Pendugaan Umur Simpan Biskuit Berbasis Konsentrat Protein Ikan dan Spirulina platensis Berdasarkan Metode Akselerasi dengan Pendekatan Kadar Air Kritis

PENDUGAAN UMUR SIMPAN BISKUIT
BERBASIS KONSENTRAT PROTEIN IKAN DAN
Spirulina platensis BERDASARKAN METODE AKSELERASI
DENGAN PENDEKATAN KADAR AIR KRITIS

ISMAIL AHMAD AFFA RIYADI

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Bersama ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pendugaan Umur
Simpan Biskuit Berbasis Konsentrat Protein Ikan dan Spirulina platensis
Berdasarkan Metode Akselerasi dengan Pendekatan Kadar Air Kritis adalah benar
karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber Informasi yang berasal
atau dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah

disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Bersama ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2015
Ismail Ahmad Affa Riyadi
NIM C34100042

ABSTRAK
ISMAIL AHMAD AFFA RIYADI. Pendugaan Umur Simpan Biskuit Berbasis
Konsentrat Protein Ikan dan Spirulina platensis Berdasarkan Metode Akselerasi
dengan Pendekatan Kadar Air Kritis. Dibimbing oleh JOKO SANTOSO dan
WINI TRILAKSANI.
Informasi masa kadaluarsa produk pangan wajib dicantumkan karena
berkaitan dengan keamanan pangan bagi konsumen. Masa kadaluarsa pangan
dapat ditentukan ketika umur simpan telah diketahui. Pendugaan umur simpan
biskuit berbasis konsentrat protein ikan dan Spirulina platensis telah dipelajari
dalam penelitian ini menggunakan metode akselerasi dengan pendekatan kadar air
kritis. Pendugaan umur simpan meliputi empat tahapan yaitu penentuan kadar air
(awal dan kritis), penentuan model kurva sorpsi isotermis, pengukuran

permeabilitas kemasan, dan penghitungan umur simpan. Kadar air awal biskuit
0,0113 g H2O/g padatan. Kadar air kritis 0,0836 g H2O/g padatan. Model terpilih
yaitu model Oswin dengan persamaan ln Me = -1,785 + 0,283 ln (aw/(1-aw)).
Pendugaan umur simpan biskuit menggunakan kemasan Retort Pouch,
Polyprophylene (PP), dan High Density Polyethylene (HDPE) dengan nilai
permeabilitas kemasan berturut-turut, yaitu 0,0133 g H2O/ g padatan; 0,1111 g
H2O/ g padatan; dan 0,0602 g H2O/g padatan. Pendugaan terbaik umur simpan
biskuit menggunakan kemasan Retort Pouch berkisar antara 18,87 – 23,68 bulan.
Kata kunci: Biskuit, konsentrat protein ikan, metode akselerasi, Spirulina
platensis, umur simpan

ABSTRACT
ISMAIL AHMAD AFFA RIYADI. Shelf Life Testing of Biscuit with Fish
Protein Concentrate and Spirulina platensis by Acceleration Method and Critical
Moisture Content Approches. Supervised by JOKO SANTOSO dan
WINI TRILAKSANI.
Information of food expired date is mandatory to be presented due to
consumers safety reasons. The expiration date can be determined when the shelf
life of product is known. The biscuit’s shelf life estimation based on fish protein
concentrate and Spirulina platensis was studied on this research used an

acceleration method with critical moisture content approch. The shelf life
estimation was comprised 4 steps, consisted of moisture content (initial and
critical), sorption isotherm curve determination, package permeability
measurement, and shelf life calculation. Initial moisture biscuit was 0.0113 g
H2O/ g solids. The critical moisture content was 0.0836 g H2O/g solids. The
chosen sorption isotherm curve model was Oswin model with equation of Me = 1,785 + 0,283 ln (aw/(1-aw)). Biscuit was packaged in Retort Pouch,
Polyprophylene (PP), and High Density Polyethylene (HDPE), with the
permeabilities was around, 0.0133 g H2O/g solids; 0.1111 g H2O/g solids; and
0.0602 g H2O/g solids respectively. The best expectation biscuits’ shelf life used
Retort Pouch about 18.87 - 23.68 months.
Keywords: Accelerated Test (ASLT), biscuit, fish protein concentrate, shelf life,
Spirulina platensis

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk
kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan,
penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak
merugikan kepentingan IPB

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

PENDUGAAN UMUR SIMPAN BISKUIT
BERBASIS KONSENTRAT PROTEIN IKAN DAN
Spirulina platensis BERDASARKAN METODE AKSELERASI
DENGAN PENDEKATAN KADAR AIR KRITIS

ISMAIL AHMAD AFFA RIYADI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan pada
Departemen Teknologi Hasil Perairan

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

Judul Skripsi : Pendugaan Umur Simpan Biskuit Berbasis Konsentrat Protein
Ikan dan Spirulina platensis Berdasarkan Metode Akselerasi
dengan Pendekatan Kadar Air Kritis
Nama
: Ismail Ahmad Affa Riyadi
NIM
: C34100042

Disetujui oleh

Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi.
Pembimbing I

Dr Ir Wini Trilaksani, MSc.
Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi.

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi dengan baik yang berjudul Pendugaan Umur Simpan Biskuit
Berbasis Konsentrat Protein Ikan dan Spirulina platensis Berdasarkan Metode
Akselerasi dengan Pendekatan Air Kritis. Skripsi disusun sebagai salah satu syarat
untuk menyelesaikan studi di Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada
semua pihak yang telah membantu dalam penulisan dan penyusunan skripsi,
memberikan pengarahan dan masukan terutama kepada:
1 Prof Dr Ir Joko Santoso, MSi. dan Dr Ir Wini Trilaksani, MSc selaku
pembimbing skripsi.
2 Dr. Eng. Uju, S.Pi, Msi selaku dosen penguji yang telah memberikan saran
dan bimbingan untuk perbaikan skripsi.
3 Ibu Dr Ir Iriani Setyaningsih, MS selaku Ketua Program Studi.

4 Pusat Kajian Sumberdaya Pesisir dan Lautan (PKSPL) yang telah
melibatkan dalam penelitian saya.
5 Bapak Bambang yang memberikan motivasi secara moril dan materiil.
6 Kepada kedua orang tua tercinta Sumarjito dan Tuti BA.
7 Kakakku tersayang Hania Maria Nur, Hisan Mas’ad Ruhani, Fuad Dinata,
dan Zulfa Fahmiana Nur.
8 Adik keponakanku yang manis Putri, Fadhil, Azka, Arul, Zahra, Reza, dan
Ubay
9 Teman satu tim sebagai “TIM KPI” Rizky IA, Elly S, Ade IP, Ajeng NS,
dan Novita S.
10 Teman-teman “SMART and STRONG THP47”, GETEX THP45, THP46
ALTO, THP 48, dan THP 49 yang telah memberi doa dan dukungan.
11 Semua pihak yang telah membantu baik secara langsung ataupun tidak
langsung sehingga terselesaikannya penulisan skripsi.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih terdapat banyak
kekurangan. Kami mengharapkan kritik dan saran yang membangun dalam rangka
memberikan hasil yang terbaik.

