37
2. Analisis Respon
Prinsip analisis respon rancangan komposit pusat pada dasarnya sama dengan rancangan D-optimal, yaitu memberikan suatu model polinomial yang mewakili respon tiap
parameter dan ditampilkan dalam bentuk plot kontur ataupun gambar tiga dimensi. Hasil analisis respon pada optimasi proses ditampilkan pada Tabel 14.
Tabel 14. Hasil analisis respon optimasi proses muffin Parameter
Model Nilai p
R
2
disesuai- kan
R
2
diprediksi Presisi
adekuat Persamaan
Model Ketidak-
sesuaian Warna
Kubik direduksi
0.0004 sig
0,0661 n sig
0,9313 0,4295
14,323 4,0
Warna = 6,39 – 0,053A + 0,12B
– 0,45AB – 0,86A
2
– 0,98B
2
– 0,98AB
2
Aroma Kubik
direduksi 0,0001
sig 0,3773
n sig 0,9518
0,7594 19,747
4,0 Aroma = 6,07
– 1,41A – 0,34AB – 0,49A
2
– 0,58B
2
+ 0,69A
3
Rasa Kubik
direduksi 0,0028
sig 0,0543
n sig 0,8646
0,2926 11,570
4,0 Rasa = 6,03 + 0,11A + 0,073B
– 0,52AB
– 0,27A
2
– 0,59B
2
– 0,63AB
2
Tekstur Kuadrat
direduksi 0,0001
sig 0,0771
n sig 0,8651
0,7554 11,541
4,0 Tekstur = 5,52
– 0,66AB – 0,28A
2
– 0,64B
2
Keseluruh- an
Kuadratik 0,0168
sig 0,0001
sig 0,6825
-0,2972 5.840
4,0 Keseluruhan = 6,11
– 0,23A + 0,13B
– 0,52AB – 0,45A
2
– 0,76B
2
Analisis Respon Organoleptik Warna
Model polinomial yang terpilih sebagai hasil analisis respon warna adalah kubik yang direduksi. Model yang disarankan adalah kuadratik namun model tersebut menghasilkan
ketidaksesuaian yang signifikan. Reduksi model menjadi linear menghasilkan model yang tidak signifikan. Model yang signifikan dengan ketidaksesuaian tidak signifikan diperoleh dengan
menggunakan model kubik yang direduksi dengan menggunakan eliminasi mundur. Eliminasi mundur menghilangkan interaksi kuadrat suhu dengan waktu, kubik suhu, dan kubik waktu.
Hal ini menunjukkan bahwa interaksi kuadrat suhu dengan waktu, kubik suhu, dan kubik waktu tidak berpengaruh nyata pada warna muffin yang dihasilkan. Setelah dilakukan reduksi model,
model yang dihasilkan signifikan dengan nilai ketidaksesuaian tidak signifikan yang menunjukkan adanya kesesuaian data respon warna dengan model.
Nilai R
2
disesuaikan dan R
2
diprediksi menunjukkan data-data aktual dan data-data yang diprediksikan untuk respon warna tercakup ke dalam model sebesar 93,13 dan 42,95.
Presisi adekuat untuk respon warna adalah 14,323, lebih besar dari 4, sehingga mengindikasikan model ini dapat digunakan untuk menentukan kondisi proses optimum.
