PERMUKAAN RESPON PARAMETER BILANGAN ASAM

DAFTAR LAMPIRAN

D. PERMUKAAN RESPON PARAMETER BILANGAN ASAM

Pada penelitian ini dilakukan analisis permukaan respon dari pengaruh faktor perlakuan sehingga diperoleh nilai faktor yang menghasilkan bilangan asam tertinggi. Analisis permukaan respon pada bilangan asam minyak jarak hasil hidrolisis in situ dalam biji jarak dilakukan dengan menggunakan Metode Permukaan Respon (Response Surface Methodology). Metode Permukaan Respon adalah bentuk analisis yang digunakan pada respon yang dipengaruhi oleh beberapa faktor dan bertujuan untuk menentukan kondisi optimum dari respon tersebut.

Nilai bilangan asam minyak jarak hasil hidrolisis in situ pada tahap optimasi ini berkisar antara 8,0652 hingga 44,2250 mg KOH/g minyak. Nilai bilangan asam terendah yaitu senilai 8,0652 mg KOH/g minyak dihasilkan pada kondisi proses dimana laju alir udara sebesar 563 ml/menit dan lama

inkubasi selama 4 hari. Bilangan asam tertinggi sebesar 44,2250 mg KOH/g minyak dihasilkan pada kondisi inkubasi dimana laju alir udara sebesar 1211,2 ml/menit dan lama inkubasi selama 5,5 hari. Data hasil analisis optimasi bilangan asam disajikan pada Lampiran 3. Hubungan antara laju alir udara (X1) dan lama inkubasi (X2) terhadap nilai bilangan asam disajikan pada

Gambar 13.

Gambar 13. Hubungan laju alir udara (X1) dan lama inkubasi (X2) terhadap

bilangan asam.

Koefisien parameter dan nilai signifikansi optimasi bilangan asam disajikan pada Tabel 13. Model terbaik untuk memaksimumkan proses hidrolisis in situ minyak jarak dalam biji jarak menggunakan analisis permukaan respon adalah model polinomial kuadratik. Persamaan dari model tersebut dapat ditulis sebagai berikut.

Y = 27,21 + 4,74X1 + 5,05X2 + 1,26(X1)2 + 1,72X1X2 – 7,06(X2)2

r2 = 0.6610 Keterangan :

Y = bilangan asam (mg KOH/g minyak) X1 = Laju alir udara (ml/menit)

X2 = lama inkubasi (hari)

B A D

Tabel 13. Koefisien parameter dan nilai signifikansi optimasi bilangan asam Parameter Koefisien Parameter Signifikansi Intersep

27,2093 0,9919

Laju alir udara (X1)

4,7439 0,8817 Lama inkubasi (X2) 5,0489 0,8935 Interaksi X1 dan X1 1,2627 0,6033 Interaksi X1 dan X2 1,7185 0,6302 Interaksi X2 dan X2 -7,0563 0,9035 r2 0.6610

Gambar 13 menunjukkan bahwa nilai bilangan asam akan cenderung mengalami peningkatan seiring dengan penambahan lama inkubasi. Namun penambahan lama inkubasi tidak selamanya akan meningkatkan nilai bilangan asam. Pada lama inkubasi tertentu, bilangan asam minyak jarak akan mencapai nilai maksimum dan setelah itu mulai mengalami penurunan seiring dengan penambahan lama inkubasi. Nilai maksimum bilangan asam minyak jarak didapatkan setelah lama inkubasi mencapai 6,04 hari dan nilai ini merupakan lama inkubasi optimal untuk menghasilkan minyak jarak dengan bilangan asam tertinggi. Kenaikan nilai bilangan asam terhadap lama inkubasi untuk mencapai titik maksimum pada laju alir udara tinggi lebih curam dibandingkan kenaikan bilangan asam pada laju alir udara rendah.

