Perancangan Alat Ukur Tingkat Kerusakan Minyak Goreng Menggunakan Prinsip Penyerapan Medan Listrik Yang Dikarakterisasi Terhadap Bilangan Peroksida

i
PERANCANGAN ALAT UKUR TINGKAT KERUSAKAN MINYAK GORENG MENGGUNAKAN PRINSIP PENYERAPAN MEDAN LISTRIK YANG DIKARAKTERISASI TERHADAP BILANGAN PEROKSIDA SKRIPSI MAIZAL ISNEN 100801021
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas Sumatera Utara

ii
PERANCANGAN ALAT UKUR TINGKAT KERUSAKAN MINYAK GORENG MENGGUNAKAN PRINSIP PENYERAPAN MEDAN LISTRIK YANG DIKARAKTERISASI TERHADAP BILANGAN PEROKSIDA
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains MAIZAL ISNEN 100801021
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

iii

Judul
Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas

: Perancangan Alat Ukur Tingkat Kerusakan Minyak Goreng Menggunakan Prinsip Penyerapan Medan Listrik Yang Dikarakterisasi Terhadap Bilangan Peroksida
: Skripsi
: Maizal Isnen
: 100801021
: Sarjana (S1) Fisika
: Fisika : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Disetujui di Medan, 26 Agustus 2014

Komisi Pembimbing: Pembimbing 2,

Pembimbing 1,

Dr. Bisman Perangin-angin,M.Eng.Sc NIP. 195609181985031002
Disetujui Oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,

Dr. Tulus Ikhsan Nasution, M.Sc. NIP. 197407162008121002

Dr. Marhaposan Situmorang NIP .195510301980131003

iii
Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

iv

PERANCANGAN ALAT UKUR TINGKAT KERUSAKAN MINYAK GORENG MENGGUNAKAN PRINSIP PENYERAPAN MEDAN LISTRIK
YANG DIKARAKTERISASI TERHADAP BILANGAN PEROKSIDA

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing di sebutkan sumbernya.
Medan, 26 Agustus 2014

MAIZAL ISNEN 100801021

iv
Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

v

Alhamdulillahirabbil ‘alamiin, puji syukur kepada Allah SWT, atas segala nikmat dan karunia-Nya, penulis mampu menyelesaikan skripsi ini dengan judul Perancangan Alat Ukur Tingkat Kerusakan Minyak Goreng Menggunakan Prinsip Penyerapan Medan Listrik yang Dikarakterisasi Terhadap Bilangan Peroksida. Shalawat dan salam kepada junjungan kita Rasulullah, Muhammad SAW semoga kita mendapatkan syafa’atnya di kemudian hari kelak. Aamiin.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat maupun ucapan terima kasih yang sebesar–besarnya kepada pihak-pihak yang telah menunjang atas selesainya skripsi ini. Baik itu keluarga, penyumbang dana penelitian, laboratorium, serta teman-teman. Diantaranya kepada : 1. Ayahanda Amdadi, S.Pd dan Ibunda Habibah, terima kasih atas kasih sayang
dan kepercayaannya dan senantiasa mengingatkan dan menyemangati baik untuk kuliah, belajar, sampai penelitian skripsi. Juga kepada adikku tercinta Meri Handayani, yang saat ini masih sekolah di tingkat SMA yangmana telah meminjamkan laptop demi keperluan skripsi ini selama 6 bulan. Serta seluruh keluarga yang berada baik di Jambi maupun Jawa Barat, yang turut mendoakan untuk kelancaran penelitian dan penulisan skripsi ini. 2. Bapak Dr. Tulus Ikhsan Nasution, M.Sc. sebagai dosen pembimbing pertama yang telah berkontribusi dalam pemeriksaan isi, analisis data dan pembahasan pada skripsi ini, serta sebagai penasehat dalam riset. Pengalaman beliau telah membuat penulis berfikir lebih keritis tentang dunia riset. 3. Bapak Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc. sebagai dosen pembimbing kedua yang turut menuangkan pemikirannya dalam membahas hasil penelitian ini. Banyaknya ilmu yang telah beliau berikan semasa kuliah tentang rangkaian dan akuisisi sinyal analog yang diaplikasikan dalam penelitian ini. 4. Bapak dosen penguji, Dr. Marhaposan Situmorang, Bapak Drs. Aditia Warman M.Si, Bapak Tuaraja Simbolon, M.Si., atas saran dan masukannya dalam penyelesaian skripsi ini. 5. UKM Robotik SIKONEK USU, sebagai tempat penulis mendalami ilmu pemrograman, embeded system dan elektronika selama kurang lebih 3 tahun. 6. Tanoto Foundation, selaku penyumbang dana pendidikan dari program National Champion Schoolarship 2012, dan penyumbang dana penelitian dalam program Tanoto Students Research Award 2014. 7. Temana sejawat maupun senior di Laboratorium Fisika Terpadu dan Fisika Dasar (LIDA USU), Bang Oki Handinata, S.Si., Kak Fitri Hidayati Sinaga, Kak Melly Frizha Nasution, M.Si., M. Balyan, M. Iqbal, Kak Pepi, Ikhwanuddin dan Riki Efendi. 8. Sahabat seperjuangan di Departemen Fisika angkatan tahun 2010 yang cukup banyak dan kompak. Serta seluruh teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu-persatu. Terimakasih atas sarannya.
Semoga tulisan ini mampu menjadi sumber ilmu pengetahuan yang bermanfaat bagi kemajuan pendidikan dan penelitian di Indonesia. Aamiin yaa Rabbal’aalamiin.
Penulis
v
Universitas Sumatera Utara

