Pembuatan sari buah belimbing manis
Gambar 7. Ekstrak kayu secang dengan perbandingan kayu secang dan air 1:25 (b/v)
Minuman sari buah belimbing manis yang dibuat tanpa penambahan ekstrak kayu secang dan asam sitrat memiliki warna kuning agak pucat dengan nilai pH 4.36. Setelah penambahan ekstrak secang dan asam sitrat, warna sari buah belimbing manis berubah menjadi kuning cerah dengan pH berkisar antara 3.58 – 4.28. Pigmen brazilin dalam ekstrak kayu secang bertanggung jawab dalam pembentukan warna pada sari buah belimbing manis. Dalam bentuk murninya, pigmen brazilin berwarna kuning (crystal amber-yellow). Formulasi sari buah belimbing manis dengan pH rendah Minuman sari buah belimbing manis yang dibuat tanpa penambahan ekstrak kayu secang dan asam sitrat memiliki warna kuning agak pucat dengan nilai pH 4.36. Setelah penambahan ekstrak secang dan asam sitrat, warna sari buah belimbing manis berubah menjadi kuning cerah dengan pH berkisar antara 3.58 – 4.28. Pigmen brazilin dalam ekstrak kayu secang bertanggung jawab dalam pembentukan warna pada sari buah belimbing manis. Dalam bentuk murninya, pigmen brazilin berwarna kuning (crystal amber-yellow). Formulasi sari buah belimbing manis dengan pH rendah
Secara visual, semakin tinggi konsentrasi ekstrak kayu secang yang ditambahkan, warna sari buah belimbing manis yang dihasilkan semakin tua. Sedangkan penambahan asam sitrat dengan konsentrasi yang semakin tinggi, maka warna sari buah belimbing itu sendiri semakin kuning cerah. Hal tersebut menunjukkan bahwa dalam suasana asam pigmen secang (brazilin) berwarna kuning. Intensitas warna merah yang berasal dari ekstrak kayu secang berpengaruh sangat kecil terlebih tidak muncul seperti warna kuning yang memiliki intensitas yang lebih tinggi terutama pada produk yang disimpan pada suhu 5°C dan suhu 30°C. Visualisasi gambar sari buah belimbing manis sebelum dan sesudah penambahan ekstrak secang dan asam sitrat dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Sari buah belimbing manis dengan penambahan
ekstrak kayu secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1% (b) 0.25% (c) 0.5%
B. Stabilitas Warna Sari Buah Belimbing Manis Dengan Penambahan Ekstrak Kayu Secang dan Asam Sitrat
Pengamatan terhadap stabilitas warna sari buah belimbing manis yang ditambahkan ekstrak kayu secang dan asam sitrat dilakukan pada tiga tingkatan suhu penyimpanan, yaitu suhu 5°C, suhu 30°C, dan suhu 55 °C. Setiap 3-4 hari sekali dilakukan pengamatan terhadap perubahan intensitas warna yang terjadi selama 27 hari penyimpanan. Ketiga suhu ini digunakan berdasarkan pertimbangan bahwa suhu 5°C dipilih berdasarkan suhu yang umum digunakan untuk mengawetkan bahan pangan, karena dapat menghambat pertumbuhan mikroba dan pada penelitian ini untuk melihat pengaruh penyimpanan sari buah belimbing manis pada suhu 5°C terhadap kestabilan ekstrak secang atau perubahan warna, suhu 30°C adalah suhu umum dalam penyimpanan bahan pangan, sedangkan Suhu 55°C dipilih sebagai suhu penyimpanan untuk mengasumsikan bahwa produk minuman yang dikemas dalam botol sering terpapar sinar matahari selama penyimpanan.
1. Absorbansi dan persen retensi warna
Pada sari buah belimbing manis dilakukan pengukuran absorbansi. Tingginya intensitas warna ditandai dengan semakin besar nilai absorbansinya. Pengukuran absorbansi sari buah belimbing manis diukur menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 489 nm, panjang gelombang tersebut dipilih berdasarkan hasil panjang gelombang maksimum. Adapun nilai absorbansi sari buah belimbing manis setelah 27 hari penyimpanan dapat dilihat pada Tabel 2.
Nilai absorbansi menunjukkan besarnya intensitas warna kuning. Peningkatan suhu penyimpanan sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang (9%, 10%) dan asam sitrat (0.1%, 0.25%, 0.5%) menyebabkan perubahan nilai absorbansi. Dari data hasil penelitian pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 10% dan asam sitrat 0.5% pada penyimpanan suhu 5°C memiliki nilai absorbansi tertinggi setelah 27 hari penyimpanan yaitu sebesar 0.672. Hal tersebut menunjukkan stabilnya Nilai absorbansi menunjukkan besarnya intensitas warna kuning. Peningkatan suhu penyimpanan sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang (9%, 10%) dan asam sitrat (0.1%, 0.25%, 0.5%) menyebabkan perubahan nilai absorbansi. Dari data hasil penelitian pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 10% dan asam sitrat 0.5% pada penyimpanan suhu 5°C memiliki nilai absorbansi tertinggi setelah 27 hari penyimpanan yaitu sebesar 0.672. Hal tersebut menunjukkan stabilnya
Tabel 2. Nilai absorbansi dan persen retensi warna sari buah belimbing manis setelah hari ke-27
Sampel
Nilai persen Suhu
absorbansi retensi warna Penyimpanan
Penyimpangan atau perubahan warna diduga terjadi karena terjadinya proses pencoklatan non-enzimatis akibat adanya katalis berupa suhu tinggi dan adanya reaksi antar gula pereduksi hasil pemecahan sukrosa oleh khamir (Fardiaz, 1992). Maka dari itu dapat disimpulkan sari buah belimbing manis yang paling stabil yaitu sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 10% dan asam sitrat 0.5% pada penyimpanan suhu 5°C.
