Lampiran 8. Kadar air kesetimbangan biskuit adonan lunak dan adonan keras berdasarkan model-model persamaan model sorpsi isotermis
F. VARIABEL UMUR SIMPAN LAINNYA
1. Pendekatan Kurva Sorpsi Isotermis
Hasil pendugaan umur simpan biskuit adonan lunak dan adonan keras dengan pendekatan kurva sorpsi isotermis dapat dilihat pada Tabel 12 sampai Tabel 17.
Tabel 12. Perhitungan umur simpan biskuit adonan lunak dengan kemasan metallized plastic pada beberapa RH penyimpanan
Parameter RH 75% RH 80% RH 85%
Kadar air awal (g H2O/ g padatan) 0.0183 0.0183 0.0183
Kadar air kritis (g H2O/ g padatan) 0.0641 0.0641 0.0641
Model persamaan GAB : Me = 0.5744 aw/(1 – 0.9481aw)(1 + 13.8569aw)
Slope kurva sorpsi isotermis
a. slope 1 0.1111 0.1111 0.1111
b. slope 2 0.1180 0.1180 0.1180
c. slope 3 0.1550 0.1790 0.2168
Kadar air kesetimbangan (g H2O/ g padatan) 0.1309 0.1574 0.1968
Permeabilitas kemasan (g/m2.hari.mmHg) 0.0136 0.0136 0.0136
Luas kemasan (m2) 0.0588 0.0588 0.0588
Berat padatan per kemasan (g padatan) 216.0017 216.0017 216.0017 Tekanan uap jenuh suhu 30 oC (mmHg) 31.8240 31.8240 31.8240
Umur simpan (hari)
a. slope 1 492 376 279
b. slope 2 522 399 296
c. slope 3 686 606 545
Umur simpan (bulan)
a. slope 1 16.4 12.5 9.3
b. slope 2 17.4 13.3 9.9
c. slope 3 22.9 20.2 18.2
Keterangan:
Slope 1 : perbandingan selisih kadar air kritis dan kadar air awal dengan selisih aw kritis
dan aw awal
Slope 2 : slope garis lurus pada daerah linear yang melewati kadar air awal
Slope 3 : slope garis lurus pada daerah linear yang melewati kadar air awal dan kadar air kesetimbangan pada masing-masing RH penyimpanan
Tabel 13. Perhitungan umur simpan biskuit adonan lunak dengan kemasan PP tebal pada beberapa RH penyimpanan
Parameter RH 75% RH 80% RH 85%
Kadar air awal (g H2O/ g padatan) 0.0183 0.0183 0.0183
Kadar air kritis (g H2O/ g padatan) 0.0641 0.0641 0.0641
Model persamaan GAB : Me = 0.5744 aw/(1 – 0.9481aw)(1 + 13.8569aw)
Slope kurva sorpsi isotermis
a. slope 1 0.1111 0.1111 0.1111
b. slope 2 0.1180 0.1180 0.1180
c. slope 3 0.1550 0.1790 0.2168
Kadar air kesetimbangan (g H2O/ g padatan) 0.1309 0.1574 0.1968
Permeabilitas kemasan (g/m2.hari.mmHg) 0.0739 0.0739 0.0739
Luas kemasan (m2) 0.0588 0.0588 0.0588
Berat padatan per kemasan (g padatan) 216.0017 216.0017 216.0017 Tekanan uap jenuh suhu 30 oC (mmHg) 31.8240 31.8240 31.8240
Umur simpan (hari)
a. slope 1 91 69 51
b. slope 2 96 73 55
c. slope 3 126 111 100
Umur simpan (bulan)
a. slope 1 3.0 2.3 1.7
b. slope 2 3.2 2.4 1.8
c. slope 3 4.2 3.7 3.3
Berdasarkan hasil perhitungan umur simpan dengan pendekatan kurva sorpsi isotermis pada Tabel 12 dan Tabel 13 dapat dilihat bahwa nilai umur simpan biskuit adonan lunak pada berbagai nilai slope kurva yang dipakai akan menurun seiring dengan meningkatnya kondisi RH penyimpanan. Bila biskuit adonan lunak dikemas dengan bahan kemasan yang berbeda, maka umur simpannya pun jauh berbeda. Umur simpan biskuit yang dikemas dengan metallized plastic jauh lebih besar daripada biskuit yang dikemas dengan PP tebal, karena permeabilitas kemasan metallized plastic lebih kecil dari plastik PP tebal. Nilai permeabilitas kemasan berbanding terbalik dengan umur simpan produk.
Umur simpan biskuit adonan lunak dengan kemasan metallized plastic dengan berbagai nilai slope kurva yang digunakan dalam perhitungan berada dalam selang yang masih masuk akal. Bila dibandingkan dengan tanggal kadaluarsa yang tercantum pada label produk, perhitungan dengan nilai slope 1
dan 2 memberikan nilai yang mendekati yaitu 16.4 bulan dan 17.4 bulan pada RH 75%. Tanggal kadaluarsa produk pada kemasan adalah 12 bulan dari saat produk dibeli.
