SKRIPSI EVALUASI PERMEANSI UAP AIR PADA KEMASAN FLEKSIBEL DAN METODE PENENTUAN UMUR SIMPAN WAFER STICK DI PT ARNOTT S INDONESIA, BEKASI

SKRIPSI

EVALUASI PERMEANSI UAP AIR PADA KEMASAN FLEKSIBEL DAN METODE PENENTUAN UMUR SIMPAN WAFER STICK DI PT ARNOTT’S INDONESIA, BEKASI

Oleh IQBAL FAUZI F24102002

2006 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

Iqbal Fauzi. F24102002. Evaluasi permeansi uap air pada kemasan fleksibel dan metode penentuan umur simpan wafer stick di PT Arnott’s Indonesia. Dibawah bimbingan: Prof. DR. Ir. H. Dedi Fardiaz, M.Sc., DR. Ir. M. Arpah, M.Si. dan Widodo Prasetio, STP.

RINGKASAN Fungsi utama dari kemasan adalah untuk melindungi produk pangan dari penurunan mutu. Salah satu karakteristik dari kemasan sebagai pelindung produk pangan dapat dilihat dari permeansi uap air yang sangat penting bagi produk pangan kering seperti wafer stick yang sangat kritis terhadap penyerapan uap air yang berakibat turunnya mutu tekstur wafer stick. Berdasarkan persamaan umur simpan Labuza, permeansi uap air dipengaruhi oleh luas permukaan kemasan, bobot produk, suhu lingkungan, kelembaban udara dan jenis kemasan. Pada perlakuan luas permukaan terhadap permeansi uap air, dilakukan lima perlakuan luas permukaan kemasan OPP20/VMOPP20 yaitu 0,02, 0,04, 0,05, 0,07, dan 0,08 m2 yang mengandung bobot silika gel 20 gram pada suhu penyimpanan 37 °C dan RH 80% menunjukkan hasil nilai permeansi uap air tetap yaitu 0,0028-0,003 g/hari/m2/mmHg. Akan tetapi, hubungan luas kemasan dengan jumlah uap air teserap per hari untuk kisaran luas kemasan OPP20/VMOPP20 yang diteliti adalah berbanding lurus yaitu dengan seiring bertambahnya luas permukaan maka akan meningkatkan jumlah uap air terserap per hari yang menghasilkan persamaan regresi linear Y = 0,1109X + 0,00005 dengan R2 = 0,9944. Kemudian pada perlakuan bobot produk terhadap permeansi uap air, dilakukan tujuh perlakuan bobot silika gel yaitu 5, 10, 15, 40, 60, 80 dan 100 gram dengan luas kemasan OPP20/VMOPP20 sebesar 0,04 m2 pada suhu 37 °C dan RH 80% yang menunjukkan hasil dengan bertambahnya bobot akan meningkatkan pula permeansi uap air sehingga dihasilkan persamaan regresi Y = 4x10-6 X + 0,0021 dengan R2 = 0,8313. Selanjutnya pada perlakuan suhu terhadap permeansi uap air, dilakukan tiga perlakuan suhu yaitu 31, 37 dan 49 °C dengan luas permukaan kemasan OPP20/VMOPP20 sebesar 0,02 m2 yang mengandung bobot silika gel 30 gram pada RH 87% menunjukkan hasil bahwa hubungan antara suhu dengan permeansi uap air adalah bersifat eksponensial dengan persamaan regresi Y = 0,001e0,0314X dengan R2 = 0,9793. Pada perlakuan kelembaban udara (RH) udara terhadap permeansi uap air, dilakukan lima pelakuan RH yaitu 13, 46, 67, 81, dan 93% dengan luas kemasan OPP20/VMOPP20 sebesar 0,01 m2 yang mengandung bobot silika gel 20 gram pada suhu 28 °C menunjukkan hasil bahwa hubungan RH dengan permeansi uap air adalah bersifat eksponensial dengan persamaan regresi eksponensial yaitu Y = 0,0016 e-0,0165X dengan R2 = 0,8961. Sedangkan pada perlakuan jenis kemasan digunakan tiga jenis kemasan yang berbeda yaitu kemasan fleksibel OPP20/VMOPP20, aluminium foil, dan OPP20/PP20, masing-masing jenis kemasan menghasilkan nilai permeansi uap air berbeda yaitu 0,0029, 2,93x10-5 dan 0,084 g/hari/m2/mmHg yang menunjukkan jenis kemasan mempengaruhi permeansi uap air kemasan.

Pada evaluasi metode penentuan umur simpan digunakan dua pendekatan yaitu pendekatan kadar air kritis dan pendekatan semiempiris. Pada pendekatan kadar air kritis diperlukan kurva isothermis yang bisa diperoleh melalui ERH larutan garam atau melalui aw-meter. Kurva isothermis wafer stick dapat didekati dengan model isothermis Hasley dan model isothermis GAB. Selanjutnya dengan menggunakan persamaan umur simpan Labuza dapat diketahui umur simpan wafer stick. Sedangkan untuk pendekatan semiempiris dalam penetapan umur simpannya memerlukan persamaan umur simpan zero order reaction. Pada produk wafer stick yang kurva isothermisnya diperoleh dengan menggunakan ERH larutan garam, dapat didekati dengan model isothermis Hasley dan GAB. Pada model isothermis Hasley wafer stick diperoleh persamaan log(ln1/aw)= -1,2918-0,8825log me dengan mrd 5,83 dan model isothermis GAB wafer stick yaitu m = 0,768aw/(1-1,061aw)(1+5,2079 aw) dengan mrd 4,61. Selanjutnya dengan menggunakan persamaan umur simpan Labuza, maka dapat ditentukan umur simpan wafer stick pada kondisi aktual yaitu kadar air awal 2,04% dan kadar air kritis 3,63% pada suhu 28 °C dan RH 67%. Untuk kemasan OPP20/VMCPP25, umur simpan wafer stick dengan model isothermis Hasley sebesar 8,87 bulan sedangkan model isotermis GAB menghasilkan umur simpan 10,24 bulan. Sedangkan untuk kemasan OPP20/VMOPP20 dengan kadar air awal 2,1% dan kadar air kritis 3,81% pada suhu 28 °C dan RH 67%, pada model isothermis Hasley menghasilkan umur simpan sebesar 13,4 bulan dan model isothermis GAB menghasilkan umur simpan sebesar 14,68 bulan. Sementara itu, pada produk wafer stick yang kurva isothermisnya diperoleh dengan aw-meter, dapat didekati dengan model isothermis Hasley. Pada ulangan 1 diperoleh model isothermis Hasley yaitu log(ln1/aw)= -1,0170,5631log me dengan mrd sebesar 11,06 sedangkan pada ulangan 2 diperoleh model siotermis Hasley yaitu log(ln1/aw)= -0,9671-0,5266log me dengan mrd 36,12. Selanjutnya dengan menggunakan persamaan umur simpan Labuza, maka dapat ditentukan umur simpan wafer stick pada kondisi aktual yaitu kadar air awal 2,04% dan kadar air kritis 3,63% pada suhu 28 °C dan RH 67%. Untuk kemasan OPP20/VMCPP25, diperoleh umur simpan wafer stick sebesar 19,03 bulan. Sementara itu, untuk kemasan OPP20/VMOPP20 dengan kadar air awal 2,1% dan kadar air kritis 3,81% pada suhu 28 °C dan RH 67% dihasilkan umur simpan sebesar 28,26 bulan. Selanjutnya, pada penentuan umur simpan wafer stick dengan kemasan OPP20/VMOPP20 pada suhu 28 °C dan RH 67% dengan pendekatan semiempiris yaitu dengan menggunakan persamaan umur simpan zero order reaction diperoleh umur simpan wafer stick sebesar 17,75 bulan. Untuk kemasan OPP20/VMCPP25, dapat diketahui bahwa metode yang mendekati kondisi aktual umur simpan wafer stick dengan kadar air awal 2,04% dan kadar air kritis 3,63% pada suhu 28 °C dan RH 67% yaitu sebesar 10 bulan adalah metode penentuan umur simpan Labuza model isothermis GAB dan Hasley yang diperoleh dari ERH larutan garam yang menghasilkan umur simpan sebesar 10,24 dan 8,87 bulan. Oleh karena itu, dalam penentuan umur simpan wafer stick pada suhu 28 °C dan RH 67% dengan kemasan baru (OPP20/VMOPP25) menggunakan kedua metode tersebut yang menghasilkan perkiraan umur simpan wafer stick sebesar 13,4-14,68 bulan.


SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh IQBAL FAUZI F24102002

2006 DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR


SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh IQBAL FAUZI F24102002 Dilahirkan pada tanggal 19 Agustus 1984 di Sukabumi Tanggal Lulus :

2006dd Juni 2006 Menyetujui, Bogor,

dd September 2006

Prof. Dr. Ir. H. Dedi Fardiaz, M.Sc. Pembimbing I

DR. Ir. M. Arpah, M. Si. Pembimbing II

Widodo Prasetio, STP Pembimbing Lapang

Mengetahui,

Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Ketua Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Sukabumi, Jawa Barat pada tanggal 19 Agustus 1984. Penulis merupakan anak ketujuh dari tujuh bersaudara yang merupakan anak dari pasangan Bapak Ardja Subaya dan Ibu Djajah Fauzah. Penulis menempuh studi di SDN Karang Tengah Cibadak (1990-1996), SLTPN I Cibadak (1996-1999), dan SMUN I Kota Sukabumi (1999-2002). Pada tahun 2002 penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor pada jurusan Teknologi Pangan dan Gizi melalui jalur USMI. Sedangkan kegiatan akademik non formal Penulis adalah mengikuti kegitan kursus di LIA-Bogor (2003-2005). Selama masa perkuliahan penulis aktif diorganisasi kemahasiswaan, antara lain Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan (HIMITEPA) sebagai Pengurus HIMITEPA (2005), dan pengurus Ikatan Keluarga Mahasiswa Sukabumi (2005-2006). Penulis juga aktif dalam berbagai kegiatan kemahasiswaan antara lain panitia Seminar Nasional Pangan Halal (2004) dan sebagai anggota tim penelitian kadar oksigen udara ruang di kampus IPB (2005).

KATA PENGANTAR Alhamdulillahirabbil’alamin, sebagai hamba-Nya Penulis memanjatkan puji syukur kehadirat Alloh SWT dan solawat kepada Rasululloh SAW yang menjadi kekuatan Penulis dalam menjalani hidup ini sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi. Berkat kerja keras, dorongan dan bantuan dari semua pihak akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Pada kesempatan ini dengan rasa tulus dan hormat penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Mamah dan Bapak yang tanpa lelah selalu mendo’akan penulis dan segalanya, semoga Alloh SWT membalas kebaikannya dan kita mendapatkan ridho-Nya. 2. Prof. DR. Ir. H. Dedi Fardiaz, MSc., selaku Dosen Pembimbing Akademik dari tingkat II sampai tingkat akhir yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberikan arahan, nasehat dan bimbingannya selama ini. 3. DR. Ir. Muhammad Arpah, M.Si., selaku Dosen Pembimbing Skripsi yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberikan arahan, nasehat dan bimbingannya selama ini. 4. Widodo Prasetio, STP selaku Pembimbing Lapang Magang yang telah bersedia memberikan bimbingan dan bantuannya terhadap Penulis. 5. A IIP, A Erik, A Alek, Teh Ira, Teh Mela dan A Tendi yang telah memberikan dukungan dan nasihat sehingga Penulis akhirnya dapat menyusul wisuda kakak-kakak tercinta serta Mbak Ranti, Mas Dodi dan kakak-kakak Ipar lainnya yang baik kepada Penulis dan keponakan-keponakan yang selalu menghibur Penulis. 6. Seluruh dosen dan staf karyawan departemen Ilmu dan Teknologi Pangan yang mendidik dan membantu Penulis selama kuliah di ITP. 7. Seluruh karyawan PT Arnott’s Indonesia yang telah memberikan bantuan dan bimbingan selama Penulis magang di PT Arnott’s Indonesia. 8. Sahabat-sahabatku :Kang Fahrul, Heru, AA Gum, Eko, Manto, Kang Zay, Bang Zul, Dadik, Rikza, Rezza, Umi Wiwit, Fany(nenek), Tina, Muslimah, Anisa S, Novi, Sari, Qq dan Seluruh mahasiswa TPG ’39, beserta Angkatan TPG lainnya semoga tali silaturahim yang telah terjalin indah dapat terus dipertahankan. Bogor, September 2006 Penulis iv

DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR .............................................................................. .....

iv

DAFTAR ISI ............................................................................................. .....

v

DAFTAR TABEL ..................................................................................... ..... vii DAFTAR GAMBAR ................................................................................ ..... viii DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. .....

ix

I. PENDAHULUAN ............................................................................... .....

1

A. LATAR BELAKANG .................................................................. .....

1

B. TUJUAN ..............................................................................................

2

C. MANFAAT ..........................................................................................

3

D. WAKTU DAN TEMPAT ....................................................................

3

II. TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN ......................................................

4

A. SEJARAH SINGKAT PERUSAHAAN .............................................

4

B. LOKASI DAN TATA LETAK PERUSAHAAN ................................

5

C. STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN ....................................

6

D. KETENAGAKERJAAN.......................................................................

8

III. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 10 A. KEMASAN ………………………………………………………….. 10 1. Karakteristik Kemasan………………………………………….... 10 2. Permeansi Uap Air……………………………………………….. 11 3. Faktor yang Berpengaruh terhadap Permeansi Uap Air…………. 12 B. KARAKTERISTIK PENYERAPAN UAP AIR.................................. 14 1 Karakteristik Produk....................................................................... 14 2 Laju Serap Uap Air.......................................................................... 15 C. SORPSI ISOTHERMIS ........................................................................ 16 1 Aktivitas Air.................................................................................... 16 2 Kadar Air Setimbang...................................................................... 18 3 Sorpsi Isothermis............................................................................. 19 4 Model Sorpsi Isothermis.................................................................. 21

v

D. UMUR SIMPAN................................................................................... 23 1 Accelerated Shelf Life Testing........................................................ 23 2 Pendekatan Kadar Air Kritis........................................................... 24 3 Pendekatan Semiempiris................................................................. 26 IV. METODE PENELITIAN ........................................................................... 27 A. BAHAN DAN ALAT ........................................................................... 27 B. METODE PENELITIAN ..................................................................... 27 1. Rancangan Percobaan..................................................................... 27 2. Metode Analisis .............................................................................. 28 V. HASIL DAN PEMBAHASAN …………………………………………… 35 A. PERMEANSI UAP AIR ..…………………………………………...

35

1. Pengaruh Luas Permukaan terhadap Permeansi Uap Air …........... 35 2. Pengaruh Bobot Produk terhadap Permeansi Uap Air……………. 38 3. Pengaruh Suhu terhadap Permeansi Uap Air ………..…………… 40 4. Pengaruh Kelembaban Udara terhadap Permeansi Uap Air ……… 43 5. Pengaruh Jenis Kemasan terhadap Permeansi Uap Air …….……. 44 B. KARAKTERISTIK PENYERAPAN UAP AIR ……………………. 46 C. SORPSI ISOTHERMIS ……………………………………………... 48 D. UMUR SIMPAN…………………………………………………….. 55 1. Pendekatan Kadar Air Kritis……………………………………… 55 2. Pendekatan Semiempiris………………………………………… 64 3. Penetapan Umur Simpan yang Terdekat dengan Aktual…… …… 66 VI. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 69 A. KESIMPULAN .................................................................................... 69 B. SARAN ................................................................................................ 70 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 71

vi

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Nilai ERH larutan pada wadah gelas.............................................. 30 Tabel 2. Jumlah uap air terserap per hari setiap luas kemasan.....................

35

Tabel 3. Permeansi uap air setiap luas kemasan...........................................

36

Tabel 4. Permeansi uap air setiap bobot.......................................................

38

Tabel 5. Permeansi uap air setiap suhu.........................................................

40

Tabel 6. Permeansi uap air setiap perlakuan RH..........................................

43

Tabel 7. Permeansi uap air setiap jenis kemasan..........................................

45

Tabel 8. aw dan kadar air setimbang.............................................................

49

Tabel 9. Model persamaan isothermis wafer stick ........................................

53

Tabel10. Nilai MRD model isothermis..........................................................

54

Tabel 11.Parameter-parameter dalam penetapan umur simpan LabuzaHasley ............................................................................................

57

Tabel 12. Parameter-parameter dalam penetapan umur simpan LabuzaGAB ...............................................................................................

60

Tabel 13. Parameter-parameter yang diperlukan dalam penetapan umur simpan Labuza-Hasley dengan aw -meter....................................

63

Tabel 14. Umur simpan wafer stick dengan kemasan OPP20/VMCPP25....

67

Tabel 15. Umur simpan wafer stick dengan kemasan OPP20/VMOPP20....

67

vii

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Wafer stick ................................................................................ 15 Gambar 2. Kurva pertambahan kadar air produk biskuit terkemas..............

16

Gambar 3. Kurva aw untuk produk pangan ..................................................

17

Gambar 4. Pengaruh aw terhadap kerenyahan makanan kering....................

18

Gambar 5. Tipe kurva isothermis ................................................................

20

Gambar 6. Wadah gelas yang menyimpan wafer stick ................................

30

Gambar 7. aw-meter......................................................................................

31

Gambar 8. Kurva regresi linear antara luas permukaan dengan jumlah uap air terserap per hari ..................................................................

37

Gambar 9. Kurva hubungan permeansi uap air dengan bobot......................

39

Gambar 10. Kurva hubungan permeansi uap air dengan suhu......................

41

Gambar 11. Kurva hubungan ln (k/x) dengan 1/T ........................................

42

Gambar 12. Kurva hubungan permeansi uap air dan RH…………………..

44

Gambar 13. Kurva pertambahan kadar air wafer stick ulangan 1.................

47

Gambar 14. Kurva pertambahan kadar air wafer stick ulangan 2.................

47

Gambar 15. Kurva pertambahan kadar air terhadap waktu pada biskuit.......

48

Gambar 16. Kurva isothermis wafer stick.....................................................

49

Gambar 17. Kurva isothermis produk biskuit................................................

49

Gambar 18. Sorpsi isothermis pada makanan yang kandungan gulanya tinggi......................................................................................... Gambar 19. Sorpsi isothermis sukrosa amorf................................................

50 51

Gambar 20. Kurva hubungan kadar air, kristalisasi dan waktu.....................

52

Gambar 21. Kurva isothermis model GAB dengan percobaan ....................

53

Gambar 22. Kurva isothermis model Hasley dengan percobaan...................

53

Gambar 23. Isothermis model GAB dan percobaan aw-meter ulangan 1......

61

Gambar 24. Isothermis model Hasley dan percobaan aw -meter ulangan 1...

61

Gambar 25. Isothermis model GAB dan percobaan aw -meter ulangan 2…..

62

Gambar 26. Isothermis model Hasley dan percobaan aw -meter ulangan 2… 62

viii

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Contoh penetapan jumlah uap air terserap per hari.................... 76 Lampiran 2. Contoh penetapan permeansi uap air ........................................

77

Lampiran 3. Data pengaruh bobot terhadap permeansi uap air......................

78

Lampiran 4. Data pengaruh suhu terhadap permeansi uap air........................ 79 Lampiran 5. Contoh penetapan kurva hubungan lon (k/x) dan 1/T................. 80 Lampiran 6. Contoh penetapan energi aktivasi............................................

80

Lampiran 7. Contoh penetapan permeansi uap air pada suhu 28 °C.............

81

Lampiran 8. Data pengaruh kelembaban udara terhadap permeansi uap air... 82 Lampiran 9 Data pengaruh jenis kemasan terhadap permeansi uap air......... 83 Lampiran 10.Data hubungan kadar air dengan aw...........................................

83

Lampiran 11.Contoh perhitungan model isothermis.....................................

84

Lampiran 12. Contoh perhitungan mrd model isothermis .............................. 87 Lampiran 13. Uji statistik multple comparison test......................................

88

Lampiran 14. Contoh perhitungan umur simpan dengan model isothermis Hasley.......................................................................................

92

Lampiran 15. Contoh perhitungan umur simpan dengan model isothermis GAB....................................................................................

93

Lampiran 16. Contoh perhitungan pada penentuan umur simpan model isothermis GAB dengan aw -meter.........................................

94

Lampiran 17. Contoh perhitungan umur simpan zero order.............................. 96

ix

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG Secara alamiah suatu produk pangan akan mengalami penurunan mutu seiring dengan bertambahnya waktu. Salah satu cara untuk menghambat penurunan mutu produk pangan adalah menggunakan kemasan fleksibel. Menurut Buckle et al.(1987), salah satu fungsi kemasan adalah untuk memberi perlindungan terhadap mutu produk dari lingkungan dan kerusakan. Salah satu sifat perlindungan kemasan terhadap lingkungan dapat dilihat dari nilai permeansi kemasan terhadap uap air yang sangat penting bagi produk pangan kering seperti wafer stick yang berperan dalam menghambat penurunan mutu tekstur wafer stick. Menurut Krochta, Baldwin, dan Carriedo (1994), permeansi uap air merupakan permeabilitas uap air yang mengabaikan faktor ketebalan kemasan. Menurut Labuza (1982), terdapat beberapa faktor yang berpengaruh terhadap permeansi uap air kemasan seperti yang terlihat pada persamaan umur simpan Labuza yaitu luas permukaan kemasan, berat produk terkemas, jenis kemasan, suhu dan kelembaban udara. Faktor-faktor itulah yang dijadikan Penulis sebagai perlakuan untuk melihat pengaruhnya terhadap permeansi uap air seperti yang telah dirumuskan dalam persamaan umur simpan Labuza. Berdasarkan Pasal 21 dalam Undang-Undang No. 7 Tahun 1996 tentang pangan bahwa setiap orang dilarang mengedarkan pangan yang sudah melebihi masa kedaluwarsanya (Arpah, 2001). Makanan tersebut telah melampaui umur simpannya sehingga mutu makanan tersebut telah mengalami penurunan atau rusak seperti perubahan citarasa, penurunan nilai gizi atau tidak aman lagi dikonsumsi karena dapat mengganggu kesehatan konsumen. Menurut Ellis dan Man seperti dikutip oleh Castro et al.(2005), umur simpan merupakan waktu antara produksi dan pengemasan produk pangan sampai produk tersebut menjadi tidak diterima lagi oleh konsumen pada kondisi penyimpanan tertentu.

