PENENTUAN UMUR SIMPAN BUMBU RUJAK DALAM KEMASAN BOTOL PLASTIK MENGGUNAKAN METODE ARRHENIUS
SKRIPSI
Oleh :
IDA AYU AGUNG PUTRI TRISIANA DEWI NIM. 1111305001
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2015
PENENTUAN UMUR SIMPAN BUMBU RUJAK DALAM KEMASAN BOTOL PLASTIK MENGGUNAKAN METODE ARRHENIUS
SKRIPSI
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana
Oleh : IDA AYU AGUNG PUTRI TRISIANA DEWI 1111305001
BUKIT JIMBARAN 2015
ii
LEMBAR PENGESAHAN
Skripsi ini telah mendapat persetujuan pembimbing :
Dosen Pembimbing II
Dosen Pembimbing I
Ida Ayu Rina Pratiwi Pudja, S.TP., MP NIP. 19740320 200003 2 001
Dr. Ir. Ida Bagus Putu Gunadnya, MS. NIP. 19610223 198703 1 001
Mengesahkan : Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana
Dr. Ir. I Dewa Gde Mayun Permana, MS. NIP. 19591107 198603 1 004
Tanggal lulus :
iii
Ida Ayu Agung Putri Trisiana Dewi. 1111305001. Penentuan Umur Simpan Bumbu Rujak Dalam Kemasan Botol Plastik Menggunakan Metode Arrhenius. Dibawah bimbingan Dr. Ir. Ida Bagus Putu Gunadnya, MS. dan Ida Ayu Rina Pratiwi Pudja, S.TP., MP.
ABSTRAK
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan parameter kritis dan menentukan umur simpan bumbu rujak menggunakan Accelerated Shelf Life Testing (ASLT) dengan metode Arrhenius. Bumbu rujak dalam kemasan botol plastik disimpan pada tiga ruang penyimpanan dengan tiga suhu penyimpanan berbeda yaitu 35oC, 45oC, dan 55oC. Masing-masing ruang penyimpanan berisi tiga botol sampel. Penelitian ini dilakukan selama 25 hari dan 5 hari sekali dilakukan pengamatan terhadap masing-masing parameter. Parameter yang diamati adalah parameter pH dan parameter sensoris seperti rasa, warna, dan aroma buah salak dari bumbu. Hasil penelitian menunjukkan bahwa parameter mutu kritis dari bumbu rujak adalah pH dan semua parameter mutu bumbu rujak seperti pH, rasa, warna, dan aroma mengikuti orde reaksi satu. Umur simpan bumbu rujak dalam kemasan botol plastik yang disimpan pada suhu ruang 28oC adalah 128 hari (4,3 bulan).
Kata kunci: Umur simpan, bumbu rujak, metode Arrhenius.
iv
Ida Ayu Agung Putri Trisiana Dewi. 1111305001. Determination Of ShelfLife Rujak Seasoning Packed In Plastic Bottle Using Arrhenius Method. Supervised by Dr. Ir. Ida Bagus Putu Gunadnya, MS. and Ida Ayu Rina Pratiwi Pudja, S.TP., MP.
ABSTRACT
The objectives of this research were: (1) to determine critical quality parameters, and (2) to estimate it’s shelf-life of rujak seasoning by using Accelerated Shelf-Life Testing (ASLT) with Arrhenius method. Rujak seasoning that packed in plastic bottle was stored at three storage temperature 35oC, 45oC, and 55oC. Each room storage was loaded with three samples. This research was carried out for 25 days and observation was done every 5 days. The parameters observed included pH and sensory parameters, namely flavor, color, and salak aroma of the seasoning. Results showed that the critical quality parameter of rujak seasoning was pH and all quality parameter of rujak seasoning such as pH, flavor, color, and aroma followed the first reaction order. The shelf-life of rujak seasoning packed in plastic bottle which stored at room temperature 28oC was 128 days (4,3 months).
