Abstrak— Dry aging adalah proses menyimpan potongan daging sapi dalam waktu lama untuk mengkonsentrasikan rasa daging. Hal ini terjadi karena adanya proses proteolysis dalam daging sapi,  dimana  enzim  natural  dalam  daging  akan  memecah jaringan pengikat dalam daging sehingga daging menjadi lebih lembut dan memiliki cita rasa yang khas. Dry aged steak hampir tidak  pernah  ditemukan  di  Indonesia,  sebagian  besar  rakyat Indonesia bahkan tidak mengenal istilah tersebut. Oleh karena itu,  dibutuhkan  suatu  alat  yang  dapat  dipakai  dalam  setting perumahan,  yang  dapat  mengontrol  suhu  dan  kelembapan dalam kulkas agar kulkas tersebut menjadi ruangan ideal untuk proses dry aging. Sistem kontrol berbasis logika fuzzy ini akan diimplementasikan menggunakan
mikrokontroller ATmega328P.  Penggunaan  logika  fuzzy  pada  mikrokontroller ATmega328P  memiliki  nilai  konstanta  korelasi  sebesar  99.9% dengan simulasi menggunakan MATLAB. Alat ini mengontrol suhu  dan  kelembapan  di  sekitar  daging  untuk  mendapatkan daging  dry  aged  dalam  waktu  8  hari.  Alat  yang  dirancang berhasil  mengontrol  suhu  dalam  kulkas  dengan  steady  state error suhu dan kelembapan sebesar ±0,1°C dan ±3%. Nilai pH daging  yang  dihasilkan  tidak  berubah  drastis,  yang membuktikan tidak terjadi kebusukan pada daging. Daging ini memiliki rasa sapi yang lebih pekat dan cita rasa dan bau yang unik, dengan kelembutan yang jauh lebih baik.
Kata  Kunci—Atmega328P,  Control  System, Dry  Age  Steak, Fuzzy Logic.

## I. PENDAHULUAN
TEAK  adalah  potongan  daging  (terutama  daging  sapi) yang tebal dan dimasak dengan dipanggang atau di pan fry .  Sebuah  sumber  menyebutkan  bahwa  daging  steak  sapi diperkenalkan  oleh  bangsa  Spanyol  ke  Meksiko  pada  abad ke-15.  Makanan  khas  Barat  ini  telah  lama  digemari  oleh orang  Indonesia.  Besar  kemungkinan  bahwa  Belanda  yang pernah  menjajah  Indonesia  menurunkan  resep  steak  kepada para koki yang Sebagian adalah orang Indonesia. Konsumsi produk  daging  pada  negara  di  Asia  seperti  RRC,  Jepang, Korea,  dan  negara-negara  di  asia  tenggara  seperti  Vietnam per kapita berkisar antara 27,8 hingga 48,0 kg di tahun 2002 [1].
Walaupun  budaya Steak di  Indonesia  sudah  cukup terkenal,  namun  tidak  banyak  masyarakat  Indonesia  yang mengenal  proses dry  aging pada Steak . Dry  aging adalah proses  menggantung  daging  sapi  atau  menaruh  potongan daging sapi tanpa di bungkus pada ruangan yang didinginkan lalu  ditinggal  untuk  menua  ( aging )  untuk  beberapa  minggu bahkan  bulan  pada  ruangan  terkontrol  [2].  Berbeda  dengan pengawetan,  proses dry  aging lebih  menuju  kepada  proses fermentasi untuk meningkatkan rasa dan tekstur daging sapi. Beberapa pembelajaran menemukan bahwa proses dry aging
menghasilkan  peningkatan  dalam  atribut  palatibilitas  pada daging, terutama rasa, menghasilkan determinan yang khas. Selain  rasa,  peningkatan  dalam  kelembutan  dan  kesegaran oleh dry  aging juga  dapat  diamati.  Kim  et  al.,  2016, menemukan  kadar  glutamat  yang  lebih  tinggi  pada  sampel daging dry age , yang biasa diasosiasikan dengan rasa umami yang  digemari  [3].  Survey  menunjukkan  bahwa  nilai  OAL ( Sensory  Acceptance  Test )  yang  berisi  variable  rasa,  bau, kelembutan, dan kesegaran daging dry age memiliki nilai rata rata  6,18  sedangkan  daging  tanpa  label  memiliki  nilai  4,56 [4].
Dry aged steak sangat langka ditemukan di Indonesia, dan biasa  hanya  disajikan  pada  restoran  ternama  dengan  harga yang  sangat  mahal.  Proses dry  aging juga  sangat  sulit dilakukan  di  rumah  dan  dapat  menghasilkan  daging  yang busuk  jika  tidak  diawasi  dengan  baik.  Oleh  karena  itu, dibutuhkan alat untuk dapat meregulasi ruangan dalam kulkas agar  dapat  mengubah  kulkas  menjadi  ruangan  terkontrol untuk  proses dry  aging agar  lebih  banyak  orang  dapat menikmati dry  aged meat  tanpa  mengunjungi  restoran ternama.

## II. DASAR TEORI
A. Dry aging
Dry  aging adalah  proses  menggantung  daging  sapi  atau menaruh  potongan  daging  sapi  tanpa  di  bungkus  pada ruangan yang didinginkan lalu ditinggal untuk menua (aging) untuk  beberapa  minggu  bahkan  bulan  pada  ruangan terkontrol  untuk  mengkonsentrasikan  citra  rasa  daging  sapi dan menghasilkan rasa yang baru [2]. Ini terjadi karena enzim dalam daging sapi akan menyerang molekul dalam sel sapi, memecah protein menjadi asam amino [5]. Proses ini disebut dengan proses proteolysis dan menghasilkan beberapa asam amino yang yang terhubung dengan aroma daging sapi yang dimasak ( isoleucine, leucine, phenylalanine, and valine ) dan asam  glutamic  yang  terhubung  dengan  rasa  umami  [6-7]. Proses dry  aging juga  meningkatkan  tingkat  kelembutan daging oleh karena enzim yang memecah kolagen yang keras. Tentu saja terdapat banyak macam enzim yang memilki peran dalam pelembutan daging dalam proses dry aging [5]. Tidak hanya  peningkatan  rasa  baru,  rasa  daging  akan  semakin terkonsentrasi  karena  adanya  kehilangan  cairan  terhadap waktu.  Kehilangan  massa  cairan  dan  kebusukan  kulit  luar daging adalah kerugian utama dalam melakukan proses dry aging . Oleh karena itu Sebagian besar proses dilakukan pada potongan daging besar untuk meminimalisir kerugian ini.