Persamaan polinomial untuk respon warna Tabel 14 menunjukkan tingkat kesukaan panelis terhadap warna muffin akan meningkat seiring dengan peningkatan waktu
pemanggangan, penurunan suhu pemanggangan, dan penurunan interaksi antara suhu dan waktu pemanggangan. Peningkatan suhu dengan penurunan waktu pemanggangan
menghasilkan muffin dengan skor kesukaan yang lebih rendah. Pembentukan warna berhubungan erat dengan reaksi Maillard yang terjadi selama
pemanggangan Fayle dan Gerrard 2002. Warna coklat pada produk berasal dari produk reaksi
38
Maillard yang disebut melanoidin. Melanoidin juga dapat terbentuk dari karamelisasi gula tanpa adanya grup amino. Faktor yang mempengaruhi reaksi Maillard di antaranya adalah suhu
dan waktu pemanasan. Semakin lama waktu dan semakin tinggi suhu pemanasan, reaksi Maillard akan semakin banyak terjadi. Akan tetapi secara umum suhu pemanasan lebih
berpengaruh daripada waktu pemanasan Ericksson 1981. Peningkatan suhu pemanggangan dengan waktu yang lebih singkat menyebabkan pencoklatan Maillard berlangsung lebih cepat
sehingga warna muffin yang dihasilkan menjadi coklat tua dan kurang disukai konsumen. Grafik plot kontur Gambar 24 menggambarkan hubungan antara kombinasi suhu dan
waktu pemanggangan dengan nilai respon warna yang dihasilkan. Bagian grafik yang berwarna merah menunjukkan respon tertinggi sebesar 6,65 sedangkan bagian grafik berwarna biru
menunjukkan respon terendah sebesar 3,1 Titik-titik merah yang berada pada satu garis melengkung yang sama akan memberikan nilai respon yang sama walaupun memiliki
kombinasi suhu dan waktu pemanggangan yang berbeda-beda. Grafik plot kontur juga ditampilkan secara tiga dimensi Gambar 25. Perbedaan nilai respon digambarkan oleh
perbedaan ketinggian pada permukaan grafik. Area yang tinggi menunjukkan nilai respon yang tinggi sedangkan area yang rendah menunjukkan nilai respon yang rendah pula.
Gambar 24. Grafik plot kontur pengaruh suhu dan waktu pemanggangan terhadap skor kesukaan atribut warna pada optimasi proses muffin
Design-Expert® Sof tware warna
Design Points 6.65
3.1 X1 = A: suhu
X2 = B: waktu
150.00 155.00
160.00 165.00
170.00 25.00
31.25 37.50
43.75 50.00
warna
A: suhu
B :
w a
k tu
3.83001
4.48678 4.48678
5.14356
5.80033 6.45711
5 5
5 5
5
39
Gambar 25. Grafik tiga dimensi pengaruh suhu dan waktu pemanggangan terhadap skor kesukaan atribut warna pada optimasi proses muffin
Analisis Respon Organoleptik Aroma
Model polinomial yang terpilih sebagai hasil analisis respon aroma adalah kubik yang direduksi. Model yang disarankan adalah kuadratik namun model tersebut menghasilkan selisih
yang besar antara R
2
disesuaikan dan R
2
diprediksi sehingga dicari model yang lebih baik. Eliminasi pengaruh waktu, interaksi kuadrat suhu dan waktu, dan interaksi suhu dan kuadrat
waktu pada model kubik menjadi kubik yang direduksi menghasilkan model yang diharapkan. Model yang dihasilkan signifikan dengan nilai ketidaksesuaian tidak signifikan adalah syarat
untuk model yang baik. Nilai R
2
disesuaikan dan R
2
diprediksi menunjukkan data-data aktual dan data-data yang diprediksikan untuk respon warna tercakup ke dalam model sebesar 95,18 dan 75,94.
Presisi adekuat untuk respon aroma menunjukkan nilai lebih besar dari 4 yaitu 19,747. Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, model yang dihasilkan memenuhi syarat sebagai
model yang baik sehingga diharapkan dapat memberikan prediksi yang baik. Berdasarkan persamaan polinomial untuk respon aroma Tabel 14, tingkat kesukaan
panelis terhadap aroma muffin akan menurun seiring dengan peningkatan suhu, interaksi antara suhu dan waktu. Waktu pemanggangan tidak memberi pengaruh yang nyata pada skor
kesukaan. Pengembangan aroma yang berkaitan dengan reaksi Maillard bergantung pada suhu
reaksi, waktu, pH, kadar air, dan jenis gula serta asam amino yang terlibat Yu et al. 2010. Umumnya komponen sulfur menjadi komponen aroma paling dominan yang memberikan
aroma pada produk hasil pemanggangan Cerny 2008. Berdasarkan hasil yang diperoleh, peningkatan suhu menyebabkan penurunan skor kesukaan karena aroma muffin yang
dihasilkan semakin mendekati aroma gosong, di mana intensitas aroma yang dikehendaki aroma khas produk rerotian mulai menurun.
