PERBANDINGAN PENGUKURAN KADAR AIR METODE MOISTURE ANALYZER DENGAN METODE OVEN PADA PRODUK BISKUIT SANDWICH COOKIES DI PT MONDELEZ INDONESIA MANUFACTURING
AMELIA LINDANI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
ii
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Perbandingan Pengukuran Kadar Air Metode Moisture Analyzer dengan Metode Oven pada Produk Biskuit Sandwich Cookies di PT Mondelez Indonesia Manufacturing adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, September 2016 Amelia Lindani NIM F24120036
iv
ABSTRAK AMELIA LINDANI. Perbandingan Pengukuran Kadar Air Metode Moisture Analyzer dengan Metode Oven pada Produk Biskuit Sandwich Cookies di PT Mondelez Indonesia Manufacturing. Dibimbing oleh C.C NURWITRI. Biskuit merupakan produk kering yang memiliki kadar air maksimum 5%. Biskuit dapat menjadi mudah rusak jika terjadi migrasi uap air dari lingkungan. Oleh sebab itu pengukuran kadar air sangat penting pada saat dilakukannya kendali mutu (quality control). Pengukuran kadar air produk biskuit sandwich cookies di PT Mondelez Indonesia Manufacturing ialah dengan menerapkan metode oven. Dalam rangka mempercepat proses pengukuran kadar air produk tersebut, perlu dilakukan pengukuran dengan metode alternatif yaitu menggunakan Moisture Analyzer. Pengukuran kadar air pada penelitian ini dilakukan dalam dua tahapan yaitu tahap prestudy dan main study. Data hasil pengukuran kadar air diolah menggunakan software Minitab 16. Hasil penelitian di tahap pre-study menunjukkan bahwa suhu yang tepat untuk setting suhu alat Moisture Analyzer pada Line 1 105oC, Line 3 107oC, Line 4 107oC, Line 5 105oC dan Lab QS 105oC. Hasil tahapan main study menunjukkan bahwa hasil pengukuran kadar air dengan menggunakan Moisture Analyzer tidak berbeda nyata dengan hasil pengukuran metode oven. Hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat informasi mengenai studi validasi pengukuran kadar air dengan menggunakan metode alternatif Moisture Analyzer. Kata kunci: biskuit, kadar air, oven, Moisture Analyzer
ABSTRACT AMELIA LINDANI. The Comparison Measurement of Moisture Content using Moisture Analyzer with Oven Method in Biscuits Sandwich Cookies Product at PT Mondelez Indonesia Manufacturing. Supervised by C.C NURWITRI. Biscuits are dry products which have a maximum moisture content of 5%. Biscuits can be damaged if moisture from the environment migrated to the biscuits. Therefore, the measurement of moisture content is very important when doing quality control. The measurement of moisture content at PT Mondelez applied oven method. In order to accelerate the process of measuring the moisture content of the product, it is necessary to measurement the alternative method using Moisture Analyzer. This study consist of two step, pre-study and main study. The data obtained will be tested statistically by using Minitab 16. The result of pre study showed that the setting temperature of Moisture Analyzer are Line 1 105oC, Line 3 107oC, Line 4 107oC, Line 5 105oC and Lab QS 105oC. The result of main study showed that the measurement of moisture content using Moisture Analyzer is not significantly different with the result of oven method. This study can give information about validation study of water content measurement by using alternative methods Moisture Analyzer. Keywords: biscuits, moisture content, oven, Moisture Analyzer
PERBANDINGAN PENGUKURAN KADAR AIR METODE MOISTURE ANALYZER DENGAN METODE OVEN PADA PRODUK BISKUIT SANDWICH COOKIES DI PT MONDELEZ INDONESIA MANUFACTURING
AMELIA LINDANI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
vi
Judul Skripsi : Perbandingan Pengukuran Kadar Air Metode Moisture Analyzer dengan Metode Oven pada Produk Biskuit Sandwich Cookies di PT Mondelez Indonesia Manufacturing Nama : Amelia Lindani NIM : F24120036
Disetujui oleh
Ir. C.C Nurwitri, DAA. Pembimbing
Diketahui oleh
Dr.Ir. Feri Kusnandar, MSc. Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
viii
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga tugas akhir ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan pada 3 Februari – 3 Juni 2016 ini ialah Perbandingan Pengukuran Kadar Air Metode Moisture Analyzer dengan Metode Oven pada Produk Biskuit Sandwich Cookies di PT Mondelez Indonesia Manufacturing. Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Ir. C.C Nurwitri, DAA selaku dosen pembimbing, dan Ibu Santy Bernadet Halim selaku dosen lapang. Penulis juga berterima kasih kepada Dr. Ir. Harsi Dewantari Kusumaningrum, M.Sc dan Dr. Didah Nur Faridah, S.TP., M.Si yang memberi masukan sehingga kualitas penulisan skripsi lebih baik. Penulis juga berterima kasih kepada rekan-rekan dari Departemen Quality Control (Ibu Pur, Pak Rianto, Ibu Dewi, Pak Sony, Pak Iwan Pak Nofi, Mas Fauzi, Mas Lukman, Mas Unang, dan Mas Trino) serta departemen lain di PT Mondelez yang telah membantu selama pengumpulan data dan senantiasa memberikan pengalaman bekerja. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga atas segala doa dan kasih sayangnya. Tak lupa ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Muhamad Kurnianto, Sekar Indah, Gita Eka, Dewi Rahmatika, Astrie, Dhela Purnama, Khaniya, dan Novia yang telah memberikan semangat dan dukungannya serta teman-teman seperjuangan di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan angkatan 49. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2016
Amelia Lindani
x
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
xi
DAFTAR GAMBAR
xi
DAFTAR LAMPIRAN
xi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Rumusan Masalah
2
Tujuan
2
Manfaat Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Biskuit
2
Air dalam Bahan Pangan
4
Hubungan Kadar Air dengan Umur Simpan Produk Pangan
5
Pengukuran Kadar Air
6
Kalibrasi dan Validasi
7
Minitab
9
METODOLOGI PENELITIAN
9
Waktu dan Tempat
9
Alat dan Bahan
9
Rancangan Penelitian
9
Metode pengukuran HASIL DAN PEMBAHASAN
10 11
Setting suhu alat Moisture Analyzer
11
Uji presisi data
17
Verifikasi Moisture Analyzer
18
SIMPULAN DAN SARAN
21
Simpulan
21
Saran
21
DAFTAR PUSTAKA
21
LAMPIRAN
23
RIWAYAT HIDUP
27
DAFTAR TABEL 1 Setting suhu alat Moisture Analyzer 2 Hasil presisi data Moisture Analyzer
17 17
DAFTAR GAMBAR 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Diagram alir proses pembuatan biskuit sandwich cookies di PT Mondelez Bagian-bagian dari alat Moisture Analyzer HB43-S Ilustrasi perbedaan akurasi dan presisi Grafik boxplot dari Moisture Analyzer dan oven Grafik probability plot dari Moisture Analyzer dan oven Grafik histogram oven dan Moisture Analyzer Test for equal variances dari Moisture Analyzer dan oven Hasil boxplot tahap main study Grafik fitted line plot
4 7 8 12 13 15 16 19 20
DAFTAR LAMPIRAN 1 2 3 4 5 6 7
