Pendugaan Umur Simpan Benih Kedelai Dalam Kemasan Fleksibel Dengan Metode Accelerated Shelf-Life Testing (Aslt)

PENDUGAAN UMUR SIMPAN BENIH KEDELAI
DALAM KEMASAN FLEKSIBEL DENGAN METODE
ACCELERATED SHELF LIFE TESTING (ASLT)

SUCI RAHMI

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tesis berjudul Pendugaan Umur
Simpan Benih Kedelai Dalam Kemasan Fleksibel dengan Metode Accelerated
Shelf-life Testing (ASLT) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir Tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2016
Suci Rahmi
F152130211

RINGKASAN
SUCI RAHMI. Pendugaan Umur Simpan Benih Kedelai Dalam Kemasan Fleksibel
dengan Metode Accelerated Shelf-life Testing (ASLT). Dibimbing oleh USMAN
AHMAD dan DYAH WULANDANI.

Benih kedelai cepat mengalami penurunan viabilitas dan vigor terutama jika
disimpan pada kondisi yang kurang optimum. Masalah ini menjadi penghambat
produksi kedelai di daerah tropis karena mengurangi penyediaan benih berkualitas
tinggi. Umur simpan benih yang singkat menjadi permasalahan pada penangkar benih
dalam menentukan mutu benih kedelai selama penyimpanan.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui penurunan mutu
penyimpanan benih kedelai (perubahan bobot, kadar air, asam lemak bebas (FFA)
dan daya kecambah benih) dan menduga umur simpan benih kedelai pada beberapa
kondisi penyimpanan menggunakan metode ASLT (Accelerated Shelf-life Testing).
Penelitian dilaksanakan terhadap benih kedelai yang diproduksi oleh petani

benih dari gabungan kelompok petani Mekar Tani, di Desa Sindangkasih
Kecamatan Majalengka, Kabupaten Majalengka Jawa Barat. Benih kedelai yang
telah dikemas menggunakan plastik HDPE kombinasi dengan karung plastik
sebanyak 1000 g, disimpan didalam Eyela environmental chamber dengan lima
perlakuan suhu yang berbeda yaitu (35oC, 40oC, 45oC, 50oC, 55oC) dan RH 80%.
Analisis mutu meliputi pengukuran kadar air, perubahan bobot, kadar asam lemak
bebas dan daya kecambah benih kedelai. Pendugaan umur simpan dilakukan
dengan metode Accelerated Shelf-life Testing (ASLT).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai pada parameter perubahan bobot,
kadar air dan asam lemak bebas meningkat sedangkan daya kecambah menurun
kurang dari 80 %. Perubahan nilai pada setiap parameter mempengaruhi mutu benih
kedelai selama pengusangan cepat. Nilai energi aktivasi (Ea) untuk menurunkan
daya kecambah benih kedelai selama penyimpanan sebesar 35406.41 kal/mol.
Pendugaan umur simpan benih kedelai dalam kondisi penyimpanan normal (suhu
ruang) dapat di peroleh berdasarkan model Arrhenius ln k = 51.21 + 17828/T. Nilai
k merupakan konstanta kecepatan reaksi dari model untuk menghitung umur
simpan benih kedelai. Hasil perhitungan umur simpan benih kedelai varietas
Argomulyo mampu mempertahankan daya kecambah di atas 80% pada
penyimpanan suhu ruang 25oC adalah 431 hari atau 14 bulan; 30oC adalah 160 hari
atau 5.3 bulan.

Kata Kunci : Accelerated Shelf-life Testing (ASLT), benih kedelai, daya
kecambah.

SUMMARY
SUCI RAHMI. Estimation Shelf-life of Soybean Seed In Flexible Packaging With
Accelerated Shelf-life Testing (ASLT) Method. Supervised by USMAN AHMAD
and DYAH WULANDANI.
Soybean seed deteriorated rapidly in viability and vigor, especially if it is
stored at inappropriate condition. The problem inhibits soybean production in the
tropic area because it disturbs the supplay of high quality seeds. Shelf life of
soybean seed becomes a problem to seed breeder in supplying soybean seed after
storage.
The aim in the reasearch was to determine rate of deterioration of soybean
seed storage (change of weight, moisture content, free fatty acids (FFA) and
germination) and to estimated the shelf-life of soybean seed in storage condition
with Accelerated Shelf-life Testing (ASLT).
The experiment was conducted on soybean seed produced by farmer seed
of Mekar Tani farmer group, in the village of Sindangkasih District of Majalengka,
West Java Majalengka. Soybean seed was packaged using HDPE plastic
combination with plastic bags as much as 1000 g, stored in the eyela environmental

chamber using five different temperatures treatment (35oC, 40oC, 45oC, 50oC,
55oC) and RH 80%. Quality analysis were include the measurement of moisture
content, changes of weight, free fatty acids (FFA) and germination. Shelf-life of
Soybean Seed was analyzed by Accelerated Shelf-life Testing (ASLT) Method.
The result showed that value of weight change, moisture content and free
fatty acids parameters increased while germination rate decreased less than 80%.
The change of value of each parameters influenced soybean seed quality during
accelerated aging. The value of activation energy (Ea) to reduced germination of
soybean seed during storage were 35406.41 cal/mol. Estimation shelf life of
soybean seed in the normal storage condition (room temperature) can be obtained
by Arrhenius models ln k = 51.21 + 17828/T. The constant of reaction rate by the
model was used to measured the shelf life of soybean seed. The calculation results
shelf life of varieties Argomulyo soybean seed able to mainted viability above 80%
at storage room temperature 25oC is to 431 days or 14 months; 30oC is 160 days or
5.3 months.
Keyword : Accelerated Shelf-life Testing (ASLT), germination, soybean
seed.

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian,
penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu
masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

PENDUGAAN UMUR SIMPAN BENIH KEDELAI
DALAM KEMASAN FLEKSIBEL DENGAN METODE
ACCELERATED SHELF LIFE TESTING (ASLT)

SUCI RAHMI

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Pascapanen

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr Ir Emmy Darmawati, MSi

(S tOZ .raqrueseq 19)

gr0z 8lJ

g

:ueilg lef8uul

:snln-I I€8Eu€I

JEVW'ousr.rlng JI J0 Jord

r8yc514'qe,(g

+\

euuftesucsu6

So*,{

a4
urry

aB\I
b.s \

i$'

,*+:t'

-t4

ueuedecsu4 r3o1ou>1e1

ipnlg ruerSord enle;1

qalo rru{e}a{rc

ffi

enlo)

eloEBuy

#-/1t-l
U
Surqwrqrued rsrruo)

qelo rnlnlesrq

I IZOgIZSIC
rruqEu rcns
(rrsv) Suqsal alu-ltrtls paw"tapilY epolal^I ue8uap
IeqrslelC {rus€ruo) tueleg relape) q1uag uedrurg rnrun uue8npue4

:

I^IIN

:

EIUEN

:

srseJ Inpnf

Judul Tesis : Pendugaan Umur Simpan Benih Kedelai Dalam Kemasan Fleksibel
dengan Metode Accelerated Shelf-life Testing (ASLT)
Nama
: Suci Rahmi
NIM
: F152130211

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Dr Ir Usman Ahmad, MAgr
Ketua

Dr Ir Dyah Wulandani, MSi
Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi
Teknologi Pascapanen

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof Dr Ir Sutrisno, MAgr

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian:
(07 Desember 2015)

