DISAIN RISET PADA BIDANG REKAYASA PROSES PANGAN 1 Purwiyatno Hariyadi Southeast Asian Food and Agricultural Science & Technology (SEAFAST) center, Lembaga Penelitian dan Pemberdayaan pada Masyarakat (LPPM) www.seafast.ipb.ac.id dan Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor (IPB) Bogor PENDAHULUAN Kegiatan dan hasil-hasil riset telah menjadi satu indikator kemajuan suatu bangsa. Semakin maju suatu bangsa biasanya (i) semakin beraneka ragam kegiatan penelitian yang dilakukan, (ii) semakin tinggi anggaran riset yang disediakan, (iii) semakin banyak hasilhasil riset yang dipublikasikan, dan (iv) semakin banyak pula penemuan, inovasi, paten dan "hasil-hasil" lainnya. Perlu ditegaskan disini bahwa tidak semua penelitian dapat menghasilkan "hasil" yang diinginkan. Kenapa? Karena "there is no guaranteed recipe for success at research". Karena itulah, untuk meningkatkan peluang sukses suatu riset maka diperlukan suatu disain riset yang disusun dengan baik. Jika membicarakan tentang riset, kita sering mengacu pada negara-negara yang telah maju, misalnya Amerika Serikat. Untuk memberikan perspektif tentang pentingnya disain riset, berikut ini dikutip ungkapan dari Hasley Beemer, Jr, konsultan dari Bank Dunia pada saat mengevaluasi proyek Quality for Undergraduate Education : The strength of the US science is not the quality of individual researcher, nor the sophistication of equipment and computers, nor the availability of research funds, but the ability to aggregate all of these resources to focus on one problem, study, identify, solve dan then disaggregate and move to new 1 Bahan Bacaan pada Mata Kuliah "Metodologi Penelitian lmu Pangan/ITP590.
target. The secret is management of science and engineering resources - necessary for high science. (Beemer, 2000) Karena nature dari riset yang dilakukan di AS tersebut hampir semuanya bersifat kompetitif, maka peranan "management" itu tidak hanya ditataran bidang ilmu, tetapi juga di individu laboratorium dan periset itu sendiri. Dengan kata lain, sesuai dengan topik pelatihan kali ini, penulis ingin mengemukakan analisis bahwa setiap proposal riset perlu didisain dengan cermat sehingga dapat meningkatkan "success rate" dari riset yang kita lakukan. Hal demikian itu tidak unik untuk bidang kelimuan tertentu, tetapi berlaku pada hampir semua bidang dan cabang ilmu, termasuk ilmu pangan. REKAYASA PROSES PANGAN : FOOD PROCESS ENGINEERING Tulisan ini mencoba membahas hal-hal yang berhubungan dengan disain riset dalam bidang rekayasa proses pangan/rpp (food process engineering dan/atau food engineering). Ada baiknya kita sajikan terlebih dulu batasan atau pengertian tentang bidang rekayasa proses pangan (RPP) ini. Food engineering is a broad field that is concerned with the application of engineering principles and concepts to the handling, manufacturing, processing and distribution of foods. This relatively new branch of engineering encompasses the knowledge required to design processes and systems for an efficient food chain extending from the producer to the consumer (R. Paul Singh, Professor of Food Engineering, University of California at Davis) Food process engineering is concerned with feasibility and practicality, that is, will something work and how much will it cost? Food engineers are educated to analyze, synthesize, design, and operate complex systems that manipulate mass, energy, and information to transform material and energy into useful form (Valentas, Levine and Clark, 1991). PurwiyatnoHariyadi/SEAFAST center/dept ITP/Fateta/IPB/3/29/2011. Halaman 2
Jadi terlihat bahwa bidang RPP ; yang dimaksud dengan "the useful form" adalah hal-hal yang berhubungan dengan bahan pangan atau bahan pangan itu sendiri. Karena itulah maka periset bidang RPP harus dilengkapi dengan pengetahuan yang cukup mengenai ilmu pangan; terutama mengenai sifat-sifat fisik, kimia, dan biologi bahan pangan. Selanjutnya, riset yang dilakukan adalah pada bidang rekayasa, maka penguasaan prinsip-prinsip rekayasa juga merupakan syarat mutlak. RISET DAN DISAIN RISET DI BIDANG RPP Berdasarkan pada sifatnya, riset biasanya dibedakan menjadi riset dasar dan riset terapan. Riset RPP juga dapat dikelompokkan dalam kelompok riset dasar dan terapan. Namun demikian, pertanyaan mengenai "will it work and how much will it cost" perlu selalu menjadi pertimbangan dalam menyusun disain riset. Khususnya dalam bidang rekayasa- disain riset mencakup perencanaan tentang bagaimana melakukan riset; yaitu perlu (i) membuat batasan yang jelas mengenai kegiatan riset tersebut, (ii) apa tujuan dan ukuran keberhasilan (what is the objective and what constitutes success), (iii) bagaimana melakukannya (how to proceed), dan (iv) bagaimana mengetahui bahwa riset telah berjalan dengan baik (how to measure progress). Ide/topik dan Batasan Kegiatan Riset Seperti biasanya, riset biasanya dimulai dengan adanya ide/topik. Sering, mencari dan mendapatkan topik riset merupakan bagian yang paling sulit dan penting dalam kegiatan riset. Topik atau ide yang baik sesungguhnya telah menunjukkan adanya visi periset; yang mana ide yang baik biasanya juga menunjukkan telah adanya konsultasi yang intens dengan literatur mutakhir. Ide dan topik yang baik juga memudahkan dalam penyusunan batasan menganai kegiatan riset yang akan diusulkan. Berikut adalah beberapa tips tentang ide atau topik dan batasan kegiatan riset : Ide atau topik riset perlu dipilih sesuai dengan interest periset. Nothing will keep you going in doing research more than research topic you are passionate about. PurwiyatnoHariyadi/SEAFAST center/dept ITP/Fateta/IPB/3/29/2011. Halaman 3
Belajar dari pengalaman (orang lain) : studi pustaka. Baca pemikiran orangorang besar di bidang RPP, dengan membaca dan mengkritisi tulisantulisannya, terutama tulisan reviewnya. Many "big bosses in the field" have accomplished a great deal and they've completely screwed up. They've had deep insights and they've been unbelievably blind. They've been heroes and cowards. And all of this at the same time. Studi pustaka ini perlu dilakukan secara menyeluruh dan lengkap, sehingga memungkinkan periset mengidentifikasi apa ide yang dilemparkan oleh periset lain, apa pertanyaan-pertanyaan yang diajukan dan apa jawaban-jawaban yang diperoleh, dan bahkan mengidentifikasi dan menjelaskan what's wrong with them. Suatu topik dan ide riset yang tidak dibangun dengan basis pustaka yang kuat akan terlalu lebar, terlalu luas atau terlalu kecil, dan nobody will be able to understand it. Batasan kegiatan riset : cut your idea down to a solvable size while keeping it big enough to be interesting. Dalam menyusun batasan kegiatan riset, periset perlu mulai mengidentifikasi resiko-resiko yang ada dan seberapa besar periset tersebut mampu atau mempunyai elastisitas dalam menanggulangi resiko tersebut. Dalam mencoba membuat batas mengenai kegiatan riset, periset harus mampu menjawab pertanyaan-pertanyaan (i) what's the thesis of your research?' dan (ii) what are you trying to show/do/accomplish? Dalam hal ini periset harus mampu menjelaskan batasan kegiatan risetnya dalam satu kalimat, satu paragraph, atau maksimum lima menit jawaban lisan. If you don't know where you are going, people won't take you seriously, and, worse, you'll end up wandering around in circles. Tujuan dan ukuran keberhasilan Salah satu kriteria disain riset yang baik adalah adanya kejelasan kapan riset tersebut selesai. Kriteria selesai adalah jika riset telah mencapai tujuan yang ditetapkan. Karena itulah maka disain riset harus mampu menjelaskan bagaimana bagian-bagian dari kegiatan riset tersebut dapat berkontribusi pada pencapaian tujuan. Begitu topik riset telah diperoleh maka periset harus sudah mempunyai gambaran yang jelas pula tentang PurwiyatnoHariyadi/SEAFAST center/dept ITP/Fateta/IPB/3/29/2011. Halaman 4
bagaimana akhir dari penelitian yang berhasil. Karena itu maka perlu pula dikembangkan ukuran-ukuran keberhasilannya (lihat pula bagian : how to measure progress) Bagaimana melakukannya? Ini adalah bagian teknis dari disain riset; yang sering disebut sebagai experimental design. Bagi periset, setelah berhasil merumuskan topik dan tujuan dengan baik, maka bagian ini merupakan bagian yang tidak terlalu sulit, asal saja periset memang menguasai bidangnya. Dengan kata lain, pada bagian ini periset harus mampu menuangkan konsep tentang ide atau topik riset kedalam tahapan-tahapan kerja; dimana masing-masing tahapan akan memberikan luaran tertentu; dan akhirnya akan menjamin tercapainya tujuan riset yang telah ditentukan. Unsur terpenting dalam penyusunan experimental design ini adalah logika dan teori yang melandasinya. Dari sini terlihat bahwa periset harus mampu memahami "physical/chemical/biological phenomena" yang membangun logika dari ide/topik riset yang akan dikerjakan. Dalam membangunan tahapan-tahapan riset yang akan dilakukan ini perlu selalu mengacu pada topik dan tujuan yang telah ditetapkan, serta dikonsultasikan dengan metoda standar/baku yang dapat diterima secara ilmiah. Sekali lagi, penguasaan periset atas ide dan topik riset sangat mempengaruhi kualitas disain riset yang dikembangkan. Tanpa mengetahui logika dan teori yang melandasi