BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
E. Penentuan respon dan factorial design
E. Penentuan Respon dan Factorial Design
Respon yang diukur adalah berat kristal yang diperoleh dan kandungan
steviosida dalam kristal.
1. Kandungan steviosida dalam kristal
Kandungan steviosida diperoleh melalui pengukuran luas bercak hasil
KLT (gambar 4) yang diolah menggunakan program ImageJ. Bercak kurva
baku dan sampel dilakukan pada satu lempeng untuk mengendalikan faktor
yang mempengaruhi elusidasi pada plat KLT. Luas bercak tiap totolan pada
Rf 1,00 0,50 2 4 6 8 10 12 14 11 12 b1 b2 a1 a2 ab1 ab2 0,00 seri baku sampel
Gambar 4. KLT seri baku dan sampel Keterangan :
Fase diam : TLC Aluminium Sheets 20×20cm Silica gel GF254 Fase gerak : kloroform : metanol: aquabides (30:20:4)
Deteksi : semprot iodin, kemudian semprot vanilin-asam sulfat dan dipanaskan.
Seri baku : massa 2 µg, 4 µg, 6 µg, 8 µg, 10 µg, 12 µg, 14 µg.
Sampel :
1 : suhu level rendah (20C) dan lama pendinginan level rendah (12 jam)
b : suhu level rendah (20C) dan lama pendinginan level tinggi (24 jam)
a : suhu level tinggi (140C) dan lama pendinginan level rendah (12 jam)
ab: suhu level tinggi (140C) dan lama pendinginan level tinggi (24 jam) : percobaan utama
1
: replikasi 1
2
Tabel II. Hasil luas bercak seri baku menggunakan program ImageJ R
No. Volume totolan (μl) Massa (μg) Luas bercak f
1 2 2 1261,3100 0,79 2 4 4 1567,4576 0,79 3 6 6 2449,3299 0,80 4 8 8 4213,5904 0,81 5 10 10 6381,6295 0,82 6 12 12 8236,6460 0,82 7 14 14 9024,3325 0,82
Dari penelitian diperoleh persamaan kurva baku Y = 724,2811X –
1060,7783. Persamaan kurva baku ini dapat digunakan untuk perhitungan
kandungan steviosida dalam sampel karena memiliki nilai r : 0,9817 yang
melebihi nilai r tabel dengan α : 0,001, yaitu 0,925.
Persamaan kurva baku yang diperoleh kemudian digunakan untuk
perhitungan kandungan steviosida dalam kristal (Tabel III). Kandungan
steviosida dalam kristal ini kemudian digunakan untuk menentukan persamaan
factorial design (Lampiran 4).
Tabel III. Kandungan steviosida dalam kristal
Keterangan : T : suhu pendinginan. Perlakuan % steviosida
(%b/b)
Rata-rata
0
R
No Notasi T ( C) t(jam) f % steviosida SD
Y Y
X1 X2
t : lama pendinginan.
1 : suhu level rendah dan lama pendinginan level rendah. b : suhu level rendah dan lama pendinginan level tinggi. a : suhu level tinggi dan lama pendinginan level rendah. ab : suhu level tinggi dan lama pendinginan level tinggi.
