18 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Teknologi Proses Pembuatan Selai Nenas 1. Persiapan bahan
Dalam penelitian ini, hal pertama yang dilakukan yaitu menyiapkan bahan baku yaitu nanas Gati yang sudah masak optimum, segar dan tidak busuk atau lembek dan nanas Gati yang setengah matang. Keadaan buah yang digunakan sangat menentukan dalam pembuatan selai. Buah yang akan dijadikan selai dipilih yang bermutu baik, belum busuk dan sudah cukup tua. Nanas Gati yang masak optimum memiliki ciri-ciri yaitu seluruh mahkota buah terbuka, tangkai buah mengkerut, mata buah lebih mendatar, besar dan bentuknya bulat, warna bagian dasar buah kuning atau keseluruhan warna kulit telah menjadi kuning, timbul aroma nanas yang harum dan khas. Nanas Gati yang setengah matang memiliki warna kulit yang mulai kuning di sebagian tempat, aroma khas nanas belum ada, seluruh mahkota buah terbuka (Gambar 3). Menurut Fachruddin (1997), agar diperoleh selai yang aromanya harum dan konsistensinya (kekentalan) sebaiknya digunakan campuran buah setengah matang dan buah yang matang penuh atau optimal. Buah setengah matang akan memberi pektin dan asam yang cukup, sedangkan buah yang matang penuh akan memberikan aroma yang baik.
(a) (b)
Gambar 3. Buah nanas Gati setengah matang (a) dan matang optimum (b)
19 Langkah selanjutnya menyiapkan bahan-bahan tambahan seperti gula pasir, pengental (nutrijel), sari jeruk, cengkeh, kayu manis dan garam. Komposisi bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan selai nanas organik dapat dilihat pada Tabel 2. Buah nanas terlebih dahulu dicuci dengan air mengalir agar kotoran-kotoran seperti tanah dan sebagainya yang menempel di kulit buah nanas terbuang dengan tujuan meminimalkan terjadinya kontaminasi oleh mikroba, lalu dikeringkan atau diangin-anginkan, setelah itu buah nanas dikupas dengan pisau
stainless steel. Bagian buah yang tidak dapat dimanfaatkan seperti biji,
kulit, mahkota buah dan bagian tengah buah (hati) dibuang. Nanas yang telah dikupas lalu diparut menjadi bubur nanas.
Tabel 2. Komposisi bahan-bahan yang digunakan untuk membuat selai nanas organik dalam 1000 gram bubur nanas.
2. Pemasakan
Semua bahan-bahan tambahan (gula, pengental, sari jeruk, cengkeh dan kayu manis) dicampurkan ke dalam bubur nanas lalu diaduk sampai semua bahan tercampur rata. Bubur nanas yang telah tercampur rata dimasak dengan menggunakan api sedang, diaduk (menggunakan sendok kayu) terus sampai bubur nanas mengental. Menurut Fachruddin, (1997) Pengadukan selai jangan terlalu cepat karena akan menimbulkan gelembung udara yang akan merusak tekstur dan penampakan akhir.
Pada saat bubur nanas mulai mendidih, ditambahkan garam lalu diaduk kembali hingga tercampur sempurna. Pada saat bubur nanas sudah mulai mengental, api dikecilkan agar tidak gosong (browning). Pemasakan selai membutuhkan waktu kurang lebih 1 jam dan selama penyimpanan masih mempertahankan struktur gel serta tidak berkristal.
Nama Bahan Satuan Jumlah %
Bubur nanas g 1000 0,709
Gula pasir g 350 0,248
Pengental g 5 0,004
Sari jeruk peras g 50 0,035
Cengkeh g 2 0,001
Kayu manis g 2 0,001
20 Pemanasan diperlukan untuk menghomogenkan campuran buah serta menguapkan sebagian air sehingga diperoleh struktur gel. Pembuatan selai pada penelitian ini dilakukan pada titik didih 1010C - 1020C. Akan tetapi, titik didih ini dapat bervariasi menurut buah atau perbandingan gula dan lain-lain. Menurut Satuhu (2004), proses pemasakan memerlukan kontrol yang baik karena pemasakan berlebihan menyebabkan tekstur selai yang keras dan terbentuk kristal gula sedangkan pemasakan yang kurang akan menghasilkan selai yang encer sehingga kurang bagus.
Menurut Suryani et al. (2004), pada saat pemasakan selai sering terbentuk gelembung atau busa. Hal ini juga terjadi pada saat pembuatan selai nanas organik. Busa yang terbentuk ini harus disingkirkan supaya selai yang dihasilkan bersih. Menurut Buckle et al. (2007) pembentukan gel hanya mungkin terjadi pada pH 3,2 - 3,4. Dengan semakin menurunnya pH, ketegaran gel yang terbentuk akan semakin meningkat. Hasil selai yang dibuat pada penelitian memiliki pH 3,38 sehingga bisa dikatakan telah sesuai dengan teori yaitu terbentuknya ketegaran gel yang bagus.
Penambahan gula akan mempengaruhi keseimbangan air dan pektin yang ada. Buah yang kandungan pektinnya rendah seperti nanas (0,06 - 0,16%), maka penambahan gula sebaiknya lebih rendah dari 55 bagian, karena buahnya sendiri telah mengandung sejumlah gula yang perlu diperhitungkan. Sebaliknya, buah yang kandungan pektinnya tinggi seperti cempedak dan apel, maka penambahan gula sebaiknya lebih banyak. Kandungan gula yang ideal pada produk selai berkisar 60 - 65% (Fachruddin, 1997).