Bogor, Juni 2015
Ismail Ahmad Affa Riyadi

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL...........................................................................................
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
PENDAHULUAN ..........................................................................................
Latar Belakang ............................................................................................
Perumusan Masalah .....................................................................................
Tujuan Penelitian.........................................................................................
Manfaat Penelitian.......................................................................................
Ruang Lingkup Penelitian ...........................................................................
METODE .......................................................................................................
Waktu dan Tempat ......................................................................................
Bahan ..........................................................................................................
Alat .............................................................................................................
Tahap Penelitian ..........................................................................................
Prosedur Perhitungan Variabel Umur Simpan..............................................
Prosedur Analisis.........................................................................................
HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................
Karakteristik Konsentrat Protein Ikan Nila, Spirulina platensis, dan Biskuit

Parameter Utama Kerusakan Biskuit ...........................................................
Kadar Air Awal (Initial Moisture) ...............................................................
Kadar Air Kritis (Critical Moisture) ............................................................
Kadar Air Kesetimbangan ...........................................................................
Pengujian Nilai Aktivitas Air .......................................................................
Perhitungan Variabel Pendugaan Umur Simpan...........................................
Permeabilitas Uap Air Kemasan ..................................................................
Umur Simpan Biskuit ..................................................................................
KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................
Kesimpulan .................................................................................................
Saran ...........................................................................................................
UCAPAN TERIMA KASIH ...........................................................................
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
LAMPIRAN ...................................................................................................
RIWAYAT HIDUP ........................................................................................

xii
xii
xii
1

1
2
3
3
3
3
3
3
4
4
7
10
15
15
16
16
17
19
20
20

22
24
26
26
26
26
27
31
37

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8

Kelembaban relatif larutan garam.............................................................
Karakteristik Spirulina platensis kering ....................................................
Karakteristik biskuit terbaik .....................................................................
Nilai kadar air, kerenyahan, skor kerenyahan, dan nilai hedonik ..............
Kadar air kesetimbangan (Me) biskuit penyimpanan ...............................
Persamaan linier model kurva sorpsi isotermis .........................................
Hasil pengujian permeabilitas uap air kemasan.........................................
Perhitungan umur simpan biskuit dengan menggunakan kemasan Retort
Pouch pada beberapa RH penyimpanan berdasarkan model Oswin ..........
9 Perhitungan umur simpan biskuit dengan menggunakan kemasan
Polyprophylene (PP) pada beberapa RH penyimpanan berdasarkan
model Oswin ............................................................................................
10 Perhitungan umur simpan biskuit dengan menggunakan kemasan High
Density Polyethylene (HDPE) pada beberapa RH penyimpanan
berdasarkan model Oswin ........................................................................

13
15
15
17
19
22
23
24

25

25

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Diagram alir pembuatan Konsentrat Protein Ikan (KPI)............................
Diagram alir pembuatan biskuit KPI dan Spirulina platensis ....................
Diagram alir penelitian pendugaan umur simpan biskuit...........................
Parameter kerusakan biskuit .....................................................................
Kurva hubungan antara log kadar air dengan skor hedonik .......................
Hubungan antara lama penyimpanan dengan skor hedonik dan skor
kerenyahan ...............................................................................................
Hubungan nilai kerenyahaan dengan kadar air..........................................
Proses penentuan kadar air kesetimbangan pada penyimpanan suhu
ruang ........................................................................................................
Hubungan nilai kadar air kesetimbangan dengan aktivitas air ...................
Kurva sorpsi isotermis berdasarkan model terpilih Me percobaan
(
) dan Me perhitungan (
) ....................................................

5
6
7
16
18
18
19
20
21
22

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4

Contoh kuisioner pengujian hedonik (Organoleptik) ................................
Contoh kuisioner uji rating .......................................................................
Tekanan uap air jenuh pada suhu 0 – 35 ºC (mmHg) ................................
Contoh perhitungan umur simpan.............................................................

33
34
35
36

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sebagian orang yang sibuk bekerja sering kekurangan waktu dan melupakan
asupan gizi bagi dirinya. Hal ini dapat menimbulkan masalah kesehatan sehingga
perlu disiasati dengan penyediaan produk kaya gizi yang praktis, menyehatkan,
mudah didistribusikan, disukai, dan memiliki umur simpan yang panjang. Salah
satu pangan yang memenuhi kriteria tersebut adalah biskuit. Biskuit merupakan
makanan yang berbentuk tipis, renyah, dan memiliki rasa manis atau tidak manis
(Nwosu 2013). Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian (2012) menyebutkan
bahwa konsumsi biskuit pada tahun 2007 mencapai 8.134 ons/kapita/tahun dan
meningkat menjadi 10.376 ons/kapita/tahun pada tahun 2011. Hal ini
menunjukkan kenaikan produksi biskuit yang cukup signifikan (6,89%/tahun).
Data kenaikan produksi biskuit mengindikasikan bahwa biskuit telah menjadi
makanan favorit, tetapi biskuit komersial memiliki kelemahan yaitu masih
menggunakan sumber karbohidrat luar (impor) dan belum ada zat gizi tambahan
sebagai contoh protein, sehingga diperlukan adanya pengembangan.
Pengembangan dapat dilakukan dengan penambahan zat aktif menjadi pangan
fungsional dan substitusi bahan baku lokal. Menurut Sari (2013) biskuit memiliki
kadar protein 9,36% dan perlu adanya fortifikasi sebagai upaya peningkatan nilai
gizi. Peningkatan kadar protein dapat dilakukan dengan fortifikasi konsentrat
protein ikan (KPI) dan Spirulina platensis.
Windsor (2008) menyatakan bahwa KPI merupakan bahan pangan
konsumsi manusia, dengan jumlah protein yang dihasilkan lebih banyak dari
kondisi awalnya. KPI terbagi menjadi tiga tipe, yaitu tipe A (kadar protein
minimal 67,5% dan kadar lemak maksimal 0,75%), tipe B (kadar protein minimal
67,5% dan kadar lemak maksimal 3%) dan tipe C (kadar protein minimal 67,5%
dan kadar lemak maksimal 10%) (Buckle et al. 1985). Penelitian yang dilakukan
Murueta et al. (2007) mengenai karakterisasi KPI hasil samping diperairan
meksiko yang menghasilkan KPI tipe B dengan nilai kadar lemak maksimal 3%.
Spirulina platensis adalah ganggang renik (mikroalga) berwarna hijau kebiruan
yang hidupnya tersebar luas di alam. Penelitian yang dilakukan Sari (2013)
menunjukkan bahwa Spirulina sp. memiliki kandungan gizi (protein) yang tinggi
yaitu 63,79%.
Biskuit memiliki tekstur yang renyah dan merupakan salah satu sumber
energi (Conforti dan Lupano 2004). Biskuit sebagai salah satu produk higroskopis
mudah mengalami kemunduran mutu yang dapat membahayakan konsumen.
Terdapat dua faktor penting pada produk yang berhubungan dengan kadar air
lingkungan. Faktor pertama yaitu kelembaban relatif keseimbangan kadar air
produk berada dalam kesetimbangan dengan kelembaban relatif lingkungan.
Faktor kedua yaitu kisaran kelembaban produk tetap enak dan sehat yang dapat
ditentukan secara organoleptik (Emblem 2000). Faktor tersebut dapat dilakukan
dengan mendeteksi dini kerusakan biskuit (organoleptik) yang ditunjukkan
dengan konsumen mulai tidak menyukai produk serta hilangnya kerenyahan yang
disebabkan oleh penyerapan air dari lingkungan (kelembaban udara) atau transfer
masa dari lingkungan sekitar ke dalam produk sehingga tekstur produk menjadi