1

Umur simpan dari produk pangan perlu ditetapkan agar bahan atau produk pangan tersebut sampai diterima konsumen dalam keadaan yang masih baik. Bagi produsen dengan mengetahui umur simpan suatu produk pangan maka dapat menetapkan strategi penjualan yang tepat supaya produknya dapat terjual sebelum masa kedaluwarsanya habis. Salah satu kendala yang selalu dihadapi oleh industri dalam penentuan umur simpan produk pangan adalah masalah waktu karena bagi produsen hal ini akan mempengaruhi jadwal pencanangan suatu produk pangan. Selain itu, menurut Robertson (1992), beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penentuan umur simpan suatu produk pangan adalah karakteristik produk, kondisi penyimpanan selama distribusi seperti pengendalian suhu dan kelembaban udara serta kondisi kemasan. Oleh karena itu, diperlukan pengembangan teknologi dan metode-metode untuk mengukur atau meramal umur simpan suatu produk pangan. Pada penelitian ini, Penulis mengevaluasi metode-metode penentuan umur simpan pada produk wafer stick untuk melihat metode manakah yang lebih dekat dengan umur simpan aktual. Hal ini dilakukan supaya dapat menentukan umur simpan dengan benar sehingga produk pangan yang terjual pada konsumen masih bisa terjamin mutunya. Adapun metode-metode penentuan umur simpan yang diterapkan adalah metode pendekatan kadar air kritis baik dengan menggunakan ERH larutan garam atau aw-meter untuk memperoleh kurva isothermisnya yang kemudian didekati model isothermis GAB dan Hasley, serta metode pendekatan semiempiris yang menggunakan persamaan umur simpan zero order reaction. B. TUJUAN Secara umum tujuan kegiatan magang-penelitian di PT Arnott’s Indonesia adalah untuk melatih keterampilan lapangan dan pengembangan wawasan berpikir mahasiswa yang berkaitan dengan penguasaan konseptual dalam usaha pemahaman dan penerapan ilmu pengetahuan dan teknologi secara integral dan profesional. Selain itu, kegiatan ini juga memiliki tujuan khusus yaitu :

2

1. Mengetahui pengaruh luas permukaan kemasan, berat produk, suhu, kelembaban udara dan jenis kemasan terhadap permeansi uap air. 2. Mengetahui hasil umur simpan wafer stick dari metode pendekatan kadar air kritis baik dengan menggunakan ERH larutan garam atau aw-meter untuk memperoleh isothermisnya yang kemudian didekati dengan model isothermis GAB dan Hasley serta pendekatan semiempiris dengan persamaan umur simpan zero order reaction. Selanjutnya, dapat diperkirakan umur simpan wafer stick dengan kemasan baru. C. MANFAAT Manfaat dari penelitian ini adalah untuk membentuk persamaan multiple regression jumlah uap air terserap per hari yang dipengaruhi oleh luas permukaan, bobot produk, suhu, kelembaban udara dan jenis kemasan yang berguna untuk penentuan umur simpan wafer stick. Selanjutnya, dapat mengetahui metode penentuan umur simpan yang mendekati kondisi aktual umur simpan produk wafer stick dan mengetahui umur simpan wafer stick dengan kemasan baru. D. WAKTU DAN TEMPAT Kegiatan magang ini dilaksanakan dari tanggal 27 Februari sampai dengan 27 Juni 2006 dan bertempat di PT Arnott’s Indonesia, Jln. H. Wahab Affan No.8 KM 28, Bekasi 17132.

3

II. TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN

A. SEJARAH DAN PERKEMBANGAN PERUSAHAAN Sejarah PT. Arnott’s Indonesia dimulai dengan berdirinya perusahaan yang bergerak di bidang makanan kering dengan nama PT. Tatas Mulya pada tahun 1977. Sejalan dengan perkembangan pasar yang kurang menyukai produk ini, maka perusahaan mulai membuat makanan kecil dalam bentuk chips. Pada tahun 1982 secara resmi dibuat akte pendirian perusahaan yang menjadi cikal bakal PT. Arnott’s Indonesia. Pada tahun 1984, perusahaan ini berkembang menjadi dua, yaitu PT. Tatas Mulya yang berlokasi di Pulo Mas dan PT. Cipta Rasa Primatama yang pindah ke Pulo Gadung, Jakarta Timur. Pada Januari 1985, PT. Tatas Mulya berganti nama menjadi PT. Bukit Manikam Sakti (PT. BMS). Selanjutnya pada tahun 1986, PT. BMS berpindah lokasi ke Bekasi. Pada tahun 1985, PT. BMS bekerja sama dengan Arnott’s Biscuit Limited Australia yang merupakan perusahaan biskuit terbesar di Australia. Perusahaan tersebut berdiri sejak tahun 1865 dan hingga kini telah menguasai hampir 60% pangsa pasar dunia. Berbekal pengalaman lebih dari 134 tahun, menjadikan Arnott’s sebagai market leader dalam industri dan distribusi biskuit yang memiliki kualitas dan bahan baku terbaik. Dengan adanya kerjasama antara PT. Bukit Manikam Sakti dengan Arnott’s Biscuit Limited Australia maka nama PT. BMS berubah menjadi PT. Helios Arnott’s Indonesia (PT. HAI) dan menjadi salah satu perusahaan makanan ringan terkenal di Indonesia. Pada awalnya, PT. HAI memiliki dua lokasi yang terpisah, yaitu di Pulo Gadung untuk bagian pemasaran, sedangkan pabrik dan departemen lainnya berlokasi di Bekasi Barat. Namun, terhitung sejak 1 April 1998, keseluruhan fungsi organisasi dan pabrik berlokasi di Bekasi Barat, tepatnya di Jl. H. Wahab Affan No 8 (Jalan Raya Bekasi km. 28) Medan Satria, Bekasi Barat. Sejalan dengan perkembangan industri, pada bulan Desember 1998, PT. Helios Arnott’s Indonesia berganti nama menjadi PT. Arnott’s Indonesia dan

4

berafiliasi langsung ke Campbell Soup Company yang merupakan salah satu perusahaan Amerika berskala dunia yang memproduksi makanan dan dikelola dengan baik. Dengan berjalannya waktu, beberapa produk andalan PT. Arnott’s Indonesia yang ada di pasaran saat ini adalah : 1. Milk Plus

9. Good Time Teddy dan Good Time Smiley

2. Nyam-Nyam

10. Tri and Two

3. Stikko

11. Golden ’n Cheese

4. Joddy

12. Mic Mac Sanwidch Crackers

5. Prestige

13. Tim Tam Wafer dan Tim Tam Biscuit

6. Piroutte 7. Corinthians 8. Rondoletti Selain produk-produk di atas, PT. Arnott’s Iindonesia juga memproduksi biskuit bayi untuk perusahaan lain. Biskuit bayi yang diproduksi adalah : 1. Milna Baby Biscuit 2. Farley’s Baby Biscuit 3. Nestle Baby Biscuit 4. SGM Baby Biscuit 5. Promina Baby Biscuit B. LOKASI DAN TATA LETAK PERUSAHAAN PT. Arnott’s Indonesia terletak di Jl. H. Wahab Affan No. 8 (Jalan Raya Bekasi km. 28) Medan Satria, Bekasi Barat. Luas keseluruhan areal pabrik adalah sekitar 6,7 Ha. Lokasi perusahaan ini cukup baik untuk keperluan industri karena berada dekat dengan bahan baku produk, sumber tenaga kerja, dan daerah pemasaran untuk distribusi produk. Lokasi perusahaan juga didukung dengan adanya jalan tol Cikampek yang dekat dengan perusahaan sebagai salah satu sarana yang juga memudahkan distribusi produk, terutama untuk distribusi ke daerah luar Jakarta.Terdapat beberapa pabrik di sekitar perusahaan, antara lain pabrik pakan ternak, pabrik baja dan pabrik otomotif. Akan tetapi, keberadaan pabrik-pabrik di sekitar PT. Arnott’s Indonesia ini tidak mengganggu kegiatan produksi di perusahaan.

5

C. STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN Bentuk struktur organisasi pada PT. Arnott’s Indonesia adalah struktur organisasi proyek dengan hubungan organisasi terutama pada orang-orang yang bekerja pada proyek yang sama. Struktur organisasi perusahaan terdiri dari beberapa kelompok dari fungsi yang berbeda dengan setiap kelompok yang menitikberatkan pada pengembangan produk tertentu atau lini produksi. Kendali perusahaan berada pada Presiden Direktur sebagai pucuk pimpinan. Pelimpahan tugas kepada bawahan melalui masing-masing manajer departemen, kemudian dilanjutkan pada staf serta karyawan. Berikut akan dibahas lebih lanjut mengenai tugas, wewenang dan tanggung jawab masingmasing bagian. 1. Presiden Direktur Presiden Direktur merupakan pucuk pimpinan tertinggi di dalam perusahaan yang mempunyai kekuasaan penuh dan bertanggung jawab atas maju atau mundurnya perusahaan. Tugas, wewenang dan tanggung jawab Presiden Direktur antara lain : •

Menentukan kebijaksanaan perusahaan secara menyeluruh.

•

Mengarahkan kegiatan yang dilaksanakan oleh bawahan untuk mencapai tujuan.

•

Mengadakan koordinasi yang tepat dari semua direktur untuk menjamin kelancaran organisasi melalui pertanggungjawaban masingmasing direktur.

2. Direktur Keuangan dan Akuntansi Tugas, wewenang dan tanggung jawab bagian ini adalah : •

Menyelenggarakan perencanaan, pembinaan dan pengawasan sistem keuangan, akuntansi dan administrasi.

•

Melakukan administrasi yang tertib.

•

Menjamin terciptanya pengawasan internal perusahaan.

6

3. Direktur Pemasaran Tugas, tanggung jawab dan wewenang direktur pemasaran antara lain : •

Merumuskan strategi dan program pemasaran

•

Mengawasi pelaksanaan dan pencapaian target yang telah ditentukan

•

Memantau dan menganalisa keadaan ekonomi dan pasar, baik dalam maupun luar negeri, agar dapat mempertimbangkan pengembangan pasar atau produk yang dihasilkan

•

Melakukan negosiasi dengan pembeli dalam membuat kontrak penjualan ekspor.

4. Direktur Penjualan Tugas, wewenang dan tanggung jawab bagian ini meliputi : •

Mengamati dan mengikuti perkembangan pasar, harga dan promosi, baik untuk produk sendiri maupun produk saingan

•

Memeriksa kredit langganan dan pengiriman barang ke para pelanggan

•

Bekerja sama dengan bagian pemasaran dalam menyusun target penjualan

•

Mengadakan kunjungan secara periodik ke pelanggan dan wilayahnya untuk mengetahui langsung kegiatan pesaing dan menjalin hubungan baik dengan pelanggan.

•

Menerima informasi dari pengiriman mengenai kebutuhan kuota yang dimiliki perusahaan.

5. Manajer Utama (General Manager) Manajer utama harus mengawasi kegiatan operasional yang terjadi di lapangan, mengawasi fungsi pendukung seperti gudang dan pembelian.

7

6. Manajer Pabrik (Plant Manager) Tugas, wewenang dan tanggung jawab manajer pabrik meliputi: •

Mengawasi kerja manajer produksi

•

Memberi laporan kepada presiden direktur mengenai aktivitas perusahaan dalam hal pengoperasian

•

Mengadakan pengawasan dan pengecekan kualitas produk

•

Bertanggung

jawab

terhadap

pelaksanaan

dalam

lingkungan

perusahaan. D. KETENAGAKERJAAN Segala hal yang berkaitan dengan ketenagakerjaan dan peraturannya telah ditetapkan dalam kesepakatan kerja bersama antara PT. Arnott’s Indonesia dengan Serikat Kerja Tingkat Perusahaan. Karyawan di PT. Arnott’s Indonesia bekerja dengan jangka waktu kerja yang dibedakan menjadi dua status, yaitu : 1. Pekerja Kontrak Pekerja kontrak adalah pekerja yang memiliki hubungan kerja untuk jangka waktu tertentu berdasarkan kontrak kerja dengan menerima gaji berdasarkan jumlah hari hadir. 2. Pekerja Tetap Pekerja tetap adalah pekerja yang memiliki hubungan kerja untuk jangka waktu yang tidak ditentukan berdasarkan hari kerja yang melebihi dua puluh hari dalam satu bulan dan tidak melebihi tiga bulan secara terusmenerus dengan menerima gaji baik bulanan maupun borongan. Dalam rangka memperlancar jalannya kerja dalam proses produksi maka perusahaan membagi waktu kerja sebagai berikut : 2.1. Karyawan kantor Kegiatan kerja dimulai dari pukul 08.00 sampai dengan 16.30 dengan waktu istirahat selama 30 menit.

8

2.2. Karyawan bagian produksi Kegiatan kerja dibagi menjadi tiga kelompok jam kerja (shift) yang secara bergantian setiap minggunya, yaitu : • Shift I : Pukul 06.30 sampai dengan 15.00, dengan waktu istirahat 30 menit • Shift II : Pukul 15.00 sampai dengan 22.30, dengan waktu istirahat 30 menit • Shift III : Pukul 22.30 sampai dengan 06.30, dengan waktu istirahat 30 menit Selama satu minggu terdapat lima hari kerja, yaitu Senin sampai Jum’at kecuali hari libur nasional dan hari libur perusahaan yang sudah ditetapkan. Jumlah jam keja dalam satu minggu adalah 40 jam. PT. Arnott’s Indonesia sebagai perusahaan yang berkredibilitas tinggi juga memberikan fasilitas kepada karyawannya. Beberapa fasilitas yang diberikan perusahaan antara lain berupa jaminan sosial dan kesejahteraan karyawan dalam bentuk sistem pemberian upah yang diatur menurut status pekerja. Jamsostek (Jaminan Sosial Tenaga Kerja) berupa jaminan kecelakaan kerja, jaminan kematian, jaminan hari tua dan jaminan pemeliharaan kesehatan yang meliputi pemeriksaan kesehatan pada dokter, perawatan di rumah sakit, biaya persalinan istri pekerja dan keluarga berencana. Fasilitas penunjang kerja juga diberikan kepada karyawan dalam bentuk alat kerja yang berupa pakaian kerja yang diberikan oleh perusahaan. Peralatan keselamatan kerja seperti kaca mata las, sarung tangan dan topi selalu tersedia bagi karyawan yang memerlukan. Sedangkan fasilitas lainnya adalah koperasi karyawan, klinik dan jasa dokter yang terbuka setiap hari kerja, tempat peribadatan (musholla) dan sarana olah raga.

9

III. TINJAUAN PUSTAKA

A. KEMASAN 1. Karakteristik Kemasan Kemasan memegang peranan penting dalam pengawetan suatu produk pangan. Adanya wadah atau pembungkus dapat mencegah atau mengurangi kerusakan, melindungi bahan pangan yang ada di dalamnya, melindungi dari bahaya pencemaran serta gangguan fisik (gesekan, benturan, getaran). Menurut Buckle et al. (1987), bahan kemas baik bahan logam, maupun bahan lain seperti bermacam-macam plastik, gelas, kertas dan karton seharusnya mempunyai enam fungsi utama yaitu: (a) menjaga produk pangan tetap bersih, (b) melindungi makanan terhadap kerusakan fisik, perubahan kadar air dan penyinaran, (c) mempunyai fungsi yang baik, efisien dan ekonomis, (d) memberikan kemudahan dalam membuka, menutup, mencetak serta menangani distribusi, (e) mempunyai ukuran, bentuk dan bobot yang sesuai dengan standar yang ada dan (f) menampakan identifikasi, informasi dan penampilan yang jelas. Dalam menentukan fungsi kemasan sebagai pelindung, maka perlu dipertimbangkan faktor-faktor utama yang mempengaruhi daya awet bahan pangan yang telah dikemas meliputi : (1) sifat alamiah dari bahan pangan dan mekanisme dimana bahan ini mengalami kerusakan, misalnya kepekaannya terhadap kelembaban dan oksigen, dan kemungkinan terjadinya perubahan-perubahan kimia dan fisik di dalam bahan pangan, (2) ukuran bahan pengemas sehubungan dengan volumenya, (3) kondisi atmosfer (terutama suhu dan kelembaban udara), dan (4) ketahanan bahan pengemas secara keseluruhan terhadap air, gas, penutupan dan lipatan (Buckle et al. , 1987). Bahan

pangan

mempunyai

sifat

yang

berbeda-beda

dalam

kepekaannya terhadap lingkungan. Untuk bahan pangan yang bersifat higroskopis, faktor suhu dan kelembaban sangat penting. Dengan demikian, produk pangan kering yang bersifat higroskopis harus

10

dilindungi terhadap masuknya uap air. Umumnya produk pangan kering mempunyai kadar air rendah sehingga harus dikemas dengan kemasan yang mempunyai daya tembus atau permeabilitas uap air yang rendah untuk menghambat penurunan mutu produk seperti menjadi tidak renyah (Buckle et al., 1987). Seiring dengan meningkatnya kebutuhan, maka diperlukan adanya peningkatan dari nilai guna suatu kemasan sehingga dengan bantuan teknologi manusia berhasil membuat suatu kemasan sintetik, salah satunya berbasis bahan plastik. Kelebihan plastik tipis yang fleksibel dari kemasan lain diantaranya adalah harga yang relatif rendah, dapat dibentuk dalam berbagai rupa, dan mengurangi biaya transportasi (Eskin dan Robinson, 2001). Sebagai bahan pembungkus kemasan, plastik dapat digunakan dalam bentuk tunggal, komposit atau berupa lapisan-lapisan dengan bahan lain (kertas atau alufo). Kombinasi antara berbagai kemasan plastik berbeda atau plastik dengan kemasan non plastik (kertas, aluminium foil dan sellulosa) yang diproses baik dengan cara laminasi ekstrusi maupun laiminasi adhesif disebut sebagai kemasan laminasi (Robertson, 1993). Kemasan laiminasi yang digunakan di industri-ndustri pangan saat ini tidak hanya kombinasi antara berbagai macam plastik saja melainkan kombinasi antara berbagai plastik dengan aluminium yang disebut dengan metallized plastic. Penggunaan kemasan ini sesuai untuk mengemas kopi, makanan kering, keju dan roti panggang ketahanan terhadap uap air dan gas meningkat serta tidak meneruskan cahaya dan menghambat masuknya oksigen (Brown, 1992). 2. Permeansi Uap Air Permeabilitas merupakan transfer molekul melalui kemasan baik dari produk ke lingkungan maupun dari lingkungan ke produk. Untuk menghambat kerusakan mutu produk pangan kering, permeabilitas kemasan fleksibel ditekankan pada permeabilitas uap air karena

11

penyerapan uap air dapat menurunkan mutu produk pangan kering seperti menurunnya tingkat kerenyahan (Eskin dan Robinson, 2001). Tansfer uap air melalui material polimer kemasan dilakukan dengan dua mekanisme yaitu difusi kapiler dan difusi aktif. Pada difusi kapiler, transfer uap air dilakukan melalui pori-pori kemasan atau pori-pori mikroskopik yang berbentuk kristal dan amorphous yang menyebabkan terjadinya difusi gas. Sedangkan difusi aktif adalah proses solubilitas dan difusi dimana uap air terlarut atau melebur pada permukaan polimer, lalu dengan adanya perbedaan tekanan maka terjadi difusi melalui polimer, selanjutnya uap air akan mengalir dan mengalami evaporasi ke sisi yang berlawanan (Eskin dan Robinson, 2001). Difusi aktif merupakan mekanisme tansfer uap air utama untuk kemasan multi-layer. Transfer massanya berdasarkan tiga langkah proses yaitu adsorpsi, difusi dan desorpsi. Adsorpsi dan desorpsi ditentukan oleh kelarutan dari molekul uap air dalam molekul polimer. Sedangkan proses difusi merupakan tranfer massa berupa pergerakan acak molekul sebagai akibat perbedaan tekanan atau konsentrasi (Eskin dan Robinson, 2001). Salah satu sifat perlindungan kemasan terhadap uap air yang diperlukan dalam penentuan umur simpan Labuza adalah permeansi. Menurut Krochta, Baldwin, dan Carriedo (1994), permeansi uap air menunjukkan permeabilitas uap air sederhana yang mengabaikan ketebalan keamasan. Permeansi uap air tepat sebagai pelindung terhadap transfer massa (uap air) yang sering digunakan pada kemasan laminasi heterogen yang mengabaikan faktor ketebalan kemasan. 3. Faktor yang Berpengaruh terhadap Permeansi Uap Air Menurut Krotcha, Baldwin, dan Carriedo (1994), permeansi (k/x) uap air diperoleh dari nilai WVTR (Water Vapor Tranmission Rate) dibagi dengan perbedaan tekanan uap air yang melintasi kemasan (P1-P2) seperti pada persamaan 1.

