PENENTUAN UMUR SIMPAN JAGUNG TITI BERDASARKAN MODEL ISOTERMI SORPSI
ANNA MAGDALENA DAULIMA
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis ”Penentuan Umur Simpan Jagung Titi Berdasarkan Model Isotermi Sorpsi” adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun.
Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Juni 2010
Anna Magdalena Daulima NRP F051040031
Abstract
ANNA M. DAULIMA. Determination of titi corn shelf life based on sorption isotherm model. Under direction of I Wayan Budiastra and Rokhani Hasbullah. An Experiment was conducted in order to investigate the shelf life of titi corn using Accelerate Storage Studies Method based on sorption isotherm models. The adsorption isotherms were determined at 25, 30, and 35°C. Samples were equilibrated in sorption containers containing salt solution of known water activity (0.069-0.97), and placed in temperature-controlled cabinets for approximately two weeks. The sorption capacity decreased with increasing temperature. The data obtained were fitted to several models with two parameter relationships (BET, Caurie, Chen Clayton, Halsey, Henderson, dan Oswin). In the all range of storage temperature and water activity, the Henderson model was shown to give the closest fit to the experimental data. Packaging type and storage time significantly influenced the qualities of titi corn. The shelf-life of titi corn stored at 25, 30, and 35°C and packed with HDPE were 555, 522, and 285 days; with PP were 292, 257, and 239 days; and with LDPE were 111, 104, and 91 days. Keywords : Sorption isotherm; titi Corn; Mathematical models; Shelf life
RINGKASAN
ANNA M. DAULIMA. Penentuan Umur Simpan Jagung Titi Berdasarkan Model Isotermi Sorpsi. Dibimbing oleh I Wayan Budiastra dan Rokhani Hasbullah. . Kestabilan kandungan air jagung titi selama disimpan sangat penting, karena air dapat mempengaruhi aktivitas kimia dan mikrobiologis sebagai akibat dari sifat air sebagai reaktan. Bagi produk pertanian, konsep air terikat merupakan konsep yang menjelaskan interaksi air dengan produk yang populer dengan sebutan aktivitas air. Labuza telah mengembangkan stability map pada tahun 1971 yang digunakan sebagai acuan untuk melihat pengaruh aw terhadap stabilitas enzimatis, non enzimatis, dan stabilitas mikrobiologis produk pertanian. Soekarto dan Steinberg (1981) menyatakan bahwa air terikat berhubungan dengan energi pengikatan dan berdasarkan tingkat energi pengikatan tersebut wilayah air terikat dibagi menjadi tiga fraksi, yaitu fraksi air terikat primer, sekunder, dan tersier. Isotermi sorpsi air adalah kurva yang menghubungkan kadar air dan aktivitas air suatu bahan pada suhu tertentu, dan sifatnya spesifik untuk setiap bahan. Kurva ini sangat penting dalam menentukan stabilitas jagung titi selama penyimpanan, dimana penggambaran pola stabilitasnya dilakukan dengan cara penentuan kadar air kesetimbangan produk. Dengan bantuan kurva isotermi sorpsi juga, umur simpan jagung titi dapat diprediksi. Banyak peneliti yang telah mengemukakan kurva isotermi sorpsi dari berbagai komoditas pertanian dan bahan pangan olahan, tetapi belum ada yang spesifik mengenai jagung titi. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh suhu terhadap kadar air kesetimbangan jagung titi, menentukan model persamaan isotermi sorpsi jagung tit yang tepat, menetapkan fraksi air terikat (primer, sekunder, dan tersier) dari jagung titi, menduga umur simpan jagung titi, dan mengukur pengaruh pengemasan terhadap kualitas jagung titi selama penyimpanan. Kajian mengenai pengaruh suhu terhadap kadar air kesetimbangan menunjukkan kadar air kesetimbangan jagung titi menurun dengan meningkatnya suhu penyimpanan pada aktivitas air yang konstan, sehingga mengindikasikan bahwa jagung titi menjadi kurang higroskopis dengan meningkatnya suhu. Penurunan kadar air kesetimbangan jagung titi karena peningkatan suhu penyimpanan, berhubungan dengan kelembaban udara ruang penyimpanan. Peningkatan suhu menyebabkan menurunnya kelembaban, sehingga jumlah air yang diserap oleh bahan juga lebih sedikit bila dibanding dengan bahan yang disimpan pada suhu yang lebih rendah. Hasil uji nilai modulus deviasi (P) mengindikasikan bahwa model Henderson adalah model yang terbaik dalam mendeskripsikan data percobaan jagung titi seluruhnya, pada seluruh tingkatan aktivitas air dan suhu penyimpanan. Model Henderson mempunyai nilai P berkisar dari 8.29% hingga 9.19%, dengan
nilai rata-rata 8.79%. Selain model Henderson, model Chen-Clayton juga cukup baik mempresentasikan data percobaan dengan nilai P berkisar antara 8.31 – 10.15%. Daerah air terikat primer (ATP) jagung titi yang disimpan pada suhu 25, 30, dan 35°C berturut-turut adalah sebesar 5.47%, 5.03%, dan 3.35% yang berkeseimbangan dengan aw 0.23, 0.19, dan 0.12. Fraksi air terikat sekunder (ATS) jagung titi yang disimpan pada suhu 25°C (18.25%bk) berkeseimbangan dengan aw 0.53, untuk nilai fraksi air terikat sekunder jagung titi yang disimpan pada suhu 30°C (13.95%bk ) berkeseimbangan dengan aw 0.41, dan nilai fraksi air terikat sekunder jagung titi yang disimpan pada suhu 35°C (13.02%bk) berkeseimbangan dengan aw 0.41. Dengan demikian, terlihat bahwa semakin rendah suhu penyimpanan, semakin tinggi nilai fraksi air terikat dan aw yang merupakan batas antara daerah fraksi air terikat. Hasil pendugaan umur simpan dengan model Labuza menunjukkan bahwa umur simpan jagung titi semakin meningkat dengan menurunnya suhu penyimpanan dan permeabilitas (k/x) kemasan. Pada suhu 25°C dalam kemasan LDPE, PP, dan HDPE, umur simpan berturut-turut adalah 111, 292, dan 555 hari. Pada suhu penyimpanan 30°C jagung titi yang dikemas dengan LDPE, PP, dan HDPE diperkirakan dapat disimpan berturut-turut hingga 104, 257, dan 522 hari. Sedangkan jagung titi yang disimpan pada suhu 35°C berumur 91, 239, dan 285 hari dengan kemasan LDPE, PP, dan HDPE. Uji penyimpanan produk jagung titi pada suhu ruang selama 7 bulan menunjukkan bahwa produk yang dikemas dalam kemasan HDPE memiliki kandungan air, protein, lemak, yang lebih baik dan total kapang yang lebih rendah dibandingkan dengan produk yang dikemas dalam PP dan LDPE. Hal ini terjadi karena nilai permeabilitas terhadap uap air dan oksigen dari kemasan HDPE yang lebih kecil dari dua jenis kemasan lainnya.
@ Hak Cipta milik IPB, tahun 2010 Hak Cipta dilindungi undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah. b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
PENENTUAN UMUR SIMPAN JAGUNG TITI BERDASARKAN MODEL ISOTERMI SORPSI
ANNA MAGDALENA DAULIMA
Thesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Master of Science pada Program Studi Teknologi Pascapanen
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
Judul Tesis
: Penentuan Umur Simpan Jagung Titi Berdasarkan Model Isotermi Sorpsi
Nama
: Anna Magdalena Daulima
NRP
: F 051040031
Disetujui: Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Rokhani Hasbullah, M.Si Anggota
Dr. Ir. I Wayan Budiastra, M. Agr Ketua
Diketahui Ketua Program Studi Teknologi Pascapanen
Dr. Ir. I Wayan Budiastra, M.Agr
Tanggal ujian:
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, Ms
Tanggal lulus:
PRAKATA Segala puji, hormat, dan sembah penulis panjatkan kepada Tuhan YESUS KRISTUS atas kekuatan, kasih, dan berkatNYA yang melimpah sehingga karya ilmiah yang berjudul: “Penentuan Umur Simpan Jagung Titi Berdasarkan Model
Isotermi
Sorpsi” ini berhasil diselesaikan, setelah melewati rangkaian penelitian dan proses penulisan yang cukup lama. Tulisan ini berhasil diselesaikan bukan karena kemampuan penulis semata, tetapi karena dukungan dan inspirasi dari banyak pihak. Saya ingin menyampaikan penghargaan kepada Bapak Dr. Ir. I Wayan Budiastra, M. Agr, Bapak Dr. Ir. Rokhani Hasbullah, M. Si, dan Bapak Dr. Ir. Suroso, M. Agr (alm) selaku dosen pembimbing. Terimakasih atas semua inspirasi, kritikan, saran, masukan, perhatian, dan waktu yang telah diberikan pada saya selama penelitian dan penulisan tesis ini. Terimakasih juga saya haturkan kepada Ketua Program Studi Teknologi Pasca Panen, SPS IPB, yang telah mengulurkan bantuan disaat saya berada pada titik terendah dan berpikir untuk mundur. Tak lupa saya juga mengucapkan terimakasih kepada Direktur Politeknik Pertanian Negeri Kupang dan Ketua Jurusan Peternakan Politeknik Pertanian Kupang yang telah memberikan kesempatan dan dukungan kepada saya. Ungkapan terimakasih juga saya sampaikan kepada kedua orang tua, mertua, adik-adik dan keponakan.
Terimakasih atas dukungan doa dan dana dalam
menyelesaikan studi di IPB. Akhirnya dengan penuh syukur saya
persembahkan hasil kerja saya kepada
Otniel Sekar, S.Pt suami saya dan anak saya Joshua Imanuel Sekar yang selalu setia mendampingi saya untuk menghadapi segala masalah dan tantangan. Terimakasih atas semua kasih, pengertian, kesabaran, dan dukungan dana yang telah diberikan sehingga penelitian dan penulisan tesis ini bisa dirampungkan. Semoga karya ini bermanfaat bagi yang membacanya.
Bogor, Juni 2010 Anna Magdalena Daulima i
RIWAYAT PENULIS Penulis dilahirkan di Kupang, 8 Mei 1971 dan merupakan anak kedua dari pasangan Johanes Constantein Daulima dan Emma Lay. Pendidikan formal ditempuh Penulis di SDN Oetona Kupang, SMPN I Kupang, SMAN I Kupang, dan menyelesaikan S1 pada Fakultas Peternakan Universitas Nusa Cendana Kupang dan lulus pada tahun 1996. Penulis kemudian melanjutkan studi ke Institut Pertanian Bogor (IPB) pada tahun 2004. Biaya pendidikan pascasarjana diperoleh dari DUE-LIKE, Departemen Pendidikan Nasional. Penulis mengakhiri masa studi di IPB dengan menyelesaikan tesis yang berjudul “Penentuan Umur Simpan Jagung Titi Berdasarkan Model Sorpsi Isotermi” dibawah bimbingan Dr. Ir. I Wayan Budiastra, M.Agr., dan Dr. Ir. Rokhani Hasbullah, M.Si.
ii
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR TABEL………………………………………………………. vi DAFTAR GAMBAR…………………………………………………… vii DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………… x I. PENDAHULUAN……………………………………………………. 1 A. Latar Belakang……………………………………………………... 1 B. Tujuan Penelitian…………………………………………………… 3 II. TINJAUAN PUSTAKA……………………………………………... 4 A. Tumbuhan Jagung..……………………………………………….. 4 B. Teknologi Pengolahan Jagung…………………………………….. 6 1. Penggilingan basah...………………………………………….. 7 2. Penggilingan kering……………………………………………. 7 3. Produk pangan berbasis jagung yang dimasak dalam alkali….... 7 4. Jagung titi………………………………………………………. 8 C. Penurunan Mutu Jagung Titi………………………………………. 9 D. Air Terikat…………………………………………………………. 10 E. Aktivitas Air……………………………………………………….. 13 F. Kadar Air Kesetimbangan…………………………………………. 15 G. Isotermi Sorpsi Air …………………………………………………17 H. Model Matematik Isotermi Sorpsi…………………………………. 19 I. Kemasan……………………………………………………………. 23 1. HDPE…………………………………………………………... 25 2. LDPE…………………………………………………………… 26 3. PP……………………………………………………………….. 26 J. Umur Simpan……………………………………………………….. 27
iii
III. METODOLOGI PENELITIAN A. Bahan………………………………………………………………… 29 B. Alat…………………………………………………………………... 29 C. Metode Penelitian……………………………………………………. 29 1. Penentuan karakteristik awal jagung titi…………………………. 30 2. Penentuan kadar air kesetimbangan……………………………… 30 3. Penentuan model isotermi sorpsi…...…………………………… 31 4. Penentuan fraksi air terikat jagung titi…………………………… 33 5. Pendugaan umur simpan…………………………………………. 33 a. Penentuan kadar air kritis…………………………………….. 34 b. Penentuan permeabilitas kemasan……………………………. 34 c. Penentuan nilai slope kurva isotermi sorpsi………………….. 35 6. Uji penyimpanan…………………………………………………. 35 D. Metode Analisis……………………………………………………… 36 1. Aktivitas air………………………………………………………. 36 2. Tekstur…………………………………………………………… 36 3. Kadar air …………………………………………………………. 37 4. Kadar protein……………………………………………………... 37 5. Kadar lemak……………………………………………………… 38 6. Kadar abu ………………………………………………………… 38 7. Kadar karbohidrat ………………………………………………... 39 8. Total kapang……………………………………………………... 39 E. Bagan Alir Penelitian…………………………………………………. 40 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Karakteristik Awal Jagung Titi……………………………………... 41 1. Kadar air jagung titi…………………………………………….. 41 2. Kadar protein jagung titi………………………………………... 42 3. Kadar abu jagung titi……………………………………………. 42 4. Kadar lemak jagung titi…………………………………………. 43 5. Kadar karbohidrat jagung titi...…………………………………. 43 B. Kadar Air Kesetimbangan Jagung Titi……………………………… 44 C. Model Matematis Isotermi Sorpsi…………………………………... 45 1. Model BET……………………………………………………… 46 2. Model Caurie……………………………………………………. 48 3. Model Chen Clayton…………………………………………….. 50 4. Model Halsey……………………………………………………. 51 5. Model Henderson………………………………………………... 53 6. Model Oswin…………………………………………………….. 55 iv
D. Fraksi Air Terikat Jagung Titi……………………………………….. 57 1. Fraksi air terikat primer………………………………………….. 57 2. Fraksi air terikat sekunder……………………………………….. 59 3. Fraksi air terikat tersier…………………………………………... 61 4. Susunan tiga daerah fraksi air terikat…………………………….. 63 E. Pendugaan Umur Simpan Jagung Titi………………………………... 66 F. Pengaruh Penyimpanan dan Pengemasan Terhadap Kualitas Jagung Titi……………………………………………………………………..70 G. Pengaruh Penyimpanan dan Pengemasan Terhadap Sifat Inderawi Jagung Titi……………… …………………………………………….73 V. SIMPULAN DAN SARAN...…………………………………………… 76 DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………… 79 LAMPIRAN………………………………………………………………….. 84
v
DAFTAR TABEL
II. TINJAUAN PUSTAKA Tabel 1. Contoh varietas jagung yang ditanam di Indonesia……………. 5 Tabel 2. Kandungan gizi berbagai macam jagung dalam 100g Bahan………………………………………………………….. 6 III. METODOLOGI PENELITIAN Tabel 3. Aktivitas air beberapa larutan garam jenuh pada suhu 25, 30, Dan 35°C……………………………………………………... 30 Tabel 4. Linearisasi model-model isotermi sorpsi………………………. 32 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 5. Persamaan regresi dan fraksi air terikat primer jagung titi……...59 Tabel 6. Batas-batas fraksi air terikat pada jagung titi yang disimpan Pada suhu 25, 30, dan 35°C…………………………………….64 Tabel 7. Umur simpan jagung titi yang dikemas dengan HDPE, PP, dan LDPE…………………………………………………………… 69 Tabel 8. Perubahan kadar air, protein, dan lemak jagung titi selama penyimpanan pada suhu ruang…………………………………. 71 Tabel 9. Perubahan kadar abu dan total kapang jagung titi selama penyimpanan pada suhu ruang.……………..………………….. 72
vi
DAFTAR GAMBAR
II. TINJAUAN PUSTAKA Gambar 1. Proses pembuatan jagung titi…………………..……………… 8 Gambar 2. Ikatan hidrogen………………………………………………. 11 Gambar 3. Daerah lapisan tunggal dan lapisan jamak pada isotermi sorpsi air.………..……………………………………………. 12 Gambar 4. Stabilitas bahan pangan sebagai fungsi dari aw ……………... 14 Gambar 5. Isotermi sorpsi jagung kering destilasi.………………………..19 III. METODOLOGI PENELITIAN Gambar 6. Hardness Tester……………………………………………..... 37 Gambar 7. Bagan alir penelitian…………………………………………. 40 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar 8. Kurva isotermi sorpsi jagung titi……………………..…….. …44 Gambar 9. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan model BET pada jagung titi yang disimpan pada suhu a) 25°C, b) 30°C, dan c) 35°C……..………………..47 Gambar 10. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan model Caurie pada jagung titi yang disimpan pada suhu a) 25°C, b) 30°C, dan c) 35°C……………………... 49 Gambar 11. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan model Chen Clayton pada jagung titi yang disimpan pada suhu 25°C……………………………………... 50 Gambar 12. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan model Chen Clayton pada jagung titi yang disimpan pada suhu a) 30°C dan b) 35°C …………………..... 51 Gambar 13. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan model Halsey pada jagung titi yang disimpan pada suhu a) 25°C dan b) 30°C …………………..... 52 Gambar 14. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan model Halsey pada jagung titi yang disimpan pada suhu 35°C……………… …………………..... 53 Gambar 15. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan model Henderson pada jagung titi yang disimpan pada suhu a) 25°C, b) 30°C, dan 35°C….………..... 54 vii
Gambar 16. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan model Oswin pada jagung titi yang disimpan pada suhu a) 25°C dan b) 30°C dan c) 35°C……....... 56 Gambar 17. Penentuan kadar air terikat primer jagung titi yang disimpan Pada suhu a) 25°C, b) 30°C, dan c) 35°C ………….………..... 58 Gambar 18. Nilai fraksi air terikat sekunder jagung titi pada suhu 25°C……60 Gambar 19. Nilai fraksi air terikat sekunder jagung titi pada suhu 30°C……60 Gambar 20. Nilai fraksi air terikat sekunder jagung titi pada suhu 35°C……61 Gambar 21. Persamaan regresi fraksi air terikat tersier jagung titi pada suhu 25°C dengan persamaan polinomial ordo 2………………62 Gambar 22. Persamaan regresi fraksi air terikat tersier jagung titi pada suhu a) 30°C dan b) 35°C dengan persamaan polinomial ordo 2…………………………………………...………………63 Gambar 23. Pembagian fraksi air terikat jagung titi yang disimpan pada suhu a) 25°C, b) 30°C, dan b) 35°C ………………………….. 65 Gambar 24. Grafik hubungan antara kadar air jagung titi dengan skor penilaian tekstur jagung titi hasil uji inderawi…………………68 Gambar 25. Hasil uji inderawi terhadap warna jagung titi pada umur simpan 5, 6, dan 7 bulan…………………….…………………74 Gambar 26. Hasil uji inderawi terhadap aroma jagung titi pada umur simpan 5, 6, dan 7 bulan…………………….……………….. 75
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Borang penetuan parameter kritis jagung titi…………………….. 84 Lampiran 2. Rekapitulasi uji inderawi terhadap tekstur jagung titi Selama 8 jam pada suhu dan RH ruang……………………………86 Lampiran 3. Penentuan KAK dan nilai P jagung titi berdasarkan Model BET ……………………………………………………….87 Lampiran 4. Penentuan KAK dan nilai P jagung titi berdasarkan Model Caurie …………………………………………………….. 90 Lampiran 5. Penentuan KAK dan nilai P jagung titi berdasarkan Model Chen Clayton …………………………………………….. 93 Lampiran 6. Penentuan KAK dan nilai P jagung titi berdasarkan Model Halsey …………………………………………………..…96 Lampiran 7. Penentuan KAK dan nilai P jagung titi berdasarkan Model Henderson ……………………………………………..…. 99 Lampiran 8. Penentuan KAK dan nilai P jagung titi berdasarkan Model Oswin …………………………………………………… 102 Lampiran 9. Penentuan permeabilitas kemasan ……………………………… 103 Lampiran 10. Penentuan kadar air kritis jagung titi ………………………….. 106 Lampiran 11. Tabel uap air (Labuza, 1984) ………………………………….. 107 Lampiran 12. Sidik ragam kadar air jagung titi yang dikemas dengan LDPE, PP, dan HDPE, pada beberapa periode simpan ……………….. 108 Lampiran 13. Sidik ragam kadar protein jagung titi yang dikemas dengan LDPE, PP, dan HDPE, pada beberapa periode simpan …….... 109 Lampiran 14. Sidik ragam kadar lemak jagung titi yang dikemas dengan LDPE, PP, dan HDPE, pada beberapa periode simpan …….... 111 Lampiran 15. Sidik ragam kadar karbohidrat jagung titi yang dikemas dengan LDPE, PP, dan HDPE, pada beberapa periode simpan …………………………………………………….….... 112 Lampiran 16. Sidik ragam kadar abu jagung titi yang dikemas dengan LDPE, PP, dan HDPE, pada beberapa periode simpan …….... 114 x
Lampiran 17. Sidik ragam total kapang jagung titi yang dikemas dengan LDPE, PP, dan HDPE, pada beberapa periode simpan …………………………………………………….….... 115 Lampiran 18. Hasil uji inderawi terhadap warna jagung titi berdasarkan metode tahapan berjenjang…………………………………….. 117 Lampiran 19. Hasil uji inderawi terhadap aroma jagung titi berdasarkan metode tahapan berjenjang…………………………………….. 118
xi
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Jagung titi adalah produk olahan jagung yang dipipihkan dan dikonsumsi oleh masyarakat pulau Alor dan Flores Timur NTT sebagai makanan pokok, selain beras dan singkong. Produk ini diproduksi oleh ibu-ibu rumah tangga di kedua daerah tersebut untuk dikonsumsi dan dijual. Jagung titi dibedakan atas dua jenis, yaitu jagung titi kuning dan putih dengan rasa yang tidak berbeda. Jagung titi putih lebih banyak beredar di pasaran daripada jagung titi kuning, karena masyarakat lebih menyukai jagung titi putih. Bahan utama pembuatan jagung titi adalah jagung arjuna pipilan, dengan tahapan pembuatan meliputi penyangraian dalam periuk tanah dan dilanjutkan dengan pemipihan jagung sangrai dengan bantuan dua buah batu datar yang licin permukaannya. Kestabilan kandungan air jagung titi selama disimpan sangat penting, karena air dapat mempengaruhi aktivitas kimia dan mikrobiologis sebagai akibat dari sifat air sebagai reaktan. Bagi produk petanian, konsep air terikat merupakan konsep yang menjelaskan interaksi air dengan produk yang populer dengan sebutan aktivitas air. Labuza telah mengembangkan Stability map pada tahun 1971 yang digunakan sebagai acuan untuk melihat pengaruh aw terhadap stabilitas enzimatis, non enzimatis, dan stabilitas mikrobiologis produk pertanian. Soekarto dan Steinberg (1981) menyatakan bahwa air terikat berhubungan dengan energi pengikatan dan berdasarkan tingkat energi pengikatan tersebut wilayah air terikat dibagi menjadi tiga fraksi, yaitu fraksi air terikat primer, sekunder, dan tersier. Pengontrolan kandungan air dan suhu selama penyimpanan sangat penting, karena dapat terjadi peningkatan atau penurunan kadar air selama penyimpanan. Secara alami, komoditas pertanian seperti jagung titi, baik sebelum maupun sesudah diolah bersifat higroskopis, yaitu dapat menyerap air dari udara sekeliling, dan juga sebaliknya dapat melepaskan sebagian air yang terkandung di dalamnya ke udara, tergantung pada suhu dan kelembaban relatif ruang penyimpanan. Pola penyerapan dan pelepasan uap air oleh jagung titi tersebut, dapat digambarkan dengan kurva isotermi sorpsi.
