IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. KARAKTERISASI PRODUK Karakteristik produk diketahui dengan melakukan analisis proksimat terhadap produk teh hijau. Analisis proksimat yang dilakukan adalah kadar air, kadar abu, kadar lemak kasar, kadar protein dan kadar serat. Selain itu juga dilakukan pengujian kadar tanin dan pH seduhan.
Tabel 1. Karakteristik teh hijau No 1
Parameter Keadaan - Rasa - Bau
SNI
Menurut Nasution dan Tjiptadi (1975)
Hasil Pengujian
Normal Normal
-
Normal Normal
2
Kadar air
Maksimal 8 %
5,18 %
5,61 %
3
Kadar abu
4 – 8 % b/b
7,16 %
5,64 %
4
Kadar lemak kasar
-
-
4,05 %
5
Kadar Protein
-
-
21,96 %
6
Kadar Serat
-
-
6,08 %
7 8
Kadar Tanin pH
-
8,66 % -
8,32 % 5,14
Kadar air produk teh hijau berdasarkan hasil pengujian memiliki nilai 5,61%. Kadar air hasil pengujian sudah sesuai dengan ketentuan SNI yang merupakan standar produk teh hijau di Indonesia. Berdasarkan SNI, kadar air maksimal yang diizinkan tidak melebihi 8%. Masa simpan berbagai bahan makanan tergantung pada kandungan airnya, makin tinggi kandungan air dalam makanan, makanan itu akan cepat rusak. Sebaliknya makin rendah kandungan airnya, daya simpannya pada kondisi normal akan makin panjang (Crompton, 1979). Kadar abu produk teh hijau berdasarkan hasil pengujian memiliki nilai yang berada pada rentan nilai ketentuan SNI, yaitu sebesar 5,64 %. Kadar abu suatu bahan menunjukkan nilai keberadaan kandungan mineral atau bahan-bahan anorganik yang terkandung dalam bahan. Semakin rendah nilai kadar abu maka kandungan mineral
pada bahan semakin sedikit. Menurut Gaman dan Sherrington (1992), unsur mineral adalah unsur yang diperlukan tubuh dalam jumlah yang relatif kecil, tetapi keberadaannya tetap diperlukan sebagai zat pembangun dan pengatur. Kadar lemak kasar berdasar hasil pengujian adalah sebesar 4,05%. Menurut Pantastico (1989), kandungan lemak yang rendah dalam buah-buahan dan sayuran mempunyai peranan penting dalam mempertahankan tekstur, rasa, bau, zat warna dan lain-lain. Kadar protein berdasar hasil pengujian adalah sebesar 21,96%. Menurut Muchtadi (1989), Kadar protein yang terukur dengan metode Kjehdal antara lain merupakan protein kasar karena yang terukur tidak hanya protein, tetapi juga komponen lain yang mengandung nitrogen. Kadar serat berdasat hasil pengujian adalah sebesar 6,08%. Serat membantu mempercepat sisa makanan melalui saluran pencernaan untuk diekskresikan keluar, serat kasar menjadi seperti karet busa di dalam usus yang akan menyerap zat buangan dan membantu gerakan usus mendorong sisa makanan keluar tubuh. Kadar tanin teh perlu diketahui karena merupakan salah satu faktor penentu mutu minuman teh. Dalam bentuk aslinya tanin terlibat proses pencoklatan pada tanaman dan memberikan rasa sepat pada minuman teh. Tanin berwarna kehijauan hingga tidak berwarna. Daya larut tanin dalam air sangat baik, dan tanin tahan terhadap pemanasan. Semakin tinggi kadar tanin maka rasanya semakin sepat atau pahit, dan semakin rendah kadar tanin maka penampakan produk akan menjadi kurang menarik (Nasution dan Tjiptadi, 1975). Kadar tanin yang didapat berdasar hasil pengujian adalah sebesar 8,32%. Nilai pH seduhan yang didapatkan berdasar hasil pengujian adalah senilai 5,14. Hal ini menunjukkan bahwa seduhan teh hijau yang dihasilkan cenderung bersifat asam karena nilai pH nya kurang dari 7.
