30
terlarut tersebut mengisi pori-pori sampel yang kosong. Penyusutan volume menyebabkan porositas bahan menurun. Gambar 21 merupakan rasio porositas terhadap penyusutan volume sampel, di mana
semakin lama proses dehidrasi maka grafik yang ditunjukkan semakin menurun karena penyusutan volume yang terjadi semakin besar.
Gambar 22. Grafik hubungan antara porositas dan penyusutan berat Porositas dan penyusutan volume ini dipengaruhi oleh besanya WL dan SG. Gambar 22
menunjukkan hubungan antara porositas sampel dengan penyusutan berat yang terjadi pada sampel. Mayor et al. 2011 pada proses dehidrasi osmotik pumkins menghasilkan porositas yang sedikit
menurun sampai pertengahan nilai WR yaitu 0.4, kemudian meningkat hingga akhir proses dehidrasi. Tidak ada kondisi proses yang mempengaruhi kecenderungan nilai porositas terhadap nilai WR
maupun nilai WL yang diamati. Dalam penelitian ini juga terlihat dari Gambar 22 bahwa tidak ada kecenderungan antara porositas terhadap nilai WR selama dehidrasi osmotik.
4.2 Dehidrasi Osmotik pada Suhu Ruang
Proses dehidrasi osmotik juga dilakukan pada suhu ruang yang berkisar antara 26.5ºC hingga 29ºC selama 48 jam. Kadar air awal sampel berkisar antara 80-90b.b, setelah dehidrasi osmotik
kadar air sampel akan berkurang. Perubahan ukuran ketebalan yang terjadi antara 0.5 cm, 1 cm, dan 1.5 cm tidak banyak memberikan pengaruh terhadap kadar air akhir yang terkandung oleh sampel.
Konsentrasi larutan osmotik yang digunakan dalam penelitian memberikan pengaruh yang dominan terhadap kadar air akhir sampel. Pada dehidrasi osmotik dengan larutan 30ºBx menghasilkan sampel
dengan kadar air akhir antara 70.71b.b hingga 75.57b.b. Pada dehidrasi osmotik dengan larutan 45ºBx menghasilkan sampel dengan kadar air akhir antara 57b.b hingga 57.99b.b, sedangkan pada
dehidrasi osmotik dengan larutan 60ºBx menghasilkan sampel dengan kadar air akhir antara 46.42b.b hingga 46.42b.b. Kadar air akhir paling rendah terjadi pada perlakuan dengan
menggunakan larutan osmotik 60ºBx. Perlakuan dehidrasi osmotik dengan menggunakan waktu selama 48 jam ini membuktikan bahwa penurunan kadar air masih terjadi setelah 6 jam atau 360
menit. 0.00
0.50 1.00
1.50 2.00
2.50 3.00
3.50
10 20
30 40
50 60
Ɛ Ɛ
WR ww
0.5 cm 30 brix 1 cm 30 brix
1.5 cm 30 brix 0.5 cm 45 brix
1 cm 45 brix 1.5 cm 45 brix
0.5 cm 60 brix 1 cm 60 brix
1.5 cm 60 cm
31
Gambar 23. Kadar air akhir sampel pada dehidrasi osmotik suhu ruang Gambar 23 menunjukkan perubahan kadar air pada dehidrasi osmotik suhu ruang. Semakin lama
waktu dehidrasi osmotik maka kadar air akhir sampel akan semakin rendah, namun penurunan kadar air akhir sampel akan semakin lambat karena dehidrasi digunakan untuk melepaskan air terikat dalam
sampel. Perubahan kadar air masih terjadi setelah 6 jam. Perubahan kadar air tersebut dapat dilihat melalui grafik penyusutan volume dan penyusutan berat Gambar 26 dan Gambar 27 yang masih
meningkat setelah 6 jam. Water Loss WL berbanding terbalik dengan kadar air sampel, semakin besar nilai WL maka
kadar air akhir sampel semakin rendah. Gambar 24 menunjukkan perubahan nilai WL yang masih terjadi setelah 6 jam, hal tersebut dibuktikkan dari dehidrasi osmotik pada suhu ruang dengan waktu
48 jam memiliki nilai WL yang lebih besar dibandingkan dengan nilai WL pada dehidrasi osmotik suhu 30ºC selama 6 jam. Perubahan nilai WL meningkat ±25 hingga menit ke-2880. Nilai WL
terbesar terjadi pada sampel yang memiliki ukuran 0.5 cm dengan larutan osmotik 60ºBx M0C2. Ukuran sampel dan konsentrasi larutan osmotik mempengaruhi perubahan nilai WL sampel. Nilai WL
akan berubah terhadap waktu, semakin lama waktu dehidrasi osmotik maka nilai WL akan semakin meningkat.
