31 3 METODOLOGI 3.1 Waktu dan tempat Penelitian ini dilakukan pada bulan Agustus-Oktober 2010 bertempat di PT X (Muara Baru) dan Laboratorium fisik, kimia dan mikrobiologi UPT Balai Pengujian Mutu Produk Hasil Perikanan dan Kelautan (BPMPHPK) DKI Jakarta, Pluit, Jakarta Utara. 3.2 Alat dan Bahan Alat yang digunakan untuk analisis histamin adalah spektrofluorometer fluorosence Varian Cary Eclipse FL0811M007 (dengan lampu pancar xenon bertekanan tinggi sebagai sumber energi eksitasi), labu erlenmeyer, gelas ukur, pisau, homogenizer (blender), water bath, labu ukur, kertas saring, glass wool, pipet volumetrik, pipet tetes, buret berukuran 25 ml (sebagai kolom resin 20 cm x 0.8 cm, reservoar 2 cm x 5 cm), timbangan analitik dan buret. Alat yang digunakan untuk analisis Total Plate Count (TPC) dan bakteri penghasil histamin yaitu ruang laminar, pipet volumetrik, blender, plastik steril, cawan petri, inkubator, autoklaf, talenan, water bath, dan stopwatch. Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah ikan laut jenis tuna yellow fin (Thunnus albacores) yang merupakan sampel produk loin pada bahan baku, produk dalam proses dan produk akhir yang di produksi di PT X. Bahan-bahan lainnya meliputi methanol, resin penukar ion (dowex1-x800-100- mesh), aquades, HCl, NaOH, H 3 PO 4, larutan Butterfield s Phospate Buffered, ortoptalatdikarboksilaldehide (OPT), Plate Count Agar (PCA), TTC (2,3,5 Triphenyltetrazoliumchloride), media modifikasi Niven (0,1% trypton, 0,3% yeast extract, 1,8% L-histidin monohydrochlorid monohydrat, 0,1% CaCO 3, 0,5% NaCl, 2,5% agar, dan 0,003% phenol red). 3.3 Prosedur penelitian Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan, yaitu : (1) Mempelajari, mendeskripsikan dan memverifikasi proses pembuatan tuna loin beku.
18 32 (2) Mempelajari sistem pelaksanaan, memverifikasi dan melakukan penilaian pelaksanaan program higiene pada proses produksi tuna loin yang dilakukan di PT X. (3) Kajian keterkaitan sistem pelaksanaan program higiene dengan mutu produk tuna loin beku yang meliputi analisis histamin, mikrobiologi, kuesioner, dan statistical process control (SPC). Secara lengkap masing-masing tahapan tersebut adalah : (1) Mempelajari, mendeskripsikan dan memverifikasi proses pembuatan tuna loin beku. 1) Mempelajari tahapan proses pembuatan tuna loin beku. Tahapan ini meliputi kegiatan observasi pelaksanaan proses pembuatan tuna loin beku. Observasi dilakukan dengan cara melihat dan mengikuti kegiatan produksi tuna loin beku di PT X. Hasil observasi dituangkan dalam bentuk tabel yang berisi: nama tahapan kegiatan dan aktivitas yang dilakukan (format dapat dilihat pada Lampiran 1). Acuan pelaksanaan ini adalah SNI 01-4104-3.2006 mengenai Proses Produksi Tuna Loin Beku (BSN 2006). 2) Penyusunan deskripsi kegiatan pada masing-masing tahapan pelaksanaan proses pembuatan tuna loin beku (format dapat dilihat pada Lampiran 2). 3) Pembuatan diagram alur proses pembuatan tuna loin beku. 4) Verifikasi dan presentasi proses pembuatan tuna loin di PT X. Verifikasi dan presentasi dilakukan dengan konsultasi dan diskusi kepada QC dan manajer umum PT X. (2) Mempelajari sistem pelaksanaan, memverifikasi program higiene pada proses produksi tuna loin yang dilakukan di PT X, dan melakukan penilaian pelaksanaan program higiene. 