Tabel Syarat dan mutu biskuit menurut SNI 2973-2011 Sertifikat kalibrasi alat Moisture Analyzer Line 1 Hasil uji 2-sample t test Moisture Analyzer Line 1 Hasil uji 2-sample t test Moisture Analyzer Line 3 Hasil uji 2-sample t test Moisture Analyzer Line 4 Hasil uji 2-sample t test Moisture Analyzer Line 5 Hasil uji 2-sample t test Moisture Analyzer Lab QS
23 24 25 25 25 26 26
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Biskuit merupakan salah satu makanan ringan atau snack yang banyak dikonsumsi oleh semua kalangan masyarakat. Konsumsi rata-rata biskuit di kota dan pedesaan di Indonesia sebesar 0.40 kg/perkapita/tahun (Subajo 2007). Biskuit merupakan produk kering yang memiliki kadar air maksimum 5% (SNI 2973-2011). Pada produk pangan kering, keberadaan air sangat mempengaruhi daya simpan produk. Biskuit akan mudah rusak jika terjadi migrasi uap air dari lingkungan, mengingat biskuit merupakan matriks yang bersifat higroskopis sehingga kadar airnya dapat meningkat jika terekspos udara selama penyimpanan (Romani et al 2014). Oleh sebab itu besarnya nilai kadar air pada biskuit menjadi poin yang krusial. Hal ini disebabkan karena kadar air dapat mempengaruhi mutu dan umur simpan produk biskuit. Kadar air yang tinggi tentunya dapat menurunkan mutu biskuit, baik dari sisi organoleptik maupun mikrobiologisnya. Biskuit dengan kadar air yang tinggi akan mudah bagi kapang untuk tumbuh. Artinya stabilitas mutu dan daya awet pangan sangat dipengaruhi oleh kadar air (Hayati et al 2005). PT Mondelez Indonesia Manufacturing merupakan salah satu produsen biskuit sandwich cookies terbesar di Indonesia. Salah satu parameter kendali mutu (quality control) yang dilakukan PT Mondelez Indonesia Manufacturingialah pengukuran kadar air pada produk jadi. Pengukuran kadar air produk biskuit sandwich cookies di PT Mondelez ialah dengan menerapkan metode Loss on drying (LOD) menggunakan oven. Metode ini telah dikenal luas dan telah ditetapkan oleh badan regulasi pangan dunia seperti International Food Standard (Food Review 2012). Pengukuran kadar air dengan menggunakan oven akan memberikan hasil yang akurat, namun membutuhkan waktu yang relatif lama yaitu sekitar 3-5 jam. Hal ini tentunya kurang efektif bagi industri pangan, mengingat jumlah sampel tiap batch dari setiap produksi harus dianalisis. Oleh sebab itu perlu adanya metode alternatif yang dapat memberikan hasil pengukuran lebih cepat dibandingkan dengan metode oven tersebut. Salah satu metode alternatif pengukuran kadar air ialah dengan menggunakan Moisture Analyzer. Moisture Analyzer memanfaatkan lampu inframerah atau halogen sebagai sumber panas. Pengeringan dengan inframerah atau halogen dapat menguapkan air dalam bahan. Kadar air total bahan dapat ditentukan dengan pemanasan intensif dengan menggunakan metode pengeringan adsorpsi. Moisture Analyzer HB43-S Halogen memiliki beberapa kelebihan yaitu waktu pengujian yang lebih cepat, cara pengoperasian yang mudah, serta mengurangi human error saat pengukuran. Pengukuran kadar air dengan menggunakan Moisture Analyzer hanya memerlukan waktu 3-15 menit/sampel (Kumalasari 2012). Pengukuran akan segera berhenti setelah sampel mengalami penurunan berat lebih rendah dari 1 mg per 90 s (Zhu et al 2015). Namun penggunaan alat Moisture Analyzer perlu divalidasi terlebih dahulu, tujuannya ialah untuk membuktikan bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya (Harmita 2004). Nantinya hasil pengukuran dengan menggunakan Moisture Analyzer akan dibandingkan dengan hasil pengukuran dengan metode oven.
2
Rumusan Masalah Penelitian ini melakukan pengukuran kadar air dengan menggunakan Moisture Analyzer yang kemudian dibandingkan dengan metode reference yaitu oven. Tujuan Penelitian bertujuan untuk : 1. Mendapatkan setting suhu pemanasan pada alat Moisture Analyzer HB43-S yang menghasilkan data sesuai atau tidak berbeda nyata dengan hasil metode oven. 2. Mendapatkan gambaran data pengukuran kadar air dengan menggunakan Moisture Analyzer dan membandingkannya dengan metode oven Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat informasi mengenai studi perbandingan pengukuran kadar air metode alternatif Moisture Analyzer dengan metode reference yaitu oven. TINJAUAN PUSTAKA Biskuit Biskuit merupakan produk bakery yang paling populer dikonsumsi oleh semua orang. Hal ini dikarenakan biskuit ialah produk ready-to-eat, memiliki kualitas gizi yang baik, tersedia dalam berbagai jenis dan juga sangat terjangkau. Kata biskuit merupakan turunan dari bahasa Latin yaitu panis biscotis yang artinya ialah memasak roti dua kali (Sharma and Zhou 2011). Hal ini dikarenakan dalam proses pembuatan biskuit terdiri dari pemanggangan biskuit dalam oven yang panas, kemudian dikeringkan dalam oven dingin (cooling tunnel). Kata biskuit kemudian digunakan untuk menyebutkan produk bakery yang kecil (berbentuk flat) yang komposisinya terdiri dari tepung, gula, lemak dan ingredient lainnya. Biskuit merupakan produk yang diperoleh dengan memanggang adonan dari tepung terigu dengan penambahan makanan lain dan dengan atau tanpa penambahan bahan tambahan pangan yang diizinkan(SNI 2973-2011). Biskuit dapat dikelompokkan menjadi crackers, cookies, wafer, dan pie. Crackers merupakan jenis biskuit yang dalam pembuatannya memerlukan proses fermentasi sehingga menghasilkan bentuk pipih bila dipatahkan dan penampangnya tampak berlapis-lapis. Cookies merupakan jenis biskuit yang dibuat dari adonan lunak, berkadar lemak tinggi, renyah dan apabila dipatahkan penampangnya bertekstur kurang padat. Wafer merupakan biskuit yang dibuat dari adonan cair, berpori-pori kasar, renyah dan jika dipatahkan penampang tampak berongga-rongga. Pie merupakan jenis biskuit yang berserpih (flaky) yang dibuat dari adonan dilapisi dengan lemak padat atau emulsi lemak sehingga mengembang selama pemanggangan dan bila dipatahkan penampangnya tampak berlapis-lapis (SNI 2011). Berdasarkan jumlah produksinya, produsen biskuit ketiga terbesar di dunia ialah Amerika Serikat, China, dan India (Misra dan Tiwari 2014). Di Indonesia, konsumsi
3