2

lembut (soft) dan lembek (soggy) (Nicholls et al.1995). Salah satu strategi atau
teknik untuk mengurangi proses kemunduran mutu biskuit adalah dengan
menggunakan kemasan.
Bahan kemasan yang baik dan cocok sebagai penghalang kadar air
umumnya dapat ditentukan dengan melihat rentang nilai kadar air dan
kelembaban relatif keseimbangan produk. Produk biskuit perlu diperhatikan
tingkat penambahan kadar airnya, sehingga diperlukan kemasan dengan tingkat
permeabilitas yang rendah (Emblem 2000). Penggunaan jenis kemasan dengan
tingkat permeabilitas yang berbeda sangat diperlukan untuk mengetahui
perlindungan kemasan terhadap produk. Menurut Appendini dan Hotchkiss
(2002) kemasan melindungi produk dari kerusakan fisik dan kimia selama
distribusi sehingga kualitas terjaga dan meningkatkan keamanan produk. Arpah
(2007) menyatakan bahwa kemasan yang baik untuk produk adalah kemasan yang
dapat menahan laju permeabilitas uap air, cahaya/sinar, oksigen, dan dapat
mencegah reaksi kimia antara kemasan dan produk, sehingga dapat menghambat
kemunduran mutu. Perubahan mutu dapat diukur menggunakan perhitungan umur
simpan.
Biskuit dapat dihitung masa kadaluarsa atau umur simpannya menggunakan
metode konvensional (Extended Storage Studies) dan non-konvensional
(Accelerate Storage Studies) yaitu metode akselerasi (ASLT). Metode
konvensional membutuhkan waktu lama dan biaya yang mahal karena pendugaan
umur simpan dilakukan dalam kondisi normal sehari-hari. Hal ini berbeda dengan
metode akselerasi yang membutuhkan waktu relatif singkat (Mizrahi 2000), dan
memudahkan dalam food labelling (Hough 2006). Accelerated Shelf Life Testing
mengacu pada metode yang bisa mengevaluasi stabilitas produk, berbasis pada
data yang diperoleh dalam periode yang lebih singkat dari umur simpan yang
sebenarnya. Umur simpan atau masa kadaluarsa menjadi salah satu syarat dalam
kemasan atau label pangan. Mengingat pentingnya informasi umur simpan bagi
konsumen, pendugaan umur simpan biskuit menjadi penting untuk dilakukan.

Perumusan Masalah
Perlindungan konsumen terhadap bahaya keamanan pangan produk adalah
hak konsumen yang sedang ramai dibicarakan. Hal tersebut menjadi permasalahan
yang populer karena menyangkut kesehatan konsumen. Tingkat kesadaran yang
tinggi oleh konsumen, dan pemerintah akan pentingnya makanan yang berkualitas,
sesuai standar, dan aman dikonsumsi menjadi tantangan tersendiri bagi produsen.
Pencantuman masa kadaluarsa merupakan salah satu solusi agar konsumen
mendapatkan hak-haknya. Biskuit sebagai produk kering sangat rentan terhadap
perubahan lingkungan terutama yang menyangkut kelembaban karena
mempengaruhi mutu produk. Perubahan mutu terjadi sehingga perlu dihitung
umur simpannya agar diketahui batas layak konsumsi.
Undang-undang Republik Indonesia nomor 18 tahun 2012 tentang pangan
pada bab VIII tentang label dan iklan pangan pasal 96 poin 1 tertera bahwa
pemberian label pangan bertujuan untuk memberikan informasi yang benar dan
jelas kepada masyarakat tentang setiap produk pangan yang dikemas sebelum
membeli dan/atau mengkonsumsi pangan. Diperkuat dengan pasal 7 ayat 1 yaitu

3

setiap orang yang memproduksi pangan di dalam negeri untuk diperdagangkan
wajib mencantumkan label di dalam dan/atau pada kemasan pangan. Melalui
penelitian ini, umur simpan dapat diketahui dan menjadi acuan, serta informasi
masa kadaluarsa sebagai salah satu penjamin keamanan pangan.

Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian yaitu menduga umur simpan produk biskuit KPI
dan Spirulina platensis. Tujuan khusus penelitian ini meliputi:
1) Menentukan model kurva sorpsi isotermis terbaik produk biskuit.
2) Menentukan kemasan terbaik produk biskuit.

Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian yaitu memberikan informasi kepada masyarakat tentang
masa kadaluarsa pangan, memberikan informasi kemasan terbaik untuk biskuit,
dan mengetahui umur simpan sebagai salah satu syarat keamanan pangan.

Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini yaitu pembuatan KPI dan biskuit, penentuan
parameter utama kerusakan biskuit, dan pendugaan umur simpan biskuit yang
meliputi penentuan kadar air awal, penentuan kadar air kritis, penentuan kadar air
kesetimbangan, penentuan aktivitas air, penentuan kurva sorpsi isotermis,
pembuatan model sorpsi isotermis, evaluasi model, serta penentuan permeabilitas
kemasan.

METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan Oktober 2013 sampai dengan Juli 2014
di Laboratorium Preservasi dan Pengolahan Hasil Perairan, Laboratorium
Biokimia Hasil Perairan, Laboratorium Organoleptik, Laboratorium Karakteristik
Bahan Baku, Laboratorium Pengolahan Pangan, Laboratorium THT, SEAFAST
Center, dan Laboratorium Pengujian Kemasan Pusat Pengujian Mutu Barang
Kementerian Perdagangan RI.

Bahan
Pembuatan biskuit menggunakan bahan KPI nila hitam, tepung sagu, garam,
baking powder, vanili, mentega, telur, susu skim, tepung gula, dan Spirulina

4

platensis. Bahan KPI meliputi daging ikan nila hitam (Oreochromis niloticus),
etanol PA 96%, dan aquades.
Analisis umur simpan menggunakan 11 jenis garam yaitu NaOH, K2SO4, KI,
KCl, KNO3, NaCl, BaCl2, MgCl2, NaBr, NaNO2, dan K2CO3, aquades sebagai
pelarut, kemasan retort pouch (kemasan multilayer PET 12/nilon/aluvo 7/LLDPE
40), Polypropylene, dan High Density Polyethylene.

