Laju pengeringan spageti jagung pada berbagai kondisi udara pengering dan pengaruhnya terhadap mutu masak
LAJU PENGERINGAN SPAGETI JAGUNG PADA BERBAGAI
KONDISI UDARA PENGERING DAN PENGARUHNYA
TERHADAP MUTU MASAK
GINA NUR RAHMASARI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Laju Pengeringan
Spageti Jagung pada Berbagai Kondisi Udara Pengering dan Pengaruhnya
terhadap Mutu Masak adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Mei 2015
Gina Nur Rahmasari
NIM F24100037
ABSTRAK
GINA NUR RAHMASARI. Laju Pengeringan Spageti Jagung pada Berbagai
Kondisi Udara Pengering dan Pengaruhnya terhadap Mutu Masak. Dibimbing
oleh SUBARNA.
Pengeringan mi dan pasta dengan metode konvensional memiliki beberapa
kelemahan seperti waktu pengeringan yang lama dan sangat dipengaruhi cuaca .
Pengeringan suhu tinggi telah diterapkan pada industri pasta dan dapat
memberikan waktu pengeringan yang lebih singkat, meningkatkan produktivitas,
serta menghasilkan pasta dengan kualitas masak yang lebih baik. Pada penelitian
ini pengeringan spageti jagung dilakukan pada tiga level kecepatan udara (1,29;
0,90; 0,49 m/s), tiga level pengaturan suhu (level suhu 6, 8, dan 10), serta dua
taraf posisi pengeringan (vertikal dan horizontal terhadap aliran udara pengering).
Mutu masak yang dianalisa diantaranya cooking loss, elongasi, kekerasan,
kelengketan, dan kekenyalan spageti jagung. Pengeringan spageti jagung dengan
suhu tinggi mengurangi waktu pengeringan secara signifikan dibanding dengan
pengeringan konvensional. Laju pengeringan spageti jagung semakin tinggi
dengan meningkatnya suhu udara pengering. Laju pengeringan spageti jagung
dapat direpresentasikan dengan baik dengan model persamaan lapis tipis Page.
Hasil analisis menunjukan bahwa pada kecepatan udara 1,29 m/s, posisi
pengeringan yang berbeda memberikan pengaruh terhadap kekerasan spageti
jagung. Sementara kombinasi kondisi suhu dan posisi pengeringan memberikan
pengaruh terhadap elongasi spageti jagung pada kecepatan udara 0,49 m/s.
Kondisi pengeringan lainnya tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap
mutu masak spageti jagung.
Kata kunci: laju pengeringan, model persamaan laju pengeringan, pengeringan
lapis tipis, persamaan Page, spageti jagung, tray dryer, mutu masak
spageti
ABSTRACT
GINA NUR RAHMASARI. Drying Rate of Corn Spaghetti in Various Drying
Condition and the Effect on Cooking Quality. Supervised by SUBARNA.
Noodles and pasta drying with conventional method (dry air) has some
disadvantages such as long drying time and very much influenced by weather
condition. High temperature drying has been widely applied in pasta production.
This method gives several advantages such as shorter drying time, increase
productivity, and produce pasta with better cooking quality. In this study, corn
spaghetti drying conducted at three levels of air velocity (1,29; 0,90; and 0,49
m/s), three levels of temperature setting (temperature level 6, 8, and 10), as well
as two levels of drying position (vertical and horizontal towards the airflow). The
cooking quality parameters being analyzed were cooking loss, elongation, and
texture profile. Corn spaghetti drying using high temperature was significantly
reduce drying time compared with conventional drying. Drying rate of corn
spaghetti was increased when higher drying temperature used. Corn spaghetti
drying rate could be represented well by the Page model thin layer drying
equation. Drying position had an effect on corn spaghetti hardness when drying
conducted in 1,29 m/s air velocity. While the combination of temperature and
drying position had affected elongation of corn spaghetti when air velocity 0,49
m/s was used. The other drying condition were not influenced corn spaghetti
cooking quality.
Keywords: drying rate, drying rate equation model, thin layer drying, Page model,
corn spaghetti, tray dryer, spaghetti cooking quality
LAJU PENGERINGAN SPAGETI JAGUNG PADA BERBAGAI
KONDISI UDARA PENGERING DAN PENGARUHNYA
TERHADAP MUTU MASAK
GINA NUR RAHMASARI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juli 2013 ini ialah pengeringan
produk spageti jagung, dengan judul “Laju Pengeringan Spageti Jagung pada
Berbagai Kondisi Udara Pengering”.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih
kepada berbagai pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini, yaitu:
1. Keluarga tercinta, Bapa, Mama, dan Haidar, atas segala dukungan, doa,
dan kasih sayangnya yang tak terhingga.
