Waktu dan Tempat Penelitian Alat dan Bahan Metode Penelitian

19 IV. METODOLOGI PE ELITIA

4.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan selama 4 bulan, mulai bulan Februari 2012 sampai dengan Mei 2012 di laboratorium kimia departemen Quality Control QC PT Frisian Flag Indonesia, Jakarta. PT Frisian Flag Indonesia FFI pusat berlokasi di Jalan Raya Bogor Km 5, kelurahan Gedong, Cijantung, Jakarta Timur.

4.2 Alat dan Bahan

Bahanbahan yang digunakan antara lain susu bubuk jenis FF2 dan susu bubuk merk X sebagai sampel acuan untuk validasi, asam metafosfat, asam asetat glasial, Na 2 EDTA Tritriplex III Merck 8418, 2,6 dichlorophenolindophenol, asam askorbat JT Baker Lascorbic acid dengan kemurnian 100, laktosa dan air destilata. Alatalat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain timbangan analitik dengan akurasi 0.001 dan 0.0001 gr, labu ukur 1000 ml, gelas beaker 100 ml, pipet 110 ml, kertas saring diameter 27 cm Whatman 595 ½ REF. No. 10211652, stirer magnetik, alat titrasi potensiometer Metrohm 702 SM yang ditunjukkan pada Gambar 5 dan elektroda emas Metrohm 6. 9903. 044. Gambar 6. Alat potensiometer Metrohm 702 SM

4.3 Metode Penelitian

Metode penelitian yang dilakukan terdiri atas penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan dilakukan dengan standarisasi 2,6 dichlorophenolindophenol DPIP. Penelitian utama terdiri dari serangkaian proses validasi yang meliputi penetapan beberapa parameter antara lain kecermatan akurasi, keseksamaan presisi, linearitas, batas deteksi limit of detection, dan batas kuantitasi limit of quantification. Setelah proses validasi selesai, maka dilakukan penelitian tambahan mengenai aplikasi Statistical Process Control SPC dengan membuat control chart. 20

4.3.1 Standarisasi 2,6 dichlorophenol;indophenol

Standarisasi DPIP dilakukan dengan cara menimbang 30 mg asam askorbat dengan ketelitian 0.1 mg. Kemudian ditambahkan 50 ml campuran asam metafosfatasam asetat 60 gr asam metafosfat dan 160 ml asam asetat glasial dalam 1L larutan dan larutan EDTA hingga volume 100 ml lalu larutkan hingga larut. Selanjutnya, pipet 2 ml dari larutan tersebut lalu ditambahkan 30 ml aquades, 10 ml asam metafosfatasam asetat dan 10 ml EDTA. Ukur konsentrasi asam askorbat tersebut dengan potensiometer dan lakukan sebanyak 3 kali triplo. Standar deviasi dari penentuan ini tidak boleh lebih dari 0.008 grL. Jika standar deviasi lebih besar dari 0.008 grL, maka prosedur diulangi dari awal. Rumus konsentrasi 2,6 dichlorophenolindophenol: keterangan: c : konsentrasi 2,6 dichlorophenolindophenol dalam grL. m : berat vitamin C yang ditimbang dalam gr 50 : faktor pengenceran 2 ml dari 100 ml V : volume 2,6 dichlorophenolindophenol yang diperlukan dalam ml Vb : 2,6 dichlorophenolindophenol yang diperlukan blanko dalam ml diasumsikan Vb= 0 ml

4.3.2 Perhitungan Kadar Vitamin C Sampel

Kadar vitamin C diukur dengan cara menimbang 1 gr sampel susu bubuk dengan ketelitian 0.001 gr pada gelas beaker. Lalu ditambahkan 30 ml aquades dan dilarutkan hingga benarbenar larut. Selanjutnya ditambahkan 10 ml campuran asam metafosfatasam asetat dan 10 ml larutan EDTA pada larutan sampel. Stirer larutan dan mulai untuk titrasi dengan menggunakan metode VITCFAST pada alat potensiometer Metrohm untuk penentuan vitamin C. Diagram alir pengukuran kadar vitamin C dapat dilihat pada Gambar 7. Rumus vitamin C dalam produk mgKg: keterangan : c : konsentrasi 2,6 dichlorophenolindophenol dalam grL. m : berat vitamin C yang ditimbang dalam gr V : volume 2,6 dichlorophenolindophenol yang diperlukan dalam ml Vb : 2,6 dichlorophenolindophenol yang diperlukan blanko dalam ml diasumsikan Vb=0 ml liter per askorbat asam gr 1000 Vb V 50 m c − = 1000 m c V V bl × × − = Kg mg VitC 21 Gambar 7. Diagram alir pengukuran sampel

