## Jurnal Riset Fisika Indonesia
Volume 1, Nomor 2, Juni 2021
ISSN: 2776-1460 (print); 2797-6513 (online) http://journal.ubb.ac.id/index.php/jrfi/index/2010

## Analisis Hubungan antara Konsentrasi Kemurnian Madu dengan Sifat Fisisnya
Evi.J, Deden Nurdandi, Fenni Vavionita, Eri Gusnia, Umi Alawiyah, Yuant Tiandho* )
Jurusan Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Bangka Belitung Kampus Terpadu UBB, Kabupaten Bangka 33172, Kepulauan Bangka Belitung, Indonesia
*E-mail korespondensi: yuant@ubb.ac.id

## Info Artikel:
Dikirim: 2 November 2020 Revisi: 28 Februari 2020 Diterima: 3 April 2020

## Kata Kunci:
density; honey; image processing; permitivity; refractive index

## Abstract
Public awareness of the benefits of honey has increased the amount of honey consumption. This  encourages  the  circulation  of impure  honey in  the  market by  irresponsible traders. Therefore, characteristic information of honey is needed as a basis for honey purity testing methods. Physical characteristics analyzed in this  study are the refractive index, density and color quantization of honey. In general, it can be seen that the higher the concentration of honey, the higher the refractive index and its density and inversely proportional to the permittivity. Color analysis also shows that concentration is inversely proportional to the color intensity level.

## PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara yang kaya akan jenis flora maupun fauna [1]. Salah satu fauna yang  mampu  menghasilkan  bahan  pangan  adalah  lebah.  Lebah  dapat  memproses  nektar tanaman menjadi madu dan tersimpan pada sel-sel sarang lebah. Di Indonesia jenis lebah yang banyak digunakan sebagai penghasil madu adalah lebah lokal ( Apis cerana ), lebah hutan ( Apis dorsata ) , dan lebah Eropa ( Apis melifera ) [2].
Madu  telah  lama  dikenal  oleh  masyarakat  dapat  mengembalikan  stamina,  menjaga kesehatan  dan  mampu  menyembuhkan  berbagai  macam  penyakit,  seperti  rematik,  tekanan darah  tinggi  dan  tekanan  darah  rendah,  sakit  pinggang  serta  luka  bakar  [3].  Kesadaran masyarakat akan manfaat yang terkandung dalam madu menjadi penyebab jumlah pengonsumsi madu terus mengalami peningkatan. Data Asosiasi Perlebahan Indonesia (API) pada tahun 2005 menyebutkan  bahwa  angka  konsumsi  madu  di  Indonesia  adalah  7.000-15.000  ton/tahun sedangkan  produksi  madu  pada  tahun  2002  baru  mencapai  4.000-5.000  ton/tahun.  Artinya terdapat kesenjangan tingkat kebutuhan dan produksi madu [4] dan ini mendorong beredarnya madu palsu dipasaran oleh oknum pedagang yang tidak bertanggung jawab.  Selain merugikan konsumen, pemalsuan madu merugikan para  penjual madu murni karena menurunkan tingkat penjualan [5].
Berdasarkan  pengamatan  API  diketahui  bahwa  madu  sintesis  lebih  dominan  beredar  di pasaran dibandingkan madu asli [4]. Tetapi berdasarkan penampilan fisik, madu asli dan madu campuran atau madu palsu sangat sulit untuk dibedakan [6]. Oleh karena itu diperlukan metode pengujian untuk mengetahui keaslian madu agar tidak ada  yang merasa dirugikan, baik dari segi ekonomi maupun kesehatan. Karakteristik fisik madu merupakan karakteristik dasar yang perlu diketahui dalam pengembangan alat ukur kemurnian madu. Untuk itu, dalam artikel ini dilakukan analisis beberapa karakteristik fisis dari madu yaitu densitas, indeks bias, dan citra warna madu