12

k WVTR Permeansi ( ) = x P1 − P 2

...............(1)

Sementara itu, WVTR merupakan kemiringan kurva hubungan jumlah uap air terserap terhadap waktu dibagi dengan luas permukaan sehingga dengan memasukan persamaan WVTR, maka dapat diperoleh persamaan permeansi uap air seperti terlihat pada persamaan 2.

n k t Permeansi ( ) = ...............(2) x A( P1 − P 2 ) Keterangan : k/x

= permeansi (gram/hari/m2/ mmHg )

n/t

= jumlah uap air terserap per hari (gram H20/hari)

A

= luas permukaan (m2)

P1

= tekanan dalam kemasan (mmHg)

P2

= tekanan luar pengemas (mmHg) Berdasarkan persamaan umur simpan Labuza (Labuza, 1982),

Penulis dapat mengetahui bahwa permeansi uap air kemasan (k/x) dipengaruhi oleh luas permukaan kemasan, bobot produk, suhu, kelembaban udara dan jenis kemasan seperti terlihat pada persamaan 3.

k Permeansi ( ) = x

Me − Mi ) t Me − Mc ) A Po ( )( ) Ws b

ln(

............... (3)

Keterangan : t

= umur simpan (hari)

Me

= kadar air kesetimbangan produk (%bk)

Mi

= kadar air awal produk (%bk)

Mc

= kadar air kritis (%bk)

k/x

= permeansi uap air (g/hari/m2/mmHg)

A

= luas permukaan kemasan (m2)

Ws

= berat kering produk dalam kemasan (g)

Po

= tekanan uap jenuh (mmHg)

b

= kemiringan kurva isothermis

13

B. KARAKTERISTIK PENYERAPAN UAP AIR 1. Karakteristik Produk Menurut Dogan (2006), biskuit merupakan produk bakeri yang lebih sering dikonsumsi dibandingkan dengan produk bakeri lainnya. Kelebihan biskuit adalah mempunyai umur simpan yang relatif lama dan disukai karena enak, manis dan renyah. Menurut SII tahun 1990, biskuit dapat diklasifikasikan menjadi biskuit keras, kraker, kukis dan wafer. Biskuit keras dibentuk dari adonan keras dan memiliki tekstur padat. Kraker adalah biskuit yang dibuat dari adonan keras melalui fermentasi dan memiliki struktur yang berlapis-lapis. Kukis merupakan jenis biskuit yang dibuat dari adonan lunak dengan sifat lebih renyah karena tekstur yang kurang padat. Wafer adalah jenis biskuit dari adonan cair yang sangat renyah dan memiliki tekstur yang berongga. Wafer merupakan jenis biskuit yang sangat tipis dengan ketebalan kurang dari 1 mm sampai dengan 4 mm yang mempunyai tekstur lembut. Menurut Dogan (2006), wafer dihasilkan dari penumpukan wafer setelah diisi dengan krim flavor dan kemudian ditutupi dengan saus coklat. Bahan adonan wafer terdiri dari gula, tepung, air, garam, lemak, dan bahan lainnya. Terdapat dua tipe wafer yaitu wafer yang kandungan gulanya tinggi (lebih dari 10%) dan kandungan gulanya rendah. Wafer stick termasuk ke dalam jenis wafer dengan kandungan gula tinggi, yang berbentuk seperti tongkat yang berisi krim berulir didalamnya. Menurut Manley (1998), kandungan gula dalam adonan wafer stick sekitar 40-70% gula terhadap tepung. Wafer stick terdiri dari dua bagian yaitu kulit sebagai base-nya dan krim. Untuk ukuran panjang dan rasanya disesuaikan dengan spesifikasi dari setiap produk wafer stick. Mutu utama produk biskuit seperti wafer stick adalah kerenyahannya (Manley, 1998). Menurut Piazza dan Masi (1997), kerenyahan merupakan kombinasi dari faktor fisik, mekanik, tactile, suara dan getaran. Menurut Labuza dan Katz seperti yang dikutip oleh Piazza dan Masi (1997), kerenyahan dipengaruhi oleh sejumlah air terikat pada matriks karbohidrat yang mempengaruhi pergerakan relatif

14

dari daerah kristalin dan amorf. Contoh wafer stick dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. wafer stick Produk pangan kering seperti wafer stick sangat sensitif terhadap perubahan kadar air karena makanan kering akan mengalami kerusakan apabila menyerap uap air berlebih yang akan menyebabkan kerusakan tekstur. Menurut Navarrete et al.(2004), hal ini disebabkan uap air akan menyebabkan efek plasticizing dan pelunakan terhadap pati atau protein yang mengakibatkan penurunan mutu tekstur wafer. 2. Laju Serap Uap Air Salah satu hal yang perlu diperhatikan dalam penentuan umur simpan adalah transfer uap air dari pertukaran uap air diantara makanan dan lingkungan. Produk pangan dapat bersifat higroskopis, yaitu dapat menyerap uap air dari udara sekelilingnya (adsoprsi) dan juga sebaliknya dapat melepaskan sebagian air yang dikandungnya ke udara (desorpsi). Transfer uap air dapat menyebabkan perubahannya yang tidak dinginkan tergantung pada karakteristik produk. Perubahan ini meliputi : proses fisik seperti penggumpalan dari makanan bubuk dan kehilangan kerenyahan sebagai akibat dari penyerapan uap air, pertumbuhan mikroba sebagai akibat peningkatan jumlah air tersedia dari penyerapan uap air, dan proses kimia seperti reaksi pencoklatan enzimatik dan non enzimatik (Eskin dan Robinson, 2001).

15

Produk biskuit yang mempunyai kadar air rendah bersifat higroskopis yang dapat menyerap uap air sangat cepat seperti terlihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Kurva pertambahan kadar air produk biskuit terkemas (Robertson, 1993) Berdasarkan Gambar 2, dapat diketahui bahwa pada produk biskuit terkemas yang disimpan pada kelembaban udara 75% dan suhu 20 °C akan mengalami penyerapan uap air sangat tinggi seiring dengan bertambahnya waktu sampai pada kondisi setimbang. Dengan demikian, faktor lingkungan harus diperhatikan dalam penyimpanan produk makanan kering seperti yang terlihat pada Gambar 2 karena kelembaban udara mempunyai pengaruh yang besar terhadap laju serap air (Eskin dan Robinson, 2001). C. SORPSI ISOTHERMIS 1. Aktivitas Air Istilah aktivitas air (aw) dikenalkan pada tahun 1950an yang menggambarkan keadaan air dalam produk. Aktivitas air merupakan faktor kunci dalam pertumbuhan mikroba, produksi racun, reaksi enzimatis dan sebagainya (Mercado dan Canovas, 1996).

16

Bentuk murni air dalam makanan adalah kristal es dan uap air. Penurunan tekanan uap air oleh zat terlarut merupakan faktor penting yang mempengaruhi sifat air dalam makanan. Hal ini diistilahkan menjadi aw sebagai perbandingan tekanan uap air dalam larutan atau dalam makanan (pw) dan tekanan uap air murni pada suhu yang sama (pow) seperti yang terlihat pada persamaan 4. Selanjutnya, dalam keadaan setimbang aw sering dihubungkan dengan kelembaban udara setimbang (ERH) dari lingkungan

yaitu

kelembaban

udara

saat

terjadinya

kadar

air

kesetimbangan sehingga dapat dirumuskan hubungannya seperti yang terlihat pada persamaan 5 (Eskin dan Robinson, 2001).

aw =

pw p0w

............... (4)

ERH = aw x 100% . ............... (5) Nilai aktivitas air untuk setiap produk pangan besarnya tertentu, namun demikian produk pangan dapat dikelompokkan berdasarkan hubungan aw dan kadar air, seperti terlihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Kurva aktivitas air produk pangan(Mujumdar dan Devahasti, 2000) Aktivitas air (aw) merupakan faktor penting yang mempengaruhi kestabilan dari makanan kering selama penyimpanan. Aktivitas air dapat

17

mempengaruhi sifat tekstur dari makanan kering yang dapat mengalami penurunan mutu terksturnya dengan semakin meningkatnya kadar air. Menurut Katz dan Labuza seperti dikutip oleh Navarrete (2004), yang melakukan pengamatan terhadap kerenyahan makanan kudapan (snack food) dengan uji organoleptik melaporkan bahwa kerenyahan makanan kudapan menurun dengan meningkatnya aw produk. Apabila aw produk mencapai 0.35-0.55 maka kerenyahan yang merupakan mutu utama produk pangan kering akan menjadi turun (Eskin dan Robinson, 2001). Kurva hubungan antara aw dengan tingkat kerenyahan pada makanan kering dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Pengaruh aw terhadap kerenyahan makanan kering (Arpah, 2001) 2. Kadar Air Setimbang Menurut Brooker et al. Seperti yang dikutip oleh Jia, Yang, dan Wu (2002), kadar air setimbang merupakan kadar air dari suatu produk pangan yang berkesetimbangan pada suhu dan kelembaban tertentu dalam periode waktu

tertentu.

Sedangkan

menurut

Fellows

(1990),

kadar

air

kesetimbangan suatu bahan pangan adalah kadar air bahan pangan ketika tekanan uap air dari bahan tersebut dalam kondisi setimbang dengan

18

lingkungannya dimana produk sudah tidak mengalami penambahan atau pengurangan bobot produk. Kadar air kesetimbangan pada produk pangan penting sekali dalam menggambarkan kurva isothermis produk tersebut yang bergantung pada suhu dan kelembaban udara lingkungan. Menurut Duckworth (1975), ada dua cara untuk menentukan kadar air kesetimbangan yaitu dengan metode statis dan metode dinamis. Metode statis dilakukan dengan cara meletakan contoh dalam bahan pada tempat RH dan suhu terkontrol sedangkan pada metode dinamis, kadar air kesetimbangannya diperoleh ketika bahan diletakan pada kondisi udara bergerak. Menurut Bisquet dan Labuza seperti yang dikutip oleh Krotcha, Baldwin, dan Carriedo (1994), pada metode statis penentuan kadar air setimbang ditentukan ketika perbedaan bobot bahan kurang dari 0.001 gram. 3. Sorpsi Isothermis Menurut Troller dan Christian (1978), perilaku produk makanan terhadap kelembaban udara lingkungannya digambarkan oleh kurva yang menunjukkan hubungan antara kadar air bahan pangan dengan kelembaban udara relatif setimbang ruang tempat penyimpanan (ERH) atau aktivitas air (aw) pada suhu tertentu. Istilah sorpsi air dipakai untuk menunjukkan penggabungan air ke dalam bahan pangan sedangkan hubungan antara kadar air produk pangan dengan kelembaban relatif kesetimbangan pada ruang tempat penyimpanan bahan (ERH) atau aktivitas air (aw) dapat digambarkan dengan kurva isothermis (Syarief dan Halid, 1991). Sorpsi isothermis banyak dipakai dalam penelitian pada bahan pangan seperti umur simpan, penyimpanan, pengemasan dan pengeringan. Menurut Carthy (1986), faktor-faktor yang mempengaruhi sorpsi isothermis suatu produk pangan adalah komposisi kima dan struktur fisik bahan pangan (amorf atau kristal), suhu penyimpanan, kesegaran sampel serta perlakuan yang diberikan terhadap sampel. Menurut Buckle et al. (1987), kurva isothermis dari makanan biasanya diperoleh pada suhu yang

19

konstan menggunakan salah satu dari dua metode dasar. Pada metode yang pertama, suatu makanan dengan kadar air yang telah diketahui dibiarkan mencapai kesetimbangan dalam suatu wadah dengan ruang bebas kecil serta tertutup rapat dan tekanan uap air parsial diukur secara manometris atau RH diukur dengan higrometer listrik, sel titik embun, psikrometer rambut, atau kertas penunjuk. Sedangkan metode dasar yang kedua melibatkan penempatan sejumlah kecil contoh makanan pada berbagai tingkat kelembaban yang konstan. Setelah kesetimbangan tecapai, maka dapat diperoleh kadar air yang dihitung dengan metode penimbangan atau metode lainnya sedangkan nilai aktivitas airnya diperoleh dari nilai kelembaban udara setimbang (ERH) dari larutan garam (Buckle et al., 1987). Kurva isothermis suatu produk pangan dapat didekati dengan menggunakan persamaan matematika. Model matematika yang pertama kali menggambarkan sorpsi isothermis adalah model Brunauer, Emmet dan Teller yang didasarkan pada adsorpsi multilayer. Lima tipe kurva isothermis yang digambarkan oleh Brunauer, Deming dan Teller dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Tipe kurva isothermis (Mathlouthi dan Roge, 2003) Berdasarkan Gambar 5, menurut Mathlouthi dan Roge (2003), tipe 1 merupakan

isothermis

Langmuir

yang

menunjukkan

adsorpsi

20

monomolekuler dari gas oleh padatan berongga (solid porous) dalam jumlah terbatas. Pada tipe 2 merupakan kurva isothermis berbentuk sigmoid

yang bersifat asimtot dengan mendekatnya nilai aw ke 1.

Kemudian tipe 3 merupakan isothermis Flory-Huggins, yaitu adsorpsi dari pelarut atau plasticizer seperti gliserol yang terjadi di atas suhu transisi glass. Sementara itu, tipe 4 merupakan kurva isothermis yang menggambarkan proses adsorpsi oleh padatan hidropilik sampai hidratasi maksimal. Selanjutnya, pada tipe 5 merupakan isothermis adsorpsi multilayer BET, yang menunjukkan adsorpsi uap air terhadap arang (charcoal). Menurut Arslan dan Togrul (2005), kurva sorpsi isothermis terbagi ke dalam tiga daerah menurut keadaan air dalam bahan pangan. Daerah pertama merupakan daerah yang mempunyai aktivitas air sampai 0,3 yang disebut dengan monolayer dimana air diikat pada posisi polar yang memiliki energi yang relatif tinggi. Daerah kedua merupakan daerah yang mempunyai kisara aw dari 0,3-0,7 yang disebut dengan air multi-layer. Daerah kedua terdiri dari beberapa lapis air yang terikat pada lapis pertama dengan ikatan hidrogen. Selanjutnya daerah ketiga, merupakan daerah aw yang mempunyai nilai di atas 0,7 dan air relatif bebas. Kadar air monolayer penting untuk stabilitas kimia dan fisik produk pangan kering. 4. Model Sorpsi Isothermis Menurut Sun (2000), lebih dari 200 model isothermis produk tersedia, tetapi tidak ada satu pun model isothermis yang mampu menggambarkan dengan baik untuk seluruh produk pangan dengan kisaran RH dan suhu yang luas. Ketepatan setiap model isothermis terhadap isothermis produk pangan bergantung kepada kisaran aw dan jenis bahan penyusun produk pangan tersebut. Menurut Khalloufi, Giasson dan Ratti (2000), model-model sorpsi isothermis dapat diklasifikasikan ke dalam dua kelompok yaitu model teoritis dan model empiris. Nilai dari suatu model sorpsi isothermis tergantung pada dua hal yaitu :1) kemampuannya secara matematis untuk menguraikan sorpsi isothermis dan 2) kemampuan

21

tetapan-tetapan dalam model tersebut untuk menjelaskan fenomena secara teoritis. Menurut Labuza seperti yang dikutip oleh Kumendong (1996), menyatakan bahwa kegunaan suatu model sorpsi isothermis tergantung pada tujuan pemakai. Pemakai yang menginginkan kemulusan kurva yang tinggi tidak begitu menganggap penting terhadap penggunaan model teoritis. Model yang lebih sederhana dan lebih sedikit jumlah tetapan yang dievaluasi akan lebih mudah penggunaannya. Banyak model matematika yang mengambarkan sorpsi isothermis produk pangan, salah satunya yang diakui secara internasional adalah model isothermis GAB (Guggenheim, Andersen dan de Boer) yang direkomendasikan oleh European Project Group COST 90 untuk menggambarkan sorpsi isothermis produk pangan yang bisa digunakan pada kisaran aw yang luas yaitu 0.05 < aw < 0.9 (Spiess dan Wolf, 1987; Timmermann, 2003). Menurut Kapsalis (1987), persaman isothermis GAB merupakan persamaan yang tepat untuk menggambarkan sorpsi isothermis pada sebagian besar produk makanan. Adapun model sorpsi isothermis GAB dapat dilihat pada persamaan 6.

M =

X m CKa w (1 − Ka w )(. 1 − Ka w + CKa w )

............... (6)

Keterangan : M

= kadar air (basis kering,%)

aw

= aktivitas air

Xm

= kadar air monolayer (%)

K

= konstanta

C

= konstanta Energi Model sorpsi isothermis lain yang digunakan untuk menggambarkan

sorpsi isothermis adalah produk pangan kering seperi kraker adalah model Hasley (Robertson, 1993). Menurut Chrife dan Iglesias seperti yang dikutip oleh Fasina (2005), Hasley mengembangkan suatu persamaan yang dapat menggambarkan proses kondensasi pada lapisan multilayer.

22

Persamaan Hasley dapat digunakan untuk produk makanan dengan kelembaban realtif antara 10–81%. Adapun model sorpsi isothermis Hasley dapat dilihat pada persamaan 7 :

a w = exp[

− P(1) ] ............... (7) ( Me) P ( 2)

Keterangan: Me

= kadar air setimbang (basis kering,%)

aw

= aktivitas air

P(1),P(2) = konstanta D. UMUR SIMPAN 1. Accelerated Shelf Life Testing Menurut Institute of Food Technology seperti dikutip oleh Arpah (2001), umur simpan produk pangan adalah selang waktu antara saat produksi hingga saat konsumsi dimana produk berada dalam kondisi yang memuaskan pada sifat-sifat penampakan, rasa, aroma, tekstur, dan nilai gizi. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap umur simpan suatu produk pangan adalah pengemasan, kondisi penyimpanan, bahan baku dan kondisi pengolahan. Untuk mempersingkat waktu penentuan umur simpan (selama 3-4 bulan) dapat digunakan metode ASLT (Accelerated Shelf Life Testing) yaitu dengan mengkondisikan tempat penyimpanan dengan diatur di luar kondisi normal sehingga produk dapat cepat lebih rusak dan penentuan umur simpan dapat ditentukan. Menurut Labuza (1982), meningkatnya suhu dan kelembaban udara pada kondisi penyimpanan bahan pangan kering dapat digunakan sebagai metode untuk mempersingkat waktu perkiraan umur simpan suatu produk pangan. Penggunaan uji akselerasi tersebut dapat diaplikasikan pada produk kering jika secara kontinyu kadar air produk berubah selama penyimpanan dan jika kecepatan kerusakan hanya tergantung pada kadar air dan suhu.

23

Metode akselerasi pada dasarnya adalah metode kinetik yang disesuaikan untuk produk-produk pangan tertentu. Model-model yang diterapkan pada metode akselerasi dapat menggunakan dua pendekatan yaitu pendekatan kadar air kritis dan pendekatan semiempiris (Arpah, 2001). 2. Pendekatan kadar air Kritis Menurut Arpah (2001), pendekatan kadar air kritis dengan bantuan teori difusi merupakan suatu cara pendekatan yang diterapkan untuk produk kering dengan menggunakan kadar air atau aktivitas air sebagai kriteria

kadaluwarsa.

Pada

pendekatan

ini

kondisi

lingkungan

penyimpanan memiliki kelembaban relatif yang ekstrim. Produk pangan kering yang disimpan pada kondisi ini akan mengalami penurunan mutu akibat penyerapan uap air. Untuk menggambarkan laju penyerapan uap air suatu produk pangan biasanya menggunakan alat bantu berupa persamaan matematika yang diharapkan bisa memprediksi umur simpan suatu produk pangan tertentu. Menurut Labuza (1982), pada pendekatan kadar air kritis, modelmodel persamaan matematikanya yang digunakan untuk menentukan umur simpan produk pangan berdasarkan persamaan 8 .

dw k = A( P out − Pin ) x dt

............... (8)

keterangan: dw dt

: sejumlah air yang terserap per hari (gram/hari)

k x

: permeansi uap air (g/hari/m2/mmHg)

A

: luas permukaan (m2)

Pout

: Tekanan uap di luar pengemas (mmHg)

Pin

: Tekanan uap di dalam pengemas (mmHg)

24

Berdasarkan persamaan 8, Labuza (1982) berhasil merumuskan persamaan umur simpan dengan memperhitungkan faktor lingkungan, pengemas dan sifat fisik produk yang dapat dilihat pada persamaan 9.

