C. UMUR SIMPAN
3. Penghitungan Umur Simpan pada Suhu Penyimpanan Berdasarkan Orde
Penentuan umur simpan minuman Cinna-Ale instan yang dikemas dalam metalized plastic dilakukan dengan metode akselerasi menggunakan model Arrhenius. Berdasarkan data yang diperoleh selama pengamatan penurunan parameter mutu, dilakukan perhitungan lanjutan terhadap nilai k dari setiap parameter mutu produk pada berbagai suhu penyimpanan berdasarkan orde reaksi terpilih. Nilai k orde reaksi nol dapat ditentukan dari nilai slope atau slope pada grafik orde nol, sedangkan nilai k orde reaksi satu diperoleh dengan cara menghitung dengan rumus :
atau
Nilai k merupakan konstanta penurunan mutu. Nilai k berkaitan dengan waktu umur simpan Cinna-Ale instan. Semakin tinggi nilai k, semakin besar penurunan mutu yang terjadi, sehingga akan mempersingkat umur simpan Cinna-Ale instan. Selanjutnya penghitungan umur simpan minuman fungsional Cinna-Ale instan pada suhu penyimpanan ditentukan berdasarkan orde reaksi terpilih.
a. Aktivitas Antioksidan
Aktivitas antioksidan Cinna-Ale instan pada produk awal tergolong tinggi yaitu sebesar 526.47 ppm AEAC. Penetapan batas minimum aktivitas antioksidan berdasarkan 85% usable quality yaitu sebesar 447.50 ppm AEAC. Berdasarkan perhitungan sebelumnya, perubahan aktivitas antioksidan mengikuti orde reaksi satu.
Produk dengan penyimpanan pada 280C dengan kondisi tanpa kemasan memiliki nilai k dan umur simpan :
78 At = 386.59 ppm AEAC
A = 447.50 ppm AEAC t = 10 hari
Dengan cara yang sama, diperoleh nilai k dan umur simpan produk pada suhu penyimpanan 350C, 450C, 550C dengan kondisi terkemas metalized plastic seperti pada Tabel 7. Berdasarkan Tabel 7 diketahui bahwa nilai k produk di suhu 280C tanpa kemasan memiliki nilai k yang lebih besar dibandingkan dengan nilai k suhu penyimpanan yang lebih tinggi dengan kondisi produk terkemas. Berdasarkan orde reaksi satu, produk yang disimpan di suhu 280C tanpa kemasan menunjukkan tingkat kerusakan yang terjadi paling cepat dibandingkan kondisi penyimpanan pada suhu 350C, 450C, dan 550C dengan kondisi terkemas.
Tabel 8. Nilai konstanta perubahan mutu dan umur simpan Cinna-Ale instan berdasarkan parameter kadar aktivitas antioksidan pada orde reaksi terpilih
Parameter Mutu Suhu ( C ) Nilai k Umur Simpan (hari)
Aktivitas Antioksidan 28* 0.031 5 35** 0.005 33 45** 0.007 24 55** 0.016 10
79 Besarnya nilai k berpengaruh terhadap umur simpan produk. Berdasarkan penghitungan umur simpan produk di masing-masing suhu penyimpanan mengikuti orde reaksi satu, diketahui bahwa semakin tinggi suhu penyimpanan maka umur simpan Cinna-Ale instan semakin singkat. Hal ini bisa dilihat bahwa produk terkemas yang disimpan pada suhu 350C umur simpannya 33 hari, pada suhu 450C umur simpannya 24 hari, dan pada suhu 550C umur simpannya 10 hari. Umur simpan Cinna-Ale yang disimpan di suhu ruang tanpa kemasan lebih rendah yaitu 5 hari. Berdasarkan perhitungan nilai k dan umur simpan produk, semakin tinggi suhu penyimpanan akan menyebabkan semakin tinggi nilai kelajuan reaksi (k) dan semakin singkat umur simpan produk. Data di atas juga menunjukkan pengemasan berpengaruh terhadap umur simpan Cinna-Ale instan. Meskipun produk disimpan di suhu yang lebih rendah (280C), jika tidak dikemas, maka umur simpan produk akan jauh lebih singkat. Hal ini terjadi karena produk tidak memiliki penghalang, sehingga produk mengalami kontak langsung dengan faktor deteriorasi.
