BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN - IRMA PRASTIKA, BAB IV

(1)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Penyiapan Lemak Sapi dan Lemak Babi

Sebanyak 250 gram jaringan lemak sapi dan babi yang diperoleh dari pasar tradisional Purwokerto,dicuci dan dipotong kecil-kecil untuk memperoleh luas permukaan yang lebih besar agar minyak mudah keluar. Lalu proses perolehan minyak dilakukan dengan proses rendering sesuai dengan metode Rohman dan Che Man (2013). Rendering dilakukan untuk memperoleh lemak dari jaringan lemak dengan cara pemanasan. Rendering dibagi menjadi dua jenis yaitu wetrendering dan dryrendering. Pada penelitian ini dilakukan proses dryrenderingmenggunakan oven. Proses rendering dilakukan dengan memanaskan jaringan lemak babi pada suhu 70˚C kedalam oven selama kurang lebih 24 jam. Jaringan lemak sapi dan babi yang dioven, diletakkan dalam cawan porselen kemudian ditutup dengan alumunium voil agar minyak yang dihasilkan dari proses rendering tidak tercecer didalam oven.

Setelah 24 jam, minyak yang dihasilkan dipisahkan dan disaring, kemudian kadar air dihilangkan dengan penambahan Na2SO4 anhidrat

sebanyak 0,5 gram untuk mengikat air yang berada dalam minyak. Na2SO4

(2)

Lemak sapi dan babi masing-masing sebanyak 250 gram menghasilkan 50 ml minyak sapi dan 30 ml minyak babi. Minyak sapi yang dihasilkan berwarna kuning bening. Sedangkan minyak babi yang dihasilkan berwarna kuning pucat. Minyak sapi yang diperoleh dari hasil rendering tersebut bersifat sangat mudah memadat kembali pada suhu ruang. Berbeda dengan minyak babi, minyak sapi lebih mudah memadat pada suhu ruang. Perbedaan ini disebabkan karena komposisi asam lemak pada sapi dan babi berbeda. Sehingga perlu dilakukan pemanasan kembali pada minyak sapi ketika akan digunakan untuk analisis.

B. Analisis Spektra FTIR Minyak Sapi dan Minyak Babi

Seri konsentrasi dari lemak yang telah dibuat ditempatkan pada wadah dengan suhu ruangan yang terkontrol untuk meminimalkan gangguan uap udara. Lalu diteteskan pada elemen demountable cell KBr. Kemudian di scanning sebanyak 32 kali pada kisaran panjang gelombang 4.000 cm-1 sampai 650 cm-1 dengan resolusi 16 cm-1, karena jika menggunakan resolusi dibawah 16 cm-1hasil spektrum yang diperoleh kurang baik.

Spektroskopi FTIR merupakan instrumen single beam. Sebelum pengukuran spektra sampel, terlebih dahulu dilakukan pembacaan spektra

(3)

Gambar2. Spektra FTIR

IR lemak babi dan lemak sapi pada panjang gelomb

khas babi yang terlihat dalam spektra muncul pada t

8,71 cm-1); o (964,34 cm-1). bilangan gelombang terletak pada frekuensi da 3010-3000 cm-1, kemudian terjadi overlaping 1120-1095 cm-1 yang terlihat dari puncak yang da

gan puncak serapan pada daerah frekuensi 1118,71 n ketiga pada daerah frekuensi bilangan gelom o, 2008).

(4)

Tabel 5. Perbedaan bilangan gelombang pada minyak babi dengan minyak sapi (Che Man et

al., 2005; Guillen and Cabo, 1997; Rohman, 2014).

