UJI KANDUNGAN FORMALIN PADA IKAN ASIN MENGGUNAKAN SENSOR WARNA DENGAN BANTUAN FMR (Formalin Main Reagent)

  Hariyadi Singgih, Uji Kandungan Formalin, Hal 55-70

UJI KANDUNGAN FORMALIN PADA IKAN

ASIN MENGGUNAKAN SENSOR WARNA

DENGAN BANTUAN FMR

  

(Formalin Main Reagent)

₅ Hariyadi Singgih

Abstrak

  

Formalin merupakan salah satu bahan kimia bersifat racun yang sering

digunakan sebagai bahan pengawet untuk contoh-contoh biologi. Akan

tetapi pada prakteknya formalin banyak disalah gunakan sebagai

pengawet bahan makanan seperti ikan asin, ikan basah, tahu, bakso dsb.

Apabila makanan tersebut terkonsumsi dapat mengakibatkan gangguan

pada organ dan sistem metabolisme tubuh manusia.

Tujuan penelitian menguji kandungan formalin pada bahan makanan

khususnya ikan asin menggunakan sensor warna secara otomatis.

Penelitian diawali dari proses pembuatan sampel larutan formalin sesuai

nilai perhitungan sebagai data acuan. Pada sampel ditambahkan pereaksi

FMR (Formalin Main Reagent) 2-3 ml untuk membuat warna sampel,

Pembacaan warna sampel digunakan sensor TCS3200. Sensor TCS3200

berfungsi mengubah warna ke dalam bentuk arus dan dikonversikan

menjadi sinyal frekuensi. Nilai frekuensi yang diperoleh dari pembacaan

sensor warna diproses pada mikrokontroller ATMega8 menggunakan

bahasa C. Data ditampilkan pada LCD (Liquid Crystal Display) berupa

komposisi nilai RGB dan nilai kandungan formalin.

Hasil penelitian berupa alat ukur uji kandungan formalin dengan

kemampuan ukur 10-60 ppm. Pengukuran kandungan formalin dengan

sensor warna didapatkan hasil sesuai dengan perbandingan nilai

perhitungan dan menunjukkan nilai kesalahan relatif sebesar 5,38 %.

  Kata-kata kunci : formalin, FMR, sensor warna TCS3200, mikrokontroler.

  

Abstract

Formaline is a chemical subtain that commonly used to preserve

Biological specimen. However, in reality formaline is used to preserve

₅

food such as salted fish, fresh fish, tofu, meat ball, etc. If those foods are

  

Hariyadi Singgih. Dosen Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan

Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang

  Jurnal ELTEK, Vol 11 No 01, April 2013 ISSN 1693-4024

consumed by human, it can disturb the metabolism and human organs

especially kidney and digestive system.

The aim of this research is to detect and measure the amount of

formaline in food especially salted fish using automatic colour sensor.

This research is begun from manufacturing process of for

as the value for calibration. The sample is added FMR (formaline main

reagent) of 2-3 ml to make the colour sample. To detect sample colour

in this point TCS3200 sensor is used. TCS3200 sensor functions to

change the colour into current and then convert it into the frequency

signal. The value of frequency that was obtained from colour sensor

detection is processed at microcontroller ATMega8 that uses C

language. The data is displayed at LCD (liquid crystal display) in the

form of RGB value and percentage amount of formaline.

The result of this research is a means to assist formaline measurement

with range of measurement approximately of 10-60 ppm. The

measurement amount of formaline with colour sensor is being obtained

equal with manual calculation and it has relative error approximately of

5,38 %.

  Keywords: formaline, FMR, TCS3200 sensor, microcontroller 1.

