IV. METODE PENELITIAN

Selama magang di Lembaga Pengkajian Pangan, Obat-obatan, dan Kosmetika Majelis Ulama

Indonesia (LPPOM MUI), pekerjaan yang dilakukan terdiri atas: (1) analisis proses sertifikasi halal,

dan (2) kajian ilmiah khamr dan alkohol berupa penelitian mengenai analisis senyawa penciri hasil

fermentasi perasan buah berdasarkan tinjauan hadist dari Rasulullah.

4.1 ANALISIS PROSES SERTIFIKASI HALAL

Analisis proses sertifikasi halal meliputi analisis pengaruh kriteria produk dan tahapan proses

terhadap rentang waktu proses sertifikasi halal dan analisis rata-rata waktu sertifikasi halal. Analisis

dilakukan dengan metode statistik.

4.1.1 BAHAN

Bahan yang digunakan untuk analisis proses sertifikasi halal adalah data berupa keterangan

alokasi waktu proses sertifikasi halal perusahaan atau industri pangan yang mendapat sertifikat halal

pada bulan Januari tahun 2011 hingga April tahun 2011.

4.1.2 ALAT

Alat yang digunakan dalam pengukuran pengaruh kriteria produk dan tahapan proses terhadap

rentang waktu proses sertifikasi halal adalah program Minitab 15 untuk analisis metode Kruskal

Wallis. Adapun untuk uji lanjut dilakukan secara manual dengan menggunakan rumus uji lanjut pada

prosedur perbandingan berganda Uji Dunn. Adapun untuk analisis rata-rata waktu sertifikasi halal

menggunakan program Microsoft Excel.

4.1.3 METODE PENELITIAN

Tahap-tahap yang dilalui dalam pengukuran pengaruh kriteria produk dan tahapan proses

terhadap rentang waktu proses sertifikasi halal meliputi: (1) pemilihan data atau sampling, (2)

interpretasi data, (3) analisis pengaruh kriteria produk dan pengaruh tahapan proses terhadap rentang

waktu sertifikasi, (4) uji lanjut pengaruh kriteria produk dan uji lanjut pengaruh tahapan proses

terhadap rentang waktu sertifikasi, (5) perhitungan rata-rata waktu sertifikasi. Secara umum diagram

alir metode penelitian analisis sertifikasi halal ditampilkan pada Gambar 9.

4.1.3.1 Pemilihan Data atau Sampling (Siregar, 2010)

Populasi data berasal dari perusahaan industri pangan yang mendapat sertifikat halal mulai dari

bulan Januari hingga April tahun 2011. Populasi data yang diperoleh sebanyak 206 data proses

sertifikasi perusahaan atau industri pangan. Pengambilan sampel meggunakan Teknik Solvin dengan

persamaan (4.1), yaitu :

n = N

1 + N(d2) (4.1)

dimana :

n = ukuran sampel

N = ukuran populasi

d = galat pendugaan, dalam kasus ini nilai yang diambil adalah 0.05%

Jenis kriteria produk terdiri atas 4 macam, yaitu no risk, low risk, risk, dan high risk. Data dari

masing-masing kriteria diambil menggunakan Teknik Stratified Random Sampling dengan persamaan

(4.2), yaitu :

ni = (Ni dari n) x (n/N) (4.2)

dimana :

ni = ukuran sampel pada kriteria i

i = no risk, low risk, risk, dan high risk

Ni = populasi pada kriteria i

n = ukuran sampel

Kemudian jumlah sampel data yang diperoleh melalui kedua teknik diperoleh melalui

pengambilan secara acak menggunakan program Microsoft Excel.

