D. Metode Analisis
4. Pendugaan Umur Simpan
Pada dasarnya diketahui bahwa laju reaksi suatu reaksi sangat dipengaruhi oleh suhu. Pada umumnya, semakin tinggi suhu, maka akan semakin tinggi pula laju reaksi. Dengan kata lain, semakin tinggi nilai T (suhu dalam K) maka akan semakin tinggi pula nilai k (konstanta penurunan mutu). Hubungan ini, berdasarkan pada ”teori aktivasi” pada reaksi kimia. Secara umum, suatu reaksi baru akan dimulai jika diberikan sejumlah energi minimum tertentu, yang disebut energi aktivasi.
Pendugaan umur simpan pada produk bihun dilakukan dengan cara Accelerated Shelf-Life Test (ASLT) atau pendugaan umur simpan dengan cara akselerasi dengan metode arrhenius. Pendugaan umur simpan dilakukan berdasarkan dua karakteristik mutu produk yaitu: mutu organoleptik dan mutu fisik (diukur dengan kromameter). Sampel bihun Non fortifikasi (NF) dan fortifikasi (F) disimpan dalam oven pada suhu 37, 45, 55 0C. Pada saat penyimpanan, sampel bihun yang digunakan adalah bihun yang masih dikemas dalam kemasan aslinya dan belum pernah dibuka.
1. Pendugaan umur simpan berdasarkan mutu organoleptik
Pendugaan umur simpan berdasarkan pada organoleptik ini dilakukan melalui tiga tahapan utama yaitu: tahap seleksi dan pelatihan panelis, tahap penilaian perubahan organoleptik produk dan tahap perhitungan pendugaan umur simpan.
a. Tahap seleksi dan pelatihan panelis
Tahap penyeleksian ini berfungsi untuk menyeleksi dan mendapatkan panelis yang sesuai dengan kebutuhan. Panelis yang lolos adalah panelis yang memiliki kemapuan untuk membedakan rasa manis, asin, mengetahui adanya perbedaan aroma serta memiliki penglihatan yang baik (tidak buta warna). Form isian untuk seleksi panelis dapat dilihat pada Lampiran 16a dan 16b.
Para panelis yang telah lolos melalui tahap seleksi, selanjutnya dilatih untuk mengenal karakteristik produk. Panelis dilatih untuk mengenal perubahan warna bihun, aroma bihun, kehilangan aroma bawang pada minyak, warna minyak, warna bumbu, aroma bumbu, intensitas penggumpalan bumbu, warna bawang goreng, warna saus dan kekentalan kecap. Pengenalan karakteristk produk ini dilakukan pada produk yang sebelumnya telah sengaja dirusak dengan menggunakan suhu tinggi (70 0C) selama 1, 2, 3, 4, 5, 6 dan 18 hari. Pelatihan ini dilakukan sebanyak dua kali dalam satu minggu. Pada pelatihan ini juga diberitahukan kepada panelis mengenai penilaian (pemberian skor) terhadap karekteristik produk dan skor ketika produk sudah tidak dapat diterima (tidak layak konsumsi) lagi.
b. Tahap penilaian perubahan mutu produk
Penilaian secara organoleptik dilakukan dengan metode scoring test. Scoring test dilakukan dengan cara memberikan nilai (skor) kepada produk yang yang telah mengalami perlakuan (disimpan pada suhu 37 0C, 45 0C, 55 0C) setiap 7 hari selama 28 hari (4 minggu). Penilaian perubahan mutu diberi nilai dengan skala 6 (sama dengan kontrol) sampai dengan 1 (berbeda sangat kuat dengan kontrol). Format tabel penilaian perubahan karakteristik produk dapat dilihat pada Lampiran 18. Penilaian dilakukan sesuai dengan perubahan mutu produk seperti yang dilakukan pada saat pelatihan panelis. Produk yang sudah tidak dapat diterima oleh konsumen diberi nilai (skor) tertentu sesuai dengan parameter mutunya. Batas kritis parameter (Nt) mutu dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Batas atas (N0) dan batas kritis (Nt) mutu bihun berdasarkan mutu
organoleptik No Parameter mutu N0 Nt 1 Aroma 6 2 2 Bihun Warna 6 2 3 Aroma 6 2 4 Minyak Warna 6 2 5 Warna 6 2 6 Aroma 6 2 7 Bumbu Penggumpalan 6 2 8 Bawang Warna 6 1 9 Sambal Warna 6 2 10 Kecap Kekentalan 6 1
c. Tahap perhitungan pendugaan umur simpan
Setelah semua data terkumpul maka tahap selanjutnya adalah pengolahan data dan perhitungan pendugaan umur simpan. Perhitungan pendugaan umur simpan ini melalui beberapa langkah perhitungan yaitu :
a). Penentuan Ordo reaksi
Penentuan ordo ini dilakukan untuk mengetahui model ordo mana yang terjadi pada proses penurunan mutu produk pada setiap suhu penyimpanan. Terdapat dua model penurunan mutu yaitu: ordo 0 yang mengikuti pola persamaan linier dan ordo 1 yang mengikuti pola persamaan eksponensial. Model persamaan ordo 0 dan ordo 1 dapat dilihat pada Gambar 3.2.
b). Penentuan nilai k (kemirinan atau slop)
Nilai k (konstanta atau slope) pada ordo 0 dapat langsung diketahui dari persamaan Nt = N0 – kt, pada setiap parameter mutu. Nilai k pada ordo 1 ini
dapat diperoleh dengan cara menurunkan persamaan ordo 1 Nt = N0
е
ktmenjadi Ln (Nt) = Ln (N0)– kt.
c). Menentukan persamaan Arrhneius dan umur simpan.
