Isotherm sorbsi lembab (ISL) dalam pengolahan dan penyimpanan bahan makanan mempunyai arti sangat penting dalam pengolahan dan
commit to user
penyimpanan. Kegunaan tersebut antara lain untuk memprediksi perubahan-perubahan yang ditandai dengan tidak berubahnya kadar air bahan makanan atau dikatakan telah tercapai kadar air seimbang.
Untuk dapat mengetahui pola penyerapan uap air pada mi millet kering dilakukan dengan cara mengkondisikan mi millet kering pada berbagai tingkat aktivitas air (Aw) dengan menggunakan garam jenuh pada suhu 280C. Selama penyimpanan akan terjadi pelepasan uap air dari larutan garam dan penyerapan uap air oleh mi millet kering maupun sebaliknya. Hal ini akan berlangsung terus menerus sampai kadar air mi millet kering mengalami keseimbangan dengan kadar air pada ruang penyimpanan. Kadar air seimbang mi millet kering berbeda-beda sesuai kondisi aktivitas airnya.
Setelah dilakukan penyimpanan hingga kadar airnya konstan, maka didapatkan data hubungan antara kadar air seimbang mi millet kering dengan aktivitas air (Aw) pada suhu 280C yang dtunjukkan pada Tabel 4.15.
Tabel 4.15. Hasil Analisa Kadar Air Seimbang Mi Millet Kering pada Berbagai Aw pada Suhu 280C
Aw garam Kadar Air Seimbang (%) mi millet kering 0,1124 0,3256 0,4412 0,6495 0,7562 0,8847 1,105 3,855 5,425 9,285 12,325 16,62
Dari Tabel 4.15 dapat diketahui bahwa kadar air seimbang untuk masing-masing aktivitas air berbeda-beda. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa semakin tinggi besarnya aktivitas air (Aw), maka kadar air seimbang mi millet kering juga akan semakin tinggi. Semakin tinggi tingkat aktivitas air (Aw) garam maka jumlah uap air yang diserap bahan untuk mencapai kesimbangan semakin besar. Kurva isotern sorbsi lembab hubungan antara Aw dengan kadar air seimbang ditunjukkan pada Gambar 4.1.
commit to user
Hasil plot nilai kadar air seimbang dengan Aw dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Kurva Isoterm Sorbsi Lembab Mi Millet Kering pada Suhu 280C
Dari data Tabel 4.15 apabila diplotkan dalam bentuk grafik dengan persamaan polinomial pangkat tiga akan didapat grafik pada Gambar 4.1. Berdasarkan klasifikasi kurva ISL menurut bahan, dapat diketahui bahwa kurva ISL mi millet kering mendekati bentuk sigmoid (seperti huruf S). Hal tersebut sesuai dengan teori yang dikemukakan oleh Labuza (1984), yaitu bahan makanan kering mempunyai kurva ISL berbentuk sigmoid. Mi millet kering merupakan salah satu jenis makanan kering sehingga kurva ISL nya berbentuk sigmoid. Bentuk sigmoid terjadi karena perbedaan keterikatan air dalam bahan pangan (Labuza, 1984). Pada kurva sigmoid dari mi millet kering terdapat lengkungan yaitu yang pertama pada sekitar Aw 0,1 dan yang kedua pada Aw 0,6. Dua kurva pada lengkungan ini mengidentifikasi adanya perubahan sifat fisik kimia pengikatan air dalam bahan.
1. Kadar Air Lapis Tunggal
Air dalam bahan makanan terdapat dalam tiga bentuk, yaitu air terikat primer, sekunder, dan tersier. Air terikat primer sering disebut air
y = 35.1x3- 26.70x2+ 17.14x - 0.184 R² = 0.998 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 K a d a r A ir S e im b a n g
commit to user
lapis tunggal. Kadar air lapis tunggal dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan Brunauaer Emert Teller (BET). Untuk menghitung kadar air lapis tunggal BET diperlukan data seperti yang ditunjukkan pada lampiran Tabel 4.15. Jika data tersebut dibuat regresi linier yang menghubungkan antara Aw dengan [Aw/(1-Aw)M], dimana nilai M merupakan kadar air dari masing-masing mi millet kering maka didapatkan slope (S) 0,312 dengan nilai dan intersep (I) sebesar 0,026. Kurva regresi linier hubungan antara Aw dengan [Aw/(1-Aw)M] ditunjukkan pada Gambar 4.2
Gambar 4.2 Kurva Hubungan Antara Aw dengan [Aw/(1-Aw)M] pada Mi Millet Kering
Jika data S (Slope) dan I (Intersep) tersebut dimasukkan dalam rumus kadar BET (Brunauaer Emert Teller)
BET = ς
(Labuza. 1984)
maka didapatkan kadar air lapis tunggal dari mi millet kering sebesar 2,95% dan berada pada Aw sekitar 0,248. Kadar air lapis tunggal sangat penting artinya pada penyimpanan dan distribusi bahan makanan. Air dalam mi millet kering tersebut terikat dengan erat sekali sehingga tidak dapat digunakan untuk pertumbuhan mikroorganisme perusak, reaksi
y = 0.312x + 0.026 R² = 0.906 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 a w /(1 -a w )M
commit to user
kimia, enzimatis, maupun reaksi biologis, sehingga bahan makanan menjadi awet. Nilai kadar air lapis tunggal ini digunakan untuk menentukan umur simpan mi millet kering.
