Decreasing Kinetics of Vitamin C As Fortification and Shelf Life Prediction of Orange Juice Formulation

KINETIKA PERUBAHAN VITAMIN C SEBAGAI

FORTIFIKAN DAN PENENTUAN UMUR SIMPAN

SARI BUAH JERUK

MEDDY YOSINTA SEPTIANI

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

PERNYATAAN MENGENAI TUGAS AKHIR

DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul Kinetika Perubahan Vitamin C Sebagai Fortifikan Dan PenentuanUmur Simpan Sari Buah Jeruk adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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 tugas akhir ini.

Bogor, Oktober 2012

Meddy Yosinta Septiani NIM F252090135

ABSTRACT

MEDDY YOSINTA S. Decreasing Kinetics of Vitamin C As Fortification and Shelf Life Prediction of Orange Juice Formulation.Under direction of Nuri Andarwulan and Feri Kusnandar.

The main objective of this research was to determine the kinetic degradation of vitamin C as a fortificant in orange juice and to predict its shelf life using Arrhenius model approach. Orange juice may experiences gradual browning formation during storage that causes a product expiration. Sensory testing (sweet, sour, and bitter taste) and color objective (L, a and b parameters) were used to measure the product quality. The combination of 1.2% malic acid and 0.05% vitamin C in orange juice was acceptable sensorically and experienceda least discoloration. The product shelf-life was extended up to 234 days (based on color) dan 101 days (based on vitamin C concentration). Vitamin C contributed 233% of nutritional adequacy value.

RINGKASAN

MEDDY YOSINTA S. Kinetika Perubahan Vitamin C Sebagai Fortifikan Dan Penentuan Umur Simpan Sari Buah Jeruk. Dibimbing oleh Nuri Andarwulan dan Feri Kusnandar.

Minuman sari buah jeruk (orange juice) merupakan produk minuman yang kaya kandungan vitamin C,namun mudah mengalami perubahan warna selama penyimpanan, yaitu warna sari buah berubah dari oranye menjadi kecoklatan dan menyebabkan masa simpannya terlalu pendek yang kurang menguntungkan bagi produsen. Proses pengolahan minuman sari buah jeruk dapat mengalami perubahan penurunan kandungan gizi seperti vitamin C. Kandungan vitamin C pada produk harus ada dalam jumlah yang cukup pada produk akhir hingga sampai dikonsumsi konsumen.Vitamin C berperan sebagai sumber vitamin C yang berguna dalam memberikan asupan gizi rata-rata sehari sekitar 90-100 mg vitamin C yang dianjurkan bagi orang dewasa. Minuman sari buah jeruk juga merupakan sumber vitamin C, namun jumlahnya dapat menurun selama penyimpanan akibat teroksidasi yang dipicu oleh oksigen, panas, suhu penyimpanan dan lama penyimpanan. Penambahan vitamin C diharapkan dapat menggantikan vitamin C dalam sari buah yang mengalami kerusakan tersebut.

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh penambahan vitamin C sebagai fortifikan pada minuman sari buah jeruk (orange juice) dalam menggantikan vitamin C yang hilang akibat proses pengolahan sekaligus menghambat reaksi kecoklatan sari buah jeruk selama penyimpanan. Penelitian dirancang dalam tiga tahap, yaitu penentuan kombinasi konsentrasi asam malat dan vitamin C yang dapat diterima secara sensori, penentuan konsentrasi vitamin C sebagai fortifikan atau sumber mikro-nutrien, dan penentuan kinetika degradasi vitamin C dan umur simpan sari buah jeruk selama penyimpanan.

Pada penelitian tahap pertama dicoba 4 (empat) formulasi sari buah jeruk dengan konsentrasi asam malat yang berbeda (0%, 0.7%, 1.0%, dan 1.2%) pada konsentrasi vitamin C 0.1%. Sampel dievaluasi secara sensori oleh 10 orang panelis terlatih yang mencakup atribut mutu rasa manis, rasa asam, rasa pahit, dan rasa sari buah jeruk (skor sensori 0 s/d 5).

Pada penelitian tahap kedua dilakukan penentuan konsentrasi vitamin C (0%, 0.05%, 0.1%, dan 0.15%) pada konsentrasi asam malat hasil penelitian tahap pertama.Sampel dievaluasi secara sensori oleh 10 panelis terlatih (mutu rasa manis, rasa asam, rasa pahit, dan kekentalan). Sampel juga dianalisis secara objektif yang mencakup kadar gula, pH, warna dan kadar vitamin C, serta dihitung angka kecukupan gizi (AKG) vitamin C dari masing-masing formula. Formula yang terpilih digunakan dalam penelitian tahap ketiga.

Penelitian tahap ketiga menentukan kinetika perubahan mutu sari buah jeruk selama penyimpanan dan penentuan umur simpannya dengan menggunakan metode akselerasi model Arrhenius (accelerated shelf-life testing method). Sari buah buah jeruk terpilih dari tahap kedua dan produk kontrol (tanpa penambahan vitamin C) disimpan pada tiga suhu inkubator yang berbeda (28, 37 dan 45oC) dan diamati perubahan mutunya secara periodic etiap 7 hari selama penyimpanan 35 hari. Parameter mutu yang diamati adalah kadar vitamin C, uji warna (L dan b),

dan uji sensori (rasa manis, rasa asam, rasa pahit, kekentalan, dan rasa sari buah jeruk).

Hasil penelitian sari buah jeruk dengan penambahan asam malat 1,2% yang dikombinasikan dengan penambahan vitamin C 0,05% memberikan mutu rasa sari buah jeruk yang dapat diterima. Pembentukan warna coklat sari buah jeruk dapat dihambat dengan penambahan vitamin C 0,05% sehingga dapat memperpanjang umur simpannya. Parameter sensori (rasa manis, rasa asam, rasa pahit, kekentalan, dan rasa sari buah jeruk) dan penurunan vitamin C mengikuti ordo reaksi nol. Berdasarkan model Arrhenius dengan menggunakan parameter nilai L, minuman sari buah jeruk yang telah diformulasi dengan vitamin C sebesar 0,05% memiliki umur simpan yang lebih panjang (234 hari atau 7,8 bulan) dibandingkan dengan kontrol (tanpa penambahan vitamin C) (69,2 hari atau 2,3 bulan) pada suhu 28°C. Jika menggunakan parameter nilai b, minuman sari buah jeruk memiliki umur simpan hanya 305,6 hari atau 10,2 bulan. Bila didasarkan pada kadar vitamin C, umur simpan sari buah buah jeruk adalah 101,5 hari atau 3,4 bulan yang lebih panjang dibandingkan tanpa vitamin C (37,3 hari atau 1,2 bulan). Jumlah kadar vitamin C yang telah diformulasi dan setelah disimpan selama 35 hari pada suhu 28°C sebesar 139 mg/250 ml per sajian (Persen AKG vitamin C sebesar 233). Kata kunci : Vitamin C, minuman sari buah jeruk, fortifikan, umur simpan.

©

Hak Cipta milik IPB, tahun 2012

Hak Cipta dilindungi Undang-Undang

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber

a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah

b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB

2. Dilarang mengumumkan atau memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

KINETIKA PERUBAHAN VITAMIN C SEBAGAI

FORTIFIKAN DAN PENENTUAN UMUR SIMPAN

SARI BUAH JERUK

MEDDY YOSINTA SEPTIANI

TugasAkhir

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Profesi Teknologi Pangan pada Program Studi Magister Profesi Teknologi Pangan

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

Judul Tugas Akhir : Kinetika Perubahan Vitamin C Sebagai Fortifikan Dan Penentuan Umur Simpan Sari Buah Jeruk

Nama : Meddy Yosinta Septiani

NIM : F252090135

Disetujui

Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Nuri Andarwulan, M.Si. Dr. Ir. Feri Kusnandar, M.Sc.

Ketua Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Dekan

Profesi Teknologi Pangan Sekolah Pascasarjana

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala kasih karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari 2011 ini adalah ”Kinetika Perubahan Vitamin C Sebagai Fortifikan dan Penentuan Umur Simpan Sari Buah Jeruk”.

Pada kesempatan ini, penulis menghaturkan banyak terima kasih kepada : 1. Ibu Dr. Ir. Nuri Andarwulan, M.Si. selaku ketua komisi pembimbing dan

Bapak Dr. Ir. Feri Kusnandar M.Sc selaku anggota komisi pembimbing atas saran, masukan, bimbingan dan dukungannya selama penulis mengerjakan karya ilmiah ini.

2. Dr Ir Lilis Nuraida MSc selaku Ketua Program Studi serta Dr. Elvira Syamsir, STP. Msi selaku dosen penguji luar atas masukannya.

3. Manajemen tempat penulis bekerja yaitu PT. Hale International yang telah memberikan ijin kepada penulis untuk melanjutkan studi di Magister Profesi Teknologi Pangan IPB.

4. Orang tua dan suamiku Kiki Agung Prabowo, serta sahabat dan seluruh keluarga, atas segala doa, kasih sayang dan dukungannya.

5. Teman-teman di Program Studi Magister Teknologi PanganIPB batch 5 atas kebersamaannya selama perkulihan.

6. Mba Tika dan Mba Martianah atas segala bantuannya selama perkuliahan.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Oktober 2012

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Semarang Jawa Tengah pada tanggal 5 September 1981 dari Ayah Gandung Hadi Santosa dan Ibu Peni Umiyati. Penulis merupakan putri pertama dari tiga bersaudara.

Tahun 2005 penulis lulus dari Universitas Kristen Satya Wacana Fakultas Biologi Jurusan Mikrobiologi Industri Pangan. Tahun 2009 penulis diterima di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor Program Studi Magister Profesi Teknologi Pangan.

Sejak Tahun 2005 hingga sekarang penulis telah bekerja di beberapa industri. Posisi yang pernah di tempati oleh penulis antara lain staf R&D PT. Mitra Manggalindo, Staf Marketing PT. Budidharma Dibyaraga, Asisten Manager R&D PT. Hale International. Penulis bekerja di PT. Hale International dari tahun 2007 hingga sekarang.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI... i

DAFTAR TABEL... ii

DAFTAR GAMBAR... iii

DAFTAR LAMPIRAN... iv

PENDAHULUAN...………... 1

Latar Belakang Penelitian... 1

Tujuan Penelitian...………... 2

Manfaat Penelitian... 3

TINJAUAN PUSTAKA...………..………... 4

Sari Buah Jeruk...……….…...……... 4

Vitamin C... 6

Proses Pengolahan Sari Buah ... 8

Kinetika Degradasi Vitamin C Sebagai Fortifikan & Perubahan Warna Orange Juice Selama Penyimpanan... 11

Kinetika Perubahan Mutu & Umur Simpan dengan Model Arrhenius… 12 METODOLOGI... 18

Tempat dan Waktu... 18

Bahan dan Alat... 18

Metode Penelitian... 18

Tahap 1 Penentuan Kombinasi Konsentrasi Asam Malat&Vitamin C 18 Tahap 2 Penentuan Konsentrasi Vitamin C Sebagai Fortifikan... 19

Tahap 3 Penentuan Kinetika degradasi Vitamin C dan Umur Simpan 20 Metode Analisis... 21

Uji Sensori... 21

Pengukuran Kadar Gula dengan Refraktometer... 21

Pengukuran Nilai Derajat Keasaman (pH) dengan pH meter……... 21

Pengukuran warna dengan Chromameter….……..………. 22

Pengujian Kadar Vitamin C dengan Metode Titrasi …….…………. 20

Penentuan Umur Simpan dengan metode akselerasi…….………….. 23

HASIL DAN PEMBAHASAN……….………... 24

Pengaruh Asam Malat&Vitamin C Terhadap Penerimaan Sensori... 24

Penentuan Vitamin C sebagai Fortifikan atau Sumber Mikro-nutrient…. 25 Kinetika Perubahan Mutu dan Penentuan Umur Simpan Sari Buah Jeruk 29 SIMPULAN DAN SARAN……….. 38

