1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Keamanan makanan di Indonesia terkait dengan kehalalan, kebersihan,

dan kesehatan makanan memperoleh perhatian khusus. Hal tersebut dikarenakan

mayoritas penduduk Indonesia beragama Islam (BPS, 2010). Masalah yang

banyak mendapat perhatian saat ini terutama adanya kekhawatiran tercemarnya

produk makanan oleh daging yang bersifat haram, salah satunya daging tikus. Hal

tersebut dilakukan agar para pedagang mendapatkan keuntungan yang lebih

banyak dari makanan yang dijualnya. Padahal dalam agama Islam, dalam Hadits

Riwayat Muslim nomor 1198 dan Bukhari nomor 1829 tertera dengan jelas

tentang larangan mengkonsumsi daging tikus dan semua komponen dari tikus.

Bakso merupakan salah satu makanan favorit di Indonesia (Rohman dkk.,

2014). Komponen utama bakso merupakan daging yang digerus halus yang

biasanya disiapkan dari daging sapi, ayam, ikan, atau babi, dan yang paling

populer di Indonesia adalah bakso sapi (Purnomo dan Rahardiyan, 2008). Harga

daging sapi di pasaran yang relatif lebih mahal dibandingkan dengan daging lain

membuat beberapa pedagang berusaha memutar otak untuk menyiasati harga

produksi pembuatan bakso sapi. Pencampuran daging sapi dengan daging lain

dalam pembuatan bakso dirasa menjadi solusi yang efektif untuk menurunkan

harga produksi pembuatan bakso. Daging tikus menjadi salah satu opsi karena

tikus sangat mudah diperoleh. Kenyataan ini mendorong para pedagang nakal

2

untuk mencampur daging sapi dengan daging tikus dan melabelkannya dengan

“bakso sapi”. Hal ini tentunya akan merugikan konsumen karena konsumen

tertipu. Ada ketidakadilan kompetensi harga akibat terjadinya pemalsuan tersebut.

Di samping itu terdapat masalah agama tentang hukum kehalalan, karena agama

Islam melarang konsumsi daging tikus dalam bentuk olahan apapun.

Permasalahan lain adalah banyaknya penyakit yang disebabkan oleh tikus seperti

salmonelosis, trichinosis, ataupun leptospirosis yang akan merugikan kesehatan

konsumen (Depkes RI, 2008). Berdasarkan hal inilah maka penjaminan keaslian

bakso melalui analisis kualitatif ada atau tidaknya daging tikus sangat penting,

untuk menjamin bahwa bakso yang diperdagangkan sesuai dengan label yang

tertera.

Sejauh ini belum banyak pengembangan metode khusus untuk

mengidentifikasi adanya cemaran daging tikus dalam makanan. Namun, sudah

banyak metode untuk identifikasi daging babi atau lemak babi dalam makanan

yang dapat diadopsi untuk mengidentifikasi adanya cemaran daging tikus dalam

makanan. Beberapa metode analisis tersebut, antara lain kromatografi cair kinerja

tinggi (KCKT) (Rashood dkk., 1996); kromatografi gas (Marikkar dkk., 2005);

pembau elektronik (electronic nose) (Che Man dkk., 2005); differential scanning

calometry (Marikkar, 2001); serta metode-metode berdasarkan pada DNA

(Himawati, 2013). Beberapa metode ini memerlukan waktu yang lama, serta

dilakukan dengan cara melakukan analisis komponen tertentu yang terdapat dalam

daging babi seperti analisis fragmen DNA tertentu, dibandingkan menganalisisnya

sebagai satu kesatuan materi (Rohman dkk., 2010). Karenanya, spektroskopi

3

inframerah Fourier Transform (FTIR) dikembangkan untuk analisis sampel

sebagai suatu kesatuan.

