IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PENELITIAN PENDAHULUAN Pada penelitian pendahuluan dilakukan kajian pembuatan manisan pala untuk kemudian dikalengkan. Manisan pala dibuat dengan bahan baku yang diperoleh dari penjual pala di Pasar Gunung Batu, Bogor, Jawa Barat. Manisan pala yang telah selesai dibuat kemudian dilakukan pengukuran pH. Pengukuran pH dilakukan untuk menentukan suhu pemanasan yang diperlukan. Dari hasil pengukuran pH tiga sampel manisan pala sebelum dikalengan didapat hasilnya masing-masing adalah 2.96, 2.98, dan 2.86, sehingga manisan pala digolongkan ke dalam bahan pangan asam tinggi (high acid food pH < 4.5). Oleh karena itu proses termal yang harus diaplikasikan pada pengalengan manisan pala adalah pasteurisasi, dengan mikroba target Lactobacillus sp dan kapang serta khamir. Nilai D Lactobacillus sp dan kapang serta khamir adalah 0.50-1 menit dengan nilai z sebesar 8-12.
B. PENELITIAN UTAMA 1.
Penentuan Titik Terdingin (cold point)
Pada penelitian dilakukan penentuan titik terdingin (cold point). Titik-titik yang diukur kecepatan panasnya dengan termokopel adalah titik 1/2, 1/3, dan 5/12 tinggi kaleng yang diukur dari bagian dasar kaleng. Gambar peletakan termokopel dalam kaleng dapat dilihat pada Gambar 12. Manisan pala dalam kaleng yang tercatat menerima panas paling lambat akan dijadikan sebagai acuan bagi perancangan proses pemanasan. Berdasarkan hasil uji penetrasi panas pada Gambar 13. pada ketiga titik pengukuran tersebut dapat diketahui bahwa titik yang memiliki kecepatan peningkatan suhu paling lambat selama proses pemanasan adalah titik 5/12 tinggi kaleng yang diukur dari dasar kaleng. Titik 5/12 tinggi kaleng selanjutnya akan menjadi titik acuan untuk proses penentuan waktu sterilisasi optimum pada uji penetrasi panas ulangan pertama dan kedua. Hal ini didasarkan pada asumsi bahwa jika titik terdingin dalam kaleng telah mencapai kecukupan panas, titik-titik lain dalam kaleng juga telah mencapai kecukupan panas. Selain itu, keberhasilan proses pengolahan yang melibatkan panas dalam produk pangan adalah terpenuhinya kecukupan panas untuk inaktivasi mikroba yang menyebabkan kebusukan dan keracunan. Bagian dingin (cold point) bahan pangan harus menerima panas yang cukup untuk menjamin kecukupan proses termal.
(a)
(b)
Gambar 12. (a) letak termokopel pada sistem konduksi, (b) letak termokopel pada sistem konveksi
24
90 80 70 60 50
titik 5/12
40
titik 1/3
30
titik 1/2
20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Gambar 13. Kurva penetrasi panas manisan pala dalam kaleng
2.
Penentuan Waktu Sterilisasi Optimum dengan Metode Umum (Improved General Methods) dan Metode Formula (Ball Methods) Dari hasil uji penetrasi panas pada proses pemanasan ulangan 1 dan ulangan 2 dapat dirancang perhitungan untuk menentukan waktu sterilisasi optimum baik menggunakan Metode Umum maupun Metode Formula. Pengolahan dengan Metode Umum untuk menentukan waktu sterilisasi optimum pada ulangan 1 menggunakan data suhu penetrasi panas dari nomor termokopel 2, karena suhu yang terbaca di recorder menunjukkan bahwa suhu pada Termokopel 2 mengalami kecepatan peningkatan suhu paling rendah. Hasil pengolahan data uji penetrasi panas ulangan 1 (Lampiran 2a). menunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan sampai proses pemanasan adalah selama 15.5 menit. Nilai