Optimasi Ekstraksi Rumput Laut Menggunakan Response Surface Methodology (RSM)

13 HASIL PENELITIAN

3.1. Response Surface Methodology (RSM)

Hasil penentuan kombinasi optimum dengan Response Surface Methodology (RSM) dapat dilihat pada Tabel 1

.

Tabel 1

.

Penentuan Kombinasi Optimum Dengan Response Surface Methodology (RSM) Run Suhu(⁰C) Waktu

(menit)

Rasio (gram)

Rendemen (%)

STDEV Rendemen

Aktivitas Antioksidan

(%)

STDEV AO

Total Fenolik

(mgGAE/100mg) STDEV Fenol

1 39 30 5 40,20 ±8,92 12,12 ±16,92 0,11857 ±0,00016

2 52 30 5 37,27 ±12,02 46,24 ±0,84 0,11849 ±2,33396E-05

3 39 60 5 41,27 ±6,38 34,50 ±14,92 0,11853 ±2,96553E-05

4 52 60 5 62,00 ±9,57 44,78 ±11,68 0,11851 ±2,97323E-05

5 39 30 15 30,53 ±1,88 34,53 ±10,24 0,11860 ±3,1039E-05

6 52 30 15 11,02 ±1,74 29,62 ±14,15 0,11866 ±3,1091E-05

7 39 60 15 40,58 ±1,89 26,75 ±24,53 0,11861 ±1,87409E-05

8 52 60 15 33,62 ±0,44 38,60 ±29,28 0,11881 ±7,44632E-05

9 34,56 45 10 29,27 ±11,57 48,78 ±9,22 0,11862 ±6,89771E-05

10 56,43 45 10 34,67 ±10,05 48,82 ±18,89 0,11880 ±2,82594E-05

11 45,5 19,77 10 21,30 ±4,06 2,79 ±2,05 0,11867 ±0,00014

12 45,5 70,22 10 27,63 ±1,72 9,26 ±1,04 0,11853 ±2,84742E-05

13 45,5 45 1,59 64,78 ±7,25 11,99 ±0,55 0,11847 ±1,04E-06

14 45,5 45 18,41 31,20 ±2,20 42,09 ±28,88 0,11875 ±4,99722E-05

15 45,5 45 10 31,00 ±4,01 47,69 ±7,01 0,11877 ±0,0002612

16 45,5 45 10 30,27 ±6,77 37,37 ±26,22 0,11858 ±5,25841E-06

17 45,5 45 10 23,73 ±0,51 8,59 ±4,62 0,11872 ±1,02584E-05

18 45,5 45 10 33,57 ±2,10 12,91 ±11,99 0,11877 ±0,000124428

19 45,5 45 10 29,67 ±1,97 6,54 ±1,47 0,11862 ±9,09451E-05

20 45,5 45 10 35,67 ±2,57 14,50 ±6,26 0,11857 ±1,05773E-05

Pada Tabel 1 dapat dilihat terdapat 20 buah kombinasi perlakuan untuk mendapatkan hasil rendemen, total fenolik, dan aktivitas antioksidan yang optimum dengan menggunakan Response Surface Method (RSM)

.

Berdasarkan kombinasi-kombinasi perlakuan tersebut diperoleh hasil rendemen tertinggi pada run ke-13 dengan perlakuan suhu 45,50C selama 45 menit pada rasio perbandingan bahan dengan pelarut sebesar 1,59:100

.

Hasil aktivitas antioksidan dan total fenolik tertinggi diperoleh pada run ke-10 dengan perlakuan suhu 56,430C selama 45 menit pada rasio perbandingan bahan dengan pelarut sebesar 10:100

.

3.2. Efektivitas Ekstraksi Oleoresin

Hasil analisa CCD rendemen ektraksi oleoresin biji pala dapat dilihat pada Gambar 4

.

Gambar 4

.

Hasil Analisa CCD Hasil Rendemen Oleoresin Biji Pala

Grafik di atas merupakan grafik pareto dari hasil analisa hubungan antar variabel dengan menggunakan CCD

.

Variabel rasio dan variabel waktu memiliki pengaruh beda nyata dengan hasil rendemen ekstraksi oleoresin biji pala

.

Variabel suhu memiliki pengaruh beda nyata dengan variabel rasio dan variabel waktu

.

Sedangkan variabel suhu memiliki pengaruh tidak beda nyata terhadap hasil rendemen ekstraksi oleoresin biji pala dan variabel waktu memiliki pengaruh tidak beda nyata terhadap variabel rasio

.

Hasil analisa optimasi hasil rendemen ektraksi oleoresin biji pala dapat dilihat pada Gambar 5

.