Saat ini spektroskopi FTIR yang digabungkan dengan “kemometrika”

merupakan teknik yang sangat baik untuk analisis suatu komponen dalam

campuran. Rohman dkk. (2011) telah melakukan analisis daging babi dalam

campuran sederhana dengan daging sapi. Meskipun demikian, adanya daging

tikus dalam sediaan bakso dalam campuran biner yang komponen utamanya

adalah daging sapi (bakso sapi) belum pernah dilaporkan/dipublikasikan. Oleh

karena itu penelitian ini diarahkan untuk mengembangkan metode spektroskopi

FTIR digabungkan dengan teknik kemometrika untuk analisis daging tikus dalam

bakso sebagai campuran biner dengan daging sapi.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka dapat dikemukakan

rumusan masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana optimasi spektra FTIR untuk analisis daging tikus dalam bakso

sapi dengan menggunakan kalibrasi multivariat partial least square (PLS)?

2. Apakah penggunaan analisis multivariat principal component analysis (PCA)

mampu digunakan untuk klasifikasi lemak sapi dan lemak tikus pada bakso?

C. Pentingnya Penelitian Diusulkan

Pemalsuan bahan makanan banyak merugikan berbagai pihak, khususnya

konsumen. Adanya pengembangan metode spektroskopi FTIR yang

4

dikombinasikan dengan kemometrika diharapkan mampu untuk menganalisis

adanya cemaran daging tikus dalam bakso sapi secara cepat dan reliabel. Hal

tersebut dapat digunakan untuk menjamin hak-hak konsumen dan menjamin

kehalalan suatu produk.

Hasil penelitian ini bisa dimanfaatkan oleh berbagai pihak, seperti Badan

Pengawasan Obat dan Makanan (Badan POM) ataupun Majelis Ulama Indonesia

untuk menganalisis cemaran daging tikus untuk membantu penentuan kehalalan

suatu produk makanan (dalam penelitian ini produk makanan terkait dengan

bakso sapi). Hasil penelitian juga dapat dimanfaatkan oleh peneliti lain sebagai

dasar acuan untuk analisis hal yang sama di masa yang akan datang.

D. Tujuan Penelitian

Secara umum, penelitian ini bertujuan untuk menggunakan

spektrofotometri FTIR yang dikombinasikan dengan kemometrika untuk analisis

daging tikus dalam bakso sapi. Secara rinci, tujuan penelitian ini adalah:

1. Mengembangkan penggunaan metode spektrofotometri FTIR yang

dikombinasikan dengan kemometrika partial least square (PLS) untuk

analisis kuantitatif daging tikus dalam bakso sapi.

2. Mengaplikasikan penggunaan metode spektrofotometri FTIR yang

dikombinasikan dengan kemometrika principal component analysis (PCA)

untuk mengklasifikasikan lemak sapi dan tikus pada bakso.

5

E. Tinjauan Pustaka

1. Tikus

Tikus merupakan salah satu hewan rondensia yang dikenal sebagai hama

tanaman pertanian, perusak barang, dan hewan pengganggu di perumahan.

Berikut adalah taksonomi hewan tikus :

Kerajaan : Animalia

Filum : Chordata

Kelas : Mamalia

Ordo : Rodentia

Famili : Murdae

Genus : Rattus

Spesies : Tikus rumah (Rattus rattus diardi)

Tikus sawah (Rattus argentiventer)

(Baker dkk., 1976)

Gambar 1. Tikus (Rattus argentiventer) (Anonim, 2010)

Tikus sawah (Rattus argentiventer) (Gambar 1) mempunyai ciri morfologis

yaitu tekstur rambut yang agak kasar, bentuk hidung kerucut, bentuk badan

6

silindris, warna badan dorsal coklat kelabu kehitaman, warna badan ventral kelabu

pucat atau putih kotor, warna ekor ventral coklat gelap, bobot badan antara 70-300

gram, panjang badan 130-210 mm, panjang ekor diantara 110-160 mm, panjang

secara keseluruhan dari kepala sampai dengan ekor 240-370 mm, lebar daun

telinga 19-22 mm, panjang telapak kaki 32-39 mm, lebar sepasang gigi seri yang

sering digunakan untuk mengerat 3mm, dan formula puting susu 3 + 3 pasang

(Priyambodo, 2003). Tikus sawah mudah ditemukan di sebagian besar Asia

Tenggara. Tikus sawah biasa hidup di lubang-lubang tanah pada sawah dan

ladang (Payne dkk., 1985).