vi
PERANCANGAN ALAT UKUR TINGKAT KERUSAKAN MINYAK GORENG MENGGUNAKAN PRINSIP PENYERAPAN MEDAN LISTRIK
YANG DIKARAKTERISASI TERHADAP BILANGAN PEROKSIDA
ABSTRAK
Suatu identifikasikan pada perubahan kualitas minyak goreng telah dilakukan dengan mengidentifikasikan perubahan bilangan peroksida akibat terjadinya perubahan konstanta dielektrik yang ditunjukkan oleh perubahan tegangan yang terjadi pada sensor. Sensor dibentuk dari dua keping sejajar yang bekerja menggunakan prinsip perambatan gelombang listrik. Pengamatan dilakukan dengan mengukur pelemahan amplitudo gelombang listrik akibat interaksi sampel minyak goreng terhadap sensor. Dalam hal ini plat sejajar terhubung ke osilator pembangkit gelombang sinusoidal. Menggunakan frekuensi 700 kHz, sensor telah menunjukkan tegangan listrik yang berbeda untuk setiap sampel yang berbeda. Pengujian dilakukan terhadap lima sampel minyak yang telah dioksidasi pada temperatur tetap 235oC selama 0, 5, 10, 15, dan 20 menit. Hasil pengujian dengan metode iodometri berturut-turut menunjukkan bilangan peroksida 1,99, 9,95, 5,96, 11,86, 15,92 meq/kg dengan tren naik. Sementara itu, hasil pengujian terhadap sistem sensor berturut-turut menunjukkan nilai tegangan 1,13948, 1,14778, 1,16559, 1,17315, 1,17608 volt dengan tren grafik naik. Artinya, telah didapat suatu hubungan. Yang mana, semakin tinggi nilai tegangan sensor maka semakin tinggi pula tingkat kerusakan yang terjadi pada minyak. Perubahan tegangan sensor yang terjadi adalah diakibatkan adanya perubahan konstanta dielektrik minyak, yang mana proses pemanasan menyebabkan kerusakan struktur molekul minyak tersebut. Semakin rusak strukturnya menyebabkan semakin sulitnya molekul minyak mengalami polarisasi, ditunjukkan dengan semakin kecilnya konstanta dielektrik. Sehingga aliran arus listrik semakin kecil namun tegangan sensor semakin besar. Dengan kata lain, semakin tinggi tegangan sensor maka semakin rendah konstanta dielektriknya. Konstanta dielektrik yang rendah menunjukkan bilangan peroksida yang rendah dan tingkat kerusakan minyak yang tinggi.
Kata kunci : medan listrik, peroksida, sensor, dielektrik, kualitas minyak goreng.
vi

Universitas Sumatera Utara

vii
DESIGN OF EDIBLE OIL DEGRADATION LEVEL MEASUREMENT TOOL USING ELECTRIC FIELD ABSORBTION PRINCIPLE CHARACTERIZED WITH PEROXIDE NUMBER
ABSTRACT
The identification of changes in oil quality has been done by indicating the change in peroxide number caused by the change of dielectric constant which showed by the change in sensor voltage. The sensor was formed from two parallel flats that worked by using the principle of electric wave propagation. The observation was done by measuring the amplitude of the electric wave attenuation caused by interaction between edible oil samples and with the sensor. In this case, the parallel flats were connected to a sinusoidal wave oscillator. Using 700 kHz radio frequency, the sensor has showed measurable voltage differences for each different samples. The testing was carried out to five oil sample that underwent oxidation process at fixed temperature of 235oC for 0, 5, 10, 15 and 20 minutes. The result with iodometric method successively showed peroxide values about 1.99, 9.95, 5.96, 11.86, and 15.92 meq/kg with rising trend. While, the result using sensor system consecutively showed voltages values 1.13948, 1.14778, 1.16559, 1.17315, and 1.17608 volts with rising trend. This mean, the relation has found. Where, the higher sensor voltages value showed the higher degree of damage in oil. The change in voltage sensor value was caused by the change in oil dielectric constant, in which heating process cause the damage of oil molecules structure. More damage of the structure provided more difficult for oil molecules to polarized, indicated by smaller dielectric constant. Therefore the electric current was smaller but the potential sensor was higher. On the other hand, more high the sensor voltage showed more small in dielectric constant. The small of dielectric constant showed the low level in the peroxide number and the level of degradation of oil was higher.
Keywords : electric field, peroxide, sensor, dielectric, edible oil quality.
vii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

viii

Halaman Persetujuan .........................................................................................................iii Pernyataan ......................................................................................................... iv Penghargaan ....................................................................................................... v Abstrak ............................................................................................................... vi Abstract ............................................................................................................. vii Daftar Isi .......................................................................................................... viii Daftar Gambar ................................................................................................... xi Daftar Singkatan ............................................................................................... xii Daftar Lampiran ............................................................................................... xiii
BAB 1 Pendahuluan............................................................................................. 1
1.1. Latar Belakang .................................................................................. 1 1.2. Perumusan Masalah .......................................................................... 2 1.3. Pembatasan Masalah ......................................................................... 2 1.4. Tujuan Penelitian .............................................................................. 3 1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................ 3 1.6. Lokasi Penelitian .............................................................................. 4 1.7. Metodologi Penelitian ....................................................................... 4
BAB 2 Tinjauan Pustaka ..................................................................................... 6
2.1. Medan Listrik ................................................................................... 6 2.1.1. Definisi Umum Gelombang ................................................ 6
2.2. Interaksi Medan Listrik Pada Material Dielektrik .............................. 7 2.3. Peroksida pada Minyak Goreng ...................................................... 10

2.3.1. Pengertian Minyak Goreng ............................................... 10 2.3.2. Kerusakan Minyak Goreng dan Parameternya .................. 11 2.3.3. Dampak Peroksida pada Minyak Goreng Terhadap Kesehatan .............................................................................................. 13 2.4. Penelitian Terdahulu Mengenai Kajian Peroksida Dalam Minyak Goreng, Alat Ukur dan Metode Pengukuran Komersial.................... 13 2.5. Data Processing .............................................................................. 15 2.6. Osilator XR2206.............................................................................. 19 2.7. Operational Amplifier Analog Devices 620 ..................................... 20 2.8. Bahasa Pemrograman Mikrokontroler dengan CodeVisionAVR ..... 21
BAB 3 Metode Penelian .................................................................................... 24
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................. 24 3.2. Peralatan, Bahan dan Komponen ......................................................... 24
3.2.1. Peralatan ............................................................................ 24 3.2.2. Bahan dan Komponen .......................................................... 25 3.3. Diagram Blok .................................................................................... 26
viii
Universitas Sumatera Utara

