HASIL DAN PEMBAHASAN
3. Profil Fisikokimia Kecap Manis dengan Principal Component Analysis
Hasil analisis pengujian sifat fisik dan kimia pada ketiga belas jenis sampel kecap manis selanjutnya dilakukan analisis komponen utama dengan PCA (Principal Component Analysis). Principal Component Analysis dapat menjelaskan jumlah keragaman dari yang terbesar hingga jumlah keragaman terkecil yang tersembunyi. Selain itu PCA digunakan untuk menunjukkan atribut yang berhubungan erat dan mereduksi gugus data peubah ganda yang besar menjadi gugus peubah yang lebih kecil atau gugus peubah baru yang lebih sedikit (Jollife, 2002). Metode ini cenderung digunakan untuk pengelompokan, mengetahui hubungan pengelompokan antara contoh dan variabel, dan mendeteksi adanya data asing (Setyaningsih et al, 2010).
Pengolahan data dengan Principal Component Analysis dilakukan pada variabel sifat fisik dan variabel sifat kimia. Penentuan jumlah komponen utama yang digunakan dapat berdasarkan nilai eigen yang menerangkan keragaman komponen utama (F), yaitu diambil komponen utama pada saat grafik sebelum melandai Hasil pengolahan data berupa nilai akar ciri (eigen value), presentase, dan kumulatif serta eigenvector untuk sifat fisik dapat dilihat pada Lampiran 44 dan untuk sifat kimia pada Lampiran 45.
Nilai eigen variabel sifat fisik diperoleh komponen utama 1 sebesar 2.977 yang dapat menjelaskan keragaman data sebesar 74,43%. Komponen utama 2 diperoleh nilai eigen 0.639 dapat menjelaskan keragaman data sebesar 15.98%. Total kumulatif persentase dari F1 dan F2 adalah sebesar 90.41%. Menurut Supranto (2004), disarankan syarat minimum persentase varian yang akan menentukan banyaknya komponen utama yang diambil jika nilai persentasenya sudah mencapai paling sedikit 60% atau 75% dari seluruh varian variabel asli. Ada empat komponen yang dijelaskan oleh PCA yaitu scree plot,
score plot, loading plot dan biplot. Masing-masing gambarnya untuk sifat fisik dapat dilihat pada Gambar 14, 15, 16, dan 17.
Gambar 14. Scree plot (eigenvalue) sifat fisik
Scree plot menampilkan jumlah Komponen utama (F). Score plot
(Gambar 15) menggambarkan grafik antara komponen utama F1 dan F2 yang menerangkan hubungan antar sampel, dimana sampel yang berdekatan memiliki karakterisik yang mirip, sedangkan sampel yang berada pada posisi berlawanan memilki karakteristik yang berbeda (Setyaningsih et al., 2010).
Berdasarkan kedekatan antar sampel dalam satu kuadran dilakukan pengelompokan sampel. Pengelompokan sampel pada variabel sifat fisik terbagi atas 4 kelompok yaitu kelompok 1 sampel A, B, C, D, E, G dan H kelompok kedua sampel J dan I, kelompok 3 sampel K, L dan M, kelompok 4 adalah sampel F. F1 F2 F3 F4 0 1 2 3 4 Eigenvalues
Gambar 15. Hasil score plot dari hubungan antar sampel pada variabel/atribut sifat fisik dengan F1 dan F2
Gambar 16. Hasil loading plot dari hubungan antar variabel sifat fisik dengan F1 dan F2 A B C D E F G H I J K L M -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 F 2 ( 1 5 .9 8 % ) F1 (74.43 %) Aw Derajat Brix Viskositas Lightness -1 -0.5 0 0.5 1 -1 -0.5 0 0.5 1 F 2 ( 1 5 .9 8 % ) F1 (74.43 %)
Berdasarkan dua komponen utama yaitu F1 dan F2 dan dari nilai
eigenvector dapat ditentukan hubngan secara positif atau negatif. Variabel-variabel atau atribut yang dapat dijelaskan oleh komponen utama 1 adalah viskositas, warna, dan derajat brix, sedangkan atribut yang dapat dijelaskan oleh komponen utama 2 adalah aw. Hasil loading plot dari hubungan antara variabel dengan PC1 dan PC2 dapat dilihat pada Gambar 16.
