Penelitian dengan judul Kajian Rekayasa Proses Penggorengan Hampa dan Kelayakan Usaha Produksi Keripik Pisang dilaksanakan di Kabupaten Kepulauan Mentawai Provinsi Sumatera Barat. Analisis produk keripik dilakukan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilaksanaan pada bulan November 2010 sampai dengan Januari 2011.
Bahan Dan Alat
Bahan baku utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah pisang kepok dengan tingkat kematangan ¾ penuh dengan jumlah 10 tandan dengan rata-rata berat bersih per tandan adalah 6 kg yang diperoleh dari petani di daerah Kabupaten Kepulauan Mentawai, Sumatera Barat. Bahan baku yang digunakan pada penelitian tahap pertama adalah 8 tandan sedangkan untuk penelitian tahap kedua adalah dua tandan Kemudian digunakan pula minyak komersial yang banyak dijual di pasaran dan kemasan keripik. Bahan kemasan yang digunakan adalah kemasan PP ketebalan 80 µm, dan aluminium foil ketebalan 70 µm yang umum ada dipasaran.
Gambar 5 Mesin Vacuum Frying Kapasitas 10 kg
Peralatan yang digunakan dalam pembuatan keripik pisang adalah pisau
Lastriyanto (1997). Sedangkan untuk analisa digunakan RheometerModel CR 500DX untuk mengukur kekerasan atau Modulus Young keripik, Chromameter
merk Minolta untuk mengukur warna, Neraca analitik, oven pengering, cawan aluminium, inkubator, dan perlengkapan untuk uji organoleptik.
Metode Penelitian
Penelitian ini akan dilakukan dalam tiga tahap, tahap pertama adalah pembuatan keripik pisang dengan menggunakan vacuum frying, tahap kedua adalah aplikasi kemasan sekaligus menduga umur simpan keripik pisang dan tahap yang ketiga adalah analisis kelayakan usaha keripik pisang.
Adapun alur atau prosedur penelitian ini adalah sebagai berikut:
Gambar 6 Bagan alir proses penelitian
Penelitian Tahap 2
PENGEMASAN
(mempergunakan bahan yang kedap cahaya dan uap air)
PENDUGAAN UMUR SIMPAN DENGAN METODA ASELERASI
(Kemasan PP, dan Aluminium Foil)
ANALISIS BIAYA
(Kapasitas masuk per proses 10, 8, 6, 4 dan 3 kg) Penelitian Tahap 3 PERSIAPAN (sortasi,dan pengupasan) Penelitian Tahap 1
PENGIRISAN ATAU PEMBELAHAN (berbentuk cincin)
PENGGORENGAN VACCUM
T: 60oC, 70oC, 80oC dan 90oC dengan Tekanan vakum
740 mmHg dan t: 30 menit, 45 menit, 60 menit dan 75 menit
PENGATUSAN MINYAK
(deoiling dengan sentrifus kec: 1400 rpm & t: 3 detik)
ANALISI FISIK
(kekerasan, warna, kadar air, kadar minyak yang tertinggal dalam produk,
Tahap Pertama
Penelitian ini ditujukan untuk mengetahui pengaruh suhu dan waktu penggorengan pada rentangan yang telah ditentukan. Tahapannya terdiri dari persiapan berupa sortasi dengan memisahkan produk yang sudah busuk dengan produk yang memiliki kualitas bagus baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya, setelah itu dilakukan pengirisan berbentuk cincin dengan ketebalan 1 cm dengan harapan dapat mempersingkat waktu penggorengan karena luas permukaan bahan yang kontak dengan minyak semakin besar.
Kemudian dilanjutkan dengan penggorengan vakum pada 4 level suhu (60, 70, 80 dan 90o
Tabel 7 Spesifikasi Alat Mesin Penggoreng Hampa desain Lastriyanto (1997) C) dengan 4 level waktu (30, 45, 60 dan 75 menit) dimana kapasitas masuk per prosesnya adalah 1 kg untuk masing-masing perlakuan pada tekanan vakum 740 mmHg. Terakhir pengetusan minyak dengan tujuan mengurangi minyak yang berada dipermukaan produk dengan kecepatan 1400 rpm selama 3 detik dan diakhiri dengan analisis sifat fisikokimia berupa kadar air, kadar lemak, rendemen, dan kekerasan serta pengujian organoleptik. Produk yang dihasilkan dari kombinasi perlakuan penggorengan terbaik dilihat dari segi organoleptiknya, akan digunakan pada penelitian tahap kedua yaitu pendugaan umur simpan.