4.1.3.2 Perhitungan Secara Statistik

Perhitungan secara statistik terdiri dari beberapa tahap, yaitu (1) interpretasi data ke dalam

skala rasio, (2) analisis pengaruh kriteria produk dan pengaruh tahapan proses sertifikasi terhadap

rentang waktu proses sertifikasi dengan metode nonparametrik Kruskal-Wallis (3) uji lanjut pengaruh

kriteria produk dan pengaruh tahapan proses sertifikasi terhadap rentang waktu proses sertifikasi

dengan metode perbandingan berganda Uji Dunn, dan (4) penghitungan rata-rata waktu yang dilalui

proses sertifikasi

4.1.3.3.1 Interpretasi data

Interpretasi data merupakan proses interpretasi data ke dalam skala rasio. Skala rasio

merupakan skala pengukuran tertinggi. Pada skala rasio antara dua nilai yang berurutan mempunyai

jarak yang sama. Nilai-nilai pada skala rasio dapat dibandingkan karena mempunyai nilai dasar yang

mutlak (Mattjik dan Sumertajaya, 2002). Interpretasi data menjadi skala rasio diperlukan untuk

dianalisis pada tahap berikutnya. Data berupa keterangan tanggal dari setiap tahap diinterpretasikan ke

dalam jumlah hari tahap tersebut dilakukan. Kemudian jumlah hari dari setiap tahap dijumlahkan

sehingga diperoleh total hari dalam satu kali proses sertifikasi. Proses interpretasi dilakukan secara

manual untuk seluruh sampel.

4.1.3.3.2 Analisis Pengaruh Kriteria Produk dan Pengaruh Tahapan Proses

Data yang sudah diiterpretasikan dalam skala rasio kemudian dianalisis dengan menggunakan

metode Kruskal Wallis untuk mengetahui pengaruh kriteria produk terhadap rentang waktu proses

sertifikasi. Analisis dengan metode ini menggunakan program Minitab 15.

Untuk mengukur pengaruh kriteria produk terhadap rentang waktu proses sertifikasi maka data

yang ada dikelompokkan ke dalam empat kriteria, yaitu No Risk, Low Risk, Risk, dan Very High Risk.

Kemudian data dari total jumlah hari seluruh perusahaan dari masing-masing kriteria diinput ke dalam

worksheet yang terdapat pada program Minitab 15. Data diinput pada kolom C1 sebagai jumlah hari

dan kriteria diinput pada kolom C2 sebagai kolom untuk kriteria pertama hingga kriteria keempat.

Kemudian dilanjutkan dengan pemilihan icon Stat, lalu dipilih icon Nonparametrics, dan pilih icon

36

17

Kruskal Wallis. Selanjutnya masukkan nama kolom C1 pada kotak ‗respon‘ dan nama kolom C2 pada

kotak ‗faktor‘.

Adapun untuk mengukur pengaruh tahapan proses terhadap rentang waktu proses sertifikasi,

data pada setiap tahapan diinput ke dalam worksheet yang terdapat pada program Minitab 15

berurutan dari tahap pertama hingga tahap ketujuh. Data diinput pada kolom C1 sebagai kolom untuk

jumlah hari dan tahapan diinput pada kolom C2 sebagai kolom untuk tahap pertama hingga tahap

ketujuh. Kemudian tahap berikutnya sama dengan pada pengukuran pengaruh kriteria produk.

Pada analisis dengan metode Kruskal Wallis ini digunakan hipotesis sebagai berikut :

H0 = kriteria produk/tahapan memberikan pengaruh yang sama terhadap rentang waktu sertifikasi

pada

taraf α (alfa) 5 persen atau 0,05.

H1 = paling sedikit terdapat sepasang kriteria produk/tahapan memberikan pengaruh berbeda terhadap

rentang waktu sertifikasi pada taraf α (alfa) 5 persen atau 0,05.

Jika nilai Pvalue lebih kecil dibandingkan nilai alfa (0,05) maka kesimpulan yang diambil

adalah tolak H0 atau terima H1, dan sebaliknya.

4.1.3.3.3 Uji Lanjut Perbandingan Berganda (Uji Dunn)

Jika hasil analisis pengaruh kriteria produk dan tahapan proses terhadap rentang waktu

sertifikasi memberikan hasil tolak H0 atau terima H1 yang berarti paling sedikit terdapat sepasang

kriteria produk/tahapan yang memberikan pengaruh berbeda terhadap rentang waktu sertifikasi.