Isotermi sorpsi air adalah kurva yang menghubungkan kadar air dan aktivitas air suatu bahan pada suhu tertentu, dan sifatnya spesifik untuk setiap bahan. Kurva ini sangat penting dalam menentukan stabilitas jagung titi selama penyimpanan, dimana penggambaran
pola
stabilitasnya
dilakukan
dengan
cara
penetuan
kadar
air
kesetimbangan produk. Dengan bantuan kurva isotermi sorpsi juga, umur simpan jagung titi dapat diprediksi. Banyak peneliti yang telah mengemukanan kurva isotermi sorpsi dari berbagai komoditas pertanian dan bahan pangan olahan, tetapi belum ada yang spesifik mengenai jagung titi. Bentuk kurva isotermi sorpsi air khas untuk setiap jenis produk pertanian dan banyak peneliti telah mengembangkan persamaan model matematis dari isotermi sorpsi guna mendeskripsikan karakteristik isotermi sorpsi produk pertanian. Ada 77 model isotermi sorpsi air bahan biologis (Van den Berg dan Bruin, 1981), tetapi ketepatan masingmasing model dalam mendeskripsikan karakteristik isotermi sorpsi air jagung titi harus diuji. Model-model yang paling banyak digunakan dalam berbagai literatur adalah model BET yang didasarkan pada lapisan monolayer, model Caurie, Chen Clayton, Halsey, dan Oswin yang mampu mendeskripsikan isotermi sorpsi produk pada selang aw 0.01 hingga 0.85, serta model Henderson yang mampu mendeskripsikan karakteristik hidratasi produk pertanian yang bersifat higroskopis. Pendugaan umur simpan bahan pangan dapat diterapkan dengan dua metode, yaitu Extended Storage Studies (ESS) dan Accelerate Storage Sudies (ASS). ESS adalah penentuan umur simpan dengan cara menyimpan suatu seri produk pada kondisi normal sehari-hari sambil dilakukan pengamatan terhadap penurunan mutunya hingga produk dinyatakan rusak. Metode ini sangat akurat, namun pelaksanaannya memerlukan waktu yang panjang dan analisis karakteristik mutu yang dilakukan relatif banyak. Sedangkan metode ASS atau metode akselerasi diterapkan dengan cara mempercepat penurunan mutu produk dengan menyimpan produk pada kondisi ekstrim (suhu dan kelembaban tinggi), sehingga penentuan umur simpan menjadi lebih singkat. Ada dua model dalam metode akselerasi, yaitu model arhenius yang sangat cocok untuk memprediksi umur simpan produk yang sangat sensitive terhadap suhu dan model kadar air kritis yang baik digunakan untuk produk pangan yang sensitif terhadap perubahan kadar air produk tersebut. 2
B. Tujuan Secara umum, penelitian ini bertujuan untuk menentukan umur simpan jagung titi berdasarkan model isotermi sorpsi dan secara khusus tujuan penelitian ini adalah untuk: 1. Mengkaji pengaruh suhu terhadap kadar kesetimbangan jagung titi 2. Menentukan model persamaan isotermi sorpsi air jagung titi yang tepat 3. Menetapkan batas fraksi air terikat (primer, sekunder, dan tersier) dari jagung titi 4. Melakukan pendugaan dan validasi umur simpan jagung titi
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tumbuhan Jagung Jagung merupakan salah satu tanaman serealia penting dan merupakan komoditi pangan yang memiliki produksi yang cukup tinggi di dunia disamping gandum dan beras. Soeprapto (2001) menyatakan bahwa sebagai bahan makanan, nilai gizi jagung tidak kalah bila dibandingkan dengan beras. Selain dikonsumsi langsung, jagung mempunyai peranan penting dalam industri minyak goreng, margarin, bakery, es krim, dan industry pakan. Jagung adalah tanaman jenis rumput-rumputan yang sering disebut maize, berasal dari Mexico Amerika Tengah, kemudian menyebar ke seluruh daerah sub tropik dan tropik, termasuk Indonesia (Bogasari, 2002). Jagung adalah tanaman berumah satu (monoecioes) dan termasuk famili rumput-rumputan (Gramineae) (Rukmana, 2005). Selanjutnya dikatakan bahwa susunan tubuh atau morfologi jagung terdiri dari akar, batang, daun, bunga, dan buah. Sistem perakaran tanaman jagung terdiri atas akarakar seminal, koronal, dan akar udara. Batang tanaman beruas-ruas dengan jumlah ruas bervariasi antara 10-40 ruas. Tanaman jagung umumnya tidak bercabang kecuali pada jagung manis sering tumbuh beberapa cabang yang muncul dari pangkal batang. Buah jagung terdiri dari tongkol, biji dan daun pembungkus atau klobot. Biji jagung mempunyai bentuk, warna, dan kandungan endosperm yang bervariasi tergantung pada jenisnya. Pada umunya biji jagung tersusun dalam barisan yang melekat secara lurus atau berkelok-kelok dan berjumlah antara 8-20 baris biji. Biji jagung terdiri atas tiga bagian utama yaitu kulit biji (seed coat), endosperm, dan embrio. Di Indonesia jagung digolongkan menjadi empat macam yaitu jagung gigi, jagung kuda, jagung mutiara, jagung manis, dan jagung berondong (Suprapto, 2001). Selanjutnya dikatakan bahwa varietas jagung yang terdapat di Indonesia antara lain Arjuna (tipe biji mutiara), Harapan (tipe biji setengah mutiara), Nakula (tipe biji mutiara), Bromo dan Pioner2 (tipe biji setengah mutiara). Disamping jagung yang mempunyai biji mutiara (Zea mays indurater), terdapat juga jagung berondong (Zea mays everta), jagung gigi (Zea mays identata) serta jagung manis. Lengkapnya
contoh beberapa varietas jagung yang ditanam di Indonesia, dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Contoh varietas jagung yang ditanam di Indonesia Tipe Biji Mutiara (flint)
Varietas Metro, Bogor IMR4, Genjah Kertas, Arjuna,Sadewa,Bromo,Abimanyu, dan Nakula
Setengah mutiara (semi flint)
Harapan, Hibrida C1, Pioneer-1, IPB-4, C-2, dan Semar 2
Gigi kuda (dent)
Kania putih dan Semar-1
Setengah gigi kuda (semi dent)
Pandu
Sumber : Rukmana, 2005 Komposisi fisik ke-4 jenis biji jagung diatas relatif sama, dimana setiap bijinya terdiri atas lapisan perikarp (5%), endosperm (82%), dan lembaga (12%) serta bagian pangkal (1%). Perikarp merupakan lapisan paling luar biji. Perikarp menempel pada lapisan aleuron. Perikarp berkontribusi sekitar 5-6% dari berat biji kering. Perikarp terdiri atas sel-sel selulosa. Perikarp mempuyai ketebalan 25-140 µm. Berat kering perikarp kurang dari 2% total berat biji. Endosperm mengandung pati 86-89% dan beratnya sekitar 82-84% dari berat kering biji. Endosperm berpati terdiri atas dua tipe yaitu endosperm bertepung (floury endosperm) dan endosperm bertanduk (horny endosperm).
Endosperm bertepung
bewarna putih dan terdapat pada bagian tengah biji dekat dengan lembaga. Endosperm bertanduk mengandung matrik protein yang lebih tebal sehingga teksturnya keras. Lembaga mempunyai kontribusi 8-10% berat biji. Lembaga merupakan sumber nutrisi dan hormon yang akan diaktifkan oleh enzim-enzim selama perkecambahan. Komposisi kimia jagung bervariasi tergantung jenis varietas, cara tanam, iklim, dan tingkat kematangan. Masing-masing bagian biji jagung memiliki komposisi kimia yang berbeda, seperti yang tercantum dalam tabel 2 (Rukmana, 2005).
5
Tabel 2. Kandungan gizi berbagai macam jagung dalam 100g bahan
Kandungan gizi
Jagung muda kuning
Jagung kuning kering panen
Jagung kuning kering giling
Maizena
Karbohidrat (g)
33.1
63.6
72.4
85
Protein (g)
4.7
7.9
8.7
0.3
Lemak (g)
1.3
3.4
4.5
0
Air (g)
60
24
6 118
Kalsium (mg) Fosfor (mg) Zat besi (mg)
13.1
14
9
9
20
148
380
30
0.7
2.1
4.6
1.5
Vitamin A (SI)
435
440
350
0
Vitamin B1 (mg)
0.24
0.33
0.27
0
8
0
0
0
Vitamin C (mg)
Sumber : Direktorat Gizi Depkes RI (1981) dalam Rukmana (2005).
B. Teknologi Pengolahan Jagung Jagung dapat dimanfaatkan dengan cara dikonsumsi langsung, dengan perlakuan minimal atau pengolahan sederhana. Konsumsi secara langsung meliputi pakan dan pemanfaatan langsung sweet corn, pop corn, jagung yang dimasak dalam basa (alkali-cooked corn) dan produk pangan lain yang diolah dengan batu tradisional (Sunarti, 2002). Lebih lanjut dikatakan bahwa pemanfaatan lain melibatkan satu atau lebih proses pengolahan yang meningkatkan nilai tambah produk, misalnya fraksionisasi dengan memanfaatkan bagian-bagian jagung, produk industri giling basah dan kering, konversi pati menjadi produk-produk berharga seperti konversi pati secara enzimatis menjadi gula, fermentasi gula menjadi etanol, dan lainnya.
6
1. Penggilingan basah Pegolahan jagung dengan penggilingan basah merupakan salah satu cara untuk memisahkan pati dari biji jagung. Prinsip utama dalam proses ini adalah steeping (perendaman) dalam air yang mengandung SO2 dan diikuti degan proses penggilingan (Sunarti, 2002). CRA (2003) menyatakan bahwa sebelum digiling, jagung harus dilunakkan dengan proses perendaman, agar proses pemisahan komponen-komponen jagung terjadi secara optimum. Perendaman dilakukan dengan menggunakan air hangat (48-52°C) yang mengandung 0.1-0.3% SO2
selama 30-40 jam.
Proses
perendaman ini akan melunakkan protein gluten dan melepas kulit, serta melarutkan garam, karbohidrat terlarut, dan protein, sehingga menghasilkan empat jenis produk utama, yaitu starch (tepung pati), gluten (protein), fiber (serat), dan germ oil (minyak). 2. Penggilingan kering Penggilingan kering dilakukan dengan menggunakan biji jagung dengan kadar air tidak lebih dari 21%, lalu dimasukan dalam alat yang bekerja dengan sistem rotasi agar hull dan germ lepas dari endospermnya. Kemudian biji dikeringanginkan hingga berkadar air 15%, agar memudahkan penggilingan dan pengayakan, sedangkan hull dibuang dengan bantuan udara. Penggilingan endosperm diatur untuk mendapatkan bentuk pipilan, serpihan, atau dalam bentuk tepung jagung (Indah, 2003). 3. Produk pangan berbasis jagung yang dimasak dalam alkali Jagung yang diolah dengan menggunakan basa alkali, dibuat dengan cara memanaskan jagung dalam larutan kalsium hidroksida (± 0.5-1.0%) atau abu kayu bakar. Suhu campuran kemudian ditingkatkan hingga kurang lebih 82°C selama ± 1 jam. Jagung kemudian disimpan dalam wadah dan didinginkan pada suhu kamar selama 12 jam. Kemudian dicuci untuk menghilangkan kelebihan kalsium hidroksida dan perikarp, selanjutnya dihaluskan dan produk halus ini disebut masa.
Masa
merupakan bahan dasar untuk pembuatan sejumlah produk seperti tortila dan corn chips. Meskipun tidak mengandung gluten, masa merupakan salah satu adonan yang mempunyai sifat kohesif, namun tidak seelastis adonan tepung terigu. 7
4. Jagung titi Jagung titi adalah makanan tradisional yang bentuknya menyerupai emping dengan diameter ±2cm dan ketebalan ±1mm, berwarna putih atau kuning tergantung warna jagung yang digunakan untuk membuat jagung titi tersebut. Selain itu, dapat juga dikatakan bahwa jagung titi adalah salah satu produk kering dengan ciri-ciri kering khasnya ialah berwarna putih, kering, agak renyah, mudah dipatahkan, dan baunya khas bau jagung titi. Jagung yang biasa digunakan sebagai bahan baku pembuatan jagung titi adalah jagung varietas arjuna (Zea mays indurater).
Gambar 1. Proses Pembuatan jagung titi Jagung titi dibuat hanya menggunakan jagung pipilan dengan kadar air dibawah 21%. Jagung pipilan tersebut disangrai dalam wajan tanah liat selama 10-15 menit, 8
lalu dipipihkan dengan menggunakan dua buah batu ceper yang halus permukaannya. Setelah proses penyangraian dan pemipihan, kadar air jagung titi berkurang hingga menjadi 3-4%. Adapun cara pembuatan jagung titi dapat dilihat pada Gambar 1. Jagung titi dikonsumsi sebagai makanan pokok oleh masyarakat Alor dan Flores Timur, serta dikonsumsi sebagai cemilan oleh masyarakat Nusa Tenggara Timur pada umumnya.
Sebagai makanan pokok, produk ini biasanya dikonsumsi langsung
dengan campuran kacang kenari, disajikan dengan teh atau susu dimana sesaat sebelum dinikmati jagung titi direndam dalam teh atau susu tersebut, dan untuk sebagian kecil masyarakat, disajikan dengan semangkuk simple sup.
Sebagai
cemilan, jagung titi biasanya digoreng terlebih dahulu lalu diberi aneka rasa. Produksi jagung titi dilakukan hampir setiap hari oleh ibu-ibu rumah tangga untuk dikonsumsi dan dijual di pasar-pasar tradisional, sepanjang bahan baku masih tersedia.
Cara penjualan dilakukan dengan sistem curah atau tidak dikemas.
Kelebihan produksi jagung titi biasanya disimpan dalam kaleng, toples, dan kantong kresek untuk dikonsumsi. C. Penurunan Mutu Jagung Titi Produk pangan olahan sangat sensitif terhadap perubahan kadar air yang dapat meningkatkan
laju
reaksi
kerusakan
dengan
cepat.
Robertson
(1993)
mengelompokkan produk pangan ke dalam dua kelompok dalam hubungan dengan perubahan kadar air selama penyimpanan yaitu; 1) produk pangan yang menyerap uap air dan 2) adalah produk pangan yang mengalami kehilangan kandungan air. Makanan kering mengalami kerusakan apabila menyerap uap air yang berlebihan. Kerusakan ini cukup komplek karena dapat melibatkan berbagai jenis reaksi kerusakan yang sensitif terhadap perubahan aw. Beberapa reaksi dapat berlangsung secara spontan seperti : reaksi pencoklatan non-enzimatis dan reaksi pembentukan off-flavour. Proses penentuan umur simpan sangat tergantung pada tersedianya data-data mengenai: 1) mekanisme penurunan mutu produk yang dikemas, 2) unsur-unsur dalam produk yang secara langsung mempengaruhi laju penurunan mutu produk, 3) mutu produk dalam kemasan, 4) bentuk dan ukuran kemasan yang diinginkan, 5) mutu produk
saat dikemas, 6) mutu minimum dari produk yang masih dapat 9
diterima, 7) variasi iklim selama distribusi dan penyimpanan, 8) resiko perlakuan mekanis selama distribusi dan penyimpanan yang mempengaruhi keutuhan kemasan, dan 9) sifat sekat lintasan (barier) pada bahan kemasan untuk mencegah pengaruh unsur-unsur luar yang dapat menyebabkan penurunan mutu produk (Hine, 1987). Bahan pangan disebut rusak apabila bahan pangan tersebut mulai memperlihatkan tanda-tanda penyimpangan sifat –sifat produk yang diinginkan. Perubahan fisik sangat nyata mempengaruhi produk bumbu-bumbu kering apabila kadar airnya meningkat selama penyimpanan. Bumbu-bumbu instan akan mengalami aglomerasi apabila mengalami peningkatan kadar air. Hal ini disebabkan olah meningkatnya daya kohesi ( cohesiveness) dan kompresibilitas serta menurunnya densitas kamba. Pada produk makanan jenis biskuit, kerusakannya
lebih sering dihubungkan
dengan kerusakan tekstur. Kerenyahan makanan kudapan (snack food) dengan uji organoleptik melaporkan bahwa kerenyahan makanan kudapan menurun dengan meningkatnya aw produk. Apabila aw mencapai 0.35-0.50 maka kerenyahan, yang merupakan ciri khas produk pangan ringan menjadi hilang. Jagung titi adalah salah satu produk kering dengan ciri-ciri
khasnya ialah
berwarna putih, kering, agak renyah, mudah dipatahkan, dan , baunya khas bau jagung titi. Bila terjadi penyimpangan dari ciri-ciri yang telah disebutkan tadi atau atau jagung titi tersebut kehilangan sifat renyahnya atau menjadi liat, baunya menyimpang, warnanya berubah, maka jagung titi tersebut telah mencapai kadar air kritisnya. D. Air Terikat Air adalah molekul yang densitasnya sangat tergantung pada suhu dan mengandung satu atom oksigen dan dua atom hidrogen yang terikat melalui ikatan kovalen dengan muatan elektron. Molekul air terdiri dari dua kutub, yaitu kutub oksigen yang bermuatan negatif dan kutub hidrogen yang bermuatan positif. Ruan dan Chen (1998) menyatakan bahwa konsekuensi penting dari adanya polaritas molekul air adalah terjadinya tarik menarik antara satu molekul air dengan molekul air lainnya. Tarik menarik terjadi antara satu atom hidrogen dengan atom oksigen dari molekul air tetangganya untuk membentuk ikatan hidrogen (Gambar 2). 10
Air merupakan komponen utama produk pertanian yang berkontribusi dalam proses reaksi kimia, terutama dalam proses pembekuan, pengeringan, dan evaporasi. Kontribusi air dalam produk pertanian sangat kompleks, dimana air dapat berfungsi sebagai pelarut, pengencer, dan reaktan. Air sangat berpengaruh terhadap atribut kinestetik bahan pangan selama konsumsi, terutama sifar teksturnya sehingga terbukti bahwa air mempunyai peranan yang sangat penting di dalam suatu bahan pangan.
Molekul air
Ikatan H Gambar 2. Ikatan hidrogen (wprin.com) Air merupakan faktor yang berpengaruh terhadap penampakan, tektur, cita rasa, nilai gizi pangan, dan aktivitas metabolisme.
Troller dan Christian (1978)
mengemukakan bahwa kadar air yang tinggi menunjukkan kapasitas tingkat kerusakan yang tinggi baik secara biologi atau kimiawi. Air dalam bahan pangan merupakan media yang baik bagi pertumbuhan mikroorganisme. Air dalam bahan pangan terdapat dalam bentuk air bebas dan air terikat. Menurut Barbosa et al. (1996), air bebas atau air terikat didefenisikan sebagai air dalam bahan pangan yang bersifat sebagai air murni.
Air tidak terikat akan dipindahkan selama proses
pengeringan pada periode laju konstan apabila bahan pangan tersebut tidak berpengaruh terhadap proses pengeringan. Syarief dan Halid (1993) menyatakan bahwa air yang terkandung dalam bahan pangan merupakan bagian seutuhnya dari bahan itu sendiri. Secara konvensional air dalam bahan pangan dibagi menjadi tiga. Pertama, air terikat secara kimia atau air konstitusi yaitu air yang terikat dengan senyawaan bahan pangan seperti karbohidrat, protein, dan lemak. Kedua, adalah air terikat secara fisik, yaitu air yang terikat 11
dalam rongga-rongga kapiler yang halus dari bahan pangan yang dikenal dengan sebutan air kapiler, air yang terlarut dalam bahan padat atau air terlarut, serta air yang terikat pada permukaan yang jumlahnya dipengaruhi oleh kelembaban dan suhu lingkungan yang disebut air adsorpsi. Ketiga adalah air bebas, sifatnya sama dengan air adsorpsi, potensial bagi reaksi biokoimia, reaksi mikroba, dan reaksi fisik. Fennema (1996) menyatakan bahwa air terikat adalah yang tidak dapat membeku pada suhu pembekuan air normal, bahkan sampai suhu -40ºC. Selanjutnya dikatakan bahwa air terikat adalah air yang tidak dapat digunakan sebagai pelarut. Soekarto (1978) menyatakan bahwa air terikat adalah air yang tidak dapat berperan dalam reaksi enzimatik dan pertumbuhan jazad renik, dan merupakan air yang memiliki tekanan uap yang lebih rendah serta memiliki kapasitas panas dan berat jenis yang lebih tinggi dibanding dengan air bebas atau air murni. Soekarto dan Steinberg (1981) menyatakan bahwa energi pengikatan dalam bahan pangan berhubungan dengan air terikat bahan tersebut, dimana energi pengikatan merupakan istilah termodinamika yang menyatakan perbedaan antara panas absorpsi oleh solid dengan panas kondensasi uap air pada suhu yang sama. Berdasarkan tingkat energi pengikatan, wilayah air terikat dibagi menjadi tiga fraksi, yaitu fraksi air terikat primer, fraksi air terikat sekunder, dan fraksi air terikat tersier. Tipe 1 – Air Terikat Disini air diadsorb pada permukaan koloidkoloid makromolekuler, sehingga dikenal sebagai air hidrasi. Tekanan adsorpsi yang bekerja adalah tekanan ikatan hidrogen dan Van der Waals. Tipe 2 – Kadar Air Monolayer Yang dimaksud monolayer disini adalah air yang diadsorb dan lapisan multilayer pertama ditambahkan. Tipe 3 – Air bebas Di sini air mengisi ruang intergranuler dan ruang-ruang di antara pori-pori. Air ini bersifat mobile dan sifat air tetap dipertahankan. Dengan demikian air disini berfungsi sebagai agen dispersi dan pelarut.
Gambar 3. Daerah lapisan tunggal dan lapisan jamak pada sorpsi isotermi air.
12
Labuza (1984) membagi kurva isotermi sorpsi air bahan pangan menjadi tiga wilayah. Wilayah pertama berada pada selang aw 0.00-0.20 yang disebut sebagai daerah adsorpsi monolayer atau lapisan tunggal, dimana lapisan air pada selang ini bersifat ionik sehingga memiliki ikatan yang sangat erat, merupakan air adsorpsi atau air yang terikat pada permukaan, sangat stabil dan tidak dapat dibekukan pda suhu berapapun. Air yang terkandung dalam gugus ini disebut sebagai air terikat dengan energi sorpsi yang sangat tinggi. Wilayah kedua berada pada selang aw 0.20-0.60, merupakan lapisan air yang terletak di atas lapisan monolayer dan disebut lapisan multilayer atau lapisan jamak. Air yang terkandung pada daerah ini kurang erat terikat bila dibandingkan dengan air yan terikat pada daerah monolayer. Wilayah ketiga berada pada aw>0.6 yang merupakan daerah kondensasi kapiler, dan mengandung air bebas yang cukup banyak, sehingga kondusif bagi pertumbuhan mokroorganisme. Air yang terkandug dalam daerah ini sifatnya menyerupai air bebas dengan energi adsoprsi sama dengan energi penguapan.
E. Aktivitas Air Kandungan air suatu bahan tidak dapat digunakan sebagai indikator nyata dalam menentukan ketahanan simpan suatu produk pangan (Troller dan Christian, 1978). Selanjutnya dikatakan bahwa tingkat mobilitas dan peranan air dalam bahan biasanya diunyatakan dalam aktivitas air (aw), yaitu jumlah air bebas yang dapat digunakan untuk reaksi oksidasi lemak, reaksi enzimatis, reaksi pencoklatan non enzimatis atau jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Syarief dan Halid (1993) juga menyatakan bahwa istilah aktivitas air juga digunakan untuk menjabarkan air yang tidak terikat atau bebas dalam suatu sistem yang dapat menunjang reaksi biologis dan kimiawi. Air yang terkandung dalam bahan pangan, apabila terikat kuat dengan komponen bukan air lebih sukar digunakan baik untuk aktivitas mikrobiologis maupun aktivitas kimia hidrolitik. Konsep kadar air berawal dari konsep termodinamika aktivitas suatu komponen (ai) merupakan rasio dari fugasitas actual (fi) dengan keadaan standar (fiº) (Van den Berg dan Bruin, 1981), yang dinyatakan dalam persamaan berikut 13
/ °
(1)
Berdasarkan hukum Raoult, aktivitas air dinyatakan dalam persamaan yang menunjukkan bahwa aktivitas air berbanding lurus dengan jumlah mol zat terlarut dan berbanding terbalik dengan jumlah mol pelarut. Hukum ini hanya berlaku untuk larutan, tidak berlaku untuk bahan padat. Hukum ini dapat dinyatakan dengan persamaan berikut aw =
(2)
Aktivitas air juga merupakan perbandingan antara uap air larutan (P) dengan tekanan uap air murni (Po) pada suhu yang sama aw =
(3)
Pada keadaan ekuilibrium atau setimbang maka aw bahan akan sama dengan kelembaban nisbi udara (equilibrium relative humidity) sekelilingnya: aw =
(4) Pengaruh aktivitas air terhadap laju reaksi Stabilitas isotherm
Kadar air (%bk)
Autooksidasi Pencoklatan nonenzimatik
Oksidasi
Aktivitas enzim
Proliferasi Mikroorganisme
Aktivitas air (%RH)
Gambar 4. Stabilitas bahan pangan sebagai fungsi dari aw ( Labuza, 1971 di dalam Fennema 1996) Syarief dan Halid (1993) menjabarkan tentang pengukuran kandungan air bahan pangan yang digolongkan ke dalam 2 kelompok yaitu aw dan kadar air. Pengukuran aw 14
mencerminkan air bebas yang ada dalam bahan pangan atau kelembaban relatif kesetimbangan ruang tempat penyimpanan bahan pangan, sedangkan kadar air bahan merupakan pengukuran jumlah air total yang terkandung dalam bahan pangan, tanpa memperlihatkan kondisi atau derajat keterikatan air. Pengukuran aw dapat dilakukan dengan menggunakan peralatan atau dapat pula diduga dengan menggunakan metode interpolasi grafik. Metode interpolasi grafik adalah metode yang mudah dan murah, dan dilakukan dengan cara menempatkan sampel makanan yang akan diduga aw-nya dengan berat tertentu ke dalam eksikator yang berisi larutan garam jenuh dengan kelembaban tertentu. Eksikator disimpan pada suhu tertentu, selama jangka waktu tertentu, lalu dilakukan penimbangan berat sampel secara berkala. Dari hasil penimbangan tersebut akan diperoleh data penambahan atau pengurangan berat, lalu data tersebut bersama data kelembaban eksikator diplot pada grafik.