   PENDAHULUAN

  Maraknya penggunaan formalin pada bahan makanan merupakan berita yang sangat mengejutkan pada penghujung tahun 2005 hingga sekarang. Bahan formalin tidak hanya ditemukan pada bahan makanan atau produk makanan yang beredar di pasar tradisional tetapi juga diperdagangkan di beberapa supermarket di seluruh Indonesia. Umumnya formalin digunakan sebagai salah satu zat untuk mengawetkan makanan, sehingga makanan akan lebih bertahan lama. (Mahdi, C dan Mubarrak, Shofi A. 2008)

  Hasil penelitian BPOM dari 700 sampel produk makanan yang diambil dari Jawa, Sulawesi Selatan dan Lampung, 56 persen diantaranya mengandung bahan formalin. Bahkan 70 persen mie basah diawetkan dengan formalin. Penelitian yang dilakukan oleh Balai Besar POM DKI Jakarta juga menyebutkan, delapan merek Mie dan Tahu yang dipasarkan di Jakarta mengandung formalin. BPOM Makasar juga menemukan ikan asin kering di pasar swalayan dan tradisional ternyata juga mengandung formalin. (Service Buletin. 2006)

  Hariyadi Singgih, Uji Kandungan Formalin, Hal 55-70

  Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Chanif Mahdi dan Shofy Mubarrak, Malang, 2008 dari 10 sampel produk ikan asin kering dari tempat yang berbeda lebih dari 60% positif mengandung formalin (Mahdi, C. 2008). Melihat persoalan tersebut, maka dalam penelitian ini dibuat sebuah Alat Uji untuk mengetahui kandungan formalin dalam bahan makanan.

2. KAJIAN PUSTAKA

2.1 Formalin

  Menurut Kepala Pusat Penelitian Kimia LIPI, Dr. Leonardus Broto Kardono, formalin pada mulanya berbentuk padat dengan sebutan formaldehida atau istilah asingnya ditulis formaldehyde.

  Zat yang sebetulnya banyak memiliki nama lain berdasarkan senyawa campurannya ini memiliki senyawa CH2OH yang reaktif dan mudah mengikat air. Bila zat ini sudah bercampur dengan air dia disebut formalin yang memiliki rumus kimia CH2O. Gambar 1 menunjukan struktur formalin. Bahan formalin yang banyak ditemukan di pasar umumnya mempunyai konsentrasi 37%-40%. Formalin mempunyai fungsi sebagai antibacterial agent dapat memperlambat aktivitas bakteri dalam makanan yang mengandung banyak protein, maka formalin bereaksi dengan protein dalam makanan dan membuat makanan menjadi awet. Tapi ketika masuk kedalam tubuh manusia, maka ia bersifat mutagenik dan karsiogenik yang dapat memicu tumbuhnya sel kanker dan cacatnya gen pada tubuh (Mahdi, C. 2008).

  Gambar 1. Struktur Formalin (Fluka, 2001) Menurut IPCS (International Programme on Chemical

  

Safety ), lembaga khusus dari tiga organisasi di PBB, yaitu ILO,

  UNEP, serta WHO, yang mengkhususkan pada keselamatan penggunaan bahan kimiawi, secara umum disebutkan bahwa batas toleransi formaldehida yang dapat diterima tubuh dalam

  Jurnal ELTEK, Vol 11 No 01, April 2013 ISSN 1693-4024

  bentuk air minum adalah 0,1 mg/liter (1 ppm setara 1 mg/liter) atau dalam satu hari asupan yang dibolehkan adalah 0.2 mg. Sementara formalin yang boleh masuk ke tubuh dalam bentuk makanan untuk orang dewasa adalah 1,5 mg hingga 14 mg per hari. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) menyatakan formaldehida berbahaya bagi kesehatan pada kadar 20 ppm. Sedangkan dalam Material Safety Data Sheet (MSDS), formaldehida dicurigai bersifat kanker (Fluka, 2002).

  2.2 Metode Spot Test

  Beberapa metode analisa kimia yang sudah ada, untuk penetapan kandungan formalin, borak, dan zat pewarna berbahaya salah satunya dapat dilakukan dengan metode spot test. Yaitu metode analisa kimia dengan menggunakan reagent kit (kit tester). Metode ini mempunyai keistimewaan antara lain cepat, murah, pasti dan tidak memerlukan peralatan yang rumit dan dapat dilakukan kapanpun dan dimanapun.

  Prinsip kerjanya adalah dengan menambahkan cairan (reagent) pada bahan makanan yang diduga menggunakan bahan yang diselidiki, dengan hasil akhir terjadinya perubahan warna khas. FMR (formalin main reagent) merupakan salah satu jenis kit tester kandungan formalin. Kit tester tersebut merupakan salah satu penemuan dari dosen FMIPA UB Malang. Produk kit FMR tersebut ditunjukan dalam Gambar 2.