Alat
Alat yang digunakan dalam pembuatan KPI meliputi kain belacu, pisau,
talenan, wadah/baskom, pengaduk, toples 2L, cabinet dryer, dan disk mill.
Pembuatan biskuit menggunakan pengaduk, mixer, pencetak adonan, dan oven.
Pendugaan umur simpan menggunakan toples modifikasi (terdapat meja kaca di
dalam toples), pengaduk kaca, sudip, timbangan analitik, cawan melamin, vaselin,
dan timbangan analitik. Pengujian kadar air menggunakan alat oven (drying oven
DV41 Yamato) buatan Jepang, Uji tekstur menggunakan texture analyzer (TAXT2i) buatan Jepang. Uji permeabilitas kemasan menggunakan Moisture Previous
Cup merek Odawa Seiki, dan pengujian aktivitas air menggunakan alat aw meter
merek Novasina Ms 1 buatan Swiss.

Tahap Penelitian
Penelitian dilakukan menjadi empat tahap yaitu pembuatan konsentrat
protein ikan, pembuatan biskuit berbasis konsentrat protein ikan dan Spirulina
platensis, penentuan parameter utama kerusakan biskuit, dan perhitungan umur
simpan biskuit.
Pembuatan konsentrat protein ikan (Santoso et al. 2008)
Pembuatan Konsentrat Protein Ikan (KPI) menggunakan bahan baku ikan
nila. Ikan dibuat fillet yaitu dipisahkan antara daging dan tulang serta kulit.
Daging digiling dengan menggunakan food processor sampai lembut. Selanjutnya
daging diekstrak menggunakan etanol PA 96% (1:3) pada suhu 5 ºC selama 20
menit dengan cara diaduk, kemudian disaring menggunakan kain belacu sehingga
terpisah antara natan dan supernatan. Natan tersebut diekstrak kembali sebanyak
tiga kali dengan pelarut yang sama. Natan yang sudah diekstrak dikeringkan
menggunakan alat cabinet dryer pada suhu 40 ºC selama 4 jam kemudian
dilakukan penepungan menggunakan alat disk mill sehingga diperoleh tepung
konsentrat protein ikan. Diagram alir pembuatan KPI dapat dilihat pada Gambar 1.

5

Gambar 1Diagram alir pembuatan Konsentrat Protein Ikan (KPI)
Pembuatan biskuit
Pembuatan biskuit fortifikasi KPI dan Spirulina platensis diawali dengan
memasukkan telur 25 g, tepung gula 30 g, dan mentega 25 g ke dalam wadah
kemudian pengocokan menggunakan mixer selama 15 menit. Selanjutnya
penambahan tepung sagu 100 g, susu bubuk cream 17 g, vanili, baking powder,
dan garam masing-masing 1 g, KPI 20 g, dan Spirulina platensis 9 g. Bahanbahan tersebut dilakukan pengadonan sampai kalis, kemudian pencetakan adonan
menjadi biskuit. Adonan yang telah dicetak dilakukan pemanggangan dalam oven
pada suhu 110 ºC selama 15 menit. Diagram alir pembuatan biskuit disajikan pada
Gambar 2.

6

Gambar 2 Diagram alir pembuatan biskuit KPI dan Spirulina platensis
Penentuan parameter utama kerusakan biskuit (Lawless dan Heyman 2010)
Penentuan kerusakan biskuit dilakukan dengan pengujian organoleptik oleh
30 panelis dengan pengujian rating pada parameter tekstur (kerenyahan).
Uji rating yang dilakukan menggunakan skala 1 (sangat tidak renyah) sampai
dengan 7 (sangat renyah) dan uji hedonik menggunakan skala 1-9 dengan nilai 1
(sangat tidak suka) dan nilai 9 (sangat suka). Penentuan ini dengan melihat
kesukaan panelis pada tekstur biskuit. Pengujian rasa, bau, dan warna tidak
dilakukan karena parameter yang paling kritis pada produk kering (biskuit) adalah
kerenyahan akibat uap air yang masuk dari lingkungan ke dalam produk. Contoh
kuisioner dapat dilihat pada Lampiran 1 dan 2.
Pendugaan umur simpan (Labuza 1982)
Pendugaan umur simpan biskuit menggunakan metode Labuza dengan
pendekatan kadar air kritis yaitu pendekatan kurva sorpsi isotermis. Pendekatan
dengan kurva ini dapat dihitung menggunakan persamaan Labuza (1982):
θ=

ln( m − m ) / ( m − m )
( )(

)

Keterangan:

θ
me
mo
mc
k/x

= waktu untuk mencapai kadar air kritis atau umur simpan (hari)
= kadar air kesetimbangan produk (gH2O/g padatan)
= kadar air awal produk (gH2O/g padatan)
= kadar air kritis produk (gH2O/g padatan)
= konstanta permeabilitas uap air kemasan (g/m2 hari mmHg)

7

A
Ws
Po
b

= luas permukaan kemasan (m2)
= bobot padatan per kemasan (g)
= tekanan uap air pada ruang penyimpanan (mmHg)
= kemiringan kurva sorpsi isotermis

Prinsip utama dari model pendekatan kadar air kritis adalah menentukan
kadar air kesetimbangan (Me) biskuit yang disimpan pada berbagai RH.
Hubungan data kadar air kesetimbangan biskuit dengan RH tempat penyimpanan
biskuit akan dihasilkan kurva sorpsi isotermis produk biskuit. Kurva sorpsi
isotermis digunakan untuk mengetahui pola penyerapan uap air biskuit dari
lingkungan, sehingga umur simpan biskuit dapat ditentukan. Diagram alir
penelitian umur simpan biskuit disajikan pada Gambar 3.
Biskuit
Penentuan parameter utama kerusakan biskuit
Penentuan kadar air awal

Penyimpanan produk pada
suhu ruang rentang waktu
1 jam selama 5 jam
Pengujian organoleptik,
tekstur, dan kadar air

Penentuan kadar air kritis dan tekstur kritis
Penentuan kadar air kesetimbangan

Penyimpanan produk pada
desikator modifikasi RH

Pengujian nilai aktivitas air
Penentuan kurva sorpsi isotermis
Penentuan model sorpsi isotermis
Evaluasi model

Perlakuan jenis kemasan:
- Retort Pouch (PET 12
nilon/aluvo 7/ LLDPE 40
- PP
- HDPE

Penentuan permeabilitas, luas, dan bobot padatan per
kemasan, slope, dan tekanan uap air
Perhitungan umur simpan biskuit
Nilai kemasan dan umur simpan biskuit

Gambar 3 Diagram alir penelitian pendugaan umur simpan biskuit

Prosedur Perhitungan Variabel Umur Simpan
Penentuan model dan kurva sorpsi isotermis (Labuza 1982)
Pendekatan model kurva isoterm sorpsi air (ISA) dilakukan untuk
mengetahui nilai kadar air kesetimbangan (Me) pada kelembaban relatif (RH) dan
slope kurva (b). Labuza dan Bilge (2007) menyatakan bahwa aktivitas air suatu

8

bahan pangan dapat dihitung dengan membandingkan tekanan uap air bahan (P)
dengan tekanan uap air murni (Po) pada kondisi sama atau dengan membagi ERH
lingkungan dengan nilai 100. Rumus aw tersebut sebagai berikut:
a =

P
Po

=

ERH
100

Keterangan:
aw
P
Po
ERH

= Aktivitas air
= Tekanan parsial uap air bahan (mmHg)
= Tekanan uap air murni dalam suhu yang sama (mmHg)
= Kelembaban relatif setimbang