1) Mempelajari sistem pelaksanaan program higiene pada proses produksi tuna loin PT X. Tujuan tahapan ini adalah memperoleh gambaran sistem pelaksanaan program higiene yang berjalan. Gambaran tersebut selanjutnya dituangkan dalam tabel deskrispi sistem pelaksanaan program higiene, yang meliputi aspek higiene dan kegiatan program higiene (format dapat dilihat pada Lampiran 3). Adapun hasil observasi kegiatan program hygiene dapat dilihat pada Lampiran 4. Acuan
19 33 pelaksanaan kegiatan ini adalah aspek higiene dalam food hygiene basic text CAC (2003). 2) Penilaian kesesuaian sistem pelaksanaan program higiene. Penilaian ini mengacu pada buku dan litertur sebagai berikut : - Acuan utama: Recommended International Code of Practice General Principles of Food Hygiene Sec. III, IV, V, VI, VII (CAC 2003) - Acuan pendukung: KEP.011.P2HP.2007 tentang Pedoman Penerapan Sistem Jaminan Mutu dan Keamanan Hasil Perikanan. hygienic design dan personal hygiene dalam buku Hygiene in Food Processing oleh Leliveld et al. (2003) yang diterbitkan oleh CRC Press di Washington DC Aspek-aspek sanitasi dalam industri pangan dalam buku Principles of Food Sanitation 5 th edition oleh Marriott dan Gravani (2006) yang diterbitkan oleh Springer Science dan Business Media, Inc. di New York Bentuk penilaian kesuaian ini dituangkan dalam bagan penilai yang berisi : Aspek higiene, referensi/acuan, isi acuan, kondisi yang ada di PT X, dan letak ketidasesuaian dengan acuan yang ada, penyebab bahaya histamin yang muncul karena ketidaksesuaian, objek pengujian dan teknik pengujian (format dapat dilihat pada Lampiran 5). 3) Verifikasi dan presentasi program higiene proses pembuatan tuna loin di PT X. Verifikasi dan presentasi dilakukan dengan konsultasi dan diskusi kepada manajer umum dan QC PT X. (3) Kajian keterkaitan sistem pelaksanaan program higiene dengan mutu produk tuna loin beku. 1) Melakukan beberapa pengujian untuk menganalisis kaitan ketidaksesuaian pelaksanaan higiene dengan risiko bahaya histamin. Pengujian tersebut meliputi pengujian histamine, mikrobiologi, dan kuesioner.
20 34 2) Melakukan analisis statistical process control (SPC) pada ketidaksesuaian pelaksanaan program higiene. Kegiatan ini bertujuan untuk memverifikasi pengaruh ketidaksesuaian pelaksanaan program higiene terhadap risiko histamin yang dapat timbul. Diagram alur kajian keterkaitan pelaksanaan program higiene dengan risiko bahaya histamine dapat dilihat pada Gambar 2. 3.4 Prosedur Pengujian Prosedur pengujian pada penelitian ini meliputi: (1) Observasi langsung, (2) Kuesioner, (3) Analisis cycle time dengan Statistical Process control, (4) Uji total bakteri (Total Plate Count), (5) Uji total bakteri penghasil histamin, (6) Analisis kadar histamin. (1) Observasi langsung Pengumpulan data dengan observasi langsung atau dengan pengamatan langsung adalah cara pengambilan data dengan menggunakan mata tanpa ada pertolongan alat standar lain untuk keperluan tersebut (Hadi 1993). Pada penelitian ini dilakukan observasi langsung pada aspek-aspek proses produksi tuna loin yang mengacu BSN (2006 a ) dan higiene berdasarkan acuan Recommended International Code of Practice General Principles of Food Higiene