rata-rata biskuit di kota dan pedesaan sebesar 0,40 kg/perkapita/tahun (Subajo 2007). Berdasarkan data asosiasi industri, tahun 2012 konsumsi biskuit meningkat 5-8% (Saksono 2012). Hal ini didorong dengan kenaikan jumlah produksi biskuit pada tahun tersebut sejumlah 12% menjadi 11.5 Ton (Kementerian Perdagangan 2012). Kenaikan ini diperkirakan akan meningkat hingga tahun-tahun berikutnya. Berdasarkan data Kementerian Perindustrian, pada tahun 2014 nilai ekspor produk biskuit mencapai $ 68.579 (dalam Ribu US$) meningkat sebesar 13.24% dari data tahun sebelumnya. Dalam memproduksi pangan berkualitas dan terjamin keamanannya diperlukan adanya pengendalian mutu (quality control) dan jaminan mutu (quality assurance). Quality control mengambil peran penting dalam meningkatkan kepuasan konsumen. Oleh sebab itu perlu adanya quality control terhadap produksi biskuit. Salah satu parameter quality pada biskuit ialah kadar air. Biskuit umumnya memiliki umur simpan yang lama, hal ini dikarenakan kadar airnya yang rendah, yaitu kurang dari 5% (SNI 012973-2011). Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI 01-2973-2011), biskuit yang dihasilkan harus memenuhi standar syarat mutu yang telah ditetapkan (Lampiran 1). Proses produksi biskuit di PT Mondelez Indonesia Manufacturing diawali dengan proses persiapan bahan, meliputi tepung, gula, lemak dan ingredient lainnya. Selanjutnya bahan-bahan ini akan dicampurkan, lama waktu pencampuran dapat mempengaruhi karakteristik adonan. Setelah bahan-bahan homogen maka dilakukan proses pencetakan , pada tahap pencetakan ini ketebalan biskuit menjadi poin yang penting. Jika biskuit terlalu tebal maka akan diperlukan waktu pemanggangan yang lebih lama (Misra dan Tiwari 2014). Adonan biskuit yang telah dicetak kemudian akan dibawa oleh conveyor menuju oven untuk proses pemanggangan, adonan biskuit akan dipanggang selama 4 menit. Proses pemanggangan ini akan mempengaruhi perubahan fisik dan kimia pada matriks biskuit, meliputi perubahan struktur porous, kadar air yang terkandung pada biskuit, denaturasi protein, reaksi Mailard dan karamelisasi (Misra dan Tiwari 2014). Selanjutnya biskuit yang keluar dari oven akan masuk ke proses sandwiching, yaitu proses penambahan creampada biskuit. Biskuit yang telah ditambahkan cream kemudian akan melewati cooling tunnel, tahap ini bertujuan agar suhu biskuit setelah keluar dari oven dapat segera menurun, sehingga biskuit dapat dikemas. Jika biskuit dikemas dalam keadaan panas maka akan memungkinkan terjadinya penguapan panas dari biskuit ke dalam kemasan biskuit, akibatnya biskuit akan kehilangan kerenyahannya, sehingga mutu dari biskuit akan mengalami penurunan. Setelah dari cooling tunnel biskuit akan dikemas, kemasan berfungsi sebagai barrier sehingga dapat melindungi produk serta dapat meminimalisir kerusakan fisik yang dapat terjadi pada biskuit, pengemasan juga berfungsi untuk memudahkan distribusi produk (Misra dan Tiwari 2014). Gambar 1 menunjukkan diagram alir proses pembuatan biskuit di PT Mondelez Indonesia Manufacturing. PT Mondelez Indonesia Manufacturing melakukan pengecekan kadar air produk biskuit tiap batch setiap harinya. Pengecekan ini kemudian akan dilaporkan dalam laporan quality harian. Operator yang bertugas akan mengambil sampling biskuit setelah biskuit keluar dari oven, sampling ini diambil pada row 4, 10, 15, dan 21. Pengambilan sampling ini diasumsikan telah mewakili ke-24 row yang ada. Operator kemudian akan melakukan beberapa pengujian pada sampel biskuit yang telah diambil, yaitu pengukuran kadar air, pengecekan pH, ketebalan biskuit serta warna biskuit.
4
Ingredient Preparation
Dough Mixing Forming
Baking Cream Mixing
Sampling biskuit Sandwiching Cooling Tunnel Primary Packaging Secondary Packaging Tertiary Packaging
Biscuits sandwich cookies Gambar 1 Diagram alir proses pembuatan biskuit sandwich cookies di PT Mondelez Indonesia Manufacturing Air dalam Bahan Pangan Air merupakan komponen kimiawi terbesar pada bahan pangan dan merupakan cairan yang esensial bagi hidup. Air penting sebagai alat transportasi (zat gizi dan limbah metabolisme), reaktan maupun sebagai media reaksi, stabilisasi (biopolimer, suhu), dan sebagai fasilitator terhadap sifat dinamis makromolekul (misalnya enzim). Air dapat berupa komponen intraseluler atau ekstraseluler dari bahan nabati dan hewani. Air dalam bahan pangan berperan dalam memengaruhi tingkat kesegaran, stabilitas,
5
keawetan, membantu reaksi-reaksi kimia, pertumbuhan mikroba dan aktivitas enzim (Kusnandar 2010). Air dalam pangan ada yang berada dalam keadaan bebas, terserap dalam matriks/jaringan pangan atau terikat secara kimia pada komponen lainnya dalam bahan pangan. Derajat keterikatan air dapat memengaruhi peranan air dalam reaksi kimia dan pertumbuhan mikroba. Jenis air dalam pangan dibedakan menjadi air kapiler, air terlarut, air adsorpsi, dan air terikat secara kimia (Kusnandar 2010) : 1. Air kapiler. Air kapiler terikat secara fisik, memiliki sifat air bebas, yaitu mudah dikeluarkan dari pangan bila ditekan, dan mudah menguap bila dikeringkan. 2. Air terlarut. Air yang terdapat dalam pangan padat. Bila diuapkan, maka air tersebut harus berdifusi dari bagian dalam bahan pangan padat tersebut. 3. Air adsoprsi. Air biasanya terikat pada permukaan atau pada lapisan-lapisan sekitar molekul hidrofilik seperti protein, karbohidrat, pectin, dan pati. Dibandingkan air bebas, air terserap lebih sulit dikeluarkan bila pagan dikeringkan. 4. Air terikat secara kimia. Adanya sifat polar dari air menyebabkan molekul air dapat berinteraksi dengan ion bebas, gugus fungsional atau molekul organik melalui ikatan hidrogen. Secara visual, air dalam bahan pangan dapat berada dalam keadaan bebas atau terikat dengan komponen atau jaringan bahan pangan. Berdasarkan derajat keterikatannya, air dibedakan menjadi empat tipe (Kusnandar 2010) : 1. Air tipe I (bound water). Molekul yang terikat secara kimia, tidak dapat membeku, dan hanya sebagian saja yang dapat dihilangkan dengan pengeringan, tidak dapat memfasilitasi reaksi-reaksi kimia, serta tidak dapat dimanfaatkan untuk pertumbuhan mikroba. 2. Air tipe II(adsorbed water).Molekul-molekul air yang terdapat pada permukaan bahan pangan yang bersifat hidrofilik, membentuk lapisan monolayer. Air tipe ini sukar dihilangkan selama proses pengeringan dibandingkan air normal. 3. Tipe III (free water). Air yang terperangkap dalam jaringan matriks oleh membran atau makrokapiler. Air terikat secara fisik sehingga mudah diuapkan dan dapat dimanfaatkan untuk pertumbuhan mikroba dan media bagi reaksi-reaksi kimiawi. 4. Air tipe IV (pure water). Merupakan air murni, yaitu air yang tidak memiliki ikatan apapun dengan matriks jaringan bahan pangan. Secara umum, peran air dalam bahan pangan adalah (a) sebagai pelarut universal untuk melarutkan garam, vitamin, gula, dan pigmen, (b) berperan dalam reaksi kimia, misalnya dalam reaksi hidrolisis, (c) memengaruhi aktivitas enzim, (d) memengaruhi tekstur dan kesegaran, (e) berperan penting dalam pertumbuhan mikroorganisme,(f) dan sebagai medium untuk pindah panas. Dari segi gizi, air yang dikandung bahan pangan tidak mengandung kalori (Syah 2012). Hubungan Kadar Air dengan Umur Simpan Produk Pangan Kandungan kadar air dari suatu bahan pangan perlu diketahui untuk menentukan persentase zat-zat gizi secara keseluruhan (Nielsen 2010). Kadar air merupakan
6