70.71 74.53 75.57
57.00 57.27 57.99 47.47 47.38 46.42
10 20
30 40
50 60
70 80
kombinasi perlakuan
kad ar
ai r
b .b
0.5 cm 30 brix 1 cm 30 brix
1.5 cm 30 brix 0.5 cm 45 brix
1 cm 45 brix 1.5 cm 45 brix
0.5 cm 60 brix 1 cm 60 brix
1.5 cm 60 brix
32
Gambar 24. Water loss sampel pada dehidrasi osmotik suhu ruang Padatan terlarut SG yang masuk ke dalam sampel ditunjukkan oleh Gambar 25. Nilai SG
paling besar terjadi pada sampel yang memiliki ukuran 1.5 cm menggunakan larutan 45ºBx M2C1. Namun, pada perlakuan dehidrasi osmotik menggunakan suhu 30ºC nilai SG terbesar terjadi pada
sampel yang memiliki ukuran 0.5 cm dengan larutan osmotik yang sama yaitu 45ºBx M0C1. Hal tersebut menunjukkan bahwa perubahan ukuran ketebalan sampel dan lamanya dehidrasi osmotik
tidak mempengaruhi perubahan nilai SG, sedangkan konsentrasi larutan osmotik mampu mempengaruhi perubahan nilai SG yang terjadi. Konsentrasi larutan osmotik yang terlalu tinggi akan
menyebabkan nilai SG yang rendah karena laju kehingan air WL lebih besar dibandingkan laju masuknya padatan ke dalam sampel SG, sedangkan konsentrasi larutan osmotik yang terlalu rendah
menyebabkan laju kehilangan air WL yang rendah karena pori-pori sampel masih terisi oleh air dan menyebabkan masuknya padatan terlarut menjadi lebih lambat.
Gambar 25. Solid gain sampel pada dehidrasi osmotik suhu ruang 35.91
41.72 38.04
59.73 52.99
49.99 77.36
72.15 66.30
10 20
30 40
50 60
70 80
90
kombinasi perlakuan
WL
0.5 cm 30 brix 1 cm 30 brix
1.5 cm 30 brix 0.5 cm 45 brix
1 cm 45 brix 1.5 cm 45 brix
0.5 cm 60 brix 1 cm 60 brix
1.5 cm 60 brix
9.63
5.01 5.37
9.57 9.92
12.23
3.11 4.21
11.69
2 4
6 8
10 12
14
kombinasi perlakuan
S G
0.5 cm 30 brix 1 cm 30 brix
1.5 cm 30 brix 0.5 cm 45 brix
1 cm 45 brix 1.5 cm 45 brix
0.5 cm 60 brix 1 cm 60 brix
1.5 cm 60 brix
33
Penyusutan volume dan penyustutan berat pada dehidrasi osmotik dengan suhu ruang selama 48 jam ditunjukkan oleh Gambar 26 dan Gambar 27. Penyusutan pada sampel masih terjadi setelah
dehidrasi osmotik selama 6 jam. Gambar 26 dan Gambar 27 menunjukkan bahwa penyusutan volume dan penyusutan berat setelah 6 jam masih meningkat, penyusutan tersebut mulai konstan pada selang
waktu 18 jam hingga 48 jam. Grafik sampel 0.5 cm 60ºBx M0C2 lebih curam dibandingkan sampel yang lainnya, hal tersebut terjadi karena laju air yang keluar dari bahan lebih cepat dibandingkan
dengan sampel yang lainnya. Ukuran sampel dan konsentrasi larutan osmotik mempengaruhi penyusutan volume dan penyusutan berat yang terjadi pada sampel. Semakin tipis ukuran sampel
maka proses kehilangan air semakin cepat sehingga massa dan volume sampel berkurang. Fenomena ini terjadi karena sampel yang tipis memiliki luas permukaan per massa yang lebih besar sehingga
semakin luas permukaan sampel yang kontak dengan media osmotik yaitu larutan gula. Semakin tinggi konsentrasi larutan gula mempercepat proses kehilangan air yang berpengaruh terhadap massa
dan volume sampel. Semakin tinggi konsentrasi larutan osmotik menyebabkan semakin besar tekanan osmotik yang terjadi sehingga proses kehilangan air menjadi lebih cepat.