Pengujian lanjut dilakukan secara manual menggunakan rumus pada prosedur perbandingan berganda

Uji Dunn. Karena pada data ditemukan pengulangan angka (ties), maka untuk tolak H0 digunakan

rumus:

dimana

dan = rata-rata peringkat untuk contoh/perlakuan ke –i dan ke-j

t = banyaknya ties

N = n1 + n2 + ...... + nn

K = jumlah perlakuan

ni dan nj = jumlah data pada perlakuan ke-i dan ke-j

4.1.3.2.4 Perhitungan Rata-rata Waktu dalam Proses Sertifikasi

Perhitungan rata-rata proses sertifikasi dilakukan dengan program Microsoft Excel.

Perhitungan rata-rata ini meliputi rata-rata waktu berdasarkan kriteria produk dan rata-rata waktu

untuk setiap tahapan proses sertifikasi. Perhitungan rata-rata waktu berdasarkan kriteria produk

terbagi menjadi dua. Pertama, perhitungan rata-rata waktu untuk keseluran sampel dan rata-rata waktu

setiap kriteria. Pada perhitungan ini data yang ada dibagi menjadi 2 bagian, yaitu bagian 1 (dari proses

pendaftaran menuju audit) dan bagian 2 (dari audit hingga menuju ke Komisi Fatwa). Kedua,

perhitungan rata-rata waktu untuk setiap tahapan yang dilalui dalam proses sertifikasi. Pada

perhitungan ini data yang digunakan tidak dibagi menjadi 2 bagian.

37

17

Gambar 10. Diagram alir metode penelitian analisis proses sertifikasi halal

4.2 KAJIAN ILMIAH KHAMR DAN ALKOHOL

Kajian ilmiah yang dilakukan adalah penelitian mengenai profil fermentasi perasan buah

berdasarkan tinjauan hadist yang ditinjau dari aspek biokimia dan fisiologi serta menganalisis

senyawa penciri hasil fermentasi secara statistik dan membuat model matematika fermentasi. Senyawa

yang dianalisis terdiri atas profil gula (fruktosa, glukosa, sukrosa), alkohol, dan asam organik selama

proses fermentasi berlangsung.

4.2.1 BAHAN

Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah buah anggur Vitis vinifera, kurma

Deglet Nour (Tunisia), Apel varietas Malang, dan air matang. Bahan-bahan untuk analisis terdiri atas

asam sitrat, asam tartarat, asam malat, asam asetat, metanol, etanol, propanol, butanol, fruktosa,

glukosa, sukrosa, buffer fosfat, asetonitril 75 %, asam sulfat 0.01 N, dan air bebas ion.

Rata-rata

tahapan &

proses

Pemilihan

data/sampling

Analisis Statistik

Analisis pengaruh

kriteria produk

Analisis pengaruh

tahapan proses

Uji lanjut Dunn Uji lanjut Dunn

Perhitungan rata-rata

untuk kriteria dan tahapan

136 data

sampel

Tolak

H0/terima H1 Tolak

H0/terima H1 Rata-rata waktu

untuk kriteria

dan tahapan

Output

kriteria

Output

tahapan

38

17

4.2.1.2 ALAT

Alat-alat yang digunakan untuk penelitian ini terdiri atas timbangan analitik, pisau, panci, botol

propilen ukuran 100 ml, botol vial 10 ml, juicer, sarung tangan, baskom/mangkuk, kain Muslin, pipet

tetes, pipet Mohr 25 ml, gelas ukur 1 liter, termometer, inkubator suhu 29⁰C, sentrifus 10.000 rpm,

membrane filter Whatman ukuran 0.2 µm, membrane filter cartridge, syringe, tube 1.5 ml,

mikropipet, satu set HPLC tipe 10 APV (detektor RID (Refractive Index Detector), kolom RH

Phenomenex tipe Rezex ROA-organic acid H+, dimensi 250 x 4.6 mm, pori 8 µm, kolom amino

Pinnacle II, pori 5 µm, panjang 150 x 4,6 mm Restek) dan HPLC Shimadzu LC 250 AB (detektor UV,

kolom C18).