DAFTAR PUSTAKA……… 39

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1. Persyaratan mutu minuman sari buah jeruk menurut SNI

10-6-19-1999….………...…………... 5

Tabel 2. Komposisi kimia dan nilai gizi per 100 gram sari buah jeruk…….. 6 Tabel 3. Pengaruh konsentrasi asam malat terhadap nilai mutu rasa minuman

sari buah jeruk (pada konsentrasi vitamin C 0.1%)…...…………... 24 Tabel 4. Overage pada minuman sari buah jeruk yang difortifikasi vitamin

C... 25 Tabel 5. Pengaruh konsentrasi asam malat terhadap nilai mutu rasa minuman

sari buah jeruk (pada suhu penyimpanan 45 oC selama 12 hari

pengamatan)…...………... 26 Tabel 6. Jumlah vitamin C persajian dan persen AKG vitamin C selama

penyimpanan 12 hari pada suhu 45oC ………... 28 Tabel 7. Jumlah vitamin C persajian dan persen AKG vitamin C selama

penyimpanan 35 hari ………... 29 Tabel 8. Perkiraan umur simpan minuman sari buah jeruk berdasarkan parameter

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Struktur Vitamin C………... 6

Gambar 2. Diagram Alir Proses Pembuatan Minuman Sari Buah Jeruk...…. 9

Gambar 3. Pasteurisasi Menggunakan Plate Heat Exchanger ……... 11

Gambar 4. Reaksi Browning….………... 12

Gambar 5. Laju penurunan mutu bahan pangan pada orde reaksi nol... 15

Gambar 6. Laju penurunan mutu bahan pangan pada orde reaksi satu... 16

Gambar 7. Profil sensori minuman sari buah jeruk pada konsentrasi asam malat yang berbeda (konsentrasi vitamin C 0,1%)... 25

Gambar 8. Profil sensori rasa minuman sari buah jeruk pada konsentrasi vitamin C yang berbeda …...……….………... 27

Gambar 9. Perubahan kandungan vitamin C sari buah jeruk yang diberi penambahan vitamin C 0.05% selama penyimpanan……... 30

Gambar 10. Perubahan nilai konstanta laju reaksi untuk kandungan vitamin sebagai fungsi dari suhu (1/T).………... 30

Gambar 11. Perubahan parameter warna (L) sari buah jeruk yang diberi penambahan vitamin C 0,05% selama penyimpanan 35 hari.… 31 Gambar 12. Perubahan parameter warna (b) sari buah jeruk yang diberi penambahan vitamin C 0,05% selama penyimpanan 35 hari.… 32 Gambar 13. Profil sensori minuman sari buah jeruk pada saat mencapai batas penolakan oleh panelis pada penyimpanan hari ke-12... 33

Gambar 14. Perubahan parameter warna (L) sari buah jeruk yang diberi penambahan vitamin C 0,05% selama penyimpanan pada suhu 45oC………... 33

Gambar 15. Perubahan parameter warna (b) sari buah jeruk yang diberi penambahan vitamin C 0,05% selama penyimpanan pada suhu 45oC.………...…... 34

Gambar 16. Konstanta laju reaksi vitamin C sebagai fungsi dari suhu (1/T) dari minuman sari buah jeruk.………...…... 35

Gambar 17. Konstanta laju reaksi warna (b) sebagai fungsi dari suhu (1/T) dari minuman sari buah jeruk.………...…... 36

Gambar 18. Konstanta laju reaksi warna(L) sebagai fungsi dari suhu (1/T) untuk dari minuman sari buah jeruk ………...…... 36

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Data Uji Sensori Penentuan Kombinasi Konsentrasi Asam Malat

dan Vitamin C ... 41 Lampiran 2. Data Uji pH, Brix dan Kadar Vitamin C pada Penentuan

Kon-sentrasi Fortifikasi Vitamin C pada suhu 45 °C ... 42 Lampiran 3. Data Uji Warna pada Penentuan Konsentrasi Fortifikasi Vitamin

C pada suhu 45 °C... 43 Lampiran 4. Diagram Laba-Laba Uji Sensori Penentuan Konsentrasi Fortifi-

kasi Vitamin C pada suhu 45 °C hari ke nol Pengamatan…... 45 Lampiran 5. Diagram Laba-Laba Uji Sensori Penentuan Konsentrasi Fortifi-

kasi Vitamin C pada suhu 45 °C hari ke-2 Pengamatan ... 46 Lampiran 6. Diagram Laba-Laba Uji Sensori Penentuan Konsentrasi Fortifi-

kasi Vitamin C pada suhu 45 °C hari ke-5 pengamatan…... 47 Lampiran 7. Diagram Laba-Laba Uji Sensori Penentuan Konsentrasi Fortifi-

kasi Vitamin C pada suhu 45 °C hari ke-7 Pengamatan…... 48 Lampiran 8. Diagram Laba-Laba Uji Sensori Penentuan Konsentrasi Fortifi-

kasi Vitamin C pada suhu 45 °C hari ke-9 Pengamatan …..….. 49 Lampiran 9. Diagram Laba-Laba Uji Sensori Penentuan Konsentrasi Fortifi-

kasi Vitamin C pada suhu 45 °C hari ke-12 Pengamatan…….... 50 Lampiran 10. Data Uji pH, Brix dan Kadar Vitamin C pada Penentuan Kine-

tika Degradasi Vitamin C dengan Inkubasi suhu 28 °C...……... 51 Lampiran 11. Data Uji Warna pada Penentuan Kinetika Degradasi Vitamin C

dengan Inkubasi suhu 28 °C... 52 Lampiran 12. Data Uji pH, Brix dan Kadar Vitamin C pada Penentuan Kine-

tika Degradasi Vitamin C dengan Inkubasi suhu 37 °C …...….. 53 Lampiran 13. Data Uji Warna pada Penentuan Kinetika Degradasi Vitamin C

dengan Inkubasi suhu 37 °C ……... 54 Lampiran 14. Data Uji pH, Brix dan Kadar Vitamin C pada Penentuan Kine-

tika Degradasi Vitamin C dengan Inkubasi suhu 45 °C... 55 Lampiran 15. Data Uji Warna pada Penentuan Kinetika Degradasi Vitamin C

dengan Inkubasi suhu 45 °C …... 56 Lampiran 16. Perhitungan Overage Vitamin C... 57 Lampiran 17. Perubahan parameter warna (L) sari buah jeruk tanpa fortifikasi

Lampiran 18. Batas kritis mutu atau batas mutu akhir untuk warna L dan b pada persamaan reaksi ordo nol... 59

PENDAHULUAN

Latar Belakang Penelitian

Jeruk merupakan buah-buahan yang populer di masyarakat termasuk hasil olahannya seperti minuman sari buah jeruk (orange juice). Dalam dunia industri pangan, minuman sari buah jeruk terus dikembangkan baik dari sisi teknologi pengolahannya maupun dari sisi nutrisinya. Umumnya, buah jeruk dikenal sebagai sumber vitamin C yang baik. Namun saat diolah menjadi produk olahan seperti minuman sari buah jeruk, kandungan vitamin C nya bisa mengalami perubahan akibat adanya proses pengolahan produk. Kandungan vitamin C pada produk harus ada dalam jumlah yang cukup pada produk akhir hingga sampai dikonsumsi konsumen.

Vitamin C atau asam askorbat merupakan salah satu vitamin yang larut dalam air dan mudah mengalami kerusakan oleh reaksi oksidasi.Reaksi oksidasi vitamin C membentuk asam L-dehidroaskorbat yang labil dan dapat berubah menjadi asam L-diketogulonat yang tidak memiliki kereaktifan sebagai vitamin C (Winarno, 2002).Reaksi oksidasi vitamin C diakibatkan oleh danya a oksigen.Vitamin C mudah rusak selama pemasakan dan penyimpanan.

Vitamin C termasuk bahan tambahan pangan yang diizinkan dan dinyatakan aman. Di samping termasuk sebagai bahan tambahan pangan, vitamin C dapat berperan sebagai mikro-nutrien yang berguna dalammemberikan asupan gizi rata-rata sehari sekitar 90-100 mg vitamin C yang dianjurkan untuk orang dewasa (Keputusan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan Nomor HK. No. HK.00.05.52.6291 Tahun 2007).Vitamin C sebenarnya terdapat secara alami dalam sari buah jeruk, namun dapat mengalami degradasi selama penyimpanan sehingga mutu sari buah jeruk mengalami penurunan akibat oksidasi vitamin C. Kerusakan oksidatif vitamin C selama penyimpanan dapat dipicu oleh oksigen, panas, suhu penyimpanan dan lama penyimpanan. Dengan adanya penambahan vitamin C, maka diharapkan dapat menggantikan vitamin C dalam sari buah yang mengalami kerusakan, sehingga dapat berperan sebagai fortifikan atau sumber mikro-nutrien.

Penurunan mutu akibat oksidasi vitamin C pada produk olahan seperti minuman sari buah jeruk dapat berupa perubahan warna selama penyimpanan yaitu warna sari buah berubah dari oranye menjadi kecoklatan. Perubahan warna pada sari buah jeruk dapat terjadi akibat reaksi kimia yang dipicu oleh proses enzimatik, reaksi non-enzimatik (Maillard), atau karamelisasi (Eskin, 2001). Perubahan warna pada minuman sari buah jeruk yang terlalu cepat tidak diinginkan, karena menyebabkan masa simpannya terlalu pendek dan kurang menguntungkan bagi produsen.Selain sebagai fortifikan, vitamin C yang ditambahkan dapat memperbaiki warna dengan memperlambat laju kerusakan oksidatif, yaitu dapat mencegah oksidasi komponen-komponen fenolat menjadi quinon berwarna gelap.Penggunaan vitamin C dapat mereduksi kembali quinon berwarna hasil oksidasi (o-quinon) menjadi senyawa fenolat (o-difenol) tak berwarna. Asam askorbat selanjutnya dioksidasi menjadi asam dehidroaskorbat. Ketika vitamin C habis, komponen berwarna akan terbentuk sebagai hasil reaksi polimerisasi dan menjadi produk antara yang irreversibel. Jadi produk berwama coklat hanya akan terjadi jika vitamin C yang ada habis dioksidasi dan quinon terpolimerisasi (Mardiah, 1996).

Mengingat jumlah kandungan vitamin C pada produk saat proses pengolahan bisa mengalami degradasi dan dapat mempengaruhi perubahan mutu (warna) produk maka perlu dilakukan fortifikasi vitamin C untuk menggantikan jumlah vitamin C yang hilang sehingga kadar vitamin C dalam produk minuman sari buah jeruk memenuhi standar RDA (Recommended Dietary Allowances).

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh penambahan vitamin C sebagai fortifikan pada minuman sari buah jeruk (orange juice) dalam menggan-tikan vitamin C yang hilang akibat proses pengolahan sekaligusmenghambat reaksi kecoklatan sari buah jeruk selama penyimpanan.

Tujuan khusus dalam penelitian ini adalah untuk menentukan kombinasi konsentrasi asam malat dan vitamin C yang dapat diterima secara sensori,

menen-tukan konsentrasi vitamin C sebagai fortifikan atau sumber mikro-nutrien, dan menentukan kinetika degradasi vitamin C sebagai fortifikan serta umur simpan sari buah jeruk selama penyimpanan.

Manfaat Penelitian

Data yang diperoleh dari hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai dasar ilmiah untuk meningkatkan nilai gizi vitamin C dan mutu minuman sari buah jeruk selama masa penyimpanan tertentu, khususnya atribut warna.

Penelitian ini bermanfaat bagi industri pangan khususnya industri pembu-atan minuman sari buah jeruk untuk melakukan fortifikasi serta klaim vitamin C dan memperkirakan berapa lama masa simpan minuman sari buah jeruk tersebut setelah ditambahkan vitamin C.