Mesin vacuum fryer yang digunakan untuk penelitian ini adalah mesin penggoreng hampa (vacuum fryer) desian Lastriyanto (1997) yang memiliki spesifikasi seperti terlampir pada Tabel 7.
Uraian Model Komersial I
Kapasitas (kg masukan/proses) 8 (optimal) dan 10 (maksimal)
Lama Proses (menit) 75 – 120
Bahan bakar LPG dengan kontrol suhu
Pendingin Sirkulasi air
Volume minyak goreng (liter) 70-75 Kebutuhan LPG (kg/jam) 0.4 - 0.6 Daya (watt) (Pompa vakum) 750 – 1000
Dimensi 180x120x140
Tahap Kedua
Penelitian ini ditujukan untuk menganalisis umur simpan dengan beberapa jenis plastik dengan menggunakan metoda akselerasi model Arrhenius dengan tahapan sebagai berikut:
Analisa terhadap produk dan sifat fisik bahan kemasan
Pada tahap ini dilakukan analisa terhadap produk yang dihasilkan dari kombinasi perlakuan suhu dan waktu terbaik berdasarkan uji organoleptik pada penelitian tahap pertama sebagai mutu awal pendugaan umur simpan, dan sifat fisik bahan kemasan. Analisa terhadap produk meliputi analisa kadar air, kadar asam lemak bebas dan kekerasan, sedangkan analisa terhadap sifat fisik bahan kemasan meliputi ketebalan, gramatur, densitas, laju transmisi uap air (WVTR) dan laju transmisi gas oksigen (O2TR) dirujuk dari studi literatur yang telah ada. Penentuan Batas Kritis Parameter Mutu
Penentuan batas kritis mutu ini dilakukan dengan menyimpan keripik pada suhu ruang tanpa perlakuan kemasan, dan dilakukan pengujian setiap 30 menit berupa uji organoleptik terhadap parameter kekerasan, dan ketengikan sampai keripik ini tidak disukai lagi oleh panelis baik dari segi kekerasan dan ketengikan. Pada saat panelis tidak menyukai sensori kekerasan maupun ketengikannya, maka langsung dilakukan uji fisiko kimia berupa analisis kekerasan dan analisis kadar air untuk sensori kekerasan, dan analisis FFA untuk sensori ketengikan. Nilai ini kemudian digunakan sebagai batas kritis dari parameter mutu masing-masing yang kemudian digunakan dalam pendugaan umur simpan.
Penyimpanan Pada Beberapa Kondisi
Pendugaan umur simpan ini dilakukan dengan menyimpan sampel yang terdapat dalam kemasan PP, dan Aluminium Foil dalam tiga inkubator dengan suhu yang berbeda-beda yaitu 40˚ C, 50˚C dan 60˚C. Analisa terhadap sampel dilakukan setiap tujuh hari. Analisa yang dilakukan meliputi kadar air, kekerasan dan kadar asam lemak bebas. Analisa dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui perubahan sifat fisik dan kimia keripik pisang selama penyimpanan. Garis besar pendugaan umur simpan keripik pisang dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7 Diagram alir penelitian pendugaan umur simpan keripik pisang
Setelah dilakukan pengujian lama umur simpan, dilanjutkan dengan analisis tekno ekonomi usaha keripik pisang dengan harapan diperoleh keuntungan yang maksimal ditinjau dari kapasitas masuk per prosesnya.
Penentuan Parameter Kritis
Penentuan parameter kritis ditentukan berdasarkan parameter mutu yang lebih dahulu menyimpang dilihat dari umur simpan keripik pisang paling pendek. Kemudian inilah yang dijadikan sebagai parameter kritis dari pendugaan umur simpan keripik pisang.
Langkah-langkah pendugaan umur simpan
a. Menghitung rata-rata nilai parameter setiap kondisi suhu dan waktu penyimpanan
b. Menghitung nilai slope (k), konstanta (intersep) dan koefisien regreasi (R2
c. Menghitung nilai slpoe (Ea/R), konstanta (intersep), koefisien regresi (R ) dari fungsi waktu penyimpanan (sumbu x) terhadap parameter mutu (sumbu y) pada setiap kondisi suhu penyimpanan. untuk menghitungnya menggunkaan dua model hubungan, model ordo 0 dan ordo 1. Model mana yang akan dipilih, berdasarkan pada koefisien regresi yang paling besar.
2
d. Menghitung umur simpan pada berbagai suhu penyimpanan yang diinginkan. ) hubungan nilai slope k terhadap suhu dengan menggunakan rumus arrhenius.
