3 METODOLOGI
3.1
WAKTU DAN TEMPAT
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2011 – Mei 2011. Penelitian dilakukan di Laboratorium Departement of Industrial Technology (LDIT) dan Laboratorium Teknologi Kimia, Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor dan Laboratorium Entomologi Loka Penelitian Pengembangan (Litbang) Pemberantasan Penyakit Bersumber Binatang (P2B2) Ciamis.
3.2
ALAT DAN BAHAN
Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain gelas piala, gelas ukur, spatula kaca, sudip, timbangan digital, inkubator, penangas air, termometer, botol-botol jar gelap, gelas arloji, wadah pengujian nyamuk, aspirator, dan kain kasa. Bahan yang digunakan pada penelitian ini meliputi bahan pewangi, bahan aktif penolak serangga, bahan fiksatif, bahan pembentuk gel, dan bahan pengujian. Bahan pewangi merupakan minyak atsiri antara lain minyak lemon, minyak jeruk purut, dan minyak kenanga yang didapatkan dari Kreasi Aroma Dewan Atsiri Indonesia. Bahan aktif penolak serangga yaitu, minyak sereh wangi yang didapatkan dari Kreasi Aroma Dewan Atsiri Indonesia dan minyak lavender yang didapatkan dari CV. Nusa Aroma. Bahan fiksatif yang digunakan adalah minyak nilam yang didapatkan dari Kreasi Aroma Dewan Atsiri Indonesia. Bahan pembentuk gel terdiri atas karagenan, air aquades, propilen glikol, dan sodium benzoat. Bahan uji yang digunakan adalah nyamuk Culex quinquefasciatus yang didapatkan dari Loka Litbang P2B2 Ciamis.
3.3
METODE PENELITIAN
Penelitian dilakukan dalam dua tahap yaitu, tahap pertama merupakan penentuan konsentrasi bahan fiksatif dan tahap kedua merupakan penentuan komposisi dan ketahanan wangi produk gel pengharum ruangan anti serangga. Tahap pertama bertujuan untuk mengetahui konsentrasi minyak nilam terbaik dalam hal mengikat wangi. Tahap kedua bertujuan untuk mengetahui komposisi bahan pewangi dan bahan aktif penolak serangga yang paling efektif menolak serangga, dan yang secara hedonik disukai oleh manusia, serta mengetahui ketahanan wangi dan kehilangan berat produk dari komposisi terbaik gel pengharum ruangan anti serangga setelah 14 hari penyimpanan. Diagram alir penelitian ditunjukkan pada Gambar 2.
17
Penentuan konsentrasi minyak nilam terbaik untuk mengikat wangi Uji sensori Minyak nilam X%
Penentuan komposisi bahan aktif penolak serangga yang paling efektif menolak serangga Uji efektifitas
1. 2. 3.
Produk wangi lemon dengan komposisi bahan aktif penolak serangga X Produk wangi jeruk purut dengan komposisi bahan aktif penolak serangga Y Produk wangi kenanga dengan komposisi bahan aktif penolak serangga Z
Penentuan gel pengharum ruangan anti serangga yang paling disukai wanginya Uji hedonik Produk wangi lemon/ jeruk purut/ kenanga dengan komposisi bahan aktif penolak serangga X/ Y/ Z
Penentuan ketahanan wangi dan kehilangan berat produk selama 14 hari penggunaan Uji sensori dan penimbangan berat Daya tahan wangi produk dan prediksi bahan pewangi yang hilang pada produk selama 14 hari penggunaan
Gambar 2. Diagram alir penelitian
18
3.3.1 Penentuan Konsentrasi Bahan Fiksatif Tahap awal dari penelitian ini adalah menentukan konsentrasi bahan fiksatif yang paling baik untuk mengikat wangi. Selanjutnya, konsentrasi yang paling baik digunakan pada tahap kedua penelitian. Diagram alir dari penentuan konsentrasi bahan fiksatif dapat dilihat pada Lampiran 1. Penentuan konsentrasi bahan fiksatif diawali dengan pembuatan sampel produk gel pengharum ruangan. Proses pembuatan sampel produk gel pengharum ruangan dimulai dengan penimbangan bahan-bahan yang diperlukan. Kemudian, bahan