30 interaksi antara kedua faktor tersebut akan mempercepat terbentuknya
hidroperoksida dalam minyak. Keberadaan hidroperoksida menyebabkan minyak mengalami penguraian dan pemecahan pada rantai gliserida
menjadi rantai yang lebih pendek. Terbentuknya senyawa dengan rantai yang lebih pendek ini menyebabkan peningkatan bilangan penyabunan
minyak jarak hasil hidrolisis in situ dalam biji jarak. Hidroperoksida pada asam lemak tak jenuh terbentuk oleh proses autooksidasi Ho et al., 1996.
Autooksidasi oleh oksigen udara akan terjadi secara spontan jika bahan yang mengandung minyak dibiarkan kontak dengan udara. Peningkatan
laju alir udara ke inkubator akan menyebabkan laju difusi oksigen ke dalam biji jarak akan semakin cepat sehingga kontak oksigen dengan
minyak dalam biji jarak akan semakin tinggi. Hal tersebut akan mempercepat terjadinya proses autooksidasi dalam minyak.
Dekomposisi hidroperoksida meliputi pemecahan gugus -OOH menghasilkan radikal alkoksi dan radikal hidroksi seperti disajikan pada
Gambar 11. Mekanisme pembentukan radikal bebas dari hidroperoksida meliputi pemindahan atom hidrogen dari gugus
α-metilen pada minyak Ho et al., 1996. Menurut Winarno 1997, sebuah atom hidrogen yang
terikat pada atom karbon yang terletak di sebelah atom karbon lain yang mempunyai ikatan rangkap dapat disingkirkan oleh suatu kuantum energi
sehingga membentuk radikal bebas. Dengan adanya O
2
, radikal bebas ini dapat membentuk peroksida aktif yang menyebabkan terbentuknya
hidroperoksida yang bersifat sangat tidak stabil dan mudah pecah menjadi senyawa dengan bobot molekul lebih rendah. Menurut Ketaren 1986,
hasil degradasi hidroperoksida terdiri dari persenyawaan alkohol, aldehid, asam serta persenyawaan tidak jenuh dengan bobot molekul lebih rendah.
Terbentuknya senyawa dengan bobot molekul rendah ini menyebabkan peningkatan bilangan penyabunan minyak jarak hasil hidrolisis in situ
dalam biji jarak.
31 R
1
CH CH CH R
2
R
1
CH CH CH R
2
+ OH · O OH
O ·
Gambar 11. Reaksi dekomposisi hidroperoksida Hubungan antara laju alir udara dan lama inkubasi terhadap bilangan
penyabunan disajikan pada Gambar 12.
X1- X1-
X1+
X1+
158,8 159
159,2 159,4
159,6 159,8
160 160,2
X2- X2+
Lama inkubasi B
ilan gan
pen y
a buna
n
Gambar 12. Pengaruh interaksi laju alir udara X
1
dan lama inkubasi X
2
terhadap bilangan penyabunan. Gambar 12 menunjukkan bahwa semakin besar lama inkubasi dan
semakin tinggi laju alir udara menyebabkan bilangan penyabunan minyak jarak semakin tinggi. Hal ini dikarenakan bahwa dengan semakin besar
lama inkubasi dan laju alir udara, maka laju reaksi autooksidasi akan semakin tinggi sehingga terbentuk senyawa dengan bobot molekul rendah
yang akan meningkatkan nilai bilangan penyabunan. Berdasarkan Tabel 10 dapat dilihat bahwa, pada tingkat signifikansi
sebesar 94,60 persen, faktor lama inkubasi memberikan pengaruh yang signifikan terhadap penurunan bilangan penyabunan minyak jarak.
Semakin lama waktu inkubasi akan menyebabkan penurunan bilangan penyabunan. Selama proses inkubasi kadar hidroperoksida dalam lemak
akan terus meningkat dan setelah mencapai nilai maksimum, maka
32 persentase oksigen dalam minyak akan meningkat secara bertahap. Setelah
itu akan terjadi reaksi degradasi yang menghasilkan senyawa menguap. Hal inilah yang menyebabkan penurunan bilangan penyabunan dengan
semakin lamanya waktu inkubasi.
4. Indeks Bias
Indeks bias merupakan parameter yang menunjukkan besarnya derajat penyimpangan cahaya yang dilewatkan pada contoh minyak dan
lemak AOAC, 1995. Nilai indeks bias dapat menyatakan panjangnya rantai karbon, peningkatan bobot molekul, dan keberadaan sejumlah ikatan
rangkap dalam minyak. Parameter tersebut umumnya digunakan untuk menguji kemurnian minyak. Indeks bias juga dipengaruhi oleh faktor-
faktor seperti kadar asam lemak bebas, proses oksidasi, dan suhu Ketaren, 1986.
