ISSN No. 1978-3787
Media Bina Ilmiah 45
PENURUNAN MUTU DAN PENDUGAAN UMUR SIMPAN SAUS TOMAT PADA SUHU BERBEDA Oleh Ni Wayan Putu Meikapasa Program Studi Agribisnis, Fakultas Pertanian Universitas Mahasaraswati Mataram Abstrak: Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui penurunan mutu saus tomat selama penyimpanan satu bulan pada suhu penyimpanan 100C, 250C dan 350C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pH saus tomat cenderung menurun seiring dengan lamanya waktu penyimpanan. Sedangkan jumlah mikroba mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya suhu dan lama penyimpanan. Sementara tidak terdapat pengaruh suhu dan lama penyimpanan terhadap aktivitas air. Meskipun demikian aw cenderung mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya suhu dan lama penyimpanan. Hasil pendugaan umur simpan dengan model Arrhenius berdasarkan parameter Aktivitas air (aw) mengacu pada rumus penurunan mutu orde satu yang menunjukkan umur simpan saus adalah 151,75 hari dengan laju penurunan mutu 0,001068/hari pada suhu penyimpanan 100C; 96,07 hari dengan laju penurunan mutu 0,001685/hari pada suhu penyimpanan 250C dan 72,6 hari dengan laju penurunan mutu 0,002227/hari pada suhu penyimpanan 350C. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa penyimpanan pada suhu 100C dapat memperpanjang umur simpan kedua produk saus tomat. Kata kunci
: penyimpanan, umur simpan, saus tomat, aktivitas air, aw, arrhenius
PENDAHULUAN Saus tomat merupakan salah satu produk hasil olahan yang saat ini banyak diproduksi oleh para produsen yang bergerak di bidang pangan. Saus tomat seringkali dipergunakan sebagai bahan penyedap makanan. Seiring dengan meningkatnya kreativitas masyarakat dalam menciptakan serta mengolah masakan, penggunaan saus tomat menjadi kian populer. Saus tidak saja hadir dalam sajian seperti mie bakso atau mie ayam, tetapi juga dijadikan bahan pelengkap nasi goreng, mie goreng dan aneka makanan fast food. Peningkatan ini juga dapat dilihat dari semakin banyaknya produk saus tomat di pasaran. Meski secara umum saus yang ada sudah didaftarkan di Departemen Kesehatan karena kandungannya yang dianggap tidak membahayakan konsumen, akan tetapi tidak sedikit dari produk tersebut yang belum mencantumkan umur simpan atau masa kadaluarsanya sehingga tidak jarang produk saus tomat yang banyak beredar di pasaran tersebut semestinya sudah tidak layak konsumsi namun masih tetap dijual bahkan dikonsumsi. Penentuan mengenai masa kadaluarsanya suatu produk berhubungan erat dengan kerusakan yang terjadi pada produk tersebut. Suatu produk yang dipasarkan memiliki kecepatan kerusakan yang sangat bervariasi. Satu faktor utama kerusakan bahan pangan adalah kandungan air aktif secara biologis dalam jaringan. Bahan mentah dengan kandungan air aktif secara biologis yang
tinggi dapat mengalami kerusakan dalam beberapa hari saja, misalnya sayur-sayuran dan dagingdagingan (Palupi, dkk., 2007). Semua bahan pangan bersifat dapat rusak, artinya setelah penyimpanan tertentu terjadi perubahan-perubahan yang menyebabkan kemunduran mutu sampai batas tertentu sehingga menjadikan produk tersebut menjadi tidak layak konsumsi. Pada produk saus tomat, kerusakan utama dicirikan dengan perubahan warna, bau bahkan cita rasanya. Selain penyimpangan secara organoleptik tersebut, saus tomat juga dapat mengalami perubahan dalam hal kadar air, pH maupun mikroorganisme. Informasi masa kaduluarsa atau umur simpan merupakan salah satu informasi yang wajib dicantumkan oleh produsen pada kemasan produk pangan. Pencantuman informasi umur simpan menjadi sangat penting karena terkait dengan keamanan produk pangan tersebut dan untuk menghindari pengkonsumsian pada saat kondisi produk sudah tidak layak dikonsumsi. Kewajiban produsen untuk mencantumkan informasi umur simpan ini telah diatur oleh pemerintah dalam UU Pangan tahun 1996 serta PP Nomor 69 tahun 1999 tentang Label dan Iklan Pangan, dimana setiap industri pangan wajib mencantumkan tanggal kadaluarsa (umur simpan) pada setiap kemasan produk pangan (Arpah, 2001). Pendugaan umur simpan saus tomat dapat dilakukan dengan mengidentifikasi tanda-tanda