banyaknya air yang terkandung dalam bahan pangan yang dinyatakan dalam bentuk persen. Kadar air menunjukkan jumlah absolute air yang terdapat dalam pangan. Kadar air dihitung sebagai persentase kandungan air suatu bahan yang dinyatakan dalam basis basah atau basis kering. Kadar air sangat berhubungan dengan kelembaban nisbi (RH) udara. Kelembaban nisbi adalah perbandingan antara tekanan uap air di udara dengan tekanan uap air jenuh pada suhu yang sama. Jika kadar air bahan rendah sedangkan RH disekitarnya tinggi maka akan terjadi perpindahan uap air dari lingkungan ke bahan, dengan demikian bahan menjadi lembab sehingga kadar airnya menjadi lebih tinggi (Syah 2012). Jumlah air yang berada di dalam bahan pangan dinyatakan dalam persentase yang merupakan hasil analisis secara gravimetri. Nilai ini menujukkan jumlah kadar air keseluruhan pada bahan pangan, kecuali air tipe I, yaitu air terikat. Kadar air merupakan salah satu parameter penting untuk menentukan umur simpan produk pangan. Semakin tinggi kadar air, pangan akan semakin mudah untuk rusak, baik karena kerusakan mikrobiologis maupun reaksi kimia. Pada buah-buahan dan sayuran segar, kandungan air menunjukkan tingkat kesegaran produk tersebut. Namun, pada produk pangan kering seperti biskuit, peningkatan kadar air menyebabkan produk tersebut mengalami penurunan mutu menjadi tidak renyah ataupun lunak. Penurunan mutu tersebut diartikan bahwa pangan sudah mencapai batas umur simpannya, hal ini disebabkan karena sudah melewati batas kritis kadar airnya (Kusnandar 2010). Kualitas biskuit juga akan menurun jika terjadi perubahan biologis, seperti adanya pertumbuhan mikroorganisme, reaksi enzimatis dan pencoklatan nonenzimatik, perubahan fisik dan sifat sensorik seperti tekstur, kerenyahan, kekerasan, warna serta rasa (Mcminn et al 2007). Oleh sebab itu kadar air sangat berperan penting dalam menentukan daya awet bahan pangan. Kadar air juga dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, dan cita rasa bahan pangan (Sampaio et al 2009). Pangan dengan kadar air yang tinggi lebih mudah terkontaminasi mikroba, hal ini disebabkan karena air dapat membantu mikroba untuk berkembang biak, sehingga akan terjadi perubahan pada bahan pangan (Winarno 2002). Bahan pangan kering dapat juga menghasilkan air bila terjadi peningkatan suhu selama pengepakan, akibatnya kelembaban nisbi pada permukaan akan berubah. Uap air ini akan berkondensasi pada permukaan bahan pangan terutama jika suhu penyimpanan menurun (Syah 2012). Namun jika disimpan dengan benar, maka kemungkinan kerusakan tersebut dapat diminimalisir, sehingga dapat meningkatkan shelf life produk (Guine et al 2014). Pengukuran Kadar Air Pengukuran kadar air secara gravimetri (oven) Pengukuran kadar air dengan menggunakan gravimetri ialah dengan menentukan berat sampel yang hilang setelah ditempatkan pada oven (convection, vacuum, atau microwave) selama waktu tertentu. Pada metode gravimetri diasumsikan bahwa hanya air yang menguap dalam proses pengeringan. Metode gravimetri hanya membutuhkan sejumlah kecil sampel homogen dan dapat mengukur secara efektif kandungan air pada kisaran 0.01 - 99,99% (Ruiz 2001). Kadar air dapat ditentukan dengan berbagai metode. Metode yang berbeda dapat menghasilkan nilai kadar air yang berbeda pula (Nielsen 2010). Umumnya pengukuran kadar air menggunakan metode Loss on drying (LOD)
7
dengan oven. Prinsip dari metode oven ialah dengan menguapkan air yang ada di dalam bahan pangan dengan memanfaatkan pemanasan pada suhu 105o C selama waktu tertentu hingga tercapai berat yang konstan. Selisih antara berat awal dan berat setelah pemanasan merupakan kadar air (Astuti 2007). Metode oven termasuk metode yang relatif mudah dan murah, namun membutuhkan waktu yang lama yaitu 3 jam. Kelemahan lainnya dari metode ini ialah bahan lain selain air dapat menguap bersama dengan uap air misalnya alkohol, minyak atsiri, dan lain-lain (Andarwulan 2011). Pengukuran kadar air dengan Moisture Analyzer Moisture Analyzer merupakan instrumen yang mengaplikasikan prinsip analisa thermogravimetric dengan akurasi yang sangat tinggi. Moisture Analyzer memanfaatkan lampu inframerah atau halogen sebagai sumber panas. Pengeringan dengan inframerah atau halogen dapat menguapkan air dalam bahan. Kadar air total bahan dapat ditentukan dengan adanya pemanasan intensif dengan menggunakan metode pengeringan adsorpsi. Pada Moisture Analyzerterdapat alas wadah alumunium yang dapat diisi oleh granula contoh, dan pada bagian atasnya terdapat kumparan koil pemanas listrik. Kumparan listrik ini akan memanas ketika pengukuran kadar air dimulai, secara otomatis berat sampel akan dimonitor oleh alat sehingga persentase kadar air sampel dapat diketahui dan ditampilkan pada monitor (Kenkel 2003). Pengukuran kadar air dengan menggunakan Moisture Analyzermembutuhkan waktu yang sangat cepat, yaitu hanya sekitar 3-15 menit/ sampel (Ruiz 2001).Pengukuran akan segera berhenti setelah sampel mengalami penurunan berat lebih rendah dari 1 mg per 90 s (Zhu et al 2015). Dengan waktu yang singkat, tentunya hal ini membantu perusahaan dalam mempersingkat waktu pengujian, mengingat jumlah sampel tiap batch dari setiap produksi harus dianalisis. Dibandingkan dengan metode oven, Moisture Analyzer memiliki beberapa keuntungan yaitu waktu pengujian yang lebih cepat, cara pengoperasian yang lebih mudah, serta dapat meminimalisir adanya human errorpada saat penimbangan sampel (Kumalasari 2012).
Gambar 2 Bagian-bagian dari alat Moisture Analyzer HB43-S (Kumalasari 2012)
8
Kalibrasi dan Validasi Akurasi dan Presisi Dalam ilmu statistik, akurasi didefinisikan sebagai nilai yang menandakan seberapa dekat nilai pengukuran yang dilakukan (kuantitas) terhadap nilai yang sebenarnya. Presisi (reproducibility) didefinisikan seberapa jauh pengulangan pengukuran dalam kondisi yang tidak berubah memberikan suatu hasil yang sama (Taylor 1999). Gambar 3 menunjukkan ilustrasi perbedaan akurasi dan presisi. Low accuracy Low precision
Low accuracy High precision
High accuracy Low precision
High accuracy High precision
Gambar 3 Ilustrasi perbedaan akurasi dan presisi (sumber: http://cdn.antarcticglaciers.org/wpcontent/uploads/2013/11/precision_accuracy.png)
Kalibrasi dan Validasi Pada dasarnya semua alat ukur atau alat pengujian yang mempunyai pengaruh yang signifikan pada akurasi dan keabsahan hasil pengukuran wajib dikalibrasi sebelum digunakan, hal ini bertujuan untuk memastikan bahwa semua alat ukur tersebut sesuai dengan tujuan penggunaan dan akan memberikan hasil yang dapat dipercaya. Contoh dokumen kalibrasi alat terdapat pada Lampiran 1. Validasi adalah konfirmasi melalui pengujian dan penyediaan bukti objektif bahwa persyaratan tertentu untuk suatu maksud khusus dipenuhi (ISO 17025:2005). Validasi digunakan untuk metode tidak baku, metode yang dikembangkan sendiri oleh laboratorium, atau metode baku yang dimodifikasi. Validasi bertujuan untuk memastikan bahwa metode pengujian maupun kalibrasi tersebut sesuai untuk penggunaan yang dimaksudkan dan dapat memberikan data yang valid. Dalam melakukan validasi metode, parameter-parameter seperti akurasi dan presisi harus diuji.
