Universitas Pakuan, Bogor
STABILITAS KANDUNGAN GIZI DAN PENDUGAAN UMUR SIMPAN FLAKES BERBAHAN BAKU TEPUNG SINGKONG (Manihot Esculenta Crantz) FORTIFIKASI TEPUNG KACANG MERAH (Phaseolus vulgaris L.) Nurul Maulida Hafsah 1), Eka Herlina 1), Farida Nuraeni 1) 1) Program Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Pakuan. Bogor
ABSTRAK Pengolahan pangan pada industri komersial umumnya bertujuan memperpanjang masa simpan, mengubah atau meningkatkan karakteristik produk (warna, cita rasa, tekstur), mempermudah
penanganan
dan
distribusi,
meningkatkan
nilai
ekonomis,
serta
mempertahankan atau meningkatkan mutu, terutama mutu gizi, daya cerna, dan ketersediaan gizi. Tujuan penelitian ini adalah menentukan masa simpan produk flakes berbahan baku tepung singkong yang difortifikasi dengan tepung kacang merah serta mengetahui ada tidaknya pengurangan kandungan gizi pada produk selama masa penyimpanan. Metode untuk penentuan umur simpan dilakukan dengan metode ASLT (Accelerated Self Life Testing) dengan metode kadar air kritis, sedangkan untuk kandungan gizi proksimat menggunakan metode gravimetri untuk kadar abu dan kadar air, metode Kjehdahl untuk kadar protein, metode sokhlet untuk kadar lemak dan by difference untuk kadar karbohidrat. Hasil yang diperoleh untuk kandungan gizi selama masa penyimpanan yaitu kandungan gizi dalam flakes mengalami penurunan selama masa penyimpanan 10 minggu. Hasil pendugaan umur simpan dengan metode kadar air kritis didapatkan nilai 307.5 hari masa penyimpanan flakes. Kata Kunci : Flakes, Kandungan Gizi, Umur Simpan, Metode Uji Proksimat, Metode Kadar Air Kritis.
1
Universitas Pakuan, Bogor
Metode pendugaan umur simpan
PENDAHULUAN Flakes merupakan makanan yang
dapat
dilakukan
dengan
metode
biasa disantap saat sarapan pagi dengan
Accelerated Self Life Testing (ASLT) yaitu
dicampurkan susu. Flakes yang umumnya
dengan cara menyimpan produk pangan
berbahan dasar sereal atau jagung kini
pada lingkungan yang menyebabkannya
memiliki
flakes
cepat rusak, baik pada kondisi suhu atau
berbahan dasar tepung singkong. Untuk
kelembaban ruang penyimpanan yang
menambah kandungan protein dan serat
lebih tinggi. Metode akselerasi dapat
pada flakes, dilakukan fortifikasi dengan
dilakukan
penambahan
merah.
singkat dengan akurasi yang baik. Metode
Pengolahan pangan tersebut umumnya
ASLT yang sering digunakan adalah
bertujuan
model Arhennius dan model kadar air
alternatif
tepung
untuk
lain
yaitu
kacang
memperpanjan
umur
dengan
waktu
simpan, meningkatkan nilai ekonomis
kritis (Gordon, 2010).
serta meningkatkan atau mempertahankan
TATA KERJA
mutu (Andarwulan dan Hariyadi, 2004).
Peralatan dan Bahan
yang
lebih
Sebelum produk pangan sampai di
Alat yang digunakan yaitu tanur,
konsumen, maka akan melalui proses
oven, labu lemak, labu Kjehdahl, cawan
penyimpanan terlebih dahulu yang dapat
porselin, cawan petri, buret dan klem,
menyebabkan penurunan kualitas. Oleh
mortar dan alu, desikator, gelas kimia ( 50
karena itu diperlukan perlakuan-perlakuan
mL, 200 mL, 250 mL, 500 mL), neraca
tertentu terhadap produk pangan tersebut
analitik dan alat gelas lainnya yang
untuk memperpanjang umur simpan, salah
diperlukan dalam penelitian.
satu faktornya yaitu pengemasan (Farid dkk., 2009). Bahan pangan mempunyai sifat yan berbeda-beda dalam kepekaannya terhadap penyerapan atau pengeluaran gas (udara dan uap air). Bahan kering harus dilindungi dari penyerapan air dan oksigan dengan
cara
menggunakan
akuades, NaOH, H3BO3, indikator (ciran methyl red dan brom creosol green), HCl 0.1 N, pelarut heksana, NaCl (RH 76), K2Cr2O7 (RH 98), KI (RH 69), KCl (RH 84), NaOH (RH 7).
bahan
pengemas yang mempunyai daya tembus rendah terhadap gas tersebut (Purnomo, 1995)
Flakes, selenium, H2SO4 pekat,
METODE PENELITIAN 1. Uji Kandungan Gizi Selama Masa Penyimpanan.