2. Bapak Ir. Subarna MSi selaku dosen pembimbing yang telah memberi
berbagai masukan dan bimbingan terhadap penelitian ini, serta selama
penulis menjalani perkuliahan di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
IPB.
3. Bapak Dr. Tjahja Muhandri, STP, MT yang telah banyak memberi saran
terhadap penelitian ini.
4. Bapak Dr. Ir. Yadi Haryadi, MSc dan Bapak Dr. Ir. Sukarno, MSi selaku
dosen penguji yang telah banyak memberi kritikan dan masukan terhadap
penulisan skripsi ini.
5. Seluruh teknisi Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Pak Nurwanto,
Ibu Antin, Pak Yahya, Pak Sobirin, dan Pak Rojak yang telah memberikan
berbagai bantuan dalam proses penelitian.
6. Teman seperjuangan selama penelitian, Afifah Zahra Agista.
7. Teman-teman ITP 47, Dyah, Indah, Sarah, Rita, Cony, Willi, MP, Jaenal,
serta Zahra, sahabat sejak SMP, SMA, sampai di IPB, atas semangat dan
dukungan yang kalian berikan.
8. Segala pihak yang telah membantu penulis baik secara langsung maupun
tidak langsung.
Penulis menyadari bahwa karya ilmiah ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu penulis memohon saran dan kritik demi perbaikan dan perkembangan
selanjutnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Mei 2015
Gina Nur Rahmasari
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Pengeringan pasta dan mi
2
Laju pengeringan
4
Kadar air
5
Kadar air kesetimbangan
6
Mutu masak pasta
6
Persamaan pengeringan lapis tipis
7
METODE
9
Bahan
9
Alat
9
Prosedur Percobaan
9
Metode Analisis
10
Prosedur Analisis Data
12
HASIL DAN PEMBAHASAN
12
Suhu dan Kecepatan Udara Pengering
12
Pengaruh Kondisi Pengeringan terhadap Laju Pengeringan
14
Model Persamaan Laju Pengeringan Spageti Jagung
15
Pengaruh Kondisi Udara Pengering terhadap Mutu Masak Spageti Jagung
20
SIMPULAN DAN SARAN
22
Simpulan
22
Saran
22
DAFTAR PUSTAKA
23
LAMPIRAN
26
RIWAYAT HIDUP
36
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Profil pengeringan yang digunakan dalam produksi pasta (Pollini
1998)
Hasil pengukuran suhu dan kecepatan udara pengering
Seri percobaan yang digunakan dalam pengolahan data
Model persamaan laju pengeringan dan koefisien korelasi
berdasarkan model Lewis dan model Page
3
13
13
16
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
Kurva pengeringan (kadar air terhadap waktu) spageti jagung pada
berbagai kondisi pengeringan
Kurva laju pengeringan spageti jagung pada berbagai kondisi
pengeringan
Perbandingan koefisien korelasi persamaan pengeringan kecepatan
1,29 m/s, suhu 52 ºC, dan posisi vertikal
Kurva pengeringan pada posisi vertikal dengan berbagai kecepatan
udara pengering
Kurva pengeringan pada posisi horizontal dengan pengaturan suhu
berbeda
Kurva pengeringan pada posisi horizontal dan vertikal untuk
pengaturan suhu dan kecepatan udara yang sama
Nilai elongasi pada seri 3 (kecepatan udara 0,49 m/s)
14
15
17
18
18
19
21
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
Hasil analisis kadar air akhir dan kadar air kesetimbangan spageti
jagung pada berbagai kondisi pengeringan
Hasil analisis mutu masak spageti jagung
Hasil analisis mutu masak pasta kontrol (mi jagung dan spageti
gandum komersial)
Hasil ANOVA cooking loss
Hasil ANOVA elongasi
Hasil ANOVA profil tekstur (kekerasan, kelengketan, dan
kekenyalan)
26
27
28
29
31
33
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pasta dan mi berbeda dalam hal bahan dan proses pembuatannya. Pasta
terbuat dari semolina (gandum durum) dan air yang diekstrusi melewati die logam
dengan tekanan tinggi. Mi dibuat dari tepung terigu, air, dan garam yang dicampur
menjadi lembaran adonan dan dipotong (Hou dan Kruk 1998). Spageti adalah
jenis pasta yang paling populer. Spageti adalah produk pasta yang memiliki
bentuk seperti tali dengan ukuran diameter antara 0,06–0,11 inci (FDA 2013).