Ciri selai yang sudah masak adalah cairannya sudah kental dan sudah membalut punggung sendok kayu. Untuk menguji tingkat kematangannya dapat dilakukan dengan cara, yaitu sendok dicelupkan ke dalam bubur nanas yang mulai mengental, lalu jatuhkan selai yang ada di sendok, jika jatuhnya terputus-putus atau tidak mengucur maka selai dianggap sudah masak.
21 3. Pengemasan
Sebelum selai dikemas maka terlebih dahulu kemasan disterilkan terutama untuk kemasan gelas jar. Kemasan gelas jar disterilkan dalam oven bersuhu 1200C selama 30 menit dan merebus tutup-tutup botolnya selama 30 menit. Gelas jar akan dikeluarkan dari oven jika akan melakukan pengemasan, sehingga gelas jar tidak tercemar kembali oleh udara dari luar serta menghambat atau mencegah pertumbuhan kapang dan mikroba. Tutup jar yang telah direbus harus dikeringkan dengan lap bersih sebelum menutup jar. Menurut Suryani et al., (2004) proses pengisian produk ke dalam kemasan merupakan faktor penting untuk menunjang keawetan produk. Pengisian hendaknya dilakukan dalam kondisi steril. Hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya kontaminasi produk yang dapat menyebabkan produk jadi mudah berjamur. Proses penutupan wadah yang benar juga bertujuan untuk menghindari kontaminasi produk
Setelah proses pembuatan selai selesai, selanjutnya selai dimasukkan kedalam wadah. Kemasan yang digunakan untuk mengemas selai nanas adalah gelas jar 350 g dan plastik polypropilen 0,8. Pertumbuhan kapang dan mikroba dicegah dengan memasukkan segera selai yang masih panas dengan suhu 75 - 850C ke dalam jar yang masih panas atau disebut sebagai pengisian panas (hot filling), kemudian gelas jar ditutup rapat. Sama halnya dengan kemasan gelas jar, selai yang masih panas segera dimasukan ke dalam kemasan plastik polypropilen kemudian diseal dengan menggunakan sealer. Setelah semua kemasan gelas jar dan plastik polypropilen terisi selai maka langkah selanjutnya dilakukan pengukusan selama 15 menit dengan suhu antara 63 - 820C. Pengukusan atau pasteurisasi dilakukan agar dapat menghambat pertumbuhan kapang, khamir dan mikroba. Kemasan yang telah dikukus lalu didinginkan di suhu ruang.
22 B. Karakteristik Produk
Selai nanas organik yang dibuat pada penelitian ini menggunakan nanas yang ditanam secara alami tanpa menggunakan pupuk kimia ataupun pestisida serta tanpa penambahan bahan-bahan kimia. Adapun analisis proksimat selai nanas organik sebelum penyimpanan dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Analisis proksimat selai nanas organik Analisis Hasil analisis (%)
Kadar Air 34,40
Kadar Abu 0,73
Kadar Protein 0,88
Kadar Lemak 0,58
Karbohidrat 63,41
Air yang teranalisis pada penetapan kadar air adalah air bebas yang ada dalam bahan. Dalam hal ini termasuk juga air yang terikat secara fisik, yaitu air yang terkurung diantara misel-misel hidrokoloid. Berdasarkan SNI No.173.78-1995, mensyaratkan kadar air selai maksimum 35% karena merupakan makanan semi basah. Kadar air selai ditetapkan maksimum 35% kemungkinan berhubungan dengan keteguhan (kemampuan untuk mempertahankan bentuk) dari selai dimana pada kadar air lebih dari nilai tersebut selai kurang stabil. Hasil proksimat menunjukan selai memiliki kadar air 34,40 %, nilai tersebut termasuk dalam range kadar air pada SNI sehingga bisa dikatakan selai nanas pada penelitian ini telah sesuai dengan standar SNI yang berlaku.
Pengukuran kadar abu bertujuan untuk mengetahui besarnya kandungan mineral yang terdapat dalam selai nanas. Menurut Sagara et al. (1989), abu adalah zat anorganik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik. Penentuan kadar abu berhubungan erat dengan kandungan mineral yang terdapat dalam suatu bahan, kemurnian serta kebersihan suatu bahan yang dihasilkan. Kadar abu yang dihasilkan 0,73%, artinya selai nanas memiliki sedikit kandungan mineral sehingga menurut Sudarmadji et al. (1989) bisa dikatakan selai nanas yang dibuat sedikit mengandung mineral dan proses pengolahannya bersih dari biji atau mata nanas. Semakin tinggi kadar abu
23 maka produk kurang bersih dalam pengolahannya. Rendahnya kadar abu ini menunjukan bahwa kandungan mineral dan ion-ion organik yang terkandung dalam nanas yang menjadi komponen utama produk tersebut tergolong rendah. Kadar abu yang rendah juga disebabkan oleh kandungan mineral dari bahan-bahan yang ditambahkan dalam formulasi produk rendah
Kadar protein yang terkandung dalam produk selai nanas organik adalah sebesar 0,88%. Protein merupakan substrat yang dapat digunakan langsung oleh mikroorganisme sebagai media pertumbuhannya. Selain itu, kadar protein juga menentukan mutu suatu bahan pangan. Hal ini dikemukakan oleh Winarno et al. (1980) yang menyatakan bahwa pada umumnya kadar protein di dalam bahan pangan menentukan mutu bahan pangan itu sendiri.