2
Universitas Pakuan, Bogor
Kandungan gizi di analisis secara
Kjehdahl. 0.25 gram selenium dan
berkala dalam suhu ruang untuk waktu
25 ml H2SO4 ditambahkan ke
minggu ke-0, minggu ke-2, minggu ke-4,
dalam
minggu ke-6, minggu ke-8, dan minggu
kemudian dimasukkan ke dalam
ke-10
alat pemanas. Proses destruksi
1.1 Uji Kadar Abu
silakukan hingga larutan berwarna
Menggunakan
metode
gravimetri
labu.
Labu
tersebut
hijau bening.
dengan sampel diabukan didalam
b) Tahap destilasi : Sampel yang telah
tanur listrik selama 4-6 jam dengan
didestruksi dituangkan ke dalam
suhu 400 °C – 600 °C. Didinginkan
labu destilasi lalu ditambahkan
dalam desikator lalu ditimbang hingga
akuades 50 ml. Air bilasan juga
bobot konstan (AOAC, 1995)
dimasukkan ke dalam alat destilasi dan ditambahkan NaOH 40 % sebanyak 20 mL. Cairan dalam
1.2. Uji Kadar Air
ujung tabung kondensor ditampung
Cawan petri dikosongkan dan dioven, lalu didinginkan dan ditimbang bobot kosongnya.
Sejumlah
flakes
ditimbang (3-5 gram) dimasukkan ke dalam
cawan
petri.
Kemudian
dimasukkan ke dalam oven bersuhu 105 °C. Sampel ditimbang secara berkala hingga diperoleh bobot yang tetap (AOAC, 1995)
dalam
Erlenmeyer
larutan
H3BO3
yang dan
berisi
2
tetes
indikator (methyl red dan
brom
creosol green). Dilakukan hingga diperoleh destilat berwarna hijau kebiruan. c) Tahap titrasi : Titrasi dilakukan dengan menggunakan HCl 0.1 N sampai
warna
larutan
berubah
menjadi merah muda. Volume keterangan :
titran dibaca dan dicatat (AOAC,
a = berat cawan dan sampel awal
1995)
b = berat cawan dan sampel akhir c = berat sampel awal 1.3 Uji Kadar Protein
Kadar protein = % Nitrogen x 6.25
a) Tahap destruksi : flakes ditimbang sebanyak 0.5 – 1 gram lalu dimasukkan
ke
dalam
labu
1.4 Uji Kadar Lemak Labu
lemak
yang
digunakan
dikeringkan dan dioven dengan suhu 3
Universitas Pakuan, Bogor
105 °C,
lalu didinginkan dalam
Kadar air awal dianalisis dengan
desikator. Setelah dingin, ditimbang
metode oven (AOAC, 1995). Kadar air
bobot
ditimbang
awal dinyatakan dalam bobot kering
sebanyak 3 gram, dibungkus dengan
(%bk). Hasil analisis kadar air awal
kertas saring dan dimasukkan ke
akan digunakan sebagai faktor koreksi
dalam alat ekstraksi (sokhlet) yang
dalam penentuan berat padatan (Ws)
telah berisi pelarut heksana. Proses
sampel
sokletasi dilakukan hingga larutan
perhitungan
jernih dan pelarut yang ada di dalam
persamaan Labuza.
kosong.
Flakes
labu lemak terdestilasi. Selanjutnya labu lemak berisi
yang
diperlukan
umur
simpan
dalam dengan
2.2 Penentuan Kadar Air Kritis
hasil ektraksi
Penentuan
kadar
air
kritis
dipanaskan dalam oven bersuhu 105
dilakukan dengan menyimpan produk
°C
di
hingga
didinginkan
beratnya dalam
konstan,
desikator
dan
ditimbang (AOAC,1995).
