BAB VI OPTIMASI PEMBUATAN LEATHER NANAS DENGAN KAJIAN KARAGENAN DAN SORBITOL MENGGUNAKAN RESPON SURFACE METHODOLOGY6.1. Rancangan Percobaan Komposit TerpusatStandardRunKonsentrasiKaraginan (%)KonsentrasiSorbitol (%)TotalAsamKadar AirRendemen

110.242.35.613.3

2110.643.45.82.85

360.280.773.85.53

490.6831.956

530.1262.3213.24

6100.6861.921.3510.17

780.43.172.693.926.67

870.48.831.921.336.67

940.462.1124.91513.095

10120.462.304510.81

11130.461.924.8315.38

1250.462.5613.3

1320.462.2095.1862513.14625

NoVariabel KodeVariabel AsliRespon

X1X2A= Karaginan (%)B= Sorbitol (%)Total AsamKadar AirRendemen

1-1-10.242.35.613.3

21-10.643.45.82.85

3-110.280.773.85.53

4110.6831.956

5-1,4400.1262.3213.24

61,4400.6861.921.3510.17

70-1,4140.43.172.693.926.67

801,4140.48.831.921.336.67

9000.462.1124.91513.095

10000.462.304510.81

11000.461.924.8315.38

12000.462.5613.3

13000.462.2095.1862513.14625

Faktor Karaginan dan Sorbitol, k=2 sehingga nilai = 1,414Perhitungan Karagenan : X1 (X1 = -1) = 0,2 (X2 = 0) = 0,4(X3 = 1) = 0,6

Jarak antar level faktor = 0,4 -0,6= 0,2X1 = A = 0,2 X1 + 0,4 A = 0,2 (-1,414) + 0,4 = 0,1172A = 0,2 (1,414) + 0,4 = 0,6828Sorbitol : X2 (X2= -1) = 4(X2 = 0) = 6(X3 = 1) = 8

Jarak antar level = 6-8 = 2X2 = B= 2X2 + 6B = 2 (-1,414) + 6 = 3,172B = 2 (1,414) + 6 = 8,828

6.2 Hasil dan Pembahasan6.2.1. Design (Aktual)Summary Design

Pada Summary Design akan dapat dilihat rata-rata Karagenan (%) yang digunakan pada percobaan ini yakni 0,400% dengan standart deviasi 0,157 ; sedangkan pada faktor Sorbitol memiliki rata-rata 6% dengan standart deviasinya 1,589. Pada variabel respon diperoleh informasi bahwa Total asam yang dihasilkan memiliki rata-rata 2,25731 dengan standart deviasi 0,62491. Nilai minimal dan maksimal pada total asam berturut-turut 0,77% dan 3,4%. Untuk kadar air memiliki rata-rata 3,97546 dengan standart deviasinya 1,73507. Nilai maksimal untuk kadar air adalah 6% dan minimum 1,33% . Untuk rendemen memiliki berat rata-rata 10,0124 dengan standart deviasi 3,98606. Nilai minimum rendemen ini adalah 2,85 gram sedangkan nilai maksimumnya adalah 15,38% . Persamaan yang digunakan untuk ketiga respon ini adalah persamaan polynomial. Persamaan polinomial adalah persamaan pangkat dengan jumlah orde yang banyak.

6.2.2. Analisis Respona. Total AsamFit Summary

Hasil lack of fits test pada total asam didapatkan nilai quadratic dengan sum of square 2.01, nilai derajat bebeas (df) 3, nilai mean square 0.67, F value sebesar 14.35, dan nilai p-value sebesar 0.0132. Pada source linier yang disarankan memiliki nilai sum of square 2.39, nilai derajat kebebasan (df) 6, nilai mean square 0.40, nilai F value 8.52 dan nilai p-value sebesar 0.0286. Hasil model summary statistics pada source linier yang disarankan memiliki nilai standar deviasi 0.51, nilai R squared 0.4511, nilai adjusted R squared 0.3414, nilai predicted R squared -0.1678, dan nilai press 5.47. Pada source quadratic memiliki nilai standar deviasi 0.58, nilai R squared 0.5314, nilai adjusted R squared 0.1967, nilai predicted R squared -2.1112, dan nilai press 14.58. Dengan demikian maka dapat dnyatakan bahwa total asam berpengaruh sebesar 53.14% pada produk leather nanas.Annova

Hasil pada anova menunjukkan bahwa model tidak signifikan sehingga faktor sorbitol dan karagenan tidak berpengaruh secara signifikan pada respon total asam. Nilai p-value yang didapatkan adalah sebesar 0.2787. Nilai ini lebih besar dari 0.05 sehingga berpengaruh tidak signifikan. Hal ini juga dapat dilihat dari faktor A-Karagenan dengan nilai p-value 0.1213 dan faktor B-Sorbitol dengan nilai p-value 0.0984 yang keduanya memiliki nilai > 0.05 sehingga tidak berpegaruh signifikan.Nilai adjusted R squared yang didapatkan pada output adalah sebesar 0.1967. Nilai adjusted R squared ini menjelaskan hubungan atau korelasi antar faktor. Nilai adjusted R squared yang semakin mendekati 1 menunjukkan bahwa korelasi antar faktor semakin tinggi. Dengan demikian menunjukkan bahwa korelasi anatara faktor konsentrasi karagenan dan sorbitol untuk mempengaruhi total asam rendah. Persamaan akhir yang dihasilkan untuk total asam adalah:Total Asam = 2.21 + 0.35A 0.38B + 0.28AB (9.500E-003)A2 + 0.088B2Model Grafik