Gambar 17. Biplot F1 dan F 2 hasil analisis komponen utama atribut sifat fisik
Biplot merupakan gabungan antara scoreplot dan loading plot (Gambar 17). Terdapat 15.% sampel kecap manis yaitu sampel F dan K memiliki karakter spesifik terhadap parameter viskositas, warna (lightnes) dan derajat brix. Sebanyak 54% sampel kecap manis yaitu sampel A, B, C, D, E, G dan H memiliki karakter spesifik terhadap aw, dan 31% sampel yaitu sampel J, I, L, dan M tidak menunjukkan atribut spesifik sifat fisik. Dari gambar loading plot dan
biplot dapat menjelaskan korelasi antar variabel sifat fisik pada kecap manis. Korelasi antar variabel ditunjukkan dengan arah garis pada grafik loading plot
atau biplot. Korelasi positif ditunjukkan dengan arah garis yang searah. Semakin dekat atau semakin kecil sudut garis variabel menunjukkan korelasi yang
A B C D E F G H I J K L M Aw Derajat Brix Viskositas Lightness -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 F 2 ( 1 5 .9 8 % ) -F1 (74.43 %)
semakin kuat. Korelasi positif terjadi antara derajat brix, viskositas dan lightness
(warna).
Salah satu tujuan dari Principal Component Analysis adalah mereduksi gugus data peubah ganda yang besar menjadi gugus peubah yang lebih kecil dan hasil analisis dari sifat fisik yang diperoleh serta grafik hasil loading plot dan
biplot menunjukkan bahwa viskositas berkorelasi positif dengan derajat brix sehingga untuk analisis sifat fisik kecap manis selanjutnya tidak perlu dilakukan kedua parameter tersebut, tetapi cukup dipilih salah satu saja.
Analisis dengan Principal Component Analysis untuk variabel sifat kimia menunjukkan grafik scree plot, score plot, loading plot dan biplot. Masing-masing gambarnya untuk sifat fisik dapat dilihat pada Gambar 18, 19, 20, dan 21. Nilai eigen variabel sifat kimia diperoleh komponen utama 1 sebesar 3.934 yang dapat menjelaskan keragaman data sebesar 56.19%. Komponen utama 2 diperoleh nilai eigen 1.4 dapat menjelaskan keragaman data sebesar 20%. Total kumulatif persentase dari F1 dan F2 adalah sebesar 86.19%.
Gambar 18. Scree plot (eigenvalue) sifat kimia
Pengelompokan sampel pada score plot berdasarkan pada kedekatan antar sampel dalam satu kuadran maka variabel sifat kimia terbagi menjadi 6 kelompok yaitu sampel L dan M, sampel F, K dan H, sampel A, D dan I, sampel C dan E, selanjutnya yang masing-masing sendiri sampel D dan Sampel G. Penjelasan variabel-variabel pada komponen utama dapat dilihat pada Gambar 20. Variabel yang dijelaskan oleh komponen utama 1 adalah variabel kadar air,
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 0 1 2 3 4 5 Eigenvalues
kadar abu, kadar nitrogen, dan total gula, sedangkan variabel yang dijelaskan variabel komponen utama 2 adalah variabel pH dan MSG.
Gambar 19. Hasil score plot dari hubungan antar sampel pada variabel/atribut sifat kimia dengan F1 dan F2
Gambar 20. Hasil loading plot dari hubungan antar variabel sifat kimia dengan F1 dan F2
Hubungan antar variabel ditunjukkan dengan arah garis pada grafik loading plot atau biplot. Korelasi positif ditunjukkan dengan arah garis yang searah.