pembentuk gel (karagenan) sebanyak 2.5% dan sodium benzoat 0.1% sedikit demi sedikit (sambil diaduk) dimasukkan ke dalam aquades. Setelah semua bahan menyatu, kemudian dipanaskan (sambil diaduk) di atas penangas air sampai suhu mencapai 75ºC. Setelah mencapai 75ºC, suhu diturunkan hingga 65ºC untuk ditambahkan bahan fiksatif, bahan pewangi dan pelarut propilen glikol. Bahan fisksatif yang digunakan adalah minyak nilam dengan konsentrasi 0.5%, 1%, 1.5%, dan 2%. Bahan pewangi yang digunakan adalah minyak lemon dengan konsentrasi 1%. Selanjutnya, produk gel dituangkan ke dalam botol jar. Diagram alir pembuatan gel pengharum ruangan dapat dilihat pada Lampiran 2 (Modifikasi dari Hargreavas 2003). Sampel produk gel dibuat 2 macam yaitu, sampel kontrol dan sampel uji. Sampel kontrol terdiri atas 2 jenis fomula yaitu dengan pencampuran bahan pewangi lemon dan tanpa pencampuran bahan pewangi lemon. Sampel kontrol digunakan untuk menunjukkan skala kekuatan wangi 100 (dengan penambahan bahan pewangi) dan 0 (tanpa penambahan bahan pewangi) pada pengujian skoring. Wangi yang tercium pada sampel kontrol tanpa pencampuran bahan pewangi adalah hanya wangi nilam saja sedangkan wangi yang tercium pada sampel kontrol dengan pencampuran bahan pewangi adalah wangi lemon. Sampel kontrol dibuat 2 macam agar panelis dapat membedakan wangi nilam dengan wangi lemon. Sehingga, akan membantu panelis saat mengevaluasi sensori sampel uji pada hari ke-3 dan hari ke-6 penyimpanan. Sampel kontrol dan sampel uji diberikan perlakuan yang berbeda yaitu, sampel kontrol disimpan di dalam lemari pendingin pada suhu 14ºC dengan kondisi botol jar tertutup sedangkan sampel uji disimpan di dalam inkubator pada suhu 30ºC dengan kondisi botol jar terbuka. Perbedaan perlakuan antara sampel kontrol dengan sampel uji dimaksudkan agar sampel kontrol dapat dijadikan sebagai pembanding sampel uji dari faktor kekuatan wangi. Tujuan dari sampel kontrol disimpan pada suhu 14ºC dengan kondisi botol jar tertutup adalah agar kondisi sampel produk saat pengujian sensori hari ke-3 dan hari ke-6 penyimpanan masih dalam keadaan wangi yang masih fresh. Rincian komposisi dari sampel kontrol dan sampel uji dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6. Komposisi sampel kontrol dan sampel uji untuk pengujian sensori minyak nilam Konsentrasi bahan (%) Sampel 1
2
3
4
5
Bahan fiksatif (minyak nilam)
0
0.5
1
1.5
2
Bahan pewangi (minyak lemon)
1
1
1
1
1
Bahan fiksatif (minyak nilam)
0
0.5
1
1.5
2
Bahan pewangi (minyak lemon)
0
0
0
0
0
Sampel kontrol + pewangi
Sampel kontrol
19
Konsentrasi bahan (%)
Sampel
1
2
3
4
5
Bahan fiksatif (minyak nilam)
0
0.5
1
1.5
2
Bahan pewangi (minyak lemon)
1
1
1
1
1
Sampel uji
3.3.2 Penentuan Komposisi dan Ketahanan Wangi Produk Gel Pengharum Ruangan Anti Serangga Penentuan komposisi dan ketahanan wangi produk gel pengharum ruangan anti seranga bertujuan untuk mencari komposisi bahan pewangi dan bahan aktif penolak seranga pada gel pengharum ruangan yang paling efektif menolak serangga dan yang secara hedonik disukai wanginya oleh manusia, serta mengetahui ketahanan wangi dan kehilangan berat produk dari formula terbaik gel pengharum ruangan anti serangga setelah 14 hari penyimpanan. Tahap ini dimulai dengan membuat sampel produk gel pengharum ruangan anti serangga. Bahan pewangi yang digunakan antara lain, minyak lemon dengan konsentrasi 2%, minyak jeruk purut dengan konsentrasi 2% dan minyak kenanga dengan konsentrasi 2%. Bahan fiksatif yang digunakan adalah minyak nilam dengan konsentrasi 1%. Minyak atsiri yang digunakan sebagai