B. PERUBAHAN MUTU SELAMA PENYIMPANAN Selama proses produksi, produk pangan dapat mengalami berbagai macam kerusakan. Kerusakan ini dapat menyebabkan deteriorasi pada produk tersebut dan menurunkan umur simpannya. Beberapa reaksi yang berbeda dapat muncul dan
menyebabkan penurunan mutu serta kehilangan kandungan nutrien. Kerusakan secara fisik juga dapat menurunkan umur simpan produk pangan (Labuza, 1982).
1. Kadar Air Kadar air merupakan salah satu karakteristik penting pada produk teh hijau. Kadar air pada teh hijau yang disimpan akan mengalami perubahan seiring dengan bertambahnya waktu penyimpanan. Kadar air yang tinggi merupakan media yang baik untuk pertumbuhan mikroorganisme seperti bakteri, jamur, dan kapang. Hasil pengamatan terhadap perubahan nilai kadar air disajikan pada Gambar 2 dan 3. 8 7 Kadar air (%)
6 5 4 3 2 1 0 0
10
20
30
T = 25 ˚C Linear (T = 25 ˚C)
40 50 60 70 80 Lama Penyimpanan (Hari) T = 35 ˚C T = 45 ˚C Linear (T = 35 ˚C) Linear (T = 45 ˚C)
90
Gambar 2. Perubahan kadar air teh hijau kering dalam kemasan plastik PP selama tiga bulan masa penyimpanan 8 7 Kadar air (%)
6 5 4 3 2 1 0 0
10
20
30
T = 25 ˚C Linear (T = 25 ˚C)
40 50 60 Lama Penyimpanan (hari) T = 35 ˚C Linear (T = 35 ˚C)
70
80
90
T = 45˚C Linear (T = 45˚C)
Gambar 3. Perubahan kadar air teh hijau kering dalam kemasan alumunium foil selama tiga bulan masa penyimpanan.
Pada Gambar 2 dan 3 menunjukkan perubahan kadar air yang terjadi selama 3 bulan masa penyimpanan. Sedangkan untuk data nilai kadar air teh hijau selama 3 bulan masa penyimpanan bisa dilihat pada Lampiran 2. Kadar air bahan pada suhu penyimpanan 25 dan 35C cenderung mengalami peningkatan baik pada kemasan alumunium foil maupun pada kemasan plastik PP, sedangkan yang terjadi pada suhu penyimpanan 45°C kadar air bahan mengalami penurunan pada kedua kemasan. Kadar air pada bahan meningkat pada suhu penyimpanan 25 dan 35C, hal ini diduga disebabkan oleh kandungan uap air lingkungan penyimpanan yang lebih besar bila dibandingkan dengan kandungan air bahan yang dikemas. Sifat bahan yang higroskopis menyebabkan bahan sangat mudah menyerap uap air lingkungan sekitarnya. Untuk menjaga kelembaban ruang penyimpanan dilakukan dengan meletakkan air yang ditempatkan pada sebuah wadah di dalam inkubator sehingga bahan akan mengalami perubahan kadar air hingga mencapai kadar air kesetimbangan antara bahan dan lingkungannya. Sedangkan pada suhu penyimpanan 45C kadar air pada bahan mengalami penurunan. Hal ini diduga disebabkan kelembaban ruangan yang lebih kecil daripada bahan, sehingga bahan akan menguapkan sebagian airnya. Laju peningkatan kadar air teh hijau yang disimpan pada suhu 25˚C dengan kemasan plastik PP dan kemasan alumunium foil yaitu sebesar 0,021 dan 0,022% per hari. Pada suhu 35˚C kadar air bahan yang dikemas pada kemasan plastik PP mengalami peningkatan tiap hari sebesar 0,01%, sedangkan yang dikemas alumuinum foil mengalami peningkatan sebesar 0,017%. Laju penurunan kadar air pada suhu 45˚C untuk kemasan plastik PP adalah 0,005% dan kemasan alumunium foil 0,001% per hari. Menurut Arpah (2001), produk pangan kering yang disimpan akan mengalami penurunan mutu akibat penyerapan kadar air. Laju kenaikan maupun kehilangan kadar air tergantung dari susunan produk, seperti higroskopisitas, temperatur, dan tekanan atmosfer. Laju kenaikan kadar air paling tinggi terjadi pada suhu 25C, semakin tinggi suhu penyimpanan maka laju peningkatan kadar air semakin berkurang bahkan akan mengalami penurunan seperti yang terjadi pada suhu penyimpanan 45C. Menurut Sewald dan Devries (2009), Produk yang dikemas mengalami perubahan kadar air
relatif lambat tetapi pada suatu waktu dapat mengalami perubahan signifikan pada periode waktu yang singkat.
