terhadap kerusakan suatu parameter yang dinilai atau parameter tersebut tidak sensitif terhadap nilai suhu yang diberikan. Hal ini akan terlihat pada bentuk kurva yang semakin landai.
Hasil penelitian ini menunjukkan analisis sensori dan parameter warna dengan chromameter kurang sesuai bila dijadikan parameter untuk menduga umur simpan produk karena menunjukkan laju penurunan mutu yang sangat kecil (tidak sensitif) terhadap perlakuan pada suhu penyimpanan yang berbeda, sehingga terjadi pendugaan umur simpan menjadi lebih lama daripada umur simpan aktual yang didapat jika menggunakan parameter kritis atau parameter yang memiliki konstanta laju reaksi lebih besar. Parameter tekstur dengan TPA merupakan parameter dapat mewakili kerusakan produk terhadap perlakuan pada suhu penyimpanan yang berbeda karena memiliki konstanta laju reaksi yang lebih besar dibanding dengan parameter lain.
Selain parameter di atas, penentuan suhu penyimpanan juga memengaruhi kecepatan reaksi penurunan mutu. Umumnya, semakin tinggi suhu reaksi maka reaksi penurunan mutu akan berjalan semakin cepat (Andy 2009), sehingga reaksi penurunan mutu tercepat seharusnya dialami oleh produk yang disimpan pada suhu 55oC. Parameter pengamatan dari produk yang disimpan pada suhu 55oC seharusnya memiliki konstanta laju reaksi yang lebih besar dari pada konstanta laju reaksi dari suhu 37oC dan 45oC karena kecepatan reaksi seharusnya berjalan lebih cepat pada suhu tinggi. Namun pada penelitian ini nilai konstanta reaksi cenderung fluktuatif pada suhu 55oC, nilai konstanta pada beberapa parameter justru turun pada suhu tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa suhu 55oC bukanlah suhu yang tepat untuk menduga umur simpan produk ini, sehingga perlu dicari kembali alternatif suhu tinggi yang dapat memberikan kerusakan atau penurunan mutu dengan kecenderungan yang sama seperti penyimpanan pada suhu normal produk. Parameter warna, rasa dan nilai b tidak sesuai untuk dijadikan parameter penentuan umur simpan produk karena memiliki nilai k yang fluktuatif pada suhu penyimpanan, sehingga parameter yang selanjutnya akan dijadikan parameter pendugaan umur simpan adalah parameter aroma, tekstur, nilai L, nilai a dan kekerasan.
4.4.4 Perhitungan Umur Simpan dengan Metode Arrhenius
Penentuan umur simpan nasi dalam kemasan kaleng dilakukan dengan model Arrhenius. Dari data yang diperoleh, dilakukan perhitungan lanjut terhadap nilai k untuk setiap perlakuan pada kedua ordo reaksi. Nilai k pada Ordo Nol dapat ditentukan dari nilai slope grafik. Nilai k Ordo Satu diperoleh dengan cara menghitung dengan menggunakan rumus :
����= ����−�.�
Keterangan : At : Konsentrasi akhir sampel Ao : Konsentrasi awal sampel k : Konstanta
t : Waktu akhir penyimpanan
Nilai k merupakan konstanta penurunan mutu. Nilai k berkaitan dengan waktu umur simpan nasi dalam kemasan kaleng. Semakin tinggi nikai k, semakin besar penurunan mutu produk, sehingga akan mempersingkat umur simpan nasi dalam kemasan kaleng. Perhitungan umur simpan dapat diperluas pada berbagai suhu yang lain dengan menggunakan hubungan nilai k dan suhu penghitungan sebelumnya. Nilai k yang diperoleh dalam perhitungan dihubungkan dengan suhu menggunakan persamaan Arrhenius :
51
�=� (����)atau ln �= ln � −
Grafik dari hubungan ln k (sebagai ordinat y) dengan (1/T) sebagai absis x, akan memberikan persamaan garis lurus seperti y= a + bx. Nilai suhu pada persamaan Arrhenius adalah dalam skala Kelvin terlihat pada Tabel 12 untuk Ordo Nol dan Ordo Satu, sedangkan persamaan garis untuk nilai 1/T dan ln k untuk ordo nol dan satu dapat dilihat pada Tabel 21 dan grafik hubungan antara nilai 1/T dan Ln K dapat dilihat di Lampiran. 33-36. Selanjutnya perhitungan umur simpan nasi dalam kemasan kaleng ditentukan berdasarkan ordo reaksi terpilih. Batas kritis dari masing-masing parameter penyimpanan digunakan untuk menentukan umur simpan. Penentuan batas kritis tergantung pada tingkat kerusakan masing-masing parameter yang masih dapat diterima (usable quality). Penetapan batas kritis pada parameter sensori (warna, rasa, aroma dan tekstur) didasarkan pada skor suatu parameter sensori yang sudah tidak dapat lagi diterima oleh panelis dalam hal ini yaitu skor 5,00 (Arpah 2001), sedangkan batas kritis parameter nilai L, a, dan b yaitu 70% usable qualitydari nilai awal, dan tekstur ditetapkan berdasarkan minggu kerusakan terdeteksi pada sensori yaitu minggu ke-7 atau pada skor kekerasan 878,31. Setelah penetapan batas kritis, maka didapatkan nilai mutu awal (Ao) dan nilai mutu akhir (At) sehingga umur simpan produk nasi dalam kemasan kaleng terpilih dapat dihitung dengan menggunakan nilai k pada Tabel 13.