b. Kelarutan Minuman Cinna-Ale Instan
Kadar awal kelarutan dan serbuk Cinna-Ale instan sebesar 97.37% Batas kritis parameter ini berdasarkan 85% usable quality yaitu sebesar 82.76%. Berdasarkan perhitungan sebelumnya, perubahan kelarutan mengikuti orde reaksi satu. Produk dengan penyimpanan pada 280C dengan kondisi tanpa kemasan memiliki nilai k dan umur simpan :
Ao = 97.37% At = 96.04% A = 82.76% t = 10 hari
80 Dengan cara yang sama, diperoleh nilai k dan umur simpan produk pada suhu penyimpanan 350C, 450C, 550C dengan kondisi terkemas metalized plastic seperti pada Tabel 8 :
Tabel 9. Nilai konstanta perubahan mutu dan umur simpan Cinna-Ale instan berdasarkan parameter kelarutan pada orde reaksi terpilih
Parameter Mutu Suhu ( C ) Nilai k Umur Simpan (hari)
Kelarutan
28* 0.0014 118
35** 0.0004 422
45** 0.0005 334
55** 0.0006 259
Keterangan : *) produk tanpa kemasan **) produk terkemas
Berdasarkan tabel di atas, dapat diketahui bahwa nilai k untuk suhu penyimpanan 280C tanpa kemasan memiliki nilai k yang lebih besar dibandingkan dengan nilai k suhu penyimpanan yang lebih tinggi dengan kondisi produk terkemas. Berdasarkan orde reaksi satu, besarnya nilai k pada produk yang disimpan di suhu 280C tanpa kemasan menunjukkan tingkat kerusakan yang terjadi dengan kondisi penyimpanan ini paling cepat dibandingkan kondisi penyimpanan pada suhu 350C, 450C, dan 550C dengan kondisi terkemas. Besarnya nilai k berpengaruh terhadap umur simpan produk. Berdasarkan penghitungan umur simpan produk di masing-masing suhu penyimpanan mengikuti orde reaksi satu, diketahui bahwa semakin tinggi suhu penyimpanan maka umur simpan Cinna-Ale instan semakin singkat. Berdasarkan perhitungan nilai k dan umur simpan produk, semakin tinggi suhu penyimpanan akan menyebabkan semakin tinggi nilai kelajuan reaksi (k) dan semakin singkat umur simpan produk.
81 Data di atas juga menunjukkan pengemasan berpengaruh terhadap umur simpan Cinna-Ale instan. Meskipun produk disimpan di suhu yang lebih rendah (280C), jika tidak dikemas dengan metalized plastic, maka umur simpan produk akan jauh lebih singkat.
c. Kecerahan Serbuk Cinna-Ale Instan
Kadar awal kecerahan serbuk Cinna-Ale instan sebesar 51.17 dan batas kritis parameter ini 43.49. Berdasarkan perhitungan sebelumnya, perubahan kecerahan serbuk mengikuti orde reaksi nol. Nilai k orde reaksi nol ditentukan dari nilai slope persamaan garis pada grafik orde reaksi nol. Produk dengan penyimpanan pada 280C memiliki persamaan garis Y = - 0.545x + 51.23, sehingga nilai k = 0.545. Setelah diketahui nilai Ao, A dan k, maka dapat dihitung umur simpan Cinna-Ale instan yang disimpan pada suhu 280C tanpa kemasan sebagai berikut :
Dengan cara yang sama, diperoleh nilai k dan umur simpan produk pada suhu penyimpanan 350C, 450C, 550C dengan kondisi terkemas metalized plastic seperti pada Tabel 9. Nilai k untuk suhu penyimpanan 280C tanpa kemasan memiliki nilai k yang lebih besar dibandingkan dengan nilai k suhu penyimpanan yang lebih tinggi pada produk terkemas.