2. pH Menurut Nielsen (2003), makanan dan minuman terdiri dari berbagai jenis asam yang dimana unsur utama pembentuk asam yaitu ion hidrogen (H+) berperan besar. Pada larutan yang encer atau minuman, ion hidrogen berkombinasi dengan air membentuk ion hidronium (H3O+). Pengukuran ion hidronium (H3O+) bebas sangat diperlukan. Pengukuran ion hidronium (H3O+) bebas disebut juga nilai pH (asam aktif). Nilai pH erat kaitannya dengan total asam. Pengukuran
nilai
pH
perlu
dilakukan
untuk
mengetahui
tingkat
keasaman/kebasaan produk dan juga kaitannya dengan keamanan dan umur simpan produk tersebut. Data nilai pH teh hijau selama 3 bulan masa penyimpanan dapat dilihat pada Lampiran 3. Hasil pengamatan terhadap perubahan nilai pH seduhan disajikan pada Gambar 4 dan 5.
6 5,6 pH
5,2 4,8 4,4 4 0
10
20
30 40 50 60 Lama Penyimpanan (Hari)
T = 25 ˚C Linear (T = 25 ˚C)
T = 35 ˚C Linear (T = 35 ˚C)
70
80
90
T = 45 ˚C Linear (T = 45 ˚C)
Gambar 4. Perubahan pH seduhan teh hijau kemasan plastik PP selama tiga bulan penyimpanan
6 5,6
pH
5,2 4,8 4,4 4 0
10
20
T = 25 ˚C Linear (T = 25 ˚C)
30
40 50 60 Lama Penyimpanan (Hari) T = 35 ˚C Linear (T = 35 ˚C)
70
80
90
T = 45 ˚C Linear (T = 45 ˚C)
Gambar 5. Perubahan pH seduhan teh hijau kemasan alumunium foil selama tiga bulan penyimpanan Selama 3 bulan masa penyimpanan, pH teh hijau berkisar antara 4,92-5,78. Lehninger (1982) menyatakan bahwa larutan yang mempunyai pH lebih kecil dari 7 akan bersifat asam karena konsentrasi H+ lebih besar daripada konsentrasi OH-. Berdasarkan nilai pH produk dapat diketahui bahwa produk teh hijau yang dihasilkan bersifat asam. Semakin lama penyimpanan, pH seduhan teh hijau semakin meningkat. Kenaikan nilai pH yang terjadi sangat kecil. Laju kenaikan pH pada suhu 25C untuk bahan yang dikemas dengan kemasan plastik PP yaitu sebesar 0,006% per hari sedangkan pada suhu 35 dan 45C sebesar 0,002% per hari. Pada kemasan alumunium foil, laju kenaikan pH adalah 0,003% per hari pada suhu 25 dan 35˚C, sedangkan pada suhu 45C luju kenaikan pH adalah 0,001% per hari. Semakin tinggi suhu penyimpanan maka didapatkan laju kenaikan pH yang semakin kecil. Menurut Lelani (1995), Kenaikan pH dapat disebabkan oleh perubahan kimia komponen tanin menjadi asam tearubigin dan asam teaflavin. Faktor terpaan cahaya, suhu, dan udara terutama oksigen akan memacu terjadinya oksidasi tanin. Sifat asam minuman teh berhubungan dengan adanya tearubigin dan teaflavin yang dihasilkan oleh polifenol.