Penurunan intensitas warna dapat dilihat pada grafik persen retensi warna. Tingkat retensi warna tersebut menunjukkan derajat stabilitas zat pewarna ekstrak kayu secang dan asam sitrat pada sari buah belimbing manis. Semakin tinggi nilai retensi warna sari buah belimbing manis setelah penyimpanan menunjukkan semakin tinggi derajat kestabilan warna sari buah tersebut. Hubungan antara retensi warna dengan lama penyimpanan dapat digunakan untuk mengetahui kinetika degradasi pigmen ekstrak kayu secang.
Pada Gambar 9 terlihat bahwa sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang dan asam sitrat pada penyimpanan suhu 5°C dan suhu 30°C penurunan persen retensi warna tidak sejauh pada perlakuan penyimpanan suhu 55°C. Persen retensi warna sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 10% dan asam sitrat 0.5% yang disimpan pada suhu 5°C yaitu sebesar 86.82%, nilai tersebut merupakan nilai persen retensi paling tinggi dibandingkan persen retensi warna sari buah belimbing manis lainnya. Penambahan ekstrak kayu secang dan asam sitrat juga mempengaruhi persen retensi warna. Sari buah belimbing manis yang paling stabil berdasarkan nilai persen retensi warna yang paling tinggi yaitu sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang 10% dan asam sitrat 0.5% pada penyimpanan suhu 5°C.
Lama penyimpanan (hari)
5°C 30°C
Lama Penyimpanan (hari)
5°C
30°C 55°C
Lama Penyimpanan (hari)
5°C
30°C 55°C
(1.b)
Gambar 9. Pengaruh konsentrasi ekstrak secang dan asam sitrat terhadap stabilitas warna (1) ekstrak secang 9% (2) ekstrak secang 10% dan asam sitrat (a) 0.1%, (b) 0.25%, (c) 0.5%
Lama penyimpanan (hari)
5°C
30°C 55°C
Lama Penyimpanan (hari)
Lama penyimpanan (hari)
5°C
30°C 55°C
(2.c) Gambar 9. Pengaruh konsentrasi ekstrak secang dan asam sitrat terhadap stabilitas warna (1) ekstrak secang 9% (2) ekstrak secang 10% dan asam sitrat (a) 0.1%, (b) 0.25%, (c) 0.5% (lanjutan)
Persen retensi warna sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang dan asam sitrat pada tiga tingkatan suhu penyimpanan cenderung mengalami penurunan hingga akhir penyimpanan, hal ini menunjukkan bahwa pigmen pada ekstrak secang telah terdegradasi. Hubungan antara retensi warna dengan lama penyimpanan dapat digunakan untuk mengetahui kinetika degradasi pigmen ekstrak secang. Semua perlakuan suhu menghasilkan nilai absorbansi dan retensi warna yang menurun seiring dengan bertambahnya waktu dan suhu penyimpanan.
Pada Gambar 9 dapat dilihat plot hubungan antara nilai persen retensi warna sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang dan asam sitrat terhadap waktu penyimpanan. Dengan menggunakan teknik regresi linear dapat diperoleh nilai koefisien determinasi ( r ). Perbandingan nilai r pada ordo nol dan ordo satu dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Nilai k dan r² pada ordo 0 dan ordo 1 konsentrasi Konsentrasi
Ordo 1 secang
Ordo 0
asam sitrat Suhu Slope
r² Slope r²
(°C)
(k)
(k)
Berdasarkan nilai-nilai r yang telah diperoleh di atas, plot antara nilai retensi warna serta ln retensi warna terhadap waktu penyimpanan menghasilkan nilai yang lebih tinggi pada ordo 1. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, pada umumnya degradasi pigmen akibat perlakuan suhu yang diberikan, mengikuti kinetika reaksi ordo satu. Kondisi ini juga ditemui pada pigmen antosianin dalam plum puree dimana akibat perlakuan suhu yang diberikan, degradasi perubahan warna mengikuti kinetika reaksi ordo satu (Ahmed et al. 2004).
Plot antara ln (% retensi warna) dengan waktu penyimpanan memberikan garis lurus dengan kemiringan (slope) = -k sehingga reaksi termasuk ke dalam ordo satu (Arpah, 2001). Berdasarkan hasil perhitungan, nilai korelasi pada ordo satu lebih besar dibandingkan dengan nilai korelasi pada ordo nol. Oleh karena itu, perhitungan dilakukan dengan menggunakan ordo satu. Dengan demikian konstanta laju reaksi (k) dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan reaksi ordo satu sebagai berikut :
Ln (% retensi warna) = -kt + C
Dimana –k adalah slope dari grafik yang diperoleh. Dari persamaan linier pada Tabel 3 dapat ditentukan waktu paruh degradasi pigmen ekstrak secang dalam sari buah belimbing manis dengan menggunakan rumus waktu paruh dari ordo pertama, yaitu :
T 1/2 = 0.693 k
(Palamidis dan Markakis, 1975)
Istilah waktu paruh (half life atau T 1/2 ) sering digunakan sebagai indeks atau parameter yang menunjukkan stabilitas suatu senyawa. Semakin tinggi umur paruh berarti bahwa komponen tersebut mempunyai stabilitas yang lebih tinggi pula. Pada dasarnya diketahui bahwa laju suatu reaksi sangat dipengaruhi oleh suhu. Pada umumnya, semakin tinggi suhu, maka akan semakin tinggi pula laju reaksi. Dengan kata lain, semakin tinggi nilai T 1/2 maka akan semakin rendah nilai k.