Me − Mi ) Me − Mc .............. (9) Umur simpan (t ) = k A Po ( )( )( ) x Ws Ws ln(

Keterangan : t

= waktu yang diperlukan dalam kemasan untuk bergerak dari kadar air awal menuju kadar air kritis (hari)

Me


Mi


Mc


k/x

= permeansi uap air kemasan (gram/hari/m2/mmHg)

A


Ws


Po


b

= kemiringan kurva isothermik

Menurut Arpah (2001), persamaan umur simpan Labuza memiliki beberapa asumsi dasar yaitu : a. Laju penetrasi uap air berlangsung dalam keadaan steady-state b. Pengemasan dengan bantuan permeabilitas merupakan faktor resistensi utama penyerapan uap air pada produk. c. Laju penetrasi uap air sebanding dengan perbedaan tekanan uap air parsial d. Laju transfer uap air berlangsung homogen e. Pengemas sempurna dan tidak memiliki kebocoran

25

3. Pendekatan Semiempiris Menurut Labuza (1982), pendekatan semiempiris dengan bantuan persamaan

Arrhenius

merupakan

suatu

cara

pendekatan

yang

menggunakan teori kinetika perubahan mutu yang dapat dirumuskan pada persamaan matematika seperti pada persamaan 10.

dA = kAn ............... (10) dt Keterangan: A

= faktor mutu yang diukur

t

= waktu

n

= ordo reaksi

k

= konstanta laju reaksi Berdasarkan persamaan 10, laju reaksi perubahan mutu pada produk

pangan umumnya mempunyai ordo reaksi nol (n=0) yang disebut sebagai

zero order reaction. Pada kondisi zero order, laju perubahan atau penurunan mutu bersifat konstan pada suhu dan aw yang tetap. Dengan menggunakan persamaan zero order, maka dapat ditentukan umur simpan suatu produk pangan dengan mengatahui konsentrasi kritis suatu mutu pada produk pangan yaitu ketika pengaruhnya terhadap mutu mencapai tingkat kerusakan yang tidak dapat diterima oleh konsumen (Arpah, 2001). Adapun persamaan umur simpan zero order reaction dapat dilihat pada persamaan 11. At = Ao – k.t

............... (11)

Keterangan : At = konsentrasi mutu saat kritis(jumlah air(g) pada kadar air kritis) Ao = konsentrasi mutu awal (jumlah air (g) pada kadar air awal) k = konstanta laju reaksi (g/hari) t


26

IV. BAHAN DAN METODE PENELITIAN

A. BAHAN DAN ALAT Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah wafer stick produksi PT Arnott’s Indonesia, garam NaOH, K2CO3, KI, NaCl, KCl dan BaCl2.2H2O yang digunakan untuk mengkondisikan kelembaban udara, kemasan fleksibel OPP20/VMOPP20, aluminium foil, OPP20/PP20, silika gel dan aquades. Alat yang digunakan dalam magang-penelitian ini adalah inkubator, desikator, aw-meter, pengukur-RH (logger), termometer, wadah gelas yang telah dimodifikasi, timbangan analitik, penutup kemasan (foot sealer), peralatan logam dan peralatan gelas. B. METODE PENELITIAN 1. Rancangan Percobaan Kegiatan magang-penelitian ini terdiri dari dua bagian yaitu mengevaluasi permeansi uap air kemasan dan metode penentuan umur simpan. Pada evaluasi permeansi uap air kemasan dilakukan lima perlakuan yang berbeda terhadap permeansi uap air kemasan yaitu luas permukaan, bobot produk terkemas, suhu, kelembaban udara dan jenis kemasan seperti yang terlihat pada persamaan umur simpan Labuza. Pada perlakuan luas permukaan terhadap permeansi uap air, dilakukan lima perlakuan luas kemasan OPP20/VMOPP20 yang berbeda yaitu 0,02, 0,04, 0,05, 0,07 dan 0,08 m2 yang disimpan dalam inkubator pada suhu 37 °C dan RH 80% dengan bobot silika gel yang tetap yaitu 20 gram. Sementara itu, pada perlakuan bobot produk terhadap permeansi uap air, dilakukan tujuh perlakuan bobot silika gel yang berbeda yaitu 5, 10, 15, 40, 60, 80 dan 100 gram yang disimpan dalam inkubator pada suhu 37 °C dan RH 80% dengan luas permukaan kemasan OPP20/VMOPP20 yang tetap yaitu 0,04 m2. Selanjutnya pada perlakuan suhu terhadap permeansi uap air, untuk setiap ulangannya dilakukan tiga perlakuan suhu berbeda yaitu dengan

27

mengatur suhu inkubator pada suhu 31, 37, dan 49 °C pada RH 87% dengan luas permukaan kemasan OPP20/VMOPP20 sebesar 0,02 m2 dan bobot silika gel sebesar 30 gram. Sedangkan pada pengaruh kelembaban udara terhadap permeansi uap air

untuk setiap ulangannya dilakukan

dengan lima perlakuan RH yang berbeda yaitu 13, 46, 67, 81, dan 93% pada suhu 28 °C dengan bobot silika gel sebesar 20 gram dan luas permukaan kemasan OPP20/VMOPP20 sebesar 0,01 m2. Selanjutnya, pada pengaruh jenis kemasan terhadap permeansi uap air, untuk setiap ulangannya dilakukan dengan menggunakan tiga jenis kemasan fleksibel yang berbeda yaitu OPP20/VMOPP20, aluminium foil dan OPP20/PP20 yang disimpan dalam inkubator pada suhu 37 °C dan RH 87% dengan luas permukaan kemasan OPP20/VMOPP20 sebesar 0,02 m2 dan bobot silika gel 30 gram. Pada evaluasi metode penentuan umur simpan wafer stick digunakan dua pendekatan yaitu pendekatan kadar air kritis dan pendekatan semiempiris. Pada pendekatan kadar air kritis diperlukan kurva isothermis yang bisa diperoleh melalui penyimpanan sampel dalam desiktor berlarutan garam dan melalui aw-meter. Kurva isothermis wafer stick dapat didekati dengan model isothermis Hasley dan model isothermis GAB. Selanjutnya dengan menggunakan persamaan umur simpan Labuza dapat diketahui umur simpan wafer stick. Sedangkan untuk pendekatan semiempiris dalam penetapan umur simpannya memerlukan persamaan umur simpan zero order. Selanjutnya nilai umur simpan dari masingmasing metode penentuan umur simpan dibandingkan dengan umur simpan aktual yang disimpan pada suhu 28 °C dan RH 67 %. Kemudian dengan menggunakan metode yang terdekat dengan kondisi aktual dapat dperkirakan umur simpan wafer stick yang menggunakan kemasan baru. 2. Metode Analis 1.1 Pemeabilitas uap air (Moyls, 1998) Berdasarkan ASTM D895-79 (whole bag desiccant method), desikan (silika gel) pertama-tama dikeringkan dalam oven 105 °C

28

selama tiga jam, kemudian didinginkan dalam desikator. Silika gel kemudian dimasukkan ke dalam kemasan plastik yang telah diketahui luasnya lalu di-seal menggunakan foot sealer. Selanjutnya disimpan dalam inkubator bersuhu 38 °C dan mempunyai RH 90%. Kemudian ditimbang setiap hari selama 14 hari sehingga dapat diperoleh slope yang merupakan jumlah air terserap per hari dari kurva hubungan bobot dangan waktu (hari). Selanjutnya nilai permeansi uap air kemasan (k/x) dapat dihitung dengan rumus : Permeansi ( k ) =

x

nt A( RH out − RH in ) Po

Keterangan : k/x

: permeansi uap air(g/hari/m2/mmHg)

n/t

: jumlah uap air terserap per hari(g/hari)

A

: luas permukaan(m2)

RHout

: RH di luar pengemas(%)

Rhin

: RH di dalam pengemas(%)

Po

: Tekanan uap air jenuh pada suhu pengujian(mmHg)

1.2. Penentuan Sorpsi Isothermis a. Nilai aktivitas air ditentukan oleh ERH larutan garam (Cepeda et al., 1999) Pertama-tama dilakukan preparasi larutan garam jenuh. Sejumlah garam ditimbang dan dimasukan ke dalam wadah gelas yang telah dimodifikasi sebagai desikator. Lalu sambil diaduk ditambahkan sejumlah air sampai jenuh dan berlebih untuk menjaga kejenuhan larutan sehingga kelembaban udara yang dihasilkan tetap dan tidak mempengaruhi sorpsi. Kemudian wadah gelas tersebut ditutup dan dibiarkan selama 24 jam pada kondisi suhu 30 °C. Nilai kelembaban udara setimbang (ERH) dari setiap larutan yang diperoleh dari pengukuran dengan menggunakan

Logger dapat dilihat pada Tabel 1.

29

Tabel 1. Nilai ERH larutan pada wadah gelas Jenis Larutan ERH (%) NaOH

13

K2CO3

46

KI

67

NaCl

75

KCl

81

Bacl2 2H2O

87

Aquades

93

Kemudian sampel wafer stick dimasukan ke dalam wadah gelas yang mempunyai cawan sebagai tempat sampel. Wadah gelas kemudian disimpan pada kondisi suhu 28 °C dan RH 46% yaitu pada lingkungan ruang Lab RND PT Arnott’s. Contoh kondisi wadah gelas yang menyimpan wafer stick dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Wadah gelas yang menyimpan sampel wafer stick Sampel dalam cawan kemudian ditimbang secara periodik sampai

diperoleh

bobot

konstan

yang

berarti

kadar

air

kesetimbangan tercapai. Menurut Bisquet dan Labuza seperti yang dikutip oleh Krotcha, Baldwin, dan Carriedo (1994), penentuan kadar air setimbang ditentukan ketika perbedaan bobot bahan kurang dari 0,001 gram.

30

b. Nilai aktivitas air ditentukan oleh aw-meter Metode penentuan kurva isothermis dengan menggunakan aw -meter merupakan metode baru yang ingin dikembangkan terusmenerus menuju penyempurnaan. Metode ini dilakukan dengan menyimpan sampel dalam desikator yang mempunyai kelembaban udara sebesar 93% pada suhu 28 °C. Pada saat pertama kali, sebelum sampel wafer stick dimasukkan ke dalam cawan aw-meter, ditentukan terlebih dahulu kadar air awal sampel ditetapkan dengan metode oven. Selanjutnya selama 21 hari, setiap hari diukur aw-nya dan ditetapkan kadar airnya. Data aw dan kadar air yang diperoleh, dapat digunakan dalam membentuk kurva isothermis wafer stick. Gambar aw-meter dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7. aw-meter 1.3. Kadar air, metode oven (Apriyantono et. al., 1989) Cawan kosong dan tutupnya dikeringkan dalam oven selama 15 menit dan didinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang (untuk cawan aluminium didinginkan selama 10 menit dan cawan porselin didinginkan selama 20 menit). Kemudian sampel ditimbang sejumlah kurang lebih 5 gram dengan cepat. Angkat tutup cawan dan tempatkan cawan beserta isi dan tutupnya di dalam oven selama 6 jam. Hindarkan kontak dengan dinding oven. Pindahkan cawan ke dalam desikator untuk didinginkan, setelah dingin ditimbang kembali. Kemudian keringkan kembali ke dalam oven sampai diperoleh berat konstan.

31

Cara perhitungan : W1 = berat sampel (g) W2 = berat sampel setelah dikeringkan (g) W3 = W1-W2 = Kehilangan berat (g) % kadar air (dry basis) = W3 x 100 % W2 % kadar air (wet basis) = W3 x 100 % W1 1.4. Kadar Air Kritis (Azanha, B. A. dan J. A. Faria, 2005) Penentuan kadar air kritis dilakukan dengan cara menyimpan sampel biskuit pada kondisi RH rendah yaitu 43% pada suhu 28 °C. Setiap jam sampel dicoba kerenyahan dan dihitung kadar airnya. Sampel yang dinyatakan telah ditolak kereyahannya oleh panelis secara organoleptik dan dinyatakan sebagi kadar air kritis 1.5. Uji Organoleptik (Soekarto,1988) Untuk mengetahui penerimaan konsumen, sampel yang telah diberikan perlakuan waktu penyimpan ketika penentuan kadar air krtitis, diuji kerenyahannya secara organoleptik dengan metode uji perbandingan jamak (multiple comparison test). Pada pengujian ini, dua contoh atau lebih disajikan secara bersamaan untuk kemudian dibandingkan dengan contoh baku. Panelis membedakan seberapa jauh perbedaan kerenyahan sampel terhadap contoh baku dengan skala 1 sampai 9, yaitu dari dari amat sangat renyah sampai amat sangat kurang renyah 1.6. Uji ketepatan Model (Rahayu, W. P., M. Arpah, dan E. Diah, 2005) Untuk menguji ketapatan suatu persaman sorpsi isothermis digunakan mean relative determination (MRD).

32

MRD =

100 n Mi − Mpi ∑ Mi n i =1

Keterangan : n

= Jumlah data

Mi

= kadar air hasil percobaan

Mpi = kadar air hasil perhitungan Jika nilai MRD < 5 maka model sorpsi isothermis tersebut dapat menggambarkan keadaan yang sebenarnya atau sangat tepat. Jika 5 < MRD < 10 maka model tersebut agak tepat menggambarkan keadaan yang sebenarnya. Apabila MRD > 10 maka model tersebut tidak tepat menggambarkan keadaan yang sebenarnya. 1.7. Persamaan Umur Simpan Labuza (Labuza, 1982)

Me − Mi ) Me − Mc Umur simpan ( t ) = k A Po ( )( )( ) x Ws Ws ln(

Keterangan : t


Me


Mi


Mc


k/x


A


Ws


Po


b


33

1.8. Persamaan Umur Simpan Labuza yang disubstitusi oleh Model Isothermis GAB (Li Xiong, 2002). Umur simpan

(t ) =

H

εϕ

di mana : t = umur simpan (hari) 2WmC ε Mf − 2WmC ⎡ H = ⎢ Mi − Mf + ln( ε ε Mi − 2WmC ⎣

ε = (1 − C )[( 2 Ka ϕ =

wo

⎤ )⎥ ⎦

) − 2]

AkPo 2 K (1 − C ) xWs

Keterangan : Mf

= kadar air saat mencapai kadaar air kritis (%)

Mi

= kadar air awal (%)

Wm

= kadar air pada saat daerah momolayer (%)

C

= konstanta energi

K

= konstanta

A

= luas permukaan (m2)

awo

= kelembaban udara pada saat penyimpanan (%)

k/x


Po

= tekanan uap air jenuh pada saat penyimpanan (mmHg)

Wd

= bobot kering produk pangan (gram)

1.9. Persamaan umur simpan zero order reaction (Labuza, 1982) Persamaan umur simpan zero order seperti, dibawah ini : At = Ao – k.t Keterangan : At = konsentrasi mutu saat kritis(jumlah air(g) pada kadar air kritis) Ao = konsentrasi mutu awal (jumlah air (g) pada kadar air awal) k = konstanta laju reaksi (g/hari) t


34

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. PERMEANSI UAP AIR KEMASAN 1. Pengaruh Luas Permukaan terhadap Permeansi Uap Air Pada pengaruh luas permukaan terhadap permeansi uap air, dilakukan lima perlakuan luas pemukaan yang berbeda yaitu 0,02, 0,04, 0,05, 0,07, dan 0,08 m2 yang disimpan pada suhu 37 °C dan RH 80% serta dikemas dengan kemasan OPP20/VMOPP20 dengan bobot silika gel yang tetap yaitu 20 gram. Selama 14 hari pengamatan dilakukan penimbangan sampel untuk melihat hubungan bobot produk dengan waktu sehingga dihasilkan jumlah uap air terserap per harinya yang diperoleh dari kemiringan kurva hubungan antara perubahan bobot produk dengan hari, contoh penetapan jumlah uap air per hari dapat dilihat pada Lampiran 1. Data jumlah uap air terserap per hari dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Jumlah uap air terserap per hari setiap luas kemasan Area (m2) Jumlah uap air terserap (g/hari) 0,02 0,0022 0,04 0,0046 0,05 0,0057 0,07 0,0075 0,08 0,0090 Selanjutnya, nilai jumlah uap air terserap per hari dibagi dengan perbedaan tekanan antara dalam dan luar pengemas yang diperoleh dari perbedaan RH silka gel (0%) dan RH aquades (80%) yang dikali dengan tekanan uap jenuh uap air pada suhu 37 °C, nilai itulah yang disebut dengan permeansi uap air. Contoh perhitungan permeansi uap air dapat dilihat pada Lampiran 2. Data permeansi uap air untuk setiap perlakuan luas kemasan dapat dilhat pada Tabel 3.

35

Tabel 3. Permeansi uap air setiap luas kemasan Luas (m2) Permeansi (g/h/m2/mmHg) 0,02 0,0029 0,04 0,0030 0,05 0,0030 0,07 0,0028 0,08 0,0030 Berdasarkan data pada Tabel 3, maka dapat diketahui bahwa nilai permeansi uap air untuk kisaran luas yang diteliti bersifat tetap. Hal ini disebabkan perubahan jumlah uap air terserap itu bersifat linear terhadap luas permukaan, seperti terlihat pada persamaan 8.

dw k = A( P out − Pin ) dt x

............... (8)

Dengan demikian, apabila nilai jumlah uap air terserap per hari dimasukkan ke dalam rumus penetapan permeansi uap air seperti terlihat pada persamaan 12 akan menghasilkan nilai permeansi yang konstan untuk setiap perlakuan luas. Permeansi

k nt ............... (12) ( )= x A( RH out − RH in ) Po

Keterangan : k/x

: permeansi uap air(g/hari/m2/mmHg)

n/t

: jumlah uap air terserap per hari(g/hari)

A

: luas permukaan(m2)

RHout

: RH di luar pengemas(%)

RHin

: RH di dalam pengemas(%)

Po

: Tekanan uap air jenuh pada suhu pengujian(mmHg)

Akan tetapi berdasarkan data pada Tabel 2, untuk kisaran luas yang diteliti menunjukkan hasil dengan semakin meningkatnya luas permukaan kemasan maka akan meningkatkan jumlah uap air terserap per hari seperti yang terlihat pada persamaan 8. Selanjutnya, Penulis membuat persamaan

36

regresi antara hubungan luas permukaan dengan jumlah uap air terserap per hari, yang dapat dilihat pada Gambar 8.

Jumlah uap air terserap per hari

0.01 0.009

y = 0.1109x + 5E-05 R2 = 0.9944

0.008 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0 0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

Luas

Gambar 8. Kurva regresi linear luas permukaan dengan jumlah uap air terserap per hari Berdasarkan Gambar 8, Penulis dapat mengetahui bahwa hubungan antara luas permukaan dengan jumlah uap air terserap per hari adalah berbanding lurus karena hubungannya dapat didekati dengan persamaan regresi linear yaitu Y = 0.1109X + 5 x 10-5 dengan nilai koefisien determinasi (R2= 0,9944) yang mendekati +1, artinya persamaan regresi linear dapat menggambarkan data yang ada dengan mewakili 99% data hubungan antara jumlah uap air terserap per hari dengan luas permukaan. Dengan demikian untuk kisaran luas permukaan 0,02-0,08 m2, semakin bertambahnya luas permukaan maka laju penyerapan uap air akan bertambah pula. Apabila dihubungkan dengan teori transfer uap air ke dalam kemasan, maka dengan semakin meningkatnya luas permukaan kemasan maka akan memperluas bidang kontak antara uap air (sorbate) dengan kemasan sehingga akan meningkatkan proses kelarutan dan difusi uap air ke dalam kemasan yang mengakibatkan jumlah uap air terserap per hari semakin besar dengan bertambahnya luas permukaan.

37

2. Pengaruh Bobot Produk terhadap Permenasi Uap Air Pada penelitian ini, Penulis ingin melihat pengaruh bobot produk terhadap permeansi uap air dengan melakukan beberapa perlakuan bobot berbeda yang disimpan pada suhu 37 °C dan RH 80% dengan luas permukaan yang tetap yaitu 0,04 m2 dengan kemasan fleksibel OPP20/ VMOPP20. Selama 14 hari pengamatan dilakukan penimbangan sampel, untuk melihat hubungan jumlah uap air terserapnya dengan waktu sehingga untuk setiap perlakuan bobot dihasilkan jumlah uap air terserap per harinya yang diperoleh dari kemiringan kurva hubungan antara perubahan bobot produk dengan hari. Pada penelitian pendahuluan, diperoleh hasil bahwa pengaruh bobot produk terhadap permeansi uap air tidak konsisten (fluktuatif) sehingga tidak dapat diperoleh kesimpulan yang pasti. Oleh karena itu, Penulis melakukan penelitian berikutnya dengan perlakuan bobot 5, 10, 15, 40, 60, 80 dan 100 gram silika gel. Setelah 14 hari penimbangan, Penulis memperoleh permeansi uap air seperti terlihat pada Tabel 4. Data selengkapnya mengenai hasil dari perlakuan bobot produk terhadap permeansi uap air dapat dilihat pada Lampiran 3. Tabel 4. Permeansi uap air setiap bobot Bobot (gram) Permeansi uap air (g/hari/m2/mmHg) 5 10 15 40 60 80 100

0,00202 0,00216 0,00226 0,00232 0,00236 0,00239 0,00249

Berdasarkan data pada Tabel 4, pada kisaran bobot produk 5-100 gram ternyata hubungan perlakuan bobot dengan permeansi uap air adalah berbanding lurus, artinya setiap kenaikan jumlah bobot produk dalam hal

38

ini adalah silika gel akan meningkatkan permeansi uap air. Oleh karena itu, Penulis membuat persamaan regresi linear antara bobot produk dengan permeansi uap air seperti pada Gambar 9.