4.2.2 METODE PENELITIAN

Metode penelitian ini terdiri atas beberapa tahap. Tahap pertama yaitu pemilihan buah yang

akan dipergunakan dalam penelitian. Kemudian dilanjutkan dengan tahap kedua yaitu pembuatan

perasan buah atau jus buah. Tahap ketiga yaitu proses fermentasi perasan buah atau jus buah. Tahap

keempat yaitu analisis kimia perasan buah yang terfermentasi. Analisis ini menghasilkan profil

fermentasi buah selama 5 hari berturut-turut. Tahap kelima adalah analisis korelasi antara waktu

fermentasi (hari) dengan senyawa hasil fermentasi. Pada tahap ini akan diperoleh senyawa yang

memiliki korelasi paling kuat dan memiliki signifikansi terbesar pada ketiga perasan buah. Tahap

keenam adalah analisis pengaruh waktu fermentasi (hari) terhadap kadar senyawa yang diperoleh dari

tahap lima pada ketiga perasan buah. Tahap ketujuh adalah analisis kesamaan pola fermentasi pada

senyawa yang diperoleh dari tahap lima pada ketiga perasan buah. Tahap kedelapan atau tahap

terakhir adalah membuat permodelan matematika dan rasio fraksi untuk profil gula, etanol, dan asam

pada ketiga perasan buah. Secara umum diagram alir metode penelitian ditampilkan pada Gambar 10.

4.2.2.1 Pemilihan Buah

Tahap ini merupakan tahap menentukan buah apa saja yang akan digunakan dalam penelitian.

Hal ini dikarenakan buah yang sangat beragam jenis dan varietasnya sehingga tidak memungkinkan

untuk dianalisis seluruhnya sekaligus. Secara garis besar, pemilihan buah didasarkan pada literatur

syar‘i yang dapat menggambarkan kondisi saat hadis turun dan kondisi saat ini.

Anggur dan kurma dipilih berdasarkan literatur yang disebutkan dalam Al-Qur‘an, ―Dan dari

buah kurma dan anggur, kamu membuat minuman yang memabukkan dan rizki yang baik.

Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar terdapat tanda (kebesaran Allah) bagi orang-

orang yang berpikir.” (Qu‘ran Surat An-Nahl : 67). Selain itu, dalam Muzakarah Nasional LPPOM-

MUI (1994) menyebutkan bahwa ayat ini mengisyaratkan akan kebiasaan meminum minuman keras

yang dibuat dari kurma dan anggur di kalangan bangsa Arab Mekkah. Anggur dan kurma hingga saat

ini masih dinikmati sebagai wine di beberapa negara. Anggur yang digunakan adalah varietas Vitis

vinifera, sedangkan kurma yang digunakan adalah jenis Deglet Nour yang berasal dari Tunisia atau

disebut palm fruit.

Apel dipilih untuk menggambarkan kondisi saat ini. Apel banyak diolah menjadi berbagai jenis

minuman, seperti cider, sari buah, sirup, cuka apel, dan jus buah. Apel juga merupakan komoditi yang

mudah diperoleh di Indonesia. Adapun varietas apel yang digunakan adalah varietas Apel Malang.

39

17

Gambar 11. Diagram alir metode penelitian kajian ilmiah khamr dan alkohol

Pemilihan Buah

Apel Anggur

apel

kasar

Kurma

kasar

Pembuatan

perasan apel

Perasan

Anggur

Perasan

Apel

Perasan

Kurma

Fermentasi

Perasan apel

terfermentasi

Pembuatan

perasan anggur

Pembuatan

perasan kurma

Fermentasi Fermentasi

Perasan

anggur

terfermentasi

Perasan

kurma

terfermentasi

Analisis kimia

(HPLC)

Identifikasi&

kadar alkohol Identifikasi

&kadar gula

Identifikasi&

kadar asam

Analisis

statistik(Pearson)

Senyawa

signifikan

ANOVA dan Klaster

Permodelan

Matematika

Model

Matematika

&rasio

fraksi

40

17

4.2.2.2 Pembuatan Perasan atau Jus Buah

4.2.2.2.1 Perasan atau Jus Anggur dan Apel

Anggur dan apel utuh dihilangkan bijinya, kemudian ditimbang sebanyak 700 gram dan 600

gram. Kemudian dihancurkan dengan menggunakan juicer dan disaring dengan kain muslin agar

diperoleh perasan buah tanpa padatan kasar. Kemudian dituang masing-masing sebanyak 20 ml ke

dalam botol, lalu ditutup rapat untuk kemudian difermentasi.