Penyimpanan Suhu 40oC, 50oC dan 60oC Pengemasan dengan menggunakan PP, dan
Aluminium Foil Keripik Pisang
Pengujian setiap 7 hari sekali terhadap: • Kadar air
• Kekerasan
e. Membandingkan umur simpan berdasarkan parameter organoleptik dan parameter fisikokimia.
Tahap Ketiga
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis biaya dan kelayakan usaha pembuatan keripik dengan menggunakan vacuum fryer. Data yang dikumpulkan berupa data primer, yang diperoleh dari hasil observasi terhadap proses penggorengan keripik dengan pemilik usaha penggorengan keripik. Analisis kelayakan ditinjau dari kapasitas masuk per prosesnya yaitu 10, 8, 6, 4 dan 3 kg.
Prosedur penelitian yang dilakukan adalah asumsi dan pendekatan sebagai dasar dalam melakukan perhitungan dan analisis. Asumsi dan pendekatan yang digunakan terdiri dari: (1) Umur ekonomis mesin vacuum fryer adalah 5 tahun dengan nilai akhir mesin 10% dari harga awal, (2) Umur ekonomis fasilitas bangunan adalah 10 tahun, (3) Umur ekonomis peralatan seperti pisau dan lain-lain diasumsikan sesuai kondisi lapangan, (4) Umur proyek diasumsikan sesuai dengan umur ekonomis alat (5 tahun), (5) Investasi merupakan modal sendiri, (6) Harga yang digunakan dalam perhitungan adalah harga yang berlaku sebelum penelitian dan sebelum terjadi perubahan selama penelitian,(7) Pendapatan dan pengeluaran dianggap tetap sepanjang umur ekonomis alat, (8) Tingkat suku bunga (dicount rate) adalah tingkat bunga yang diperkirakan dan dipakai untuk mendiskon pembayaran dan penerimaan dalam satu periode. Besarnya tingkat suku bunga adalah 15% didekati dari tingkat suku bunga kredit usaha non program Bank Rakyat Indonesia (BRI) tahun 2010. (9) Pajak yang dikenakan hanya Pajak Bumi dan Bangunan yang dibayar per tahun. PPN diabaikan karena usaha ini belum memiliki NPWP (Nomor Pokok Wajib Pajak).
Prosedur Analisis Rendemen
Besar rendemen dihitung berdasarkan persentase berat keripik yang dihasilkan terhadap berat daging buah awal yang digunakan.
Dimana:
a = berat keripik (g) b = berat daging awal (g) Kekerasan
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat Rheo Meter Mode CR-500DX dengan model probe No.6 yang berfungsi seperti gigi yang ada di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian Institut Pertanian Bogor. Kekerasan dinyatakan dengan nilai tekanan yang dibutuhkan untuk mematahkan produk. Semakin rendah tekanan yang dibutuhkan untuk mematahkan produk, maka semakin renyah produk keripik yang dihasilkan.
Warna
Pengukuran warna dilakukan dengan menggunakan Chromameter (R-200,
Minolta), dengan menentukan nilai-nilai Y, x, y dan kemudian dikonversi menjadi notasi warna Hunter, yang terdiri dari nilai L, a, b dengan menggunakan rumus CIE (1931). L = 25 3 1 100 ... 100 Y - 16 a = 500 − 13 0 3 1 0 .. Y Y X X b = 200 − 13 0 3 1 0 .. Z Z Y Y
Nilai L behubungan dengan derajat kecerahan, dimana nilainya berkisar antara nol sampai 100 (Pomeranz, 1978). Dengan meningkatnya nilai L, kecerahan produk makin meningkat. Nilai a merupakan tingkat kemerahan dan kehijauan yang berkisar antara -80 sampai 100 (Pomeranz, 1978). Nilai a negative menunjukkan kecendrungan warna hijau sedangkan nilai a positif menunjukkan warna merah. Nilai b menunjukkan tingkat kekuningan dan kebiruan, yang berkisar antara -80 sampai 70 (Pomeranz, 1978). Nilai b negative menunjukkan
kecendrungan warna biru sedangkan nilai b positif menunjukkan kecendrungan warna kuning.