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas
segala Rahmat dan karunia-Nya sehingga Tesis ini berhasil diselesaikan. Topik
penelitian yang dilaksanakan dari bulan Desember 2014 hingga Mei 2015 ini berjudul
“Pendugaan Umur Simpan Benih Kedelai Dalam Kemasan Fleksibel dengan
Metode Accelerated Shelf-life Testing (ASLT)”.
Terima kasih penulis ucapkan kepada yang tersayang ibunda tercinta, ayahanda,
kakak, Abang, dan adik serta seluruh keluarga, atas segala do’a dan kasih sayangnya.
Terima kasih kepada Bapak Dr Ir Usman Ahmad, M.Agr dan Ibu Dr Ir Dyah
Wulandani, M.Si selaku pembimbing yang telah banyak memberikan saran. Serta
penghargaan penulis sampaikan kepada para teknisi dan laboran Bapak Sulyaden dan
Baskara dari laboratorium TPPHP TMB, kakak Eka dan Mbak Tika dari Lab Pengujian
Mutu Benih AGH dan Ibu Dian dari Laboratoriun Nutrisi Pakan Fapet, beserta staf
program studi TPP Ibu Rusmayanti dan Pak A. Mulyawatullah. Terima kasih juga
kepada rekan-rekan TPP 2013 yang membantu dalam persiapan dan pelaksanaan
penelitian ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Direktorat Pendidikan
Tinggi Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi yang telah memberikan
kesempatan untuk mendapatkan beasiswa BPPDN Calon Dosen untuk tingkat strata 2
(S2). Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi ummat.

Bogor, Februari 2016
Suci Rahmi

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian

1
1
2
2
2
2

TINJAUAN PUSTAKA
Kedelai
Produksi Benih Kedelai
Pengemasan Benih Kedelai
Pendugaan Umur Simpan

3
3
5
6
7

METODE
Waktu dan Tempat
Bahan dan Alat
Prosedur Penelitian
Metode Analisis Mutu Benih Kedelai

10
10
10
10
12

HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Benih Awal Penyimpanan
Perubahan Bobot
Kadar Air
Asam Lemak Bebas
Daya Kecambah
Pendugaan Umur Simpan Benih Kedelai
Energi Aktivasi
Simulasi dan Validasi Pendugaan Umur Simpan

15
15
15
16
18
19
21
22
24

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran

25
25
25

DAFTAR PUSTAKA

26

LAMPIRAN

29

RIWAYAT HIDUP

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7

Komposisi kimia biji kedelai
Ukuran biji dan komposisi kimia beberapa varietas kedelai
Konsumsi kedelai 2011-2015
Perkembangan luas panen, produktivitas dan produksi kedelai
Spesifikasi Persyaratan Mutu Benih Kedelai
Nilai slope dan k dari setiap perlakuan suhu penyimpanan
Umur simpan benih kedelai pada berbagai suhu penyimpanan

3
4
4
5
6
21
23

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Grafik antara nilai ln k dan 1/T dalam persamaan Arrhenius
Diagram alir penelitian pendugaan umur simpan benih kedelai
Perubahan bobot benih kedelai selama waktu penyimpanan
Perubahan kadar air selama waktu penyimpanan
Perubahan kadar asam lemak bebas selama waktu penyimpanan
Perubahan daya kecambah selama waktu penyimpanan
Hubungan antara ln k dan 1/T untuk daya kecambah
Daya kecambah benih kedelai pada dua kondisi penyimpanan
Validasi pengukuran dan pendugaan umur simpan berdasarkan
batasan daya kecambah

8
11
15
17
18
19
21
23
24

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4

Periode waktu pengamatan selama penyimpanan
Perubahan bobot pada kondisi penyimpanan yang diakselerasi
Perubahan kadar air pada kondisi penyimpanan diakselerasi
Perubahan asam lemak bebas pada kondisi
penyimpanan yang diakselerasi
5 Perubahan daya kecambah pada kondisi penyimpanan
yang diakselerasi
6 Perhitungan umur simpan benih kedelai mengikuti
persamaan Arrhenius reaksi ordo 1
7 Dokumentasi Penelitian

29
30
31
32
33
34
36

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kedelai (Glycine max L. Merrill) merupakan salah satu komoditas utama
kacang-kacangan yang banyak mengandung protein nabati. Kedelai dimanfaatkan
sebagai bahan baku beberapa olahan seperti tahu, tempe, tauco, sari kedelai dan
lain-lain. Oleh karena itu kedelai mempunyai peran yang sangat penting dalam
bahan pangan manusia, pakan ternak, dan sebagai bahan baku industri. Kebutuhan
kedelai di Indonesia setiap tahun selalu meningkat seiring dengan pertumbuhan
penduduk dan perbaikan pendapatan per kapita. Namun perkembangan produksi
kedelai selama 5 tahun terakhir menunjukkan penurunan yang cukup besar, baik
dalam luas areal maupun produksinya. Pada tahun 2009, luas areal panen mencapai
722 791 ha, sedangkan pada tahun 2013, luas areal panen hanya 550 793 ha. Total
produksi selama periode yang sama menurun dari 974 512 ton menjadi 779 992
ton (BPS 2014).
Benih merupakan salah satu faktor yang menentukan keberhasilan budidaya
tanaman yang peranannya tidak dapat digantikan oleh faktor lain, karena benih
sebagai bahan tanaman dan pembawa potensi genetik, mutu suatu benih dapat
dilihat dari beberapa aspek seperti kebenaran varietas, kemurnian benih, daya hidup,
serta bebas hama dan penyakit (Mugnisjah 1994). Benih kedelai merupakan benih
yang cepat mengalami deteriorasi atau penurunan viabilitas dan vigor terutama jika
disimpan pada kondisi simpan yang kurang optimum. Menurut Ilyas (2006)
penggunaan benih bermutu rendah akan menghasilkan viabilitas dan vigor yang
rendah, sehingga persentase pemunculan bibit rendah, bibit kurang toleran terhadap
cekaman abiotik dan lebih sensitif terhadap serangan penyakit serta pada akhirnya
akan menurunkan hasil. Salah satu faktor yang menentukan pengembangan
tanaman kedelai adalah tersediaan benih bermutu dengan daya kecambah > 85%.
Untuk menghasilkan benih bermutu dan berdaya kecambah tinggi diperlukan
penanganan panen dan pascapanen yang tepat, antara lain penyimpanan, kadar air
benih, suhu yang optimal dalam penyimpanan dan tempat penyimpanan yang sesuai.
Penyimpanan benih merupakan salah satu penanganan pascapanen kedelai
yang penting dari keseluruhan teknologi benih dalam memelihara kualitas atau
mutu. Salah satu permasalahan yang dihadapi dalam penyediaan benih bemutu adalah
penyimpanan benih. Menurut Purwanti (2004), benih yang disimpan mengalami
kemunduran mutu benih yang ditandai dengan penurunan vigor maupun viabilitas
benih selama disimpan. Salah satu faktor pembatas produksi kedelai di daerah tropis
adalah cepatnya kemunduran mutu benih selama penyimpanan hingga mengurangi
penyediaan benih berkualitas tinggi. Penyediaan benih untuk petani bagi musim
tanam berikutnya harus mengalami penyimpanan terlebih dahulu, sehingga upaya
merekayasa penyimpanan benih untuk memperoleh benih kedelai bermutu sangat
diperlukan.
Nilai viabilitas benih dapat diketahui melalui pendekatan fisik, fisiologis,
biokimia, sitologi dan matematika. Pengujian viabilitas benih berdasarkan pendekatan
fisiologis dan fisik salah satunya yaitu metode pengusangan cepat. Metode
pengusangan cepat dilakukan untuk mempercepat kemunduran benih. Kemunduran
benih dipercepat dengan perlakuan pada kondisi suboptimum yaitu penderaan terhadap