## S

## Sistem Kontrol Suhu dan Kelembapan dalam Kulkas untuk Proses Dry Aging pada Daging Sapi Menggunakan Logika Fuzzy
Prajna Wirya Kencana Putra 1 , Djoko Purwanto 1 , dan Enny Zulaika 2
1 Departemen Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
2 Departemen Biologi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail : djoko@ee.its.ac.id
Terdapat beberapa parameter dalam melakukan proses dry aging , diantaranya:
1) Waktu (Time)
Tentu saja seperti proses fermentasi, semakin lama daging dibiarkan,  maka  konsentrasi  citra  rasa  pun  akan  semakin tinggi.  Seiring  bertambahnya  waktu,  daging  pun  akan semakin  lembut  karena  enzyme  natural  yang  memakan protein  penghubung  pada  daging.  Banyak  peneliti  telah melaporkan bahwa dry aging dilakukan paling banyak pada jangka waktu 14 sampai 40 hari. Namun proses aging yang dilakukan  lebih  dari  21  hari  tidak  memiliki  peningkatan signifikan dalam rasa [2]. Nilai aging juga sangat terhubung dengan  suhu  ruangan.  Tergantung  dengan  suhu,  laju peningkatan dalam kelembutan paling tinggi pada tahap awal proses dry aging , dan berkurang seiring waktu.
2) Suhu (Temperature)
Suhu  ruangan  sangat  penting  dalam  proses dry  aging , karena  diperlukan  suhu  yang  cukup  tinggi  untuk  proses enzyme dalam daging dapat bekerja dengan optimal, namun cukup  rendah  agar  bakteri  pembusuk  berkembang  dengan cepat.  Oleh  karena  itu,  proses aging dilakukan  pada  suhu serendah  mungkin  tanpa  membekukan  daging.  Penelitian dalam  proses dry  aging Sebagian  besar  melaporkan  bahwa suhu  optimal  pada  proses dry  aging adalah  0  –  4  °C  [2]. Menurut  penelitian  oleh  Ashleigh  K.  Kilgannon,  et.  al berkonklusi bahwa nilai TTC (temperature-time combination) tidak berpengaruh banyak pada opini konsumer yang tidak terlatih, namun proses dry aging pada suhu 3 °C selama  6  hari  akan  menghasilkan  nilai  citra  rasa  dan kelembutan  daging  yang  tidak  berbeda  jauh  dibandingkan dengan proses dry aging konvensional [5]. Melakukan proses dry aging pada suhu 5 °C selama 8 hari akan menghasilkan kualitas yang tidak jauh dari cara konvensional (1 °C, 14 hari) tanpa merusak standar kesehatan juga [8].
3) Kelembapan Relative (Relative humidity (RH))
Kelembapan udara juga sangat penting dalam proses dry
aging .  Kelembapan  udara  yang  terlalu  tinggi  akan mempercepat pertumbuhan bakteri pembusuk, dan kelembapan  udara  yang  terlalu  rendah  akan  meningkatkan pengurangan  cairan  terlalu  cepat  hingga  daging  dapat kehilangan nilai juiciness . Rekomendasi nilai RH pada proses dry aging adalah 61% - 85% dan dikontrol agar tetap stabil [2].  Beberapa  pembelajaran  menunjukkan  bahwa  nilai  RH yang  biasa  digunakan  adalah  78  ±  3%.  Pembelajaran  yang dilakukan salah satu penelitian menunjukkan bahwa nilai RH yang  rendah  meningkatkan  nilai  pengurangan  cairan  pada daging  pada  3  hari  pertama  proses  dan  berkonklusi  bahwa nilai  perubahan moisture  loss oleh  RH  tidak  memiliki dampak  signifikan  pada  kualitas  daging dry  aged (28  hari) [9].  Peningkatan  signifikan  dalam  asam  amino  terjadi  pada tujuh  hari  pertama  (peningkatan  sebesar  200%)  lalu berkurang secara lambat hingga 21 hari proses aging [10].

## 4) Aliran Udara (Air Flow)
Aliran udara berbanding lurus dengan kelembapan relative (RH)  dimana  aliran  udara  yang  sehat  dan  konstan  akan menghasilkan daging yang dapat melepaskan cairan dengan baik,  tanpa  mengering  terlalu  banyak  dan  mengurangi  nilai juiciness.  Kecepatan  aliran  udara  harus  dijaga  agar  bernilai tetap  pada  seluruh  durasi  proses dry  aging ,  dan  adalah variable paling kritikal pada awal proses [2]. Adanya aliran udara yang sehat dapat mengubah komposisi microbial pada kulit luar daging dan meningkatkan kualitas rasa dari daging dry  aged [6] . Rekomendasi  kecepatan  aliran  udara  pada sistem  untuk proses dry aging adalah  0,5  – 2  m/s.  Nilai  ini dapat  dikontrol  dengan  menggunakan  kipas  tambahan, penyaring  udara,  dan  sinar  ultraviolet  untuk  memastikan udara bersirkulasi konstan pada daging tanpa menambahkan bakteri external pada kulit daging.
Gambar 1. Block diagram of a fuzzy controller.
Gambar 2. Diagram blok FLC.
Gambar 3. Diagram komponen secara keseluruhan.
Gambar 4. Skematik elektronik menggunakan autodesk eagle.