Dapat dilihat pada Tabel 4, nilai waktu paruh yang paling tinggi yaitu sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 10%, asam sitrat 0.5%, dan pada penyimpanan suhu 5°C yaitu sebesar 239 hari. Hal tersebut berarti berdasarkan nilai waktu paruh, sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang 10%, asam sitrat 0.5%, dan pada penyimpanan suhu 5°C lebih stabil dibandingkan sari buah belimbing manis lainnya. Secara umum, semakin tinggi suhu penyimpanan, semakin kecil nilai waktu paruhnya. Berdasarkan hasil perhitungan, semakin tinggi konsentrasi ekstrak kayu secang yang ditambahkan maka nilai waktu paruh cenderung meningkat meskipun pada data yang dihasilkan ditemukan penurunan waktu paruh.
Tabel 4. Nilai waktu paruh sari buah belimbing manis Ekstrak
Asam
Suhu T 1/2 secang
r² Penyimpanan
sitrat
Slope (k)
Energi aktivasi menunjukkan sensitifitas nilai konstanta penurunan mutu (k) terhadap perubahan suhu. Semakin kecil nilai energi aktivasi, maka nilai k semakin sensitif terhadap perubahan suhu. Energi aktivasi diperoleh dari plot hubungan nilai ln k terhadap 1/T (suhu absolute penyimpanan).
Tabel 5. Konstanta degradasi pigmen secang dalam sari buah belimbing manis. Ekstrak
Ea
asam
1/T Ln k k R² (kkal/ (%)
Suhu
secang sitrat
Dari Tabel 5 dapat dilihat persamaan linear yang menunjukkan slope (k) yang merupakan nilai Ea/R (Ea adalah energi aktivasi dan R adalah konstanta gas ideal), Ea = kR. Dengan menggunakan persamaan arrhenius diperoleh energi aktivasi perubahan warna sari buah belimbing manis selama penyimpanan. Sadler (1987) mengelompokkan besara energi aktivasi ke dalam tiga golongan. Pertama adalah golongan reaksi yang memiliki energi aktivasi rendah (2-15 kkal/mol), seperti reaksi kerusakan pigmen karotenoid, klorofil, dan oksidasi lemak. Kedua adalah golongan reaksi dengan energi aktivasi sedang (15-30 kkal/mol) seperti kerusakan vitamin, pigmen larut air, serta reaksi maillard. Ketiga adalah golongan reaksi dengan energi aktivasi tinggi (50-100 kkal/mol) seperti reaksi denaturasi enzim, inaktivasi mikroorganisme dan inaktivasi spora mikroorganisme. Berdasarkan nilai yang diperoleh, energi aktivasi untuk perubahan nilai ln persen retensi warna sari buah belimbing manis selama penyimpanan termasuk ke dalam golongan reaksi dengan energi aktivasi sedang.
Semakin rendah energi aktivasi menunjukkan parameter mutu tersebut semakin sensitif terhadap perubahan suhu. Sensitivitas parameter terhadap perubahan suhu juga dapat dilihat dari nilai koefisien korelasinya. Semakin besar koefisien korelasi menunjukkan semakin besar hubungan antara perubahan nilai k terhadap suhu.
Dari Tabel 5 dapat dilihat sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 10% dan asam sitrat 0.5% memiliki nilai energi aktivasi paling tinggi yaitu sebesar 39.89 kkal/mol, hal itu menunjukkan bahwa sari buah belimbing tersebut tidak sensitif terhadap perubahan warna (paling stabil). Berdasarkan hasil penelitian, semakin tinggi konsentrasi penambahan ekstrak kayu secang dan asam sitrat, semakin tinggi pula nilai energi aktivasinya. Sari buah belimbing manis yang paling sensitif (tidak stabil) terhadap perubahan suhu yaitu sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 9% dan asam sitrat 0.1% dengan energi aktivasi paling rendah yaitu 23.25 kkal/mol. Secara keseluruhan, berdasarkan nilai energi aktivasi dapat disimpulkan sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 10% dan asam sitrat 0.5% paling stabil dibandingkan dengan sari buah yang lainnya.
Secara keseluruhan, perubahan warna yang cukup besar terjadi pada sari buah belimbing manis yang disimpan pada suhu 55°C yang disebabkan degradasi pigmen brazilein menjadi senyawa sappankhalkon yang tidak berwarna. Viguera et al. (1999) mengemukakan bahwa degradasi pigmen antosianin akan berlangsung lebih cepat pada suhu yang tinggi.
2. Pengukuran warna menggunakan lovibond tintometer
Skala warna Lovibond didesain dalam pengukuran warna secara manual untuk mendapatkan data proporsi warna dasar merah, kuning, dan biru. Sampel dimasukkan ke dalam gelas objek, kemudian dilakukan pengukuran warna dengan membandingkan antara warna sampel dengan slides warna standar yang sesuai pada lovibond tintometer sehingga dengan melakukan pencocokan warna sampel dengan kombinasi filter Skala warna Lovibond didesain dalam pengukuran warna secara manual untuk mendapatkan data proporsi warna dasar merah, kuning, dan biru. Sampel dimasukkan ke dalam gelas objek, kemudian dilakukan pengukuran warna dengan membandingkan antara warna sampel dengan slides warna standar yang sesuai pada lovibond tintometer sehingga dengan melakukan pencocokan warna sampel dengan kombinasi filter
Tintometer Model F memiliki sebuah lemari yang berisi 2 buah lampu. Cahaya yang dihasilkan akan melalui gelas pembias menuju ruang pengamatan. Sistem optik pada alat ini memungkinkan warna sampel dapat ditentukan dengan menggeser filter warna standar hingga warna yang cocok diperoleh.