Sec. II, III, IV, V dan VI (CAC 2003). Prosedur ini dilakukan dengan melakukan pengamatan langsung pada kondisi sistem higiene perusahaan yang ingin diketahui. Hasil pengamatan tersebut kemudian dicatat dalam formulir isian observasi kondisi higiene PT X (Format formulir isian dapat dilihat pada Lampiran 4). (2) Kuesioner Alat lain untuk mengumpulkan data adalah daftar pertanyaan, yang secara umum sering disebut kuesioner (Hadi 1993). Kuesioner dibuat berdasarkan literatur dan informasi yang dibutuhkan. Pada penelitian ini digunakan kuesioner format pasti dengan dua tipe yaitu check-off questions dan opinion/choice questions. Kuesioner mengenai higiene karyawan (Modifikasi Aarnisalo et al. 2006) (Lampiran 6) menggunakan tipe check-off questions, artinya responden melakukan pengisian kuesioner berdasarkan pilihan yang sudah ada. Sedangkan kuesioner tentang kepercayaan karyawan terhadap manajemen
21 35 puncak (Brown 1999) (Lampiran 7) menggunakan tipe opinion/choice questions artinya responden melakukan penilaian berdasarkan opininya. Kuesioner disebarkan pada 30 orang responden dengan ketentuan pengisian sesuai dengan instruksi yang ada pada kuesioner. Responden tersebut merupakan karyawan PT X yang terdiri dari karyawan proses, laboratorium dan administrasi. (3) Analisis cycle time dengan statistical process control (SPC) Metode pengambilan contoh cycle time sebanyak 40 kali dilakukan dengan mengukur waktu siklus atau waktu efektif (satuan seperseratus detik) yang digunakan oleh karyawan untuk mengolah sebuah bahan mentah atau setengah jadi dari unit proses sebelumnya menjadi bahan jadi atau setengah jadi untuk diteruskan ke unit proses selanjutnya sesuai dengan job description yang ditentukan oleh manajer produksi. Analisis cycle time dilakukan dengan menggunakan statistik pengendalian proses (Statistical Process Control) yang terintegrasi dengan konsep Six Sigma (Gaspersz 2007) diawali dengan menghitung batas spesifik atas (upper spesific limit) dan batas spesifik bawah (lower spesific limit). Langkah-langkah untuk menghitung batas spesifik atas dan batas spesifik bawah meliputi : 1) Mengetahui selang target ekspor, 2) Menghitung kecepatan lintasan maksimum, 3) Menghitung kecepatan lintasan minimum. 1) Mengetahui selang target ekspor (maksimum dan minimum) yang harus dicapai oleh perusahaan dalam kurun waktu tertentu, misalnya satu bulan, sesuai dengan kesepakatan dengan importir. Dalam hal ini selang target ekspor merupakan selang kapasitas produksi (maksimum dan minimum), karena perusahaan menerapkan strategi make to order dalam memenuhi permintaan konsumen. Strategi make to order hanya mempunyai desain produk dan beberapa material standar dalam sistem inventori, dari produkproduk yang telah dibuat sebelumnya. Aktivitas produksi bersifat khusus yang hanya disesuaikan dengan setiap pesanan dari pelanggan (Gaspersz 2001). Misalnya target ekspor dalam satu bulan 10-30 ton (dari kebijakan perusahaan) 2) Menghitung kecepatan lintasan maksimum dari proses produksi tuna loin dari kapasitas produksi minimum selama satu bulan, yaitu dengan cara membagi