Pada model grafik warna merah menunjukkan wilayah optimasi diikuti warna kuning, hijau, dan biru pada respon total asam dengan faktor karagenan dan sorbitol. Pada model grafik ini dapat diketahui bahwa semakin besar konsentrasi karagenan maka total asam akan semakin meningkat, namun semakin meningkatnya konsentrasi sorbitol akan semakin menurunkan total asamnya. Menurut Wijana dkk (2014) penambahan sorbitol pada pure nanas menyebabkan total gula pada bahan meningkat, sehingga dapat mengurangi rasa asam pada buah nanas. Rasa asam pada buah nanas akibat dari tingginya total asam buah. Penurunan kadar asam ini disebabkan adanya peristiwa osmosis (keluarnya air dalam bahan pangan) dan masuknya larutan gula sorbitol pada bahan secara perlahan (difusi sel)

b. Kadar AirFit Summary

Pada table lack of fit test kadar air leather nanas pada quadratic didapatkan sum of square sebesar 9.70 dengan df atau derajat bebas sebesar 3 dengan mean square sebesar 3.23. Pada table model summary statistics dengan source quadratics disarankan standar deviasi kadar air yaitu sebesar 1.23 dengan Rsquare sebesar 0.7067; 0.4972; -0.9478 dengan press sebesar 70.37. Sehingga dapat disimpulkan factor kadar air berpengaruh terhadap leather nanas sebesar 70.67%.

Annova

Pada tabel anova dapat dilihat pada bagian model menunjukkan hasil not significant (tidak signifikan). Hal tersebut menandakan faktor-faktor yang ada yaitu karaginan dan sorbitol tidak berpengaruh pada respon. Syarat dari faktor-faktor dalam model akan berpengaruh pada respon jika nilai p-value < 0,05. Pada bagian model, nilai p-value 0,0720 (lebih besar dari 0,05) sehingga tidak signifikan. Pada bagian A-karaginan nilai p-value nya juga lebih dari 0,05 sehingga faktor karaginan tidak berpengaruh terhadap respon. Sedangkan B-sorbitol nilainya lebih kecil dari 0.05 maka dianggap berpengaruh Selanjutnya nilai R-square adalah 0,7067. Nilai adjusted R-squared adalah 0,4972. Semakin tinggi nilai adjusted R-square (mendekati 1) maka korelasi antar faktor makin tinggi. Dari hasil Adj R-Square yang dihasilkan maka dapat disimpulkan bahwa korelasi antar faktor karaginan dan sorbitol untuk menentukan kadar air. Dengan keterangan bahwa A = karaginan dan B = sorbitol, persamaan akhir yang dihasilkan adalah:

Kadar Air= -5.35539 + 30.50673*A + 2.16920*B- 1.28125*AB - 30.53125A2-0.18656*B2

Model Graph

Kontur desirability pada Gambar merupakan kontur yang menunjukkan ketepatan hasil optimasi. Kontur ini ditandai dengan adanya bendera flag yang berada di tengah kontur dan menunjukkan keterangan titik optimal yang terletak pada titik node yang ditunjukkan pada bendera tersebut. Berdasarkan grafik contour diatas maka daerah optimal berada pada warna merah, dan peralihan dari warna kuning menuju hijau dan biru menunjukkan kadar air semakin menurun. Berdasarkan Gambar, dapat dilihat bahwa semakin meningkat jumlah karaginan dan sorbitol maka akan menyebabkan kadar air menurun.

c. RendemenFit of Summary

Pada table lack of fit test rendemen leather nanas pada quadratic didapatkan sum of square sebesar 16.93 dengan df atau derajat bebas sebesar 3 dengan mean square sebesar 5.64. Pada table model summary statistics dengan source quadratics disarankan standar deviasi rendemen yaitu sebesar 1.98 dengan Rsquare sebesar 0.8563; 0.7537; 0.2829 dengan press sebesar 136.72. Sehingga dapat disimpulkan factor kadar air berpengaruh terhadap leather nanas sebesar 85.63%.