## B. Sensor dan Aktuator
Sebuah  sensor  adalah  suatu  divais  yang  menerima  dan merespon pada suatu sinyal. Sinyal ini harus diproduksi oleh suatu bentuk energi, seperti panas, cahaya, mekanik, ataupun reaksi  kimia.  Sinyal  ini  pun  akan  dideteksi  oleh  sensor  dan dikonversi  menjadi  representasi  analog  maupun  digital  dari sinyal  energi  tersebut.  Sebuah  Aktuator  adalah  suatu  divais yang  mengaktuasi  atau  menggerakan  sesuatu.  Sebagai kebalikan  dari  sensor,  aktuator  menggunakan  suatu  energy untuk melakukan suatu gerak [11].
Pada  system  control  suhu  dan  kelembapan,  diperlukan sensor untuk mendeteksi input berupa suhu dan kelembapan. Terdapat juga actuator alat yang harus dapat mengubah nilai suhu dan kelembapan di dalam kulkas. Komponen sensor dan aktuator  yang  akan  digunakan  pada  perancangan  alat  ini antara lain:

## 1) Sensor Suhu dan Kelembapan
Sensor suhu dan kelembapan DHT22 menawarkan sinyal output  digital  yang  terkalibrasi.  Sensor  ini  menggunakan teknik  pengumpulan  sinyal  digital  eksklusif  dan  teknologi perasa  kelembapan,  memastikan  stabilitas  yang  dapat diandalkan.  Elemen  perasanya  terkoneksi  dengan  komputer single-chip 8-bit.

## 2) Kipas 12 VDC
Kipas DC adalah sebuah kipas yang dihubungkan dengan motor, dan diberi arus DC untuk memutar motor, mendorong angin  yang  ada  di  belakang  kipas  ke  depan.  Kipas  dapat dibagi  menjadi  beberapa  tipe,  tergantung  tipe  bearing  yang digunakan, serta banyaknya pin pada kipas

## 3) Heating Element
Sebuah peltier element adalah elemen yang menggunakan fenomena  thermoelektrik  berupa  efek  Peltier  dan  efek Seebeck  untuk  menghasilkan  perbedaan  suhu  pada  dua  sisi
yang  berbeda.  Oleh  karena  itu,  peltier  element  juga  sering disebut sebagai Thermoelectric cooler (TEC). Thermoelectricity adalah bidang yang mempelajari hubungan antara suhu dan listrik. Bidang ini didasarkan oleh tiga efek dasar  yakni  efek  Seebeck,  efek  Peltier,  dan  efek  Thomson [12].

## 4) Humidifier Ultrasonik
Humidifier ultrasonik menggunakan transduser piezoelektrik yang akan berosilasi pada frekuensi tinggi pada permukaan air sehingga akan  menghasilkan kabut tipis dari cairan,  yang  akan  langsung  menguap,  meningkatkan kelembapan udara.
Fenomena  osilasi  keping  piezoelektrik  disebut  dengan resonansi.  Pada  keping  piezoelektrik,  fenomena  resonansi frekwensi  adalah  frekwensi  operasi  dimana  material piezoelektrik berosilasi secara maksimal, menkonversi energi listrik menjadi energi mekanik dengan efisiensi maksimum.

## C. Fuzzy Logic Controller
Fuzzy  logic  muncul  dalam  konteks  teori  fuzzy  sets, diperkenalkan  oleh  Zadeh  (1965).  Sebuat  set  menempatkan sebuah tingkat, biasanya adalah angka riil pada interval [0,1], pada  elemen  pada  suatu  universe.  Fuzzy  logic  muncul  dari penunjukan tingkatan kebenaran pada proposisi. Nilai standar untuk “tingkatan” atau nilai kebenaran adalah [0,1] dimana 0 merepresentasikan  “totally  false”,  1  merepresentasikan “totally true”, dan seluruh angka diantaranya berarti “partial truth”.
Keuntungan utama dari fuzzy kontrol adalah kemungkinan mengimplementasi ilmu dan keahlian manusia dalam bentuk bahasa  aturan if  –  then [13]. Fuzzy control  mensimulasikan sebuah  sistem  yang  dikontrol  oleh  manusia  menggunakan computer. Fuzzy  logic mengacu  pada  sekumpulan  logika bernilai banyak ( many-valued logic ) yang akan menentukan nilai  kebenaran  ( truth  value ),  yang  pada  kasus  ini  akan
Gambar 5. Desain 3D body alat menggunakan TinkerCad.
Gambar 6. Pseudo code program ATmega328P.
menghasilkan tingkat kebenaran dari sebuah proposisi logika. Pengertian fuzzy  logic secara  luas  adalah  segala  macam formalism  dan  Teknik  yang  mengarah  ke  penanganan sistematis dari suatu “tingkatan” atau degrees . Dalam konteks Teknik ( engineering ) fuzzy control ditunjukkan pada metoda komputasi efisien yang mengurangi impresisi.
Proses dari suatu controller berbasis logika fuzzy dimulai dari  mengubah  sinyal  input  (yang  disebut  dengan crisp ) menjadi  sekumpulan  logika fuzzy .  Proses  ini  disebut  proses fuzzifikasi, lalu sebuah pilihan akan ditentukan berdasarkan knowledge  base ,  yang  berisi rules atau  peraturan  dan  data. Pilihan ini pun akan dikonversi Kembali menjadi bentuk crisp dengan  proses  bernama  defuzzifikasi.  Block  diagram  cara kerja Fuzzy  Logic  Controller (FLC)  dapat  dilihat  pada Gambar 1.
Sebuah  FIS  Mamdani  memiliki  bentuk rule yang  sangat mudah dimengerti. Salah satu contoh paling mudah dari suatu rule dalam FIS Mamdani dapat dilihat pada persamaan (1).
𝐼𝐹 𝑥1 𝑖𝑠 𝐴 1 𝑘 𝑎𝑛𝑑 𝑥2 𝑖𝑠 𝐴 2 𝑘 𝑇𝐻𝐸𝑁 𝑦 𝑘 𝑖𝑠 𝐵 𝑘 ,
𝑤ℎ𝑒𝑟𝑒 𝑘 = 1, 2, … , 𝑟
(1)
Sebuah  FLC  memiliki  beberapa  metoda  fuzzifikasi  dan defuzzifikasi,  salah  satu  metoda  fuzzifikasi  yang  paling sering  dipakai  adalah  metoda  inferensi  Max  –  Min  dimana jika antecedent terkoneksi dengan operan AND, maka akan diambil nilai membership value yang paling rendah dari rule tersebut  untuk  menentukan  area  output,  dan  kebalikannya jika antecedent terkoneksi  dengan  operan  OR,  maka  akan diambil nilai membership value yang paling tinggi dari rule tersebut  untuk  menentukan  area  output.  Dari  proses fuzzifikasi  akan  ditemukan  area  ouput,  yang  merupakan gabungan dari seluruh area output dari setiap rule .
Defuzzifikasi  adalah  kebalikan  dari  fuzzzifikasi,  dimana proses  ini  akan  mengubah  nilai  pada  FIS  kembali  menjadi bentuk  crisp  yang  dapat  diolah.  Metoda  defuzzifikasi  yang sering digunakan adalah metoda centroid atau center of area . Sesuai dengan namanya, metoda ini mencari nilai titik berat dari gabungan area output setelah fuzzifikasi. Pencarian titik berat  ini  dapat  dilakukan  secara  geometris,  menggunakan rumus geometri untuk menemukan nilai output.