ide/topik riset secara keseluruhan maka bisa saja riset tersebut "gagal" atau perlu diulang, atau bahkan "mengambil kesimpulan" yang salah. Kondisi ini tentunya sangat "berbahaya" dan harus diminimisasi peluang kejadiannya. Beberapa contoh yang berhubungan dengan hal ini akan dibicarakan pada diskusi ; antara lain pentingnya menentukan "minimal experimental design" yang diperlukan, dll. Hal yang khususnya untuk riset dibidang "engineering and physical sciences" adalah bahwa "bagaimana melakukannya" ini pada setiap tahapannya sering sangat tergantung pada ketersediaan dan akses pada peralatan dan instrumentasi yang mutakhir. Dalam hal ini terlihat sekali bahwa periset memang perlu menguasi betul mekanisme kerja peralatan serta phenomena yang ditelitinya dengan benar, sehingga interpretasi hasil dapat dilakukan dengan baik dan benar pula. Peralatan mutakhir ini juga menyangkut hardware dan software sekaligus, termasuk untuk statistical data analysis. Tanpa pemahaman yang memadai mengenai teori dasarnya, maka pemakaian hardware dan software yang canggih PurwiyatnoHariyadi/SEAFAST center/dept ITP/Fateta/IPB/3/29/2011. Halaman 5
ini hanya akan melahirkan "garbage in garbage out". Seorang ahli metodologi pernah menggambarkan kondisi ini dengan penyataannya " I have one good news and one bad news. The good news is that statistical analysis in now easy to perform. The bad news is that statistical analysis in now easy to perform" (Sastroasmoro, 2000). How to measure progress? Bagian lain dari disain riset adalah bagaimana mengetahui bahwa riset telah berjalan dengan baik (how to measure progress). Hal ini sesungguhnya adalah tool untuk menjawab pertanyaan telah sejauh mana tujuan riset telah tercapai. Karena itulah maka pada tahapan identifikasi ukuran keberhasilan perlu kita lakukan dengan baik. Untuk riset yang bersifat dasar, ukuran-ukuran ini sering bersifat kualitatif dan sangat tergantung pada scientific judgement yang mutunya ditentukan oleh kaliber periset itu sendiri. Untuk riset RPP terapan; yang mengacu pada prinsip "will it work and how much will it cost" atau pada aspek "feasibility and practicality", maka ukuran yang dipakai bisa dikembangkan secara kuantitatif yang bisa diukur secara objektif. Namun demikian, metoda-metoda analisis yang dipakai perlu dikuasai dan dikembangkan dengan baik pula. PENUTUP Akhirnya, suatu disain riset yang baik adalah suatu disain riset yang utuh. Untuk bisa membangun disain riset yang utuh maka diperlukan penguasaan materi, logika dan teori yang memadai pula. Secara umum, disain riset hendaknya dibangun dengan kerangka utama sebagai berikut : Latar belakang : mengapa perlu melakukan riset, mengapa riset ini penting dilakukan, bagimana ide atau topik penelitian ini dimunculkan. Pada bagian ini penting dikemukakan apa yang telah dilakukan, bagimana kondisi "ideal" yang diusulkan, dan "gap" apa yang telah diindetifikasi. Tujuan : apa tujuan (umum dan khusus) dari riset yang akan dilakukan. Pada bagian ini periset bisa mendiskripsikan mengenai visi personalnya tentang bidang atau topik yang digelutinya. PurwiyatnoHariyadi/SEAFAST center/dept ITP/Fateta/IPB/3/29/2011. Halaman 6
Metodologi : bagaimana melakukannya. Ini adalah bagian teknis yang sudah seharusnya paling dikuasi oleh periset : sekaligus menunjukkan kualifikasi/kaliber periset. Expected output(s) : jika semuanya berlangsung dengan baik, sesuai dengan ide/topik yang telah dibangun dengan landasan teori yang dikuasi dengan baik. Dalam bagian ini perlu pula dikemukakan ukuran-ukuran dan bagaimana mengukur expected outputs tersebut Signifikansi : So what? Pertanyaan 'so what" ini perlu dijawab dengan baik, tidak hanya diperlukan untuk menyakinkan reviewer supaya meng"goal" kan proposal riset yang ditulis (periset perlu menunjukkan bahwa he/she really knows what he/she is doing", tetapi juga penting untuk memberikan motivasi bagi periset itu sendiri. Jika perlu; nyatakan signifikansi ini secara kuantitatif (Risk/benefit analysis, $, dll). PUSTAKA Beemer, H, Jr. 2000. Personal Presentation/Communications. Pertemuan Koordinasi Proyek QUE Batch II, 28-29 Juli 2000, Yogyakarta. Sastroasmoro, S. 2000. Logika dalam Kedokteran: Dari Hiprocates, Ibn Sina, hingga Wacana "Evidence-Based Medicine". Pidato pada Upacara pengukuhan Guru Besar tetap Ilmu Kesehatan Anak, FKUI, Juni 2000. Singh, R.P. 2000. http://www.engr.ucdavis.edu/~rpsingh/index.html Valentas, K.J., Levine, L., and Clark, J.P. 1991. Food Processing Operations and Scale Up. Marcel Dekker, Inc, New York. PurwiyatnoHariyadi/SEAFAST center/dept ITP/Fateta/IPB/3/29/2011. Halaman 7