Kadar lemak produk selai nanas organik berdasarkan hasil pengujian menunjukan nilai 0,58%. Rendahnya kadar lemak ini dikarenakan selai nanas organik bukanlah produk berlemak, sehingga lemak yang didapat di dalam selai nanas organik ini kecil. Meski dinilai kecil, adanya kandungan lemak dapat menyebabkan penurunan mutu selama penyimpanan di antaranya terjadinya penyimpangan bau dan rasa.
Kadar karbohidrat by difference selai nanas organik setelah dihitung adalah 63,41%. Menurut Winarno (1997), karbohidrat memiliki peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur, dan lainnya. Besarnya kandungan karbohidrat yang terdapat pada selai nanas organik dapat menyebabkan penurunan mutu selai nanas organik, salah satunya adalah terjadi perubahan warna pada selai yang disebabkan oleh reaksi oksidasi. Menurut Stuckey (1981), pada karbohidrat reaksi oksidasi biasanya menimbulkan perubahan warna dan cita rasa. Perubahan warna terjadi, biasanya menjadi coklat atau coklat kemerahan.
Proses pembuatan selai nanas organik tidak begitu berbeda dengan pembuatan selai pada umumnya, yaitu terbuat dari buah-buahan dengan penambahan gula, asam dan pengental. Perbedaan selai nanas organik dengan selai nanas pada umumnya, yaitu terletak pada pemakaian bahan-bahan bakunya. Selai nanas organik dibuat dengan menggunakan bahan-bahan baku
24 nanas organik (buah nanas yang ditanam tanpa menggunakan pupuk kimia atau pestisida) dan bahan-bahan tambahan alami yaitu pengental (nutrijel), sari jeruk, gula, kayu manis, cengkeh dan garam, sedangkan selai nanas yang ada dipasaran untuk mendapatkan konsistensi yang baik, umumnya dalam pembuatan selai ditambahkan bahan-bahan tambahan, seperti carboxy methyl
cellulose (CMC) yang berfungsi sebagai pengental, natrium benzoate
sebagai pengawet, color agent ditambahkan untuk mendapatkan warna buah yang diinginkan, dan lain-lain. Sayangnya bahan-bahan tersebut merupakan bahan kimia yang dapat terakumulasi dalam tubuh.
Gula yang digunakan dalam pembuatan selai nanas berupa sukrosa karena sukrosa yang lebih dikenal dengan gula pasir memiliki keuntungan seperti murah dan mudah didapat. Tujuan penambahan gula dalam pembuatan selai adalah untuk memperoleh tekstur, penampakan dan rasa ‘flavor’ yang ideal. Menurut Muchtadi (1997), gula dapat berfungsi sebagai pengawet. Pada konsistensi tinggi (paling sedikit 40% padatan terlarut), larutan gula dapat mencegah pertumbuhan bakteri, ragi, dan kapang atau biasa disebut sebagai fungsi humektan. Mekanismenya, gula menyebabkan
dehidrasi sel mikroba sehingga sel mengalami plasmolisis dan terhambat
siklus perkembangbiakan disertai tingkat keasaman yang rendah dan pasteurisasi atau dengan kata lain sebagian air yang ada terikat oleh gula sehingga menjadi tidak tersedia untuk pertumbuhan mikroorganisme dan aktivitas air (aw) dari bahan pangan berkurang. Padahal mikroorganisme
memiliki kebutuhan aw minimum untuk pertumbuhannya.
Penambahan gula juga berpengaruh pada kekentalan gel yang terbentuk. Gula akan menurunkan kekentalan, hal ini disebabkan gula akan mengikat air, sehingga pembengkakan butir-butir karagenan terjadi lebih lambat, akibatnya suhu gelatinisasi lebih tinggi. Menurut winarno (1997), adanya gula akan menyebabkan gel lebih tahan terhadap kerusakan mekanik.
Sari buah jeruk peras (Citrus sinensis Osbeck) digunakan dalam pembuatan selai nanas organik sebagai peningkat rasa asam sehingga terbentuk gel dengan struktur yang kuat dan memberikan flavor dalam selai.
25 Penambahan asam (sari buah jeruk) bertujuan untuk menurunkan pH bubur buah karena struktur gel hanya terbentuk pada pH rendah dan menghindari terjadinya pengkristalan gula. Menurut Arthey dan Ashurst (1996) bila tingkat keasaman buah rendah, penambahan asam dapat meningkatkan jumlah gula yang mengalami inversi. Jumlah gula yang mengalami inversi selama pendidihan sangat penting untuk menghindari terjadinya pengkristalan gula. Hal ini disebabkan, jika jumlah gula inversi semakin banyak maka molekul glukosa yang kurang melarut kemudian akan mengkristal. Jumlah asam yang ditambahkan tergantung dari keasaman buah dan pH akhir selai yang dikehendaki. Asam pada konsentrasi yang cukup dapat menyebabkan kerusakan protein, yang disebut denaturasi. Oleh karena sel mikroba terbentuk dari protein, maka pemberian asam pada bahan pangan dapat menghambat pertumbuhannya. Garam dalam pengolahan digunakan dalam jumlah sedikit, berfungsi sebagai penambah cita rasa.