4.3.3 Kecermatan akurasi

Uji akurasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah dengan menyatakan persen perolehan kembali recovery dan menghitung akurasi dan persen galat dengan menggunakan sampel susu bubuk acuan yang sudah diketahui nilai benarnya sehingga dapat dilihat selisih penyimpangannya. Uji akurasi dengan persen perolehan kembali recovery dilakukan dengan membuat larutan standar dengan konsentrasi 1000 mgKg menggunakan asam askorbat murni. Selanjutnya, larutan standar ini diukur kadar konsentrasi vitamin Cnya dengan menggunakan alat potensiometer sebanyak enam kali ulangan. Kemudian dihitung nilai recovery larutan standar dengan menggunakan rumus berikut: = Konsentrasi sampel hasil percobaan Kadar sampel teoritis x 100 Timbang 1 gr sampel bubuk ke dalam beaker gelas 100 ml Tambahkan 30 ml air destilata dan larutkan hingga benarbenar larut Tambahkan 10 ml larutan EDTA Tambahkan 10 ml campuran asam metafosfat dan asam asetat glasial Stirer larutan dan mulai untuk titrasi Gunakan metode VITCFAST pada alat Potensiometer Metrohm Bacalah kadar vitamin C yang tertera pada alat dan jumlah 2,6 dichlorophenolindophenol ml yang digunakan. 22 Hasil akurasi dengan persen perolehan kembali recovery dapat diterima apabila kriteria penerimaan hasil recovery sebesar 100 ± 2 atau 98102 EURACHEM, 1998. Uji akurasi dengan sampel acuan menggunakan sampel susu bubuk merk X, dilakukan dengan cara mengukur sampel tersebut sebanyak minimal enam kali ulangan dan dihitung akurasi dan persen galat dengan menggunakan rumus sebagai berikut: + = ,-.- 0123 4256272 2.-8 5.9 :9;1. 62=453 :-. ;13?02 ,-.- 0123 4256272 2.-8 5.9 :9;1. 62 x 100 AB CD + = 100 − + Hasil akurasi dengan sampel acuan memiliki hasil yang semakin baik apabila nilai persen galat yang dihasilkan semakin mendekati nilai 0.

4.3.4 Keseksamaan presisi

Uji keseksamaan atau presisi yang dilakukan pada penelitian ini dilakukan dengan mengukur keterulangan repeatibility dan ketertiruan reproducibility. Uji ini dilakukan dengan mengukur kadar vitamin C dengan potensiometer menggunakan sampel susu bubuk merk X sebanyak paling sedikit enam kali ulangan. Kemudian dihitung SD, RSD dan RSD Horwitz dari masingmasing parameter tersebut. Penetapan keseksamaan suatu metode dengan parameter keterulangan harus memenuhi syarat bahwa RSD analisis metode tersebut lebih kecil daripada 0.67 kali RSD Horwitz dan parameter ketertiruan harus memenuhi syarat bahwa RSD analisis metode tersebut lebih kecil daripada RSD Horwitz Harmita, 2004. Perhitungan SD, RSD dan RSD Horwitz dapat dihitung menggunakan rumus berikut: 1 n Χ ΣΧ SD 2 − − = X 100 x SD RSD = RSD Horwitz = 2 M = N.P Q RST U+ keterangan: SD = standar deviasi RSD = standar deviasi relatif X= kadar vitamin C susu bubuk merk X tiap ulangan X= ratarata kadar vitamin C susu bubuk merk X n = jumlah ulangan c = ratarata konsentrasi vitamin C

4.3.5 Linearitas

Uji linearitas yang dilakukan pada penelitian ini dilakukan dengan membuat larutan standar menggunakan asam askorbat murni yang dibuat pada konsentrasi berbeda antara lain konsentrasi 500 mgKg, 1000 mgKg, 1500 mgKg, 2000 mgKg, dan 2500 mgKg. Linearitas diukur dengan nilai R 2 dari kurva hubungan antara volume 2,6 dicholorophenolindophenol yang dikeluarkan alat sebagai 23 sumbu y dan konsentrasi larutan standar sebagai sumbu x dengan konsentrasi dalam mgKg. Linearitas yang baik memiliki R 2 yang lebih dari 0.99.