Keywords: Shelf-life, rujak seasoning, Arrhenius method.
v
RINGKASAN
Rujak manis adalah semacam salad yang dibuat dari campuran potongan buah segar dengan saus manis pedas. Bumbu rujak manis terbuat dari gula merah, kacang tanah sebagai bahan utamanya dan bumbu pelengkap seperti terasi, garam, bawang putih, asam jawa. Tidak semua produsen yang memproduksi bumbu rujak menggunakan bahan-bahan yang sama dalam membuat bumbu rujak, seperti Usaha Kecil Menengah (UKM) di daerah Karangasem-Bali, dalam proses pembuatan bumbu rujak buah, UKM ini hanya menggunakan madu salak, cabe, garam, dan terasi untuk memproduksi bumbu rujaknya. Madu salak merupakan cairan yang dihasilkan pada saat proses pembuatan manisan salak. Menurut pengelola UKM, bumbu rujak buatannya memiliki ciri khas tersendiri yaitu terbuat dari madu salak dan mempunyai umur simpan 6 bulan yang ditentukan dengan metode konvensional. Cara yang digunakan oleh UKM dalam menentukan umur simpan produknya adalah dengan membiarkan produk pada suhu ruang sampai mengalami kerusakan. Kerusakan pada bumbu rujak menurut pengelola UKM adalah sampai bumbu rujak menimbulkan buih (busa) maka umur simpan dapat ditentukan. Namun penentuan umur simpan bumbu rujak yang dilakukan oleh pengelola dengan melihat keadaan secara visual bumbu rujak selama penyimpanan adalah kurang akurat. Oleh karena itu penelitian ini dilakukan dengan pendekatan yang lebih ilmiah untuk mengetahui parameter mutu yang mempengaruhi umur simpan bumbu rujak selama penyimpanan. Cara langsung dalam penetapan umur simpan pangan dilakukan dengan percobaan penyimpanan, tetapi cara ini tidak efisien dilakukan bila pangan
vi
memiliki harapan umur simpan lama. Untuk hal seperti ini, pendekatan alternatif yang bisa digunakan adalah metode ASLT (Accelerated Shelf-Life Testing) (Man, 2015). Metode ini lebih akurat bila dibandingkan dengan metode konvensional. Metode ASLT dibagi menjadi dua yaitu metode kadar air kritis dan metode Arrhenius. Syarif dan Halid (1993) menjelaskan bahwa suhu merupakan faktor yang berpengaruh terhadap perubahan mutu makanan. Semakin tinggi suhu penyimpanan, maka laju reaksi berbagai senyawa kimia akan semakin cepat. Oleh karena itu dalam menduga kecepatan penurunan mutu selama penyimpanan perlu memperhitungkan faktor suhu. Dalam penyimpanan makanan, suhu ruangan penyimpanan berubah dari waktu ke waktu, keadaan suhu penyimpanan seperti ini dapat mempermudah pendugaan laju penurunan mutu makanan dengan persamaan Arrhenius. Asumsi yang digunakan untuk model Arrhenius ini adalah perubahan faktor mutu hanya ditentukan oleh satu macam pereaksi saja, tidak terdapat pereaksi lain yang mengakibatkan perubahan mutu. Proses perubahan mutu tidak dianggap sebagai akibat dari proses-proses yang terjadi sebelumnya, suhu penyimpanan tetap atau dianggap konstan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan parameter kritis dan menentukan umur simpan bumbu rujak menggunakan Accelerated Shelf Life Testing (ASLT) dengan metode Arrhenius. Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi alat pengukur pH yaitu pH-meter digital ATC, oven listrik Kirin KBO-90M, termometer Isolab yang memiliki kisaran suhu -20oC sampai dengan 110oC, peralatan gelas plastik, spait 60cc, sendok plastik, dan selang transparan. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bumbu rujak dalam kemasan botol plastik, akuades, larutan buffer pH 4 dan larutan buffer pH 7.