4.2.2.2.2 Perasan Kurma (Dirar, 1993)

Kurma utuh dihilangkan bijinya, kemudian ditimbang sebanyak 130 gram. Kemudian kurma

ditaruh dalam wadah dan ditambahkan air matang (boiled water) 100⁰C sebanyak 390 ml (1:3), lalu

aduk perlahan-lahan. Kemudian rendam selama semalam. Air rendaman yang diperoleh kemudian

disaring dengan kain muslin dan cairan yang telah disaring dimasukkan masing-masing 20 ml ke

dalam botol lalu ditutup rapat untuk kemudian difermentasi.

4.2.2.3 Proses Fermentasi

Fermentasi dilakukan dalam kondisi mikroaerob/mikroaerofilik secara spontan pada suhu

ruang selama 5 hari berturut-turut. Kondisi mikroaerob/mikroaerofilik berarti bahwa fermentasi

dilakukan dengan menyimpan perasan buah dalam wadah tertutup tanpa dilakukan pengambilan

oksigen atau penambahan nitrogen seperti yang dilakukan pada fermentasi anaerob, sehingga kondisi

tidak sepenuhnya anaerob namun oksigen sangat rendah. Berdasarkan literatur yang ditemukan dalam

jurnal ilmiah (Najiha, et. al., 2010), disebutkan bahwa suhu Madinah pada musim panen pertengahan

Oktober adalah 30⁰C. Suhu tersebut mendekati suhu ruangan rata-rata di Indonesia, yaitu 27-34⁰C

(Sahupala, 2005). Berdasarkan hasil pengukuran suhu di ruangan percobaan, maka suhu yang

digunakan akan dijaga konstan pada suhu 29⁰C.

4.2.2.4 Analisis Kimia

Analisis kimia dilakukan untuk mengidentifikasi dan mengukur senyawa-senyawa hasil

fermentasi selama 5 hari berturut-turut. Analisis dilakukan setiap hari (per 24 jam) mulai dari hari ke-

0 hingga hari ke-5. Senyawa-senyawa yang diidentifikasi adalah senyawa gula (glukosa, fruktosa, dan

sukrosa), alkohol (metanol, etanol, propanol, butanol), dan senyawa asam (asam tartarat, asam sitrat,

asam malat, asam asetat). Tahap ini terdiri dari preparasi sampel, identifikasi senyawa standar, dan

pengukuran kadar senyawa.

4.2.2.4.1 Preparasi Sampel

Setiap hari (hari ke-0 hingga hari kelima) sejumlah 3 ml cairan hasil fermentasi setiap perasan

buah diambil dan dimasukkan dalam 2 buah tube 1,5 ml. Kemudian cairan dalam tube tersebut

disentrifus pada kecepatan 10000 rpm selama 15 menit untuk mendapatkan supernatan yang berupa

cairan bening. Kemudian supernatan tersebut diambil dan disaring seluruhnya dengan membrane filter

0,2 µl. Supernatan yang telah disaring kemudian disimpan dalam botol vial 10 ml untuk dianalisis.

Berikut adalah bagan alir preparasi sampel untuk tiap ulangan sampel yang disajikan pada Gambar 11.

4.2.2.4.2 Identifikasi Senyawa Standar

Sebelum dilakukan analisis atau pengukuran senyawa yang akan diidentifikasi, maka terlebih

dahulu dilakukan identifikasi senyawa standar yang akan diidentifikasi dan diukur. Senyawa standar

41

17

yang diidentifikasi terdiri atas fruktosa, glukosa, sukrosa, metanol, etanol, propanol, butanol, asam

tartarat, asam sitrat, asam malat, dan asam asetat. Masing-masing senyawa dibuat larutan 0.5% dengan

menggunakan air bebas ion. Kemudian sebanyak 10 µl dari masing-masing larutan diinjeksikan ke

dalam HPLC untuk kemudian diidentifikasi pemisahan kurva standar yang terbentuk.

