5 HASIL DAN PEMBAHASAN 1 Penelitian Pendahuluan
5.2.2 Pendugaan Umur Simpan dengan Metode Arrhenius
Menurut Rahayu dan Arpah (2003) model yang sesuai dengan pendugaan umur simpan dari olahan ikan adalah dengan parameter sensori berdasarkan kemunduran mutu rasa, aroma dan konsistensinya, dan atau metode Arrhenius dengan penghitungan jumlah TPC. Secara kesuluruhan faktor diatas dipengaruhi oleh suhu penyimpanan. Suhu merupakan faktor yang berpengaruh terhadap perubahan makanan. Semakin tinggi suhu penyimpanan maka laju reaksi berbagai senyawa kimia akan semakin meningkat, karena itu dalam menduga kecepatan penurunan mutu bahan pangan selama penyimpanan, faktor suhu harus selalu diperhatikan (Syarief dan Halid 1993).
Metode Arrhenius memiliki dua parameter ordo, pendugaan umur simpan ikan teri nasi setengah kering menggunakan model ordo nol atau ordo satu. Penentuan ordo yang akan dipakai dapat dilihat dari nilai koefisien korelasi (R2) dari kedua ordo tersebut (Rahayu dan Arpah 2003). Berdasarkan hasil perhitungan pendugaan umur simpan ikan teri nasi setengah kering, nilai koefisien (R) pada ordo satu di setiap produk di masing-masing suhu penyimpanan lebih besar dibandingkan dengan derajat determinasi (R2) pada ordo nol. Hal ini sesuai dengan pernyataan Labuza (1982) bahwa penurunan mutu yang diakibatkan kerusakan bahan pangan yang mengikuti kinetika reaksi ordo satu meliputi : ketengikan, pertumbuhan mikroba, produksi off-flavour (penyimpangan flavor) oleh mikroba pada daging, ikan unggas, kerusakan vitamin, penurunan mutu protein, dan sebagainya (Labuza 1982).
Peningkatan jumlah TPC selama penyimpanan produk pada suhu 10 0C, 20 0C dan 30 0C dengan selang pengambilan sampel pengujian yang berbeda, dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6 Perubahan jumlah TPC Ikan teri nasi setengah kering selama penyimpanan
Suhu 10 0C Suhu 20 0C Suhu 30 0C Hari Jumlah Hari Jumlah Hari Jumlah
6 3,8 x 101 4 7,0 x 102 2 1,0 x 104 12 1,0 x 102 8 2,7 x 103 4 3,3 x 104 18 2,5 x 103 12 1,5 x 104 6 4,3 x 104 24 5,4 x 103 16 3,7 x 104 8 1,3 x 105 30 6,4 x 103 20 6,0 x 104 10 1,8 x 105
Berdasarkan Tabel 6 terlihat bahwa pada penyimpanan pada suhu 30 0C nilai TPC sudah hampir melewati batas maksimal. Jumlah TPC tersebut diambil dari ikan teri nasi setengah kering pada pengambilan sampel hari ke 10. Maka untuk pengujian suhu 20 0C dan 10 0C juga dihentikan pada pengambilan sampel ke-5, namun pengujian sensori tetap dilakukan hingga pengambilan sampel ke-5. Nilai koefisien korelasi pada perhitungan pendugaan umur simpan produk ikan teri nasi setengah kering dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7 Nilai koefisien korelasi (R2) pada perhitungan pendugaan umur simpan ikan teri nasi setengah kering
Suhu Penyimpanan 1/T (1/K) R2 k Ln k 0 C K Ordo Nol Ordo Satu Ordo Nol Ordo Satu Ordo Nol Ordo Satu 10 283 0,00341 0,953 0,955 274 0,122 5,613 -2,103 20 293 0,00336 0,921 0,959 3.822 0,288 1,341 -1,243 30 303 0,00330 0,910 0,958 21.850 0,357 3,084 -1,0301 Keterangan :
K : Suhu penyimpanan dalam Kelvin 1/T : 1/suhu penyimpanan dalam Kelvin k : Laju reaksi
R2 : Koefisien korelasi antara 1/T dan ln k pada setiap suhu penyimpanan Berdasarkan data perubahan nilai TPC selama penyimpanan dapat dibuat grafik dan persamaan eksponensial, karena model yang digunakan adalah ordo
satu dimana berdasarkan Tabel 7 di atas terlihat nilai derajat determinasi yang paling baik adalah ordo satu. Grafik laju pertumbuhan TPC pada suhu penyimpanan 10 0C, 20 0C dan 30 0C dapat dilihat pada Gambar 26.
Gambar 26 Laju peningkatan nilai log TPC pada ikan teri nasi setengah kering. Berdasarkan Gambar 25, diketahui bahwa peningkatan jumlah TPC pada suhu 10 0C lebih lambat dibandingkan suhu 20 0C dan 30 0C. Penurunan suhu secara umum akan menurunkan aktifitas mikrobiologi dalam bahan pangan. Hal ini dapat dilihat pada hari ke-8 ikan teri nasi setengah kering yang disimpan di suhu 30 0C memiliki nilai TPC yang lebih tinggi dibandingkan jumlah TPC ikan teri nasi setengah kering pada hari ke 8 yang disimpan pada suhu 20 0C.