Grafik di atas merupakan grafik fitted surface yang menggambarkan hubungan antar variabel dalam tiga ruas koordinat sehingga membentuk sebuah kurva 3D (tiga dimensi) yaitu variabel waktu dan rasio terhadap hasil rendemen oleoresin biji pala

.

Berdasarkan grafik tersebut, area berwarna merah menunjukkan area optimal

.

Pada penelitian ini diperoleh titik optimal waktu ekstraksi berada pada 55,30 menit dan rasio bahan berada pada 11,79 gram terhadap hasil rendemen oleoresin biji pala

.

Gambar 5

.

Hasil Analisa Optimasi Hasil Rendemen Ekstraksi Oleoresin Biji Pala Berdasarkan Waktu dan Rasio

Hasil analisa optimasi hasil rendemen ekstraksi oleoresin biji pala dapat dilihat pada Gambar 6

.

Grafik di atas merupakan grafik fitted surface yang menggambarkan hubungan antar variabel dalam tiga ruas koordinat sehingga membentuk sebuah kurva 3D (tiga dimensi) yaitu variabel waktu dan suhu terhadap hasil rendemen oleoresin biji pala

.

Berdasarkan grafik tersebut, area berwarna merah menunjukkan area optimal

.

Pada penelitian ini diperoleh titik optimal waktu ekstraksi selama 55,30 menit dan suhu ekstraksi sebesar 41,27⁰C terhadap hasil rendemen oleoresin biji pala

.

Gambar 6

.

Hasil Analisa Optimasi Hasil Rendemen Ekstraksi Oleoresin Biji Pala Berdasarkan Suhu dan Waktu

Hasil analisa optimasi hasil rendemen ekstraksi oleoresin biji pala dapat dilihat pada Gambar 7

.

Grafik di atas merupakan grafik fitted surface yang menggambarkan hubungan antar variabel dalam tiga ruas koordinat sehingga membentuk sebuah kurva 3D (tiga dimensi) yaitu variabel suhu dan rasio terhadap hasil rendemen oleoreisn biji pala

.

Berdasarkan grafik tersebut, area berwarna merah menunjukkan area optimal

.

Pada penelitian ini diperoleh titik optimal suhu ekstraksi sebesar 41,27⁰C dan rasio bahan sebanyak 11,79 gram terhadap hasil rendemen oleoresin biji pala

.

Gambar 7

.

Hasil Analisa Optimasi Hasil Rendemen Oleoresin Biji Pala Berdasarkan Suhu dan Rasio

Hasil efektivitas ekstraksi oleoresin biji pala dapat dilihat pada Gambar 8

.

Berdasarkan Gambar 7 dapat disimpulkan bahwa hasil rendemen oleoresin biji pala yang diperoleh bersifat fluktuatif

.

Sebagian titik menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu ekstraksi maka semakin tinggi rendemen yang dihasilkan dan sebagian titik yang lain menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu ekstraksi maka semakin rendah rendemen yang dihasilkan

.

Hal ini pun terjadi pada waktu ekstraksi, sebagian titik menunjukkan bahwa semakin lama waktu ekstraksi maka semakin tinggi rendemen yang dihasilkan dan sebagian titik yang lain menunjukkan bahwa semakin singkat waktu ekstraksi maka semakin rendah rendemen yang dihasilkan

.

Sedangkan pada rasio bahan yang digunakan, sebagian besar titik menunjukkan bahwa semakin sedikit bahan yang digunakan maka semakin tinggi rendemen yang dihasilkan

.

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 Suhu (0C)/ Waktu (menit)/ Rasio (gram)

% Rendemen

Suhu Waktu Rasio

Gambar 8

.

Hasil Rendemen Oleoresin Biji Pala Berdasarkan Suhu, Waktu, dan Rasio

Hasil analisa regresi rendemen oleoresin biji pala dapat dilihat pada Tabel 2

.

Tabel 2

.

Hasil Analisa Regresi Rendemen Oleoresin Biji Pala Parameter Hasil Analisa Regresi

Koefisien Nilai p

Konstanta 109,514 0,202

Waktu (X2) -1,185 0,263

Rasio (X3) 0,214 0,942

X1

.

X2 -0,170 0,027

X1

.

X3 0,046 0,010

R² 91,27%

Pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa interaksi antara variabel suhu dengan waktu memiliki pengaruh beda nyata terhadap rendemen oleoresin biji pala karena nilai p-nya 0,027 atau lebih kecil dari α (0,05)

.

Selain itu interaksi antara variabel suhu dengan rasio juga memiliki pengaruh beda nyata terhadap rendemen oleoresin biji pala karena nilai p-nya 0,010 atau lebih kecil dari α (0,05)

.

Berdasarkan hasil analisa regresi tersebut, maka diperoleh sebuah persamaan:

Y= 109,514 – 1,185X2 + 0,214X1 – 0,170X1

.

X3 + 0,046 X1

.

