10
2.6. RESPONSE SURFACE METHOD
Optimasi menjadi bagian pada kegiatan penelitian dan pengembangan baik proses maupun produk yang dihasilkan. Optimasi dapat diterapkan pada penemuan baru maupun pada
proses dan produk yang telah ada, kegiatan ini diharapkan dapat berlangsung dengan memanfaatkan fasilitas yang ada namun biaya yang dikeluarkan minimal. Menurut Hubeis
1997, penelitian yang menggunakan teknik optimasi pada prosesnya akan dipengaruhi peubah tidak bebas respon dan peubah bebas faktor. Salah satu metode yang dapat
digunakan dalam usaha optimasi adalah Response Surface Method RSM. Metode perancangan eksperimen RSM menggabungkan teknik matematika dengan
statistika yang digunakan untuk membuat dan menganalisa suatu respon Y yang dipengaruhi oleh beberapa variabel bebas atau faktor X guna mengoptimalkan respon tersebut. Menurut
Sudjana 1994, semua variabel ini dapat diukur dan diketahui bahwa Y merupakan fungsi dari faktor-faktor X, hubungan antara keduanya secara umum dapat ditulis dalam bentuk Y = f
X
1
,X
2
,...,X
k
. Proses optimasi menggunakan RSM melalui 2 tahap, yaitu orde pertama yang
digunakan untuk mencari daerah optimal, kemudian dilanjutkan ke orde kedua guna mencari titik optimal. Hubungan antara respon Y dan faktor-faktor X untuk model orde pertama dapat
ditulis sebagai berikut: Y =
+
1
X
1
+
2
X
2
+ ... + ϵ
Sementara, hubungan keduanya pada model orde kedua dirumuskan sebagai berikut: Y = â
+ ∑
â
i
X
i
+ ∑
â
i
X
i 2
+ ∑
∑ â
ij
X
i
X
j
+ å dimana â melambangkan koefisien regresi, sedangkan å menunjukkan error.
Pelaksanaan RSM dalam suatu proses perlu melalui beberapa tahap perencanaan seperti yang diuraikan oleh Cochran and Cox 1962, yaitu:
a. Menentukan model persamaan orde pertama, dimana suatu desain eksperimen dilakukan
untuk mengumpulkan data dan arah penelitian selanjutnya. b.
Menentukan level faktor untuk pengumpulan data selanjutnya. c.
Menentukan model persamaan orde kedua, dimana penentuan model ini dilakukan dengan melakukan desain eksperimen dengan level yang telah ditetapkan pada orde pertama.
d. Menentukan titik optimum dari faktor-faktor yang diteliti.
Berdasarkan tahapan tersebut, perlu adanya pertimbangan dalam pelaksanaan RSM, yaitu bagaimana menentukan faktor dan level yang sesuai dengan model yang akan
dikembangkan. Jika faktor atau level yang dipilih dalam suatu eksperimen tidak tepat akan besar kemungkinan terjadi ketidakcocokan model, hal ini akan membuat penelitian yang
dilakukan bersifat bias. Penggunaan RSM dalam kegiatan optimasi memiliki beberapa manfaat pada
penerapannya, antara lain: -
Menunjukkan bagaimana variabel respon Y dipengaruhi oleh variabel bebas X di wilayah yang diperhatikan secara tertentu
- Menentukan pengaturan variabel bebas yang paling tepat dimana akan memberikan hasil
yang memenuhi spesifikasi dari respon yang diharapkan -
Mengeksplorasi ruang dari variabel bebas X untuk mendapatkan hasil maksimum dan menentukan sifat dasar dari nilai maksimum
11
III. METODOLOGI
3.1. ALAT DAN BAHAN
Peralatan yang digunakan dalam proses hidrolisis minyak ikan ialah shaker incubator, erlenmeyer 50 ml, sudip, pipet mikro, gelas piala, sumbat karet, dan alumunium foil.
Sedangkan peralatan yang digunakan untuk analisa ialah erlenmeyer, gelas ukur, pipet tetes, penangas, alumunium foil, dan buret. Pada penelitian ini juga digunakan beberapa peralatan
pendukung seperti neraca analitik, waterbath, dan Gas Chromatography Mass Spectrometry GC-MS.
Bahan-bahan yang diperlukan dalam hidrolisis antara lain minyak ikan lemuru yang diperoleh dari daerah Banyuwangi, enzim lipase Aspergillus niger yang diperoleh dari Amano
Pharmaceutical Manufacturing Co., buffer sitrat fosfat 0,1M, aquades, pelarut organik heksana, metanol, dan gas nitrogen murni. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan untuk
analisa ialah alkohol netral, indikator phenolphtalein, KOH 0,1N, KOH beralkohol, serta HCl 0,5N.
3.2. WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2012 hingga Desember 2012. Penelitian pada tahap hidrolisis dilakukan di Laboratorium Teknologi Kimia, sedangkan tahap analisa
dilakukan di Laboratorium Pengawasan Mutu dan Laboratorium Dasar Ilmu Terapan milik Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian
Bogor.
3.3. METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap, yaitu tahap penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan terdiri atas karakterisasi minyak ikan sebagai bahan
baku hidrolisis dan penentuan kecepatan pengadukan terbaik. Penelitian utama meliputi penentuan titik-titik optimum pada setiap faktor yang mempengaruhi hidrolisis enzimatik
minyak ikan yaitu suhu, pH, penambahan air, dan kecepatan pengadukan. Diagram alir tahap penelitian dapat dilihat pada Gambar 4.
3.3.1. Karakterisasi Minyak Ikan
Minyak ikan yang digunakan pada penelitian ini telah mengalami proses pemurnian dari tempat pengolahan ikan lemuru. Karakterisasi minyak ikan berupa
sifat fisikokimia minyak dilakukan pada awal pelaksanaan penelitian sebagai acuan kualitas minyak ikan yang digunakan sebagai bahan baku. Sifat fisikokimia yang
diamati meliputi bilangan asam, bilangan penyabunan, dan kadar asam lemak bebas FFA. Prosedur karakterisasi minyak ikan lemuru dapat dilihat pada Lampiran 1.