Judul: Pengembangan Metode Pengukuran Nondestruktif untuk Menentukan Mutu dan Fermentasi Biji Kakao Utuh Menggunakan NIR Spectroscopy
Abstrak: Biji kakao sebagai bahan baku pembuatan coklat merupakan salah satu komoditi ekspor perkebunan yang strategis yang menghasilkan devisa besar untuk Indonesia. Akan tetapi produk biji kakao Indonesia pada umumnya tidak difermentasi sehingga harganya rendah di pasaran. Pengawasan mutu kakao seperti kadar air dan kadar lemak belum dilakukan secara intensif. Penjaminan mutu biji kakao melalui pengembangan metode pendugaan mutu yang cepat dan akurat menjadi kata kunci peningkatan daya saing ekspor biji kakao Indonesia ditingkat dunia. Pendugaan mutu kakao dan produk turunannya sudah mulai dikembangkan dalam berbagai penelitian menggunakan teknologi Near Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS). NIRS telah menjadi salah satu metode non-destruktif yang paling menjanjikan dan dapat digunakan untuk analisis dalam bidang pertanian. Keuntungan yang dapat diraih adalah persiapan sederhana untuk sampel, proses deteksi cepat, dan ramah lingkungan karena tidak ada bahan kimia yang digunakan. NIRS memiliki kemampuan potensial untuk menentukan beberapa parameter mutu secara bersamaan. Melalui pengembangan ilmu komputer dan chemometric, kemampuan aplikasi teknik NIRS menjadi lebih populer. Aplikasi NIRS untuk kakao dan produk turunannya sudah banyak dilakukan dalam bentuk bubuk (destruktif) namun ternyata belum dilakukan pada biji kakao utuh. Padahal masalah pemutuan kakao di Indonesia adalah pada biji kakao utuh. Data menunjukkan bahwa 82% ekspor kakao Indonesia adalah dalam bentuk biji utuh (non destruktif). Secara umum, tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah mengembangkan metode penentuan tingkat fermentasi dan kandungan mutu pada biji kakao utuh dengan menggunakan NIRS. Adapun secara khusus, penelitian ini bertujuan untuk (1) menguji perbedaan spektrum biji kakao tumpukan dengan biji individu menggunakan Principal Component Analysis (PCA), (2) menentukan kelompok fermentasi biji kakao utuh secara non-destruktif menggunakan PCA, (3) memprediksi kadar air dan kadar lemak biji kakao utuh secara non-destruktif dengan NIR dan Partial Least Squares (PLS), (4) menguji dan membandingkan antar pretreatment spektrum untuk mendapatkan yang terbaik dalam semua aktivitas pengujian di atas. Penelitian ini menggunakan sampel biji dari buah kakao matang varietas Lindak dari Pusat Penelitian Kopi dan Kakao (Puslitkoka) Indonesia yang mana buah tersebut diperoleh dari kebun yang sama. Pengeringan dilakukan menggunakan pengering mekanis sampai diperoleh biji kakao kering layak simpan. Pengambilan spektrum dan uji kimia biji dilakukan di Abteilung Qualität Tierischer Erzeugnisse dan Abteilung Qualität Pflanzlicher Erzeugnisse, Georg August University of Göttingen, Jerman. Analisis awal untuk pengembangan teknik akuisisi spektrum biji kakao menggunakan PCA dengan dibantu pretreatment Savitzky-Golay smoothing (SGs), derivative pertama (D1), derivative kedua (D2), Multiplicative Scatter Correction (MSC), Standard Normal Variate (SNV) dan kombinasi diantara kelimanya. Selanjutnya klasifikasi data untuk penentuan tingkat fermentasi menggunakan PCA dengan pretreatment MSC dan SNV. Terakhir adalah menentukan kadar air dan kadar lemak menggunakan PLS sebagai pendekatan regresi data ditambah Multiplicative Scatter Correction (MSC), Standard Normal Variate (SNV), Mean Normalization (MN), Orthogonal Signal Correlation (OSC) dan De-Trending (DT). Penelitian ini mendapatkan tiga hasil utama. Pertama, spektrum NIRS biji kakao yang didapat setelah diolah oleh PCA dengan bantuan MSC dan SNV, terlihat bahwa biji individu dan biji tumpukan berada dalam daerah yang hampir sama. Oleh karena itu, bisa disimpulkan bahwa teknik akuisisi spektrum NIRS untuk biji kakao utuh secara tumpukan dapat menggantikan teknik akuisisi spektrum biji utuh individu. Teknik ini dipilih karena lebih cepat dan efesien. Penelitian juga
Keyword: Biji kakao utuh, kadar air, kadar lemak, fermentasi, NIRS

Judul: Pendugaan biji kakao terfermentasi, berjamur, dan tak terfermentasi dengan pengolahan citra dan artificial neural network untuk evaluasi mutu biji kakao