vii
Berdasarkan hasil penelitian, parameter yang dapat digunakan sebagai parameter kritis dari bumbu rujak adalah parameter pH. Persamaan Arrhenius yang digunakan untuk menduga umur simpan bumbu rujak pada parameter pH yaitu y = -5043,1x + 10,294 dengan nilai energi aktivasi (Ea) sebesar 10015,6 kal/mol dan koefisien korelasi (R2) adalah 0,916. Parameter pH memiliki nilai energi aktivasi paling rendah diantara parameter lainnya. Energi aktivasi yang didapatkan dari parameter ini termasuk dalam kelompok produk dengan energi aktivasi rendah (2-15 kkal/mol), yang kerusakannya disebabkan oleh terjadinya reaksi enzimatis, reaksi oksidasi lemak, serta kerusakan pigmen klorofil dan karotenoid (Arpah, 2001). Berdasarkan hasil perhitungan umur simpan bumbu rujak, didapatkan bahwa bumbu rujak memiliki umur simpan selama 128 hari (4,3 bulan) apabila disimpan pada suhu kamar 28oC. Penentuan umur simpan bumbu rujak dalam kemasan botol plastik di UKM terkait dapat dilakukan dengan menggunakan metode Arrhenius. Pengelola UKM dapat menentukan umur simpan bumbu rujak dalam kemasan dengan menekankan pada perubahan nilai pH bumbu sebagai parameter mutu kritis, sehingga pengelola UKM tidak perlu mengamati perubahan mutu bumbu rujak selama 6 bulan.
viii
RIWAYAT HIDUP
Penulis adalah, Ida Ayu Agung Putri Trisiana Dewi dilahirkan di Denpasar pada tanggal 4 Januari 1994, merupakan putri kedua dari dua bersaudara, dari Ayah yang bernama Ida Bagus Ngurah Suryantha dan Ibu yang bernama Ida Ayu Ketut Yasmini. Penulis menyelesaikan pendidikan Taman Kanak-kanak di TK Kumarasari VII Kecamatan Denpasar Barat pada Tahun 1999, Sekolah Dasar di SDN 3 Padang Sambian Kelod pada tahun 2005, pada tahun 2008 menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Pertama di SMP N 2 Denpasar dan tahun 2011 menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMA N 2 Denpasar. Pada tahun 2011, penulis diterima sebagai mahasiswa Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana melalui jalur SNMPTN Undangan. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam organisasi kemahasiswaan, diantaranya pengurus HMJ Teknik Pertanian UNUD, dan anggota IMATETANI (Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian Indonesia). Penulis adalah salah satu dari penerima BIDIKMISI Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia.
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas anugrah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Penentuan Umur Simpan Bumbu Rujak Dalam Kemasan Botol Plastik Menggunakan Metode Arrhenius”. Penulisan skripsi ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu syarat mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. Keberhasilan penulis tidak hanya didasarkan atas kerja keras penulis tetapi juga berkat dukungan serta bantuan yang penulis terima dari awal dimulainya penelitian ini hingga akhir penulisan skripsi. Untuk itu, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1.
Bapak Dr. Ir. Ida Bagus Putu Gunadnya, MS. selaku pembimbing I dan Ibu Ida Ayu Rina Pratiwi Pudja, S.TP., MP. sebagai pembimbing II yang telah banyak membantu, membimbing dan mengarahkan selama penelitian hingga penyelesaian dari skripsi ini.
2.
Bapak Dr. Ir. I Dewa Gde Mayun Permana, MS. selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.
3.
Bapak Dr. Ir. I Wayan Widia, M.SIE. selaku Ketua Program Studi Teknik Pertanian beserta Bapak/ibu dosen dan staf pegawai FTP Unud yang telah membantu penulisan dalam menyelesaikan skripsi ini.
4.
Ayah (Ida Bagus Ngurah Suryantha), Ibu (Ida Ayu Ketut Yasmini), Kakak (Ida Bagus Putra Wedha Negara) yang senantiasa memberikan dukungan
x
serta bantuan moril dan materi sehingga penelitian ini dapat berjalan dengan lancar. 5.
Bapak I Wayan Pica yang telah memberikan dukungan dan bantuan produk UKM Bumbu Rujak demi mendukung kelancaran penelitian ini.
6.