## III. PERANCANGAN SISTEM
Pada  bab  ini  dijelaskan  perancangan  sistem  secara keseluruhan. Alat yang dirancang bertujuan untuk membuat pengendali  suhu  dan  kelembapan  pada  kulkas  dengan menggunakan sensor suhu dan kelembapan yang mana data yang  didapat  dari  sensor  tersebut  dikirim  menuju mikrokontroller  dengan  program  logika fuzzy untuk menentukan output yang dibutuhkan untuk menjaga suhu dan kelembapan di titik yang diinginkan( Setpoint ). Perancangan alat berupa printed circuit board (PCB) dengan mikrokontroller  ATmega328P  sebagai  kontroller  utama, dengan  program  logika fuzzy ,  dimana  akan  tersedia port untuk sensor dan aktuator yakni sensor suhu dan kelembapan DHT22,  kipas  12VDC  DeepCool  RF120W,  elemen  Peltier TEC1-12706, dan humidifier ultrasonik. Supply daya utama
(a) (b) (c) (d) (e) (f)
Gambar  7.  (a)  Matlab  FLC  (b)  eTemp  mf  (c)  dTemp  mf  (d) eHumi mf (e) Heater mf (f) Humi mf.
Tabel 1. Fuzzy rules sistem HEATER dTemp N Z P eTemp NN H M M N H M L Z M L L P L L L HUMIDIFIER OUTPUT
eHumi NN H N M Z L
P L
Tabel 2. Hasil pengujian logika fuzzy Input( eT dT eH) Output 1 UNO Ouput2 UNO Output1 MATLAB Output2 MATLAB -93,33 -60,00 -45,00 92,28 63,50 92 63,4 -16,67 -10,00 7,00 53,55 0,00 52,9 0 -43,33 -20,00 -160,00 91,72 92,28 91,5 92 -50,00 80,00 -47,00 50,00 69,56 50 70 -46,67 -10,00 54,00 64,68 0,00 64,4 0 0,00 -20,00 -49,00 50,00 79,88 50 81,8 -33,33 -100,00 -31,00 91,48 53,24 91,3 50,7 -3,33 -70,00 -66,00 51,77 92,28 50,2 92 -83,33 60,00 -41,00 50,00 56,74 50 56,4 -23,33 -40,00 80,00 75,71 0,00 77 0
merupakan  adapter  12VDC/2A,  dengan  dc  to  dc  buck converter  LM2596  untuk  mengkonversi  12V  menjadi  5V sebagai supply mikrokontoller, dan dc to dc boost converter XL6009  untuk  mengkonversi  12V  menjadi  24V  sebagai supply  humidifier ultrasonik. Terdapat port untuk komunikasi  serial  UART  untuk  mempermudah  monitoring dengan  komputer,  dan  juga port untuk  LCD  16x02  untuk monitoring visual.

## A. Diagram Blok Sistem
Diagram blok dari sistem kontrol logika fuzzy (FLC) dapat dilihat  pada  Gambar  2.  Diagram  blok  dari  komponen elektronika  alat  tertera  pada  Gambar  3.  Skematik  dari hubungan  antar  perangkat  keras  pada  alat  tertera  pada Gambar 4.