F. Kadar Air Kesetimbangan Kadar
air
kesetimbangan
(equilibrium
moisture
content)
suatu
bahan
didefenisikan sebagai tingkat kadar air dari bahan tersebut setelah berada pada suatu kondisi lingkungannya dalam periode waktu yang lama Sedangkan menurut Heldman dan Singh (1981),
(Brooker et al., 1982).
kadar air kesetimbangan suatu
bahan adalah kadar air bahan tersebut saat tekanan uap air bahan dalam kondisi setimbang dengan lingkungannya, sedangkan kelembaban relatif pada saat terjadinya kadar air kesetimbangan tersebut disebut kelembaban relatif kesetimbangan (equilibrium relative humidity). Kadar air kesetimbangan yang terjadi karena bahan kehilangan air disebut kadar air kesetimbangan desorpsi, sedangkan apabila terjadi karena bahan menyerap air disebut kadar air kesetimbangan adsorpsi (Syarief dan Halid, 1993). Yang dimaksud dengan adsorpsi adalah akumulasi dari atom atau molekul pada permukaan bahan makanan. Proses akumulasi ini membentuk lapisan film adsorbate (molekul-molekul atau atom yang terakumulasi) pada permukaan adsorbent (wikipedia.com). Adsorpsi berbeda dengan absorpsi yang mana terjadi difusi zat terlarut ke dalam cairan untuk membentuk larutan. 15
Kadar air kesetimbangan penting untuk menentukan suatu bahan pangan akan menyerap atau melepaskan air pada suatu kondisi suhu dan kelembaban relatif (RH) ruang penyimpanannya (Henderson dan Perry, 1976). Kadar air kesetimbangan juga sangat penting dalam pengeringan, karena akan menentukan kadar air terendah yang dapat dicapai pada proses pengeringan. Pada penyimpanan, kadar air kesetimbangan menentukan kadar air terendah yang dapat dipertahankan sesuai dengan kondisi lingkungan tempat penyimpanan dilakukan. Selanjutnya dikatakan bahwa proses pengeringan dan penyimpanan bahan pangan sangat terkait dengan kondisi kadar air kesetimbangan dan RH udara sekitar bahan. Setijahartini (1985) menyatakan bahwa bahan basah di dalam ruangan tertutup akan mengalami penguapan pada seluruh permukaannya, tetapi pada suatu saat penguapan ini akan terhenti karena molekul-molekul air yang menguap dari bahan sama jumlahnya dengan molekul-molekul air yang diserap oleh permukaan bahan tersebut.
Keadaan ini dikatakan sebagai keadaan kesetimbangan antara penguapan
dan pengembunan.
Sebaliknya produk kering dalam ruangan tertutup akan
mengalami penyerapan air dan akan berhenti sampai mencapai kesetimbangan. Brooker et al. (1982) menyatakan bahwa dalam percobaan menentukan kadar air kesetimbangan, kondisi termodinamika udara (suhu dan kelembaban relatif) harus dalam kondisi konstan.
Penentuan kadar air kesetimbangan ini dapat dilakukan
dengan dua metode, yaitu dengan metode statis dan metode dinamis. Metode statis dilakukan dengan cara meletakkan contoh bahan pada tempat dengan RH dan suhu terkontrol. Metode statik biasanya digunakan untuk keperluan penyimpanan karena pada umumnya udara di sakitar bahan relatif tidak bergerak. Sedangkan metode dinamis biasanya digunakan untuk proses pengeringan, dimana pergerakan udara sangat diperlukan untuk proses ini untuk mempercepat proses pengeringan dan untuk menghidari terjadinya penjenuhan uap air di sekitar bahan. Adapun metode dinamis, kadar air kesetimbangan diperoleh dengan cara meletakkan bahan pada tempat dimana (suhu dan Rh dikontrol), dan udara digerakkan secara mekanik. Metode dinamis membutuhkan waktu penyetimbangan yang lebih cepat dari pada metode statis, tetapi metode dinamis mempunyai permasalahan pada desain dan instrumen
16
yang digunakan. Menurut Hall (1980) metode statis digunakan lebih luas walau membutuhkan waktu penyetimbangan yang lebih lama. Kadar air kesetimbangan bahan pangan sangat dipengaruhi oleh suhu
dan
kelembaban relatif ruang penyimpanan. Corzo dan Fuentes (2004) mengemukakan efek peningkatan suhu penyimpanan terhadap kadar air kesetimbangan pigeon pea dan kacang lima adalah semakin tinggi suhu penyimpanan kadar, air kesetimbangan bahan berkurang. Korelasi negatif antara peningkatan suhu penyimpanan dan kadar air kesetimbangan juga terjadi pada tepung jagung yang disimpan pada suhu 30, 45, dan 60°C (Peng et al., 2009).
Hasil eksperimen Soleimani et al. (2006) juga
menunjukkan penurunan nilai kadar air kesetimbangan bibit jagung hybrid 704 dan hybrid 647 yang diakibatkan oleh peningkatan suhu penyimpanan dengan kisaran suhu 5 hingga 55°C. Walaupun banyak penelitian yang menunjukkan korelasi negatif antara suhu penyimpanan dan kadar air kesetimbangan produk, namun hal yang berbeda terjadi pada kadar air kesetimbangan mangga kering (Diamante et al., 2004). Dimana kadar air kesetimbangan mangga kering yang disimpan pada aktivitas air dibawah 0.50 meningkat saat suhu penyimpanan dinaikkan, namun kondisi tersebut tidak berlaku untuk produk yang sama yang disimpan pada aktivitas air diatas 0.50, dimana kadar air
kesetimbangan
produk
meningkat
seiring
dengan
peningkakatan
suhu
penyimpanan. G. Isotermi Sorpsi Air Hubungan antara kadar air dan aw digambarkan dalam bentuk kurva isotermi sorpsi.
Isotermi sorpsi
air merupakan karakteristik penting yang dapat
mempengaruhi aspek pengeringan dan penyimpanan.
Isotermi sorpsi air
menunjukkan hubungan antara kadar air bahan dengan RH kesetimbangan ruang tempat penyimpanan bahan atau aktivitas air pada suhu tertentu (Labuza, 1968). Isotermi sorpsi air dapat ditunjukkan dalam bentuk kurva isotermi sorpsi yang khas pada setiap bahan. Selanjutnya dikatakan bahwa kurva isotemi sorpsi dapat diperoleh dengan dua cara yaitu melalui proses adsorbsi (dimulai dari kondisi bahan yang basah) dan proses desorpsi. Pada proses adsorbsi terjadi penyerapan uap air dari 17
udara ke dalam bahan pangan dan sebaliknya pada proses desorpsi bahan pangan melepaskan uap air ke udara. Menurut Van den Berg dan Bruin (1981), istilah isotermi sorpsi air menunjukkan semua proses dimana padatan bergabung dengan molekul air secara reversibel, dan prosesnya melibatkan proses adsorpsi fisik dan kondensasi kapiler pada permukaan padatan. Dalam rangka pendugaan umur simpan produk pangan isotermi sorpsi air (ISA) dapat digunakan yaitu dengan menggunakan metode ASS (Accelerated Shelf life Testing) yaitu penyimpanan produk pangan pada kondisi lingkungan yang lebih tinggi dari kondisi penyimpanan normal.
ISA dapat dipergunakan untuk memprediksi
waktu proses pengeringan dan menduga energi dari dehidrasi serta dapat memperediksi transfer kadar air pada sistem pangan yang multi komponen termasuk pengemasan yang kedap udara (Rockland dan Beuchat, 1987). Aplikasi ISA sangat dipengaruhi oleh kondisi percobaan yaitu metode yang diikuti dalam menetapkan kurva isotermi sorpsi air seperti adsorbsi dan desorbsi yang berhubungan dengan adanya gejala histerisis dan suhu yang berhubungan dengan aw. ISA juga dapat menunjukkan pada titik kadar air berapa dapat dicapai tingkat aw yang diinginkan atau yang tidak diinginkan dan menunjukkan terjadinya perubahan-perubahan penting kandungan air yang dinyatakan dalam aw (Syarief dan Halid, 1993). Bentuk kurva isotermi sorpsi air khas untuk setiap jenis bahan pangan, dan dibagi menjadi tiga tipe, yaitu tipe I, II, dan III (Gambar 5). Tipe I adalah bentuk kurva isotermi sorpsi yang khas untuk bahan antikempal dengan sifat menyerap air pada sisi spesifik dengan energi pengikatan yang tinggi, dan mampu menahan sejumlah besar air pada aw yang rendah. Tipe II adalah bentuk kurva isotermi sorpsi yang paling banyak ditemui pada produk pangan. Bentuk kurva pada tipe ini disebabkan oleh kombinasi dari efek kologatif, kapiler, dan interaksi air permukaan. Tipe III adalah tipe isotermi sorpsi untuk bahan kristal seperti sukrosa (Bell dan Labuza, 2000)
18
Kadar air kesetimbangan (%bk)
Kelembaban relatif ekuilibrium (%)
Gambar 5. Isotermi sorpsi jagung kering destilasi (Kingsly dan Ileleji, 2009) Winarno (1994) juga menyatakan bahwa kurva isotermi sorpsi khas untuk setiap bahan pangan. Bila perubahan kandungan air merubah mutu produk pangan, maka dengan mengetahui pola penyerapan air dan menetapkan nilai kadar air kritisnya, umur simpan produk tersebut dapat ditentukan. H. Model Matematik Isotermi Sorpsi Persamaan isotermi sorpsi air sangat berguna untuk memperkirakan penyerapan air oleh makanan, walaupun hanya menyediakan sedikit pengetahuan mengenai interaksi antara air dan komponen-komponen makanan (Leung 1983 dalam AlMuhtaseb,
2003).
Walaupun
beberapa
model
matematika
hadir
untuk
mendeskripsikan isotermi sorpsi air dari bahan makanan (Iglesias et al., 1975), tidak satupun persamaan memberikan hasil yang akurat untuk seluruh range aktivitas air, atau untuk semua tipe makanan. Labuza menghubungkannya dengan fakta bahwa air berhubungan dengan matrix makanan oleh mekanisme-mekanisme yang berbeda dalam wilayah aktivitas air yang berbeda. Chirife dan Iglesias (1978) menyatakan beberapa kendala yang dihadapi dalam menyusun suatu persamaan yang dapat menjelaskan kurva isotermi sorpsi pada keseluruhan selang aw dan dapat diaplikasikan untuk berbagai jenis bahan pangan. Adapun kendala-kendala tersebut adalah; (1) perubahan aw pada bahan pangan dipengaruhi oleh kombinasi beberapa macam faktor yang masing-masing mendominasi dalam selang-selang aw yang berbeda, (2) isotermi sorpsi suatu bahan 19
pangan menggambarkan kemampuan higroskopis yang kompleks dan dipengaruhi oleh interaksi baik fisik maupun kimia antara kompnen-komponen bahan pangan tersebut dengan lingkungan yang diinduksi oleh proses pemanasan atau perlakuan awal lainnya, dan (3) pada saat bahan pangan menyerap air dari lingkungannya, bahan pangan tersebut umumnya akan mengalami perubahan fisik dan kimia. Teori paling klasik tentang adsorbsi lapisan tunggal (monolayer) yang merupakan dasar dari perkembangan teori-teori selanjutnya dikemukakan pertama kali oleh Langmuir pada tahun 1918. Labuza (1968), mengemukakan bahwa model isotermi sorpsi Langmuir ini tidak cocok diterapkan pada bahan pangan karena adanya asumsi-asumsi yang tidak dapat dipenuhi dalam persamaan, seperti adsopsi air dapat bersifat lebih dari satu lapisan molekul air, permukaan bahan tidak rata yang mana bahan terdiri dari berbagai komponen yang masing-masing mempunyai ikatan yang berbeda terhadap air, dan dapat terjadi interaksi antara molekul-molekul uap air yang diadsorbsi bahan. Oleh Soekarto (1978) dikemukakan bahwa Langmuir mengajukan teori untuk menghitung volume gas ideal tak bermuatan (non-polar) yang terserap oleh permukaan benda padat dengan menganggap bahwa tidak ada interaksi di antara molekul gas terikat yang saling berdekatan. Oleh sebab itu validitas persamaan Langmuir untuk bahan biologis sangat terbatas yaitu hanya sampai lapisan tunggal (aw sekitar 0.30).
Oleh Van den Berg dan Bruin (1981), persamaan Langmuir
dinyatakan sebagai berikut: N N
=
(5)
dalam hal ini, N = jumlah molekul gas terserap, Ns = jumlah lokasi penyerapan pada permukaan benda padat (adsorbant), CL = tetapan gas adsorpsi gas Langmuir yang besarnya tergantung pada interaksi antara adsorbat dan gas, dan a = aktivitas termodinamik (relatif) untuk gas dan uap. Persamaan (5) dapat diubah untuk aplikasinya pada proses penguapan uap air oleh bahan biologis, dengan persamaan sebagai berikut: M M
=
C C
(6)
20
Dimana C = CL, aw = aktivitas air terikat atau aktivitas air terserap, M = kadar air terikat,
Mm
= kadar air lapis tunggal yaitu kandungan air dalam bahan samapai seluruh
gugus polar bebas yang terdapat dalam bahan mengikat satu molekul air. Tahun 1938 model Langmuir diperluas oleh Braunauer, Emmet, dan Teller (BET), dengan menganggap terjadi interaksi antara molekul gas terikat setelah lapisan monolayer dalam jumlah terbatas. Persamaan yang dikemukakan oleh BET adalah: M
=
C CM
M C
aw
(7)
Dimana M = kadar air bahan, C = konstanta, Mm = kadar air lapis tunggal (monolayer). Penerapan persamaan (7) dilakukan dengan menganggap bahwa molekul gas yang terikat setelah lapisan tunggal mengalami kondensasi sehingga sifatnya seperti gas murni.
Rizvi (1995) menyatakan bahwa model BET merupakan model yang paling
tepat pada berbagai jenis pangan pada kisaran aw = 0.05 hingga 0.45, dan
yang
mendasari model BET adalah laju kondensasi pada lapisan pertama sebanding dengan lapisan kedua. Energi ikatan seluruh molekul pengikat pada lapisan pertama adalah sama dan energi ikatan pada lapisan lain sebanding dengan energi ikatan pada molekul pengikat murni. Labuza (1968) menyatakan bahwa penerapan BET dapat mencakup daerah RH 10% sampai 50%. Model BET sangat berguna untuk menentukan kadar air dimana adsorpsi permukaan bersifat satu lapis molekul air (nilai monolayer). Banyak penelitian yang telah memodifikasi model BET dan persamaan yang telah dimodifikasi tersebut menghasilkan isotermi sorpsi air yang cukup baik hingga aktivitas air 0.9 (Aguerre et al., 1989). Soekarto (1978) mengemukakan tentang model analisa logaritma yang dapat digunakan untuk menentukan fraksi air terikat sekunder. Model ini merupakan analogi dari perambatan panas di dalam kaleng. Kurva isotermi sorpsi air yang biasanya diplot sebagai kadar air (Me) terhadap aktifitas air (aw) ditukar plotnya menjadi (1-aw) terhadap m sehingga bentuk kurvanya serupa dengan kurva perambatan panas di dalam kaleng sebagai plot suhu (T) terhadap waktu pemanasan (t). Model matematikanya adalah sebagai berikut : Log (1-aw) = b (M) + a
(8) 21
dalam hal ini M = kadar air, b = faktor kemiringan, dan a = titik potong pada ordinat Penerapan model ini pada produk pangan ternyata menghasilkan garis lurus yang patah menjadi dua, dimana garis pertama mewakili air terikat sekunder dan garis lurus kedua mewakili air terikat tersier. Titik potong kedua garis dianggap sebagai kapasitas air terikat sekunder. Secara empiris, Henderson mengemukakan persamaan yang menggambarkan hubungan antara kadar air kesetimbangan bahan pangan dengan kelembaban relatif ruang simpan. Model Henderson dinyatakan dalam bentuk persamaan sebagai berikut : 1-aw = exp(-kTMen)
(9)
dimana T = suhu absolut, M = kadar air (basis kering), k = konstanta, n = konstanta Model Henderson adalah salah satu model persamaan yang paling banyak digunakan dan bisa mendeskripsikan karakteristik air dari bahan-bahan pertanian yang bersifat higroskopis seperti bahan makanan dan bahan pertanian yang memiliki kisaran aktivitas air dari 0.1-0.75. Chirife dan Iglesias (1978) menyatakan bahwa persamaan Henderson dapat diterapkan pada kebanyakan bahan pangan terutama biji-bijian pada seluruh nilai aw. Hasil eksperimen Corzo dan Fuentez (2004) menunjukkan model Henderson cukup baik mendeskripsikan kadar air kesetimbangan pigeon pea dan kacang lima. Model Henderson juga cukup baik dalam mendeskripsikan data bibit jagung hibrid 647 (Soleimani et al., 2006). Kadar air kesetimbangan tepung jagung dapat dideskripsikan cukup baik oleh model Henderson pada suhu penyimpanan 30, 45,da 60°C (Peng et al., 2009). Halsey mengembangkan persamaan yang dapat menggambarkan proses kondensasi pada lapisan multilayer (Chirife dan Iglesias, 1978). Persamaan tersebut dapat digunakan untuk bahan makanan dengan kelembaban relatif antara 10-81%. Model Hasley dinyatakan dalam bentuk persamaan sebagai berikut : aw
(10)
Kingsly dan Ileleji (2009) menyatakan bahwa model Halsey sangat baik dalam mendeskripsikan kadar air kesetimbangan jagung DDGS (distillers dried grains with soluble) dengan nilai deviasi rata-rata sebesar 3%. 22
Caurie merumuskan model persamaan matematis untuk mendeskripsikan sorpsi isotermi produk pangan pada selang Aw 0.0 sampai 0.85, dengan model persamaannya seperti di bawah ini : ln
Ln
1
2
(11)
Hossain et al. (2002) menyatakan bahwa model Caurie sangat baik dalam mendeskripsikan data sorpsi dudh churpi (susu manis tradisional india). Model Caurie juga sangat baik dalam mendeskripsikan kadar air kesetimbangan sandesh (susu manis Indian) (Sahu dan Jha, 2008). Selain itu, Diamante et al. (2004) juga menyatakan bahwa model Caurie sangat baik dalam mendeskripsikan data kadar air kesetimbangan mangga kering. Chen Clayton juga merumuskan model persamaan matematis yang dapat mendeskripsikan sorpsi isotermi produk pangan pada semua aktivitas air, dimana persamaan matematis tersebut adalah : (12)
aw
Model Chen Clayton sangat baik dalam medeskripsikan data sorpsi biji bunga matahari dan produk olahannya (Mok dan Hettiarachchy, 2006). Oswin juga mengemukakan persamaan yang sesuai untuk kurva isotermi sorpsi yang berbentuk sigmoid (Chirife dan Iglesias, 1978), yang mana persamaan ini berlaku untuk bahan pangan dengan selang kelembaban relatif antara 0 hingga 85%. Adapun model persamaan Oswin adalah sebagai berikut : Me
1
Dalam hal ini aw = aktivitas air, Me =
(13)
kadar air kesetimbangan, P(1) dan P(2)=
konstanta I. Kemasan Kemasan mempunyai peranan penting dalam mempertahankan mutu bahan pangan dan melindungi produk tersebut dari lingkungan secara langsung.
Adanya 23
kemasan dapat membantu melindungi produk dari bahaya pencemaran, gangguan fisik seperti gesekan, benturan, dan getaran yang dapat merusak produk. Kemasan juga dapat memperlambat proses penyerapan atau kehilangan air dari produk yang dikemas. Syarief et al., 1989 menyatakan bahwa dalam memilih kemasan, perlu diketahui tentang persyaratan yang dibutuhkan, seperti penyebab kerusakan dan apa yang dialami produk yang dikemas sebelum dikonsumsi, sifat bahan pangan, keadaan lingkungan, dan sifat bahan kemasan. Lebih lanjut diaktakan bahwa pengemasan merupakan bagian integral dari proses produksi dan pengawetan bahan pangan yang dapat mempengaruhi mutu produk pangan, seperti terjadinya perubahan fisik dan kimia karena migrasi zat-zat kimia dari bahan pengemas dan terjadinya perubahan aroma (flavor), warna, dan tekstur yang dipengaruhi oleh perpindahan uap air dan oksigen (Syarief, 1990). Perubahan aktivitas air di dalam bahan pangan ditentukan oleh kondisi ruang penyimpanan dan erat hubungannya dengan kemasan bahan pangan tersebut. Perbedaan kelembaban relatif antara lingkungan di dalam dan di luar kemasan menghasilkan perpindahan uap air dari atau ke dalam bahan pangan melalui kemasan. Pernyataan ini didukung oleh Syarief (1990) yang menyatakan bahwa produk pangan kering akan berada dalam keadaan setimbang dengan lingkungannya dengan cara menyerap uap air dari lingkungan.
Sedangkan Labuza (1982) menyatakan bahwa kerusakan yang
diakibatkan oleh masuknya uap air melalui kemasan ke dalam bahan pangan diantaranya adalah menggumpalnya bahan pangan berbentuk bubuk, berkurangnya kerenyahan atau lembeknya bahan pangan kering atau getas, mengerasnya bahan pangan semi basah, dan tumbuhnya mikroorganisme pada bahan pangan yang mempunyai nilai aktivitas air lebih dari 0.75. Oleh karena itu, produk pangan harus dilindungi dengan cara memberikan barrier
antara
produk
dengan
berpermeabilitas air yang rendah.
lingkungan
penyimpanan,
berupa
kemasan
Adapun permeabilitas uap air kemasan adalah
kecepatan atau laju transmisi uap air melalui suatu unit luasan bahan dengan ketebalan tertentu sebagai akibat perbedaan unit tekanan uap air antara permukaan produk pada kondisi suhu dan kelembaban tertentu (Robertson, 1993). Plastik adalah bahan kemasan yang penting didalam industri pangan. Kemasan plastik paling banyak digunakan karena harganya yang relatif murah, lebih ringan daripada kemasan metal dan gelas, memerlukan lebih sedikit energi dalam pembuatan, 24
konversi, dan pendistribusiannya (Hernandez dan Giacin, 1998). Selain sebagai pembungkus, kemasan plastik dapat memperindah penampilan produk dan dapat menampung cairan. Kemasan plastik dapat digunakan sebagai media promosi, karena dapat disablon dan diprint, bahkan dapat ditambahkan pewarna kedalam biji plastik sebagai bahan dasar pembuat plastik.
Sebagai bahan pembungkus, plastik dapat
digunakan dalam bentuk tunggal, komposit, atau berupa lapisan-lapisan dengan bahan lain misalnya kertas atau aluminium foil. Hernandez dan Giazin (1998) menyatakan bahwa kemasan plastik banyak digunakan oleh industri pangan karena harganya yang relatif murah, lebih ringan daripada kemasan gelas dan metal, memerlukan energi yang kecil dalam pembuatan, konversi, dan pendistribusiannya. HDPE, LDPE, dan PP adalah jenis plastik yang biasa digunakan dalam mengemas makanan. 1. HDPE HDPE (high density polyethylene) adalah jenis yang memiliki sifat bahan yan lebih kuat, keras, buram, dan lebih tahan terhadap suhu tinggi. Syarief et al. (1989) menyatakan bahwa proses pembuatan HDPE dilakukan pada suhu 50-70°C dan pada tekanan 10 atm. Selanjutnya dikatakan bahwa HDPE tahan terhadap suhu tinggi (hingga 120°C), sehingga dapat digunakan untuk produk yang harus mengalami sterilisasi.