Penambahan kulit kayu manis (Cinnamomun burmanni) pada pembuatan selai berfungsi sebagai pemanis dan pemberi aroma. Selain itu, kayu manis juga berfungsi sebagai pengawet karena banyak mengandung asam benzoat. Penambahan cengkeh (Syzygium aromaticum,(Linn.) Merr.) yang merupakan pengawet alami yang dihasilkan dari bunga tanaman cengkeh dalam pembuatan selai ini berfungsi sebagai penambah aroma.
Pada penelitian ini, pembentuk gel atau pengental yang digunakan adalah produk nutrijel. Nutrijel merupakan merek dagang, dimana keunggulan dari nutrijell tersebut dilihat dari komposisinya yaitu campuran antara karagenan dengan konyaku akan menghasilkan gel yang lebih elastis. Selain itu konyaku mengandung serat tinggi, rendah lemak dan kalori. Nutrijell digunakan pada pembuatan selai ini karena mudah didapat serta harganya relatif lebih murah.
Selanjutnya selai nanas disimpan dalam inkubator pada suhu 25, 35 dan 45°C, dalam dua jenis kemasan yaitu plastik polypropilen 0,8 dan gelas jar. Analisis yang dilakukan selama penyimpanan yaitu kadar air, total asam, pH dan warna.
26 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 20 40 60 80
Lama Penyimpanan (Hari)
K a d a r A ir ( % )
JAR 25 JAR 35 JAR 45 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 20 40 60 80
Lama Penyimpanan (Hari)
K a d a r A ir ( % ) PP 25 PP 35 PP 45 1. Kadar air
Hasil pengamatan kadar air selama penyimpanan untuk kemasan
polypropilen dan gelas jar dapat dilihat pada Lampiran 2.
(a)
(b)
Gambar 4. Perubahan kadar air selai nanas organik selama penyimpanan: (a) kemasan plastik polypropilen dan (b) kemasan gelas jar
Pada Gambar 4 (a). menunjukkan bahwa perubahan kadar air selai nanas selama penyimpanan dalam kemasan polypropilen meningkat dengan segera setelah penyimpanan (pengukuran minggu pertama), selanjutnya cenderung turun, naik atau relatif tetap pada kisaran 26 – 32 persen. Begitu juga dengan kemasan gelas jar, terlihat dari gambar 4 (b), terjadi kenaikan pada minggu pertama penyimpanan, selanjutnya cenderung naik, turun atau relatif tetap pada kisaran 26 – 35 persen.
27 Perubahan tersebut terjadi secara spontan, hal ini terjadi karena selama penyimpanan selai akan menyeimbangkan kandungan airnya dengan kelembaban udara di lingkungan, sehingga jika kelembaban udara nisbi lebih besar dari kadar airnya, maka terjadi penyerapan uap air dari udara yang mengakibatkan kadar air selai meningkat.
Perubahan kadar air bahan juga dipengaruhi oleh permeabilitas kemasan. Permeabilitas tiap-tiap kemasan berbeda dan akan berpengaruh pada laju transmisi uap air. Semakin kecil laju transmisi uap air suatu kemasan menunjukan semakin sedikit jumlah uap air yang mampu menembus bahan. Laju transmisi uap air pada kemasan plastik
polypropilen lebih besar dibandingkan dengan laju transmisi uap air pada
kemasan gelas jar sehingga uap air mudah masuk dan keluar. Hal ini menyebabkan perubahan kadar air yang dikemas dengan plastik
polypropilen lebih besar dibandingkan dengan yang dikemas pada gelas
jar. Akan tetapi, pada penelitian ini perubahan kadar air selai yang dikemas plastik polypropilen dengan semakin tingginya suhu penyimpanan menyebabkan kandungan kadar air lebih kecil dibandingkan dengan selai yang dikemas pada gelas jar. Hal ini disebabkan akibat peningkatan suhu yang mempengaruhi pemuaian gas sehingga terjadi perbedaan konstanta permeabilitas. Keberadaan air akan menimbulkan perenggangan pada pori-pori film sehingga meningkatkan permeabilitas.
Kemasan gelas yang bersifat kedap seharusnya dapat mempertahankan kadar air selai nanas yahg dikemas di dalamnya. Akan tetapi, peningkatan kadar air selai nanas yang dikemas pada gelas jar pada penelitian ini justru paling tinggi. Hal ini dikarenakan terdapat rongga pada penutup ulir gelas jar, sehingga udara luar dapat memasuki kemasan. Hal ini dapat diminimalisasi dengan menggunakan cupsealling pada tutup.