dalam
wadah
yang
memiliki
kelembaban tinggi (Labuza et al., 1985)
dan
melakukan
pengujian
organoleptik secara periodik. Produk 1.5 Penentuan
Kadar
Karbohidrat
dengan larutan garam jenuh yaitu NaCl
(AOAC,1995) Dengan
menggunakan
difference,
kadar
disimpan dalam wadah atau chamber
metode
karbohidrat
by daoat
ditentukan denga rumus;
yang memiliki nilai RH 76. Pengamatan
sampel
dilakukan
secara periodik setiap 24 jam. Setelah ditetapkan batas penolakan produk,
keterangan : P
= Kadar protein
KA = Kadar air
maka dilakukan analisis kadar air kritis. Analisis kadar air kritis ini dilakukan
dengan
menggunakan
metode oven (AOAC, 1995) dan A
= Kadar abu
L
= Kadar lemak
2. Pendugaan Umur Simpan Pangan Metode ASLT dengan Metode Air Kritis 2.1 Penentian Kadar Air Awal (Mo)
dinyatakan dalam bobot kering (% bk). 2.3 Penentuan Kurva Sorpsi Isotermis. Dilakukan preparasi sampel larutan garam jenuh. Lalu ditimbang sejumlah garam dan dimasukkan ke dalam wadah atau chamber. Garam tersebut kemudian diaduk dan ditambahkan 4
Universitas Pakuan, Bogor
sejumlah air untuk menjaga kejenuhan
Mo = Kadar air produk diawal
larutan sehingga kelembaban relatif yang
dihasilkan
tetap
dan
penyimpanan (%bk)
tidak
Mc = kadar air kritis pada suhu
mengganggu proses sorpsi. Chambers
tertentu (%bk)
kemudian ditutup dan dibiarkan selama
Me = Kadar air kesetimbangan
24 jam dalam suhu yang tetap.
(%bk) k/x
Tabel 1. Jumlah Garam dan Air untuk
Jenis Garam NaOH KI KCl K2Cr2O7
7 69 84 98
Kuantitas Garam Air (mL) (g) 150 85 200 50 200 80 100 100
berdasarkan dimensi kemasan yang digunakan (m2) Ws = berat padatan produk awal (g) Po = Tekanan uap jenuh (mmHg)
Flakes diambil 5 gram kemudian dimasukkan ke dalam tempat atau ukuran
kemasan
A = Luas kemasan yang dihitung
Sumber : Agus (2004)
gelas
permeabilitas
(g/m2.hari.mmhHg)
Preparasi Larutan Garam Jenuh RH (%)
=
kecil.
b = slope kurva isotermis HASIL DAN PEMBAHASAN
Kemudian
dimasukkan ke dalam chambers yang telah berisi beberapa larutan garam
1. Stabilitas Kandungan Gizi Pada uji stabilitas kandungan gizi yaitu
secara
uji lemak, karbohidrat, kadar air, kadar
periodik hingga diperoleh bobot yang
abu, dan uji protein didapatkan hasil serta
tetap. Lalu hitung kadar airnya.
kurva stabilitasnya selama 10 minggu.
jenuh.
Sampel
ditimbang
Tabel 2. Data Kandungan Gizi selama 10
2.4 Perhitungan Umur Simpan Perhitungan
umur
simpan
ditentukan persamaan Labuza yang dimodifikasi sebagai berikut (Labuza, 1982);
( )(
)
minggu penyimpanan Uji air abu lemak protein karbohidrat
0 3.31 3.23 4.85 9.94 78.9
minggu (kadar dalam %) 2 4 6 8 5.3 7.2 7.6 7.7 3.15 3.12 3.12 3.1 4.8 4.75 4.73 4.71 9.93 9.87 9.84 9.8 77 75.1 74.7 74.54
Aktivitas air ternyata berpengaruh
Keterangan :
terhadap stabilitas dan keawetan pangan.
θ = waktu untuk mencapai kadar
Kenaikan kadar air diakibatkan oleh
air kritis atau umur simpan (hari)
keadaan
lingkungan
yang
berbeda, 5
10 7.94 3.1 4.7 9.75 74.34
Universitas Pakuan, Bogor
misalnya penyimpanan dan juga suhu (Kusnandar, 2010). Kadar air selama masa penyimpanan ditunjukkan semakin naik setiap
minggunya.
Aktivitas
air
ini
menyebabkan penurunan pada unsur yang
Garam
RH (%)
Aw (RH/100)
KA Kesetimbangan (g H2O/g padatan
NaOH KI KCl K2Cr2O7
7 69 84 98
0.07 0.69 0.84 0.98
0.1325 0.1830 0.2220 0.2704
lainnya. Kadar protein, kadar lemak, dan
Kurva sorpsi membentuk sigmoid
kadar karbohidrat minggu keminggunya
menyerupai huruf S walau tidak sempurna.
jumlah kadar air.
simpan
y = 0.136x + 0.113 R² = 0.876
0,2
2. Pendugaan Umur Simpan Flakes Umur
0,25
Kadar Air ( H2O /g padatan)
semakin menurun seiring dengan kenaikan
ditentukan
dengan
menggunakan metode akselerasi dengan pendekatan kadar air kritis. Umur simpan
0,15 0,1
0,05 0 0
dihitung melalui persamaan Labuza (1982)
0,5
1
Aktivitas Air
adalah umur simpan pada penyimpanan RH 76%. Berdasarkan persamaan ini
Berdasarkan pada grafik diatas,
didapatkan beberapa faktor dan parameter
nilai slope pada kurva sorpsi isotermis
yaitu kadar air awal (Mo), kadar air kritis
produk flakes yaitu 0.136.