Persamaan factorial design yang diperoleh adalah Y = 72,2798 +
1,1395X1 + 0,5602X2 – 0,0979X1X2. Persamaan ini digunakan untuk membuat
grafik hubungan faktor dengan respon (Gambar 6 dan Gambar 7). 79,5072 0,82 1 1 2 12 78,3581 0,82 78,9327 0,8125 78,1219 0,81 2 a 14 12 78,9059 0,81 78,5139 0,5544 81,7017 0,82 3 b 2 24 84,9113 0,82 83,3065 2,2695 68,6202 0,80 4 ab 14 24 68,9695 0,79 68,7948 0,2470
Gambar 6. Hubungan suhu pendinginan terhadap kandungan steviosida dalam kristal
Gambar 7. Hubungan lama pendinginan terhadap kandungan steviosida dalam kristal
Koefisien faktor pada persamaan factorial design menujukkan
bahwa suhu merupakan faktor paling menentukan dan meningkatkan
hasil perhitungan efek faktor terhadap respon (Lampiran 4), karena diperoleh
hasil bahwa suhu merupakan faktor dengan efek dominan tetapi suhu bersifat
menurunkan kandungan steviosida dalam kristal. Suhu merupakan faktor
dominan karena memiliki nilai efek paling besar yaitu -14,9304 dibandingkan
efek lama pendinginan (-5,3452) dan efek interaksi (-14,0929). Nilai negatif
pada masing-masing efek faktor dan interaksi ini menunjukkan bahwa faktor
dan interaksi bersifat menurunkan respon. Oleh karena itu, seiring peningkatan
level suhu maka kadar steviosida menurun, sesuai dengan Gambar 6. Analisis
dengan Yate’s treatment dilakukan pada penelitian ini karena faktor yang
benar-benar berpengaruh pada kadar steviosida belum dapat diketahui pasti.
Tabel IV. Hasil Yate’s treatment kandungan steviosida dalam kristal
source of variation df sum of square mean square Fhitung
Replikasi 1 1,2750 Treatments 3 225,0489 75,0163 a 1 111,4584 111,4584 68,1804 b 1 14,2856 14,2856 8,7387 ab 1 99,3049 99,3049 60,7460 1,6348 Experimental error 3 4,9043 Total 7 231,2282
Keterangan : a : suhu pendinginan b: lama pendinginan ab : interaksi
Berdasar perhitungan Yate’s treatment diperoleh bahwa Fhitung faktor
suhu lebih besar dari Ftabel(1,3) dengan taraf kepercayaan 95% yaitu 10, 128
sehingga menunjukkan bahwa Ho dan Ho ditolak. Ho1 3 1 ditolak menunjukkan
bahwa kandungan steviosida level rendah tidak sama dengan level tinggi,
sehingga faktor suhu merupakan faktor yang mempengaruhi kandungan
terlihat pada gambar 6 dan 7. Gambar 6 mengindikasi terdapat interaksi tetapi
interaksi ini tidak berada pada range level suhu pendinginan karena garis level
tinggi dan level rendah tidak sejajar. Pada gambar 7 dapat terlihat adanya
interaksi sehingga mendukung hasil perhitungan Yate’s treatment.
Perpotongan garis level rendah dan level tinggi suhu mengindikasikan terdapat
interaksi. Di sisi lain faktor lama pendinginan tidak mempengaruhi kandungan
steviosida karena memiliki Fhitung faktor suhu lebih kecil dari Ftabel(1,3),
meskipun terjadi perubahan kandungan steviosida terhadap lama pendinginan
tetapi perubahan ini dapat diabaikan.
Proses kristalisasi ditentukan oleh tingkat kelarutan senyawa tersebut
karena kristalisasi terjadi ketika senyawa menjadi tidak larut. Menurut Mullin
(2001) kelarutan senyawa selain dipengaruhi kekuatan pelarut untuk
melarutkan senyawa, juga dipengaruhi oleh suhu. Suhu memiliki pengaruh
pada tingkat kelarutan suatu senyawa di mana semakin turun suhu maka
tingkat kelarutan senyawa menjadi menurun. Berdasar hasil penelitian
diperoleh bahwa kandungan steviosida meningkat seiring dengan peningkatan
suhu, sehingga dapat diketahui bahwa kristal dengan kandungan steviosida
terbesar berada di sekitar suhu pendingan level tinggi.
Selain itu lama pendinginan juga mempengaruhi kristal terbentuk
karena menurut Flint, Y. (1989) kristalisasi membutuhkan waktu hingga kristal
terbentuk. Kandungan senyawa dalam kristal akan meningkat seiring dengan
peningkatan lama pendinginan hingga senyawa tersebut tidak dapat
jam termasuk dalam range waktu yang dibutuhkan steviosida untuk mengristal
meskipun tidak mempengaruhi kandungan steviosida.
