Identifikasi Kualitas Roti Tawar berbasis Electronic Nose dan Principal Component Analysis

AMBARWATI, Budi Sumanto, S.Si., M.Eng.

2024 | Tugas Akhir | D4 Teknologi Rekayasa Instrumentasi dan Kontrol

Roti tawar merupakan salah satu produk pangan yang diminati masyarakat luas, namun memiliki umur simpan yang relatif singkat. Selama masa simpan ini, roti tawar mengalami penurunan kualitas yang ditandai dengan perubahan aroma, rasa, tekstur, serta potensi pertumbuhan jamur. Salah satu aspek penting dalam menilai kualitas roti tawar adalah aroma. Namun, metode pengujian aroma yang umum dilakukan, yaitu dengan menggunakan indera penciuman manusia memiliki keterbatasan karena perbedaan kepekaan hidung setiap individu. Oleh karena itu, penelitian ini menggunakan electronic nose yang memiliki prinsip kerja serupa dengan hidung manusia. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi kualitas roti tawar berdasarkan perubahan volatil yang dihasilkan selama waktu penyimpanannya menggunakan Principal Component Analysis (PCA). Sampel roti tawar yang digunakan dalam penelitian ini dibagi menjadi 5 bagian. Setiap bagiannya, roti tawar dipotong kotak-kotak kecil dengan berat masing-masing bagian sekitar 4 gram. Roti tawar yang disimpan selama enam hari pada suhu kamar akan diakuisisi datanya menggunakan electronic nose setiap hari. Setelah itu, dilakukan manipulasi baseline untuk menghilangkan noise pada data. Kemudian, dilakukan ekstraksi data untuk mendapatkan informasi spesifik dari data, seperti nilai rata-rata, maksimum, dan standar deviasi. Data yang diperoleh kemudian dianalisis menggunakan PCA untuk mengidentifikasi pola persebaran data berdasarkan waktu penyimpanan. Penelitian ini menunjukkan bahwa PCA efektif dalam mendeteksi kualitas roti tawar, dengan standar deviasi sebagai parameter fitur yang paling informatif. Nilai kumulatif PC1 dan PC2 yang dihasilkan mencapai 98,70%. Hal ini menunjukkan potensi penggunaan electronic nose dan PCA dalam pengawasan kualitas roti tawar.

White bread is a popular food product, but it has a relatively short shelf life. During storage, white bread undergoes a decrease in quality, marked by changes in aroma, taste, texture, and the potential for mold growth. One important aspect in assessing the quality of white bread is aroma. However, the common method of aroma testing, which uses the human sense of smell, has limitations due to differences in the sensitivity of each individual's nose. Therefore, this research uses an electronic nose, which has a working principle similar to the human nose. This research aims to identify the quality of white bread based on changes in volatiles produced during storage using Principal Component Analysis (PCA). The white bread sample used in this study was divided into 5 parts. Each part of the bread was cut into small cubes with each part weighing approximately 4 grams. The white bread, stored for six days at room temperature, had its data acquired using an electronic nose daily. Afterward, baseline manipulation was performed to eliminate noise in the data. Then, data extraction was carried out to obtain specific information from the data, such as mean, maximum, and standard deviation values. The obtained data was then analyzed using PCA to identify data distribution patterns based on storage time. This research show that PCA is effective in detecting the quality of white bread, with standard deviation as the most informative feature parameter. The cumulative values of PC1 and PC2 reached 98,70%. This indicates the potential use of electronic nose and PCA in white bread quality control

Kata Kunci : roti tawar, kualitas, electronic nose, PCA, fitur statistik