0.003

Permeansi

0.0025 0.002 y = 4E-06x + 0.0021 R2 = 0.8313

0.0015 0.001 0.0005 0 0

20

40

60

80

100

120

Bobot

Gambar 9. Kurva hubungan permeansi uap air dengan bobot Berdasarkan Gambar 9, Penulis dapat mengetahui bahwa persamaan regresi linear antara permeansi uap air dengan bobot produk adalah Y = 4x10-6 X + 0.0021 dengan koefisen determinasi sebesar 0.8313 yang cenderung mendekati satu, artinya regresi linear tersebut dapat menggambarkan data yang ada dengan mewakili 83 % data antara hubungan permeansi uap air dengan bobot produk. Dengan adanya persamaan regresi linear yang dapat mewakili data yang ada, hal ini menunjukkan untuk kisaran bobot yang diteliti ternyata hubungan permeansi uap air dengan bobot produk adalah berbanding lurus artinya dengan semakin naiknya bobot produk maka akan meningkatkan permeansi uap air. Menurut Labuza (1982), hubungan bobot produk (Ws) dengan permeansi uap air adalah berbanding lurus seperti pada persamaan 3.

k Permeansi ( ) = x

ln(

Me − Mi ) t Me − Mc ) Ws ................ (3) Po ( A)( ) b

39

Berdasarkan persamaan 3, maka dapat diketahui bahwa dengan semakin meningkatnya bobot produk maka akan meningkatkan jumlah uap air terserap per hari. Hal ini disebabkan dengan bertambahnya bobot produk dalam hal ini adalah silika gel akan meningkatkan kapasitas abosorpsi desikan sehingga akan meningkatkan proses difusi uap air ke dalam kemasan. 3. Pengaruh Suhu terhadap Permeansi Uap Air Pada penelitian pengaruh suhu terhadap permeansi uap air, Penulis melakukan tiga perlakuan suhu yang berbeda yaitu 31, 37, 49 °C dengan RH 87% pada luas permukaan 0,02 m2 dan bobot silika gel 30 gram. Selama empat belas hari, Penulis melakukan penimbangan untuk mendapatkan kurva hubungan antara jumlah uap air terserap dengan hari pengamatan sehingga menghasilkan jumlah uap air terserap per hari dari kemiringan kurva tersebut. Setelah itu, nilai jumlah uap air terserap per hari dibagi dengan perbedaan tekanan antara dalam dan luar pengemas yang diperoleh dari perbedaan RH silika gel (0 %) dan RH aquades (87 %) yang dikali dengan tekanan uap jenuh uap air pada suhu 37 °C, sehingga Penulis memperoleh permeansi uap air. Data rata-rata dari pangaruh suhu terhadap permeansi uap air dapat dilihat pada Tabel 5. Data lengkap pengaruh suhu terhadap permeansi uap air dapat dilihat pada Lampiran 4. Tabel 5. Permeansi uap air setiap suhu Suhu Permeansi uap air (°C) (g/hari/m2/mmHg) 31 0.0026 37 0.0029 49 0.0045 Berdasarkan data pada Tabel 5, untuk melihat hubungan yang lebih jelas maka dapat dibuat grafik hubungan antara suhu dengan permeansi uap air seperti terlihat pada Gambar 10.

40

Permeansi

0.005 0.0045 0.004 0.0035 0.003 0.0025 0.002 0.0015 0.001 0.0005 0

y = 0.001e0.0314x R2 = 0.9793

0

10

20

30

40

50

60

Suhu

Gambar 10. Kurva hubungan permeansi uap air dengan suhu. Berdasarkan Gambar 10, dapat diketahui pada kisaran suhu 31-49 °C dengan semakin meningkatnya suhu maka akan meningkatkan permeansi uap air yang diwakili oleh persamaan regresi eksponensial yaitu Y = 0,001e0,0314X dengan R2 yang mendekati 1. Menurut Krochta, Baldwin, dan Carriedo (1994), hubungan permeansi uap air dengan suhu adalah bersifat ekponensial seperti pada persamaan 13. P = Po exp(-Ep/RT) ............... (13) Dengan demikian, semakin meningkatnya suhu akan meningkatkan permeansi uap air secara eksponensial. Menurut Robertson (1992), hal ini disebabkan nilai kelarutan dan difusi uap air ke dalam kemasan meningkat secara eksponensial sehingga akan menghasilkan kenaikan permeabilitas secara eksponensial. Menurut Krochta, Baldwin, dan Carriedo (1994), hubungan permeabilitas (P) dengan solubilitas (S) dan difusi (D) adalah berbanding lurus seperti terlihat pada persamaan 14. Dengan demikian, apabila salah satu faktor dari kelarutan atau difusi meningkat secara eksponensial maka akan menyebabkan permeabilitas uap air dari kemasan tersebut meningkat pula secara eksponensial. Berdasarkan persamaan 14, dapat diketahui

apabila salah satu faktor dari kelarutan atau difusi

meningkat secara eksponensial maka akan menyebabkan permeabilitas uap air dari kemasan tersebut meningkat pula secara eksponensial P = DS ................... (14)

41

Berdasarkan data pada Tabel 5, maka dapat diketahui nilai energi aktivasi yang diperlukan untuk menghitung permeansi uap air aktual dalam rangka penentuan umur simpan wafer stick. Nilai energi aktivasi ini diperoleh dari kurva hubungan antara nilai logaritma natural permeansi uap air (ln k/x) dengan 1/T (suhu), proses penentuan kurva hubungan antara ln k/x dengan 1/T untuk kedua ulangan dapat dilihat pada Lampiran 5. Gambar kurva hubungan antara ln (k/x) dengan 1/T dapat dilihat pada Gambar 11.

-5.3 0.00305 -5.4

0.0031

0.00315

0.0032

0.00325

0.0033

-5.5 ln(k/x)

-5.6 -5.7 -5.8

y = -3070.1x + 4.1127 R2 = 0.975

-5.9 -6 -6.1 1/T

Gambar 11. Kurva hubungan ln (k/x) dan 1/T Berdasarkan Gambar 11, Penulis dapat mengetahui bahwa hubungan antara ln(k/x) dengan 1/T (dalam kelvin) bersifat linear yang diwakili oleh persamaan regresi ln(k/x) =-3070,1(1/T)–3,7119 dengan R2 sebesar 0,975. Persamaan regresi tersebut dapat mewakili data percobaan yang ada karena mempunyai koefisien determinasi yang mendekati satu. Menurut Penulis, hubungan ln (k/x) dan 1/T yang linear menunjukkan secara tidak langsung bahwa hubungan antara permeansi uap air dengan suhu bersifat eksponensial. Selanjutnya, berdasarkan data hubungan

ln (k/x) dengan 1/T,

Penulis dapat mengetahui energi aktivasi yaitu sebesar 25524,81 Joule. Contoh penentuan energi aktivasi dapat dilihat pada Lampiran 6. Selanjutnya dengan menggunakan energi aktivasi, Penulis menentukan permeansi uap air untuk suhu penyimpan (28 °C) dalam rangka penentuan

42

umur simpan wafer stick yaitu 0,0024 g/hari/m2/mmHg. Contoh penentuan permeansi uap air kemasan OPP20/VMOPP20 pada suhu 28 °C dan RH 67% dapat dilihat pada Lampiran 7. 4. Pengaruh Kelembaban Udara terhadap Permeansi Uap Air Pada penelitian pengaruh kelembaban udara terhadap permeansi uap air, untuk setiap ulangan Penulis melakukan lima perlakuan RH yang berbeda yaitu 13, 46, 67, 81, dan 93% pada suhu 28 °C dengan luas permukaan dan bobot tetap yaitu 0,01 m2 dan 20 gram. Selama empat belas hari Penulis menimbang bobot sampel yang dikemas dengan kemasan fleksibel OPP20/VMOPP20 untuk melihat hubungan bobot sampel dengan hari pengamatan untuk setiap perlakuan RH sehingga diperoleh kemiringan kurva yang menunjukkan jumlah uap terserap air per hari. Selanjutnya nilai tersebut dibagi oleh luas permukaan dan perbedaan tekanan sehingga diperoleh permeansi uap air. Data rata-rata permeansi uap air terhadap perlakuan RH dapat dilihat pada Tabel 6. Data pengaruh RH terhadap permeansi uap air dapat dilihat pada Lampiran 8. Tabel 6. Permeansi uap air setiap perlakuan RH Kelembaban udara Permeansi (%) (g/h/m2/mmHg) 13 0,0021 46 0,0034 67 0,0045 81 0,0048 93 0,0095 Berdasarkan data pada Tabel 6., Penulis mengamati bahwa dengan semakin meningkatnya nilai RH maka permeansi uap air pada kemasan akan naik pula. Selanjutnya, Penulis ingin melihat kurva hubungan antara RH dengan jumlah uap air terserap per hari agar lebih terlihat hubungan yang lebih jelas antara RH dengan permeansi uap air. Gambar kurva hubungan RH dengan jumlah uap air terserap per hari dapat dilihat pada Gambar 12.

43

Permeansi

0.01 0.009 0.008 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0

y = 0.0016e0.0165x R2 = 0.8961

0

20

40

60

80

100

RH

Gambar 12. Kurva hubungan permeansi uap air dan RH Berdasarkan Gambar 12, dengan semakin meningkatnya kelembaban udara maka akan meningkatkan permeansi uap air secara eksponensial. Hubungan eksponensial antara data-data jumlah uap air terserap per hari dengan RH untuk kedua ulangan terwakili oleh persamaan regresi eksponesial yaitu Y= 0,0016 e0,0165x dengan R2 sebesar 0,8961. Persamaan regresi eksponensial tersebut dapat menggambarkan data-data RH dengan permeansi uap air yang ditunjukkan dengan nilai koefisien determinasi yang mendekati satu. Menurut Taub dan Singh (1998), dengan semakin meningkatnya kelembaban udara maka akan meningkatkan solubilitas dari uap air terhadap kemasan sehingga akan menyebabkan gaya tarik menarik antar partikel dalam polimer kemasan akan menurun sehingga terjadinya pergerakan partikel dalam polimer. Keadaan plastilisasi dari kemasan ini akan meningkatkan proses difusi uap air ke dalam kemasan. 5. Pengaruh Jenis Kemasan terhadap Permeansi Uap Air Pada penelitian pengaruh jenis kemasan terhadap permeansi uap air, untuk setiap ulangan Penulis melakukan tiga jenis kemasan fleksibel yang berbeda yaitu kemasan aluminium foil, OPP20/VMOPP20 dan OPP20 /PP20 yang disimpan pada suhu 37 °C dan RH 87% dengan luas permukaan dan bobot produk yang tetap yaitu 0,02 m2 dan 30 gram silika gel. Selama empat belas hari, Penulis melakukan penimbangan untuk melihat hubungan perubahan bobot sampel dengan hari pengamatan

44

sehingga dihasilkan kemiringan kurva sebagai jumlah uap air terserap per hari yang selanjutnya dibagi dengan luas permukaan dan perbedaaan tekanan sehingga menghasilkan permeansi uap air. Data rata-rata permeansi uap air setiap jenis kemasan dapat dilihat pada Tabel 7. Data lengkap pengaruh jenis kemasan terhadap permeansi uap air dapat dilihat pada Lampiran 9. Tabel 7. Permeansi uap air setiap jenis kemasan Jenis kemasan permeansi uap air (gr/hari/m2 /mmHg) Aluminium foil OPP20/VMOPP20 OPP20/PP20

0,0000293 0,0029 0,084

Berdasarkan data pada Tabel 7, Penulis mengamati bahwa setiap jenis kemasan mempunyai nilai permeansi uap air tertentu dan berbeda antar kemasan dimana kemasan aluminium foil mempunyai nilai permeansi uap air yang paling rendah lalu diikuti oleh OPP20/VMOPP20 dan OPP20/PP20. Hal ini bisa disebabkan oleh perbedaan komposisi penyusun material dari masing-masng kemasan. Menurut Syarief, Santausa, dan Isyana (1988), kemasan aluminium tersusun dari bahan logam yang hermetis, fleksibel, dan tidak tembus cahaya sehingga memiliki sifat proteksi yang tinggi terhadap uap air, cahaya, lemak dan gas. Semetara itu, bahan penyusun dari kemasan OPP20/VMOPP20 adalah oriented polypropilen 20 mikron yang dilaminasi dengan vaccum metallized oriented polypropilen 20 mikron sedangkan kemasan OPP20/PP20 terdiri dari oriented polypropilen 20 mikron yang diekstrusi dengan polypropilen 20 mikron. Menurut Manley (1998), plastik polipropilen (PP) merupakan plastik yang baik sebagai

barrier terhadap uap air pada produk biskuit karena lebih kaku, ringan, permeabilitas uap air yang rendah dan tahan terhadap suhu tinggi. Untuk memperbaiki sifat dari polipropilen maka dimodifikasi menjadi menjadi OPP jika dalam proses pembuatannya ditarik dalam satu arah. Menurut

45

Brown (1992), plastik OPP mempunyai daya resistensi tiga kali lipat dibandingkan plastik PP terhadap transmisi uap air. Untuk meningkatkan fungsinya, plastik OPP dapat dilaminasi dengan kemasan lain salah satunya dengan bahan logam yang disebut kemasan metalized dimana kemasan metalized dapat dibuat secara vakum yaitu pembentukan lembaran tipis aluminium pada kondisi yang sangat vakum, seperti pada VMOPP20 (Syarief, Santausa, dan Isyana ,1988). Tujuanya adalah agar ketahanan terhadap uap air dan gas meningkat, sehingga dari hasil pengujian terlihat bahwa kemasan metalized (OPP20/VMOPP20) lebih rendah nilai permeansi uap airnya dibandingkan dengan kemasan laminasi non logam seperti OPP20/PP20. B. KARAKTERISTIK PENYERAPAN UAP AIR Setiap produk pangan kering seperti wafer stick akan mengalami proses penyerapan uap air ketika disimpan pada suatu lingkungan yang mempunyai kelembaban udara yang lebih tinggi daripada produk, yang disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan, proses inilah yang disebut dengan adsorpsi (Syarief, Santausa dan Isyana, 1988). Peristiwa penyerapan uap air terus berlangsung sampai terjadi proses kesetimbangan diantara dua RH yang berbeda yang ditunjukkan dengan perubahan berat produk yang cenderung konstan. Berdasarkan penelitian Penulis, proses penyerapan uap air oleh wafer

stick yang tidak terkemas yang disimpan pada desikator yang mempunyai kelembaban udara 75% membentuk hubungan kurva logaritmik untuk ulangan 1 dan 2 seperti terlihat pada Gambar 13. dan 14.

46

0.16 0.14

kadar air

0.12 0.1 0.08

R2 = 0.9069

0.06 0.04 0.02 0 0

2

4

6

8

10

hari

Gambar 13. Kurva pertambahan kadar air wafer stick ulangan 1 16 14 kadar air (%)

12 10 8 R2 = 0.8203

6 4 2 0 0

2

4

6

8

10

12

14

hari

Gambar 14. Kurva pertambahan kadar air wafer stick ulangan 2 Berdasarkan Gambar 13 dan 14, dapat diketahui bahwa kurva hubungan pertambahan kadar air dengan hari pengamatan menyerupai kurva logaritmik, baik ulangan 1 maupun ulangan 2. dimana mempunyai R2 yang mendekati satu. Hal ini menunjukkan bahwa pertambahan kadar air pada wafer stick tidak bersifat linear tetapi logaritmik artinya pada awal-wal waktu penyimpanan, penyerapan uap air oleh wafer stick sangatlah cepat sehingga pertambahan kadar airnya pun besar akan tetapi semakin lama waktu penyimpanan kecepatan penyerapan uap air oleh produk menjadi lambat sampai mencapai kadar air setimbang yaitu 12%. Menurut Manley (1998), untuk produk biskuit yang tidak terkemas dan dikondisikan pada RH 75% dan suhu 25 °C akan menghasilkan kadar air setimbang sebesar 12%.

47

Menurut Manley (1998), hubungan pertambahan kadar air terhadap waktu pada produk biskuit tidak terkemas yang dikondisikan pada RH 70% dan suhu 20 °C membentuk kurva seperti pada Gambar 15.

Gambar 15. Kurva pertambahan kadar air terhadap waktu pada biskuit (Manley, 1998) Berdasarkan Gambar 15, Penulis dapat menyatakan bahwa hubungan pertambahan kadar air terhadap waktu bersifat logaritmik (tidak linear) yaitu pada awal-wal waktu penyimpanan penyerapan uap air oleh wafer stick sangatlah cepat sehingga pertambahan kadar airnya pun besar akan tetapi semakin lama waktu penyimpanan kecepatan penyerapan uap air oleh produk menjadi lambat sampai mencapai kadar air setimbang. C. SORPSI ISOTHERMIS Pada penelitian ini, Penulis menggunakan metode statis untuk memperoleh kurva isothermis wafer stick. Untuk setiap ulangan, Penulis melakukan penyimpanan sampel wafer stick ke dalam enam RH penyimpanan yaitu 13, 46 ,67 ,75 ,81, dan 87% di dalam desikator pada suhu 28 °C, yang ditimbang setiap hari sampai mencapai berat sampel relatif konstan. Hal ini menunjukkan kondisi telah mencapai kondisi setimbang sehingga bisa diperoleh kadar air setimbang dan aktivitas air, seperti tertulis pada Tabel 8. Data lengkap hubungan aw dan kadar air dapat dilihat pada Lampiran 10

48

Tabel 8. aw dan kadar air setimbang Aktivitas air Kadar air (%) 0,13 0,0159 0,46 0,0466 0,67 0,0918 0,75 0,1253 0,81 0,2208 0,87 0,3285 Berdasarkan data pada Tabel 8, maka dapat diperoleh kurva sorpsi isothermis antara aw dengan kadar air setimbang wafer stick pada suhu 28 °C seperti pada Gambar 16. 0.35 0.3

k air (bk)

0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

aw

Gambar 16. Kurva isothermis wafer stick Menurut Labuza (1993), kurva isothermis dari biskuit (sekelompok dengan wafer stick) yang kondisikan pada suhu 23 °C dapat dilihat pada Gambar 17 yang menunjukkan arah hubungan yang sama dengan Gambar 16.

Gambar 17. Kurva isothermis produk biskuit (Labuza, 1993)

49

Berdasarkan Gambar 17, kurva isothermis wafer stick menyerupai isothermis tipe 3, yaitu kenaikan kadar air berlangsung lambat pada kisaran aw 0,1-0,5 dan meningkat secara tajam kadar airnya pada aw di atas 0,5. Menurut Arslan dan Togrul (2005), sorpsi isothermis tipe 3 menunjukkan keadaan dimana jumlah uap air terserap kecil pada aw rendah karena air hanya terserap pada permukaan sisi –OH dari gula kristalin, protein dan polisakarida. Meskipun demikian, jumlah uap air terserap meningkat secara tajam seiring dengan meningkatnya nilai aw. Hal ini disebabkan semakin bertambahnya jumlah sisi penyerapan.. Penyebab utama terbentuknya kurva isothermis tipe 3 adalah wafer stick tergolong ke dalam jenis wafer dengan kandungan gula tinggi, menurut Manley (1998) jumlah gulanya bisa mencapai 40-70% dari jumlah tepung. Sumber gula yang dipakai dalam pembuatan wafer stick adalah gula pasir. Menurut Winarno (1982), gula pasir tersusun dari jenis gula sukrosa yang sering digunakan oleh industri makanan dalam bentuk kristal halus atau kasar. Menurut de Man (1989), sukrosa tersusun dari gluskosa dan fruktosa yang bersifat non-pereduksi. Pengunaan jumlah gula sukrosa yang relatif tinggi dalam pembuatan wafer stcik dapat mempengaruhi sorpsi isothermis dari produk wafer stick, contoh kurva isothermis dari produk makanan yang mengandung banyak gula, dapat dilihat pada Gambar 18.

Gambar 18. Sorpsi isothermis pada makanan yang kandungan gulanya tinggi (de Man, 1989).

50

Tipe kurva isothermis dari Gambar 18. mirip dengan tipe kurva isothermis pada Gambar 16 dan 17 yang termasuk ke dalam tipe 3 kurva isothermis, yaitu pada daerah aw rendah kenaikan kadar airnya berlangsung lambat tetapi setelah melewati daerah aw tersebut maka kenaikan kadar air berlangsung cepat dengan meningkatnya nilai aw. Hal ini dikarenakan produk

wafer stick banyak mengandung gula sukrosa. Pada proses pembuatannnya, wafer stick mengunakan gula pasir sebagai bahan pemanis dan berguna dalam meningkatkan mutu tekstur (kerenyahan) dari wafer stick karena sukrosa bersifat non pereduksi sehingga kemampuan menyerap uap airnya lebih rendah dari jenis gula lain. Akan tetapi, setelah mengalami proses pemanggangan yaitu pada suhu 120-170 °C selama 30-50 detik, maka sukrosa dapat mengalami perubahan bentuk menjadi amorf. Menurut Manley (1998), setelah proses pemanggangan sukrosa dapat mengalami bentuk amorf atau mengalami rekristalisasi. Menurut Eksin dan Robinson (2001), struktur amorf dapat terbentuk melalui suatu proses pemisahan air atau pemekatan padatan seperti pemanggangan, ekstrusi, pemekatan dan proses-proses lainnya yang sejenis. Sukrosa dalam keadaan amorf sangat bersifat higroskopis yaitu kemampuan difusinya terhadap uap air sangatlah tinggi yang selanjutnya dapat menyebabkan rekristalisasi dari sukrosa amorf. Sorpsi isothermis dari sukrosa amorf dapat dilihat pada Gambar 19.