_____________________________________ http://www.lpsdimataram.com
Volume 10, No. 12, Desember 2016
46 Media Bina Ilmiah penurunan mutu atau kerusakan yang mungkin terjadi selama penyimpanan. Kerusakan saus banyak dipengaruhi oleh sanitasi ditempat pembuatan, transportasi, pemasaran dan cara penyimpanan. Selama proses tersebut peranan mikrooranisme sangat besar dalam percepatan kerusakan saus tomat, sehingga pada kondisi tertentu memungkinkan produk tersebut tidak layak untuk dikonsumsi. Untuk mengetahui kelayakan tersebut seringkali tidak mungkin dilakukan hanya dengan menggunakan alat indera atau uji organoleptik yang bersifat kualitatif semata, akan tetapi juga diperlukan analisis yang lebih mendalam seperti faktor fisikokimia dan mikrobiologis yang dapat diuji secara kuantitatif. Segala kemungkinan perubahan yang akan terjadi pada produk selama proses penyimpanan tersebut tidak terlepas dari faktor lingkungan yang juga turut mempengaruhinya, salah satunya yaitu suhu penyimpanan. Suhu penyimpanan yang cenderung berubah-ubah dapat mempengaruhi mutu makanan termasuk saus tomat. Semakin tinggi suhu penyimpanan maka laju reaksi berbagai senyawa kimia akan semakin cepat oleh karena itu, dalam menduga kecepatan penurunan mutu makanan selama penyimpanan, faktor suhu harus selalu diperhitungkan (Syarief dan Halid, 1993). Selama penyimpanan distribusi produk terbuka pada kondisi lingkungan seperti suhu, kelembaban, kandungan oksigen dan cahaya dapat memicu beberapa reaksi yang menyebabkan penurunan mutu produk. Model Arrhenius biasanya digunakan untuk produk yang sensitif terhadap perubahan suhu penyimpanan. Menurut model ini, selama penyimpanan bahan pangan keadaan suhu penyimpanan selayaknya dalam keadaan tetap dari waktu ke waktu (konstan), akan tetapi pada kenyataannya keadaan suhu tersebut relatif berubah-ubah. Mengacu pada hal yang dipaparkan di atas, maka diperlukan adanya suatu kajian untuk menentukan umur simpan saus tomat pada suhu yang berbeda berdasarkan parameter penurunan mutunya dengan mengacu pada model Arrhenius. PENELITIAN Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen untuk mengamati perubahan mutu saus tomat yang dilihat berdasarkan parameter aktivitas air. Saus tomat menggunakan bahan baku tomat dengan usia panen ±90 hari semenjak semai. Saus sebelumnya dimasak pada suhu 800C selama 30 menit untuk memperoleh total padatan sesuai SNI. Selanjutnya, saus dimasukkan dalam botol gem
ISSN No. 1978-3787 steril dan disimpan pada suhu 100C, 250C dan 350C selama ±30 hari. Tiap 5 hari sekali dilakukan analisis mengenai parameter kritis pada sasus tomat yang meliputi: nilai aktivitas air (aw), pH dan total jumlah mikroba. 1. Aktivitas air diukur dengan menggunakan aw meter yang telah dikalibrasi dengan BaCl2. 2. Analisis keasaman (pH) Nilai pH diukur menggunakan pH-meter yang telah dikalibrasi dengan buffer pH 3.0 dan buffer pH 7.0. Semua sampel diencerkan terlebih dahulu dengan menambahkan akuades sebanyak 50 ml ke dalam 5 gram produk lalu dihomogenkan dan pengukuran pH dapat dilakukan. 