Tikus rumah (Rattus rattus) mempunyai tekstur rambut agak kasar, bentuk

badan silindris, bentuk hidung kerucut, telinga berukuran besar tidak berambut

pada bagian dalam dan dapat menutupi mata jika ditekuk ke depan, warna badan

bagian perut dan punggung coklat hitam kelabu, warna ekor coklat hitam, bobot

tubuh berkisar antara 60-300 gram, ukuran ekor terhadap kepala, dan badan

bervariasi (lebih pendek, sama, atau panjang). Tikus rumah memiliki kemampuan

memanjat yang baik. Tikus rumah memiliki kemampuan indera yang sangat

menunjang aktivitasnya kecuali penglihatan (Priyambodo, 2003). Tikus rumah

lebih sering ditemukan di semak-semak ataupun di atap bangunan (Meehan,

1984).

Tikus memiliki siklus reproduksi yang sangat tinggi. Rattus rattus diardi

mencapai umur dewasa pada 68 hari dengan masa bunting selama 21-22 hari

(Ewer, 1971). Hal ini menyebabkan tikus sangat mudah berkembang biak dalam

waktu yang singkat. Populasi tikus yang tidak terkontrol justru akan mengganggu

7

aktivitas manusia, salah satunya dalam hal pertanian (Hadi dkk., 2005). Tikus

rumah dan tikus sawah sering kali merugikan manusia.

Karakteristik daging tikus berwarna merah dan memiliki serat lebih

banyak. Pengolahan daging tikus dalam bentuk olahan makanan seperti bakso,

tidak akan dikenali dengan mudah secara kasat mata. Hal ini yang memicu adanya

kemungkinan pemalsuan makanan dengan menggunakan daging tikus. Biasanya

pemalsuan makanan olahan daging menggunakan tikus rumah ataupun tikus

sawah. Beberapa media juga mengabarkan adanya pemalsuan pembuatan bakso

sapi dengan daging tikus (Reportase Investigasi, 2012). Hal ini merugikan banyak

pihak, baik dari penjual bakso sapi asli maupun konsumen.

2. Sapi

Sapi (Gambar 2) adalah hewan ternak anggota suku bovidae dan anak suku

bovinae. Sapi dipelihara terutama untuk dimanfaatkan susu dan dagingnya sebagai

pangan manusia. Sebagian besar peternakan sapi domestik di Indonesia

didominasi oleh Bos taurus atau Bos indicus (zebu), yang keduanya merupakan

keturunan dari Bos primigenius (Mohamad dkk., 2012). Sistem taksonomi sapi

adalah sebagai berikut :

Kerajaan : Animalia

Filum : Chordata

Kelas : Mammalia

Ordo : Artiodactyla

Famili : Bovidae

8

Upafamili : Bovinae

Genus : Bos

Spesies : Bos taurus / Bos indicus (Zebu).

(Integrated Taxonomic Information System, 2014)

Gambar 2. Bos taurus (ADW, 2002)

Budidaya sapi di Indonesia terbagi menjadi dua yaitu untuk diambil

susunya dan untuk dimanfaatkan dagingnya (sapi potong). Daging sapi

mengandung air (75%), protein (22,3%), lemak (1,8%), abu (1,2%), dan energi

sebesar 116 kilojoule (per 100 gram daging) (FAO, 2014). Daging sapi

merupakan salah satu bahan pangan yang penting dalam memenuhi kebutuhan

gizi manusia. Selain mutu protein hewaninya yang tinggi, pada daging sapi

terdapat kandungan asam amino esensial yang seimbang. Keunggulan protein

daging dibandingkan protein nabati adalah protein hewani lebih mudah dicerna

oleh tubuh (Astawan, 2004).

Karakteristik daging sapi adalah daging berwarna merah agak pucat,

9

berserabut halus, dan terdapat sedikit lemak. Daging sapi banyak dimanfaatkan

masyarakat Indonesia untuk diolah menjadi bahan makanan, salah satunya adalah

bakso. Daging sapi (maupun daging lainnya) yang digunakan dalam pembuatan

bakso hendaknya masih segar, yaitu dari ternak yang baru dipotong. Tidak

dianjurkan menggunakan daging sapi yang telah dilayukan, yaitu daging yang

telah mengalami proses penuaan. Bila menggunakan daging yang telah layu,

tekstur bakso yang dihasilkan kurang kenyal (Widyaningsih dan Murtini, 2006)

Harga daging sapi yang tergolong mahal memicu adanya substitusi daging

sapi dengan daging lain pada olahan makanan. Hal inilah yang mendasari perlu

adanya analisis makanan untuk menghindari pemalsuan makanan. Hermanto dkk.