Rekan-rekan Program Studi Teknik Pertanian 2011 Universitas Udayana, rekan-rekan satu team Softball dan Kriket, dan rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian 2011 yang telah turut serta membantu lancarnya penyelesaian skripsi ini.
7.
BIDIKMISI yang telah membantu meringankan biaya pendidikan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Universitas Udayana. Penulis berharap, semoga skripsi ini dapat dipergunakan sebagaimana
mestinya sehingga dapat bermanfaat bagi banyak orang. Penulis sadar bahwa penulisan skripsi ini jauh dari sempurna.
Denpasar, 27 Agustus 2015
Penulis
xi
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL ................................................................................ ii LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................
iii
ABSTRAK ...............................................................................................
iv
ABSTRACT .............................................................................................
v
RINGKASAN ..........................................................................................
vi
RIWAYAT HIDUP .................................................................................
ix
KATA PENGANTAR ............................................................................
x
DAFTAR ISI ............................................................................................
xii
DAFTAR TABEL ...................................................................................
xv
DAFTAR GAMBAR ..............................................................................
xvi
DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................
xvii
I. PENDAHULUAN ...............................................................................
1
1.1 Latar belakang ....................................................................................
1
1.2 Rumusan masalah ...............................................................................
4
1.3 Tujuan penelitian ................................................................................. 4 1.4 Manfaat penelitian ..............................................................................
5
II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................
6
2.1 Bumbu rujak .....................................................................................
6
2.2 Umur simpan ....................................................................................
7
2.3 Penentuan parameter mutu ...............................................................
8
2.4 Pendugaan umur simpan ..................................................................
9
xii
2.4.1 Metode konvensional ............................................................
10
2.4.2 Metode akselerasi ..................................................................
11
2.5 Orde reaksi ......................................................................................
16
2.5.1 Reaksi orde nol ......................................................................
16
2.5.2 Reaksi orde satu ....................................................................
16
2.5.3 Penentuan orde reaksi ...........................................................
16
2.6 Penentuan parameter kritis ..............................................................`
17
III. METODE PENELITIAN ............................................................
18
3.1 Tempat dan Waktu ..........................................................................`
18
3.2 Bahan dan Alat ................................................................................
18
3.3 Komposisi dan proses pembuatan bumbu rujak ..............................
19
3.4 Pelaksanaan penelitian .....................................................................
21
3.4.1 Penelitian pendahuluan ..........................................................
21
3.4.2 Penentuan skala pada oven ...................................................
24
3.4.3 Penelitian utama ....................................................................
25
3.4.4 Parameter yang diamati .........................................................
26
3.4.5 Penentuan umur simpan bumbu rujak ...................................
26
3.4.5.1 Penyimpanan sampel bumbu rujak ...........................
27
3.4.5.2 Parameter pH .............................................................
27
3.4.5.3 Uji sensori selama penyimpanan ...............................
28
3.4.5.4 Penentuan parameter kritis ........................................
28
3.4.6 Penentuan umur simpan bumbu rujak menggunakan metode Arrhenius ...............................................................................
28
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .....................................................
30
4.1 Parameter mutu bumbu rujak ...........................................................
30
xiii
4.2 Perubahan mutu bumbu rujak selama penyimpanan ........................
32
4.2.1 Parameter pH ..........................................................................
32
4.2.2 Rasa bumbu rujak ...................................................................
34
4.2.3 Warna bumbu rujak ................................................................
37
4.2.4 Aroma buah salak pada bumbu rujak .....................................
40
4.3 Penentuan parameter kritis ...............................................................
42
4.4 Penentuan umur simpan bumbu rujak ..............................................
43
V. KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................
45
5.1 Kesimpulan .......................................................................................
45
5.2 Saran .................................................................................................
45
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................
46
LAMPIRAN ..........................................................................................
49
xiv
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Persamaan regresi linier mutu .....................................................
23
Tabel 2. Penentuan skala suhu pada oven .................................................
25
Tabel 3. Hasil karakteristik mutu awal ...................................................... 30 Tabel 4. Rata-rata skor uji organoleptik bumbu rujak pada suhu 55oC ....