## METODE PENELITIAN
Madu  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  merupakan  madu  murni  yang  berasal  dari Kepulauan  Bangka  Belitung.  Sebelum  diukur  karakterisitik  fisiknya,  madu  dicampur  dengan aquades berdasarkan variasi persentase volume madu terhadap volume total campuran sebesar 100%,  50%,  33,3%,  25%,  20%,  dan  16,67%.  Nilai  100%  terkait  dengan  madu  murni  serta  0% terkait dengan aquades murni.
Karakteristik madu yang akan dianalisis adalah sifat indeks bias, densitas, dan citra warna madu. Pengukuran indeks bias dilakukan dengan metode pembiasan melalui kaca plan parallel [7] menggunakan laser dengan panjang gelombang 523 nm yang terintegrasi software imageJ. Densitas madu ditentukan dengan menggunakan metode piknometer. Analisis citra warna madu dilakukan dengan menganalisis warna hasil foto (kamera) dengan piranti lunak imageJ sehingga diperoleh data warna dasarnya.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  Gambar  1  ditunjukkan  hasil  analisis  densitas  madu  yang  telah  divariasikan  kadar airnya. Semakin tinggi konsentrasi madu maka densitas dari campuran semakin meningkat. Hal ini  dikarenakan  madu  memiliki  densitas  yang  lebih  tinggi  dari  aquades.  Densitas  madu  murni yang dianalisis dalam penelitian ini adalah 1,22 g/mL. Oleh karena itu penambahan akuades akan menurunkan densitas campuran madu   [8]. Selain itu, berdasarkan data tampak bahwa grafik yang  dihasilkan  berbentuk  linear.  Kelinearan  hubungan  tersebut  sesuai  dengan  ungkapan densitas fluida yang terdiri dari lebih satu fasa seperti pada pers. (1) [9].
( ) 1 eff a m f f    = − + (2)
dimana ρ eff adalah  densitas  campuran, ρ m adalah  densitas  madu, ρ a adalah  densitas akuades,  dan f adalah  fraksi  volume  madu  (konsentrasi).  Sehingga  keteraturan  pola  ini  dapat digunakan untuk pengembangan sistem deteksi madu selanjutnya.
Gambar 1. Grafik  densitas  campuran  madu:  data  eksperimen  (titik)  dan  model  hubungan linearitas pada pers. (1) (garis lurus)
Hasil analisis hubungan antara kemurnian madu dengan indeks bias disajikan pada Gambar 2.  Melalui  grafik  tersebut  tampak  bahwa  semakin  tinggi  kandungan  madu  maka  nilai  indeks biasnya mengalami peningkatan secara linier. Berdasarkan data SNI indeks bias madu murni yaitu 1,475  sampai  1,504  pada  temperatur  20 ℃ [10].  Hasil  penelitian  yang  dihasilkan  masih  cukup sesuai dengan data SNI. Tetapi pada madu dengan konsentrasi tertinggi (madu murni) diperoleh nilai  indeks  bias  yang  sedikit  lebih  besar  dibandingkan  dengan  indeks  bias  SNI  dikarenakan kandungannya  yang  cukup  tinggi.  Secara  fisis  konsentrasi  akan  meningkatkan  densitas  madu sehingga indeks bias madu semakin besar karena molekul madu dalam sampel semakin banyak [11]. Semakin kecil konsentrasi madu maka nilai indeks bias akan semakin kecil atau mendekati indeks bias air yaitu 1,33 [7].  Indeks bias madu murni akan selalu lebih tinggi dibandingkan indeks bias madu campuran.
Gambar 2. Grafik indeks bias madu: data eksperimen (titik) dan model linearitas (garis)
Hasil pengambilan citra dari campuran madu ditunjukkan oleh Gambar 3. Tampak bahwa perubahan  kemurnian  madu  mempangaruhi  citra  warna  yang  dihasilkan.  Semakin  tinggi konsentrasi  madu  maka  semakin  pekat  warna  madu  tersebut.  Kepekatan  warna  madu disebabkan  karena  tingkat  kekentalan  madu  yang  sangat  tinggi.  Madu  yang  telah  tercampur dengan air akan memiliki warna yang lebih pudar. Kepudaran warna madu disebabkan oleh sifat kekentalan madu yang berkurang karena adanya pengaruh campuran zat cair lainnya, seperti air. Hasil  tersebut  juga  diindikasikan  oleh  kuantifikasi  warna  citra  dengan  ImageJ  seperti  pada Gambar 4. Tampak bahwa secara umum, semakin tinggi konsentrasi madu maka semakin rendah intensitas warna baik untuk komponen merah, hijau, dan biru. Hal ini merupakan indikasi warna yang  dihasilkan  semakin  gelap  karena  kekentalan  dan  densitasnya  semakin  tinggi.  Selain  itu, secara melalui Gambar 4 dapat tampak bahwa warna dasar dominan yang dimiliki oleh campuran madu adalah warna merah.
100% 50% 33,3% 25% 20% 16,67% Gambar 3 . Citra madu campuran berdasarkan variasi konsentrasi madu
Gambar 4 . Hasil kuantifikasi warna madu campuran.