Spageti jagung adalah produk pangan berbasis tepung jagung yang diolah dengan
teknik ekstrusi dan memiliki bentuk dan ukuran yang memenuhi definisi spageti
dari standar identitas FDA. Spageti jagung merupakan pengembangan dari produk
mi jagung yang telah dikembangkan Satuan Usaha Akademik (SUA) Departemen
ITP Fateta IPB.
Proses pengolahan pasta terdiri dari tiga tahap yaitu pencampuran bahan,
ekstrusi, dan pengeringan. Air dan semolina sebagai bahan dasar pembuatan pasta
dicampurkan kemudian diumpankan kedalam ulir ekstruder. Ulir tersebut akan
mengaduk campuran semolina dan air menjadi adonan dan mendorongnya
melewati die. Pasta di ekstrusi dalam berbagai bentuk dan ukuran kemudian
dipotong menggunakan pisau berputar tepat setelah produk keluar dari die (Hahn
1990).
Pengeringan merupakan proses paling krusial yang akan menentukan
kualitas akhir produk pasta. Pengeringan pasta konvensional dilakukan pada suhu
rendah yang meniru kondisi udara terbuka selama 18–20 jam (Manthey dan
Twombly 2006). Tidak berbeda, pengeringan produk mi berbasis tepung jagung
yang saat ini diterapkan juga dilakukan pada suhu rendah menggunakan metode
kering angin selama 24–30 jam. Pengeringan seperti ini sangat dipengaruhi
kondisi kelembapan udara dan cuaca sehingga ketika musim hujan pengeringan
dapat berlangsung lebih lama bahkan memicu tumbuhnya kapang. Kondisi ini
dapat dihindari dengan melakukan pengontrolan kondisi pengeringan salah
satunya adalah penggunaan suhu tinggi.
Pengeringan dengan suhu tinggi telah banyak diterapkan di industri pasta
untuk menggantikan pengeringan konvensional. Profil suhu tinggi yang
digunakan berkisar antara 60–90ºC (Dexter et al. 1981; Novaro et al. 1993;
Villeneuve dan Géllinas 2007). Selain dapat mengendalikan pertumbuhan
mikroba dan mempercepat waktu pengeringan, terjadi peningkatan kualitas masak
pada produk pasta yang dikeringkan dengan suhu tinggi (Dexter et al. 1981; De
Stefanis dan Sgrulletta 1990; Baiano et al. 2006). Subarna dan Muhandri (2013)
melakukan pengeringan mi jagung pada suhu 60ºC, 70ºC, dan 80ºC dengan alat
tray drier. Dilaporkan bahwa pengeringan dengan suhu yang rendah
menghasilkan mi kering jagung yang lebih baik, yaitu elongasi yang lebih tinggi,
meskipun cooking loss, ketegaran, kelengketan dan kekenyalan tidak berbeda
nyata. Proses pengeringan pada suhu tinggi memungkinkan terjadinya kerusakan
yang dapat mempengaruhi tekstur akhir pasta. Oleh karena itu, pengendalian
terhadap tahap pengeringan berdasarkan pada model prediksi dapat digunakan
untuk merancang kondisi proses yang optimal (Migliori et al. 2005).
2
Model persamaan pengeringan lapis tipis bertujuan untuk menjelaskan
fenomena pengeringan bahan hasil pertanian dan telah banyak digunakan untuk
memperkirakan waktu pengeringan beberapa produk pangan. Secara umum
terdapat tiga jenis model pengeringan lapis tipis yaitu, model teoritis, semiteoritis,
dan empiris. Pendekatan teoritis berkaitan dengan persamaan difusi maupun
persamaan perpindahan panas dan massa secara simultan. Model empiris
mengabaikan dasar-dasar teori dan menyajikan hubungan langsung antara kadar
air rata-rata dengan waktu pengeringan melalui analisis regresi. Model semiteoritis adalah alternatif antara pendekatan teoritis dan empiris, diturunkan dari
penyederhanaan hukum kedua Fick mengenai difusi, atau modifikasi dari model
yang disederhanakan, seperti model Henderson-Pabis, model Page, model
Modified Page, dan lainnya (Kaushal dan Sharma 2013).
Beberapa persamaan pengeringan yang terdapat di literatur telah berhasil
menjelaskan pengeringan beberapa produk mi dan pasta. Pamungkas et al. (2008)
meneliti perubahan konstanta laju pengeringan untuk produk pasta puffing
menggunakan model Lewis yang analog dengan persamaan pendinginan Newton.
