111 Hasil penelitian menunjukkan bahwa waktu yang diperlukan cookies
jagung untuk mencapai kadar air kesetimbangannya adalah berkisar 5-19 hari tergantung dari kelembaban relatif RH penyimpanan. Semakin tinggi nilai RH
penyimpanan maka waktu yang diperlukan oleh cookies jagung untuk mencapai titik kesetimbangannya pun semakin lama. Selain itu, semakin kecil selisih nilai
a
w
produk dengan RH lingkungannya maka waktu yang diperlukan oleh cookies jagung untuk mencapai titik kesetimbangannya pun semakin cepat. Hal ini terjadi
karena proses difusi uap air untuk mencapai kadar air kesetimbangannya berlangsung cepat.
Nilai-nilai kadar air yang telah diperoleh selanjutnya diplotkan terhadap RH masing-masing tempat penyimpanan ke dalam sebuah kurva. Kurva sorpsi
isotermik cookies jagung dapat dilihat pada Gambar 30. Kurva hasil percobaan mempunyai bentuk sigmoid bentuk huruf S meskipun tidak sigmoid sempurna.
Bentuk kurva sangat beragam tergantung pada sifat alami bahan pangan, suhu, kecepatan adsorpsi, dan tingkatan air yang dipindahkan selama adsorpsi atau
desorpsi Hermanianto 2002.
Gambar 30 Kurva sorpsi isotermik hasil percobaan cookies jagung
4.4 Model sorpsi isotermik dan uji ketepatan model
Penggunaan model-model persamaan kurva sorpsi isotermik dari kadar air kesetimbangan dimaksudkan untuk mendapatkan gambaran kecenderungan
112 hubungan antara aktivitas air dan kadar air kesetimbangan yang lebih reliable.
Saat ini, model-model persamaan matematis telah banyak dikembangkan untuk menjelaskan fenomena sorpsi isotermik secara teoritis Setiawan 2005. Semakin
banyak model yang tersedia, semakin bagus untuk pendugaan. Enam persamaan yang digunakan dalam penelitian ini karena mampu menggambarkan kurva sorpsi
isotermik pada jangkauan nilai aktivitas yang luas dan mempunyai parameter kurang atau sama dengan tiga. Labuza 1968 yang diacu oleh Setiawan 2005,
menyatakan bahwa jika tujuan penggunaan kurva sorpsi isotermik adalah untuk mendapatkan kemulusan kurva yang tinggi maka model-model persamaan yang
sederhana dan lebih sedikit jumlah parameternya lebih cocok digunakan. Modifikasi model-model sorpsi isotermik dari persamaan non linear
menjadi linear dapat dilihat pada Lampiran 20 sampai dengan Lampiran 21, sedangkan contoh perhitungan konstanta model persamaan sorpsi isotermik
produk dapat dilihat pada Lampiran 22 dan Lampiran 24. Model–model persamaan kurva sorpsi isotermik yang dipilih menghasilkan persamaaan kurva
sorpsi isotermik yang dapat dilihat pada Tabel 38. Tabel 38 Persamaan kurva sorpsi isotermik cookies jagung
Model Persamaan
Hasley log ln 1a
w
= 0.7976 - 1.2187Me Chen-Clayton
ln ln 1a
w
=0.3601 - 10.4372 Me Henderson
log ln 11-a
w
=1.0467 + 1.0527 log Me Caurie
ln Me =0.4485 + 2.8958 a
w
Oswin ln Me =1.8946 + 0.5952 ln a
w
1-a
w
GAB Me = 0.9042a
w
1-1.0058a
w
1+ 28.2895a
w
Persamaan-persamaan yang telah diperoleh digunakan untuk menghitung kadar air sampel pada masing-masing a
w
garam yang digunakan. Tabel 39 menunjukkan kadar air kesetimbangan cookies jagung dari model-model
persamaan. Gambar 31 sampai dengan Gambar 36 menunjukkan kurva sorpsi isotermik cookies dengan menggunakan 6 model persamaan. Semakin berhimpit
antara kurva sorpsi isotermik hasil percobaan dengan kurva sorpsi isotermik model-model persamaan, maka model tersebut semakin tepat menggambarkan
fenomena sorpsi isotermik.