## B. Perancangan Perangkat Keras
Body dari alat memiliki peranan penting dalam kerja alat. Beberapa  poin  yang  harus  ditetapkan  untuk  body  alat  pada sistem ini yaitu :
1. Body  harus  dibuat  sebagaimana  secara  ideal,  seluruh permukaan daging dapat terkena aliran udara
2. Body  tidak  mengandung  bahan  reaktif  yang  dapat mempengaruhi proses dry aging
3. Penempatan  komponen  harus  mengurangi  risiko  short circuit oleh air
4. Body harus relatif kedap air
5. Body harus memiliki daerah yang cukup tertutup untuk komponen  yang  sensitif  terhadap  angin  ataupun  air (DHT22)
Dari poin  – poin diatas maka dirancang body dari sistem kontrol  suhu  dan  kelembapan  dalam  kulkas  menggunakan website TinkerCad,  untuk  mendesain  body  secara  3D. Gambar desain body dapat dilihat pada Gambar 5.
Sesuai Gambar 5, body memiliki dimensi 20cm x 20cm x 25cm  dengan  bolongan  pada  setiap  sisi  untuk  memastikan aliran  udara  sistem.  Elemen  pemanas  dan  sensor  suhu  dan kelembapan DHT22 akan ditempatkan tepat dibawah daging. Untuk memaksimalkan permukaan daging , body akan diberi lubang  untuk  dimasukkan  tusuk  sate  bambu  sebagai penopang  daging  agar  tetap  diudara.  PCB  akan  ditaruh dibawah body, agar tidak terkena cipratan air oleh humidifier. Kipas  dan  humidifier  akan  berada  pada  lokasi  yang  cukup jauh  dari  body  utama  untuk  perataan  suhu  dan  kelembapan yang  lebih  baik  di  dalam  kulkas.  Pada  desain  tidak  terlihat adanya  kabel,  namun  pada  saat  perancangan  nyata  akan dibuat lubang khusus pada body untuk routing kabel dan juga kabel zip tie agar alat terlihat lebih rapih.
C. Perancangan Perangkat Lunak
1) Perancangan program ATmega328P
Perancangan program ATmega328P dilakukan menggunakan software Arduino IDE, yang dapat memprogram chip langsung secara TTL dengan meggunakan USB to TTL converter.
Gambar 8. Pengujian keseluruhan sistem.
Gambar  9.  Hasil  pengujian  keseluruhan  sistem  menggunakan Fuzzy Logic Controller (FLC).
0 2 4 6 8 10 12 0 500 1000 1500 Te m p era tu re ( ° C) Time (*10s) Refrigerator Temperature 0 20 40 60 80 100 1 118 235 352 469 586 703 820 937 1054 1171 1288 1405 1522 H u mid ity (%) Time (*10s) Refrigerator Humidity
Gambar  10.  Hasil  pengujian  keseluruhan  sistem  menggunakan on – off control.
0 5 10 15 20 25 1 48 95 142 189 236 283 330 377 424 471 518 565 612 659 Te m p era tu re ( ° C) Time (*20s) Refrigerator Temperature 0 20 40 60 80 100 120 1 51 101 151 201 251 301 351 401 451 501 551 601 651 Te m p era tu re ( ° C) Time (*20s) Refrigerator Humidity
Program  dari  sistem  kontrol  terbagi  menjadi  beberapa bagian, yaitu DHT22, LCD, RTC, fuzzy , dan PLX-DAQ yang akan  dihubungkan  menjadi  satu  program  utama  sebagai pengontrol sistem.
Pada program untuk sensor suhu dan kelembapan DHT22, digunakan  library  DHTlib  oleh  Rob  Tillaart  yang  akan mengambil  data  RH  dengan  dua  angka  desimal  dan  data  T dengan  satu  angka  desimal  dengan  perintah  .humidity dan .temperature.
Program  LCD  menggunakan  library  LiquidCristal  yang sudah  disediakan  oleh  Arduino  (dengan  Adafruit).  Program ini  menggunakan  mode  16x2  4  pin  data.  Mikrokontroller akan  diprogram  untuk  menuliskan  nilai  suhu,  kelembapan serta sisa waktu hingga proses dry aging selesai pada LCD.
Program RTC menggunakan library Rtc by Makuna oleh Michael Miller untuk RTC DS1302. Library ini mengambil data  RTC  menggunakan  perintah  RtcDateTime,  dimana perintah ini akan mengambil nilai detik sejak 1 januari 2000 (32bit) dan nilai ini dapat dimanipulasi menjadi tanggal dan waktu sekarang. Dengan perintah ini akan dibuat countdown timer untuk menghitung sisa waktu hingga proses dry aging selesai.
Program fuzzy menggunakan library eFLL by zerokol oleh AJ  Alves  sebagai  komponen  cerdas  utama  dari  sistem. Program fuzzy terbagi menjadi beberapa bagian, yaitu bagian fuzzy object yang menentukan membership function dari fuzzy logic  controller (FLC),  bagian fuzzy input untuk menghubungkan membership  function pada  input  yang diinginkan,  serta fuzzy output untuk  menghubungkan membership function dengan output yang diinginkan. Bagian selanjutnya berupa fuzzy rule , dimana setiap rule harus berisi sebuah  Antecedent  dan  Consequent  yang  harus  ditetapkan sebelumnya.  Setelah  inisialisasi  FLC  selesai,  fuzzifikasi untuk mengubah data crisp dapat dijalankan dengan perintah fuzzify,  lalu  perintah  deffuzify  akan  mengeluarkan  output sesuai  dengan rules yang  tertera.  Library  ini  menggunakan logika fuzzy mamdani, dengan metoda min-max dan center of area (centroid) sebagai fuzzy inference system (FIS).
PLX-DAQ  digunakan  sebagai  datalogger  sistem  untuk mencatat  nilai  sensor,  terutama  pada  tahap  eksperimen. Dalam program Arduino, PLX-DAQ akan diinisiasi lalu akan
membaca  data  string  yang  diberikan  oleh  mikrokontroller, lalu menuliskannya dalam Microsoft Excel secara otomatis.
Untuk  mempermudah  perancangan  program  secara keseluruhan, dibuat Pseudo Code yang akan menjadi patokan utama  dari  algoritma  program.  Pseudo  Code  Program ATmega328P dapat dilihat pada Gambar 6.

