dengan suhu 30
o
C. Sampel dalam cawan kemudian ditimbang bobotnya secara
periodik setiap hari sampai diperoleh bobot yang konstan yang berarti kadar air
kesetimbangan telah tercapai. Bobot yang konstan ditandai oleh selisih antara 3
penimbangan berturut-turut tidak lebih dari 2 mgg untuk sampel yang disimpan
pada RH di bawah 90 dan tidak lebih dari 10 mgg untuk sampel yang
disimpan pada RH di atas 90 Liovonen dan Ross, 2000 diacu dalam Adawiyah,
2006. Sampel yang telah mencapai berat konstan kemudian diukur kadar airnya
dengan menggunakan metode oven SNI 01-2891-1992 dan dinyatakan dalam
basis kering. Kadar air ini merupakan kadar air kesetimbangan pada RH
tertentu. Kurva sorpsi isotermis dibuat dengan cara memplotkan kadar air
kesetimbangan dengan nilai kelembaban relatif RH atau aktivitas air a
w
.
4. Penentuan Model Persamaan Sorpsi
Isotermis dan Uji Ketepatan Model
Penentuan model sorpsi isotermis perlu dilakukan untuk mendapatkan
kurva sorpsi isotermis yang mulus. Dari sekian banyak model persamaan sorpsi
isotermis, dipilih beberapa model persamaan yang dapat diaplikasikan pada
bahan pangan. Persamaan yang dipilih adalah persamaan-persamaan sederhana
yang mempunyai parameter tidak lebih dari tiga serta dapat digunakan pada
kisaran nilai a
w
yang luas sehingga dapat mewakili ketiga daerah sorpsi isotermis.
Model persamaan yang digunakan ditentukan berdasarkan penelitian-
penelitian sebelumnya dan penggunaan model ini ditujukan untuk mendapatkan
kemulusan kurva curve fitting. Dalam penelitian ini digunakan enam model,
yaitu model GAB, Hasley, Henderson, Caurie, Oswin, dan Chen Clayton.
Persamaan non linear Hasley, Henderson, Caurie, Oswin, dan Chen
Clayton yang digunakan diubah ke dalam bentuk persamaan linear, sehingga
dapat ditentukan nilai-nilai konstanta dalam persamaannya dengan metode
kuadrat terkecil Walpole, 1995. Lain halnya dengan model GAB, persamaan
ini diubah ke dalam bentuk persamaan regeresi kuadratik sehingga nilai-nilai
konstanta dalam persamaan juga dapat ditentukan.
Uji ketepatan model dilakukan untuk mengetahui ketepatan model persamaan
sorpsi isotermis untuk menggambarkan keseluruhan kurva sorpsi isotermis hasil
percobaan. Uji ketepatan model ini dilakukan dengan menggunakan
perhitungan Mean Relative Determi- nation
MRD Walpole, 1990. Rumus MRD tersebut adalah sebagai berikut:
1
100
n i
MRD Mi
Mpi Mi n
=
= −
∑
dimana : Mi = kadar air percobaan
Mpi = kadar air hasil perhitungan n
= jumlah data Jika nilai MRD 5 maka model
sorpsi isotermis tersebut dapat menggambarkan keadaan yang
sebenarnya dengan sangat tepat. Jika 5 MRD 10 maka model tersebut agak
tepat menggambarkan keadaan yang sebenarnya, dan jika MRD 10 maka
model tersebut tidak tepat untuk menggambarkan kondisi yang
sebenarnya. Selanjutnya, dari model persamaan yang terpilih, ditentukan nilai
b kemiringan kurva sorpsi isotermis untuk dimasukkan dalam perhitungan
umur simpan berdasarkan persamaan Labuza.
Slope kemiringan kurva sorpsi isotermis ditentukan pada beberapa
daerah untuk melihat pengaruh nilai b terhadap umur simpan yang diperoleh.
Slope 1 ditentukan sebagai hasil perbandingan antara selisih kadar air
awal dan kadar air kritis dengan selisih antara nilai aktivitas air awal dengan
aktivitas air pada saat kadar air kritis tercapai. Slope 2 merupakan slope garis
lurus pada daerah linear yang melewati kadar air awal. Slope 3 adalah slope garis
lurus pada daerah linear yang melewati kadar air awal dan kadar air
kesetimbangan pada masing-masing RH penyimpanan.