Sari buah belimbing manis yang tidak diberi penambahan ekstrak kayu secang dan asam sitrat nilai warna kuning mencapai 18.5, sedangkan nilai warna merah tidak nampak dengan pengukuran lovibond tintometer. Untuk mencapai warna sari buah belimbing manis yang diinginkan ditambahkan ekstrak kayu secang dan asam sitrat. Seiring ditambahkannnya ekstrak kayu secang dan asam sitrat, nilai warna kuning mengalami penurunan hingga mencapai 10.8-12.6 sebelum penyimpanan.
Lama Penyimpanan (hari)
5°C 30°C 55°C
Lama penyimpanan (hari)
5°C 30°C 55°C
Lama penyimpanan (hari)
5°C 30°C 55°C
(1.b)
Gambar 10. Grafik nilai warna kuning sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1%, (b) 0.25%, (c) 0.5%
Lama Penyimpanan (hari)
5°C 30°C 55°C
Lama penyimpanan (hari)
5°C 30°C 55°C
Lama penyimpanan (hari)
5°C 30°C 55°C
(2.c)
Gambar 10. Grafik nilai warna kuning sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1%, (b) 0.25%, (c) 0.5% (lanjutan)
Pada Gambar 10 terlihat bahwa nilai warna kuning sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang dan asam sitrat secara keseluruhan mengalami penurunan nilai warna kuning dengan bertambahnya waktu penyimpanan. Dari Gambar dapat dilihat, penurunan nilai warna kuning yang paling tinggi yaitu pada sari buah belimbing manis dengan penyimpanan suhu 55°C yang mencapai 5.1 pada 27 hari penyimpanan. Hal tersebut berarti sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang dan asam sitrat pada suhu 5°C nilai warna kuning berdasarkan pengukuran dengan lovibond tintometer lebih stabil (penurunan nilai warna kuning yang cukup rendah) dengan nilai yang cukup tinggi yaitu 9.7 pada 27 hari penyimpanan. Sedangkan nilai warna kuning sari buah belimbing manis yang disimpan pada suhu 30°C setelah 27 hari penyimpanan yaitu 9.0.
Tabel 6. Nilai warna kuning dengan Lovibond Tintometer pada sari buah belimbing manis
Sampel Hari ke- Ekstrak Asam
Suhu Secang Sitrat 0 3 6 10 13 17 20 24 27 (°C) (%)
Dari hasil data yang diperoleh dapat dilihat bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak kayu secang yang ditambahkan pada sari buah belimbing manis, maka semakin rendah nilai warna kuning. Semakin tinggi konsentrasi asam sitrat yang ditambahkan pada sari buah belimbing Dari hasil data yang diperoleh dapat dilihat bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak kayu secang yang ditambahkan pada sari buah belimbing manis, maka semakin rendah nilai warna kuning. Semakin tinggi konsentrasi asam sitrat yang ditambahkan pada sari buah belimbing
Perubahan nilai warna kuning yang paling kecil (lebih stabil) dengan pengukuran lovibond tintometer secara keseluruhan dapat disimpulkan yaitu sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 10%, asam sitrat 0.5%, dan penyimpanan pada suhu 5°C.
Lama penyimpanan (hari)
5°C 30°C 55°C
Lama penyimpanan (hari)
5°C 30°C 55°C
Lama penyimpanan (hari)
5°C 30°C 55°C
(1.b)
Gambar 11. Grafik nilai warna merah sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1%, (b) 0.25%, (c) 0.5%
Lama penyimpanan (hari)
5°C 30°C 55°C
Lama penyimpanan (hari)
5°C 30°C 55°C
Lama penyimpanan (hari)
5°C 30°C 55°C
(2.c)
Gambar 11. Grafik nilai warna merah sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1%, (b) 0.25%, (c) 0.5% (lanjutan)
Nilai warna merah sari buah belimbing manis secara keseluruhan dengan penambahan ekstrak kayu secang dan asam sitrat yang disimpan pada tiga tingkatan suhu melalui pengukuran dengan lovibond tintometer relatif mengalami peningkatan dengan bertambahnya waktu penyimpanan. Semakin tinggi suhu penyimpanan dan konsentrasi ekstrak kayu secang yang ditambahkan pada sari buah belimbing manis, maka nilai warna merah semakin tinggi. Sedangkan penambahan asam sitrat yang semakin tinggi, nilai warna merah pada sari buah belimbing manis semakin rendah. Nilai warna putih cenderung mengalami naik-turun dari awal hingga akhir penyimpanan (Lampiran 5).
Tabel 7. Nilai warna merah dengan Lovibond Tintometer pada sari buah belimbing manis
Sampel Hari ke- Suhu Ekstrak Asam (°C)
Secang Sitrat 0 3 6 10 13 17 20 24 27 (%)
3. Pengukuran Warna Dengan Chromameter
Nilai L merupakan atribut nilai yang menunjukkan tingkat kecerahan suatu sampel. Nilai L memiliki kisaran 0-100. Nilai L yang mendekati nol menunjukkan sampel memiliki kecerahan rendah (gelap). Sedangkan nilai L yang mendekati 100 menunjukkan sampel memiliki kecerahan tinggi (terang).
Secara umum perbedaan nilai L (lightness) masing-masing perlakuan, baik penambahan ekstrak kayu secang, asam sitrat, maupun suhu dan waktu penyimpanan tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Nilai L relatif mengalami penurunan atau mengalami penurunan kecerahan dengan bertambahnya suhu penyimpanan. Penurunan nilai L pada model minuman ringan menunjukkan adanya akumulasi senyawa yang berwarna kecoklatan akibat beberapa reaksi yang mempunyai visualisasi berwarna kecoklatan sehingga menurunkan nilai L atau tingkat kecerahan (Poei-langston dan Wrolstad, 1981). Peningkatan taraf konsentrasi penambahan ekstrak kayu secang, asam sitrat, dan lama penyimpanan pada sari buah belimbing manis memberi efek terjadinya peningkatan nilai L.