Slope kemiringan masing-masing persamaan eksponensial merupakan nilai k pada persamaan Arrhenius. Plot Arrhenius diperoleh dengan menghubungkan nilai ln k dan 1/T dari masing-masing nilai setiap suhu penyimpanan, sehingga diperoleh persamaan laju kinetik yang dapat dilihat pada Gambar 27. y = 222,69e0,1222x R² = 0,9558 y = 287,67e0,288x R² = 0,9596 y = 5921,7e0,3576x R² = 0,958 0 25000 50000 75000 100000 125000 150000 175000 200000 0 10 20 30 40 L o g T P C (K o lo ni/ g ) Hari
Gambar 27 Persamaan laju kinetik pendugaan umur simpan.
Gambar 27 merupakan penggabungan linear dari tiga suhu yang
digunakan pada penyimpanan ikan teri nasi setengah kering. Persamaan y = -4.702,59x+14,59 merupakan model utama yang akan ditransformasikan
kedalam model Arrhenius menjadi ln k = 14,59 – 4.702,59 (1/T). Nilai k umumnya tidak dapat diperoleh jika kriteria kadaluwarsa ditentukan yang digunakan berdasarkan perubahan sifat fisik (seperti persamaan Labuza maupun berdasarkan perubahan mutu organoleptik), maka pada metode digunakan hubungan langsung antara umur simpan yang diperoleh dengan temperatur. Sedangkan nilai k yang diperoleh dalam pendugaan ini dihubungkan dengan temperatur menggunakan persamaan Arrhenius:
k = ko e-(Ea/RT)
atau dalam bentuk logaritmanya ln k = ln ko -
Grafik dari Hubungan (ln k) sebagai ordinat y dengan (1/T) sebagai absis x, akan memberikan persamaan garis lurus seperti y = a + b x . Dimana slope atau b akan sama dengan (-Ea/R) dan intersept atau a akan sama dengan = ln ko. Berdasarkan Gambar 27, diperoleh garis lurus dan koefisien korelasi sebagai berikut :
y = -4.702,59x +14,59 R² = 0.910 ln k = 14,59 – 4.702,59 (1/T) y = -4.702,59x + 14,59 R² = 0,91 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,00325 0,0033 0,00335 0,0034 0,00345 0,0035 0,00355 L n k 1/T
Dengan nilai umur simpan pada tiga temperatur yang diperoleh serta dengan bantuan persamaan Arrhenius diatas, maka akan dapat dilakukan transformasi umur simpan tersebut menjadi tanggal, bulan dan tahun kadaluwarsa berdasarkan distribusi yang dikehendaki. Berdasarkan persamaan Arrhenius di atas, dapat ditentukan pula laju peningkatan TPC pada berbagai suhu penyimpanan seperti disajikan pada Tabel 8.
Tabel 8 Laju peningkatan TPC ikan teri nasi setengah kering pada suhu penyimpanan yang berbeda
Suhu Persamaan k 5 0C atau 278 K ln k=14,59-4.702,59 (1/278) 0,097706 10 0C atau 283 K ln k=14,59-4.702,59 (1/283) 0,131739 15 0C atau 288 K ln k=14,59-4.702,59 (1/288) 0,175795 20 0C atau 293 K ln k=14,59-4.702,59 (1/293) 0,232284 25 0C atau 298 K ln k=14,59-4.702,59 (1/298) 0,304068 27 0C atau 200 K ln k=14,59-4.702,59 (1/300) 0,337801 30 0C atau 303 K ln k=14,59-4.702,59 (1/303) 0,394515 35 0C atau 308 K ln k=14,59-4.702,59 (1/308) 0,507555
Setelah mendapatkan laju peningkatan TPC, maka umur simpan ikan teri nasi setengah kering pada suhu penyimpanan yang berbeda dapat dihitung dengan rumus ordo satu sebagai berikut :
t =
Umur simpan =
Laju peningkatan TPC pada berbagai suhu penyimpanan yang digunakan pada ikan teri di masyarakat juga dapat ditentukan. Diketahui data TPC awal ikan teri nasi setengah kering 1,0 x102 (koloni/g). Contoh suhu penyimpanan dan penentuan umur simpannya dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9 Contoh suhu penyimpanan ikan teri nasi setengah kering dan umur simpannya
Suhu penyimpanan Model ordo satu Umur simpan (hari) 5 0C atau 278 K (ln 200000- ln 100)/0,097706 80 10 0C atau 283 K (ln 200000- ln 100)/0,131739 58 15 0C atau 288 K (ln 200000- ln 100)/0,175795 44 20 0C atau 293 K (ln 200000- ln 100)/0,232284 33 25 0C atau 298 K (ln 200000- ln 100)/0,304068 25 27 0C atau 200 K (ln 200000- ln 100)/0,337801 23 30 0C atau 303 K (ln 200000- ln 100)/0,394515 20 35 0C atau 308 K (ln 200000- ln 100)/0,507555 15
Hasil perhitungan pendugaan umur simpan produk ikan teri nasi setengah kering pada beberapa contoh suhu penyimpanan (Tabel 9). Semakin tinggi suhu penyimpanan maka umur simpan ikan teri nasi setengah kering semakin singkat. Masa simpan dari ikan teri nasi setengah kering masih tergolong relatif singkat dikarenakan ikan teri nasi setengah kering ini hanya menggunakan bahan tambahan pangan berupa garam sebesar 3 % (w/w) dengan asumsi jumlah TPC awal adalah 1,0x102. Apabila proses produksi kurang higienis, kemungkinan akan terjadi penurunan umur simpannya. Penentuan produk lain secara komersil, nantinya ikut mempertimbangkan masa distribusi produk sesuai jenis produk dan rantai produk hingga ke konsumen akhir.
6 KESIMPULAN DAN SARAN
