EFFECTS OF ANALYSIS METHOD IN PREDICTION CANE QUALITY USING NIR SPECTROSCOPY

ABSTRACT

NIR spectroscopy is a secondary method that can be used to predict the quality of a raw material. Analysis of sugar cane quality takes 2 hours; the use of NIR is expected to shorten the analysis time. In this study, NIR is used to predict three parameters of cane quality (pol%cane, brix% cane and fibre%cane) with two different analytical methods. The material for research was a 10 month Bululawang (BL) variety. Sugarcane was shredded using a JEFFCO cutter grinder, and then the samples of shredded cane are separated for conventional analysis and NIR. Conventional analysis using wet disintegrator and hydraulic press method. The same cane samples were measured at wavelength 700 – 2500 nm using NIR FOSS XDS RCA. Pretreatment of NIRS absorbance using Mahalanobis distance. The calibration model uses the partial least square (PLS) regression method. The NIR results were evaluated from high correlation coefficient (r2), low standard calibration (SEC) and high ratio of prediction to deviation (RPD). The experimental results show that the wet disintegrator method produces a better NIR calibration model than the hydraulic press method. The NIR evaluation of wet disintegrator method for pol%cane, r2 = 0,937, SEC = 0,459, SECV = 0,127, SEP = 0,516 and RPD = 3,119. Brix %cane, r2 = 0,905, SEC = 0,481, SECV = 0,117, SEP = 0,670  and RPD = 2,080. Fibre%cane, r2 =  0,783, SEC = 0,999 , SECV = 2,466, SEP = 1,396 and RPD = 1,267. NIR calibration for  pol%cane and brix%cane shows a good result, while the fibre%cane need to be improved. From the results of these experiments can be used as a basis for the development of NIR calibration models to analyze different cane varieties.

Keywords— NIR Spectroscopy, cane quality, NIR prediction, pol%cane     

Share

RUMUSAN FGD SNI GKP

Tanggal 9 September 2017 diadakan Focus Group Discussion berkaitan dengan evaluasi SNI GKP wajib dengan tema “Penguatan Pabrik Gula Berbasis Tebu Dalam Perlindungan Konsumen Dan Peningkatan Kesejahteraan Petani.” FGD diadakan oleh P3GI bekerjasama dengan LPP bertempat di Yogyakarta. Rumusan FGD sebagai berikut :

  1. Permasalahan yang dihadapi industri gula adalah potensi rendemen dan produktivitas tebu petani yang masih rendah , dibutuhkannya penguatan transparansi dalam penetapan rendemen berbasis Analisa Rendemen Individu (ARI); mutu gula yang dihasilkan oleh PG berbasis tebu masih fluktuatif dan belum semuanya sesuai standar (SNI GKP); industri hilir berbasis tebu (diversifikasi) belum terintegrasi dengan PG; kebijakan terkait GKP dan GKR harus menguatkan pertumbuhan pabrik gula berbasis tebu dan peningkatan kesejahteraan petani, serta mencegah intersection pasar antara PG GKP dan GKR.
  1. Arah kebijakan pengembangan industri gula difokuskan pada peningkatan produksi dengan sasaran PG-PG eksisting , pembangunan PG baru di Pulau Jawa maupun di Luar Pulau Jawa serta PG Rafinasi. Pembangunan PG baru seharusnya terintegrasi dengan perkebunan tebunya. Kebijakan PG Rafinasi yang harus memiliki perkebunan tebu harus diterapkan secara konsisten.
  1. Sebagian besar PG di Indonesia menggunakan bahan baku tebu dengan proses Sulfitasi ganda untuk memproduksi Gula Kristal Putih. Gula produk dari proses ini rentan terhadap degradasi kualitas, khususnya kenaikan warna larutan selama penyimpanan, terlebih bila gudang penyimpannya tidak memenuhi standar. Diperlukan review dalam SNI GKP untuk mengakomodasi permasalahan peningkatan warna larutan ( ICUMSA ) selama penyimpanan dan distribusi di tingkat pasar. Oleh karena itu dalam forum ini diusulkan untuk dilakukan revisi dan penyempurnaan SNI GKP 3140.3 : 2010. Usulan revisi dan penyempurnaan SNI antara lain : sebagai berikut :

Read the rest of this entry »