Kaushal dan Sharma (2013) menyatakan model matematik Verma (Verma et al.
1985) dapat menggambarkan perilaku pengeringan mi yang terbuat dari tepung
talas, beras, dan pigeonpea. Kongkiattisak dan dan Songsermpong (2012) juga
meneliti model matematik Two-Term sebagai model yang paling tepat
merepresentasi pengeringan mi beras. Belum ada literatur yang menyebutkan
pemodelan kinetika pengeringan untuk mi atau pasta berbahan dasar tepung
jagung.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menyusun persamaan model laju pengeringan
yang dapat merepresentasikan dengan baik perilaku pengeringan spageti jagung
pada berbagai kondisi suhu dan kecepatan udara pengering, dan mengetahui
pengaruhnya terhadap mutu masak spageti jagung.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini yaitu memberi informasi tentang proses
pengeringan spageti jagung dengan berbagai kondisi suhu dan kecepatan udara
pengering agar dapat diaplikasikan pada produksi skala komersial.
TINJAUAN PUSTAKA
Pengeringan pasta dan mi
Pengeringan adalah tahap yang paling penting serta paling sulit dalam
pembuatan pasta. Tujuan pengeringan pasta yaitu mengurangi kadar air dari 31%
menjadi 10-12%. Pengeringan pasta biasanya dilakukan bertahap, yaitu tahap
predrying dan beberapa tahap final drying. Meskipun terdapat beragam jenis dan
desain mesin pengering yang digunakan, kesulitan masih terjadi dalam
menentukan profil suhu dan kelembapan yang tepat untuk pengeringan. Pasta
3
akan rusak karena pertumbuhan mikroorganisme bila pengeringan dilakukan
terlalu lambat. Namun jika pasta dikeringkan terlalu cepat, perbedaan kadar air
yang terjadi akan menimbulkan keretakan pada pasta. Keretakan dapat terjadi
selama siklus pengeringan maupun beberapa waktu setelah pasta meninggalkan
pengering (Hahn 1990).
Para ahli membagi proses pengeringan pasta kedalam dua fase berbeda: predrying dan finish drying. Fase pre-drying berfungsi mengeringkan pasta secara
singkat segera setelah proses ekstrusi untuk mencegah permukaan pasta saling
menempel. Pada fase ini pasta kehilangan sekitar satu per tiga dari kadar air awal
pasta yang sekitar 29-30%. Kehilangan air tersebut dikarenakan kondisi pasta
yang masih plastis dan elastis sehingga memiliki porositas kapiler. Ketika pasta
memasuki finish dryer, strukturnya telah mengeras dan kehilangan kapilaritas,
sehingga dibutuhkan waktu yang lebih lama di dalam ruang pengering. Fase predrying diikuti dengan fase pengeringan akhir (finish drying) pertama pada suhu
dan RH tinggi. Fase ini dapat berlangsung singkat ataupun lambat bergantung
pada bentuk pasta. Fase pengeringan akhir pertama diikuti dengan fase kedua
dimana suhu diturunkan secara cepat. Terakhir, produk akan melalui perlakuan
udara kering untuk menstabilkan suhu dan kadar air pasta (Pollini 1998).
Pengeringan pasta dengan suhu tinggi memiliki beberapa keunggulan (Hahn
1990): (1) pengendalian bakteri selama pengeringan, (2) mengurangi waktu
pengeringan, (3) meningkatkan kualitas masak dari produk akhir, dan (4)
meningkatkan warna produk akhir. Warna dan kualitas masak produk paling
terpengaruh secara dramatis ketika bahan baku kualitas rendah digunakan untuk
produksi pasta yang memanfaatkan pengeringan suhu tinggi.
Tabel 1 Profil pengeringan yang digunakan dalam produksi pasta (Pollini
1998)
Teknologi pengeringan
Suhu rendah (low
temperature/LT)
Suhu tinggi (high
temperature/HT)
Suhu sangat tinggi (very
high temperature/THT)
Suhu pengeringan (ºC)
RH (%)
Waktu (jam)
40–60
70–80
18–28
60–84
74–82
8–11
> 84
74–90
2–5
Mi dapat dikeringkan dengan beberapa cara, yaitu pengeringan,
penggorengan, atau pengeringan vakum. Penggorengan banyak diaplikasikan
sebagai proses pengeringan untuk produk mi instan. Sementara pengeringan
vakum dilakukan untuk produk mi yang dibekukan dan pemanfaatannya di
industri masih jarang. Berdasarkan suhu pengeringan maksimum yang digunakan,
pengeringan mi dapat diklasifikasikan lebih lanjut menjadi pengeringan dengan
udara panas (>70ºC) dan pengeringan tanpa udara panas (
KONDISI UDARA PENGERING DAN PENGARUHNYA
TERHADAP MUTU MASAK
GINA NUR RAHMASARI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Laju Pengeringan
Spageti Jagung pada Berbagai Kondisi Udara Pengering dan Pengaruhnya
terhadap Mutu Masak adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Mei 2015
Gina Nur Rahmasari
NIM F24100037
ABSTRAK
GINA NUR RAHMASARI. Laju Pengeringan Spageti Jagung pada Berbagai
Kondisi Udara Pengering dan Pengaruhnya terhadap Mutu Masak. Dibimbing
oleh SUBARNA.