bahan aktif penolak serangga adalah minyak sereh wangi dan minyak lavender. Bahan aktif penolak serangga yang digunakan terdiri atas 2 macam kombinasi, yaitu kombinasi pertama, dengan penggabungan kedua bahan aktif penolak serangga dan kombinasi kedua, tanpa penggabungan bahan aktif penolak serangga (hanya salah satu bahan aktif penolak serangga saja). Pada kombinasi pertama digunakan minyak sereh wangi dan lavender dengan konsentrasi masing-masing 1%, 1.5% dan 2%. Kemudian pada kombinasi kedua digunakan minyak sereh wangi saja dengan konsentrasi 3% dan minyak lavender saja dengan konsentrasi 3%. Diagram alir pembuatan gel pengharum ruangan anti serangga dapat dilihat pada Lampiran 3 (Modifikasi dari Hargreavas 2003). Sampel produk dibuat 2 macam yaitu, sampel uji dan sampel kontrol. Komposisi minyak atsiri pada gel pengharum ruangan anti serangga tercantum pada Tabel 7. Tabel 7. Komposisi minyak atsiri pada gel pengharum ruangan anti serangga untuk sampel uji Minyak atsiri
Komposisi (% berat) A
B
C
A1
A2
A3
A4
A5
B1
B2
B3
B4
B5
C1
C2
C3
C4
C5
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1.5
2
3
0
1
1.5
2
3
0
1
1.5
2
3
0
Lavender
0
0
0
1
1.5
2
0
3
1
1.5
2
0
3
1
1.5
2
0
3
Lemon
2
0
0
2
2
2
2
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
2
2
2
2
2
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
2
2
2
2
Nilam Sereh wangi
Jeruk purut Kenanga
20
Keterangan: A B C A1, B1, C1
: : : :
A2, B2, C2
:
A3, B3, C3
:
A4, B4, C4 A5, B5, C5
: :
3.4
Bahan pewangi lemon Bahan pewangi jeruk purut Bahan pewangi kenanga Bahan aktif penolak nyamuk yang terdiri atas minyak sereh wangi 1% dan lavender 1% Bahan aktif penolak nyamuk yang terdiri atas minyak sereh wangi 1.5% dan lavender 1.5% Bahan aktif penolak nyamuk yang terdiri atas minyak sereh wangi 2% dan lavender 2% Bahan aktif penolak nyamuk yang hanya terdiri atas minyak sereh wangi 3% Bahan aktif penolak nyamuk yang hanya terdiri atas minyak lavender 3%
RANCANGAN PERCOBAAN
Rancangan percobaan yang digunakan untuk pembuatan gel pengharum ruangan ini pada penentuan komposisi dan ketahanan wangi produk gel pengharum ruangan anti serangga adalah rancangan acak kelompok satu faktor dengan ulangan 3 kali. Faktor yang dijadikan perlakuan adalah komposisi bahan aktif penolak serangga dengan 5 taraf yaitu, A1 = minyak sereh wangi : minyak lavender = 1% : 1% A2 = minyak sereh wangi : minyak lavender = 1.5% : 1.5% A3 = minyak sereh wangi : minyak lavender = 2% : 2% A4 = minyak sereh wangi : minyak lavender = 3% : 0% A5 = minyak sereh wangi : minyak lavender = 0% : 3%. Model rancangan acak kelompok sebagai berikut: Yij= µ + i +βj + εij dengan : i j t ri Yij µ
= 1, 2, ..., t = 1, 2, ..., ri = jumlah perlakuan dan = banyaknya ulangan dari perlakuan ke-i, = pengamatan pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j = mean populasi
i βj
= pengaruh aditif dari perlakuan ke – i = pengaruh aditif dari kelompok ke – j
ij
= pengaruh acak dari perlakuan ke-i dan kelompok ke- j (galat)
Hipotesis H0 : 1 = 2 = ... = t = 0 atau tidak ada pengaruh perlakuan terhadap respons yang diamati. H1 : minimal ada satu i ≠ 0, untuk i = 1, 2, ..., t atau paling sedikit ada sepasang i yang tidak sama.
21
3.5
PROSEDUR PENGUJIAN
Dalam penelitian ini terdapat 5 macam pengujian yaitu, uji sensori pada tahap pertama penelitian, uji efektifitas gel pengharum ruangan anti serangga pada tahap kedua penelitian, uji hedonik gel pengharum ruangan anti serangga pada pada tahap kedua penelitian, uji ketahanan wangi dan penimbangan gel pengharum ruangan anti serangga pada tahap kedua penelitian.
