilihat pada Tabel 1.

PLS-DA global 4


33

Tabel 1. Standar saringan Tyler

Mesh (

lubang/in2)

Kawat (in) Ukuran lubang

Nyata Perkiraan

…. 0.148 1.020 1

…. 0.135 0.742 ¾

…. 0.105 0.525 ½

…. 0.092 0.371 3/8

3 0.070 0.263 ¼

4 0.065 0.185 3/16

6 0.036 0.131 1/8

8 0.032 0.093 3/32

10 0.035 0.065 1/16

14 0.025 0.046 3/64

20 0.0172 0.0328 1/32

28 0.0125 0.0232 …

35 0.0122 0.0164 1/64

48 0.0092 0.0116 …

65 0.0072 0.0082 …

100 0.0042 0.0058 …

150 0.0026 0.0041 …

200 0.0021 0.0029 …

Sumber : Widyotomo (2002)

Kopi komersial yang digunakan sebanyak 250 gram yang di oven selama 24 jam

pada suhu 1050C, setelah itu sampel dimasukkan dalam Tyler pada susunan 7

nomor mesh 8,10,14,20,30,40 dan 50 serta nampan di bawahnya. Kemudian

diayak selama 5 menit. Setelah itu dihitung berat sampel yang tertahan pada setiap

mesh lalu dihitung menggunakan rumus Fineness Modulus sebagai berikut:

a. Finenes Modulus (FM) ....%..........%

%

hanBahanTerta

Hasil

34

b. D = 0.0041 (2)FM

= .............. in

Keterangan :

FM : Fineness Modulus

D : Diameter kopi komersial

% Hasil : Persentase Hasil bahan yang tertahan pada setiap mesh

% Bahan Tertahan : Jumlah bahan tertahan pada setiap mesh dikalikan

100

Tabel 2. Data penimbangan sampel kopi komersial yang tertahan pada

setiap mesh

Mesh

(inchi)

Ukuran

lubang

Berat Bahan

yang Tertahan

(g)

% Bahan

yang

Tertahan

Dikalikan

dengan % Hasil

8

10

14

20

30

40

50

Pan

∑

0,093

0,065

0,046

0,0331

0,0234

0,0165

0,0117

222,8142

0,0273

3,9952

8,4423

1,6952

3,0050

9,3722

0,5375

249,8889

89,1653

0,0110

1,5989

3,3784

0,6783

1,2026

3,7505

0,2150

100

7

6

5

4

3

2

1

0

-

624,1571

0,066

7,9945

13,5136

2,0349

2,4052

3,7505

0

653,9218

Pada Tabel 2 dapat dilihat beberapa data sampel yang tertahan pada setiap

meshnya. Dari data di atas menunjukkan bahwa nilai Fineness Modulus sebesar

6,539% dan nilai diameter partikel mesh sampel kopi komersial tersebut sebesar

0,3812. Dari hasil data tersebut, maka kopi komersial menggunakan ukuran

lubang mesh dengan nomor mesh perkiraan 3/8 (lebih kecil dari nomor mesh 3).

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Kesimpulan dari penelitian ini yaitu :

1. Hasil PCA untuk 600 sampel menjelaskan bahwa PC1 sebesar 46% dan PC2

sebesar 41% dimana nilai PC1 lebih besar dibandingkan PC2 dan secara

keseluruhan PC1 dan PC2 mampu menjelaskan 87% keragaman data.

2. Hasil prediksi model lokal yang baik akan dihasilkan ketika memprediksi

sampel yang sama. RMSEP dan bias akan tinggi apabila model lokal

diprediksi terhadap sampel yang berbeda.

3. Hasil dari model global yang dibangun dalam memprediksi sampel mesh 12,

50, dan 120 mampu mengurangi nilai error pada RMSEP dan Bias yang ada

sehingga model global tersebut dapat digunakan pada sampel yang berbeda.

4. Kombinasi sampel mesh 12 + mesh 120 jika memprediksi sampel mesh 50

menghasilkan nilai RMSEP yang lebih kecil karena mesh 50 berada pada

rentang mesh 12 dan mesh 120 tetapi tidak lebih baik dengan hasil pada

kombinasi semua mesh dalam memprediksi mesh 50.

5.2. Saran

Saran yang perlu dilakukan untuk penelitian berikutnya yaitu menggunakan

sampel kopi yang sama tetapi menggunakan parameter suhu roasting yang

berbeda.

98

DAFTAR PUSTAKA

Adams, M.J. 2004. Chemometrics in Analytikal Spectroscopy 2nd Edition.