Gambar 19. Sorpsi isothermis sukrosa amorf (Labuza, 2002)

51

Berdasarkan Gambar 19, dapat diketahui bahwa sorpsi isothermis dari sukrosa amorf berbentuk tipe 3. Pada aw rendah(0,13-0,5), sebagian sukrosa

amorf telah mengalami kristalisasi sehingga kemampuan menyerap uap airnya rendah karena mempunyai sisi permukaan (penyerapan) yang lebih sedikit dibandingkan dalam keadaan amorf (de Man, 1989). Gambaran hubungan proses kristalisasi, kadar air dan waktu dapat dilihat pada Gambar 20. Disamping itu pada kondisi aw rendah, jumlah uap air yang tersedia di udara relatif rendah sehingga jumlah uap air yang terserap oleh produk menjadi rendah. Akan tetapi pada aw tinggi, jumlah uap air yang tersedia sangatlah tinggi sehingga dengan berlangsungnya proses adsorpsi akan menyebabkan gula menjadi larut dan sukrosa yang telah menjadi kristal menjadi amorf kembali sehingga akan meningkatkan sisi peyerapan uap air yang berakibat meningkatnya jumlah uap air secara tajam (Labuza, 2002; Pinedo 2004). Kondisi inilah yang menyebabkan tipe isothermis wafer stick yang banyak mengandung sukrosa berbentuk tipe 3.

Gambar 20. Kurva hubungan kadar air, kristalisasi dan waktu (Labuza, 2002) Untuk memudahkan penentuan nilai aktivitas air dan kadar air setimbang dari isothermis wafer stick maka langkah selanjutnya adalah menggunakan model-model persamaan matematika kurva sorpsi isothermis dari data aktivitas air dan kadar air kesetimbangan. Adapun, model persamaan isothermis yang digunakan adalah model isothermis GAB dan Hasley. Contoh perhitungan model isothermis GAB dan Hasley dapat dilihat pada Lampiran

52

11. Setelah dihitung dengan menggunakan data kadar air dan aw percobaan pada saat setimbang, maka akan diperoleh persamaan kurva isothermis model GAB dan Hasley seperti terdapat pada Tabel 9. Tabel 9. Model persamaan isothermis wafer stick Model Persamaan GAB M=0,1768aw /(1-1,061 aw)(1+5,2079 aw) Hasley log(ln1/ aw)= -1,2918-0,8825log me Selanjutnya dari persamaan model isothermis wafer stick, diperoleh kurva isothermis model GAB dan Hasley seperti pada Gambar 21 dan 22.

0.4 0.35 Kadar air

0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

aw GAB

percobaan

Gambar 21. Kurva isothermis model GAB dengan percobaan 0.35 0.3 kadar air

0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

aw Hasley

percobaan

Gambar 22. Kurva isothermis model Hasley dengan percobaan

53

Untuk menguji kemampuan model isothermis dalam menggambarkan isothermis percobaan,maka dapat diuji dengan menggunakan uji mrd (mean

relative deviation) baik model isothermis GAB maupun model isothermis Hasley. Pengujian model sorpsi isothermis terhadap percobaan harus dilakukan karena kemampuan suatu model dalam menggambarkan isothermis percobaan akan berpengaruh terhadap penentuan umur simpan produk. Contoh perhitungan MRD untuk setiap model isothermis dapat dilihat pada Lampiran 12. Data hasil uji mrd setiap model isothermis wafer stick dapat dilihat pada Tabel 10. Tabel 10. Mrd model isothermis Model Isothermis Mrd GAB

4,61

Hasley

5,83

Berdasarkan nilai mrd

pada Tabel 10, dapat diketahui bahwa pada

model isothermis GAB mempunyai nilai mrd yang lebih kecil dari lima yang bermakna bahwa model isothermis GAB dapat menggambarkan dengan sangat bagus atau tepat dalam menggambarkan isothermis wafer stick sedangkan pada model Hasley yang mempunyai nilai mrd lebih besar dari lima mempunyai makna bahwa model isothermis Hasley bagus dalam menggambarkan isothermis wafer stick. Akan tetapi, nilai mrd kedua model isothermis tersebut tidak terlalu jauh dan nilai mrd model Hasley masih dekat dengan nilai lima, sehingga kedua kemampuan model tersebut dalam menggambarkan sorpsi isothermis dari wafer stick relatif sama yaitu baik dalam menggambarkan sorpsi isothermis wafer stick. Menurut Khalloufi, Giasson dan Ratti (2000), ketepatan model isothermis terhadap isothermis percobaan tergantung pada kisaran aw dan jenis bahan

pangan

yang

diuji.

Pada

model

isothermis

GAB

mampu

menggambarkan kurva isothermis suatu produk pangan dengan kisaran aw yang luas yaitu 0,05-0,9 (Timmermann, 2003). Sementara itu, Menurut Fasina (2005), model isothermis Hasley asalnya dikembangkan pada produk pangan yang kaya akan lemak dan protein. Disamping itu, model isothermis Hasley hanya mampu menggambar isothermis percobaan untuk kisaran aw 10-81%.

54

Hal ini mengakibatkan model Hasley tidak setepat model isothermis GAB dalam menggambarkan isothermis wafer stick. D. UMUR SIMPAN 1. Pendekatan Kadar Air Kritis Pendekatan kadar air kritis sering digunakan pada produk pangan kering seperti pada produk biskuit. Penentuan umur simpannya dilakukan pada saat produk pada kondisi awal atau setelah produksi sampai produk mencapai kondisi kritis, dalam hal ini pada saat produk pangan kering pertama kali mencapai kadar air yang menyebabkan kondisi kerenyahan ditolak oleh panelis atau konsumen. Penentuan kondisi awal dalam hal ini kadar air awal dan kadar air kritis sangatlah penting untuk diperhatikan karena apabila tidak tepat akan menghasilkan umur simpan yang bisa lebih atau kurang dari seharusnya. Pada penentuan kadar air awal dengan metode oven diketahui bahwa kadar air awal wafer stick setelah diproduksi sebesar 2,1%(basis kering) dan 2.05%(basis basah). Nilai kadar air awal dari wafer stick ini sudah cukup benar karena menurut Manley (1998), kadar air dari wafer terutama

wafer sheets berkisar 1-2%. Sementara itu, pada penentuan kadar air kritis wafer stick dengan menggunakan uji multiple comparison dan uji post hoc yaitu uji duncan Penulis memperoleh nilai kadar air kritis wafer stick ratarata dari dua ulangan sebesar 3,81%. Data selengkapnya mengenai kadar air kritis wafer stick dapat dilihat pada Lampiran 13. Pada penentuan umur simpan dengan pendekatan kadar air kritis, sangatlah diperlukan sifat-sifat hidratasi dari produk pangan selama penyimpanan yang digambarkan dalam kurva isothermis yaitu kurva yang menggambarkan hubungan antara kadar air dan aktivitas air bahan pangan pada suhu dan kelembaban udara tertentu. Penentuan kurva isothermis dari

wafer stick dapat diperoleh dengan menggunakan ERH larutan garam atau aw -meter untuk menentukan nilai aktivitas airnya. Selanjutnya, dengan mengetahui model isothermis percobaan, maka dapat diketahui kadar air kesetimbangan, kemiringan kurva saat mencapai

55

kadar air kritis, kadar air monolayer dan konstanta energi yang sangat diperlukan dalam penentuan umur simpan. Oleh karena itu, dikembangkan model-model isothermis yang dapat menggambarkan dengan mulus isothermis percobaan, pada penelitian ini Penulis menggunakan model isothermis Hasley dan GAB. 1.1. Penentuan umur simpan dengan pendekatan kadar air kritis yang menggunakan ERH larutan garam untuk memperoleh isothermisnya. a. Penetuan umur simpan wafer stick dengan model isothermis Hasley Dalam penentuan umur simpan dengan pendekatan kadar kritis model isothermis Hasley dapat menggunakan langsung persamaan umur simpan Labuza, seperti pada persamaan 9.

Me − Mi ) Me − Mc t = ............... (9) A Po k ( )( )( ) x Ws Ws Keterangan : ln(

t


Me


Mi


Mc


k/x


A


Ws


Po


b


Berdasarkan persamaan 9, diperlukan sejumlah parameterparameter untuk menghitung umur simpan wafer stick, salah satunya dengan menggunakan model isothermis. Berdasarkan

56

penelitian sebelumnya, diketahui bahwa model isothermis Hasley

wafer stick yaitu log(ln1/aw) =-1,2918-0,8825logme. Dengan menggunakan persamaan model isothermis Hasley pada produk

wafer stick maka dapat diketahui kadar air setimbang (Me) pada saat kondisi aktual yaitu pada RH 67 %. Selain itu, dapat diketahui pula nilai aktivitas air pada saat mencapai kadar air awal dan kadar air kritis. Nilai kadar air awal, kadar air kritis, aw pada saat kadar air awal dan kritis sangat diperlukan dalam penentuan

kemiringan (b) kurva isothermis saat mencapai

kondisi kritis yang diperoleh dari hasil bagi antara selisih dari kadar air awal dan kritis dengan selisih aw pada saat kadar air awal dan kritis. Selain dari parameter yang diperoleh dari model isothermis Hasley yaitu Me dan b, diperlukan juga parameter lain dalam penentuan umur simpan dengan model isothermis Hasley, seperti terlihat pada Tabel 11. Tabel 11. Parameter-parameter dalam penetapan umur simpan Labuza model isothermis Hasley Parameter Hasil perhitungan Mi

2,1 %(bk)

Mc

3,81 %(bk)

Me RH 67%

9,69 % (bk)

b

0,091

k/x

0,0024 g/hari/m2/mmHg

Ws

24,4875 g

A

0,0208 m2

Po (T=28 °C)

28,349 mmHg

Berdasarkan data pada Tabel 11, dapat ditentukan umur simpan wafer stick dengan model isothermis Hasley yang dapat secara langsung dimasukkan ke dalam umur simpan Labuza sehingga diperoleh umur simpan wafer stick sebesar 13,4 bulan.

57

Contoh perhitungan umur simpan wafer stick dengan model isothermis Haley dapat dilihat pada Lampiran 14. b. Penentuan Umur simpan Berdasarkan model Isothemis GAB Pada penentuan umur simpan dengan model GAB, menggunakan persamaan umur simpan Labuza yang telah disubstitusi oleh model isothermis GAB(Li Xiong, 2002), seperti terlihat dalam persamaan 15.

t=

H

εϕ

............... (15)

t = umur simpan (hari) 2WmC ε Mf − 2WmC ⎡ ln( H = ⎢ Mi − Mf + ε ε Mi − 2WmC ⎣

ε = (1 − C )[( 2 Kaw ϕ =

o

⎤ )⎥ ⎦

) − 2]


Keterangan : Mf

= kadar air saat mencapai kadar air kritis (%)

Mi


Wm = kadar air pada saat daerah momolayer (%) C

= konstanta energi

K

= konstanta

A

= luas Permukaan (m2)

awo


k/x


Po

= tekanan uap air jenuh pada saat penyimpanan (mmHg)

Wd

= bobot kering produk pangan (gram) Berdasarkan persamaan umur simpan Labuza yang telah

dimodifikasi oleh model isothermis GAB, maka Penulis memerlukan tambahan parameter yaitu nilai kadar air monolayer (Wm), konstanta C dan K yang diperoleh dari hubungan regresi

58

antara hasil bagi aktivitas air terhadap kadar air setimbang dengan aktivitas air pada saat kadar air setimbang sehingga dapat dihasilkan suatu persamaan kuadrat seperti pada persamaan 16.

⎛ aw ⎞ 2 ⎜ ⎟ = α .aw + β .aw + γ ⎝M ⎠

............... (16)

Berdasarkan persamaan kuadrat tersebut dengan metode regresi maka dapat diketahui nilai α, β, dan γ yang diperlukan dalam penentuan nilai Wm, C dan K, seperti ditunjukan pada persamaan 17.,18., dan 19.

(β K= C=

β γ .K

Wm =

1 γKC

2

)

− 4(α .γ ) − β 2.γ

+2

............... (17)

............... (18)

............... (19)

Berdasarkan persamaan 17, 18, dan 19, maka dapat diketahui nilai Wm sebesar 2,82%, K sebesar 1,06 dan C sebesar 5,91 untuk wafer stick. Menurut Arslan dan Togrul (2002), nilai kadar air monolayer sangatlah penting untuk stabilitas fisik dan kimia dari makanan kering. Apabila jumlah uap air yang terserap melebihi kadar air monolayer maka akan menyebabkan terjadinya penurunan mutu tekstur (Navarrete et al., 2004). Kemudian, menurut Labuza (2002), nilai parameter C dan K tersebut untuk produk makanan adalah 0,7
59

pertambahan kadar air pada daerah aw tinggi sangat tajam (Timmermann, 2003). Sedangkan nilai konstanta energi C yang lebih dari satu menunjukkan bahwa uap air yang terikat pada lapisan monolayer sangat stabil. Akan tetapi, nilai C tidak terlalu besar yang menunjukan nilai konstanta energi permukaan rendah. Kecilnya nilai C terlihat pada daerah aw rendah yang mempunyai nilai kadar air wafer stick relatif rendah yang disebabkan oleh terbatasnya sisi permukaan yang kontak dengan uap air. Selain dari parameter yang diperoleh dari model isothermis GAB yaitu K, C dan Wm ,diperlukan juga parameter lain dalam penentuan umur simpan dengan model isothermis GAB , seperti terlihat pada Tabel 12. Tabel 12. Parameter-parameter dalam penetapan umur simpan Labuza model isothermis GAB Parameter Hasil perhitungan Mi

2,1 %(bk)

Mf

3,81 %(bk)

Wm

2,82%

C

5,91

K

1,06

awo

67%

k/x

0,0024 g/hari/m2/mmHg

Ws

24,4875 g

A

0,0208 m2

Po (T=28 °C)

28,349 mmHg

Berdasarkan data pada Tabel 12, dapat ditentukan umur simpan wafer stick dengan model isothermis GAB dengan menggunakan persamaan umur simpan Labuza yng telah disubstitusi oleh model isothermis GAB diperoleh umur simpan wafer stick sebesar 14,68 bulan. Contoh perhitungan umur

60

simpan wafer stik dengan model isothermis GAB dapat dilihat pada Lampiran 15.

1.2. Penentuan umur simpan dengan pendekatan kadar air kritis yang mengunakan aw -meter untuk memperoleh kurva isothermisnya. Pada penelitian ini, untuk setiap ulangan Penulis menyimpan sampel dalam wadah gelas yang telah dimodifikasi yang mempunyai RH 93% pada suhu 28-30 °C. Selama 21 hari, Penulis melakukan pengukuran aw setiap harinya dan ditentukan juga kadar airnya sehingga diperoleh kurva isothermis wafer stick. Pendekatan model isothermis yang digunakan untuk penetapan umur simpan adalah model Hasley dan GAB. Kurva isothermis model GAB dan Hasley untuk setiap ulangan dapat dilihat pada Gambar 23 , 24, 25 dan 26. 0.4

kadar air (bk)

0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

aw percobaan

GAB

Gambar 23. Isothermis GAB dan percobaan aw -meter ulangan 1 0.4 0.35 k air bk

0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

aw percobaaan

hasley

Gambar 24. Isothermis model Hasley dan percobaan aw -meter ulangan 1

61

k air (b k)

0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

aw percobaan

gab

k air (b k)

Gambar 25. Isothermis model GAB dan percobaan aw-meter ulangan 2 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

aw perocbaan

Hasley

Gambar 26. Isothermis model Hasley dan percobaan aw-meter ulangan 2 Akan tetapi dalam penentuan umur simpannya, model yang bisa diterapkan dalam penentuan umur simpannnya adalah model Hasley sedangkan model isothermis GAB tidak dapat diterapkan untuk data yang ada karena dari persamaan model isothermis GAB-nya tidak bisa menghasilkan parameter Wm, C dan K yang diperlukan dalam penentuan umur simpan Labuza yang disubstitusi oleh model isothermis GAB. Contoh perhitungan nilai Wm, C dan K yang tidak bisa dihasilkan dari persamaan isothermis GAB dapat dilihat pada Lampiran 16. Selanjutnya dengan model isothermis Hasley yaitu log(ln1/aw)= -1,017-0,5631log me dan log(ln1/aw)= -0,9671-0,5266log me untuk ulangan 1 dan 2, dapat ditentukan umur simpan wafer stick dengan data tambahan parameter lain. Akan tetapi, nilai mrd dari kedua ulangan sangatlah besar yaitu 11,06 dan 36,12 yang berarti kedua model

62

isothermis tersebut tidak tepat dalam menggambarkan isothermis percobaan dengan alat aw-meter. Hal ini disebabkan model isothermis Hasley terlalu banyak menghasilkan data kadar air yang menyimpang dari nilai kadar air percobaan. Pada Tabel 13 dapat dilihat data parameter yang diperlukan dalam penentuan umur simpan dengan menggunanan model isothermis Hasley dengan aw-meter yang Penulis uji untuk ulangan 1 dan 2. Tabel 13. Parameter-parameter dalam penetapan umur simpan Labuza model isothermis Hasley dengan aw-meter Parameter Ulangan 1

2

Mo (bk)

2,1%

2,1%

Mc (bk)

3,81%

3,81%

Me rh 67% (bk)

8,28%

7,94%

B

0,1462

0,1569

0,0024 g/hari/m2/mmHg 0,0024 g/hari/m2/mmHg

k/x Ws

24,4875 g

24,4875 g

A

0,0208 m2

0,0208 m2

28,349 mmHg

28,349 mmHg

Po pada T=28 C

Berdasarkan data pada Tabel 13, maka dapat ditentukan umur simpan wafer stick dengan aw-meter melalui persamaan umur simpan Labuza dengan model isothermis Hasley yaitu sebesar 29,22 dan 27,31 bulan untuk ulangan 1 dan 2. Penyebab besarnya umur simpan dengan aw-meter ini disebabkan oleh begitu besarnya nilai aw pada saat kadar air awal yaitu 2,18 % dimana aw yang diukur oleh alat sebesar 0,436 dan 0,445 untuk ulangan 1 dan 2. Akan tetapi, apabila Penulis menggunakan data persamaan model isothermis model Hasley yang dihasilkan dari penyimpanan sampel dengan menggunakan sejumlah garam dalam mengkondisikan RH desikator, maka akan dihasilkan nilai aw untuk kadar air awal 2,1% sebesar 0,21. Menurut Manley (1998), produk biskuit umumnya mempunyai nilai aktivitas air sebesar 0,25.

63

Besarnya nilai aw untuk kadar air awal dengan aw-meter akan menghasilkan model isothermis Hasley yang menghasilkan nilai kadar air yang relatif kecil pada aw yang sama apabila dibandingkan dengan nilai kadar air awal pada model isothermis yang diperoleh dari penyimpanan dengan desikator yang menggunakan garam. Sebagai contoh, pada aw 0,67 pada metode dengan aw -meter akan menghasilkan kadar air 7,94% dan 8.28% sedangkan dengan menggunakan model isothermis Hasley dengan penyimpanan dalam desikator bergaram akan menghasilkan nilai kadar air sebesar 9,69%. Di samping itu, besarnya nilai b yang diperoleh akibat oleh besarnya aw awal pada kadar air awal sehingga menghasilkan nilai b yang besar yaitu 0,1462 dan 0,1569 untuk ulangan 1 dan 2. Sedangkan nilai b yang diperoleh dari model isothermis Hasley

dengan

penyimpanan

dalam

tabung

berlarutan

garam

menghasilkan nilai b yang kecil yaitu 0,0963. Kecinya nilai kadar air pada aw tertentu dan besarnya nilai b apabila dimasukkan ke dalam persamaan umur simpan Labuza akan menghasilkan umur simpan yang besar. Penentuan umur simpan dengan menggunakan aw-meter ini sangat bergantung pada kemampuan alat, apabila alatnya bekerja dengan baik maka akan bisa menghasilkan sorpsi isothermis dengan baik sehingga umur simpan yang diperoleh bisa tepat.

2. Pendekatan Semiempiris Pada penelitian ini, Penulis menyimpan sampel yaitu produk wafer stick terkemas dengan bobot produk 25 gram dan luas permukaan 0.0208 m2 yang menggunakan kemasan fleksibel metallized (OPP20/VMOPP20) pada suhu 28 °C dan RH 67 %. Selama 14 hari Penulis melakukan penimbangan untuk melihat kurva hubungan perubahan bobot produk dengan hari pengamatan yang menghasilkan kemiringan kurva yang diasumsikan linear sebagai jumlah uap air terserap per hari. Selanjutnya dengan memasukkan ke dalam persamaan umur simpan zero order seperti pada persamaan 11.