ANOVA

Pada tabel anova dapat dilihat pada bagian model menunjukkan hasil significant. Hal tersebut menandakan faktor-faktor yang ada yaitu karaginan dan sorbitol memberi berpengaruh pada rendemen. Syarat dari faktor-faktor dalam model akan berpengaruh pada respon jika nilai p-value < 0,05. Pada bagian model, nilai p-value 0.0073 (lebih kecil dari 0,05) sehingga signifikan. Pada bagian A-karaginan nilai p-value nya lebih kecil dari 0,05 sehingga faktor karaginan berpengaruh terhadap rerendemen. Sedangkan B-sorbitol nilainya lebih besar dari 0.05 maka dianggap tidak berpengaruh terhadap rendemen. Selanjutnya nilai R-square adalah 0.8563. Nilai adjusted R-squared adalah 0.7537. Semakin tinggi nilai adjusted R-square (mendekati 1) maka korelasi antar faktor makin tinggi. Dari hasil Adj R-Square yang dihasilkan maka dapat disimpulkan bahwa korelasi antar faktor karaginan dan sorbitol untuk menentukan rendemen cukup baik. Dengan keterangan bahwa A = karaginan dan B = sorbitol, persamaan akhir yang dihasilkan adalah:

Rendemen= -4.55584-24.15102*A+8.39625*B+6.82500*AB-32.18750*A2-0.95125B2

Model Grafik

Kontur desirability pada Gambar merupakan kontur yang menunjukkan ketepatan hasil optimasi. Kontur ini ditandai dengan adanya bendera flag yang berada di sisi kiri kontur dan menunjukkan keterangan titik optimal yang terletak pada titik node yang ditunjukkan pada bendera tersebut. Berdasarkan grafik contour diatas maka daerah optimal berada pada warna merah, dan peralihan dari warna kuning menuju hijau dan biru menunjukkan rendemen semakin menurun. Berdasarkan Gambar, dapat dilihat bahwa semakin meningkat jumlah karaginan dengan kadar sorbitol rendah maka rendemen akan semakin rendah. Jika sorbitol semakin meningkat dengan karaginan yang rendah maka rendemen juga akan menurun. Semakin besar sorbitol dan karaginan maka rendemen akan semakin menurun.

6.2.3 OptimizationCriteriaKaraginan

Sorbitol

Total Asam

Kadar Air

RendemenCriteria yang diambil pada optimasi ini adalah karaginan, sorbitol, total asam, kadar air, dan rendemen. Dalam setiap criteria terdapat terdapat batas atas dan batas bawah untuk mengetahui titik optimalnya. Untuk pengoptimalannya dengan goal, karaginan dan sorbitol menggunakan in range karena diharapkan titik optimalnya berada di daerah range (batas atas dan bawah). Total asam dan rendemen menggunakan maximize karena untuk mendapatkan hasil (respon) total asam dan rendemen yang maksimal. Sedangkan kadar air menggunakan minimize karena untuk mendapatkan hasil (respon) kadar air yang minimal. Karaginan, sorbitol, total asam, kadar air, dan rendemen dipilih sebagai criteria untuk mengetahui titik optimal pada masing-masing criteria tersebut untuk produk Leather Nanas. Batas bawah dan atas untuk karaginan adalah 0.2 dan 0.6, sorbitol sebesar 4 dan 8, total asam sebesar 0.77 dan 3.4, kadar air sebesar 1.33 dan 6, rendemen sebesar 2.85 dan 15.38. Semua criteria memiliki gambar grafik yang naik keatas dari batas bawah menuju batas atas, kecuali kadar air gambar grafik turun kebawah dari batas bawah menuju batas bawah karena mengguanakan goal minimize. Goal minimize dipilih karena produk tidak boleh memiliki kadar air yang tinggi agar produk bisa tahan lama dan tidak mudah basi.Solutions

Hasil optimasi pada tabel solution diperoleh 5 solusi yang menunjukkan kombinasi penggunaan karaginan dan sorbitol yang menghasilkan kandungan total asam, kadar air dan rendemen serta desirability pada produk Leather nanas. Solusi yang pertama adalah penggunaan karaginan 0,6% dan sorbitol 7,73% menghasilkan total asam sebesar 2,532%, kadar air sebesar 1,63% dan rendemen 9,07% serta desirability sebesar 0,68%. Solusi yang kedua menunjukkan kombinasi penggunaan karaginan 0,6% dengan sorbitol 7,71% menghasilkan leather nanas dengan kandungan total asam 2,531%, kadar air 1,66% dan rendemen sebesar 9,12% serta desirability sebesar 0,68%. Solusi ketiga menunjukkan kombinasi penggunaan karaginan sebanyak 0,6% dan sorbitol 7,77% yang menghasilkan leather nanas dengan kadar air 1,58%, total asam 2,533% dan rendemen sebesar 8,99% serta desirability 0,676%. Pada solusi keempat, digunakan karaginan sebanyak 0,6% dan sorbitol 7,6% yang kemudian menghasilkan total asam sebesar 2,529%, kadar air sebesar 1,825% dan rendemen sebesar 9,35% serta desirability sebesar 0,677%. Solusi kelima menunjukkan penggunaan karaginan sebanyak 0,2% dan sorbitol 4% yang menghasilkan total asam 2,598%, kadar air sebesar 4,19% dan rendemen sebesar 13,15% serta desirability 0,605%. Seperti yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya bahwa leather nanas yang baik setidaknya memiliki kadar air maksimal 25%, GraphDesirability

Total Asam

Kadar Air

Rendemen