ix
3.3.1. Diagram Blok Penelitian ...................................................... 26 3.3.2. Diagram Blok Kerja Alat ...................................................... 27 3.4. Prosedur Penelitian ............................................................................ 28 3.4.1. Disain Rangkaian Elektronik ................................................. 28
A. Sistem Minimum ATmega32 ......................................... 28 B. Sensor .......................................................................... 29
1. Pembangkit sinyal (osilator) ................................ 29 2. Elektroda keping sejajar ..................................... 30 3. Pengondisi sinyal ............................................... 32 C. Display LCD ................................................................ 32 D. Power suplay ............................................................... 33 3.4.2. Perancangan Program .......................................................... 34 A. Flow chart program ...................................................... 34 3.4.3. Persiapan Oksidasi Sampel dan Pengujian .............................. 35 A. Persiapan oksidasi sampel ............................................. 35 B. Pengujian sampel .......................................................... 35 1. Metode iodometri .............................................. 35 2. Menggunakan sistem sensor ................................ 35 3.5. Metode Analisis Data ......................................................................... 36 A. Intersep (intercept) ........................................................ 36 B. Slope (kemiringan) ........................................................ 36 C. Koefisien determinasi (R2) ............................................. 37
BAB 4 Hasil dan Pembahasan................................................................................ 39 4.1. Hasil Penelitian .................................................................................. 39 4.1.1. Pengujian Sensor ................................................................. 39 A. Pembangkit sinyal ........................................................ 39 B. Rangkaian pengondisi sinyal .......................................... 40 C. Elektroda sensor ........................................................... 40 4.1.2. Hasil Pengukuran Terhadap Sampel Minyak Goreng ............... 43 4.2. Diskusi ............................................................................................. 49
BAB 5 Kesimpulan dan Saran ............................................................................... 53 5.1. Kesimpulan ....................................................................................... 53 5.2. Saran ................................................................................................ 54
Daftar Pustaka ..................................................................................................... 55
ix
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

x

Nomor Tabel

Judul

Halaman

2.1. Konstanta dielektrik beberapa bahan yang sering dijumpai ....................... 9 2.2. Fungsi-fungsi yang dimiliki PORT B, Atmega32 ................................... 17 2.3. Fungsi-fungsi yang dimiliki PORT C, Atmega32 ................................... 18 2.4. Fungsi-fungsi yang dimiliki PORT D, Atmega32 ................................... 18 4.1. Hasil pengukuran bilangan peroksida .................................................... 43 4.2. Hasil analisis grafik hubungan peroksida terhadap waktu pemanasan
dengan metode regresi linier .................................................................. 45 4.3. Analisis regresi linier tegangan sensor terhadap durasi pemanasan
sampel minyak goreng dalam 10 kali pengulangan ................................. 46 4.4. Analisis nilai rata-rata hasil pengukuran sampel dengan sistem sensor ... 46 4.5. Hubungan lama pemanasan terhadap konstanta dielektrik minyak ......... 48

x
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

xi

Nomor Gambar

Judul

Halaman

2.1.
2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4.
3.5. 3.6. 3.7. 3.8. 3.9. 4.1.
4.2.
4.3.
4.4. 4.5.
4.6.
4.7.
4.8.
4.9.
4.10.

Struktur kimia lemak dan minyak yang mengandung 3 gugus fungsi yakni ester pada tri-alkohol, gliserol sehingga disebut trigliserida .......... 10 Hidrolisis trigliserida membentuk gliserol dan asam lemak (fatty acid) .. 11 Peroxide Value Meter buatan UNIPHOS, India ..................................... 15 (a) Konfigurasi pin ATmega32, (b) Bentuk ATmega32 .......................... 16 Diagram Blok XR2206........................................................................... 19 Skematik yang disederhanakan pada AD620 ......................................... 21 Tampilan awal saat menjalankan program CodeVisionAVR .................. 22 Tahapan-tahapan yang dilalui dalam penelitian ...................................... 26 Diagram blok cara kerja sistem sensor dalam proses pengukuran ........... 27 Skematik sistem minimum Atmega32 .................................................... 28 Skematik rangkaian rekomendasi pabrik untuk membangkitkan osilasi sinyal ..................................................................................................... 29 Elektroda sensor pada transmiter dan receiver ....................................... 30 Skematik pengondisi sinyal AD620 ....................................................... 32 Skematik standar rekomendasi pabrik untuk driver LCD 16 x 2 karakter 33 Power Suplay ± 12 volt dan 5 volt ......................................................... 33 Flowchart algoritma program pada microcontroller ............................... 34 Menunjukkan grafik frekuensi osilasi vs resistansi antara nilai frekuensi secara teori dan praktik .......................................................................... 39 Elektroda sensor, 1. transmiter, 2. spacer 2mm, 3.receiver, memiliki diameter 2 cm ........................................................................................ 41 Grafik hubungan amplitudo sinyal vs frekuensi kerja sensor pada saat diukur pada medium udara dan minyak goreng fresh ............................. 42 Grafik hubungan bilangan peroksida terhadap waktu pemanasan ........... 44 Grafik tegangan sensor terhadap durasi pemanasan sampel minyak goreng dalam 10 kali pengulangan ......................................................... 45 Grafik hubungan tegangan sensor dalam volt terhadap durasi pemanasan sampel minyak goreng ........................................................................... 47 Grafik hubungan konstanta dielektrik terhadap durasi pemanasan sampel atau kerusakan sampel ........................................................................... 48 Gelombang yang di transmisikan transmiter (biru) dan gelombang yang diterima receiver setelah melalui pengondisi sinyal (kuning). Bagian (a) adalah frekuensi dibawah 200 kHz, (b) frekuensi diatas 300 kHz ........... 49 Ilustrasi perambatan gelombang melalui bahan dielektrik diantara keping sejajar dan mengalami pelemahan gelombang ........................................ 50 Ilustrisai struktur muatan pada molekul bahan dielektrik, (a) sebelum mengalami pemanasan, (b) setelah mengalami pemanasan...................... 51

xi
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR SINGKATAN

GEM AD ADC ALU CT FTIR GEM IDE IC ISP LCD LED meq/kg OP-AMP PCB USB

= Gelombang Elektromagnetik = Analog Devices = Analog to Digital Converter = Arithmetic logic unit = Center Tap = Fourier Transform Infra Red = Gelombang Elektromagnetik = Integrated Development Environment = Integrated Circuit = In System Programming = Liquid Crystal Display = Light Emiting Diode = Miliequivalent per kilograms = Operational Amplifier = Printed Circuit Board = Universal Serial Bus

xii

xii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

xiii

Nomor Lampiran

Judul

Halaman

1. Skematik keseluruhan rangkaian ............................................................ 57 2. Kode Program CodeVisionAVR ............................................................ 58 3. Gambar alat secara keseluruhan saat proses pengujian sampel ............... 65 4. Persiapan sampel minyak goreng ........................................................... 66