TINJAUAN PUSTAKA

Sari Buah Jeruk

Buah jeruk merupakan buah yang tidak asing dan banyak digemari.Umum-nya, buah jeruk merupakan sumber serat kasar yang berperan dalam sistem pencernaan dan mengandung asam-asam yang berperan pada pembentukan rasa masam pada buah.Buah jeruk termasuk sebagai sumber kalori yang diperlukan untuk melakukan aktivitas sehari-hari, protein untuk membentuk jaringan tubuh dan mengganti jaringan yang hilang serta zat-zat gizi seperti mineral dan vitamin yang penting untuk tubuh.Zat nutrisi yang terkandung dalam jeruk di antaranya adalah vitamin C yang dapat berfungsi sebagai antioksidan yang berkhasiat bagi kesehatan manusia (Tomsuixi, 2008).

Buah jeruk bisa diperoleh dari lokal maupun impor.Secara umum, perbe-daan jeruk impor dan lokal dapat dilihat dari penampilan fisik seperti warna, ukuran dan rasa buah.Jenis jeruk yang dibudidayakan dan diperdagangkan di Indonesia adalah jeruk keprok, sedangkan di Negara-negara barat biasa membu-didayakan jenis jeruk California Valencia (Pracaya, Citrus nobilis lour (jrk keprok) varietas Citrus nobilis Lottrvar Chrisocarpe (Valencia Mandarin). Jeruk Valencia mempunyai karakteristik seperti bentuk buahnya bulat hingga lonjong, ukuran buah sedang hingga besar, Kulit buah berwarna orange, daging buah berwarna kuning jingga dan berair sangat banyak, dan biji buah sedikit atau tidak berbiji (Sarwono, 1986).

Buah jeruk dapat diolah menjadi sari buah atau terlebih dahulu dibuat menjadi pure atau konsentrat sari buah. Buah yang digunakan untuk membuat sari buah adalah buah yang telah matang, dalam bentuk segar atau yang diperta-hankan dalam kondisi yang baik dengan peralatan. Menurut Keputusan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan Nomor HK. No. HK.00.05.52.4040 Tahun 2006 tentang Kategori Pangan mengatur definisi dan karakteristik dasar sari buah, terkait ketentuan bahan baku, proses pengolahan dan produk jadi. Definisi sari buah adalah cairan yang diperoleh dari bagian buah yang dapat dimakan yang dicuci, dihancurkan, dijernihkan (jika dibutuhkan), dengan atau tanpa pasteurisasi

dan dikemas untuk dapat dikonsumsi langsung.Sari buah dapat berisi hancuran buah, keruh, atau jernih. Pada sari buah hanya dapat ditambahkan konsentrat jika berasal dari jenis buah yang sama. Codex Alimentarius Commission (2005) membagi sari buah menjadi 2 (dua), yaitu sari buah yang dihasilkan langsung dari proses pengempaan, penghancuran dan penggilingan buah dan sari buah yang dihasilkan dari konsentrat dengan merekonstitusi konsentrat sari buah dengan air minum. Proses pembuatan sari buah harus dapat mempertahankan sifat fisik, kimia, dan organoleptik dan karakter zat gizi dari sari buah aslinya. Ke dalam formula sari buah dapat ditambahkan gula dan bahan tambahan pangan (BTP) lainnya dengan mengacu pada persyaratan mutu dari SNI 10-6019-1999(Tabel 1).

Tabel 1.Persyaratan mutu minuman sari buah jeruk menurut SNI 10-6019-1999.

No Jenis Uji Satuan Persyaratan

1. Keadaan

Warna - Normal

Bau - Normal,khas jeruk

Rasa - Normal,khas jeruk

2. pH max 4

3. Padatan terlarut b/b, % Min 10/11

4. Gula (sukrosa) b/b, % Max 5

5. Sulfur Dioksida Mg/kg Max 10

6. Pengawet - Sesuai SNI 01-0222-1995

7. Pewarna tambahan - Sesuai SNI 01-0222-1995

Sari buah yang dibuat dari konsentrat sari buah dapat ditambahkan air, dengan syarat dalam jumlah yang sama dengan yang dikeluarkan dalam proses pembuatan konsentrat sari buah. Komposisi kimia dan nilai gizi pada sari buah jeruk dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 1. Komposisi kimia dan nilai gizi per 100 gram sari buah jeruk California Valencia

Komponen Jumlah

Kalori (kal) 44,00

Protein (g) 0,80

Lemak (g) 0,20

Karbohidrat (g) 11,00

Kalsium (mg) 19,00

Fosfor (mg) 16,00

Vitamin A (SI) 190,00

Vitamin B1 (mg) 0,08

Vitamin C (mg) 49,00

Air (g) 87,50

Vitamin C

Vitamin C merupakan vitamin yang larut dalam air. Sumber Vitamin C sebagian besar tergolong dari sayur-sayuran dan buahan terutama buah-buahan segar. Asupan gizi rata-rata sehari sekitar 90 sampai 100 mg vitamin C yang dianjurkan untuk orang dewasa.Namun, terdapat variasi kebutuhan dalam individu yang berbeda.(Keputusan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan Nomor HK. No. HK.00.05.52.6291 Tahun 2007).

Sari buah jeruk merupakan salah satu buah yang memiliki kandungan vitamin C cukup tinggi.Vitamin C atau sering disebut asam askorbat merupakan vitamin yang larut dalam air dan essensial untuk biosintesis kolagen (Naidu, 2003). Vitamin C memiliki rumus molekul C6H8O6 dengan berat molekul 176,13. Nama kimia dari vitamin C adalah L-Asam askorbat. Struktur Kimia dari vitamin C digambarkan sebagai berikut (Gambar 1):

Vitamin C merupakan komponen yang tidak stabil.Dalam keadaan kering stabil di udara, dalam larutan cepat teroksidasi.Vitamin C memiliki tingkat kela-rutan yang mudah dalam air namun agak sukar larut dalam etanol dan tidak larut dalam kloroform, eter serta benzene, minyak dan sejenisnya (Winarno, 2002).

Vitamin C dapat digunakan sebagai aditif atau bahan tambahan pangan pada suatu produk pangan.Vitamin C (asam askorbat) seringkali difortifikasikan pada minumansehingga tidak hanya untuk memberikan banyak fungsi seperti memperbaiki warna melainkan dapat meningkatkan kualitas nutrisi atau kandungan gizi produk. Dengan meningkatkan kualitas dan teknologi dari suatu produk pangan maka diharapkan akan meningkatkan nilai nutrisinya (Winarno, 2002).

Fortifikasi dapat didefinisikan sebagai penambahan zat-zat gizi pada bahan pangan dengan tujuan untuk meningkatkan nilai gizinya dan meningkatkan konsumsi suatu zat gizi tertentu oleh masyarakat. Menurut Codex Alimentarius Commission(2005), fortifikasi atau enrichment adalah penambahan sejumlah zat-zat gizi tertentu ke dalam bahan pangan baik dalam kondisi normal terdapat dalam bahan pangan dengan tujuan mencegah atau mengatasi defisiensi sejumlah zat gizi di dalam suatu populasi atau kelompok masyarakat tertentu. Secara umum poenambahan zat gizi harus memenuhi beberapa persyaratan, antara lain adalah zat gizi yang ditambahkan tidak mengubah warna dan cita rasa makanan, dapat dimanfaatkan tubuh, stabil selama penyimpanan, tidak menyebabkan timbulnya interaksi negatif dengan zat gizi lain yang ditambahkan atau yang ada dalam bahan pangan, dan jumlah yang ditambahkan harus memperhitungkan kebutuhan individu (Mucthadi et al., 1993). Kebutuhan individu secara kuantitatif terhadap zar-zat gizi esensial merupakan dasar untuk penyusunan RDA (Recommended Dietary Allowances), yaitu taraf konsumsi zat-zat gizi esensial, yang berdasarkan pengetahuan ilmiah dinilai cukup untuk memenuhi kebutuhan hampir semua orang sehat (Almatsier, 2002).Adapun kebutuhan individu untuk vitamin C sesuai US-RDA adalah sebesar 60 mg/hari.Minuman sari buah biasanya difortifikasi pada konsentrasi lebih kecil dalam perhitungan vitamin C per takaran saji.

Cara penanganan bahan pangan sebelum dikonsumsi seperti proses pengo-lahan, distribusi maupun penyimpanan bahan pangan dapat mempengaruhi

kandungan mikronutrien vitamin C yang secara alami ada atau ditambahkan dalam bahan pangan, sehingga umumnya mutu produk pangan akan mengalami perubahan atau penurunan mutu. Maka dari itu, cara penanganan bahan pangan tersebut perlu dikendalikan dengan baik supaya tidak menyebabkan kerusakan mutu yang terlalu besar. Salah satu upaya untuk meningkatkan mutu produk minuman sari buah jeruk dengan melakukan fortifikasi vitamin C, sehingga diperlukan identifikasi teknologi fortifikasi vitamin C terbaik sebanding dengan overage yang bersesuaian.Overage merupakan jumlah tambahan fortifikan yang ditambahkan ke dalam bahan pangan untuk mengkompesasikan kehilangan yang terjadi dimana bahan pangan yang telah difortifikasi tersebut mempunyai level nutrisi sesuai target yang diharapkan pada saat bahan pangan dikonsumsi (OMNI, 2005). Perhitungan overage tersebut dapat terlihat pada persamaan berikut :

Overage = Jumlah pada produk/formula – jumlah target yang diinginkanx 100 Jumlah target yang diinginkan

Proses Pengolahan Saribuah

Proses pengolahan sari buah jeruk melalui berbagai tahapan, yaitu tahap persiapan bahan baku, tahap pengolahan, tahap pengisian, tahap pengemasan, tahap pasteurisasi, dan tahap penyimpanan. Diagram alir proses produksi dari minuman sari buah jeruk dapat dilihat pada Gambar 2.

Sebelum proses pengolahan minuman sari buah jeruk, terlebih dahulu dilakukan persiapan semua bahan baku yang akan digunakan. Pencampuran bahan baku sesuai formulasi ke dalam air yang telah dipanaskan pada suhu 85-90°C hingga larutan homogen pada tanki blending. Konsentrat jeruk yang telah disiap-kan juga dimasukdisiap-kan dalam tanki blending.Kemudian dilakudisiap-kan pengadudisiap-kan hingga semua tercampur sempurna dan ditambahkan perisa orange.Pengadukan dilakukan kembali hingga semua larutan homogen. Larutan yang telah tercampur dengan sempurna dimasukkan ke dalam kemasan botol plastik PET (polyethylene terephthalate)dan dilakukan tahap pasteurisasi pada suhu 75oC selama 15 menit. Kemudian dilakukan proses pendinginan dan masuk ke tahap penyimpanan.

Proses pasteurisasi yang dilakukan menggunakan sistem alir (kontinyu) dengan system pemanasan tidak langsung, yaitu media panas (steam) tidak kontak langsung dengan produk. Proses pindah panas dari steam ke produk sari buah jeruk terjadi secara konduksi melalui plate heat exchanger. Dalam pengolahan sari buah menggunakan pasteurisasi, produk mengalami tahap pemanasan awal (pre heating), pemanasan utama (main heating), dan pendinginan (Fellows, 2000).Sari buah jeruk saat proses pengolahan akan terjadi proses pemanasan awal yaitu proses pemindahan panas dengan system regenerasi. Dalam proses tersebut terjadi pemindahan panas dari sari buah yang telah dipasteurisasi ke sari buah yang belum dipasteurisasi. Sari buah jeruk yang telah mengalami pemanasan awal akan dipanaskan pada suhu 84°C dan suhunya dipertahankan selama 30 detik pada holding tube. Jika suhu pasteurisasi tidak tercapai maka flow diversion valve secara otomatis akan menutup jalannya sari buah jeruk ke regenerator dan produk akan disirkulasi kembali ke balance tank untuk dipanaskan kembali. Namun, jika suhu pasteurisasi terpenuhi maka produk akan dialirkan ke proses regenerator. Kemudian masuk ke dalam tahap pendinginan. Dalam tahap ini, suhu produk sari buah jeruk yang telah dipasteurisasi akan mengalami penurunan pada regenerator dan didinginkan dengan air biasa sampai suhu ambient. Proses aliran produk sari buah dalam pasteurisasi dapat dilihat pada Gambar 3.