Sedangkan dalam answer.com dikatakan bahwa HDPE didefenisikan
sebagai polimer yang mengandung rantai panjang dari monomer ethylene (IUPAC berlabel ethane) atau C₂H₄, yang diproduksi melalui polimerisasi radikal, polimerisasi penambahan anionic, polimerisasi koordinasi ion atau polimerisasi penambahan cationic. Selanjutnya dikatakan bahwa HDPE diidentifikasi sebagai plastik dengan densitas 0.941g/cm³, bertitik didih 120-130°C, dapat larut dalam hidrokarbon aromatik seperti toluene atau xylene suhu tinggi dan larutan diklorine seperti trichloroethane dan trichlorobenzene. HDPE biasa dipakai sebagai bahan baku dalam pembuatan botol kemasan susu berwarna putih, gallon air minum, kursi lipat, Tupperware, dan lain-lain (kompas.com). Selanjutnya dikatakan bahwa HDPE merupakan salah satu bahan plastik yang aman digunakan karena kemampuannya untuk mencegah reaksi kimia antara bahan polimer yang dikandungnya dengan makanan dan minuman yan 25
dikemas.
Walaupun demikian, HDPE direkomendasikan hanya untuk sekali
pemakaian saja, karena senyawa antimoni trioksida yang terkandung dalam HDPE dapat bermigrasi ke dalam bahan makanan atau minuman yang dikemas, bila pemakaian kemasan lebih dari sekali.
2. LDPE LDPE (low density polyethylene) adalah kemasan plastik dengan karakter kuat, agak tembus cahaya, fleksibel untuk permukaan bahan yang agak berlemak (kompas.com).
Selanjutnya dikatakan bahwa LDPE terbuat dari minyak bumi.
Syarief et al. (1989) menyatakan bahwa LDPE dibuat melalui proses tekanan tinggi, dan paling banyak digunakan untuk kantung karena mudah dikelim dan sangat murah harganya. LDPE dalam answer.com didefenisikan sebagai polyethylene berdensitas 0.910-0.940 g/cm³ dengan formula ([sbond]CH₂[sbond]CH₂[sbond])n. LDPE dibuat dari polimerisasi radikal bebas, dengan titik didih 105-115°C. Selanjutnya dikatakan bahwa LDPE sama seperti polyethylene lainnya resisten terhadap air, asam, basa, alkohol, alkali, dan beberapa jenis larutan. Walaupun sangat fleksibel LDPE tidak tahan terhadap suhu tinggi dan tekanan tinggi sehingga tidak dapat digunakan dalam autoklav, tidak resisten terhadap UV, dan tidak direkomendasikan penggunaannya bersama Halogenated hydrocarbons. Pada suhu dibawa 60°C, LDPE sangat resisten terhadap senyawa kimia, dan daya proteksinya terhadap uap air sangat baik, shingga dapat digunakan sebagai kemasan bahan makanan (kompas.com).
Selanjutnya dikatakan bahwa kelemahan LDPE
adalah proteksinya terhadap gas rendah, misalnya oksigen. 3. PP PP
(polypropylene) adalah kemasan plastik dengan ciri kuat, mengkilap,
transparan tapi tidak jernih atau berawan, ringan dengan daya tembus uap air yang rendah, memiliki ketahanan yang baik terhadap lemak, dan stabil terhadap suhu tinggi.
PP adalah jenis bahan plastik terbaik dan aman, terutama untuk bahan
26
makanan dan minuman seperti kotak penyimpan makanan, botol minuman, botol susu bayi, dan wadah plastik untuk keperluan microwave. PP pertama kali ditemukan oleh Prof. Giulio Natta, dikenal sebagai bahan plastik yang kuat dan dapat dicetak atau dibentuk melalui beberapa cara, yaitu injection moulding, blow moulding, thermoforming, dan ekstrusi (answer.com). Kebanyakan PP komersial memiliki kandungan crystallinity level menengah antara LDPE dan HDPE.
Titik didih PP 160°C, dan dapat digunakan dalam autoklav.
Kemasan
makanan yang terbuat dari bahan PP tidak akan meleleh dalam mesin pencuci piring dan tidak akan meleleh selama proses pengisian bahan panas dalam industry makanan. Selanjutnya dikatakan bahawa seperti kebanyakan polimer vinil lainnya, PP tidak dapat dibuat dengan polimerisasi radikal, tetapi lewat penyusunan grup metal yang disebut atactic. J. Umur Simpan Umur simpan adalah waktu yang diperlukan oleh produk pangan, dalam suatu kondisi
penyimpanan untuk sampai pada suatu level pada tingkatan degradasi
mutu tertentu. Definisi lain umur simpan adalah waktu hingga produk mengalami suatu tingkat deteriorasi tertentu, atau selang waktu antara saat produkasi hingga saat konsumsi dimana produk dalam kondisi mutu yang memuaskan yaitu pada sifat-sifat penampakan, aroma, rasa, tekstur dan nilai gizi (Floros, 1993). Sedangkan menurut Institute of Food Technologi dalam Arpah (2001), umur simpan produk pangan adalah selang waktu antara saat produksi hingga saat konsumsi dimana produk berada dalam kondisi yang memuaskan pada sifat penampakan, rasa, aroma, tekstur, dan nilai gizi. Umur simpan bahan pangan yang dikemas dipengaruhi oleh keadaan alamiah atau sifat makanan dan mekanisme berlangsungnya perubahan, ukuran kemasan dalam hubungannya dengan volume, dan kondisi atmosfir dimana kemasan dapat bertahan selama transit dan sebelum digunakan. Penentuan umur simpan dapat dilakukan dengan kondisi yang dipercepat, yang kemudian dapat digunakan untuk memprediksi umur simpan pada suhu yang lebih rendah. Kondisi dipercepat dapat dilakukan dengan mengkondisikan bahan pada suhu dan RH tinggi sehingga kadar air kritis dapat lebih cepat dicapai dari pada kondisi normal (Labuza, 1984). 27
Metode akselerasi hanya dipakai untuk mempercepat, namun pengamatan pada kondisi normal tetap dilakukan sebagai kontrol. Perumusan model akselerasi dapat dilakukan dengan dua pendekatan. Pendekatan pertama adalah pendekatan kadar air kritis dengan bantuan Teori Difusi, yaitu cara yang diterapkan untuk produk pangan kering dengan menggunakan kadar air atau aw sebagai kriteria kadaluarsa. Pendekatan kedua adalah pendekatan empiris dengan bantuan Arrhenius, yaitu cara pendekatan yang menggunakan Teori Kinetika yang pada umumnya mempunyai reaksi ordonol atau satu untuk produk pangan (Arpah, 2001). Nilai aw dapat digunakan sebagai parameter untuk menduga kerusakan makanan atau menentukan waktu pengeringan yang diperlukan untuk produk pangan stabil. Menurut Labuza (1982), aw bahan pangan sangat menentukan kondisi penerimaan atau kehilangan air dari bahan pangan. Faktor-faktor yang menentukan waktu penerimaan air dari bahan pangan adalah isotermi sorpsi air, permeabilitas film kemasan, ratio luas permukaan kemasan terhadap berat bahan kering, kadar air awal, kadar air kritis, RH dan suhu penyimpanan produk. Labuza (1982) telah mengembangan model matematik yang dapat digunakan untuk memperkiraan perubahan kadar air produk yang dikemas pada kondisi lingkungan tetap, yaitu : ln (Me-Mi)/(Me-M) = (K/x) (A/Ws) (P0/b) t
(14)
dimana Me = kadar air bahan pada keadaan setimbang dengan kelembaban udara di luar kemasan (% bk),
Mi = kadar air awal (% bk), M = kadar air kritis (%bk),
k/x = permeabilitas kemasan (gH2O/hari.m2.mmHg),
A = luas permukaan
kemasan (m2), Ws = berat bahan (g), Po = tekanan uap air murni/jenuh pada ruang penyimpanan (mm Hg), b = slope kurva isotermik sorpsi air pada daerah linier (gH2O/g bk).
28
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Bahan Bahan utama yang digunakan adalah jagung titi yang telah dibuat oleh produsen jagung titi di pulau Alor Nusa Tenggara Timur yang telah diseleksi terlebih dahulu. Adapun cara pembuatan jagung titi adalah sebagai berikut : jagung yang dipanen dengan kadar air rendah dipipil, lalu disangrai selama 10-15 menit dan dipipihkan dengan menggunakan dua buah batu. Jagung yang baru dibuat oleh produsen akan langsung dikirim dengan pesawat dalam waktu 1 hari dan dianalisis kadar air, protein, lemak, abu, total kapang, tekstur, dan aktivitas airnya Bahan pendukung yang digunakan untuk menghasilkan kondisi aw lingkungan penyimpanan sesuai dengan yang diinginkan, adalah 8 jenis garam seperti yang tercantum pada tabel 1. Bahan untuk analisis kimia adalah alcohol 96%, HGO, K₂SO₄, H₂SO₄, NaOH, Na₂S₂O₃, H₃BO₄, HCl, indikator metil biru, indokator metil merah, heksan, dan aquades. B. Alat Alat-alat yang digunakan adalah cawan porselin, cawan aluminium, neraca analitik, 0ven, tanur, desikator, toples yang telah dimodifikasi menjadi sorption container, hardnes tester, peralatan gelas, pinset, dan pencapit logam.
C. Metode Penelitian Tahap pertama penelitian ini dilakukan penentuan karakteristik awal jagung titi dengan tujuan dengan tujuan untuk mengetahui karakter awal jagung titi sebelum dilakukan pengujian umur simpan. Adapun karakteristik awal jagung titi ditentukan dengan analisis proksimat yang meliputi kadar air, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar abu, aktivitas air, serta analisis tekstur
jagung titi dengan
menggunakan hardnes tester. Tahap kedua adalah penetuan kadar air kesetimbangan jagung titi pada suhu 25, 30, dan 35°C dan penentuan tetapan model isotermi sorpsi yang
paling tepat. Setelah penentuan model yang paling tepat, dilakukan penentuan fraksi air terikat untuk mengetahui aw kritis jagung titi. Setelah itu dilakukan pendugaan umur simpan jagung titi dengan menggunakan persamaan Labuza (1982). Tahap ketiga adalah uji penyimpanan jagung titi dengan menggunakan 3 jenis kemasan yaitu LDPE, PP, dan HDPE. 1. Penentuan karakteristik awal jagung titi Penentuan karakteristik awal jagung titi dilakukan dengan menggunakan analisis proksimat (AOAC, 1995) yang meliputi kadar air, kadar protein, kadar lemak, kadar karbohidrat, kadar abu, aktivitas air, serta analisis tekstur
jagung titi dengan
menggunakan hardnes tester. 2. Penentuan kadar air kesetimbangan Penentuan kadar air kesetimbangan jagung titi bertujuan untuk memperoleh kurva isotermi sorpsi jagung titi. Kadar air jagung titi sebelum dilakukan penyimpanan adalah 3.32%bk. Penentuan kadar air kesetimbangan dilakukan dengan menyimpan jagung titi pada berbagai tingkat aw pada suhu 25, 30, dan 35°C, dengan menggunakan larutan garam seperti yang tercantum dalam Tabel 3 sampai mencapai kondisi setimbang (steady state). Tabel 3. Aktivitas air beberapa larutan garam jenuh pada suhu 25, 30, Dan 35°C No Jenis garam aw 25°C 30°C 35°C 1 2 3 4 5 6 7 8
Natrium Hidroksi Kalium asetat Magnesium klorida Kalium karbonat Magnesium nitrat Natrium nitrit Kalium klorida Potasium sulfat
0.07 0.23 0.33 0.43 0.53 0.67 0.87 0.97
0.069 0.23 0.32 0.42 0.52 0.65 0.86 0.97
0.067 0.23 0.30 0.42 0.52 0.65 0.85 0.97
30
Larutan garam jenuh dibuat dengan cara melarutkan garam dengan jumlah yang berlebih dalam 100 ml aquadest. Kedelapan jenis garam di atas masing-masing dimasukkan sedikit demi sedikit ke dalam toples (sorption container) yang berisi aquades 100 ml sambil diaduk dengan stirer, hingga larutan jenuh yang ditandai dengan garam yang ditambahkan tidak dapat larut lagi.
Toples-toples tersebut
kemudian dimasukkan ke dalam desikator dan dibiarkan selama 24 jam pada kondisi suhu 25, 30, dan 35°C, lalu dilakukan pengukuran aktivitas air masing-masing larutan dengan menggunakan aw meter. Selanjutnya cawan porselein dicuci, kemudian dikeringkan dalam oven selama 30 menit, lalu didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Sebanyak ±5 gram jagung titi diletakkan dalam cawan porselain yang telah disiapkan dan dimasukkan ke dalam toples-toples yang berisi larutan garam jenuh (Tabel 3), dengan 4 ulangan. Selanjutnya toples ditutup rapat dan disimpan dalam inkubator yang telah diatur suhunya yaitu pada suhu 25ºC, 30°C, dan 35ºC dimana kisaran suhu ini dianggap sudah cukup mewakili kondisi suhu penyimpanan jagung titi di Nusa Tenggara Timur. Sampel ini ditimbang setiap 24 jam sampai mencapai kondisi setimbang, yang ditandai dengan tidak adanya perubahan berat sampel (pertambahan bobot sampel ≤2mg). Dimana sampel dinyatakan dalam kondisi setimbang jika perubahan kadar air bahan tidak lebih dari 2 mg pada 3 kali penimbangan berturut-turut dan tidak lebih dari 10mg pada 3 kali penimbangan berturut-turut untuk sampel yang disimpan diatas aw 0.9 (Lievonen dan Ross, 2002). Sampel yang telah mencapai kondisi setimbang dianalisis kadar airnya untuk memperoleh data kadar air kesetimbangan (Me) dan hasilnya diplotkan terhadap aw penyimpanan jagung titi. 3. Penentuan model isotermi sorpsi Agar dapat mewakili daerah kandungan air monolayer dan multilayer pada isotermi sorpsi, maka model isotermi sorpsi yang digunakan adalah model-model yang dapat diaplikasikan pada bahan pangan dan mempunyai jangkauan kelembaban relatif dari 0-95%. Persamaan yang digunakan adalah persamaan 7, 9, 10, 11, 12, dan
31
13. Untuk memudahkan perhitungan, ke-6 persamaan dibuat menjadi linier, seperti yang tertera pada Tabel 4. Tabel 4. Linearisasi model-model sorpsi isotermi Model
Bentuk linier
BET
aw/(1-aw)M = (1/MpC) + (C-1/MpC)aw
Caurie
ln Me = ln P(1) - P(2) aw
Chen-Clayton
ln(ln(1/aw)) = ln P(1) - P(2)Me
Halsey
log(ln(1/aw) = logP(1)-P(2)log Me
Henderson
log (ln(1/(1-aw))) = log K + n log Me
Oswin
ln Me = ln P(1) + P2 ln(aw/1-aw)
Data kadar air kesetimbangan (KAK) dan aw hasil eksperimen digunakan dalam perhitungan dengan ke-6 model di atas, lalu dilakukan evaluasi ketepatan hasil perhitungan KAK berdasarkan model. Uji ketepatan model isotermi sorpsi dilakukan dengan menggunakan perhitungan Mean Relative Determination (P) (Walpole, 1990) P=
100 n Mi − Mpi ∑ n i =1 Mi
Dimana Mi adalah kadar air hasil percobaan, Mpi adalah kadar air hasil perhitungan, dan n adalah jumlah data. Jika nilai (P)<5 maka model isotermi sorpsi itu dapat menggambarkan keadaan yang sebenarnya, dan jika nilai 5
10 maka model tersebut tidak tepat untuk menggambarkan keadaan sebenarnya. Model dengan nilai P terkecil dinyatakan sebagai model terbaik dan digunakan dalam perhitungan pendugaan umur simpan jagung titi.
32
4. Penentuan fraksi air terikat jagung titi Penentuan fraksi air terikat jagung titi dilakukan untuk membandingkan kadar air kritis hasil eksperimen dengan nilai batas antara fraksi air terikat sekunder dengan fraksi air terikat tersier. Berdasarkan penentuan nilai fraksi air terikat juga ditentukan nilai aw yang setara atau berkeseimbangan dengan nilai fraksi air terikat baik primer, sekunder, maupun tersier. Fraksi air terikat primer (Mp) ditentukan dengan menggunakan bantuan persamaan BET, dimana untuk memperoleh persamaan regresi yang akan digunakan dalam menghitung fraksi air terikat primer, dilakukan plot nilai aw pada sumbu x dan nilai aw/(1-aw)M pada sumbu y untuk ke-3 suhu penyimpanan. Fraksi air terikat sekunder (Ms) ditentukan dengan menggunakan model analisis logaritma Soekarto (1978).
Ms ditentukan dengan cara memplotkan log (1-aw)
terhadap Me yang akan menghasilkan garis patah yang terdiri dari dua garis lurus. Garis petama mewakili ikatan air sekunder, dan garis kedua mewakili ikatan air tersier. Penentuan fraksi air terikat tersier dilakukan dengan menggunakan pendekatan model polynomial ordo 2, dan data yang digunakan dalam perhitungan ini adalah empat nilai kadar air kesetimbangan jagung titi yang disimpan pada aw 0,52-0,84. 5. Pendugaan umur simpan Umur simpan jagung titi ditentukan dengan mensubtitusi data kadar air awal, kadar air kesetimbangan, kadar air kritis, berat kering bahan, luas permukaan kemasan, permeabilitas kemasan, tekanan uap air jenih, dan nilai slope isotermi sorpsi kedalam persamaan Labuza (1982).
Me − Mi ln Me − Mc t= k A Po x Ws b dimana t = umur simpan, Me = kadar air kesetimbangan (%bk), Mi = kadar air awal (%bk),
Mc = kadar air kritis (%bk), Ws = berat kering bahan (g), A = luas
permukaan kemasan (m2), k/x = permeabilitas uap air kemasan (g/m2.hari.mmHg), Po = tekanan uap air jenuh (mmHg), b = slope kurva sorpsi isothermis. 33
a. Penentuan kadar air kritis jagung titi
Uji organoleptik atau uji inderawi dilakukan untuk menentukan kadar air kritis jagung titi.
Uji ini berupa
uji pertahapan berjenjang (partially
staggered design).
Dimana sejumlah sampel jagung titi tanpa kemasan
disimpan pada ruang terbuka dengan suhu ruangan ±30ºC dan kelembaban relatif ruangan berkisar antara 87-94%. Setiap 2 jam sekali sampel-sampel tersebut
dibandingkan dengan sampel jagung titi yang dipertahankan
kesegarannya
dengan cara disimpan dalam wadah kedap udara, lalu
dilanjutkan dengan pengukuran kadar air dan pengujian tekstur jagung titi. 30 orang panelis tidak terlatih dengan latar belakang pendidikan dan profesi yang beragam diminta untuk membandingkan warna, aroma, rasa, dan tekstur jagung titi tanpa kemasan dan jagung titi segar. Skor penilaian terhadap perbedaan kedua jenis jagung titi tersebut adalah sebagai berikut: skor 1, sedikit ada tanda-tanda kerusakan; skor 2, sangat sedikit adanya tanda-tanda perbedaan antara sampel dengan standar; skor 3, tidak ada sedikitpun perbedaan dengan standar yang masih segar atau sama sekali tidak terdapat adanya tanda-tanda kerusakan; Skor 2 digunakan untuk menentukan bahwa sampel tersebut
sudah pada kondisi kritis, dan telah mencapai kadar air
kritisnya. b. Penentuan permeabilitas kemasan
Dilakukan dengan menggunakan metode standar ASTM-E-96 (American Society for Testing Materials).
Prinsip dasar pengukuran permeabilitas
kemasan ini adalah menghitung berat air yang diserap kemasan yang diamati dalam waktu 1 hari (24 jam). Sel logam (metal cup) dibersihkan dan dikeringkan dalam oven selama 30 menit, didinginkan dalam desikator, lalu ditimbang. Sel lalu diisi dengan CaCl₂, lalu beratnya ditimbang kembali. 3 jenis kemasan jagung titi yaitu LDPE, PP, dan HDPE dipotong dengan ukuran 10×12, lalu dipasang dibagian atas sel.
Sel lalu diseal dengan lilin kedap air, lalu sel disimpan dalam
desikator yang telah diberi larutan NaCl jenuh agar diperoleh RH lingkungan penyimpanan 75%.
Desikator yang berisi sel disimpan dalam inkubator 34
bersuhu 25ºC±1 selama 24 jam. Setelah 24 jam penyimpanan, sel dikeluarkan dari desikator dan ditimbang beratnya, dan perubahan berat sel selama penyimpanan dihitung sebagai berat air (g H₂O) yang diserap kemasan selama penyimpanan.
Data berat air yang diperoleh akan digunakan untuk
menghitung permeabilitas kemasan dengan menggunakan persamaan berikut (Labuza, 1982) : Permeabilitas Kemasan k
dimana x
g H₂O hari area
ketebalan tekanan uap air
ketebalan (mm)
c. Penentuan nilai slope kurva sorpsi isotermi
Arpah (2001) menyatakan bahwa nilai slope kurva isotermi sorpsi (b) ditentukan pada daerah linear.
Yang dimaksud daerah linear untuk
menentukan nilai b diambil antara daerah kadar air awal (Mi) dan kadar air kritis (Me) (Labuza, 1982). Titik Mi dan Me akan pada kurva isotermi sorpsi berdasarkan model isotermi yang terpilih akan dihubungkan dengan garis lurus, dan akan menghasilkan persamaan linear y = a + bx. Nilai b pada persamaan linear tersebut adalah nilai slope kurva sorpsi isotermi. 6. Uji Penyimpanan
Pada penelitian tahap ketiga ini dilakukan percobaan penyimpanan jagung titi yang dikemas dengan kemasan LDPE, PP, dan HDPE. Sebanyak 100g jagung titi dikemas masing-masing dengan LDPE, PP, dan HDPE dengan 6 kali ulangan untuk tiap jenis kemasan. Penyimpanan dilakukan dengan menggunakan toples yang berisi larutan Kalium klorida jenuh dengan aw 0.84 dan disimpan pada suhu ruang. Pengamatan dan analisa terhadap jagung titi dilakukan setiap bulan terhadap kadar air, lemak, protein, dan total kapang. Uji inderawi dilakukan pada jagung titi pada umur simpan 5-7 bulan, berupa uji pertahapan berjenjang (partially staggered design). Sebanyak 100g jagung titi dikemas masing-masing dengan LDPE, PP, dan HDPE. Pada bulan ke-5, 6, dan 7 warna dan aroma sampel-sampel tersebut 35
dibandingkan dengan sampel jagung titi segar. 15 orang panelis terlatih dengan latar belakang pendidikan dan profesi yang beragam diminta untuk membandingkan warna dan aroma jagung titi tanpa kemasan dan jagung titi segar. Skor penilaian terhadap perbedaan kedua jenis jagung titi tersebut adalah sebagai berikut: skor 1, sedikit ada tanda-tanda kerusakan; skor 2, sangat sedikit adanya tanda-tanda perbedaan antara sampel dengan standar; skor 3, tidak ada sedikitpun perbedaan dengan standar yang masih segar atau sama sekali tidak terdapat adanya tanda-tanda kerusakan.
D. Metode Analisis
Metode analisis yang delakukan terhadap jagung titi selama pengamatan adalah : 1. Aktivitas air
Aktivitas air jagung titi pada awal penyimpanan dilakukan dengan menggunakan awmeter yang telah dikalibrasi dengan garam NaCl dengan nilai kelembaban relatif 75%.
Jagung titi dimasukkan dalam ruang pada awmeter dan ditutup rapat.
Pembacaan dilakukan saat angka penunjuk pada awmeter tidak berubah. Hal ini ditunjukkan dengan tulisan complete test pada awmeter. 2. Tekstur
Alat yang digunakan dalam pengukuran tekstur adalah Hardness Tester produksi Fujihara Seisakusho, ltd. Prinsip kerja alat ini (gambar 6) adalah menekan jagung titi dengan tingkat ketebalan 1mm hingga patah. Jarum penunjuk skala dengan satuan Kg akan bergerak sesuai dengan berat beban yang dibutuhkan untuk mematahkan jagung titi. Semakin renyah jagung titi, maka berat beban yang dibutuhkan untuk mematahkan jagung titi tersebut semakin kecil, dan sebaliknya, semakin besar berat beban yang dibutukan untuk mematahkan jagung titi, maka nilai kerenyahan jagung titi semakin rendah. Hasil pengukuran kerenyahan jagung titi dengan mengunakan Hardness Tester dinyatakan dalam Kg/1mm.
