Hubungan antara aktivitas air dan mutu makanan yang dikemas adalah sebagai berikut :
1. Pada selang a
w
0,7-0,75 atau lebih, mikroorganisme berbahaya mulai tumbuh dan produk menjadi beracun.
2. Pada selang a
w
0,6-0,7, jamur mulai tumbuh. 3.
Pada selang a
w
0,35-0,5, makanan ringan mulai kehilangan kerenyahannya. 4.
Pada selang a
w
0,4-0,5, produk pasta yang terlalu kering akan mudah hancur dan rapuh selama dimasak atau adanya guncangan mekanis
Labuza 1982.
2.7. Kadar Air Kesetimbangan Me, Moisture equilibrium
Kadar air kesetimbangan suatu bahan pangan adalah kadar air bahan pangan ketika tekanan uap air bahan tersebut dalam kondisi setimbang dengan
lingkungannya dimana produk sudah tidak mengalami penambahan atau pengurangan bobot produk Fellows 1990. Kadar air kesetimbangan adalah kadar
air dari suatu produk pangan pada kondisi lingkungan tertentu dalam periode waktu yang lama Brooker et al. 1992.
Kadar air kesetimbangan pada produk pangan digunakan untuk menentukan dan menggambarkan kurva sorpsi isotermis produk tersebut. Kurva
tersebut digunakan untuk mendapatkan informasi tentang perpindahan air selama proses adsorpsi atau desorpsi Pavinee 1998. Proses penyerapan air adsorpsi
terjadi saat kelembaban relatif lingkungan lebih tinggi dibandingkan kelembaban relatif bahan pangan. Kelembaban relatif lingkungan yang lebih rendah daripada
kelembaban bahan menyebabkan terjadinya distribusi uap air dari bahan ke lingkungan melalui proses penguapan desorpsi. Kadar air kesetimbangan
meningkat dengan menurunnya suhu pada kondisi aktifitas air yang konstan Kapseu 2006. Selain itu ditemukan pula hubungan secara eksponensial dalam
menggambarkan ketergantungan antara sorpsi isotermis panas dengan kadar air kesetimbangan Goula 2008.
Terdapat dua metode untuk menentukan kadar air kesetimbangan yaitu dengan metode statis dan metode dinamis. Metode statis dilakukan dengan cara
meletakkan bahan pangan pada tempat dengan RH dan suhu yang terkontrol. Dalam metode dinamis, kadar air kesetimbangan ditentukan dengan meletakkan
bahan pangan pada kondisi udara yang bergerak. Metode dinamis sering digunakan untuk pengeringan, dimana pergerakan udara digunakan untuk
mempercepat proses pengeringan dan menghindari penjenuhan uap air di sekitar bahan Brooker et al. 1992.
2.8. Kurva Sorpsi Isotermis
Kurva sorpsi isotermis merupakan kurva yang menggambarkan hubungan antara aktivitas air a
w
atau kelembaban relatif kesetimbangan pada ruang penyimpanan ERH dengan kandungan air per gram suatu bahan pangan
Winarno 1994. Kurva ini menunjukkan aktivitas menyerap air adsorpsi dan melepaskan air yang dikandung desorpsi pada bahan pangan sehingga banyak
digunakan dalam penentuan umur simpan, penyimpanan, pengemasan, dan pengeringan. Kurva sorpsi isotermis juga menggambarkan proses hidrasi yang
terjadi dalam hubungannya dengan interaksi kimiawi air pada molekul permukaan, pelepasan struktur molekul dalam mempercepat perpindahan, dan
perubahan volume oleh molekul yang terbuka Ballesteros 2007. Kurva sorpsi isotermis terbagi menjadi 3 daerah yang dipengaruhi oleh
keberadaan air dalam suatu bahan pangan. Daerah A merupakan bagian adsorpsi yang bersifat satu lapis molekul air monolayer, daerah B merupakan bagian
terjadinya penambahan lapisan-lapisan di atas satu lapis molekul air multilayer, dan daerah C merupakan bagian terjadinya kondensasi air pada pori-pori bahan.
kondensasi kapiler Winarno 1994. Kurva sorpsi isotermis secara umum dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Kurva sorpsi isotermis secara umum Anonim 2009
Pada umumnya kurva sorpsi isotermis bahan pangan berbentuk sigmoid menyerupai huruf S. Kurva adsorpsi penyerapan uap air dan kurva desorpsi
pelepasan uap air tidak pernah berhimpit. Keadaan seperti ini disebut sebagai fenomena histeresis. Besarnya histeresis dan bentuk kurva sangat beragam
tergantung pada beberapa faktor seperti sifat alami bahan pangan, perubahan fisik yang terjadi selama perpindahan air, suhu, kecepatan desorpsi atau adsorpsi dan
tingkatan air yang dipindahkan selama desorpsi atau adsorpsi Fennema 1996. Fenomena histeresis menjelaskan bahwa nilai a
w
yang berbeda diperoleh pada pengukuran makanan dengan kadar air sama, tergantung pada bagaimana
cara tercapainya kadar air tersebut, melalui proses adsorpsi atau desorpsi Buckle et al. 1985. Fenomena histeresis hanya dapat terjadi pada selang aktifitas
air Kapseu 2006. Secara umum dapat dikatakan bentuk kurva sorpsi isotermis khas untuk
setiap bahan pangan. Sorpsi isotermis dapat menggambarkan karakteristik bahan pangan dan memberikan informasi-informasi tentang kondisi relatif serangan dari
mikroba selama penyimpanan Kapseu 2006. Selain itu, kurva sorpsi isotermis juga dapat menggambarkan kandungan air yang dimiliki bahan tersebut sebagai
keadaan relatif tempat penyimpanan Winarno 2004. Perubahan air mempengaruhi mutu produk pangan, maka dengan mengetahui pola penyerapan
airnya dan menetapkan nilai kadar air kritisnya, umur simpan dapat ditentukan Winarno 2004.
Gambar 2. Lima tipe kurva sorpsi isotermis Mathlouthi 2003
2.9. Model Persamaan Sorpsi Isotermis