5. Penentuan Permeabilitas Kemasan
ASTM F1249-01
Penentuan permeabilitas dilakukan dengan menggunakan alat Permatran
Mocon W331 di Balai Besar Kimia dan Kemasan, Jakarta. Kemasan sampel
dipotong sesuai cetakan kemudian diukur ketebalannya. Kemasan sampel
dikondisikan terlebih dahulu selama 24 jam dalam ruangan uji. Kemasan sampel
ditempel pada tempat uji. Nilai ketebalan kemasan, luas kemasan, suhu uji,
lamanya uji, laju alir udara, dan
kelembaban udara yang digunakan dimasukkan pada program komputer
yang telah disediakan. Gas nitrogen kering dilewatkan pada sebuah chamber
dimana terdapat sampel uji plastik yang memisahkan aliran gas nitrogen
kering dari aliran nitrogen basah. Adanya perbedaan tekanan menyebabkan uap air
berdifusi menuju daerah dengan tekanan lebih rendah. Uap air yang berdifusi
melalui plastik dibawa oleh gas pembawa nitrogen kering menuju sensor infra
merah untuk selanjutnya terdeteksi sebagai jumlah uap air yang dilewatkan
melalui plastik. Pengujian dianggap selesai bila kondisi kesetimbangan telah
tercapai steady state. Kondisi dianggap setimbang bila laju uap air yang
terdeteksi sensor infra merah telah tetap. Prinsip kerja alat dapat dilihat pada
Gambar 4. Pada akhir pengujian, alat akan menunjukkan nilai WVTR. Nilai
permeabilitas kemasan kx selanjutnya ditentukan dengan membagi nilai WVTR
dengan hasil kali P
o
dan RH. Gambar 4.
Prinsip kerja Permatran W331
Jika kemasan sampel mempunyai pori-pori yang cukup besar, maka
pengujian dilakukan secara manual sesuai ASTM E-96,1995 yaitu dengan cara
potong kemasan plastik yang digunakan sesuai mulut wadah yang digunakan.
Hitung luas permukaan mulut wadah. Masukkan desikan silika gel
secukupnya ke dalam tiap wadah. Letakkan kemasan plastik di mulut
wadah dan rekatkan dengan lem silikon dan seal dengan rapat. Letakkan wadah
ke dalam chamber tertutup yang telah berisi larutan garam jenuh. Wadah
ditimbang tiap hari pada jam yang hampir sama selama satu minggu dan ditentukan
pertambahan berat dari tiap cawan. Selanjutnya dibuat grafik hubungan
antara pertambahan berat g dan waktu jam. Laju permeabillitas uap air
dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
WVTR = slopeluas kemasan × 10000 WVTR = g m
2
hari RH, suhu Nilai permeabilitas kemasan kx
selanjutnya ditentukan dengan membagi nilai WVTR dengan hasil kali P
o
dan RH.
6. Penentuan Berat Padatan per
Kemasan dan Luas Kemasan
Luas kemasan primer yang digunakan dihitung dengan mengalikan
panjang dengan lebar kemasan dan dinyatakan dalam m
2
. Berat produk awal W
o
dalam satu kemasan ditimbang dan dikoreksi dengan kadar air awalnya m
o
dan selanjutnya dinyatakan sebagai berat padatan per kemasan Ws.
7. Penentuan Perbedaan Tekanan Luar
dan Dalam Kemasan
Tekanan uap di luar kemasan pada suhu tertentu dihitung dari perkalian
tekanan uap air murni pada suhu tertentu P
o
dengan kelembaban udara RH. Tekanan uap di dalam kemasan dihitung
dari perkalian tekanan uap air murni pada suhu tertentu P
o
dengan aktivitas air a
w
. Nilai P
o
pada suhu tertentu dapat dilihat dari tabel uap air Labuza, 1982.
8. Penentuan Umur Simpan Biskuit
Umur simpan produk biskuit dihitung dengan menggunakan dua
pendekatan yaitu pendekatan kurva sorpsi isotermis dan pendekatan kadar air kritis
termodifikasi. Umur simpan akan ditentukan pada 3 nilai RH, yaitu 75,
80, dan 85. Umur simpan berdasarkan pendekatan kurva sorpsi
isotermis dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Labuza
persamaan 1. Penentuan umur simpan berdasarkan pendekatan kadar air kritis
termodifikasi dapat dihitung dengan persamaan 2.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pendugaan umur simpan terhadap produk biskuit adonan lunak dan adonan
keras dilakukan dengan metode akselerasi berdasarkan pendekatan kadar air kritis.
Pendekatan kadar air kritis yang dipakai terdiri dari dua pendekatan, yaitu pendekatan
kurva sorpsi isotermis dan pendekatan kadar air kritis termodifikasi. Pada dasarnya,
pendekatan kurva sorpsi isotermis digunakan untuk menduga umur simpan produk yang
memiliki kurva sorpsi isotermis yang
