9 Seperti terlihat pada lipase Pseudomonas fluorescens yang tidak aktif pada
media yang kering. Namun, ketika ditambahkan 0,5 mg airmg katalis terjadi peningkatan tajam pada aktivitas enzim. Hal ini menunjukkan meski air tidak tidak
ikut serta dalam produk yang dihasilkan, namun jumlah air pada suatu reaksi akan mempengaruhi mobilitas enzim, dimana mobilitas lipase akan menjelaskan pula
aktivitas enzimatik Salis et al., 2008. Meski air dibutuhkan dalam reaksi, tetapi penambahan air yang terlalu
banyak akan mengakibatkan peningkatan asam lemak bebas karena reaksi hidrolisis pada triasilgliserol yang berlebihan. Penambahan air perlu diatur dengan baik karena
semua proses didasarkan pada termodinamika dari kesetimbangan reaksi kimia yang bersifat reversible atau bolak-balik Dordick, 1991. Air yang terlalu banyak juga
akan menghambat kontak yang terjadi antara minyak ikan dan lipase, sedangkan jumlah air yang terlalu sedikit akan mengurangi kemungkinan kontak lipase dengan
air yang bertindak sebagai pereaksi. Paez et al., 2003. Sedikit air diperlukan untuk mencapai aktivitas maksimal enzim dalam
pelarut hidrofobik dibandingkan pelarut hidrofilik. Pada penambahan air yang rendah, semakin rendah polaritas suatu pelarut akan mengakibatkan semakin
tingginya aktivitas enzim Medina et al., 2003. Mekanisme pengikatan air dengan media pelarut organik dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Mekanisme pengikatan air dengan media pelarut organik dalam reaksi hidrolisis Medina et al., 2003
2.5.4. Kecepatan Pengadukan
Keberhasilan proses hidrolisis secara enzimatis tidak hanya tergantung dari substrat dan lingkungannya, tetapi juga tergantung dari transfer masa serta luas
permukaan substrat yang dapat dikatalis oleh enzim serta kemudahan kontak antara enzim dan substrat. Berdasarkan penelitian yang dilakukan Sulaswatty 1998,
pengadukan dengan kecepatan yang semakin tinggi akan meningkatkan tingkat hidrolisis minyak, dimana kecepatan dinaikkan dari 90 rpm ke 150 rpm. Namun,
pada kecepatan 210 rpm produksi hasil hidrolisis yang diharapkan menurun. Menurut Buchler 1987, hidrolisis lemak dan minyak terjadi pada antar fasa
cair dan minyak, sehingga pengadukan dapat membantu memperbesar luas permukaan kontak reaksi. Meski demikian, jika kecepatan pengadukan terlalu tinggi
dapat mengakibatkan waktu kontak antara substrat dengan enzim terlalu cepat, sehingga proses tidak berjalan efektif.
10
2.6. RESPONSE SURFACE METHOD
Optimasi menjadi bagian pada kegiatan penelitian dan pengembangan baik proses maupun produk yang dihasilkan. Optimasi dapat diterapkan pada penemuan baru maupun pada
proses dan produk yang telah ada, kegiatan ini diharapkan dapat berlangsung dengan memanfaatkan fasilitas yang ada namun biaya yang dikeluarkan minimal. Menurut Hubeis
1997, penelitian yang menggunakan teknik optimasi pada prosesnya akan dipengaruhi peubah tidak bebas respon dan peubah bebas faktor. Salah satu metode yang dapat
digunakan dalam usaha optimasi adalah Response Surface Method RSM. Metode perancangan eksperimen RSM menggabungkan teknik matematika dengan
statistika yang digunakan untuk membuat dan menganalisa suatu respon Y yang dipengaruhi oleh beberapa variabel bebas atau faktor X guna mengoptimalkan respon tersebut. Menurut
Sudjana 1994, semua variabel ini dapat diukur dan diketahui bahwa Y merupakan fungsi dari faktor-faktor X, hubungan antara keduanya secara umum dapat ditulis dalam bentuk Y = f
X
1
,X
2
,...,X
k
. Proses optimasi menggunakan RSM melalui 2 tahap, yaitu orde pertama yang
digunakan untuk mencari daerah optimal, kemudian dilanjutkan ke orde kedua guna mencari titik optimal. Hubungan antara respon Y dan faktor-faktor X untuk model orde pertama dapat
ditulis sebagai berikut: Y =
+
1
X
1
+
2
X
2
+ ... + ϵ
Sementara, hubungan keduanya pada model orde kedua dirumuskan sebagai berikut: Y = â
+ ∑
â
i
X
i
+ ∑
â
i
X
i 2
+ ∑
∑ â
ij
X
i
X
j
+ å dimana â melambangkan koefisien regresi, sedangkan å menunjukkan error.
Pelaksanaan RSM dalam suatu proses perlu melalui beberapa tahap perencanaan seperti yang diuraikan oleh Cochran and Cox 1962, yaitu:
a. Menentukan model persamaan orde pertama, dimana suatu desain eksperimen dilakukan
untuk mengumpulkan data dan arah penelitian selanjutnya. b.
Menentukan level faktor untuk pengumpulan data selanjutnya. c.
Menentukan model persamaan orde kedua, dimana penentuan model ini dilakukan dengan melakukan desain eksperimen dengan level yang telah ditetapkan pada orde pertama.
d. Menentukan titik optimum dari faktor-faktor yang diteliti.
Berdasarkan tahapan tersebut, perlu adanya pertimbangan dalam pelaksanaan RSM, yaitu bagaimana menentukan faktor dan level yang sesuai dengan model yang akan
dikembangkan. Jika faktor atau level yang dipilih dalam suatu eksperimen tidak tepat akan besar kemungkinan terjadi ketidakcocokan model, hal ini akan membuat penelitian yang
dilakukan bersifat bias. Penggunaan RSM dalam kegiatan optimasi memiliki beberapa manfaat pada
penerapannya, antara lain: -
Menunjukkan bagaimana variabel respon Y dipengaruhi oleh variabel bebas X di wilayah yang diperhatikan secara tertentu
- Menentukan pengaturan variabel bebas yang paling tepat dimana akan memberikan hasil
yang memenuhi spesifikasi dari respon yang diharapkan -
Mengeksplorasi ruang dari variabel bebas X untuk mendapatkan hasil maksimum dan menentukan sifat dasar dari nilai maksimum