(2008) berhasil melakukan analisis perbedaan profil dan karakteristik lemak

hewani (ayam, sapi, dan babi) secara spektrofotometri inframerah Fourier

transform (FTIR). Tabel I menunjukkan komposisi asam lemak yang terkandung

pada lemak sapi. Dengan pengembangan dari metode yang sama diharapkan

analisis daging tikus yang digunakan untuk memalsukan daging sapi pada olahan

makanan bakso dapat dilakukan.

10

Tabel I. Komposisi asam lemak pada lemak sapi (Hermanto dkk., 2008)

Asam lemak Persentase asam lemak (%)

Asam Kaprilat C8:0 td

Asam Kaprat C10:0 td

Asam Laurat C12:0 0.34

Asam Miristat C14:0 4.36

Asam Palmitoleat C16:1 1.40

Asam Palmitat C16:0 29.40

Asam Margarat C17:0 1.74

Asam Linoleat C18:2 1.17

Asam Oleat C18:1 20.53

Asam Stearat C18:0 31.26

Asam Arakidonat C20:4 td

Asam Eikosenat C20:1 td

Asam Arakat C20:0 0.33

*td : tidak terdeteksi

3. Lemak

Lemak termasuk dalam golongan lipid, yaitu senyawa organik yang

terdapat dalam alam serta tidak larut dalam air, namun larut dalam pelarut organik

(misalnya eter, heksan, kloroform, benzen) (Sudarmadji dkk., 1989). Perbedaan

lemak dan minyak adalah sumber perolehannya, asam lemak penyusunnya, dan

keadaanya pada suhu kamar. Lemak umumnya bersumber dari hewan, sedangkan

minyak bersumber dari tumbuhan. Kebanyakan lemak tersusun dari asam lemak

jenuh, sedangkan minyak tersusun dari asam lemak tak jenuh. Lemak berwujud

padat pada kondisi suhu kamar, sedangkan minyak berada pada wujud cair

(Sudjadi dan Rohman, 2004).

Lipid terdiri dari berbagai senyawa kimia, termasuk monogliserida,

digliserida, trigliserida, fosfatida, serebrosid, sterol, terpen, alkohol lemak, dan

asam lemak, namun komponen penyusun terbesarnya adalah trigliserida, yaitu

11

mencapai 95% (Gunstone, 2004; Lobb dan Chow, 2007). Ditinjau dari segi

nutrisi, komponen lemak yang penting adalah trigliserida, fosfolipid, kolesterol,

dan vitamin yang terlarut dalam lemak (Soeparno, 1989). Trigliserida atau

triasilgliserol merupakan gugus triester dari gliserol. Trigliserida terbentuk dari

proses kondensasi gliserol dan tiga molekul asam lemak yang nantinya akan

membentuk satu molekul trigliserida dan tiga molekul air (Sudarmadji dkk.,

1989). Proses kondensasi tersebut ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 3. Reaksi Pembentukan Trigliserida (diadaptasi dari CNX Anatomy and

Physiology, 2013)

Perbedaan antara lemak satu dengan yang lainnya terdapat pada komponen

asam lemak penyusunnya, urutan asam lemak, serta tingkat kejenuhan dari asam

lemak (Rohman, 2012). Hal inilah yang mendasari penelitian untuk mendeteksi

adanya daging tikus dalam bakso sapi, karena profil spektra FTIR akan bersifat

spesifik pada suatu sampel (Guillen dan Cabo, 1997). Asam lemak terdiri dari

unsur-unsur, seperti karbon, hidrogen, dan oksigen, yang diatur sebagai rantai

karbon kerangka linear dari panjang variabel dengan gugus karboksil di salah satu

ujung. Asam lemak yang pada rantai hidrokarbonnya terdapat ikatan rangkap

disebut asam lemak tidak jenuh, dan apabila tidak terdapat ikatan rangkap pada

rantai hidrokarbonnya disebut dengan asam lemak jenuh (Lobb dan Chow, 2007).