Lama penyimpanan (hari)
Lama penyimpanan (hari)
Lama penyimpanan (hari)
Gambar 12. Hubungan antara nilai L dengan lama penyimpanan pada sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1%, (b) 0.25%, dan (c) 0.5%
Lama penyimpanan (hari)
Lama Penyimpanan (hari)
Lama Penyimpanan (hari)
Gambar 12. Hubungan antara nilai L dengan lama penyimpanan pada sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1%, (b) 0.25%, dan (c) 0.5% (lanjutan)
Nilai a positif (+a) menunjukkan sampel memiliki derajat kemerahan, sedangkan nilai a negatif (-a) menunjukkan sampel memiliki derajat kehijauan. Peningkatan taraf konsentrasi asam sitrat cenderung memberi efek terjadinya penurunan nilai +a atau derjat kemerahan. Peningkatan konsentrasi asam cenderung menyebabkan degradasi pigmen semakin tinggi, peningkatan derajat degradasi pigmen ekstrak secang menyebabkan penurunan nilai a semakin tinggi. Peningkatan taraf konsentrasi ekstrak kayu secang, suhu, dan lama penyimpanan cenderung terjadinya peningkatan nilai +a, peningkatan nilai a pada sari buah belimbing manis dapat disebabkan adanya senyawa polimer lain yang terbentuk selama penyimpanan yang meningkatkan nilai a. Semakin besar nilai a yang terukur maka derajat kemerahan sari buah belimbing manis lebih tinggi. Secara umum, nilai a sari buah belimbing manis setelah 27 hari penyimpanan lebih tinggi dibandingkan sebelum penyimpanan.
Lama Penyimpanan (hari)
Lama Penyimpanan (hari)
Lama Penyimpanan (hari)
Gambar 13. Hubungan antara nilai a dengan lama penyimpanan pada sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1%, (b) 0.25%, dan (c) 0.5%
Lama Penyimpanan (hari)
Lama Penyimpanan (hari)
Lama Penyimpanan (hari)
Gambar 13. Hubungan antara nilai a dengan lama penyimpanan pada sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1%, (b) 0.25%, dan (c) 0.5% (lanjutan)
Nilai a yang diperoleh setelah hari ke-27 penyimpanan untuk sari buah dengan ekstrak kayu secang 9%, asam sitrat 0.1% pada suhu 5°C yaitu 1.98, pada suhu 30°C yaitu 4.75 dan pada suhu 55°C yaitu 22.62. Nilai a sari buah belimbing manis yang disimpan pada suhu 5°C lebih rendah dibandingkan sari buah belimbing manis yang disimpan pada suhu 30°C dan 55°C. Derajat kemerahan sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 10%, asam sitrat 0.1% pada penyimpanan suhu 55°C lebih tinggi dibandingkan dengan sari buah belimbing manis lainnya.
Nilai b merupakan atribut nilai yang menunjukkan derajat kekuningan atau kebiruan suatu sampel. Semakin positif nilai b (+b) menunjukkan sampel memiliki derajat kekuningan yang tinggi. Sedangkan semakin negatif nilai b (-b) menunjukkan sampel memiliki derajat kebiruan yang tinggi.
Nilai b yang diperoleh setelah hari ke-27 penyimpanan untuk sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 10%, asam sitrat 0.1% pada penyimpanan suhu 30°C yang merupakan nilai b tertinggi mencapai 59.62. Hal tersebut berarti derajat kekuningannya lebih tinggi dibandingkan sari buah belimbing manis lainnya.
Lama Penyimpanan (hari)
Lama penyimpanan (hari)
Lama Penyimpanan (hari)
Gambar 14. Hubungan antara nilai b dengan lama penyimpanan pada sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1%, (b) 0.25%, dan (c) 0.5%
Lama Penyimpanan (hari)
Lama Penyimpanan (hari)
Lama Penyimpanan (hari)
Gambar 14. Hubungan antara nilai b dengan lama penyimpanan pada sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1%, (b) 0.25%, dan (c) 0.5% (lanjutan)
Peningkatan taraf konsentrasi penambahan ekstrak kayu secang dan asam sitrat cenderung menyebabkan penurunan nilai +b (derajat kekuningan) sari buah belimbing manis. Peningkatan asam sitrat pada sari buah belimbing manis menyebabkan senyawa hasil degradasi pigmen ekstrak secang yang tidak berwarna seperti kalkon dan turunannya cenderung meningkat. Senyawa kalkon yang tervisualisasi tidak berwarna dapat menyebabkan penurunan nilai +b (derajat kekuningan). Secara umum, nilai b sari buah belimbing manis yang disimpan pada suhu 5°C lebih tinggi dibandingkan nilai b sari buah belimbing manis yang disimpan pada suhu 30°C dan 55°C. Hal tersebut mungkin disebabkan oleh pada penyimpanan suhu 5°C warna sari buah belimbing manis yang dominan kuning lebih dapat dipertahankan. Nilai b sari buah belimbing manis setelah penyimpanan lebih rendah dibandingkan sebelum penyimpanan.
Nilai C menunjukkan tingkat intensitas warna pada sampel yang berupa minuman ringan. Nilai C merupakan nilai yang diperoleh dari koordinat nilai a dan nilai b. Semakin tinggi nilai chroma menunjukkan semakin kuat intensitas warna yang dihasilkan. Penurunan nilai b yang lebih signifikan dibandingkan peningkatan nilai a mengakibatkan nilai C sari buah belimbing manis mengalami penurunan selama penyimpanan.