Share

SISTEM CORE SAMPLER dan NEAR INFRARED SPECTROSCOPY (NIRS) UNTUK ANALISA RENDEMEN INDIVIDU

Ringkasan

Kebutuhan akan sistem analisa rendemen individu yang adil dan akurat sudah tidak dapat ditawar lagi. Untuk mencapai kenaikan produksi gula secara nasional, sistem ARI dapat digunakan untuk menarik minat petani tebu dalam menyuplai bahan baku tebu yang berkualitas. Penggunaan teknologi diperlukan untuk mengatasi kendala yang dihadapi dalam metode ARI existing. Alternatif yang dapat dipilih adalah sistem core sampler.  Teknologi ini terdiri dari alat core sampler untuk sampling tebu dari alat angkut dan peralatan NIRS untuk analisa kualitas tebu. Perhitungan rendemen sendiri berdasarkan pada kualitas tebu dan efisiensi pabrik.

Manfaat dan dampak yang diharapkan dari sistem Core Sampler :

  • Dengan menghargai prestasi individu diharapkan pemasok tebu termotivasi dan berlomba-lomba untuk memasok tebu berkualitas baik, sehingga rendemen yang dihasilkan tinggi.
  • Kondisi ini akan memberikan dampak yang positif, terciptanya suasana kondusif untuk meningkatkan kepercayaan dan membangun kemitraan antara petani dan PG dalam upaya meningkatkan efisiensi dan produktivitas.
  • Penggunaan core sampler tidak mengganggu kapasitas giling, karena analisis rendemen dilakukan di luar jalur suplai tebu di Stasiun Gilingan.
  • Secara implisit sistem ini dapat mengukur pengaruh kotoran, kewayuan dan kemasakan tebu seta tebu keprasan.

Core sampler sendiri telah diaplikasikan di berbagai negara produsen gula seperti Mauritius, Filipina, Brazil dan Amerika Serikat. Selain itu peralatan core sampler telah diakui oleh ICUMSA sebagai alat sampling tebu yang akurat. Selain peralatan core sampler untuk sampling tebu, kecepatan analisa juga diperlukan. Penggunaan NIRS sebagai metode sekunder untuk analisa kualitas tebu dapat dikombinasikan dengan core sampler.

Peralatan NIRS dapat menggunakan sampel nira maupun tebu cacah. Hasil kalibrasi NIRS untuk sampel nira lebih baik dibanding tebu cacah, hal ini disebabkan sampel nira lebih homogeny (liquid). Namun dengan pertimbangan biaya operasional dari segi SDM lebih murah penggunaan NIRS untuk sampel tebu cacah dapat dipertimbangkan. Integrasi antara sampling menggunakan core sampler, analisa NIRS dan sistem informasi membuat analisa rendemen dapat berjalan secara otomatis. Dalam pelaksanannya akan mengurangi kesalahan manusia (human error).

Share

KALIBRASI NEAR INFRARED SPECTROSCOPY (NIRS) UNTUK ANALISA KUALITAS GULA KRISTAL PUTIH

Analisa potensi penggunaan Near Infrared Spectroscopy (NIR) untuk analisa kualitas gula kristal putih (GKP) telah dilakukan di Laboratorium Jasa P3GI. Untuk kalibrasi dan validasi NIR, digunakan 131 contoh GKP yang dikirimkan oleh pabrik gula pada musim giling 2015. Peralatan yang digunakan adalah FOSS NIR XDS RCA untuk contoh padat yang dilengkapi software VISION untuk pengolahan data secara statistik. Parameter yang dianalisa adalah polarisasi, warna icumsa, warna kristal, kadar abu dan kadar belerang. Contoh GKP ditimbang sekitar 50 g, dimasukkan wadah contoh dengan penutup warna hitam kemudian di scan menggunakan NIR, selanjutnya hasil analisa laboratorium secara konvensional di masukkan sesuai dengan identitas contoh GKP secara berpasangan. Pre treatment dilakukan dengan memisahkan data independen untuk prediksi dan secara otomatis data yang tidak sesuai dimasukkan dalam outlier. Kalibrasi menggunakan metode partial least square (PLS) menghasilkan koefisien determinasi (R2) untuk masing-masing parameter adalah :  0,814; 0,923; 0,858; 0,799 dan 0,781. Hasil tersebut mempunyai potensi untuk di aplikasikan dalam analisa kualitas gula di pabrik secara cepat.

Kata kunci : NIR, gula kristal putih, SNI GKP, warna icumsa, pol, kalibrasi

Share
Saran, Kritik, Ngobrol

Categories
Tweet
Sugar Research Fan Page