Minyak jarak hasil hidrolisis in situ dalam biji jarak menghasilkan nilai indeks bias antara 1,4726 sampai 1,4756. Indeks bias terendah yaitu
senilai 1,4726 dihasilkan pada kondisi dimana laju alir udara sebesar 813 mlmenit dan lama inkubasi selama 5,5 hari. Nilai indeks bias tertinggi
sebesar 1,4756 dihasilkan pada kondisi inkubasi dimana laju alir udara
sebesar 1102 mlmenit dan lama inkubasi selama 7 hari. Data hasil pengukuran indeks bias disajikan pada Lampiran 3.
Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa tidak ada perubahan yang memberikan pengaruh nyata terhadap nilai indeks bias minyak jarak hasil
hidrolisis in situ dalam biji jarak. Hal ini menunjukkan bahwa faktor laju alir udara X
1
maupun lama inkubasi X
2
tidak berpengaruh signifikan terhadap nilai indeks bias minyak jarak. Koefisien parameter dan nilai
signifikansi indeks bias minyak jarak hasil hidrolisis in situ dalam biji jarak disajikan pada Tabel 12.
33 Tabel 12. Koefisien parameter dan nilai signifikansi indeks bias
Parameter Koefisien Parameter
Signifikansi
Intersep 1,4841110
0,9975 Laju alir udara X
1
-0,0000309 0,7802
Lama inkubasi X
2
0,0003330 0,5799
Interaksi X
1
dan X
2
0,0000000 0,5000
r
2
0.7278 Pada Tabel 12 dapat dilihat bahwa pada tingkat signifikansi
80 persen, laju alir udara X
1
dan lama inkubasi X
2
tidak memberikan pengaruh nyata terhadap nilai indeks bias minyak jarak hasil hidrolisis in
situ dalam biji jarak. Hal ini menunjukkan bahwa selama proses inkubasi
tidak terjadi reaksi pembentukan maupun pemutusan ikatan rangkap secara signifikan. Semakin panjang rantai karbon dan semakin banyak ikatan
rangkap, indeks bias bertambah besar. Peningkatan indeks bias suatu minyak atau lemak sebanding dengan peningkatan jumlah ikatan rangkap
Formo, 1979.
D. PERMUKAAN RESPON PARAMETER BILANGAN ASAM
Pada penelitian ini dilakukan analisis permukaan respon dari pengaruh faktor perlakuan sehingga diperoleh nilai faktor yang menghasilkan bilangan
asam tertinggi. Analisis permukaan respon pada bilangan asam minyak jarak hasil hidrolisis in situ dalam biji jarak dilakukan dengan menggunakan
Metode Permukaan Respon Response Surface Methodology. Metode Permukaan Respon adalah bentuk analisis yang digunakan pada respon yang
dipengaruhi oleh beberapa faktor dan bertujuan untuk menentukan kondisi optimum dari respon tersebut.
Nilai bilangan asam minyak jarak hasil hidrolisis in situ pada tahap optimasi ini berkisar antara 8,0652 hingga 44,2250 mg KOHg minyak. Nilai
bilangan asam terendah yaitu senilai 8,0652 mg KOHg minyak dihasilkan pada kondisi proses dimana laju alir udara sebesar 563 mlmenit dan lama
34 inkubasi selama 4 hari. Bilangan asam tertinggi sebesar 44,2250 mg KOHg
minyak dihasilkan pada kondisi inkubasi dimana laju alir udara sebesar 1211,2 mlmenit dan lama inkubasi selama 5,5 hari. Data hasil analisis optimasi
bilangan asam disajikan pada Lampiran 3. Hubungan antara laju alir udara X
1
dan lama inkubasi X
2
terhadap nilai bilangan asam disajikan pada Gambar 13.
Gambar 13. Hubungan laju alir udara X
1
dan lama inkubasi X
2
terhadap bilangan asam.
Koefisien parameter dan nilai signifikansi optimasi bilangan asam disajikan pada Tabel 13. Model terbaik untuk memaksimumkan proses
hidrolisis in situ minyak jarak dalam biji jarak menggunakan analisis permukaan respon adalah model polinomial kuadratik. Persamaan dari model
tersebut dapat ditulis sebagai berikut. Y = 27,21 + 4,74X
1
+ 5,05X
2
+ 1,26X
1 2
+ 1,72X
1
X
2
– 7,06X
2 2
r
2
= 0.6610 Keterangan :
Y = bilangan asam mg KOHg minyak X
1
= Laju alir udara mlmenit X
2
= lama inkubasi hari C
B A
D
