4.2.1 Optimasi sintesis lauroil-dietanolamida
Hasil optimasi sintesis lauroil-dietanolamida dalam nilai persen konversi asam laurat dan persen yield lauroil-dietanolamida ditunjukkan pada Tabel 4.1. Persen
konversi asam laurat diperoleh dari selisih antara nilai bilangan asam di awal dan di akhir reaksi. Nilai persen yield diperoleh setelah campuran produk dimurnikan dan
dianalisis menggunakan HPLC.
Tabel 4.1 Hasil Optimasi Sintesis Lauroil-dietanolamida
Konsentrasi enzim X
1
Rasio molar substrat X
2
Temperatur X
3
Konversi Yield
No Kode Aktual Kode Aktual Kode Aktual
1 -1 8 -1 2:1 -1 45 59,0976
97,310 2 1 12 -1 2:1 -1 45
54,8019 97,740
3 -1 8 1
4:1 -1 45
66,8476 87,575
4 1 12 1 4:1 -1 45 68,8093
92,100 5 -1 8 -1 2:1 1 55 74,1895
96,960 6 1 12 -1 2:1 1 55
73,5281 97,985
7 -1 8 1
4:1 1 55 53,7296
35,815 8 1 12 1 4:1 1 55
62,5261 68,600
9 -1,682 6,64 3:1
50 59,9053 64,995 10 1,682 13,36
3:1 50 62,6835 93,490
11 0 10 -1,682 1,3:1 0 50 60,1662
98,415 12 0 10 1,682
4,7:1 0 50 56,3411 76,945
13 0 10 0 3:1 -1,682
42,6 72,2923
92,905 14 0 10 0 3:1 1,682
58,4 73,0046
41,845 15 0 10 0 3:1 0 50 73,2581
89,615 16 0 10 0 3:1 0 50 73,3259
42,725 17 0 10 0 3:1 0 50 72,2782
17,815 18 0 10 0 3:1 0 50 72,9754
85,605 19 0 10 0 3:1 0 50 72,8837
94,905 20 0 10 0 3:1 0 50 73,6821
67,440
Dari data persen konversi dan persen yield pada Tabel 4.1 selanjutnya dilakukan analisis menggunakan Metode Permukaan Sambutan RSM dengan bantuan software
MINITAB 14
®
. Metode Permukaan Sambutan adalah sekumpulan metode matematika dan teknik-teknik statistik yang bertujuan membuat model dan mengukur kekuatan
hubungan serta pengaruh variabel respon dan variabel prediktor Iriawan dan Astuti, 2006. Variabel respon pada sintesis ini adalah persen konversi asam laurat atau persen
yield lauroil-dietanolamida dan variabel prediktor adalah konsentrasi enzim, rasio molar substrat dan temperatur.
4.2.1.1 Prediksi model
Agar model persamaan yang dibuat tidak menyimpang jauh, tahap awal dalam RSM adalah memprediksi model regresi dan dilanjutkan dengan analisis variansi
ANAVA dan uji verifikasi model. Model regresi yang dibuat bertujuan untuk
mengetahui hubungan antara persen konversi asam laurat Y dengan konsentrasi Novozym X
1
, rasio molar asam laurat terhadap dietanolamina X
2
dan temperatur X
3
, serta untuk mengoptimalkan respon yaitu konversi asam laurat. Pada tabel 4.2 berikut dicantumkan hasil prediksi koefisien regresi untuk menyusun model permukaan
sambutan sintesis lauroil-dietanolamida. Tabel 4.2
Hasil Prediksi Koefisien Regresi untuk Menyusun Model Permukaan Sambutan Sintesis Lauroil-Dietanolamida
Term Coef P Constant
73.0455 0.000 Konsentrasi Novozym 0.7669 0.029
Rasio mol DEA : AL -1.1816 0.003
Temperatur 1.1434 0.003 Konsentrasi NovoKonsentrasi Novo
-4.0206 0.000 Rasio mol DEA : AL Rasio mol DEA : AL -5.0956 0.000
TemperaturTemperatur -0.0063 0.983
Konsentrasi NovoRasio mol DEA : AL 1.9644 0.001
Konsentrasi NovoTemperatur 1.3086 0.008 Rasio mol DEA : AL Temp.