3. Tanin Kadar tanin teh perlu diketahui karena merupakan salah satu faktor penentu mutu minuman teh. Dalam bentuk aslinya tanin terlibat proses pencoklatan pada tanaman dan memberikan rasa sepat pada minuman teh. Tanin berwarna kehijauan hingga tidak berwarna. Daya larut tanin dalam air sangat baik, dan tanin tahan terhadap pemanasan. Semakin tinggi kadar tanin maka rasanya semakin sepat atau pahit, dan semakin rendah kadar tanin maka penampakan produk akan menjadi kurang menarik (Nasution dan Tjiptadi, 1975). Hasil pengamatan terhadap perubahan nilai kadar tanin disajikan pada Gambar 6 dan 7. 14
Kadar Tanin (%)
12 10 8 6 4 2 0 0
10
20
30 40 50 60 Lama Penyimpanan (Hari) T = 25˚C T = 35˚C Expon. (T = 25˚C) Expon. (T = 35˚C)
70
80
90
T = 45˚C Expon. (T = 45˚C)
Gambar 6. Perubahan kadar tanin teh hijau kemasan plastik PP selama tiga bulan penyimpanan 12
Kadar Tanin (%)
10 8 6 4 2 0 0
10
20
T = 25˚C Expon. (T = 25˚C)
30 40 50 60 Lama Penyimpanan (Hari) T = 35 ˚C Expon. (T = 35 ˚C)
70
80
90
T = 45˚C Expon. (T = 45˚C)
Gambar 7. Perubahan kadar tanin teh hijau kemasan alumunium foil selama tiga bulan penyimpanan
Selama tiga bulan penyimpanan, kadar tanin teh hijau menurun secara eksponensial. Data perubahan kadar tanin teh hijau selama 3 bulan masa penyimpanan disajikan pada Lampiran 4. Penurunan kadar tanin pada suhu 25, 35, dan 45˚C untuk bahan yang dikemas dengan kemasan plastik PP berturut-turut adalah 0,0119, 0,0136, dan 0,0130% per hari, sedangkan untuk kemasan alumunium foil adalah 0,0077, 0,0079, dan 0,0103% per hari. Penurunan kadar tanin ini bisa disebabkan oleh sebagian besar tanin teroksidasi menjadi teaflavin dan tearubigin. Semakin tinggi suhu penyimpanan maka didapatkan laju penurunan kadar tanin yang semakin besar. Hal ini dikarenakan, semakin tinggi suhu penyimpanan maka akan semakin menunjang terjadinya proses oksidasi tanin yang menghasilkan teaflavin dan tearubigin. Semakin tinggi kadar tanin maka rasa seduhan teh hijau yang didapatkan akan semakin sepat atau pahit, dan semakin rendah kadar tanin maka hasil seduhan teh hijau akan menjadi kurang menarik.
4. Organoleptik Penilaian yang dilakukan pada uji organoleptik yaitu terhadap warna seduhan, aroma seduhan, dan rasa seduhan dari produk teh hijau. Nilai median dan modus terhadap penilaian ketiga atribut tersebut disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Nilai median dan modus tingkat kesukaan terhadap atribut teh hijau.
Atribut Warna Seduhan
Hari ke1 84
Aroma Seduhan
1 84
Rasa Seduhan
1 84
Nilai Median Modus Median Modus Median Modus Median Modus Median Modus Median Modus
25°C
PP 35°C
45°C
25°C
Alufo 35°C
45°C
4 4
3 3
3 3
3 3
3 3
3 3
3 3
3 3
3 3
4 4 3 3
3 3
3 3 4 4
3 3
3 3
3 3 4 4
3 3
3 3
2 2
Penilaian berdasarkan atas warna seduhan, perubahan warna seduhan terjadi akibat berkurangnya kadar tanin pada daun teh hijau yang mempengaruhi penilaian panelis terhadap hasil seduhan teh hijau secara visual. Pada awal penyimpanan, skor kesukaan terhadap atribut warna seduhan yang disimpan pada kemasan plastik PP dan alumunium foil memiliki median dan modus 4 (suka). Median atau nilai tengah menunjukkan bahwa 50% panelis menilai sampel pada tingkat kesukaan skor tersebut. Modus menunjukkan skor yang paling sering diberikan panelis. Setelah disimpan selama tiga bulan, skor kesukaan terhadap atribut warna seduhan mengalami penurunan dengan nilai median dan modus 3 (netral) pada setiap kemasan dan suhu penyimpanan kecuali pada kemasan alumunium foil dengan suhu penyimpanan 25C dimana nilai modus dan mediannya tetap. Pada penilaian berdasarkan aroma seduhan, pada awal penyimpanan didapatkan nilai median dan modus 4 (suka). Setelah disimpan selama 3 bulan skor kesukaan terhadap atribut aroma seduhan mengalami penurunan dengan nilai median dan modus 3 (netral) pada setiap kemasan dan suhu penyimpanan. Hal ini disebabkan teroksidasinya kandungan tanin pada daun teh menjadi teaflavin dan tearubigin. Pada penilaian terhadap rasa seduhan, pada awal penyimpanan didapatkan nilai median dan modus 4 (suka). Setelah disimpan selama 3 bulan skor kesukaan terhadap atribut rasa seduhan juga mengalami penurunan dengan nilai median dan modus 2 (tidak suka) pada kemasan pastik PP dengan suhu penyimpanan 45C dan nilai 3 (netral) pada median dan modus untuk kemasan dan suhu penyimpanan yang lain. Hal ini dapat disebabkan karena berkurangnya kadar tanin sehingga rasa seduhan menjadi kurang sepat.