## 2) Sistem Kontrol Logika Fuzzy
Input dari FLC adalah error suhu (eTemp), perubahan suhu (dTemp), dan error kelembapan (eHumi) dan output berupa persen  daya  heater  (Heater)  dan  persen  daya  humidifier (Humi).  Input  atau  disebut  sebagai Crisp ,  akan  ditentukan posisinya  pada  sistem  dengan  menggunakan  membership funtion. Nilai membership function dari input dan output dari FLC dapat dilihat pada Gambar 7.
Dapat dilihat pada Gambar 7(a), FLC yang disimulasikan menggunakan  FIS  Mamdani,  dengan  metoda  max-min  dan defuzzifikasi  centroid.  Semua membership  function (mf) memiliki  range  -100  hingga  100  untuk  mempermudah visualisasi  serta  kesamaan  antar  mf,  terutama  karena  nilai range  dapat  dimanipulasi  secara  perintah  mapping  pada Arduino.  Seluruh  mf  juga  menggunakan  bentuk  trapezoid karena  library  eFLL  pada  mikrokontroller  hanya  dapat menggunakan fungsi trapezoid.
Rules untuk  mengatur  suhu  menggunakan  heater  dan kelembapan  menggunakan  humidifier  ultrasonik  terpisah menjadi  dua,  dimana  untuk  suhu,  terdapat  dua  input  crisp yaitu  eTemp  dan  dTemp,  dan  untuk  kelembapan,  hanya terdapat satu input crisp yaitu eHumi. Dengan melakukan ini, maka  tidak  perlu  melakukan  operan  AND  atau  OR  pada eHumi,  sehingga  mengurangi  banyaknya rules yang digunakan. Untuk kelembapan juga tidak digunakan dHumi atau  perubahan  kelembapan,  dengan  tujuan  utama mengurangi rule ,  dan  karena  akurasi  kelembapan  dalam proses dry aging dapat diabaikan. Rules dapat direpresentasikan dalam Tabel 1.

## IV. PENGUJIAN DAN ANALISIS
Bab ini akan membahas tentang pengujian dari sistem yang di  rancang  pada  bab  sebelumnya.  Bab  ini  bertujuan  untuk mendapatkan  data  analisa  pada  masing-masing  pengujian. Pengujian dilakukan per bagian komponen alat hingga sistem
(a) (b) Gambar 11. Hasil pengujian daging sebelum proses dry aging (a) menggunakan alat (b) tanpa alat.
(a) (b) Gambar 12. Hasil pengujian daging setelah proses dry aging (a) menggunakan alat (b) tanpa alat.
keseluruhan  meliputi  pengujian  sensor,  sistem fuzzy logic , serta  sistem  secara  keseluruhan.  Pengujian  ini  dilakukan  di dalam  ruangan  tepatnya  apartemen  penulis,  menggunakan kulkas Sharp.

## A. Pengujian Sistem Logika Fuzzy
Pengujian ini dilakukan untuk memastikan bahwa program FIS  pada  arduino  sudah  benar  dan  tidak  ada  keterbatasan komputasi  yang  terjadi.  Pengujian  logika fuzzy atau fuzzy logic inference system (FIS) dilakukan dengan menggunakan MATLAB sebagai simulasi FIS tersebut. Pengujian ini akan membandingkan  FIS  yang  dibuat  menggunakan  program Arduino dengan FIS pada MATLAB dengan parameter yang sama, serta rule yang sama juga. Beberapa nilai output dari mikrokontroller pun akan dibandingkan dengan nilai output dengan menggunakan MATLAB. Nilai ini akan dikumpulkan dalam suatu tabel, lalu dicari koefisien korelasinya. Input dari sistem  akan  berupa  data  nilai  random  antara  -100  dan  100 (angka bulat) untuk eTemp, dTemp, dan eHumi. Output yang akan dikeluarkan sistem bernilai 0 – 100 (2 angka dibelakang nol) untuk Heater dan Humi. Rumus koefisien korelasi dapat dilihat pada persamaan berikut:
𝑟 = ∑(𝑥 − 𝑥̅)(𝑦 − 𝑦) √∑(𝑥 − 𝑥̅) 2 √∑(𝑦 − 𝑦̅) 2
Hasil  uji  yang  didapat  adalah  dari  sepuluh  data  yang dikumpulkan,  didapatkan  koefisien  korelasi  antara  Output1 Uno dan Ouput1 Matlab adalah 0. 0.999359151 (99.94%) dan korelasi  antara  Output2  Uno  dan  Output2  Matlab  adalah 0.999589177 (99.96%). Dalam kata lain dengan nilai korelasi yang  tinggi  ini  dapat  ditentukan  bahwa Fuzzy  Inference System (FIS)  yang  dibuat  menggunakan  library  pada mikrokontroller  ATmega328P  memiliki  hasil  dan  kinerja yang  hampir  sama  dengan  FIS  yang  dibuat  menggunakan simulasi  MATLAB.  Perbedaan  hasil  menggunakan  matlab dan hasil menggunakan mikrokontroller kemungkinan dapat diakibatkan  oleh  kemampuan  komputasi  yang  berbeda, seperti  akurasi  nilai  desimal  dibelakang  koma,  dan  atau komputasi  integral  persamaan  garis.  Hal  ini  tertera  pada Tabel 2.