Daerah Bilangan Gelombang (cm-1)

Jenis Vibrasi

(a) 3008,95 Vibrasi uluran C=Cdari alkena

(b) 2954,95 Vibrasi ulur C-H dari alkana

(c) 2877,79 Vibrasi ulur C=O dari aldehid

(d) 2846,93 Vibrasi ulur asimetris atau simetris gugus metilen

(-CH2)

(e) 1751,36(f) 1735 Vibrasi ulur gugus karbonil (C=O) dari ester

trigliserida

(g) 1658 Vibrasi ulur C=C dari alkena

(h) 1458, 18 Vibrasi tekuk gugus alifatik CH2 dan CH3

(i) 1373,32 Vibrasi tekuk simetris CH3 (metil) ulur simetrik

(j) 1234,44 Vibrasi ulur C-O pada ester

(k) 1180,44 Vibrasi ulur C-O pada ester

(l) 1149,57 Vibrasi ulur C-O pada ester

(m)1118,71 Vibrasi tekuk –CH dan perubahan –CH dari asam

lemak

(n) 1033,85 Vibrasi ulur C-O alifatik

(0) 964,41 Vibrasi tekuk gugus fungsi CH dari trans-olefin

terisolasi keluar bidang

(p) 910,4 Vibrasi tekuk cis =C-H

(q) 725,23 Tumpang tindih vibrasi goyangan metilen (-CH2)

dan vibrasi keluar bidang olefin cis-disubstitusi

Puncak spesifik babi terletak pada daerah frekuensi 3008,95 cm-1 yang merupakan vibrasi C=C uluran memperlihatkan adanya puncak yang lebih

terlihat jika dibandingkan dengan spektrum lemak sapi. Semakin tinggi intensitas puncak, maka nilai absorbansinya pun semakin tinggi. Hal tersebut

menunjukkan nilai absorbansi dari lemak babi lebih besar daripada absorbansi pada lemak sapi. Semakin tinggi nilai absorbansi maka semakin besar kandungan asam lemak tak jenuhnya. Oleh karena itu kandungan asam lemak tak jenuh dari lemak babi lebih besar dibandingkan dengan lemak sapi.

(5)

puncak yang berdekatan yaitu pada daerah frekuensi 1118,71 cm-1 yang menunjukkan jenis vibrasi tekuk –CH dan perubahan –CH dari asam lemak dan 1033,85 cm-1yang menunjukkan adanya vibrasi ulur C-O alifatik. Kemudian titik terakhir daerah khas babi terletak pada frekuensi 964,32cm-1 yang menunjukkan vibrasi tekuk gugus fungsi CH dari trans-olefin terisolasi.

Berdasarkan hasil penelitian analisis GCMS yang telah dilakukan oleh Sandra Hermanto (2008), kandungan saturated fatty acid (SFA) pada sapi jauh lebih besar (68%) dibandingkan dengan lemak babi (21%), sedangkan kandunganpoly unsaturated fatty acid (PUFA) pada lemak babi relatif lebih besar (25%) daripada lemak sapi (1,2%). Lemak sapi dan lemak babi memiliki perbedaan yang dapat diamati, oleh karena itu analisis terhadap keberadaan lemak babi dalam kuah bakso sapi yang seharusnya mengandung lemak sapi dapat dilakukan.

C. Analisis Kualitatif Lemak Babi dengan Principal Component Analysis

(PCA)

PCA merupakan teknik analisis data multivariat yang dapat digunakan untuk menyederhanakan data dengan mengurangi sejumlah variabel kedalam jumlah variabel lain yang lebih kecil (Pimentel, 2006; Esbensen, 2002). PCA

berfungsi sebagai teknik pengurangan data ketika muncul korelasi antar data. PCA dapat digunakan untuk mengurangi dimensi serangkaian dan dapat menentukan kelompok tertentu (Rohman, 2014). Prinsip utama dalam analisis kualitatif dengan menggunakan PCA yaitu pembentukan variabel baru yang merupakan kombinasi linier dari variabel asal. Variabel baru tersebut dinamakan komponen utama (principal component).

(6)

Analisis lemak sapi dan lemak babi dianalisis dengan PCA menggunakan rentang bilangan gelombang 3010-3000 cm-1 dan 1120-1095 cm-1dan 975-965 cm-1. Rentang tersebut dipilih karena merupakan daerah bilangan gelombang spesifik lemak babi. Sehingga dapat mengurangi variabel data dan mempermudah pengelompokkan lemak dengan teknik PCA.Data yang digunakan sebanyak 5 data absorbansi dari bilangan gelombang 3010-3000 cm-1, 1120-1095 cm-1 dan 975-965 cm-1yaitu absorbansi pada daerah bilangan gelombang 964,41 cm-1; 1118,71 cm-1; 2954,95 cm-1; 3001,24 cm-1; dan 3008,95 cm-1.

