42 Elis Lismawati / Pembuatan Air Teh Homogen dengan Metode Serapan Cahaya

Prosiding Pertemuan Ilmiah XXVIII HFI Jateng & DIY, Yogyakarta, 26 April 2014 ISSN : 0853-0823

Pembuatan Air Teh Homogen dengan Metode Serapan Cahaya

Elis Lismawati, Moh. Toifur Magister Pendidikan Fisika Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta Jl. Pramuka 42, Sidikan, Umbulharjo, Yogyakarta 55161 elislismawati2@gmail.com

Abstrak Masyarakat Indonesia banyak yang mengkonsumsi air teh sebagai konsumsi air minum sehari-hari. Salah satu cara pembuatan air teh adalah dengan menggunakan teh celup. Dalam penyajian air teh, sering kita membuat atau memperoleh sajian air teh yang tidak sama atau tidak memperdulikan kesamaan warnamya antara sajian pertama dan kedua, padahal dengan tidak samanya sajian air teh akan mempengaruhi pula terhadap rasa air teh pada saat dikonsumsi. Dalam percobaan ini, penulis mencoba membuat air teh agar homogen dengan metode serapan cahaya secara continue real time oleh medium berbantuan software Logger Pro. Sebagai sumber cahaya digunakan LED merah dengan panjang gelombang 650 nm. Sedangkan sebagai sensor cahaya digunakan Photodioda. Teh yang digunakan adalah jenis teh celup merk Sariwangi. Intensitas cahaya sebelum melalui air teh ditangkap oleh sensor Photodioda dan diukur dalam besaran tegangan bernilai 0,428 volt. Sedangkan intensitas setelah melalui air teh dibuat standar sebesar 0,265 V. Dengan standar ini maka pada proses pencelupan teh dihentikan setelah diperoleh tegangan keluaran sebesar 0,265 V. Kata kunci: Air teh, homogen, metode serapan cahaya. Abstract Most of Indonesian people consume tea as daily drinking. One of the ways for making tea is by using a dyed tea. They often ignore the colour of the tea water in making it, where as the taste of the tea depend on the different colour when it can be set out. In this observation, the writer tries to make tea in order to get a homogen taste by using the light absorption method continue real time in software Logger Pro. The writer uses red LED as a source of light in 650 nm of the wave length [1]. While the Photodioda is used as light censor. In this case, the writer uses a dyed tea Sariwangi brand. The potential of the light intensity before through tea water is 0,428 volt. While last intensity after through it which is made standard is 0,265 V. This is measured by Photodioda censor. Having this standard the process of dyeing is stopped when the out put potential gets 0,265 V. Key words: Tea, homogen, light absorption method

I. PENDAHULUAN Walaupun Indonesia tidak mempunyai adat budaya

atau tradisi khusus minum air teh, seperti di negara Jepang misalnya, namun masyarakat Indonesia yang terdiri dari berbagai suku bangsa ini umumnya menggemari kebiasaan minum air teh. Masyarakat Indonesia mengonsumsi air teh sebagai konsumsi air minum sehari-hari. Ada juga sebatas sajian minuman di rumah makan, kuliner-kuliner, jamuan tamu atau selingan di waktu tertentu, misalnya secangkir teh hangat di saat musim hujan. Bahkan beberapa keluarga yang terbiasa mengkonsumsi air teh (manis) di saat pagi hari atau sore hari.

Dalam penyajian air teh, sering kita membuat atau memperoleh sajian air teh yang tidak sama atau tidak memperdulikan kesamaan warnamya. Padahal dengan tidak samanya sajian air teh akan mempengaruhi pula terhadap rasa air teh pada saat dikonsumsi. Oleh karena itu, pada makalah ini ditampilkan metode pembuatan air teh berbasis pada tingkat atenuasi cahaya. Dengan metode ini diharapkan bisa menghasilkan pembuatan air teh secara homogen.

Pada dasarnya cahaya jika menembus medium yang mengandung partikel-partikel dengan konsentrasi tertentu, maka partikel-partikel akan menyerap cahaya

yang akibatnya intensitas cahaya akan semakin menurun. Jika konsentrasi dan tebal penyerap diketahui, maka koefisien absorpsi bahan diketahui.

Salah satu cara pembuatan air teh adalah dengan menggunakan teh celup. Pembuatan air teh dengan teh celup selain tidak banyak sampah tehnya juga mudah dilakukan hanya dengan cara mencelupkan secara berulang-ulang teh celup pada air panas. Hal ini mengakibatkan penambahan konsentrasi air teh.

Jika cairan disinari dengan cahaya, maka cahaya akan mengalami atenuasi terus menerus sesuai dengan jumlah celupan teh. Secara komersial metode ini juga memiliki keunggulan bagi perusahaan-perusahaan yang menyediakan air teh seperti di sebuah lounge atau kafe.

II. LANDASAN TEORI A. Serapan Intensitas Cahaya Oleh Medium

Jika cahaya ditransmisikan melalui suatu medium, maka akan mengalami penurunan intensitas atau teratenuasi akibat absropsi ataupun hamburan. Karenanya cahaya teratenuasi dapat digunakan untuk mengukur kerapatan maupun konsentrasi partikel dalam medium. Menurut hukum Beer Lambert [1] yang juga berlaku untuk material/medium yang homogen [2] :

Elis Lismawati / Pembuatan Air Teh Homogen dengan Metode Serapan Cahaya

43

Prosiding Pertemuan Ilmiah XXVIII HFI Jateng & DIY, Yogyakarta, 26 April 2014 ISSN : 0853-0823

xeII = 0 (1)

dengan: I = intensitas cahaya setelah menembus medium

dengan ketebalan x.