Dari nilai chroma yang diperoleh setelah hari ke-27 penyimpanan terlihat bahwa sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 10% dan asam sitrat 0.1% yang disimpan pada suhu 5°C menghasilkan nilai C tertinggi, yaitu 59.63 yang menunjukkan intensitas warna yang dihasilkan lebih tinggi dibandingkan dengan sari buah belimbing manis lainnya. Begitu pula sebaliknya sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 10%, asam sitrat 0.5% pada penyimpanan suhu 30°C menghasilkan nilai chroma terendah, yaitu
Lama Penyimpanan (hari)
Lama penyimpanan (hari)
Lama Penyimpanan (hari)
Gambar 15. Hubungan antara nilai C dengan lama penyimpanan pada sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1%, (b) 0.25%, dan (c) 0.5%
Lama penyimpanan (hari)
Lama Penyimpanan (hari)
Lama Penyimpanan (hari)
Gambar 15. Hubungan antara nilai C dengan lama penyimpanan pada sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1%, (b) 0.25%, dan (c) 0.5% (lanjutan)
Peningkatan taraf konsentrasi penambahan ekstrak kayu secang dan asam sitrat memberi efek terjadinya penurunan nilai C. Suhu penyimpanan berpengaruh terhadap efek degradasi pigmen. Penyimpanan pada suhu yang lebih tinggi memberikan kesempatan terhadap peningkatan proses degradasi pigmen yang berdampak langsung terhadap penurunan nilai C. Dengan semakin meningkatnya suhu penyimpanan, nilai C pada sari buah belimbing manis semakin kecil. Secara keseluruhan, nilai C pada sari buah belimbing manis setelah penyimpanan lebih rendah dibandingkan sebelum penyimpanan. Nilai C pada penyimpanan suhu 5°C lebih tinggi dibandingkan penyimpanan suhu 30°C dan 55°C.
Nilai °HUE atau nilai derajat Hue merupakan atribut yang menunjukkan derajat warna visual yang terlihat. Nilai °H diperoleh melalui perhitungan invers tangen perbandingan nilai b dengan nilai a.
Nilai °HUE setelah hari ke-27 penyimpanan terlihat bahwa sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 10%, asam sitrat 0.5%, pada penyimpanan suhu 5°C mencapai nilai tertinggi yaitu 89.43. Nilai tersebut lebih tinggi dibandingkan sari buah belimbing manis lainnya. Nilai °HUE yang tinggi ini menunjukkan dominasi warna kuning semakin meningkat. Nilai °HUE yang diperoleh setelah 27 hari penyimpanan terendah yaitu pada sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang 10%, asam sitrat 0.5%, pada penyimpanan suhu 55°C yaitu sebesar 36.51. Nilai tersebut menunjukkan warna berada pada daerah kisaran merah. Secara keseluruhan, peningkatan waktu penyimpanan cenderung menyebabkan penurunan nilai °H pada sari buah belimbing manis.
Tabel 8. Nilai °H sari buah belimbing manis
Sampel Hari ke- Suhu Ekstrak Asam (°C)
Secang Sitrat 0 3 6 10 13 17 20 24 27 (%)
warna YR YR YR YR YR YR YR YR YR 0.25 89.83 89.81 89.77 89.71 89.55 89.50 88.83 88.63 88.24
9 warna
YR YR YR YR YR YR YR YR YR 0.5 89.86 89.84 89.76 89.72 89.63 89.58 88.93 88.68 88.28 warna
YR YR YR YR R R R R R 0.5 89.86 85.38 79.27 54.61 52.99 49.31 43.44 46.01 44.28 warna
YR YR YR R R R R R R 0.5 89.81 86.75 78.98 54.80 53.14 48.84 43.05 45.16 36.51 warna
YR YR YR YR R R R R R
Penurunan nilai °H setelah 27 hari penyimpanan sangat terlihat jelas pada sari buah yang disimpan pada suhu 55°C. Pada kondisi awal penyimpanan, sari buah belimbing manis memiliki nilai °H pada kisaran warna yellow-red dengan dominan warna kuning dengan kisaran nilai 84.58-86.75 dan pada akhir penyimpanan mengalami penurunan nilai yang cukup tinggi berkisar 36.51-46.37 dengan daerah kisaran warna merah.
Peningkatan taraf konsentrasi penambahan asam sitrat memberi efek terjadinya peningkatan nilai °H. Peningkatan suhu penyimpanan menyebabkan nilai °H sari buah belimbing manis mengalami penurunan. Nilai °H sari buah belimbing manis yang disimpan pada suhu 5°C lebih tinggi dibandingkan sari buah yang disimpan pada suhu 30°C dan 55°C. Berdasarkan hasil yang diperoleh, nilai °H sari buah belimbing manis sebelum penyimpanan lebih tinggi dibandingkan setelah penyimpanan.
Total perubahan warna sari buah belimbing manis selama penyimpanan dapat dideteksi melalui nilai ΔE. Nilai ΔE merupakan atribut nilai yang menjadi parameter terjadinya perubahan warna secara keseluruhan. Semakin tinggi nilai ΔE menunjukkan lebih besarnya total perubahan warna sampel selama penyimpanan, sedangkan semakin kecil nilai ΔE menunjukkan perubahan warna sampel selama penyimpanan relatif kecil (Hutchings, 1999).