12

Gambar 4 menunjukkan perbedaan struktur asam lemak jenuh dan asam lemak

yang tidak jenuh.

Gambar 4. Struktur Asam Lemak Jenuh dan Asam Lemak Tak Jenuh (diadaptasi dari CNX

Anatomy and Physiology, 2013)

4. Bakso

Definisi bakso menurut SNI 01-3818-1995 adalah produk makanan

berbentuk bulatan atau lain, yang diperoleh dari campuran daging ternak (kadar

tidak kurang dari 50%) dan pati atau serealia dengan atau tanpa penambahan

makanan yang diizinkan. Pembuatan bakso sendiri didominasi oleh daging

(Gambar 5), kemudian ditambah dengan berbagai bumbu-bumbuan seperti garam

dapur, dan tepung tapioka (Purnomo dan Rahardian, 2008). Terkadang, dalam

pembuatan bakso ditambahkan dengan natrium trifosfat dan monosodium

glutamat untuk meningkatkan kapasitas pengikatan air. Sebagian besar produsen

juga menambahkan cita rasa makanan tertentu, agar bakso semakin lezat (Huda

dkk., 2009).

13

Gambar 5. Bakso (Gambar diambil dari Hudaya, 2013)

Berbagai macam daging yang bisa digunakan dalam proses pembuatan

bakso adalah daging sapi, babi, ayam dan ikan. Tingkat harga patokan untuk

bakso biasanya didasarkan dari jenis daging yang digunakan. Harga bakso sapi

lebih mahal jika dibandingkan dengan harga bakso yang lain, karena harga daging

sapi tergolong tinggi (Julaikah, 2013). Beberapa pedagang nakal berusaha

menyiasati hal ini dengan mencampurkan daging sapi dengan daging yang

harganya lebih murah untuk menekan harga produksi. Segelintir pedagang

bertindak curang dengan mencampurkan daging tikus ke dalam bakso sapi.

Dalam produksi makanan, daging tikus sendiri dilihat dari 3 aspek, yaitu

aspek ekonomi, kesehatan dan aspek religi (agama). Dari aspek ekonomi, adanya

daging tikus dalam campuran bakso dapat menekan biaya produksi pembuatan

dan mendapatkan laba yang lebih banyak. Dari aspek kesehatan, tikus dikaitkan

dengan berbagai penyakit tertentu seperti kolera, leptospirosis, salmonelosis,

trichinosis, dan masih banyak lagi (Depkes RI, 2008). Sementara itu, dari aspek

agama, adanya komponen tikus dalam produk makanan merupakan masalah yang

14

serius karena beberapa agama seperti Islam melarang pemeluknya untuk

mengonsumsi produk makanan yang mengandung tikus, seperti hadist yang

diriwayatkan oleh Al-Bukhaariy no. 1829 & 3314, Muslim no. 1198, At-

Tirmidziy no. 837, An-Nasaa’iy no. 2829, dan yang lainnya.

5. Spektroskopi Inframerah Fourier Transform (FTIR)

Spektroskopi merupakan kajian tentang interaksi antara radiasi

eleoktromagnetik dengan materi (sampel). Spektroskopi inframerah merupakan

salah satu jenis spektroskopi vibrasional (Rohman, 2012). Spektra IR

memungkinkan untuk digunakan dalam deteksi suatu sampel karena spektra

tersebut dapat dimanfaatkan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif (Hof, 2003).

Saat ini dengan perkembangan transformasi Fourier, spektroskopi FTIR

digunakan secara luas dalam bidang farmasi, makanan, lingkungan dan

sebagainya (Che Man dkk., 2010).

Gambar 6. menjelaskan komponen dasar spektrofotometer inframerah

Fourier Transform (FTIR). Komponen dasar spektrofotometer FTIR adalah

sumber sinar, interferometer, sampel, detektor, penguat (amplifier), pengubah

analog ke digital, dan komputer. Radiasi muncul dari sumber sinar yang

dilewatkan melalui interferometer ke sampel yang akan dideteksi sebelum

mencapai detektor. Setelah terjadi amplifikasi sinyal, data dikonversi ke dalam

bentuk digitalnya, kemudian ditransfer ke komputer untuk transformasi Fourier

(Stuart, 2004).