2. Total asam
Asam yang banyak dikandung oleh nanas adalah asam sitrat dan asam malat. Buah-buahan pada umumnya memiliki frekuensi kadar asam yang relatif tinggi. Semua buah-buahan mengandung asam organik
28 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 0 20 40 60 80
Lam a Penyim panan (Hari)
T o ta l A s a m ( g r/ 1 0 0 g r) PP25 PP35 PP45 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 0 20 40 60 80
Lam a Penyim panan (Hari)
T o ta l A s a m ( g r/ 1 0 0 g r)
JAR25 JAR35 JAR45
terutama pada buah yang masih muda (belum matang). Asam organik tersebut antara lain asam asetat, asam format, asam malat dan asam sitrat. Hasil pengamatan total asam selama penyimpanan untuk kemasan pastik
polypropilen dan gelas jar dapat dilihat pada Lampiran 3.
(a)
(b)
Gambar 5. Perubahan total asam selai nanas organik selama penyimpanan: (a) kemasan plastik polypropilen dan (b) kemasan gelas jar
Total asam produk yang teranalisis berupa asam-asam organik yang berasal dari selai. Kecenderungan total asam yang didapat selama penyimpanan jika dilihat dari gambar 5 (a) dan (b), maka didapat grafik yang cenderung linier. Pada Gambar 5 (b), terlihat bahwa pada minggu pertama penyimpanan total asam pada kemasan gelas jar cenderung naik lalu kemudian turun atau relatif tetap pada kisaran 0,9 - 1,1 g/100g. Hal
29 ini disebabkan oleh beberapa hal, yaitu kemungkinan adanya reaksi kimia pada produk (pembentukan aldehid dari asam amino) dan pertumbuhan jumlah kapang yang menghasilkan etil alcohol, asam asetat, diacetyl dan asam laktat D-L. Selain itu pada Gambar 5 (a), pada kemasan
polypropilen pada minggu pertama penyimpanan total asam cenderung
turun lalu naik atau relatif tetap pada kisaran 0,9 - 1,1 g/100g. Hal ini disebabkan oleh adanya penambahan gula pasir ke dalam selai nanas, juga dipicu oleh adanya kontak dengan suhu tinggi baik saat pemasakan maupun saat penyimpanan berlangsung sehingga terjadi hidrolisis dan mengubah gula menjadi gula invert. Suhu tinggi akan semakin meningkatkan aktivitas enzim askorbat oksidase yang dapat mengoksidasi asam-asam organik dalam buah-buahan.
3. pH
Salah satu faktor pada pangan yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba adalah pH, yaitu suatu nilai yang menunjukan keasaman atau kebasaan. Kebanyakan mikroba tumbuh baik pada pH netral, dan pH 4,6 - 7,0 merupakan kondisi optimum untuk pertumbuhan bakteri, sedangkan kapang dan kamir dapat tumbuh pada pH yang lebih rendah. Penurunan pH merupakan salah satu prinsip pengawetan pangan untuk mencegah pertumbuhan kebanyakan mikroba. Prinsip ini dapat dilakukan dengan cara menambahkan asam ke dalam makanan.
Hasil pengamatan pH selama penyimpanan untuk kemasan plastik
polypropilen dan gelas jar dapat dilihat pada Lampiran 4. Jika dilihat dari
Gambar 6. terlihat bahwa nilai pH sebelum penyimpanan dan setelah penyimpanan berkisar antara 3,38 - 3,67. Nilai pH yang didapat telah sesuai dengan teori Suryani et al., (2004), yaitu untuk mendapatkan gel dan aroma selai yg baik pada batasan pH antara 3,0 - 3,7. Kecenderungan nilai pH yang didapat selama penyimpanan jika dilihat dari Gambar 6. didapat grafik yang cenderung datar atau linier.
30 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 0 20 40 60 80
Lam a Penyim panan (Hari)
p H PP25 PP35 PP45 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 0 20 40 60 80
Lam a Penyim panan (Hari)
p
H
JAR25 JAR35 JAR45
(a)
(b)
Gambar 6. Perubahan total asam selai nanas organik selama penyimpanan: (a) kemasan plastik polypropilen dan (b) kemasan gelas jar
Pada Gambar 6 (a) dan (b) terlihat bahwa kenaikan suhu penyimpanan untuk kemasan polypropilen tidak terlalu ada perubahan yang signifikan pada pH yang dihasilkan begitu juga dengan kemasan gelas jar. Walaupun ada sedikit kenaikan pH pada kedua kemasan selama penyimpanan, hal ini disebabkan terjadinya proses inversi atau pemecahan sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa karena adanya panas, asam dan adanya kenaikan kadar air selama penyimpanan, yang
31 kemudian dapat meningkatkan kelarutan sukrosa. Kedua jenis kemasan dan suhu penyimpanan tidak memberikan perbedaan perubahan pH
Pengukuran pH penting dilakukan karena pH mempengaruhi tekstur selai, serta retensi flavor dan warna produk buah-buahan. Nilai pH mempengaruhi laju pertumbuhan mikroba. Selain mengatur atau membatasi pertumbuhan mikroba, pengontrolan pH bertujuan pula untuk mengatur aktivitas enzimatis.
Untuk mencegah terjadinya kristalisasi selama penyimpanan, selai mempunyai kisaran pH normal 3,4 - 3,7 (Suryani et al., 2004). Teori tersebut terbukti pada penelitian ini, dimana selai nanas selama penyimpanan memiliki pH berkisar antara 3,38 - 3,67. Bila peningkatan nilai pH dihubungkan dengan peningkatan jumlah mikroba, maka diduga bahwa peningkatan nilai pH disebabkan oleh mikroba penghidrolisa pektin dan pengoksidasi asam-asam organik menjadi karbonat.