## B. Pengujian Keseluruhan Sistem
Pengujian keseluruhan sistem dilakukan untuk memastikan  bahwa  alat  dapat  mengontrol  suhu  dan kelembapan  di  dalam  kulkas  secara  keseluruhan.  Pada pengujian  ini,  seluruh  sistem  kontrol  berupa  sensor, mikrokontroller, serta aktuator digabungkan pada satu body, lalu  data  yang  didapatkan  dikirim  secara  serial  ke  laptop menggunakan  USB  to  TTL  Converter.  Pengujian  ini berfungsi untuk menguji apakah Fuzzy logic controller (FLC)
sudah  dapat  mengontrol  suhu  secara  efisien  dan  optimal. Persiapan  pengujian  sistem  serta  tahap  pengujian  dapat dilihat pada Gambar 8. Setelah itu akan dilakukan pengujian keseluruhan  sistem  menggunakan  program  on  –  off  control yang  simpel  sebagai  pembanding  terhadap  FLC.  Hasil pengujian  keseluruhan  sistem  menggunakan Fuzzy  logic controller  (FLC) tertera  pada  Gambar  9.  Sedangkan  hasil pengujian  keseluruhan  sistem  menggunakan on-off  control tertera pada Gambar 10.
Pada  Gambar  9  didapatkan  data  suhu  dan  kelembapan dalam kulkas saat alat diberi program fuzzy logic controller . Dapat  dilihat  bahwa  setelah  menunggu  kulkas  stabil,  alat dapat mengontrol suhu dan kelembapan dalam sistem hingga mencapai titik setpoint, yaitu 5 °C untuk suhu dan 77% untuk kelembapan  relatif.  Nilai  kelembapan  relatif  tidak  stabil walaupun  mendekati  setpoin.  Ini  mungkin  disebabkan  oleh akurasi pengukuran kelembapan dari sensor DHT22, kinerja kulkas  dalam  mengatur  kelembapan,  ataupun  ketidak efisiensi dalam logika fuzzy yang digunakan.
Pada  Gambar  10  didapatkan  data  suhu  dan  kelembapan dalam kulkas saat alat diberi program dengan on – off control. Jika  dibandingkan  dengan  menggunakan fuzzy  logic controller, suhu dalam kulkas lebih tidak stabil, namun masih berada  dalam  batas  error  dengan steady  state  range berada diantara 5,4°C – 4,9°C. Nilai kelembapan dalam kulkas saat menggunakan program on – off control memiliki steady state range yang cukup besar dibandingkan dengan menggunakan fuzzy  logic  controller .  Ini  dapat  disebabkan  oleh  sampling time  yang  cukup  tinggi  (10  detik),  yang  mengakibatkan kontroller  untuk  memberikan  perintah ON bahkan  setelah melebihi  setpoint.  Sensor  DHT22  yang  digunakan  juga memiliki nilai error range yang cukup tinggi (±5%) sehingga dapat memberikan nilai kelembapan dalam kulkas yang tidak begitu akurat.

## C. Pengujian Proses Dry Aging
Pengujian  daging  untuk  mengetahui  apakah  proses  dry aging  sudah  terjadi  pada  daging.  Pengujian  ini  dilakukan dengan  mengukur  nilai  keasaman  atau nilai  pH  dari daging dengan melarutkan 2g daging dengan 18g air suling [14], lalu diukur menggunakan kertas lakmus. Daging juga akan diukur massanya  sebelum  dan  sesudah  melewati  proses  dry  aging. Daging  ini  akan  dibandingkan  dengan  daging  yang  melalui proses  dry  aging  tanpa  menggunakan  alat  (hanya menggunakan  kipas  12  VDC).  Hasil  pengujian  sebelum proses dry  aging tertera  pada  Gambar  11.  Sedangkan pengujian sebelum proses dry aging tertera pada Gambar 12. Terdapat dua gambar yakni Gambar 12(a) yang merupakan daging yang diberi proses dry aging menggunakan alat, dan Gambar 12(b) sebagai kontrol melalui proses dry aging tanpa menggunkan  alat.  Dapat  dilihat  pada  Gambar  12  bahwa terjadi perubahan drastis pada permukaan daging yang telah melalui  proses dry  aging .  Massa  daging  juga  berkurang setelah proses dry aging , ini disebabkan oleh hilangnya cairan pada  daging.  Nilai  pengurangan  massa  ini  melebihi ekspektasi,  ini  mungkin  disebabkan  oleh  aliran  udara  yang terlalu  tinggi  mengenai  daging,  mempercepat  proses pengeringan daging. Daging (a) memiliki warna lebih gelap, dan juga memiliki pengurangan massa yang lebih besar dari daging  (b),  yang  membuktikan  bahwa  daging  (a)  lebih dry aged dibandingkan  daging  (b).  Hipotesis  penulis  adalah  ini
(a) (b)
Gambar 13. Dry aged steak (a) menggunakan alat (b) tanpa alat.
terjadi  karena  daging  (b)  menggunakan  suhu  yang  lebih rendah  dibandingkan  daging  (a),  sehingga  bakteri  homo fermentatif Lactobacillus spp. (yang menghasilkan bau serta rasa unik dalam daging dry aged ) tidak bekerja dalam suhu ideal  (4°C  -  7°C).  Suhu  juga  memiliki  hubungan  terhadap kinerja  enzim  dalam  makhluk  hidup,  suhu  yang  ideal  akan memberikan  kinerja  enzim  yang  ideal  pula.  Kinerja  enzim proteolitik  dalam  daging  yang  terhubung  dengan  laju dry aging pun akan berkurang jika suhu terlalu rendah.
Nilai  keasaman  (pH)  daging  tidak  berubah  drastis,  yang menunjukkan  bahwa  daging  tidak  busuk  dan  masih  aman dikonsumsi.  Ini  sesuai  dengan  penelitian  yang  menyatakan bahwa  daging  akan  mengalami  peningkatan  pH  sedikit setelah  proses dry  aging (20  hari)  karena  adanya  nitrogen yang dihasilkan oleh proses proteolysis dalam daging [14].
Daging  yang  telah  melalui  proses dry  aging ini  tidak mengeluarkan  bau  tidak  sedap  yang  berarti  belum  terdapat proses pembusukan oleh bakteri seperti bakteri Pseudomonas spp.  yang  menghasilkan  dimethyl  sulfida  yang  sering dikorelasikan dengan bau busuk dan tidak sedap [15].
Daging  yang  telah  melalui  proses dry  aging mengalami perubahan  warna,  dimana  daging  setelah  proses  memiliki warna merah yang lebih dalam dibandingkan dengan daging yang  belum  diberi  proses dry  aging .  Daging  juga  tidak mengalami  perubahan  warna  yang  menunjukkan  adanya proses  pembusukan  (berubah  warna  menjadi  kehijauan) akibat  hydrogen  sulfida  yang  dihasilkan  oleh  bakteri Lactobacillus spp [15]. Tekstur daging juga tidak berlendir, sehingga daging ini dapat dinyatakan tidak busuk.
Daging yang sudah diproses ini pun akan dimasak dalam panci  penggorengan  menggunakan  garam  seperti  pada Gambar 13.
Dapat ditarik kesimpulan, daging yang telah melalui proses dry  aging memiliki  rasa  daging  sapi  yang  lebih  pekat dibandingkan  sebelum  proses dry  aging ,  namun  poin  yang dapat  langsung  dirasakan  adalah  berkurangnya  tingkat kealotan  daging  setelah  dimasak.  Ini  mungkin  disebabkan oleh  penggunaan  potongan  daging  yang  alot,  namun perbedaan  kealotan  daging  sangat  terasa  jika  dibandingkan sebelum dan setelah proses dry aging.

