## Analisis Ukuran Pori Biokomposit ( Sericin -

## Bioplastik) pada Berbagai Suhu Pembekuan Awal dengan Metode Taguchi
Gaustama Putra dan Alva Edy Tontowi Pascasarjana Teknik Industri, Bidang Sistem Manufaktur, Universitas Gadjah Mada ghostamaputra@gmail.com
(Makalah: Diterima September 2019, direvisi Juni 2019, dipublikasikan November 2019)
Intisari—  Kebutuhan  Biomaterial  bidang  medis  dalam  berbagai  keperluan  terus  meningkat.  Produk  biomaterial  di  Indonesia kebanyakan adalah produk impor, harganya mahal dan membutuhkan waktu lama saat dibutuhkan. Berdasarkan hal ini, penelitian di bidang biokomposit makin meningkat. Sericin adalah protein yang biokompatibel, biodegradable dan sifat penting lainnya. Sericin banyak digunakan dalam aplikasi biomedis dan merupakan bahan alami yang menjanjikan sebagai bahan medis alternatif. Tujuan penelitian  adalah  menganalisis  diameter  pori  yang  terbentuk  dan  campuran  optimal  biokomposit  sericin-bioplastik  dengan menggunakan metode Taguchi. SEM dan FTIR untuk melihat diameter pori dan struktur biokomposit. Bahan yang digunakan pati tapioka 16g, 14g dan 10g, aquades 80 ml dan gliserin 6 ml, sericin 0,03, 0,1, dan 0,3%. Biokomposit mengalami proses freeze d rying dan pembekuan pada -25°C, -45°C dan -80°C. Hasil penelitian untuk respon rata-rata dan SNR, maksimum pada 16g tepung tapioka, 0,03% sericin dan pembekuan -25°C. SEM menunjukkan pembekuan -25°C biokomposit C: 41,94 μm, F: 33,416 μm, dan I: 2,743 μm memenuhi syarat regenerasi jaringan kulit. Nilai prediksi dan interval kepercayaan rata-rata besar 11,656 μm dan kecil 54,602 μm, SNR besar 31,940 μm dan kecil 33,642 μm. Nilai konfirmasi secara eksperimental kondisi optimal diameter pori besar untuk rata-rata lebih  besar  dari  32.342  μm  dan  lebih  kecil  dari  34.206  μm,  SNR  lebih  besar  dari  32.342  μm  dan  kecil  34.206  μm.  pembekuan  I biokomposit -80 C muncul gugus fungsi C=O yang tidak ada dalam sampel lain.
Kata kunci— Komposisi optimasi, bahan alternatif medis, biokomposit sericin- bioplastik, metode Taguchi, SEM, freze drying.
Abstract— The  need  for Biomaterials in the  medical  field  for various purposes continues to increase.  Most of biomaterial products available in Indonesia are imported products. They are expensive and take a long time to provide. Due to these reasons, research in the field of biocomposites is increasing. Sericin is a protein that is biocompatible, biodegradable and has other important properties. Sericin is widely used in biomedical applications and is a promising natural material as an alternative medical material. The aim of the study was to analyze the pore diameter formed and the optimal mixture of sericin-bioplastics biocomposite using the Taguchi method. SEM and FTIR were also employed to see the pore diameter and biocomposite structure. The materials used were 16g, 14g and 10g of tapioca starch, 80 ml of aquades and 6 ml of glycerin, as well as 0.03, 0.1 and 0.3% sericin. Biocomposite underwent a freeze drying and freezing process at -25°C, -45°C and -80°C. The results showed that the maximum mean and SNR responses were at 16g tapioca starch, 0.03% sericin and freezing temperature of -25°C. SEM showed that freezing at -25°C for biocomposite C: 41.94 μm, biocomposite F: 33.416 μm,  and  biocomposite  I:  2.743  μm  fulfilled  the  requirements  for  skin  tissue  regeneration.  Predicted  mean  values  and  confidence intervals for large and small pore sizes were 11.656 μm and 54.602 μm, SNR values for large and small pore sizes were 31.940 μm and 33.642 μm. The mean experimental confirmation values of optimal conditions for pores with large diameters were greater than 32.342 μm and smaller than 34.206 μm, SNRs were greater than 32.342 μm and smaller than 34.206 μm. The freezing of biocomposite I at -80 C yielded C=O functional group which was not present in other samples .
Keywords— Optimal composition, alternative medical material, sericin-bioplastic composite, Taguchi method, SEM, freeze-drying.