64

At = Ao – k.t

............... (11)

Keterangan : At = konsentrasi mutu saat kritis (jumlah air(g) pada kadar air kritis) Ao = konsentrasi mutu awal (jumlah air (g) pada kadar air awal) k

= konstanta laju reaksi (g/hari)

t


maka dengan data tambahan yaitu jumlah uap air yang diserap per hari oleh produk wafer stick dari kondisi awal (kadar air awal) sampai mengalami kritis kerenyahannya (kadar air kritis) diperoleh umur simpan wafer stick sebesar 17,75 bulan dari nilai rata-rata dua ulangan. Contoh perhitungan umur simpan dengan metode zero order dapat dilihat pada lampiran 17. Nilai umur simpan wafer stick yang dihasilkan oleh metode semi empiris relatif besar apabila dibandingkan metode pendekatan kadar air kritis yang kurva isothermisnya diperoleh dengan ERH larutan garam baik dengan pendekatan model GAB (14,68 bulan) maupun Hasley (13,4 bulan). Menurut Singh (1999), metode zero order reaction dapat memperkirakan umur simpan suatu produk pangan dengan cukup tepat walaupun laju penurunan mutu produk pangan bersifat logaritmik (ordo pertama) apabila kerusakan mutu mencapai kurang dari 55%, sedangkan apabila kerusakan mutu telah mencapai kerusakan mutu lebih dari 55%, maka apabila menggunakan zero order reaction dalam penentuan umur simpannnya padahal karakteristik kerusakan mutu produk bersifat first order reaction maka akan menghasilkan umur simpan yang tidak tepat yaitu lebih besar umur simpan yang dihasilkannya. Kelemahan dari metode zero order reaction untuk menentukan umur simpan produk yang mempunyai penurunan mutu yang tidak linear seperti pada produk wafer stick adalah tidak dapat ditentukan secara tepat seberapa besar penurunan mutu yang kurang dari 55% itu yang bisa menghasilkan umur simpan dengan tepat apakah 20%, 30% atau lainnya yang kurang dari 50% sehingga peluang untuk memperkirakan umur simpan dengan tepat agak kecil.

65

Salah satu penyebab dihasilkannya umur simpan wafer stick yang cenderung lebih tinggi pada metode zero order reaction adalah nilai perubahan laju penyerapan uap air (gram/hari) pada metode zero order ini lebih kecil dari seharusnya dimana laju penyerapan uap air mempunyai hubungan berbanding terbalik dengan waktu sehingga akan menghasilkan umur simpan yang lebih tinggi untuk jumlah air yang sama pada wafer stick. Hal ini dikarenakan produk wafer stick mempunyai laju penyerapan uap air yang tidak linear (logaritmik) yaitu sangat cepat penyerapannya sampai mencapai setimbang seperti yang terlihat pada Gambar 15.

3. Penetapan Metode Umur Simpan Terdekat dengan Aktual Pada penentuan umur simpan tedekat dengan umur simpan aktual, Penulis membandingkan hasil umur simpan aktual dengan hasil umur simpan yang diperoleh dari hasil penentuan dengan model isothermis GAB, Hasley dari penyimpanan sampel dalam desikator berlarutan garam, dan metode penentua umur simpan dengan aw-meter dengan memilih metode umur simpan yang dapat menetapkan umur simpan yang terdekat umur simpan aktual. Penentuan umur simpan aktual dilakukan dengan menyimpan sampel wafer stick terkemas pada kondisi suhu 28 °C dan RH 67% yang setiap bulannya diuji nilai sensorinya sampai pada waktu produk ditolak kerenyahannya. Untuk wafer stick dengan berat produk 25 gram yang dikemas dengan OPP20/VMCPP25 pada kondisi suhu 28 °C dan RH 67% adalah sebesar sepuluh bulan. Akan tetapi, jenis kemasan fleksibel yang diuji Penulis yaitu OPP20/VMOPP20 berbeda dengan kemasan yang digunakan pada produk wafer stick untuk penentuan umur simpan aktual. Oleh karena itu, Penulis memasukkan nilai kadar air awal (0,0204) dan kadar air kritis aktual (0,0363) dan permeansi uap air kemasan

OPP20/VMCPP25

2

(0,0032 g/hari/m /mmHg) dari data kondisi aktual ke dalam persamaan umur simpan labuza dengan model isothermis GAB dan Hasley yang diperoleh dengan menyimpan wafer stick pada desikator berlarutan garam dan pada persamaan umur simpan wafer stick yang diperoleh dengan aw-

66

meter, sehingga menghasilkan umur simpan wafer stick yang dapat dilihat pada Tabel 14. Tabel 14. Umur simpan wafer stick kemasan OPP20/VMCPP25 Metode umur simpan Labuza Umur Simpan (bulan) GAB

10,24

Hasley

8,87

aw-meter

19,03

Aktual

10

Berdasarkan data pada Tabel 14, Penulis dapat mengetahui bahwa hasil umur simpan dari metode umur simpan dengan pendekatan model isothermis GAB dan Hasley yang kurva isothermisnya diperoleh dari hasil penyimpanan sampel dalam wadah gelas berlarutan garam lebih mendekati kondisi aktual dibandingkan dengan metode penentuan umur simpan wafer stick dengan aw-meter. Jadi, Penulis memilih metode penentuan umur simpan Labuza dengan pendekatan model isothermis GAB dan Hasley yang kurva isothermisnya diperoleh dari penyimpanan sampel dalam wadah gelas berlarutan garam walaupun ada sedikit perbedaan tetapi tidak terlalu jauh dengan kondisi aktual umur simpan wafer stick. Apabila, Penulis mengganti jenis kemasannya dengan kemasan baru yaitu OPP20/VMOPP20, maka hasil umur simpan dengan metode yang diterapkan yaitu persaamaan Labuza model isothermis Hasley dan GAB yang diperoleh dengan penyimpanan wafer stick dalam desikator berlarutan garam, persamaan zero order reaction dan metode dengan alat aw-meter akan menghasilkan umur simpan seperti terlihat pada Tabel 15. Tabel 15. Umur simpan wafer stick kemasan OPP20/VMOPP20 Metode umur simpan Umur Simpan (bulan) GAB

14,68

Hasley

13,4

Zero order

17,75

aw – meter

28,26

67

Berdasarkan data pada Tabel 15, dapat diketahui bahwa umur simpan yang dihasilkan berbeda-berbeda dan semua hasil umur simpan menghasilkan umur simpan yang lebih dari satu tahun. Akan tetapi, dengan melihat hasil umur simpan wafer stick yang dikemas dengan OPP20/VMCPP25 dimana metode umur simpan dengan model isothermis GAB dan Hasley lebih mendekati kondisi aktual untuk kemasan yang sama sehingga Penulis berpendapat bahwa perkiraan umur simpan wafer stick dengan kemasan baru (OPP20/VMOPP20) berkisar 13,4-14,68 bulan. Dengan demikian, ketika umur simpan wafer stick telah mencapai 13,4 bulan maka harus terus diawasi apakah produk wafer stick sudah benarbenar ditolak kerenyahan oleh konsumen, apabila masih bisa diterima maka masih bisa diteruskan dipasarkan wafer stick tersebut sampai mencapai umur simpan 14,68 bulan.

68

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap permeansi uap air adalah luas permukaan, bobot produk, suhu, kelembaban udara dan jenis kemasan. Untuk kisaran luas permukaan kemasan OPP20/VMOPP20 sebesar 0,02-0,08 m2 yang mengandung bobot silika gel 20 gram pada suhu penyimpanan 37 °C dan RH 80%, pengaruh luas permukaan terhadap permeansi uap air adalah tetap yaitu 0,0028-0,003 g/hari/m2/mmHg tetapi terhadap jumlah uap air terserap per hari adalah berbanding lurus yang menghasilkan persamaan regresi linear Y = 0,1109X + 0,00005 dengan R2 = 0,9944. Untuk kisaran bobot produk (silika gel) 5-100 gram dengan luas permukaan kemasan OPP20/VMOPP20 sebesar 0,04 m2 pada suhu 37 °C dan RH 80%, pengaruh bobot produk terhadap permeansi uap air adalah berbanding lurus yang menghasilkan regresi linear Y = 4x10-6X + 0,0021 dengan R2 = 0,8313. Selanjutnya untuk kisaran suhu 31-49 °C dengan luas permukaan kemasan OPP20/VMOPP20 sebesar 0,02 m2 yang mengandung bobot silika gel 30 gram pada RH 87% , pengaruh suhu terhadap permeansi uap air adalah bersifat eksponensial yang menghasilkan persamaan regresi eksponesial Y= 0,001e0,0314X dengan R2 sebesar 0,9793. Kemudian untuk kisaran RH 1393% dengan luas permukaan kemasan OPP20/VMOPP20 sebesar 0,01 m2 yang mengandung bobot silika gel 20 gram pada suhu 28 °C, pengaruh kelembaban udara terhadap permeansi uap air adalah bersifat eksponensial yang menghasilkan persamaan regresi eksponensial Y= 0,0016 e0,0165X dengan R2 = 0,8961. Sedangkan pada perlakuan jenis kemasan aluminium foil, OPP20/VMOPP20, dan OPP20/PP20 dengan luas 0,02 m2 yang mengandung bobot silika gel 30 gram pada suhu 37 °C dan RH 87% terhadap permeansi uap air masing-masing jenis kemasan menghasilkan nilai berbeda yang sangat dipengaruhi oleh bahan penyusunnya. Untuk kemasan aluminium foil diperoleh nilai permeansi uap air sebesar 2,93x10-5 g/hari/m2/mmHg sedangkan untuk kemasan OPP20/VMOPP20, dan OPP20/PP20 masingmasing sebesar 0,0029 dan 0,0840 g/hari/m2/mmHg.

69

Terdapat berbagai macam metode dalam penentuan umur simpan produk wafer stick. Untuk kemasan OPP20/VMCPP25, pada metode pendekatan kadar air kritis yang menggunakan ERH larutan garam dalam pembetukan kurva isothermisnya diperoleh umur simpan wafer stick sebesar 8,87 bulan untuk pendekatan model isothermis Hasley sedangkan pada model isothermis GAB diperoleh umur simpan wafer stick sebesar 10,24 bulan. Kemudian, pada metode pendekatan kadar air kritis yang menggunakan awmeter dapat dihasilkan umur simpan sebesar 19,03 bulan. Sedangkan umur simpan aktual wafer stick yang menggunakan kemasan OPP20/VMCPP25 sebesar 10 bulan. Dengan demikian pada kemasan OPP20/VMCPP25, dapat diketahui bahwa metode yang mendekati kondisi aktual umur simpan wafer stick pada suhu 28 °C dan RH 67% adalah metode penentuan umur simpan Labuza model isothermis GAB dan Hasley yang diperoleh dari ERH larutan garam. Oleh karena itu, dalam penentuan umur simpan wafer stick pada suhu 28 °C dan RH 67% dengan kemasan baru (OPP20/VMOPP25) menggunakan kedua metode tersebut yang menghasilkan perkiraan umur simpan wafer stick sebesar 13,4-14,68 bulan.

B. SARAN Penulis menyarankan perlu adanya : 1. Standard Operating Procedure penentuan umur simpan produk biskuit yang lengkap dan jelas agar mengurangi kesalahan selama analisis. 2. Penelitian lebih lanjut tentang metode penetapan nilai permeabilitas kemasan antara metode ASTM E96-80 (desiccant method) dengan ASTM D895-79 (whole bag desiccant) 3. Uji Retain Test untuk umur simpan aktual wafer stick dengan kemasan OPP20/VMOPP20 4. Pentingnya mempelajari karakterstik produk dalam penetapan umur simpan produk pangan.

70

DAFTAR PUSTAKA Apriyantono, A., D. Fardiaz, N. L. Puspitasari, Sedarnawati, dan. S. Budiyanto. 1989. Petunjuk Laboratorium Analisis Pangan. PAU Pangan dan Gizi IPB. Bogor. Arslan, N. dan H. Togrul. 2005. Moisture Sorption Isotherm for Crushed Chillies. Journal Elsevier L.td. Arpah, M. 2001. Buku & Monograf Penentuan Kadaluarsa Produk Pangan. IPN Pasca Sarjana IPB, Bogor. Azanha, A.B. dan J. A. Faria. 2005. Use of mathematical models for estimating the shelf-life of corn flakes in flexible packaging. Sao Paulo: Packaging Technology and Science, 18:171-178. Brown, E. W. 1992. Plastic in Food Pacakging, Properties, Design, and Fabrication. New York: Marcell Dekker, Inc Buckle, K.A., R.A. Edwards, G.H. Fleet, M. Wooton. 1985. Ilmu pangan.UI Press, Jakarta. Carthy, M. D. 1986. Concentration and Drying of Foods. London: Elsivie Applied Science Publishers. Castro, I. A., M. Motizuki, H. Murai, M.C. Chiu, dan S.F. Silva. 2005. Effect of anticaking agent addition and headspace reduction in the powdered-drink mix sensory stability. Lodrina: Journal of Food Quality, 29:203-215. Cepeda, E., R. O. Latierro, M. J. Jose, dan M. Olazar. 1999. Water sorption isotherms of coffe and coffe roasted with sugar. Votoria: International Journal of Food Science and Technology, 34, 287-290. de Mann, John. 1989. Kimia Makanan. Bandung, Institut Teknologi Bandung. Dogan, I. S. 2006. Factors affecting wafer sheet quality. Turkey: International Journal of Food Science and Technology, 41, 569-576. Duckworth. R.B. 1975. Water Relation of Foods. Academyc Press, London. Eskin ,M dan D. Robinson. 2001. Food Shelf Life Stability:Chemical, Biochemical and Microbial Chages. CRC Press, Danvers USA. Fasina, O. O. 2005. Thermodynamcy Properties of Sweetpotatoes. Auburn University,USA.

71

Fellows, P.J. 1990. Food Processing Principle and Practise. Ellies Horwood Limited, Newyork. Jia, C., Y.W. dan B. Wu. 2002. Mathematical modeling and glass transition mapping for rice drying in a cross-flow dryer. Chicago:2002 ASEAE Annual International Meeting.. Kapsalis, 1987. Influences on Moisture Sorption Isotherms. Di dalam : Water Activity: Theory and Applications to Food (Rockland, R.B., L.R. Beuchet (ed). Marcell-Dekker Inc., New York. Khallouffi, S., J. Giasson, dan C. Ratti. 2000. Water activity of freeze dried Mushrooms and Berries. Canada: Canadian Agriculture Engineering, Vol.42:1. Krochta, M., E. Baldwin, dan M. Nisperos-Carriedo. 1994. Edible Coating and Films to Improve Food Quality.Technomic Publishing Company, Pennsyllvania. Kumendong, J. 1986. Model Sorpsi Isotherm Jagung dan Gabah serta Penerapannya dalam Penyimpanan. Tesis. Program Pasca Sarjana IPB, Bogor. Labuza, T. P. 1982. Shelf life Dating of Foods. Food Nutrition Press, INC, Connecticut USA. Labuza, T. P. 1993. User’s Manual Water Analyzer Programs. S. T. Paul, University of Minnesota. Labuza, T. P. 2002. Water Activity and Sorption Isotherm. IFT Short Course, Department of Food Science and Nutrition, University of Minnesota. Li Xiong. 2002. Determination and Prediction of Shelf Life of Moisture-sensitive Post Shredded Wheat Cereal. School of Packaging Michigan State University. Manley, Duncan. 1998. Technology of Biscuits, Crackers and Cookies. Woodhead Publishing Limited. Cambridge, England. Mathlouthi, M. dan B. Roge. 2003.Water vapor sorption isotherm and the caking of food powders. Elsevier Publ. Co, Reims. Mercado, V. dan B. Canovas. 1996. Dehydration of Foods. International Thomson Publishing, Newyork. Moyls, A. L. 1998. Whole-bag (Water) Method for determining water vapor transmisssion rate of polyethylene films. American Society of Agricultural Engineerings. 41(5):1447-1451.

72

Mujundar, A.S. dan S. Devahasitin. 2000. Fundamental principles of drying. www.geocities.com. [November,2005]. Navarette, N., G. Moraga, P. Talens, dan A. Chiralt. 2004. Water sorption and the effect plasticization in wafers. Journal Food Science and Technology, Valencia, 39, 555-562. Piazza L dan P. Masi. 1997. Development of crispness in cooking during baking in an industrial oven. Cereal Chemistry, 74(2):135-140. Pinedo, A. , G. Zuniga, F.L. Santos, Z. Arevalo, dan R. Arevalo. 2004. Apllication Mathematical Models Of Two and Three Parameters in the Prediction Soprtion Isotherms For Inga Pulp. Proceeding of the 14th Internaional Drying Symposium, Sao Paolo, Brazil, 22-25 Agustus 2004. Rahayu, W., M. Arpah, dan E. Diah. 2005. Penentuan waktu kadaluwarsa dan model sorpsi isotermis biji dan bubuk lada hitam. Bogor, Jurnal Teknologidan Industri Pangan, Vol:16. Robertson, G. L. 1992. Predicting the Shelflife of Packaged Foods. Di dalam: O. B. Liang, A. Buchanan., D. Fardiaz. (ed). Development of Food Science Technology in Southeats Asia. IPB Press, Bogor. Robertson, G. L. 1993. Food Packaging Principles and Paractice. Marcel Dekker Inc. New York. SII. 1990. Biskuit. Dewan Standarisasi Nasional, Jakarta Singh, R. P. 1999. Sientific principles of the shelf life evaluation. Di dalam: Man, C.M.D, Jones A.A.(ed). Shelf Life Evaluation of Foods. Maryland: An Aspen Publication. Soekarto, S.T. 1981. Penilaian Organoleptik. Bogor: Pusbangtepa, Institut Pertanian Bogor Spiess, W.E.L. and W. Wolf. 1987. Critical Evaluation of Methods to Determine Moisture Sorption Isotherm. Di dalam: Water Actvity:Theory and Aplication to Food. Marcell Dekker,Inc., New York Sun, W. D. 2000. Comparison and selection of EMC/ERH isotherm equation for drying and storage of grain and oilseed. Dublin: University College Dublin. Syarief, R. dan H. Halid. 1993. Teknologi Penyimpanan Pangan. Penerbit Arcan, Bandung. Syarief, R., S. Santausa, S. I. Budiwati. 1998. Teknologi Pengemasan Pangan. Penerbit Buku Kedokteran ARCAN, Jakarta.

73

Taub, I. dan R. P. Singh. 1998. Food Storage Stability. London: CRC Press. Troller J. A. dan J. H. Cristian. 1978. Water Activity and Food. London: Academic press, Inc. Timmermann, E.O., 2003. Multilayer sorption parameter : BET or GAB values . J. Elsevier, 1-26. Winarno, F. G. 1982. Kimia Pangan. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama

74

75

Lampiran 1. Contoh penetapan jumlah uap air terserap per hari Sebagai contoh penetapan jumlah uap air per hari pada perlakuan luas permukaan sebesar 0,05 m2, selama hari ke-0 sampai hari ke-14 dilakukan penimbangan sehingga dihasilkan data bobot tiap hari dengan hari pengamatan yang dapat dilihat pada tabel. di bawah ini : Waktu (hari)

Bobot (gram)

0 3 4 5 10 11 12 13 14

a 22,7156 22,734 22,7376 22,744 22,7702 22,7763 22,7809 22,7878 22,7943

b 22,7281 22,7471 22,7508 22,7564 22,7839 22,7917 22,7972 22,8033 22,8098

Berdasarkan data pada Tabel 1, dapat ditentukan jumlah uap air terserap per hari dari nilai kemiringan persamaan regresi linear yang diperoleh dari kurva hubungan bobot sampel dengan hari, seperti terlihat pada Gambar 1. 22.82 y = 0.0058x + 22.728 R2 = 0.9988

22.8

hari

22.78 22.76 y = 0.0055x + 22.716 R2 = 0.999

22.74 22.72 22.7 0

2

4

6

8

10

12

14

16

bobot a

b

Linear (a)

Linear (b)

Gambar1. Kurva hubungan bobot sampel dengan waktu Berdasarkan Gambar 1, dapat diketahui bahwa jumlah uap air terserap per hari sebesar 0,0055 dan 0,0058 (g/hari) untuk sampel a dan b.

76

Lampiran 2. Contoh penetapan permeansi uap air Sebagai contoh, pengujian permeansi (k/x) uap air dangan kemasan

OPP20/VMOPP20

dilakukan

pada

perlakuan

luas

permukaan sebesar 0,05 m2, suhu 37 °C dengan RH 87%. Selama 14 hari dilakukan penimbangan bobot sampel desikan (silika gel) sehingga bisa diperoleh hubungan bobot sampel dengan hari pengamatan, seperti terlihat pada Gambar 2.

22.82 y = 0.0058x + 22.728 R2 = 0.9988

22.8

hari

22.78 22.76 y = 0.0055x + 22.716 R2 = 0.999

22.74 22.72 22.7 0

2

4

6

8

10

12

14

16

bobot a

b

Linear (a)

Linear (b)

Gambar 2. Kurva hubungan bobot sample dengan waktu Berdasarkan Gambar 2 maka dapat diketahui bahwa jumlah uap air terserap per hari untuk sampel a dan b yaitu 0,0055 dan 0,0058 gram hari. Sementara itu, persamaan permeansi uap air dapat dilihat di bawah ini :

k n t = x A ( RH out − RH in ) Po Dengan menggunakan data yang tersedia yaitu n/t (jumlah uap air terserap per hari) untuk sampel a dan b 0,0055 dan 0,0058 gram /hari, luas permukaan (0,05 m2),RH luar kemasan sebesar 87% dan rh dalam kemasan (silika gel) sebesar 0% dan tekanan uap air jenuh pada suhu 37 °C maka dapat ditentukan permeansi uap air dengan menggunakan persamaan permeansi uap air sehingga dihasilkan ratarata untuk kedua sampel sebesar 0,003 gram/hari/m2/mmHg.

