Optimasi proses dengan program Design Expert 7.0®

37

4. Optimasi proses dengan program Design Expert 7.0®

Proses optimasi dilakukan untuk mendapatkan suatu proses dengan respon yang optimal. Respon yang paling optimal diperoleh jika nilai desirability mendekati satu. Setiap komponen yang dioptimasi diberikan pembobotan kepentingan untuk mencapai tujuan yang diinginkan. Pembobotan kepentingan dinamakan importance yang dapat dipilih mulai dari 1 + hingga 5 +++++ bergantung kepentingan variabel respon yang bersangkutan. Semakin banyak tanda positif yang diberikan menunjukkan tingkat kepentingan variabel respon yang semakin tinggi. Berikut adalah komponen yang dioptimasi, nilai target, batas, dan importance pada tahapan optimasi proses dengan menggunakan program Design Expert 7.0®. Respon yang menjadi prioritas utama dalam proses optimasi pembuatan tepung berprotein tinggi adalah kadar protein. Respon kadar protein dengan kisaran 26.22-40.51 dioptimalkan dengan nilai target 60. Batas bawahnya 0 dan batas atasnya 95. Respon yang diinginkan sangat penting sehingga memiliki nilai importance 5 +++++. Dari tahap optimasi yang dilakukan, program Design Expert 7.0® memberikan empat solusi proses optimum Lampiran 7. Solusi proses optimum ini diperoleh dari model hasil running program Design Expert 7.0® terhadap 15 running process yang kemungkinan akan menghasilkan hasil yang optimum. Running process yang memberikan nilai desirability tertinggi direkomendasikan oleh program Design Expert 7.0® sebagai solusi proses optimum. Nilai target optimasi yang dapat dicapai dikenal dengan istilah desirability yang ditunjukkan dengan nilai 0-1. Semakin tinggi nilai desirability menunjukkan semakin tingginya kesesuaian proses untuk mencapai proses dengan variabel respon yang diinginkan. Solusi proses satu hingga empat memiliki nilai desirability bervariasi dan yang paling mendekati angka desirability tertinggi 1 adalah solusi pertama. Dari empat proses optimum yang dihasilkan dari proses optimasi, solusi pertama terpilih sebagai rekomendasi dari program Design Expert 7.0®. Hal ini menunjukkan bahwa menurut hasil optimasi yang telah dilakukan, solusi pertama paling memenuhi target optimasi yang diinginkan, sehingga perlu dilanjutkan ke tahap verifikasi untuk membuktikan kesesuaian hasil prediksi dengan hasil faktual kadar protein yang dihasilkan dari running process. Nilai desirability yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh kompleksitas faktor, kisaran yang digunakan dalam faktor, jumlah faktor dan respon, serta target yang ingin dicapai dalam memperoleh proses optimum. Kompleksitas jumlah faktor dapat terlihat pada persyaratan variabel proses yang dianggap penting dan berpengaruh terhadap proses untuk menentukan optimasi. Nilai masing-masing satuan proses ditentukan dalam selang yang berbeda-beda yang berpengaruh terhadap nilai desirability. Semakin lebar selang, maka penentuan proses optimum dengan desirability tinggi akan sulit, namun apabila rentang tidak terlalu lebar, maka penentuan desirability mendekati satu akan semakin mudah. Jumlah faktor dan respon juga turut mempengaruhi nilai desirability proses optimum. Semakin banyak komponen dan respon, semakin sulit untuk mencapai keadaan optimum sehingga nilai desirability yang dihasilkan rendah. Begitu pula sebaliknya, bila jumlah respon sedikit, maka nilai desirability akan semakin tinggi bahkan satu 1. Nilai importance yang besar +++ hingga +++++ menunjukkan adanya keinginan yang tinggi untuk mencapai proses optimal yang ideal sesuai target optimasi. Semakin besar tingkat 38 importance dari suatu respon atau faktor, maka semakin sulit untuk memperoleh proses optimum dengan nilai desirability yang tinggi Montgomery 2001. Solusi proses terpilih, yaitu proses pertama memiliki komposisi faktor yaitu suhu sebesar 95.15°C, nilai pH 5.6, dan waktu 50.62 menit. Solusi proses ini diprediksikan akan memiliki kadar protein sebesar 41.44. Jika dilihat dari target kandungan protein yang ingin dicapai sebesar 60, maka solusi proses pertama memiliki nilai desirability sebesar 0.691. Hal ini berarti solusi proses pertama akan menghasilkan produk yang memiliki karakteristik yang sesuai dengan target optimasi sebesar 69. Grafik contour plot dari solusi proses pertama dapat dilihat pada Gambar 11. dan grafik tiga dimensinya dapat dilihat pada Gambar 12. Contour plot disajikan dengan menggunakan model prediksi untuk nilai respon kadar protein. Garis-garis yang terdiri atas titik-titik pada grafik contour plot menunjukkan kombinasi dari ketiga faktor dengan jumlah berbeda yang menghasilkan nilai desirability tertentu yang sama. Gambar 11. Contour plot desirability pada waktu 50.62 menit Titik prediksi pada Gambar 11. menunjukkan kombinasi suhu 95.15°C, pH 5.6 dan lama waktu 50.62 menit yang menghasilkan nilai desirability 0.691. Grafik tiga dimensi Gambar 12 menunjukkan proyeksi dari contour plot. Area yang rendah pada grafik tiga dimensi menunjukkan nilai desirability yang rendah, sedangkan area yang tinggi menunjukkan nilai desirability yang tinggi. 39 Gambar 12. Grafik 3-D desirability pada waktu 50.62 menit

5. Verifikasi solusi formula optimum