4. Warna
Analisis terakhir yaitu pengujian warna selama penyimpanan. Warna adalah hasil persepsi dari pemantulan cahaya setelah berinteraksi dengan suatu objek. Warna dari suatu objek dapat diartikan dalam tiga dimensi, yaitu derajat hue, yang merupakan persepsi konsumen terhadap warna dari suatu objek, kecerahan, dan saturasi yang merupakan tingkat kemurnian dari suatu warna. Tingkat kecerahan menunjukan hubungan antara cahaya yang dipantulkan dan yang diserap dari suatu objek.
Warna merupakan atribut utama pada penampakan produk pangan dan merupakan karakteristik yang penting pada kualitasnya. Beberapa alasan mengenai keutamaannya adalah warna digunakan sebagai standar dari suatu produk, penggunaannya sebagai penentu kualitas, warna digunakan juga sebagai indikator kerusakan biologis dan atau fisiko kimia, dan penggunaan warna untuk memprediksi karakteristik parameter kualitas lainnya (Soekarto, 1981).
Pengujian terhadap warna produk selai nanas organik ini dilakukan untuk melihat pengaruh waktu penyimpanan terhadap warna
32 0 10 20 30 40 50 60 0 20 40 60 80
Lam a Pe nyim panan (Har i)
K e c e ra h a n PP 25 PP 35 PP 45 0 10 20 30 40 50 60 0 20 40 60 80
Lam a Pe nyim panan (Hari)
K e c e ra h a n
JAR 25 JAR 35 JAR 45
produk. Pengujian dengan menggunakan Colorimeter memberikan tingkat kecerahan produk yang dibaca sebagai nilai L. Perubahan tingkat kecerahan (nilai L) selai nanas organik pada kemasan gelas jar dan plastik
polypropilen dengan suhu penyimpanan 25, 35 dan 450C dapat dilihat pada Gambar 7. Data nilai warna selama penyimpanan dapat dilihat pada Lampiran 5.
(a)
(b)
Gambar 7. Perubahan warna (L) selai nanas organik selama penyimpanan : (a) kemasan plastik polypropilen dan (b) kemasan gelas jar
Berdasarkan grafik pada Gambar 7 (a) dan (b), dapat dilihat bahwa nilai kecerahan selai nanas organik cenderung turun pada semua jenis kemasan dan suhu penyimpanan selama waktu penyimpanan.
33 Semakin tinggi suhu penyimpanan, maka tingkat penurunan nilai kecerahan selai nanas organik juga semakin tinggi (perhitungan laju penurunan kecerahan dapat dilihat pada Lampiran 6 dan 7). Hal ini disebabkan, adanya reaksi pencoklatan nonenzimatis yang sering terjadi selama penyimpanan bahan pangan yang juga dikenal sebagai reaksi Maillard. Reaksi ini merupakan suatu hasil sejumlah reaksi yang cukup kompleks yang biasanya terjadi antara pereaksi gula reduksi dan gugus amino dari asam amino atau protein. Akibat reaksi tersebut adalah perubahan baik sifat-sifat kimiawi dan fisiologi protein. Sehingga mempengaruhi nilai gizi bahan pangan pada warna dan tekstur. Baik suhu dan kadar air mempunyai pengaruh khusus pada reaksi pencoklatan nonenzimatis.
Reaksi pencoklatan nonenzimatis akan terjadi apabila tersedia bahan-bahan pereaksinya yaitu gula-gula pereduksi dan gugus reaktif asam amino. Seringkali reaksi ini dapat juga terjadi walau secara langsung tidak ditemukan gula pereduksi dalam sistem. Misalnya hanya ditemukan sukrosa yang ternyata dalam kenyataannya dapat terhidrolisis menjadi gula-gula pereduksi glukosa dan fruktosa, sehingga tingkatan hidrolisis ini menjadi batasan reaksi pencoklatan nonenzimatis (Purnomo, 1995)
C. Pendugaan Umur Simpan
Selai nanas merupakan bahan makanan yang mudah rusak akibat pengaruh lingkungan. Menurut Singh (1994), faktor luar yang dapat memicu terjadinya reaksi yang akan menurunkan mutu makanan adalah suhu, kelembaban, oksigen dan cahaya. Dalam berbagai literatur dikatakan bahwa suhu memainkan peranan yang sangat penting terutama dalam hal penyimpanan. Semakin tinggi suhu penyimpanan menyebabkan peningkatan laju penurunan mutu yang terdapat pada makanan tersebut.
Dalam penelitian ini dilakukan pendugaan umur simpan selai nanas dengan menggunakan metode akselerasi (penyimpanan yang dipercepat)
34 dengan cara menaikan suhu penyimpanan yang diharapkan akan menurunkan mutu selai nanas sehingga dapat mempercepat penentuan masa simpan.