xiii
Universitas Sumatera Utara

vi
PERANCANGAN ALAT UKUR TINGKAT KERUSAKAN MINYAK GORENG MENGGUNAKAN PRINSIP PENYERAPAN MEDAN LISTRIK
YANG DIKARAKTERISASI TERHADAP BILANGAN PEROKSIDA
ABSTRAK
Suatu identifikasikan pada perubahan kualitas minyak goreng telah dilakukan dengan mengidentifikasikan perubahan bilangan peroksida akibat terjadinya perubahan konstanta dielektrik yang ditunjukkan oleh perubahan tegangan yang terjadi pada sensor. Sensor dibentuk dari dua keping sejajar yang bekerja menggunakan prinsip perambatan gelombang listrik. Pengamatan dilakukan dengan mengukur pelemahan amplitudo gelombang listrik akibat interaksi sampel minyak goreng terhadap sensor. Dalam hal ini plat sejajar terhubung ke osilator pembangkit gelombang sinusoidal. Menggunakan frekuensi 700 kHz, sensor telah menunjukkan tegangan listrik yang berbeda untuk setiap sampel yang berbeda. Pengujian dilakukan terhadap lima sampel minyak yang telah dioksidasi pada temperatur tetap 235oC selama 0, 5, 10, 15, dan 20 menit. Hasil pengujian dengan metode iodometri berturut-turut menunjukkan bilangan peroksida 1,99, 9,95, 5,96, 11,86, 15,92 meq/kg dengan tren naik. Sementara itu, hasil pengujian terhadap sistem sensor berturut-turut menunjukkan nilai tegangan 1,13948, 1,14778, 1,16559, 1,17315, 1,17608 volt dengan tren grafik naik. Artinya, telah didapat suatu hubungan. Yang mana, semakin tinggi nilai tegangan sensor maka semakin tinggi pula tingkat kerusakan yang terjadi pada minyak. Perubahan tegangan sensor yang terjadi adalah diakibatkan adanya perubahan konstanta dielektrik minyak, yang mana proses pemanasan menyebabkan kerusakan struktur molekul minyak tersebut. Semakin rusak strukturnya menyebabkan semakin sulitnya molekul minyak mengalami polarisasi, ditunjukkan dengan semakin kecilnya konstanta dielektrik. Sehingga aliran arus listrik semakin kecil namun tegangan sensor semakin besar. Dengan kata lain, semakin tinggi tegangan sensor maka semakin rendah konstanta dielektriknya. Konstanta dielektrik yang rendah menunjukkan bilangan peroksida yang rendah dan tingkat kerusakan minyak yang tinggi.
Kata kunci : medan listrik, peroksida, sensor, dielektrik, kualitas minyak goreng.
vi
Universitas Sumatera Utara

vii
DESIGN OF EDIBLE OIL DEGRADATION LEVEL MEASUREMENT TOOL USING ELECTRIC FIELD ABSORBTION PRINCIPLE CHARACTERIZED WITH PEROXIDE NUMBER
ABSTRACT
The identification of changes in oil quality has been done by indicating the change in peroxide number caused by the change of dielectric constant which showed by the change in sensor voltage. The sensor was formed from two parallel flats that worked by using the principle of electric wave propagation. The observation was done by measuring the amplitude of the electric wave attenuation caused by interaction between edible oil samples and with the sensor. In this case, the parallel flats were connected to a sinusoidal wave oscillator. Using 700 kHz radio frequency, the sensor has showed measurable voltage differences for each different samples. The testing was carried out to five oil sample that underwent oxidation process at fixed temperature of 235oC for 0, 5, 10, 15 and 20 minutes. The result with iodometric method successively showed peroxide values about 1.99, 9.95, 5.96, 11.86, and 15.92 meq/kg with rising trend. While, the result using sensor system consecutively showed voltages values 1.13948, 1.14778, 1.16559, 1.17315, and 1.17608 volts with rising trend. This mean, the relation has found. Where, the higher sensor voltages value showed the higher degree of damage in oil. The change in voltage sensor value was caused by the change in oil dielectric constant, in which heating process cause the damage of oil molecules structure. More damage of the structure provided more difficult for oil molecules to polarized, indicated by smaller dielectric constant. Therefore the electric current was smaller but the potential sensor was higher. On the other hand, more high the sensor voltage showed more small in dielectric constant. The small of dielectric constant showed the low level in the peroxide number and the level of degradation of oil was higher.

Keywords : electric field, peroxide, sensor, dielectric, edible oil quality.
vii
Universitas Sumatera Utara

BAB 1 PENDAHULUAN

1

1.1. Latar Belakang Pertumbuhan makanan cepat saji dalam industri kuliner menunjukkan peningkatan yang signifikan. Sebagian besar dari jumlahnya adalah makanan yang dimasak dengan cara digoreng. Tidak sedikit produsen makanan yang mengabaikan faktor kesehatan dalam menggoreng makanan yakni dengan menggunakan minyak goreng secara berulang melebihi batasan yang diizinkan. Terutama pada pedangan – pedagang kecil atau bahkan ibu rumah tangga. Faktor penyebabnya selain keterbatasan ekonomi juga akibat ketidakpahaman. Tentu hal ini menyisakan dampak buruk bagi kesehatan.
Teknologi yang terus berkembang juga merambah kepada perkembangan alat instrumentasi dalam bidang kesehatan yang dapat menunjang aktifitas manusia menjadi lebih baik. Seperti halnya glukometer yang digunakan untuk mengetahui kadar gula darah, telah menjadikan masyarakat lebih waspada untuk menjaga pola makannya. Sehingga kadar gula darah dapat senantiasa dikontrol. Pada penderita kolestrol, lemak dan minyak menjadi musuh utama namun bukan berarti harus dijauhi dengan tidak sama sekali mengonsumsi makanan yang mengandung minyak atau diolah dengan minyak. Namun dengan kadar yang seimbang dan kualitas yang baik lemak dan minyak masih dapat dikonsumsi, yakni dengan menyajikan makanan yang dimasak dari minyak yang berkualitas dan tidak melebihi batas ambang kelayakkonsumsiannya. Hal ini tentu menumbuhkan pikiran akan suatu alat yang mampu mengukur atau memonitor kelayakgunaan dari minyak goreng yang akan dikonsumsi.
Ukuran kelayakkonsumsian minyak goreng dapat ditunjukkan dari bilangan peroksida, jumlah asam lemak bebas serta perubahan warna maupun aromanya (Ketaren, 2005). Dari beberapa parameter yang ada, bilangan peroksida merupakan faktor terpenting yang menunjukkan kualitas minyak goreng. Iodometri adalah metode yang umum digunakan untuk menentukan bilangan
Universitas Sumatera Utara

