Analisis komponen utama PCA dari gelatin standar dan sampel

Variable PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 PC8 Asp 0.261 0.012 0.150 0.032 0.041 0.120 0.286 -0.265 Ser 0.258 0.019 -0.427 -0.129 0.077 0.211 -0.100 0.082 Glu 0.261 -0.013 0.192 0.074 -0.161 0.231 -0.451 -0.019 Gly 0.260 0.074 -0.067 0.014 -0.489 0.023 0.376 -0.207 His 0.261 -0.054 -0.054 -0.235 -0.200 -0.192 -0.178 -0.383 Arg 0.248 -0.208 -0.157 -0.016 -0.132 0.094 0.067 0.338 Thr 0.257 -0.106 -0.241 -0.013 0.349 -0.098 0.138 0.523 Ala 0.259 0.094 0.044 0.016 -0.040 -0.347 -0.046 -0.019 Pro -0.262 0.013 -0.054 -0.043 0.248 0.246 -0.359 -0.182 Cys 0.237 -0.242 0.568 0.119 0.275 -0.100 0.119 -0.039 Tyr -0.229 -0.307 0.356 0.012 -0.041 -0.073 0.215 0.199 Val 0.261 -0.021 -0.094 -0.328 0.136 -0.222 0.117 -0.043 Met -0.024 0.659 0.282 -0.180 -0.214 0.294 0.164 0.365 Lys 0.256 0.110 0.298 -0.120 -0.101 -0.251 -0.511 0.279 Iso 0.210 0.396 0.102 -0.108 0.577 0.119 0.112 -0.240 Leu 0.258 0.110 -0.081 0.827 0.015 0.123 -0.056 -0.001 Phe 0.210 -0.397 0.141 -0.234 -0.026 0.639 -0.002 -0.000 Variable PC9 PC10 PC11 PC12 PC13 PC14 PC15 PC16 Asp 0.248 0.135 0.150 -0.166 0.682 -0.056 -0.066 0.136 Ser 0.558 0.150 0.054 0.028 -0.145 -0.341 0.427 0.008 Glu 0.219 -0.332 -0.090 -0.073 0.109 0.175 -0.088 -0.619 Gly -0.006 -0.263 -0.328 0.411 -0.045 0.248 0.274 0.118 His -0.138 0.237 -0.049 -0.608 -0.108 0.262 0.144 0.116 Arg -0.150 -0.316 -0.411 -0.369 -0.013 -0.390 -0.283 0.222 Thr -0.059 -0.020 0.028 -0.068 0.125 0.614 0.164 -0.039 Ala -0.352 -0.169 0.359 -0.012 -0.158 -0.293 0.360 -0.187 Pro -0.159 -0.497 -0.021 -0.041 0.252 0.059 0.390 0.386 Cys 0.342 -0.258 0.117 -0.045 -0.391 0.044 0.014 0.286 Tyr -0.066 0.125 -0.271 -0.147 0.247 -0.202 0.530 -0.289 Val -0.145 -0.295 0.264 0.190 0.292 -0.200 -0.172 -0.121 Met -0.017 -0.070 0.227 -0.255 -0.046 0.026 0.082 0.087 Lys -0.014 0.295 -0.209 0.344 0.218 -0.052 0.015 0.328 Iso -0.192 0.114 -0.499 0.040 -0.123 -0.092 0.003 -0.187 Leu -0.233 0.120 0.094 -0.034 0.067 -0.078 0.067 0.072 Phe -0.388 0.243 0.219 0.198 -0.127 0.014 0.006 0.017 Gambar 12.Window session hasil PCA gelatin standar dan marshmallow yang dibuat dengan gelatin standar. 16 14 12 10 8 6 4 2 16 14 12 10 8 6 4 2 Component Number Ei ge nv a lu e Scree Plot of Asp; ...; Phe Gambar13. Hubungan antara principle component dan eigenvalue pada analisis gelatin dan marshmallow 4 3 2 1 -1 -2 -3 -4 2 1 -1 -2 First Component S e co n d C o m p o n e n t 4 3 2 1 Score Plot of Asp; ...; Phe Gambar 14. Kurva yang menyatakan score plot PC1 dan PC2 berbagai sampel Keterangan: 1: Gelatin sapi ; 2: Gelatin babi ; 3: Marshmallow yang dibuat dari gelatin sapi ; 4: Marshmallow yang dibuat dari gelatin babi Berdasarkan hasil yang dapat dilihat pada gambar 14 dihasilkan suatu kurva score plot yang memuat nilai PC1dan PC2 untuk berbagai sampel gelatin standar dan marshmallow yang dibuat dari gelatin standar. Pada score plot, nilai PC1 dan PC2 dari berbagai sampel digunakan sebagai dasar pembedaan gelatin sapi dan gelatin babi. Sebagai absis pada score plot adalah hasil perhitungan PC1 dari masing masing sampel dan sebagai ordinat adalah hasil perhitungan PC2 dari masing masing sampel. Semakin dekat letak antar sampel pada score plot, makin besar pula kemiripannya berdasarkan perhitungan PC1 dan PC2. Sampel dengan nilai score plote yang hampir sama mempunyai sifat fisika kimia yang hampir sama. Pada minitab, pengelompokan dilakukan berdasarkan posisi sampel pada score plot, apakah memiliki nilai PC1 dan PC2 yang positif