9
Minitab Minitab merupakan software statistika yang dikembangkan oleh Barbara F. Ryan, Thomas A. Ryan Jr, dan Brian L. Joiner pada tahun 1972. Tujuan dikembangkannya Minitab ialah untuk membantu mengenalkan ilmu statistika pada siswa. Namun saat ini, Minitab juga digunakan oleh perusahaan-perusahaan di dunia untuk mengimplementasikan metode Six Sigma dalam upaya peningkatan kualitas (quality improvement). Ketika Minitab dijalankan, terdapat session window pada bagian atas dan lembar kerja di bagian bawah. Session window ialah tempat dimana output nongraphical ditampilkan, seperti tabel statistik. Bagian lembar kerja ialah tempat dimana pengguna dapat memasukkan nama, dan mengedit data. Dalam Minitab, grafik yang ditampilkan berada pada jendela yang terpisah, jendela ini dapat diminimalkan dan ditumpuk di bagian bawah. Selain itu, terdapat juga project manager di sudut bawah Minitab, project manager dapat digunakan oleh pengguna untuk mengatur dan mengelola pekerjaan. Minitab sangat efisien untuk mengkalkulasikan data. Pada menu Calc terdapat perintah untuk standarisasi data, membuat sampel acak, serta dapat menghitung probabilitas dari distribusi probabilitas yang telah diketahui. Pada menu Stat, pengguna dapat menguji regresi, ANOVA, control chart dan lainnya. Di bagian graph, pengguna dapat membuat scatter plot, boxplot, probability plot, matrix plot, 3D scatter plot dan surface plot (Alin 2010).
METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian ini dilakukan di PT Mondelez Indonesia Manufacturing yang berlokasi di Jalan Jababeka VII Kav K-2, Cikarang, Bekasi. Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Februari hingga Juni 2016, di bawah pengawasan departemen Quality System (QS). Alat dan Bahan Alat yang digunakan berupa oven (oven Binder untuk mengukur kadar air, oven Precision untuk mengeringkan cawan), desikator, cawan beserta tutupnya, neraca analitik (Scaltec), grinder (Laboratory Equipment), dan Moisture Analyzer Halogen (Mettler Toledo HB43-S). Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah biskuit sandwich cookies Rancangan Penelitian Penelitian ini terbagi atas dua tahap, yaitu (1) tahap pre-study, (2) tahap main study. Penelitian dilakukan terhadap lima alat Moisture Analyzer pada lima Line (Line 1,
10
Line 3, Line 4, Line 5 dan Lab QS). Hasil pengukuran dari kedua tahap akan diolah dengan menggunakan Minitab. Tahap Pre-study Pada tahap pre-study dilakukan pengukuran terhadap sampel biskuit sandwich cookies dengan menggunakan Moisture Analyzer dan oven. Tahap pre-study dibutuhkan sampel ±1.200 g untuk pengukuran dengan kedua metode (dengan proporsi metode oven ±200 g sampel, dan ±200 g untuk masing-masing Moisture Analyzer pada tiap Line). Pengukuran dilakukan sebanyak 20 ulangan pada kedua metode. Tahapan ini bertujuan untuk menentukan setting suhu yang tepat pada alat Moisture Analyzer, sehingga hasil pengukuran Moisture Analyzer dengan oven identik atau tidak berbeda nyata. Pengujian di tahap pre-study meliputi uji grafik boxplot, probability plot, grafik histogram, test for equal variances, dan 2-sample t-test. Pada uji 2-sample t test terdapat hipotesis: H0 : Mean dari metode reference = Mean dari metode alternatif H1 : Mean dari metode reference ≠ Mean dari metode alternatif Jika nilai p-value lebih dari tingkat signifikansi (α = 5%), maka H0 diterima, artinya populasi dari kedua metode tidak berbeda. Dengan demikian dapat dilanjutkan ke tahap main study. Tahap Main study Pada tahap ini digunakan sebanyak 30 sampel berbeda, ukuran satu sampel ±120 g (dengan proposi untuk metode oven ±20 g sampel, dan ±20 g sampel untuk masingmasing Moisture Analyzer pada tiap Line). Tiap sampel dilakukan pengukuran sebanyak 3 ulangan, baik dengan Moisture Analyzer maupun dengan oven. Tahapan ini bertujuan untuk memverifikasi setting suhu yang didapat pada tahap pre-study. Proses pengujian ditahap main study meliputi pembuatan grafik boxplot dan grafik fitted line plot. Jika hasil dari grafik fitted line plot menunjukkan nilai intercept mendekati 9, dengan nilai slope mendekati 1, dan R² >80% maka metode alternatif dengan Moisture Analyzer tersebut dapat digunakan. Metode pengukuran Kadar air dengan metode oven (AOAC 2012) Cawan kosong dikeringkan dalam oven bersuhu 105oC selama 15 menit dan didinginkan dalam desikator kemudian ditimbang (W2). Contoh biskuit yang telah dihaluskan ditimbang sebanyak 5 gram (W) dimasukkan ke dalam cawan, kemudian diletakkan pada oven bersuhu 105oC selama 4 jam atau sampai beratnya konstan. Cawan berisi contoh didinginkan dalam desikator kemudian ditimbang (W1). Kadar air dapat dihitung menggunakan rumus berikut : 𝑊−(𝑊1−𝑊2) Kadar air (g/ 100 g bahan basah) = × 100% 𝑊 Keterangan: W : berat contoh W1 : berat cawan+contoh setelah kering W2 : berat cawan kosong
11
Kadar air metode Moisture Analyzer Alat Moisture Analyzer yang digunakan harus dikalibrasi terlebih dahulu. Kalibrasi dilakukan oleh badan eksternal dan dilakukan minimal setahun sekali. Alat Moisture Analyzer dinyalakan, kemudian tekan tombol mode dan pilih produk biskuit. Buka bagian penutup pada alat, sehingga status display akan berubah. Kemudian masukkan pan alumunium kosong yang telah dibersihkan, dan pastikan pan berada dalam posisi yang benar. Tutup kembali bagian penutup, alat akan melakukan tare secara otomatis. Timbang sampel biskuit yang telah dihaluskan sebanyak 3±0.5 g, ratakan sampel di atas pan kemudian alat ditutup kembali. Alat akan memanaskan sampel hingga menunjukkan nilai kadar air sampel yang terbaca konstan (±3-5 menit).