2. Penentuan Permeabilitas Kemasan terhadap Uap Air
Pengemasan merupakan salah satu cara memberikan kondisi yang tepat bagi pangan untuk mempertahankan mutunya dalam jangka waktu yang diinginkan (Buckle et al, 1987). Persyaratan utama dari bahan pengemas adalah memberikan perlindungan dan mempertahankan kualitas produk dalam kemasan tersebut. Selain itu harus memberikan nilai tambah terhadap penampakan produk yang dikemas (Benning, 1983).
Permeabilitas bahan kemasan perlu diketahui untuk menentukan umur simpan suatu bahan yang dikemas dan kriteria kemunduran mutu bahan yang dikemas. Dengan diketahuinya permeabilitas bahan kemasan maka dapat dihitung jumlah uap air yang masuk selama penyimpanan yang nantinya dapat mempengaruhi kerusakan bahan pangan. Kemampuan proteksi pengemas ditentukan oleh permeabilitas dan konstansta permeabilitas.
Bahan pengemas yang digunakan dalam penelitian ini adalah polietilen dengan ketebalan 0,05 mm. Kemasan yang digunakan dalam uji permeabilitas mempunyai diameter 7,375 cm sehingga didapatkan luas permukaan 42,7.10-3 m2. Penentuan permeabilitas tersebut dilakukan pada suhu 280C menggunakan larutan NaCl yang memiliki RH sebesar 75,62%. Tekanan uap pada suhu 280C sebesar 28,349 mm Hg (Labuza, 1984) jadi Pout dalam penelitian ini adalah 28,349 x 0,7562=21,438 mmHg. Dari hasil pengujian permeabilitas kemasan terhadap uap air ditunjukkan pada Tabel 4.16.
Tabel 4.16 Hasil Analisa Permeabilitas Kemasan terhadap Uap Air Jenis Kemasan Ketebalan (mm) Luas (m2) WVTR (gH2O/hari) WVP(k/x) (gH2O/hari m2 mmHg) PE 0,05 42,7.103 m2 0,062 0,68
commit to user
Dari data tersebut juga dapat diketahui bahwa kemasan polietilen dengan ketebalan 0,05 mm memiliki permeabilitas terhadap uap air sebesar 0,68 gH2O/hari m2mmHg. Semakin tebal kemasan PP atau PE, maka semakin rendah permeabilitasnya terhadap uap air. Nilai permeabilitas kemasan digunakan untuk menentukan umur simpan mi millet kering.
3. Penentuan kadar air kritis
Kerenyahan dari bahan makanan ringan yang dihasilkan dari bahan dasar biji-bijian seperti krupuk, craker, mi kering dan lain sebagainya dipengaruhi oleh Aw. Sebagian besar makanan yang terbuat dari serealia akan kehilangan kerenyahannya pada Aw antara 0,4-0,5. Sifat yang menentukan kualitas mi millet kering adalah tekstur.
Jadi ISL digunakan untuk memperkirakan kadar air kritis yaitu kadar air terendah dimana bahan makanan mulai kehilangan kerenyahannya. Dengan meningkatnya kadar air menyebabkan kenaikkan elastisitas bahan sehingga kerenyahan berkurang. Dalam penelitian ini dalam menentukan kadar air kritis mi millet kering dengan meletakkan produk dalam suatu wadah dalam keadaan terbuka dengan tujuan untuk mempercepat proses kerusakan (hingga melempem). Berdasarkan penelitian dapat diketahui bahwa kadar air mi millet kering mulai kehilangan kerenyahannya pada hari ke 11 dengan kadar air 7,668%. berdasarkan kurva ISL pada kadar air kritis tersebut berada pada Aw sekitar 0,575.