0I = intensitas cahaya mula-mula (tanpa melalui medium) x = tebal medium. = koefisien peredaman/koefisien absorpsi tergantung

pada kerapatan medium.

B. Teh Teh merupakan salah satu hasil olahan hasil pertanian

yang diambil dari pucuk daun tanaman Camellia sinensis [3]. Pada dasarnya pengolahan teh dibagi tiga jenis, yaitu teh hijau, teh hitam dan teh oolong [4]. Pada penelitian ini digunakan teh celup yang termasuk jenis teh hitam merek Sariwangi.

Dulu orang membuat air teh dengan cara menyimpan daun teh yang telah diolah dalam suatu wadah (poci atau teko) kemudian diseduh dengan air panas atau mendidih. Seiring kemajuan teknologi, gaya hidup dan dari segi kepraktisan sekarang ini masyarakat sudah banyak menggunakan teh celup untuk pemenuhan konsumsi air teh. Teh celup merupakan bubuk teh yang dibungkus kertas berpori-pori halus dan tahan panas. Teh celup ini dirasa tidak merepotkan karena hanya dengan dicelupkan ke dalam air, sudah menjadi sajian air yang siap untuk diminum tanpa harus melakukan penyaringan.

C. Logger Pro

Logger Pro adalah sebuah perangkat lunak (software) yang disediakan oleh Vernier Software and Technology [6]. Software ini dapat digunakan untuk menyajikan gejala-gejala fisika dalam bentuk video atau gambar dan grafik.

Dalam percobaan ini digunakan software Logger Pro. Sehingga dapat ditunjukkan hasil pengambilan data untuk mengukur potensial air teh beserta tabel datanya.

III. METODE PENELITIAN/EKSPERIMEN A. Alat dan Bahan :

Sensor potensial, vernier LabQuest, sensor suhu, laptop, software Logger Pro, gelas, air panas, teh celup Sariwangi, tabung yang dilengkapi dengan LED dan photodioda. B. Prosedur Penelitian

1. Merangkai peralatan seperti pada Gambar 1. 2. Mengoperasikan program Logger Pro dan

merekam grafik potensial yang dihasilkan ketika tabung dalam keadaan kosong (tidak ada air teh).

3. Membuat air teh (celup) standar sesuai dengan yang dikehendaki.

4. Menuangkan air teh pada tabung.

Gambar 1. Alat percobaan (a) Laptop, (b) vernier LabQuest, dan (c) Tabung yang dilengkapi LED dan photodiode.

5. Menyalakan (on) LED. 6. Mengoperasikan program Logger Pro dan

merekam grafik potensial yang dihasilkan dari air teh standar yang dikehendaki setting sampling rate : 2/s dalam waktu 60 s.

7. Mengganti air teh dengan air panas. 8. Mencelup-celupkan teh celup disertai perekaman

data Potensial oleh Logger Pro dan menghentikan celupan setelah didapatkan potensial sama (hampir sama) dengan potensial air teh yaitu 0,265 V.

Analisis potensial air teh menggunakan software Logger Pro mengikuti alur (diagram blok sistem) seperti pada Gambar 2.

Tabung tempat pencelupan teh celup Sariwangi disinari oleh LED yang panjang gelombangnya 650nm [5]. Jika intensitas cahaya LED yang keluar dari air teh dapat dideteksi secara kontinyu atau dengan menggunakan metode continue real time, maka tepat pada celupan ke-n akan diperoleh atenuasi yang bersesuaian dengan konsentrasi yang dikehendaki. Pada kondisi ini pencelupan dapat dihentikan, sehingga diperoleh air dengan tingkat kekentalan tertentu.

Gambar 2. Diagram blok sistem.

Dari persamaan (1) diperoleh xeII = 0

)ln( 0II

x =

a

b

c

LED Sampel Sensor

Jumlah Celupan

Tegangan

Suhu

Cahaya Lingkungan

Interface Labquest

Komputer

44 Elis Lismawati / Pembuatan Air Teh Homogen dengan Metode Serapan Cahaya

Prosiding Pertemuan Ilmiah XXVIII HFI Jateng & DIY, Yogyakarta, 26 April 2014 ISSN : 0853-0823

xII

)ln( 0=

xVV 20ln

= . (2)

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari hasil percobaan yang dilakukan didapatkan grafik ketika tabung kosong (tidak ada air teh) tampak seperti pada Gambar 3.

Gambar 3. Tampilan sinyal tegangan output pada saat tabung

kosong.

Pada Gambar 3 tampak bahwa temperatur lingkungan 26,1oC dan potensial 0,428 V pada saat tabung dalam keadaan kosong. Selanjutnya pada Gambar 4 ditampilkan grafik air teh sesuai dengan warna yang dikehendaki, dalam hal ini disebut air teh standar.

Gambar 4. Tampilan sinyal tegangan output pada air teh

standar.

Dari Gambar 4 tampak tampilan air teh standar yang dikehendaki memiliki potensial 0,265 V. Pada percobaan ini jika nilai intensitas cahaya setelah melewati air teh standar sama dengan intensitas cahaya pada larutan teh lain (hasil percobaan), maka disimpulkan bahwa harga koefisien absorpsi teh standar sama dengan koefisien teh hasil percobaan. Dengan kata lain kedua jenis air teh homogen. Grafik air