## I. PENDAHULUAN
Kebutuhan  bahan  biomaterial  dalam  bidang  medis untuk  berbagai  keperluan  terus  meningkat  dewasa  ini.  Hal ini antara lain disebabkan oleh tingginya angka kecelakaan serta  meningkatnya  kasus  kebakaran  yang  menimbulkan luka  bakar  yang  serius  pada  korban.  Selain  itu  berbagai kasus penyakit seperti penyakit kanker tulang, patah tulang dan lain-lain yang memerlukan graft tulang sintesis. Saat ini produk biomaterial di Indonesia sebagian besar merupakan
produk impor dengan harga sangat mahal, serta memerlukan waktu  lama  disaat  produk  dibutuhkan  (Darwis  dan  Abbas, 2010)
Hal  tersebut  memicu  perkembangan  penelitian dengan berbagai macam metode untuk mendapatkan bahan biokomposit  medis  alternatif.  Penelitian  dilakukan  dengan menggunakan  material  mudah  didapat  karena  ketersediaan yang  melimpah  di  alam,  harga  murah,  dan  ramah lingkungan.  Material  yang  digunakan  harus  bersifat
ISSN    1411-6340 (Print)
biocompatible , biofunctional ,  dan  memiliki  karakteristik yang  baik  bagi  tubuh  penderita.  Material  diteliti  dengan mendalam  agar  mempunyai  persamaan  bentuk  dan  sifat dengan material yang sudah ada. Penelitian yang dilakukan seperti sifat utama material, karakterisasi dari bahan setelah diproses silang, tingkat pori yang terbentuk, perkembangan sel, kadar toksik dan lainnya agar  material cocok dan bisa sebagai bagian pengganti pada tubuh pengguna.
Herliansyah  dkk,  (2012)  berhasil  membuat  bahan hidroksiapatit untuk cangkok tulang biokramik dari sumber alami  (gipsum,  kalsit,  tulang  sapi  dan  cangkang  sotong). Ichsan  dkk,  (2013)  melakukan  sintesis  makroporos komposit  kolagen-hidroksiapatit  sebagai  kandidat bone graft ,  kolagen  disintesis  dari  cakar  ayam.  Hasil  penelitian mengatakan bahwa kontrol waktu pembekuan mempengaruhi ukuran makroporos dan sifat mekaniknya. Sericin berasal dari kokon ulat sutera Bombyx mori (Gambar 1).  Protein  utama  yang  terkandung  di  dalam  kokon  ulat sutera Bombyx  mori ,  yaitu  serat  75%  dan sericin 25%. Sericin dapat  dengan  mudah  dihilangkan  dalam  proses degumming.
Sericin bersifat  hidrofilik,  terdiri  dari  17-18  asam amino  yang  sebagian  besar  memiliki  gugus  samping  polar yang kuat seperti kelompok hidroksil, karboksil dan amino serta banyak mengandung serin yang berkontribusi terhadap sifat yang sangat hidrofilik (Kundu dkk, 2008).

## Gambar 1. Kokon Ulat Sutera Bombyx mori
Dalam  bidang  kedokteran sericin biasanya  disilang dengan  polimer  lain  dalam  membentuk  perancah  untuk mendapatkan sifat yang lebih baik pada aplikasi biomedis.
Pati  tapioka  mengandung  bakteri  selulosa  yang banyak  diaplikasikan  dalam  dunia  medis,  di  antaranya adalah  memberikan  perawatan  pada  luka  bakar  dan  dapat juga  dijadikan  sebagai  benang  jahit  dalam  pembedahan (Hoenich,  2006),  dikarenakan  bakteri  selulosa  memiliki kandungan  air  tinggi,  penyerap  cairan  yang  baik,  bersifat non-alergenik ,  dan  aman  ketika  disterilisasi  tanpa menyebabkan  perubahan  karakteristiknya  (Ciechańska, 2004).
Tujuan  penelitian  ini  adalah  menganalisa  diameter pori  yang  terbentuk  dan  optimasi  campuran  biokomposit sericin -bioplastik  dengan  menggunakan  metode  Taguchi. Uji SEM dan  FTIR dilakukan untuk melihat diameter pori dan  struktur  yang  terbentuk  pada  biokomposit sericin - bioplastik  yang  mengalami proses pembekuan pada suhu  - 25 o C,  -45 o C, dan  -80 o C.  Harapan penelitian  ini  didapatkan campuran  optimal  dan  diameter  pori  yang  cocok  dan memenuhi syarat yang ditentukan untuk meregenerasi kulit maupun  tulang  dan  dapat  digunakan  sebagai  bahan  medis
alternatif yang bersumber dari alam, murah, mudah didapat, dan alami.
II. BAHAN DAN METODE
Bioplastik berasal dari pati tapioka (PT) dengan berat 16 g, 14 g, dan 10 g dicampur dengan 6 ml gliserin (G) dan 80 ml aquades (A) dalam gelas ukur, diaduk menggunakan magnetic  stirrir kecepatan600  rpm,  suhu  50 o C  selama  7 menit  (Tabel  1).  Kepompong  ulat  sutera Bombyx  mori direndam dalam 1 liter n-hexane di beaker glass selama 20 detik  untuk  menghilangkan wax dan  dikeringkan. Selanjutnya kepompong dicampur dengan 2,3 liter aquadest dan dilakukan proses autoclaving pada suhu 120 o C selama 30  menit.  Kepompong  disaring  menggunakan  kertas filter ukuran ± 11 μ m untuk memisahkan larutan sericin dan serat, selanjutnya proses freeze drying untuk mendapatkan bubuk sericin (Gambar 2). Sericin ditentukan  sebesar  0,03%,  0,1%,  dan  0,3%. Persentase sericin didapat dari masing-masing berat tapioka. Tiga  variasi sericin dicampurkan  dengan  masing-masing bioplastik  1,  2,  dan  3  (Tabel  2)  menggunakan magnetic stirrer pada  putaran  600  rpm  dengan  suhu  50 o C  selama  7 menit.  Biokomposit  di  cetak  dalam  bentuk disk dengan cetakan ukuran 15x5 mm dan dibekukan pada suhu -25 o C, - 45 o C, dan -80 o C selama 1 hari. Selanjutnya dilakukan proses freeze  drying selama  1  hari.  Teknik purposive  sampling digunakan dalam pengambilan sampel dan hanya 9 sampel dari 27 sampel dilakukan uji SEM (Tabel 3).
TABEL 1.

