1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang dan PermasalahanDalam setiap harinya, manusia memerlukan protein untuk mencukupi kebutuhan tubuh. Protein berfungsi untuk pertumbuhan dan perkembangan tubuh disamping untuk perbaikan sel-sel yang rusak. Protein banyak terdapat di makanan, baik dari hewan (protein hewani) maupun dari tumbuhan (protein nabati). Salah satu sumber protein hewani adalah daging yang terdapat pada kambing, sapi, ayam maupun hewan lainnya. Protein yang terdapat pada daging ayam, merupakan jenis yang paling banyak dikonsumsi masyarakat dikarenakan selain murah juga mudah didapatkan. Jenis ayam potong saat ini ada bermacam-macam, diantarannya ayam buras, ayam ras afkir, ayam jabro dan ayam broiler (Sunaryo, 2012).
Ayam broiler merupakan jenis ayam potong bergizi tinggi, memiliki rasa enak, aroma yang khas, tekstur lunak serta harga relatif murah, sehingga disukai oleh banyak orang. Namun demikian, daging broiler ini tidak terlepas dari beberapa kelemahan, terutama sifatnya yang mudah rusak (perishable) (Risnajati, 2010). Sebagian besar kerusakan diakibatkan oleh penanganan yang kurang baik sehingga memberikan peluang bagi pertumbuhan mikroba pembusuk dan berdampak pada menurunnya kualitas serta daya simpan karkas (Kasih, 2012). Untuk mengatasi permasalahan tersebut beberapa metode telah diterapkan salah satunya adalah dengan cara pendinginan. Metode pendinginan ini dilakukan dengan meletakkan daging broiler dibawah suhu kamar (25 oC).
Dengan kata lain pendinginan pada suhu lemari es merupakan cara yang paling sederhana dan sering digunakan untuk mengawetkan serta memperpanjang masa simpan daging ayam (Kasih, 2012). Namun pada kenyataannya penyimpanan daging ayam dalam kulkas inipun hanya bertahan satu sampai dua hari (Sompotan, 2012).
Selama penyimpanan pada suhu kamar, kesegaran daging broiler menurun karena terjadi proses pembusukan oleh mikroba dan reaksi biokimia. Sedangkan
pada proses pembusukan daging broiler terjadi dekomposisi protein oleh bakteri yang menghasilkan senyawa yang berbau busuk, seperti indol, skatol, merkaptan aminamin dan H2S serta gas NH3 (Frazier, dkk, 1981). Tentunya akibat dari proses
pembusukan ini maka secara natural berpengaruh pada kelayakan konsumsi ayam tersebut, atau dengan kata lain, apakah daging broiler tersebut aman dikonsumsi atau tidak. Salah ciri yang menandakan daging ayam sudah mulai terjadi pembusukan yang disebabkan oleh mikroba dan reaksi biokimia ini adalah timbul bau yang tidak enak. Timbulnya bau yang tidak enak ini sangat bergantung pada kondisi, lingkungan dan ambang batas penciuman manusia. Disisi yang lainnya kelayakan konsumsi daging broiler ini dapat diamati dengan menggunakan indra mata. Namun dengan keterbatasan indera mata manusia maka proses pembusukan daging broiler ini juga sulit dipantau. Besar kemungkinan terjadi daging broiler yang terlihat segar namun sebenarnya sudah tidak layak konsumsi. Untuk merngatasi permasalahan tersebut maka diperlukan sebuah alat bantu atau sebuah instrumen yang dapat mengklasifikasi dan mengidentifikasi aroma daging broiler yang aman atau layak konsumsi atau sebuah instrumen yang dapat memantau pembusukan daging broiler lebih dini. Disamping itu menurut (Wongchoosuk, dkk 2014), instrumen yang dapat mendeteksi aroma daging ayam tersebut, mudah digunakan dan tidak merusak daging ayam itu sendiri.
Electronic nose (e-nose) adalah sebuah instrumen yang kerjanya meniru prinsip kerja indra penciuman (Pearce, dkk., 2003). Electronic nose dibangun atas larik beberapa sensor gas yang mempunyai selektivitas global. Dengan larik sensor gas tersebut, electronic nose mampu mendeteksi berbagai aroma kompleks dari bahan biologi atau kimia. Aroma kompleks yang dideteksi oleh
electronic nose ini yang akan menghasilkan sebuah karakteristik sinyal respon.
Sinyal respon dari larik sensor inilah yang kemudian diumpankan untuk menjadi masukkan bagi mesin pengenalan pola cerdas untuk diklasifikasi, dianalisis dan diidentifikasi. Electronic nose telah terbukti sebagai alat untuk analisis yang cepat bedasarkan aroma yang telah banyak digunakan dalam bidang medis (Zhezhou, dkk, 2012), monitoring polusi lingkungan (Goschnick, dkk, 2004), industri penerbangan (Vito, dkk, 2015), dan industri otomotif (Garrigues, dkk, 2001). Pada
industri makanan, e-nose juga telah digunakan pada berbagai jenis makanan dan minuman diantarannya seperti lemak ayam (Song, dkk, 2013), daging sapi (Hong, dkk, 2011), tahu (Iswanto, 2014), cola (Kermani, dkk, 2005), daging (Boothe dan Arnold, 2002), ikan (O’Connell, dkk, 2001) dan kopi (Pardo dan Sberveglieri, 2002).