22 36 total waktu proses pada satu unit proses dengan total produksi maksimum selama satu bulan. Dalam perhitungan pengendalian proses statistik nilai ini dipakai sebagai batas spesifik atas (upper spesific limit). Misalnya : USL = waktu proses dalam satu bulan/kapasitas produksi minimum (kilogram) USL = (30*7*60*60)/10000 USL = 756000/10000 kilogram USL = 75.60 detik/kg Ada 10 bagian alur proses besar sehingga ditentukan USL tiap-tiap alur proses adalah 7.56 detik/kg 3) Menghitung kecepatan lintasan minimum dari proses produksi tuna loin dari kapasitas produksi maksimum selama satu bulan, yaitu dengan cara membagi total waktu proses pada satu unit proses dengan total produksi minimum selama satu bulan. Dalam perhitungan pengendalian proses statistik nilai ini dipakai sebagai batas spesifik bawah (lower spesific limit). Misalnya : LSL = waktu proses dalam satu bulan/kapasitas produksi minimum (kilogram) LSL = (30*7*60*60)/30000 LSL = 252000 detik/30000 kilogram LSL = 25.2 detik/kg Ada 10 bagian alur proses besar sehingga ditentukan USL tiap-tiap alur proses adalah 2.52 detik/kg. Setelah diperoleh batas spesifik atas dan batas spesifik bawah, selanjutnya dilakukan analisis statistika pengendalian proses (Statistical Process Control) dari data cycle time dengan Microsoft Office Excel 2007 dan Minitab 14. Tahapan proses analisis data cycle time menggunakan pengendalian proses statistik adalah : 1) Penentuan nilai rata-rata (X-bar) dan nilai standar deviasi (s) proses serta nilai batas spesifikasi atas dan atau nilai batas spesifikasi bawah dengan persamaan sebagai berikut :
23 37 Rata-rata proses (X-bar) = jumlah_ keseluruhan _ data banyak_ data ( x X ) Standar deviasi proses (s) = ( n 1) 2) Penentuan nilai DPMO (Defect per Million Opportunities) dan nilai Sigma Nilai DPMO, merupakan ukuran kegagalan, yang menunjukkan peluang kegagalan per sejuta kali kesempatan produksi. Nilai ini diperoleh dengan menggunakan persamaan : DPMO USL = P[z (USL-Xbar)/s]x1000000 DPMO LSL = P[z (LSL-Xbar)/s]x1000000 Nilai peluang kegagalan untuk distribusi normal baku (z), diperoleh dari Tabel Distribusi Normal Kumulatif. Sementara nilai sigma diperoleh dari Tabel Konversi Nilai DPMO ke Nilai Sigma berdasarkan Konsep Motorola (Gaspersz 2002). 3) Penentuan nilai standar deviasi maksimal (S maks ) dan uji hipotesis variasi proses terhadap nilai standar maksimum. Standar deviasi maksimum (S maks ) merupakan nilai batas toleransi maksimum terhadap nilai standar deviasi proses. Nilai standar deviasi maksimum diperoleh dengan menggunakan persamaan : 1 S maks = x( USL LSL) 2xsigma Bila proses tersebut hanya memiliki satu batas spesifikasi, batas spesifikasi atas (upper specific limit-usl) atau batas spesifiksi bawah (lower specific limit-lsl) saja, maka persamaan yang digunakan adalah : a) Hanya memiliki batas spesifikasi atas (USL) : 1 S maks = x( USL Xbar) sigma b) Hanya memiliki batas spesifikasi bawah (LSL) : 1 S maks = x( LSL Xbar) sigma