Penentuan parameter kritis didasarkan pada penurunan mutu produk selama masa penyimpanan. Beberapa parameter mutu yang diamati, yaitu kadar air, warna produk, total asam dan pH. Pemilihan parameter kritis produk ditentukan oleh parameter mutu yang paling berpengaruh dalam menyebabkan kerusakan produk sehingga mempengaruhi penerimaan konsumen terhadap produk tersebut. Parameter mutu yang dijadikan sebagai parameter kritis dalam pendugaan umur simpan selai nanas organik ini adalah parameter kadar air. Kadar air merupakan parameter penting yang sangat berpengaruh pada mutu produk pangan semi basah. Selai nanas organik termasuk dalam produk pangan semi basah. Oleh karena itu, kadar air digunakan sebagai parameter kritis dalam pendugaan umur simpan selai nanas organik. Kadar air pada produk pangan semi basah akan berpengaruh pada parameter mutu yang lain. Kadar air digunakan sebagai parameter karena kadar air dapat merusak kriteria penerimaan konsumen terhadap produk. Semakin tinggi kadar air yang dikandung selai nanas, maka produk ini akan semakin jauh dari kriteria mutu selai yang diinginkan. Selain itu, kadar air yang semakin meningkat akan menyebabkan peningkatan laju kerusakan akibat adanya pertumbuhan kapang.
Menurut Winarno et al. (1980), pengaruh kadar air sangat penting untuk menentukan masa simpan makanan, karena kadar air mempengaruhi sifat-sifat fisik (kekerasan dan kekeringan) dan sifat-sifat fisiko-kimia, perubahan kimia (browning nonenzimatis), kerusakan mikrobiologis dan perubahan enzimatis terutama pada makanan yang belum diolah.
Parameter yang digunakan dalam penentuan umur simpan harus mempunyai titik kritis, dimana pada titik ini produk tidak dapat diterima lagi oleh konsumen. Penentuan titik kritis dapat dilakukan dengan penelitian atau berdasarkan sumber pustaka yaitu SNI 01-3746-1995. Pada penelitian ini titik kritis menggunakan acuan dari SNI 01-3746-1995. Nilai maksimal kadar air untuk selai nanas pada SNI 01-3746-1995 adalah 35%. Pendugaan umur
35 y = 0,0686x + 27,802 y = 0,8228x + 28,132 y = 0,0913x + 27,761 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 20 40 60 80
Lama Penyimpanan (Hari)
K a d a r A ir ( % )
JAR 25 JAR 35 JAR 45
Linear (JAR 25) Linear (JAR 35) Linear (JAR 45)
simpan selai nanas organik pada masing-masing kemasan adalah sebagai berikut:
1. Kemasan gelas jar
Selama penyimpanan, kadar air selai nanas mengalami perubahan seperti yang terlihat pada Lampiran 8. Langkah selanjutnya dalam pendugaan umur simpan adalah membuat analisis regresi linier perubahan mutu kadar air dari kemasan gelas jar dan lama penyimpanan seperti yang terlihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Grafik regresi linier kadar air pada kemasan gelas jar Setelah semua kadar air diplot seperti yang terlihat pada Gambar 8. maka didapat persamaan sebagai berikut:
- Suhu 250C, y = 0,0686X + 27,8022 , dimana k = 0,0686 dan r = 0,8540 - Suhu 350C, y = 0,0828X + 28,1322, dimana k = 0,0828 dan r = 0,8427 - Suhu 450C, y = 0,0913X + 27,7611, dimana k = 0,0913 dan r = 0,8542
Dari persamaan regresi linear diatas didapatkan nilai k seperti yang tertulis dalam Tabel 4.
Tabel 4. Nilai k dan ln k pada kemasan gelas jar
Suhu a k lnk 1/T
25 0,0686 0,0686 -2,680 0,0034 35 0,0828 0,0828 -2,492 0,0032 45 0,0913 0,0913 -2,393 0,0031
36 Chart Title y = -1362,8x + 1,9062 R2 = 0,9743 -3,0 -2,5 -2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,0031 0,00315 0,0032 0,00325 0,0033 0,00335 0,0034 1/T ln k
JAR Linear (JAR)
Setiap nilai ln k diplotkan sebagai absis terhadap suhu dalam satuan Kelvin sehingga diperoleh kurva seperti pada Gambar 9.
Gambar 9. Kurva hubungan ln k dengan 1/T pada kemasan gelas jar Berdasarkan kurva pada Gambar 9. dapat diperoleh persamaan regresi linier baru yaitu :
Y = -1362,8X + 1,9062 (R2 = 0,9743)
Nilai derajat kemiringan dari persamaan garis tersebut merupakan nilai –Ea/R dari persamaan Arrhenius sehingga dapat diperoleh nilai energi aktivasi yaitu sebagai berikut :
-Ea/R = -1362,8K
R = 1,986 kal/mol K, maka Ea = 2708,5kal/mol
Nilai intersep merupakan nilai ln ko dari persamaan Arrhenius, sehingga diperoleh nilai ko yang merupakan konstanta yang tidak bergantung terhadap suhu sebesar 6,7275. Dengan menggunakan persamaan Arrhenius maka diperoleh :
K = ko e –Ea/RT
37 Setelah persamaan di atas diperoleh, maka laju perubahan kadar air selai nanas dalam kemasan jar dapat ditentukan sebagai berikut :
Suhu 250C atau 298 K K = 6,7275 x e -1362,8 (1/T) K = 6,7275 x e -1362,8 (1/298) K = 0,0695 Suhu 350C atau 308 K K = 6,7275 x e -1362,8 (1/T) K = 6,7275 x e -1362,8 (1/308) K = 0,0806 Suhu 450C atau 318 K K = 6,7275 x e -1362,8 (1/T) K = 6,7275 x e -1362,8 (1/318) K = 0,0926
Setelah mendapatkan laju perubahan kadar air selai nanas, selanjutnya pendugaan umur simpan selai nanas pada tiap-tiap suhu dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut:
Umur simpan = Kadar air kritis – Kadar air awal Laju perubahan kadar air
Suhu 250C atau 298 K = 117,55 hari atau 3,92 bulan Suhu 350C atau 318 K = 101,33 hari atau 3,38 bulan Suhu 450C atau 308 K = 88,17 hari atau 2,94 bulan
2. Plastik polypropilen
Selama penyimpanan, kadar air selai nanas mengalami perubahan seperti yang terlihat pada Lampiran 9. Langkah selanjutnya dalam pendugaan umur simpan adalah membuat analisis regresi linier perubahan mutu kadar air dari kemasan plastik polypropilen dan lama penyimpanan seperti yang terlihat pada Gambar 10.