3. Analisis Total jumlah mikroba (TPC) mikroba dianalisis dengan menggunakan metode pengenceran cawan tuang. Dengan mengencerkan sampel terlebih dahulu kemudian dituang dalam medium PDA selanjutnya sampel diinkubasi selama 1x24 jam pada suhu 400C. perhitungan jumlah koloni menggunakan alat coloni caunter. Berdasarkan tiga parameter tersebut, dipilih salah satu yaitu aw sebagai parameter untuk menentukan umur simpan produk saus tomat dengan menggunakan model perhitungan Arrhenius. Data aw diolah dengan menggunakan regresi linier sederhana untuk mengetahui hubungan antara variabel yang diukur dengan lama penyimpanan, persamaannya yaitu : y = ax + b dimana : y = variabel yang diukur x = masa simpan a = nilai variabel yang diukur pada saat mulai disimpan b = laju kerusakan (k) Selanjutnya, nilai laju penurunan mutu berdasarkan parameterdi atas, digunakan untuk pendugaan umur simpan produk saus tomat dengan menggunakan persamaan Arrhenius yaitu: k = k0. e (–Ea/RT) ln k = ln k0 – ((Ea/R) x (1/T) karena ln k0 dan Ea/R merupakan bilangan konstanta, maka persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai: ln k0 = A + B x (1/T) Nilai k yang diperoleh dari persamaan regresi diterapkan pada persamaan Arrhenius yaitu : k = ko.e-E/RT dimana : k = konstanta penurunan mutu ko= konstanta (tidak tergantung pada suhu) E = energi aktivasi T = suhu mutlak (C + 273)
_____________________________________________ Volume 10, No.12, Desember 2016
http://www.lpsdimataram.com
ISSN No. 1978-3787 R = konstanta gas, 1,986 kal/mol nilai “k” yang akan dimasukkan ke dalam rumus umum penurunan mutu. Berdasarkan parameter yang diamati pada penelitian ini, ditemukan suatu indikasi bahwa aktivitas air senantiasa akan mengalami peningkatan oleh karena itu, tetapan rumus laju reaksi yang digunakan mengacu pada tetapan laju reaksi ordo satu yaitu : ts = (ln Q0 – ln Qt) / k dimana, ts = umur simpan produk (hari)
Media Bina Ilmiah 47 dengan peningkatan suhu dan lama penyimpanan. Pada penyimpanan 0 hari tidak terdeteksi adanya sejumlah mikroba tertentu, hal ini desebabkan karena proses pembuatan saus tomat melalui proses pemasakan pada suhu tinggi yaitu 800C selama 30 menit.
HASIL DAN PEMBAHASAN a.
Penurunan Mutu Berdasarkan Keasaman (pH) Nilai pH menunjukkan konsentrasi ion hidrogen yang menggambarkan tingkat keasaman. Gambar 1 menunjukkan rentang pH tertinggi yaitu pada produk saus yang disimpan pada suhu 350C. Untuk kurva rentang pH terendah yaitu pada suhu penyimpanan 100C. Berdasarkan gambar tersebut, pH cenderung menunjukkan garis linier meskipun kenaikan pH tidak pasti.
Gambar 1. Kurva pH produk saus tomat pada berbagai suhu dan lama penyimpanan yang berbeda. Berdasarkan hasil baik pada suhu 100C, 250C dan 350C, pH saus tomat yang disimpan selama 0 hari menunjukkan pH yang tergolong asam (< 6) dan nilai ini cenderung tidak mengalami penurunan ataupun kenaikan yang nyata selama waktu penyimpanan satu bulan.
Gambar 2. Total jumlah mikroba produk saus tomat pada berbagai suhu dan lama penyimpanan yang berbeda. Berdasarkan analisis sidaik ragam tampak adanya pengaruh nyata antara suhu dan lama penyimpanan terhadap jumlah mikroba pada kedua produk Pada suhu penyimpanan 100C selama penyimpanan 30 hari terlihat jumlah mikroba yang paling sedikit yaitu sebanyak 70 cfu/g. Sedangkan pada suhu penyimpanan 350C nampak rentang rata-rata jumlah mikroba terbanyak yakni sebanyak 150 cfu/g. Berdasarkan ketentuan standar mutu saus tomat menurut SNI 01-3546-1994 batas maksimum cemaran mikroba pada saus tomat yakni tidak lebih dari 105 koloni/g. Berdasarkan hasil penelitian ini maka penyimpanan saus tomat pada suhu 100C selama lebih dari 30 hari masih cukup aman karena tidak melebihi batas maksimumnya. Sedangkan penyimpanan pada suhu 250C selama lebih dari 25 hari menyebabkan cemaran mikroba pada saus melebihi standar mutu dan penyimpanan pada suhu 350C menyebabkan cemaran mikroba pada saus terlihat telah melebihi standar mutu sejak hari penyimpanan ke 15 dan 20 hari.
b.
c.