2
peroksida pada minyak. Namun cara ini memerlukan waktu yang relatif lama, tidak ekonomis, dan memerlukan fasilitas laboratorium untuk melakukannya (exsitu). Untuk itu perlu dibuat suatu alat ukur tingkat kerusakan minyak goreng yang mengacu pada bilangan peroksida yang mampu mengukur dengan cepat, tepat, tidak memerlukan suatu fasilitas laboratorium secara khusus dalam penggunaannya (in-situ) sehingga biaya pengoperasiannya lebih ekonomis, dan masyarakat dapat senantiasa memonitor kualitas minyak goreng yang akan digunakannya setiap saat atas pertimbangan dampak kesehatan.
1.2. Perumusan Masalah Penelitian ini diarahkan pada permasalahan sebagai berikut: 1. Memperoleh disain sistem sensor yang mampu membedakan setiap jenis
minyak goreng yang memiliki kualitas berbeda. 2. Mendapatkan nilai frekuensi dan amplitudo yang optimum dalam merancang
osilator pada sistem sensor. 3. Memperoleh disain elektroda transmiter dan receiver sensor yang sensitif
terhadap perubahan kualitas minyak goreng. 4. Memperoleh disain pengondisi sinyal yang mampu menghilangkan efek
pembebanan dengan mempertahankan sinyal data dan meniadakan noise. 5. Mampu mengolah data sensor kedalam microcontroller sehingga nilai yang

dibaca dapat diamati secara langsung.
1.3. Pembatasan Masalah Untuk memfokuskan penelitian, maka dapat dituliskan poin-poin batasan masalah, sebagai berikut: 1. Pengujian dilakukan pada satu jenis minyak goreng yakni Bimoli. 2. Karakterisasi sampel minyak goreng dengan menggunakan metode iodometri
untuk memperoleh nilai bilangan peroksida yang digunakan sebagai pembanding tingkat kerusakan minyak.
Universitas Sumatera Utara

3
3. Penelitian ini masih merupakan identifikasi kualitatif yakni kualitas minyak yang dihubungkan terhadap suatu paramaeter kuantitatif yakni bilangan peroksida. Untuk parameter lain tidak dikaitkan.
4. Variasi bilangan peroksida pada minyak hanya dipengaruhi oleh durasi pemanasan sampel minyak pada suhu 235oC selama 0, 5, 10, 15, dan 20 menit.
5. Pengujian alat dilakukan dengan menjadikan hasil bacaan pada osiloskop dan multimeter digital sebagai acuan.
6. Microcontroller yang digunakan adalah microcontroller 8 bit berjenis ATmega32 dan interface ke LCD 16x2 karakter.
7. Bahasa program yang digunakan adalah CodeVisionAVR yang memiliki struktur program bahasa C.
1.4. Tujuan Penelitian Penelitian ini memiliki tujuan antara lain: 1. Memperoleh suatu cara baru dalam menentukan nilai pendekatan hasil
pengukuran bilangan peroksida pada minyak goreng. 2. Mengetahui hubungan antara durasi pemanasan sampel minyak goreng
maupun bilangan peroksida dan respon sensor yang terjadi pada saat dilakukan pengujian. 3. Memperoleh rangkaian penguat yang baik sehingga gelombang yang lemah dapat diukur.
1.5. Manfaat Penelitian Penelitian ini memiliki manfaat antara lain: 1. Menyadarkan pada masyarakat bahwasanya perlu memperhatikan kualitas
minyak goreng yang digunakannya. 2. Dengan alat ukur yang dihasilkan diharapkan mampu mempermudah
masyarakat dalam mengatahui batas kelayakgunaan minyak goreng, yang disebabkan aktifitas penggorengan yang dilakukan berulang, kualitas awal
Universitas Sumatera Utara

4
minyak yang jelek (minyak curah), maupun akibat paparan udara secara langsung dengan pertimbangan dampak kesehatan. 3. Sebagai sumbangan ilmu pengetahuan terhadap kemajuan penelitian, teknologi, dan pendidikan di Indonesia.
1.6. Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Terpadu Fisika, Universitas Sumatera Utara meliputi perancangan dan perakitan sistem elektronika serta pengujian sistem sensor. Untuk keperluan karakterisasi sampel dalam memperoleh bilangan peroksida pada minyak goreng sebagai database menggunakan metode iodometri dilakukan di Laboratorium Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
1.7. Metodologi Penelitian Metodologi penelitian ini meliputi: 1. Tempat dan waktu penelitian
Pada bagian ini dijelaskan mengenai tempat berlangsungnya penelitian dan waktu dimulai hingga berakhirnya penelitian. 2. Peralatan, bahan dan komponen Menyajikan daftar peralatan-peralatan yang mendukung berlangsungnya penelitian dan komponen – komponen listrik maupun bahan-bahan penunjang yang digunakan selama penelitian. 3. Diagram blok Pada bagian sub bab ini meliputi diagram blok penelitian dan diagram blok sistem kerja alat. Diagram blok penelitian memaparkan tertib penelitian yang dilakukan mulai dari tahap awal hingga akhir secara sistematis. Cara kerja sistem sensor yang telah diteliti dijelaskan pada diagram blok cara kerja alat disertai pemaparan makna setiap blok.
Universitas Sumatera Utara

5 4. Prosedur penelitian
Sub bab ini memaparkan tahapan-tahapan proses penelitian dalam perancangan sistem sensor, meliputi disain rangkaian elektronik, perancangan program (flowchart), persiapan sampel yang akan diuji dan cara pengujian, dan menjelaskan metode analisis data yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

6

2.1. Medan Listrik 2.1.1. Definisi Umum Gelombang Menurut fisika klasik, gelombang adalah gangguan medium yang terus menerus yang merambat dengan bentuk yang tetap dengan kecepatan yang konstan. Dalam gejala penyerapan gelombang akan mengalami pengurangan ukuran saat bergerak, apabila mediumnya bersifat dispersif atau bersifat penghambur, maka frekuensi berbeda akan merambat dengan kecepatan yang berbeda pula, dalam dua ataupun tiga dimensi dan amplitudo gelombang tersebut akan berkurang selama penyebaran (Griffiths, 1999). Tidak seperti gelombang pada kawat atau gelombang suara dalam sebuah cairan, gelombang elektromagnetik tidak memerlukan bahan sebagai medium perambatannya. Dalam gelombang elektromagnetik medan magnet ( ⃗) yang bervariasi dengan waktu (bergerak) menjadi sumber medan listrik ( ⃗) dan interaksi waktu terhadap medan listrik menjadi sumber terbentuknya medan magnet. Sehingga medan magnet ( ⃗) dan medan listrik ( ⃗) dapat menopang satu sama lain, membentuk gelombang elektromagnetik yang merambat melalui ruang hampa (Young & Freedman, 2008). Gelombang elektromagnetik dijelaskan dalam persamaan Maxwell.