Gambar 12. Diagram alir preparasi sampel untuk analisis HPLC

4.2.2.4.3 Identifikasi dan Pengukuran Senyawa yang Dianalisis

Setelah tahap preparasi selesai dan diperoleh kurva pemisahan senyawa standar yang baik,

maka analisis senyawa hasil fermentasi siap untuk dilakukan. Analisis ini dilakukan dengan

menggunakan instrumen analisis High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Pada analisis

gula digunakan detektor RID, kolom RH, dan fase gerak asetonitril 75%. Pada analisis alkohol

digunakan detektor RID, kolom amino, dan fase gerak asam sulfat 0.01 N. Pada analisis asam organik

digunakan detektor UV, kolom C18, dan fase gerak buffer fosfat.

Sebanyak 10 µl cairan dalam botol vial diambil dengan menggunakan microsyringe 10 µl dan

diinjeksikan ke dalam HPLC. Identifikasi senyawa/komponen ditentukan melalui jumlah peak

(puncak kurva) yang menyatakan jumlah komponen yang disesuaikan dengan kurva standar.

Pengukuran konsentrasi tiap senyawa/komponen yang telah diidentifikasi ditentukan melalui

penghitungan luas peak yang menyatakan konsentrasi komponen dalam campuran (Hendayana, 2006).

4.2.2.5 Analisis Statistik

4.2.2.5.1 Analisis Korelasi (Pearson)

Data hasil pengukuran dengan HPLC dikelompokkan berdasarkan objek, yaitu perasan anggur,

perasan apel, dan perasan kurma. Analisis Pearson menggunakan program Minitab 15. Analisis

dilakukan tiap objek secara terpisah. Data waktu (hari), kadar fruktosa, glukosa, sukrosa, etanol, asam

tartarat, asam sitrat, asam malat, dan asam asetat pada setiap perasan buah diinput ke dalam

3 ml sampel

Sentrifus 10.000 rpm

selama 15 menit

Supernatan Endapan

Saring dengan membrane

filter 0,2 µl

Masukkan dalam botol vial

Sampel siap analisis

42

17

worksheet. Kemudian pilih menu Stat, kemudian menu Basic Statistic kemudian pilih menu

Correlation. Seluruh variabel yang dianalisis dipindah ke kolom ‗variables‘, kemudian klik OK.

Maka akan keluar tampilan output korelasi setiap senyawa.

4.2.2.5.2 Analisis Pengaruh Waktu Fermentasi (hari) terhadap Kadar Senyawa

Signifikan

Analisis pengaruh waktu fermentasi (hari) terhadap kadar senyawa signifikanANOVA

menggunakan program SAS 9.1.3. Data waktu (hari) dan kadar etanol pada ketiga perasan buah

diinput ke dalam file editor pada program SAS 9.1.3 kemudian klik menu ‗run‘ untuk memproses

data. Kemudian uji lanjut dilakukan dengan metode Tukey menggunakan program SAS 9.1.3. Input

analisis pengaruh waktu fermentasi dan uji lanjut dapat dilihat pada Lampiran 25.

4.2.2.5.3 Analisis Klaster (Cluster Analysis)

Analisis Klaster menggunakan program Minitab 15. Data waktu (hari) dan kadar etanol pada

ketiga perasan buah diinput ke dalam worksheet. Kemudian pilih menu Stat, kemudian pilih menu

Multivariate, lalu pilih menu Cluster Variables. Setelah itu akan muncul tampilan Cluster Variables.

Pindahkan seluruh variabel yang akan diukur ke dalam kotak Variables or Distance Matrix dengan

cara memblok seluruh variabel kemudian pilih select. Pilih link method Ward dan pilih Correlation

untuk jarak matriks serta ketik angka ‗1‘ untuk jumlah klaster. Lalu klik menu Show Dendogram

untuk menampilkan output dendogram kemudian klik OK.

4.2.2.6 Permodelan Matematika dan Perhitungan Rasio Fraksi

Model matematika dibuat untuk profil keseluruhan fermentasi (gula, etanol, dan asam) pada

setiap perasan buah (perasan anggur, perasan apel, dan perasan/rendaman kurma). Model yang

dihasilkan merupakan suatu fungsi diferensial dari setiap senyawa. Oleh karena itu, pada setiap

perasan buah akan dihasilkan fungsi untuk ketiga senyawa dimana fungsi-fungsi tersebut merupakan

suatu kesatuan sistem dinamik.