36
Gambar 6. Hardness Tester 3. Kadar air
Langkah pertama yang dilakukan adalah mengukur kadar air awal jagung titi yang akan digunakan dalam penelitian ini, yaitu dengan menggunakan metode oven dengan Basis Kering (AOAC, 1995), yaitu dengan cara : cawan bersih kosong dikeringakan dalam oven bersuhu 105ºC selama satu jam, kemudian didinginkan dalam desikator selama kurang lebih 15 menit dan ditimbang beratnya (W1). Kedalam cawan Sejumlah 5 gram sampel (W2) ditempatkan dan dimasukkan ke dalam oven bersuhu 105ºC selama enam jam sampai mencapai berat konstan. Cawan dan sampel didinginkan dalam desikator dan ditimbang setelah dingin (W3). Data W1, W2, dan W3 disubtitusikan ke dalam persamaan : % kadar air (basis kering) =
(W 1 + W 2) − W 3 X 100% W 3 − W1
4. Kadar protein
Sampel jagung titi ditimbang sebanyak ±200 mg, dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl lalu ditambahkan 1.9 ± 0.1 gr K2SO4, 40 ± 10 mg HgO dan 3.8 ± 0.1 ml H2SO4. Setelah ditambahkan batu didih maka sampel dididihkan selama 1.5 jam sampai cairan menjadi jernih. Tabung beserta sampel didinginkan dengan air dingin. 37
Isi labu dan air bekas pembilasnya dipindahkan ke alat destilasi, dan ditambahkan 10ml larutan NaOH-Na2S2O3. Labu erlenmeyer 125 ml diisi dengan 5 ml larutan asam borat, dan ditambahkan 4 tetes indikator metil merah dan metal biru, kemudian diletakkan di bawah kondensor dengan ujung kondensor terendam baik dalam larutan H3BO4.
Destilasi dihentikan saat terjadi perubahan warna asam borat dari biru
keunguan menjadi hijau.
Cairan hasil destilasi dalam labu erlenmeyer dititrasi
dengan larutan HCl 0.02 N hingga terjadi perubahan dari warna hijau menjadi warna biru keunguan. Perhitungan jumlah nitrogen (%) dilakukan dengan memasukkan jumlah HCl yang terpakai ke dalam persamaan berikut Jumlah N (%) =
(mlHCl − mlblangko) xNHClx14.07 x100 mgsampel
Sedangkan kadar protein jagung titi dihitung dengan mengalikan jumlah N(%) dengan 6.25 (faktor konversi). 5. Kadar lemak
Labu lemak dikeringkan dalam oven dan kemudian didinginkan dalam desikator lalu ditimbang.
5 gram sampel jagung titi dibungkus dengan kertas saring dan
kemudian ditutup dengan kapas bebas lemak.
Kertas saring beserta isinya
dimasukkan ke dalam ekstrasi soxhlet dan dipasang pada alat kondenser. Pelarut heksan dituangkan ke dalam labu soxhlet secukupnya. Dilakukan refluks selama 6 jam sampai pelarut yang turun kembali menjadi bening. Pelarut yang tersisa dalam labu lemak didestilasi dan kemudian labu dipanaskan dalam oven pada suhu 105°C.
Setelah dikeringkan sampai berat tetap dan
didinginkan dalam desikator, kemudian labu beserta lemak ditimbang lalu dilakukan perhitungan kadar lemak dengan menggunakan persamaan berikut : Kadar lemak =
Beratlemak ( g ) x100% Beratsampel ( g )
6. Kadar abu
Cawan porselein disiapkan, kemudian dikeringkan dalam oven selama 30 menit, didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Sampel ditimbang sebanyak 5 gram di 38
dalam cawan, kemudian dibakar dalam ruang asam sampai tidak berasap lagi. Hasil pembakaran kemudian dimasukkan ke dalam tanur pengabuan. Proses pengabuan dilakukan sampai didapat abu berwarna putih atau memiliki berat yang tetap. Proses pengabuan dilakukan selama 6 jam dengan suhu tanur 600ºC. Sampel beseta cawan didinginkan dalam desikator kemudian ditimbang, lalu dilakukan perhitungan kadar abu jagung titi dengan menggunakan persamaan berikut Kadar abu =
Beratabu( g ) x100% Beratsampel ( g )
7. Penentuan kadar karbohidrat
Kadar karbohidrat jagung titi dihitung secara by difference yaitu dengan mengurangi 100% kandungan gizi jagung titi dengan kadar air, kadar protein, kadar lemak, dan kadar abu. Nilai kadar karbohidrat dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : Kadar karbohidrat(%) = 100% − ((% BB ) K .air + % K . protein + % K .lemak + % K .abu )
8. Total Kapang (Fardiaz, 1987)
Penghitungan total kapang dilakukan dengan menggunakan metode tuang pada media PDA (Potato Dextrosa Agar) yang ditambahkan asam tartarat 10%. Sejumlah 1g sampel jagung titi dilarutkan dalam 9 ml larutan pengencer untuk mendapatkan larutan dengan tingkat pengenceran 10-1. Dari larutan dengan tingkat pengenceran 10-1 dipipet sebanyak 1 ml untuk dimasukkan ke dalam tabung yang telah diisi dengan laruran garam fisiologis untuk memperoleh larutan dengan tingkat pengenceran 10-2. Selanjutnya dari masing-masing tabung dipipet 1 ml sampel dan dituangkan ke dalam cawan petri steril.
Ke dalam cawan-cawan petri tersebut
dituangkan 15 ml media APDA, lalu digoyang cawannya agar sampel jagung titi tercampur homogeny dengan media APDA. Bila media APDA telah membeku, cawan-cawan disimpan dalam incubator bersuhu 37°C dan disimpan selama 48jam.
39
E. Bagan Alir Penelitian
Secara singkat, alur eksperimen penenentuan umur simpan jagung titi berdasarkan model sorpsi isotermi disajikan dalam bagan alir penelitian berikut ini.
Penentuan karakteristik awal jagung titi
Kurva Isotermi Sorpsi Air
Penentuan nilai slope kurva isotermi sorpsi dan berat kering jagung titi
Penentuan KAK jagung titi
Pendugaan umur simpan jagung titi
Uji Ketetapan Model Isotermi Sorpsi dan fraksi air terikat
Penentuan kadar air kritis, permeabilitas kemasan, dan luas kemasan
Validasi umur simpan jagung titi
Gambar 7. Bagan alir penelitian.
40
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Karakteristik Awal Jagung Titi Jagung titi merupakan produk pangan kering yang dibuat degan cara menyangrai jagung pipil selama 10 menit dalam wajan tanah liat,
lalu dipipihkan dengan
menggunkan dua buah batu. Ciri khas jagung titi adalah bentuknya pipih menyerupai emping dengan ketebalan ±1mm dan diameter ±2cm, berwarna putih dengan permukaan yang tidak rata, kering, agak renyah, mudah dipatahkan, dengan bau khas jagung titi atau baunya mendekati bau pop corn, dan bila dipatahkan penampang potongannya berwarna putih dan padat tanpa rongga. 1. Kadar air jagung titi Penentuan kadar air bahan pangan adalah langkah awal yang harus dilakukan dalam menentukan umur simpan. Dalam penelitian ini, penetuan kadar air awal jagung titi dilakukan dengan analisis proksimat. Berdasarkan hasil analisis proksimat, kadar air awal jagung titi adalah 3.32%bk. Kadar air jagung titi lebih rendah bila dibandingkan dengan kadar air jagung kuning kering panen (24%), dan jagung kering giling 72.4% (Rukmana, 2005). Sholehuddin (2005), melaporkan bahwa kadar air snack mie jagung dan mie instan jagung berturut-turut adalah 2.57% dan 5.89%, sedangkan Limonu (2008) menyatakan bahwa kadar air jagung muda instan pulut 10%, jagung muda instan motor 10.40%, dan jagung instan manis adalah 8.18%. Perbedaan kadar air antara jagung titi dengan jagung kering dan produk olahan jagung lainnya dikarenakan adanya perbedaan proses pembuatan dan proses pengeringan yang berbeda. Bila jagung kuning kering panen diangin-anginkan dan dijemur setelah dipipil, maka mie insatan jagung dikeringkan dengan menggunakan oven bersuhu 60-70°C selama 1-2 jam. Snack mie jagung dikeringkan melalui proses penggorengan yang menggunakan minyak goreng dengan suhu 160-180°C selama 25 detik.
Jagung muda instan dibekukan lalu
dikeringkan dengan cara dioven pada suhu 65°C selama 6-7 jam. Sedangkan jagung titi
dikeringkan dengan menggunakan wajan dan disangrai dengan suhu ± 90-100°C selama 10-15 menit, lalu dipipihkan.
2. Kadar protein jagung titi Berdasarkan hasil analisis proksimat, kadar protein jagung titi adalah 9.85%. Kadar protein jagung titi lebih tinggi bila dibandingkan dengan jagung kuning kering panen (7.9%), dan jagung kuning kering giling (8.7%), (Rukmana, 2005). Sama seperti kadar air, perbedaan kadar protein antara jagung titi dengan produk jagung yang lain juga disebabkan oleh adanya perbedaan proses pembuatan produk-produk tersebut.
Kadar protein jagung titi lebih tinggi disebabkan oleh dalam proses
pembuatannya jagung titi tidak melalui proses perendaman dan penggilingan. Limonu (2008) melaporkan bahwa kadar protein jagung muda instan varietas pulut 11.84%, motor 12.20, dan manis 13.00.
Selain perbedaan proses pembuatan,
perbedaan kandungan protein antara jagung titi dan jagung muda instan dikarenakan adanya perbedaan umur panen. Kadar protein beras jagung yang dilaporkan Supriadi (2004) tdak terlalu berbeda dengan kadar protein jagung titi, dimana kadar protein beras jagung mentah varietas motor adalah 9.6%, dan varietas pulut adalah 10 %. Sedangkan kadar protein beras jagung instan varietas motor adalah 11%, dan varietas pulut 10.5%. Selain pengaruh proses pembuatan, tingginya kadar protein jagung kemungkinan disebabkan oleh penurunan kadar air, abu, dan lemak. 3. Kadar abu jagung titi Abu atau mineral jagung sebagian besar terdapat pada lembaga.
Hal ini
kemungkingan karena mineral tersebut diperlukan untuk pertumbuhan embrio. Kadar abu jagung titi adalah 0.64%, sedangkan kadar abu beras jagung mentah varietas motor dan pulut, serta beras jagung instan varietas motor dan pulut yang dilaporkan Supriadi (2004) berturut-turut adalah 0.5%, 0.45%, 0.2%, dan 0.27%. Dalam proses pembuatan jagung titi, proses sangrai dan pemipihan butiran jagung tidak menyebabkan lembaga jagung terlepas dari bijinya, sehingga tidak terlalu banyak mineral yang hilang dalam proses pembuatan tersebut. Sedangkan dalam proses 42
pembuatan beras jagung mentah dan instan, biji jagung digiling sehingga bukan hanya lembaga jagung yang lepas dari bijinya, perikarp dan cip cap juga turut lepas, yang menyebabkan turunnya kandungan mineral beras jagung mentah dan instan. 4. Kadar lemak jagung titi Jagung titi mengandung 2.11% lemak. Kadar lemak jagung titi lebih rendah dari kadar lemak jagung kuningkering panen (3.4%), dan jagung kuning kering giling 4.5%. Selain proses pemanasan, proses pemipihan juga ikut mempengaruhi kadar lemak jagung titi.
Hal ini disebabkan oleh kadar lemak pada jagung banyak
tersimpan pada lembaga.
Dalam proses pemipihan, lembaga jagung ikut rusak,
sehingga diduga sebagian kecil lemak yag tersimpan dalam lembaga juga ikut hilang. Kadar lemak jagung titi lebih tinggi bila dibandingkan dengan kadar lemak beras jagung mentah dan instan yang dilaporkan Supriadi (2004). Kadar lemak beras jagung mentah varietas motor dan pulut adalah 0.6, beras jagung instan varietas motor 0.36% dan pulut 0.4%. Perbedaan ini disebabkan oleh dalam proses pengolahan beras jagung, jagung digiling dengan alat multi mill, yang menyebabkan lembaga terlepas dari susunan biji jagung, yang beraskibat pada penurunan kandungan lemak beras jagung. 5. Kadar karbohidrat jagung titi Karbohidrat by difference adalah jumlah dari unavailable carbohydrate (pentosa, pektin, hemiselulosa, dan selulosa), available carbohydrate (dekstrin, pektin, pati, dan gula) dan non carbohydrate (asam organik dan serat kasar).
Karbohidrat dalam
jagung titi sama dengan jenis karbohidrat dalam tepung jagung, dimana karbohidrat terdiri dari karbohidrat dalam bentuk gula-gula sederhana dan pati. Semakin manis rasa jagung atau tepung, maka semakin tinggi pula kadar karbohidrat dan kandungan patinya semakin rendah. Berdasarkan hasil analisis, kadar karbohidrat jagung titi adalah sebesar 84.21%.
43
B. Kadar Air Kesetimbangan Jagung Titi Kurva isotermi sorpsi merupakan kurva yang menunjukkan hubungan antara kadar air bahan pangan dengan aktivits air (aw) pada suhu tertentu. Istilah sorpsi dipakai untuk penggabungan air ke dalam bahan pangan, apabila proses dimulai dengan bahan kering disebut adsorpsi sedangkan jika dimulai dari bahan basah disebut desorpsi. Jagung titi adalah produk yang berkadar air rendah, maka eksperimen ini dilakukan dengan menggunakan proses adsorpsi. Kurva isotermi sorpsi jagung titi yang diperoleh dari hasil eksperimen, berbentuk sigmoid, dan disajikan pada gambar 8.
0.25 25°C
0.2 KAK (%BK)
30°C
0.15
35°C
0.1 0.05 0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Aktivitas Air
Gambar 8. Kurva sorpsi isotermi jagung titi Berdasarkan kurva isotermi sorpsi pada gambar 7, terlihat bahwa kadar air kesetimbangan jagung titi yang disimpan pada suhu 25°C lebih tinggi dari kadar air kesetimbangan jagung titi yang disimpan pada suhu 30°C dan pada suhu 35°C. Hal ini sesuai dengan yang dilaporkan oleh Al-Muhtaseb et al. (2004), dimana terjadi korelasi negatif antara kadar air kesetimbangan tepung kentang dan peningkatan suhu penyimpanan. Penurunan
kadar air kesetimbangan jagung titi
karena
peningkatan suhu
penyimpanan, berhubungan dengan kelembaban udara ruang penyimpanan. Peningkatan suhu menyebabkan menurunnya kelembaban, sehingga jumlah air yang diserap oleh bahan juga lebih sedikit bila dibanding dengan bahan yang disimpan pada suhu yang 44
lebih rendah. Mazza dan LeMaguer dalam Al-Muhtaseb et al. (2004) menyatakan bahwa Trend korelasi ini mungkin disebabkan oleh terjadinya reduksi jumlah total komponen bahan makanan yang aktif mengikat air, seperti kelompok ionik dan kelompok karboxyl, sebagai akibat perubahan fisik dan atau kimia dalam produk yang disebabkan oleh temperatur. Sedangkan Palipane dan Driscoll (1992) mengatakan bahwa pada saat terjadi peningkatan suhu, molekul air menjadi lebih aktif karena level energinya yang semakin tinggi, menyebabkan molekul air tersebut menjadi kurang stabil dan terputus dari rantai air yang terkandung dalam bahan makanan, kondisi inilah yang menyebabkan terjadinya penurunan kadar air kesetimbangan. Pada berbagai tingkatan suhu, keaktifan molekul, jarak antar molekul, dan daya tarik antar molekul bervariasi. Hal ini menyebabkan jumlah penyerapan air juga berubah, seiring dengan perubahan suhu dan kelembaban relatif yang diberikan (Mohsenin 1986 dalam Muhtaseb et al., 2004). Selanjutnya, dikatakan bahwa perubahan suhu telah diamati mempunyai pengaruh besar pada reaksi kimia dan mikrobial, yang menyebabkan penurunan kualitas, dan peningkatan temperatur menyebabkan peningkatan aktivitas air, dimana pada kandungan air yang sama terjadi peningkatan laju reaksi yang memicu kerusakan bahan makanan. Bila korelasi negatif terjadi antara kadar air kesetimbangan dan suhu penyimpanan jagung titi, maka hal sebaliknya berlaku pada kadar air kestimbangan dan aktivitas air ruang penyimpanan. Bila dibandingan dengan pengaruh peningkatan suhu, peningkatan aw ruang penyimpanan memberikan pengaruh yang lebih besar terhadap peningkatan kadar air kesetimbangan jagung titi.
Pada Gambar 8, mengindikasikan pada suhu
penyimpanan yang tetap meningkatnya kadar air kesetimbangan disebabkan oleh peniungkatan aw pada trend sigmoid.
Hal ini disebabkan oleh jumlah air bebas yang
tersedia dalam setiap ruang. Semakin tinggi nilai aw, maka semakin banyak pula air bebas yang tesedia dalam ruang tersebut, dan kondisi ini mempengaruhi jumlah air yang dapat bermigrasi ke sampel jagung titi, yang berakibat pada korelasi positif antara kadar air kesetimbangan jagung titi dengan peningkatan aktivitas air ruang penyimpanan.
C. Model Matematis Isotermi Sorpsi Model persamaan isotermi sorpsi yang dicoba dalam penelitian ini adalah model persamaan BET, Caurie, Chen Clayton, Halsey, Henderson, dan Oswin. Pertimbangan 45
pemilihan model-model tersebut adalah karena model-model persamaan tersebut telah banyak digunakan atau dicoba pada penelitian-penelitian sebelumnya dan dapat menggambarkan siotermi sorpsi pada selang kelembaban relatif tertentu untuk bahan hasil pertanian.
Selain itu, model-model persamaan tersebut mempunyai parameter
kurang atau sama dengan tiga sehingga sesuai dengan pernyataan Labuza (1968) bahwa jika tujuan penggunaan kurva isotermi sorpsi tersebut untuk mendapat kemulusan kurva yang tinggi, maka lebih cocok menggunakan model-model persamaan yang sederhana, dan lebih sedikit jumlah parameternya.
Persamaan Henderson digunakan untuk
memprediksi kadar air produk serealia dan biji-bijian pada daerah kelembaban relatif luas (Labuza, 1968).
Persamaan Oswin dapat menggambarkan kurva sigmoidal untuk
menjelaskan sorpsi isotermi bahan pangan pada kelembaban relatif 0 sampai 80%, sedangkan persamaan Caurie digunakan untuk menggambarkan isotermi sorpsi sebagian besar bahan pangan pada selang kelembaban 0 sampai 85%. Selanjutnya model-model persamaan matematis yang digunakan dimodifikasi bentuknya dari persamaan non linier menjadi persamaan linier sehingga dapat mempermudah
perhitungan
tetapan
nilai-nilai
konstanta
dari
tiap
persamaan.
Perhitungan nilai-nilai konstanta dilakukan dengan menggunakan metode kuadrat terkecil, dimana Walpole (1990) mengatakan bahwa dengan metode kuadrat terkecil dapat dipilih suatu garis regresi terbaik diantara semua kemungkinan garis lurus yang dapat dibuat pada suatu diagram pencar. Persamaan-persamaan isotermi sorpsi dan nilai konstanta dari model-model BET, Caurie, Chen Clayton, Halsey, Henderson, dan Oswin untuk jagung titi yang disimpan pada suhu 25°C, 30°C, dan 35°C, bersamaan dengan nilai modulus deviasi (P) dapat dilihat pada gambar 8-16. 1. Model BET Model BET gagal untuk mendeskripsikan data percobaan dengan pada ketiga tingkatan suhu penyimpanan.
Nilai P untuk model BET berkisar antara 37.73-
53.59%. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini sama dengan yang dilaporkan oleh Al-Muhtaseb (2004), dimana model BET gagal meneskripsikan sorpsi isotermi tepung kentang yang berkadar amilose tinggi dan juga terjadi pada tepung kentang yang berkadar amilopektin tinggi yang disimpan pada suhu 30, 45, dan 60°C, dengan nilai P rata-rata di atas 20%. 46
aw/(1-aw)Me = -2.4031 + 25.0358aw
30
Model BET suhu 25°C
25 KAK (%bk)
20
(a)
15 10
P = 53.59
5 0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
(b)
KAK (%bk)
Aktivitas air 30
aw/(1-aw)Me = -2.9088 + 28.9071aw
25
Model BET suhu 30°C
20 15 10
P = 45.12
5 0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Aktivitas air
25
aw/(1-aw)Me = -3.4336 + 34.2640aw
(b)
KAK (%bk)
20
Model BET suhu 35°C
15 10 5
P = 37.73
0 0
0.2
0.4 0.6 Aktivitas air
0.8
1
Gambar 9. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan Model BET pada jagung titi yang disimpan pada suhu a) 25°C, b) 30°C, dan c) 35°C 47
Model BET sangat baik digunakan untuk pendugaan jumlah air terikat dalam sistem pangan kering dan daerah prediksinya terbatas pada aw dibawah 0.5. Siripatrawan dan Jantawat (2005) menyatakan bahwa model BET sangat baik dalam mempresentasikan data kadar air kesetimbangan sereal beras pada kisaran aktivitas air kurang dari 0.60. Model BET dalam eksperimen ini digunakan untuk memprediksi KAK jagung titi
pada selang
aw 0.069-0.84, sehingga KAK jagung titi yang
diprediksi dengan model BET tidak akurat. 2. Model Caurie Dalam kisaran aktivitas air 0.069 < Aw < 0.84, model Caurie menunjukkan hasil yang tidak terlalu baik dalam mendeskripsikan data percobaan pada semua suhu penyimpanan, dengan nilai Mean Relative Percentage Deviation Moduli (P) berkisar antara 10.22%-15.13%, dengan nilai rata-rata 13.25%. Perbandingan antara kurva sorpsi isotermi jagung titi hasil percobaan pada ketiga tingkatan suhu penyimpanan dengan model Caurie
dan persamaan linear kurva sorpsi isotermi jagung titi
berdasarkan hasil perhitungan dengan model Caurie beserta nilai modulus deviasi (P) dapat dilihat gambar 10. Bila dibandingkan dengan hasil yang dilaporkan Sholehuddin (2005), hasil yang diperoleh dari penelitian ini lebih baik. Sholehuddin mengaplikasikan model Caurie untuk mendeskripsikan kadar air kesetimbangan mie instan jagung dan snack mie jagung, dan menyimpulkan bahwa model Caurie tidak dapat menggambarkan kadar air kesetimbangan produk mie dengan tepat, dimana nilai P sebesar 236.10% untuk mie instan jagung, dan 13.22% untuk snack mie instan jagung. Hossain et al. (2002) menjabarkan hasil eksperimannya yang menunjukkam bahwa model Caurie sangat baik dalam mendeskripsikan sifat isotermi susu tradisional india. Model Caurie juga sangat baik dalam mendeskripsikan kadar air kesetimbangan sandesh (susu manis indian) pada kisaran aw 0.11-0,97 (Sahu dan Jha, 2008).
48
30
lnMe = -3 2534 + 2 3198aw
25
Model Caurie suhu 25°C
KAK (%BK)
20
(a)
15 10 5
P = 15.13
0 0
25
KAK (%BK)
0.4 0.6 Aktivitas Air
0.8
1
lnMe = -3.3418 + 2.2456aw Model Caurie suhu 30°C
20
(b)
0.2
15 10 5
P = 14.40 0 0
20
KAK (%BK)
0.4 0.6 Aktivitas Air
0.8
1
lnMe = -3.4231 + 2.0732aw Model Caurie suhu 35°C
15
(c)
0.2
10 5
P = 10.22
0 0
0.2
0.4 0.6 Aktivitas Air
0.8
1
Gambar 10. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan Model Caurie pada jagung titi yang disimpan pada suhu (a) 25°C, (b) 30°C, dan (c) 35°C
49
Diamante et al. (2004) menjabarkan bahwa model Caurie sangat baik dalam manggambarkan data sorpsi manisan mangga kering yang disimpan pada suhu 2545°C. Berdasarkan penjabaran kemampauan model Caurie dalam mendeskripsikan sifat isotermi sorpsi jagung titi, snack mi instan jagung, susu manis, dan manisan mangga kering, dapat dikatakan bahwa model Caurie gagal mendeskripsikan data kadar air kritis jagung titi karena model Caurie hanya cocok untuk diterapkan pada produk pangan yang berkadar gula tinggi. 3. Model Chen Clayton Perbandingan antara kurva sorpsi isotermi jagung titi hasil percobaan pada ketiga tingkatan suhu penyimpanan dengan model Chen Clayton serta persamaan linear kurva sorpsi isotermi jagung titi berdasarkan hasil perhitungan dengan model Chen Clayton beserta nilai modulus deviasi (P) dapat dilihat pada gambar 11 dan 12. Dengan nilai P berkisar 9.19% hingga 9.27%, mengindikasikan bahwa model Chen Clayton cukup baik dalam mendeskripsikan data percobaan jagung titi pada seluruh tingkatan aktivitas air dan suhu penyimpanan.