Pada Gambar 13 juga dapat dilihat bahwa pada lama inkubasi yang optimum yaitu 6,04 hari (titik 0,3), nilai bilangan asam minyak jarak hasil hidrolisis in situ dalam biji jarak akan mengalami peningkatan seiring dengan peningkatan laju alir udara. Nilai bilangan asam tertinggi terjadi pada saat laju alir udara tinggi dan lama inkubasi berada di titik optimum. Nilai bilangan asam mencapai titik terendah pada laju alir udara rendah dan lama inkubasi yang rendah pula.

Pengaruh dari satu faktor perlakuan terhadap nilai bilangan asam pada faktor utama lain yang bernilai tetap disajikan pada empat gambar yang berbeda, yaitu Gambar 14 - 17. Gambar 14 merupakan gambar permukaan

respon yang menunjukkan pengaruh lama inkubasi (X2) terhadap bilangan

asam pada laju alir udara tinggi.

40 30 20 10 0 -10

Gambar 14. Pengaruh lama inkubasi (X2) terhadap bilangan asam pada laju

alir udara tinggi.

Pada Gambar 14 diketahui bahwa pada laju alir udara tinggi, nilai bilangan asam mengalami peningkatan dengan cepat pada hari-hari awal inkubasi dan akan mencapai nilai maksimum setelah 6,04 hari (titik 0,3). Nilai maksimum bilangan asam yang dapat dicapai pada laju alir udara tinggi sebesar 44,250 mg KOH/g minyak. Seiring dengan bertambahnya lama inkubasi, nilai bilangan asam akan mengalami penurunan setelah melewati batas maksimum yaitu setelah 6,04 hari. Untuk mengetahui pengaruh lama inkubasi (X2) terhadap nilai bilangan asam pada laju alir udara rendah dapat

dilihat pada Gambar 15.

40 30 20 10 0 -10

Gambar 15. Pengaruh lama inkubasi (X2) terhadap bilangan asam pada laju

alir udara rendah.

Gambar 15 merupakan gambar permukaan respon dari bilangan asam sebagai fungsi dari lama inkubasi pada laju alir udara rendah. Pada gambar 15 dapat diketahui bahwa pada laju alir udara rendah, nilai bilangan asam juga mengalami peningkatan seiring dengan penambahan lama inkubasi. Akan tetapi nilai maksimum bilangan asam pada laju alir udara rendah masih di bawah nilai maksimum bilangan asam pada laju alir udara tinggi. Nilai maksimum bilangan asam yang dapat dicapai pada laju alir udara rendah hanya sebesar 28,6313 mg KOH/g minyak. Sama halnya saat laju udara tinggi, penambahan lama inkubasi pada laju alir udara rendah akan cenderung menurunkan nilai bilangan asam setelah bilangan asam mencapai nilai maksimum. Nilai maksimum bilangan asam pada laju alir udara rendah didapatkan setelah 5,65 hari (titik 0,1) inkubasi.

Gambar 16 merupakan gambar permukaan respon yang menunjukkan pengaruh laju alir udara (X1) terhadap nilai bilangan asam pada lama inkubasi

tinggi.

40 30 20 10 0 -10

Gambar 16. Pengaruh laju alir udara (X1) terhadap bilangan asam pada lama

inkubasi tinggi.

Pada Gambar 16 dapat diketahui bahwa pada lama inkubasi tinggi, perubahan laju alir udara masih mempengaruhi nilai bilangan asam minyak jarak hasil hidrolisis in situ dalam biji jarak. Nilai bilangan asam akan selalu mengalami peningkatan seiring peningkatan laju alir udara pada lama inkubasi tinggi. Pada laju alir udara rendah peningkatan nilai bilangan asam berjalan dengan lambat. Namun seiring dengan peningkatan laju alir udara, laju kenaikan bilangan asam minyak jarak akan semakin cepat. Untuk mengetahui pengaruh laju alir udara (X1) terhadap nilai bilangan asam pada lama inkubasi

rendah dapat dilihat pada Gambar 17.