Penurunan Mutu Berdasarkan Total Jumlah Mikroba (TPC) Uji total mikroba ini dilakukan untuk mengetahui pertumbuhan bakteri maupun kapang-khamir selama penyimpanan. Berdasarkan Gambar 2 terlihat kurva pertumbuhan mikroba pada saus tomat dimana terlihat adanya kecenderungan peningkatan seiring
Penurunan Mutu Berdasarkan Aktivitas air (aw) Aktivitas air (aw) merupakan jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya serta reaksi degradasi lainnya. Aktivitas air (aw) produk tampak mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya suhu dan lama penyimpanan. Gambar 3 menunjukkan
_____________________________________ http://www.lpsdimataram.com
Volume 10, No. 12, Desember 2016
48 Media Bina Ilmiah peningkatan aktivitas air selama waktu penyimpanan 0 hari sampai dengan 30 hari.
ISSN No. 1978-3787
0.79
y35 = 0.002x + 0.689 R² = 0.955 y25 = 0.002x + 0.665 R² = 0.893 y10 = 0.001x + 0.682 R² = 0.806
Aktivitas air (aw)
0.77 0.75 0.73 0.71 0.69 0.67 0.65 0
5
10 15 20 25 Lama penyimpanan (Hari)
30
35
Gambar 4. Grafik regresi aktivitas air (aw) produk saus tomat pada berbagai suhu dan lama penyimpanan yang berbeda.
Berdasarkan Gambar tersebut, kurva menunjukkan peningkatan aw produk seiring dengan bertambahnya lama penyimpanan. Kurva pada suhu penyimpanan 100C, 250C dan 350C menunjukkan hubungan saling berhimpit, namun secara rata-rata penyimpanan pada suhu 350C menunjukkan rentang aw yang paling tinggi dibandingkan pada suhu lainnya. Adanya kecenderungan peningkatan aktivitas air (aw) seiring dengan meningkatnya suhu dan lama penyimpanan mengindikasikan bahwa suhu dan lamanya waktu dapat meningkatkan kegiatan air yang semula terkandung cukup tinggi pada produk. Selama penyimpanan dalam waktu tertentu, air yang terdapat dalam produk diduga semakin meningkat kegiatannya akibat adanya proses pelarutan dan pelunakan matrik pati, protein maupun senyawa tertentu lainnya yang terkandung di dalam produk pangan. d. Perhitungan Umur Simpan Saus Tomat Berdasarkan Aktivitas air (aw) Sebagaimana yang terlihat pada kurva aktivitas air produk saus tomat opal pada Gambar 4 terlihat adanya perubahan besarnya aktivitas air pada produk. Berdasarkan nilai rata-rata yang diperoleh maka dapat dibuat suatu bentuk persamaan regresi yang menunjukkan adanya suatu hubungan antara lama penyimpanan terhadap aktivitas air produk pada masing-masing suhu yang berbeda.
Tabel 1. Nilai (1/T) dan ln k aktivitas air produk saus tomat pada masing-masing suhu penyimpanan, Suhu 100C
Perhitungan regresi penurunan aktivitas air Suhu 1/T b atau k ln k (T+273) 283 0.00353 0.001 -6.90776
250C
298
0.00336
0.002
-6.21461
350C
308
0.00325
0.002
-6.21461
Data yang terdapat pada Tabel 1 di atas selanjutnya digunakan untuk menunjukkan hubungan antara 1/T dengan ln k sebagai grafik plot Arrhenius seperti yang digambarkan pada Gambar 5 berikut. -6.0 -6.2 -6.4 ln k
Gambar 3. Kurva aktivitas air (aw) produk saus tomat pada berbagai suhu dan lama penyimpanan yang berbeda.