=− =+
= =

(. )

Universitas Sumatera Utara

7

2.2. Interaksi Medan Listrik Pada Material Dielektrik Telah diketahui bahwa minyak makan atau minyak goreng merupakan suatu bahan isolator atau disebut juga bahan dielektrik. Sehingga potensial listrik tidak dapat dengan mudah melewati lapisan dielektrik ini. Bahan dielektrik merupakan isolator yang baik.
Dalam bahan dielektrik meskipun tidak terdapat arus yang mengalir secara langsung namun istimewanya adalah terjadinya molekul material dielektrik akan mengalami polarisasi saat menerima medan listrik. Dapat dianggap terdapat N dipol pada setiap kubik bahan dielektrik. Dalam interval waktu dt terjadi perubahan polarisasi p ke p+dp, dp adalah perubahan polarisasi yang sangat kecil. Perubahan makroskopis dari densitas polarisasi P berubah dari P = Np ke P+dP = N (p + dp). Anggap perubahan dp adalah efek dari perpindahan muatan q dalam jarak ds didalam setiap atom = q ds = dp, sehingga selama selang waktu dt terbentuklah awan muatan yang memiliki densitas P= Nq , yang bergerak dengan kecepatan v = ds/dt. Hal ini adalah arus konduksi yang terjadi pada suatu bahan dielektrik dengan densitas yang jelas dan memiliki satuan esu/sec-cm2, maka dapat dirumuskan menjadi:

==

==

(. )

dan didapat suatu hubungan :

=

(. )

Sehingga dapat didefinisikan bahwa perubahan densitas polarisasi P adalah arus konduksi yang terjadi. Berdasarkan persamaan 2. 1, maka:
=+

=

=+

(. )

Universitas Sumatera Utara

8

Yang membedakan bahan konduktif dan dielektrik terdapat pada densitas arus J, dielektrik tidak sepenuhnya terbebas dari muatan, namun juga terdapat bagian yang meiliki muatan, sehingga persamaan 2.4 menjadi:

=+

+

(. )

dalam medium dielektrik berlaku: +=
maka persamaan 2.5 menjadi :

(. )

=+

(. )

disebut juga perpindahan arus (displacement current= D) , sehingga dari persamaan ini maka terbuktilah bahwasanya arus dapat mengalir melalui bahan dielektrik jika terdapat medan listrik dan persamaan menjadi :

=+

(. )

Setiap bahan dielektrik memiliki konstanta dielektrik lebih besar dari 1. Karena 1 adalah konstanta dielektrik ruang hampa. Keberadaan dielektrik dapat mengurangi kapasitansi dibawah 1 hanya pada kapasitor kosong saja jika elektronnya berpindah, ketika medan listrik digunakan, pada arah yang berlawanan terhadap resultan gaya. Untuk medan listrik yang berosilasi, dengan jalan ini, sejumlah prilaku akan bukan tidak mungkin. Tetapi untuk medan listrik yang tetap, maka cara itu tidak berlaku. Berikut adalah tabel beberapa konstanta dielektrik bahan.

Universitas Sumatera Utara

9

Tabel 2.1. Konstanta dielektrik beberapa bahan yang sering dijumpai

Bahan Udara Metana, CH4 Hidrogen Klorida, HCl Air, H2O
Benzena, C6H6 Metanol, CH3OH Amonia, NH3 Minyak Mineral Natrium Klorida, NaCl Sulfur, S Silikon, Si Polietilena Porselen Lilin Parafin Gelas Pirex 7070

Fasa Gas, 0 oC, 1 atm Gas, 0 oC, 1 atm Gas, 0 oC, 1 atm Gas, 110 oC, 1 atm Liquid, 20 oC Liquid, 20 oC Liquid, 20 oC Liquid, -34 oC Liquid, 20 oC Solid, 20 oC Solid, 20 oC Solid, 20 oC Solid, 20 oC Solid, 20 oC Solid, 20 oC Solid, 20 oC

Coconut oil (Kelapa)

-

Olive oil (Zaitun)

-

Castor Oil (Jarak)

Sumber: Purcell 1985 dan Paranjpe & Deshpand 1935

Konstanta Dielektrik
1,00059 1,00088 1,0046 1,0126 80,4 2,28 33,6 22,6 2,24 6,12 4,0 11,7 2,25 – 2,3 0,00 – 2,3 2,1 – 2,5 4,00 3,254
3,252 4,478

Konstanta dielelektrik suatu ruang hampa sempurna adalah 1,0. Untuk gas

pada kondisi normal memiliki nilai yang sedikit lebih besar dari 1,0 secara

singkat dijelaskan bahwa gas adalah keadaan yang hampir hampa. Untuk bahan

solid dan liquid pada umumnya memiliki konstanta dielektrik berkisar antara 2

sampai 6. Namun menjadi pengecualian untuk amoniak dan air. Karena

sebenarnya air merubakan suatu bahan yang sedikit konduktif.

Pengaruh medan listrik pada suatu material yakni dapat menpolarisasi ( )

bahan material tersebut yang didefinisikan sebagai momen dipol per volume.

Pengaruh untuk sejumlah material terhadap medan listrik (E) adalah sama

sebagaimana distribusi muatan terdapat dalam vakum dan memiliki densitas = − . Apabila nilai P sebanding dengan E dalam suatu material, maka

material tersebut dapat dikatakan sebagai dielektrik. Dapat didefinisikan suatu

medan elektrik lemah = dan = +

. Muatan bebas yang terdapat

didalam dielektrik mampu menaikkan medan listrik yakni / kali lipat sekuat perubahan yang sama yang terjadi pada vakum (Purcell, 1985).