ataukah negatif. Gambar 14 merupakan kurva yang menyatakan score plot PC1 dan PC2 dari berbagai sampel diantaranya : gelatin sapi, gelatin babi dan marshmallow yang dibuat dari gelatin sapi dan babi. Dari score plot yang dihasilkan pada gambar 14, tampak bahwa marshmallow yang dibuat dari gelatin sapi titik 3 berada pada kuadran kiri atas yang memiliki nilai PC1 negatif dan PC2 positif. Marshmallow yang dibuat dari gelatin sapi tersebut dapat terbedakan dari marshmallow yang dibuat dari gelatin babi titik 4 yang berada pada kuadran kiri bawah yang keduanya memiliki nilai PC1 dan PC2 yang negatif. Dapat disimpulkan bahwa marshmallow yang terbuat dari gelatin sapi dan babi memiliki perbedaan sifat fisika kimia. Hal ini dapat dibedakan dengan baik oleh sistem HPLC dan dengan principal component analysis PCA. Sementara itu gelatin sapi dan gelatin babi standar yang tidak diformulasi menjadi marshmallow titik 1 dan 2 berada pada kuadran yang berbeda dengan marshmallow yang dibuat dari kedua gelatin tersebut. Hal ini berarti bahwa gelatin sapi dan gelatin babi memiliki sifat fisika kimia yang berbeda dengan marshmallow yang dibuat dari gelatin yang sama. Hal ini dapat disebabkan karena pada saat formulasi dilakukan pemanasan, pengadukan dan penambahan bahan bahan tambahan yang dapat mempengaruhi komposisi asam amino. Untuk melihat variabel asam amino apa saja yang menyumbangkan nilai negatif atau positif terhadap principal component pertama dan kedua, dapat dilihat pada kurva biplot yang dihasilkan oleh proses PCA dengan Minitab gambar 15. 4 3 2 1 -1 -2 -3 -4 2 1 -1 -2 First Component S e c o n d C o m p o n e n t Phe Leu Iso Lys Met Val Tyr Cys Pro Ala Thr Arg His Gly Glu Ser Asp Biplot of Asp; ...; Phe Gambar 15. Kurva biplot Variabel asam amino yang berkontribusi terhadap pembentukan besarnya nilai PC1 dan PC2 dapat dilihat dari kurva biplot gambar 15. berdasarkan kurva biplot tersebut, variabel yang berkontribusi positif terhadap pembentukan principal component pertama PC1 adalah asam aspartat, serin, asam glutamat, glisin, histidin, arginin, treonin, alanin, sistein,valin, lisin, isoleusin, leusin, dan fenilalanin. Dan variabel yang berkontribusi negatif adalah prolin, tirosin dan metionin. Sementara itu untuk PC2 variabel- variabel yang memberikan nilai positif adalah asam aspartat, serin, glisin, alanin, prolin, metionin, lisin, isoleusin dan leusin. Asam amino lainnya seperti asam glutamat, histidin, arginin, treonin, sistein, tirosin, valin, dan fenilalanin berkontribusi negatif terhadap pembentukan principal component kedua. Berkontribusi negatif, bukan berarti variabel - variabel tersebut akan mengganggu analisis pembedaan gelatin sapi dan gelatin babi dalam marshmallow, melainkan hal ini disebabkan karena variabel- variabel yang berkontribusi negatif tersebut memiliki tinggi puncak asam amino yang besar. Jadi semakin besar nilai tinggi puncak asam amino tersebut, maka akan menghasilkan nilai PC1 dan PC2 yang semakin negatif. Untuk mengetahui variabel asam amino yang paling berpengaruh terhadap pembedaan gelatin sapi dan gelatin babi dapat dilihat dari kurva loading plot yang dihasilkan dari proses PCA. Loading plot ini digunakan untuk menentukan variabel asam amino yang paling berkontribusi dalam pembentukan nilai principal component. Semakin jauh suatu variabel dari titik asalnya 0,0 ,maka kontribusinya terhadap proses PCA akan semakin besar Widyaninggar et al., 2011. Gambar 16 adalah kurva yang menunjukkan loading plot untuk PC1 dan PC2. Dari loading plot diketahui