4.3.6 Batas deteksi Limit of Detection

Batas deteksi LOD ditentukan dengan cara menambahkan asam askorbat murni pada laktosa bubuk yang tidak memiliki kadar vitamin C. Setelah itu campuran tersebut di ukur kadar vitamin C nya dengan potensiometer sebanyak paling sedikit enam kali ulangan. Penentuan konsentrasi yang ditambahkan dilakukan dengan cara trial and error dimulai dari konsentrasi yang paling rendah. Konsentrasi terendah yang masih dapat dideteksi dihitung ratarata, SD, RSD dan RSD Horwitz. Perhitungan SD, RSD dan RSD Horwitz dapat dihitung menggunakan rumus berikut: 1 n Χ ΣΧ SD 2 − − = X 100 x SD RSD = RSD Horwitz = 2 M = N.P Q RST U+ Perhitungan LOD secara teoritis dapat dilakukan dengan menggunakan rumus berikut: = + 3 keterangan: SD = standar deviasi RSD = standar deviasi relatif X= kadar vitamin C susu bubuk merk X tiap ulangan X= ratarata kadar vitamin C susu bubuk merk X n = jumlah ulangan c = ratarata konsentrasi vitamin C

4.3.7 Batas Kuantitasi Limit of Quantification

Batas kuantitasi LOQ ditentukan dengan menggunakan susu bubuk merk X yang dicampur dengan gula yang tidak memiliki kadar vitamin C dan dibuat pada konsentrasi berbeda. Kemudian sampel tersebut di ukur dengan potensiometer sebanyak minimal enam kali ulangan. LOQ ditentukan dengan menghitung SD, RSD, ratarata sampel, dan RSD Horwitz. Data LOQ dapat diterima apabila data tersebut memiliki kriteria akurasi dan presisi yang dapat diterima. Kriteria akurasi dihitung dengan membandingkan nilai hasil percobaan dan nilai teoritis. Akurasi dapat diterima apabila data tersebut memiliki recovery 95 ±5. Kriteria presisi dapat diterima apabila memenuhi syarat presisi keterulangan, yaitu nilai RSD lebih kecil dibandingkan 0.67 kali nilai RSD Horwitz. Perhitungan SD, RSD dan RSD Horwitz dapat dihitung menggunakan rumus berikut: 1 n Χ ΣΧ SD 2 − − = 24 X 100 x SD RSD = RSD Horwitz = 2 M = N.P Q RST U+ Perhitungan LOQ secara teoritis dapat dilakukan dengan menggunakan rumus berikut: = 10 keterangan: SD = standar deviasi RSD = standar deviasi relatif X= kadar vitamin C susu bubuk merk X tiap ulangan X= ratarata kadar vitamin C susu bubuk merk X n = jumlah ulangan c = ratarata konsentrasi vitamin C

4.3.8 Aplikasi SPC

Analisis statistical process control SPC dapat dilakukan dengan membuat control chart. Pembuatan control chart kadar vitamin C pada produk susu bubuk FF2 dengan alat potensiometer dilakukan setelah proses validasi metode selesai. Pengambilan sampel pada produk FF 2 dilakukan selama satu siklus produksi. Pengambilan sampel dilakukan satu kali penarikan batch. Dari sampel tersebut dianalisis vitamin C dengan potensiometer produk susu bubuk tersebut secara duplo. Setelah data diperoleh, maka data tersebut akan dianalisis dengan menggunakan X barR control chart dan dianalisis kapabilitas prosesnya.