2
benih agar sesuai dengan kondisi simpan yang sebenarnya seperti suhu dan kelembaban
udara tinggi, sehingga terjadi devigorasi benih yaitu penurunan viabilitas benih secara
buatan (Mustika 2014).
Salah satu cara untuk mengetahui pendugaan umur simpan dari benih
kedelai yang dipercepat kemunduran mutu benih adalah menggunakan Metode
ASLT (Accelerated Shelf-life Testing) dengan model Arrhenius. Dengan
menggunakan metode ini dapat diketahui umur simpan dari produk pangan dengan
waktu yang relatif singkat, tanpa harus menunggu umur simpan produk pada
kondisi penyimpanan suhu normal (ruang). Asumsi dasar dari Accelerated Shelf
Life Test (ASLT) menyatakan bahwa kinetika kimia dapat diaplikasikan untuk
menghitung pengaruh faktor ekstrinsik seperti suhu, kelembaban, atmosfir gas, dan
sinar pada kecepatan reaksi kerusakan. Kecepatan kerusakan bahan akan dipercepat
dengan menempatkan bahan pada lingkungan terkontrol dimana satu atau lebih
faktor ekstrinsik dijaga pada level yang lebih tinggi dari pada kondisi normal. Hal
ini akan mengakibatkan produk dapat lebih cepat rusak dan penentuan umur simpan
dapat ditentukan (Arpah dan Syarief 2000).

Perumusan Masalah
Dalam upaya mengatasi permasalahan yang terjadi pada benih kedelai dengan
daya simpan yang rendah, diperlukan suatu metode penanganan selama
penyimpanan. Pendugaan umur simpan benih kedelai selama penyimpanan perlu
dilakukan menggunakan metode ASLT (Accelerated Shelf-life Testing).

Tujuan Penelitian
Mengetahui penurunan mutu penyimpanan benih kedelai (perubahan bobot,
kadar air, asam lemak bebas (FFA) dan daya kecambah benih) dan menduga umur
simpan benih kedelai pada beberapa kondisi penyimpanan menggunakan metode
ASLT (Accelerated Shelf-life Testing).

Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi pada petani dan
penangkar benih dalam upaya menyediakan benih kedelai yang berkualitas tinggi
khususnya dalam pengemasan dan penyimpanan.

Ruang Lingkup
Penelitian ini merupakan bagian dari rangkaian penelitian yang
dilaksanakan secara komprehensif oleh beberapa mahasiswa. Secara umum
penelitian tersebut menganalisis mengenai pengembangan produktivitas komoditas
dari biji kedelai. Adapun yang menjadi ruang lingkup dalam penelitian ini,
melakukan pendugaan umur simpan benih kedelai dengan model persamaan

3
Arrhenius pada suhu 35oC, 40oC, 45oC, 50oC, 55oC dengan RH 80%. Kemasan yang
digunakan selama penyimpanan benih kedelai adalah kemasan HDPE kombinasi
dengan karung plastik. Karakteristik mutu yang diuji selama penyimpanan meliputi
: kadar air, perubahan bobot, kadar asam lemak bebas (FFA), serta daya kecambah
benih. Sampel yang digunakan berasal dari kedelai yang diproduksi oleh petani
benih dari gabungan kelompok petani Mekar Tani, Desa Sindangkasih Kecamatan
Majalengka, Kabupaten Majalengka Jawa Barat. Varietas biji kedelai yang
digunakan adalah Argomulyo.

TINJAUAN PUSTAKA
Kedelai
Kedelai adalah salah satu tanaman polong-polongan yang menjadi bahan
dasar banyak makanan dari Asia Timur seperti kecap, tahu, dan tempe, susu kedelai,
tepung kedelai, taosi, tauco, dan minyak kedelai. Kedelai yang dibudidayakan
sebenarnya terdiri dari dua spesies: Glycine max (disebut kedelai putih, yang bijinya
bisa berwarna kuning, agak putih, atau hijau) dan Glycine soja (kedelai hitam,
berbiji hitam). Pemanfaatan utama kedelai adalah dari biji. Biji kedelai kaya protein
dan lemak serta beberapa bahan gizi penting lain, misalnya vitamin dan lesitin.
Klasifikasi tanaman kedelai sebagai berikut : divisi Spermatophyta, kelas
Dicotyledoneae, ordo Rosales, Famili Papilionaceae, genus Glycine, spesies
Glycine max (Sumarno dan Hartono 1983).
Kedelai merupakan tanaman semusim, berupa semak rendah, tumbuh tegak,
dan berdaun lebat. Tinggi tanaman berkisar antara 30–100 cm. Batangnya beruas–
ruas dengan 3–6 cabang. Tanaman kedelai mampu menghasilkan 100 - 250 polong.
(Fachruddin 2000). Kedelai mengandung gizi yang cukup banyak dan sumber serat
yang baik, kacang kedelai juga merupakan sumber protein nabati dan lesitin juga
sumber vitamin A, B kompleks, dan E, serta kalsium, fosfor, magnesium, dan zat
besi. Adapun komposisi lengkap zat gizi dalam 100 gram kedelai dinyatakan dalam
Tabel 1.
Tabel 1 Komposisi kimia biji kedelai dalam 100 gram.
Zat Gizi
Kedelai Basah
Energi (kkal)
286.0
Protein (g)
30.2
Lemak (g)
15.6
Karbohidrat(g)
30.1
Kalium (g)
196.0
Fosfor (g)
506.0
Besi (mg)
6.9
Vit A (SI)
95.0
Vit B (mmg)
0.93
Air (g)
20.0
Sumber : Widya Karya Pangan dan Gizi (2000)

Kedelai Kering
331.0
34.9
18.9
34.8
227.0
585.0
8.0
110.0
1.07
7.5

4
Untuk memenuhi kebutuhan industri berbahan baku kedelai, beberapa
varietas unggul kedelai yang dilepas akhir-akhir ini memiliki sifat yang beragam.
Umumnya varietas-varietas tersebut memiliki biji besar, berwarna kuning dan
kadar proteinnya lebih tinggi seperti Argomulyo, Bromo, Burangrang, Panderman,
Anjasmoro, dan Grobogan. Adapun perbedaan setiap varietas kedelai terdapat pada
Tabel 2.
Tabel 2 Ukuran biji dan komposisi kimia beberapa varietas kedelai.
Bobot 100
biji (gr)

Protein
(%bk)

Lemak
(%bk)

Potensi Hasil
(t/ha)