Nilai pasteurisasi dinyatakan dengan simbol P (Fellows, 2000). Nilai P dihi-tung dengan percobaan antara waktu dan suhu dengan persamaan sebagai berikut :

P = 0ʃ010 (T(t)-Tref)/z.dt

dimana : T(t) = suhu produk (°C); Tref= suhu referen pada nilai DT (menit); Z= faktor kinetik

Proses pasteurisasi harus dilakukan dengan memperhatikan beberapa faktor karena dapat mempengaruhi kerusakan mutu pangan, khususnya kerusakan komponen-komponen nutrisi pangan seperti vitamin. Vitamin C mengalami keru-sakan jika terjadi proses panas dan oksidasi, sehingga apabila terjadi proses pemanasan overheated pada sari buah jeruk dan terjadi beberapa reaksi yang mengakibatkan terjadinya perubahan mutu baik dari segi warna, aroma, maupun rasa.

Kinetika Degradasi Vitamin C Sebagai Fortifikan dan Perubahan Warna Orange Juice Selama Penyimpanan

Selama proses pengolahan sari buah jeruk terjadi oksidasi vitamin C yang dapat dipicu oleh proses pemanasan. Selama degradasi vitamin C terjadi perubahan warna konsentrat sari buah jeruk menjadi coklat. Dengan demikian, kandungan vitamin C dapat digunakan sebagai indikator mutu dari saribuah. Menurut Winarno (2002), vitamin C merupakan reduktor yang kuat dan mampu bertindak sebagai oksigen scavenger, sehingga akan mencegah terjadinya oksidasi enzimatis senyawa-senyawa fenol yang terkandung dalam buah jeruk. Penambahan vitamin C dengan tujuan untuk menurunkan pH sampai 3,0 atau dibawahnya akan dapat mempertahankan perubahan warna sebab pH optimal enzim fenolase adalah 6,5. Logam seperti besi dan tembaga dapat diikat oleh asam askorbat, logam-logam ini merupakan katalisator oksidasi yang dapat menyebabkan perubahan warna yang tidak diinginkan.Asam bersifat sinergis terhadap antioksidan dalam mencegah ketengikan dan pencoklatan.

Vitamin C dapat menghambat reaksi pencokelatan sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 4 (Manso et al., 2001).Vitamin C bersifat mudah teroksidasi.Sifat vitamin C dalam menghambat reaksi pencokelatan berkaitan

dengan adanya oksigen sebagai akseptor hidrogen.Mekanisme penghambatan reaksi pencoke-latan oleh vitamin C, yaitu oksigen yang diperlukan dalam reaksi pencokelatan bereaksi lebih dahulu dengan vitamin C sebagai donor hidrogen.Vitamin C bertindak sebagai donor hidrogen pada saat vitamin C tersebut teroksidasi oleh perlakuan panas menjadi asam dehidroaskorbat. Asam dehidroaskorbat bersifat labil sehingga dapat terurai menjadi suatu senyawa dike-togulonat yang tidak mempunyai kereaktifan sebagai vitamin C, dan kemudian dalam kondisi anaero-bik akan terbentuk senyawa furfural dan berlangsung reaksi pencokelatan.

Gambar 4. Reaksi browning

Kinetika Perubahan Mutu dan Umur Simpan dengan Model Arrhenius

Stabilitas produk dihubungkan dengan mudah tidaknya produk mengalami perubahan kimia, kesegaran yang dihubungkan dengan karakteristik produk seperti rasa, warna dan aroma produk.Pengolahan pangan bertujuan untuk mem-perpanjang umur simpan dan meningkatkan kestabilan produk. Umur simpan adalah waktu yang diperlukan oleh produk pangan, dalam kondisi penyimpanan, untuk sampai pada suatu level atau tingkatan degradasi mutu tertentu (Floros, 1993). Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi penurunan mutu produk pangan. Floros dan Gnanasekharan (1993) menyatakan terdapat enam faktor utama yang mengakibatkan terjadinya penurunan mutu atau kerusakan pada produk pangan, yaitu massa oksigen, uap air, cahaya, mikroorganisme, kompresi atau bantingan, dan bahan kimia toksik atau off flavor. Faktor-faktor tersebut

dapat mengakibatkan terjadinya penurunan mutu lebih lanjut, seperti oksidasi lipida, kerusakan vitamin, kerusakan protein, perubahan bau, reaksi pencoklatan, perubahan unsur organoleptik, dan kemungkinan terbentuknya racun.

Umur simpan suatu produk didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan untuk mempertahankan mutu produk pada kondisi penyimpanan tertentu sehingga produk tersebut dapat diterima oleh konsumen. Secara umum penurunan kualitas suatu produk pangan dapat digambarkan menggunakan persamaan 1.

Laju penurunan = dA = kA n ………...…… (1) dt

dimana:

A = Faktor mutu yang diukur t = Waktu

k = Tetapan yang tergantung terhadap waktu dan aktifitas air n = Ordo reaksi

dA = Perubahan mutu A terhadap waktu,

dt tanda negatif menunjukkan laju penuruan mutu sedangkan tanda positif menunjukkan laju penambahan jumlah produk yang tidak diinginkan

Umumnya, penurunan kualitas mutu bahan pangan mengikuti reaksi ordo nol. Dalam kondisi ini laju perubahan mutu produk berlangsung spontan. Dari persamaan 1, laju penurunan mutu ordo nol dapat diturunkan sebagai berikut:

Laju penurunan = dA = k …………...…….…… (2) dt

Persamaan 2 menunjukkan bahwa penurunan waktu umur simpan berlang-sung konstan pada suhu yang konstan.Dengan mengintegrasikan persamaan tersebut maka hubungan jumlah mutu yang tersisa dengan waktu merupakan fungsi dari suhu.

Ae = A0 – Kzts atau (A0 – Ae) / Kz = ts ……... (3)

A0 = Nilai mutu awal

Ae = Nilai pada akhir umur simpan

ts = Umur simpan dalam hari, bulan, tahun, dan sebagainya

Umunya, nilai Ae tidak selalu dapat ditentukan jumlahnya secara kuantita-tif sehingga harus ditentukan tingkat penurunan mutunya berdasarkan evaluasi panel, laju kualitasnya adalah sebagai berikut:

Laju penurunan kualitas = K = 100% = % kehilangan mutu per satuan waktu t

Persamaan laju menunjukkan pengaruh dari perubahaan konsentrasi reaktan terhadap laju reaksi.Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi adalah suhu, katalis, dll.Perubahan tersebut digambarkan secara matematis oleh persamaan Arrhenius (Steele, 2000).

Penurunan kualitas produk pangan dapat mengikuti ordo reaksi nol, di antaranya yang mengikuti ordo nol adalah degradasi enzimatis, browning non-enzimatis, dan oksidasi lemak. Persamaan reaksi ordo nol adalah sebagai berikut: -dA/dT = k

Untuk menentukan jumlah kehilangan mutu, maka dilakukan integrasi terhadap persamaan:

At t

∫ dA = ∫ kdt A0 0

Sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut: At-Ao = -kt

Dimana:

At = jumlah A pada waktu t A0 = jumlah awal A

Gambar 5. Laju penurunan mutu bahan pangan pada orde reaksi nol

Reaksi juga dapat mengikuti ordo reaksi satu, di antaranya reaksi ketengikan, pertumbuhan mikroorganisme, kematian jumlah mikroorganisme, kerusakan vitamin, dan kehilangan mutu protein.Pada ordo reaksi satu, hubungan nilai mutu yang tersisa dengan waktu tidak menghasilkan kurva yang lurus.Maka dari itu untuk mendapatkan kurva yang lurus dilakukan dengan memplotkan nilai Ln A dengan waktu.Persamaan orde reaksi satu adalah sebagai berikut:

-dA = kf A ………...…..….…… (4) dt

Dengan mengintegrasikan persamaan tersebut maka persamaan 4 akan menjadi:

Ln A = Ln A0 – kf t atau Ln Ae = Ln A0 – kf t ………... (5)

dimana:

A = Nilai mutu yang tersisa setelah selang waktu t Ae = Nilai mutu pada akhir umur simpan ts

Gambar 6. Laju penurunan mutu bahan pangan pada orde reaksi satu

Persamaan Arrhenius memberikan nilai dasar dari hubungan antara energi aktivasi dengan laju reaksi. Dari Persamaan Arrhenius ini, energi aktivasi dapat dinyatakan sebagai berikut :

dimana : T= suhu yang diukur dalam Kelvin; R= kontanta atau tetapan gas; Ea= energi minimum yang diperlukan bagi reaksi untuk berlangsung, satuan Joule per mole; A= faktor frekuensi, konstanta pada jarak perbedaan suhu yang kecil.

Pada umumnya, persamaan Arrhenius digunakan untuk menentukan stabilitas suatu senyawa dengan metode akselerasi. Model persamaan Arrhenius disajikan secara matematis pada persamaan 6.

K = Aexp-Ea/RT ……… (6)

Persamaan tersebut dapat diubah menjadi

Dimana:

K = Konstanta laju reaksi pada suhu tertentu R = Konstanta gas. 8.31 J mol-1K-1

A = Faktor frekuensi

Ea = Energi aktifasi dalam kJ mol-1 T = Suhu absolute dalam K (°C + 273)

Persamaan Arrhenius menggambarkan hubungan antara suhu dengan kece-patan reaksi yang terjadi, sehingga dapat digunakan untuk menentukan hubungan antara suhu penyimpanan dengan tingkat degradasinya.Untuk mendapatkan kurva linear diperlukan beberapa nilai k pada beberapa suhu pengamatan, selanjutnya nilai Ln k digambarkan terhadap nilai 1/T pada kurva yang dikenal sebagai kurva persamaan Arrhenius.Slope (kemiringan kurva) dapat didefinisikan sebagai nilai Ea/R sehingga nilai Ea diperoleh dengan mengalikan nilai kemiringan kurva dengan konstanta gas (Steele, 2000).

Menurut Floros (1993), umur simpan produk pangan dapat diduga dan dite-tapkan waktu kadaluwarsanya dengan menggunakan dua konsep studi penyim-pangan produk penyim-pangan yaitu dengan Extended Storage Studies (ESS) dan Acce-lerated Storage Studies (ASS). Penurunan kualitas suatu produk pangan menggu-nakan persamaan sebagai berikut:

Laju penurunan = dA = kA n dt

METODOLOGI

Tempat dan Waktu

Penelitian dilakukan di Laboratorium PT. Hale International dan Labora-torium Analisis Pangan Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, IPB.Penelitian dilakukan mulai bulan Januari 2011 sampai dengan bulan November 2011.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah konsentrat sari buah jeruk California Valencia impor dari Brazil, gula, asam malat, sodium sitrat, xanthan gum, betakaroten, vitamin C, flavor orange, air, dan botol PET (polyethylene terephthalate), dan tutup botol (cap). Peralatan yang digunakan adalah inkubator, oven, autoclave, neraca analitik, magnetic stirrer, hot plate, chromameter, refractometer, pH meter, termo-meter, pasteurizer, wadah stainlessteel, dan alat-alat gelas untuk uji fisiko-kimia dan sensori.