## PROSES PEMBUATAN BIOPLASTIK
No Bioplastik Proses PT (g) A (ml) G (ml) 1 16 80 6 16 g PT + 80 ml A + 6 ml G
2 14 14 g PT+ 80 ml A + 6 ml G 3 10
10 g PT + 80 ml A+ 6 ml G Persentase pati tapioka didapat dari berat aquades Gambar 2. Bubuk sericin hasil freeze drying selama 2 hari
TABEL 2. KOMPOSISI BIOKOMPOSIT A S/D I Bio plastik
Sericin
Proses % g Biokomposit
1 0,03 0,0048
A: Bioplastik 1 + 0,0048g sericin B: Bioplastik 1 + 0,016g sericin C: Bioplastik 1 + 0,048g sericin
0,1 0,016 0,3 0,048
2 0,03 0,0042 D: Bioplastik 2 + 0,0042g sericin E: Bioplastik 2 + 0,014g sericin
F: Bioplastik 2 + 0,042g sericin 0,1 0,014 0,3 0,042 3 0,03 0,003 G: Bioplastik 3 + 0,003g sericin
H: Bioplastik 3 + 0,01g sericin I : Bioplastik 3 + 0,03g sericin 0,1 0,01 0,3 0,03
% sericin ditentukan terhadap berat pati tapioka 16g, 14g, dan 10g
TABEL 3. TABEL PENGUJIAN SEM SAMPEL BIOKOMPOSIT C, F, DAN I Biokomposit konsentrasi Suhu ( o C) C Bioplastik 1 +
0,048g sericin -25 -45 -80 F Bioplastik 2 + 0,042 g sericin I
Bioplastik 3 + 0,03 g sericin
Perencanaan desain eksperimen Tahap perencanaan eksperimen sebagai berikut:
1. Identifikasi karakteristik kualitas Biokomposit  yang  memenuhi  syarat  untuk  material biokomposit medis khusus nya pada kulit dan tulang.
2. Penentuan faktor berpengaruh dan faktor terkendali. a. Bioplastik Bioplastik dari campuran pati tapioka, aquades, dan gliserin.
b. Sericin Sericin diproses  melalui  metode autoclave dan freeze drying,
c. Suhu pembekuan
3. Penentuan setting level faktor
a. Bioplastik Aquades 80 ml dan 6 ml gliserin di campur dengan berat pati tapioka 16 g, 14 g, dan 14 g.
b. Sericin : 0,03%, 0,1%, dan 0,3%
c. Suhu pembekuan: -25 o C, -45 o C, dan -80 o C

## Perancangan metode Taguchi
A. Klasifikasi parameter
Beberapa  faktor  yang  mempengaruhi  karakteristik kualitas adalah:
1. Faktor noise , parameter penyimpangan karakteristik kualitas dari nilai target.
2. Faktor  terkendali,  parameter  yang  nilainya ditentukan oleh peneliti.
3. Faktor signal ,  faktor  yang  mengubah  nilai karakteristik kualitas.
4. Faktor  skala,  faktor  yang  digunakan  untuk mengubah rata-rata level karakter.
B. Menentukan Orthogonal Array
𝑑𝑏 (𝑙𝑒𝑣𝑒𝑙) =  𝑙 –  1
(1)
𝐿 𝑛 = (𝑙 𝑓 ) (2) C. Analisis varians (ANOVA)
1. Menghitung rata-rata (mean)
𝜇 𝑖 = 1 𝑛 ∑ 𝑦 𝑖 𝑛 𝑖=1 (3)
2. Signal to Noise Ratio (SNR)
a. Makin kecil makin baik ( Smaller the better )
𝑆𝑁𝑅 𝑠𝑡𝑏 = −10 𝐿𝑜𝑔  [ 1 𝑛 ∑ 𝑦 𝑖 2 𝑛 𝑖=1 ]                (4)
b. Makin besar makin baik ( larger the better ).
𝑆𝑁𝑅 𝑙𝑡𝑏 = −10 𝐿𝑜𝑔  [ 1 𝑛 ∑ 1 𝑦 𝑖 2 𝑛 𝑖=1 ]                 (5) c. Terbaik pada nominal ( Nominal the better ).
𝑆𝑁𝑅 𝑛𝑡𝑏 = 10  𝑙𝑜𝑔 10 [ 𝜇 2 𝜎 2 ]                         (6)