A B C D E F G H I J K L M -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 F 2 (20.00 % ) F1 (56.20 %) pH Kadar Air Kadar Abu Total Nitrogen Total Gula Garam MSG -1 -0.5 0 0.5 1 -1 -0.5 0 0.5 1 F 2 ( 2 0 .0 0 % ) F1 (56.20 %)
Semakin dekat atau semakin kecil sudut garis variabel menunjukkan korelasi yang semakin kuat. Hubungan antar variabel menunjukkan kadar garam mempunyai hubungan yang positif dengan kadar air, kadar abu, MSG dan total nitrogen, sedangkan total gula mempunyai hubungan yang positif dengan pH. Pada biplot (Gambar 21) dapat dilihat sampel G, D, A dan B (31% sampel) memiliki karakter spesifik terhadap kadar abu dan kadar garam, sampel D memiliki karakter spesifik terhadap parameter kadar air dan total nitrogen, sampel C terhadap parameter MSG, sampel E, L dan M memiliki karakter spesifik terhadap parameter pH dan total gula, sedangkan sampel F, K, H, I dan J tidak menunjukkan spesifik atribut sifat kimia.
Gambar 21. Biplot F1 dan F 2 hasil analisis komponen utama atribut sifat kimia
Secara umum, pengujian terhadap fisikokimia penelitian ini menunjukkan bahwa kadar air kecap yang tinggi menurunkan nilai viskositas dan mempengaruhi kekentalan produk kecap manis. Kehadiran asam-asam organik pada produk kecap manis cenderung menurunkan nilai pH produk dan diduga mempengaruhi kemunculan rasa asam. Produk kecap manis dengan kadar garam yang tinggi
AB C D E F G H I J K L M pH Kadar Air Kadar Abu Total Nitrogen Total Gula Garam MSG -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 F 2 ( 2 0 .0 0 % ) - F1 (56.20 %)
cenderung memiliki kadar total nitrogen yang tinggi dan mempengaruhi kemunculan rasa asin dan gurih pada produk kecap manis.
Hubungan antara Profil Sensori Deskriptif dengan Karakteristik Fisikokimia produk kecap Manis
Tahap penelitian ini merupakan tahap interpretasi data untuk melihat adanya keterkaitan dan hubungan antara atribut sensori dengan karakteristik fisikokimia. Analisis korelasi antar matriks secara univariat dilakukan dengan korelasi Pearson
untuk melihat hubungan antara masing-masing atribut sensori atribut rasa, atribut aroma, hubungan antara atribut rasa dan aroma, hubungan antara atribut fisik dan atribut kimia serta hubungan antara atribut sensori dengan karakteristik fisikokimia.
a. Keterkaitan Atribut Sensori : Rasa dan Aroma pada Produk Kecap Manis
Analisis korelasi matrik dilakukan pada atribut sensori untuk melihat hubungan antar atribut sensori khususnya atribut rasa dengan atribut aroma. Hubungan atribut sensori kecap manis dapat dilihat pada Tabel 9 dan hasil korelasi pearson dapat dilihat pada Lampiran 47 .
Tabel 9. Keterkaitan Atribut Sensori Rasa dengan Aroma Kecap Manis
Atribut Sensori Rasa Manis Rasa Asin Rasa Asam Rasa Gurih Rasa Pahit Aroma Moromi 0.377 0.175 -0.275 0.561 -0.149 Aroma Asam -0.763 0.220 0.863 -0.473 0.850 AGula Aren -0.170 0.424 -0.095 -0.009 -0.044
Aroma Gula Kelapa 0.643 -0.753 -0.649 0.417 -0.538
Aroma Pekak 0.023 0.119 0.077 -0.360 -0.234
Aroma Karamel 0.725 -0.508 -0.620 0.399 -0.722
Aroma Smoke -0.281 0.187 0.364 0.063 0.555
Hasil analisis menunjukkan adanya hubungan erat diantara parameter atribut sensori. Hubungan yang diperoleh ada korelasi yang kuat dan ada korelasi yang kurang kuat. Korelasi kuat yang positif antar atribut sensori
adalah adanya korelasi antara aroma asam dengan rasa asam dan rasa pahit, korelasi antara rasa manis dengan aroma gula kelapa dan aroma karamel.
