33
Grafik countour plot pada Gambar 11 menggambarkan bagaimana kombinasi antar komponen saling mempengaruhi nilai respon kapasitas antioksidan. Warna-warna yang
berbeda pada grafik contour plot menunjukkan nilai respon kapasitas antioksidan. Warna biru menunjukkan nilai respon kapasitas antioksidan terendah, yaitu 0.0843mgAEqml. Warna
merah menunjukkan respon kapasitas antioksidan tertinggi, yaitu 0.1775mgAEqml. Garis- garis yang terdiri atas titik-titik pada grafik contour plot menunjukkan kombinasi dari ketiga
komponen dengan jumlah berbeda yang menghasilkan respon kapasitas antioksidan yang sama. Bentuk permukaan dari hubungan interaksi antar komponen ini dapat dilihat lebih jelas
pada grafik tiga dimensi yang ditunjukkan pada Gambar 12. Perbedaan ketinggian permukaan menunjukkan nilai respon yang berbeda-beda pada setiap kombinasi antar komponen
formula. Area yang rendah menunjukkan nilai respon kapasitas antioksidan yang rendah sedangkan area yang tinggi menunjukkan nilai respon kapasitas antioksidan yang tinggi.
Gambar 12. Grafik tiga dimensi hasil uji respon kapasitas antioksidan
2. Analisis Respon pH
Derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman dan kebasaan yang dimiliki suatu larutan sering diungkapkan dengan nilai pH. Nilai pH menunjukkan
konsentrasi ion H
+
hidrogen yang terlarut di dalam suatu larutan. Tingkat keasaman produk pangan ditentukan oleh nilai pH. Nilai pH dari suatu produk pangan merupakan salah satu
faktor penting yang menentukan tingkat ketahanan terhadap pertumbuhan mikroorganisme pembusuk selama pengolahan, distribusi, dan penyimpanan. Semakin besar konsentrasi ion
hidrogen terlarut di dalam suatu produk pangan maka semakin tinggi tingkat keasamannya nilai pH semakin rendah dan sebaliknya.
Hasil pengukuran respon pH berkisar antara 3.03 hingga 5.96. Nilai pH terendah yaitu 3.03 berasal dari formula 13 yang hanya mengandung ekstrak asam jawa, sedangkan nilai pH
Design-Expert® Software Kapasitas Antioksidan
0.1775 0.0843
X1 = A: Kunyit X2 = B: Asam
X3 = C: Jahe
A 30 B 0
C 30
0.0700 0.1050
0.1400 0.1750
0.2100
K a
p a
s it
a s
A n
ti o
k s
id a
n
A 0 B 30
C 0
34
tertinggi sebesar 5.96 berasal dari formula 12 yang hanya mengandung ekstrak kunyit dan jahe. Nilai rata-rata mean dari respon pH adalah 4.14 dengan standar deviasi sebesar 0.16.
Komponen yang paling berperan dalam nilai pH adalah asam jawa. Daging buah asam jawa mengandung berbagai jenis asam yang diduga dapat melepaskan ion H
+
. Konsentrasi asam-asam ini dipengaruhi oleh tingkat kematangan buah asam jawa yang digunakan pada
pembuatan asam kawak Winarno, Wirakartakusumah 1981. Menurut Santosa 1985, pH sari buah asam jawa berkisar antara 2.81-3.42 dengan rata-rata 3.05. Kunyit dan jahe
memiliki pH mendekati netral, sehingga penambahan jumlah ekstrak jahe dan ekstrak kunyit yang semakin banyak akan meningkatkan nilai pH. Nilai pH formula yang diukur tergantung
banyaknya ekstrak asam jawa yang ditambahkan dalam formula. Semakin banyak jumlah ekstrak asam jawa yang ditambahkan, semakin rendah nilai pH-nya.
Nilai pH berkaitan dengan umur simpan karena mempengaruhi penilaian organoleptik dan kandungan mikroorganisme produk. Produk yang memiliki nilai pH rendah pH asam
biasanya tidak mengandung bakteri, tetapi dapat mengandung kapang dan khamir. Nilai pH medium sangat mempengaruhi jenis mikroorganisme yang tumbuh. Mikroorganisme yang
umumnya tumbuh pada kisaran pH 3-6 adalah kapang dan khamir Fardiaz 1989. Selain mempengaruhi umur simpan bahan pangan, pH juga dapat mempengaruhi sifat
fisik bahan pangan seperti warna. Warna kunyit dan jahe sangat dipengaruhi oleh pH. Warna kuning yang cerah diperoleh pada pH asam Farrel 1990. Sedangkan pH yang terlalu rendah
akan menyebabkan warna ekstrak jahe menjadi merah muda, sehingga memberikan kesan bahwa minuman yang dibuat bukan berasal dari jahe Sugani 1981.
Berdasarkan analisis yang dilakukan, model polinomial dari respon pH adalah reduced cubic. Model polinomial yang direkomendasikan oleh program Design Expert 7.0
®
adalah cubic, tetapi model ini memberikan nilai predicted R-squared yang negatif, sehingga
dilakukan reduksi model dengan cara backward elimination. Reduksi model yang dilakukan menghilangkan interaksi komponen ACA-C yang merupakan interaksi antara ekstrak
kunyit, ekstrak jahe, dan selisihnya karena dianggap tidak signifikan tidak memenuhi α
out
=0.1000. Hasil analisis ragam ANOVA menunjukkan bahwa model yang telah direduksi
reduced cubic signifikan dengan nilai p “probF” lebih kecil dari 0.05 0.0001. Selain itu,
dapat diketahui secara terpisah linear mixture komponen A ekstrak kunyit, B ekstrak asam jawa, dan C ekstrak jahe memberikan pengaruh yang nyata terhadap respon pH.