Pertama-tama dibuat asumsi sederhana yang menggambarkan dinamika gula, etanol, dan asam

dalam proses fermentasi yang dilakukan. Kemudian berdasarkan asumsi tersebut, diformulasikan

suatu fungsi diferensial untuk masing-masing senyawa. Fungsi yang ada dan data penelitian kemudian

diinput ke dalam program Mathematica 7.0 for Students untuk diperoleh nilai parameter penduga.

Metode yang digunakan adalah metode kuadrat terkecil (Least Square). Adapun model yang

dipergunakan adalah model logistik. Tampilan input dapat dilihat pada Lampiran 28 (untuk perasan

anggur), Lampiran 29 (untuk perasan apel), dan Lampiran 30 (untuk perasan/rendaman kurma).

Kemudian diperoleh solusi berupa persamaan dari ketiga senyawa dengan parameter yang

dihasilkan dari pengolahan fungsi dengan data penelitian. Kesesuaian model dilihat melalui output

kurva solusi penduga dengan sebaran data penelitian. Secara umum, fungsi diferensial pada model

logistik adalah:

dimana:

dX/dt = laju perubahan X pada t tertentu

X = senyawa/fungsi senyawa

r = rasio pertumbuhan senyawa

43

17

K = kapasitas kadar senyawa

t = waktu

Berdasarkan fungsi dasar tersebut, maka fungsi yang dipakai pada penggunaan gula,

pembentukan etanol, dan pembentukan asam menjadi:

dimana :

dS/dt = laju perubahan gula pada t tertentu

dE/dt = laju perubahan etanol pada t tertentu

dA/dt = laju perubahan asam pada t tertentu

S = konsentrasi gula

E = konsentrasi etanol

A = konsentrasi asam

S[t] = fungsi gula

E[t] = fungsi alkohol

A[t] = fungsi asam

α = parameter fungsi diferensial gula

β = parameter fungsi diferensial etanol

γ = parameter fungsi diferensial asam

K = kadar maksimum senyawa gula/alkohol/asam pada setiap perasan buah

t = waktu

Fungsi diferensial di atas menjelaskan laju penurunan gula (dS/dt), laju peningkatan etanol

(dE/dt), dan laju peningkatan asam (dA/dt). Laju perubahan gula merupakan suatu penurunan

konsentrasi gula. Laju perubahan etanol merupakan suatu peningkatan konsentrasi etanol yang

dipengaruhi keberadaan gula. Laju perubahan asam juga merupakan suatu peningkatan konsentrasi

asam yang dipengaruhi keberadaan gula.

Setelah diperoleh model matematika di atas (sebagai solusi sistem dinamik), maka dilakukan

perhitungan kadar gula, etanol, dan asam di hari ketiga pada masing-masing perasan buah untuk

dibandingkan dengan kadar gula, etanol, dan asam hasil penelitian di hari yang sama. Perhitungan ini

dilakukan dengan mengintegralkan model matematika yang ada dengan bantuan program

Mathematica 7.0 for Student.

Kemudian dilakukan perhitungan rasio fraksi untuk senyawa gula, etanol, dan asam pada

masing-masing perasan buah. Perhitungan diawali dengan menghitung fraksi dari senyawa

gula,etanol, dan asam dengan rumus :

44

17

dimana:

F = fraksi senyawa gula/etanol/asam

X = kadar senyawa gula/etanol/asam di hari ketiga berdasarkan perhitungan dari model

matematika

Y = kadar awal senyawa gula/kadar senyawa etanol dan asam saat titik balik/kadar senyawa

etanol dan asam pada saat maksimum

Fraksi yang telah diperoleh untuk senyawa gula, etanol, asam kemudian dibandingkan antar perasan

buah untuk dilihat pola rasio/perbandingan gula,etanol,dan asamnya. Nilai rasio pada masing-masing

perasan buah diperoleh dengan membangi fraksi tiap senyawa dengan fraksi senyawa terkecil yang

terdapat pada perasan buah tersebut.

45

17