Fo yang diperoleh selama proses pemanasan tersebut adalah 14.6 menit. Nilai Fo yang diinginkan atau ditargetkan dalam proses pemanasan manisan pala dalam kaleng ini adalah 5 menit. Dapat dilihat dari perhitungan bahwa pada Fo yang mendekati nilai 5 menit yaitu 5.4 menit, waktu yang dibutuhkan untuk pemanasan sampai nilai Fo tersebut adalah 10 menit. Nilai Fo sama dengan luasan di bawah kurva hubungan antara t (waktu) dan L (Lethal rate). Hal ini telah melebihi nilai Fo yang ditargetkan yaitu 5 menit, sehingga proses pemanasan telah dianggap cukup untuk mereduksi jumlah Lactobacillus sp dan kapang serta khamir sebanyak 5 siklus logaritma. Periode waktu yang dibutuhkan oleh retort sejak mulai dinyalakan sampai dengan retort mencapai suhu sterilisasi disebut come up time (CUT). Pada penelitian ini baik pada ulangan 1 maupun ulangan 2, waktu yang dibutuhkan agar retort mencapai suhu sterilisasi 179.6 oF adalah 2 menit. CUT ini tidak dipengaruhi oleh temperatur awal produk, ukuran wadah, temperatur retort, tapi dipengaruhi oleh spesifikasi retort itu sendiri. Pengolahan dengan Metode Umum untuk menentukan waktu sterilisasi optimum pada ulangan 2 menggunakan data suhu penetrasi panas dari nomor termokopel 2 karena suhu yang terbaca di recorder menunjukkan bahwa suhu pada Termokopel 2 mengalami kecepatan peningkatan suhu paling rendah. Sedangkan hasil pengolahan data uji penetrasi panas ulangan 2 (Lampiran 2b) menunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan sampai proses pemanasan unruk ulangan 2 yaitu selama 16 menit. Nilai Fo yang diperoleh selama proses pemanasan tersebut adalah 9.74 menit. Nilai Fo yang diinginkan atau ditargetkan dalam proses pemanasan manisan pala dalam kaleng ini adalah 5 menit. Dapat dilihat dari perhitungan bahwa pada Fo yang mendekati nilai 5 menit yaitu 5.5 menit, waktu yang dibutuhkan untuk pemanasan sampai nilai Fo tersebut adalah 13 menit.
25
Kurva penetrasi pannas dalam kalleng dapat diilihat pada Gaambar 14. Kuurva hubungaan antara t (waktu) dann Lr (lethal ratte) untuk penggolahan data penetrasi p panaas dengan metode umum daapat dilihat pada Gambaar 15 dan 16.
90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0
Ulangan n 1
30.0
Ulangan n 2
20.0 10.0 0.0 1
6 11 16 21 26 31 36 41 4 46 51 56 6 61 Gam mbar 14. Kurvva penetrasi panas p manisann pala dalam kkaleng
Gam mbar 15. Kurva hubungan t dan Lr ulangaan 1 (metode uumum)
26
1.8000 1.6000 1.4000 1.2000 1.0000 0.8000 0.6000 0.4000
Luasan di bawah kurva = 5.543
LR
0.2000 0.0000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 Gambar 16. Kurva hubungan t dan Lr ulangan 2 (metode umum) Untuk perhitungan dengan Metode Formula, sebelumnya dibuat kurva penetrasi panas pada kertas semi logaritma. Kertas semi logaritma yang digunakan untuk membuat kurva penetrasi panas yaitu dalam posisi normal. Kurva hubungan waktu (t) dan (Tr-T) untuk data penetrasi panas ulangan 1dapat dilihat pada Gambar 17 dan ulangan 2 pada Gambar 18. Parameter-parameter yang dapat diketahui melalui kurva tersebut dapat dilihat pada Tabel 7 untuk ulangan 1 dan Tabel 8 untuk ulangan 2. Hasil pengolahan data menunjukan bahwa waktu yang dibutuhkan dalam proses pengalengan manisan pala hingga mencapai tingkat pemanasan yang diinginkan adalah 9.93 menit untuk ulangan 1 dan 14.71 menit untuk ulangan 2 sejak retort dinyalakan.
