3.3. Metode Penelitian
3.3.2. Penelitian utama
Penelitian utama bertujuan untuk menentukan umur simpan produk fish snack (produk ekstrusi) dengan menggunakan metode konvensional dan metode akselerasi melalui pendekatan kadar air kritis. Dalam penentuan umur simpan fish snack (produk ekstrusi) dengan metode konvensional, sampel dianalisis kadar proksimat, TPC, TBA, kerenyahan, dan organoleptik tiap minggu selama penyimpanan pada suhu 30±2 0C. Penentuan umur simpan (Lampiran 21) dengan pendekatan kadar air kritis dimulai dengan tahapan penentuan kadar air kritis, kadar air kesetimbangan, dilanjutkan dengan penentuan model dan kurva sorpsi isotermis, nilai MRD, slope, permeabilitas kemasan, bobot serta luas kemasan. Parameter-parameter tersebut digunakan dalam perhitungan umur simpan Labuza.
3.3.2.1. Penentuan kadar air kritis (Mc, Moisture critic)
Sampel fish snack baik diberikan perlakuan penyimpanan tanpa kemasan pada suhu ruang (30±2 0C) selama 0, 30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit. Sampel dianalisis secara organoleptik, fisik, dan kimia untuk setiap penyimpanan. Analisis organoleptik meliputi uji rating dan uji hedonik terhadap parameter tekstur (kerenyahan) kepada 30 panelis tak terlatih. Form skor rating dan skor hedonik yang dipakai dapat dilihat pada Lampiran 2. Analisis fisik berupa uji tekstur yaitu kerenyahan fish snack dengan rheoner (gf). Analisis kimia dilakukan dengan menentukan kadar air (AOAC 1995) fish snack tiap perlakuan penyimpanan.
Hasil uji organoleptik dibandingkan dengan uji fisik (tekstur fish snack) dan uji kimia (kadar air fish snack) sehingga diperoleh kurva hubungan antara kadar air snack selama penyimpanan dengan skor hedonik dan skor rating. Kadar air kritis ditentukan saat skor organoleptik secara hedonik (kesukaan) dan rating oleh panelis bernilai 3 dimana snack dinyatakan telah ditolak oleh panelis.
3.3.2.2. Penentuan kadar air kesetimbangan (Me, Moisture equilibirum)
Pembuatan larutan garam jenuh dilakukan dengan melarutkan sejumlah garam tertentu dalam akuades hingga jenuh atau tidak larut kembali. Garam yang digunakan antara lain MgCl2, K2CO3, NaCl, KCl, KI, dan NaNO2 sehingga diperoleh RH ruangan yang berbeda-beda. Larutan garam jenuh yang digunakan sebanyak 100 ml dan dimasukkan ke dalam desikator modifikasi toples.
Sampel snack sebanyak 2-5 g dimasukkan dalam cawan alumunium yang telah diketahui beratnya. Cawan berisi sampel tersebut dimasukkan ke dalam desikator kecil yang berisi larutan garam jenuh, dengan posisi dari bawah ke atas berturut-turut yaitu larutan garam, penyangga, dan cawan beserta isinya, serta terdapat jarak antara larutan garam dan penyangga. Desikator disimpan pada suhu ruang (30±2 0C) dan sampel ditimbang secara periodik tiap 24 jam hingga mencapai bobot yang setimbang. Bobot yang setimbang ditandai dengan selisih 3 penimbangan berturut-turut ≤ 2 mg untuk RH di bawah 90 % dan ≤ 10 mg untuk RH di atas 90 %. Sampel yang telah mencapai berat konstan kemudian diukur kadar airnya dengan metode oven (AOAC 1995).