24 38 4) Penentuan nilai kapabilitas proses Kapabilitas proses (C pm ), merupakan suatu ukuran kinerja kritis yang menunjukkan proses mampu menghasilkan produk sesuai dengan kebutuhan dan ekspektasi pelanggan. Penghitungan kapabilitas proses hanya dilakukan untuk proses yang stabil. C pm = 6 ( USL ( Xbar LSL) T ) 2 Namun, jika proses hanya memiliki satu batas spesifikasi (SL), maka digunakan persamaan sebagai berikut : Dengan : Jika : SL Cpm = X-bar S ( SL 3 Xbar) S 2 S : nilai batas spesifikasi : nilai rata-rata proses : nilai standar deviasi proses C pm 2,0 : keadaan proses industri berada dalam keadaan stabil dan mampu, artinya proses mampu untuk menghasilkan produk sesuai dengan kebutuhan dan harapan pelanggan. 1 C pm <1,99 : keadaan proses industri berada dalam keadaan stabil dan tidak mampu, artinya proses berada dalam keadaan tidak mampu sampai cukup mampu untuk menghasilkan produk sesuai dengan kebutuhan dan harapan pelanggan. C pm <1,0 : keadaan proses industri berada dalam keadaan tidak mampu untuk menghasilkan produk sesuai dengan kebutuhan dan harapan pelanggan. (4) Uji total bakteri (Total Plate Count) (SNI 01-2332.3-2006) Pertama-tama ditimbang sampel sebanyak 25 gram secara aseptik, kemudian dimasukkan ke dalam kantong plastik yang sudah disterilkan, setelah itu ditambahkan sebanyak 225 ml larutan garam 0.85%. Pembuatan larutan contoh dengan cara mencampurkan 25 gram sampel dan dimasukan ke dalam botol yang berisi 225 ml larutan garam 0.85% steril, kemudian dihancurkan hingga larutan homogen, dari campuran tersebut diambil 1 ml dan dimasukkan dalam botol 2
25 39 berisi 9 ml larutan garam 0.85% steril hingga diperoleh contoh dengan pengenceran 10-2, kemudian dikocok agar homogen. Banyaknya pengenceran dilakukan sesuai dengan keperluan penelitian, biasanya hingga pengenceran 10-5. Sebanyak 1 ml larutan contoh dari pengenceran 10-2 sampai 10-5 dipindahkan ke dalam cawan petri steril secara duplo dengan pipet steril. Media nutrien agar (dengan suhu ruang, ±30.5 o C) ditambahkan TTC sebanyak 1% kemudian dimasukkan ke dalam cawan petri sebanyak 0.5 ml dan digoyangkan sampai permukaan agar merata dan didiamkan beberapa saat hingga mengeras. Cawan petri yang elah berisi agar dan larutan contoh dimasukkan ke dalam inkubator dengan posisi terbalik. Suhu inkubator yang digunakan adalah sekitar 32 o C dan diinkubasi selama 48 jam. Selanjutnya dilakukan pengamatan dengan menghitung jumlah koloni yang terbentuk di cawan petri. Seluruh pekerjaan dilakukan secara aseptik untuk mencegah kontaminasi yang tidak diinginkan dan pengamatan secara duplo untuk meningkatkan ketelitian. Jumlah koloni bakteri yang dihitung adalah cawan petri yang mempunyai koloni bakteri antara 25-250 koloni. (5) Uji total bakteri penghasil histamin (Modifikasi Niven 1981) Prinsip dari metode ini adalah Enterobactericeae akan merubah histidin menjadi histamin melalui proses dekarboksilasi yang akan menaikkan ph dan mengakibatkan perubahan warna pada media. Larutan Niven agar disiapkan dengan cara mencampur semua bahan, yaitu 0.1% trypton, 0.2% yeast ekstrak, 0.1%L-histidin, 0.1% CaCO 3, 2% NaCl, 2.5% agar, 0.01% phenol red, kemudian dimasukka ke dalam labu Erlenmeyer dan diencerkan dengan aquades kemudian dipanaskan hingga mendidih dan diatur ph 6-6,1 lalu disterilkan pada suhu 121 o C selama 2 jam. Sampel diencerkan sampai 10-5. Sebanyak 1 ml larutan sampel dari setiap pengenceran dimasukkan ke dalam cawan petri, lalu niven agar cair (dengan suhu ruang ±30.3 o C) dituangkan keatasnya, ditunggu sampai membeku kemudian diinkubasi pada suhu 35 o C selama 2-3 hari. Dihitung jumlah koloni merah muda dengan latar belakang kuning dan orange.