15

Sumber sinar

Interferometer Sampel

DetektorPenguat(Amplifier)

Pengubah analogke digital

Komputer

Gambar 6. Komponen Dasar Spektrofotometer FTIR (Stuart, 2004)

Sebagaimana jenis absorbsi energi yang lain, pada spektroskopi inframerah,

molekul-molekul dieksitasikan ke energi yang lebih tinggi ketika molekul-

molekul ini menyerap radiasi inframerah (IR). Absorbsi radiasi IR merupakan

suatu proses kuantifikasi, yang berarti bahwa hanya frekuensi (energi) tertentu

dari radiasi IR yang dapat diserap oleh suatu molekul. Absorbsi radiasi IR

bersesuaian dengan perubahan energi yang berkisar antara 2-10 kkal/mol. Radiasi

kisaran energi ini dapat menyebabkan regangan dan uluran suatu ikatan dalam

kebanyakan ikatan kovalen molekul (Pavia dkk., 2001).

Daerah inframerah dibagi menjadi 3 bagian, yaitu daerah inframerah (IR)

jauh (400-50 cm-1

), daerah IR tengah (4000-400 cm-1

), dan daerah IR dekat

(14000-4000 cm-1

) (Watson, 1999). Pada daerah IR dekat umumnya digunakan

untuk konfirmasi struktur kimia, sedangkan daerah IR tengah biasa digunakan

untuk analisis struktur sistem organik. Informasi tersebut banyak dimanfaatkan

untuk analisis kualitatif (Reid dkk., 2006).

Spektrum IR merupakan spektrum yang bersifat : (1) spesifik terhadap

suatu molekul; akan memberikan informasi yang menyatu tentang interaksi dan

jenis interaksi molekul yang terlibat; (2) sidik jari; (3) kuantitatif, yang mana

16

intensitas puncak berkorelasi dengan konsentrasi; (4) non destruktif, sehingga

masih memungkinkan untuk dilakukan analisis lebih lanjut; (5) bersifat universal

dalam pengambilan sampelnya (Rohman, 2014).

Secara garis besar, ada 2 cara memperoleh spektrum IR, yaitu dengan

teknik transmisi dan teknik pantulan (Sasic dan Ozaki, 2010). Metode pantulan

digunakan untuk sampel yang susah dianalisis dengan teknik transmitan. Salah

satu pengukurannya menggunakan pantulan internal dengan menggunakan

attenuated total reflectance (ATR) yang bersinggungan dengan sampel. ATR

(Gambar 7) menggunakan fenomena pemantulan internal total. Berkas radiasi

yang memasuki kristal akan mengalami pemantulan internal total ketika sudut

datang pada permukaan antara sampel dan kristal lebih besar daripada sudut

kritisnya. Sudut kritis merupakan fungsi indeks bias dua permukaan. Berkas sinar

akan memasukkan sebagian panjang gelombangnya di luar permukaan yang

memantul, dan ketika suatu bahan yang secara selektif mampu menyerap radiasi

berada di atas permukaan kristal ATR, maka berkas sinar akan kehilangan energi

pada panjang gelombang yang sesuai dengan panjang gelombang yang diserap

oleh bahan tersebut. Radiasi yang diperkuat yang dihasilkan diukur dan

dirajahkan sebagai fungsi panjang gelombang dengan spektrometer IR dan

memberikan peningkatan karakteristik spektra serapan sampel (Stuart, 2004).

17

Gambar 7. Skema dari Attenuated Total Reflectance (ATR) (Stuart, 2004)

Selain itu, spektroskopi IR juga dapat digunakan untuk analisis kuantitatif

karena intesitas (absorbansi) dalam spektrum IR berbanding lurus dengan gugus

fungsional yang bersesuaian sebagaimana ditunjukkan dalam hukum Lambert-

Beer (Guillen dan Cabo, 1997).