Tabel 14. Perhitungan umur simpan biskuit adonan keras dengan kemasan metallized plastic pada beberapa RH penyimpanan berdasarkan model Caurie
Parameter RH 75% RH 80% RH 85%
Kadar air awal (g H2O/ g padatan) 0.0249 0.0249 0.0249
Kadar air kritis (g H2O/ g padatan) 0.0688 0.0688 0.0688
Model persamaan Caurie : ln Me = -4.3006 + 3.3738 aw
Slope kurva sorpsi isotermis
a. slope 1 0.1457 0.1457 0.1457
b. slope 2 0.1743 0.1743 0.1743
c. slope 3 0.2515 0.2829 0.3193
Kadar air kesetimbangan (g H2O/ g padatan) 0.1703 0.2016 0.2386
Permeabilitas kemasan (g/m2.hari.mmHg) 0.0180 0.0180 0.0180
Luas kemasan (m2) 0.0359 0.0359 0.0359
Berat padatan per kemasan (g padatan) 122.6230 122.6230 122.6230 Tekanan uap jenuh suhu 30 oC (mmHg) 31.8240 31.8240 31.8240
Umur simpan (hari)
a. slope 1 312 248 200
b. slope 2 374 297 239
c. slope 3 539 482 438
Umur simpan (bulan)
a. slope 1 10.4 8.3 6.7
b. slope 2 12.5 9.9 8.0
c. slope 3 18.0 16.1 14.6
Berdasarkan perhitungan pada Tabel 14 dan 15, dapat dilihat bahwa umur simpan biskuit adonan keras berdasarkan model Caurie menurun seiring dengan meningkatnya RH penyimpanan, sama halnya dengan biskuit adonan lunak. Umur simpan dengan menggunakan slope 1 memberikan umur simpan yang paling kecil, sedangkan perhitungan menggunakan slope 3 (18.0 bulan pada RH 75%) memberikan umur simpan yang paling mendekati dengan tanggal kadaluarsa yang tercantum pada label, yaitu 18 bulan sejak produk dibeli.
Kelembaban relatif lingkungan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi umur simpan. Kondisi lingkungan dengan kelembaban relatif
tinggi mengandung lebih banyak uap air sehingga akan terjadi penyerapan uap air ke dalam bahan pangan yang lebih banyak dibandingkan kondisi RH yang lebih rendah. Untuk bahan pangan yang bersifat higroskopis, semakin tinggi RH lingkungan penyimpanan, semakin banyak uap air yang diserap oleh bahan pangan sehingga mempercepat kerusakan mutu terutama parameter tekstur (kerenyahan). Hal ini akan berakibat pada lebih singkatnya umur simpan produk.
Tabel 15. Perhitungan umur simpan biskuit adonan keras dengan kemasan PP tebal pada beberapa RH penyimpanan berdasarkan model Caurie
Parameter RH 75% RH 80% RH 85%
Kadar air awal (g H2O/ g padatan) 0.0249 0.0249 0.0249
Kadar air kritis (g H2O/ g padatan) 0.0688 0.0688 0.0688
Model persamaan Caurie : ln Me = -4.3006 + 3.3738 aw
Slope kurva sorpsi isotermis
a. slope 1 0.1457 0.1457 0.1457
b. slope 2 0.1743 0.1743 0.1743
c. slope 3 0.2515 0.2829 0.3193
Kadar air kesetimbangan (g H2O/ g padatan) 0.1703 0.2016 0.2386
Permeabilitas kemasan (g/m2.hari.mmHg) 0.0739 0.0739 0.0739
Luas kemasan (m2) 0.0359 0.0359 0.0359
Berat padatan per kemasan (g padatan) 122.6230 122.6230 122.6230 Tekanan uap jenuh suhu 30 oC (mmHg) 31.8240 31.8240 31.8240
Umur simpan (hari)
a. slope 1 76 60 49
b. slope 2 91 72 58
c. slope 3 131 117 107
Umur simpan (bulan)
a. slope 1 2.5 2.0 1.6
b. slope 2 3.0 2.4 1.9
c. slope 3 4.4 3.9 3.6
Perhitungan pada Tabel 16 dan 17 menunjukkan umur simpan biskuit adonan keras bila dihitung berdasarkan model GAB yang terpilih. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa umur simpan terbesar diperoleh bila menggunakan slope 3, sedangkan umur simpan terkecil diperoleh bila menggunakan slope 1. Dari semua slope yang digunakan, umur simpan yang diperoleh dengan menggunakan slope 2 (16.5 bulan) memberikan umur simpan
yang paling dekat dengan tanggal kadaluarsa yang tercantum pada label biskuit, yaitu 18 bulan sejak produk dibeli.