Model persamaan ISA dihitung untuk memperoleh nilai kemulusan kurva
tinggi. Penelitian ini menggunakan lima model yang dapat menjelaskan fenomena
ISA secara teoritis dan empiris yaitu model Hasley (Arpah 2007), Chen-Clayton
(Arpah 2007), Henderson (Labuza dan Bilge 2007), Caurie (Fontana 2007), dan
Oswin (Labuza dan Bilge 2007). Kelima model selanjutnya dilinierisasi untuk
mempermudah mendapat nilai slope (Labuza dan Bilge 2007) dan mempermudah
dalam perhitungan (Arpah 2007). Rumus masing-masing model sebagai berikut:
Model persamaan Hasley
Model persamaan Caurie
Model persamaan Handerson
Model persamaan Oswin
Model persamaan Chen-Clayton

: aw = exp[-P1/(me)P2]
: ln me = ln P1-P2*aw
: 1-aw = exp(-Kmen)
: me = P1[aw/(1-aw)] P2
: aw = exp[-P1/exp(P2*me)]

Keterangan:
me
aw
K dan n
P1 dan P2

= kadar air kesetimbangan
= aktivitas air
= konstanta
= konstanta

Persamaan tersebut selanjutnya dilinierisasikan sebagai berikut:
Model persamaan Hasley (y = a + bx)
log[ln(1/aw)] = log P1 – P2 log me
y = log[ln(1/aw)] x = log me
a = log P1
b = – P2
Persamaan Caurie (y = a + bx)
ln me = ln P1 – P2 aw
y = ln me x = aw
a = ln P1
b = – P2

9

Persamaan Henderson (y = a + bx)
log[ln(1/(1/aw))] = log K + n log me
y = log[ln(1/(1/aw))] x = log me
a = log K
b=n
Persamaan Oswin (y = a + bx)
ln me = ln P1 + P2 ln[aw/(1-aw)]
y = ln me x = ln[aw/(1-aw)]
a = ln P1
b = P2
Persamaan Chen Clayton (y = a + bx)
ln[ln(1/aw)] = ln P1 – P2 me
y = ln[ln(1/aw)] x = me
a = ln P1
b = – P2
Menurut Cirife dan Iglesias (1978) diacu dalam Arpah (2007) model Caurie
berlaku untuk kebanyakan bahan pangan pada selang aw 0,0-0,85. Model
persamaan Handerson mengemukakan persamaan yang menggambarkan
hubungan antara kadar air kesetimbangan bahan pangan dengan kelembaban
relatif ruang simpan. Persamaan ini berlaku untuk bahan pangan pada semua
aktivitas air dan merupakan salah satu persamaan yang paling banyak digunakan
pada bahan kering. Model Chen Clayton berlaku untuk bahan pangan pada semua
aktivitas air. Model persamaan Oswin berlaku untuk bahan pangan pada RH 085%. Model Hasley dapat digunakan untuk bahan makanan dengan kelembaban
relatif 10-81%.
Evaluasi model (Cassini et al. 2006)
Evaluasi model dilakukan untuk mengetahui ketepatan dari beberapa model
yang digunakan dalam penghitungan kurva ISA hasil percobaan. Penghitungan
menggunakan rumus:
=

100

−

Keterangan:
MRD
Mi
Mpi
N

= Penentuan nilai relatif rata-rata
= Kadar air percobaan tiap RH
= Kadar air hasil perhitungan setiap model
= Jumlah data

Nilai MRD digunakan untuk menggambarkan tepat atau tidak tepat model
ISA tersebut dengan keadaan yang sebenarnya di alam. Nilai MRD < 5
menunjukkan model ISA sangat tepat atau dapat mewakili keadaan di alam. Jika
Nilai 5 ≤ MRD ≤ 10 menunjukkan model ISA agak tepat dengan keadaan

10

lingkungan yang sebenarnya, dan jika nilai MRD > 10 model ISA dianggap tidak
tepat dengan keadaan yang sebenarnya.
Penentuan nilai slope kurva ISA (Labuza 1982)
Nilai slope (b) kurva ISA didapatkan dari daerah linier yang diambil antara
daerah kadar air awal dan kadar air kritis. Kurva ISA yang digunakan merupakan
model ISA yang terpilih. Kurva hubungan antara nilai aktivitas air dengan kadar
air kesetimbangan menghasilkan persamaan y = a + bx, nilai b tersebut
merupakan nilai slope kurva ISA.

Prosedur Analisis
Analisis yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi analisis kadar air,
penentuan kadar air kritis, pengujian tekstur, pengujian organoleptik, pengujian
aktivitas air, penentuan kadar air kesetimbangan, penentuan model dan kurva
sorpsi isotermis, evaluasi model, penentuan nilai slope isoterm sorpsi air,
pengujian kemasan, dan pendugaan umur simpan.
Analisis kadar air (AOAC 2005 nomor 985.14)
Metode analisis kadar air dilakukan untuk menentukan kadar air awal dan
kadar air kritis produk. Cawan kosong dikeringkan dengan oven pada suhu 102105 ºC selama 30 menit, kemudian didinginkan dalam desikator. Cawan
ditimbang hingga beratnya konstan, selanjutnya 5 g sampel diletakkan ke dalam
cawan. Sampel dipanaskan pada suhu 105 ºC selama 6 jam. Didinginkan dalam
desikator dan ditimbang. Penghitungan kadar air menggunakan rumus berikut:
Kadar air ( %) =

b−c

b−a

x100%

Keterangan:
a = berat cawan porselen kosong (g)
b = berat cawan dengan sampel (g)
c = berat cawan porselen dengan sampel setelah pemanasan (g)
Analisis kadar abu (AOAC 2005 nomor 920.153)
Cawan kosong dikeringkan dengan oven pada suhu 105 ºC selama 30 menit,
kemudian didinginkan dalam desikator. Cawan ditimbang hingga beratnya
konstan, selanjutnya masukkan 5g sampel ke dalam cawan. Sampel dipijarkan
pada suhu 105 ºC sampai sampel tak berasap. Selanjutnya cawan dimasukkan
dalam tanur pada suhu 600 ºC selama 6 jam. Proses pengabuan dilakukan sampai
abu berwarna putih. Cawan didinginkan dalam desikator dan ditimbang.
Penghitungan kadar abu menggunakan rumus sebagai berikut:
Kadar abu ( %) =

b−c

b−a

x 100%

11

Keterangan:
a= berat cawan porselen kosong (g)
b= berat cawan porselen dengan sampel (g)
c= berat cawan dengan sampel setelah dikeringkan (g)
Analisis kadar protein (AOAC 2005 nomor 981.10)
Terdapat tiga tahap dalam melakukan analisis kandungan protein pada
sampel yaitu destruksi, destilasi, dan titrasi. Tahap destruksi dilakukan dengan
menimbang 1g sampel, masukkan dalam labu kjeldal. Setengah butir kjeltab
dimasukkan dalam tabung dan ditambahkan 10 mL H2SO4. Tabung tersebut
dipanaskan pada suhu 400 ºC. Proses destruksi dilakukan selama satu jam
ditunjukkan dengan larutan menjadi hijau bening. Sampel dan larutan akan
memadat, kemudian dicairkan dengan aquades 100 mL. Tahap selanjutnya yaitu
proses destilasi, 10 mL larutan hasil dekstrusi ke dalam labu destilasi, tambahkan
larutan NaOH 40% sebanyak 10 mL. Cairan dalam tabung kondensor ditampung
dalam erlenmeyer 250 mL yang berisi 10 mL asam borat. Destilasi dilakukan
sampai larutan asam borat yang berwarna merah berubah menjadi warna biru.
Tahap terakhir yaitu titrasi, yaitu meneteskan HCl 0,1028 N ke larutan asam borat
sampai merubah warna menjadi warna semula asam borat. Penghitungan kadar
protein menggunakan rumus berikut:
Nitrogen ( %) =

