Metode Permukaan Respon Rekayasa proses ekstraksi minyak biji Kamandrah dengan pengempaan dan pengembangannya sebagai larvasida nabati pencegah penyakit Demam Berdarah Dengue

RSM juga merupakan metode yang mengeksplorasi hubungan dari masing-masing unsur dalam penelitian misalnya hubungan suatu hasil penelitian dengan sejumlah peubah yang diduga dapat mempengaruhi hasil tersebut. Teknik optimasi RSM bekerja didasarkan pada proses atau siklus: pengetahuan, gagasan, analisis desain dan percobaan berulang. Jadi RSM merupakan teknik optimasi yang sangat berguna untuk investigasi proses yang kompleks. Adapun kegunaan teknik optimasi RSM adalah: 1. Dapat menentukan kombinasi optimum dari faktor peubah bebas yang akan menghasilkan respon peubah tidak bebas yang diinginkan dan dapat menggambarkan bahwa respon mendekati optimum. 2. Dapat menentukan bagaimana suatu pengukuran respon tertentu dipengaruhi oleh perubahan faktor-faktor pada level tertentu. 3. Dapat menentukan level faktor yang akan menghasilkan sekumpulan spesifikasi yang diinginkan secara simultan. Response surface methodology RSM adalah kumpulan teknik matematik dan statistik yang digunakan untuk membentuk model dan menganalisis masalah dalam suatu respon yang dipengaruhi oleh beberapa peubah dan bertujuan untuk mengoptimalisasi respon ini Box et al. 1978. Dalam banyak masalah RSM, bentuk hubungan antara respon dan peubah bebas tidak diketahui. Jadi langkah pertama adalah mendapatkan suatu pendugaan yang cocok untuk fungsi yang sebenarnya antara y dan himpunan bebasnya. Untuk pendugaan ini biasanya digunakan suatu polinomial orde rendah. Jika respon telah dimodelkan dengan baik oleh fungsi linier dari peubah bebasnya, maka fungsi yang diduga adalah model ordo pertama. Y = β + β i X i + β 2 X 2 + …….+ β k X k + ε ……………..………14 Jika ada lengkungan dalam sistem, maka polinomial dengan orde yang lebih tinggi harus digunakan, seperti pada model orde kedua. Y = β + ∑ β i X i + ∑ β 2 X 2 + …….+ ∑ β k X k + ε …………………15 i= 1 i= 1 i 1 Hampir semua persoalan RSM menggunakan salahsatu dari kedua model ini. Memang model polinomial ini bukan satu-satunya model untuk menduga hubungan fungsi sebenarnya, tetapi untuk wilayah yang relatif kecil, maka model ini dapat digunakan dengan baik. Metode kuadrat terkecil juga dapat digunakan untuk menduga parameter dalam pendugaan polinomial. Analisis permukaan respon kemudian dibentuk menggunakan pengepasan permukaan. Jika pengepasan permukaan merupakan suatu pendugaan yang memadai dari fungsi respon yang sebenarnya, maka analisis dari pengepasan permukaan kira-kira sama dengan analisis sistem yang sebenarnya Mongomery 1997. Analisis untuk menduga fungsi respon sering disebut sebagai analisis permukaan respon yang pada dasarnya mirip dengan analisis regresi yaitu menggunakan prosedur pendugaan parameter fungsi respon berdasarkan metode kuadrat terkecil least square method, hanya saja dalam analisis permukaan respon diperluas dengan menerapkan teknik-teknik matematik untuk menentukan titik-titik optimum agar dapat ditemukan respon yang optimum. Penentuan kondisi operasi optimum diperlukan fungsi respon orde kedua dengan menggunakan rancangan komposit terpusat dalam mengumpulkan data percobaan. Ada beberapa hal penting yang perlu diketahui dalam melakukan optimasi antara lain dalam pengujian model pada teknik optimasi untuk mengetahui ketepatan model didasarkan atas uji penyimpangan model lack of fit, koefisien determinasi R 2 , uji signifikan model, dan uji asumsi residual. Ketepatan model yang dianggap tepat jika uji simpangan model bersifat tidak nyata secara statistik. Sebaliknya, jika bersifat nyata maka suatu model dianggap tidak cocok untuk menerangkan fenomena sistem yang dipelajari; walaupun kriteria lain cukup baik Box and Drapper 1987. Nilai R 2 merupakan ukuran kesesuain model dalam kemampuannya untuk menerangkan keragaman nilai peubah Y. Uji signifikasi model dan uji asumsi residual dilakukan untuk mengetahui pengaruh peubah bebas terhadap respon. Model dikatakan tepat jika uji asumsi residual menunjukkan plot residual menyebar acak disekitar nol dan mendekati garis lurus sehingga terdistribusi normal Rigas et al. 2001.