Mok dan Hettiarachchy (2006)
melaporkan bahwa model Chen Clayton sangat baik dalam medeskripsikan data sorpsi biji bunga matahari dan produk olahannya. ln(ln(1/aw)) = 1.4378 – 13.6307Me Model Chen Clayton suhu 25°C
25
KAK (%BK)
20 15 10 5
P = 9.19
0 0
0.2
0.4 0.6 Aktivitas Air
0.8
1
Gambar 11. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan Model Chen Clayton pada jagung titi yang disimpan pada suhu 25°C
50
ln(ln(1/aw)) = 1.4782 – 15.8820Me
25
Model Chen Clayton suhu 30°C
(a)
KAK (%BK)
20 15 10 5
P = 8.91
0 0 20
0.2
0.4 0.6 Aktivitas Air
0.8
1
ln(ln(1/aw)) = 1.5090 – 19.2381Me Model Chen Clayton suhu 35°C
(b)
KAK (%BK)
15 10 5
P = 9.19 0 0
0.2
0.4 0.6 Aktivitas Air
0.8
1
Gambar 12. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan Model Chen Clayton pada jagung titi yang disimpan pada suhu (a) 30°C dan (b) 35°C
4. Model Halsey Model Halsey tidak terlalu baik dalam mempresentasikan data percobaan, dengan nilai P rata-rata 17.63%.
Wang dan Brennan (1991) serta Al-Muhtaseb (2004)
melaporkan bahwa model Halsey tidak cocok untuk mempersentasikan sorpsi isotermi tepung kentang, dengan niali P berturut-turut adalah 70.4% dan 51.3%. Jagung titi adalah bahan makanan bertepung dengan kandungan karbohidrat yang tinggi, hampir sama dengan kentang, sehingga model Hasley juga gagal 51
mempresentasikan data percobaan sorpsi isotermi jagung titi. Hal ini didukung oleh Wang dan Brennan (1991) serta Menkov (2000) melaporkan bahwa model Halsey gagal untuk mendeskripsikan sorpsi isotermi kentang dan biji lentil berturut-turut. Selain itu, Sholehuddin (2005) juga melaporkan kegagalan model Halsey dalam menggambarkan kadar air kesetimbangan mie jagun instan, dengan nilai P sebesar 52.80%. Namun Model Halsey juga sangat baik dalam mendeskripsikan kadar air kesetimbangan jagung DGGS (distillers dried grains with solubles) (Kingsly dan Ileleji, 2009).
40
log(ln(1/aw)) = -1.3821 – 1.3137logMe
35
Model Halsey suhu 25°C
(a)
KAK (%BK)
30 25 20 15 10
P = 19.71
5 0 0
0.2
0.4 0.6 Aktivitas Air
0.8
log(ln(1/aw)) = -1.4990 – 1.3605logMe
25
Model Halsey suhu 30°C
KAK (%BK)
30
1
20
(b)
15 10 5
P = 18.83
0 0
0.2
0.4 0.6 Aktivitas Air
0.8
1
Gambar 13. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan Model Halsey pada jagung titi yang disimpan pada suhu a) 25°C dan b) 30°C
52
log(ln(1/aw)) = -1.7771 – 1.5299logMe
25
Model Halsey suhu 35°C
KAK (%BK)
20 15 10 5
P = 14.33
0 0
0.2
0.4 0.6 Aktivitas Air
0.8
1
Gambar 14. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan Model Halsey pada jagung titi yang disimpan pada suhu 35°C
5. Model Henderson Bila dibandingkan dengan model Chen Clayton, nilai rata-rata P model Henderson untuk ketiga suhu penyimpanan lebih rendah, yaitu 8.37%.
Ini
menunjukkan bahwa model Henderson adalah model yang terbaik dalam mendeskripsikan data kadar air kesetimbangan jagung titi yang disimpan pada suhu 25°C, 30°C, dan 35°C.
Sholehuddin (2005) juga melaporkan bahwa model
Henderson dapat merepresentasikan sorpsi isotermi snack mie jagung, dengan nilai P sebesar 8.69%. Tetapi, hasil yang berbeda dilaporkan oleh Al-Muhtaseb (2004), dimana model Henderson gagal dalam merepresentasikan sorpsi isotermi tepung kentang.
Sholehuddin (2005) dan Sianipar (2008) juga melaporkan bahwa model
Henderson sangat buruk dalam mendeskripsikan sorpsi isotermi mie jagung instan dengan nilai P 100.28% dan bumbu instan binthe biluhuta dengan nilai P 66.54%, berturut-turut. Persamaan linear model Henderson dan nilai modulus deviasi (P) serta perbandingan antara kurva sorpsi isotermi jagung titi hasil percobaan pada ketiga tingkatan suhu penyimpanan dengan model Henderson dapat dilihat pada gambar 15.
53
30
log(ln(1/(1-aw))) = 1.2830 + 1.6473logMe
25
Model Henderson suhu 25°C
KAK (%bk)
20
(a)
15 10 5
P = 8.72
0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Aktivitas air
log(ln(1/(1-aw))) = 1.4252 + 1.7017logMe
25
Model Henderson suhu 30°C
(b)
KAK (%bk)
20 15 10 5
P = 8.48
0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Aktvitas air 20
log(ln(1/(1-aw))) = 1.7064 + 1.8530logMe Model Henderson suhu 35°C
(c)
KAK (%bk)
15 10 5
P = 7.92 0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Aktvitas air
Gambar 15. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan Model Henderson pada jagung titi yang disimpan pada suhu (a) 25°C, (b) 30°C, dan (c) 35°C
54
Model Henderson adalah salah satu model yang dapat mendeskripsikan karakteristik air dari produk pertanian yang bersifat higroskopis, dimana model ini banyak diterapkan pada biji-bijian (Chirife dan Iglesias, 1978).
Jagung titi walaupun dalam proses
pembuatannya mengalami proses pemanasan dan pemipihan, namun tidak merubah komposisi fisik butiran jagung, dimana lapisan perikarp, endosperm, dan lembaga jagung tidak dihilangkan. Oleh karena itu, model Henderson dapat mendeskripsikan kadar air kesetimbangan lebih baik bila dibandingkan dengan model lainnya. Corzo dan Fuentez (2004) menyatakan bahwa model Henderson cukup baik dalam mendeskripsikan kadar air kesetimbangan pigeon pea dan kacang lima dengan niali deviasi sebesar 7, 3, 2, dan 3% berturut-turut untuk suhu penyimpanan 18, 28, 38, dan 48°C. Model Henderson juga cukup baik dalam mendeskripsikan data bibit jagung hibrid 647 (Soleimani et al., 2006) dengan nilai deviasi sebesar 8%.
Kadar air kesetimbangan tepung jagung dapat
dideskripsikan cukup baik oleh model Henderson pada suhu penyimpanan 30, 45,da 60°C (Peng et al., 2009). 6. Model Oswin Pada ketiga tingkatan suhu penyimpanan, model Oswin tidak terlalu baik mendeskripsikan data percobaan dengan niali P berkisar antara 12.49-12.86%. Tetapi hasil yang diperoleh dari percobaan ini lebih baik dari yang dilaporkan oleh AlMuhtaseb (2004), dimana model Oswin mendeskripsikan data kadar air kesetimbangan tepung kentang dengan nilai P diatas 20%. Model Oswin juga kurang baik dalam mempresentasikan kadar air kesetimbangan tepung jagung dengan nilai deviasi sebesar 27, 31, dan 39 untuk suhu penyipanan 30, 45, dan 60°C berturut-turut. Namun Soleimani et al., (2006) menjabarkan hasil eksperimennya yang menunjukkan bahwa model Oswin sangat baik dalam mendeskripsikan kadar air kesetimbangan bibit jagung hibrida 647 dengan nilai P sebesar 4%.
55
ln Me = -2.0808 + 0.4501ln(aw/(1-aw)) Model Oswin suhu 25°C
30 25
(a)
KAK (%BK)
20 15 10 5
P = 12.49
0 0
0.2
25
KAK (%BK)
0.8
1
ln Me = -2 2067 + 0 4356ln(aw/(1-aw)) Model Oswin suhu 30°C
20
(b)
0.4 0.6 Aktivitas Air
15 10 5
P = 11.94
0 0
0.2
20
0.4 0.6 Aktivitas Air
0.8
1
ln Me = -2.3776 + 0.3958ln(aw/(1-aw)) Model Oswin suhu 35°C
(c)
KAK (%BK)
15 10 5
P = 9.76 0 0
0.2
0.4 0.6 Aktivitas Air
0.8
1
Gambar 16. Perbandingan data percobaan dan data prediksi KAK menggunakan model Oswin pada jagung titi yang disimpan pada suhu a) 25°C, b) 30°C, dan c) 35°C
56
D. Fraksi Air Terikat Jagung Titi Dalam bahan pangan, fraksi air terikat dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu fraksi air terikat primer, fraksi air terikat sekunder, dan fraksi air terikat tersier. Penentuan fraksi air terikat primer, sekunder, dan tersier berdasarkan kurva sorpsi isotermi bertujuan untuk mengetahui batas-batas daerah setiap fraksi air yang terikat. Batas-batas fraksi air terikat atau daerah air terikat berkaitan dengan daerah penyimpanan teraman produk pangan. Ada dua titik kritis dalam fraksi terikat jagung titi. Titik pertama yaitu batas fraksi air terikat primer yaitu titik peralihan dari air ikatan primer ke air ikatan sekunder dan titik kedua adalah batas fraksi air terikat sekunder yaitu titik peralihan dari air ikatan sekunder ke air tersier. 1. Fraksi air terikat primer Daerah air terikat primer atau daerah monolayer merupakan daerah air terikat yang sangat kuat, dengan entalpi penguapan yang lebih besar dari entalpi penguapan air murni. Air yang ada pada daerah ini, tidak dapat digunakan sebagai pelarut (Aguilera dan Stanley, 1999).
Penentuan fraksi air terikat primer (Mp) pada
percobaan ini, dilakukan dengan menggunakan bantuan persamaan BET (Brunaeur, Emmet, dan Teller). Persamaan regresi yang diperoleh dari plot nilai aw pada sumbu x dan nilai aw/(1-aw)Mw pada sumbu y untuk suhu 25, 30, dan 35°C, dapat dilihat pada tabel 5, dan hasil grafik hasil plot dapat dilihat pada gambar 17. Persamaan linier yang diperoleh dari hasil plot nilai aw pada sumbu x dan nilai aw/(1-aw)Mw pada sumbu y pada ke tiga tingkatan suhu penyimpanan seperti yang tertera pada tabel di bawah ini, dapat digunakan untuk menentukan nilai fraksi air terikat primer.
Bila nilai a disubtitusi menjadi 1/MpC dan nilai b menjadi (C-
1)/MpC, maka diperoleh nilai fraksi air terikat primer jagung titi seperti yang tertera pada tabel 5.
57
0.1
y = 0.169x + 0.014 R² = 0.847
aw/(1‐aw)Me
0.08 0.06
a)
0.04 0.02 0
0
0.1
0.2 aw 0.3
0.4
0.5
0.1 y = 0.185x + 0.014 R² = 0.921
b)
aw/(1‐aw)Me
0.08 0.06 0.04 0.02 0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.3
0.4
0.5
aw
0.14 y = 0.293x + 0.006 R² = 0.987
c)
aw/(1‐aw)Me
0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 0
0.1
0.2
0.5
aw
Gambar 17. Penentuan kadar air terikat primer jagung titi yang disimpan pada suhu (a) 25°C, (b) 30°C, dan (c) 35°C
58
Tabel 5. Persamaan regresi dan fraksi air terikat primer jagung titi Suhu
Persamaan
Fraksi Air Terikat Primer
25°C
Y = 0.014 + 0.169x
5.46%bk
30°C
Y = 0.014 + 0.185x
5.03%bk
35°C
Y = 0.006 + 0.293x
3.35%bk
Berdasarkan tabel 5, nilai fraksi air terikat primer semakin meningkat dengan menurunnya suhu penyimpanan. Nilai batas fraksi air terikat primer jagung titi yang disimpan pada suhu 25 dan 30°C tidak terlalu berbeda dengan yang dilaporkan Adawiyah (2006) dimana nilai Mp pati tapioka pada suhu ruang adalah 5.94%. 2. Fraksi air terikat sekunder Fraksi air terikat sekunder diabsorpsi di dekat atau di atas air terkat primer, dan dapat digunakan sebagai pelarut dan pereaksi (Aguilera dan Stanley, 1999). Selanjutnya dikatakan bahwa air terikat sekunder menunjukkan fraksi air yang terikat kurang kuat bila dibandingkan dengan air terikat primer. Soekarto (1978) menyatakan bahwa penentuan kapasitas air terikat sekunder (Ms) dapat dilakukan dengan menggunakan model analisis logaritma.
Penentuan Ms
dilakukan dengan memplotkan Log(1-Aw) terhadap Kadar Air Kesetimbangan, yang akan menghasilkan garis patah yang terdiri dari dua garis lurus. Garis pertama mewakili ikatan air sekunder, dan garis lurus kedua mewakili ikatan air tersier, dan diangap sebagai batas atas untuk fraksi air terikat sekunder. Kedua garis lurus yang merupakan batas fraksi air terikat sekunder dan fraksi air terikat tersier tersebut ditentukan dengan persamaan regresi linier, dimana garis lurus pertama diwakili oleh Log (1-Aw) = b1(M) + a1, sedangkan garis lurus kedua diwakili oleh Log (1-Aw) = b2(M) + a2. Dengan demikian, nilai titik perpotongan kedua garis tersebut merupakan nilai fraksi air terikat sekunder (Ms), yang diwakili oleh persamaan b1(Ms) + a1 = b2(Ms) + a2. 59
1 0.8
log(1‐aw)
0.6 0.4y = 0.032x ‐ 0.058 R² = 0.873 0.2
y = 0.068x ‐ 0.715
0 ‐0.2 0
5
10
15
20
25
‐0.4 ‐0.6
KAK (%bk)
Gambar 18. Nilai fraksi air terikat sekunder jagung titi pada suhu 25°C Gambar 18-20 menunjukkan kurva plot antara log(1-aw) dengan kadar air kesetimbangan dari jagung titi yang disimpan pada suhu 25, 30, dan 35°C. Nilai batas fraksi air terikat sekunder jagung titi yang disimpan pada suhu 25°C adalah 18.25%bk (gambar 18). Persamaan regresi pertama untuk daerah KAK 3-9%bk adalah y = -0.058 + 0.032x atau log(1-aw) = -0.058 + 0.032x, dan persamaan regresi kedua yaitu yang terletak pada daerah KAK 14-21%bk adalah log(1-aw) = -0.715 + 0.068x. y = 0.073x ‐ 0.615 R² = 0.995
1 0.8
log(1‐aw)
0.6 0.4
y = 0,030x ‐ 0,015
0.2 0 ‐0.2 0
5
10
15
20
25
‐0.4 ‐0.6
KAK(%bk)
Gambar 19. Nilai fraksi air terikat sekunder jagung titi pada suhu 30°C
60
Pada suhu 30°C, nilai batas fraksi terikat sekunder jagung titi adalah 13.95%bk, dimana air terikat sekunder jagung titi yang disimpan pada suhu 30°C berada pada wilayah garis linier log(1-aw) = -0.015 + 0.030x, air terikat tersier berada pada wilayah garis linier log(1-aw) = -0.615 + 0.073x. 1
y = 0.083x ‐ 0.665 R² = 0.998
0.8
log(1‐aw)
0.6 0.4
y = 0.035x ‐ 0.040 R² = 0.847
0.2 0 ‐0.2 0
5
10
15
20
‐0.4 ‐0.6
KAK(%bk)
Gambar 20. Nilai fraksi air terikat sekunder jagung titi pada suhu 35°C Air terikat sekunder untuk jagung titi yang disimpan pada suhu 35°C berada pada wilayah garis linier log(1-aw) = -0.040 + 0.035x dan air terikat tersier berada pada wilayah garis linier log(1-aw) = -0.665 + 0.083x; dengan titik perpotongan pada kadar air 13.02% atau aw 0.41.
3. Fraksi air terikat tersier Fraksi air terikat tersier merupakan daerah fraksi air terikat yang lemah dan mempunyai sifat mendekati air bebas. Pada daerah ini, semua air dalam makrokapiler dapat digunakan oleh mikroba untuk tumbuh, sehingga dapat menyebabkan kerusakan pada bahan pangan (Aguilera dan Stanley, 1999). Fraksi air terikat tersier dapat ditentukan dengan dua pendekatan, yaitu dengan pendekatan ekstrapolasi visual dan pendekatan polynomial ordo 2. Penentuan fraksi air terikat tersier dengan pendekatan ekstrapolasi visual sifatnya subyektif dan kurang akurat, karena nilai yang diperoleh bergantung pada tingkat ketelitian dan ketepatan penarikan garis. Hal ini disebabkan karena ekstrapolasi dilakukan dengan menarik 61
garis kurva sopsi isotermi air hingga aw = 1, maka dengan menarik garis lurus ke kiri dapat diperoleh nilai fraksi air terikat tersier. Oleh karena itu, perhitungan batas fraksi air terikat tersier dalam percobaan ini dilakukan dengan menggunakan pendekatan model polynomial ordo 2, dan data yang digunakan adalah tiga nilai KAK untuk jagung titi yang disimpan pada aw 0.52 – 0.84. Hasil plot data jagung titi yang disimpan pada suhu 25, 30, dan 35°C tersebut dapat dilihat pada gambar 21 dan 22. 25 y = 29.34x2 ‐ 20.45x + 17.56 R² = 1
KAK(%bk)
20 15 10 5 0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
aw
Gambar 21. Persamaan regresi fraksi air terikat tersier jagung titi pada suhu 25°C dengan persamaan polynomial ordo 2.
Persamaan regresi yang diperoleh dari plot data kadar air kesetimbangan jagung titi yang disimpan pada suhu 25°C dan nilai aktivitas air (gambar 21), diperoleh persamaan y = 17.56 – 20.45x + 29.34x2. Jika y adalah nilai fraksi air terikat tersier (%bk) dan x adalah nilai aw, bila nilai aw = 1, maka nilai fraksi air terikat tersier (Mt) adalah 26.45% bk. Dengan perhitungan dan nilai aw yang sama, dilakukan pada persamaan regresi hasil plot kadar air kesetimbangan jagung titi yang disimpan pada suhu 30°C (gambar 22a) yaitu Mt = 8.36 + 0.436x + 14.86x2, maka nilai fraksi air terikat tersiernya adalah 23.65% bk. Sedangakn nilai fraksi air terikat tersier jagung titi yang disimpan pada suhu 35°C adalah 21.93% bk, dengan persamaan regresi fraksi air terikatnya adalah y = -11.34 – 9.96x + 20.55x2.
62
25
a)
KAK(%bk)
20
y = 14.86x2 + 0.436x + 8.357
15 10 5 0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
aw
20 y = 20.55x2 ‐ 9.964x + 11.34
b)
KAK(%bk)
15 10 5 0 0
0.2
0.4
aw
0.6
0.8
1
Gambar 22. Persamaan regresi fraksi air terikat tersier jagung titi pada suhu a) 30 dan b) 35°C dengan persamaan polynomial ordo 2.
4. Susunan tiga daerah fraksi air terikat Berdasarkan perhitungan kapasitas air terikat dapat ditentukan tiga batas daerah fraksi air terikat. Tiga daerah air terikat memiliki peranan penting dalam menentukan stabilitas bahan pangan.
Sebagaiman diungkapkan oleh Rockland dan Beuchat
(1985) dari ketiga daerah kurva isotermi sorpsi, dapat ditentukan di mana daerah terjadinya berbagai reaksi kimia seperti reaksi pencoklatan, reaksi oksidasi, dan daerah pertumbuhan kapang, cendawan, dan bakteri. Batas tiga daerah fraksi air terikat, didasarkan pada nilai tertinggi dari masingmasing daerah yang meliputi fraksi sir terikat primer (ATP) yang dibatasi oleh Mp,
63
fraksi air terikat sekunder (ATS) yang dibatasi oleh Ms, dan fraksi air terikat tersier (ATT) yang dibatasi oleh Mt. Dengan mengetahui kapasitas air terikat pada tiga daerah, maka dapat diperkirakan besarnya kadar air kritis yang berada di bawah fraksi air terikat sekunder secara adsorpsi dan stabilitas bahan pangan selama penyimpanan dapat diperkirakan. Dengan demikian kurva sorpsi isotermi mempunyai peranan penting dalam menentukan tingkat keawetan produk pangan, baik yang dipengaruhi oleh aktivitas mokroorganisme, reaksi kimia, dan reaksi enzimatis. Tabel 6 menunjukkan batas susunan tiga daerah fraksi air terikat jagungh titi yang disimpan pada suhu 25, 30, dan 35°C. Dari tabel 6 terlihat bahwa daerah air terikat primer (ATP) jagung titi yang disimpan pada suhu 25, 30, dan 35°C berturut-turut dibatasi oleh Mp sebesar 5.47, 5.03, dan 3.35% yang berkeseimbangan dengan aw 0.23, 0.19, dan 0.12. Berdasarkan hasil perhitungan fraksi air terikat primer, fraksi air terikat sekunder, dan fraksi air terikat tersier yang telah dijabarkan di atas, terlihat bahwa ketiga fraksi air terikat pada jagung titi menunjukkan kecenderungan penurunan seiring dengan peningkatan suhu penyimpanan. Tabel 6. Batas-batas fraksi air terikat pada jagung titi yang disimpan pada suhu 25, 30, dan 35°C Batas fraksi suhu penyimpanan
Primer Sekunder Tersier
25°C
30°C
35°C
Mp
5.47%
5.03%
3.35%
awp
0.23
0.19
0.12
Ms
18.25%
13.95%
aws
0.53
0.41
13.02 0.41
Mt
26.45%
23.65%
21.93%
awt
1
1
1
Bila nilai fraksi air terikat sekunder dimasukkan dalam persamaan regresi untuk fraksi air terikat sekunder, maka akan diperoleh nilai aw yang setara atau berkeseimbangan dengan nilai fraksi air terikat sekunder. 64
25
a)
KAK(bk)
20
ATP
15
ATS
ATT
10 5 0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
aw
25
b)
KAK(%bk)
20 15
ATP
ATS
ATT
10 5 0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
aw
c)
KAK(%bk)
20 15
ATS
ATT
10 5 0 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
aw
Gambar 23. Pembagian fraksi air terikat jagung titi yang disimpan Pada suhu a) 25°C, b) 30°C, dan c) 35°C
65
Dimana untuk nilai batas fraksi air terikat sekunder jagung titi yang disimpan pada suhu 25°C (18.25%) berkeseimbangan dengan aw 0.53, untuk nilai fraksi air terikat sekunder jagung titi yang disimpan pada suhu 30°C (13.95%bk ) berkeseimbangan dengan aw 0.41, dan nilai fraksi air terikat sekunder jagung titi yang disimpan pada suhu 35°C (13.02%bk) berkeseimbangan dengan aw 0.41. Dengan demikian, terlihat bahwa semakin rendah suhu penyimpanan, semakin tinggi nilai fraksi air terikat dan aw yang merupakan batas antara daerah fraksi air teikat. Gambar 23 menunjukkan fraksi air terikat primer jagung titi yang disimpan pada suhu 25°C lebih lebar dibanding fraksi air terikat primer jagung yang disimpan pada suhu yang lebih tinggi. Begitu juga batas fraksi air terikat sekunder dan tersier, menurun dengan adanya peningkatan suhu penyimpanan. Kondisi ini berhubungan erat dengan kadar air kritis jagung titi, karena daerah kritis penyimpanan jagung titi berada pada fraksi air terikat sekunder. Berdasarkan uraian di atas, bisa disimpulkan bahwa kadar air monolayer dan multilayer jagung titi menurun bila suhu penyimpanan ditingkatkan.