-6.6524 0.000 Unusual Observations for Konversi
Obs StdOrder Konversi Fit SE Fit Residual St Resid 5 5 74.190 72.789 0.908 1.400 2.20 R
14 14 73.005 74.951 0.864 -1.946 -2.80 R Keterangan:
Coeff = koefisien model regresi
P = nilai uji P, bernilai signifikan jika P
α
Nilai uji P digunakan untuk menguji signifikan atau tidaknya hubungan dua variabel. Faktor signifikansi yang digunakan adalah
α=0,05. Variabel bernilai signifikan jika nilai P
α. Berdasarkan Tabel 4.2, model persamaan yang dapat menunjukkan hubungan variabel reaksi dan interaksinya terhadap persen konversi asam laurat Y
AL
pada sintesis lauroil-dietanolamida diperoleh sebagai berikut:
Y
AL
= 73,0455 + 0,7669X
1
- 1,1816 X
2
+ 1,1434 X
3
- 4,0206 X
1 2
– 5,0956 X
2 2
– 0,0063 X
3 2
+ 1,9644 X
1
.X
2
+ 1,3086 X
1
.X
3
– 6,6524 X
2
.X
3
4.1
Sedangkan model persamaan yang dapat menunjukkan hubungan variabel reaksi terhadap persen yield Y
AL+DEA
ditunjukkan oleh persamaan berikut :
Y
AL+DEA
= 77,819 + 6,348X
1
– 10,399X
2
– 11,806X
3
+ 1,732X
1 2
+ 4,715X
2 2
– 2,464X
3 2
+ 4,482 X
1
.X
2
+ 3,607 X
1
.X
3
– 9,394 X
2
.X
3
4.2
Terhadap model regresi orde dua yang diperoleh terlebih dahulu akan dilakukan analisis variansi dan uji verifikasi model sebelum model regresi diplot sebagai respon
permukaan dan kontur permukaan. Dari hasil prediksi koefisien pada Tabel 4.2 di atas, juga diketahui bahwa konsentrasi Novozym memberikan pengaruh yang positif sebesar
0,7669 dan signifikan terhadap pembentukan produk. Demikian juga interaksinya dengan rasio mol dietanolamina memberikan efek positif dan signifikan sebesar 1,9644.
Tetapi kuadrat variabel konsentrasi Novozym memberikan efek negatif sebesar -4,020. Interaksi konsentrasi dengan temperatur memberikan efek positif 1,3086 dengan nilai P
0,008. Hal ini menunjukkan adanya batasan dalam penggunaan biokatalis, rasio molar dietanolamina dan temperatur yang dilibatkan pada reaksi. Rasio mol dietanolamina
terhadap asam laurat turut memberikan pengaruh yang signifikan pada -1,1816, dan interaksinya dengan temperatur X
2
.X
3
memberikan efek negatif yang juga signifikan. Variabel temperatur, turut memberikan efek positif yang signifikan
dibandingkan variabel lainnya sebesar 1,1434, akan tetapi kuadrat variabel temperatur memberikan efek negatif yang tidak signifikan. Ini menunjukkan bahwa laju reaksi
enzimatis antara asam lemak dengan dietanolamina banyak dipengaruhi oleh besarnya konsentrasi Novozym dan temperatur. Namun penggunaan variabel konsentrasi
Novozym dan rasio mol dietanolamina terhadap asam laurat juga memiliki batasan tertentu, sebab dalam reaksi enzimatis dikenal adanya hambatan oleh substrat Par
Tufvesson, dkk. 2007. Dalam analisis statistik MINITAB 14
®
, dapat dilakukan analisis terhadap unusual observation. Unusual observation adalah kondisi dimana residual antara nilai
pengamatan dengan prediksi memiliki penyimpangan yang cukup besar dari pengamatan lainnya. Dengan adanya analisis terhadap besarnya nilai penyimpangan,
dapat dilakukan penajaman dan peninjauan pengamatan pada penelitian selanjutnya. Berdasarkan analisis statistik pada Tabel 4.2 diketahui unusual observation berada pada
run order model 5 dan 14. Berdasarkan hasil analisis persen konversi pada Tabel 4.1, konversi lauroil-dietanolamida yang menghasilkan unusual observation adalah 74,1895
untuk run 5 dan 73,0046 untuk run 14.
4.2.1.2 Analisis variansi ANAVA
Kategori