Universitas Sumatera Utara

10
Shah and Tahir (2011) dalam Journal of Scientific Research dengan judul Dielectric Properties of Vegetables Oil, telah menunjukkan pengaruh suhu pemanasan terhadap nilai konstanta dielekstrik. Dalam hasil penelitiannya telah menunjukkan penurunan konstanta dielektrik seiring dengan meningkatnya temperatur. Pengaruh penurunan konstanta dielektrik oleh peningkatan suhu pemanasan disebabkan oleh penurunan densitas yang secara langsung memiliki hubungan dengan densitas dipol dari sampel minyak yang diuji. Peningkatan suhu juga berpengaruh terhadap peningkatan energi kinetik pada molekul penyusun yang bergerak yang mana menyebabkan semakin besarnya gerakan acak dan hal ini menurunkan kedudukan dipol-dipol yang ditutunjukkan dengan kecilnya konstanta dielektrik (Shah and Tahir, 2011).
2.3. Peroksida pada Minyak Goreng 2.3.1. Pengertian Minyak Goreng Minyak nabati dan lemak pada dasarnya memiliki struktur yang lebih mengarah kepada gugus substansi biologi yang disebut lipid. Lipid merupakan bahan kimia biologi yang tidak larut dalam air. Lemak dan minyak pada umumnya ditunjukkan dengan struktur molekul sebagai berikut:
Gambar 2.1. Struktur kimia lemak dan minyak yang mengandung 3 gugus fungsi yakni ester pada tri-alkohol, gliserol sehingga disebut trigliserida (Shakhashiri, 2008)
Akibat proses hidrolisis, trigliserida dapat membentuk gliserol dan asam lemak (Gambar 2.2.) yang mana asam lemak ini sangat mudah dan banyak ditemui dalam minyak nabati. Dalam minyak goreng kelapa maupun sawit,
Universitas Sumatera Utara

11
sebagian besar (±50%) merupakan asam laurat yang memiliki 12 karbon. Rumus kimianya adalah CH3(CH2)10COOH dengan berat molekul adalah 200,3 g.mol-1 (Shakhashiri, 2008).
Gambar 2.2. Hidrolisis trigliserida membentuk gliserol dan asam lemak (fatty acid) (Shakhashiri, 2008)
2.3.2. Kerusakan Minyak Goreng dan Parameternya Dalam fakta kualitas minyak bergantung pada komposisi kimiawinya yang merubah keadaan kualitatif dan kuantitatif dari minyak tersebut. Salah satu indikator yang paling penting dari performa dan jangka pakai adalah sifat kestabilan minyak terhadap proses oksidasi. Suatu studi telah membuktikan bahwa kandungan asam lemak tak jenuh lebih besar adalah memiliki level tak jenuhan paling tinggi dan lebih mudah mengalami proses oksidasi. Proses oksidasi antara lain dapat dilakukan dengan cara mengalirkan oksigen, pemanasan, dan memaparkannya secara langsung ke cahaya. Walaupun sebenarnya mekanisme dari proses degradasi minyak telah dipengaruhi oleh kondisi yang bersifat oksidatif, secara normal juga dibentuk oleh mekanisme radikal bebas yang menghasilkan hidroperoksida, yang disebut sebagai produk primer hasil oksidasi. Karena hidroperoksida merupakan produk awal yang terbentuk sebagai mulainya proses auto oksidasi yang kemudian menghasilkan produk lainnya dari proses oksidasi kedua. Produk hasil oksidasi kedua itu antara lain: aldehid, keton, lakton, alkohol, asam, dan seterusnya yang diekspresikan sebagai nilai peroksida, dalam standar keamanan produk makanan (Liang et al, 2013).
Universitas Sumatera Utara

12
Terdapat sejumlah parameter kimia yang dapat menjadi acuan untuk menentukan kualitas minyak goreng. Antara lain bilangan asam (acid value), bilangan penyabunan, bilangan ester, bilangan hehner, bilangan asam lemak total yang terdiri atas bilangan reichert-meissl, bilangan polenske, dan bilangan kirschner, kemudian tedapat bilangan iod, bilangan thiocyanogen, bilangan diene, bilangan asetil dan hidroksi, bilangan peroksida. Namun tidak akan dijelaskan satu persatu karenan yang dijadikan acuan hanya satu parameter saja yakni bilangan peroksida. Bilangan peroksida merupakan parameter terpenting untuk menentukan derajat kerusakan pada minyak dan lemak (Ketaren, 2005).
Metode untuk mengukur bilangan peroksida yang ada adalah dengan cara mengidentifikasi produk hasil oksidasi awal, hasil oksidasi kedua, atau keduanya, atau jumlah keseluruhan oksigen yang digunakan selama proses berlangsung. Berpatokan dari itu, penentuan nilai peroksida dengan mengukur konsentrasi hidrogenperoksida (hasil oksidasi pertama) yang dihasilkan adalah yang paling populer (Liang et al, 2013). Bilangan peroksida merupakan nilai terpenting untuk menentukan derajat kerusakan yang terjadi pada minyak dan lemak. Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI), kualitas minyak goreng yang di perbolehkan yakni memiliki bilangan peroksida maksimal 2 meq/kg (milliequivalent per kilogram) (Mulasari & Asti, 2013). Asam lemak tidak jenuh dapat mengikat oksigen pada ikatan rangkapnya sehingga membentuk peroksida. Salah satu metode yang umum digunakan untuk menentukan bilangan peroksida pada minyak dan lemak menggunakan metode iodometri, yakni dengan mereaksikan alkali iodida dalam larutan asam dengan ikatan peroksida. Iod yang dibebaskan pada reaksi ini kemudian di titrasi dengan natrium thiosulfat. Namun cara ini masih memiliki banyak kekurangan dan kurang baik dikarenakan peroksida jenis lainnya hanya bereaksi sebagian sehingga pengukuran menjadi tidak tepat (Ketaren, 2005). Proses penggorengan atau pemanasan minyak merupakan salah satu bentuk oksidasi termal karena minyak mengalami pemaparan secara langsung ke udara dan temperatur yang tinggi telah membuat laju oksidasi semakin cepat. Sehingga semakin tinggi suhu penggorengan, maka gugus peroksida yang terbentuk akibat oksidasi asam lemak menjadi semakin cepat dan berjumlah banyak (Aminah, 2010; Ketaren, 2005).
Universitas Sumatera Utara