  Gambar 2. Reagen kit FMR (Shofi A, 2008).

  2.3 Sensor Warna TCS 3200

  Sensor warna TCS 3200 adalah sensor warna buatan TAOS Parralax. TCS 3200 merupakan produk penyempurnaan dari produk sebelumnya yaitu TCS 230. Perbedaan antara TCS 3200 dan TCS 230 adalah konsumsi arusnya. Bentuk fisik dari sensor warna ditunjukan dalam gambar 3.

  Hariyadi Singgih, Uji Kandungan Formalin, Hal 55-70

  Gambar 3. Modul Sensor Warna TCS 3200 (Noor, 2010)

2.4 Mikrokontroler AVR ATmega8

  AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang di dalamnya terdapat berbagai macam fungsi khusus seperti ADC, EEPROM kapasitas 128 byte sampai dengan 512 byte. Mikrokontroller dengan konsumsi daya rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengan kecepatan maksimum 16MIPS pada frekuensi 16MHz. Jika dibandingkan dengan ATmega8L perbedaannya hanya terletak pada besarnya tegangan yang diperlukan untuk bekerja. ATmega8 tipe L, dapat bekerja dengan tegangan antara 2,7 - 5,5 V sedangkan untuk ATmega8 hanya dapat bekerja pada tegangan antara 4,5 5,5 V. Adapun konfigurasi pin dari ATmega8 ditunjukan dalam gambar 4.

  Gambar 4. Konfigurasi pin ATmega8 (Wasito S, 2004) 3.

   METODE

  Metode penelitian diawali dengan rekam jejak lapangan dan studi perpustakaan baik menggunakan fasilitas internet maupun

  Jurnal ELTEK, Vol 11 No 01, April 2013 ISSN 1693-4024

  media elektronik. Lokasi penelitian dilakukan di Prodi Elektronika Politeknik Negeri Malang. Sampel bahan uji diambil dari 4-lokasi pasar di kota Malang. Data rekam jejak dibuat sebuah judul relevan aktual dengan tujuan memberikan solusi dari permasalahan yang ada, yakni membuat alat uji kandungan formalin seperti dijelaskan dalam blok diagram gambar 5. _MCU

  

ATmega8

_{Objek uji}

^{Sensor Warna Display}

input

_controller

^output

  Gambar 5. Blok Diagram Alat Uji Formalin 1) Objek uji : berupa ikan asin yang sudah dicacah dengan berat

  ± 1 gram dan ditempatkan pada sebuah tabung reaksi. Untuk mendapatkan komposisi objek uji yang baik, objek uji terdiri dari 25% ikan asin dan 75% pereaksi FMR, dengan tujuan agar objek uji tidak terlalu keruh, sehingga tidak mempengaruhi hasil pengambilan data. 2) Sensor warna yang digunakan adalah TCS3200. Yang berfungsi mengubah warna menjadi arus listrik, kemudian arus listrik dikonversi ke dalam bentuk frekuensi bentuk sinyal kotak. Data output sensor langsung bisa dibaca oleh rangkaian ATmega8 melalui pin INT0, yang merupakan pin dengan fungsi khusus sebagai interupsi hardware atau software. 3) Bagian controller : 4) Mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega8. Yang berfungsi sebagai unit pemroses data kemudian di tampilkan ke output. 5) Untuk menampilkan output berupa huruf atau angka digunakan display LCD 16 x 4, dimana LCD tersebut tersusun dalam 16 kolom dan 4 baris. Komunikasi LCD dengan mikrokontroler menggunakan metode komunikasi 4 bit data.

  Hariyadi Singgih, Uji Kandungan Formalin, Hal 55-70

3.1 Perancangan Perangkat Keras

  3.1.1 Desain Modul Sensor

  Untuk menghubungkan modul sensor warna TCS3200 dengan modul minimum sistem ATmega, dibutuhkan sebuah konektor amphenol berukuran 2x6 pin pitch 2mm height 4mm. Bentuk fisik konektor dapat dilihat dalam Gambar 6.