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengujian SEM
Dari  hasil  SEM  pada  biokomposit  C  pembekuan  - 25 o C  dan  -45 o C  jarak  pori  jauh  dan  jumlah  pori  sedikit. Pembekuan  -80 o C  permukaan  rapat  sehingga  ukuran  pori kecil  (Gambar  4  a,b,c).  Biokomposit  F  pembekuan  -25 o C memiliki  pori  tidak  merata.  Pembekuan  -45 o C  tampak memiliki serat, jarak pori jauh dan permukaan bidang rata. Pembekuan -80 o C permukaan bidang sangat rapat dan rata, pori terbentuk hanya di sebagian bidang (Gambar 4 d,e,f).
Biokomposit I pembekuan -25 o C bidang permukaan rata  dan  kasar.  Pembekuan  -45 o C  bidang  rata,  pori  merata pada bidang. Pembekuan -80 o C permukaan bidang rapat dan rata, pori terbentuk sedikit (Gambar 4 g,h,i).
Ukuran  diameter  pori  yang  terbentuk  pada biokomposit C, F, dan I pada pembekuan -25 o C, -45 o C, dan -80 o C dari uji SEM dibandingakan dengan ukuran rerata pori penelitian  yang  dilakukan  oleh  Wang  dkk,  (2014),  dimana Wang dkk, (2014) melakukan penelitian tentang pembekuan hydrogel sericin pada suhu -20 o C (45,22 µm – 316,91 µm), -80 o C (43,4 µm -167,13 µm), dan -196 o C (6,45 µm -20,56 µm) (Gambar. 5).

## Porositas
Perbandingan ukuran pori yang terbentuk pada biokomposit didapat  kisaran  pori.  Biokomposit  C  pembekuan  -25 o C,  - 45 o C,  dan  -80 o C  kisaran  rata-rata  masing-masing  adalah 41.94±16.51 µ m dengan porositas 28.6%, 30.147±5.567 µ m dengan  porositas 31.9%,  dan  0.345±0.129 µ m  dengan porositas 0.2%.  Biokomposit  F    pembekuan  25 o C,  -45 o C, dan  -80 o C  kisaran  rata-rata  masing-masing  adalah 33.416±8.988 µ m  dengan  porositas  38.7%,  12.317±4.171 µ m  dengan  porositas 15.7%,  dan  3.102±3.461 µ m  dengan
porositas 3.2%.  Biokomposit  I  masing-masing  pembekuan kisaran rata-rata masing-masing adalah 32.743±11.911 µ m dengan  porositas  38.7%,  53.685±22.972 µ m  dengan
porositas 15.7%,  dan  3.387±1.575 µ m  dengan  porositas 3.2%.
Gambar 3. Sistem input dan output pembuatanbiokomposit sericin -bioplastik
Gambar 4. Hasil SEM biokomposit C {(a) -25 o C, (b) -45 o C, (c) -80 o C}, biokomposit F {(d) -25 o C, (e) -45 o C, (f) -80 o C}, biokomposit I {(g) -25 o C, (h) - 45 o C, (i) -80 o C}

## 1. Pengujian SEM
2. Pengujian FTIR 𝑎 b c Process Input a. Bioplastik:
Aquades 80 ml dan 6 ml gliserin di campur:
• pati tapioka 16 g, 14 g, dan 10 g
b. Sericin :
• 0.03%, 0.1%, 0.3% c. Suhu pembekuan:
• -25 o C, -45 o C, -80 o C Output
1. Diameter pori memenuhi syarat regenerasi jaringan kulit di biokomposit C, F, dan I  pembekuan -
25 o C memiliki ukuran masing-masing 41,94 µ m, 33,416 µ m, dan 32,743 µ m.
2. Gugus fungsi C=O muncul di biokomposit I pembekuan -80 o C.
3. Kombinasi optimal16 g pati tapioka, 0,03% sericin dan suhu -25 o C a b f e d c i h g A B
Gambar 5. Perbandingan distribusi pori pembekuan -25 o C, -45 o C, dan -80 o C dengan pori penelitian Wang dkk, (2014). (A) biokomposit  C, (B) biokomposit  F, (C) biokomposit  I
Gambar 6. Rerata diameter pori dan porositas pembekuan -25 o C, -45 o C, dan -80 o C (A) Biokomposit C, (B) Biokomposit F, (C) biokomposit I
Eksperimen Taguchi
Variabel  bebas  adalah  berat  pati  tapioka  (PT)  (g), sericin (S) (%), dan suhu pembekuan (SP) ( o C). Sedangkan nilai dari level yaitu pati tapioka 16 g, 14 g, dan 10 g. sericin 0,03%, 0,1%, dan 0,3%, dan suhu pembekuan -25 o C, -45 o C, dan -80 o C.
TABEL 4.

## VARIABEL BEBAS DAN DERAJAT KEBEBASAN VARIABEL
BEBAS V Bebas Level ( l ) Nilai Variabel ( l -1) PT (g) 3 16 14 10 2 S (%) 3 0,3 0,1 0,03
2 SP ( o C) 3 -25 -45 -80 2 Total derajat kebebasan 6 Berdasarkan  perhitungan  matrik orthogonal  array (OA)  adalah 𝐿 9 (3 4 ) .  Jumlah  eksperimen  9  kali  dengan replikasi  3  kali  pada  masing-masing  sampel.  Replikasi dilakukan  untuk  mengurangi  kesalahan  dan  meningkatkan ketelitian  data  percobaan.  Sehingga  jumlah  total  sampel yang dibuat sebanyak 27 sampel
TABEL 5. NILAI MEAN DAN NILAI SIGNAL TO NOISE RATIO (SNR) No. Eksp A B C (𝜇) 𝑆𝑁𝑅 1 1 1
1
36,374
33,275 2 1 2 2 27,019
30,586
3 1 3 3 23,898 29,509 4 2 1 2 20,587 28,123 5 2 2 3 17,604 26,866 6 2 3 1 15,074 25,583
7 3 1 3 13,444 24,750 8 3 2 1 11,439 23,173 9 3 3 2 9,484 21,565
Data  penelitian  adalah  ukuran  diameter  pori biokomposit  pada  gambar  SEM.  Hasil  perhitungan mean dan SNR pada Tabel 5. A. Nilai mean respon. 𝜇 1 = 36,374 B. Nilai Signal to Noise Ratio (SNR). 𝜂 1 = 33,275
Anova respon nilai rata-rata ( mean ) Perhitungan Anova untuk mencari faktor mempengaruhi nilai respon mean . A. Nilai mean semua data percobaan 𝑌 = 19,436 B. Nilai mean setiap faktor dan level
TABEL 6.