Tahun
Dilepas

Argomulyo

18-19

37- 40.20

19 – 20.80

2

1998

Grobogan

18

43.90

18.40

3.40

2008

Panderman

15-17

36.90

17.70

2.40

1999

Kedelai Impor

14.80 – 15.80

35 -36.80

21.40 – 21.70

Bromo

14.40 – 15.80 37.80 –42.60

19.50

2.50

1998

Anjasmoro

14.80 – 15.30 41.80 –42.10

17.20 – 18.60

2.30

2001

Varietas

Detam

14.80

45.40

13.10

3.50

2008

Tampomas

10.90 – 11

34 – 41.20

18 – 19.60

1.90

1992

Cikuray

9.10 – 11

35 -42.40

17 -19

1.70

1992

Wilis

8.90 – 11

37 – 40.50

18 – 8.80

1.60

1983

Kawi

10.10 – 10.50

38.50 -44.10

16.60 – 17.50

2

1998

37

20

2.90

2007

Mallika
Merapi

8 – 9.50

41 -42.60

7.50 – 13

1

1938

Krakatau

8 -9.10

36 -44.30

16 – 17

1.90

1992

Sumber : Balitkabi (2008)
Kedelai mempunyai sumber protein penting yang lengkap, karbohidrat,
serat, lemak sehat, dan sejumlah vitamin dan mineral penting untuk kesehatan.
Ditinjau dari susunan asam-asam aminonya protein kedelai mempunyai mutu yang
mendekati mutu protein hewani. Keanekaragaman manfaat kedelai mendorong
tingginya permintaan kedelai. Semakin besarnya jumlah penduduk Indonesia
berpotensi pada semakin meningkatnya permintaan kedelai. Konsumsi kedelai pada
tahun 2011-2015 pada Tabel 3.
Tabel 3 Konsumsi kedelai 2011-2015
Jumlah Penduduk
(Juta orang)

Konsumsi
perkapita (kg)

2011

234 181

10.10

2 015 069

2012

236 954

10.10

1 937 101

2013

239 687

10.20

1 940 781

2014

242 376

10.20

1 795 413

2015
245 021
10.20
Sumber : Direktorat Aneka Kacang dan Umbi (2016)

1 995 156

Tahun

Jumlah
(ton)

5
Kebutuhan kedelai dalam negeri yang cukup besar tersebut tidak diimbangi
oleh produksi dalam negeri, sehingga untuk memenuhinya harus diimpor dari luar
negeri. Rendahnya produksi nasional tersebut diakibatkan oleh berkurangnya luas
areal panen dan produktivitas per hektar yang rendah. Gambaran itu menunjukkan
bahwa budidaya kedelai di dalam negeri perlu dikembangkan, baik untuk
memenuhi kebutuhan konsumsi masyarakat maupun untuk industri makanan ternak.
Pengembangan tanaman kedelai ini menuntut tersedianya benih yang cukup dan
bermutu tinggi setiap saat (Rinaldi 2002).
Benih bermutu varietas unggul merupakan salah satu sarana produksi yang
menentukan produktivitas kedelai. Dalam penyediaan benih kedelai bermutu,
industri benih memegang peranan penting. Kenyataannya, produsen benih nasional
maupun penangkar benih lokal belum banyak berperan. Dari total areal pertanaman
kedelai, penggunaan benih bersertifikat kurang dari 10 %. Hal ini merupakan salah
satu penyebab rendahnya produktivitas kedelai nasional (Danapriatna 2007).
Adapun data perkembangan luas panen, produktivitas dan produksi kedelai pada
tahun 2011 - 2015 pada Tabel 4.
Tabel 4 Perkembangan luas panen, produktivitas dan produksi kedelai
Jenis
Tanaman

Luas Panen
Tahun
(ha)
2011
622 254
2012
567 624
Kedelai
2013
550 793
2014
615 685
2015
624 848
Sumber : Badan Pusat Statistik (2016)

Produktivitas
(ku/ha)
13.68
14.45
14.16
15.51
15.73

Produksi
(ton)
851 286
843 153
779 992
954 997
982 967

Produksi Benih Kedelai
Benih merupakan sarana produksi yang sangat penting dalam menentukan
keberhasilan budidaya tanaman pangan. Penggunaan bahan tanam bermutu
merupakan salah satu faktor yang sangat menentukan dalam keberhasilan
pertanaman. Petani sering mengalami kerugian yang sangat besar baik dari segi
biaya maupun waktu yang berharga akibat dari penggunaan benih yang tidak
bermutu. Kesalahan dalam penggunaan bahan tanam akan mengakibatkan kerugian
jangka panjang. Penggunaan bibit bermutu merupakan salah satu kunci untuk
mendapatkan pertanaman yang mampu memberikan hasil yang memuaskan
(Situmorang 2010).
Menurut Sunantora (2000), mutu benih ditentukan oleh aspek genetis,
fisiologis dan fisik. Secara genetis, benih harus memiliki sifat-sifat sesuai dengan
deskripsi varietas yang bersangkutan. Untuk mendapatkan mutu fisiologis dan fisik
yang tinggi diperlukan penanganan pra dan pasca panen yang baik, meliputi : teknik
bercocok tanam, pengendalian hama dan penyakit, pengendalian gulma, waktu
panen, cara panen, proses dan penyimpanan benih.
Faktor-faktor yang mempengaruhi viabilitas benih selama penyimpanan
dibagi menjadi faktor internal dan eksternal. Faktor internal mencakup sifat genetis,

6
daya tumbuh dan vigor, kondisi kulit, dan kadar air benih awal. Faktor eksternal
antara lain kemasan benih, komposisi gas, suhu, dan kelembaban ruang simpan
(Copeland and Donald 2001). Kemunduran benih karena sifat genetis biasa disebut
proses deteriorasi yang kronologis. Artinya, meskipun benih ditangani dengan baik
dan faktor lingkungannya pun mendukung namun proses ini akan tetap
berlangsung. Sifat genetik benih antara lain tampak pada permeabilitas dan warna
kulit benih berpengaruh terhadap daya simpan benih kedelai.
Kadar air benih merupakan faktor utama yang menentukan daya simpan
benih. Kerusakan benih selama penyimpanan sebagian besar dipengaruhi oleh
kandungan air di dalam benih (Justice dan Bass 2002). Kadar air benih yang terlalu
tinggi mendorong terciptanya kondisi yang mempercepat laju kerusakan benih,
akibat terjadinya proses metabolisme dan respirasi. Laju respirasi yang tinggi dapat
mempercepat hilangnya viabilitas benih.
Standar benih kedelai kelas benih penjenis (BS) disusun sebagai upaya
untuk meningkatkan jaminan mutu (quality assurance). Benih kedelai kelas benih
penjenis (BS) merupakan benih sumber yang dapat diperdagangkan dan
mempengaruhi mutu kelas benih generasi berikutnya. Karakteristik benih tidak
boleh menyimpang dari deskripsi varietas yang ditetapkan oleh Pemulia Tanaman.
Oleh karena itu diperlukan persyaratan mutu benih kedelai, sehingga jika
diproduksi kembali sifat tersebut tidak berubah dan menunjukkan kesesuaiannya
terhadap persyaratan mutu yang ditetapkan oleh Badan Standarisasi Nasional
(BSN). Adapun persyaratan mutu benih kedelai pada Tabel 5.
Tabel 5 Spesifikasi Persyaratan Mutu Benih Kedelai (SNI 01-6234.1-2003)
No
Jenis Analisa
1
Kadar Air
2
Benih Murni
3
Daya Kecambah
4
Kotoran Benih
5
Biji Tanaman Lain
6
Biji Gulma
Sumber : Badan Standarisasi Nasional

Satuan
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)

Persyaratan
Maksimum 11
Minimum 99.8
Minimun 80.0
Maksimum 0.2
0.0
0.0

Pengemasan Benih Kedelai
Pengemasan benih bertujuan untuk memudahkan pengelolaan benih,
memudahkan transportasi benih untuk pemasaran, memudahkan penyimpanan
benih dengan kondisi yang memadai, mempertahankan persentase viabilitas benih,
mengurangi pengaruh lingkungan, serta mempertahankan kadar air benih. Untuk
mempertahankan kualitas benih yang telah dikeringkan, kadar air benih harus tetap
dijaga. Kadar air benih perlu dipertahankan, oleh karena itu benih perlu dikemas
dengan bahan pengemas yang dapat mencegah terjadinya peningkatan kadar air
benih (Kuswanto 2003). Kemasan yang baik dan tepat dapat menciptakan
ekosistem ruang simpan yang baik bagi benih sehingga benih dapat disimpan lebih
lama.