  Gambar 6. Konektor Amphenol (Wasito S, 2004) Modul sensor warna TCS3200 dimodifikasi dan ditambahkan rangkaian konektor yang ditunjukan dalam Gambar 7.

  Gambar 7. Rangkaian Konektor (Wasito S, 2004)

  3.1.2 Rangkaian Minimum Sistem ATmega8

  Modul minimum sistem ATmega8 berfungsi sebagai unit pemroses data dari input di tampilkan ke output. Modul minimum sistem ATmega8, port yang digunakan adalah: Port D : digunakan sebagai port output ke saluran LCD, Port B : digunakan sebagai port input downloader program ke

  ATmega8 Port C : digunakan sebagai port input dan output dari sensor

  TCS3200 Modul minimum sistem ATmega8 ditunjukan dalam Gambar : 8

  Jurnal ELTEK, Vol 11 No 01, April 2013 ISSN 1693-4024

  Gambar 8. Rangkaian Minimum Sistem ATmega8 (Wasito, 2004)

3.2 Desain Perangkat Lunak

  Desain software alat uji kandungan formalin meliputi: program untuk membaca frekuensi dari sensor warna dan program kalibrasi sensor warna untuk menampilkan data RGB

  (red-green-blue)

  1) Inisialisasi input/output Port D : digunakan sebagai port output ke LCD.

  Port B : digunakan sebagai port input download program ke ATmega8. Port C : digunakan sebagai port input dan output dari sensor TCS3200. 2) Membaca frekuensi dari sensor warna

  Untuk membaca frekuensi didalam program dibuat sebuah timer berperiode 1 detik, dan selama periode itu dihitung berapa kali terjadi gelombang kotaki,

  3) Menampilkan data RGB Program untuk menampilkan nilai RGB dari output sensor warna TCS3200. dilakukan dengan cara mengatur mode filter pada sensor melalui pin S2 dan S3 pada sensor. Penggantian

  mode filter dilakukan secara otomatis melalui program, yang

  pertama filter diset mode merah kemudian frekuensi maksimumnya disimpan dalam program dalam suatu nama variabel (misal r_ref), perlakuan ini berlaku juga untuk filter hijau dan filter biru. Nilai frekuensi maksimum pada filter RGB diasumsikan 255 (warna putih).

  Hariyadi Singgih, Uji Kandungan Formalin, Hal 55-70

  4) Konversi nilai display kedalam konsentrasi Untuk mengubah bentuk nilai display RGB ke konsentrasi, dipakai display R, maka digunakan rumus persamaan :

  ........................................ (1)

  Dimana :

  x = konsentrasi (ppm) y = nilai display (R) a dan b = konstanta Pembuatan program diawali dengan membuat flowchart/alur program. Program menggunakan bahasa C yang mengacu pada alur program dalam gambar 9. _{Frekuensi Ref= Frekuensi Port C 0-6 , Port D 0-7 =output Port B 3-5 = input Inisialisasi I/O Start Tampil Tombol kalibrasi}

_tidak

maks. / 255 _{Frekuensi RGB} Kalibrasi ditekan? _{tidak F larutan =255 ? Baca frekuensi ya ya warna ke konsentrasi Konversi display} larutan sampel _{Tampil Nilai RGB kandungan Ukur lagi ? formalin} X = Y-b _{Tampil a ya Stop} tidak

  Gambar 9. Flowchart Alur Program

  Jurnal ELTEK, Vol 11 No 01, April 2013 ISSN 1693-4024 Menampilkan Nilai RGB

  Untuk mendapatkan nilai RGB dari suatu objek, sensor harus dikalibrasi dengan warna putih sebagai referensinya. Untuk mendapatkan nilai resolusi 8 bit tiap warna, digunakan persamaan sebagai berikut :

  (2) (3)

  Dimana : Ref = Nilai referensi (Hz / bit)

  F. maks pada filter R = 19,233 KHz

  F. maks pada filter G = 21,817 KHz

  F. maks pada filter B = 23,591 KHz f = frekuensi sekarang (Hz) Nilai = Nilai RGB (8 bit)

  (4) 4.