Adanya hubungan/korelasi yang kuat antara atribut sensori rasa asam dengan atribut sensori aroma asam menunjukkan bahwa rasa asam yang kuat pada kecap manis maka aroma asamnya pun meningkat. Beberapa hasil penelitian yang menunjukkan peningkatan rasa asam sekaligus meningkatkan aroma asam diantaranya adalah hasil penelitian Achinewhu, et al. 2006 menunjukkan bahwa selama proses fermentasi pada pembuatan kecap manis diduga terjadi penguraian oleh bakteri asam laktat menghasilkan asam-asam organik, dan asam-asam organik ini yang memberikan ciri rasa asam dan aroma asam. Selain itu hubungan/korelasi yang kuat antara aroma asam dan rasa pahit, didukung oleh pernyataan rasa pahit yang timbul pada produk kecap manis selain rasa asam selama proses fermentasi juga terjadi proses hidrolisis protein oleh enzim proteolitik yang membentuk peptida dalam bentuk bervariasi yang sebagian memiliki citarasa pahit. Hal ini menunjukkan bahwa aroma dan rasa asam yang timbul pada proses fermentasi juga menyebabkan rasa pahit.
Adanya hubungan/korelasi yang kuat antara rasa manis dengan aroma gula kelapa dan aroma karamel pada produk kecap manis menunjukkan rasa manis yang tinggi menyebabkan aroma karamel dan aroma gula kelapa juga meningkat. Pada prosess pembuatan kecap manis ditambahkan gula merah dan dilakukan proses pemasakan dan pemanasan. Pada proses pemanasan ini terjadi reaksi karamelisasi yang menyebabkan aroma karamel dan aroma gula merah menjadi meningkat.
Korelasi yang cukup kuat juga terjadi antara atribut rasa gurih dengan aroma moromi. Hal ini menunjukkan rasa gurih yang tinggi juga meningkatkan aroma moromi. Rasa gurih pada pembuatan kecap salah satunya juga terbentuk pada proses fermentasi (terutama fermentasi kedelai yang menghasilkan moromi). Hasil penelitian menunjukkan rasa gurih pada kecap manis sangat dipengaruhi oleh jumlah asam amino terlarut. Selama fermentasi moromi, kadar protein terlarut meningkat (Rahayu, et al, 2005).
b. Keterkaitan Karakteristik Fisik dan Kimia pada Produk Kecap Manis
Analisis korelasi matrik dilakukan pada karakteristik fisikokimia untuk melihat hubungan antar karakter fisik dengan karakter kimia produk kecap manis. Hubungan karakter fisik dan kimia produk kecap manis dapat dilihat pada Tabel 10 dan hasil korelasi pearson dapat dilihat pada Lampiran 48.
Tabel 10. Keterkaitan Karakter Fisik dan Kimia Produk Kecap Manis
Aw
Derajat
Brix Viskositas Warna (L)
Kadar Air 0.562 -0.933 -0.907 -0.607 Kadar Abu 0.548 -0.571 -0.591 -0.558 Total Nitrogen 0.630 -0.570 -0.541 -0.610 Total Gula -0.255 0.547 0.494 0.446 Kadar Garam 0.571 -0.681 -0.690 -0.721 Kadar MSG 0.466 -0.169 -0.290 -0.516 pH -0.271 0.019 -0.047 0.149
Korelasi antara karakteristik fisikokimia menunjukan korelasi negatif yang tinggi pada parameter kadar air dengan derajat brix dan viskositas. Ini menunjukkan parameter kadar air dapat menjelaskan viskositas dan derajat brix. Kadar air yang tinggi menunjukkan viskositas dan derajat brix yang rendah. Aplikasinya dalam ilmu pangan jika menginginkan suatu produk yang viskositas dan derajat brix yang tinggi maka dapat dilakukan dengan menurunkan kadar air.