13
2.3.3. Dampak Peroksida pada Minyak Goreng Terhadap Kesehatan Ciri awal minyak goreng yang memiliki bilangan peroksida tinggi antara lain: 1. Warna cendrung coklat tua sampai kehitaman, sedangkan untuk warna
minyak goreng yang masih memiliki bilangan peroksida standar adalah berwarna kuning sampai coklat muda. 2. Terdapat endapan yang relatif tebal, keruh, berbuih sehingga membuat minyak goreng lebih kental dari pada minyak goreng yang bilangan peroksidanya masih sesuai standar. 3. Memiliki bau yang terasa tengik, tingkat ketengikan minyak goreng berbanding lurus dengan jumlah bilangan peroksida.
Tingginya bilangan peroksida memiliki dampak yang buruk bagi kesehatan yakni menyebabkan beberapa jenis penyakit antara lain diarhea, pengendapan lemak pada pembuluh darah (artero sclerosis), kanker, menurunkan nilai cerna lemak, dan lain sebagainya. Selain itu, peroksida dapat menyebabkan destruksi beberapa macam vitamin dalam bahan pangan berlemak (misalnya vitamin A, C, D, E, K dan sejumlah kecil vitamin B). Bergabungnya peroksida dalam sistem peredaran darah, mengakibatkan kebutuhan vitamin E meningkat lebih besar. Padahal vitamin E dibutuhkan untuk menangkal radikal bebas yang ada dalam tubuh. Sehingga hal ini menyebabkan laju penuaan kulit menjadi lebih cepat. Lemak dengan bilangan peroksida lebih besar dari 100 dapat meracuni tubuh (Ketaren, 2005).
2.4. Penelitian Terdahulu Mengenai Kajian Peroksida Dalam Minyak Goreng, Alat Ukur dan Metode Pengukuran Komersial
Liang et al (2013) dalam jurnal spektroskopinya telah membahas mengenai aplikasi pada transformasi fourier spektroskopi inframerah (FTIR) untuk penentuan nilai oksidasi dan peroksida pada minyak kenari. Dalam kasusnya, studi epidemiologi menunjukkan bahwa minyak kenari tidak hanya memiliki kemampuan mereduksi serum kolestrol, namun juga memiliki nutrisi untuk jaringan saraf tengkorak sehingga dapat mengatur fungsi penanaman saraf ini kembali, namun oksidasi merusak semua fungsi tersebut. Sehingga sangat penting
Universitas Sumatera Utara

14
apabila terdapat suatu alat yang mampu mengukur tingkat okisdasi maupun bilangan peroksida pada minyak, guna mengidentifikasi kandungan nutrisi pada minyak masih baik, dengan prinsip kerja lebih mudah dari analisis dengan FTIR.
Secara umum ada dua metode pengukuran. Metode konvensional yakni dengan iodometri secara titrasi. Proses penentuan dengan cara titrasi ini cukup mudah terganggu faktor eksternal, dan hasil pengukurannya memiliki tingkat keberulangan (reproducability) yang kecil. Cocok untuk menentukan zat dengan kadar hidrogenperoksida dengan jumlah besar. Pengembangan sedang berlangsung tentang pemanfaatan FTIR dalam meneliti makanan terkhusus pada minyak makan dan lemak. Keunggulannya adalah dalam pengukuran tidak merusak sampel dan menggunakan sampel dalam jumlah yang sedikit. Mengkombinasikannya dengan teknik kemometrik, FTIR spektroskopi menjadi alat yang baik untuk analisis kuantitatif. Artinya dalam penelitian Liang et al menggunakan alat laboratorium yang telah ada yakni Fourier Transform Infra Red (FTIR) untuk mengukur jumlah peroksida yang terbentuk akibat proses oksidasi minyak kenari. Untuk penggunaan sehari-hari cara ini tentu tidak ekonomis dan memerlukan keahlian khusus dalam mengoperasikannya.
Salah satu perusahaan elektronik di India telah melihat berbagai macam kerumitan dalam menentukan bilangan peroksida pada minyak goreng, baik itu secara iodometri yang sudah umum, maupun secara spektroskopi yang sedang berkembang. Yakni perusahaan bernama UNIPHOS telah berhasil membuat suatu alat ukur nilai peroksida yang penggunaannya khusus untuk mengamati derajat kejenuhan pada minyak goreng. Gambar 2.3, menunjukan sebuah Peroxide Value Meter produksi UNIPHOS.
Alat tersebut menggunakan microcontroller sebagai pemroses data dan terintegrasi dengan sensor cahaya yang dimilikinya. Alat ini memiliki prinsip pengukuran secara absorbsi cahaya, range pengukuran 0 – 250 mEq/kg, resolusi pengukuran 0,01 mEq/kg, akurasi ±2% dalam skala penuh, batasan pengukuran 0,01 mEq/kg. Dalam pengoperasiannya, sampel minyak terlebih dahulu diberi reagent khusus untuk mendapat perubahan warna. Selanjutnya alat ini mengukur tingkat penyerapan cahaya akibat warna yang terjadi dan dihubungkan terhadap nilai peroksida yang dimiliki minyak tersebut. Nilai peroksida ditampilkan pada
Universitas Sumatera Utara

15
LCD. Data hasil pengukur disimpan pada microcontroller instrumen tersebut dan juga dapat berkomunikasi dengan komputer dengan turut menampilkan tanggal pengujian, waktu serta identitas sampel yang diuji. Alat ini dikalibrasi dengan suatu larutan standard yang telah diketahui bilangan peroksidanya (UNIPHOS, 2013).
Gambar 2.3. Peroxide Value Meter buatan UNIPHOS, India (UNIPHOS, 2013)
Secara umum pengukuran menggunakan prinsip absorbsi cahaya memiliki kelemahan yakni adanya gangguan dari warna alami yang dimiliki minyak goreng itu sendiri. Ada minyak goreng yang memiliki kandungan beta karoten lebih tinggi sehingga memiliki warna kuning keemasan, namun juga ada minyak yang memiliki warna cenderung jernih dan tidak terlalu kuning. Ada kalanya kedua minyak ini memiliki tingkat oksidasi ataupun jumlah peroksida yang sama namun hasil pengukuran dari alat yang memanfaatkan absorbsi cahaya dapat menunjukkan hasil yang beda.
2.5. Data Processing Dalam membangun suatu sistem elektronik yang berbasis pada data processing dan controlling, diperlukan sebuah IC yang dapat bekerja sebagai otak, yakni tempat ditanamkannya algoritma program, sehingga alat tersebut mampu bekerja sebagaimana yang diinginkan. Sebagai pemroses data kali ini digunakan
Universitas Sumatera Utara

16
microcontroller 8 bit produksi ATMEL jenis ATmega32. IC ini dipilih karena telah memiliki memori yang cukup besar yakni 32 kbyte flash. Konfigurasi PIN pada microocntroller Atmega32 ditunjukkan pada Gambar 2.4.
(a) (b)
Gambar 2.4. (a) Konfigurasi pin ATmega32, (b) Bentuk ATmega32 (ATMEL, 2009)
ATmega32 merupakan microcontroller dengan arsitektur RISC. Memiliki 32 register dengan fungsi umum yang mana setiap regisiternya memiliki hubungan secara langsung dengan arithmetic logic unit (ALU), sehinggan memperbolehkan 2 register yang independen dap