6. Pendugaan Umur Simpan
6.2 Pendugaan Umur Simpan Beberapa Parameter
Pengolahan data uji pendugaan umur simpan diawali dengan mencari rataan skor (nilai) dari tiap parameter, lalu diplotkan terhadap waktu penyimpanan untuk setiap suhu penyimpanan. Untuk ordo 0, nilai rataan diplotkan terhadap waktu penyimpanan untuk setiap suhu. Untuk ordo 1, nilai rataan dibuat menjadi bentuk ln terlebih dahulu kemudian diplotkan terhadap waktu penyimpanan untuk setiap suhu. Hasil plot ini akan memberikan grafik dengan persamaan linear. Ordo reaksi ditentukan dengan melihat nilai R2 yang lebih besar. Grafik ordo nol dan ordo satu tiap parameter dapat dilihat pada Lampiran 13.
a. Parameter Kadar Air
Berdasarkan grafik, diperoleh nilai R2 yang lebih besar pada reaksi ordo satu. Untuk selanjutnya perhitungan umur simpan atribut kadar air akan menggunakan ordo satu. Slope yang diperoleh dari ketiga grafik merupakan nilai k masing-masing suhu. Nilai k ini harus diubah kedalam bentuk ln lalu diplotkan dengan suhu penyimpanan dalam bentuk 1/T. Nilai k dapat dilihat pada Tabel 18.
Tabel 18 Nilai k dan ln k pada Tiga Suhu Penyimpanan Suhu Penyimpanan T 1/T ln k K 37 310 0.003226 -4.42285 0.012 45 318 0.003145 -4.19971 0.015 50 323 0.003096 -3.96332 0.019
k = konstanta penurunan suhu T = suhu penyimpanan (Kelvin)
Dengan memplotkan kebalikan suhu mutlak (1/T) terhadap ln k, maka diperoleh grafik seperti Gambar 18.
Gambar 18 Grafik Hubungan ln k rata-rata kadar air dengan suhu (1/T).
Berdasarkan persamaan regresi yang diperoleh pada Gambar 18, maka dapat ditentukan persamaan penurunan mutu sebagai berikut :
y = -3458 x + 6.719 ln k = -3458 (1/T) + 6.719
Dari persamaan dapat diperoleh ln k dengan memasukkan nilai 1/T
(28oC): y = -3458 (0.003322259) + 6.719
y = -4.769371622 maka k = Arc ln y
= 0.008485711
Pada awal penyimpanan tingkat kesukaan parameter kadar air produk
menggunakan ordo satu maka umur simpan produk pada suhu penyimpanan 28oC adalah : t = (ln Qt – ln Qo) / k t = 0.542753977/0.008485711 t = 63.960.93327 hari = 2.13 bulan
Dengan cara yang sama diperoleh perhitungan pendugaan umur simpan produk pada suhu penyimpanan 37oC, 45oC dan 50oC :
k37oC= 0.011845146
t37oC= 45.82079399 hari = 1.53 bulan k45oC= 0.015682442
t45oC= 34.60902164 hari = 1.15 bulan k50oC= 0.018557495
t50oC= 29.24715802 hari = 0.97 bulan
b. Parameter nilai aw
Parameter nilai aw tidak dijadikan sebagai parameter pendugaan umur simpan. Hal ini disebabkan perubahan nilai aw lebih cocok digunakan sebagai parameter umur simpan dengan model pendekatan kadar air kritis atau pendekatan kurva sorpsi isotherm dimana kerusakan produk semata-mata disebabkan oleh penyerapan air dari lingkungan hingga mencapai batas yang tidak dapat diterima oleh konsumen, sehingga perubahan aw menjadi hal yang signifikan. Namun, pada penelitian ini perubahan nilai aw tetap dijadikan sebagai tolok ukur produk banana bars agar berada dalam batas kisaran awyang ditentukan (sekitar 0.4-0.6) untuk memastikan keamanan produk ketika dikonsumsi selama masa penyimpanan. Alasan lain adalah kisaran nilai aw berupa angka desimal yang nilainya kurang dari 1, ketika nilai aw diubah dalam
bentuk ln menghasilkan nilai yang negatif sehingga tidak dapat digunakan untuk perhitungan umur simpan.
c. Parameter Tekstur Objektif
Berdasarkan grafik, diperoleh nilai R2 yang lebih besar pada reaksi ordo nol. Untuk selanjutnya perhitungan umur simpan atribut tekstur objektif akan menggunakan ordo nol. Slope yang diperoleh dari ketiga grafik merupakan nilai k masing-masing suhu. Nilai k ini harus diubah kedalam bentuk ln lalu diplotkan dengan suhu penyimpanan dalam bentuk 1/T. Nilai k dapat dilihat pada Tabel 19.
Tabel 19 Nilai k dan ln k pada Tiga Suhu Penyimpanan Suhu
Penyimpanan T 1/T ln k K
37 310 0.003226 2.633327 13.92
45 318 0.003145 3.24688 25.71
50 323 0.003096 3.225653 25.17
k = konstanta penurunan suhu T = suhu penyimpanan (Kelvin)
Dengan memplotkan kebalikan suhu mutlak (1/T) terhadap ln k, maka diperoleh grafik seperti Gambar 19.