bahwa variabel asam aspartat, histidin, valin dan prolin memiliki jarak horisontal terjauh dari garis x = 0. Artinya variabel tersebut memiliki kontribusi paling besar terhadap pembentukan nilai PC1. Hal ini dapat dibuktikan dengan melihat window session gambar12, yang mana asam aspartat, histidin, valin dan prolin merupakan variabel yang memiliki nilai koefisien yang paling mendekati + 1 atau - 1 dibandingkan variabel variabel lain, masing masing bernilai 0.261, 0.261, 0.261 dan – 0.262. Sedangkan variabel – variabel yang berkontribusi paling besar terhadap pembentukan PC2 memiliki jarak terjauh vertikal dari garis y = 0 adalah metionin, isoleusin dan fenilalanin dengan nilai koefisien masing masing 0.659, 0.396 dan - 0.397. Variabel variabel lain dengan nilai koefisien yang lebih kecil juga tetap berpengaruh pada nilai PC1 dan PC2 yang akhirnya juga berpengaruh pada score plot dan menentukan hasil pembedaan gelatin sapi dan gelatin babi. Walaupun demikian kontribusinya tidak sebesar variabel variabel utama diatas. 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 0.75 0.50 0.25 0.00 -0.25 -0.50 First Component S e c o n d C o m p o n e n t Phe Leu Iso Lys Met Val Tyr Cys Pro Ala Thr Arg His Gly Glu Ser Asp Loading Plot of Asp; ...; Phe Gambar 16. Loading plot profil asam amino yang menyusun marshmallow

4.5 Analisis sampel marshmallow uji coba

1. Komposisi asam amino marshmallow uji coba Setelah dilakukan pembedaan terhadap marshmallow yang terbuat dari gelatin sapi dan gelatin babi, dilakukan pula analisis asam amino dalam marshmallow uji coba dengan teknik PCA. Sebelumnya telah dilakukan perhitungan konsentrasi asam amino dalam sampel marshmallow uji coba. Hasil perhitungan disajikan dalam tabel 1. 2. Principal Component Analysis marshmallow uji coba Hasil analisa data PCA dari sampel marshmallow uji dapat dilihat pada kurva score plot yang dapat dilihat pada gambar 17. Score plot inilah yang menentukan dalam pembedaan atau pengklasifikasian hewan penghasil gelatin dalam marshmallow. Jika suatu sampel berada pada kuadran yang sama dengan kuadran dimana marshmallow gelatin sapi berada, hal ini berarti bahwa berdasarkan analisis PCA yang dihasilkan dapat disimpulkan bahwa sampel tersebut memiliki kemiripan profil asam amino dengan marshmallow yang terbuat dari gelatin sapi. Begitu pula sebaliknya jika suatu sampel berada pada kuadran yang sama dengan marshmallow yang terbuat dari gelatin babi, maka hal ini berarti bahwa sampel tersebut memiliki kemiripan dengan gelatin babi. Score plot yang dihasilkan dari data profil asam amino marshmallow yang yang dibuat dari gelatin standar dan marshmallow uji coba akan ditampilkan dalam gambar 17. 5.0 2.5 0.0 -2.5 -5.0 2 1 -1 -2 First Component S e c o n d C o m p o n e n t 6 5 4 3 2 1 Score Plot of Asp; ...; Phe Gambar 17. Kurva yang menyatakan score plot sampel marshmallow uji coba Keterangan: 1: Gelatin sapi ; 2: Gelatin babi ; 3: Marshmallow yang dibuat dari gelatin sapi ; 4: Marshmallow yang dibuat dari gelatin babi ; 5: sampel 1 ; 6: sampel 2 Dari score plot diatas dapat dilihat bahwa sampel marshmallow gambar segitiga5 berada pada kuadran yang sama dengan dengan marshmallow yang dibuat dari gelatin babi. Hal ini berarti bahwa sampel 1 memiliki kemiripan secara fisika kimia dengan gelatin babi. Selain itu juga sampel 2 gambar segitiga6 berada pada kuadran yang sama dengan sampel marshmallow yang dibuat dari gelatin sapi. Hal ini menunjukkan bahwa sampel 2 memiliki kemiripan secara fisika kimia dengan gelatin sapi.