X2

keterangan:

Y= yield (rendemen) X1= suhu

X2= waktu X3 = rasio

3.3. Pengujian Aktivitas Antioksidan

Hasil analisa pengujian aktivitas antioksidan oleoresin biji pala dapat dilihat pada Gambar 9

.

Gambar 9

.

Hasil Analisa CCD Pengujian Aktivitas Antioksidan Ekstrak Oleoresin Biji Pala

Grafik di atas merupakan grafik pareto hasil analisa hubungan antar variabel dengan menggunakan CCD

.

Variabel suhu memiliki pengaruh beda nyata dengan aktivitas antioksidan ekstrak oleoresin biji pala

.

Sedangkan variabel waktu dan rasio memiliki pengaruh tidak beda nyata terhadap aktivitas antioksidan ekstrak oleoresin biji pala

.

Selain itu variabel waktu, suhu, dan rasio memiliki pengaruh tidak beda nyata satu sama lain

.

Hasil analisa optimasi hasil uji aktivitas antioksidan oleoresin biji pala dapat dilihat pada Gambar 10

.

Grafik di atas merupakan grafik fitted surface yang menggambarkan hubungan antar variabel dalam tiga ruas koordinat sehingga membentuk sebuah kurva 3D (tiga dimensi) yaitu variabel suhu dan waktu terhadap aktivitasantioksidan oleoresin biji pala

.

Berdasarkan grafik tersebut, area berwarna merah menunjukkan area optimal

.

Pada penelitian ini diperoleh titik optimal suhu ekstraksi berada pada 43,82⁰C dan waktu ekstraksi selama 51,92 menit terhadap aktivitas antioksidan oleoresin biji pala

.

Gambar 10

.

Hasil Analisa Optimasi Hasil Uji Aktivitas Antioksidan Oleoresin Biji Pala Berdasarkan Suhu dan Waktu

Hasil analisa optimasi hasil uji aktivitas antioksidan oleoresin biji pala dapat dilihat pada Gambar 11

.

Grafik di atas merupakan grafik fitted surface yang menggambarkan hubungan antar variabel dalam tiga ruas koordinat sehingga membentuk sebuah kurva 3D (tiga dimensi) yaitu variabel suhu dan rasio terhadap aktivitas antioksidan oleoresin biji pala

.

Berdasarkan grafik tersebut, area berwarna merah menunjukkan area optimal

.

Pada penelitian ini diperoleh titik optimal suhu ekstraksi berada pada 43,82⁰C dan rasio bahan sebesar 7,55 gram terhadap aktivitas antioksidan oleoresin biji pala

.

Gambar 11

.

Hasil Analisa Optimasi Hasil Uji Aktivitas Antioksidan Oleoresin Biji Pala Berdasarkan Suhu dan Rasio

Hasil uji aktivitas antioksidan oleoresin biji pala dapat dilihat pada Gambar 12

.

Berdasarkan Gambar 12 dapat disimpulkan bahwa hasil pengujian aktivitas antioksidan ekstrak oleoresin biji pala yang diperoleh bersifat fluktuatif

.

Sebagian titik menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu ekstraksi maka semakin tinggi rendemen yang dihasilkan dan sebagian titik yang lain menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu ekstraksi maka semakin tinggi aktivitas antioksidannya

.

Hal ini pun terjadi pada waktu ekstraksi dan rasio bahan yang digunakan, sebagian titik menunjukkan bahwa semakin lama waktu ekstraksi dan banyak bahan yang digunakan maka semakin tinggi aktivitas antioksidannya dan sebagian titik yang lain menunjukkan bahwa semakin singkat waktu ekstraksi dan sedikit bahan yang digunakan maka semakin rendah aktivitas antioksidannya

.

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00

Suhu (0C)/ Waktu (menit)/ Rasio (gram)

%Penangkapan Radikal Bebas DPPH

Suhu Waktu Rasio

Gambar 12

.

Hasil Pengujian Aktivitas Antioksidan Oleoresin Biji Pala

Hasil analisa regresi uji aktivitas antioksidan ekstrak oleoresin biji pala dapat dilihat pada Tabel 3

.

Tabel 3

.

Hasil Analisa Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Oleoresin Biji Pala Parameter Hasil Analisa Regresi

Koefisien Nilai p

Konstanta 393,996 0,135

Suhu (X1) 0,259 0,040

R² 56,28%

Pada Tabel 3 dapat dilihat bahwa variabel suhu memiliki pengaruh tidak beda nyata terhadap aktivitas antioksidan ekstrak oleoresin biji pala karena nilai p-nya 0,040 atau lebih kecil dari α (0,05)

.