Abstrak: Kakao telah menjadi komoditas perdagangan dan sumber penerimaan devisa negara yang cukup penting pada dekade terakhir. Produksi biji kering kakao Indonesia secara signifikan terus meningkat, namun mutu yang dihasilkan sangat rendah. Hal ini dikarenakan kurang terfermentasi, tidak cukup kering, ukuran biji tidak seragam, kadar kulit tinggi, keasaman tinggi, cita rasa sangat beragam dan tidak konsisten, namun disisi lain kakao Indonesia juga mempunyai keunggulan yaitu mengandung lemak cokelat dan dapat menghasilkan bubuk kakao dengan mutu yang baik. Upaya pemerintah untuk menentukan daya saing komoditas ekspor Indonesia adalah dengan mengembangkan pengendalian mutu yang mengarah tercapainya jaminan mutu di Indonesia yaitu melalui Standar Nasional Indonesia (SNI). Untuk dapat bersaing dalam hal mutu, pada masa mendatang inspeksi terhadap mutu cokelat harus dilakukan pada semua produk cokelat yang akan diproduksi menjadi suatu bahan jadi yang memiliki cita rasa tinggi. Penelitian ini bertujuan membangun perangkat kecerdasan buatan (berbasis komputer) untuk mengetahui biji berjamur dan biji tak terfermentasi dengan menggunakan parameter nilai rata-rata intensitas warna merah (R), nilai rata-rata intensitas warna hijau (G), nilai rata-rata intensitas warna biru (B), perbedaan nilai indeks hue (H), saturation (S), dan Intensity (I). Penilaian mutu dilakukan secara visual buatan dengan pengolahan citra (image prcessing) yang dikembangkan menggunakan jaringan syaraf tiruan (artificial neural network) kemudian dibandingkan dengan contoh standar dari varietas yang bersangkutan. Proses training pada Artificial Neurak Network (ANN) dilakukan sampai jaringan mendapatkan nilai akurasi yang stabil. Pada penelitian ini training dilakukan sampai dengan 7000 iterasi dengan menggunakan 514 biji kakao. Jumlah butir yang diduga dengan tepat sebanyak 504 data atau tingkat akurasi 98.05%. Tingkat akurasi yang dicapai adalah 99.36% untuk biji kakao terfermentasi, 98.30% untuk biji kakao berjamur, 79.17% untuk biji kakao tak terfermentasi. Validasi ANN dilakukan dengan mengenali 506 data baru. Data yang berhasil diduga dengan tepat adalah 448 data atau tingkat akurasi sebesar 88.54%. Tingkat akurasi tersebut terdiri dari 95.62% biji kakao terfermentasi, 81.72% biji kakao berjamur, 71.43% biji kakao tak terfermentasi. Tingkat akurasi untuk biji kakao tak terfermentasi rendah karena sebagian besar dari selang warna R rata-rata, G rata-rata, B rata-rata untuk biji kakao tak terfermentasi berada pada selang biji terfermentasi, selang warna H rata-rata biji kakao tak terfermentasi berada pada selang biji kakao terfermentasi, dan sebagian besar dari selang warna S rata-rata, I rata-rata untuk biji kakao tak terfermentasi berada pada selang biji kakao terfermentasi. Jumlah biji kakao tak terfermentasi yang dipakai dalam training kurang sehingga tingkat pengetahuan sistem kurang. Oleh karena itu untuk penelitian selanjutnya diperlukan contoh biji kakao tak terfermentasi yang lebih banyak, agar tingkat pengetahuan sistem akan meningkat.
Keyword: 

Judul: Hamiltonian formulation for linear waves motion in two layers fluid
Abstrak: The surface wave could be considered as a wave that separates two fluids, namely water and air. Based on this assumption, it is introduced the interfacial wave, a wave between two layers of fluid with different density. The formulation of interfacial waves motion begins with deriving the base equation of irrotational ideal fluid. Furthermore, according to irrotational fluid assumption, the base equation can be stated in velocity potential. In this derivation, the fluids domain is assumed to be restricted by rigid lid boundary conditions, both at the upper and lower limit. Therefore, the interfacial waves motion can be explained in a hamiltonian formulation. In the hamiltonian formulation, total energy is defined as the sum of kinetic and potential energy. The hamiltonian system is obtained from reduction of kinetic energy by using the Dirichlet Neumann Operator. The resulted kinetic energy equation is nonlinear. Therefore, this form is linearized by first part of the Taylor expansion. This linearization gives a dispersion relation of linear wave. Based on this dispersion relation, the phase speed of the linear wave depends on the density ratio of the two layers fluid.
Keyword: