4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2.2 Model yang Sesuai Untuk Respon LC 50 dan LC 90
RSM digunakan juga untuk menentukan model yang sesuai terhadap respon LC50 dan LC90. Pemilihan model didasarkan dari rekomendasi sekuen
model. Hasil analisis menunjukkan bahwa model linier merupakan model yang disarankan oleh program untuk respon LC50 dan LC90 (Lampiran 23 dan 26).
Uji simpang model (lack of fit test) dilakukan untuk mengetahui adanya gangguan (noise) yang berpengaruh secara signifikan terhadap model yang dipilih. Hasil uji simpang model menunjukkan tidak ada pengaruh gangguan yang nyata terhadap model linier yang dipilih sebelumnya (Lampiran 25 dan 28). Dengan demikian gangguan bukan merupakan faktor yang mempengaruhi akurasi model yang dipilih. Selanjutnya dilakukan analisis pemilihan model berikutnya berdasarkan ringkasan model secara statistik. Parameter yang digunakan untuk menentukan model yang tepat adalah standar deviasi terendah, R-Square tertinggi, Adjusted R-Square tertinggi, dan Predicted R-Square tertinggi. Diantara model yang memenuhi kriteria yang disarankan oleh program adalah model linier untuk respon LC50 dan LC90 (Lampiran 24 dan 27).
Berdasarkan ringkasan statistik, model linier untuk respon LC50 memiliki
standar deviasi terkecil dibandingkan model lain dengan nilai Adj R2 tertinggi sebesar 0,8876. Berarti peubah suhu pemanasan, lama pemanasan dan tekanan kempa berpengaruh terhadap keragaman respon sebesar 90,87% sedangkan sisanya 9,13% dipengaruhi oleh faktor lain yang tidak dijadikan variabel yang diteliti. Berdasarkan proses pemilihan model tersebut, model yang sesuai untuk LC50 minyak kamandrah hasil optimasi ekstraksi dengan pengempaan adalah
model linier. Hasil analisis ragam dari permukaan respon LC50 menunjukkan
model kuadratik dan perubah suhu pemanasan mempunyai pengaruh yang nyata terhadap respon (Lampiran 25).
Hasil uji asumsi risidual menunjukkan bahwa gambar sisa menyebar acak disekitar nol. Pemeriksaan asumsi kenormalan juga menunjukkan gambar sisa mendekati garis lurus sehingga dapat disimpulkan bahwa sisa telah terdistribusi normal dan memenui asumsi identik seperti terlihat pada Gambar 23.
Gambar 23. Plot residual uji kenormalan respon LC50 minyak kamandrah terhadap
suhu pemanasan, lama pemanasan dan tekanan pengempaan.
Persamaan linier digunakan untuk memprediksi respon LC50 adalah Y =
48.56 – 6,79X1 – 0,82X2 – 0,73X3 dengan X1 = suhu pemanasan, X2 = tekanan
pengempaan dan X3 = lama pemanasan (Gambar 24).
(b)
(c)
Gambar 24. Respon permukaan nilai LC50 minyak kamandrah pada tekanan
pengempaan (a) 7,9 MPa, (b) 9,22 MPa, dan (c) 10,54 MPa
Pengaruh suhu pemanasan terhadap respon dapat diamati dengan mengikuti garis horizonal putus-putus sejajar sumbu X (Gambar 25). Respon terus menurun dengan meningkatnya suhu pemanasan, tekanan pengempaan dan lama pemanasan sehingga diperoleh respon terendah. Letak titik optimum dapat diprediksi dari grafik respon. Nilai titik optimum yang diperoleh dari program DX 7.1.5 sebenarnya diperoleh dari hasil analisis kanonik yaitu suhu pemanasan 85oC,
tekanan pengempaan 10,54 MPa dan lama pemanasan 15 menit. Respon pada kondisi optimum ini sebesar 41,85 ppm.
(a)
Gambar 25. Plot kontur respon LC50 minyak kamandrah pada tekanan
pengempaan (a) 7,9 MPa, (b) 9,22 MPa, dan (c) 10,54 MPa
Berdasarkan rekomendasi sekuen model yang memberikan hasil yang signifikan (P<0,05), maka model linier merupakan model yang disarankan oleh program untuk respon LC90. Uji simpang model (lack of fit test) dilakukan untuk
mengetahui adanya gangguan (noise) yang berpengaruh secara signifikan terhadap model yang dipilih. Hasil uji simpang model menunjukkan tidak ada pengaruh gangguan yang nyata terhadap model linier yang dipilih sebelumnya (Lampiran 28). Dengan demikian gangguan bukan merupakan faktor yang mempengaruhi akurasi model yang dipilih. Berdasarkan ringkasan statistik, model linier untuk respon LC90 memiliki standar deviasi terkecil dibandingkan model lain dengan
nilai Adj R2 tertinggi sebesar 0,5680. Berarti peubah suhu pemanasan, lama pemanasan dan tekanan kempa berpengaruh terhadap keragaman respon sebesar 64,90% sedangkan sisanya 35,1% dipengaruhi oleh faktor lain yang tidak dijadikan variabel yang diteliti. Berdasarkan proses pemilihan model tersebut, model yang sesuai untuk LC90 minyak kamandrah hasil optimasi ekstraksi dengan
pengempaan adalah model linier. Hasil analisis ragam dari permukaan respon LC90 menunjukkan model linier dan perubah suhu pemanasan, mempunyai
pengaruh yang nyata terhadap respon (Lampiran 28).
Hasil uji asumsi risidual menunjukkan bahwa gambar sisa menyebar acak disekitar nol. Pemeriksaan asumsi kenormalan juga menunjukkan gambar sisa
mendekati garis lurus sehingga dapat disimpulkan bahwa sisa telah terdistribusi normal dan memenui asumsi identik seperti terlihat pada Gambar 26 .
Persamaan linier digunakan untuk memprediksi respon LC90 berbagai taraf
suhu pemanasan, lama pemanasan dan tekanan pengempaan adalah Y = 136,75 – 26,62X1 + 1,46X2 – 21,15X3 dengan X1 = suhu pemanasan, X2 = tekanan
pengempaan dan X3 = lama pemanasan (Gambar 27).
Gambar 26. Plot residual uji kenormalan respon LC90 minyak kamandrah terhadap
suhu pemanasan, lama pemanasan dan tekanan pengempaan.
(a)
(b)
Gambar 27. Respon permukaan nilai LC90 minyak kamandrah pada tekanan
pengempaan (a) 7,9 MPa, (b) 9,22 MPa, dan (c) 10,54 MPa
Pengaruh suhu pemanasan terhadap respon dapat diamati dengan mengikuti garis horizonal putus-putus sejajar sumbu X (Gambar 28). Respon terus menurun dengan meningkatnya suhu pemanasan, tekanan pengempaan dan lama pemanasan sehingga diperoleh respon terendah. Letak titik optimum dapat diprediksi dari grafik respon. Nilai titik optimum yang diperoleh dari program DX 7.1.5 sebenarnya diperoleh dari hasil analisis kanonik yaitu suhu pemanasan 85oC,
tekanan pengempaan 10,54 MPa dan lama pemanasan 15 menit. Respon pada kondisi optimum ini sebesar 87,51 ppm.
(a)
(c)
Gambar 28. Kontur respon LC90 minyak kamandrah pada tekanan pengempaan (a)
7,9 MPa, (b) 9,22 MPa, dan (c) 10,54 MPa
Peningkatan suhu pemanasan berpengaruh terhadap peningkatan respon rendemen dan penurunan nilai LC50 dan LC90. Pemanasan yang semakin tinggi
akan menyebabkan pengumpalan protein pada dinding sel dan terjadinya kerusakan pada dinding sel, sehingga senyawa aktif yang terdapat di dinding sel akan mudah dipecah dan mudah ditembus oleh partikel-partikel minyak/lemak yang melewati dinding sel yang mengakibatkan senyawa aktif mudah terikut didalam minyak dan mengalir keluar dari dinding sel dengan adanya tekanan. Semakin banyak minyak yang terekstrak akan meningkatkan senyawa aktif didalam minyak. Hal ini ditunjukkan dengan semakin kecilnya respon pada nilai LC50 danLC90. Semakin kecil nilai LC menunjukkan semakin beracun insetisida
tersebut. Bahan yang beracun dapat digolongkan dalam nilai LC50 terhadap hewan
coba, dimana nilai LC50 antara 1 – 50 ppm dikatagorikan sangat beracun
(Tarumingkeng 1992).
Mortalitas larva uji disebabkan adanya kandungan senyawa aktif kompleks yang terdapat dalam minyak biji kamandrah berupa alkaloid, flavonoid, saponin, dan tanin. Senyawa-senyawa tersebut mampu bekerja sebagai racun pada larva baik sebagai racun kontak maupun racun perut. Senyawa alkaloid berkerja di sistem saraf dan juga dapat menyebabkan gangguan sistem pencernaan karena alkaloid bertindak sebagai racun perut yang masuk melalui mulut larva (Anonim
2011b). Menurut Yulianto (2005) flavonoid dapat masuk melalui kutikula yang melapisi tubuh larva yang dapat merusak memberan sel sehingga dapat digunakan sebagai larvasida. Senyawa saponin merupakan senyawa bioaktif sebagai zat toksik termasuk dalam golongan racun kontak karena dapat masuk melalui dinding tubuh larva dan racun perut melalui mulut karena larva biasanya mengambil makanan dari tempat hidupnya. Senyawa saponin dapat mengiritasi mukosa saluran pencernaan dan juga memiliki rasa pahit sehingga menurunkan nafsu makan larva kemudian larva aka mati karena kelaparan (Novizan 2002). Senyawa tanin dapat menekan nafsu makan, tingkat pertumbuhan dan kemampuan bertahan (Hopkins and Huner 2004).
4.3 Perancangan Teknologi Proses Produksi Larvasida Nabati
Perancangan teknologi proses produksi larvasida nabati dari biji kamandrah didasari atas : a). Belum diketahui senyawa aktif apa saja yang terdapat dalam biji kamandrah yang selama ini digunakan sebagai larvasida; b). Pemanfaatan biji kamandrah selama ini oleh masyarakt hanya menggunakan biji sebagai larvasida; dan c). Belum ditemukan patent dan literatur yang mengekstrak biji kamandrah sebagai larvasida.
Pengunaan biji kamandrah sebagai bahan larvasida telah digunakan masyarakat berdasarkan pengalaman turun temurun. Dengan demikian pengembangan teknologi proses dalam lingkup penelitian ini adalah suatu upaya untuk merancang teknologi proses untuk memperoleh ekstrak minyak biji kamandrah dalam formula granula yang pada akhirnya dapat meningkatkan nilai tambah dari produk yang dibuat. Metode yang digunakan dalam mengekstrak biji kamandrah adalah metode pengempaan, kemudian dibandingkan dengan metode ekstraksi lain dengan menggunakan pelarut.
Menurut Mangunwidjaja dan Suryani (2004) bahwa teknologi proses untuk agroindustri adalah penerapan teknologi proses pengubahan secara kimia/biokimia dan/atau fisik hasil pertanian menjadi produk dengan nilai ekonomi yang lebih tinggi. Tahapan proses untuk peningkatan nilai tambah hasil pertanian disajikan pada Gambar 29.
Gambar 29. Teknologi proses untuk peningkatan nilai tambah hasil pertanian
(Sumber : Mangunwidaja dan Suryani 2002)
Dalam lingkup pengembangan teknologi proses ekstraksi dilakukan dalam beberapa tahapan yang meliputi : a). Proses ekstraksi senyawa aktif dari biji kamandrah; b). Penentuan produk akhir ekstrak; c). Perancangan proses; dan d). Analisis kelayakan teknis dan ekonomis perancangan proses. Dengan demikian diperlukan suatu perancangan proses untuk mendapatkan hasil yang diharapkan. Bila ditinjau dari segi output dari perancangan teknologi proses dituntut dua kriteria yaitu secara teknis rancangan tersebut dapat diterapkan dan dioperasionalkan dalam wahana pabrik pemproses dan secara ekonomi implementasi rancangan harus menguntungkan.