Berdasarkan hasil analisa regresi tersebut, maka diperoleh sebuah persamaan:

Y= 393,996 + 0,259X2

keterangan:

Y= yield (rendemen) X2= waktu

3.4. Analisa Total Fenolik

Hasil analisa CCD uji total fenolik oleoresin biji pala dapat dilihat pada Gambar 13

.

Grafik di atas merupakan hasil analisa hubungan antar variabel dengan menggunakan CCD

.

Berdasarkan grafik tersebut, variabel rasio memiliki pengaruh beda nyata terhadap kadar total fenolik ekstrak oleoresin biji pala

.

Sedangkan variabel waktu dan suhu memiliki pengaruh tidak beda nyata terhadap kadar total fenolik ekstrak oleoresin biji pala

.

Selain itu variabel waktu, suhu, dan rasio memiliki pengaruh tidak beda nyata satu sama lain

.

Gambar 13

.

Hasil Analisa CCD Uji Total Fenolik Oleoresin Biji Pala

Hasil analisa optimasi hasil uij total fenolik oleoresin biji pala dapat dilihat pada Gambar 14

.

Grafik di atas merupakan grafik fitted surface yang menggambarkan hubungan antar variabel dalam tiga ruas koordinat sehingga membentuk sebuah kurva 3D (tiga dimensi) yaitu variabel waktu dan rasio terhadap total fenolik oleoresin biji pala

.

Berdasarkan grafik tersebut, area berwarna merah menunjukkan area optimal

.

Pada penelitian ini diperoleh titik optimal waktu ekstraksi selama 35 menit dan rasio bahan sebanyak 9,76 gram terhadap aktivitas antioksidan oleoresin biji pala

.

Gambar 14

.

Hasil Analisa Optimasi Uji Total Fenolik Oleoresin Biji Pala Berdasarkan Rasio Dan Waktu

Hasil analisa optimasi hasil uij total fenolik oleoresin biji pala dapat dilihat pada Gambar 15

.

Grafik di atas merupakan grafik fitted surface yang menggambarkan hubungan antar variabel dalam tiga ruas koordinat sehingga membentuk sebuah kurva 3D (tiga dimensi) yaitu variabel suhu dan rasio terhadap total fenolik oleoresin biji pala

.

Berdasarkan grafik tersebut, area berwarna merah menunjukkan area optimal

.

Pada penelitian ini diperoleh titik optimal suhu ekstraksi sebesar 36,28⁰C dan rasio bahan sebanyak 9,76 gram terhadap aktivitas antioksidan oleoresin biji pala

.

Gambar 15

.

Hasil Analisa Optimasi Uji Total Fenolik Oleoresin Biji Pala

Hasil pengujian total fenolik oleoresin biji pala dapat dilihat pada Gambar 16

.

Berdasarkan Gambar 15 dapat disimpulkan bahwa hasil pengujian total fenolik ekstrak oleoresin biji pala yang diperoleh bersifat fluktuatif

.

Sebagian titik menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu ekstraksi maka semakin tinggi polifenol yang dihasilkan dan sebagian titik yang lain menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu ekstraksi akan menurunkan kadar polifenol dalam ekstrak oleoresin Hal ini pun terjadi pada variabel waktu ekstraksi dan rasio bahan yang digunakan, sebagian titik menunjukkan bahwa semakin lama waktu ekstraksi dan banyak bahan yang digunakan maka semakin tinggi kadar polifenol dalam ekstrak oleoresin

.

Sedangkan sebagian titik yang lain menunjukkan bahwa semakin lama waktu ekstraksi dan banyak bahan yang digunakan akan menurunkan kadar polifenol dalam ekstrak oleoresin biji pala

.

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0,11840 0,11850 0,11860 0,11870 0,11880 0,11890 Suhu (0C)/ Waktu (menit)/ Rasio (gram)

Total Fenolik (mgGAE/100mg)

Suhu Waktu Rasio

Gambar 16

.

Hasil Pengujian Total Fenolik Oleoresin Biji Pala Berdasarkan Suhu, Waktu, dan Rasio

Hasil analisa regresi uji total fenolik ekstrak oleoresin biji pala dapat dilihat pada Tabel 4

.

Tabel 4

.

Hasil Analisa Regresi Uji Total Fenolik Ekstrak Oleoresin Biji Pala Parameter Hasil Analisa Regresi

Koefisien Nilai p Konstanta 0,119443 0,000 Rasio (X3) -0,000039 0,425

R² 69,89%

Pada Tabel 4 dapat dilihat bahwa variabel rasio memiliki pengaruh tidak beda nyata terhadap rendemen oleoresin biji pala karena nilai p-nya 0,425 atau lebih besar dari α (0,05)

.

Berdasarkan hasil analisa regresi tersebut, maka diperoleh sebuah persamaan

Y= 0,119443 – 0,000039X3 keterangan:

Y= yield (rendemen) X3 = rasio