Hal ini
disebabkan oleh perubahan struktural polimer-polimer strach jagung titi saat suhu meningkat. Khususnya daerah monolayer, derajat ikatan hidrogen dalam beberapa polimer berkurang saat terjadi peningkatan suhu penyimpanan, dengan demikian mengurangi bagian yang aktif untuk mengikat air (Westgate et al., 1992). E. Pendugaan Umur Simpan Jagung Titi Secara umum, pendugaan umur simpan jagung titi ditetapkan berdasarkan waktu pada saat kadar air jagung titi sama dengan kadar air kritisnya. Jagung titi akan menyerap uap air dari lingkungan sampai tercapai batas kritisnya, sehingga mempengaruhi kerenyahan dan ditolak oleh konsumen. Kondisi ini akan diikiuti dengan perubahan warna, rasa, dan aroma. Jagung titi merupakan salah satu produk pangan yang sangat sensitif terhadap perubahan kadar airnya, dan pendekatan kadar air kritis merupakan metode yang tepat untuk menetukan umur simpan produk pangan yang sensitif terhadap perubahan kadar airnya. Berdasarkan persamaan umur simpan yang diturunkan Labuza (1982) terdapat beberapa parameter yang dibutuhkan untuk menentukan umur simpan dengan pendekatan 66
kadar air kritis, dimana parameter-parameter tersebut dikelompokkan ke dalam 3 unsur, yaitu unsur sifat fisik produk (Mi, Me, Mc, Ws, dan b), unsur pengemas (k/x dan A), dan unsur lingkungan luar dan atau dalam pengemas yaitu aw. Kadar air awal jagung titi ditentukan pada awal penelitian, dimana kadar air awalnya (Mi) sebesar 0.03bk. Kadar air kesetimbangan (Me) ditentukan dengan menggunakan model Henderson, dimana nilai Me pada aw 0.80 berturut-turut adalah 0.24, 0.21, dan 0.17bk. Nilai berat kering diperoleh dari nilai bahan kering 250g jagung titi yang dikemas dalam kemasan 10cmx15cm. Penentuan kadar air kritis (Mc) jagung titi dalam penelitian ini dilakukan dengan cara menyimpan jagung titi tanpa kemasan pada ruang terbuka dengan suhu ruangan ±30ºC dan kelembaban relatif ruangan bervariasi 80-94%. Metode ini dipergunakan untuk menyesuaikan kondisi penyimpanan jagung titi saat dilakukan pengujian kadar air kritis dengan kondisi penyimpanan jagung titi yang sebenarnya pada tingkat produsen hingga konsumen. Pengujian inderawi yang dilakukan adalah uji pertahapan berjenjang (partially staggered design) yaitu membandingkan sampel jagung titi yang dipercepat proses penurunan mutunya dengan jagung titi yang dijaga kesegarannya dengan cara disimpan dalam wadah kedap udara. Pengamatan dilakukan selama 10 jam penyimpanan, dan pengujian organoleptik dilakukan setiap 2 jam, dilanjutkan dengan pengujian kadar air dan kerenyahan jagung titi.
Penetuan kadar air kritis jagung titi dilakukan
berdasarkan linearisasi kurva hubungan antara skor kesukaan dengan dengan kadar air. Bila skor 2 yang merupakan skor terendah untuk kualitas kerenyahan jagung titi dimasukkan dalam persamaan
y = 18.65 - 4.689x, maka diperoleh kadar air kritis
jagung titi, yaitu 9.272 (%bk).
67
12 10 8
KA (%BK)
y = ‐4.689x + 18.65 R² = 0.816
6 4 2 0 0
1
2 Skor
3
4
Gambar 24. Grafik hubugan antara kadar air jagung titi dan skor penilaian tekstur jagung titi hasil uji inderawi Nilai slope kurva sorpsi isotermi (b) yang digunakan adalah berdasarkan penentuan pada daerah linier. Menurut Labuza (1982), daerah linier untuk menentukan slope kurva sorpsi isotermi diambil antara kadar air awal dan kadar air kritis. Dalam penelitian ini, penentuan nilai slope (b) dilakukan dengan memplotkan aktivitas air dengan kadar air kesetimbangan berdasarkan persamaan model Henderson. Persamaan yang diperoleh adalah sebagai berikut : Suhu 25°C Y = 0.018 + 0.232x
(b = 0.232)
Suhu 30°C Y = 0.018 + 0.200x
(b = 0.200)
Suhu 35°C Y = 0.019 + 0.159x
(b = 0.159)
Dengan menggunakan parameter-paraeter persamaan Labuza yang telah dijabarkan, dapat dilakukan pendugaan umur simpan jagung titi seperti yang tersaji dalam tabel 7. Berdasarkan hasil analisis umur simpan jagung titi, dapat disimpulkan bahwa jenis kemasan, dalam hal ini nilai permeabilitas kemasan sangat mempengaruhi umur simpan jagung titi. Data pada tabel 7 menunjukkan korelasi negatif antara permeabilitas kemasan dengan umur simpan jagung titi, dimana semakin tinggi nilai permeabilitas kemasan, semakin rendah umur simpan jagung tersebut. Umur simpan jagung titi yang dikemas
dengan
kemasan
yang
permeabilitasnya
paling
rendah
(0.08
gH₂O/hari/m².mmHg) lebih tinggi 500% dari jagung yang dikemas dengan kemasan yang permeabilitas kemasannya paling tinggi (0.51 gH₂O/hari/m².mmHg). Hal ini disebabkan oleh jumlah uap air yang dapat bermigrasi dari lingkungan penyimpanan ke dalam 68
kemasan. Dengan nilai permeabilitas 0.51 gH₂O/hari/m².mmHg menunjukkan bahwa ± 0.51 g air dapat bermigrasi ke dalam kemasan lalu diadsorpsi oleh produk, sehingga laju peningkatan kadar air jagung titi yang dikemas dengan kemasan LDPE lebih tinggi bila dibandingakan denagan jagung titi yang dikemas dengan dua kemasan lain. Tabel 7. Umur simpan jagung titi yang dikemas dengan HDPE, PP, dan LDPE Jenis
Suhu
Kemasan
Penyimpanan
Hari
Bulan
HDPE
25(°C)
555
18.5
1.5
30(°C)
522
17
1.4
35(°C)
285
9.5
0.8
25(°C)
292
9.7
0.8
30(°C)
257
8.6
0.7
35(°C)
239
7.9
0.7
25(°C)
111
3.7
0.3
30(°C)
104
3.5
0.3
35(°C)
91
3
0.25
PP
LDPE
Umur simpan Tahun
Hubungan negatif juga terjadi antara suhu penyimpanan dan umur simpan jagung titi. Umur simpan jagung titi yang disimpan pada suhu 25°C lebih tinggi 18% dari jagung titi yang disimpan pada suhu 35°C. Semakin tinggi suhu penyimpanan, semakin tinggi pula kecepatan reaksi yang terjadi. Hal ini seolah-olah berkontadiksi dengan KAK jagung titi, diamana semakin tinggi suhu, KAK semakin rendah. Umur simpan yang semakin rendah dengan peningngkatan suhu penyimpanan kemungkinan berhubungan dengan besarnya energi aktivasi (energi yang diperlukan untuk mengaktivasi reaksi kerusakan), dimana energi aktivasi sebagian besar bahan makanan akan meingkat seiring dengan meningkatnya suhu penyimpanan. Selain itu, peningkatan suhu juga mempengaruhi pemuaian gas yang menyebabkan
peningkatan
konstanta
permeabilitas
kemasan.
Bila
konstanta 69
permeabilitas kemasan meningkat, maka pori-pori film kemasan semakin renggang sehingga meningkatkan permeabilitas kemasan. Kondisi ini berhubungan erat dengan jumlah uap air yang dapat bermigrasi dari lingkungan ke dalam kemasan, sehingga makin tinggi suhu penyimpanan, makin besar pula jumlah air dari lingkungan yang berinteraksi dengan produk yang disimpan.
F. Pengaruh Penyimpanan dan Pengemasan Terhadap Kualitas Jagung Titi Tujuan utama dari kegiatan pengemasan adalah untuk melindungi bahan makanan yang dikemas dari proses penurunan kualitas. Kualitas jagung titi selama penyimpanan ditentukan oleh kadar air, kadar protein, kadar karbohidrat, dan total kapangnya. Untuk mengukur pengaruh kemasan terhadap kualitas jagung titi, maka dilakukan uji penyimpanan terhadap jagung titi. Kandungan air dalam bahan pangan ikut menentukan tingkat penerimaan konsumen dan umur simpan bahan tersebut. Berdasarkan hasil analisa ragam terhadap kadar air jagung titi menunjukkan bahwa jenis kemasan mempengaruhi kadar air jagung titi selama penyimpanan sejak bulan pertama hingga bulan ketujuh. Kadar air jagung titi cenderung meningkat dengan bertambahnya waktu penyimpanan, baik yang dikemas dengan kemasan HDPE, PP, dan LDPE. Peningkatan kadar air tertinggi terdapat pada jagung titi yang dikemas dengan kemasan LDPE dimana pada awal penyimpanan kadar air jagung titi adalah 3.20% meningkat menjadi 14.01% pada bulan ketujuh. Sementara peningkatan yang paling rendah terjadi pada kemasan HDPE,
yaitu dari 3.20%
meningkat menjadi 6.20%. Analisa ragam terhadap kadar protein jagung titi selama penyimpanan menunjukkan bahwa pada bulan pertama hingga bulan keempat, jenis kemasan yang digunakan tidak mempengaruhi kandungan protein jagung titi. Tetapi pada bulan kelima hingga bulan ketujuh, terdapat pengaruh yang sangat nyata dari jenis kemasan terhadap kandungan protein jagung titi. Berdasarkan uji BNJ, kadar protein jagung titi yang dikemas dengan HDPE dan PP tidak mengalami perubahan yang signifikan selama 7 bulan penyimpanan. Sedangkan kadar protein jagung titi yang dikemas dengan kemasan LDPE mengalami perubahan pada bulan keenam. Pada bulan ketujuh, kadar protein 70
jagung titi sebesar 9.46%, lebih tinggi dari standar mutu hasil olahan jagung berdasarkan SNI 01-4484-1998, dimana kadar protein kasar minimum yang disyaratkan adalah 9%. Tabel 8. Perubahan kadar air, protein dan lemak jagung titi selama penyimpanan pada suhu ruang Umur simpan Kadar air (%bb) (bulan)
HDPE
Kadar protein (%)
Kadar lemak (%)
PP
LDPE
HDPE
PP
LDPE
HDPE
PP
LDPE
3.20
9.85
9.85
9.85
2.10
2.10
2.10
0
3.20
3.20
1
3.80q
4.18q 5.30q
9.85p
9.85p
9.85p
2.12p 2.10p 2.10p
2
4.18r 5.12r 7.26r
9.84p
9.85p
9.84p
2.10p 2.11p 2.10p
3
4.56s
5.92s 8.24s
9.85p
9.84p
9.84p
2.10p 2.10p 2.06p
4
5.04t
6.68t
9.85p
9.85p
9.80p
2.10p 2.08p 1.96q
5
5.38u 7.54u 10.52u
9.85p
9.84p
9.65p
2.10p 2.06p 1.85r
6
5.82v
8.38v 12.24v
9.85p
9.82p
9.59q
2.10p 2.06p 1.77s
7
6.20w 9.20w 14.01w
9.85p
9.78p
9.46r
2.09p 2.04p 1.66t
9.48t
Keterangan : Angka-angka yang disertai huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5%. Walaupun kadar lemak dalam jagung titi tergolong rendah, tetapi dapat menyebabkan bau tengik pada jagung sebagai akibat dari proses hidrolisis. Selama tujuh bulan penyimpanan, jagung titi yang dikemas dengan kemasan HDPE dan PP tidak mengalami perubahan yang signifikan, sedangkan jagung titi yang dikemas dengan kemasan LDPE perubahan kadar lemak terjadi pada bulan kelima.
Analisa ragam
tehadap kadar lemak selama penyimpanan, menunjukkan bahwa pada bulan pertama dan kedua jenis kemasan tidak mempengaruhi kadar lemak jagung titi. Kandungan abu atau mineral dalam jagung titi pada awal penyimpanan adalah sebesar 0.64%.
Selama tiga bulan penyimpanan, kemasan jenis kemasan tidak
berrpengaruh terhadap perubahan kandungan abu jagung titi. Sedangkan berdasarkan uji BNJ, kandungan abu jagung titi yang dikemas dengan kemasan HDPE dan PP tidak mengalami perubahan yang signifikan selama tujuh bulan penyimpanan, sedangkan jagung titi yang dikemas dengan kemasan LDPE mengalami perbuahan kandungan abu pada umur penyimpanan tujuh bulan atau pada hari ke-270 setelah jagung dikemas. 71
Tabel 9. Perubahan kadar abu dan total kapang jagung titi selama penyimpanan pada suhu ruang Umursimpan (bulan)
Kadar abu (%) HDPE
PP
LDPE 0.64p
Total kapang (koloni)/gram HDPE
PP
1.4x101 1.4x101
LDPE 1.4x101
0
0.64
0.64
1
0.64p
0.64p 0.64p
1.6x101p 2.0x101q 2.5x101q
2
0.64p
0.64p 0.64p
1.8x101q 2.3x101r
3.6x101r
3
0.64p
0.64p 0.63p
2.0x101r 2.8x101s
4.4x101s
4
0.64p
0.64p 0.62p
2.3x101s 3.3x101t
5.4x101t
5
0.64p
0.63p 0.61p
2.5x101t 3.7x101u 6.2x101u
6
0.64p
0.63p 0.61p
2.8x101u 4.1x101v
7.6x101v
7
0.63p
0.63p 0.59q
3.0x101v 4.5x101w
8.8x101w
Keterangan : Angka-angka yang disertai huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5%. Mikroorganisme khususnya kapang adalah penyebab kerusakan terbesar pada produk pangan, karena kebanyakan kapang membutuhkan aw yang lebih rendah untuk tumbuh bila dibandingkan dengan bakteri dan khamir. Kapang bisa tumbuh pada aw 0.80 sedangkan khamir tumbuh pada aw 0.87 dan bakteri tumbuh pada aw 0.91. Jenis kapang yang paling umum menyerang jagung dan produk olahan jagung adalah Aspergillus sp, Penicillium sp, dan Fusarium sp. Aktivitas air ruang penyimpanan berkorelasi erat dengan potensi tumbuh dan aktivitas metabolisme kapang.
Adawiyah (2006) menginokulasi spora kapang
Aspergillus niger pada media pangan yang merupakan campuran dari pati, protein, lemak, dan gula untuk mengamati waktu germinasi konidia dan menyimpulkan bahwa germinasi spora hanya terjadi pada wilayah air terikat tersier dari kurva isotermi sorpsi. Jagung titi dalam eksperimen ini disimpan pada aw 0.84 yang adalah fraksi air terikat tersier dari kurva isotermi sorpsi jagung titi, sehingga pertumbuhan kapang jagung titi selama penyimpanan terjadi secara signifikan. Untuk menghambat pertumbuhan kapang pada jagung titi, maka jagung titi harus disimpan pada wilayah air terikat sekunder, yaitu
72
aw 0.53 untuk suhu penyimpanan 25°C serta aw 0.41 untuk suhu penyimpanan 30 dan 35°C. Hasil analisa ragam terhadap total kapang menunjukkan bahwa jenis kemasan mempengaruhi total kapang jagung titi selama penyimpanan dan uji BNJ menunjukkan perubahan total kapang terjadi secara signifikan selama tujuh bulan penyimpanan untuk jagung titi yang dikemas dengan kemasan PP dan LDPE. Sedangkan jagung titi yang dikemas dengan kemasan HDPE perubahan total kapang terjadi pada bulan kedua penyimpanan. koloni/gram.
Total kapang jagung titi pada awal penyimpanan adalah 1.4x101 Pertumbuhan kapang yang paling cepat terjadi pada jagung titi yang
dikemas dengan kemasan LDPE, dimana jumlah total kapangnya mencapai 88 koloni/gram jagung titi. Khusus untuk jagung yang dikemas dengan LDPE, total kapang pada bulan keempat sudah tidak memenuhi standar SNI.
Dimana total kapang
berdasarkan SNI 01-4484-1998 adalah sebesar 50 koloni/gram, sedangkan pada bulan keempat total kapang jagung titi yang dikemas dengan LDPE telah mencapai 54 koloni/gram. Dengan demikian, bisa dikatakan bahwa umur simpan jagung titi yang dihitung dengan persamaan Labuza (1984) berdasarkan model Henderson tidak jauh berbeda dengan kondisi jagung titi saat dilakukan uji penyimpanan. Pertumbuhan kapang yang paling lambat terjadi pada jagung titi yang dikemas dengan kemasan HDPE, dimana pada bulan ketujuh total kapangnya adalah 30 koloni/gram. G. Pengaruh Penyimpanan dan Pengemasan Terhadap Sifat Inderawi Jagung Titi Penentuan perubahan warna dan aroma jagung titi selama uji penyimpanan dilakukan berdasarkan uji inderawi yang dilakukan oleh 15 orang panelis dengan menggunakan metode tahapan berjenjang (partially staggered design). Dalam pengujian ini panelis diminta membandingkan sampel jagung titi yang telah disimpan selama 5, 6, dan 7 bulan dengan jagung titi segar. Berdasarkan gambar 25 dapat dilihat bahwa skor yang diberikan panelis terhadap warna jagung titi yang dikemas dengan LDPE pada bulan kelima adalah 2.87, bulan keenam dan ketujuh 2.8 . Jagung titi yang dikemas dengan kemasan PP diberi skor ratarata 2.87 pada bulan kelima, 2.87 bulan keenam, dan 2.85 pada bulan ketujuh.
73
Sedangkan skor yang diberikan panelis untuk jagung titi yang dikemas dengan HDPE hingga bulan ketujuh adalah 2.87 (Lampiran 18). Bila skor 3 dipilih panelis karena tidak ada sedikitpun perbedaan warna diantara sampel jagung titi yang disimpan dengan sampel jagung titi segar, sedangkan skor 2 dipilih karena adanya sedikit tanda-tanda perbedaan warna antara kedua sampel, maka bisa dikatakan bahwa warna jagung titi tidak mengalami perubahan selama tujuh bulan penyimpanan, baik jagung yang dikemas dengan kemasan LDPE, PP, dan HDPE. 2.88
5
6
7
Atribut Mutu
2.86 2.84 2.82 2.8 2.78 2.76 LDPE
PP
HDPE
Kemasan
Gambar 25. Hasil uji inderawi terhadap warna jagung titi pada umur simpan 5, 6, dan 7 bulan Berdasarkan hasil penilaian panelis, jagung titi yang dikemas dengan LDPE mulai mengalami perubahan aroma pada umur simpan lima bulan dengan skor 2.20, dan pada bulan keenam semua panelis menyatakan bahwa telah terjadi perubahan aroma jagung titi yang ditandai dengan skor 1.93. Perubahan aroma ini berhubungan erat dengan total kapang jagung titi yang dikemas dengan LDPE, yaitu 76 koloni/gram. Sedangkan pada bulan ketujuh, skor penilaian terhadap aroma adalah 1.73.
74
3.5 5
3
6
7
Atribut Mutu
2.5 2 1.5 1 0.5 0 LDPE
PP Kemasan
HD DPE
Gambar 26.. Hasil uji innderawi terhhadap aroma jagung titi pada p umur simpan 5, 6, dan 7 bulan Berbeeda dengan jagung titi yaang dikemass dengan LD DPE, jagung titi t yang dikkemas dengan kemaasan PP dan HDPE H tidakk mengalamii perubahan aroma yang signifikan. Skor arroma jagung g titi yang dikemas d denngan PP pada bulan keliima dan keeenam adalahh 2.87 dan 2.8, sertaa bulan ketujjuh adalah 2.67. 2 Sedangkan yang dikemas d denngan HDPE, pada buulan kelima skornya 2.993, bulan keeenam 2.87, dan d bulan kettujuh 2.8.
75
V. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan 1. Kadar air kesetimbangan jagung titi dipengaruhi oleh suhu dan aktivitas air ruang penyimpanan, dimana kadar air kesetimbangan jagung titi menurun dengan meningkatnya suhu penyimpanan pada aktivitas air yang konstan dan meningkat seiring dengan peningkatan aktivitas air ruang penyimpanan. 2. Model Henderson adalah model yang terbaik dalam mendeskripsikan data percobaan jagung titi pada seluruh tingkat aktivitas air dan suhu penyimpanan dengan modulus deviasi rata-rata 8,37%. 3. Batas fraksi air terikat primer jagung titi pada suhu 25, 30, dan 35°C berturutturut 5.74% bk (aw 0.23), 5.03% bk (aw 0.19) , dan 3.35% bk (aw 0.12). Batas fraksi air terikat sekunder adalah 18.25% bk (aw 0.53) pada suhu 25°C, 13.95% bk (aw 0.41) pada suhu 30°C, dan 13.02% bk (aw 0.41) pada suhu 35°C. Batas fraksi air teikat tersier pada suhu 25°C adalah 26.45% bk, 30°C adalah 23.65% bk, dan 35°C adalah 21.93% bk. 4. Umur simpan jagung titi sangat dipengaruhi oleh permeabilitas kemasan dan suhu penyimpanan. Dugaan umur simpan jagung titi yang dikemas dalam kemasan HDPE adalah 555, 522, dan 285 hari berturut-turut untuk suhu penyimpanan 25, 30, dan 35°C. Sedangkan yang dikemas dengan PP dapat disimpan selama 292 hari, 257 hari, dan 239 hari; dan bila dikemas dengan LDPE jagung dapat disimpan hingga 111 hari pada suhu 25°C, 104 hari pada suhu 30°C, dan 91 hari pada suhu 35°C. 5. Kadar air jagung titi yang dikemas dengan LDPE pada akhir masa penyimpanan adalah 9.48%, kadar protein 9.80%, kadar lemak 1.96%, kadar abu 0.62%, dan total kapang 54 koloni/gram. 6. Kadar air jagung titi yang dikemas dengan kemasan LDPE meningkat secara signifikan dari 3.20% menjadi 14.01% pada bulan ketujuh.
Kadar protein
berubah dari 9.85% menjadi 9.46%. Kadar lemak mengalami penurunan dari
2.10% menjadi 1.66% dan kadar abu menurun dari 0.64% menjadi 0.59%. Sedangkan total kapang meningkat dari 14 koloni/gram menjadi 88 koloni/gram. 7. Kadar air jagung titi yang dikemas dengan kemasan PP meningkat dari 3.20% menjadi 9.20% pada bulan ketujuh.
Kadar protein, lemak, dan abu tidak
mengalami perubahan yang signifikan. Sedangkan kadar total kapang meningkat dari 14 koloni/gram menjadi 45 koloni/gram. 8. Kadar protein, lemak, dan abu jagung titi yang dikemas dengan HDPE tidak mengalami perubahan yang signifikan selama tujuh bulan penyimpanan. Kadar air berubah dari 3.20%
menjadi 6.20% dan total kapang 14 koloni/gram
meningkat menjadi 30 koloni/gram. 9. Warna jagung titi tidak mengalami perubahan selama tujuh bulan penyimpanan, baik yang dikemas dengan kemasan LDPE, PP, dan HDPE. 10. Jagung titi yang dikemas dengan LDPE mulai mengalami perubahan aroma pada umur simpan lima bulan dengan skor 1.53, dan pada bulan keenam semua panelis menyatakan bahwa telah terjadi perubahan aroma jagung titi yang ditandai dengan skor 2.07. Sedangkan jagung titi yang dikemas dengan kemasan PP dan HDPE tidak mengalami perubahan aroma yang signifikan selama tujuh bulan penyimpanan. 11. Umur simpan jagung titi dengan kemasan HDPE, disimpan pada RH 84%, dan suhu ruang yang dihitung dengan persamaan Labuza (1984) berdasarkan model Henderson tidak jauh berbeda dengan kondisi jagung titi saat dilakukan uji penyimpanan. B. Saran 1. Perlu dilakukan kajian uji ketetapan model dengan menggunakan persamaan-persamaan yang diformulasikan khusus untuk memprediksi kadar air kesetimbangan produk serealia dan biji-bijian. 2. Perlu dilakukan kajian mengenai umur simpan dan kualitas jagung titi yang dikemas dengan kemasan vakum. 3. Umur simpan jagung titi pada beberapa kelembaban relatif dibawah 84% perlu dilakukan untuk keperluan komersialisasi dan distribusi. 77
4. Perlu dilakukan kajian mengenai kadar air awal jagung pipilan sebelum dibuat jagung titi karena sangant mempengaruhi kualitas jagung titi dan umur simpannya.
78
DAFTAR PUSTAKA Adawiyah DR. 2006. Hubungan Sorpsi Air, Suhu Transisi Gelas, dan Mobilitas Air serta Pengaruhnya Terhadap Stabilitas Produk Pada Model Pangan. Disertasi. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor, Bogor. Arpah M. 2001. Buku dan Monograf Penentuan Kadaluwarsa produk Pangan. Program Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor, Bogor. Aguerre RJ, Suarez C, and Viollaz PE. 1989. New BET type multiplayer sorption isotherms. Part II: Modelling water sorption in foods. Lebensmittel-Wissenchaft and Technology. 22: 192-195. Aguilera JM dan Stanley DW. 1999. Microstructural Principles of Foods Processing and Engineering. 2nd ed. Maryland: Aspen Publ. Inc. Al-Muhtaseb AH, McMinn WAM, Magee TRA. (2004). Water sorption isotherms of starch powders part I: matematical description of experimental data. J. of Food Engineering 61: 297-307. Answer.com. 2008. High density polyethylene. http://www.answer.com/topic (20 Desembar 2008) [AOAC] Association of Official Chemist. 1995. Official Methods of Analysis the Association. Washington DC: AOAC Inc. Bell LN dan Labuza TP. 2000. Moisture sorption: parctical aspects of isotherm and measurement and use. American Association Cereal Chemist, Minnesota, USA. Barbosa C, Gustavo V, dan Champan Hall, USA.
