Prihasty, Wilda (2020) Sistem Pemeringkatan Kualitas Beras Berbasis Teknik Spektroskopi Bimodal: Fourier Transform Infrared (FTIR) dan Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS). Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02311850010008-Master_Thesis.pdf Download (3MB) | Preview |
Abstract
Beras merupakan makanan pokok dan menjadi sumber utama karbohidrat bagi masyarakat Indonesia. Indonesia berada pada posisi ketiga dari negara penghasil beras terbesar di dunia. Jenis dan kualitas beras yang dihasilkan pun beragam. Berdasarkan SNI 6128:2015, mutu beras diklasifikasikan berdasarkan bentuk, warna, derajat sosoh dan kadar air dari bulir beras. Disisi lain, beras dikonsumsi untuk memenuhi kebutuhan nutrisi tubuh, sehingga perlu untuk mengetahui kandungan nutrisi dari beras tersebut. Komposisi terbesar dari beras adalah pati, yang mendominasi hingga 85%. Pati terdiri dari 2 karbohidrat polimer yang disebut amilosa dan amilopektin. Kandungan lain yang dimiliki oleh beras adalah zat antioksidan yang dapat mencegah sejumlah penyakit, seperti ; kanker, serangan jantung, penyumbatan pembuluh darah serta melindungi sistem saraf pusat. Molekul yang memiliki peran sebagai antioksidan pada beras adalah fenolik, flavonoid dan antosianin. Guna memenuhi nutrisi dalam tubuh penting untuk mengetahui jenis beras yang memiliki kandungan nutrisi terbaik. Metode yang paling sering digunakan untuk mengetahui kandungan nutrisi pada beras saat ini adalah metode analisis kimia. Penggunaan metode tersebut memerlukan waktu yang cukup lama serta preparasi sampel yang cukup sulit. Oleh sebab itu, metode pengukuran berbasis spektroskopi yang tidak memerlukan persiapan sampel yang rumit adalah solusi untuk menyelesaikan masalah tersebut. Pada penelitian ini, dilakukan sebuah penelitian pendahuluan untuk membangun metoda prediksi yang akurat atas kandungan amilosa, fenolik dan flavonoid, serta elemen yang terkandung pada beras. Metode analisa kimia digunakan untuk mengetahui kadar amilosa, fenolik dan flavonoid pada beras dan sebagai validasi dari sistem prediksi. Sistem prediksi dilakukan menggunakan metode Partial Least Square (PLS) untuk mengetahui kadar amilosa, fenolik, dan flavonoid dari beras berdasarkan spektrum Fourier Transform Infrared (FTIR) yang tervalidasi dengan pengukuran kadar sampel larutan standar. Sehingga, diharapkan nantinya dapat digunakan untuk mengukur kadar amilosa, fenolik dan flavonoid hanya berdasarkan spektrum FTIR dari beras, tanpa perlu dilakukan preparasi sampel yang rumit. Sementara itu, Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) digunakan untuk mengetahui elemen yang terkandung pada beras. Pada penelitian ini juga dilakukan pengelompokan dan klasifikasi kualitas beras menggunakan metode Principal Component Analysis (PCA) berdasarkan spektrum FTIR dan LIBS. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, didapatkan sistem prediksi kandungan amilosa, fenolik dan flavonoid dengan nilai koefisien determinasi secara berturut-turut adalah 0,95 ; 0,86 ; 0,95 serta nilai RMSE secara berturut-turut adalah 1,4 ; 0,72 ; 0,44. Berdasarkan spektrum LIBS yang didapatkan dari 13 jenis beras, elemen yang terkandung pada beras adalah Mg, Fe, Na, K, Ca, C, H dan O. Hasil pengelompokan berdasarkan spektrum FTIR dan LIBS yang didapatkan, kualitas jenis beras terklasifikasi menjadi 3, yaitu beras kualitas tinggi, beras premium dan beras medium.
================================================================================================================================
Rice is a staple food and the main source of carbohydrates for Indonesian people. Indonesia is in the third position of the world's largest rice producer. The type and quality of rice produced is also varied. Based on SNI 6128:2015, the quality of rice is classified by form, color and moisture content from rice grain. On the other hand, rice is consumed to fulfill the nutritional needs of the body, so it is necessary to know the nutrient content of the rice. The largest composition of rice is starch, which dominates up to 85%. Starch consists of 2 carbohydrate polymers called amylose and amylopectin. Other content belonging to rice is an antioxidant substance that can prevent a number of diseases, such as cancer, heart disease, obstruction of blood vessels and protecting the central nervous system. Molecules that have a role as antioxidants in rice are phenolic, flavonoids and anthocyanins. Therefore, to fulfill nutrients in the body is important to know the type of rice that has the best nutrient content. The most commonly used method to find out nutrient content in rice is a chemical analysis based method. The use of these method requires a considerable time and sample preparation that is quite difficult. Therefore, spectroscopic-based measuring methods that do not require complicated sample preparation are the solution of these problems. In this study, a preliminary research is conducted to develope an accurate prediction method of amylose, phenolic and flavonoid content, also elements contained in rice. Methods of chemical analysis are used to determine the levels of amylose, phenolic and flavonoids in rice which are then used as a validation from prediction system. The predictive system is carried out using the Partial Least Square (PLS) method to determine the levels of amylose, phenolic, and flavonoids from rice based on the Fourier Transform Infrared (FTIR) spectrum that validated with standard solution measurement . Therefore, it is expected that later it can be used to measure the levels of amylose, phenolic and flavonoids only based on the FTIR spectrum of rice, without complicated sample preparation. Meanwhile, Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) is used to figure out the elements contained in the rice. In this research also carried out clustering and classification of rice quality using Principal Component Analysis (PCA) method based on the Spectrum FTIR and LIBS. The results of this research, obtained a prediction system to determine levels of amylose, phenolic and flavonoids with the value of coefficient of determination 0.95; 0.86; 0.95 respectively and the RMSE value 1.4; 0.72; 0.44 respectively. Based on the spectrum of LIBS obtained from 13 types of rice, the elements contained in the rice are Mg, Fe, Na, K, Ca, C, H and O. Results of clustering based on the FTIR spectrum and LIBS obtained, the quality of the type of rice classified into 3, namely High quality rice, premium rice and medium rice.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Additional Information: | RTF 658.562 Pri s-1 2020 |
| Uncontrolled Keywords: | Kualitas Beras, Sistem Pemeringkatan, Fourier Transform Infrared (FTIR), Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS), Partial Least Square (PLS), Principal Component Analysis (PCA) |
| Subjects: | Q Science Q Science > QC Physics Q Science > QC Physics > QC451 Spectroscopy Q Science > QC Physics > QC457 Infrared technology. T Technology > TS Manufactures > TS156 Quality Control. QFD. Taguchi methods (Quality control) |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Physics Engineering > 30101-(S2) Master Thesis |
| Depositing User: | Wilda Prihasty |
| Date Deposited: | 15 Jun 2023 08:16 |
| Last Modified: | 15 Jun 2023 08:16 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/73037 |
Actions (login required)
 |
View Item |