-6.6
y = -2561x + 2.207 R² = 0.8584
-6.8 -7.0
1/T
Gambar 5. Hubungan antara ln k dengan 1/T berdasarkan parameter aktivitas air (aw) saus tomat Melalui rumus Arrhenius, k = k0. e-E/RT, maka diperoleh konstanta laju penurunan mutu produk saus tomat opal untuk masing-masing suhu penyimpanan (k). Tabel 2 menunjukkan besarnta konstanta laju penurunan mutu untuk parameter aktivitas air berikut beserta umur simpan produk saus tomat pada tiga suhu penyimpanan berbeda
_____________________________________________ Volume 10, No.12, Desember 2016
http://www.lpsdimataram.com
ISSN No. 1978-3787
Media Bina Ilmiah 49
Tabel 2. Laju penurunan mutu dan umur simpan saus tomat pada suhu penyimpanan berbeda. Suhu Penyimpaa nan 100C 250C 350C
Laju Penurunan Mutu (k) 0.001068/hari 0.001685/hari 0.002227/hari
Umur Simpan (ts) 151,75 hari 96,7 hari 72,60 hari
Pada Tabel 2 diketahui umur simpan saus tomat berbeda pada tiap suhu penyimpanan. Semakin kecil nilai laju penurunan mutu (k) pada produk maka diperoleh umur simpan yang semakin lama begitu pula sebaliknya. Berdasarkan Tabel 2 juga terlihat umur simpan produk saus tomat yang paling lama yaitu pada produk yang disimpan pada suhu 100C (151,75 hari) dan umur simpan produk saus tomat yang paling singkat yaitu pada produk yang disimpan pada suhu 350C (72,60 hari). SIMPULAN 1.
2.
3.
Jumlah mikroba mengalami pening-katan seiring dengan meningkatnya suhu dan lama penyimpanan. Sementara tidak terdapat pengaruh suhu dan lama penyimpanan terhadap pH dan aktivitas air. Meskipun demikian pH saus tomat cenderung menurun dan aw cenderung meningkat seiring dengan meningkat-nya suhu dan lama penyimpanan. Hasil pendugaan umur simpan dengan model Arrhenius berdasarkan parameter Aktivitas air (aw) mengacu pada rumus penurunan mutu orde satu yang menunjukkan umur simpan saus adalah 151,75 hari dengan laju penurunan mutu 0,001068/hari pada suhu penyimpanan 100C; 96,07 hari dengan laju penurunan mutu 0,001685/hari pada suhu penyimpanan 250C dan 72,6 hari dengan laju penurunan mutu 0,002227/hari pada suhu penyimpanan 350C. Penyimpanan pada suhu 100C dapat memperpanjang umur simpan kedua produk saus tomat.
DAFTAR PUSTAKA Arpah, M., (2001), Penentuan Kadaluarsa Produk Pangan, Buku dan Monograf, Program Studi Ilmu Pangan, Program Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor.
Chirife, J. dan Iglesias, H. A. (1978). Equation for Fitting Water Sorption Isotherm of Foods. Part I – a review. J. Food Tech. 13:159-593. Christaman, (2007). Pendugaan Umur Simpan Produk Kopi Instan Formula Merk-Z dengan Metode Arrhenius. Skripsi Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi FATETA. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Christian, J.H.B., (1980). Reduced Water Activity. Microbial Ecology of Foods. Academic Press, New York. Effendi, M.S. (2012). Teknologi Pengolahan dan Pengawetan Pangan. Alfabeta. Bandung. Ellis, M. J. (1994). The Methodology of Shelf Life Determination. Di dalam : Shelf Life Evaluation of Foods. C. M. D. Man dan A. A. Jones, hal 27. Blackie Academic & Professional, London. Fitria, M., Kusnandar, F., dan Dede, R. (2007). Pendugaan Umur Simpan produk Biskuit dengan Metode Akselerasi Berdasarkan Pendekatan Kadar Air Kritis. Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Floros, J.D. and V. Gnanasekharan. (1993). Shelf Life Prediction of Packaged Foods: Chemichal, Biological, Physical, and Nutritional Aspects. G.Chlaralambous (Ed.). Elsevier Publ.,London. Herawati, H. (2008). Penentuan Umur Simpan pada Produk Pangan. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Jawa Tengah. Jurnal Litbang Pertanian 27(4). Kusnandar, F. (2006). Disain Percobaan dalam Penetapan Umur Simpan Produk Pangan dengan Metode ASLT (Model Arrhenius dan Kadar Air Kritis). Modul Pelatihan: Pendugaan dan Pengendalian Umur Simpan Bahan dan Produk Pangan. 7-8 Agustus 2006, Bogor. Labuza TP. (1982). Open Shelf Life Dating of Foods. Food and Nutrition Press, West Port CT. Syarief R dan Halid H. (1993). Teknologi Penyimpanan Pangan. Jakarta: Arcan. Winarno, F.G., Fardiaz, S., Fardiaz, D. (1980). Pengantar Teknologi Pangan. Gramedia. Jakarta.
_____________________________________ http://www.lpsdimataram.com
Volume 10, No. 12, Desember 2016