Kurva hubungan antara nilai ln k dengan 1/T yang diturunkan dari persamaa Arhennius (pada Tabel 13) memberikan informasi sensitifitas dari setiap parameter yang diamati terhadap perubahan suhu. Kurva yang diplotkan melalui hubungan antara nilai ln k dan 1/T akan memiliki gradien yang menunjukkan besar energi aktivasi (Ea) dari masing-masing kinetika reaksi, semakin besar nilai gradien maka semakin besar nilai energi aktivasi dari reaksi untuk parameter tersebut, begitu pula sebaliknya. Energi aktivasi adalah nilai energi minimum yang dibutuhkan untuk terjadinya suatu reaksi (Raymond 2007). Semakin besar nilai energi aktivasi, maka semakin banyak energi yang dibutuhkan untuk reaksi tersebut supaya dapat terjadi. Kurva hubungan antara nilai ln k dan 1/T dalam pendugaan umur simpan umumnya memiliki gradien negatif karena semakin tinggi suhu penyimpanan, maka energi reaksi semakin rendah sehingga reaksi makin mudah terjadi. Parameter rasa dan kecerahan (nilai L) memberikan nilai gradien grafik yang tidak dapat ditentukan, hal ini menunjukkan bahwa kedua parameter tidak sesuai untuk dijadikan parameter pengamatan dalam pendugaan umur simpan produk nasi dalam kemasan untuk ordo satu kaleng karena kedua parameter ini tidak sensitif terhadap perubahan suhu simpan (dilihat dari nilai konstanta reaksi yang sama pada setiap suhu penyimpanan). Parameter yang dianggap cukup baik sebagai parameter pendugaan umur simpan adalah parameter tekstur (baik melalui analisis sensori maupun pengukuran dengan TPA) karena parameter tekstur memiliki karakteristik yang sensitif terhadap suhu dilihat dari nilai gradien kurva hubungan antara ln k dan 1/T yang besar. Kenaikan suhu simpan yang drastis dapat menyebabkan penurunan mutu tekstur produk yang drastis.
52
Tabel 13. Nilai T, (1/T), k, dan ln k pada 3 Suhu Penyimpanan Ordo Nol dan Ordo Satu Parameter Suhu(oC)
T (K)
1/T Ordo Nol Ordo Satu
Slope (k) ln k Slope (k) ln k Aroma 37 310 0,0032 0,0063 -5,0672 0,0007 -7,2644 55 318 0,0031 0,0059 -5,1328 0,0007 -7,2644 45 328 0,0030 0,0055 -5,2030 0,0006 -7,4185 Tekstur 37 310 0,0032 0,0085 -4,7676 0,0011 -6,8124 45 318 0,0031 0,0093 -4,6777 0,0013 -6,6453 55 328 0,0030 0,0093 -4,6777 0,0013 -6,6453 Nilai L 37 310 0,0032 0,0096 -4,6459 0,0001 -9,2103 45 318 0,0031 0,0093 -4,6777 0,0001 -9,2103 55 328 0,0030 0,0093 -4,6777 0,0001 -9,2103 Nilai a 37 310 0,0032 0,0003 -8,1117 0,00009 -9,3157 45 318 0,0031 0,0003 -8,1117 0,0001 -9,2103 55 328 0,0030 0,0006 -7,4185 0,0001 -9,2103 Kekerasan 37 310 0,0032 1,2630 0,2339 0,0023 -6,0748 45 318 0,0031 1,3500 0,3005 0,0022 -6,1193 55 328 0,0030 1,5030 0,4063 0,0021 -6,1658
Tabel 14. Persamaan garis hubungan antara 1/T dan ln k untuk masing-masing parameter
Parameter Ordo Nol Ordo Satu
Persamaan garis Nilai R2 Persamaan Garis Nilai R2 Aroma y = 679x - 7,239 0,999 y = 770,5x - 9,704 0,750 Tekstur y = -449,5x - 3,314 0,750 y = -835,5x - 4,110 0,750
Nilai L y = 159x - 5,160 0,750 - -
Nilai a y = -3466x + 2,864 0,750 y = -527x - 7,611 0,750 Kekerasan y = -1202x + 4,082 0,626 y = 317,4x - 6,760 0,997