## RESPON NILAI MEAN DARI PENGARUH FAKTOR DAN LEVEL
Variabel Kode Level Seli sih
1 2 3 PT A
29,09
17,76 11,46
17,64
S B 23,47 18,69
16,15 7,32
SP C 20,96 19,03 18,32 2,65
(A) (B) (C) C
Gambar 7. Grafik respon nilai mean dari pengaruh faktor dan level
Berdasarkan Tabel 6, respon mean faktor pati tapioka pada  level A 1 , sericin pada  level B 1 , dan suhu pembekuan pada level C 1 . C. Nilai sum of square . 𝑆𝑇 = 56783,57 D. Nilai sum of squares due to mean . 𝑆𝑆 𝑚 = 3399,80 E. Nilai sum of squares due to factors . 𝑆𝑆 𝐴 = 8238,19 , 𝑆𝑆 𝐵 = 7048,06 𝑆𝑆 𝐶 = 6833,36
F. Nilai sum of squares due to error :
𝑆𝑆𝑒 = 31264,15
G. Nilai derajat bebas.
db (level)v A,B,C = 3 − 1 = 2
H. Nilai mean sum of squares . 𝑀𝑞 𝐴 = 4119,09 , 𝑀𝑞 𝐵 =  3524,03
𝑀𝑞 𝐶 = 3416,68 , 𝑀𝑆 𝑒 =  422,48 I. Nilai F-ratio . 𝐹𝑟 𝐴 = 9,75 , 𝐹𝑟 𝐵 = 8,34 , 𝐹𝑟 𝐶 = 8,087 J. Nilai pure sum of squares . 𝑆𝑆 ′ 𝐴 = 7393,22 , 𝑆𝐵 ′ 𝐵 = 6203,087 𝑆𝐶 ′ 𝐶 = 5988,381 , 𝑠𝑡 = 53383,770 𝑆 𝑒 ′ = 33799,084 K. Nilai percent contribution. 𝜌 𝐴 =  13,849% , 𝜌 𝐵 = 11,620% 𝜌 𝐶 =  11,218%
Pooling  up dilakukan  terhadap  faktor 𝑀𝑞 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 dan nilai sum of square s yang terkecil (Tabel 9).
Anova respon nilai signal to noise ratio (SNR) A. Nilai SNR setiap faktor dan level.
TABEL 7.