( mL HCl sampel − mL HCl blanko) x N HCl x 14
mg sampel

x 100%

Kadar protein ( %) = Nitrogen( %) x faktor konver si ( 6,25)

Analisis kadar lemak (AOAC 2005 nomor 985.15)
Sampel 5g dibungkus dengan kertas saring dan masukkan dalam selongsong
lemak, kemudian masukkan dalam labu lemak yang telah ditimbang sambungkan
dengan tabung soxhlet dan siram dengan pelarut lemak. Tabung ekstraksi
dipasang pada alat destilasi soxhlet, panaskan pada suhu 40 ºC selama 6 jam.
Pelarut lemak didestilasi sampai semua pelarut menguap. Pelarut tertampung
dalam tabung soxhlet dan dikeluarkan. Labu lemak dikeringkan dalam oven pada
suhu 105 ºC, didinginkan dalam desikator dan ditimbang sampai beratnya konstan.
Penghitungan kadar lemak menggunakan rumus sebagai berikut:
Kadar lemak ( %) =

w3 − w2
w

x 100%

Keterangan:
w1 = Berat sampel (g)
w2 = Berat labu lemak tanpa lemak (g)
w3= Berat labu lemak dengan lemak (g)
Analisis antioksidan (Aranda et al. 2011)
Pengujian aktivitas antioksidan dilakukan dengan menggunakan radikal
bebas DPPH (2,2-DiPhenyl-1-Picryl-Hydrazyl) secara spektrofotometri. Pertama,
ekstrak dilarutkan kembali dalam etanol (1 mg/mL) dengan konsentrasi yang

12

berbeda dari masing-masing ekstrak yang digunakan (400, 200, 100, 50, 25 dan
12,5 μg/mL). Dalam total volume 1 mL, campuran uji mengandung 500 μl larutan
ekstrak dan 500 μL DPPH (125 μM dalam etanol). Campuran uji kemudian
didiamkan pada suhu kamar selama 30 menit dalam keadaan gelap. Absorbansi
kemudian diukur pada panjang gelombang 517 nm. Aktivitas antioksidan dengan
menggunakan DPPH dihitung dengan menggunakan rumus :
Aktivitas penangkapan radikal (%) =

(Absorbansi kontrol -Absorbansi sampel)
x100 %
Absorban kontrol

Penentuan kadar air kritis ( Critical moisture)
Penentuan kadar air kritis dilakukan dengan menyimpan produk biskuit
tanpa kemasan pada suhu ruang atau kamar (30 ± 1°C) selama 5 jam dengan
selang 1 jam dilakukan pengambilan sampel untuk pengujian rating dan hedonik
menurut Lawless dan Heymann (2010) serta uji kadar air dengan metode AOAC
(2005).
Data kadar air dan nilai kerenyahan masing-masing sampel yang telah
diberi perlakuan waktu penyimpanan, selanjutnya diplotkan dengan hasil uji
organoleptik masing-masing sampel pada setiap perlakuan penyimpanan,
sehingga diperoleh grafik yang menunjukkan hubungan antara nilai uji hedonik
dengan nilai kadar air dan hubungan antara nilai uji hedonik dengan nilai
kerenyahan. Hubungan tersebut dinyatakan dalam persamaan regresi linier. Kadar
air kritis dapat diperoleh dari persamaan regresi linier yang menghubungkan nilai
uji organoleptik dengan nilai kadar air. Kadar air kritis ditentukan pada saat nilai
uji organoleptik bernilai 3, yaitu pada skala tidak renyah. Selain itu, nilai
kerenyahan pada saat kadar air kritis tercapai juga ditentukan dari persamaan
regresi yang menghubungkan nilai uji organoleptik dengan nilai kerenyahan yaitu
pada saat nilai uji organoleptik bernilai 3.
Pengujian tekstur
Analisis tekstur secara obyektif dilakukan dengan menggunakan alat
Texture Analyzer TA-XT2i yang telah dilengkapi dengan sistem komputerisasi.
Pengukuran dilakukan dengan terlebih dahulu mengatur program Texture
Analyzer. Pengaturan alat TA-XT2i untuk pengukuran tekstur sebagai berikut:
Mode
: Pengukuran gaya dalam tekanan
Pilihan
: Kembali ke awal
Pra-tes kecepatan
: 1.0 mm/s
Tes kecepatan
: 1.0 mm/s
Pasca-tes kecepatan : 1.0 mm/s
Jarak
: 4 mm
Tipe Trigger
: auto – 5 g
Tingkat akuisisi data : 200 pps
Tingkat kalibrasi
: 20.0 mm
Peralatan
: 2 mm silinder probe (P/2) menggunakan 25 kg sel beban
Pengaturan tes: Sampel ditempatkan pada piringan kosong dan probe uji penetrasi
dimulai.
Tekstur biskuit diukur pada setiap perlakuan penyimpanan dengan
menggunakan alat Texture Analyzer TA-XT2i. Sampel ditekan oleh probe silinder