Pengeringan mi dan pasta dengan metode konvensional memiliki beberapa
kelemahan seperti waktu pengeringan yang lama dan sangat dipengaruhi cuaca .
Pengeringan suhu tinggi telah diterapkan pada industri pasta dan dapat
memberikan waktu pengeringan yang lebih singkat, meningkatkan produktivitas,
serta menghasilkan pasta dengan kualitas masak yang lebih baik. Pada penelitian
ini pengeringan spageti jagung dilakukan pada tiga level kecepatan udara (1,29;
0,90; 0,49 m/s), tiga level pengaturan suhu (level suhu 6, 8, dan 10), serta dua
taraf posisi pengeringan (vertikal dan horizontal terhadap aliran udara pengering).
Mutu masak yang dianalisa diantaranya cooking loss, elongasi, kekerasan,
kelengketan, dan kekenyalan spageti jagung. Pengeringan spageti jagung dengan
suhu tinggi mengurangi waktu pengeringan secara signifikan dibanding dengan
pengeringan konvensional. Laju pengeringan spageti jagung semakin tinggi
dengan meningkatnya suhu udara pengering. Laju pengeringan spageti jagung
dapat direpresentasikan dengan baik dengan model persamaan lapis tipis Page.
Hasil analisis menunjukan bahwa pada kecepatan udara 1,29 m/s, posisi
pengeringan yang berbeda memberikan pengaruh terhadap kekerasan spageti
jagung. Sementara kombinasi kondisi suhu dan posisi pengeringan memberikan
pengaruh terhadap elongasi spageti jagung pada kecepatan udara 0,49 m/s.
Kondisi pengeringan lainnya tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap
mutu masak spageti jagung.
Kata kunci: laju pengeringan, model persamaan laju pengeringan, pengeringan
lapis tipis, persamaan Page, spageti jagung, tray dryer, mutu masak
spageti
ABSTRACT
GINA NUR RAHMASARI. Drying Rate of Corn Spaghetti in Various Drying
Condition and the Effect on Cooking Quality. Supervised by SUBARNA.
Noodles and pasta drying with conventional method (dry air) has some
disadvantages such as long drying time and very much influenced by weather
condition. High temperature drying has been widely applied in pasta production.
This method gives several advantages such as shorter drying time, increase
productivity, and produce pasta with better cooking quality. In this study, corn
spaghetti drying conducted at three levels of air velocity (1,29; 0,90; and 0,49
m/s), three levels of temperature setting (temperature level 6, 8, and 10), as well
as two levels of drying position (vertical and horizontal towards the airflow). The
cooking quality parameters being analyzed were cooking loss, elongation, and
texture profile. Corn spaghetti drying using high temperature was significantly
reduce drying time compared with conventional drying. Drying rate of corn
spaghetti was increased when higher drying temperature used. Corn spaghetti
drying rate could be represented well by the Page model thin layer drying
equation. Drying position had an effect on corn spaghetti hardness when drying
conducted in 1,29 m/s air velocity. While the combination of temperature and
drying position had affected elongation of corn spaghetti when air velocity 0,49
m/s was used. The other drying condition were not influenced corn spaghetti
cooking quality.
Keywords: drying rate, drying rate equation model, thin layer drying, Page model,
corn spaghetti, tray dryer, spaghetti cooking quality
LAJU PENGERINGAN SPAGETI JAGUNG PADA BERBAGAI
KONDISI UDARA PENGERING DAN PENGARUHNYA
TERHADAP MUTU MASAK
GINA NUR RAHMASARI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juli 2013 ini ialah pengeringan
produk spageti jagung, dengan judul “Laju Pengeringan Spageti Jagung pada
Berbagai Kondisi Udara Pengering”.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih
kepada berbagai pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini, yaitu:
1. Keluarga tercinta, Bapa, Mama, dan Haidar, atas segala dukungan, doa,
dan kasih sayangnya yang tak terhingga.
