Desain Fermentor Sederhana Berbasis Internet of Things (IoT) untuk Pembuatan Yogurt Skala UMKM

Abstract

Produksi yogurt pada skala Usaha Mikro, Kecil, dan Menengah (UMKM) sering menghadapi tantangan dalam menjaga konsistensi kualitas produk akibat fluktuasi kondisi proses, terutama suhu fermentasi. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengaplikasikan sistem fermentor berbasis Internet of Things (IoT) untuk standardisasi proses produksi serta mengembangkan formulasi yogurt fungsional dengan penambahan tepung beras merah. Fermentor dirancang dengan kontroler PID (Proportional-Integral-Derivative) untuk menjaga stabilitas suhu dan dilengkapi sensor untuk pemantauan pH secara real-time. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial dengan dua faktor: suhu fermentasi (37 °C, 37-45 °C, dan 45 °C) dan konsentrasi tepung beras merah (0%, 5%, dan 10%). Parameter yang dianalisis meliputi model kinetika perubahan pH dan evaluasi sensori oleh panelis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu fermentasi dan konsentrasi tepung beras merah berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap laju penurunan pH. Sistem fermentor IoT terbukti mampu menjaga suhu proses sesuai set-point dengan akurasi tinggi. Hasil evaluasi sensori menunjukkan bahwa penambahan tepung beras merah hingga konsentrasi 10% menghasilkan produk yang dapat diterima dengan baik oleh panelis. Pengembangan fermentor IoT dan formulasi ini tidak hanya menjadi solusi teknologi bagi UMKM untuk meningkatkan efisiensi dan standardisasi produksi, tetapi juga membuka potensi pengembangan ragam produk pangan fungsional baru berbasis susu dan beras.

Yogurt production at the Micro, Small and Medium Enterprise (MSME) level often faces challenges in maintaining consistent product quality due to fluctuations in process conditions, particularly fermentation temperature. This research aimed to design and apply an Internet of Things (IoT) based fermentor system for process standardization and to develop a functional yogurt formulation with the addition of red rice flour. The fermentor was designed with a Proportional-Integral-Derivative (PID) controller to maintain temperature stability and was equipped with a sensor for real-time pH monitoring. This study employed a factorial completely randomized design (CRD) with two factors: fermentation temperature (37 °C, 37-45 °C, and 45 °C) and red rice flour concentration (0%, 5%, and 10%). The analyzed parameters included the kinetic model of pH changes and sensory evaluation by panelists. The results indicated that fermentation temperature and red rice flour concentration had a significant effect (p<0.05) on the rate of pH reduction. The IoT fermentor system was proven capable of maintaining the process temperature at the set-point with high accuracy. Sensory evaluation results indicated that the addition of red rice flour up to a concentration of 10% yielded a product that was well-accepted by panelists. The development of this IoT fermentor and formulation not only provides a technological solution for MSMEs to improve production efficiency and standardization but also opens up the potential for developing a variety of new functional food products based on dairy and rice.