Humberto VM. 1996. Dehydration of Foods,
Bogasari. 2002. Jagung. http://www.bogasari.com (10 Mei 2002). Brooker, DB, Bekker-Arkema FW, and Hall CW. 1982. Drying Cereal Grains. The AVI Publishing Company, Inc, Westport Conn. Chirife J dan Iglesias HA. (1978). Equations for fitting water sorption isotherms of food: part I. Journal of Food Technology. 13: 159-174. Corzo O dan Fuentes A. 2004. Moisture sorption isotherm and modelling for pre-cooked flours of pigeon pea (Cajanus cajans L millsp) and lima bean (Canavalia ensiformis). J. of Food Engineering 65: 443-448.
CRA
(Corn Refiners Association), 2005. http://www.cra.com/process.htm (5 Mei 2005).
Corn
Refining.
Diamante LM, Ishibashi K, Hironaka K. 2004. Moisture adsorption isotherm of dried mangoes at temperature range of 25 to 45°C. Paper. Annals of Tropical Research, Nueva Vizcaya Philippines. Fardiaz S. 1992. Analisis Mikrobiologi Pangan. Jakarta. Gramedia Pustaka Utama. Fennema OR. 1996. Food Chemistry. Marcell Dekker, NY. Floros JD. 1993. Shelf life prediction of packaged foods. Di dalam: Shelf Life Studies of Foods and Beverages. Charalambous G (ed). Elsevier Publishing, New york. Hall CW. 1980. Drying & Storage of Agricultural. The AVI Publ. Company. Westprt, Connecticut. Heldman SM and Singh RP. 1981. Food Process Engineering. The A V I Publ. Company Incorporation, Westport Connecticut, USA. Henderson, SM., and Perry RL. 1976. Agricultural Process Engineering. The AVI Publishing Company, Inc, Westport Conn. Hernandez RJ and Giacin JR. 1998. Facktors affecting permeation, sorption, and migration processes in package-product systems. Dalam: Food Storage Stability. Irwin A. Taub and Paul Singh. CRC Press, USA. Hine DJ. 1987. Shelf Life Prediction. In: Modern Processing Packaging and Distributin System for Food. Blackie. London. Hossain SA, Pal PK, Sarkar PK, dan Patil GR. 2002. US National Library of Medicine. National Institutes of Health, USA. Iglesias HA, Chirife J, and Lombardi JL. 1975. Comparison of water vapour sorption by sugar beet root components. J. Of Food Technology 10: 385391. Kingsly ARP and Ileleji KE. 2009. Sorption isotherm of corn distillers dried grains with solubles (DDGS) and its prediction using chemical composition. J. of Food Chemistry dalam www.elsevier.com/locate/foochem.
80
Kompas.com. 2008. Bahaya di balik http://www.kompas.com/plastik.mht (20 Desember 2008).
kemasan.
Labuza TP. 1968. Sorption fenomena in oods. Journal of Food Technology 22: 263 – 272. Labuza TP. 1982. Shelf Life Dating of Foods. Westport Connecticut: Food and Nutrition Press Inc. Labuza
TP. 1984. Moisture Sorption: Practical Aspects of Isotherm Measurement and Use. American Association Cereal Chemist, Minnesota, USA.
Lievonen SM, Ross YH. 2002. Water sorption of food models for studies of glass transition and reaction kinetics. Journal of Food Science 65:5 Limonu M. 2008. Pengaruh Pre-gelatinisasi dan Pembekuan Terhadap Karakteristik Fisiko-Kimia Jagung Muda Instan dan Penentuan Umur Simpannya. Tesis. Sekolah Pascasarjana IPB. Bogor. Mazza, G., dan M. LeMaguer, (1980). Dehydration of onion: some theoretical and practical considerations. J. Of Food Technology 15: 181-194. Menkov ND. (2000). Moisture sorption isotherms of lentil seeds at several temperatutes. J. of Food Engineering 44: 205-211. Mok C dan Hettiarachchy NS. (2006). Moisture Sorption Characteristics of ground sunflower nutmeat and its products. J. of Food Science 55: 786789. Palipane, KB and Driscoll RH, (1992). Moisture sorption characteristics of inshell macadamia nuts. J. of Food Engineering 18: 63-76. Peng G, Chen X, Wu W, and Jiang X. 2009. Modeling of water sorption isotherm for corn starch. Departemen of Biological and Agricultural Engineering, Jilin University. China. Rizvi SSH. 1995. Thermodynamics Properties of Foods Dehydrations in: Engeenering Properties of Foods. New York, Basel: Marcel Dekker Inc. Rockland LB and Beuchat LR. 1987. Water Activity,Theory and Application to Food. Marcel Dekker. Inc. New York. Robertson GL. 1993. Food Packaging. Maecel Dekker In. New York. Besel Ruan RR and Chen PL. 1998. Water in foods and biological materials: A Nuclear magnetic resonance approach. CRC Press, Boca Raton, USA Rukmana. 2005.
Usaha Tani Jagung. Kanisius. Yogyakarta. 81
Sahu JK and Jha A. 2008. Storage stability of sandesh – an Indian milk sweet. Manuscript. Agricultural Engineering International. Setijahartini S. 1985. Pengeringan. Jurusan Teknologi Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Bogor. Sholehuddin ZF. 2005. Penentuan Umur Simpan Mie Instan Jagung dan Snack Mie Jagung Dengan Metode Akselerasi Berdasarkan Pendekatan Kadar Air Kritis. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor, Bogor. Sianipar D. 2008. Kajian Formulasi Bumbu Instan Binthe Biluhuta, Karakteristik Hidratasi dan Pendugaan Umur Simpannya dengan Menggunakan Metode Pendekatan Kadar Air Kritis. Tesis. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian, Bogor. Siripatrawan U and Jantawat P. 2005. Brunauer, Emmet, and Teller (BET) model to determine moisture sorption isotherms of rice cereal. Paper. The 4th International Conference Integrated Systems for Agri-food Production, Timisoara Romania. Soekarto ST. 1978. Pengukuran air ikatan dan peranannya pada pengawetan pangan. Buletin Perhimpunan Ahli Teknologi Pangan Indonesia 3: 4-18. Soekarto ST and Steinberg MP. 1981. Determination of Binding Energy for the three fraction of Bound water. Di dalam: Water Activity Influences on Food Quality, Rockland LB, Stewart GF. Academic Press, NY. Soleimani M, Tabil L, Shahedi M, dan Emami S. 2006. Sorption isotherm of hybrid seed corn. Paper. CSBE/SCGAB annual conference, Edmonton Alberta. Paper no. 06-215. Sunarti. 2002. Pemanfaatan Jagung Sebagai Bahan Baku Industri. Makalah Pelatihan Manajemen Pasca Panen Jagung. Bogor. Suprapto, 2001. Bertanam Jagung. Penebar Swadaya. Depok. Supriadi A. 2004. Optimasi Teknologi Pengolahan dan Kajian Sorpsi Isotermik Beras Jagung Instan. Tesis. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor, Bogor. Syarief R, Santausa S, dan Isyana B. 1989. Buku dan Monograf Teknologi Pengemasan Pangan. Laboratorium Rekayasa Proses Pangan. IPB, Bogor. Syarief R. 1990. Peranan Pengemasan Dalam Mempertahankan Mutu Pangan. Pusbangtepa-IPB, Bogor.
82
Syarief R and Halid H. 1993. Teknologi Penyimpanan Pangan, Penerbit ARCAN. Jakarta. Timmermann EO. 1989. A BET-like three sorption stage isotherm. Labuza, T.P. 1982, Shelf –life Dating of Foods. Food and Nutrition Press Inc. Westport. Conn. USA. Troller
JA., Christian JHB. 1978. Academic Press.
Water Activity of Food.
New York:
Van den Berg and Bruin S. 1981. Water activity and its estimation in food systems: theoretical aspect. Di dalam: Water Activity Influences on Food Quality, Rockland LB, Stewart GF. Academic Press, NY. Walpole RE. 1990. Pengantar Statistika. PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Wang N and Brennan JG. (1991). Moisture sorption characteristics of potatoes at four temperatures. J. of Food Engineering 14: 269-282. Westgate P, Lee JY, and Ladisch MR. 1992. Modelling of equilibrium sorption of water activity vapour on starchy materials. J. American Society of Agricultural Engineers 35:213-219. Winarno FG. 1994. Kimia Pangan dan Gizi. PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Wikipedia. 2008. Adsorption. http://www.wikipedia.com/encyclopedia.mht (5 Oktober 2010). wprin.
2010. Water in food siystems. Di dalam: Home Course Module. http://www.wprin.com/principles.htm (20 Januari 2010).
83
Lampiran 1. Borang penentuan parameter kritis jagung titi
KUISIONER Nama
:
Umur
:
Pekerjaan
:
1. Apakah anda pernah mengkonsumsi produk jagung titi? ( ) ya ( ) tidak 2. Sebarapa sering anda mengkonsumsi produk jagung titi dalam satu minggu? ( ) Sering (≥6 kali) ( ) Biasa (3-5 kali) ( ) jarang (<2 kali) 3. Amatilah warna sampel jagung titi, dan bandingkanlah warna sampel yang terletak di sisi kiri anda dengan sampel yang berada di sisi kanan anda. Berikanlah penilaian anda terhadap sampel-sampel tersebut dengan memberikan skor sebagai berikut; 3 = tidak ada sedikitpun perbedaan 2 = sangat sedikit adanya tandadiantara kedua sampel tanda perbedaan kedua sampel 1 = sedikit ada tanda-tanda perbedaan kedua sampel 4. Ciumlah aroma sampel jagung titi di hadapan anda, lalu bandingkanlah aroma sampel yang terletak di sisi kiri anda dengan sampel yang terletak di sisi kanan anda. Berikanlah penilaian anda terhadap sampel-sampel tersebut dengan memberikan skor sebagai berikut; 3 = tidak ada sedikitpun perbedaan 2 = sangat sedikit adanya tandadiantara kedua sampel tanda perbedaan kedua sampel 1 = sedikit ada tanda-tanda perbedaan kedua sampel 5. Cicipilah sampel yang berada di sisi kiri anda terlebih dahulu, lalu cicipilah sampel yang berada di sisi kanan anda. Kunyah sampel secara perlahan selama beberapa detik. Sebelum berganti sampel, disarankan untuk berkumur untuk menetralkan indra perasa anda. Bandingkanlah rasa kedua sampel, lalu berikanlah penilaian terhadap sampelsampel tersebut dengan memberikan skor sebagai berikut; 3 = tidak ada sedikitpun perbedaan 2 = sangat sedikit adanya tandadiantara kedua sampel tanda perbedaan kedua sampel 1 = sedikit ada tanda-tanda perbedaan kedua sampel
84
6. Cicipilah sampel yang berada di sisi kiri anda terlebih dahulu, lalu cicipilah sampel yang berada di sisi kanan anda. Kunyah sampel secara perlahan selama beberapa detik. Sebelum berganti sampel, disarankan untuk berkumur untuk menetralkan indra perasa anda. Bandingkanlah tekstur kedua sampel, dan berikanlah penilaian terhadap sampelsampel tersebut dengan memberikan skor sebagai berikut; 3 = tidak ada sedikitpun perbedaan 2 = sangat sedikit adanya tandadiantara kedua sampel tanda perbedaan kedua sampel 1 = sedikit ada tanda-tanda perbedaan kedua sampel 7.
Bila anda merasakan terdapat perbedaan antara kedua sampel jagung titi, jelaskan perbedaan apa yang paling menonjol? (pilih salah satu) ( ) warna ( ) tekstur atau kerenyahan ( ) rasa ( ) bau
8.
Menurut anda, kapan produk jagung titi dianggap sudah tidak layak dikonsumsi? ( ) Warna beubah ( ) tekstur atau kerenyahan berubah ( ) rasa berubah ( ) bau berubah
85
Lampiran 2. Rekapitulasi uji inderawi (tekstur) jagung titi selama 8 jam pada suhu dan RH ruang No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Jumlah Ratarata
0
2
4
6
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 90
3 2 3 3 3 2 3 2 3 3 3 2 2 2 3 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 83
3 3 3 3 2 3 3 2 2 3 3 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 3 2 3 3 3 3 3 3 76
2 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 1 1 1 2 1 2 2 2 2 2 2 52
3
2.77
2.53
1.73
Keterangan : 3 = tidak ada sedikitpun perbedaan diantara kedua sampel 1 = sedikit ada tanda-tanda perbedaan kedua sampel
2 = sangat sedikit adanya tandatanda perbedaan kedua sampel
86
Lampiran 9. Penentuan permeabilitas kemasan Tabel perhitungan permeabilitas kemasan Parameter LDPE PP HDPE A (m²)
1.2
P
24.912
Waktu (hari)
1
g H₂O
15.24
k/x (g/m².hari.mmHg)
0.5097
1.2 24.912
1.2 24.912
1
1
5.6208
2.9898
0.1880
0.1000
Persamaan yang digunakan dalam penentuan permeabilitas kemasan (Labuza (1982) Permeabilitas kemasan = k/x k = x = ketebalan
105
Lampiran 10. Penentuan kadar air kritis jagung titi Tabel hubungan antara umur simpan, skor panelis dan KA jagung titi Umur Simpan Skor Kadar air (jam) (g H2O/g solid) 0 3 3.32 2 2.77 6.02 4 2.53 8.34 6 1.73 9.91
12 10 8
KA (%BK)
y = ‐4.689x + 18.65 R² = 0.816
6 4 2 0 0
1
2 Skor
3
4
Gambar grafik hubugan antara KA dab skor panelis
Kadar air kritis = 18.65 + (-4.689 x 2) = 0.09272
106
Lampiran 11. Tabel uap air (Labuza, 1982) Suhu (°C)
0.0
0.2
0.4
…….. 25 26 27 28 29 30 31 32 33
0.6
0.8
…….. 23.756 25.209 26.739 28.349 30.043 31.824 33.694 35.663 37.729
…….. 24.039 25.509 27.055 28.680 30.392 32.191 34.082 36.068 38.155
….. 24.326 25.812 27.374 29.015 30.745 32.561 34.471 36.477 38.584
……. 24.617 26.117 27.696 29.354 31.102 32.934 34.869 36.891 39.018
…….. 24.912 26.426 28.021 29.697 31.461 33.312 35.261 37.308 39.457
34
39.898
40.344
40.796
41.251
41.710
35 36 37 38 39 40 ……..
42.175 44.563 47.067 49.692 52.442 55.324 ……..
42.644 45.054 47.582 50.231 53.009 55.910 ……..
43.117 45.549 48.102 50.774 53.580 56.510 ……..
43.595 46.050 48.627 51.323 54.156 57.110 ……..
44.078 46.556 49.157 51.879 54.737 57.720 ……..
107
Lampiran 12 . Sidik ragam kadar air jagung titi yang dikemas dengan LDPE, PP, dan HDPE pada beberapa periode simpan 1.
Bulan pertama Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 7.575144 0.0379 7.613044
KT 3.787572 0.002527
F-hit 0.05 1499.039 3.68
F-tab 0.01 6.36
2. Bulan kedua Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
F-tab db 2 15 17
JK 29.96381 0.191617 30.15543
KT 14.98191 0.012774
F-hit 1172.803
0.05 3.68
0.01 6.36
3. Bulan ketiga Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 41.61604 0.228667 41.84471
KT 20.80802 0.015244
F-tab F-hit 0.05 0.01 1364.958 3.68 6.36
4. Bulan keempat Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 60.6313 0.0845 60.7158
KT 30.31565 0.005633
F-hit 5381.476
F-tab 0.05 0.01 3.68 6.36
5. Bulan kelima Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 79.87708 0.134367 80.01144
KT 39.93854 0.008958
F-tab F-hit 0.05 0.01 4458.532 3.68 6.36
108
6. Bulan keenam Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 125.288 0.309367 125.5974
KT 62.64402 0.02624
F-tab F-hit 0.05 0.01 3037.367 3.68 6.36
7. Bulan ketujuh Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK KT F-hit 186.4086 93.20429 6034.81 0.231667 0.015444 186.6402
F-tab 0.05 0.01 3.68 6.36
Lampiran 13. Sidik ragam kadar protein jagung titi yang dikemas dengan LDPE, PP, dan HDPE pada beberapa periode simpan 1. Bulan pertama Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 1.11x10-5 0.2015 0.201511
KT 5.56x10-6 0.013433
F-hit 0.000414
F-tab 0.05 0.01 3.68 6.36
2. Bulan kedua Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.00031 0.470267 0.470578
KT 0.000156 0.031351
F-tab F-hit 0.05 0.01 0.004962 3.68 6.36
3. Bulan ketiga Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.000544 0.141283 0.141828
KT 0.000272 0.009419
F-tab F-hit 0.05 0.01 0.028902 3.68 6.36
109
4. Bulan keempat Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.010133 0.889517 0.89965
KT 0.005067 0.059301
F-hit 0.08544
F-tab 0.05 0.01 3.68 6.36
F-hit 9.497811
F-tab 0.05 0.01 3.68 6.36
F-hit 5.58589
F-tab 0.05 0.01 3.68 6.36
F-hit 53.68868
F-tab 0.05 0.01 3.68 6.36
5. Bulan kelima Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.159078 0.125617 0.284694
KT 0.079539 0.008374
6. Bulan keenam Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.2428 0.326 11.452
KT 0.1214 0.021733
7. Bulan ketujuh Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.513144 0.071683 0.584828
KT 0.256572 0.004779
110
Lampiran 14. Sidik ragam kadar lemak jagung titi yang dikemas dengan LDPE, PP, dan HDPE pada beberapa periode simpan 1. Bulan pertama Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 4.44x10-5 0.001867 0.001911
KT 2.22x10-5 0.000124
F-tab F-hit 0.05 0.01 0.178571 3.68 6.36
2. Bulan kedua Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.001233 0.009417 0.01065
KT 0.000617 0.000628
F-tab F-hit 0.05 0.01 0.982301 3.68 6.36
3. Bulan ketiga Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.0057 0.01015 0.01585
KT 0.00285 0.000677
F-hit 4.211823
F-tab 0.05 0.01 3.68 6.36
4. Bulan keempat Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.073244 0.002983 0.076228
KT 0.036622 0.000199
F-tab F-hit 0.05 0.01 184.1341 3.68 6.36
5. Bulan kelima Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.217544 0.021483 0.239028
KT 0.108772 0.001432
F-hit 75.94647
F-tab 0.05 0.01 3.68 6.36
111
6. Bulan keenam Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.385911 0.004133 0.390044
KT 0.192956 0.000276
F-hit 700.2419
F-tab 0.05 0.01 3.68 6.36
F-hit 449.1798
F-tab 0.05 0.01 3.68 6.36
7. Bulan ketujuh Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.655253 0.010941 0.666194
KT 0.327627 0.000729
Lampiran 15 . Sidik ragam kadar karbohidrat jagung titi yang dikemas dengan LDPE, PP, dan HDPE pada beberapa periode simpan 1. Bulan pertama Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 7.457633 0.209367 7.667
KT 3.728817 0.013958
F-hit 0.05 267.1497 3.68
F-tab 0.01 6.36
db 2 15 17
JK 29.88634 0.7755 30.66184
KT 14.94317 0.0517
F-hit 289.0362
0.05 3.68
F-tab 0.01 6.36
db 2 15 17
JK 40.30453 0.311667 40.6162
KT 20.15227 0.020778
F-hit 0.05 969.8952 3.68
F-tab 0.01 6.36
2. Bulan kedua Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total 3. Bulan ketiga Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
112
4. Bulan keempat Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 54.8157 0.19435 55.01005
KT 27.40785 0.012957
F-hit 0.05 2115.347 3.68
db 2 15 17
JK 65.16303 0.249417 65.41245
KT F-hit 32.58152 1959.463 0.016628
db 2 15 17
JK 101.5322 0.7101 102.2423
db 2 15 17
JK 146.7243 0.366407 147.0907
F-tab 0.01 6.36
5. Bulan kelima Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
0.05 3.68
F-tab 0.01 6.36
KT 50.76611 0.04734
F-hit 0.05 1072.372 3.68
F-tab 0.01 6.36
KT 73.36214 0.024427
F-hit 0.05 3003.301 3.68
F-tab 0.01 6.36
6. Bulan keenam Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total 7. Bulan ketujuh Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
113
Lampiran 16. Sidik ragam kadar abu jagung titi yang dikemas dengan LDPE, PP, dan HDPE pada beberapa periode simpan 1. Bulan pertama Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.000278 0.004633 0.004911
KT 0.000139 0.000309
db 2 15 17
JK 0.000144 0.003967 0.004111
KT 7.22x10-5 0.000264
db 2 15 17
JK 0.000133 0.004867 0.005
KT 6.67x10-5 0.000324
db 2 15 17
JK 0.000878 0.001883 0.002761
db 2 15 17
JK 0.002878 0.001683 0.004561
0.05 3.68
F-tab 0.01 6.36
0.05 3.68
F-tab 0.01 6.36
0.05 3.68
F-tab 0.01 6.36
F-hit 0.05 3.495575 3.68
F-tab 0.01 6.36
F-hit 0.05 12.82178 3.68
F-tab 0.01 6.36
F-hit 0.44964
2. Bulan kedua Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
F-hit 0.273109
3. Bulan ketiga Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
F-hit 0.205479
4. Bulan keempat Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
KT 0.000439 0.000126
5. Bulan kelima Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
KT 0.001439 0.000112
114
6. Bulan keenam Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.003078 0.0041 0.007178
KT 0.001539 0.000273
F-tab F-hit 0.05 0.01 5.630081 3.68 6.36
7. Bulan ketujuh Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 0.006211 0.0027 0.008911
KT 0.003106 0.00018
F-tab F-hit 0.05 0.01 17.25309 3.68 6.36
Lampiran 17 . Sidik ragam total kapang jagung titi yang dikemas dengan LDPE, PP, dan HDPE pada beberapa periode simpan 1. Bulan pertama Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 244 8 252
KT 122 0.533333
F-hit 228.75
F-tab 0.05 0.01 3.68 6.36
2. Bulan kedua Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 1072.333 11.66667 1084
KT 536.1667 0.777778
F-tab F-hit 0.05 0.01 689.3571 3.68 6.36
3. Bulan ketiga Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK 1770.778 22.33333 1793.111
KT 885.3889 1.488889
F-tab F-hit 0.05 0.01 594.6642 3.68 6.36
115
4. Bulan keempat Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
db 2 15 17
JK KT F-hit 3045.333 1522.667 4420.645 5.166667 0.344444 3050.5
0.05 3.68
F-tab 0.01 6.36
db 2 15 17
JK 4333.444 3 4336.444
KT 2166.722 0.2
F-hit 10833.61
0.05 3.68
F-tab 0.01 6.36
db 2 15 17
JK 7298.111 5.666667 7303.778
KT F-hit 3649.056 9659.265 0.377778
0.05 3.68
F-tab 0.01 6.36
db 2 15 17
JK 10846.33 4.166667 10850.5
KT 5423.167 0.277778
0.05 3.68
F-tab 0.01 6.36
5. Bulan kelima Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
6. Bulan keenam Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total 7. Bulan ketujuh Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total
F-hit 19523.4
116
Lampiran 18. Hasil uji inderawi terhadap warna jagung titi berdasarkan metode tahapan berjenjang LDPE No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 jumlah ratarata
Umur simpan (bulan) 5 6 3 3 3 3 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 3 3 3 3 3 3 3 2 43 42 2.87
2.80
PP 7 2 3 2 3 3 3 3 3 3 3 2 2 3 3 3 42 2.80
HDPE
Umur simpan (bulan) 5 6 3 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3 3 3 3 2 43 43 2.87
2.87
7 2 3 2 3 3 3 3 3 3 3 2 2 3 3 3 43 2.87
Umur simpan (bulan) 5 6 3 2 3 3 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 43 43 2.87
2.87
7 3 3 2 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 43 2.87
117
Lampiran 19. . Hasil uji inderawi terhadap aroma jagung titi berdasarkan metode tahapan berjenjang
LDPE No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 jumlah ratarata
PP
Umur simpan (bulan) 5 6
HDPE
Umur simpan (bulan) 7 5 6
Umur simpan (bulan) 7 5 6
7
3 3 2 2 2 3 2 2 3 2 2 3 3 3 2 33
1 1 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 29
1 2 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 26
3 3 3 3 3 3 2 3 3 3 2 3 3 3 3 43
3 3 3 3 3 3 2 2 3 3 3 3 3 3 2 42
3 3 2 3 2 3 3 2 3 3 2 2 3 3 3 40
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 44
2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 43
3 3 3 3 3 2 3 3 3 2 2 3 3 3 3 42
2.2
1.93
1.73
2.87
2.80
2.67
2.93
2.87
2.80
118