Department of Applied Chemistry, RMIT University, Melbourne,

Victoria.Australia. 223 hlm.

Al Razi, Z. 2012. Spectrofotometrer U V-Vis. Diunduh pada hari Rabu

06/12/2017.

Alamtani. 2017. https://alamtani.com/kopi-Luwak/bagaimana-kopi-Luwak

diproduksi. Diakses tanggal 27 maret 2018

Agropustaka. 2012. Agrisbisnis kopi Lanang. http://www.agropustaka.com

Diakses tanggal 13 April 2018

Apratiwi, N. 2016 Studi Penggunaan UV-Vis Spectroscopy Untuk

Identifikasi Campuran Kopi Luwak dengan Kopi Arabika . Skripsi.

Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Assifa, P. 2013. Analisis minyak babi pada krim pelembab wajah yang

mengandung minyak zaitun dengan menggunakan spektroscopy fourier

transform infrared (FTIR). Skripsi. Universitas Islam Negeri Syarief

Hidayatullah. Jakarta. 71 hlm.

Briandet, R.E., K. Kemsley dan R. H. Wilson. 1996. Discrimination of Arabica

and Robusta in instant coffee by Fourier Transform-Infrared

Spectroscopy and Chemometrics. Journal Agric Food Chem. 44(1):170-

174.

Buldani, D., 2011. EBook_Mengungkap Rahasia Bisnis Kopi Luwak. Cicalengka,

Bandung.

Chang, C.-W., Laird, D.A., Mausbach, M.J., Hurburgh C.R., 2001. Near-infrared

reflectance spectroscopy - Principal components regression analyses of

soil properties. Soil Science Society of America Journal 65, 480-490.

Citrasari, D. 2015. Penentuan Adulterasi Daging Babi Pada Nugget Ayam

Menggunakan NIR Dan Kemometrik. Skripsi. Universitas Jember.

Malang. 49 hlm.

Dijkstra, T. 1983. Some comments on maximum likelihood and partial least

squares methods. Journal of Econometrics, 22: 67–90.

https://alamtani.com/kopi-luwak/bagaimana-kopi-luwak%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20diproduksi

https://alamtani.com/kopi-luwak/bagaimana-kopi-luwak%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20diproduksi

http://www.agropustaka.com/

99

Domingues, D.S., E. D. Pauli, J. E. M. Abreu, F. W. Massura, V. Cristiano, M.

J. Santos dan S. L. Nixdorf. 2014. Detection of roasted and ground coffee

adulteration by HPLC by amperometric and by post-column

derivatization UV–Vis detection. Journal food chemistry. 146(1) : 353-

362.

GAEKI, 2017. Areal dan Produksi Kopi. http://gaeki.or.id. Diakses tanggal 2 Mei

2018

Gulo, E.S.F. 2016. Aplikasi spektrofotometri UV dan kalibrasi multivariat untuk

analisis parasetamol, guaifenesin dan klorfeniramin maleat dalam sirup.

Skripsi. Universitas Sanatha Dharma. Yogyakarta. 79 hlm.

Handayani, F.N . 2016 . . Studi Penggunaan Metode Analisis Berbasis UV-Vis

Spectroscopy Untuk Membedakan Kopi Luwak Asli dan Kopi Campuran

Luwak-Robusta Secara Cepat. Skripsi. Universitas Lampung. Bandar

Lampung

Hargano. 2019. Harga kopi Lanang Arabika. http://www.hargano.com. Diakses t

tanggal 17 Januari 2019 pukul 15:00

Hargacampur. 2019. Harga kopi Luwak tahun 2019.

http://www.hargacampur.com Diakses tanggal 17 januari 2019 pukul

15:30

Hendayana, S. 1994. Kimia Analisis Instrumen. Semarang: IKIP Semarang Press.

Hopke, P.K. 2003. The Evolution of Chemometrics. Analytica Chimica Acta

500. Elsevier. New York. Hlm: 365-377.

Isnindar, Wahyuono, S., Widyarini, S., dan Yuswanto. 2016. Analisis Kandungan

Kafein pada Ekstrak Buah Kopi Mentah dari Perkebunan Merapi Daerah

Istimewa Yogyakarta Menggunakan Spektrofotometri UV-Vis. J. Ilmiah

Farmasi PHARMACON. 5 (2) : 187-190.