113 Tabel 39 Kadar air kesetimbangan cookies jagung dari model-model persamaan
Aw Kadar air
kesetimbangan percobaan
Kadar air kesetimbangan model persamaan g H
2
Og solid Hasley
Chen- Clayton
Henderson Caurie
Oswin GAB
0.157 0.0307
0.0272 -0.0245
0.0189 0.0247
2.4455 0.0309
0.366 0.0416
0.0449 0.0340
0.0480 0.0452
4.7951 0.0460
0.459 0.0593
0.0554 0.0585
0.0638 0.0592
6.0301 0.0550
0.587 0.0682
0.0757 0.0948
0.0902 0.0857
8.1977 0.0735
0.692 0.0904
0.1025 0.1302
0.1183 0.1162
10.7661 0.0998
0.748 0.1290
0.1245 0.1530
0.1374 0.1366
12.7071 0.1230
0.835 0.2093
0.1840 0.1986
0.1773 0.1758
17.4564 0.1911
0.895 0.2613
0.2742 24.5175
0.2193 0.2091
23.8083 0.3075
Gambar 31 Kurva sorpsi isotermik cookies jagung model Hasley
114 Gambar 32 Kurva sorpsi isotermik cookies jagung Chen-Clayton
Gambar 33 Kurva sorpsi isotermik cookies jagung Henderson
115 Gambar 34 Kurva sorpsi isotermik cookies jagung Caurie
Gambar 35 Kurva sorpsi isotermik cookies jagung Oswin
116 Gambar 36 Kurva sorpsi isotermik cookies jagung GAB
Perbandingan kurva sorpsi isotermik percobaan dengan model-model persamaan sorpsi isotermik memperlihatkan bahwa beberapa model sorpsi
isotermik dapat menggambarkan keseluruhan kurva sorpsi isotermik dengan tepat, agak tepat, dan tidak tepat. Perhitungan MRD Mean Relative Determination
digunakan untuk memperkuat pernyataan di atas. MRD merupakan ukuran ketepatan antara kadar air kesetimbangan hasil perhitungan berdasarkan model
dengan kadar air kesetimbangan hasil percobaan. Tabel 40 menunjukkan nilai MRD masing-masing model persamaan sorpsi isotermik cookies jagung.
Tabel 40 Nilai MRD model-model persamaan sorpsi isotermik Model
MRD Hasley
1.1085 Chen-Clayton
4.8815 Henderson
2.5403 Caurie
1.9495 Oswin
1.6210 GAB Guggenhein-Anderson-de Boer
1.0593
117 Nilai MRD menggambarkan kedekatan kurva sorpsi isotermik hasil
percobaan dengan kurva sorpsi isotermik berdasarkan model matematik. Semakin berhimpit antara kurva sorpsi isotermik hasil percobaan dengan kurva sorpsi
isotermik model-model persamaan, maka model tersebut semakin tepat menggambarkan fenomena sorpsi isotermik. Oleh karena itu, persamaan yang
dipilih adalah yang memiliki nilai MRD terkecil diantara model persamaan lainnya. Nilai MRD tidak merupakan tolak ukur pemilihan sorpsi isotermik lokal.
Nilai MRD hanya sebagai petunjuk kelayakan persamaan untuk dipilih atau tidak Iskandar et al. 1997.
Seluruh model yang digunakan dapat menggambarkan kurva sorpsi isotermik cookies jagung secara tepat dengan nilai MRD5. Model yang dipilih
adalah model GAB dengan nilai MRD terkecil yaitu 1.0593. Model GAB dipilih untuk menggambarkan keadaan sebenarnya fenomena sorpsi isotermik cookies
jagung dengan rumus Me= 0.9042a
w
1-1.0058a
w
1+28.2895a
w
. Beberapa kelebihan dari model GAB adalah dapat mendeskripsikan sifat sorpsi isotermik
pada hampir semua bahan pangan pada kisaran 0.1a
w
0.9, mempunyai bentuk persamaan matematik sederhana dengan tiga parameter sehingga dapat
menentukan nilai konstanta C dan K yang berhubungan dengan enegi interkasi antara bahan dengan air serta nilai Mo yang menunjukkan kadar air saat terjadi
satu lapis molekul air Rizvi 1995.
4.5 Nilai kemiringan b kurva isotermik