27
100.0
y = 53.68e‐0.31x
10.0
x
1.0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Fh = 12.5 ‐5.2.5 = 7.25 menit
0.1 Gambar 17. Kurva hubungan t dan (Tr-T) metode formula ulangan 1
28
100
y=36.54e0.20x
10
Fh=12.5 1.25=11.25
1 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Gambar 18. Kurva hubungan t dan (Tr-T) metode formula ulangan 2
29
x
Tabel 7. Parameter analisis kecukupan panas manisan pala dalam kaleng (Metode formula) ulangan 1. Variabel
Nilai
F0
5
Fh (Min)
7.25
0
106.2
0
Tr ( F)
179.6
Ih = (Tr ‐ Ti)
73.4
Ti ( F)
Jh
1.08
Jh.Ih
79.27
Log Jh.Ih L = 10
((Tr‐179.6)/12))
Fh/U = Fh x L/F0
1.89 1.07 1.58
Log (g) dari table
0.136
Log Jh.Ih ‐ Log (g)
1.754
tB = Fh (LogJh.Ih ‐ Log (g)) (menit)
8.77
Tp = tb – 0.42 CUT (menit)
7.93
Waktu sterilisasi = CUT+tp (menit)
9.93
Tabel 8. Parameter analisis kecukupan panas manisan pala dalam kaleng (Metode formula) ulangan 2. Variabel
Nilai
F0
5
Fh (Min)
11.25
Ti (0F)
123.1
Tr (0F)
179.6
Ih = (Tr ‐ Ti)
56.5
Jh
0.74
Jh.Ih
41.81
Log Jh.Ih
1.62
L = 10((Tr‐179.6)/12))
1.08
Fh/U = Fh x L/F0
2.41
Log (g) dari table
0.410
Log Jh.Ih ‐ Log (g)
1.21
tB = Fh (LogJh.Ih ‐ Log (g)) (menit)
13.55
Tp = tB – 0.42 CUT (menit)
12.71
Waktu sterilisasi = CUT+tp (menit)
14.71
Waktu pemanasan yang diperoleh melalui metode umum untuk ulangan pertama adalah 10 menit dan untuk ulangan ke-2 adalah 13 menit, berbeda dengan waktu sterilisasi yang diperoleh dari metode formula untuk ulangan pertama adalah 9.93 menit dan untuk ulangan ke-2 adalah 14.71 menit. Waktu yang ditetapkan untuk diaplikasikan pada pemanasan manisan pala dalam kaleng adalah 14.71 menit karena memiliki nilai yang lebih besar. Hal ini bertujuan menjamin kecukupan panas yang telah ditargetkan pada pemanasan manisan pala dalam kaleng.
30
Nilai Fo yang diperoleh dari metode umum berbeda dengan waktu sterilisasi yang diperoleh dengan metode formula. Perbedaan ini dikarenakan dalam perhitungan metode umum dalam mengkalkulasi proses termal data suhu bahan hasil pengukuran dalam percobaan langsung digunakan dalam perhitungan tanpa asumsi dan prediksi berdasarkan persamaan hubungan suhu dengan waktu, sedangkan dalam perhitungan kecukupan panas dengan metode formula digunakan parameterparameter yang diperoleh dari data penetrasi panas dan prosedur-prosedur matematik untuk mengintegrasikan lethal effects. Waktu sterilisasi yang ditentukan untuk penelitian ini menggunakan hasil perhitungan dari metode formula, selain karena memiliki nilai yang lebih besar, hal ini pun ditetapkan karena hasil tersebut didapatkan dari hasil rancangan untuk nilai Fo yang ditargetkan sehingga dapat menjamin kecukupan panas yang telah ditargetkan pada proses sterilisasi.
C. Total Mikroba Menurut Fardiaz (1982), pada suhu kamar pertumbuhan mikroba lebih cepat, baik kapang, khamir, maupun bakteri untuk produk asam yang disimpan pada suhu kamar. Produk manisan pala merupakan kategori high acid food memiliki nilai pH kurang dari 4.6 dikombinasikan dengan suhu pemanasan 80 0C diharapkan mampu membunuh mikroba target kapang dan khamir. Produk akhir manisan pala harus memiliki jumlah mikroba sesuai dengan SNI untuk produk manisan buah pala. Syarat mutu mikroba manisan buah pala menurut SNI 01-4443-1998 disajikan dalam Tabel 9. Dari Tabel 10 diketahui terdapat penurunan jumlah total mikroba dengan jumlah bakteri secara umum sekitar 1-1.5 x 101 koloni/gram. Apabila dikaitkan dengan syarat penerimaan manisan pala pada Tabel 9 terhadap angka lempeng total maka produk manisan pala masih dalam batas penerimaan. Sehingga proses termal dalam penelitian ini memenuhi syarat keamanan pangan. Tabel 9. Syarat mutu mikrobiologi manisan pala Cemaran Mikroba - Angka lempeng total - Coliform - E. Coli Kapang
Persyaratan Maks. 1,0 x 102 Maks. 20 <3 Maks. 50
Koloni/g APM/g APM/g Koloni/g
Tabel 10. Hasil pengukuran total mikroba pada manisan pala Total Mikroba (koloni/gram) Sebelum sterilisasi 4.2 x 103