(Mc), kadar air kesetimbangan (Me), konstanta permeabilitas uap air kemasan (k/x), rasio luas kemasan dengan berat kering produk (A/Ws), tekanan uap air jenuh pada kondisi penyimpanan (Po), dan kemiringan kurva sorpsi isotermis (b). Kadar air awal yang diperoleh yaitu 0.0330 g H2O/g padatan. Kadar air kritis yang diperoleh yaitu 0.1040 g H2O./g padatan. Kadar air kesetimbangan yaitu 0.2163 g H2O/g padatan. Ini didapatkan dengan kurva sorpsi isotermis. Tabel 3. Kadar Air Kesetimbangan Flakes dan Waktu Tercapainya Pada Beberapa RH Penyimpanan.
Dari uji coba pendugaan umur simpan flakes berdasarkan metode ASLT menurut Labuza dengan pendekatan kadar air kritis, diperoleh beberapa faktor dan parameter pendukung; Tabel 4. Nilai Parameter Perhitungan Umur Simpan Flakes Parameter RH Aw KA awal (Mi) ( g H2O/g padatan) KA Kritis (Mc) (g H2O/g padatan) Slope Kurva sorpsi isotermis (b) KA Kesetimbangan (Me) (g H2O/g padatan)
Nilai 76 0.76 0.0330 0.1040 0.136 0.21636
6
Wak tu (hari ) 18 25 14 4
Universitas Pakuan, Bogor
2. Berdasarkan metode Labuza (1982)
Permeabilitas Kemasan (k/x) ( g/m2.hari.mmHg) Luas Kemasan (A) (m2) Berat Padatan per kemasan (Ws) (g) Tekanan uap jenuh suhu 30 °C (Po) (mmHg)
0.0136
dengan pendekatan kadar air kritis 0.02535
untuk menduga umur simpan suatu
50
produk, dihasilkan nilai umur simpan
31.824
produk flakes hingga 307 hari. DAFTAR PUSTAKA
Sumber : Data Primer Hasil Penelitian Andarwulan,
(2015) dan Labuza (1982)
N
dan
2004.Perubahan Nilai
yang
diperoleh
kemudian
dimasukkan ke dalam rumus persamaan Labuza (1982), θ=
Kimia,
P.
(Fisik, Produk
Pangan Selama Pengolahan dan
Pelatihan )
Mutu
Mikrobiologi)
penyimpanan (
Hariyadi,
Produk
Pangan.
Pendugaan
Waktu
Kadaluwarsa (Self Life). Bogor, 1-2 Desember 2004
θ=
(
)
AOAC. 1995. Official Methode of Analysis θ=
of The Association of Analytical
θ=
Chemists. Washingtong D.C.
θ = 307.5 hari
Farid, Rakhmat A, Hadi Suprapto, Eka Khaeruni Asih. 2009. Sifat Fisiko
KESIMPULAN Berdasarkan
hasil
penelitian
lanjutan produk flakes berbahan baku tepung singkong fortifikasi tepung kacang
1. Kandungan gizi flakes selama masa penyimpanan mengalami perubahan. ini
diakibatkan
Pada
Pengemasan
Penyimpanan
Cassava
Fortifikasi.Jurnal
dan Flakes
Teknologi
Pertanian 4(2):48-55, Maret 2009
merah dapat disimpulkan bahwa:
Perubahan
Kimia
oleh
peningkatan kadar air selama masa
Gordon,
L.
Robertson.
2010.
Food
Packaging and Shelf Life. Australia: CRC Press Kusnandar, F., D.R. Adawiyah, dan M.
penyimpanan. Kadar air yang tinggi
Fitria.
2010.
Pendugaan
menyebabkan perubahan kandungan
Simpan Produk Biskuit dengan
yang semakin menurun dan daya tahan
Metode
yang berkurang.
Pendekatan Kadar Air Kritis. Jurnal
Akselerasi
Umur
berdasarkan
7
Universitas Pakuan, Bogor
Teknologi dan Industri Pangan, XXI (2): 117-122 Labuza, T.P. 1982. Shelf Life Dating of Foods. Westport, Connecticut: Food and Nutrition Press, Inc. Labuza,
T.P.
Schimdl,
M.K.
1985.
Accelerated Shelf Life Testing of Foods. Food Technology, 39(9): 5762, 64,134. Purnomo, Hari. 1995. Aktivitas Air dan Peranannya
dalam
Pangan.
Jakarta:
Pengawetan Penerbit
Universitas Indonesia Supriadi, Agus. 2004. Optimasi Teknologi Pengolahan
Kajian
Sorpsi
Isothernmik Beras Jagung Instan. Tesis. Sekolah Pascasarjana IPB. Bogor.
8