C. PENDUGAAN UMUR SIMPAN Floros dan Ghanasekharan (1993) menyatakan bahwa umur simpan adalah waktu yang diperlukan oleh produk pangan dalam kondisi penyimpanan tertentu untuk dapat mencapai tingkatan degradasi mutu tertentu. Pendugaan umur simpan teh hijau dilakukan dengan metode akselerasi. Penentuan umur simpan produk dengan metode ASS (Accelerated Storage Studies) atau sering disebut dengan ASLT dilakukan dengan menggunakan parameter kondisi lingkungan yang dapat mempercepat proses penurunan mutu produk pangan. Salah satu keuntungan metode
ASS yaitu waktu pengujian relatif singkat (3−4 bulan), namun ketepatan dan akurasinya tinggi (Herawati, 2008). Metode akselerasi yang dilakukan adalah dengan pendekatan semiempiris dengan bantuan persamaan Arhennius dengan teori kinetika yang menggunakan orde nol dan orde satu untuk produk pangan. Parameter kritis yang digunakan dalam pendugaan umur simpan adalah kadar tanin. Kadar tanin merupakan salah satu faktor penentu mutu minuman teh. Semakin rendah kadar tanin maka penampakan produk akan menjadi kurang menarik dan hilangnya rasa sepat pada seduhan teh. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi penurunan kadar tanin yang cukup signifikan pada teh hijau. Selain itu, parameter lain misalnya kadar air tidak dapat digunakan karena perubahan mutunya tidak sejajar (ada yang naik dan ada yang turun) sehingga tidak dapat digunakan untuk menghitung umur simpan secara semiempiris dengan menggunakan persamaan Arhennius. Kadar tanin awal teh hijau adalah sebesar 8,32 %. Titik kritis kadar tanin yang digunakan adalah nilai kadar tanin terkecil yang mungkin terkandung pada teh hijau. Penurunan kandungan tanin pada teh hijau mengikuti pola eksponensial sehingga nilai terkecil adalah ketika ln-nya adalah 0 atau kandungan taninnya sebesar 1 %. Dari data dapat diperoleh nilai k dan ln k seperti yang terlihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Nilai k dan ln k parameter kadar tanin teh hijau T (K)
Plastik PP
1/T
Alumunium foil
k
ln k
K
ln k
298
0,00336
0,0112
-4,4918
0,0076
-4,8796
308
0,00325
0,0112
-4,4918
0,0096
-4,6460
318
0,00314
0,0114
-4,4741
0,0099
-4,6152
Keterangan : k=konstanta penurunan mutu ; T=suhu penyimpanan
Nilai ln k diplotkan dengan kebalikan suhu mutlak (1/T) sehingga diperoleh grafik seperti terlihat pada Gambar 8.