Setelah sterilisasi
2 minggu penyimpanan
U1
U2
U1
U2
1.5 x 101
1.0 x 101
1.0 x 101
1.3 x 101
D. Uji Fisik 1. Rasio berat tirisan Pengukuran berat rasio tirisan didapat bahwa nilai berat tirisan setelah proses pemanasan bertambah, dapat dilihat pada Gambar 19. Ini disebabkan karena adanya tekanan osmosis dimana kasus khusus dari transpor pasif molekul air berdifusi melewati membran untuk mendapatkan keadaan kesetimbangan ketika laju aliran molekul dari pelarut murni sama dengan laju aliran molekul
31
pelarut dari larutannya. Sehingga berat tirisan buah pala mengalami penambahan yang dikarenakan air gula masuk kedalam buah pala sehingga berat tirisan nilainya menjadi lebih besar. 82
Berat tirisan (gram)
80 78 76 74 72 70 68 66 Sebelum pemanasan
Ulangan 1
Ulangan 2
Gambar 19. Nilai kenaikan berat tirisan manisan pala setelah proses pemanasan
2. Kekerasan Pengukuran pada kekerasan manisan pala dalam kaleng adalah untuk mengetahui kekerasan buah pala setelah proses pemanasan. Pengukuran kekerasan buah pala dilakukan menggunakan rheometer. Semakin tinggi angka yang dihasilkan maka semakin tinggi kekerasan suatu buah. Hal ini berhubungan dengan gaya yang diperlukan oleh jarum penusuk rheometer. Semakin keras suatu bahan maka semakin besar juga gaya yang dibutuhkan untuk menusuk buah tersebut. Alat di set pada kedalaman 5 mm dengan beban maksimum 2 kg. Diameter jarum penusuk adalah 2 mm dengan lama penekanan 10 detik. Penurunan nilai kekerasan dapat dilihat pada Gambar 20.
kekerasan (kg/mm2)
1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 sebelum pemanasan
setelah pemanasan setelah pemanasan Ulangan 1 Ulangan 2
Gambar 20. Nilai penurunan kekerasan manisan pala Dari data dapat dilihat bahwa setelah proses pemanasan terjadi penurunan nilai kekerasan. Penurunan nilai kekerasan ini disebabkan karena proses pemanasan. Menurut Adawyah, 2007.
32
Kerusakan makanan kaleng pada umumnya terjadi karena perubahan tekstur dan cita rasa dibandingkan karena mikroorganisme.
E. Uji kimia 1. Pengukuran pH Pengukuran pH produk manisan pala bertujuan untuk mengetahui kadar keasamannya. Pengukuran dilakukan sebelum pemanasan dan sesudah pemanasan untuk mengetahui stabilitas pH yang terjadi. Nilai pH merupakan salah satu faktor yang sangat besar pengaruhnya terhadap aspek mikrobiologik. Nilai pH yang rendah dapat menghambat pertumbuhan beberapa jenis mikroba. Selain itu, pH penting diperhatikan karena mempengaruhi beberapa sifat makanan seperti warna, rasa dan tekstur (Gould, 1977). Penentuan pH dilakukan dengan mengunakan pH-meter. Sebelum menggunakan alat ini, perlu dilakukan standarisasi terlebih dahulu. Standarisasi dilakukan untuk meningkatkan keakuratan pembacaan nilai pH. Proses ini dilakukan dengan menggunakan larutan buffer yang disesuaikan dengan pH sampel yang akan diukur. Larutan buffer berfungsi untuk menjaga jangkauan nilai pH berada pada nilai tertentu saja. Hasil pengukuran pH dapat dilihat pada Gambar 21. Setelah dilakukan pemanasan nilai pH mengalami kenaikan, namun kenaikannya tidak terlalu berpengaruh karena nilai pH manisan pala sebelum dan sesudah pemanasan masih dalam kategori high acid food. Nilai kenaikan yang tidak terlalu signifikan berarti proses panas yang dilakukan sudah mencukupi untuk membunuh mikroba perusak dan pembusuk sehingga produk tidak lebih asam karena aktivitas mikroba.
pH
3.5
3
2.5 sebelum pemanasan
sesudah pemanasan ulangan 1
sesudah pemanasan ulangan 2
Gambar 21. pH manisan pala
2. Total Padatan Terlarut Kandungan total padatan terlarut pada suatu bahan menunjukan kandungan gula yang terdapat pada bahan tersebut (Sjaifullahn 1996). Pengukuran total padatan terlarut dapat dilihat pada Gambar 19. Pengukuran total padatan terlarut dilakukan dengan menggunakan refraktometer. Pengukuran dilakukan hanya dengan mengukur total padatan terlarut pada media yaitu air gula pada manisan pala.