HASIL DAN PEMBAHASAN Setting suhu alat Moisture Analyzer Setelah dilakukan pengukuran kadar air dengan metode alternatif dan metode reference, data yang didapat diolah menggunakan Minitab. Hasil yang diperoleh dari pengujian boxplot adalah sebagai berikut:
a. Boxplot Line 1
c. Boxplot Line 4
b. Boxplot Line 2
d. Boxplot Line 5
12
e. Boxplot Lab QS Gambar 4 Grafik boxplot dari Moisture Analyzer dan oven
Boxplot berfungsi untuk menunjukkan perbandingan nilai dari dua atau lebih set data. Pada grafik boxplot terdapat kotak yang dibatasi oleh nilai kuartil atas (Q3), dan nilai kuartil bawah (Q1) (Mitra 2008). Panjang kotak mewakili Inter Quartile Range (IQR) yang berfungsi untuk mengukur penyebaran data, semakin tinggi atau lebar IQR maka menunjukkan data yang semakin menyebar (Iglewicz 2006). Pada bagian tengah kotak terdapat garis yang menunjukkan nilai median data. Pada data yang terdistribusi secara simetris, median data akan terletak di tengah-tengah antara tepi kotak. Jika median lebih dekat dengan Q1, artinya distribusi data miring positif. Sebaliknya, jika median lebih dekat dengan Q3, artinya distribusi data miring negatif (Mitra 2008). Garis vertikal yang melewati kotak disebut dengan whisker, yaitu garis yang menunjukkan nilai yang lebih rendah dan nilai yang lebih tingi dari kumpulan data yang ada. Boxplot Line 1 menunjukkan grafik dengan distribusi data Moisture Analyzer miring negatif dan distribusi data oven yang miring positif. Pada Line 3 dihasilkan grafik boxplot yang menunjukkan distribusi data oven miring positif dengan nilai median data Moisture Analyzer yang berada di tengah, artinya data Moisture Analyzer Line 3 terdistribusi secara simetris. Grafik boxplot Line 4 menunjukkan data dari oven dan Moisture Analyzer terdistribusi secara simetris. Pada Line 5 dihasilkan grafik boxplot yang menunjukkan distribusi data oven miring positif dan data Moisture Analyzer yang miring negatif. Sedangkan pada Lab QS dihasilkan grafik boxplot yang menunjukkan distribusi data oven miring negatif dan data Moisture Analyzer yang miring positif. Distribusi data yang miring positif atau miring negatif akan terlihat jelas pada grafik histogram. Dari lima grafik yang didapat, grafik Line 4 menunjukkan grafik yang paling baik. Grafik ini memiliki kotak yang lebih sempit jika dibandingkan dengan grafik lainnya, hal ini menunjukkan bahwa sebaran data yang diperoleh tidak berbeda jauh. Selain itu grafik ini juga memiliki nilai median data yang berada di tengah kotak, hal ini menunjukkan bahwa grafik Line 4 tidak condong positif maupun condong negatif (lihat Gambar 4).
13
Probability merupakan sebuah analisis deskripsi kuantitatif. Probability dinyatakan dalam skala 0-1 atau dalam 0% - 100%. Dalam probability plot, data akan diurutkan dari yang terkecil hingga terbesar (Holloway dan Nwaoha 2013). Hasil yang diperoleh dari pengujian probability plot adalah sebagai berikut:
a. probability plot Line 1
c. probability plot Line 4
b. probability plot Line 3
d. probability plot Line 5
e. probability plot Lab QS Gambar 5 Grafik probability plot dari Moisture Analyzer dan oven
14
Pada Gambar 5, terdapat garis lurus yang melewati titik-titik yang telah diplotkan. Titik hitam menunjukkan data dari metode oven, sedangkan titik merah menunjukkan data dari Moisture Analyzer. Jika p-value data lebih dari tingkat signifikansi (α = 5%), artinya data terdistribusi normal. Berdasarkan Gambar 5, kelima grafik menunjukkan data yang terdistribusi normal (p-value>0.05). Nilai p-value paling tinggi terdapat pada grafik Line 4, dengan nilai 0.605 untuk oven dan 0.631 untuk Moisture Analyzer. Nilai p-value terendah terdapat pada grafik Line 3, dengan nilai 0.067 untuk oven dan 0.358 untuk Moisture Analyzer. Grafik dengan nilai p-value terendah memiliki titik-titik yang lebih menyebar (Gambar 5b). Grafik yang baik ditunjukkan dengan grafik yang memiliki titik-titik berada di dekat garis lurus (Mitra 2008). Histogram adalah tampilan grafis dari data yang menunjukkan karakteristik dan distribusi dari satu atau lebih set data (Mitra 2008). Grafik histogram yang diperoleh ditunjukkan pada Gambar 6. Histogram Line 1 menunjukkan bentuk distribusi normal dengan bentuk grafik oven yang sedikit condong ke kanan (miring positif) daripada grafik dari Moisture Analyzer. Pada Line 3 dihasilkan histogram dengan bentuk grafik Moisture Analyzer yang sedikit condong ke kanan dibandingkan dengan grafik oven. Histogram Line 4 menunjukkan grafik yang lebih baik dibandingkan dengan grafik lainnya, hal ini disebabkan grafik dari kedua metode hampir berhimpit. Rata-rata dari kedua metode pada grafik tersebut tidak berbeda jauh (oven = 2.370, Moisture Analyzer = 2.354) dengan nilai standar deviasinya yang kecil (oven = 0.0533, Moisture Analyzer = 0.0528). Pada Line 5 dihasilkan grafik histogram dengan bentuk grafik oven yang condong ke kanan daripada grafik Moisture Analyzer. Sedangkan pada Lab QS dihasilkan grafik histogram dengan bentuk grafik oven yang lebih condong ke kiri daripada grafik Moisture Analyzer. Jika dibandingkan dengan Line 4, Lab QS menunjukkan nilai standar deviasi yang lebih kecil. Namun pada histogram tersebut menunjukkan bahwa grafik dari kedua metodenya tidak saling berhimpit, oleh sebab itu histogram dari Line 4 ialah yang paling baik.
a. histogram Line 1
b. histogram Line 3
15
c. histogram Line 4
d. histogram Line 5
e. histogram Lab QS Gambar 6 Grafik histogram oven dan Moisture Analyzer
Pengujian dilanjutkan dengan test for equal variances, uji ini sama seperti ANOVA dalam SPSS. Test for equal variances berfungsi untuk menguji kesetaraan varian antara populasi data. Uji ini didasarkan pada premis bahwa populasi varians dari variabel yang dianalisis untuk masing-masing kelompok data adalah sama (Nordstokke et al 2011). Uji ini penting ketika membandingkan dua kelompok data. Hasil yang diperoleh dari pengujian test for equal variances adalah sebagai berikut:
a. test for equal vaiances Line 1
b. test for equal vaiances Line 3
16
c. test for equal variances Line 4
d. test for equal variances Line 5
e. test for equal vaianes Lab QS Gambar 7 test for equal variances dari Moisture Analyzer dan oven
Jika p-value F-test data lebih dari tingkat signifikansi (α = 5%), artinya kedua populasi data memiliki varian yang sama. Berdasarkan Gambar 7, kelima grafik memiliki dua populasi data (oven dan Moisture Analyzer) dengan varian yang sama (pvalue>0.05). Nilai p-value terendah pada grafik Line 1 dengan nilai 0.397, sedangkan nilai p-value tertinggi pada grafik Line 4 dengan nilai 0.974. Gafik dengan nilai p-value tertinggi memiliki range data oven dan Moisture Analyzer yang sangat berdekatan (Gambar 7c). Uji 2-sample t test bertujuan untuk membandingkan rata-rata antara kedua populasi data (oven dan Moisture Analyzer), tes ini dirancang untuk kondisi dimana semua populasi dibandingkan terhadap satu acuan populasi (oven). Pengujian ini berfungsi untuk melihat apakah terdapat perbedaan yang signifikan diantara dua populasi data tersebut. Jika nilai p-value lebih dari tingkat signifikansi (α = 5%), maka H0 diterima. Hasil uji 2-sample t test ditampilkan pada Lampian 2. Pada grafik tersebut menunjukkan nilai p-value dari kelima grafik lebih dari taraf signifikansi (α = 5%), artinya hipotesis H0 dapat diterima. Dengan demikian, mean dari metode oven sama atau tidak berbeda nyata dengan mean dari Moisture Analyzer. Nilai p-value paling tinggi berada pada Line 3, yaitu 0.928, sedangkan nilai paling rendah pada Line 5, yaitu sebesar 0.268.
