f. Prediksi Nilai Faktor Untuk Mendapatkan Hasil Rekoveri Optimal
Optimasi dari faktor laju alir bahan, suhu destilasi, dan kecepatan putaran wiper menggunakan kreteria seperti pada Tabel 9.
Tabel 9. Batasan Optimalisasi Rekoveri Tokoferol Menggunakan Program Design-Expert DX 7.1.1
Nama Tujuan
Batas Bawah Batas Atas
Laju Alir Bahan Dalam batas
1,3 2,7
Suhu Destilasi Dalam batas
175 220
Kecepatan Putar Wiper Dalam batas
200 400
1SqrtRekoveri Tokoferol Minimal
0,14 0,75
Tabel 9 menunjukkan kreteria dan batas dalam mengoptimalisasi respon rekoveri tokoferol dalam batasan laju alir, suhu destilasi dan kecepatan wiper alat
destilasi molekuler. Hasil komputasi menunjukkan terdapat 26 solusi untuk mengoptimalkan
faktor yang diurutkan berdasarkan tingkat Desirability. Lima nilai dengan desirability teratas adalah:
Tabel 10. Solusi Hasil Komputasi Nilai Optimal Rekoveri Tokoferol Dengan Menggunakan Program Design Expert 7.1.1.
No Laju Alir
Bahan Suhu
Destilasi Kecepatan
Putar Wiper 1Sqrt
Rekoveri Tokoferol
Disarankan 1
1,3 218,27 400
0,171 0,960
Terpilih 2
1,3 219,16 400
0,171 0,960
3 1,3 219,47
400 0,171
0,960 4
1,3 215,59 400
0,172 0,959
5 1,3 218,17
398,52 0,172
0,958 6
1,31 218,83 400
0,172 0,958
7 1,3 218,18
395,45 0,174
0,954 8
2,7 220 200
0,176 0,952 9
1,3 220 391,5 0,177
0,950 10
2,56 220 200
0,180 0,945
Gazper 1992, mendeskripsikan bahwa suatu metode multirespon dinamakan desirability atau disarankan pada Tabel 10. DX, dinamakan fungsi desirability.
Fungsi tersebut mencerminkan bentangan yang diinginkan untuk masing-masing respon di. Bentangan yang diinginkan dari nol sampai satu. Fungsi obyek yang
simultan adalah suatu rata-rata geometrik semua respon yang telah ditranformasi dalam bentuk persamaan berikut:
n n
i n
n
d xd
x xd
d D
1 1
1 1
2 1
...... ⎥
⎦ ⎤
⎢ ⎣
⎡ =
=
∏
=
......................................
12
dimana n adalah banyaknya respon yang diukur. Kalau beberapa respon atau faktor jatuh diluar jangkauan nilai desirability maka fungsi menjadi nol. Tabel 10
menunjukkan bahwa ada 5 solusi yang mempunyai nilai desirability tinggi, untuk itu maka dipilih nilai rekoveri yang paling tinggi yaitu solusi pertama. Hasil
selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 9. Respon permukaan dan plot kontour untuk tingkat rekoveri yang diperoleh
oleh kecepatan laju alir, suhu destilasi dan kecepatan putaran wiper setelah proses optimalisasi dengan nilai desirability tertinggi solusi 1 dapat dilihat pada
Gambar 16.
ue e
1.30 1.65
2.00 2.35
2.70 175.00
186.25 197.50
208.75 220.00
0.17 0.3
0.43 0.56
0.69
1 S
q rt
R ek
ov er
i Tok
o fe
ro l
A: Laju Alir Bahan B: Suhu Destilasi
Gambar 16. Permukaan Respon dan Plot Kontour Tingkat Rekoveri Tokoferol Optimal yang Dihasilkan pada Kecepatan Putaran Wiper 400 rpm.
Model optimum yang dihasilkan pada faktor aktual adalah sebagai berikut;
1SqrtRekoveri Tokoferol = 6,20518 + 0,38003 Laju Alir Bahan - 0,050045 Suhu Destilasi - 3,78973E-003 Kecepatan Putar Wiper - 1,96284E-003 Laju Alir
Bahan x Suhu Destilasi + 6,21716E-004 Laju Alir Bahan x Kecepatan Putar Wiper + 2,21318E-005 Suhu Destilasi x
Kecepatan Putar Wiper - 0,020446 Laju Alir Bahan
2
+ 1,00189E- 004 Suhu Destilasi
2
- 3,28939E-006 Kecepatan Putar Wiper
2
....13
Prediksi optimum dengan menggunakan model ini sesuai dengan solusi 1 adalah menggunakan laju alir bahan 1,3 literjam, suhu destilasi 220°C, dan
kecepatan putaran wiper 400 rpm. Prediksi dari model akan menghasilkan 1sqrtrekoveri tokoferol dalam destilat sebesar 0,171 atau menghasilkan rekoveri
tokoferol sebesar 34,2. Nilai ini diprediksi optimal dengan mempertimbangkan ketiga faktor diatas.
Jika ditelaah lebih lanjut, untuk menghasilkan respon optimal, laju alir bahan mempunyai nilai 1,3 literjam dari rentang 1,3 literjam – 2,7 literjam. Hal ini
menunjukkan laju alir bahan relatif kecil untuk menghasilkan respon optimal. Seusai dengan profil laju alir bahan pada penelitian, semakin tinggi laju alir maka
rekoveri tokoferol cenderung menurun. Pada laju aliran yang rendah, energi molekul tokoferol dan tokotrienol cukup punya waktu untuk mencapai
permukaan larutan, oleh karena itu molekul ini bisa keluar menuju fase terdestilasi Posada 2007.
Suhu optimal yang didapat adalah 218°C pada rentang 175°C-220°C. Hal ini menunjukkan rekoveri tokoferol didapat pada suhu tertinggi perlakuan.
Rancangan respon permukaan dengan desain komposit terpusat pada penelitian ini dilengkapi dengan axial point pada titik 235°C yang menguji rekoveri tokoferol
pada suhu diatas 220°C. Menurut Wikipedia 2008, titik didih tokoferol pada kisaran 200°C - 220°C, sehingga pada suhu 218°C dalam penelitian ini didapat
rekoveri tertinggi berada dalam kondisi yang wajar. Menurut Jiang 2006, pada suhu diatas 220°C proses destilasi molekuler mulai mendestilasi pytosterol
sehingga akan menurunkan kemurnian tokoferol. Kecepatan wiper optimal untuk mendapatkan rekoveri optimal adalah 400rpm
dari renetang 200 rpm - 400 rpm. Berdasarkan hasil analsis anova diketahui bahwa kecepatan putar wiper tidak signifikan, hal ini menunjukkan putaran wiper
200 rpm – 400 rpm pada perlakuan cenderung sama dan stabil membentuk lapisan tipis yang digunakan pada proses destilasi molekuler. Kecepatan putaran wiper
berpengaruh pada noise di permukan lapisan tipis pada dinding evaporator Jiang 2006.
g. Verifikasi Hasil Optimasi
Kategori