4. Perkiraan Umur Simpan Mi Millet Kering
Umur simpan sebuah produk dalam kemasan dapat diprediksi berdasarkan teori difusi atau penyerapan gas oleh atau dari produk tersebut. Teori tersebut dijabarkan dalam persamaan matematika sebagai berikut:
commit to user
Umur simpan suatu bahan pangan dipengaruhi oleh sifat bahan atau produk, permeabilitas kemasan yang digunakan dan kondisi lingkungan penyimpanan (suhu dan kelembaban udara). Untuk menentukan umur simpan, yang harus diketahui adalah kadar air awal (Mo) dan kadar air kritisnya (Mc). Dalam penelitian ini, kadar air mi millet kering ditentukan sama dengan kadar air lapis tunggal BET, yaitu 2,95%. Menurut penelitian kadar air kritis yang dihasilkan adalah sekitar 7,668%. Berdasarkan kurva ISL, kadar air kritis tersebut berada pada Aw sekitar 0,575.
Selanjutnya untuk mengetahui umur simpan mi millet kering, perlu data kadar air pada kondisi penyimpanan (Me). Perhitungan Me didasarkan pada kadar air di daerah kerja Isotherm Sorpsi Lembab yang diawali oleh sebuah persamaan garis lurus pada kurva ISL yang melalui kadar air awal (Mo) dan kadar air kritis (Mc) (Labuza, 1984). Berdasarkan kurva ISL mi millet kering pada suhu 280C pada RH 78%, diperoleh kadar air kondisi seimbang (Me) pada Aw 0,78 sebesar 11,51%. Persamaan garis lurus yang melalui kadar air awal (Mo) dan kadar air kritis (Mc) pada Gambar 4.3 mempunyai slope (b) 0,144.
Gambar 4.3 Penentuan Me Mi Millet Kering pada Suhu 280% dan RH 78% Menggunakan Kurva ISL.
y = 35.1x3- 26.70x2+ 17.14x - 0.184 R² = 0.998 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 K a d a r A ir S e im b a n g
Aktivitas Air (aw) mc
me mc
me
commit to user
Untuk penyimpanan mi millet kering, ukuran kemasan yang digunakan mengacu pada ukuran kemasan plastik yang biasa digunakan untuk mengemas di pasaran, yaitu kemasan dengan ukuran 12 cm x 10 cm, sehingga luas permukaan sebesar 0,024 m2 dengan berat 300 gram. Dengan memasukkan data-data yang diperoleh ke dalam rumus penentuan umur simpan, maka umur simpan mi millet kering dalam kemasan ditunjukkan pada Tabel 4.17
Tabel 4.17 Hasil Analisa Penentuan Umur Simpan Mi Millet Kering dalam Kemasan Plastik PE 0,05
Jenis kemasan Mo (%db) Mc (%db) Me (%db) k/x A (m2) Ws (gr) POut (mmHg) Slope Umur simpan Pe 0,05 mm 2,95 7,668 11,51 0,68 0,024 300 28,349 0,144 75
Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa pengemasan mi millet kering dengan menggunakan pengemas plastik polietilen 0,05 mempunyai umur simpan 75 hari. Hal ini dipengaruhi oleh nilai permeabilitas kemasan. Makin rendah konstanta permeabilitas kemasan maka kemampuan proteksi terhadap penyerapan uap air makin besar sehingga umur simpan produk pangan dalam kemasan tersebut semakin lama.
commit to user
62
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah
1. Mi millet kering yang paling disukai oleh panelis adalah mi millet dengan subtitusi tepung millet sebesar 20%.
2. Subtitusi tepung millet dalam pembuatan mi kering mempengaruhi karakteristik kimia mi yang dihasilkan. Dengan subtitusi tepung millet maka kadar abu (1,1175%), lemak (0,3325%), protein (15,8150%) dan serat kasar (1,9175) mengalami peningkatan, sedangkan kadar air dan karbohidrat mengalami penurunan masing-masing sebesar (7,6850%) dan (75,0500).
3. Subtitusi tepung millet pada mi kering menyebabkan kekenyalan dan tensile strenght mi mengalami penurunan.
4. Keunggulan mi millet ini memiliki kandungan protein tinggi namun rendah gluten, sehingga dapat dikonsumsi oleh berbagai umur terutama anak-anak.
5. Pendugaan Umur simpan mi millet kering subtitusi tepung terigu : tepung millet 80% : 20% dengan pengemas plastik PE 0,05 mm adalah 75 hari.
B. Saran
Saran yang dapat disampaikan adalah perlunya penelitian lebih lanjut mengenai subtitusi bahan lokal lainnya sehingga dapat memperbaiki tekstur dan tensile strength dalam pembuatan mi millet kering.