Selain ketiga komponen tersebut, interaksi komponen AB ekstrak kunyit dan ekstrak asam jawa, BC ekstrak asam jawa dan ekstrak jahe, AC ekstrak kunyit dan ekstrak jahe, ABC
ekstrak kunyit, ekstrak asam jawa, dan ekstrak jahe juga memberikan pengaruh yang nyata terhadap pH. Selain interaksi antar komponen tersebut, interaksi komponen ABA-B yang
merupakan interaksi antara ekstrak kunyit, ekstrak asam jawa, dan selisihnya serta BCB-C yang merupakan interaksi antara ekstrak asam jawa, ekstrak jahe, dan selisihnya juga
memberikan pengaruh yang nyata terhadap respon pH. Lack of fit F-value adalah sebesar 430.32
dengan nilai p “ProbF” lebih kecil dari 0.05 0.0001 yang menunjukkan bahwa lack of fit signifikan relatif terhadap pure error. Nilai
lack of fit yang signifikan ini menunjukkan tidak adanya kesesuaian data respon pH dengan model. Lack of fit yang signifikan menunjukkan bahwa variasi dalam replikasi nilai mean
lebih kecil dari variasi design points dari nilai yang diprediksikan. Hal ini dapat disebabkan karena replikasi yang baik dan variasinya kecil, modelnya tidak memprediksikan dengan
baik, atau kombinasi keduanya. Nilai lack of fit yang signifikan menunjukkan kemungkinan
35
bahwa model yang dihasilkan tidak dapat memberikan prediksi yang baik dalam kondisi tertentu.
Besarnya nilai predicted R-squared dan adjusted R-Squared untuk respon pH secara berturut-turut adalah 0.8527 dan 0.9797 yang menunjukkan bahwa data-data yang
diprediksikan dan data-data aktual untuk respon pH tercakup ke dalam model sebesar 85.27 dan 97.97. Nilai predicted R-squared yang dihasilkan mendukung nilai adjusted R-Squared
yang dihasilkan karena selisih keduanya lebih kecil dari 0.2. Adequate precision untuk respon pH adalah 25.326 yang menunjukkan besarnya sinyal terhadap noise ratio. Nilai adequate
precision yang lebih besar dari 4 25.326 mengindikasikan sinyal yang memadai sehingga model ini dapat digunakan sebagai pedoman design space. Berdasarkan analisis yang telah
dilakukan, model yang dihasilkan kemungkinan tidak dapat memberikan prediksi yang baik dalam kondisi tertentu, sehingga harus dilakukan verifikasi untuk memvalidasi hasil.
Persamaan polinomial untuk respon pH adalah sebagai berikut: pH = 0.1809A + 0.1003B + 0.1866C - 4.6840x10
-3
AB + 1.8144x10
-3
AC - 4.8435x10
-3
BC -
5.9926x10
-4
ABC -
2.4195x10
-4
ABA-B +
2.8384x10
-4
BCB-C Keterangan: A = ekstrak kunyit
B = ekstrak asam jawa C = ekstrak jahe
Grafik kenormalan internally studentized residual untuk respon pH dapat dilihat pada Gambar 13. Grafik contour plot untuk respon pH dapat dilihat pada Gambar 14, sedangkan
grafik tiga dimensinya dapat dilihat pada Gambar 15.
Gambar 13. Grafik kenormalan internally studentized residuals respon pH Berdasarkan Gambar 13 terlihat bahwa titik-titik berada agak jauh dari garis normal,
dan terdapat beberapa titik pencilan sehingga dapat dikatakan bahwa data-data untuk respon pH kurang menyebar normal. Data-data respon pH yang kurang menyebar normal
menunjukkan bahwa model tidak memenuhi asumsi dari ANOVA pada respon pH.
Design-Expert® Software pH
Color points by value of pH:
5.96 3.02
N o
rm a
l P
ro b
a b
ili ty
Normal Plot of Residuals
-3.00 -2.00
-1.00 0.00
1.00 2.00
3.00 1
5 10
20 30
50 70
80 90
95 99
36
Gambar 14. Grafik countour plot hasil uji respon pH
Gambar 15. Grafik tiga dimensi hasil uji respon pH Grafik countour plot pada Gambar 14 menggambarkan bagaimana kombinasi antar
komponen saling mempengaruhi nilai respon pH. Warna-warna yang berbeda pada grafik contour plot menunjukkan nilai pH. Warna biru menunjukkan nilai respon pH terendah, yaitu
3.03. Warna merah menunjukkan respon pH tertinggi, yaitu 5.96. Garis-garis yang terdiri atas titik-titik pada grafik contour plot menunjukkan kombinasi dari ketiga komponen dengan
jumlah berbeda yang menghasilkan respon pH yang sama. Bentuk permukaan dari hubungan interaksi antar komponen ini dapat dilihat lebih jelas pada grafik tiga dimensi yang
Design-Expert® Software pH
Design Points 5.96
3.02 X1 = A: Kunyit
X2 = B: Asam X3 = C: Jahe
A: Kunyit 30
B: Asam 30
C: Jahe 30
3.50 3.50
3.98 4.47
4.95 5.44
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
3 3
3
Design-Expert® Software pH
5.96 3.02
X1 = A: Kunyit X2 = B: Asam
X3 = C: Jahe
A 30 B 0
C 0
3.00 3.85
4.70 5.55
6.40
p H
A 0 B 30
C 30
37
ditunjukkan pada Gambar 15. Perbedaan ketinggian permukaan menunjukkan nilai respon yang berbeda-beda pada setiap kombinasi antar komponen formula. Area yang rendah
menunjukkan nilai respon pH yang rendah sedangkan area yang tinggi menunjukkan nilai respon pH yang tinggi.
3. Analisis Respon TPT