7
Bahan pengemas plastik yang sering digunakan dalam kehidupan seharihari adalah jenis plastik Polypropylen (PP), Polyetilen (PE), low density
polyethylene (LDPE) dan High Density Polyetilen (HDPE). Kemasan dari berbagai
jenis plastik ini mempunyai sifat permebilitas yang berbeda. Permeabilitas film
polyethylene (PE) lebih kecil dari pada polypropylene (PP). Hal ini menunjukkan
bahwa gas atau uap air akan lebih mudah masuk pada bahan pengemas jenis PP dari
pada PE. Permeabilitas low density polyethylene (LDPE) mencapai tiga kali
permeabilitas high density polyethylene (HDPE). Peningkatan suhu juga
mempengaruhi pemuaian gas yang menyebabkan terjadinya perbedaan konstanta
permeabilitas. Keberadaan air akan menimbulkan perenggangan pada pori-pori film
sehingga meningkatkan permeabilitas (Herawati 2008).
Kemasan yang saat ini digunakan oleh para penangkar benih kedelai untuk
menyimpan benih adalah kemasan plastik HDPE (High Density Poyetilen) dan
karung plastik. Susanto dan Sucipto (1994) menyatakan, HDPE (High Density
Poyetilen) mempunyai kekuatan benturan serta kekuatan robek yang baik, memiliki
film lunak, fleksibel, tidak transparan serta tahan terhadap suhu tinggi. Selain itu
kemasan plastik dan karung plastik sangat mudah dijangkau oleh penangkar benih
dengan harga yang murah serta kemasan plastik mampu menghambat perubahan
kadar air benih kedelai selama penyimpanan di gudang. Seperti yang dipaparkan
Hertiningsih (2009) bahwa bahan kemasan yang baik yaitu yang dapat menahan
masuknya air, menahan masuknya udara, menahan masuknya pertukaran gas, berwarna
putih atau bening yang tembus pandang, tidak beracun, dan mudah di dapat.

Pendugaan Umur Simpan
Salah satu kendala yang sering dihadapi penangkar benih dalam penentuan
masa kedaluwarsa produk adalah waktu. Pada prakteknya, ada lima pendekatan
yang dapat digunakan untuk menduga masa kedaluwarsa, yaitu: 1) nilai pustaka
(literature value), 2) distribution turn over, 3) distribution abuse test, 4) consumer
complaints, dan 5) accelerated shelf-life testing (ASLT) (Hariyadi 2004).
Daya kecambah benih merupakan salah satu parameter yang bersifat langsung
menggambarkan viabilitas benih. Oleh karena itu, daya kecambah benih dapat
digunakan sebagai parameter untuk menetapkan umur simpan benih. Pendugaan umur
simpan sangat penting dilakukan untuk memperkirakan masa berlaku benih sebelum
digunakan oleh petani. Dengan mengetahui umur simpan suatu benih dengan metode
penyimpanan tertentu, maka bisa dilakukan perencanaan terkait waktu simpan,
distribusi, dan waktu penggunaannya.
Menurut Syarief et al. (1989), secara garis besar umur simpan dapat
ditentukan dengan menggunakan metode konvensional (extended storage studies,
ESS) dan metode akselerasi kondisi penyimpanan (ASS atau ASLT). Umur simpan
produk pangan dapat diduga kemudian ditetapkan waktu kedaluwarsanya dengan
menggunakan dua konsep studi penyimpanan produk pangan, yaitu ESS dan ASS
atau ASLT (Floros dan Gnanasekharan 1993).
Penentuan umur simpan produk dengan metode Accelerated Shelf-life
Testing (ASLT) dilakukan dengan menggunakan parameter kondisi lingkungan
yang dapat mempercepat proses penurunan mutu (usable quality) produk pangan.
Salah satu keuntungan metode ASLT yaitu waktu pengujian relatif singkat (3−4
bulan), namun ketepatan dan akurasinya tinggi. Kesempurnaan model secara

8
teoritis ditentukan oleh kedekatan hasil yang diperoleh (dari metode ASLT) dengan
nilai Extended Storage Studies (ESS). Hal ini diterjemahkan dengan menetapkan
asumsi-asumsi yang mendukung model. Variasi hasil prediksi antara model yang
satu dengan yang lain pada produk yang sama dapat terjadi akibat ketidak
sempurnaan model dalam mendiskripsikan sistem, yang terdiri atas produk, bahan
pengemas, dan lingkungan (Arpah 2001). Penentuan umur simpan produk dengan
metode akselerasi dapat dilakukan dengan dua pendekatan, yaitu: 1) pendekatan
kadar air kritis dengan teori difusi dengan menggunakan perubahan kadar air dan
aktivitas air sebagai kriteria kedaluwarsa dan 2) pendekatan semiempiris dengan
bantuan persamaan Arrhenius, yaitu dengan teori kinetika yang pada umumnya
menggunakan ordo nol atau satu untuk produk pangan.
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam pendugaan metode Arrhenius yaitu
perubahan faktor mutu hanya ditentukan oleh satu macam reaksi, tidak terjadi
faktor lain yang mengakibatkan perubahan mutu, proses perubahan mutu dianggap
bukan dari akibat proses-proses yang terjadi sebelumnya, Suhu selama
penyimpanan tetap atau dianggap tetap.
Menurut Arpah (2001), penyimpangan suatu produk dari mutu awalnya
disebut deteriorasi. Produk pangan mengalami deteriorasi segera setelah
diproduksi. Reaksi deteriorasi dimulai dengan persentuhan produk dengan udara,
oksigen, uap air, cahaya, atau akibat perubahan suhu. Reaksi ini dapat pula diawali
oleh hentakan mekanis seperti vibrasi, kompresi, abrasi. Persamaan Arrhenius
menunjukkan ketergantungan laju reaksi deteriorasi terhadap suhu yang
dirumuskan sebagai berikut :

dimana :

�

=
Ea
R
T
k0
kt

−��/��

=
=
=
=
=

Energi aktivasi ( kal/mol)
Konstanta gas ideal (1.986 kal/mol oK)
Suhu dalam oK (273 + oC)
Konstanta pre-eksponensial
Konstanta kecepatan reaksi (1/hari)

Persamaan di atas dapat diubah menjadi persamaan (2):
ln

= ln

−� ⁄

Berdasarkan persamaan (2), diperoleh kurva berupa garis linear pada plot ln
k terhadap (1/T) dengan slope –Ea/R seperti Gambar 1.