Kadar air
Mula-mula cawan kosong yang bersih dikeringkan dalam oven selama 15 menit dengan suhu 105oC dan didinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang. Sebanyak 5 gram sampel dimasukkan kedalam cawan yang telah ditimbang dan dikeringkan dalam oven pada suhu 105 o
Metoda yang digunakan dalam analisis lemak adalah metode ekstraksi soxhlet. Pertama kali labu soxhlet yang bersih dan akan digunakan dikeringkan dalam oven dan didinginkan dalam desikator kemudian ditimbang beratnya. Sampel sebanyak 5 gram dibungkus dengan kertas saring kemudian dimasukkan kedalam alat ekstraksi soxhlet. Kondensor diletakkan diatasnya dan labu diletakkan di bawahnya. Selanjutnya dilakukan refluks minimal 6 jam, sampai pelarut yang turun kembali kedalam labu lemak menjadi bersih. Pelarut yang ada dalam labu lemak didestilasikan dan pelarut ditampung kembali. Kemudian labu yang berisi lemak hasil ekstraksi dipanaskan dalam oven pada suhu 105˚C hingga
C selama 6 jam. Cawan yang telah berisi contoh tersebut selanjutnya dipindahkan kedalam desikator, didinginkan dan ditimbang. Bila berat contoh belum konstan maka proses pengeringan dan penimbangan tersebut dilanjutkan selama 3-4 kali atau sampai diperoleh berat konstan yang dapat disebut berat akhir sampel. Kadar air dihitung berdasarkan kehilangan berat yaitu selisih antara berat awal dan berat akhir sampel, dengan menggunakan rumus:
Dimana:
b.k = basis kering
a = berat cawan & berat awal sampel keripik (g) b = berat cawan & berat akhir sampel keripik (g) c = berat sampel awal
mencapai berat yang tetap, kemudian didinginkan dalam desikator. Selanjutnya labu bersama lemak didalamnya ditimbang dan berat lemak dapat diketahui.
Dimana:
a = berat labu bersih dan kering (g) b = berat sampel sekitar 5 gram c = berat labu dan lemak keripik (g)
Namun demikian dalam perhitungan atau analisis digunakan kadar lemak bobot kering (b.k) yaitu:
Dimana:
d = berat sampel – berat air sampel (g)
Kadar Asam Lemak Bebas (FFA)
Pertama kali bahan harus diaduk merata dan berada dalam keadaan cair pada waktu diambil contohnya. Timbang sebanyak 28,2 ± 0,2 gram contoh dalam Erlenmeyer. Tambahkan 50 ml alkohol netral yang panas & 2 ml indikator phenolphthalein (PP). Kemudian titrasilah dengan larutan 0,1 N NaOH yang telah distandardisir sampai warna merah jambu tercapai dan tidak hilang selama 30 detik. Asam lemak bebas dinyatakan sebagai % FFA dengan rumus:
x 100
Uji Organoleptik
Uji organoleptik yang digunakan adalah uji hedonik (kesukaan), yang menyangkut penilaian panelis akan sifat produk. Dalam uji ini panelis diminta tanggapan pribadinya tentang kesukaan atau ketidaksukaannya. Pada penelitian tahap 1 pengujian dilakukan dengan mengggunakan skor dengan skala 7 kesukaan yaitu: 7 (sangat suka), 6 (suka), 5 (agak suka), 4 (netral), 3 (agak tidak suka), 2 (tidak suka) dan 1 (sangat tidak suka). Pengujian menggunakan 10 orang panelis agak terlatih. Dengan form yang disajikan pada lampiran 1. Sedangkan untuk penelitian tahap 2 menggunakan skor dengan skala 5 kesukaan yaitu: 5 (suka), 4
(agak suka), 3 (cukup suka), 2 (tidak suka), dan 1 (sangat tidak suka). Dengan form ditampilkan pada lampiran 2.
Rancangan Percobaan Pengaruh Suhu dan Waktu Penggorengan
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap faktorial dengan tiga kali ulangan dan dua faktor, yaitu suhu dan waktu penggorengan. Faktor suhu memiliki 4 level, yaitu 60oC, 70oC, 80oC dan 90ºC, sedangkan faktor waktu memiliki 4 level, yaitu 30 menit, 45 menit, 60 menit dan 75 menit. Model matematika yang digunakan adalah sebagai berikut:
Yijk = µ + Ai + Bj + (AB)ij + έijk Keterangan :
Yijk = Nilai pengamatan akibat faktor A (suhu pemanasan) level
ke i, faktor B (suhu pemanasan) level ke j, dan ulangan ke k µ = Nilai tengah
Ai = Pengaruh suhu pemanasan level ke i Bj = Pengaruh waktu pemasan level ke j (AB)ij = Pengaruh interaksi faktor A dan B έijk = Galat percobaan
Data diolah dengan analisis sidik ragam untuk melihat pengaruh perlakuan-perlakuan yang diberikan. Apabila berpengaruh dilanjutkan dengan uji Duncan. Sedangkan untuk uji organoleptik, data diolah dengan Kruskal Wallis dan untuk yang berbeda nyata dilanjutkan dengan uji lanjut Dunn.