Keuntungan utama spektofotometer FTIR dibandingkan dengan

spektrofotometer dispersif adalah bahwa spektrofotometer FTIR mampu

menawarkan sensitivitas yang tinggi, mampu memberikan energi yang lebih

tinggi serta mampu meningkatkan kecepatan pembacaan spektra IR secara drastis

(Stuart, 2004). Digabungkan dengan kemajuan komputer dan perangkat lunak

“kemometrika”, spektroskopi IR mampu dengan mudah memanipulasi spektrum

IR (Rohman, 2012).

6. Kemometrika

Kemometrika merupakan cabang ilmu pengetahuan yang mengaplikasikan

ilmu statistika dan matematika untuk mengolah data kimia (dalam spektroskopi,

data tersebut adalah spektra) (Otto, 2007). Kemometrika termasuk pada bidang

18

interdislipiner yang melibatkan analisis statistik multivariat, pemodelan

matematika, dan kimia analisis. Kemometrika biasa diaplikasikan untuk : (1)

kalibrasi, validasi, dan uji signifikansi; (2) optimasi pengukuran kimia dan

prosedur eksperimental; dan (3) mengekstraksi informasi kimia dari data analisis

(Gemperline, 2006)

Saat ini kemometrika memungkinkan untuk menganalisis data multivariat.

Data multivariat merupakan suatu data yang memiliki banyak variabel dan dari

setiap variabel tersebut dapat saling berkorelasi. Keuntungan dari analisis

multivariat adalah informasi yang didapat akan lebih banyak karena analisis

multivariat mempertimbangkan banyak variabel secara bersamaan, dibandingkan

jika hanya mempertimbangkan masing-masing variabel secara individual. Selain

itu, keuntungan lainnya adalah bahwa analisis multivariat dapat mereduksi noise,

lebih selektif dalam suatu pengukuran, dan bisa mendeteksi adanya sampel palsu

(Bro, 2003).

Fungsi kemometrika dalam spektroskopi digunakan untuk meningkatkan

kualitas data. Kemometrika memungkinkan adanya pengukuran data multivariat,

yang mana beberapa variabel (absorbansi dalam banyak bilangan gelombang)

diukur untuk suatu sampel yang dituju (Miller dan Miller, 2000).

Ada beberapa jenis kemometrik yang sering digunakan, salah satunya

adalah metode kemometrika yang terkait dengan pengelompokan. Ada dua

macam pengelompokan dalam kemometrika, yaitu : (1) Pengelompokan yang

disupervisi, seperti analisis diskriminan; dan (2) pengelompokan yang tidak

19

disupervisi, seperti analisis komponen utama (principal component analysis,

PCA).

a) Principal Component Analysis (PCA)

Principal component analysis, atau biasa disebut dengan PCA, adalah

metode analisis untuk membangun model multivariat linier pada data yang

kompleks. Pengembangan metode PCA dilakukan dengan menggunakan

vektor basis ortogonal, atau biasa disebut dengan komponen utama (principal

component, PC). Tujuan utama dari PCA adalah untuk mengeliminasi

komponen utama yang terkait dengan noise, sehingga dapat meminimalkan

efek dari kesalahan pengukuran (Thielemans dan Massart, 1985).

PCA pada dasarnya adalah teknik reduksi data multivariat, ketika

antar variabel terjadi korelasi (Miller dan Miller, 2005). Objek (sampel)

dengan komponen utama (principal component, PC) yang hampir sama

mempunyai sifat fisika kimia yang hampir sama, sehingga PCA dapat

digunakan untuk pengelompokan (Adams, 1995). PCA akan menemukan

berbagai macam komponen utama yang merupakan suatu kombinasi linier

variabel asal. Komponen utama pertama diharapkan akan memberikan variasi

terbesar terhadap data dibandingkan dengan komponen utama selanjutnya

(Widyaninggar dkk., 2012). Karenanya, ketika terjadi korelasi yang

signifikan, jumlah komponen utama yang digunakan akan lebih sedikit

dibandingkan dengan jumlah variabel asli (Miller dan Miller, 2010). Che Man

dkk. (2011) membuktikan bahwa dengan menggunakan teknik PCA, dapat

dibedakan dan diklasifikasikan antara lemak babi (lard) dengan lemak lain.