Gambar 26. Penyusutan volume sampel setelah dehidrasi osmotik suhu ruang 20
40 60
80
10 20
30 40
50 60
sh ri
n ka
ge v
v
waktu jam
0.5 cm 60 brix 1 cm 60 brix
1.5 cm 60 brix 0.5 cm 45 brix
1 cm 45 brix 1.5 cm 45 brix
0.5 cm 30 brix 1 cm 30 brix
1.5 cm 30 brix
34
Gambar 27. Penyusutan berat sampel setelah dehidrasi osmotik suhu ruang
Gambar 28. Densitas sampel setelah dehidrasi osmotik suhu ruang Densitas merupakan rasio dari massa dan volume sampel setelah dehidrasi osmotik. Densitas
sampel meningkat terhadap waktu. Densitas sampel setelah dehidrasi osmotik berkisar antara 968.40 kgm
3
hingga 1153.79 kgm
3
. Pada Gambar 28 terlihat bahwa densitas paling besar setelah dehidrasi osmotik adalah pada sampel yang memiliki ukuran ketebalan 1.5 cm dengan larutan osmotik 60ºBx
M2C2. 20
40 60
80
10 20
30 40
50 60
WR w
w
waktu jam
0.5 cm 60 brix 1 cm 60 brix
1.5 cm 60 brix 0.5 cm 45 brix
1 cm 45 brix 1.5 cm 45 brix
0.5 cm 30 brix 1 cm 30 brix
1.5 cm 30 brix
900 940
980 1020
1060 1100
1140 1180
10 20
30 40
50 60
ρ
r
k g
m
3
waktu jam
0.5 cm 60 brix 1 cm 60 brix
1.5 cm 60 brix 0.5 cm 45 brix
1 cm 45 brix 1.5cm 45 brix
0.5 cm 30 brix 1 cm 30 brix
1.5 cm 30 brix
35
Gambar 29. Porositas sampel setelah dehidrasi osmotik suhu ruang Porositas dipengaruhi oleh laju kehilangan air WL dan masuknya padatan terlarut SG dari
larutan osmotik selama proses dehidrasi. Semakin besar nilai WL dan semakin rendah nilai SG maka porositas sampel akan semakin besar karena terdapat ruang kosong pada sampel setelah mengalami
dehidrasi. Besarnya nilai porositas sampel dapat dilihat pada Gambar 29. Sampel yang memiliki ukuran 0.5 cm dengan larutan osmotik 60ºBx M0C2 mempunyai nilai porositas yang paling besar,
hal ini disebabkan karena sampel tersebut mengalami penurunan kadar air yang paling besar dibandingkan dengan sampel yang lain. Kehilangan air yang terjadi lebih besar dibandingkan dengan
masuknya padatan terlarut ke dalam sampel sehingga porositas sampel menjadi lebih besar dibandingkan porositas sampel sebelum dehidrasi osmotik. Sampel M0C2 tersebut memiliki nilai SG
yang rendah yaitu 3.11 dibandingkan nilai WLnya yaitu 77.36. Data dehidrasi osmotik sampel pada suhu ruang dapat dilihat pada Lampiran 7.
Dehidrasi osmotik pada suhu ruang berlangsung selama 48 jam untuk semua perlakuan baik konsentrasi larutan maupun ukuran ketebalan sampel. Pada dehidrasi osmotik dengan larutan osmotik
sebesar 30ºBx terjadi perubahan warna larutan dan muncul bau seperti alkohol. Warna larutan menjadi keruh dan berbuih. Perubahan warna dan bau tersebut muncul pada waktu antara jam ke-12 dan jam
ke-18. Selain pada larutan 30ºBx, larutan dengan konsentrasi 45ºBx juga mengalami perubahan seperti yang terjadi pada larutan 30ºBx. Namun perubahan tersebut terjadi pada selang waktu yang
berbeda, larutan 45ºBx mengalami perubahan setelah jam ke-24. 0.00
0.05 0.10
0.15 0.20
0.25
0.5 cm 1 cm 1.5 cm 0.5 cm 1 cm 1.5 cm
0.5 cm 1 cm 1.5 cm 60 brix
45 brix 30 brix
ε
poroistas awal porositas akhir
36
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa : 1.