33
26 25.5 25 TPT
24.5 24 23.5 23 22.5 22 sebelum pemanasan setelah pemanasan ulangan 1
setelah pemanasan ulangan 2
Gambar 22. Nilai penurunan TPT larutan manisan pala Dari Gambar 22 menunjukan bahwa setelah proses pemanasan kadar gula mengalami penurunan. Penururan kadar gula disebabkan karena adanya tekanan osmosis sehingga larutan gula masuk ke dalam daging buah pala ini dibuktikan dengan nilai berat tirisan buah pala bertambah.Gula pada manisan pala berfungsi untuk memberikan rasa manis.
F. Organoleptik Uji organoleptik dilakukan untuk mengetahui sejauh mana responden (30 orang) dapat menerima manisan pala setelah proses pemanasan. Responden berprofesi sebagai mahasiswa dan umum. Parameter pengamatan Organoleptik meliputi rasa, aroma, tekstur dan keseluruhan. Penilaian responden ditabulasikan ke dalam skor 1 sampai 7. Skor 7 untuk sangat suka, skor 6 untuk penilaian suka, skor 5 untuk agak tidak suka, skor 4 untuk netral, skor 3 agak tidak suka, skor 2 untuk penilaian tidak suka dan skor 1 untuk penilaian sangat tidak suka. Batas penolakan konsumen adalah 3.5. 1.
Rasa, Aroma, Tekstur, Penerimaan dan Umum
Rasa merupakan faktor yang sangat menentukan dalam keputusan akhir untuk menerima atau menolak suatu makanan. Cita rasa suatu bahan pangan merupakan respon ganda dari bau dan rasa. Bila digabungkan dengan perasaan (konsistensi dan tekstur) dari makanan dalam mulut, konsumen dapat membedakan satu makanan dengan jenis makanan yang lain. Dari hasil uji organoleptik terhadap rasa manisan pala dalam kaleng terlihat bahwa tingkat kesukaan panelis terhadap rasa manisan pala untuk masing – masing ulangan adalah 5 dan 5.13 nilai ini telah melebihi batas penerimaan konsumen yaitu sebesar 3.5. Dari nilai tersebut berarti panelis menerima manisan pala kaleng. Nilai hasil uji rating hedonik dapat dilihat pada Lampiran 4 dan Gambar 23. Aroma buah-buahan disebabkan oleh berbagai senyawa ester yang bersifat volatile. Proses timbulnya aroma ini pada bahan yang berbeda tidak sama. Dari hasil uji organoleptik terhadap 30 orang panelis menunjukan bahwa aroma manisan pala dalam kaleng dapat diterima oleh panelis, karena nilai rata-rata penilaian 4.9 dan 5.33. Dari hasil uji organoleptik terhadap tekstur manisan pala dalam kaleng menunjukan bahwa penerimaan panelis terhadap kekerasan pala setelah megalami proses pemanasan pada umumnya bisa
34
diterima. Ini terlihat dari rata-rata nilai uji hedonik terhadap kekerasan adalah 5.5 untuk ulangan pertama dan 5.33 untuk ulangan ke-2. Uji organoleptik manisan pala dalam kaleng secara keseluruhan dimaksudkan untuk mengetahui sejauh mana reaksi penilaian panelis terhadap parameter organoleptik rasa, aroma, tekstur, jika digabungkan dan panelis menilainya secara bersamaan. Dari hasil uji rating hedonik dapat dilihat bahwa penilaian penelis terhadap keseluruhan manisan pala dalam kaleng adalah 5.0 untuk ulangan pertama dan 5.3 untuk ulangan ke-2. Karena nilai penerimaan panelis terhadap penerimaan umum konsumen ≥ 3.5. Dari nilai tersebut berarti panelis menerima manisan pala dalam kaleng yang sudah menerima pemanasan. 7 6 5
4.967 5.3
5
5.5
5.133
5.3
5.03 5.3
4 3 2 1 Aroma
Rasa
Tekstur
Penerimaan Umum
Keterangan: 1= sangat tidak suka 2 = tidak suka 3 = agak tidak suka 4 = netral 5 = agak suka 6 = suka 7 = sangat suka
Atribute sensori U1
U2
Gambar 23. Hasil uji hedonik manisan pala (skala 0-7)
35