Slope = -Ea/R
ln k
1/T
Gambar 1. Grafik antara nilai ln k dan 1/T dalam persamaan Arrhenius

9
Interpretasi Ea (energi aktivasi) dapat memberikan gambaran mengenai
besarnya pengaruh temperatur terhadap reaksi. Nilai Ea diperoleh dari slope grafik
linear hubungan ln k dengan (1/T). Dengan demikian, energi aktivasi yang besar
mempunyai arti bahwa nilai ln k berubah cukup besar dengan hanya perubahan
beberapa derajat dari temperatur (Arpah 2001).
Nilai umur simpan dapat diketahui dengan memasukkan nilai perhitungan
ke dalam persamaan reaksi orde nol atau orde satu. Menurut Labuza (1982), reaksi
kehilangan mutu pada makanan banyak dijelaskan oleh reaksi nol dan satu, sedikit
pada orde reaksi lain. Penurunan mutu orde reaksi nol adalah penurunan mutu yang
konstan. Reaksi yang termasuk pada orde nol, laju reaksinya tidak tergantung pada
konsentrasi pereaksinya, dengan kata lain reaksi berlangsung dengan laju yang tetap.
Tipe kerusakan yang mengikuti kinetika reaksi orde nol meliputi degradasi
enzimatis (misalnya pada buah dan sayuran segar serta beberapa pangan beku),
reaksi kecoklatan non-enzimatis (misalnya pada biji-bijian kering, dan produk susu
kering), reaksi oksidasi lemak (misalnya peningkatan ketengikan pada snack,
makanan kering dan pangan beku). Sedangkan tipe kerusakan yang mengikuti
reaksi orde satu adalah ketengikan (misalnya pada minyak salad dan sayuran
kering), pertumbuhan mikroorganisme (misal pada ikan dan daging, serta kematian
mikoorganisme akibat perlakuan panas), produksi off flavor oleh mikroba,
kerusakan vitamin dalam makanan kaleng dan makanan kering, kehilangan mutu
protein (makanan kering).
Reaksi Orde Satu
Tipe kerusakan bahan pangan yang mengikuti kinetika reaksi orde satu
meliputi : ketengikan, pertumbuhan mikroba, produksi off-flavor (penyimpangan
flavor) oleh mikroba pada daging, ikan, dan unggas, kerusakan vitamin, penurunan
mutu protein, dan sebagainya (Labuza 1982). Persamaan reaksinya ditunjukkan
pada Persamaan (3).
−
[ ]

= k [C]
= −

�

dimana :
C = Penurunan mutu (%)
t = Umur simpan (hari)
k = Laju reaksi (1/hari)
Untuk menentukan jumlah kehilangan mutu benih kedelai, dilakukan
integrasi terhadap persamaan (3) yang dapat dilihat pada persamaan (4) sehingga
menjadi persamaan (5).

10
∫

��

�

ln

�

−

= −∫

�

�

=−kt

dimana :
Ct = Indek mutu pada waktu (%)
C0 = Indek mutu awal (%)
t = Umur simpan (hari)

METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2014 hingga Mei 2015 di
Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian dan Laboratorium
Kimia Pangan serta Laboratorium Teknologi Benih, Institut Pertanian Bogor.
Bahan dan Alat
Biji kedelai yang digunakan sebagai bahan penelitian ini merupakan
varietas Argomulyo yang diperoleh dari Kelompok petani Mekar Tani di
Kabupaten Majalengka, Jawa Barat. Biji kedelai yang dibutuhkan sebanyak 41 000
g yaitu setiap kemasan masing-masing berisi 1000 g dan dengan kadar air sebesar
10±1 %. Bahan yang digunakan adalah biji kedelai, aquades, kertas buram, plastik
HDPE dan karung plastik serta bahan-bahan kimia untuk analisis Asam Lemak
Bebas.
Peralatan yang digunakan Eyela environmental chamber, oven model 2120
Isuzu Seisakusho, germinator, gunting, sealer, timbangan, cawan petri, desikator,
perangkat soxhlet, kamera, wadah (baki plastik).
Prosedur Penelitian
Persiapan Bahan
Pertama-tama biji kedelai hasil perontokan dengan mesin di Majalengka
disortasi secara manual dari kotoran dan biji yang rusak berdasarkan kriteria secara
fisik yang baik untuk benih kedelai. Kemudian biji kedelai tersebut dikeringkan
hingga mencapai kadar air yang aman dan diukur kadar air awal bahan sebelum
dilakukan penyimpanan.
Selanjutnya dibuat kemasan HDPE dan karung plastik secara miniatur
berdasarkan dimensi yang biasa digunakan petani dengan ukuran kemasan panjang
x lebar x tebal adalah 75 x 45 x 8 cm, untuk kapasitas karung 25 kg, jika densitas
kedelai sebesar 0.753 g/cm3 diperoleh volume nya sebesar 1334 cm3 sehingga
diperoleh kemasan miniature dengan ukuran panjang x lebar x tebal adalah 25 x 18
x 3 cm, untuk kapasitas kemasan sebanyak 1000 g biji kedelai. Kemudian biji
kedelai yang di kemas dalam plastik HDPE dan karung plastik dijahit

11
Penyimpanan bahan
Benih kedelai yang telah dikemas dengan menggunakan plastik HDPE
kombinasi dengan karung plastik sebanyak 1000 g, disimpan didalam Eyela
environmental chamber diperlihatkan pada (Gambar 10 dan Gambar 12 dalam
Lampiran 7) dengan suhu yang berbeda-beda yaitu pengaturan suhu masing-masing
perlakuan (35oC, 40oC, 45oC, 50oC, 55oC) dan RH 80%. Jumlah sampel yang
dibutuhkan dengan 2 kali ulangan sebanyak 2 kemasan/pengamatan pada setiap
masing-masing perlakuan suhu, sehingga sampel yang dibutuhkan 8 kemasan dari
setiap parameter suhu. Jika pengamatan dilakukan 1 kali sebelum penyimpanan dan
4 kali selama periode penyimpanan (Lampiran 1), maka total sampel yang
dibutuhkan selama periode penyimpanan sebanyak 41 kemasan dari setiap
perlakuan suhu. Penyimpanan dilakukan berdasarkan perkiraan lama penyimpanan
hingga mutu kedelai menurun (Lampiran 1).
Pengukuran Parameter Mutu
Analisis terhadap benih kedelai dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui
perubahan sifat fisik dan kimia benih kedelai selama penyimpanan. Analisis
dilakukan meliputi pengukuran kadar air, perubahan bobot, kadar asam lemak
bebas dan daya kecambah benih kedelai.
Pendugaan Umur simpan Benih Kedelai
Pendugaan umur simpan dilakukan dengan metode Accelerated Shelf-life
Testing (ASLT). Adapun diagram alir penelitian pada pendugaan umur simpan
benih kedelai diperlihatkan pada Gambar 2.
Kedelai
Pengukuran : KA 10± 1 %
Pengemasan @1000 gr (HDPE+Karung)
Penyimpanan

