15
IV. METODOLOGI PENELITIAN
4.1 Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan untuk analisis kadar air dan kadar lemak adalah mie instan Indomie dengan berat bersih 61 gram, 63 gram, dan 66 gram, petroleum benzene, dan kapas
bebas lemak. Pengolahan data menggunakan software pendukung Design Expert DX7.0.0. Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah neraca analitik, oven listrik dengan
suhu 105 ± 2 C, desikator, cawan atau botol timbang berdiameter 5 cm dan tinggi 3-5 cm beserta
tutupnya, penjepit, labu lemak 250 ml, alat Soxhlet, thimble bebas lemak, dan water bath.
4.2 Tahapan Penelitian
Penelitian ini dibagi menjadi lima tahap, yaitu 1 pengumpulan data historis, 2 trial kombinasi parameter proses terpilih, 3 analisis kimia, 4 analisis respon dengan Design Expert
DX7.0.0, 5 optimasi parameter proses, dan 6 verifikasi parameter optimum.
4.2.1 Pengumpulan Data Historis
Penelitian ini dimulai dengan mengumpulkan seluruh data parameter proses selama tahun 2011. Data tersebut mencakup data sejak proses pencampuran hingga pengemasan. Parameter
yang akan dioptimasi adalah suhu penggorengan IN dan suhu penggorengan OUT. Untuk mengambil data, parameter yang akan diatur adalah kombinasi pilihan dari kecepatan cutter,
suhu penggorengan IN, dan suhu penggorengan OUT. Pemilihan kombinasi parameter tersebut dilihat dari nilai kadar air dan kadar lemak mie instan Indomie yang dihasilkan, yaitu
kadar air sebesar 3.3–3.5 dan kadar lemak sebesar 17 .
4.2.2 Trial Kombinasi Parameter Proses Terpilih
Setelah kombinasi parameter proses dari data historis terpilih, tahap selanjutnya adalah melakukan trial berdasarkan data terpilih tersebut dengan asumsi bahwa nilai kadar air dan
kadar lemak mie instan yang dihasilkan memiliki nilai yang sama dengan data historis kadar air: 3.3-3.5 , kadar lemak: 17 .
PT Indofood CBP Sukses Makmur, Tbk. Divisi Noodle cabang Jakarta memiliki Standard Operational Procedure SOP mengenai cara pengambilan sampel yang akan dianalisis. SOP
tersebut menyebutkan bahwa beberapa sampel diambil per line per shift. Pengambilan sampel yang dilakukan pada penelitian ini disamakan untuk ketiga line yang diujikan. Saat dianalisis,
sampel-sampel blok mie tersebut dicampur untuk mendapatkan satu data analisis kadar air dan kadar lemak.
16
4.2.3 Analisis Kimia
Seluruh kombinasi parameter proses yang telah diujikan kemudian diukur responnya dengan melakukan analisis kimia yang terdiri dari 1 analisis kadar air dengan metode oven
dan 2 analisis kadar lemak dengan metode Soxhlet. Hasil pengukuran dan perhitungan dari keseluruhan respon kemudian dimasukkan ke dalam program Design Expert DX7.0.0 untuk
analisis selanjutnya yaitu analisis respon.
4.2.3.1 Analisis Kadar Air dengan Metode Oven
Analisis kadar air dengan metode oven dimulai dengan mengeringkan cawanbotol timbang beserta tutupnnya dalam oven 105 ± 2
C selama 15 menit kemudian didinginkan di dalam desikator lalu ditimbang sampai ketelitian 0,1 mg. Sebanyak 3-5 g contoh mie
instan yang telah dihaluskan disiapkan dan dimasukkan ke dalam botol timbang, lalu dikeringkan dalam oven 105 ± 2
C selama 3 jam kemudian didinginkan di dalam desikator selama 15-30 menit botol timbang dalam keadaan tertutup. Botol beserta
contoh kemudian ditimbang sampai ketelitian 0,1 mg dan lakukan penetapan blanko.