3.5.1 Uji Sensori Minyak Nilam Uji sensori minyak nilam dilakukan untuk mengetahui konsentrasi minyak nilam yang terbaik dalam hal mengikat wangi minyak atsiri lain. Jenis uji sensori yang dilakukan pada penelitian tahap pertama ini adalah uji skoring. Sebelum melakukan uji sensori, sampel produk disimpan selama 6 hari. Pengujian sensori ini dilakukan sebanyak 2 kali yaitu, hari ke-3 dan hari ke-6 penyimpanan. Panelis yang digunakan untuk uji sensori berjumlah 30 orang panelis. Form untuk pengujian sensori minyak nilam dapat dilihat pada Lampiran 4. Pengujian sensori oleh panelis diawali dengan mencium sampel kontrol yang memiliki skor 0 dan 100 terlebih dahulu. Setelah itu, dilanjutkan dengan mencium sampel uji. Panelis diminta untuk mengevaluasi wangi dari sampel uji dengan cara membandingkan kekuatan wangi antara sampel kontrol dengan sampel uji dan memberikan penilaian dengan menggunakan kepekaan alat inderanya (hidung). Skala skoring yang digunakan adalah 100, 75, 50, 25, dan 0. Semakin tinggi angka skala skoring menunjukkan bahwa kekuatan wanginya semakin tinggi.
3.5.2 Uji Efektifitas Gel Pengharum Ruangan Anti Seranggga Uji efektifitas gel pengharum ruangan anti serangga dilakukan untuk mengetahui komposisi bahan aktif penolak serangga yang paling efektif untuk menolak serangga. Wadah pengujian efektifitas gel pengharum ruangan anti serangga dengan ukuran p × l × t = 40 cm × 17 cm × 22 cm yang terbagi menjadi 3 ruang. Skematik wadah pengujian efektifitas gel pengharum ruangan anti serangga dapat dilihat pada Gambar 3.
R1
R2
R3
Gambar 3. Skematik wadah pengujian efektifitas gel pengharum ruangan anti serangga Keterangan: R1 : Ruang pertama R2 : Ruang kedua R3 : Ruang ketiga
22
Wadah pengujian terbagi menjadi 3 ruangan, yaitu R1 (ruang pertama) sebagai ruang untuk meletakkan sampel produk gel pengharum ruangan anti serangga, R2 (ruang kedua) sebagai tempat dimasukkannya dan tempat awal berkumpulnya nyamuk, dan R3 (ruangan ketiga) sebagai tempat berkumpulnya nyamuk yang tidak menyukai wangi sampel produk. Pada ruang pertama diberi lubanglubang di bagian bawah dan di perbatasan (sekat) ruangan pertama dan kedua agar udara dapat masuk ke dalam ruang dan udara yang masuk dapat mengalirkan wangi gel pengharum ruangan ke dalam ruang kedua. Gambar 4 memperlihatkan lubang-lubang yang terdapat di ruang pertama.
Gambar 4. Detail ruang pertama wadah pengujian gel pengharum ruangan anti serangga (tampak atas dan tampak bawah) Bagian depan ruang kedua diberi lubang untuk tempat memasukkan nyamuk. Lubang tersebut disumbat dengan kapas setiap selesai memasukkan nyamuk agar nyamuk yang sudah dimasukkan tidak keluar ruangan wadah pengujian. Ruang kedua dibatasi dengan sebuah sekat yang diberi lubanglubang agar nyamuk-nyamuk yang tidak menyukai wangi sampel produk dapat berpindah ke ruang ketiga. Detail ruang kedua dan ketiga dapat dilihat pada Gambar 5 dan Gambar 6.
Lubang untuk memasukkan nyamuk
Gambar 5. Detail ruang kedua wadah pengujian (tampak depan) Lubang untuk nyamuk pergi ke ruangan ketiga
Gambar 6. Detail lubang-lubang pada sekat antara ruang kedua dengan ruang ketiga (tampak depan) Pengujian efektifitas gel pengharum ruangan anti serangga diawali dengan memasukkan nyamuk Culex quinquefasciatus sebanyak 10 ekor ke dalam wadah pengujian (ruang kedua). Kemudian sampel produk dimasukkan ke dalam wadah pengujian (ruang pertama) dan diamati jumlah nyamuk yang pindah ke ruang ketiga setiap 2 menit sekali. Pengamatan dilakukan selama 20 menit
23
dan pengujian efektifitas terhadap gel pengharum ruangan anti serangga ini dilakukan sebanyak 3 kali ulangan. Hasil uji gel pengharum ruangan anti serangga yang paling efektif dilihat dari banyaknya nyamuk yang pindah ke ruang ketiga. Persentase keefektifan gel pengharum ruangan anti serangga ditentukan dengan menggunakan rumus: Jumlah nyamuk yang paling banyak pindah % Penolakan nyamuk =
× 100% Jumlah nyamuk yang diuji
3.5.3 Uji Kesukaan Wangi Gel Pengharum Ruangan Anti Serangga Sampel produk yang paling efektif menolak serangga selanjutnya diujikan ke 34 orang panelis. Menurut Resurreccion (1998), minimal diperlukan 25 panelis untuk uji afektif di laboratorium untuk meminimalisasi standar deviasi. Uji afektif merupakan jenis uji untuk mengetahui penerimaan (acceptance) dan atau kesukaan (preference) terhadap suatu produk tertentu. Uji hedonik termasuk ke dalam kategori uji afektif atau uji kesukaan. Masing-masing panelis diminta mencium sampel produk dan memberikan penilaian kesukaan wangi masing-masing sampel produk. Pada uji ini, panelis memberikan penilaian terhadap wangi dengan menggunakan kepekaan alat inderanya (hidung). Tingkat skala hedonik yang digunakan adalah 0 = tidak suka, 1 = netral, 2 = agak suka, 3 = suka, 4 = sangat suka, 5 = amat sangat suka. Form uji hedonik dapat dilihat pada Lampiran 5.