T1 = 35oC
RH = 80%

T2 = 40oC
RH =80%

T3 = 45oC
RH =80%

T4 = 50oC
RH = 80%

T5 = 55oC
RH = 80%

Pengamatan sebanyak 5 kali selama periode penyimpanan

Analisis mutu langsung : Daya kecambah benih

Analisis mutu tidak langsung : KA,bobot, FFA

Pendugaan Umur Simpan : Metode ASLT

Selesai

Gambar 2. Diagram alir penelitian pendugaan umur simpan benih kedelai

12
Metode Analisis Mutu Benih Kedelai

Kadar Air (AOAC 2005)
Pengukuran air dilakukan dengan menggunakan metode oven dengan cawan
petri sebagai wadah yang dikeringkan dalam oven 150 ºC selama 1 jam.
Didinginkan cawan dalam desikator selama 15 menit, kemudian ditimbang dengan
neraca analitik. Sampel sebanyak 5 g dimasukkan ke dalam cawan kemudian
ditimbang. Dimasukkan cawan yang berisi sampel ke dalam oven, dilakukan
pengeringan dengan suhu 105 ºC selama 24 jam. Didinginkan dalam desikator, lalu
ditimbang. Pengeringan dilakukan hingga berat bahan konstan. Kadar air (basis
basah) dapat dihitung menggunakan persamaan (6).
�

%

=

−

dimana:
a = Berat awal sampel (gram)
b = Berat akhir sampel (gram)

x

%

Perubahan Bobot
Pengukuran perubahan bobot dilakukan pada awal sebelum kedelai
disimpan dan setelah kedelai disimpan. Adanya perubahan bobot menandakan
berkurangnya atau bertambahnya substrat yang ada di dalam biji dan terjadinya
transpirasi. Adapun pengukuran perubahan bobot yaitu ditimbang berat biji kedelai
yang telah dikemas sebelum penyimpanan. Kemudian setelah penyimpanan,
ditimbang kembali berat biji kedelai. Perubahan bobot dapat dihitung berdasarkan
persamaan (7).
ℎ

%

=

�

−

x

dimana:
w0 = Bobot awal sebelum penyimpanan (gr)
wi = Bobot akhir setelah penyimpanan (gr)

%

Uji Asam Lemak Bebas
Kadar asam lemak bebas merupakan salah satu faktor penentu kualitas
kedelai. Semakin tinggi kadar asam lemak bebas, maka semakin rendah kualitas
mutunya. Jumlah kandungan asam lemak bebas dalam benih kedelai akan
menurunkan kualitas viabilitas benih. Prinsip dari metode penetapan bilangan asam
lemak bebas adalah pelarutan contoh lemak dalam pelarut organik yang dilanjutkan
dengan titrasi KOH. Adapun prosedur pengukuran asam lemak bebas yaitu sampel
yang telah dihancurkan dengan menggunakan blender ditimbang seberat 5-10 g,
kemudian sampel dilarutkan dalam 50 ml alkohol 96 % netral selama 1 jam sambil
sekali-kali di aduk, selanjutnya sampel disaring dengan menggunakan kertas saring
dan hasil saringan tersebut diberi beberapa tetes indikator PP (Phenolpthalein).
Sampel dititrasi dengan larutan KOH 0.1 N hingga timbul warna merah yang tidak

13
berubah selama 15 detik. Perhitungan kadar asam lemak bebas bisa dengan
menggunakan persamaan (8).
% =

dimana :

x

%

N = Normalitas KOH (0.1 N)
V = Volume KOH yang digunakan untuk titrasi (ml)
w = Berat sampel yang digunakan (gr)
W1 = Berat molekul asam lemak

Daya Kecambah (ISTA 1985)
Uji daya kecambah merupakan faktor penting dalam menentukan
kemunduran benih. Purwanti (2004) menyatakan hasil respirasi dalam simpanan
benih berupa panas dan uap air. Panas yang timbul sebagai hamburan energi dalam
benih yang seharusnya disimpan selama penyimpanan, secara langsung dapat
menyebabkan viabilitas dan vigor benih menurun. Uji daya kecambah yang
digunakan pada penelitian ini berdasarkan metode uji antar kertas (between paper
test) standar ISTA. Benih kedelai dikecambahkan pada substrat lembab pada
kondisi dan selama jangka waktu tertentu sehingga dapat dipilahkan antara
kecambah (seedling) normal dan tidak normal (Gambar 14 dan Gambar 15 dalam
Lampiran 7).
Adapun prosedur pengukuran yaitu benih disiapkan sebanyak 400 butir
yang diambil secara acak dari komponen benih murni hasil analisa kemurnian fisik.
Kemudian dibasahi media kertas yang akan digunakan dengan aquades.
Selanjutnya ditaburi benih diatas media kertas yang telah dibasahi sebanyak 25
butir per ulangan (benih ditabur dengan posisi zig-zag), dan ditutup benih dengan
menggunakan kertas yang sudah dibasahi dan digulung dengan rapi, kemudian
dimasukkan gulungan kertas yang berisi benih ke dalam plastik. Diberi nama atau
kode ulangan pada setiap gulungan kertas yang berisi benih. Selanjutnya gulungan
kertas yang sudah disusun dimasukkan ke dalam germinator (Gambar 11 dalam
Lampiran 7). Dilakukan pengamatan sesuai dengan dengan jadwal yang sudah
ditetapkan oleh ISTA (untuk benih kedelai first count dilakukan pada hari ke-5 dan
final count dilakukan pada hari ke-7). Dihitung persentase daya berkecambah
dengan menggunakan rumus persamaan (9).
Daya Kecambah =

ℎ

ℎ

ℎ
�ℎ

x

%

Pendugaan Umur simpan Benih Kedelai
Daya kecambah menjadi parameter kritis dalam pendugaan umur simpan
benih kedelai dengan metode Accelerated Shelf-life Testing (ASLT). Persentase
daya kecambah selama penyimpanan diplotkan pada grafik semi logaritmik.
Kemudian dicari nilai slope dari berbagai suhu penyimpanan dengan persamaan
(10).

14

=

dimana :

[log

−log

−

]

)

= waktu awal penyimpanan (hari)
= waktu akhir penyimpanan (hari)
= persentase akhir daya kecambah (%)
= persentase awal daya kecambah (%)
Selanjutnya dihitung nilai k dari masing-masing suhu penyimpanan dengan
menggunakan cara :
=

,

dimana : k = laju reaksi
Nilai k yang diperoleh diubah ke bentuk ln k dan diplotkan dalam grafik
regresi linear hubungan antara nilai ln k dan suhu (1/T oK). Sehingga diperoleh
persamaan baru fungsi k terhadap suhu ( y = mx +b), slope dari garis yang terbentuk
(b) adalah nilai –Ea/R serta dihitung energi aktivasi (Ea) dengan cara mengalikan
nilai slope dengan konstanta gas ideal (1.986 kal/mol), untuk mencari nilai ko (ko
= exp a) sehingga setelah memperoleh nilai ko dan Ea, dicari nilai k dengan
menggunakan persamaan Arrhenius (persamaan 1).
Pendugaan umur simpan benih kedelai varietas Argomulyo mengacu pada
persamaan 3, 4, 5 sehingga dapat ditentukan dengan menggunakan cara :
=

log

− log

�

,

dimana :
C0 = persentase awal daya kecambah (%)
Ct = persentase akhir daya kecambah (%)
Validasi model umumnya dilakukan dengan menggunakan metode
perbandingan secara statistik. Salah satu metode statistik yang dapat digunakan
untuk memvalidasi model adalah metode Chi-Square. Metode ini mampu
memberikan validasi batasan yang jelas pada performa model. Adapun validitas
model berdasarkan kriteria statistik dari goodness of fit Chi-Square pada tingkat
signifikansi 0.1 pada Persamaan 13.
�

=∑
dimana :