17
Berdasarkan hasil dari pengujian-pengujian di atas, maka didapatkan setting suhu pada alat Moisture Analyzer sebagai berikut: Tabel 1 Setting suhu alat Moisture Analyzer Setting of measurement Moisture Analyzer (oC) Line 1
105
Line 3
107
Line 4
107
Line 5
105
Lab QS
105
Setting suhu di atas memberikan data pengukuran Moisture Analyzer yang tidak berbeda nyata dengan hasil pengukuran metode oven pada suhu 105 oC. Terdapat perbedaan setting suhu pada Line 3 dan Line 4, yaitu 107 oC. Hal ini disebabkan karena ketika suhu diatur sebesar 105 oC, alat Moisture Analyzer pada Line tersebut memberikan hasil pengukuran yang lebih rendah dibandingkan dengan metode oven. Oleh sebab itu, setting suhu dinaikkan menjadi 107 oC. Perbedaan hasil yang didapat antara Moisture Analyzer dengan suhu 105 oC dan 107 oC dapat disebabkan karena adanya perbedaan karakteristik lingkungan dimana alat Moisture Analyzer diletakkan. Menurut Weiss (2014) alat yang diletakkan pada suhu ruangan yang relatif lebih rendah dapat memberikan hasil pengukuran yang lebih rendah pula, dengan demikian keadaan sekitar alat Moisture Analyzer dapat mempengaruhi pengukuran alat tersebut.
Uji presisi data Presisi ialah ukuran yang menunjukkan derajat kesesuaian antara hasil uji individual, diukur melalui penyebaran hasil individual dari rata-rata jika prosedur diterapkan secara berulang pada sampel-sampel yang diambil dari campuran homogen (Harmita 2004). Presisi terdiri dari repeatability dan reproducibility. Repeatability diukur dengan menghitung relative standard deviation (RSD). Hasil uji presisi ditampilkan pada Tabel 3. Tabel 2 Hasil presisi data Moisture Analyzer Hasil pengukuran Cv Cv Mean Sd Moisture Analyzer hitung Horwitz Line 1 2.2790 0.0508 2.2278 3.5335 Line 3 2.3120 0.0706 3.0571 3.5259 Line 4 2.3540 0.0529 2.2453 3.5164 Line 5 2.2535 0.0532 2.3625 3.5396 Lab QS 2.9035 0.0292 1.0073 3.4070
18
Cv hitung didapat dari persamaan : Cv hitung = RSD 100 𝑆𝐷 = 𝑥 Cv Horwitz didapat dari persamaan : 21−0.5 log 𝐶 Cv Horwitz merupakan suatu tetapan untuk menentukan bahwa koefisien variasi dari data yang diperoleh dapat diterima. Data dikatakan presisi jika nilai Cv hitung < Cv Horwitz. Tabel 2 menunjukkan bahwa kelima data memiliki nilai Cv hitung < Cv Horwitz, artinya data yang didapat memiliki presisi yang bagus, dengan demikian metode yang digunakan dalam analisis sudah baik. Verifikasi Moisture Analyzer Boxplot pada tahap main study berfungsi untuk memverifikasi setting suhu yang telah didapat sebelumnya. Hasil pengujian boxplot yang diperoleh adalah sebagai berikut:
a. boxplot main study Line 1
c. boxplot main study Line 4
b. boxplot main study Line 3
d. boxplot main study Line 5
19
e. boxplot main study Lab QS Gambar 8 Hasil boxplot tahap main study
Gambar 8 menunjukkan bahwa kelima grafik boxplot main study memiliki grafik yang lebih baik jika dibandingkan degan grafik boxplot di tahap pre-study. Hal ini dibuktikan dengan range kotak yang dihasilkan memiliki luas yang lebih sempit, artinya data yang diperoleh tidak menyebar. Nilai median data pada kelima grafik berada di tengah kotak, hal ini menunjukkan bahwa grafik yang didapat idak condong positif atau negatif. Fitted line plot merupakan model statistika untuk analisis regresi linear (Y = a + bX). Persamaan ini digunakan untuk mengukur jumlah systematic error dari kedua metode yang dibandingkan. Hasil uji fitted line plot ditampilkan pada Gambar 10.
a. fitted line plot Line 1
b. fitted line plot Line 3
20
c. fitted line plot Line 4
d. fitted line plot Line 5
e. fitted line plot Lab QS Gambar 9 grafik fitted line plot
Pada uji fitted line plot, apabila hasil menunjukkan nilai intercept mendekati 0 dengan nilai slope berada pada rentang 0.90-1.10, dan R² ≥ 80%, maka metode Moisture Anlayzer dapat diterima penggunaannya (Weiss 2014). Nilai R2 menunjukkan hubungan kekuatan korelasi antara kedua data yang ada. Menurut Zou et al (2003) jika nilai R² ≥ 0.8, artinya korelasi yang dua populasi data sangat kuat. Jika nilai R² = 1, artinya hubungan korelasi antara dua populasi data sangat sempurna. Pada grafik fitted line plot, R² ditunjukkan dalam bentuk persen (%). Gambar 10 menunjukkan bahwa nilai-nilai yang didapat dari kelima grafik fitted line plot telah memenuhi persyaratan. Nilai R² tertinggi ditunjukkan pada Line 5 dengan nilai sebesar 96.2%, hal ini menujukkan bahwa hubungan korelasi antara data oven dan Moisture Analyzer pada Line 5 ialah yang terkuat. Sedangkan nilai R² terendah ditunjukkan pada Line 4 dengan nilai sebesar 93.2%. Nilai ini telah memenuhi kriteria yang diharapkan, namun jika dibandingkan dari kelima grafik, grafik Line 4 memiliki keuatan hubungan korelasi yang paling rendah.