20

Penelitian tersebut diharapkan menjadi dasar dalam melakukan klasifikasi

lemak tikus dan lemak sapi.

b) Partial Least Square (PLS)

Partial least square (PLS), atau regresi kuadrat terkecil sebagian,

merupakan salah satu cabang dari metode kemometrika yang menggunakan

regresi. Metode regresi digunakan untuk kuantifikasi. Konsentrasi analit berada

pada variabel respon, dan absorbansi pada bilangan gelombang yang berbeda

berada pada variabel prediksi (Miller dan Miller, 2005). Oleh karena itu, PLS

termasuk jenis kalibrasi terbalik.

Kemometrika PLS pertama kali dikembangkan oleh H. Wold di bidang

ekonometri pada akhir tahun 1960. Pada akhir tahun 1970, Wold dan Martens

mulai memopulerkan metode ini untuk diaplikasikan pada bidang kimia

(Gemperline, 2006). Regresi kuadrat terkecil sebagian (partial least square atau

PLS) menghitung regresi dengan alogaritma kuadrat terkecil yang

menghubungkan antara kedua matriks, data spektra pada matriks X, dan nilai

referens pada matrik Y. PLS sering digunakan dalam spektroskopi FTIR untuk

mengektrak informasi dari spektra yang kompleks yang mengandung puncak-

puncak yang tumpang tindih, adanya pengotor serta adanya noise dari instrumen

yang digunakan untuk mengumpulkan data (Syahariza dkk., 2005).

Pada metode kemometrika PLS, variabel yang dipilih merupakan variabel

yang memiliki korelasi yang baik dengan respon, sehingga variabel tersebut akan

memberikan prediksi yang lebih efektif (Adams, 1995). Kombinasi linier dibuat

dengan memilih variabel prediksi yang memiliki korelasi tertinggi dengan

21

variabel respon dan juga bisa menjelaskan variasi dari variabel prediksi (Miller

dan Miller, 2005). Rohman dan Che Man (2011) membuktikan bahwa

kemometrika PLS dapat digunakan untuk kuantifikasi adanya pemalsuan pada

virgin coconut oil. Dengan metode yang sama, diharapkan kemometrika PLS juga

dapat digunakan untuk analisis kuantitatif daging tikus pada bakso sapi.

F. Landasan Teori

Berbagai praktek kecurangan terhadap makanan terkadang dilakukan oleh

beberapa pedagang nakal, salah satu contohnya dengan cara mengganti bahan

dasar pembuatan bakso dengan sesuatu yang lebih murah. Beberapa diantaranya

mencampurkan daging tikus ke dalam campuran daging sapi pada pembuatan

bakso. Deteksi cepat adanya daging tikus dalam bakso sapi mutlak dilakukan.

Salah satu metode deteksi cepat yang ditawarkan adalah dengan metode

spektrofotometri FTIR yang dikombinasikan dengan kemometrika.

Spektrofotometri inframerah Fourier Transform (FTIR) merupakan metode cepat

yang memiliki sensitivitas tinggi. Adanya campuran daging tikus dalam bakso

sapi, daging sapi, dan daging tikus dapat dibedakan pada profil spektra FTIR

karena metode spektrofotometri FTIR akan menunjukkan profil spektra yang

berbeda dari setiap sampel yang berbeda.

Dengan adanya perbedaan yang spesifik antar setiap spektra, FTIR dapat

mengidentifikasi adanya campuran daging tikus dalam bakso sapi. Optimasi

spektroskopi FTIR dengan digabungkan dalam teknik “kemometrika” tertentu

seperti analisis multivariat (partial least square, PLS dan principal component

22

analysis, PCA) dapat digunakan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif daging

tikus dalam bakso sapi.

G. Hipotesis

Berdasarkan rumusan masalah dan landasan teori di atas, maka dapat

dibuat suatu hipotesis sebagai berikut:

1. Metode spektrofotometri inframerah Fourier transform (FTIR) yang

dikombinasikan dengan kemometrika partial least square (PLS) dapat

digunakan untuk analisis kuantitatif daging tikus dalam bakso sapi.

2. Metode spektrofotometri FTIR yang dikombinasikan dengan kemometrika

principal component analysis (PCA) mampu melakukan klasifikasi lemak

sapi dan lemak tikus pada bakso.