Tabel 10. Nilai konstanta perubahan mutu dan umur simpan Cinna-Ale instan parameter kecerahan serbuk pada orde reaksi terpilih
Parameter Mutu Suhu ( C ) Nilai k Umur Simpan (hari)
Kecerahan serbuk
28* 0.545 14
35** 0.104 74
45** 0.146 52
55** 0.261 29
82 Besarnya nilai k berpengaruh terhadap umur simpan produk. Berdasarkan penghitungan umur simpan produk di masing-masing suhu penyimpanan mengikuti orde reaksi nol, diketahui bahwa semakin tinggi suhu penyimpanan maka umur simpan Cinna-Ale instan semakin singkat. Cinna-Ale yang disimpan di suhu ruang tanpa kemasan memiliki umur simpan yang lebih rendah yaitu hanya 14 hari berdasarkan kecerahan serbuknya. Berdasarkan perhitungan nilai k dan umur simpan produk, semakin tinggi suhu penyimpanan akan menyebabkan semakin tinggi nilai kelajuan reaksi (k) dan semakin singkat umur simpan produk. Data di atas juga menunjukkan pengemasan berpengaruh terhadap umur simpan Cinna-Ale instan. Meskipun produk disimpan di suhu yang lebih rendah (280C), jika tidak dikemas dengan metalized plastic, maka umur simpan produk akan jauh lebih singkat.
d. Kadar VRS (Volatile Reducing Substance)
Kadar awal VRS Cinna-Ale instan sebesar 10.54 meq/g, US Standar menetapkan batas minimum kadar VRS serbuk campuran rempah- rempah sebesar 5.0 meq/g. Berdasarkan perhitungan sebelumnya, perubahan kadar VRS mengikuti orde reaksi satu.
Produk dengan penyimpanan pada 280C dengan kondisi tanpa kemasan memiliki nilai k dan umur simpan :
Ao = 10.54 meq/g At = 9.36 meq/g A = 5.00 meq/g t = 10 hari
83 Dengan cara yang sama, diperoleh nilai k dan umur simpan produk pada suhu penyimpanan 350C, 450C, 550C dengan kondisi terkemas metalized plastic seperti pada Tabel 10. Nilai k untuk suhu penyimpanan 280C tanpa kemasan memiliki nilai k yang lebih besar dibandingkan dengan nilai k suhu penyimpanan yang lebih tinggi dengan kondisi produk terkemas. Berdasarkan orde reaksi satu, besarnya nilai k pada produk yang disimpan di suhu 280C tanpa kemasan menunjukkan tingkat kerusakan paling cepat dibandingkan dengan kondisi penyimpanan pada suhu 350C, 450C, dan 550C dengan kondisi terkemas.
Tabel 11. Nilai konstanta perubahan mutu dan umur simpan Cinna-Ale instan berdasarkan kadar VRS pada orde reaksi terpilih
Parameter Mutu Suhu ( C ) Nilai k Umur Simpan (hari)
Kadar VRS
28* 0.012 63
35** 0.002 376
45** 0.005 141
55** 0.011 67
Keterangan : *) produk tanpa kemasan **) produk terkemas
Berdasarkan perhitungan nilai k dan umur simpan produk, semakin tinggi suhu penyimpanan akan menyebabkan semakin tinggi nilai kelajuan reaksi (k) dan semakin singkat umur simpan produk. Data di atas juga menunjukkan pengemasan berpengaruh terhadap umur simpan Cinna-Ale instan. Meskipun produk disimpan di suhu yang lebih rendah (280C), jika tidak dikemas dengan metalized plastic, maka umur simpan produk akan jauh lebih singkat. Hal ini terjadi karena produk tidak memiliki penghalang, sehingga produk mengalami kontak langsung dengan faktor
84 deteriorasi parameter kadar VRS yaitu uap air dan udara (oksigen) yang menguapkan komponen volatil produk.
e. Kadar AirMinuman Cinna-Ale Instan
Kadar air awal Cinna-Ale instan sebesar 0.91%. Nilai standar penerimaan produk minuman serbuk tradisional SNI 01-4320-1996 dengan parameter kadar air adalah 3%. Berdasarkan perhitungan sebelumnya, perubahan kadar air mengikuti orde reaksi satu. Produk dengan penyimpanan pada 280C dengan kondisi tanpa kemasan memiliki nilai k dan umur simpan :
Ao = 0.91% At = 1.38% A = 3.00% t = 10 hari
Dengan cara yang sama, diperoleh nilai k dan umur simpan produk pada suhu penyimpanan 350C, 450C, 550C dengan kondisi terkemas
metalized plastic seperti pada Tabel 11.