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian Pengujian Sensor TSC3200

  Untuk menampilkan nilai RGB, dilakukan dengan cara mengatur mode filter pada sensor melalui pin S2 dan S3. Penggantian mode filter dilakukan secara otomatis melalui program, hasil pengujian ditampilkan dalam gambar 10.

  Gambar 10. Hasil Tampilan Nilai RGB

  Pengujian Sistem Menggunakan Sampel Ikan Asin

  Pengujian dilakukan dengan 4-sampel yang ada di kota Malang, sampel II diambil dari pasar Mertojoyo, sampel III diambil dari pasar Blimbing, sampel IV diambil dari kidul pasar Besar yang

  Hariyadi Singgih, Uji Kandungan Formalin, Hal 55-70

  ditunjukan dalam gambar 11. Dan gambar 12 menunjukkan gambar visual sistem (Alat) Gambar 11. Sampel Uji Ikan Asin

  Gambar 12. Visual Sistem Hasil Pengujian Data hasil pengujian ditunjukan dalam Tabel 1. Pengujian kedua dilakukan menggunakan alat Spektrofotometer. Data hasil pengujian diberikan dalam Tabel 2.

  Tabel 1. Data Pengukuran dari Sistem

  Sampel (ikan asin) Hasil pengukuran sistem (ppm) Nilai rata- rata

  I II

  III

  IV V I 34,3 32,8 33,3 34,3 32,8 33,5

  

II 24,8 26,8 25,3 24,8 22,8 24,9

  

III 24,3 20,8 24,3 26,3 22,8 23,7

  

IV 17,3 16,3 14,8 14,8 16,3 15,9

  Jurnal ELTEK, Vol 11 No 01, April 2013 ISSN 1693-4024

  Tabel 2. Data Pengukuran Spektrofotometer

  Sampel (ikan asin)

Hasil pengukuran instrumentasi standar

(ppm)

  Nilai rata-rata

  I II

  III

  IV V I 35,05 35,10 35,06 35,1 35,05 35,07

  

II 26,01 26,01 26,01 26,02 26,02 26,01

  

III 25,3 25,27 25,3 25,28 25,27 25,29

  

IV 17,03 17,02 17,01 17,01 17,01 17,01

  Tabel 3. Data Perbandingan dengan Hasil Uji Referensi

  Sampel (ikan asin) Nilai rata-rata (spektrofotometer) Nilai rata- rata alat yang dibuat Kasalahan relatif (%)

I 35,073 33,5 4,48

  

II 26,012 24,9 4,27

  

III 25,286 23,7 6,27

  

IV 17,010 15,9 6,52

Kesalahan rata-rata (%) 5,38

4.2 Pembahasan 1) Kurva Sensor Merah (Red)

  Tabel 4. Data Nilai Merah

  

Konsentrasi larutan (ppm) Nilai R

  10

  95

  20

  80

  30

  70

  40

  60

  50

  45

  60

  10

  Pembuatan kurva data hasil pengujian bertujuan untuk mengetahui nilai linieritas hasil pengujian sistem. Data hasil pengujian dibuat kurva data konsentrasi larutan: 10 ppm 60 ppm, yang ditunjukan dalam tabel 4.

  Hariyadi Singgih, Uji Kandungan Formalin, Hal 55-70

  Hasil pembacaan sensor filter merah (Tabel 4) pada konsentrasi larutan 10 ppm, pembacaan sensor pada nilai R (red) menunjukkan nilai 95, pada konsentrasi larutan 60 ppm, pembacaan sensor pada nilai R menunjukkan nilai 10.

  Gambar 13. Kurva Standar Regresi Konsentrasi Dengan Nilai Red

2) Kurva Sensor Hijau (Green)

  Dalam Tabel 5 hasil pembacaan sensor filter hijau untuk konsentrasi larutan = 10 ppm, pembacaan sensor pada nilai G (green) menunjukkan nilai 15, pada konsentrasi larutan =60 ppm, pembacaan sensor pada nilai G menunjukkan nilai 5. Pembacaan sensor menggunakan mode filter hijau pada hasil pengukuran kandungan formalin menunjukkan respon yang kurang baik.