## RESPON NILAI SNR DARI PENGARUH FAKTOR DAN LEVEL
Variabel Kode Level Seli sih 1 2 3 PT A 31,12 26,86 23,16 7,96 S B 28,72 26,88 25,55 3,16 SP C 27,34 26,76 27,04 0,59
Gambar 8. Grafik respon nilai SNR dari pengaruh faktor dan level
Berdasarkan  Tabel  7,  pemilihan  respon  SNR  pati tapioka  pada  level 𝐴 1 , sericin pada  level 𝐵 1 ,  dan  suhu pembekuan pada level 𝐶 1 .
B. Nilai total sum of squares.
𝑆𝑇 = 6695,277
C. Nilai sum of squares due to the mean . 𝑆𝑆 𝑚 = 6584,245 D. Nilai sum of square due to factors . 𝑆𝑆 𝐴 = 95,212 , 𝑆𝑆 𝐵 = 15,147 𝑆𝑆 𝐶 = 0,514 E. Nilai sum of squares due to error : 𝑆𝑆𝑒 = 0,160 F. Nilai derajat bebas sumber-sumber variansi. 𝑑𝑏 (𝑙𝑒𝑣𝑒𝑙) 𝑣 𝐴,𝐵,𝐶 = 3 − 1 = 2 G. Nilai mean sum of squares . 𝑀𝑞 𝐴 = 47,606 , 𝑀𝑞 𝐵 = 7,573 , 𝑀𝑞 𝐶 =  0,257 , 𝑀𝑆 𝑒 =  0,002 H. Nilai F-ratio . Persamaan (4.37)
𝐹𝑟 𝐴 = 21965,95 , 𝐹𝑟 𝐵 = 3494,43 𝐹𝑟 𝐶 = 118,597 I. Nilai pure sum of squares . 𝑆𝑆 ′ 𝐴 = 95,207 , 𝑆𝐵 ′ 𝐵 = 15,142 𝑆𝐶 ′ 𝐶 = 0,510 , 𝑠𝑡 = 111,033 𝑆 𝑒 ′ = 0,173
J. Nilai percent contribution . 𝜌 𝐴 = 85,747% , 𝜌 𝐵 =  13,638% 𝜌 𝐶 =  0,459% Pooling dilakukan dengan melakukan pool faktor C ke dalam error karena nilai 𝑀𝑞 nya kecil (Tabel 11).
Prediksi  respon  dan  selang  kepercayaan  kondisi  optimal nilai mean Nilai mean seluruh  data  percobaan  adalah 𝑦 = 19,436 , maka perhitungan respon mean prediksi adalah: 𝜇 𝑝𝑟𝑒𝑑𝑖𝑐𝑡𝑒𝑑 = 𝐴1 + 𝐵1 − 𝑦
= 29,097 + 23,468 − 19,436
= 33, 1 𝜇𝑚
Selang kepercayaan mean prediksi:
𝐶𝐼 𝑀𝑒𝑎𝑛 = ±√4,967 × 501,283 × [ 1 5,4 ]
𝐶𝐼 𝑀𝑒𝑎𝑛 = ± 21,5 𝜇𝑚 Sehingga selang kepercayaan nilai mean proses yang optimal adalah:
33,1 − 21,5 ≤ 𝜇 𝑝𝑟𝑒𝑑𝑖𝑐𝑡𝑒𝑑 ≤ 33,1 + 21,5 11,656 𝜇𝑚 ≤ 𝜇 𝑝𝑟𝑒𝑑𝑖𝑐𝑡𝑒𝑑 ≤ 54,602 𝜇𝑚
Level Parameter R esp o n r ata -r ata (M ean ) Pati Tapioka Sericin Pembekuan Level Parameter Level Parameter Berat Pati Tapioka Persentase Sericin Suhu Pembekuan
TABEL 8 ANALYSIS OF VARIANCE MEAN Faktor 𝑆𝑆 𝑣 𝑀𝑞 𝐹𝑟 𝑆𝑆 ′ 𝜌 % A 8238,196 2 4119,098 9,750 7393,218 13,849 B 7048,064 2 3524,032 8,341 6203,087 11,620 C 6833,359 2 3416,679 8,087 5988,381 11,218 e 31264,153 74 422,489 1 33799,084 63,313 st 53383,770 80 667,297 - 53383,770 100 Mean 3399,801 1 - - - - TABEL 9. HASIL SETELAH POOLING UP MEAN Faktor Pool 𝑆𝑆 𝑣 𝑀𝑞 𝐹𝑟 𝑆𝑆’ 𝜌% A 8238,196 2 4119,098 8,217 7235,629 13,554 B 7048,064 2 3524,032 7,030 6045,498 11,325 Pooled e 38097,511 76 501,283 1 40102,643 75,121 st 53383,770 80 667,297 53383,770 100 Mean 3399,801 1 TABEL 10. ANALYSIS OF VARIANCE SNR
Faktor 𝑆𝑆 𝑣 𝑀𝑞 𝐹𝑟 𝑆𝑆 ′ 𝜌 % A 95,212 2 47,606 21965,952 95,207 85,747 B 15,147 2 7,573 3494,433 15,142 13,638 C 0,514 2 0,257 118,597 0,510 0,459 e 0,160 2 0,002 1 0,173 0,156 st 111,033 8 13,879 - 111,033 100 Mean 6584,245 1 - - - -
TABEL 11.
HASIL SETELAH POOLING UP SNR Faktor Pool 𝑆𝑆 𝑣 𝑀𝑞 𝐹𝑟 𝑆𝑆’ 𝜌% A 95,212 2 47,606 282,343 94,874 85,447 B 15,147 2 7,573 44,916 14,809 13,338 Pooled e 0,674 4 0,169 1 1,349 1,215 st 111,033 8 13,879 - 111,033 100 Mean 6584,245 1 - - - -
Prediksi  respon  dan  selang  kepercayaan  kondisi  optimal nilai SNR.
Nilai  rata-rata  SNR  seluruh  data  percobaan  adalah 𝜂 = 27,048 , maka perhitungan respon SNR prediksi adalah: 𝜇 𝑝𝑟𝑒𝑑𝑖𝑐𝑡𝑒𝑑 = 𝐴1 + 𝐵1 − 𝜂 = 31,123 + 28,716 − 27,048 = 32,8 𝜇𝑚 Selang kepercayaan SNR prediksi:
𝐶𝐼 𝑆𝑁𝑅 = ±√7,709 × 0,169 × [ 1 1,8 ]
𝐶𝐼 𝑆𝑁𝑅 = ± 0,9 𝜇𝑚
Sehingga selang kepercayaan untuk SNR proses yang optimal adalah:
32,8 − 0,9 ≤ 𝑆𝑁𝑅 𝑝𝑟𝑒𝑑𝑖𝑐𝑡𝑒𝑑 ≤ 32,8 + 0,85 31,940 𝜇𝑚 ≤ 𝑆𝑁𝑅 𝑝𝑟𝑒𝑑𝑖𝑐𝑡𝑒𝑑 ≤ 33,642 𝜇𝑚
Selang kepercayaan nilai eksperimen konfirmasi Perhitungan  selang  kepercayaan  nilai  eksperimen konfirmasi untuk nilai mean dan SNR di bagi kedalam dua kelompok yaitu ukuran diameter pori besar dan kecil . 1. Untuk nilai mean
𝐶𝐼 𝑀𝑒𝑎𝑛 = ±√4,97 × 501,28 × [ 1 5,4 + 1 9 ]
𝐶𝐼 𝑀𝑒𝑎𝑛 = ± 27,16 𝜇𝑚