�=

−

X2 = variabel pengukuran dan pendugaan
n = jumlah sampel

15

HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Benih Awal Penyimpanan
Benih kedelai varietas Argomulyo dilakukan pengujian benih awal meliputi
bobot, kadar air, asam lemak bebas dan daya kecambah benih. Pada kondisi awal
sebelum percepatan penyimpanan benih kedelai mempunyai kadar air sebesar 7.81
%, asam lemak bebas 0.36 % dan daya kecambah sebesar 86.5%. Suhu dan
kelembaban ruang penyimpanan benih kedelai dalam kondisi terkontrol yaitu
(35oC, 40oC, 45oC, 50oC, 55oC) dan RH 80% (±3%). Berdasarkan Kadar air
optimum dalam penyimpanan benih kedelai adalah antara 6-11%. Daya kecambah
minimum benih kedelai berdasarkan spesifikasi persyaratan mutu benih kedelai
(SNI 01-6234.1-2003) sebesar 80%. Kondisi awal benih dipengaruhi banyak faktor,
diantaranya kecepatan putaran mesin saat perontokan, serangan hama dan penyakit
ketika di lahan. Adanya organisme pengganggu tanaman seperti ulat grayak dan
serangga lainnya menjadi faktor dalam penyebaran patogen yang dapat muncul
ketika penyimpanan dilakukan. Kondisi iklim yang mulai musim penghujan juga
memperparah penyebaran penyakit yang sudah ada di lapangan.
Perubahan Bobot
Biji kedelai merupakan salah satu komoditas kacang-kacangan yang
memiliki sifat higroskopis yaitu mudah untuk menyerap atau mengeluarkan air ke
udara sekitar. Berdasarkan hasil penelitian pada benih kedelai, menunjukkan bahwa
bobot benih kedelai mengalami perubahan selama waktu penyimpanan (Lampiran
2). Pengaruh suhu penyimpanan sangat berpengaruh terhadap perubahan bobot
benih kedelai, dapat dilihat pada Gambar 3.

5o C

Gambar 3. Perubahan bobot benih kedelai selama waktu penyimpanan
Selama penyimpanan benih kedelai dari berbagi suhu, menunjukkan pada
suhu 35oC, 40oC, 45oC mengalami peningkatan bobot secara signifikan.
Peningkatan bobot terjadi karena adanya interaksi antara benih kedelai dengan
lingkungannya dimana terjadi proses penyerapan akibat perbedaan suhu benih

16
kedelai dengan suhu ruang penyimpanan. Suhu penyimpanan berpengaruh terhadap
perubahan bobot benih kedelai, semakin tinggi suhu penyimpanan maka semakin
cepat perubahan bobot kedelai. Proses ini adalah proses perpindahan uap air dari
ruang penyimpanan ke benih kedelai. Perpindahan uap air ini terjadi akibat
perbedaan kelembaban relatif ruang simpan dan benih kedelai, dimana uap air akan
berpindah dari kelembaban relatif tinggi ke kelembaban relatif rendah. Menurut
Firdaus et al. (2006) dalam Pratiwi et al. (2013), menyatakan bahwa penyerapan
air oleh biji dipengaruhi dari berbagai faktor, yaitu kadar air bahan, permeabilitas
kulit biji atau membran biji, suhu dan tekanan hidrostatik. Laju uap air ke dalam
benih kedelai semakin tinggi dengan meningkatnya suhu, mengikuti persamaan
Arrhenius. Suhu berpengaruh dalam meningkatkan energi, sehingga daya dorong
uap air ke dalam biji terjadi lebih tinggi. Partikel air akan memiliki energi untuk
bergerak lebih cepat dengan suhu yang lebih tinggi. Semakin tinggi suhu
penyimpanan maka pori-pori biji kedelai semakin besar karena protein pada
membran sebagian rusak, sehingga menyebabkan difusi uap air terjadi lebih cepat.
Begitu pula pada suhu 50oC dan 55oC, penyimpanan pada hari ke-1 dan ke2 mengalami peningkatan bobot. Namun pada hari ke-3 benih kedelai mengalami
penurunan bobot. Hal ini disebabkan terjadinya kondisi kesetimbangan dalam
ruang penyimpanan, dimana bobot biji kedelai tidak lagi meningkat dengan
signifikan. Perubahan bobot benih kedelai ini juga selaras dengan perubahan kadar
air dimana benih kedelai menuju berat maksimum. Seperti yang dipaparkan Pratiwi
et.al (2013), volume air dalam membran biji akan memiliki batas kapasitas.
Peristiwa laju penyerapan air yang terserap ke dalam biji kedelai yang semakin lama
semakin rendah dan akhirnya mencapai laju nol. Biji kedelai mencapai kondisi
maksimum dikarenakan kadar air pada waktu t (Mt) semakin lama maka semakin
besar dan semakin mendekati kadar air jenuh (Ms) sehingga laju penyerapan
menjadi semakin lambat dan akhirnya mencapai titik jenuh.

Kadar Air
Pengukuran kadar air dalam penelitian ini tidak berkaitan langsung dengan
pendugaan umur simpan benih kedelai selama proses penyimpanan, namun
parameter ini tetap diukur untuk melihat jika terjadi perubahan kadar air benih
kedelai selama penyimpanan terkait dengan standar spesifikasi mutu benih yang
telah ditetapkan. Perubahan nilai kadar air diukur pada berbagai suhu penyimpanan,
masing-masing suhu dilakukan sebanyak lima kali pengukuran yang ditampilkan
pada Lampiran 3 sedangkan grafik perubahan kadar air selama penyimpanan
diperlihatkan pada Gambar 4.

17

Gambar 4. Perubahan kadar air selama waktu penyimpanan
Kadar air untuk tiap perlakuan suhu mengalami kenaikan. Semakin tinggi
suhu dan semakin lama waktu penyimpanan, semakin tinggi nilai kadar air benih
kedelai. Menurut Kuswanto (2003) Kadar air benih sangat dipengaruhi oleh kondisi
kelembaban relatif ruang tempat penyimpanan benih karena sifat benih yang
higroskopis, mudah menyerap uap air dari udara sekitar dan mencapai
keseimbangan dengan kondisi lingkungan sehingga semakin tinggi kadar air benih
semakin tinggi pula laju deteriorasi benih. Faktor lain yang menyebabkan
kemunduran benih adalah respirasi. Menurut Justice dan Bass (2002), respirasi
meningkat sejalan dengan kenaikan kadar air benih dan peningkatan suhu. Pada
suhu rendah aktivitas enzim dapat ditekan sehingga respirasi akan diperlambat
sebaliknya pada suhu tinggi, aktivitas enzim berlangsung lebih aktif sehingga
respirasi lebih cepat, yang mengakibatkan perombakan cadangan makanan secara
cepat (Krisnawati et al 2003). Hasil respirasi dalam simpanan benih berupa panas
dan uap air yang dihasilkan akan menambah kadar air benih selama penyimpanan.
Pranoto et al (1990), juga memaparkan bahwa benih yang mengandung protein
yang tinggi lebih cepat menyerap air. Kadar air benih yang melebihi batas
kritikalnya akan menyebabkan kerusakan protein, diduga terbentuknya radikal
bebas. Dengan cepatnya benih kedelai menyerap air maka cepat pula terjadi
kebocoran-kebocoran pada sel-sel dalam benih kedelai sehingga mengurangi
transpor energi yang menyebabkan deteriorasi benih (Sun dan Leopold 1997).
Berdasarkan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa selama penyimpanan
benih kedelai pada berbagai perlakuan suhu, meningkatnya persentase ka