Tabel 12. Nilai konstanta perubahan mutu dan umur simpan Cinna-Ale instan berdasarkan parameter kadar air pada orde reaksi terpilih
Parameter Mutu Suhu ( C ) Nilai k Umur Simpan (hari)
Kadar Air 28* 0.042 28
85
45** 0.006 204
55** 0.024 51
Keterangan : *) produk tanpa kemasan **) produk terkemas
Berdasarkan Tabel 11, dapat diketahui bahwa nilai k untuk suhu penyimpanan 280C tanpa kemasan memiliki nilai k yang lebih besar dibandingkan dengan nilai k suhu penyimpanan yang lebih tinggi dengan kondisi produk terkemas. Besarnya nilai k berpengaruh terhadap umur simpan produk. Berdasarkan penghitungan umur simpan produk di masing-masing suhu penyimpanan mengikuti orde reaksi satu, diketahui bahwa semakin tinggi suhu penyimpanan maka umur simpan Cinna-Ale instan semakin singkat. Hal ini bisa dilihat bahwa produk terkemas yang disimpan pada suhu 350C umur simpannya 247 hari, pada suhu 450C umur simpannya 204 hari, dan pada suhu 550C umur simpannya 51 hari. Berdasarkan perhitungan nilai k dan umur simpan produk, semakin tinggi suhu penyimpanan akan menyebabkan semakin tinggi nilai kelajuan reaksi (k) dan semakin singkat umur simpan produk. Hal ini berkaitan dengan semakin cepatnya peningkatan kadar air dalam bahan pangan. Semakin meningkatnya suhu, semakin tinggi pula uap air dan udara yang dapat melewati kemasan. Uap air dan udara yang melewati kemasan akan masuk dan terserap oleh produk. Hal ini sesuai dengan Labuza (1982), semakin tinggi suhu, laju reaksi berjalan semakin cepat.
Menurut Labuza (1982), semakin tinggi suhu maka laju transmisi uap air ke dalam kemasan juga semakin tinggi. Semakin meningkatnya suhu, semakin tinggi pula uap air dan udara yang dapat melewati kemasan. Uap air dan udara yang melewati kemasan akan masuk dan terserap oleh produk. Data di atas menunjukkan pengemasan berpengaruh terhadap umur simpan Cinna-Ale instan. Meskipun produk disimpan di suhu yang lebih rendah (280C), jika tidak terkemas metalized plastic, maka umur simpan produk akan jauh lebih singkat. Hal ini terjadi karena produk tidak memiliki penghalang, sehingga produk mengalami kontak
86 langsung dengan faktor deteriorasi, terutama uap air yang meningkatkan kadar air pada produk. Umur simpan Cinna-Ale instan di suhu pengamatan pada orde reaksi terpilih ditabulasikan dalam Tabel 12.
Tabel 13. Tabulasi umur simpan Cinna-Ale instan di suhu pengamatan pada orde reaksi terpilih
Parameter Mutu Suhu ( C ) Nilai k Umur Simpan (hari)
Aktivitas Antioksidan 28* 0.031 5 35** 0.005 33 45** 0.007 24 55** 0.016 10 Kelarutan 35** 28* 0.0014 0.0004 118 422 45** 0.0005 334 55** 0.0006 259 Kecerahan serbuk 28* 0.545 14 35** 0.104 74 45** 0.146 52 55** 0.261 29 Kadar VRS 28* 0.012 63 35** 0.002 376 45** 0.005 141 55** 0.011 67 Kadar Air 28* 0.042 28 35** 0.005 247 45** 0.006 204 55** 0.024 51
Keterangan : *) produk tanpa kemasan **) produk terkemas
D. VALIDASI REAKSI PERUBAHAN MUTU MELALUI PERHITUNGAN