Tabel 9. Nilai ΔE sari buah belimbing manis
Sampel Hari ke- Ekstrak Asam
Suhu Secang Sitrat 0 3 6 10 13 17 20 24 27 (°C) (%)
Peningkatan taraf konsentrasi penambahan asam sitrat, ekstrak kayu secang, suhu dan lama penyimpanan memberi efek terjadinya kecenderungan peningkatan nilai ΔE. Nilai ΔE sari buah belimbing manis yang disimpan pada suhu 55°C lebih tinggi dibandingkan sari buah belimbing manis yang disimpan pada suhu 5°C dan 30°C.
Nilai ΔE sari buah belimbing manis secara keseluruhan cenderung meningkat dengan semakin lamanya waktu penyimpanan. Peningkatan nilai ΔE tertinggi diperoleh pada sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang 10%, asam sitrat 0.25% pada penyimpanan suhu 55°C pada hari ke-27 mencapai nilai 52.34. Hal tersebut menunjukkan menurunnya intensitas warna yang jauh berbeda terhadap warna semula. Pada sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang 10%, asam sitrat 0.5% pada penyimpanan suhu 5°C pada hari ke-27 mencapai nilai 9.49, hal tersebut menunjukkan penurunan warna yang cukup kecil terhadap warna semula, dan stabilnya warna sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak secang 10%, asam sitrat 0.5%, pada penyimpanan suhu 5°C.
Semakin tinggi suhu menyebabkan terdegradasinya pigmen ekstrak kayu secang yang berpengaruh terhadap warna sari buah belimbing manis yang dihasilkan. Dalam hal ini sari buah belimbing manis yang diberi perlakuan suhu penyimpanan yang lebih rendah menghasilkan nilai warna kuning yang lebih tinggi, begitu juga sebaliknya suhu penyimpanan yang lebih tinggi menghasilkan nilai warna kuning yang lebih rendah dan nilai warna merah yang lebih tinggi.
4. Nilai pH
Pengamatan terhadap nilai pH dilakukan selama 27 hari dengan interval pengukuran 3-4 hari sekali. Secara keseluruhan grafik linear pH memperlihatkan bahwa nilai pH semakin menurun selama penyimpanan (Gambar 12), yang berarti produk sari buah belimbing manis menjadi semakin asam. Perubahan nilai pH larutan memiliki keterkaitan terhadap visualisasi warna serta stabilitas pigmen secang. Nilai pH yang berada di bawah pH 4.5 bertujuan untuk menjaga keasaman sari buah yang Pengamatan terhadap nilai pH dilakukan selama 27 hari dengan interval pengukuran 3-4 hari sekali. Secara keseluruhan grafik linear pH memperlihatkan bahwa nilai pH semakin menurun selama penyimpanan (Gambar 12), yang berarti produk sari buah belimbing manis menjadi semakin asam. Perubahan nilai pH larutan memiliki keterkaitan terhadap visualisasi warna serta stabilitas pigmen secang. Nilai pH yang berada di bawah pH 4.5 bertujuan untuk menjaga keasaman sari buah yang
Tabel 10. Hasil pengukuran pH selama penyimpanan
Sampel Hari ke- Ekstrak Asam
Suhu (°C)
Secang Sitrat 0 3 6 10 13 17 20 24 27 (%)
Hasil pada penelitian ini menunjukkan bahwa secara umum penurunan nilai pH sari buah belimbing manis secara tajam tampaknya terjadi pada sari buah yang disimpan pada suhu 55°C. Penurunan nilai pH pada minuman mungkin disebabkan karena adanya aktivitas respirasi
mikroba yang menghasilkan CO 2 dengan cara melepaskan atom hidrogen secara bertahap sehingga dapat menurunkan pH minuman (Fardiaz, 1992). Dengan demikian untuk memperkecil kerusakan produk karena penurunan pH, produk sari buah belimbing manis ini dapat disimpan pada suhu 5°C.
Berdasarkan perlakuan suhu penyimpanan, penyimpanan pada suhu 5°C relatif lebih kuat menahan perubahan nilai pH. Penurunannya lebih kecil jika dibandingkan dengan produk sari buah belimbing manis Berdasarkan perlakuan suhu penyimpanan, penyimpanan pada suhu 5°C relatif lebih kuat menahan perubahan nilai pH. Penurunannya lebih kecil jika dibandingkan dengan produk sari buah belimbing manis
27 hari penyimpanan mengalami penurunan dibandingkan nilai pH sari buah belimbing manis yang dibuat pada hari ke-0 hingga mencapai 3.09 (suhu 5°C), 3.08 (suhu 30°C), dan 2.87 (suhu 55°C).
Penurunan nilai pH juga disebabkan oleh terbentuknya asam pada produk yang dihasilkan oleh aktivitas mikroba. Mikroba yang sering dikaitkan dengan kerusakan minuman sari buah adalah khamir, bakteri asam laktat, beberapa bakteri tidak tahan asam, dan beberapa jenis kapang. Namun penyebab kerusakan utama biasanya adalah khamir (Davenport, 1998). Selain itu juga dapat disebabkan oleh adanya kandungan pati atau gula dalam bahan.
Menurut Banks dan Greenwood (1975) yang dikutip oleh Sugani (1981), molekul pati cenderung menarik partikel bermuatan negatif. Sifat pati ini dimiliki juga oleh gula karena sifat tersebut terutama disebabkan oleh gugus-gugus hidroksilnya. Penarikan ion OH- kesekitar molekul gula akan mengakibatkan konsentrasi efektif ion H+ ke dalam larutan meningkat sehingga pH akan turun.