## 2. Untuk nilai SNR
𝐶𝐼 𝑆𝑁𝑅 = ±√7,71 × 0,17 × [ 1 1,8 + 1 9 ]
𝐶𝐼 𝑆𝑁𝑅 = ± 0,93 𝜇𝑚

## A. Diameter pori besar
TABEL 12. DATA HASIL PENELITIAN PORI BESAR
No. Diameter pori (𝜇𝑚) No. Diameter pori (𝜇𝑚) 1 67,912 6 12,000 2 36,497 7 50,040 3 0,495 8 89,889 4 44,944 9 5,400 5 20,191 - - Rata-rata 36,37 Variansi 902,67 Deviasi 30,045 SNR 33,27
Dari Tabel 13, rata-rata 36,37 𝜇𝑚 ,  nilai SNR 33,27 𝜇𝑚 , maka selang kepercayaan proses konfirmasi:
1. untuk mean :
36,37 − 27,16 ≤ 𝜇 𝑐𝑜𝑛𝑓 ≤ 36,37 + 27,16
9,213 𝜇𝑚 ≤ 𝜇 𝑐𝑜𝑛𝑓 ≤ 63,535 𝜇𝑚
2. untuk SNR
33,27 − 0,93 ≤ 𝜇 𝑐𝑜𝑛𝑓 ≤ 33,27 + 0,93 32,342 𝜇𝑚 ≤ 𝜇 𝑐𝑜𝑛𝑓 ≤ 34,206 𝜇𝑚

## B. Diameter pori kecil
TABEL 13.
DATA HASIL PENELITIAN PORI KECIL No. Diameter pori (𝜇𝑚) No. Diameter pori (𝜇𝑚) 1 12,000 6 0,800 2 10,770 7 8,000 3 0,160 8 8,485 4 12,000 9 1,414 5 1,523 - - Rata-rata 6,13 Variansi 25,875 Deviasi 5,087 SNR 17,82
Dari  Tabel  14,  rata-rata  6,13 𝜇𝑚 ,  nilai  SNR  17,82 𝜇𝑚 , maka selang kepercayaan proses konfirmasi:
1. untuk mean : 6,13 − 27,161 ≤ 𝜇 𝑐𝑜𝑛𝑓 ≤ 6,128 + 27,161 −21,033 𝜇𝑚 ≤ 𝜇 𝑐𝑜𝑛𝑓 ≤ 33,289 𝜇𝑚
2. untuk SNR
17,82 − 0,93 ≤ 𝜇 𝑐𝑜𝑛𝑓 ≤ 17,82 + 0,93 16,889 𝜇𝑚 ≤ 𝜇 𝑐𝑜𝑛𝑓 ≤ 18,753 𝜇𝑚
Analisa sampel biokomposit hasil FTIR Perancah  biokomposit sericin -bioplastik  pada  3 variasi pembekuan. konformasi ditentukan dengan identifikasi posisi puncak amida I, II dan III masing-masing sesuai dengan gugus  fungsi  yang terdapat  di setiap sampel pengujian FTIR.
Pengujian  FTIR  pada  sampel  biokomposit  C  dan biokomposit  I  pada  pembekuan  -25 o C  mempunyai kesamaan nilai yang terbentuk terhadap gugus fungsi C-O, C-H, O-H, dan N-H masing-masing 1080.14 cm -1 , 2924.09 cm -1 ,  3425.58  cm -1 ,  dan  3425.58  cm -1 .  Gugus  fungsi  C=O hanya muncul di biokomposit I pembekuan -80 o C
Gambar 9. Grafik FTIR biokomposit C (A) pembekuan  -25 o C, (B)
pembekuan  -45 o C, (C) pembekuan  -80 o C C Amida II 2276 Amida I 925.83 Amida III 2152.56 Amida I=925.83 cm -1 , Amida II= 2276 cm -1 , Amida III 2152.56 cm -1 C-O =1087.85 cm -1 , C-H=2924.09 cm -1 , O-H dan N-H=3425.58 cm -1 , C-N=1350.17 cm -1 , C=C=1635.64 cm -1 O-H dan N-H 3425.58 C-N 1350.17 C=C 1635.64
C-H
2924.09
C-O 1087.85
Amida I=1851.66 cm -1 , Amida II=864.11 cm -1 , Amida III=2276 cm -1, C-O=1080.14  cm -1 ,  C-H=2924.09  cm -1 ,  O-H  dan  N- H=3425.58 cm -1 , C=C=1635.54 cm -1
A O-H & N-H 3425.58 C-H 2924.09 Amida III 2276 Amida I 1851.66 C=C 1851.66 C-O 1080.14 Amida II 864.11
B Amida I=2368.59 cm -1 , Amida II=2098.55 cm -1 Amida III=3927.07 cm -1 , O-H dan N-H=3425.58 cm -1 , C- O=1157.29 cm -1 , C-H=2098.55-2924.09 cm -1 Amida III 3927.07 Amida I 2368.59 Amida II 2098.55 O-H dan N-H 3425.58 C-H 2098.55- 2924.09 C-O 1157.29 A Amida I=2276 cm -1 , C-O=1080.14 cm -1 Amida II=2137.13 cm -1 , C-H=2924.09 cm -1 Amida III =2337.72 cm -1 , O-H dan N-H=3425.58 cm -1 C-N=1327.03 cm -1 C=C=1635.64 cm- 1 . O-H & N-H 3425.58 C-O 1080.14 Amida II 2137.13 Amida I 2276 Amida III 2337.72 C-H 2924.09 B O-H dan N-H 3410.15 Amida I 2337.72 Amida II 2121.7 C=C 1635.58 Amida III 339.47 C-H 2924.09 Amida I =2337.72 cm -1 , C-H 2924.09 cm -1 Amida II = 2121.7 cm -1 , O-H dan N-H = 3410.15 cm -1 Amida III = 339.47 cm -1 , C=C = 1635.58 cm- 1
Gambar 10. Grafik FTIR biokomposit I (A) pembekuan  -25 o C, (B) pembekuan  -45 o C, (C) pembekuan  -80 o C