77

Lampiran 3. Data pengaruh bobot terhadap permeansi uap air


bobot j.air/hari A J.air/hari B Rata-rata permeansi (gram) (g/hari) (g/hari) (g/hari) (g/h/m2/mmHg) 5 0,0031 0,003 0,00305 0,00202 10 0,0032 0,0033 0,00325 0,00216 15 0,0034 0,0039 0,0034 0,00226 40 0,0033 0,0037 0,0035 0,00232 60 0,0033 0,0038 0,00355 0,00236 80 0,0035 0,0037 0,0036 0,00239 100 0,0039 0,0036 0,00375 0,00249

0.004 0.0035 y = 6E-06x + 0.0032 R2 = 0.8376

0.003 0.0025 0.002 0.0015 0.001 0.0005 0 0

20

40

60

80

100

120

Bobot

Gambar 3. Kurva hubungan jumlah uap air teserap per hari dengan bobot

78

Lampiran 4. Data pengaruh suhu terhadap permeansi uap air


Suhu J.air/hari A J.air/hari B Rata-rata (K(°C)) (g/hari) (g/hari) (j.air/hari) 322(49) 0,0079 0,006 0,00695 310(37) 0,0026 0,0021 0,00235 304(31) 0,0016 0,0015 0,00155

0.008 0.007 y = 0.0001e0.083x R2 = 0.9959

0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0 0

10

20

30

40

50

60

Suhu

Gambar 4. Kurva hubungan jumlah uap air terserap per hari dengan suhu Suhu Ulangan 1 k/x Ulangan 2 k/x Rata-rata K(°C) g/H/m2/mmHG g/H/m2/mmHG permeansi 322(49) 0,0051 0,0039 0,0045 310(37) 0,0031 0,0026 0,0029 304(31) 0,0026 0,0025 0,0026

79

Lampiran 5. Contoh penetapan kurva hubungan lon (k/x) dan 1/T Berdasarkan data rata-rata penetapan permeansi uap air, maka dapat dilinearisasi menjadi hubungan ln (k/x) dengan 1/T, seperti terlihat pada tabel di bawah ini : T

1/T k/x lon 322 0,00310559 0,0045 -5,4037 310 0,003225806 0,0029 -5,843 304 0,003289474 0,0026 -5,9522

Berdasarkan data tesebut. maka dapat diperoleh energi aktivasi dari hubungan ln k/x dengan 1/T yang dapat dilihat pada gambar seperti Gambar 5.

-5.3 0.00305 -5.4

0.0031

0.00315

0.0032

0.00325

0.0033

-5.5 ln(k/x)

-5.6 -5.7 -5.8

y = -3070.1x + 4.1127 R2 = 0.975

-5.9 -6 -6.1 1/T

Gambar 5. Kurva hubungan ln k/x dengan 1/T

Lampiran 6. Contoh Penetapan energi aktivasi Berdasarkan gambar pada Lampiran 5, maka dapat ditentukan energi aktivasi (Ea) dengan mengalikan nilai kemiringan (3070,1) dari kurva tersebut dengan nilai R (8,314 J/mol/K) maka dapat diketahui nilai energi aktivasi untuk kemasan OPP20/VMOPP20 sebesar 25524,81 J/mol.

80

Lampiran 7. Contoh penetapan permeansi uap air pada suhu 28 °C Penetapan permeansi uap air pada suhu 28 °C dan RH 67% dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan hubungan antara permeansi uap air (k/x) dengan suhu yang dapat dilihat di bawah ini :

ln(

− Ea k2 x2 1 1 ) − ) = ( k 1 x1 R T1 T 2

Berdasarkan persamaan di atas, dengan menggunakan data nilai

k/x

pada

saat

suhu

31

°C

(k/x1)

yaitu

0,0026

2

(gram./hari/m /mmHg), energi aktivasi sebesar 25524,81 J/mol dan nilai R sebesar 8,314 J/mol/K dan suhu pada 31 °C (T1 dalam satuan kelvin), maka dapat dihasilkan nilai permeansi uap air pada suhu 28°C

sebesar

0,0024

gram/hari/m2/mmHg

untuk

kemasan

OPP20/VMOPP20.

81

Lampiran 8. Data pengaruh kelembaban udara terhadap permeansi uap air Rata-rata gradien Rata-rata gradien Rata-rata Permeansi* RH(%) ulangan 1(g/h) ulangan 2(g/h) J.air/hari(g/h) (g/H/m2/mmHg) 13 0,00008 0,000075 0,000078 0,0021 46 0,00045 0,00045 0,00045 0,0034 67 0,001 0,0007 0,00085 0,0045 81 0,0013 0,0009 0,0011 0,0048 93 0,00295 0,002 0,0025 0,0095 Keterangan * Permeansi uap air rata-rata dari dua ulangan pada suhu 28 °C dan luas

jum lah uap air terserap per hari

permukaan 0,01 m2 .

0.003 0.0025

y = 5E-05e0.0408x R2 = 0.975

0.002 0.0015 0.001 0.0005 0 0

20

40

60

80

100

RH

Gambar 6. Kurva hubungan jumlah uap air terserap per hari dengan RH

82

Lampiran 9. Data pengaruh jenis kemasan terhadap permeansi uap air J.uap air/hari J.uap air/hari Rata-rata Jenis kemasan (g/hari) (g/hari) (g/hari) OPP20/VMOPP20 0,0044 0,0021 0,00325 OPP20/PP20 0,0718 0,0658 0,0688 Aluminium foil 0,00001 0,00005 0,00003 Permeansi(g/H/m2 Permeansi(g/H/m2/mm Rata-rata Permeansi Jenis kemasan /mmHg) ulangan1 Hg) ulangan 2 (g/H/m2/mmHg) OPP20/VMOPP20 0,0032 0,0026 0,0029 OPP20/PP20 0,0877 0,0803 0,084 Aluminium foil 0,0000146 0,000044 2,93E-05

Lampiran 10. Data hubungan kadar air dengan aw aw 0,13 0,46 0,67 0,75 0,81 0,87

emc ulangan 1 emc ulangan 2 Rata-rata emc 0,0126 0,0192 0,0159 0,0433 0,0499 0,0466 0,0895 0,0941 0,0918 0,1277 0,1229 0,1253 0,2395 0,2021 0,2208 0,3075 0,3402 0,3285

Keterangan : emc = kadar air setimbang

83

Lampiran 11. Contoh perhitungan model isothermis 1. Model isothermis GAB Perhitungan

model

isothermis

GAB

wafer

stick

menggunakan data kadar air dan aw wafer stick yang ditentukan oleh ERH larutan garam seperti terdapat pada Lampiran 10. Penentuan nilai kadar air dengan model GAB menggunakan persamaan non linear, yaitu hubungan antara aw/m dengan aw, seperti terlihat pada persamaan, di bawah ini :

⎛ aw ⎞ 2 ⎜ ⎟ = α .aw + β .aw + γ ⎝M ⎠ Dengan menggunakan data aw dan kadar air setimbang setimbang wafer stick percobaan (rata-rata dari dua ulangan), maka dapat ditentukan persamaan non linear dengan metode regresi yang penting dalam penentuan nilai kadar air GAB pada aw tertentu. Adapun, persamaan non linear yang diperoleh yaitu Y = -31,268X2 + 23,477X +5,6613. Dengan menggunakan persamaan non linear tersebut dapat ditentukan nilai kadar air GAB pada aw tertentu untuk memperoleh kurva isothermis GAB. Data selengkapnya mengenai kadar air GAB pada aw tertentu dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

aw 0,13 0,46 0,67 0,75 0,81 0,87

Kadar air 0,0159 0,0467 0,0911 0,132 0,1946 0,3596

84

Lanjutan lampiran 11. Contoh perhitungan model isothermis Selanjutnya dengan menggunakan persamaan non linear bisa diperoleh nilai α, β, dan γ yang diperlukan dalam penentuan model isothermis GAB, yaitu dengan menggunakan persamaan seperti berikut ini :

(β K= Wm =

2

)

− 4(α .γ ) − β 2.γ

C=

β γ .K

+2

1 γ KC

Dengan menggunakan persamaan di atas dapat digunakan dalam menentukan model isothermis GAB, dimana dari hasil perhitungan diperoleh nilai K = 1,061, C = 5,91 dan Wm = 2,82. Dengan menggunakan data-data tersebut dapat ditentukan persamaan model isothermis GAB dengan menggunakan persamaan di bawah ini :

M =

X m CKa w (1 − Ka w )(. 1 − Ka w + CKa w )

Berdasarkan persamaan umum model sotermis GAB tersebut dapat diperoleh persamaan isothermis GAB wafer stick yaitu m=0,1768 aw/(1-1,061 aw)(1+5,2079 aw).

85

Lanjutan lampiran 11. Contoh perhitungan model isothermis 2. Model isothermis Hasley Sebagai contoh, perhitungan model isothermis Hasley wafer stick dengan menggunakan data kadar air setimbang dan aw rata-rata dari dua ulangan dimana nilai aktivitas air ditentukan oleh ERH larutan garam seperti terdapat pada Lampiran 10. Penentuan nilai kadar air dengan model Halsley, diperoleh dengan menggunakan persamaan umum isothermis Hasley yang kemudian dengan menggunakan metode regresi agar diperoleh persamaan utuh Hasley. Adapun, persamaan umum isothermis Hasley dapat dilihat di bawah ini :

Aw = exp[

− P(1) ] ( Me) P ( 2)

Sebelum, diregresi dengan menggunakan titik-titik kadar air dan aw dari produk wafer stick, maka persamaan tersebut dilinearisasi menjadi log (ln (1/ aw)) = log(P(1)) – P(2)Log Me untuk memudahkan perhitungan. Setelah, diregresi dengan menggunakan nilai kadar air dan aw produk wafer stick yaitu log(ln1/ aw-)= -1,2918-0,8825log me maka dapat ditentukan nilai kadar air Hasley pada aw tertentu yang dapat digunakan untuk membentuk kurva isothermis Hasley pada produk wafer stick. Data nilai kadar air Hasley pada aw tertentu dapat dilihat pada tabel di bwah ini : aw K. air Hasley 0,13 0,0153 0,46 0,0458 0,67 0,0969 0,75 0,141 0,81 0,2007 0,87 0,3209

86

Lampiran 12. Contoh perhitungan mrd model isothermis Sebagai contoh perhitungan mrd adalah hasil perhitungan kadar air model isothermis GAB dengan menggunakan data kadar air setimbang dan aw rata-rata wafer stick dari dua ulangan dimana nilai aktivitas air ditentukan oleh ERH larutan garam , maka uji mrd dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan di bawah ini :

MRD =

100 n Mi − Mpi ∑ Mi n i =1

Keterangan : n

= Jumlah data

Mi

= kadar air hasil percobaan

Mpi = kadar air hasil perhitungan Dengan menggunakan persamaan tersebut dapat dihasilkan nilai mrd model isothermis GAB sebesar 4.61, contoh perhitungan mrd dapat dilihat pada tabel di bawah ini : K.air(me) me gab me- me GAB me-meGAB/me 0,0159 0,0159 0 0 0,0466 0,0467 -0,0001 -0,00215 0,0918 0,0911 0,0007 0,007625 0,1253 0,132 -0,0067 -0,05347 0,2208 0,1946 0,0262 0,118659 0,3285 0,3596 -0,0311 -0.,9467 sum mrd

|me-meGAB|/|me| 0 0,002146 0,007625 0,053472 0,118659 0,094673 0,276575 4,609584

87

Lampiran 13. Uji statistik multple comparison test Ulangan 1

Univariate Analysis of Variance Between-Subjects Factors N panelis

1

5

10

5

11

5

12

5

13

5

14

5

15

5

2

5

3

5

4

5

5

5

6

5

7

5

8

5

9 sampel

5

174

15

266

15

496

15

756

15

954

15

Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: skor Source Model

Type III Sum of Squares

df

Mean Square

F

Sig.

2698.883(a)

19

142.046

234.880

.000

sampel

43.233

4

10.808

17.872

.000

panelis

44.900

14

3.207

5.303

.000

Error

33.867

56

.605

Total

2732.750 75 a R Squared = .988 (Adjusted R Squared = .983)

88

Lanjutan lampiran 13. Ulangan 1

Post Hoc Tests skor Duncan Subset sampel 954

N

1

2

15

4.97

266

15

5.50

756

15

174

15

496

15

Sig.

3

4

5.50 5.63

5.63 6.20 7.20

.066

.641

.051

1.000

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Based on Type III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = .605. a Uses Harmonic Mean Sample Size = 15.000.,b Alpha = .05.

Keterangan Kode 496 merupakan sampel yang telah diberikan perlakuan sampel selama 9 jam penyimpanan di dalam desikator yang merupakan kadar air kritis yaitu 3,89 %

89


Univariate Analysis of Variance Between-Subjects Factors N panelis

1

5

10

5

11

5

12

5

13

5

2

5

3

5

4

5

5

5

6

5

7

5

8

5

9 sampel

5

174

13

266

13

496

13

756

13

954

13

Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: skor Source Model

Type III Sum of Squares

df

Mean Square

F

Sig.

2606.708(a)

17

153.336

302.981

.000

panelis

12.900

12

1.075

2.124

.033

sampel

95.208

4

23.802

47.031

.000

Error

24.292

48

.506

Total

2631.000

65

a R Squared = .991 (Adjusted R Squared = .987)

90


Post Hoc Tests skor Duncan Subset sampel 174

N

1 13

5.077

496

13

5.346

266

13

5.577

954

13

756

13

2

3

6.615 8.385

Sig.

.096 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Based on Type III Sum of Squares The error term is Mean Square(Error) = .506.a Uses Harmonic Mean Sample Size = 13.000.b Alpha = .05.

Keterangan : Kode 496 merupakan sampel yang telah diberikan perlakuan sampel selama 8.45 jam penyimpanan di dalam desikator yang merupakan kadar air kritis yaitu 3,73 %

91

Lampiran 14. Contoh perhitungan umur simpan dengan model isothermis Hasley. Sebagai contoh, pada penentuan umur simpan wafer stick dimana nilai aw-nya ditentukan oleh ERH larutan garam dapat menggunakan secara langsung persamaan umur simpan Labuza. Di dalam persmaaan tersebut diperlukan kemiringan kurva (b) dari kondisi awal sampai produk mencapai kritis yang diperoleh berdasarkan persamaan di bawah ini :

b=

( Mc − Mi) (a wc − awi )

Dengan menggunakan data wafer stick yang dikondisikan dengan menggunakan beberapa larutan garam, dapat diketahui kadar air awal 2,1% dan kadar air kritis 3,81 % sehingga dengan menggunakan model isothermis Hasleynya yaitu log(ln1/aw)= -1,2918-0,8825 logme dapat diketahui nilai aw awal dan kritis yaitu 0,21 dan 0,4. Dengan demikian, maka dapat ditentukan nilai kemiringan kurva saat mecapai kadar air kritis berdasarkan persamaan diatas sehingga dihasilkan nilai b sebesar 0,091. Untuk menghitung umur simpan wafer stick diperlukan persamaan umur simpan Labuza seperti di bawah ini : Me − Mi ) Me − Mc t = k A Po ( )( )( ) x Ws Ws ln(

Berdasarkan data pada ulangan 2, telah diketahui bawa nilai kadar air kesetimbangan (Me) pada RH 67 % sebesar 9,69%, kadar air awal (Mi) sebesar 2,1 %, kadar air kritis (Mc) 3,81 %, luas permukaan (A) sebesar 0.0208m2, bobot kering produk (ws) sebesar 24,4875 gram, permeansi uap air (k/x) pada suhu 28 °C yaitu 0,0024 g/hari/mmHg, tekanan uap jenuh pada suhu 28 °C yaitu 28,349 mmHg dan nilai b sebesar 0,091 maka dengan mengunakan persamaan umur simpan Labuza dapat dihasilkan umur simpan wafer stick sebesar 13,4 bulan.

92

Lampiran 15. Contoh perhitungan umur simpan dengan model isothermis GAB. Pada penentuan umur simpan wafer stick yang disimpan dalam desikator berlarutan garam, menggunakan persamaan umur simpan yang disubsitusi oleh model isothermis GAB seperti di bawah ini :

t=

H

εϕ

di mana : t = umur simpan (hari) 2WmC ε Mf − 2WmC ⎡ ln( H = ⎢ Mi − Mf + ε ε Mi − 2WmC ⎣

ε = (1 − C )[( 2 Kaw ϕ =

o

⎤ )⎥ ⎦

) − 2]


Keterangan : = kadar air saat mencapai kadaar air kritis (%) Mf Mi = kadar air awal (%) Wm = kadar air pada saat daerah momolayer (%) C = Konstanta energi K = konstanta A = Luas Permukaan (m2) awo = kelembaban udara pada saat penyimpanan (%) k/x = Permeansi uap air (g/hari/m2/mmHg) Po = tekanan uap air jenuh pada sat penyimpanan (mmHg) Wd = Bobot kering produk pangan (gram) Dengan

menggunakan

data

yang

telah

ditetapkan

sebelumnya pada produk wafer stick yang disimpan dalam desikator berlarutan garam yaitu Mf = 3,81%, Mi = 2,1%, Wm = 2,82, K = 1,061, C = 5,9085, awo = 67%, k/x = 0,0024 gram m/hari/m2/mmHg, A = 0,0208 m2, Po pada suhu 28 C yaitu 28,349 mmHg, dan Wd = 24,4875 g maka dengan memasukan data parameter tersebut ke dalam persamaan di atas, maka dihasilkan 1,6816, -688.0441, 5,548 x 10-6 untuk H,

ε, dan φ sehingga

dihasilkan umur simpan sebesar 14,68 bulan.

93

Lampiran 16. Contoh perhitungan pada penentuan umur simpan model isothermis GAB dengan aw -meter Pada

penentuan

umur

simpan

wafer

stick

yang

menggunakan aw-meter untuk memperoleh kurva isothermisnya, diperlukan persamaan umur simpan yang disubsitusi oleh model isothermis GAB seperti di bawah ini :

t=

H

εϕ

di mana : t = umur simpan (hari) 2WmC ε Mf − 2WmC ⎡ ln( H = ⎢ Mi − Mf + ε ε Mi − 2WmC ⎣

ε = (1 − C )[( 2 Kaw ϕ =

o

⎤ )⎥ ⎦

) − 2]


Keterangan : Mf

= kadar air saat mencapai kadaar air kritis (%)

Mi


Wm

= kadar air pada saat daerah momolayer (%)

C

= konstanta energi

K

= konstanta

A

= luas Permukaan (m2)

awo


k/x


Po

= tekanan uap air jenuh pada sat penyimpanan (mmHg)

Wd

= bobot kering produk pangan (gram)

94

Lanjutan lampiran 16. Oleh karena itu, dalam penentua umur simpan wafer stick sangat diperlukan parameter nilai Wm, K dan C. Akan tetapi, dalam penentuan parameter tersebut tidak bisa dihasilkan dari persamaan non linear yang merupakan hubungan antara aw/m dengan aw baik untuk ulangan 1 maupun 2 yaitu

aw/m =

93,1287aw2 – 166,001aw + 76,9039 dan aw/m = 103,528aw2 – 183,177aw + 83,4267 dimana α = 93,1287, β = -166,001 dan γ = 76,9039 untuk ulangan 1 dan α = 103,528, β = -183,177 dan γ = 83,4276 untuk ulangan 2. Apabila nilai koefisien dari masingmasimg model tersebut dimasukkan ke dalam pesamaan parameter K seperti berikut ini :

(β K= Wm =

2

)

− 4(α .γ ) − β 2.γ

C=

β γ .K

+2

1 γKC

Maka akan menghasilkan bilangan imajiner dimana hasil β2-4(αγ) adalah negatip sehingga apabila diakarkan akan menghasilkan bilangan imajiner yang tidak bisa didefinisikan. Dengan demikian apabila nillai K tidak bisa ditentukan maka nilai Wm dan C pun tidak bisa dihasilkan yang mengakibatkan umur simpan dengan pendekatan model siotermis GAB yang diperoleh dengan aw-meter tidak dapat ditentukan.

95

Lampiran 17. Contoh perhitungan umur simpan zero order Pada penentuan umur simpan dengan zero order dilakukan dengan cara menyimpan wafer stick terkemas pada kondsi suhu 28° C dan RH 67%. Persamaan umur simpan dengan zero order reaction dapat dilihat dibawah ini : At

= Ao – k.t

Keterangan : At

= Jumlah air apda saat kritis (gram)

Ao

= Jumlah air pada saat awal (gram)

k

= Jumlah uap air terserap per hari

t

= umur simpan Selama 14 hari dilakukan penimbangan bobot produk

terhadap waktu sehingga bisa diperoleh kurva hubungan bobot produk dengan waktu yang menghasilkan jumlah uap air terserap per hari yang diperlukan dalam penentuan umur simpan Labuza. Sebagai contoh, untuk ulangan 1 dengan tiga sampel produk wafer stick yang mempunyai kadar air awal sebesar 2,1 %, kadar air kritis 3,81 % dan jumlah uap air terserap per hari sebesar 0,0008 gram/hari untuk ketiga sampel sehingga menghasilkan umur simpan rata-rata dari tiga sampel adalah 19,02 bulan. Sedangkan untuk ulangan 2 dengan tiga sampel produk wafer stick yang mempunyai kadar air awal sebesar 2,1 %, kadar air kritis 3,81 % dan jumlah uap air terserap per hari sebesar 0,0009, 0,0009 dan 0,001 gram/hari sehingga menghasilkan umur simpan rata-rata dari tiga sampel adalah 16,49 bulan.

96

97

SKRIPSI EVALUASI PERMEANSI UAP AIR PADA KEMASAN FLEKSIBEL DAN METODE PENENTUAN UMUR SIMPAN WAFER STICK DI PT ARNOTT S INDONESIA, BEKASI

Recommend Documents