2.5 y = -0.026x + 4.4263 y = -0.0177x + 4.3693
y = -0.0223x + 4.2935 R 2 = 0.8313
Lama Penyimpanan (hari)
5°C
30°C 55°C
2.5 y = -0.0296x + 4.5394
y = -0.0223x + 4.2879 R 2 = 0.8004
y = -0.0252x + 4.4921
Lama Penyimpanan (hari)
5°C 30°C
2.5 y = -0.0246x + 3.9516
y = -0.0254x + 3.8416 R 2 = 0.8906
y = -0.021x + 3.9645
Lama Penyimpanan (hari)
5°C 30°C
55°C
(1.b)
Gambar 16. Grafik nilai pH sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1% (b) 0.25% (c) 0.5%
2.5 y = -0.0178x + 3.9614 y = -0.0312x + 3.9823
y = -0.0233x + 3.8135
Lama Penyimpanan (hari)
5°C 30°C 55°C
2.5 y = -0.0177x + 3.6789 y = -0.0188x + 3.7205
y = -0.0273x + 3.5938
Lama Penyimpanan (hari)
5°C 30°C
2.5 y = -0.0177x + 3.6789 y = -0.0226x + 3.7105 y = -0.0286x + 3.6159
Lama Penyimpanan (hari)
5°C 30°C
55°C
(2.c) Gambar 16. Grafik nilai pH sari buah belimbing manis
dengan penambahan ekstrak kayu secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1% (b) 0.25% (c) 0.5% (lanjutan)
5. Total padatan terlarut (Metode refraktometer)
Total padatan terlarut menunjukkan kandungan bahan-bahan yang terlarut dalam larutan. Menurut Susanto (1986) yang dikutip oleh Yusuf (2002), sebagian besar perubahan total padatan pada minuman ringan adalah gula, sehingga adanya perubahan total gula menyebabkan perubahan total padatan terlarut. Perhitungan nilai total padatan terlarut (TPT) dinyatakan dalam °Brix, yaitu skala berdasarkan persentase (berat) sukrosa dalam (larutan) minuman. Pada percobaan ini pengukuran total padatan terlarut menggunakan hand refraktometer (Brix 0-32%).
Tabel 11. Hasil pengukuran TPT selama penyimpanan
Sampel Hari ke- Suhu Ekstrak Asam (°C)
Secang Sitrat 0 3 6 10 13 17 20 24 27 (%)
Secara umum tampaknya terjadi peningkatan nilai TPT. Menurut Hart (1990), hidrolisis disakarida dapat terjadi pada pH asam dan membentuk monosakarida. Suasana larutan yang semakin asam akan memudahkan terjadinya proses hidrolisis sehingga nilai TPT akan semakin meningkat.
y = 0.0105x + 11.316
R 2 = 0.1848
y = 0.0187x + 11.395
y = 0.0026x + 11.543
Lama Penyimpanan (hari)
5°C 30°C
14 55°C 5°C
30°C
y = 0.0474x + 10.691
y = 0.0325x + 10.855
y = 0.0161x + 11.185
2 R 2 13 = 0.5814 R = 0.7105
Lama Penyimpanan (hari)
5°C 30°C 55°C
11 y = 0.0151x + 11.777 y = 0.0049x + 11.746
y = 0.0153x + 12.197 R 2 = 0.2072
Lama Penyimpanan (hari)
5°C
30°C 55°C
(1.b)
Gambar 17. Grafik nilai TPT sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1% (b) 0.25% (c) 0.5%
14 y = 0.0335x + 10.887
y = 0.067x + 10.862
y = 0.026x + 11.008
R 2 P = 0.4988
Lama Penyimpanan (hari)
5°C 30°C
11 y = 0.0391x + 12.445 y = 0.0339x + 12.493
y = 0.0312x + 12.417
Lama Penyimpanan (hari)
5°C
30°C 55°C
14 y = 0.0404x + 11.161 y = 0.0425x + 10.933
y = 0.071x + 10.964
T 2 R = 0.7617
Lama Penyimpanan (hari)
5°C
30°C 55°C
(2.c)
Gambar 17. Grafik nilai TPT sari buah belimbing manis dengan penambahan ekstrak kayu secang (1) 9% (2) 10% dan asam sitrat (a) 0.1% (b) 0.25% (c) 0.5% (lanjutan)
Perhitungan nilai total padatan terlarut (TPT) ini dinyatakan dalam °Brix, yaitu skala berdasarkan persentase (berat) sukrosa dalam (larutan) sari buah belimbing manis. Penurunan nilai TPT minuman menandakan terjadinya penurunan kadar sukrosa dalam minuman. Kadar sukrosa yang semakin menurun (nilai TPT yang semakin menurun mungkin disebabkan karena adanya proses fermentasi oleh mikroba kontaminan). Karbohidrat (dalam hal ini sukrosa) menjadi substrat utama yang dipecah oleh mikroba dalam proses fermentasi menjadi unit-unit gula yang lebih sederhana (misalnya glukosa) (Fardiaz, 1992).
Peningkatan nilai TPT cenderung terjadi pada akhir penyimpanan. Suasana larutan yang semakin asam akan memudahkan terjadinya proses hidrolisis sehingga nilai TPT akan semakin meningkat. Nilai TPT pada awal penyimpanan berkisar 11.1-12.0, sedangkan nilai TPT sari buah belimbing manis tersebut meningkat dengan lamanya waktu penyimpanan hingga mencapai 11.7-12.9. Peningkatan penambahan asam sitrat juga mempengaruhi nilai TPT yang semakin meningkat. Perubahan total padatan juga dipengaruhi jumlah mikroba yang terdapat pada produk. Nilai TPT yang cenderung konstan selama penyimpanan menunjukkan sedikitnya gula yang digunakan oleh mikroba dan mengindikasikan sedikitnya total mikroba pada minuman (Agustina, 2004)