Hubungan/korelasi yang cukup kuat juga terjadi diantara atribut kimia yaitu kadar garam, kadar abu dan total nitrogen. Kadar garam yang tinggi menunjukkan kadar abu yang tinggi, dan kadar total nitrogen yang tinggi juga menunjukkan kadar abu yang tinggi. Korelasi cukup kuat negatif terjadi antara kadar abu, kadar total nitrogen dan kadar garam. Dengan kadar abu, kadar total nitrogen dan kadar garam yang semakin tinggi menunjukkan viskositasnya semakin rendah
c. Keterkaitan Atribut Sensori dengan Karakteristik Fisikokimia Kecap Manis
Keterkaitan / hubungan antara atribut sensori dengan karakter fisikokimia dapat dilihat pada Tabel 11. dan hasil korelasi pearson dapat dilihat pada Lampiran 49.
Tabel 11. Keterkaitan antara atribut sensori dengan karakteristik fisikokimia kecap manis
Manis Asin Asam Gurih Pahit Kekentalan
Aw -0.409 0.651 0.530 -0.329 0.356 -0.664 Derajat Brix 0.456 -0.561 -0.253 0.037 -0.380 0.864 Viskositas 0.476 -0.578 -0.217 0.105 -0.382 0.921 Lightness 0.389 -0.548 -0.166 0.274 -0.190 0.669 Kadar Air -0.491 0.489 0.354 -0.065 0.488 -0.843 Kadar Abu -0.877 0.553 0.718 -0.541 0.711 -0.533 Total Nitrogen -0.668 0.496 0.648 -0.344 0.504 -0.483 Total Gula 0.546 -0.259 -0.619 0.508 -0.750 0.381 Garam -0.810 0.666 0.628 -0.574 0.554 -0.584 MSG -0.325 0.198 0.052 -0.077 0.120 -0.373 pH 0.331 -0.351 -0.723 0.622 -0.359 -0.034
Secara umum atribut sensori dan karakteristik fisikokimia berkorelasi (Tabel 11). Korelasi yang terjadi korelasi yang kuat dan korelasi kurang kuat. Korelasi yang kuat terlihat pada atribut kekentalan dengan derajat brix dan viskositas. Korelasi yang cukup kuat terlihat antara rasa asam dengan pH, rasa asin dengan kadar garam, dan rasa manis dengan total gula. Rasa asam yang tinggi menunjukkan nilai pH yang rendah. Selama proses fermentasi terjadi penguraian oleh bakteri asam laktat menghasilkan asam-asam organik yang memberikan ciri rasa asam. Hal yang sama dilaporkan oleh Achinewhu, et al. (2006) yang meneliti produk fermentasi. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa selama proses fermentasi terjadi penurunan nilai pH yang diikuti dengan peningkatan Total Asam Tertitrasi.
Rasa gurih tidak mempunyai korelasi dengan kadar MSG, tetapi berkorelasi positif cukup kuat dengan total gula dan berkorelasi negatif cukup kuat dengan kadar garam, dalam hal ini untuk aplikasinya dalam ilmu pangan
untuk membuat rasa gurih tidak harus ditambahkan MSG, tapi rasa gurih dapat diperoleh dengan menambahkan gula dan sedikit garam.
Korelasi yang kuat antara rasa asam dengan pH dan kekentalan dengan viskositas, dari hasil ini dapat dilakukan jika alat pengukur objektif seperti pH dan Viscometer tidak ada atau tidak dapat digunakan, maka karakter/atribut sensori seperti rasa asam dan kental dapat digunakan untuk menggantikan alat pengukur objektif tersebut.
