Rancang Bangun Perangkat Instrumentasi dan Kontrol Bioreaktor Cascara Berbasis Raspberry Pi

Duwi Hariyanto, Afit Miranto, Daffa Naufal, Muhammad Nur Rafif, Muhammad Pramudhitya Hernanda, Ilham Marvie, Jabosar Ronggur Hamonangan Panjaitan

Abstract


Kemajuan teknologi saat ini mendorong pengembangan perangkat yang dapat meningkatkan efisiensi dan efektivitas berbagai proses produksi, termasuk dalam industri fermentasi. Salah satu produk bernilai tinggi yang dapat dihasilkan dari kulit kopi (cascara) adalah asam cuka, yang tidak hanya memperpanjang masa simpan cascara tetapi juga meningkatkan nilai ekonomisnya. Penelitian ini berfokus pada perancangan perangkat instrumentasi dan kontrol bioreaktor berbasis mini komputer Raspberry Pi yang didukung mikrokontroler Arduino Nano secara serial. Sistem ini dirancang untuk memantau dan mengendalikan parameter kritis fermentasi, seperti suhu, pH, dan kadar oksigen. Perangkat ini menggunakan sensor DS18B20 untuk mendeteksi suhu, sensor pH SKU: SEN0169 dari DF Robot untuk mengukur tingkat keasaman, serta sensor oksigen SKU: SEN0322 dari DF Robot untuk memantau tingkat oksigen. Raspberry Pi berfungsi sebagai pusat pemrosesan data, kontrol perangkat keras, dan antarmuka pengguna, sementara Arduino Nano berfungsi dalam menangani pembacaan sensor. Pemrograman mikrokontroler dilakukan melalui Arduino Integrated Development Environment (IDE). Hasil memberikan bahwa karakteristik sensor-sensor tersebut sesuai untuk digunakan dalam monitoring dan pegendalian proses produksi asam cuka dari kulit kopi di bioreaktor.

Keywords


Arduino Nano; Bioreaktor; Cascara; Kontrol Fermentasi; Raspberry Pi; Sensor Oksigen; Sensor pH; Sensor Suhu

References


Statistik Kopi Indonesia 2020. BPS – Statistics Indonesia, 2021.

S. Sisbudi Harsono, D. R, dan M. Mel, “Coffee Husk Biopellet Characteristics as Solid Fuel for Combustion Stove,” ESCR, vol. 2, no. 1, hlm. 1–6, Apr 2019.

E. Sholichah, R. Apriani, D. Desnilasari, dan M. A. Karim, “Produk Samping Kulit Kopi Arabika dan Robusta sebagai Sumber Polifenol untuk Antioksidan dan Antibakteri,” Jurnal Industri Hasil Perkebunan, vol. 14, no. 2, 2019.

A. N. Ariva, A. Widyasanti, dan S. Nurjanah, “Pengaruh Suhu Pengeringan Terhadap Mutu Teh Cascara dari Kulit Kopi Arabika (Coffea arabica),” J. Tek. Ind. Pert. Ind., vol. 12, no. 1, hlm. 21–28, Apr 2020.

N. M. Naibaho, A. F. Ramadhan, A. Lisnawati, M. Rahman, dan E. G. Popang, “Fermentasi Sistem Aerob dan Anaerob dalam Pembuatan Cuka dari Nira Aren (Arenga pinnata),” Buletin Loupe, vol. 14, no. 01, 2017.

R. Rosmiati, M. Yunus, dan R. Raudah, “Pembuatan Asam Asetat dari Limbah Cair Kulit Kopi Arabika (Coffea arabica. Sp),” J.Scien.Techno.Reaction, vol. 11, no. 2, Jun 2016.

M. Meriatna dan R. Lestari, “Pembuatan Asam Asetat dari Air Cucian Kopi Robusta dan Arabika dengan Proses Fermentasi,” JTKU, vol. 7, no. 1, hlm. 61, Jan 2019.

N. W. Anita, “Optimasi Konsentrasi Enzim Amiloglukosidase dan Saccharomyces cerevisiae dalam Pembuatan Bioetanol dari Ubi Jalar (Ipomoea batatas L) Varietas Daya dengan Proses Sakarifikasi Fermentasi Simultan (SFS),” Jurnal Rekayasa dan Manajemen Agroindustri, vol. 3, no. 2, 2015.