Persamaan arrhenius diperoleh dengan cara menghubungkan nilai konstanta perubahan mutu perhari (k) yang diperoleh dari setiap suhu penyimpanan pada ordinat y dengan suhu penyimpanannya dalam satuan Kelvin (K) pada absis x atau Ln k (ordinat y) dengan 1/T (absis x). Persamaan arrhenius yang diperoleh adalah sebagai berikut:
Keterangan :
k = konstanta penurunan mutu k0 = konstanta
Ea = energi aktivasi R = konstanta gas (1,986 kal/mol) T = suhu mutlak, K (0C + 273)
Persamaan arrhenius diperlukan untuk memperoleh laju penurunan mutu produk pada suhu-suhu yang lain. Laju penurunan ini digunakan dalam persamaan awal Nt = N0 – kt untuk menentukan umur simpan produk yaitu,
t = k N N0 − t RT Ea 0e k k − = atau T 1 R Ea k ln k ln = 0−
2. Pendugaan umur simpan berdasarkan perubahan mutu fisik secara objektif
Perubahan mutu secara fisik diamati perubahannya secara objektif dengan menggunakan alat. Perubahan parameter yang dilakukan adalah perubahan warna pada blok bihun dan perubahan warna pada saus. Selain perubahan warna pengamatan juga dilakukan terhadap kecerahan (lightness) terhadap kedua kelompok sampel. Alat yang digunakan untuk mengukur perubahan warna dan kecerahan adalah chromameter tipe CR-310.
(a)
(b) (c)
Gambar 3.2. Laju penurunan mutu berdasarkan model persamaan ordo 0 (a) Ordo 1 dalam bentuk eksponensial (b) dan bentuk linear (c).
Untuk mengetahui perubahan warna sampel maka kita harus mengenal terlebih dahulu karakteristik alat yang digunakan. Dalam penentuan perubahan kecerahan (lightness) dan perubahan warna maka alat berada dalam mode pengukuran L*a*b* (L = kecerahan, a = perubahan warna antara hijau-merah dan b = perubahan warna biru-kuning). Total perubahan warna dapat diketahui dengan
menggunakan persamaan E* ( L*)2 ( a*)2 ( b*)2
ab = Δ + Δ + Δ
Δ , (∆L* = L - Lt,
∆a* = a - at , ∆a* = b - bt). Hubungan antara kecerahan dan warna dapat dilihat
pada Gambar 3.3.
Sampel yang telah disimpan pada suhu penyimpanan dan diamati berdasarkan mutu organoleptik, diukur nilai kecerahan dan perubahan warnanya
S kor mutu (N ) Waktu (t) Slope =-k Waktu (t) Slope =-k S kor mutu (N ) Slope =-k Waktu (t) S kor mutu (N )
dengan cara ditembak oleh sinar kromameter. Angka yang diperoleh digunakan untuk perhitungan umur simpan, dengan tahap perhitungan yang sama seperti pada penentuan umur simpan berdasarkan mutu organoleptik, yaitu: penentuan model ordo reaksi, penentuan nilai k, penentuan persamaan arrhenius dan penentuan umur simpan. Batas kritis untuk setiap parameter ketika sudah tidak diterima oleh panelis dapat dilihat pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2. Nilai awal dan titik kritis parameter mutu pada bihun berdasarkan mutu fisik. Bihun NF Bihun F Parameter N0 Nt N0 Nt Kecerahan bihun (L*) 66,66 65,08 64,98 63,40 Kecerahan saus (L*) 45,85 42,60 47,11 46,13
perubahan warna bihun (ΔE) 2,95 0,66 2,95 0,66
Perubahan warna saus (ΔE) 2,58 0,58 2,58 0,58
Gambar 3.3. Hubungan antara lightness dan perubahan warna (Anonim b, 2000) Untuk dapat menentukan umur simpan mana yang digunakan, diperlukan beberapa kriteria dalam pemilihan artibut mutu penyimpanan. Kriteria pemilihan umur simpan yang akan dipilih sebagai atribut mutu paling menentukan (kritis) menurut Kusnandar (2004) adalah :
a. Parameter mutu yang mengalami penurunan mutu paling cepat selama penyimpanan yaitu ditunjukan dengan nilai koefisien k mutlak yang paling besar dan/atau memiliki koefisien korelasi paling besar.
b. Parameter mutu yang paling sensitif terhadap perubahan suhu, yaitu dilihat slope pada model arrhenius atau dapat dilihat juga dari nilai energi aktivasi
yang paling rendah (semakin rendah energi aktivasi menunjukan parameter mutu tersebut semakin sensitif terhadap suhu). Sensitivitas parameter terhadap perubahan suhu juga dapat dilihat dari koefisien korelasinya. Semakin besar koefisien korelasi menunjukan semakin besar hubungan antara perubahan nilai k terhadap suhu.
c. Bila terdapat lebih dari satu parameter yang memenuhi kriteria (a) dan (b) maka dipilih umur simpan yang paling pendek.