13

dengan kecepatan 1 mm/s dengan ukuran probe silinder yang digunakan adalah 2
mm. Setiap tekanan yang diberikan akan menghasilkan sebuah kurva yang
menunjukkan profil tekstur dari produk tersebut. Puncak (peak) pertama yang
terbentuk pada kertas grafik merupakan titik patah atau nilai kerenyahan dari
tekstur produk yang diuji, sedangkan titik tertinggi yang terbentuk merupakan
titik kekerasan. Nilai kerenyahan tersebut dinyatakan dalam satuan gram force
(gf). Komputer akan membaca nilai yang keluar dari alat Texture Analyzer.
Pengujian nilai aktivitas air menggunakan metode instrumental (Cauvin dan
Young 2008)
Pengujian aktivitas air dilakukan menggunakan alat aw meter dengan merek
Novasina Ms1. Dilakukan kalibrasi terlebih dahulu sebelum pengukuran dimulai.
Biskuit ditumbuk hingga halus menggunakan mortar, kemudian dimasukkan ke
dalam plate tempat pengukuran secukupnya dan ditutup. Selanjutnya plate
dimasukkan ke dalam tabung plate dan dilakukan pengukuran selama 10 menit.
Alat ini menggunakan chilled-mirror (kondensasi) metode higrometer atau
chilled-mirror metode titik uap yang akan mendeteksi suhu uap udara dalam
kesetimbangan. Suhu sampel diukur menggunakan IR thermometry yaitu sebuah
mikroprosessor yang berfungsi sebagai sistem penerima data kontrol, kemudian
dikonversi pada dua pengukuran yaitu nilai tekanan uap air dan menghitung
perbandingannya menjadi nilai aw sampel.
Penentuan kadar air kesetimbangan (Arpah 2007)
Penentuan kadar air kesetimbangan diawali dengan melarutkan garam
tertentu hingga jenuh atau tidak larut kembali. Larutan garam diaduk dan
ditambahkan sedikit demi sedikit hingga jenuh. Kelebihan garam pada wadah dan
tidak dapat larut menandakan larutan telah jenuh (Acharjee et al. 2011). Garam
yang digunakan adalah NaOH, NaCl, BaCl2, NaNO2, K2CO3, K2SO4, KI, NaBr,
KNO3, MgCl2, dan KCl (Tabel 1). Sebanyak 100 ml larutan garam jenuh
dimasukkan kedalam desikator yang dimodifikasi untuk mengatur RH ruangan
(desikator modifikasi). Sekitar 2-5 g sampel biskuit diletakkan pada cawan
porselin yang telah diketahui beratnya. Cawan berisi sampel tersebut diletakkan di
dalam desikator yang telah berisi larutan garam jenuh. Desikator kemudian
disimpan pada suhu ruang (30 ± 1°C) dan sampel ditimbang secara periodik setiap
24 jam hingga mencapai bobot yang konstan yang berarti kadar air kesetimbangan
telah tercapai (Arpah 2007).
Tabel 1 Kelembaban relatif larutan garam
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Larutan garam jenuh
NaOH (natrium hidroksida)
MgCl2 (magnesium klorida)
K2CO3 (potassium karbonat)
NaBr
(natrium bromida)
NaNO2 (natrium nitrit)
KI
(potassium iodida)
NaCl
(natrium klorida)
KCl
(potassium klorida)
BaCl2 (barium klorida)
KNO3 (potassium nitrat)
K2SO4 (potassium sulfat)
Sumber: Julianti et al. (2005)

RH (%)
6,90
32,4
43,0
57,5
64,0
69,0
75,5
84,0
90,3
93,0
97,0

14

Penentuan permeabilitas uap air kemasan (ASTM 1995)
Penentuan permeabilitas uap air kemasan dilakukan dengan menggunakan
cawan Moisture previous cup. Prosedur dimulai ketika dilakukan pembersihan
pada cawan. Selanjutnya silika gel dimasukkan secara merata sampai tingginya
kurang lebih 1,25 inchi atau 6 mm ke dalam cawan. Pemotongan kemasan
dilakukan mengikuti bentuk dari cawan. Kemasan diletakkan di atas permukaan
cawan dan direkatkan bagian sisinya dengan menggunakan parafin agar tidak ada
celah udara yang masuk ke dalam cawan. Kemudian cawan ditimbang perubahan
bobotnya selama 5 hari. Setelah 5 hari dilakukan perhitungan nilai laju transmisi
uap air (WVTR). Laju transmisi uap air dihitung dengan persamaan sebagai
berikut:
=

Keterangan:
WVTR
G
t
A

= Laju transmisi uap air (g/m2 hari)
= Perubahan bobot cawan (g)
= Waktu pengukuran (hari)
2
= Luas cawan (m )

Nilai permeabilitas uap air kemasan (k/x) ditentukan dengan membagi nilai
WVTR dengan hasil kali Po dan rH.
=

.

Keterangan:
Po = Tekanan uap air murni (mmHg)
rH = Kelembaban relatif
Penentuan berat padatan per kemasan dan luas kemasan
Luas kemasan primer (A) yang digunakan dihitung dengan mengalikan
panjang (P) dengan lebar kemasan (l). Berat produk awal (Wo) dalam satu
kemasan ditimbang dan dikoreksi dengan kadar air awalnya (Mo) dan selanjutnya
dinyatakan sebagai berat padatan per kemasan (Ws).
Ws
= W x (% solid/100)
Solid (%) = (1-(Mo/(1+Mo)) x 100
Analisis data umur simpan
Data lama penyimpanan dengan kadar air dan aktivitas air dianalisis dengan
menggunakan analisis regresi linier sederhana (satu peubah bebas). Peubah bebas
adalah peubah yang nilainya tidak tergantung pada peubah lain. Lama
penyimpanan merupakan peubah bebas, sedangkan kadar air dan aktivitas air
merupaka peubah terikat. Persamaan regresi linier yang digunakan adalah:
y = a + bx
Keterangan:
y = nilai peubah terikat
a = konstanta
b = kemiringan kurva
x = nilai peubah bebas

15

Nilai kadar air kritis dapat ditentukan dari persamaan regresi linier yang
menghubungkan aktivitas air dengan nilai kadar air. Nilai kadar air kritis dan nilai
aktivitas air pada saat kadar air kritis tercapai ditentukan ketika skor organoleptik
dari produk sudah mencapai angka di bawah 3. Pengujian selanjutnya pada
pendugaan umur simpan menggunakan model Labuza dan beberapa model
pendekatan ISA lainnya.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Konsentrat Protein Ikan Nila, Spirulina platensis, dan Biskuit
Tipe KPI dapat ditentukan dengan empat parameter yaitu kadar air, kadar
protein, kadar lemak, dan organoleptik (aroma). Konsentrat protein ikan nila yang
digunakan dalam penelitian ini tergolong dalam tipe A dengan nilai kadar air
7,27%, kadar protein 79,10%, kadar lemak 0,31%, dan aroma dengan nilai 2,90.
Windsor (2008) menyatakan konsentrat protein ikan dibagi menjadi 3 tipe, yaitu
tipe A, tipe B, dan Tipe C. Tipe A, hampir tidak berbau, berasa, dan memiliki total
lemak maksimum 0,75%. Tipe B, berbau amis dan memiliki total lemak
maksimum 3%. Tipe C, digunakan untuk pakan ikan, namun tetap diproduksi
dalam kondisi yang higienis dan memiliki total lemak maksimum 10%. Bahan
penambah gizi biskuit lainnya yaitu Spirulina platensis. Komposisi proksimat
Spirulina platensis kering dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Karakteristik Spirulina platensis kering
Spirulina platensis
Basis basah (%)
Basis kering (%)
4,28±0,03
61,06±0,05
63,74±0,05
0,14±0,07
0,14±0,07
5,99±0,12
6,25±0,12
28,53±0,13
29,87±0,13

Komposisi
Air
Protein
Lemak
Abu
Karbohidrat (by difference)

Konsentrat protein ikan dan Spirulina platensis selanjutnya digunakan
sebagai bahan pembuatan biskuit. Karakteristik biskuit menggunakan enam
parameter yaitu kadar air, kadar abu, kadar lemak, kadar protein, kadar
karbohidrat dan aktivitas antioksidan. Nilai parameter tersebut disajikan pada
Tabel 3.
Tabel 3 Karakteristik biskuit terbaik
Analisis kimia
Kadar air
Kadar abu
Kadar lemak
Kadar protein
Kadar karbohidrat (by difference)
Aktivitas antioksidan (ppm)

Biskuit KPI dan
Spirulina platensis (%)
1,13
2,66
15,21
15,87
65,14
>1000

SNI (%)
Max 5
Max 1,5
Min 9,5
Min 9
Min 70

16

Karakteristik biskuit KPI dan Spirulina platensis telah sesuai dengan standar
nasional Indonesia, kecuali kadar abu yang melebihi batas maksimal yang
ditetapkan. Tingginya nilai kadar abu dipengaruhi oleh penambahan Spirulina
platensis yang memiliki kandungan mineral seperti Na, Ca, K, P, Mg, S, Fe, Mn,
Zn, Cu,dan Cr (Moreira et al. 2013).