Gambar 3.Hasil analisis scree plot antara lemak babi 100%, lemak babi 50%, dan lemak

sapi 100% dengan menggunakan PCA.

Hasil analisis PCA lemak babi dan lemak sapi berupa grafikscree plot, score plot, biplot dan loading plot. Scree plot merupakan hubungan antara eigenvalue dengan PC1, PC2, dan principle component (PC) lainnnya. Eigenvalue menyatakan jumlah variabel yang dapat dijelaskan oleh keseluruhan data yang dianalisis (Coltro dkk, 2005). Nilai eigenvalue yang diperoleh menunjukkan bahwa data PC1 mampu menggambarkan sebanyak

(7)

dengan nilai eigenvalue sebesar 0,58. Maka, jumlah data yang dapat diekstraksi oleh PCA yaitu sebesar 100% dari keseluruhan data.

PC1 dan PC2 mempunyai nilai eigenvalue tertinggi yang menunjukkan bahwa PC1 dan PC2 tersebut merupakan nilai principal component yang paling banyak berpengaruh dalam mengekstraksi informasi dari keseluruhan data. PC1 memberikan sebagian besar informasi yang dapat digunakan untuk menjelaskan sebagian besar data. Sedangkan PC2 menunjukkan variasi terbesar setelah PC1. PC3 dan seterusnya yang mempunyai nilai eigenvalue 0, maka nilainya dapat diabaikan.

Pada gambar 3 terlihat bahwa PC1 mempunyai hubungan tertinggi dengan eigenvalue, yaitu mencapai angka 4,5. Artinya PC1 lebih banyak mengekstrak data dari keseluruhan data yang dianalisis, dibandingkan dengan PC lainnya. Kemudian disusul dengan PC2 yang dapat mengekstraksi data sebanyak 0,5 data dari keseluruhan data yang dianalisis. Jumlah total data yang dianalisis adalah 5 data. Pada principal component lainnya hanya dapat mengekstraksi sedikit data saja. Adapula principal component yang menghasilkan nilai eigenvalue 0, artinya principal component tersebut tidak mengekstraksi data apapun dari data yang dianalisis pada PCA. Maka

nilainya dapat diabaikan. Hal tersebut menunjukkan bahwa PC1 dan PC2 paling berpengaruh terhadap hasil analisis PCA.

(8)

Hasil score plot(Gambar 4) antara PC1 dan PC2 menunjukkan bahwa lemak babi 100%, babi 50% dan sapi 100% dapat dipisahkan kedalam 3 kuadran yang berbeda. Lemak babi terletak pada kuadran kiri atas dengan nilai PC1 negatif dan PC2 positif. Kemudian lemak babi dengan konsentrasi 50% terletak pada kuadran kiri bawah dengan nilai PC1 dan PC2 negatif. Sementara itu untuk lemak sapi terletak pada kuadran kanan atas, dimana nilai PC1 dan PC2 positif. Perbedaan tersebut menunjukkan bahwa lemak babi 100%, lemak babi 50%, dan lemak sapi 100% mempunyai sifat fisika kimia yang berbeda.

Gambar 5. Hasil analisis biplot antara lemak babi 100%, lemak babi 50%, dan lemak sapi

100% dengan menggunakan PCA.

Pada grafik hasil biplot analisis dengan menggunakan PCA diperoleh hasil pada gambar 5 yang menggambarkan variabel yang paling berperan pada pembentukkan PC1 dan PC2. Variabel tersebut dapat dilihat melalui garis yang terbentuk pada setiap komponen PC1 dan PC2. Garis yang mengarah nilai positif (tergantung pada masing-masing principal component)

(9)

pengaruh negatif pada pembentukan principal component. Namun berpengaruh negatif bukan berarti data tersebut mengganggu proses analisis, melainkan semakin besar nilai absorbansi yang diperoleh dari suatu variabel, maka akan menghasilkan nilai PC1 dan PC2 yang semakin negatif.