4.3.8.1 Pembuatan control chart X;bar R

Parameter control chart untuk Xbar terdiri dari central line yaitu nilai tengah rataan, batas atas USL dan batas bawah LSL. Nilai batas atas dan batas bawah ini biasanya berpatokan pada nilai simpangan baku atau standar deviasi yaitu ± 3 x σ. Langkahlangkah untuk membangun Control chart XBar adalah : a. Tentukan ukuran contoh. b. Kumpulkan sejumlah set contoh. c. Hitung nilai ratarata XBar dari setiap set contoh. d. Hitung nilai ratarata dari semua XBar, yaitu XDouble Bar yang merupakan garis tengah central line dari Control chart XBar. e. Hitung batasbatas kontrol 3sigma dari Control chart XBar. Cara perhitungan: Garis pusat CL Control line = Xbar=V WX 9 9 -YM Batas kendali atas USL Upper Spec Limit = Xbar + A. Rbar Batas kendali bawah LSL Lower Spec Limit = Xbar – A. Rbar f. Buatkan Control chart XBar dengan menggunakan batasbatas control 3sigma di atas. 25 g. Apabila proses berada dalam pengendalian statistical proses stabil, hitung indeks kapabilitas proses Cp, dan indeks performansi Kane CpK. h. Gunakan Control chart terkendali dari XBar untuk memantau proses yang sedang berlangsung dari waktu ke waktu. Sedangkan langkahlangkah pembuatan bagan kendali R adalah : a. Kumpulkan data. Data dan cara pengambilannya harus sama dengan yang akan dilakukan pada waktu yang akan datang. b. Masukkan data ke dalam subgrup. Subgrup dapat sesuai dengan pengukuran atau urutan lot dan masingmasing harus terdiri dari dua sampai lima sampel.Data tersebut harus dibagi ke dalam subgrup dengan kondisi: 1. Data diperoleh dengan kondisi teknik yang sama harus membentuk satu subgrup. 2. Sebuah subgrup tidak boleh memasukkan data dari lot atau sifat yang berbeda. c. Cari kisaran R selisih terbesar dan terkecil. d. Hitung harga ratarata R yaitu jumlah R seluruh subgroup dibagi dengan k. e. Hitung batasbatas pengendalian. Bagan kendali R : Garis pusat CL Control Limit = R Batas kendali atas UCL Upper Control Limit = D4 R Batas kendali bawah LCL Lower Control Limit = D3 R Angkaangka koefisien A2, D3 dan D4 yang digunakan dapat dilihat pada tabel. f. Susun bagan kendali. g. Gambar titiktitik R untuk setiap subgrup pada garis vertikal yang sama. h. Tulis informasi yang diperlukan.

4.3.8.2 Perhitungan Kapabilitas Proses

Kapabilitas proses dihitung dengan menggunakan rumus untuk menghitung Cp dan CpK yang dihasilkan. Perhitungan Cp dan CpK dapat dihitung menggunakan rumus berikut: ∁[ = \ − 6 = _ ` a 2+ _ = V | = 1+ − + ,YM 8YM c − 1 d[e = mindf , df\+ df = h_ − 3 26 df\ = \ − h_ 3 keterangan: Cp : Kapabilitas proses Capability Index CpK : Indeks performansi Kane Kane Performance Index USL : Batas spesifikasi atas Upper Spesification Limit LSL : Batas spesifikasi bawah Low Spesification Limit CPL : Indeks performansi bawah Lower Performance Index CPU : Indeks performansi atas Upper Performance Index 6 σ : Enam simpangan baku populasi R : Range d 2 : Koefisien untuk menduga simpangan baku yang besarnya tergantung dari subgrup N : Jumlah data Menurut Gasperz 1998, kriteria yang digunakan untuk penilaian kapabilitas proses adalah sebagai berikut : 1. Cp 1.33 ; maka proses memiliki kapasitas baik, 2. 1.00 Cp 1.33, maka proses dianggap baik namun perlu pengendalian apabila Cp telah mendekati 1.00, 3. Cp 1.00, maka proses dianggap tidak baik. Sedangkan kriteria yang digunakan untuk penilaian CpK : 1. CpK 1.33, maka proses masih mampu memenuhi batas spesifikasi bawah atau atas, 2. 1.00 CpK 1.33, maka proses masih mampu memenuhi batas spesifikasi bawah atau atas, 3. CpK 1.00, maka proses tidak mampu memenuhi batas spesifikasi bawah atau atas. 27 V. HASIL DA PEMBAHASA Metode analisis kadar vitamin C pada susu bubuk yang dilakukan pada penelitian ini merupakan metode yang tercantum dalam AOAC 985.33 tentang penentuan kadar vitamin C pada susu formula dan validasi yang dilakukan merujuk pada AOAC dan SNI ISOIEC 17025:2005. Sebelum proses validasi dilakukan, harus dilakukan penelitian pendahuluan yaitu standarisasi 2,6 dichlorophenolindophenol DPIP agar konsentrasi DPIP yang digunakan sebagai pereaksi stabil dan menghasilkan pengukuran yang akurat. Setelah dilakukan standarisasi dapat dilakukan validasi metode analisis kadar vitamin C pada susu bubuk dengan menggunakan potensiometer dan penelitian tambahan aplikasi Statistical Process Control SPC dengan pembuatan bagan kendali.

5.1 Standarisasi 2,6 dichlorophenol;indophenol DPIP