Parameter Utama Kerusakan Biskuit
Parameter utama kerusakan biskuit ditentukan dengan melalui metode
kuisioner pada 30 panelis secara acak. Parameter utama kerusakan biskuit
disajikan pada Gambar 4.

Persentase panelis (%)

100
90

80

80
70
60
50
40
30
20
10
0

10

10

Rasa

Aroma

0
Warna

Tekstur

Parameter

Gambar 4 Parameter kerusakan biskuit
Panelis (80%) menyatakan tekstur sebagai parameter utama penurunan mutu
biskuit, dan masing-masing 10% memilih parameter rasa dan aroma, serta tidak
ada yang memilih parameter warna. Kusnandar et al. (2010) mengungkapkan
penentuan nilai kadar air kritis dalam atribut sensori yang paling penting yaitu
saat hilangnya tekstur renyah. Hilangnya tekstur renyah dipengaruhi oleh
penyerapan uap air dari lingkungan ke dalam produk, sehingga produk menjadi
lembab. Hasil tersebut sesuai dengan pernyataan Man (2002) bahwa perubahan
mutu biskuit dipengaruhi oleh hilangnya kerenyahan karena penambahan kadar air.

Kadar Air Awal (Initial Moisture)
Kadar air biskuit merupakan parameter penting dalam pendugaan umur
simpan. Nilai kadar air awal biskuit sebesar 0,0113 g H2O/g padatan. Menurut
Kaur et al. (2014) biskuit komersial memiliki nilai kadar air sebesar 0,0301 g
H2O/g padatan. Biskuit KPI dan Spirulina platensis memiliki nilai kadar air yang
lebih rendah dibandingkan biskuit komersial. Hal tersebut dapat dipengaruhi oleh
komposisi dan jenis bahan yang digunakan yaitu penggunaan tepung sagu dan

17

konsentrat protein ikan, serta penambahan Spirulina platensis. Cauvain dan
Young (2008) menyatakan bahwa tepung terigu memiliki kapasitas penyerapan air
yang lebih tinggi dibandingkan tepung yang lain, sehingga nilai kadar air menjadi
lebih tinggi. Nilai kadar air biskuit telah memenuhi standar yang ditetapkan yaitu
kurang dari 5% (BSN 2011).

Kadar Air Kritis (Critical Moisture)
Pengujian kadar air kritis dilakukan dengan mencari titik kritis produk,
pengujian organoleptik (uji hedonik), pengujian kerenyahan secara obyektif dan
subyektif, serta pengujian kadar air. Kerenyahan biskuit diukur menggunakan uji
kadar air, uji rating (kerenyahan) secara subyektif, uji hedonik, serta diperkuat
dengan pengujian kerenyahan yang diukur menggunakan alat Texture analyzer.
Hasil uji kadar air, nilai dan skor kerenyahan, serta skor hedonik selama periode
pengamatan produk biskuit disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4 Nilai kadar air, kerenyahan, skor kerenyahan, dan nilai hedonik
Jam ke0
1
2
3
4
5

Nilai kadar air
(gH2O/g padatan)
0,0113 ± 0,0030
0,0349 ± 0,0039
0,0424 ± 0,0049
0,0529 ± 0,0064
0,0606 ± 0,0015
0,0772 ± 0,0014

Nilai kerenyahan (gf)

Skor kerenyahan

Skor hedonik

363,57
211,23
195,67
182,17
80,73
70,12

6,13
5,93
5,17
3,37
2,33
1,67

8,67
7,83
7,57
5,37
3,00
2,87

Data Tabel 4 menunjukkan bahwa selama periode pengamatan (jam ke- 0
sampai jam ke- 5) terjadi penurunan skor hedonik, nilai dan skor kerenyahan
secara berturut-turut yaitu 8,67 menjadi 2,87; 363,57 gf menjadi 70,12 gf; dan
6,13 menjadi 1,67. Hal tersebut menunjukkan bahwa kerenyahan biskuit semakin
menurun seiring dengan lamanya waktu penyimpanan. Kusnandar et al. (2010)
menyatakan bahwa skor kerenyahan biskuit dari jam ke-0 memiliki nilai 6,3
menjadi 1,8 pada jam ke-5. Sebaliknya terjadi peningkatan pada kadar air produk
yaitu sebesar 0,0113 g H2O/g padatan jam ke-0 menjadi 0,0772 g H2O/g padatan
pada jam ke-5. Keadaan tersebut diduga sifat produk kering (biskuit) menyerap
uap air dari lingkungan ke dalam produk (adsorpsi) sehingga kadar air biskuit
bertambah. Selanjutnya kadar air biskuit diubah menjadi log kadar air dan
dihubungkan dengan skor hedonik yang disajikan pada Gambar 5.
Hubungan antara log kadar air dengan skor hedonik didapatkan persamaan
y = -0,113x – 0,739 dengan nilai R2 0,766. Nilai kadar air kritis diperoleh dengan
memplotkan x = 3 pada persamaan sehingga didapatkan nilai kadar air kritis
0,0836 g H2O/ g padatan. Hubungan skor hedonik dan skor kerenyahan dengan
lama penyimpanan disajikan pada Gambar 6.

18

Log kadarair (g H2O/gpadatan)

0
-0,5
-1
-1,5
y = -0,113x - 0,739
R² = 0,766

-2

-2,5
-1,0

1,0

3,0

5,0

7,0

9,0

Skor hedonik

9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

Skor kerenyahan

Skor hedonik

Gambar 5 Kurva hubungan antara log kadar air dengan skor hedonik

y = -1,245x + 9,114
R² = 0,955
0

1

2

3

4

Lama penyimpanan (Jam)

5

7
6
5
4
3
2
1
0

y = -0,998x + 6,595
R² = 0,957

0

1

2

3

4

5

Lama penyimpanan (Jam)

Gambar 6 Hubungan antara lama penyimpanan dengan skor hedonik dan
skor kerenyahan
Gambar 6 menunjukkan bahwa skor hedonik dan skor kerenyahan
dipengaruhi oleh lama penyimpanan. Hal tersebut terjadi karena nilai uap air
(kadar air) pada produk biskuit lebih rendah dari lingkungan. Roos (2007)
menyatakan bahwa produk akan mencapai zona kritis seiring dengan lama
penyimpanan yang disebabkan oleh proses adsorbsi dari lingkungan ke dalam
produk. Penyerapan kada