Design-Expert® Sof tware warna
6.65 3.1
X1 = A: suhu X2 = B: waktu
150.00 155.00
160.00 165.00
170.00 25.00
31.25 37.50
43.75 50.00
3.1 4.125
5.15 6.175
7.2
w a
rn a
A: s uhu B: waktu
40
Grafik plot kontur Gambar 26 menggambarkan hubungan antara kombinasi suhu dan waktu pemanggangan dengan nilai respon aroma yang dihasilkan. Bagian grafik yang berwarna
merah menunjukkan respon tertinggi sebesar 6,26 sedangkan bagian grafik berwarna biru menunjukkan respon terendah sebesar 3,87. Titik-titik merah yang berada pada satu garis
melengkung yang sama akan memberikan nilai respon yang sama walaupun memiliki kombinasi suhu dan waktu pemanggangan yang berbeda-beda. Grafik plot kontur juga
ditampilkan secara tiga dimensi Gambar 27. Perbedaan nilai respon digambarkan oleh perbedaan ketinggian pada permukaan grafik. Area yang tinggi menunjukkan nilai respon yang
tinggi sedangkan area yang rendah menunjukkan nilai respon yang rendah pula.
Gambar 26. Grafik plot kontur pengaruh suhu dan waktu pemanggangan terhadap skor kesukaan atribut aroma pada optimasi proses muffin
Design-Expert® Sof tware aroma
Design Points 6.26
3.87 X1 = A: suhu
X2 = B: waktu
150.00 155.00
160.00 165.00
170.00 25.00
31.25 37.50
43.75 50.00
aroma
A: suhu
B :
w a
k tu
4.38171
4.82842 4.82842
5.27513
5.72184 5.72184
6.16856 5
5 5
5 5
41
Gambar 27. Grafik tiga dimensi pengaruh suhu dan waktu pemanggangan terhadap skor kesukaan atribut aroma pada optimasi proses muffin
Analisis Respon Organoleptik Rasa
Model polinomial yang terpilih sebagai hasil analisis respon rasa adalah kubik yang direduksi. Model yang disarankan adalah kuadratik namun model tersebut menghasilkan
ketidaksesuaian yang signifikan. Reduksi model menjadi linear menghasilkan model yang tidak signifikan. Model yang signifikan dengan ketidaksesuaian tidak signifikan diperoleh dengan
menggunakan model kubik yang direduksi dengan menggunakan eliminasi mundur. Eliminasi mundur menghilangkan interaksi kuadrat suhu dengan waktu, nilai kubik suhu, dan nilai kubik
waktu. Hal ini menunjukkan bahwa interaksi kuadrat suhu dengan waktu, kubik suhu, dan kubik waktu tidak berpengaruh nyata pada rasa muffin yang dihasilkan. Setelah dilakukan
reduksi model, model yang dihasilkan menjadi signifikan dengan nilai ketidaksesuaian tidak signifikan yang menunjukkan adanya kesesuaian data respon rasa dengan model.
Nilai R
2
diprediksi yang dihasilkan bernilai negatif, yaitu -0,2926. Nilai negatif menunjukkan bahwa rata-rata keseluruhan memberikan prediksi lebih baik bagi respon
organoleptik rasa. Presisi adekuat untuk respon warna lebih besar dari 4 mengindikasikan sinyal yang memadai sehingga model ini dapat digunakan untuk memprediksi hasil.
Persamaan polinomial untuk respon rasa Tabel 14 menunjukkan bahwa tingkat kesukaan panelis terhadap rasa muffin akan meningkat seiring dengan peningkatan suhu dan
waktu pemanggangan. Akan tetapi, tingkat kesukaan panelis terhadap rasa muffin akan menurun seiring dengan peningkatan interaksi antara suhu dan waktu, kuadrat suhu, kuadrat
waktu, dan interaksi antara suhu dan kuadrat waktu. Hal ini ditunjukkan oleh konstanta yang bernilai negatif. Hasil ini menunjukkan bahwa peningkatan suhu dan waktu pemanggangan
hingga batas maksimum yang ditentukan menghasilkan rasa muffin yang cukup disukai panelis. Grafik plot kontur Gambar 28 menggambarkan hubungan antara kombinasi suhu dan
waktu pemanggangan dengan nilai respon rasa yang dihasilkan. Bagian grafik yang berwarna merah menunjukkan respon tertinggi sebesar 6,21 sedangkan bagian grafik berwarna biru
Design-Expert® Sof tware aroma
6.26 3.87
X1 = A: suhu X2 = B: waktu
150.00 155.00
160.00 165.00
170.00 25.00
31.25 37.50
43.75 50.00
3.8 4.525
5.25 5.975
6.7
a ro
m a
A: s uhu B: waktu
42
menunjukkan respon terendah sebesar 3,95. Titik-titik merah yang berada pada satu garis yang sama akan memberikan nilai respon yang sama walaupun memiliki kombinasi suhu dan waktu
pemanggangan yang berbeda-beda. Grafik plot kontur juga ditampilkan secara tiga dimensi Gambar 29. Perbedaan nilai respon digambarkan oleh perbedaan ketinggian pada permukaan
grafik. Area yang tinggi menunjukkan nilai respon yang tinggi sedangkan area yang rendah menunjukkan nilai respon yang rendah pula.