Variabel yang digunakan dalam analisis data ini yaitu nilai absorbansi pada bilangan gelombang tertentu. Bilangan gelombang yang berpengaruh positif terhadap pembentukan PC1 adalah 964,41 cm-1; 2954,95 cm-1; dan 3001,24cm-1. Kemudian variabel yang berpengaruh negatif adalah pada bilangan gelombang 1118,71 cm-1 dan 3001,24 cm-1. Sementara itu untuk bilangan gelombang yang berpengaruh positif pada pembentukan PC2 adalah

964,41 cm-1; 1118,71 cm-1 dan 3008,95 cm-1

.

Sedangkan untuk bilangan

gelombang yang berpengaruh negatif yaitu 2954,95 cm-1; dan 3001,24 cm-1.

Gambar 6. hasil analisis loading plot antara lemak babi 100%, lemak babi 50%, dan lemak sapi 100% dengan menggunakan PCA.

(10)

horisontal terjauh dari titik asal (0,0) adalah garis pada bilangan 964,41 cm-1 dan 3001,24 cm-1. Kemudian disusul dengan garis horisontal pada bilangan gelombang 1118,71 cm-1, 2954,95 cm-1, dan 3008,95 cm-1.

D. Analisis Kuantitatif Lemak Babi Menggunakan Partial Least Square

(PLS)

PLS merupakan teknik analisis multivariat yang paling sering digunakan untuk kuantifikasi, menentukan derajat hubungan antara variabel prediksi x dan variabel hasil akhir y dengan model multivariat linier. Kelebihan utama PLS yaitu kemampuannya untuk membangun korelasi antara spektra FTIR dengan analit, bahkan meskipun tidak terlihat adanya perbedaan yang teramati secara visual pada spektra FTIR (Che Man dkk, 2005).

Pada analisis kuantitatif dengan PLS ini sampel kalibrasi dan validasi dibuat, yaitu mencampurkan lemak sapi dan lemak babi dalam berbagai perbandingan konsentrasi yang telah ditentukan. Pertama untuk data kalibrasi digunakan 11 sampel dengan jumlah volume masing-masing sampel adalah 1 ml. Perbandingan konsentrasi yang dibuat: 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, dan 0% lemak babi dalam lemak sapi. Masing-masing seri konsentrasi

dibuat dalam 1 ml. Kemudian di scanning menggunakan spektroskopi FTIR sebanyak 32 kali pada kisaran panjang gelombang 4.000 cm-1 sampai 650 cm

-1

dengan resolusi 16 cm-1.

Gambar 7.Spektra FTIRseri konsentrasi 100 – 0% lemak babi dalam lemak sapi pada

(11)

Pada gambar 7 menunjukkan hasil spektra seri konsentrasi lemak babi 100 – 0% (%v/v). Secara visual perbedaan dapat terlihat dari tinggi atau rendahnya serapan pada bilangan gelombang tertentu. Semakin rendah konsentrasi lemak babi maka semakin turun pula intensitas puncak khas dari lemak babi Secara umum pola spektra lemak babi dan lemak sapi terlihat mirip.

Analisis kuantitatif dengan kalibrasi PLS dilakukan pada rentang bilangan gelombang 3010-3000 cm-1, 1120-1095 cm-1dan 975-965 cm

-1

dengan menggunakan hasil spektra FTIR seri konsentrasi lemak babi 100 – 0% (%v/v). Pada rentang bilangan gelombang tersebut menghasilkan nilai R2 yang tinggi dan nilai kuadrat rataan kesalahan kalibrasi/ Root Mean Square Error of Prediction (RMSEP) yang kecil, sehingga menunjukkan hasil kalibrasi PLS yang baik (Sundhani, 2013). Pada gambar 8 dibawah ini menunjukkan linearitas hubungan antara kadar konsentrasi standar lemak babi yang sebenarnya dengan nilai prediksi kalibrasi PLS.