2. Bapak Ir. Subarna MSi selaku dosen pembimbing yang telah memberi
berbagai masukan dan bimbingan terhadap penelitian ini, serta selama
penulis menjalani perkuliahan di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
IPB.
3. Bapak Dr. Tjahja Muhandri, STP, MT yang telah banyak memberi saran
terhadap penelitian ini.
4. Bapak Dr. Ir. Yadi Haryadi, MSc dan Bapak Dr. Ir. Sukarno, MSi selaku
dosen penguji yang telah banyak memberi kritikan dan masukan terhadap
penulisan skripsi ini.
5. Seluruh teknisi Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Pak Nurwanto,
Ibu Antin, Pak Yahya, Pak Sobirin, dan Pak Rojak yang telah memberikan
berbagai bantuan dalam proses penelitian.
6. Teman seperjuangan selama penelitian, Afifah Zahra Agista.
7. Teman-teman ITP 47, Dyah, Indah, Sarah, Rita, Cony, Willi, MP, Jaenal,
serta Zahra, sahabat sejak SMP, SMA, sampai di IPB, atas semangat dan
dukungan yang kalian berikan.
8. Segala pihak yang telah membantu penulis baik secara langsung maupun
tidak langsung.
Penulis menyadari bahwa karya ilmiah ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu penulis memohon saran dan kritik demi perbaikan dan perkembangan
selanjutnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Mei 2015
Gina Nur Rahmasari
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Pengeringan pasta dan mi
2
Laju pengeringan
4
Kadar air
5
Kadar air kesetimbangan
6
Mutu masak pasta
6
Persamaan pengeringan lapis tipis
7
METODE
9
Bahan
9
Alat
9
Prosedur Percobaan
9
Metode Analisis
10
Prosedur Analisis Data
12
HASIL DAN PEMBAHASAN
12
Suhu dan Kecepatan Udara Pengering
12
Pengaruh Kondisi Pengeringan terhadap Laju Pengeringan
14
Model Persamaan Laju Pengeringan Spageti Jagung
15
Pengaruh Kondisi Udara Pengering terhadap Mutu Masak Spageti Jagung
20
SIMPULAN DAN SARAN
22
Simpulan
22
Saran
22
DAFTAR PUSTAKA
23
LAMPIRAN
26
RIWAYAT HIDUP
36
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Profil pengeringan yang digunakan dalam produksi pasta (Pollini
1998)
Hasil pengukuran suhu dan kecepatan udara pengering
Seri percobaan yang digunakan dalam pengolahan data
Model persamaan laju pengeringan dan koefisien korelasi
berdasarkan model Lewis dan model Page
3
13
13
16
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
Kurva pengeringan (kadar air terhadap waktu) spageti jagung pada
berbagai kondisi pengeringan
Kurva laju pengeringan spageti jagung pada berbagai kondisi
pengeringan
Perbandingan koefisien korelasi persamaan pengeringan kecepatan
1,29 m/s, suhu 52 ºC, dan posisi vertikal
Kurva pengeringan pada posisi vertikal dengan berbagai kecepatan
udara pengering
Kurva pengeringan pada posisi horizontal dengan pengaturan suhu
berbeda
Kurva pengeringan pada posisi horizontal dan vertikal untuk
pengaturan suhu dan kecepatan udara yang sama
Nilai elongasi pada seri 3 (kecepatan udara 0,49 m/s)
14
15
17
18
18
19
21
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
Hasil analisis kadar air akhir dan kadar air kesetimbangan spageti
jagung pada berbagai kondisi pengeringan
Hasil analisis mutu masak spageti jagung
Hasil analisis mutu masak pasta kontrol (mi jagung dan spageti
gandum komersial)
Hasil ANOVA cooking loss
Hasil ANOVA elongasi
Hasil ANOVA profil tekstur (kekerasan, kelengketan, dan
kekenyalan)
26
27
28
29
31
33
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pasta dan mi berbeda dalam hal bahan dan proses pembuatannya. Pasta
terbuat dari semolina (gandum durum) dan air yang diekstrusi melewati die logam
dengan tekanan tinggi. Mi dibuat dari tepung terigu, air, dan garam yang dicampur
menjadi lembaran adonan dan dipotong (Hou dan Kruk 1998). Spageti adalah
jenis pasta yang paling populer. Spageti adalah produk pasta yang memiliki
bentuk seperti tali dengan ukuran diameter antara 0,06–0,11 inci (FDA 2013).