Dari uraian diatas maka skripsi ini difokuskan untuk mengidentifikasi daging ayam layak konsumsi dan daging ayam tidak layak konsumsi menggunakan e-nose dengan menggunakan suatu metode pengenalan pola berbasis JST yang digunakan model Multi Layer Perceptron (MLP). Diharapkan penggunaan jaringan syaraf tiruan MLP ini mampu untuk melakukan identifikasi terhadap daging ayam layak konsumsi dan daging ayam tidak layak konsumsi.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, dapat dirumuskan masalah penelitian ini adalah bagaimana mengidentifikasi kelayakan konsumsi daging ayam berdasarkan aroma yang dikeluarkan menggunakan jaringan syaraf tiruan Multi
Layer Perceptron (MLP).
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah :
1. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah electronic
nose yang telah dibuat oleh Iswanto (2014). Sistem tersebut
menggunakan sistem udara terbuka berbasis larik sensor TGS (Tauguchi Gas Sensor) yaitu TGS 813, TGS 822, TGS 826, TGS 2611, dan TGS 2620. 2. Metode pengolahan data dalam penelitian ini menggunakan Principal
Component Analysis (PCA) dan Jaringan Syaraf Tiruan Multi Layer Perceptron (MLP).
3. Sistem hidung elektronik ini hanya dapat digunakan untuk mengukur aroma sampel dan tidak digunakan untuk menentukan spesifikasi dan konsentrasi gas dalam pengujian.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan (JST) model MLP untuk mengidentifikasikan kelayakan konsumsi daging ayam menggunakan electronic nose.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini diharapkan agar jaringan syaraf tiruan (JST) dapat digunakan untuk menentukan kelayakan konsumsi daging ayam menggunakan electronic nose.
1.6 Metodologi Penelitian
Metodologi yang ditempuh dalam penelitian ini adalah: a. Studi Literatur
Melakukan identifikasi masalah dari tema yang dilatarbelakangi oleh keadaan dan permasalahan dari pengenalan pola dengan mengamati kondisi saat ini, menganalisis berbagai permasalahan yang masih ada, dan mencari solusi atas masalah yang ditentukan.
b. Pengambilan dan pemrosesan data
Pengambilan sampel dilakukan dengan sampel daging ayam yang baru dipotong yang di dapatkan di Desa Serut, Bantul. Sedangkan sampel acak didapatkan dari Pasar Bantul, Pasar Nogosari, Toko PROGO dan Toko SUPERINDO. Pengambilan dan pemrosesan data dilakukan dengan tujuan pengenalan aroma untuk mengelompokkan daging ayam menggunakan metode PCA dan prediksi dengan metode JST Multi
Layer Perceptron (MLP).
c. Implementasi sistem
Sistem yang telah dirancang lalu diimplementasikan dalam bentuk
software pengolahan data dan implementasi dari Jaringan Syaraf
Tiruan MLP dibuat ke GUI. d. Analisis Hasil
Pada penelitian ini dilakukan juga analisis data dengan pengenalan aroma menggunakan jaringan syaraf tiruan yang terdiri atas proses
pengenalan aroma melalui pengelompokkan PCA dan suatu pelatihan jaringan, kemudian proses pengujian jaringan menggunakan data perubahan tegangan sinyal, sehingga dapat diketahui apakah proses pelatihan telah sesuai harapan atau belum. Dari proses ini dapat dilakukan evaluasi dan ditarik kesimpulan dari hasil penelitian yang dilakukan.
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan penelitian ini adalah sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Berisi uraian tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan malasah, metodologi penelitian yang dilakukan serta sistematika penulisan laporan penelitian.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Memuat uraian tentang informasi hasil penelitian-penelitian terdahulu yang berkaitan dengan latar belakang masalah yang dikaji dan menghubungkannya dengan penelitian yang akan dilakukan .
BAB III : LANDASAN TEORI
Bab ini berisi tentang penjelasan dan dasar teori yang meliputi : dasar teori tentang daging ayam, electronic nose, sensor bau, ekstraksi ciri, manipulasi
baseline, PCA, Jaringan Syaraf Tiruan dan Multi Layer Perceptron (MLP). BAB IV : ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi tentang prosedur atau cara yang ditempuh untuk mencapai tujuan tertentu. Dan terdapat tekhnik penelitian yaitu cara yang spesifik dalam memecahkan masalah tertentu yang ditemukan dalam melaksanakan prosedur. BAB V : IMPLEMENTASI
Bab ini berisi cara-cara yang ditempuh penulis untuk mencapai tujuan penelitian dengan mengimplementasikan jaringan pada antarmuka perangkat lunak.
Bab ini berisi pengujian dari sistem yang telah dibuat dan dilakukan pembahasan secara terperinci dari proses pengujian tersebut. Hasil dari pengujian ini akan didukung dengan gambar saat sistem dijalankan.
BAB VII : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan dari penelitian dan masukan untuk perbaikan serta pengembangan sistem pada masa mendatang.