Hasil prediksi seri konsentrasi lemak babi 100 – 0 % menunjukkan hubungan yang sebanding antara hasil prediksi dan kadar yang sebenarnya. Persamaan linier yang diperoleh antara nilai prediksi dan kadar sebenarnya

(12)

Gambar 8. Kurva kalib

imit of detection(LOD). LOD merupakan kons l dari analit dalam sampel yang dapat terdet inimum deteksi yang masih bisa dideteksi dil

(13)

Gambar 9.Spektra FTI

PLS dibuat dengan memilih daerah spektra yan ktrum lemak babi dan lemak sapi, yaitu pada r 3010-3000 cm-1, 1120-1095 cm-1 dan dan 975-965

diperoleh berupa hubungan antara nilai prediks dar yang sebenarnya. Validasi PLS tersebut =0,9883x + 0,029. Kemudian diperoleh hubunga

mak babi sebenarnya dengan konsentrasi lem ngan nilai Root Mean Square Error of Prediction

(14)

Gambar 10. Kurva validasi hubungan antara kadar lemak babi 4 – 1% sebenarnya dengan

nilai prediksi kalibrasi pls pada daerah 3010-3000 cm-1 dan 1120-1095 cm-1.

Hasil prediksi limit of detection PLS menunjukkan bahwa konsentrasi lemak babi 1% masih dapat dideteksi oleh PLS . Hal tersebut berbeda dengan hasil penelitian Rohman, dkk (2011) yang menyatakan bahwa konsentrasi terkecil lemak babi yang bisa dideteksi dalam bakso sebesar 4%.

E. Analisis Lemak Babi dalam Bakso

Analisis lemak babi dalam bakso dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui ada tidaknya kandungan lemak babi pada bakso yang beredar di Purwokerto dan mengetahui kemampuan kombinasi metode FTIR dengan PCA dan PLS untuk menganalisis lemak babi secara kualitatif dan kuantitatif dalam bakso yang beredar di Purwokerto. Hal ini dilakukan agar dapat memberikan informasi secara ilmiah mengenai kandungan lemak babi dalam bakso yang beredar di Purwokerto.

(15)

Sebanyak 50 gram bakso yang telah disampling secara acak, dipotong kecil-kecil untuk memperoleh luas permukaan yang lebih besar. Kemudian ditambahkan dengan 50 ml kuah bakso. Sampel bakso tersebut diperoleh dari pedagang bakso dengan label sapi. Ekstraksi lemak dilakukan dengan cara pemanasan menggunakan oven, yaitu kuah bakso dan bakso yang telah dipotong-potong dipanaskan pada suhu 100˚C selama 30 menit sehingga lemak yang terdapat dalam daging bakso keluar menuju kuah bakso untuk selanjutnya dianalisis.

Kemudian bakso hasil ekstraksi disaring dengan menggunakan kertas saring lalu ditambahkan Na2SO4anhidrat sebanyak 0,5 gram untuk

menghilangkan tapak-tapak air. Selanjutnya dihomogenkan dengan cara divorteks selama 5 menit lalu ditutup rapat dengan menggunakan alumunium voil. Kemudian didinginkan pada suhu ruang terlebih dahulu untuk selanjutnya didinginkan dalam lemari pendingin selama kurang lebih 24 jam agar lemak terangkat keatas sehingga memudahkan dalam pengambilannya.

Setelah 24 jam, lemak yang berada pada bagian atas dipisahkan. Lalu ditambahkan dengan Na2SO4 anhidrat sebanyak 0,1 gram untuk mengikat air

yang terdapat dalam minyak. Kemudian lemak yang dihasilkan disimpan

dalam wadah tertutup rapat dan kedap udara agar minyak tidak teroksidasi dengan udara luar. Selanjutnya minyak yang diperoleh dari sampel tersebut dianalisis dengan menggunakan spektroskopi FTIR. Sebelum dilakukan analisis terhadap sampel, terlebih dahulu melakukan scanning background udara yang bertujuan untuk menghindari adanya variasi spektra antara sampel satu dan lainnya. Setelah itu analisis sampel dilakukan dengan cara sampel diteteskan sebanyak 2 tetes dengan menggunakan pipet tetes pada plat demountable KBr. Lalu plat dipasang pada alat spektroskopi FTIR untuk diukur absorbansinya pada bilangan gelombang 3010-3000 cm-1, 1120-1095 cm-1 dan 975-965 cm-1dengan scanning sebanyak 32 kali dan resolusi 16 cm