Metode Penelitian

Penelitian mencakup tahapan penentuan seberapa besar kontribusi vitamin C sebagai sumber mikro-nutrien dan konsentrasi vitamin C yang efektif dalam menghambat laju reaksi kecoklatan sari buah selama penyimpanan. Penelitian dilakukan dalam tiga tahap, yaitu penentuan kombinasi konsentrasi asam malat dan vitamin C yang dapat diterima secara sensori, penentuan konsentrasi vitamin C sebagai fortifikan atau sumber mikro-nutrien, dan penentuan kinetika degradasi vitamin C dan umur simpan sari buah jeruk selama penyimpanan.

Tahap 1. Penentuan Kombinasi Konsentrasi Asam Malat dan Vitamin C

Pada penelitian tahap pertama ditentukan kombinasi konsentrasi asam malat dan vitamin C sebagai penguat rasa pada sari buah jeruk yang diproses dengan pasteurisasi pada suhu 75°C selama 15 menit dan dapat diterima secara sensori.

Dalam tahap ini dicoba beberapa formula dan diambil 4 formulasi konsentrasi asam malat yang dikombinasikan dengan vitamin C yang konsentrasinya dibuat tetap, yaitu 0.1%. Formulasi beberapa konsentrasi asam malat ke dalam sari buah jeruk diuji dengan melakukan uji sensori terhadap 10 orang panelis terlatih dengan atribut mutu rasa manis, rasa asam, rasa pahit, dan rasa sari buah jeruk (skor sensori 0 s/d 5).

Proses produksi minuman sari buah jeruk pada tahap ini dilakukan sesuai dengan proses seperti dijelaskan pada Gambar 2. Proses produksi mengikuti standar-standar yang telah ditetapkan oleh perusahaan.

Tahap 2.Penentuan Konsentrasi Vitamin C sebagai Fortifikan atau Sumber Mikro-nutrien

Pada penelitian tahap kedua dilakukan penentuan konsentrasi vitamin C yang perlu ditambahkan pada minuman sari buah jeruk agar dapat memenuhi angka kecukupan gizi (AKG) vitamin C 100% namun masih dapat diterima secara sensori.Selama proses pengolahan minuman sari buah jeruk, vitamin C semakin berkurang sehingga perlu diketahui seberapa besar penurunan vitamin C pada produk minuman sari buah jeruk selama proses pengolahan. Sebelum dilakukan fortifikasi dilakukan perhitungan overage vitamin C. Penentuan konsentrasi vitamin C sebagai fortifikan/sumber mikro-nutrien pada minuman sari buah jeruk menggunakan 4 formulasi perbandingan konsentrasi vitamin C, yaitu 0% (sebagai kontrol), 0.05%, 0.1%, dan 0.15%. Pada tahap formulasi fortifikasi dengan beberapa konsentrasi vitamin C dilakukan uji sensori terhadap 10 panelis terlatih dengan atribut mutu yaitu rasa manis, rasa asam, rasa pahit, kekentalan, dan rasa sari buah jeruk. Selain uji sensori juga dilakukan analisakadar gula dengan refraktometer, nilai derajat keasaman (pH) dengan pH meter, warna dengan chromameter dan kadar vitamin C dengan metode titrasi, serta perhitungan AKG vitamin C dari masing-masing formula. Formula yang terpilih digunakan dalam penelitian tahap ketiga.

Tahap 3. Penentuan Kinetika Degradasi Vitamin C dan Umur Simpan Sari Buah Jeruk Selama Penyimpanan

Penelitian tahap ketiga menentukan kinetika perubahan mutu sari buah jeruk selama penyimpanan dan penentuan umur simpannya dengan menggunakan metode akselerasi (accelerated shelf-life testing method). Sari buah buah jeruk terpilih dari tahap kedua dan produk kontrol (tanpa penambahan vitamin C) disimpan pada tiga suhu inkubator yang berbeda (28, 37 dan 45oC) dan diamati perubahan mutunya secara periodik setiap 7 hari selama penyimpanan 35 hari. Parameter mutu yang diamati adalah kadar vitamin C, uji warna (L dan b), dan uji sensori (rasa manis, rasa asam, rasa pahit, kekentalan, dan rasa sari buah jeruk).

Untuk penentuan umur simpan, batas kritis penerimaan sari buah untuk masing-masing parameter mutu ditentukan secara sensori dengan menggunakan 10 orang panelis terlatih (pada batas produk sari buah mulai ditolak (skor minimal 3) oleh panelis untuk produk yang disimpan pada suhu 45oC).Penentuan batas kritis merupakan tahapan awal dalam pendugaan umur simpan, yaitu batasan mutu dan batas mutu minimum yang diharapkan (masih layak jual).Umur simpan sari buah dihitung untuk masing-masing parameter mutu dengan rumus t= (Qo-Qt)/k (dengan asumsi reaksi ordo nol), dimana Qo adalah nilai mutu awal, Qt=nilai mutu akhir (batas mutu/batas kritis mutu), dan k adalah konstanta laju reaksi yang dihitung dari model persamaan Arrhenius. Nilai mutu awal untuk faktor mutu kritis dapat diketahui dari penyimpanan hari ke-0, sedangkan batas kritis mutu merupakan batas mutu dimana akan dilakukan keputusan penolakan terhadap produk.Terkait dengan adanya kandungan vitamin C dalam produk minuman sari buah jeruk, maka batas kritis ditentukan berdasarkan persentase penurunan kandungan yang dapat ditolerir. Dalam hal ini, kandungan vitamin C yang ditolerir selama penyimpanan sebesar 20%, maka batas mutu kritisnya adalah 80% dari kandungan awalnya.

Metode Analisis

Uji Sensori

Uji sensori dilakukan dengan menggunakan panelis terlatih untuk menge-valuasi perubahan mutu sari huah.Analisis sensori produk dicirikan dengan nilai skor atau angka (skala numerik). Panelis terlatih mempertimbangkan keseluruhan persepsi sensori, mulai dari pengenalan awal sampai aftertaste yang diterima ketika produk ditelan. Panelis terlatih mendeskripsikan atribut mutu yang mencakup rasa manis, rasa asam, rasa pahit, dan rasa sari buah jeruk (fruity). Data hasil uji sensori mutu diolah dengan membuat grafik sarang laba-laba. Uji sensori dilakukan terhadap 10 orang panelis terlatihdengan atribut mutu rasa manis, rasa asam, rasa pahit, dan rasa sari buah jeruk (skor sensori 0 s/d 5).

Pengukuran Kadar Gula dengan Refraktometer

Nilai kadar gula dapat diukur dengan menggunakan refraktometer. Lensa refraktometer sebelum digunakan dibilas terlebih dahulu dengan air destilata dan dikeringkandengan menggunakan tissue. Kalibrasi refraktometer dilakukan dengan air destilata. Setelah refraktometer dibersihkan dan dikalibrasi, sampel produk diteteskan pada lensa refraktometer. Hasil pengukuran sampel dibaca dengan melihat tampilan skala pada refraktometer. Setelah selesai pengukuran kadar gula pada sampel produk maka lensa refraktometer dibilas kembali dengan air destilata, dikeringkan kemu-dian disimpan ketempat semula.

Pengukuran Nilai Derajat Keasaman (pH) dengan pH meter

Nilai derajat keasaman (pH)suatu produk dapat diukur dengan menggu-nakan pH meter. Elektrode pH meter sebelum digunakan dibilas terlebih dahulu dengan air destilata dan dikeringkan kemudian dikalibrasi dengan buffer pH 4 dan pH 7. Setelah pH meter siap digunakan, elektrode dimasukkan ke dalam sampel hingga elektroda terendam. Hasil pengukuran pH sampel produk dibaca setelah tampilan pH meter stabil. Setelah selesai pengukuran Nilai derajat keasaman (pH)pada sampel produk maka elektrode dibilas dengan air destilata, dikeringkan kemudian disimpan kembali ketempat semula.

Pengukuran Warna dengan Chromameter

Penetapan warna pada produk minuman sari buah jeruk diukur dengan menggunakan chromameter (lightness (L)) dan dinyatakan dalam satuan persen (%). Metode pengukuran dengan chromameter adalah metode penyinaran dengan sensor sinar yang dikenakan pada sampel, yang secara otomatis nilai derajat putih akan ditampilkan dalam layar monitor. Area pengukuran pada chromameter berdiameter 8 mm dan digunakan 0° sudut pandangan.Alat chromameter ini dikalibrasi menggunakan kontrol atau standar warna yaitu barium sulfat.Setelah itu, sampel dimasukkan ke dalam kotak pengukur untuk mengetahui derajat putihnya, tiap sampel diukur 3 kali pengulangan.Alat chromameter menggunakan sistem notasi warna Hunter dicirikan dengan 3 parameter L, a, b, masing-masing dengan kisaran 0 sampai 100. Notasi L menyatakan parameter kecerahan (light) dengan rentang nilai 0 (hitam) sampai 100 (putih). Nilai L menyatakan cahaya pantul yang menghasilkan warna akromatik putih, abu-abu, dan hitam Notasi a menyatakan warna kromatik campuran merah hijau, dengan nilai +a (positif) dari 0 sampai 100 untuk warna merah, dan nilai –a (negatif) dari 0 sampai -80 untuk warna hijau. Notasi b menyatakan warna kromatik campuran biru, kuning, dengan nilai +b (positif) dari 0 sampai +70 untuk warna kuning dan nilai –b (negatif) dari 0 sampai -70 untuk warna biru.

Pengujian Kadar Vitamin C dengan Metode Titrasi

Cara penetapan vitamin C sesuai dengan metode Jacobs, dalam Sudarmaji, et al., (1984), dengan menggunakan larutan yodium sebagai titrasi. Menurut Vitamin C dapat ditentukan menggunakan titrasi dengan 2,6-diklorofenol indo-fenol, dimana terjadi reaksi reduksi 2,6-diklorofenol indofenol dengan adanya vitamin C dalam larutan asam.

Sampel sebanyak 10 gram ditimbang dan ditempatkan di cawan porselin dan dihaluskan.Setelah halus dilarutkan dengan pelarut asam oksalat 2% mengguna-kan labu ukur 100 ml sampai tanda garis. Kemudian larutan tersebut dipipet 25 ml dan dimasukkan ke dalam labu erlemeyer 250 ml setelah ditambahkan Cloroform 3 ml baru kemudian dititrasi dengan larutan Dye (Na 2,6 Dicloro pyenol-

Indophenol) sampai terjadi perubahan warna merah jambu. Untuk menghitung persentase kadar vitamin C, digunakan rumus sebagai berikut :

Kadar Vit C (mg%) = 100 x Fp x ml titrasi sample x mg vitamin C standar BB x volume dye standar

dimana : Fp = faktor pengenceran; BB = berat bahan.

Metode Penentuan AKG

Penentuan Kinetika Perubahan Mutu dan Umur Simpan dengan Metode Arrhenius

Umur simpan minuman sari buah jeruk ditentukan berdasarkan jenis kine-tika reaksi yang diperoleh dari parameter mutu kritis yang diamati.Umur simpan pada suhu penyimpanan diperoleh dengan terlebih dahulu menentukan konstanta reaksi pada suhu penyimpanan.Konstanta reaksi ditentukan dengan memasukan nilai suhu penyimpanan pada persamaan garis yang diperoleh dari kurva persamaan Arhenius. Selanjutnya, nilai konstanta reaksi yang diperoleh digunakan untuk menentukan umur simpan minuman sari buah jeruk dengan cara mema-sukan nilai konstanta reaksi pada persamaan kinetika reaksi (ordo nol dan satu). Dengan menyelesaikan persamaan matematika maka diperoleh waktu umur sim-pan, yaitu waktu yang diperlukan hingga produk mencapai nilai mutu kritisnya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Asam Malat dan Vitamin C terhadap Penerimaan Sensori

Minuman sari buah jeruk memiliki karakteristik rasa asam dan apabila ditambahkan vitamin C dalam produk akan meningkatkan rasa asam tersebut. Perubahan rasa yang terlalu tajam dapat mengurangi penerimaan konsumen terhadap minuman sari buah.Formulasi asam malat pada minuman sari buah jeruk diharapkan mampu memperkuat rasa sari buah jeruk tanpa meningkatkan rasa asam yang berlebih. Tabel 3 memperlihatkan hasil uji sensori untuk 4 formula sari buah jeruk yang ditambahkan konsentrasi asam malat yang berbeda pada konsentrasi asam vitamin C yang sama.