38 y = 0,0775x + 27,574 y = 0,0881x + 26,320 y = 0,0930x + 25,576 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 20 40 60 80
Lama Penyimpanan (Hari)
K a d a r A ir ( % ) PP 25 PP 35 PP 45
Linear (PP 25) Linear (PP 35) Linear (PP 45)
Gambar 10. Grafik regresi linier kadar air pada kemasan plastik
polypropilen
Setelah semua kadar air diplot seperti yang terlihat pada Gambar 10. maka didapat persamaan sebagai berikut:
- Suhu 250C, y = 0,0775X + 27,5740, dimana k = 0,0775 dan r = 0,7510 - Suhu 350C, y = 0,0881X + 26,3198, dimana k = 0,0881 dan r = 0,8370 - Suhu 450C, y = 0,0930X + 25,5760, dimana k = 0,0930 dan r = 0,7800
Dari persamaan regresi linear diatas didapatkan nilai k seperti yang tertulis dalam Tabel 5.
Tabel 5. Nilai k dan ln k pada kemasan plastik polypropilen
Suhu a k lnk 1/T
25 0,0775 0,078 -2,557 0,0034 35 0,0881 0,088 -2,430 0,0032 45 0,0930 0,093 -2,375 0,0031
Setiap nilai ln k diplotkan sebagai absis terhadap suhu dalam satuan Kelvin sehingga diperoleh kurva seperti pada Gambar 11.
39 Chart Title y = -866,14x + 0,3603 R2 = 0,9576 -3,0 -2,5 -2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,0031 0,00315 0,0032 0,00325 0,0033 0,00335 0,0034 1/T ln k PP Linear (PP)
Gambar 11. Kurva hubungan ln k dengan 1/T pada kemasan plastik polypropilen
Berdasarkan kurva pada Gambar 11. dapat diperoleh persamaan regresi linier baru yaitu :
Y = -866,14X + 0,3603 (R2 = 0,9576)
Nilai derajat kemiringan dari persamaan garis tersebut merupakan nilai –Ea/R dari persamaan Arrhenius sehingga dapat diperoleh nilai energi aktivasi yaitu sebagai berikut :
-Ea/R = -866,14 K
R = 1,986 kal/mol K, maka Ea = 1720,15 kal/mol
Nilai intersep merupakan nilai ln ko dari persamaan Arrhenius, sehingga diperoleh nilai ko yang merupakan konstanta yang tidak bergantung terhadap suhu sebesar 1,4338. Dengan menggunakan persamaan Arrhenius maka diperoleh :
K = ko e –Ea/RT
K = 1,4338 x e -866,14 (1/T)
Setelah persamaan di atas diperoleh, maka laju perubahan kadar air selai nanas dalam kemasan plastik polypropilen dapat ditentukan sebagai berikut :
40 Suhu 250C atau 298 K K = 1,4338 x e -866,14 (1/T) K = 1,4338 x e -866,14 (1/298) K = 0,0783 Suhu 350C atau 308 K K = 1,4338 x e -866,14 (1/T) K = 1,4338 x e -866,14 (1/308) K = 0,0861 Suhu 450C atau 318 K K = 1,4338 x e -866,14 (1/T) K = 1,4338 x e -866,14 (1/318) K = 0,0941
Setelah mendapatkan laju perubahan kadar air selai nanas, selanjutnya pendugaan umur simpan selai nanas pada tiap-tiap suhu dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut:
Umur simpan = Kadar air kritis – Kadar air awal Laju perubahan kadar air
Suhu 250C atau 298 K = 104,20 hari atau 3,47 bulan Suhu 350C atau 318 K = 94,80 hari atau 3,16 bulan Suhu 450C atau 308 K = 86,77 hari atau 2,89 bulan
Berdasarkan perhitungan umur simpan di atas, kemasan gelas jar memiliki umur simpan lebih lama dibandingkan plastik polypropilen. Selai nanas organik dalam kemasan gelas jar yang disimpan pada suhu 250C memiliki umur simpan 117 hari, 101 hari pada suhu 350C dan 88 hari pada suhu 450C. Sedangkan selai nanas organik dalam kemasan plastik polypropilen yang disimpan pada suhu 250C memiliki umur simpan 104 hari, 95 hari pada suhu 350C dan 87 hari pada suhu 450C.