Spageti jagung adalah produk pangan berbasis tepung jagung yang diolah dengan
teknik ekstrusi dan memiliki bentuk dan ukuran yang memenuhi definisi spageti
dari standar identitas FDA. Spageti jagung merupakan pengembangan dari produk
mi jagung yang telah dikembangkan Satuan Usaha Akademik (SUA) Departemen
ITP Fateta IPB.
Proses pengolahan pasta terdiri dari tiga tahap yaitu pencampuran bahan,
ekstrusi, dan pengeringan. Air dan semolina sebagai bahan dasar pembuatan pasta
dicampurkan kemudian diumpankan kedalam ulir ekstruder. Ulir tersebut akan
mengaduk campuran semolina dan air menjadi adonan dan mendorongnya
melewati die. Pasta di ekstrusi dalam berbagai bentuk dan ukuran kemudian
dipotong menggunakan pisau berputar tepat setelah produk keluar dari die (Hahn
1990).
Pengeringan merupakan proses paling krusial yang akan menentukan
kualitas akhir produk pasta. Pengeringan pasta konvensional dilakukan pada suhu
rendah yang meniru kondisi udara terbuka selama 18–20 jam (Manthey dan
Twombly 2006). Tidak berbeda, pengeringan produk mi berbasis tepung jagung
yang saat ini diterapkan juga dilakukan pada suhu rendah menggunakan metode
kering angin selama 24–30 jam. Pengeringan seperti ini sangat dipengaruhi
kondisi kelembapan udara dan cuaca sehingga ketika musim hujan pengeringan
dapat berlangsung lebih lama bahkan memicu tumbuhnya kapang. Kondisi ini
dapat dihindari dengan melakukan pengontrolan kondisi pengeringan salah
satunya adalah penggunaan suhu tinggi.
Pengeringan dengan suhu tinggi telah banyak diterapkan di industri pasta
untuk menggantikan pengeringan konvensional. Profil suhu tinggi yang
digunakan berkisar antara 60–90ºC (Dexter et al. 1981; Novaro et al. 1993;
Villeneuve dan Géllinas 2007). Selain dapat mengendalikan pertumbuhan
mikroba dan mempercepat waktu pengeringan, terjadi peningkatan kualitas masak
pada produk pasta yang dikeringkan dengan suhu tinggi (Dexter et al. 1981; De
Stefanis dan Sgrulletta 1990; Baiano et al. 2006). Subarna dan Muhandri (2013)
melakukan pengeringan mi jagung pada suhu 60ºC, 70ºC, dan 80ºC dengan alat
tray drier. Dilaporkan bahwa pengeringan dengan suhu yang rendah
menghasilkan mi kering jagung yang lebih baik, yaitu elongasi yang lebih tinggi,
meskipun cooking loss, ketegaran, kelengketan dan kekenyalan tidak berbeda
nyata. Proses pengeringan pada suhu tinggi memungkinkan terjadinya kerusakan
yang dapat mempengaruhi tekstur akhir pasta. Oleh karena itu, pengendalian
terhadap tahap pengeringan berdasarkan pada model prediksi dapat digunakan
untuk merancang kondisi proses yang optimal (Migliori et al. 2005).
2
Model persamaan pengeringan lapis tipis bertujuan untuk menjelaskan
fenomena pengeringan bahan hasil pertanian dan telah banyak digunakan untuk
memperkirakan waktu pengeringan beberapa produk pangan. Secara umum
terdapat tiga jenis model pengeringan lapis tipis yaitu, model teoritis, semiteoritis,
dan empiris. Pendekatan teoritis berkaitan dengan persamaan difusi maupun
persamaan perpindahan panas dan massa secara simultan. Model empiris
mengabaikan dasar-dasar teori dan menyajikan hubungan langsung antara kadar
air rata-rata dengan waktu pengeringan melalui analisis regresi. Model semiteoritis adalah alternatif antara pendekatan teoritis dan empiris, diturunkan dari
penyederhanaan hukum kedua Fick mengenai difusi, atau modifikasi dari model
yang disederhanakan, seperti model Henderson-Pabis, model Page, model
Modified Page, dan lainnya (Kaushal dan Sharma 2013).
Beberapa persamaan pengeringan yang terdapat di literatur telah berhasil
menjelaskan pengeringan beberapa produk mi dan pasta. Pamungkas et al. (2008)
meneliti perubahan konstanta laju pengeringan untuk produk pasta puffing
menggunakan model Lewis yang analog dengan persamaan pendinginan Newton.
Kaushal dan Sharma (2013) menyatakan model matematik Verma (Verma et al.