Tabel 3.Pengaruh konsentrasi asam malat terhadap nilai mutu rasa minuman sari buah jeruk (pada konsentrasi vitamin C 0.1%).

Asam Malat (%)

Nilai sensori parameter rasa*)

Manis Tidak Asam Pahit Sari Buah Jeruk

0 1.7 1.4 1.7 1.6

0.7 2.7 2.5 1.6 2.8

1.0 3.6 3.4 1.3 3.8

1.2 3.7 4.6 0.7 4.6

*) Manis = 0 (sama sekali tidak manis), 1 (agak tidak manis), 2 (tidak manis), 3 (agak manis), 4 (manis), 5 (sangat manis); Asam = 0 (sangat asam), 1 (asam), 2 (agak asam), 3 (tidak asam), 4 (agak tidak asam), 5 (sangat tidak asam);Pahit = 0 (sama sekali tidak pahit),1 (agak tidak pahit), 2

(tidak pahit), 3 (agak pahit), 4 (pahit), 5 (sangat pahit);Sari buah jeruk (fruity) = 0 (sama sekali

tidak fruity), 1 (agak tidak fruity), 2 (tidak fruity), 3 (agak fruity), 4 (fruity), 5 (sangat fruity).

Tabel 3 memperlihatkan bahwa masing-masing formulasi asam malat dalam produk minuman sari buah jeruk memberikan penerimaan sensori yang berbeda. Penggunaan asam malat pada konsentrasi 1% dan 1.2% menunjukkan rasa yang lebih disukai daripada tanpa penambahan asam malat dan dengan penambahan asam malat 0.7% (Lampiran 1). Secara umum, penambahan konsentrasi asam malat 1.2% pada produk menunjukkan rasa yang paling diterima sebagaimana digambarkan dalam profil sensori (Gambar 7). Atribut mutu rasa manis yang

diterima panelis adalah formula dengan penambahan asam malat 1% dan 1.2%, sedangkan atribut rasa tidak asam, rasa pahit, dan rasa sari buah jeruk yang diterima panelis adalah formula dengan penambahan asam malat sebesar 1.2%. Berdasarkan tahap penelitian ini, maka dipilih konsentrasi asam malat 1.2% dalam penelitian selanjutnya.

Gambar 7. Profil sensori minuman sari buah jeruk pada konsentrasi asam malat yang berbeda (konsentrasi vitamin C 0,1%).

Penentuan Vitamin C Sebagai Fortifikan atau Sumber Mikronutrien

Sebelum dilakukan fortifikasi vitamin C pada formula minuman sari buah jeruk, dilakukan terlebih dahulu perhitungan overage vitamin C untuk memastikan bahwa minuman sari buah jeruk yang telah difortifikasi memiliki level kandungan gizi sesuai target yang diharapkan saat dikonsumsi (Lampiran 21). Hasil perhitungan overage pada minuman sari buah jeruk yang difortifikasi dengan beberapa konsentrasi vitamin C dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4.Overage pada minuman sari buah jeruk yang difortifikasi dengan vitamin C.

Fortifikasi Vitamin C (%) Overage (%)

0.05 0.033

0.10 0.066

0.15 0.100

0 1 2 3 4 5

M anis

Tidak Asam

Pahit Sari buah jer uk

M alat 0% M alat 0.7% M alat 1% M alat 1.2%

Penentuan konsentrasi vitamin C sebagai fortifikan atau sumber mikro-nutrien pada minuman sari buah jeruk menggunakan 4 formulasi perbandingan konsentrasi vitamin Cyang dapat diterima dari sisi sensori dapat dilihat pada Tabel 5.Profil sensori rasa minuman sari buah jeruk pada tahap penentuan konsentrasi fortifikasi vitamin C berturut-turut disajikan pada Lampiran 4-9.

Tabel 5.Pengaruh fortifikasi vitamin C terhadap nilai mutu rasa minuman sari buah jeruk (pada suhu penyimpanan 45 °C selama 12 hari pengamatan). Vitamin C (%)

Nilai sensori parameter rasa*) Tidak

Manis Asam Pahit Kekentalan

Sari Buah Jeruk

0 1.9 2.4 0.3 1.1 2.8

0.05 2.3 2.5 0.1 1.3 2.7

0.10 2.5 2.8 0.2 1.3 2.6

0.15 2.4 3.1 0.2 1.2 3.0

*) Manis = 0 (sangat manis), 1 (manis), 2 (agak manis), 3 (tidak manis), 4 (agak tidak manis), 5 (sangat tidak manis); Asam = 0 (sama sekali tidak asam), 1 (agak tidak asam), 2 (tidak asam), 3 (agak asam), 4 (asam), 5 (sangat asam); Pahit = 0 (sama sekali tidak pahit), 1 (agak tidak pahit), 2 (tidak pahit), 3 (agak pahit), 4 (pahit), 5 (sangat pahit); Kekentalan = 0 (sama sekali tidak kental), 1 (agak tidak kental), 2 (tidak kental), 3 (agak kental), 4 (kental), 5 (sangat kental);Sari buah jeruk

(fruity) = 0 (sama sekali tidak fruity), 1 (agak tidak fruity), 2 (tidak fruity), 3 (agak fruity), 4

(fruity), 5 (sangat fruity).

Gambar 8 memperlihatkan profil sensori 3 formula sari buah buah jeruk yang ditambahkan vitamin C dengan konsentrasi yang berbeda. Atribut rasa pahit, kekentalan,dan rasa tidak manisuntuk keempat formulasi menunjukkan garis berhimpit yang artinya tidak ada beda nyata. Namun, untuk profil sensori rasa sari buah jeruk dan rasa asam yang mempunyai garis berhimpit adalah formulasi yang ditambahkan dengan vitamin C. Profil sensori rasa asam yang difortifikasi vitamin C dengan konsentrasi makin besar menunjukkan hasil sensori yang kurang diterima panelis. Sedangkan profil sensori rasa sari buah jeruk dengan fortifikasi vitamin C makin besar menunjukkan rasa sari buah jeruk yang lebih kuat.Berdasarkan hasil tersebut maka dapat ditentukan formulasi minuman sari buah jeruk yang dapat diterima dari sisi rasa secara keseluruhan adalah minuman sari buah jeruk dengan penambahan vitamin C sebesar 0.05%.

Gambar 8.Profil sensori rasa minuman sari buah jeruk pada konsentrasi vitamin C yang berbeda.

Selain dari sisi sensori, penentuan konsentrasi vitamin C sebagai fortifikasi pada minuman sari buah jeruk dapat juga ditentukan dari % AKG per sajian. Hasil perhitungan persen AKG vitamin C dari masing-masing formula yang telah disimpan pada suhu 45 °C selama 12 hari dapat diperoleh jumlah vitamin C per sajian (Tabel 6).

Berdasarkan hasil perhitungan persen AKG pada minuman sari buah jeruk yang difortifikasi vitamin C sebesar 0%, 0.05%, 0.10%, dan 0.15% yang telah disimpan pada suhu 45 °C selama 12 hari dapat dilihat bahwa pada fortifikasi vitamin C sebesar 0.05% diperoleh jumlah vitamin C sebesar 91 mg/250 sajian dengan persen AKG sebesar 152.Jumlah vitamin C tersebut sudah dapat memenuhi standar kecukupan gizi vitamin C.

0 1 2 3 4 5 Tidak M anis

Asam

Pahit Kekent alan

Sari buah jeruk

vit am in C 0% vit am in C 0.05% vit am in C 0.1% vit am in C 0.15%

Tabel 6. Jumlah vitamin C persajian dan persen AKG vitamin C selama penyim-panan 12 hari pada suhu 45°C.

Lama Penyimpanan

(hari)

Fortifikasi Vitamin C (%)

Vitamin C Jumlah persajian

(mg/250 ml) Persen AKG 0

Tanpa fortifikasi 18 30

0.05 153 256

0.10 282 471

0.15 408 680

2

Tanpa fortifikasi 13 20

0.05 127 212

0.10 263 440

0.15 406 677

5

Tanpa fortifikasi 7 12

0.05 110 184

0.10 260 433

0.15 397 660

7

Tanpa fortifikasi 6 10

0.05 99 165

0.10 247 411

0.15 379 632

9

Tanpa fortifikasi 5 8

0.05 95 159

0.10 236 393

0.15 373 622

12

Tanpa fortifikasi 5 8

0.05 91 152

0.10 231 384

0.15 389 648

Berdasarkan persen perhitungan AKG vitamin C, maka diketahui bahwa formula yang terpilih berdasarkan mutu sensori rasa adalah yang ditambahkan vitamin C sebesar 0.05% (91 mg per sajian 250 ml). Hasil perhitungan AKG vitamin C sebagai mikronutrien yang terpilih tersebut dalam aturan pelabelan produk pangan dapat dilakukan klaim kandungan zat gizi pada label yaitu tinggi vitamin C.

Kinetika Perubahan Mutu dan Penentuan Umur Simpan Sari Buah Jeruk

Kinetika Perubahan Kadar Vitamin C pada Sari Buah Jeruk

Pengukuran kadar vitamin C minuman sari buah jeruk pada suhu 28, 37, dan 45°C diamati pada selang waktu 7, 14, 28, dan 35 hari (Tabel 7). Berdasarkan hasil pengukuran tersebut selanjutnya dilakukan perhitungan kinetika reaksi degradasinya dengan menggunakan persamaan reaksi ordo nol.

Tabel 7. Jumlah vitamin C persajian dan persen AKG vitamin C selama penyim-panan 35 hari.

Lama Penyimpanan

(hari) Suhu simpan (°C)

Vitamin C Jumlah persajian

(mg/250 ml) Persen AKG

0 28, 37, 45 155 258

7

28 153 255

37 148 247

45 137 230

14

28 150 250

37 140 233

45 115 191

28

28 141 235

37 131 248

45 110 178

35

28 139 233

37 126 211

45 106 177

Kurva kinetika reaksi degradasi vitamin C menggunakan persamaan reaksi ordo nol dapat dilihat pada Gambar 9. Dari hasil perhitungan menunjukkan bahwa semua plot persamaan garis pada suhu pengamatan 28, 37, dan 45°C mengha-silkan kurva yang linear.

Hasil perhitungan nilai konstanta reaksi degradasi vitamin C pada ordo reaksi nol (dengan menunjukkan model persamaan arrhenius) menunjukkan bahwa semakin tingginya nilai suhu maka akan diperoleh nilai konstanta reaksi yang lebih besar (Gambar 10). Hal ini menunjukkan bahwa degradasi vitamin C pada minuman sari buah jeruk merupakan reaksi yang tergantung dari suhu.

Gambar 9. Perubahan kandungan vitamin C sari buah jeruk yang diberi penam-bahan vitamin C 0.05% selama penyimpanan.

Gambar 10. Perubahan nilai konstanta laju reaksi untuk kandungan vitamin C sebagai fungsi dari suhu (1/T).