Pada Gambar 17 dapat dilihat bahwa pada lama inkubasi rendah, peningkatan laju alir udara tidak berpengaruh terhadap peningkatan bilangan asam minyak jarak hasil hidrolisis in situ minyak jarak dalam biji jarak. Pada lama inkubasi rendah dan laju alir udara rendah akan memberikan hasil bilangan asam yang terendah diantara kondisi inkubasi lain. Saat lama inkubasi rendah dan laju alir udara tinggi, nilai bilangan asam hanya sedikit

40 30 20 10 0 -10

Gambar 17. Pengaruh laju alir udara (X1) terhadap bilangan asam pada lama

inkubasi rendah.

lebih tinggi dari pada saat laju udara rendah. Jika dilihat pada lama inkubasi optimal yaitu 6,04 hari (titik 0,3), peningkatan laju alir udara akan meningkatkan nilai bilangan asam dengan cepat dan bilangan asam akan mencapai nilai tertinggi.

Hasil analisis canonical terhadap permukaan respon menunjukkan bahwa model permukaan respon berbentuk sadel (saddle point). Dari model permukaan respon tersebut dapat diketahui bahwa faktor laju alir udara belum memberikan nilai optimum untuk kondisi inkubasi sehingga menghasilkan nilai bilangan asam yang optimum. Akan tetapi faktor lama inkubasi telah menghasilkan nilai optimum untuk inkubasi yaitu selama 6,04 hari. Model permukaan respon yang berbentuk sadel (saddle point) menyebabkan nilai optimum bilangan asam tidak dapat ditentukan karena nilai bilangan asam masih berpotensi naik jika laju alir udara ditingkatkan. Perkiraan nilai bilangan asam terbaik diperoleh dari estimasi nilai maksimum respon. Nilai bilangan asam maksimum adalah 37,81 mg KOH/g minyak dengan kondisi inkubasi dimana laju alir udara sebesar 1208,22 ml/menit dan lama inkubasi selama 6,04 hari.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa laju alir udara berpengaruh positif terhadap peningkatan bilangan asam pada tingkat signifikansi 94,31 persen. Interaksi laju alir udara dengan lama inkubasi juga masih berpengaruh positif terhadap peningkatan nilai bilangan asam pada tingkat kepercayaan 80 persen. Pada tingkat kepercayaan 96,82 persen, interaksi antara laju alir udara dan lama inkubasi berpengaruh positif terhadap peningkatan bilangan penyabunan. Lama inkubasi juga berpengaruh terhadap bilangan penyabunan pada tingkat signifikansi 90 persen. Pengaruh linear dari laju alir udara, lama inkubasi, maupun interaksi kedua faktor tersebut tidak berpengaruh signifikan terhadap nilai bilangan iod maupun indeks bias minyak hasil hidrolisis in situ dalam biji jarak. Uji mikrobiologi menunjukkan bahwa pada biji jarak yang telah diinkubasi, teridentifikasi kapang penghasil lipase antara lain Aspergillus niger, Rhizopus sp., dan Penicillium sp.

Hasil analisis canonical terhadap permukaan respon bilangan asam menunjukkan bahwa model permukaan respon berbentuk sadel (saddle point). Hal tersebut menyebabkan nilai optimum tidak dapat ditentukan dari model permukaan respon. Hasil pendugaan nilai terbaik dari bilangan asam sebesar 37,81 mg KOH/g minyak dihasilkan pada kondisi inkubasi dimana laju alir udara sebesar 1208,22 ml/menit dan lama inkubasi selama 6,03 hari.

B. SARAN

Hal yang dapat disarankan dari penelitian ini adalah perlunya analisis tentang faktor-faktor lain yang mempengaruhi proses hidrolisis in situ minyak jarak dalam biji jarak, antara lain faktor suhu inkubasi dan kelembaban udara dalam inkubator.

Dalam dokumen Pengaruh Laju Alir Udara dan Lama Inkubasi Terhadap Hidrolisis In Situ Minyak Jarak Dalam Biji Jarak Untuk Produksi Asam Risinoleat (Halaman 58-66)