26 40 (6) Analisis kadar histamin (SNI 2354.10: 2009) Prinsip penentuan histamin adalah zat histamin dalam contoh dikonversikan ke dalam bentuk -OH, kemudian diisolasi dengan resin penukar ion dan diubah ke bentuk derivatnya dengan ortoptalatdikarboksilaldehide (OPT) dan diukur secaara fluorometer. Hasil yang diperoleh dalam ekivalen histamin level. Prosedur kerja analisis histamin terdiri atas tiga tahap yaitu 1) Tahap ekstraksi, 2) Tahap clean up atau elusi, dan 3) Tahap pembentukan. 1) Tahap ekstraksi Sepuluh gram sampel ditimbang lalu ditambahkan dengan methanol sebanyak 50 ml kemudian dihomogenkan dengan menggunakan homogenaizer (blender) kurang lebih 1-2 menit, setelah homogen maka sampel tersebut dipanaskan dalam water bath pada suhu 60 0 C selama 15 menit, kemudian didinginkan pada suhu ruang. Selanjutnya setelah dingin sampel tersebut dimasukkan ke dalam labu ukur 100ml dan ditambahkan methanol sampai tanda tera lalu dikocok homogen. Setelah itu, larutan sampel disaring menggunakan kertas saring dan dimasukkan ke dalam Erlenmeyer. 2) Tahap clean up atau tahap elusi Pertama-tama disiapkan kolom kromatografi (panjang 20 cm dan diameter 7 mm) kemudian ke dalam kolom tersebut dimasukkan glass wool secukupnya (tingginya 1 cm). selanjutnya masukkan resin penukar ion (dowex1-x800-100- mesh) ke dalam kolom sampai tingginya kurang lebih 8 cm (diusahakan resin tidak sampai kering dengan cara dibilas dengan aquades karena akan mempengaruhi daya kerja penukar ion tersebut). Selanjutnya sampel dilewatkan ke dalam kolom sebanyak 1 ml dan ditampung hasilnya dalam labu ukur 50 ml yang telah berisi 5 ml HCl 1 N. 3) Tahap pembentukan Ke dalam masing-masing tabung reaksi dipipet sebanyak 10 ml HCl 0,1 N kemudian ditambahkan 5 ml sampel (hasil elusi), 5 ml standar histamin (sebagai larutan standar), dan 5 ml HCl 0,1 N (sebagai blanko). Setelah itu, ditambahkan 3 ml NaOH 1 N lalu dihomogenkan dan dibiarkan selama 5 menit. Kemudian ditambahkan lagi ortoptalatdikarboksilaldehide (OPT) 1 % sebanyak 1 ml lalu dihomogenkan dan didiamkan selama 4 menit. Selanjutnya ditambahkan 3 ml
27 41 H 3 PO 4 3,57 N lalu dihomogenkan. Setelah selesai, sampel siap untuk dibaca menggunakan spektroflorometer pada panjang gelombang eksistasi 350 nm dan panjang gelombang emisi 444 nm. Rumus perhitungan kadar histamin (ppm) adalah sebagai berikut : Keterangan : IU : Absorben sampel A : Intercept B : Slope Fp : Faktor pengencer
Mempelajari, mendeskripsikan & memverifikasi proses pembuatan tuna loin beku Observasi dengan mengikuti alur proses Pembuatan deskripsi masing-masing tahapan Diagram alir proses produksi 42 Penyususnan diagram alir Mempelajari sistem pelaksanaan, memverifikasi dan melakukan penilaian pelaksanaan program higiene Mendeskripsikan sistem pelaksanaan program Penilaian kesesuaian dengan acuan Pelaksanaan program hygiene Temuan ketidaksesuaian Objek analisis Raw material Kajian keterkaitan sistem pelaksanaan program higiene dengan risiko bahaya histamin Pengujian objek analisis Pengujian produk Analisis cycle time/stability process dengan SPC In process End product Kapabilitas proses Perkembangan histamin tuna loin selama proses produksi Keterkaitan pelaksanaan program higiene dengan perkembangan histamine selama proses produksi Analisis personal dengan kuesioner Kompetensi dan pengetahuan mengenai higiene Gambar 2 Alur kajian keterkaitan pelaksanaan program higiene dengan risiko bahaya histamin. 28