Kinetika Perubahan Mutu Saribuah Buah Jeruk

Minuman sari buah jeruk dengan penambahan vitamin C yang disimpan dalam inkubator pada suhu 28C, 37C dan 45C selama 35 hari menunjukkan

y = -17.28x + 642.5 R² = 0.931 y = -29.73x + 649.5

R² = 0.991 y = -51.23x + 649.7

R² = 0.893

0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 700.00

0 7 14 28 35

Kadar Vit. C (mg/k

g)

W aktu Penyimpanan (Hari)

28oC 37oC 45oC

y = 0.515x + 0.141 R² = 1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

1.74E-03 1.72E-03 1.69E-03

Lnk Vit. C

adanya degradasi vitamin C dan perubahan atribut produk yaitu warna. Pada Gambar 11 terlihat bahwa minuman sari buah jeruk fortifikasi vitamin C 0.05% dari sisi warna terjadi laju penururan yang tajam pada berbagai suhu simpan, begitu juga dengan perlakuan tanpa fortifikasi (Lampiran 17).Kurva perubahaan warna sari buah jeruk yang diamati tersebut pada berbagai nilai suhu menggunakan persamaan reaksi ordo nol. Dari pengolahan data pengamatan warna (L) berdasarkan ordo nol untuk penyimpanan suhu 28°C diperolehpersamaanY = - 0.119x + 51.52 (R2 = 0.979). Untuk penyimpanan suhu 37°C, persamaannya adalah Y = - 0.1008x + 52.56 (R2 = 0.953), sedangkan untuk penyimpanan pada suhu 45°C, persamaannya adalah Y = - 2.437x + 54.66 (R2 = 0.906).

Gambar 11.Perubahan parameter warna (L) sari buah jeruk yang diberi penambahan vitamin C 0,05% selama penyimpanan 35 hari.

Dari pengolahan data pengamatan warna (b) berdasarkan ordo nol untuk penyim-panan suhu 28°C, persamaannya adalah Y = - 0.080x + 24.53 (R2 = 0.914). Untuk penyimpanan suhu 37°C, persamaannya adalah Y = - 0.487x + 25.04 (R2 = 0.988), sedangkan untuk penyimpanan pada suhu 45°C, persamaan-nya adalah Y = - 0.768x + 25.22 (R2 = 0.997).

y = -0.119x + 51.52 R² = 0.979 y = -1.008x + 52.66

R² = 0.953 y = -2.437x + 54.56

R² = 0.906

30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00

0 7 14 28 35

28oC

37oC

45oC

W akt u Penyim panan (Hari)

Warna

(L

Gambar 12. Perubahan parameter warna (b) sari buah jeruk yang diberi penam-bahan vitamin C 0,05% selama penyimpanan 35 hari.

Berdasarkan hasil perhitungan nilai konstanta reaksi degradasi warna pada ordo nol menunjukkan bahwa perubahan warna yang terjadi merupakan jenis merupakan jenis reaksi yang tergantung dengan suhu. Hal tersebut dapat dilihat dari semakin meningkatnya nilai konstanta reaksi ordo nol diakibatkan oleh semakin meningkatnya suhu reaksi.

Dalam tahap kinetika perubahan mutu dan penentuan umur simpan sari buah jeruk, konsentrasi vitamin C yang digunakan dalam seluruh formulasi adalah 0.05%. Umur simpan sari buah jeruk ditentukan dengan menggunakan parameter organoleptik dan uji fisiko-kimia (warna, pH, Brix, dan kadar vitamin C). Para-meter mutu pada sari buah jeruk ditentukan oleh sifat sensori. Pada uji sensori ini menitikberatkan pada uji mutu rasa manis, asam, pahit dan rasa sari buah jeruk. Atribut mutu tersebut mempunyai korelasi yang hampir sama, yaitu merupakan fungsi dari waktu, dengan semakin bertambahnya waktu maka akan terjadi penurunan atribut mutu. Dari parameter sensori, yang mengalami perubahan yang nyata selama penyimpanan adalah parameter rasa manis, asam dan rasa sari buah jeruk. Penentuan umur simpan didasarkan pada batas kritis dari masing-masing parameter. Gambar 13 memperlihatkan skor sensori pada saat produk mencapai batas kritis berdasarkan mutu sensori (rasa manis, rasa asam, rasa pahit,

keken-y = -0.080x + 24.53 R² = 0.914 y = -0.487x + 25.04

R² = 0.988 y = -0.768x + 25.22

R² = 0.997

19.00 20.00 21.00 22.00 23.00 24.00 25.00

0 7 14 28 35

28oC 37oC 45oC

Wakt u Penyimpanan (Hari)

warna

talan, dan rasa sari buah jeruk), yaitu setelah disimpan selama 12 hari pada suhu 45oC. Berdasarkan perbandingan pada penerimaan sensori terhadap warna, batas kritis nilai L adalah 45.39.Warna produk (nilai L) menunjukkan penurunan kecerahan selama penyimpanan (Gambar 14), sedangkan untuk nilai b menunjukkan penurunan warna kromatik campuran biru, kuning selama penyimpanan (Gambar 15).

Gambar 13. Profil sensori minuman sari buah jeruk pada saat mencapai batas penolakan oleh panelis pada penyimpanan hari ke-12.

Gambar 14. Perubahan parameter warna (L) sari buah jeruk yang diberi penam-bahan vitamin C 0.05% selama penyimpanan pada suhu 45oC.

0 1 2 3 4 5 Tidak M anis

Asam

Pahit Kekent alan

Sari buah jeruk

vit am in C 0% vit am in C 0.05% vit am in C 0.1% vit am in C 0.15%

y = -0.957x + 50.19 R² = 0.511

30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00

0 2 5 7 9 14

W akt u Penyim panan (Hari)

Warna

(L

Gambar 15.Perubahan parameter warna (b) sari buah jeruk yang diberi penambahan vitamin C 0.05% selama penyimpanan pada suhu 45oC.

Penentuan Umur Simpan Saribuah

Penentuan umur simpan minuman sari buah jeruk diawali dengan identifikasi nilai mutu awal dan batas kritisnya. Batas kritis mutu atau batas mutu akhir untuk warna L pada persamaan reaksi ordo nol adalah 4.77, untuk warna b adalah 2.33, sedangkan batas mutu kritis kandungan vitamin C dalam produk adalah sebesar 80% dari kandungan awalnya, yaitu 0.04% (Lampiran 18).

Kandungan vitamin C pada formula yang terpilih dan disimpan pada bebe-rapa suhu (28C, 37C dan 45C) selama 35 hari mengalami penurunan. Semakin tinggi suhu penyimpanan, kadar vitamin C dalam formula semakin rendah. Namun, AKG yang diinginkan tetap masih terpenuhi (Tabel 7).Dengan demikian, maka klaim vitamin C sebagai fortifikan dapat dipenuhi hingga penyimpanan selama 3.4 bulan.

Nilai konstanta reaksi dapat ditentukan dengan memasukkan suhu penyim-panan yang diinginkan (28°C) pada persamaan garis reaksi orde nol yang diperoleh pada kurva Arrhenius. Kurva Arrhenius diperoleh dengan menghubung-kan nilai Ln K (logaritma natural dari tetapan laju reaksi pada suhu pengamatan)

y = -0.482x + 23.41 R² = 0.744

18.50 19.00 19.50 20.00 20.50 21.00 21.50 22.00 22.50 23.00 23.50 24.00

0 2 5 7 9 14

W akt u Penyim panan (Hari)

Warna

dengan 1/T (suhu pengamatan dalam satuan Kelvin).Kurva Arrhenius pada orde reaksi nol berdasarkan parameter mutu kritis kadar vitamin C dan perubahan warna (L dan b) berturut-turut disajikan pada Gambar 16-18.

Gambar 16. Kurva hubungan antara konstanta laju reaksi vitamin C dengan suhu penyimpanan (1/T) dari minuman sari buah jeruk.

Berdasarkan model persamaan Arrhenius, diperoleh hubungan konstanta laju reaksi vitamin C dengan suhu suhu penyimpanan, yaitu Y = -0.070x + 0.352 (R2 = 0.530) (Gambar 14). Hubungan konstanta laju reaksiwarna b dengan suhu penyimpanan, yaitu Y = 74203x + 124.4 (R2 = 0.790) (Gambar 15), sedangkan untuk parameter warna L adalah Y = 1.062x – 4.964 (R2=0.674) (Gambar 16).

y = -0.070x + 0.352 R² = 0.530

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35

1.74E-03 1.72E-03 1.69E-03

LnK

Gambar 17. Kurva hubungan antara konstanta laju reaksi b dengan suhu penyim-panan (1/T) dari minuman sari buah jeruk.

Gambar 18.Kurva hubungan antara konstanta laju reaksi L dengan suhu penyim-panan (1/T) dari minuman sari buah jeruk.

Berdasarkan persamaan model Arrhenius tersebut, maka dapat ditentukan masa simpan vitamin C pada suhu 28oC, yaitu selama 7.8 bulan untuk produk sari buah jeruk yang diberi penambahan vitamin C 0.05%. Masa simpan ini lebih lama dibandingkan tanpa penambahan vitamin C, yaitu 2.3 bulan (Tabel 8).

y = -74203x + 124.4 R² = 0.790

-4.5 -4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0

1.68E-03 1.70E-03 1.72E-03 1.74E-03 1.76E-03

Ln K

1/ T

y = 1.062x - 4.964 R² = 0.674

-4.5 -4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0

1.74E-03 1.72E-03 1.69E-03

LnK

Tabel 8. Perkiraan umur simpan minuman sari buah jeruk berdasarkan parameter warna dan kadar vitamin C pada suhu 28oC.

Sari buah jeruk Parameter Umur Simpan

Hari Bulan

Kontrol Warna L 69.2 2.3

b 75.6 2.5

Vitamin C 37.3 1.2

Vitamin C 0.05% Warna L 234.0 7.8

b 305.6 10.2

Vitamin C 101.5 3.4

Umur simpan juga bisa ditentukan berdasarkan kandungan vitamin C. Kurva perubahan kandungan vitamin C pada suhu penyimpanan yang berbeda dapat dilihat pada Gambar 9, sedangkan model persamaan Arrhenius untuk vitamin C dapat dilihat pada Gambar 10. Dari model persamaan tersebut, maka umur simpan sari buah jeruk berdasarkan parameter vitamin C (untuk klaim vitamin C) adalah 3.4 bulan (dengan fortifikasi vitamin C 0.05%). Masa simpan ini lebih panjang dibandingkan tanpa penambahan vitamin C (1.2 bulan) (Tabel 8). Bila dibandingkan dengan parameter warna, masa simpannya lebih pendek.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Sari buah jeruk dengan penambahan asam malat 1.2% yang dikombinasikan dengan penambahan vitamin C 0.05% memberikan mutu rasa sari buah jeruk yang dapat diterima secara sensori oleh panelis dibandingan dengan yang tanpa penambahan vitamin C. Pembentukan warna coklat sari buah jeruk dapat dihambat dengan penambahan vitamin C 0.05% sehingga dapat memperpanjang umur simpannya.

Parameter sensori (rasa manis, rasa asam, rasa pahit, kekentalan, dan rasa sari buah jeruk) dan vitamin C mengikuti ordo reaksi nol. Berdasarkan model Arrhenius dengan menggunakan parameterkadar vitamin C, umur simpan sari buah buah jeruk adalah 101.5 hari atau 3.4 bulan yang lebih panjang dibandingkan tanpa vitamin C (37.3 hari atau 1.2 bulan)pada suhu 28 °C. Jumlah kadar vitamin C yang telah diformulasi dan setelah disimpan selama 35 hari pada suhu 28°C sebesar 139 mg/250 ml per sajian (persen AKG vitamin C sebesar 233).

Berdasarkan model Arrhenius dengan menggunakan parameter nilai L, minuman sari buah jeruk yang telah diformulasi dengan vitamin C sebesar 0.05% memiliki umur simpan yang lebih panjang (234.0 hari atau 7.8 bulan) dibandingkan dengan kontrol (tanpa penambahan vitamin C) (69.2 hari atau 2.3 bulan)pada suhu 28 °C. Jika menggunakan parameter nilai b, minuman sari buah jeruk memiliki umur simpan hanya 305.6 hari atau 10.2 bulan.