-1

(16)

Analisis dengan PCA dan PLS selanjutnya dilakukan untuk meningkatkan kemampuan deteksi keberadaan lemak babi dalam kuah bakso sapi. Prosedur PCA pada dasarnya bertujuan untuk menyederhanakan variabel yang dianalisis dengan cara mereduksi data multivariat ketika antar variabel mengalami korelasi. Ide yang mendasari PCA yaitu menemukan komponen utama (principle component, PC) yang merupakan kombinasi liner variabel-variabel asal yang menggambarkan tiap spesimen (Rohman, 2014).

Data dianalisis dengan menggunakan software Minitab 16 dan data yang digunakan dalam analisis PCA berupa data absorbansi pada bilangan gelombang 3010-3000 cm-1, 1120-1095 cm-1 dan 975-965 cm-1. Rentang tersebut dipilih untuk mengurangi variabel data dan mempermudah pengelompokkan data ketika data dimasukkan dalam PCA. Data absorbansi yang digunakan dalam analisis PCA sebanyak 5 data absorbansi, yaitu absorbansi pada daerah bilangan gelombang 964,41 cm-1; 1118,71 cm-1; 2954,95 cm-1; 3001,24 cm-1; dan 3008,95 cm-1.

(17)

Gambar 12.Hasil analisis score plot pca antara lemak babi 100- 0% (lemak sapi 100%) dan sampel bakso.

(18)

Gambar 13. Spektra FTIR sampel bakso 10 yang positif mengandung lemak babi pada

bilangan gelombang 3010-3000 cm-1 dan 1120-1095 cm-1. Hasil spektra

menunjukkan adanya puncak spesifik babi.

Gambar 14. Spektra FTIR sampel bakso 13 yang positif mengandung lemak babi pada

bilangan gelombang 3010-3000 cm-1 dan 1120-1095 cm-1. Hasil spektra

(19)

Kemudian pada kuadran kanan bawah pada daerah sapi (Gambar 11) terdapat sampel 1, 4, 5, dan 6.Sedangkan kuadran kiri bawah terdapat sampel 2, 3, 7, 8, 9, dan 12. Pada kuadran kiri bawah tersebut tidak diketahui termasuk kedalam daerah sapi atau babi. Oleh karena itu, untuk memastikan kebenarannya, dilakukan analisis kualitatif dengan PCA menggunakan data absorbansi dari seri konsentrasi lemak babi 100 – 0% (Gambar 12). Hasil yang diperoleh yaitu pada sampel 2, 3, 7, 8, 9, dan termasuk kedalam daerah sapi. Sampel yang berada jauh letaknya dengan letak lemak babi atau lemak sapi, dapat dikarenakan jaringan lemak yang digunakan pada pembuatan bakso berbeda dengan jaringan lemak yang digunakan pada pembuatan standar lemak babi dan lemak sapi sehingga absorbansi yang dihasilkan pun berbeda dan terpisah ketika dimasukkan dalam PCA. Kemudian untuk sampel 3, 8 dan 9 berada pada satu titik dikarenakan tidak terdapat data absorbansi pada bilangan gelombang yang ditentukan untuk analisis PCA. Maka hasil analisis kuatitatifnya dengan menggunakan PCA, berada pada satu titik.

Analisis kuantitatif lemak babi dalam bakso dengan menggunakan PLS pada bilangan gelombang 3010-3000 cm-1, 1120-1095 cm-1, dan 975-965 cm

-1

(20)

Tabel 6. Kandungan lemak babi dalam sampel bakso hasil analisis kuantitatif

menggunakan kalibrasi PLSpada bilangan gelombang 3000-3010 cm-1,

1095-1120 cm-1 dan 975-965 cm-1.

Sampel Kadar Lemak Babi Prediksi

PLS (%v/v)

Kadar Lemak Babi Dalam 50 g

Sampel (%v/v)

1 45,806 0,458

2 42,488 0,849