## V. KESIMPULAN
Alat  yang  dibuat  berhasil  mengontrol  suhu  dan kelembapan  di  dalam  kulkas  menggunakan  sistem  kontrol logika fuzzy untuk mempercepat laju proses dry aging . Alat ini memiliki spesifikasi steady state error yakni ±0,1°C untuk parameter  suhu,  dan  ±3%  untuk  parameter  kelembapan, dimana spesifikasi ini lebih rendah dibanding spesifikasi saat tahap desain. Daging dry aged yang dihasilkan dalam 8 hari
memiliki  laju  proses dry  aging yang  lebih  tinggi dibandingkan dengan proses dry aging yang dilakukan tanpa alat. Perbandingan pengurangan massa daging dalam proses dry  aging menunjukkan  bahwa  laju  proses dry  aging menggunakan  alat  memiliki  peningkatan  sebesar  15% dibandingkan  tanpa  alat,  yang  secara  visual  dapat  terlihat perbedaanya. Daging dry aged yang dihasilkan menggunakan alat juga terbukti tidak busuk menggunakan tes physicochemical (visual,  bau,  rasa,  pH)  yang  menunjukkan daging dry aged yang dihasilkan alat lulus standar kesehatan. Alat  ini  menggunakan  komponen  yang  generik  dan  mudah dicari terutama pada antusias arduino, sehingga sangat mudah ditiru dan dikembangkan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  K.-C. Nam, C. Jo, and M. Lee, “Meat products and consumption culture in the East,” Meat Sci. , vol. 86, no. 1, pp. 95--102, 2010.
[2]  D. Dashdorj, V. K. Tripathi, S. Cho, Y. Kim, and I. Hwang, “Dry aging of beef; review,” J. Anim. Sci. Technol. , vol. 58, no. 1, pp. 1--11, 2016.
[3]  J. Berger et al. , “Dry-aging improves meat quality attributes of grass- fed beef loins,” Meat Sci. , vol. 415, pp. 285--291, 2018.
[4]  S. G. Meyerding, M. Gentz, B. Altmann, and L. Meier-Dinkel, “Beef quality  labels:  A  combination  of  sensory  acceptance  test,  stated willingness to pay, and choice-based conjoint analysis,” Appetite , vol. 127, pp. 324--333, 2018, [Online]. Available: doi: 10.1016/j.appet.2018.05.008.
[5]  N. Perry, “Dry aging beef,” Int. J. Gastron. Food Sci. , vol. 1, no. 1, pp. 78--80, 2012, [Online]. Available: doi: 10.1016/j.ijgfs.2011.11.005.
[6]  H. J. Lee, J. W. Yoon, M. Kim, H. Oh, Y. Yoon, and C. Jo, “Changes in  microbial  composition on the crust by different air  flow velocities and their effect on sensory properties of dry-aged beef,” Meat Sci. , vol. 153, pp. 152--158, 2019, [Online]. Available: doi: 10.1016/j.meatsci.2019.03.019.
[7]  K.  Ninomiya,  “Science  of  umami  taste:  adaptation  to  gastronomic culture,” Flavour , vol. 4, no. 1, pp. 1--5, 2015, [Online]. Available: doi: 10.1186/2044-7248-4-13.
[8]  A.  K.  Kilgannon,  B.  W.  Holman,  D.  C.  Frank,  A.  J.  Mawson,  D. Collins, and D. L. Hopkins, “Temperature-time combination effects on aged beef volatile profiles and their relationship to sensory attributes,” Meat Sci. , vol. 168, 2020.
[9]  F. A. Ribeiro et al. , “Effects of Relative Humidity on Meat Quality in Dry Aged Beef,” Meat Science Department: University of Nebraska, 2020.
[10]  H. J. Lee et al. , “Role of moisture evaporation in the taste attributes of dry-and wet-aged beef determined by chemical and electronic tongue analyses,” Meat Sci. , vol. 151, pp. 82--88, 2019.
[11]  R.  E.  Newnham,  “Transducers  sensors  and  actuators,” Jpn.  J.  Appl. Phys. , vol. 25, no. S1, p. 9, 1986.
[12]  H.  J.  Goldsmid, Introduction  to  Thermoelectricity .  New  Jersey: Springer, 2010.
[13]  S. Revathi and N. Sivakumaran, “Fuzzy Based Temperature Control of Greenhouse,” IFAC-PapersOnLine , vol. 49, no. 1, pp. 549--554, 2016, [Online]. Available: doi: 10.1016/j.ifacol.2016.03.112.
[14]  J.-H.  Kim,  D.-H.  Kim,  D.  Ji,  H.-J.  Lee,  D.-K.  Yoon,  and  C.-H.  Lee, “Effect  of  aging  process  and  time  on  physicochemical  and  sensory evaluation of raw beef top round and shank muscles using an electronic tongue,” Korean J. food Sci. Anim. Resour. , vol. 37, no. 6, p. 823, 2017.
[15]  E. Borch, M.-L. Kant-Muermans, and Y. Blixt, “Bacterial spoilage of meat and cured meat products,” Int. J. Food Microbiol. , vol. 3, no. 1, pp. 103--120, 1996.