International coffee organization. 2018. Coffee market settles lower

amidst strong global exports. Diakses tanggal 14 maret 2018

Iriani, R. 2016. Studi Penggunaan UV-Vis Spectroscopy dan Kemometrika

Untuk Mengidentifikasi Pemalsuan Kopi Arabika dan Robusta Secara

Cepat. Skripsi. Universitas Lampung. Bandar Lampung

Fitri , Y.K . 2016 . Penggunaan Data Absorban Bulir Jeruk Siam Jember

Pada Panjang Gelombang UV-Vis Spectroscopy untuk Membedakan Buah

Jeruk Berdasarkan Umur Simpan. Skripsi. Universitas Lampung. Bandar

Lampung

http://gaeki.or.id/

http://www.hargano.com/

http://www.hargacampur.com/

http://www.international/

100

Marcone, M. F. (2004). Composition and properties of Indonesian palm civet

coffee (kopi Luwak) and Ethiopian civet coffee. Food Research

International, 37, 901—902.

Meister, 2014. What Makes Peaberry Coffee So Special?. Diunduh dari

http://drinks.seriouseats.com/2011/01/wont-you-be-my-peaberry-what-are-

peaberry-coffee-beans.html). Diakses tanggal 21 April 2018

Mubayinah, A., B. Kuswandi dan L. Wulandari. 2016. Penentuan Adulterasi

Babi pada Sampel Burger Sapi Menggunakan Metode NIR dan

Kemometrik. e-Jurnal Pustaka Kesehatan.4(1) :35-40.

Najiyati dan Danarti. 2004. Kopi Budidaya dan Penanganan Lepas Panen, Edisi

Revisi. Jakarta. Penebar Swadaya.

Pratomo, D. S., dan Astuti, E. Z. 2015. Analisis Regresi dan Korelasi antara

Pengunjung dan Pembeli terhadap Nominal Pembelian di Indomaret

Kedungmundu Semarang dengan Metode Kuadrat Terkecil. Jurusan

Teknik Komputer, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Dian

Nuswantoro. Semarang.

Oktora , A. 2016. Penggunaan Data Absorban Kulit Jeruk Siam Jember

Pada Panjang Gelombang Ultraviolet Cahaya Tampak Spectroscopy

untuk Membedakan Buah Jeruk Berdasarkan Tingkat Kesegaran. Skripsi.

Universitas Lampung. Bandar Lampung

Rahardjo, P. 2012. Kopi Panduan Budidaya dan Pengolahan Kopi Arabika

dan Robusta. Penebar Swadaya. Jakarta

Reforma, 2016. Mengenal-jenis-hama-dan-penyakit-tanaman-kopi-serta-cara-

mengatasinya/ Beritani.com/2016/10/13/. Diunduh pada hari Rabu

06/12/2017

Rubiyo dan J.Towaha. 2013. Pengaruh Fermentasi Terhadap Citarasa Kopi Luwak

Probiotik. Jurnal Buletin Ristri. 4(2):175-182.

Shan, J., Suzuki, T., Suhandy, D., Ogawa, Y., and Kondo, N. 2014. Chlorogenic

acid (CGA) determination in roasted coffee beans by Near Infrared (NIR)

spectroscopy. Engineering in Agriculture, Environment and Food, 7(4):

139–142.

Siahaan, J.A. 2008. Analisis Daya Saing Komoditas Kopi Arabika Indonesia di

Pasar Internasional Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor. 138 hlm.

Souto, U. T. C. P., Barbosa, M. F., Dantas, H. V., Pontes, A. S., Lyra, W. S.,

Diniz, P. H. G. D., Araujo, M. C. U., and Silva, E. C. 2015. Identification

of Adulteration In Ground Roasted Coffees Using UV-Vis Spectroscopy

and SPA-LDA. LWT-Food Science and Technology. 63(2):1037-1041.

http://drinks.seriouseats.com/2011/01/wont-you-be-my-peaberry-what-are-peaberry-coffee-beans.html

http://drinks.seriouseats.com/2011/01/wont-you-be-my-peaberry-what-are-peaberry-coffee-beans.html

101

Subaidi. 2016. Kopi Specialty, Kopi Luwak Probiotik. Diakses dari

http://bbp2tp.litbang.pertanian.go.id pada hari Jumat 20 Maret 2018

Suhandy, D dan Yulia, M. 2017. Peaberry coffee discrimination using UV-visible

spectroscopy combined with SIMCA and PLS-DA. International

Journal of Food Properties, 20:sup1

studi pengembangan model klasifikasi yang mampu …digilib.unila.ac.id/56114/3/skripsi tanpa bab...

Documents