## IV. KESIMPULAN
1. Diameter pori memenuhi syarat untuk untuk regenerasi jaringan kulit menurut Wang dkk, (2014) adalah 20 ~125 µ m,  nilai  ini  cocok  dengan  diameter  pori  pembekuan  -
25 o C  biokomposit  C:  41,94 µ m,  F:    33,416 µ m  dan  I: 32,743 µ m.  Pembekuan  -45 o C  biokomposit  C:  30,147 µ m dan F: 53,685 µ m. 2. Perhitungan  respon mean dan  SNR  urutan  rancangan maksimal yaitu berat pati tapioka 16 g (A1), persentase sericin 0,03% (B1), dan suhu pembekuan -25 o C (C1) 3. Perhitungan nilai prediksi respon dan selang kepercayaan didapat mean prediksi besar dari 11,656 µ m dan  kecil  dari  54,602 µ m.  SNR  prediksi  besar  dari 31,940 µ m dan kecil dari 33,642 µ m. 4. Kondisi  optimal  eksperimen  konfirmasi  nilai mean diameter pori besar,  besar dari 9,213 μ m dan kecil dari 63,535 μ m. Untuk SNR besar dari 32,342 μ m dan kecil dari 34,206 μ m, 5. Kondisi  optimal  eksperimen  konfirmasi  nilai mean diameter pori kecil, besar dari -21,033 μ m dan kecil dari 33,289 μ m.  SNR  besar  dari  16,889 μ m  dan  kecil  dari 18,753 μ m. 6. Pengujian FTIR sampel biokomposit C dan biokomposit I  pada  pembekuan  -25 o C  mempunyai  kesamaan  nilai terhadap gugus fungsi C-O, C-H, O-H, dan N-H masing- masing  1080.14  cm -1 ,  2924.09  cm -1 ,  3425.58  cm -1 ,  dan 3425.58  cm -1 .  pada  biokomposit  I  pembekuan  -80 o C muncul gugus fungsi C=O dengan nilai 1627.92 cm -1 .

## REFERENSI
[1] Ciechańska,  D.,  2004,  Multifunctional  Bacterial  Cellulose/Chitosan Composite  Material  for  Medical  Applications.  Journal  of  Fibres  & Textiles in Eastern Europe. Vol. 12. No. 4.48
[2] Darwis, D., dan Abbas, B., 2010, Aplikasi Isotop dan Radiasi Dalam Pembuatan dan Pengembangan Bahan Biomaterial Untuk Keperluan Klinis,  Seminar  Nasional  Keselamatan  Kesehatan  dan  Lingkungan
VI, Jakarta, 15-16 Juni 2010.
[3] Herliansyah,  M.K.,  Muzafar,  C.,  Tontowi,  A.E.,  2012,    Natural Bioceramics  Bone  Graft:  A  Comparative  Study  of  Calcite Hydroxyapatite,  Gypsum  Hydroxyapatite,  Bovine  Hydroxyapatite and Cuttlefish Shell Hydroxyapatite, Proceedings of the Asia Pacific Industrial Engineering & Management Systems Conference.
[4] Hoenich, N., 2006, Cellulose for Medical Applications: Past, Present, and Future. BioRes. 1 (2).270-280.
[5] Ichsan,  M.Z.,  Siswanto.,  Hikmawati,  D.,  2013,  Sintesis  Komposit Kolagen-Hidroksiapatit  Sebagai  Kandidat  Bone  Graft,  Jurnal  Fisika dan Terapannya, Vol 1, No.1, Januari 2013. Hal 2-3.
[6] Wang, Z.,  Zhang, Y., Zhang, J., Huang, L., Liu, J., Li, Y., Zhang, G.,
Kundu,  S.C.,  dan  Wang,  L.,  2014,  Exploring  Natural  Silk  Protein Sericin for Regenerative Medicine: an Injectable, Photoluminescent, Cell-Adhesive  3D  Hydrogel,  Scientific  Reports,  4  :  7064,  DOI:
10.1038/srep07064.
C Amida I Amida II Amida III Amida I=925.83 cm- 1 , C-O = 1095.57cm -1 Amida II = 617.22 cm- 1 , C-H = 2854.65-2924.09 cm -1 Amida III =378.07 cm -1 , O-H dan N-H = 3425.58 cm -1 C=O dan C=C = 1627.92 cm -1 C-N 1327.03 cm -1 C-O C-H 2854.65-2924.09 O-H dan N-H 3425.58 C-N 1327.03 C=O dan C=C 1627.92