1985) dapat menggambarkan perilaku pengeringan mi yang terbuat dari tepung
talas, beras, dan pigeonpea. Kongkiattisak dan dan Songsermpong (2012) juga
meneliti model matematik Two-Term sebagai model yang paling tepat
merepresentasi pengeringan mi beras. Belum ada literatur yang menyebutkan
pemodelan kinetika pengeringan untuk mi atau pasta berbahan dasar tepung
jagung.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menyusun persamaan model laju pengeringan
yang dapat merepresentasikan dengan baik perilaku pengeringan spageti jagung
pada berbagai kondisi suhu dan kecepatan udara pengering, dan mengetahui
pengaruhnya terhadap mutu masak spageti jagung.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini yaitu memberi informasi tentang proses
pengeringan spageti jagung dengan berbagai kondisi suhu dan kecepatan udara
pengering agar dapat diaplikasikan pada produksi skala komersial.
TINJAUAN PUSTAKA
Pengeringan pasta dan mi
Pengeringan adalah tahap yang paling penting serta paling sulit dalam
pembuatan pasta. Tujuan pengeringan pasta yaitu mengurangi kadar air dari 31%
menjadi 10-12%. Pengeringan pasta biasanya dilakukan bertahap, yaitu tahap
predrying dan beberapa tahap final drying. Meskipun terdapat beragam jenis dan
desain mesin pengering yang digunakan, kesulitan masih terjadi dalam
menentukan profil suhu dan kelembapan yang tepat untuk pengeringan. Pasta
3
akan rusak karena pertumbuhan mikroorganisme bila pengeringan dilakukan
terlalu lambat. Namun jika pasta dikeringkan terlalu cepat, perbedaan kadar air
yang terjadi akan menimbulkan keretakan pada pasta. Keretakan dapat terjadi
selama siklus pengeringan maupun beberapa waktu setelah pasta meninggalkan
pengering (Hahn 1990).
Para ahli membagi proses pengeringan pasta kedalam dua fase berbeda: predrying dan finish drying. Fase pre-drying berfungsi mengeringkan pasta secara
singkat segera setelah proses ekstrusi untuk mencegah permukaan pasta saling
menempel. Pada fase ini pasta kehilangan sekitar satu per tiga dari kadar air awal
pasta yang sekitar 29-30%. Kehilangan air tersebut dikarenakan kondisi pasta
yang masih plastis dan elastis sehingga memiliki porositas kapiler. Ketika pasta
memasuki finish dryer, strukturnya telah mengeras dan kehilangan kapilaritas,
sehingga dibutuhkan waktu yang lebih lama di dalam ruang pengering. Fase predrying diikuti dengan fase pengeringan akhir (finish drying) pertama pada suhu
dan RH tinggi. Fase ini dapat berlangsung singkat ataupun lambat bergantung
pada bentuk pasta. Fase pengeringan akhir pertama diikuti dengan fase kedua
dimana suhu diturunkan secara cepat. Terakhir, produk akan melalui perlakuan
udara kering untuk menstabilkan suhu dan kadar air pasta (Pollini 1998).
Pengeringan pasta dengan suhu tinggi memiliki beberapa keunggulan (Hahn
1990): (1) pengendalian bakteri selama pengeringan, (2) mengurangi waktu
pengeringan, (3) meningkatkan kualitas masak dari produk akhir, dan (4)
meningkatkan warna produk akhir. Warna dan kualitas masak produk paling
terpengaruh secara dramatis ketika bahan baku kualitas rendah digunakan untuk
produksi pasta yang memanfaatkan pengeringan suhu tinggi.
Tabel 1 Profil pengeringan yang digunakan dalam produksi pasta (Pollini
1998)
Teknologi pengeringan
Suhu rendah (low
temperature/LT)
Suhu tinggi (high
temperature/HT)
Suhu sangat tinggi (very
high temperature/THT)
Suhu pengeringan (ºC)
RH (%)
Waktu (jam)
40–60
70–80
18–28
60–84
74–82
8–11
> 84
74–90
2–5
Mi dapat dikeringkan dengan beberapa cara, yaitu pengeringan,
penggorengan, atau pengeringan vakum. Penggorengan banyak diaplikasikan
sebagai proses pengeringan untuk produk mi instan. Sementara pengeringan
vakum dilakukan untuk produk mi yang dibekukan dan pemanfaatannya di
industri masih jarang. Berdasarkan suhu pengeringan maksimum yang digunakan,
pengeringan mi dapat diklasifikasikan lebih lanjut menjadi pengeringan dengan
udara panas (>70ºC) dan pengeringan tanpa udara panas (