2. Berat kristal
Berat kristal diperoleh dengan cara penimbangan setelah kristal
mencapai bobot tetap di mana selisih 2 kali penimbangan setiap jam kurang
dari 0,25% (Anonim, 1995). Berat kristal ini dihitung terhadap serbuk daun
stevia yang digunakan pada tiap perlakuan (Tabel V).
Tabel V. Berat kristal Perlakuan Berat kristal (%b/b) Rata-rata berat kristal (%b/b) 0 No Notasi T ( C) t(jam) SD Y X1 X2 1,0371 1 1 2 12 0,9110 0,1783 0,7849 1,1409 2 a 14 12 1,0114 0,1832 0,8818 1,4125 3 b 2 24 1,4545 0,0594 1,4965 1,1641 4 ab 14 24 1,0896 0,1054 1,0150 Keterangan : T : suhu pendinginan t : lama pendinginan
Pada tabel V terlihat bahwa faktor lama pendinginan memiliki
pengaruh lebih besar dibanding faktor suhu tetapi pengaruh ini dapat diketahui
dengan pasti melalui perhitungan Yate’s treatment. Perhitungan efek
(Lampiran 6) menunjukkan bahwa lama pendinginan merupakan efek yang
efek faktor suhu pendinginan (-0,2646) dan interaksi (-0,4653). Hasil
perhitungan ini sesuai dengan persamaan factorial design yang diperoleh yaitu
Y = 0,2732 + 0,0471X + 0,0518 X – 0,0032X X1 2 1 2, yang menunjukkan
koefisien terbesar ialah faktor lama pendinginan yaitu 0,0518. Nilai efek antar
faktor dan koefisien antar faktor memiliki nilai yang serupa, maka perlu
dilakukan perhitungan Yate’s treatment utuk mengetahui faktor yang
benar-benar mempengaruhi berat kristal steviosida.
Tabel VI. Hasil Yate’s treatment berat kristal
Source of variation df sum of squares mean squares Fhitung
1,0042 Replikasi 1 0,3365 0,3365 Treatments 3 a 1 0,0350 0,0350 0,1136 b 1 0,1933 0,1933 0,6273 ab 1 0,1083 0,1083 0,3514 -0,9242 -0,3081 Experimental error 3 Total 7 0,4165
Keterangan : a : suhu pendinginan b: lama pendinginan ab : interaksi
Tabel VI menunjukkan bahwa tidak ada faktor mempengaruhi berat
kristal karena nilai Fhitung baik faktor suhu, faktor lama pendinginan, dan
interaksi memiliki lebih kecil dari pada Ftabel (1,3) dengan taraf kepercayaan
95% yaitu 10,128. Hal ini menunjukkan bahwa tidak faktor dominan yang
mempengaruhi berat kristal. Pernyataan ini tidak sesuai dengan dugaan
sebelumnya yang menyatakan lama pendinginan merupakan faktor dominan.
Hal ini disebabkan oleh selisih berat kristal tiap level, nilai efek, dan koefisien
Hubungan suhu pendinginan terhadap berat kristal dan lama
pendinginan terhadap berat kristal dapat terlihat pada gambar 8 dan 9.
Gambar 8. Hubungan suhu pendinginan terhadap berat kristal
Pada gambar 8 menunjukkan bahwa terdapat interaksi yang dapat
mempengaruhi berat kristal sedangkan gambar 9 menunjukkan bahwa
peningkatan level lama pendinginan dapat menurunkan berat kristal. Gambar 9
juga tidak menunjukkan adanya interaksi pada range level lama pendinginan
karena tidak terdapat perpotongan garis level rendah dan level tinggi lama
pendinginan, tetapi interaksi ini terjadi di luar level lama pendinginan. Akan
tetapi perhitungan Yate’s treatment menyatakan tidak terdapat faktor yang
mempengaruhi berat kristal sehingga perubahan berat kristal yang terlihat pada
gambar 8 dan 9 dapat diabaikan.