3.3.2.3. Penentuan kurva dan model persamaan sorpsi isotermis
Penentuan kurva sorpsi isotermis dibuat dengan cara memplotkan kadar air kesetimbangan hasil percobaan dengan nilai kelembaban relatif (RH) atau aktifitas air (aw). Labuza (2002) menyatakan aktivitas air suatu bahan pangan dapat dihitung dengan membandingkan tekanan uap air bahan (P) dengan tekanan uap air murni (P0) pada kondisi sama atau dengan membagi ERH lingkungan dengan nilai 100 sebagai berikut :
aw =
P
P
0 = 100 ERHKeterangan :
aw = aktifitas air
P = tekanan parsial uap air bahan (mmHg)
P0 = tekanan parsial uap air murni pada suhu yang sama (mmHg) ERH = kelembaban relatif seimbang
Persamaan sorpsi isotermis yang akan digunakan ditentukan berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya. Model matematika mengenai persamaan sorpsi isotermis sudah banyak dikemukakan oleh para ahli baik secara empiris,
semi empiris, maupun teoritis (Chirife dan Iglesias 1978; Van den Berg dan Bruin 1981). Persamaan-persamaan yang dipilih adalah persamaan sederhana
yang dapat diaplikasikan pada bahan pangan dengan kisaran RH 0 - 95 %. Model persamaan ini digunakan untuk memperoleh kemulusan kurva terbaik. Umumnya merupakan persamaan non linear yang kemudian didistribusikan menjadi persamaan linear sehingga nilai-nilai konstantanya dapat ditentukan melalui metode kuadrat terkecil (Walpole 1990). Salah satu model persamaan yang dipakai (diakui internasional) yaitu GAB (Guggenheim, Anderson, dan de Boer) sebagai berikut : ) 1 )( 1 ( K aw K aw C K aw aw K C Xm Me × × + × − × − × × × =
Adapun beberapa model persamaan yang juga digunakan dalam penentuan kurva sorpsi isotermis fish snack (produk ekstrusi) seperti :
Model persamaan Henderson : 1-aw = exp(-KMen) Keterangan :
Me = kadar air kesetimbangan K dan n = konstanta
Berikut model persamaan Caurie : Ln Me = ln P1 – P2* aw
Berikut model persamaan Hasley : aw = exp [-P1/(Me)P2] Berikut model persamaan Oswin : Me = P1[aw/(1-aw)]P2 Berikut model persamaan Chen Clayton : aw = exp[-P1/exp(P2*Me)] Keterangan :
aw = aktivitas air P1 dan P2 = konstanta
3.3.2.4. Uji ketepatan model (Walpole 1990)
Uji ketepatan persamaan sorpsi isotermis dilakukan untuk mengetahui ketepatan dari beberapa model persamaan sorpsi isotermis yang terpilih sehingga memperoleh kurva sorpsi isotermis dengan menggunakan perhitungan Mean Relative Determination (MRD) (Walpole 1990).
MRD = Mi Mpi Mi n n i −
∑
=1 100 Keterangan :Mi = kadar air percobaan
Mpi = kadar air hasil perhitungan n = jumlah data
Model sorpsi isotermis dengan nilai MRD < 5 maka model sorpsi isotermis tersebut dapat menggambarkan keadaan sebenarnya atau sangat tepat. Model sorpsi isotermis dengan 5 < MRD < 10 maka model tersebut agak tepat menggambarkan keadaan sebenarnya. Model sorpsi isotermis dengan MRD > 10 maka model tersebut tidak tepat menggambarkan kondisi sebenarnya.
3.3.2.5. Penentuan nilai slope (b) kurva sorpsi isotermis (Labuza 1982)
Nilai slope (b) kurva sorpsi isotermis ditentukan pada daerah linear (Arpah 2001). Daerah linear tersebut diambil antara daerah kadar air awal dan kadar air kritis (Labuza 1982). Titik-titik hubungan antara aktifitas air dan kadar air kesetimbangan memiliki persamaan linier y = a + bx. Nilai b persamaan tersebut merupakan slope kurva sorpsi isotermis.
Nilai b ditentukan dari model persamaan terpilih (kemiringan kurva sorpsi isotermis yang diasumsikan linier antara Mi dan Mc) untuk dimasukkan dalam rumus umur simpan Labuza. Nilai b ditentukan pada dua daerah untuk melihat pengaruhnya terhadap umur simpan produk. Daerah tersebut antara lain :
1. b1 atau slope 1 diperoleh dari hasil perbandingan antara selisih kadar air awal dan kadar air kritis dengan selisih antara aktifitas air awal dengan aktifitas air kritis.
2. b2 atau slope 2 diperoleh dari slope garis lurus pada daerah linear yang melewati kadar air awal.