Tabel 16. Perhitungan umur simpan biskuit adonan keras dengan kemasan metallized plastic pada beberapa RH penyimpanan berdasarkan model GAB
Parameter RH 75% RH 80% RH 85%
Kadar air awal (g H2O/ g padatan) 0.0249 0.0249 0.0249
Kadar air kritis (g H2O/ g padatan) 0.0688 0.0688 0.0688
Model persamaan GAB : Me = 0.1023 aw/(1 – 0.8441aw)(1 + 0.3655aw)
Slope kurva sorpsi isotermis
a. slope 1 0.2072 0.2072 0.2072
b. slope 2 0.2185 0.2185 0.2185
c. slope 3 0.2775 0.3095 0.3522
Kadar air kesetimbangan (g H2O/ g padatan) 0.1641 0.1950 0.2348
Permeabilitas kemasan (g/m2.hari.mmHg) 0.0180 0.0180 0.0180
Luas kemasan (m2) 0.0359 0.0359 0.0359
Berat padatan per kemasan (g padatan) 122.6230 122.6230 122.6230 Tekanan uap jenuh suhu 30 oC (mmHg) 31.8240 31.8240 31.8240 Umur simpan (hari)
a. slope 1 468 369 290
b. slope 2 494 389 306
c. slope 3 627 551 493
Umur simpan (bulan)
a. slope 1 15.6 12.3 9.7
b. slope 2 16.5 13.0 10.2
c. slope 3 20.9 18.4 16.4
Dari semua perhitungan umur simpan pada Tabel 12 sampai Tabel 17, dapat disimpulkan bahwa nilai slope kurva sorpsi isotermis sangat menentukan umur simpan yang diperoleh. Untuk biskuit adonan lunak, umur simpan yang mendekati tanggal kadaluarsa pada label adalah umur simpan yang dalam perhitungannya menggunakan slope 1 dan slope 2, sedangkan untuk biskuit adonan keras, umur simpan yang paling mendekati tanggal kadaluarsa yang tercantum pada label adalah umur simpan yang dalam perhitungannya menggunakan slope 3 bila berdasarkan model Caurie dan slope 2 bila menggunakan model GAB.
Biskuit adonan keras menggunakan dua model persamaan sorpsi isotermis dalam perhitungannya, yaitu model Caurie dan model GAB. Umur
simpan yang diperoleh dengan dua model ini cukup jauh berbeda. Umur simpan yang diperoleh berdasarkan model GAB pada berbagai nilai slope lebih mendekati umur simpan yang tercantum pada label, yaitu pada selang 15-21 bulan. Umur simpan yang diperoleh berdasarkan model Caurie cukup bervariasi dan cukup kecil pada berbagai nilai slope kurva sorpsi isotermis, yaitu 10-18 bulan. Secara umum dapat disimpulkan bahwa penggunaan slope 1 dan slope 2 dalam menduga umur simpan biskuit berdasarkan model GAB memberikan nilai umur simpan yang lebih tepat.
Tabel 17. Perhitungan umur simpan biskuit adonan keras dengan kemasan PP tebal pada beberapa RH penyimpanan berdasarkan model GAB
Parameter RH 75% RH 80% RH 85%
Kadar air awal (g H2O/ g padatan) 0.0249 0.0249 0.0249
Kadar air kritis (g H2O/ g padatan) 0.0688 0.0688 0.0688
Model persamaan GAB : GAB : Me = 0.1023 aw/(1 – 0.8441aw)(1 + 0.3655aw)
Slope kurva sorpsi isotermis
a. slope 1 0.2072 0.2072 0.2072
b. slope 2 0.2185 0.2185 0.2185
c. slope 3 0.2775 0.3095 0.3522
Kadar air kesetimbangan (g H2O/ g padatan) 0.1641 0.1950 0.2348
Permeabilitas kemasan (g/m2.hari.mmHg) 0.0739 0.0739 0.0739
Luas kemasan (m2) 0.0359 0.0359 0.0359
Berat padatan per kemasan (g padatan) 122.6230 122.6230 122.6230 Tekanan uap jenuh suhu 30 oC (mmHg) 31.8240 31.8240 31.8240
Umur simpan (hari)
a. slope 1 114 90 71
b. slope 2 120 95 74
c. slope 3 153 134 120
Umur simpan (bulan)
a. slope 1 3.8 3.0 2.4
b. slope 2 4.0 3.2 2.5
c. slope 3 5.1 4.5 4.0
Jenis kemasan sangat mempengaruhi umur simpan suatu produk. Hasil perhitungan umur simpan produk biskuit dengan dua jenis kemasan yang berbeda memberikan nilai umur simpan yang jauh berbeda. Hal ini dapat dilihat pada perhitungan umur simpan biskuit adonan keras berdasarkan model Caurie pada RH 75% menggunakan slope 1. Bila dikemas dengan kemasan
metallized plastic, umur simpan biskuit mencapai 10.4 bulan, namun bila dikemas dengan PP tebal, umur simpan biskuit hanya 2.5 bulan. Perbedaan ini disebabkan oleh nilai permeabilitas antara kedua kemasan sangat jauh berbeda. Semakin besar nilai permeabilitas kemasan, semakin singkat umur simpan produk. Umur simpan kedua biskuit bila menggunakan kemasan metallized plastic masing-masing biskuit (kemasan asli) akan jauh berbeda. Bila menggunakan bahan kemasan yang sama (PP tebal), umur simpan kedua jenis biskuit menjadi hampir sama, namun umur simpan biskuit adonan keras relatif lebih panjang daripada biskuit adonan lunak.