Bagan alir proses analisis kadar air mie instan dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 . Bagan alir analisis kadar air metode oven
Rumus perhitungan kadar air metode oven dengan menggunakan persamaan 4.1. Kadar air =
w − w w − w
x 100 4.1 dimana : w
= bobot botol timbang dan tutup g w
1
= bobot botol timbang + tutup dan contoh sebelum dikeringkan g w
2
= bobot botol timbang + tutup dan contoh setelah dikeringkan g Pengeringan cawanbotol
timbang dalam oven 105 C
Pendinginan cawanbotol timbang dalam desikator
3-5 mg contoh mie dimasukkan ke dalam cawan
Pengeringan cawan + contoh dalam oven 105
C selama 3 jam
Pendinginan cawan + contoh dalam desikator selama 30-
45 menit Penimbangan cawan +
contoh
17
4.2.3.2 Analisis Kadar Lemak dengan Metode Soxhlet
Analisis kadar lemak dimulai dengan menghaluskan contoh hingga ukurannya 1 mm. Kemudian contoh tersebut ditimbang sebesar 2-4 g lalu dimasukkan ke dalam
thimble dan tutup dengan kapas agar tidak bocor. Thimble berisi contoh kemudian dimasukkan ke dalam alat Soxhlet dan diekstrak selama 4 jam, lalu labu lemak berisi
residu lemak disuling dan dikeringkan dalam oven 105 C sampai tidak berbau pelarut
selama 3 jam kemudian didinginkan di dalam desikator selama 30-45 menit. Kemudian labu berisi lemak ditimbang dan kerjakan blanko. Bagan alir proses analisis kadar lemak
mie instan dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 . Bagan alir analisis kadar lemak metode Soxhlet
Rumus perhitungan kadar lemak metode Soxhlet dengan menggunakan persamaan 4.2.
Kadar lemak =
w − w w
x 100 4.2 dimana : w = bobot contoh g
w
1
= bobot labu + residu minyak setelah ekstraksi g w
2
= bobot labu sebelum ekstraksi g
Penghalusan contoh 2-4 gram contoh dimasukkan
ke dalam thimble, tutup dengan kapas
Pemasukkan thimble berisi contoh ke dalam alat Soxhlet
Penyulingan labu lemak berisi residu lemak selama 4
jam Pengeringan labu lemak
dalam oven 105 C selama 3
jam Pendinginan thimble dalam
desikator selama 30-45 menit
Penimbangan labu lemak
18
4.2.4 Analisis Respon dengan Design Expert DX7.0.0
Setelah pengukuran respon dari setiap kombinasi dilakukan, tahap selanjutnya adalah input data hasil pengukuran tersebut ke dalam program Design Expert DX7.0.0 dan akan
dianalisis oleh program tersebut. Pada tahap analisis respon, program Design Expert DX7.0.0 memberikan model polinomial yang sesuai dengan hasil pengukuran setiap respon. Respon-
respon yang dianalisis adalah kadar air dan kadar lemak. Di dalam program Design Expert DX7.0.0 terdapat empat pilihan model polinomial untuk
setiap respon, yaitu mean, linear, kuadratik, dan kubik. Model polinomial merupakan output dari proses analisis respon kombinasi parameter proses dengan rancangan Historical Data.
Terdapat tiga tahap untuk mendapatkan persamaan polinomial, yaitu berdasarkan sequential model sum of squares [Tipe I], lack of fit tests, dan model summary statistics. Partial sum of
squares [Tipe III] adalah bagian untuk memilih ordo tertinggi persamaan polinomial dari satu variabel respon yang analisis ragamnya memberikan hasil yang berbeda nyata, lack of fit tests
digunakan untuk memilih ordo persamaan polinomial tertinggi yang memberikan hasil tidak berbeda nyata dari segi penyimpangan responnya, sedangkan model summary statistics
digunakan untuk memilih ordo persamaan polinomial yang memberikan nilai Adjusted R- squared dan Predicted R-squared maksimum.
Program Design Expert DX7.0.0 menentukan ordo persamaan polinomial yang tertinggi untuk setiap variabel responnya. Suatu variabel respon dapat dikatakan berbeda nyata atau
signifikan pada taraf signifikansi 5 apabila p “probF” hasil analisis ragam lebih kecil dari taraf signifikansi tersebut. Variabel respon yang memiliki hasil analisis ragam berbeda nyata
menunjukkan bahwa variabel uji memberikan pengaruh yang signifikan terhadap respon kombinasi tersebut sehingga dapat digunakan sebagai model prediksi. Model yang dianggap
paling sesuai akan ditampilkan di dalam sebuah contour plot grafik dua dimensi atau grafik tiga dimensi. Selain itu, program Design Expert DX7.0.0 juga dapat menunjukkan apakah
residual selisih antara respon aktual dengan yang diprediksikan untuk setiap respon mengikuti garis kenormalan garis lurus melalui grafik plot kenormalan residual normal plot
residual.
4.2.5 Optimasi Kombinasi Parameter Proses
Kategori