## KESIMPULAN
Tingkat  konsentrasi  kemurnian  madu  dapat  di  uji  dengan  beberapa  pengujian  seperti pengujian indeks bias, permitivitas, densitas dan warna. Semakin tinggi konsentrasi madu maka semakin tinggi densitas dan indeks biasnya namun berbanding terbalik dengan permitivitasnya. Analisis warna citra juga menunjukkan bahwa konsentrasi berbanding terbalik dengan tingkat intensitas warnanya sebagai indikasi bahwa semakin murni madu maka warnanya semakin gelap. Melalui hasil yang telah diperoleh ini diharapkan dapat menjadi awal konstruksi sistem pengujian kemurnian madu.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian  ini  difasilitasi  oleh  Laboratorium  Fisika,  Fakultas  Teknik,  Universitas  Bangka Belitung.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   T. Whitmore, An Introduction to Tropical Rain Forests, UK: Oxford University Press, 1990.
[2] S.  Raharjo,  ”Aplikasi  Madu  sebagai  Pengawet  Daging  Sapi  Giling  Segar  Selama  Proses Penyimpanan,” Universitas Sebelas Maret, Surakarta, 2010.
[3]   Sayyid, Rahasia Kesehatan Nabi, Cetakan ketiga Edisi Terjemahan Indonesia, Solo: PT. Tiga Serangkai Pustaka Mandiri, 2006.
[4]   F.  Sakri,  Madu  dan  Khasiatnya Suplmen Sehat  Tanpa  Efek  Samping,  Yogyakarta: Diandra Pustaka Indonesia, 2015.
[5] J.  Hardianto,  A.  P.  Kuntjara  och  R.  P.  Susanto,  ”Perancangan  Kemasan  Sebagai  Visual Identity Madu Sumbawa UD Madu Lestari,” Jurnal DKV Adiwarna, 2017.
[6]   A. Susanto, Terapi Madu, Jakarta: Penebar Swadaya, 2007.
[7] A.  Zamroni,  ”Pengukuran  Indeks  Bias  Zat  Cair  Melalui  Metode  Pembiasan  Menggunakan Plan Paralel,” Jurnal Fisika, vol. 3, 2013.
[8]   Y. Tiandho, R. Gusa, I. Dinata och W. Sun anda, ”Model for nanofluids thermal conductivity based  on  modified  nanoconvenctive  mechanism,” E3S  Web  of  Conferences, vol.  73,  p. 01015, 2018.
[9] H. Siregar, ”Pengaruh Metode Penurunan Kadar Air Suhu dan Lama Penyimpanan Terhadap Kualitas Madu Randu,” Institut Pertanian Bogor, Bogor, 2002.
[10] P. Permitasari och E. Hidayanto, ”Analisis Korelasi Indeks Bias dengan Konsentrasi Sukrosa Beberapa Jenis Madu Menggunakan Portable Brix Meter,” Youngster Physics Journal, vol. 1, pp. 191-198, 2013.
[11] Misto,  Widayanti  och  Arkundato,  ”Pengukuran  Kualitas  Madu  Bunga  Berdasarkan Konstanta  Efek  Kerrr  yang  Diukur  Menggunakan  Interferometer  Michelshon,” Spektra Jurnal Fisika, vol. 15, pp. 119-126, 2014.