Gambar 28. Grafik plot kontur pengaruh suhu dan waktu pemanggangan terhadap skor kesukaan atribut rasa pada optimasi proses muffin
Design-Expert® Sof tware rasa
Design Points 6.21
3.95 X1 = A: suhu
X2 = B: waktu
150.00 155.00
160.00 165.00
170.00 25.00
31.25 37.50
43.75 50.00
rasa
A: suhu
B :
w a
k tu
4.88207
5.23041 5.23041
5.23041
5.57874 5.57874
5.92707 5
5 5
5 5
43
Gambar 29. Grafik tiga dimensi pengaruh suhu dan waktu pemanggangan terhadap skor kesukaan atribut rasa pada optimasi proses muffin
Analisis Respon Organoleptik Tekstur
Model polinomial yang terpilih sebagai hasil analisis respon tekstur adalah kuadrat yang direduksi. Model yang disarankan adalah kuadratik namun model tersebut menghasilkan
selisih R
2
disesuaikan dan R
2
diprediksi lebih dari 0,2 sehingga dicari model yang lebih baik. Model yang baik dihasilkan melalui eliminasi pengaruh suhu, waktu, interaksi kuadrat suhu dan
waktu, interaksi suhu dan kuadrat waktu, pengaruh nilai kubik suhu dan nilai kubik waktu pada model kuadratik menjadi kuadrat yang direduksi. Model yang dihasilkan signifikan dengan
nilai ketidaksesuaian tidak signifikan adalah syarat untuk model yang baik. Besarnya nilai R
2
disesuaikan dan R
2
diprediksi menunjukkan bahwa data-data aktual dan data-data yang diprediksikan untuk respon tekstur tercakup ke dalam model sebesar
86,51 dan 75,54. Presisi adekuat untuk respon tekstur adalah 11,541 lebih besar dari 4. Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, model yang dihasilkan memenuhi syarat sebagai
model yang baik sehingga diharapkan dapat memberikan prediksi yang baik. Persamaan polinomial untuk respon tekstur Tabel 14 menunjukkan bahwa tingkat
kesukaan panelis terhadap tekstur muffin akan menurun seiring dengan peningkatan interaksi antara suhu dan waktu. Suhu dan waktu tidak berpengaruh nyata pada skor kesukaan panelis
terhadap tekstur muffin. Hal ini dapat disebabkan oleh faktor lainnya yang lebih mempengaruhi seperti bahan baku pembuatan muffin yaitu tepung-tepungan yang digunakan. Tepung jagung
memberikan tekstur remah sedangkan tepung ubi jalar memberikan tekstur yang agak lengket. Tekstur khas tersebut tetap terbentuk tanpa dipengaruhi secara signifikan oleh peningkatan atau
penurunan suhu dan waktu pemanggangan. Grafik plot kontur Gambar 30 menggambarkan hubungan antara kombinasi suhu dan
waktu pemanggangan dengan nilai respon tekstur yang dihasilkan. Bagian grafik yang berwarna merah menunjukkan respon tertinggi sebesar 5,67 sedangkan bagian grafik berwarna
biru menunjukkan respon terendah sebesar 3,63. Titik-titik merah yang berada pada satu garis
Design-Expert® Sof tware rasa
6.21 3.95
X1 = A: suhu X2 = B: waktu
150.00 155.00
160.00 165.00
170.00 25.00
31.25 37.50
43.75 50.00
3.9 4.525
5.15 5.775
6.4
ra s
a
A: s uhu B: waktu
44
yang sama akan memberikan nilai respon yang sama walaupun memiliki kombinasi suhu dan waktu pemanggangan yang berbeda-beda. Grafik plot kontur juga ditampilkan secara tiga
dimensi Gambar 31. Perbedaan nilai respon digambarkan oleh perbedaan ketinggian pada permukaan grafik. Area yang tinggi menunjukkan nilai respon yang tinggi sedangkan area yang
rendah menunjukkan nilai respon yang rendah pula.