Gambar 19 Grafik Hubungan ln k rata-rata nilai kekerasan dengan suhu(1/T)
Berdasarkan persamaan regresi yang diperoleh pada Gambar 19, maka dapat ditentukan persamaan penurunan mutu sebagai berikut :
y = -4868x + 18.39 ln k = -4868 (1/T) + 18.39
Dari persamaan dapat diperoleh ln k dengan memasukkan nilai 1/T (28oC):
y = -4868 (0.003322259) + 18.39 y = 2.217243188
maka k = Arc ln y = 9.181982941
Pada awal penyimpanan nilai kekerasan produk banana bars adalah 1387.5 gr force dan nilai kritisnya adalah 512.5 gr force. Reaksi menggunakan ordo nol maka umur simpan produk pada suhu penyimpanan 28oC adalah :
t = (Qt – Qo) / k t = 875/9.181982941 t = 95.29531971 hari
= 3.17 bulan
Dengan cara yang sama diperoleh perhitungan pendugaan umur simpan produk pada suhu penyimpanan 37oC, 45oC dan 50oC :
k37oC = 14.68426323
t37oC = 59.58759974 hari = 1.99 bulan k45oC = 21.79813309
t45oC = 40.14105228 hari = 1.34 bulan k50oC = 27.62700399
t50oC = 31.67191058 hari = 1.06 bulan
Dari hasil pengolahan data pendugaan umur simpan, diperoleh umur simpan produk banana bars yang berbeda-beda berdasarkan tiap parameter. Umur simpan banana bars berdasarkan parameter kadar air, dan tekstur objektif dapat dilihat pada Lampiran 14.
d. Parameter Sensori
Parameter sensori untuk atribut aroma memiliki persamaan Arrhenius y = -9028x + 23.23 dengan R2 sebesar 0.914. Jika produk pangan darurat banana bars disimpan pada suhu 28oC maka umur simpan produk ini adalah 27.06 bulan. Parameter sensori untuk atribut rasa memiliki persamaan y = -12900x + 37.43 dengan nilai R2 0.996 dan memiliki umur simpan produk pada suhu 28oC sekitar 43.17 bulan. Sedangkan parameter sensori atribut tekstur tidak memiliki persamaan Arrhenius karena nilai R2 untuk kedua ordo reaksi sangat kecil. Hasil pengujian parameter sensori dapat memperlihatkan bahwa penurunan mutu atribut aroma dan rasa produk banana bars stabil, dapat dilihat dari tren kenaikan nilai k yang menunjukkan bahwa penurunan mutu produk konsisten.
Ada beberapa kriteria dalam pemilihan parameter mutu untuk menentukan umur simpan suatu produk yaitu : 1. Parameter mutu yang paling cepat mengalami penurunan selama penyimpanan yang ditunjukkan dengan nilai koefisien korelasi (R2) yang paling besar, 2. Parameter mutu yang paling sensitif terhadap perubahan suhu, yang dilihat dari nilai slope persamaan Arrhenius atau dapat dilihat dari energi aktivasi yang paling rendah, 3. Bila terdapat lebih dari salah satu parameter mutu yang memenuhi kriteria, maka dipilih parameter mutu yang memiliki umur simpan paling pendek (Hariyadi et al, 2004).
Jika dilihat dari ketentuan pertama maka parameter mutu sensori atribut rasa dan aroma memiliki nilai koefisien korelasi yang besar. Hasil uji umur simpan untuk kedua atribut juga memenuhi persyaratan umur simpan pangan darurat yaitu sekitar dua tahun. Namun, parameter sensori untuk kedua atribut aroma dan atribut rasa diputuskan untuk tidak digunakan dalam perhitungan pendugaan umur simpan produk
banana bars. Hal ini disebabkan uji sensori yang digunakan yaitu rating
sebenarnya. Penurunan nilai kesukaan panelis tidak berkolerasi secara linear dengan pengujian parameter secara objektif. Misalnya peningkatan kadar air pada produk yang menyebabkan penurunan tingkat kekerasan bisa saja memiliki tingkat kesukaan panelis yang tinggi. Tingkat kesukaan panelis bersifat subjektif dan pola perubahannya tidak konsisten sehingga hasil perhitungan umur simpan yang didapatkan tidak tepat.
Parameter mutu kadar air memiliki koefisien korelasi sebesar 0.974. Parameter mutu tekstur objektif memiliki koefisien korelasi sebesar 0.840. Oleh karena itu, berdasarkan ketentuan menurut Hariyadi
et al (2004), parameter kadar air digunakan sebagai parameter mutu
pendugaan umur simpan pangan darurat karena memiliki umur simpan yang lebih pendek dan nilai koefisien korelasi yang lebih besar dibandingkan dengan parameter kekerasan objektif. Dengan menggunakan kadar air sebagai parameter mutu penyimpanan, jika produk disimpan pada suhu 28oC, produk pangan darurat banana bars memiliki umur simpan selama 2.13 bulan. Hal ini dapat disebabkan kenaikan kadar air yang cukup besar selama penyimpanan sehingga pola kenaikan yang cukup tajam menurunkan daya awet produk ini. Kenaikan kadar air ini dapat disebabkan oleh teknik pengemasan yang digunakan.
Teknik pengemasan pada penelitian ini adalah dengan merapatkan kemasan metallized plastic menggunakan sealer. Uap air dari
lingkungan dapat berdifusi masuk melalui keliman yang tidak rapat, sehingga terjadi peningkatan kadar air. Nilai umur simpan ini sebenarnya belum memenuhi kriteria yang disyaratkan untuk produk pangan darurat yaitu sekitar 36 bulan atau 3 tahun pada suhu penyimpanan 21oC (Zoumas et al, 2002). Untuk itu dibutuhkan teknik pengemasan lain yang dapat meningkatkan umur simpan produk.