30
Tabel 5. Hasil karakteristik mutu akhir .....................................................
32
Tabel 6. Rata-rata perubahan nilai pH selama penyimpanan .................... 32 Tabel 7. Persamaan regresi linier parameter pH .......................................
34
Tabel 8. Perubahan skor rasa bumbu rujak selama penyimpanan ............
35
Tabel 9. Persamaan regresi linier skor rasa bumbu rujak selama penyimpanan ................................................................................ 36 Tabel 10. Perubahan skor warna selama penyimpanan ............................
37
Tabel 11. Persamaan regresi linier skor warna .........................................
39
Tabel 12. Perubahan skor aroma selama penyimpanan ............................
40
Tabel 13. Persamaan regresi linier skor aroma .........................................
41
Tabel 14. Persamaan Arrhenius dan Ea setiap parameter .........................
43
Tabel 15. Perhitungan umur simpan bumbu rujak ....................................
44
Tabel 16. Nilai ln k pada parameter pH ....................................................
48
Tabel 17. Umur simpan bumbu rujak .......................................................
52
xv
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Kurva nilai ln k dengan slope pada persamaan Arrhenius ......
13
Gambar 2. Proses pemisahan manisan salak dan madu salak ..................
19
Gambar 3. Proses pemasakan madu salak dan bumbu pelengkap ...........
20
Gambar 4. Proses penyaringan bumbu rujak ...........................................
20
Gambar 5. Proses pembotolan dan pelabelan ..........................................
21
Gambar 6. Penyimpanan bumbu rujak ....................................................
22
Gambar 7. Uji aroma buah salak bumbu rujak .......................................
24
Gambar 8. Penyimpanan sampel pada oven listrik .................................
25
Gambar 9. Diagram alir penelitian .........................................................
26
Gambar 10. Proses pengukuran nilai pH bumbu rujak ...........................
27
Gambar 11. Keadaan bumbu rujak pada awal penyimpanan ...................
31
Gambar 12. Perubahan nilai pH selama penyimpanan .............................. 33 Gambar 13. Grafik linierisasi dari ln k dan 1/T pada pH .........................
34
Gambar 14. Perubahan skor rasa bumbu rujak selama penyimpanan ....... 35 Gambar 15. Grafik linierisasi dari ln k dan 1/T pada rasa ........................
36
Gambar 16. Perubahan warna bumbu rujak pada awal dan akhir penyimpanan ........................................................................
37
Gambar 17. Perubahan skor warna bumbu rujak selama penyimpanan .... 38 Gambar 18. Grafik linierisasi dari ln k dan 1/T pada warna .....................
39
Gambar 19. Perubahan skor aroma selama penyimpanan ........................
41
Gambar 20. Grafik linierisasi dari ln k dan 1/T pada aroma ....................
42
Gambar 21. Grafik hubungan suhu penyimpanan terhadap umur simpan .............................................................................................
52
xvi
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Perhitungan persamaan Arrhenius pada parameter pH ........
49
Lampiran 2. Pendugaan umur simpan pada berbagai suhu penyimpanan .............................................................................................
52
Lampiran 3. Kuisioner uji organoleptik ..................................................
53
Lampiran 4. Diagram alir proses pembuatan bumbu rujak ....................
54
Lampiran 5. Grafik regresi linier nilai pH selama penelitian pendahuluan .......................................................................
55
Lampiran 6. Grafik regresi linier skor rasa selama penelitian pendahuluan ......................................................................
55
Lampiran 7. Grafik regresi linier skor warna selama penelitian pendahuluan ......................................................................
56
Lampiran 8. Grafik regresi linier skor aroma selama penelitian pendahuluan ......................................................................
56
Lampiran 9. Data perubahan nilai pH selama penyimpanan ...................
57
Lampiran 10. Data uji organoleptik terhadap rasa bumbu rujak ..............
59
Lampiran 11. Data uji organoleptik terhadap warna bumbu rujak ...........
62
Lampiran 12. Data uji organoleptik terhadap aroma buah salak pada bumbu rujak ........................................................................
65
xvii