Saran

Dengan persen AKG dari vitamin C sebesar 233 % AKG, disarankan klaim sari buah yang difortifikasi dengan vitamin C bisa dilakukan dengan umur simpan dari sari buah jeruk lebih pendek (sekitar 3 bulan). Jika ingin memiliki umur simpan yang lebih lama maka menggunakan parameter mutu warna L (8 bulan) dan nilai b dengan umur simpan 10 bulan.

DAFTAR PUSTAKA

Almatsier S. 2002. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. [AOAC] Association Official Analythical Chemist. 1995. Official methods of

analysis. Washington D.C.

BrennanJG (Ed.). 2006. Food Processing Handbook. Willey-VCH, Weinheim. Codex Alimentarius Commission. 2005.

Direktorat Gizi Dept. Kesehatan RI. 1989. Daftar Komposisi Bahan Makanan. Bharata Karya Aksara. Jakarta.

Direktorat Standarisasi Produk Pangan, Deputi Bidang Pengawasan Keamanan Pangan dan Bahan Berbahaya. BPOM RI. 2006.

Eskin NAM, Robinson DS. 2001. Food Shelf Life Stability. CRC Press. New York.

Fellows P. 2000.Food Processing Technology.CRC. New York.

Floros JD, Gnanasekharan V. 1993. Shelf life prediction of packaged foods: chemichal, biological, physical, and nutritional aspects. G. Chlaralambous (Ed.). Elsevier Publ., London.

Hariyadi P. (Ed). 2000. Dasar-dasar Teori dan Praktek Proses Termal. Pusat Studi Pangan dan Gizi IPB, Bogor.

Kusnandar F. 2010. Kimia Pangan : Komponen Makro. Dian Rakyat. Jakarta. Keputusan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan Nomor HK. No.

HK.00.05.52.6291 Tahun 2007.

Manso MC, Oliveira FAR, Oliveira JG, Frias JM. 2001. Modelling Ascorbic Acid Thermal Degradation and Browning in Orange Juice Under Aerobic Conditions. Int J Food Sci Technol 36:303-312.

Mardiah E. 1996. Penentuan aktivitas dan inhibisi enzim polifenol oksidase dari apel (Pyrus malus Linn.). Jurnal Kimia Andalas 2:2.

Meilgaard M, Civille GV, Carr BT. 1999. Sensory Evaluation Techniques.CRC. New York.

Muchtadi D. 1999.Fortifikasi Vitamin Pada

Makanan.http://web.ipb.ac.id/~tpg/de/pubde_ntrtnhlth_fortifikasi.php. [14Agustus 2012].

Muchtadi D, Palupi NS, Astawan M. 1993. Metabolisme Zat Gizi. Pustaka Sinar Harapan. Jakarta.

Naidu KA. 2003. Vitamin C in Human Health and Disease is still a mystery An overview. Nutrition Journal 2:7

OMNI. 2005. Fortification Basics: Stability. http://www.idpas.org/pdf/1154 FortBasicStability.pdf. [27 Maret 2012].

Sarwono B. 1986. Jeruk dan Kerabatnya.Swadaya. Jakarta.

Steele R. 2000. Understanding and Measuring the shelf Life of Food. Washington DC: CRC Press.

Sudarmaji S, Haryono B. Suhardi. 2007. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Liberty. Yogyakarta.

Tomsuixi. 2008. Khasiat Buah Untuk Kesehatan. http://www.sentrajakarta.com/ home/48-tips/150-khasiat-buah-untuk-kesehatan.

Lampiran 1. Data Uji Sensori Penentuan Kombinasi Konsentrasi Asam Malat dan Vitamin C.

Panelis Manis Tidak Asam Pahit Sari buah jeruk

A B C D A B C D A B C D A B C D

1 0 2 4 4 3 3 4 5 2 1 2 1 0 2 4 5

2 1 2 2 3 3 3 3 4 1 2 1 0 0 2 3 5

3 0 3 4 3 3 3 3 5 2 1 2 1 2 3 4 5

4 2 3 3 4 0 0 3 4 2 1 1 1 3 3 4 5

5 2 3 5 4 0 2 4 5 1 2 1 0 3 3 3 4

6 3 3 4 4 3 3 4 5 2 2 1 2 3 3 4 5

7 3 3 4 4 0 2 3 5 2 2 2 1 3 3 4 4

8 3 3 3 3 2 3 3 4 2 1 1 0 0 3 4 5

9 3 3 3 4 0 3 3 5 2 2 1 1 0 3 4 4

10 0 2 4 4 0 3 4 4 1 2 1 0 2 3 4 4

Rata-rata 1.7 2.7 3.6 3.7 1.4 2.5 3.4 4.6 1.7 1.6 1.3 0.7 1.6 2.8 3.8 4.6

Keterangan :

A = Konsentrasi Vitamin C 0.1%

B = Konsentrasi Vitamin C 0.1% + Asam Malat 0.7% C = Konsentrasi Vitamin C 0.1% + Asam Malat 1% D = Konsentrasi Vitamin C 0.1% + Asam Malat 1.2%

Lampiran 13. Data Uji Warna pada Penentuan Kinetika Degradasi Vitamin C dengan Inkubasi suhu 37 °C.

Warna (L,a,b)

Waktu Pengamatan Ulangan L a b

Kontrol Vitamin C 0.05% Kontrol Vitamin C 0.05% Kontrol Vitamin C 0.05%

T0 (hari) U1 51.29 51.41 6.46 5.83 24.36 24.47

U2 51.27 51.37 6.50 5.84 24.40 24.50

U3 51.24 51.36 6.52 5.87 24.41 24.52

Rata-rata 51.27 51.38 6.49 5.85 24.39 24.50

T7 (hari) U1 50.22 51.00 5.05 5.24 23.64 24.22

U2 50.20 51.03 5.03 5.15 23.64 24.10

U3 50.19 51.04 5.02 5.13 23.63 24.19

Rata-rata 50.20 51.02 5.03 5.17 23.64 24.17

T14 (hari) U1 _{47.81 49.72} 6.84 5.90 22.01 23.54

U2 47.78 49.69 6.87 5.93 22.01 23.56

U3 47.76 49.68 6.88 5.96 22.03 23.58

Rata-rata 47.78 49.70 6.86 5.93 22.02 23.56

T28 (hari) U1 47.37 48.52 5.44 4.61 22.47 23.10

U2 47.36 48.44 5.44 4.57 22.47 23.08

U3 47.35 48.42 5.44 4.58 22.48 23.07

Rata-rata 47.36 48.46 5.44 4.59 22.47 23.08

T35 (hari) U1 46.68 50.72 6.65 12.41 21.31 23.86

U2 46.65 51.23 6.68 12.02 21.33 24.11

U3 46.62 52.76 6.65 11.11 21.31 24.59

Lampiran 14. Data Uji pH, Brix dan Kadar Vitamin C pada Penentuan Kinetika Degradasi Vitamin C dengan Inkubasi suhu 45 °C.

pH Brix Kadar Vit.C

Waktu Pengamatan Ulangan (mg/kg)

Kontrol Vitamin C 0.05% Kontrol Vitamin C 0.05% Kontrol Vitamin C 0.05%

T0 (hari) U1 3.69 3.65 11.4 11.6 72.9479 619.3093

U2 3.69 3.65 11.4 11.6 73.7837 620.4233

U3 3.69 3.65 11.5 11.7 73.2153 619.8971

Rata-rata 3.69 3.65 11.43 11.63 73.32 619.88

T7 (hari) U1 3.69 3.66 11.3 11.6 32.7736 548.9042

U2 3.69 3.66 11.5 11.7 33.4008 549.2651

U3 3.70 3.66 11.4 11.7 33.3652 548.9532

Rata-rata 3.69 3.66 11.40 11.67 33.18 549.04

T14 (hari U1 3.73 3.69 11.4 11.8 24.8100 459.4656

U2 3.73 3.70 11.4 11.8 24.9794 459.8036

U3 3.73 3.70 11.5 11.7 24.9492 460.1221

Rata-rata 3.73 3.70 11.43 11.77 24.91 459.80

T28 (hari) U1 3.82 3.74 11.5 11.8 23.7178 425.3681

U2 3.82 3.75 11.5 11.6 24.1928 426.2398

U3 3.82 3.75 11.4 11.6 23.8738 427.0021

Rata-rata 3.82 3.75 11.47 11.67 23.93 426.20

T35 (hari) U1 3.88 3.73 11.5 11.7 _{23.1831 425.1257}

U2 3.88 3.74 11.5 11.6 _{23.1939 425.0020}

U3 3.89 3.73 11.6 11.6 23.7825 425.2538

Lampiran 15. Data Uji Warna pada Penentuan Kinetika Degradasi Vitamin C dengan Inkubasi suhu 45 °C.

Warna (L,a,b)

Waktu Pengamatan Ulangan L a b

Kontrol Vitamin C 0.05% Kontrol Vitamin C 0.05% Kontrol Vitamin C 0.05%

T0 (hari) U1 51.29 51.41 6.46 5.83 24.36 24.47

U2 51.27 51.37 6.50 5.84 24.40 24.50

U3 51.24 51.36 6.52 5.87 24.41 24.52

Rata-rata 51.27 51.38 6.49 5.85 24.39 24.50

T7 (hari) U1 49.27 50.33 5.23 5.06 22.90 23.65

U2 49.26 50.36 5.23 5.00 22.91 23.59

U3 49.26 50.37 5.23 5.00 22.91 23.58

Rata-rata 49.26 50.35 5.23 5.02 22.91 23.61

T14 (hari U1 _{42.60 46.88} 7.65 7.67 18.21 21.76

U2 42.56 46.84 7.74 7.71 18.21 21.77

U3 42.79 46.82 7.77 7.73 18.44 21.79

Rata-rata 42.65 46.85 7.72 7.70 18.29 21.77

T28 (hari) U1 44.69 46.58 6.75 5.79 20.73 22.15

U2 44.66 46.62 6.73 5.78 20.77 22.17

U3 44.64 46.64 6.76 5.77 20.76 22.19

Rata-rata 44.66 46.61 6.75 5.78 20.75 22.17

T35 (hari) U1 42.39 48.07 10.87 13.31 18.47 22.12

U2 43.28 49.02 13.25 12.03 19.02 22.38

U3 43.80 26.10 13.05 11.68 19.15 22.35

Lampiran 16. Perhitungan Overage Pada Minuman Sari Buah Jeruk Yang Difortifikasi Dengan Vitamin C.

Adapun perhitungan overage vitamin C nya adalah sebagai berikut (OMNI, 2005) : Dugaan kehilangan vitamin C selama proses = 30- 40%

Sehingga, % vitamin C yang masih ada setelah pengolahan (% amount remaining) = 100% - 40% = 60%

Jumlah target vitamin C yang diharapkan = 0.05%

Jumlah vitamin C yang ditambahkan = (100% / % amount remaining ) x jumlah target

= (100/60) x 0.05 % = 0.083%

Sehingga % overage = 0.083% – 0.05% = 0.033%

Jadi, persen overage vitamin C yang akan difortifikasi ke dalam sari buah jeruk adalah sebesar 0.033%.

Lampiran 17. Perubahan parameter warna (L) sari buah jeruk tanpa fortifikasi vitamin C selama penyimpanan 35 hari.

y = -0.904x + 52.12 R² = 0.966 y = -1.208x + 52.25

R² = 0.930 y = -1.95x + 52.19

R² = 0.698

30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00

0 7 14 28 35

28oC

37oC

45oC

Warna

(

L

Lampiran 18. Batas kritis mutu atau batas mutu akhir untuk warna L dan b pada persamaan reaksi ordo nol.

Nilai Mutu Awal (Qo) :

L value : 51.38

a value : 5.85

b value : 24.50

dE : 57.22

Quality Limit (Qc) ordo 0

L value : 46.61

a value : 5.78

b value : 22.17

dE : 51.94

Batas Mutu Akhir (Qt) Ordo 0

L value : 4.77

a value : 0.07

b value : 2.33