3.5.4 Uji Ketahanan Wangi Gel Pengharum Ruangan Anti Serangga Uji ketahanan wangi dilakukan terhadap gel pengharum ruangan anti serangga yang paling disukai wanginya oleh konsumen dan paling efektif menolak nyamuk Culex quinquefasciatus. Ketahanan wangi gel pengharum ruangan anti serangga diketahui dengan melakukan uji sensori dan menimbang berat sampel. Sebelum dilakukan pengujian ketahanan wangi, sampel produk disimpan selama 14 hari. Sampel produk dibuat sebanyak 3 kali ulangan. Uji sensori dilakukan sebanyak 3 kali yaitu, pada saat hari ke-5, hari ke-10, dan hari ke-14 penyimpanan. Panelis yang digunakan untuk uji sensori berjumlah 12 orang panelis. Pengujian sensori oleh panelis diawali dengan mencium sampel kontrol terlebih dahulu. Setelah itu, dilanjutkan dengan mencium sampel uji. Panelis diminta untuk mengevaluasi wangi dari sampel uji dengan cara membandingkan kekuatan wangi antara sampel kontrol dengan sampel uji dan memberikan penilaian dengan menggunakan kepekaan alat inderanya (hidung). Tingkat skala yang digunakan adalah 100 = sangat lebih wangi, 75 = lebih wangi, 50 = sama wangi, 25 = kurang wangi, dan 0 = sangat kurang wangi. Form uji sensori dapat dilihat pada Lampiran 6.
3.5.5 Penimbangan Berat Gel Pengharum Ruangan Anti Serangga Penimbangan sampel produk dilakukan sebanyak 4 kali, yaitu hari ke-0, hari ke-5, hari ke-10 dan hari ke-14 penyimpanan. Tujuan dilakukannya penimbangan adalah agar dapat memprediksikan
24
berat bahan volatil yang hilang. Kehilangan berat sampel, persentase kehilangan berat sampel, dan persentase berat sampel yang tersisa ditentukan dengan menggunakan rumus-rumus sebagai berikut: Kehilangan berat sampel (gram) = Berat awal sampel – Berat akhir sampel Kehilangan berat sampel (gram) Persentase kehilangan berat sampel (%) =
× 100% Berat awal sampel (gram)
Persentase berat sampel yang tersisa (%) = 100% – Persentase kehilangan berat sampel (%)
3.6
ANALISIS DATA
Analisis data yang digunakan pada penelitian ini ada dua macam, yaitu analisis statistika deskriptif dan analisis ragam (ANNOVA). Analisis statistika deskriptif dilakukan terhadap semua data hasil pengujian yaitu, data hasil pengujian sensori, efektifitas, hedonik, dan kehilangan berat. Kemudian, analisis ragam (ANNOVA) dilakukan untuk data hasil pengujian sensori, efektifitas, dan hedonik.
3.6.1 Analisis Statistik Deskriptif Analisis statistik deskriptif dilakukan terhadap data yang telah didapatkan dari masing-masing pengujian. Analisis dilakukan dengan menghitung nilai rata-rata dan menyajikannya dalam bentuk tabel dan grafik.
3.6.2 Analisis Ragam Data yang diperoleh dianalisa dengan menggunakan metode sidik ragam. Apabila diantara perlakuan menunjukkan hasil yang berbeda nyata maka dilakukan uji lanjut dengan menggunakan uji lanjut Duncan (Mattjik dkk. 2006).
25