A. E. Tjahjono dan D. Primarini, “Kondisi Optimum Fermentasi Asam Asetat Menggunakan Acetobacter aceti B166,” Jurnal Sains MIPA, vol. 13, no. 1, 2007.

N. Andayani, D. Nurhayati, dan M. D. Saing, “Optimalisasi Lama Fermentasi dengan Penambahan Konsentrasi Acetobacter Aceti pada Pembuatan Cuka Buah Apel Rhome Beauty Menggunakan Alat Fermentor,” dipresentasikan pada Seminar Nasional Hasil Pengabdian Masyarakat dan Penelitian Pranata Laboratorium Pendidikan Politeknik Negeri Jember, 2019.

D. F. Al Riza, R. Damayanti, dan Y. Hendrawan, “Rancang Bangun Fermentor Yogurt dengan Sistem Kontrol Logika Fuzzy Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA 32,” Agritech, vol. 34, no. 04, hlm. 456, Feb 2015.

A. R. Haryuaditya, M. H. H. Ichsan, dan R. Primananda, “Rancang Bangun Sistem Pendeteksi Kondisi Ideal Fermentasi Kimchi berdasarkan pH dan Suhu menggunakan Metode Fuzzy Mamdani,” Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, vol. 6, no. 7, 2022.

S. Ariyani, A. B. Nugroho, dan A. S. T. Mubarok, “Alat Bantu Pendeteksi Objek Untuk Tuna Netra Berbasis AI Mobilenet Pada Raspberry Pi 3B,”Jurnal Teknik Elektro dan Komputasi (ELKOM), vol. 4, no. 1, 2022. hlm.73-90.

G. A. Pauzi, O. F. Suryadi, G. N. Susanto, dan Junaidi, “Rancang Bangun Sistem Monitoring Kualitas Air Tambak Udang (Litopenaeus Vannamei) Menggunakan Wireless Sensor Sistem (WSS) yang Terintegrasi dengan PLC CPM1A,”Journal of Energy, Material, and Instrumentation Technology, vol 1. no. 3, 2020

DFRobot, “PH Meter Pro,” wiki.dfrobot.com. https://wiki.dfrobot.com/Analog_pH_Meter_Pro_SKU_SEN0169 (diakses 18 November 2024).

I. A. Aziz, H. Setyawan, dan M. A. Auliq, “Desain Prototipe Sistem Filtrasi Limbah Produksi Tahu Dengan Menggunakan Sensor pH dan Sensor Turbidity Berbasis Arduino Mega Jurnal,” Jurnal Teknik Elektro dan Komputasi (ELKOM), vol. 5, no. 2, 2023, hlm. 225-237, doi: 10.32528/elkom.v5i2.7188.

DFRobot, “I2C Oxygen Sensor,” wiki.dfrobot.com. https://wiki.dfrobot.com/Gravity_I2C_Oxygen_Sensor_SKU_SEN0322 (diakses 18 November 2024).

D. Hariyanto, P. I. Sigalingging, dan Hendro, “Rancang Bangun Alat Ukur Panjang Objek di Dalam Air Berbasis Photogate dan Sensor Ultrasonik,” dalam PROSIDING SNIPS, Bandung, Indonesia, 2018, hlm. 6.

D. Hariyanto dan S. Permana, “Studi Intensitas Radiasi Menggunakan Survey Meter Berbasis Tabung Geiger M4011 dan Mikrokontroler Arduino Uno,” dalam Prosiding SNIPS, Bandung, 2019, hlm. 7.

L. S. L. Purba dan N. Harefa, “Pengaruh Kandungan Oksigen Udara Sekolah terhadap Konsentrasi Belajar Siswa SMA N 9 Jakarta Timur,” Seminar Nasional Pendidikan (SENDIKA), vol. 3, 2019, hlm. 9-16.




DOI: https://doi.org/10.32528/elkom.v7i1.23858

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2025 Jurnal Teknik Elektro dan Komputasi (ELKOM)

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

View My Status                                                                       Indexing Service

                             

UNMUH

   Publisher :
   UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JEMBER
   Jl. Karimata No. 49 Jember 68121 East Java
   Website : www.unmuhjember.ac.id
   Email : kantorpusat@unmuhjember.ac.id

Editorial Address :
Electrical Engineering
Faculty of Engineering
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JEMBER
Jl. Karimata No. 49 Jember 68121 East Java