  Tabel 5. Data nilai hijau

  Konsentrasi Nilai G larutan (ppm)

  10

  15

  20

  15

  30

  10

  40

  10

  50

  5

  60

  5

  Jurnal ELTEK, Vol 11 No 01, April 2013 ISSN 1693-4024

  Gambar 14. Kurva Standar Regresi Konsentrasi Dengan Nilai Green

3) Kurva Sensor Biru (Blue)

  Dalam Tabel 6, hasil pembacaan sensor filter biru untuk konsentrasi larutan 10 ppm, pembacaan sensor pada nilai B (blue) menunjukkan nilai 45, pada konsentrasi larutan 60 ppm, pembacaan sensor pada nilai B menunjukkan nilai 5. Pembacaan sensor menggunakan mode filter biru pada hasil pengukuran kandungan formalin menunjukkan respon yang kurang baik, dan

  

mode filter biru mampu membaca perubahan komposisi RGB

  pada larutan formalin dengan konsentrasi 10-60 ppm, akan tetapi hasil pembacaan filter hijau menunjukkan angka perubahan pada komposisi larutan RGB.

  Tabel 6. Data Nilai Biru

  Konsentrasi Nilai B larutan (ppm)

  10

  45

  20

  35

  30

  20

  40

  10

  50

  10

  60

  5

  Hariyadi Singgih, Uji Kandungan Formalin, Hal 55-70

  Gambar 15. Kurva Standar Regresi dengan Nilai Blue 5.

   PENUTUP

  Dari hasil dan pembahasan data pengujian alat ukur kandungan formalin dapat disimpulkan: 1) Dari 4 sampel ikan asin yang diambil dibeberapa pasar di Kota

  Malang, 3 diantaranya tidak layak dikonsumsi dikarenakan kandungan formalinnya melebihi ambang batas kelayakan konsumsi (ambang batas = 20 ppm). Artinya pemakaian zat formalin sudah membudaya dimasyarakat. 2) Hasil pengujian filter merah pada sensor TCS 3200 mempunyai respon paling baik dibanding filter hijau dan biru. 3) Alat ukur kandungan formalin hasil penelitian ini mampu mengukur kandungan formalin pada konsenstrasi 10 ppm-60 ppm, dan untuk pembacaan diatas nilai 60 ppm alat tetap bisa membaca tetapi hasilnya tidak akurat. 4) Prosentase kesalahan ukur terbesar setelah dilakukan uji banding dengan alat referensi sebesar 6,52% dan dalam pengujian sistem secara keseluruhan didapat kesalahan rata- rata sebesar 5,38%. 5) Untuk mendapatkan nilai RGB optimal dari suatu objek berwarna, jarak pambacaan sensor dari objek sekurang- kurangnya 2 cm, karena pembacaan sensor yang optimal terletak pada jarak 2-3 cm dari objek.

6. DAFTAR PUSTAKA . - Fluka, 2001.

  Masruroh, L. 2010.

  Glukosa Pada Apel (Malus Sylvestris Mill) Dengan

  ,

  Jurnal ELTEK, Vol 11 No 01, April 2013 ISSN 1693-4024

  Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang, Skripsi. Mahdi, C dan Mubarrak, Shofi A. 2008.

  Formalin, Borak dan Pewarna Rhodamin pada Produk

  , Berkala Ilmiah Perikanan Vol.3, Universitas Brawijaya.

  Mengenal Berbagai Produk Reagen Kit Tester Untuk Uji Formalin, Borak, Zat Pewarna Berbahaya Dan

  Lampiran 2, Universitas Brawijaya. chanifmahdi@gmail.com Noor, Etty D. 2010.

  Karoten Mengguna ,

  Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang, Skripsi. Service Buletin. 2006. , Edisi

  Januari No.73/ tahun VII. (diakses, 8 April 2012) Wasito S. 2004. Data Sheet Book 1. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.

  

www.myavr.wordpress.com Menampilkan Nilai RGB Suatu

Object Dengan Sensor Warna TCS230 Berbasis AVR

  . (diakses, 8 April 2012 )