-2 0,0031 -3
0,00315
0,0032
0,00325
0,0033
0,00335
0,0034
ln [k]
-4 -5 y = -82,927x - 4,2165 R2 = 0,7336
y = -1262,7x - 0,6111 R2 = 0,8496
-6 -7 -8
1/T Plastik PP
Alumunium foil
Linear (Plastik PP)
Linear (Alumunium foil)
Gambar 8. Grafik hubungan ln k dan 1/T produk teh hijau Berdasarkan persamaan regresi yang diperoleh pada gambar 8, maka dapat ditentukan persamaan penurunan mutu sebagai berikut :
Kemasan alumunium foil
y
= - 1262,7 x – 0,6111
ln k
= - 1262,7 (1/T) – 0,6111
Dari persamaan dapat diperoleh nilai E (Energi aktivasi) dan nilai ln k0: -E/R
= -1262,7 K
E
= (1262,7 K) x (1,986 kal/mol K)
E
= 2507,72 kal/mol
Nilai k0 diperoleh : ln k0
= - 0,6111
k0
= 0,54275 Dengan demikian laju penurunan kadar tanin teh hijau pada kemasan
alumunium foil adalah: k
= 0,54275 e-1262,7 (1/T) / hari Kemasan plastik PP
y
= - 82,927 x – 4,2165
ln k
= - 82,927 (1/T) – 4,2165
Dari persamaan dapat diperoleh nilai E (Energi aktivasi) dan nilai ln k0 :
-E/R
= - 82,927 K
E
= (82,927 K) x (1,986 kal/mol K)
E
= 164,69 kal/mol
Nilai k0 dipeoleh : ln k0
= -4,2165
k0
= 0,01475 Dengan demikian laju penurunan kadar tanin teh hijau pada kemasan plastik
PP adalah : k
= 0,01475 e-82,927 (1/T) / hari
Dari perhitungan di atas didapatkan nilai E, ln k0, k0, dan k tiap suhu penyimpanan yang disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Nilai E, ln k0, k0, dan k tiap suhu penyimpanan parameter kadar tanin teh hijau Kemasan Alumunium foil Plastik PP E (kal/mol)
2507,72
164,69
ln k0
- 0,6111
-4,2165
k0
0,54275
0,01475
25˚C
0,00784
0,01117
35˚C
0,00890
0,01127
45˚C
0,01020
0,01136
k
Energi aktivasi (E) dapat digunakan untuk menginterprestasikan sensitifitas reaksi terhadap suhu. Semakin tinggi energi aktivasi maka semakin sensintif reaksi terhadap perubahan suhu (Arpah, 2001). Dari hasil di atas dapat diketahui bahwa teh hijau dalam kemasan alumunium foil lebih sensitif terhadap suhu bila dibandingkan teh hijau pada kemasan plastik PP. Menurut Sadler (1987) dalam Arpah (2001), jenis reaksi yang membutuhkan energi aktivasi rendah diantaranya adalah reaksi enzimatis, reaksi oksidasi, dan kerusakan pigmen klorofil serta karotenoid. Dari Tabel 4 dapat diukur perhitungan pendugaan umur simpan berdasarkan orde satu sebagai berikut :
Kemasan alumunium foil Suhu 25C
= (ln 8,32 - ln 1) / 0,00784
= 270,24 hari Suhu 35C
= (ln 8,32 - ln 1) / 0,00890 = 235,46 hari
Suhu 45C
= (ln 8,32 – ln 1) / 0,01020 = 207,71 hari
Kemasan plastik PP Suhu 25C
= (ln 8,32 – ln 1) / 0,01117 = 189,67 hari
Suhu 35C
= (ln 8,32 – ln 1) / 0,01127 = 187,99 hari
Suhu 45C
= (ln 8,32 – ln 1) / 0,01136 = 186,50 hari
Hasil perhitungan pendugaan umur simpan teh hijau dari masing-masing suhu dan kemasan disajikan pada Tabel 5. Tabel 5. Pendugaan umur simpan teh hijau Suhu Penyimpanan
Umur simpan (hari) Alumunium foil
Plastik PP
25°C
270,24
189,67
35°C
235,46
187,99
45°C
207,71
186,50
Berdasarkan parameter kadar tanin, perbedaan umur simpan antar kemasan dan suhu penyimpanan terlihat jelas. Teh hijau pada kedua kemasan memiliki umur simpan semakin pendek dengan semakin meningkatnya suhu penyimpanan. Jika dibandingkan dengan kemasan plastik PP, alumunium foil lebih baik dalam mempertahankan kadar tanin sehingga umur simpannya lebih lama. Dengan demikian alumunium foil lebih baik digunakan dibandingkan plastik PP.