Gambar 30. Grafik plot kontur pengaruh suhu dan waktu pemanggangan terhadap skor kesukaan atribut tekstur pada optimasi proses muffin
Gambar 31. Grafik tiga dimensi pengaruh suhu dan waktu pemanggangan terhadap skor kesukaan atribut tekstur pada optimasi proses muffin
Design-Expert® Sof tware tekstur
Design Points 5.67
3.63 X1 = A: suhu
X2 = B: waktu
150.00 155.00
160.00 165.00
170.00 25.00
31.25 37.50
43.75 50.00
tekstur
A: suhu B
: w
a k
tu
4.20925 4.471
4.471
4.73275 4.73275
4.9945 4.9945
5.25625 5.25625
5 5
5 5
5
Design-Expert® Sof tware tekstur
5.67 3.63
X1 = A: suhu X2 = B: waktu
150.00 155.00
160.00 165.00
170.00 25.00
31.25 37.50
43.75 50.00
3.6 4.125
4.65 5.175
5.7
te k
s tu
r
A: s uhu B: waktu
45
Analisis Respon Organoleptik Keseluruhan
Model polinomial yang terpilih untuk respon keseluruhan sesuai dengan model yang direkomendasikan, yaitu kuadratik. Model yang dihasilkan signifikan namun nilai
ketidaksesuaian yang diperoleh signifikan. Hal ini dapat disebabkan karena replikasi yang baik dan variasinya kecil, modelnya tidak memprediksikan dengan baik, atau kombinasi keduanya.
Nilai R
2
diprediksi yang dihasilkan bernilai negatif, yaitu -0,2972. Nilai negatif menunjukkan bahwa rata-rata keseluruhan memberikan prediksi lebih baik bagi respon
organoleptik keseluruhan. Presisi adekuat untuk respon keseluruhan adalah 5,840 yang lebih besar dari 4 mengindikasikan sinyal yang memadai sehingga model ini dapat digunakan untuk
memprediksi hasil. Persamaan polinomial untuk respon Tabel 14 menunjukkan bahwa tingkat kesukaan
panelis terhadap keseluruhan muffin meningkat seiring dengan peningkatan waktu pemanggangan dan penurunan suhu pemanggangan. Hal ini menunjukkan bahwa suhu yang
lebih rendah dengan waktu pemanggangan yang lebih lama memberikan karakteristik muffin yang lebih disukai konsumen secara keseluruhan.
Grafik plot kontur Gambar 32 menggambarkan hubungan antara kombinasi suhu dan waktu pemanggangan dengan nilai respon keseluruhan yang dihasilkan. Bagian grafik yang
berwarna merah menunjukkan respon tertinggi sebesar 6,22 sedangkan bagian grafik berwarna biru menunjukkan respon terendah sebesar 3,64. Titik-titik merah yang berada pada satu garis
yang sama akan memberikan nilai respon yang sama walaupun memiliki kombinasi suhu dan waktu pemanggangan yang berbeda-beda. Grafik plot kontur juga ditampilkan secara tiga
dimensi Gambar 33. Perbedaan nilai respon digambarkan oleh perbedaan ketinggian pada permukaan grafik. Area yang tinggi menunjukkan nilai respon yang tinggi sedangkan area yang
rendah menunjukkan nilai respon yang rendah pula.
Gambar 32. Grafik plot kontur pengaruh suhu dan waktu pemanggangan terhadap skor kesukaan atribut keseluruhan pada optimasi proses muffin
Design-Expert® Sof tware ov erall
Design Points 6.22
3.64 X1 = A: suhu
X2 = B: waktu
150.00 155.00
160.00 165.00
170.00 25.00
31.25 37.50
43.75 50.00
overall
A: suhu
B :
w a
k tu
4.90979 4.90979
5.22415 5.22415
5.22415
5.5385 5.85286
5 5
5 5
5
46
Gambar 33. Grafik tiga dimensi pengaruh suhu dan waktu pemanggangan terhadap skor kesukaan atribut keseluruhan pada optimasi proses muffin
3. Optimasi Respon
Kategori