2.8 Pengembangan Teknologi Proses Produksi Larvasida

2.8.1 Perancangan Proses

Perancangan merupakan salah satu kegiatan utama seorang rekayasawan dan melihat kegiatan kreatif. Oleh karena itu perancangan proses adalah kegiatan kreatif untuk mereka atau menciptakan gagasan dan menterjemahkan ke dalam peralatan dan proses untuk menghasilkan bahan baru atau meningkatkan nilai tambah suatu bahan. Agar didapatkan hasil sesuai dengan tujuan penelitian ini diperlukan perancangan teknologi proses, yang diharapkan dapat mengungkapkan fenomena dari tanaman kamandrah menjadi larvasida nabati. Menurut Seider et al. 1999 tujuan rekayasa adalah menciptakan produk baru yang dalam lingkup rekayasa proses, tujuan tersebut diterjemahkan melalui perubahan kimiawi atau biokimiawi danatau pemisahan bahan. Ciri utama perancangan adalah berawal dari masalah yang tak terdefinisikan dan diupayakan menjadi pernyataan yang jelas. 2.8.2 Metode Perancangan Proses 2.8.2.1 Sintesis Proses Pola kegiatan yang berurutan dan terpadu untuk memasok kesenjangan informasi diperlukan beberapa asumsi yang berkaitan dengan jenis satuan proses yang digunakan dan rangkaian satuan-satuan, serta kondisi proses yang akan diterapkan. Pola kegiatan yang berurutan dan terpadu inilah yang merupakan suatu sintesis Seider et al. 1999. Menurut Rudd and Watson 1973, sintesis proses yang dikemukan meliputi lima tahapan yaitu 1 pemilihan jalur reaksi atau proses, 2 alokasi bahan atau pereaksi, 3 pertimbangan teknik pemisahan atau proses hilir, 4 pemilihan operasi pemisahan, dan 5 pemaduan atau integrasi rancangan. Setiap proses sintesis sebaiknya diikuti dengan analisis yang tidak hanya mendapatkan suatu model fungsi, melainkan juga mengevaluasi sehingga mendapatkan kondisi sistem yang optimum. Menurut Hartmann and Kaplick 1990 sintesis sistem adalah pengubahan input yang ada menjadi output yang merupakan perancangan elemen komplek, interkoneksi dan model fungsi, sedangkan sintesis proses meliputi jalur proses, makrounit proses, kolom distilasi, sub atau parsial proses, elemen volumemikro proses, dan proses elementer. Dalam melakukan sintesis proses metode yang dapat digunakan adalah metode kuantitatif algoritma atau prosedural dan kualitatif yaitu dengan menggunakan heuristik pengalaman. Beberapa kasus dapat mengikuti kaidah umum heuristik untuk mengurangi pilihan proses tertentu untuk pertimbangan lebih lanjut. Menurut Douglas 1988 ada lima langkah heuristik untuk perancangan proses yaitu 1 penentuan proses curah batch atau sinambung continous, 2 penentuan struktur masukan dan keluaran untuk penyusunan digram alir proses, 3 pertimbangan adanya struktur daur ulang recycle pada diagram alir, 4 penyusunan struktur sistem pemisahan sistem pemisahan fase uap dan sistem pemisahan fase cair, dan 5 penyusunan jaringan penukar panas. Menurut Seider et al. 1999 teknik heuristik untuk perancangan proses terdiri dari lima tahapan yaitu 1 pengurangan perbedaan jenis molekul bahan atau pemilihan jalur reaksiproses, 2 pembagian pereksi atau bahan dengan cara mempertemukan sumber dan tujuan proses, 3 pengurangan perbedaan komposisi, yang antara lain dilakukan dengan penerapan sistem pemisahan, 4 pengurangan perbedaan suhu, tekanan dan fase, 5 pemaduan tahapan, yakni menggabungkan kegiatan operasi ke dalam satuan-satuan proses. Tiap tahapan heuristik senantiasa merupakan hasil pilihan terbaik dari beberapa pilihan yang dicanangkan. Oleh karena itu pengambilan keputusan secara heuristik dalam perancangan proses dapat digambarkan sebagai pohon sintesis. Hasil akhir dari sintesis adalah tersusun rancangan awal digaram alir proses yang menunjukkan proses yang akan dikembangkan serta penentuan satuan operasi serta proses kimia yang diperlukan.

2.8.2.2 Simulasi Proses

Metode simulasi proses adalah suatu metode simulasi yang tertujuan untuk mempermudah perancangan proses yang akan dikembangkan. Simulasi proses dapat dilakukan dengan bantuan komputer menggunakan sofware HYSYS Hyprotech, Ltd., ASPEN PLUS dan DYNAPLUS Aspen Technology, Inc. PROII Simulation Science, Inc. dan CHEMCAD Chem Stations, Inc., kemudian dianalisis dari output yang dihasilkan Seider et al. 1999. Untuk menduga kelayakan dari perancangan teknologi proses perlu diamati keseluruhan tahapana simulasi proses. Prosedur untuk menentukan simulasi proses meliputi penentuan senyawa kimia, pemilihan metode yang digunakan, aplikasi produk, penentuan kapasitas