21
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Penelitian ini menunjukkan bahwa setting suhu yang tepat untuk tiap-tiap Moisture Analyzer ialah Line 1 105oC, Line 3 107oC, Line 4 107oC , Line 5 105oC, dan Lab QS sebesar 105oC. Berdasarkan hasil pengujian pada tahapan pre study dan main study menunjukkan bahwa hasil pengukuran kadar air dengan metode Moisture Analyzer tidak berbeda nyata dengan metode oven. Dengan demikian, metode alternatif, Moisture Analyzer dapat digunakan untuk mengukur kadar air pada biskuit. Saran Saran untuk penelitian selanjutnya ialah perlu dilakukan validasi alat Moisture Anlayzer dengan parameter pengujian yang lebih lengkap. DAFTAR PUSTAKA Alin A. 2010. Minitab. Izmir (TR): John Wiley and Sons Inc. Andarwulan N, Kusnandar F, Herawati D. 2011. Analisis Pangan. Jakarta (ID): Dian Rakyat. [AOAC] Association of Official Analytical Chemistry. 2012. Official Method of Analysis. Association of Official Analytical Chemistry 19th Edition. Gaithersburg (US): AOAC. [BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2011. Biskuit.SNI 2973-2011. Jakarta (ID): BSN. Food Review Indonesia. 2012. Pengendalian Mutu Bahan Pangan dengan Halogen Moisture Analyzer. Majalah Pangan, 7 (5). Guine RPF, Barroca MJ, Pereira D, Correia PMR. 2014. Adsorption Isotherms of Maria Biscuits from Different Brands. Journal of Food Process Engineering [Internet]. [diunduh 2016 Juli 19]; 37. Tersedia pada: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jfpe.12089/full. Hayati R, Abdullah A, Ayob M, Soekarto S. 2005. Analisis Kadar Air dan Aktivitas Air Kritikal Produk Sata dari Malaysia dan Implikasinya pada Sifat-sifat Produk dan Umur Simpannya. Jurnal Teknologi dan Industri Pangan 16 (3) : 191. Harmita 2004. Petunjuk Pelaksanaan Validasi Metode dan Cara Perhitungannya. Majalah Ilmu Kefarmasian, Vol 1 (3): 117-135. Holloway M, Nwaoha C. 2013. Dictionary od Industrial Terms. [ Internet] [diunduh pada 2016 September 12]. Tersedia pada http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9781118589007.ch1/summary. Iglewicz B. 2006. Statistics Reference Online: Boxplot. [Internet]. [diunduh 2016 Agustus 12]. Tersedia pada: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9781118445112.stat07362/abstract. [ISO] International Organization for Standardization. 2005. General for The Competence of Testing and Calibration Laboratories. Jenewa (CH): ISO. Kementerian Perdagangan Republik Indonesia. 2012. Produksi dan Perdagangan Indonesia. [Internet]. [diunduh 2016 September 19]. Tersedia pada
22
http://inatrims.kemendag.go.id/en/product/detail/poduksi-dan-perdaganganindonesia_925/?market=ar. Kementerian Perindustrian. 2014. Perkembangan Ekspor Komoditi Hasil Industri ke Negara Tertentu. [Internet]. [diunduh 2016 September 19]. Tersedia pada http://www.kemenperin.go.id/statistik/query_komoditi.php?komoditi=biscuit&negar a=&jenis=&action=Tampilkan. Kenkel J. 2003. Analytical Chemistry for Technicians. CRC Press, LLC. Kumalasari H. 2012. Validasi Metode Pengukuran Kadar Air Bubuk Perisa Menggunakan Moisture Analyzer Halogen HB43-s sebagai Alternatif Metode Oven dan Karl Fischer. [skripsi] Bogor (ID): IPB Press. Kusnandar F. 2011. Kimia Pangan Komponen Makro. Jakarta (ID): Dian Rakyat. Mcminn WA, Mckee DJ, Magee TR. 2007. Moisture Adsorption Behaviour of Oatmeal Biscuit and Oat Flakes. Journal of Food Engineering 79: 481-493. Misra NN, Tiwari BK. 2014. Bakery Products Science and Techonolgy. Dublin (IE): John Wiley & Sons Ltd. Mitra A. 2008. Data Analyses and Sampling. [Internet] [diunduh 2016 September 8]. Tersedia pada http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9781118491645.ch5. Nordstokke DW, Zumbo BD, Cairns SL, Saklofske DH. 2011. Operating Chracteristic of the Nonparametric Levene’s Test for equal Variances with Assessment and Evaluation Data. Journal of Statistics 16(5): 1-3. Romani S, Balestra F, Angioloni A, Rocculli P, Dalla R. 2014. Physicochemical and Electric Nose Measurement on The Study of Biscuit Baking Kinetics. Italian Journal of Food Science, 24: 32-40. Ruiz RP. 2005. Gravimetric Determination of Water by Drying and Weighing. California (US): John Wiley & Sohn, Inc. Sampaio RM, Marcos SK, Moraes IC, Perez VH. 2009. MoistureAdsorption Behaviour of Biscuits Formulated using Wheat, Oatmeal and Passion Fruit Flour. Journal of Food Process Preserv 33: 105-113. Sharma A, Zhou W. 2011. A Stability Study of Green Tea Catechins During the Biscuit Making Process. Food Chem 73 : 126-568. Subajo A. 2007. Manajemen Pengolahan Roti dan Kue. Yogyakarta (ID): Graha Ilmu. Taylor JR. 1999. An Introduction to Error Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurements. University Science Books. Weiss T. 2014. Guide for Verification of Method Equivalency. Mondelez Standard Operating Procedure. Zhu Y, Zou X, Shen T, Shi J, Zhao J, Holmes M, Li G. 2015. Determination of Total Acid Content and Moisture Content During Solid-State Fermentation Processes using Hyperspectal Imaging. Journal of Food Engineering 10 (15): 1016-1019. Zou KH, Tuncall K, Silverman SG. 2003. Correlation and Simple Linear Regression. Boston (US): John Wiley and Sons Inc.
23
LAMPIRAN
Lampiran 1 Tabel Syarat dan mutu biskuit menurut SNI 2973-2011 No Kriteria uji 1 Keadaan 1.1 Bau 1.2 Rasa 1.3 Warna 2 Kadar air (b/b) 3 Protein (N x 6.25) (b/b)
Satuan
Persyaratan
% %
4
Asam lemak bebas (sebagai asam oleat) (b/b)
%
Normal Normal Normal maks 5 min 5 min 4.5 *) min 3**) maks 1.0
5
Cemaran logam 5.1 Timbal (Pb) 5.2 Kadmium (Cd) 5.3 Timah (Sn) 5.4 Merkuri (Hg) 5.5 Arsen (As) Mikrobiologi 6.1 Angka Lempeng Total
mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg
maks 0.5 maks 0.2 maks 40 maks 0.05 maks 0.5
6
Koloni/g Maks 1x104
6.2 Coliform APM/g 20 6.3 Escherichia coli APM <3 6.4 Salmonella sp. Negatif / 25 g 6.5 Staphylococcus aureus Koloni/g Maks 1x102 6.6 Bacillus cereus Koloni/g Maks 1x102 6.7 Kapang dan khamir Koloni/g Maks 2x102 Catatan: *) untuk produk biskuit yang dicampur dengan pengisi dalam adonan **) untuk produk biskuit yang diberi pelapis atau pengisi (coating/filling) dan pie Sumber: Standar Nasional Indonesia (2011)
24
Lampiran 2 Sertifikat kalibrasi alat Moisture Analyzer Line 1
25
Lampiran 3 Hasil uji 2-sample t test Moisture Analyzer Line 1
Lampiran 4 Hasil uji 2-sample t test Moisture Analyzer Line 3
Lampiran 5 Hasil uji 2-sample t test Moisture Analyzer Line 4
26
Lampiran 6 Hasil uji 2-sample t test Moisture Analyzer Line 5
Lampiran 7 Hasil uji 2-sample t test Moisture Analyzer Lab QS
27
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama lengkap Amelia Lindani, dilahirkan pada tanggal 15 September 1994 di Jakarta. Penulis adalah putri dari Bapak Ramdani dan Ibu Yuslindawati. Penulis bertempat tinggal di Jalan Rawa Selatan II No. 46, Kampung Rawa, Johar Baru, Jakarta Pusat. Penulis menempuh pendidikan sekolah dasar di SD Negeri 20 Cempaka Putih Jakarta Pusat pada tahun 2000-2006, pendidikan menengah pertama di SMP Negeri 118Jakarta pada tahun 20062009, dan melanjutkan pendidikan menengah atas di SMA Negeri 27 Jakarta pada tahun 2009-2012. Pada tahun 2012, penulis melanjutkan pendidikan di Institut Pertanian Bogor yang diterima melalui jalur SNMPTN Undangan di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama masa kuliah penulis aktif dalam berbagai organisasi seperti Earth Hour Bogor sebagai Public Relationspada tahun 2014, dan Sanggar Juara sebagai Public Relations pada tahun 2015. Penulis juga aktif dalam berbagai kepanitian acara dalam Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan (Himitepa). Penulis menyusun skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian, setelah melakukan program magang di PT Mondelez dibawah departemen Quality Control mulai bulan Februari 2016 hingga bulan Juni 2016, dengan judul Perbandingan Pengukuran Kadar Air Metode Moisture Analyzer dengan Metode Oven pada Produk Biskuit Sandwich Cookies di PT Mondelez Indonesia Manufacturing di bawah bimbingan Ir. C.C Nurwitri, DAA.