KESIMPULAN
Hasil uji sensori deskriptif secara kualitatif pada sampel kecap manis komersial menghasilkan atribut rasa yaitu rasa manis, rasa asin, rasa asam, rasa gurih dan rasa pahit serta atribut aroma yaitu aroma gula kelapa, aroma gula aren, aroma asam, aroma moromi, aroma karamel, aroma pekak, dan aroma asap. Hasil uji kuantitatif menggunakan ANOVA pada tiga belas sampel kecap manis komersial Indonesia menunjukkan adanya signifikansi pada atribut rasa dan kekentalan. Pada atribut aroma dihasilkan enam atribut yang signifikan dan 1 atribut yang tidak signifikan yaitu aroma moromi. Hasil uji kuantitatif pada tiga belas jenis sampel kecap manis lebih atribut rasa memiliki nilai yang lebih dominan daripada atribut aroma.
Hasil PCA (Principal Component Analysis) pada grafik biplot atribut rasa terdapat 31% sampel memiliki karakteristik spesifik rasa manis, 31% sampel memiliki karakteristik spesifik manis dan gurih, 23% memiliki karakteristik spesifik asin dan asam, 8% sampel memiliki karakter spesifik rasa pahit. Sedangkan pada atribut aroma terdapat 31% sampel spesifik aroma gula kelapa dan aroma karamel, terdapat 15% sampel memiliki karakteristik spesifik aroma pekak, 8% sampel memiliki karakteristik spesifik gula aren, dan 31% sampel memiliki karakteristik spesifik aroma asam dan aroma smoke.
Hasil analisis preferensi konsumen menunjukkan adanya signifikansi terhadap 13 jenis sampel kecap manis yang diuji. Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan sampel dengan kode M dan L merupakan sampel yang paling disukai. Pemetaan preferensi konsumen menunjukkan preferensi terhadap atribut rasa diperoleh konsumen lebih menyukai atribut rasa manis dan rasa gurih dan tidak menyukai atribut rasa asam dan rasa pahit sedangkan preferensi terhadap atribut aroma diperoleh konsumen lebih menyukai atribut aroma karamel dan aroma gula kelapa.
Hasil analisis fisikokimia menunjukan adanya signifikansi terhadap tiga belas jenis sampel kecap manis komersial Indonesia. Secara umum pengujian terhadap fisikokimia menunjukkan bahwa kadar air kecap yang tinggi menurunkan nilai viskositas dan mempengaruhi kekentalan produk kecap manis. Adanya
asam-asam organik pada produk kecap manis cenderung menurunkan nilai pH produk dan diduga mempengaruhi timbulnya rasa asam. Produk kecap manis dengan kadar garam yang tinggi cenderung memiliki kadar total nitrogen yang tinggi dan mempengaruhi timbulnya rasa asin dan gurih pada produk kecap manis.
Hasil PCA (Principal Component Analysi)s pada grafik biplot untuk sifat fisik terdapat 15% sampel memiliki karakter spesifik terhadap parameter viskositas, warna (lightnes) dan derajat brix; 54% sampel memiliki karakter spesifik terhadap aw, dan 31% sampel tidak menunjukkan atribut spesifik sifat fisik. Sedangkan untuk sifat kimia terdapat 31% sampel memiliki karakter spesifik terhadap kadar abu dan kadar garam; 8% sampel memiliki karakter spesifik terhadap parameter kadar air dan total nitrogen; 8% sampel memiliki karakter spesifik terhadap parameter MSG; 23% sampel memiliki karakter spesifik terhadap parameter pH dan total gula, dan 38% sampel tidak menunjukkan spesifik atribut sifat kimia.
.Secara umum atribut sensori berkorelasi dengan karakteristik fisikokimia. Korelasi yang terjadi korelasi yang kuat dan korelasi cukup kuat. Korelasi yang kuat terlihat pada atribut kekentalan dengan derajat brix dan viskositas. Korelasi yang cukup kuat terlihat antara rasa asam dengan pH, rasa asin dengan kadar garam, dan rasa manis dengan total gula. Rasa gurih tidak mempunyai korelasi dengan kadar MSG, tetapi berkorelasi positif cukup kuat dengan total gula dan berkorelasi negatif cukup kuat dengan kadar garam