Konsentrasi larutan osmotik pada suhu 30ºC mempengaruhi perubahan nilai WL dan SG. Konsentrasi larutan yang tinggi menyebabkan nilai WL semakin tinggi, namun konsentrasi
larutan osmotik yang terlalu tinggi akan menyebabkan nilai SG yang rendah karena laju kehingan air WL lebih besar dibandingkan laju masuknya padatan terlarut ke dalam sampel
SG, sedangkan konsentrasi larutan osmotik yang terlalu rendah menyebabkan nilai SG yang rendah. Hal yang sama juga terjadi pada dehidrasi osmotik suhu ruang, konsentrasi larutan
osmotik yang tinggi menyebabkan kenaikan nilai WL, sedangkan nilai SG yang lebih besar cenderung terjadi pada konsentrasi larutan osmotik yang sedang yaitu pada larutan 45ºBx.
2. Ukuran ketebalan sampel mempengaruhi nilai WL. Semakin tipis sampel mengakibatkan nilai
WL yang semakin tinggi baik pada dehidrasi osmotik suhu 30ºC maupun pada suhu ruang. Namun ketebalan sampel tidak mempengaruhi nilai SG, hal tersebut terlihat pada dehidrasi
osmotik suhu 30ºC perolehan nilai SG tertinggi adalah sampel dengan ketebalan 0.5 cm sedangkan pada dehidrasi osmotik suhu ruang nilai SG tertinggi dimiliki oleh sampel dengan
ketebalan 1.5 cm. Permodelan azuara dapat digunakan untuk validasi nilai WL dengan kisaran nilai R
2
sebesar 0.954 hingga 0.993. 3.
Sifat fisik sampel seperti penyusutan volume, penyusutan berat, densitas dan porositas dipengaruhi oleh konsentrasi larutan osmotik. Semakin tinggi konsentrasi larutan osmotik maka
nilai sifat fisik sample seperti penyusutan volume dan penyusutan berat semakin meningkat, hal tersebut terjadi pada dehidrasi osmotik suhu 30ºC maupun dehidrasi osmotik suhu ruang.
Namun, densitas dan porositas sampel berfluktuasi pada awal proses kemudian meningkat di akhir proses dehidrasi osmotik.
4. Besarnya densitas dan porositas sampel tidak dipengaruhi oleh ukuran ketebalan sampel, baik
pada dehidrasi osmotik suhu 30ºC maupun dehidrasi osmotik suhu ruang. Namun ketebalan sampel mempengaruhi penyusutan volume dan penyusutan berat, semakin tipis sampel maka
penyusutan volume dan penyusutan berat sampel semakin besar. Penyusutan berat dan penyusutan volume sampel semakin meningkat sejalan dengan lamanya proses dehidrasi
osmotik, sedangkan densitas dan porositas sampel berfluktuasi pada awal proses dehidrasi osmotik kemudian meningkat di akhir proses dehidrasi osmotik.
5. Dehidrasi osmotik dapat dilakukan pada suhu rendah dengan toleransi waktu yang lebih panjang,
misalnya dapat dilihat melalui penyusutan berat sampel. Penyusutan berat sampel M0C2 0.5 cm 60ºBx sebesar 40.11ww dicapai pada saat menit ke-150 pada dehidrasi osmotik
menggunakan suhu 30ºC, sedangkan penyusutan berat sampel M0C2 0.5 cm 60ºBx sebesar 40.89ww dicapai pada saat menit ke-180 pada dehidrasi osmotik menggunakan suhu ruang.
5.2 Saran
Berdasarkan hasil penelitian maka disarankan agar selanjutnya menggunakan permodelan lain untuk menghitung besanya WL dan SG, perlu pengkajian lebih dalam mengenai faktor yang
mempengaruhi besarnya nilai SG, dan penerapan dehidrasi osmotik untuk mengeringkan buah lainnya selain buah mangga.
