32 lingkungan yang menyebabkan produk kering menjadi lembabkehilangan
kerenyahan.
4.2 Variabel-Variabel Pendugaan Umur simpan Produk Cone Es Krim
Umur simpan produk cone es krim ditentukan menggunakan metode akselerasi dengan pendekatan model kadar air kritis. Metode ini dipilih karena
cone es krim merupakan produk kering yang bersifat higroskopis, yaitu mudah menyerap uap air dari lingkungan. Menurut Robertson 2006, selama
penyimpanan akan terjadinya proses penyerapan uap air dari lingkungan yang menyebabkan produk kering mengalami penurunan mutu menjadi lembabtidak
renyah. Pada penelitian ini produk disimpan pada suhu ruang dengan 5 nilai RH yang berbeda-beda. Prinsip utama dari model pendekatan kadar air kritis adalah
menentukan kadar air kesetimbangan M
e
cone es krim yang disimpan pada berbagai RH. Hubungan data kadar air kesetimbangan cone es krim dengan RH
tempat penyimpanan cone es krim akan menghasilkan kurva sorpsi isotermis. Kurva sorpsi isotermis digunakan untuk mengetahui pola penyerapan uap air cone
es krim dari lingkungan, sehingga umur simpan cone es krim dapat ditentukan melalui persamaan Labuza.
Umur simpan produk cone es krim yang dihitung melalui persamaan Labuza, adalah umur simpan pada RH 90. Nilai RH
ini dipilih untuk mewakili kondisi penyimpanan produk cone es krim oleh konsumen. Ada beberapa variabel
yang harus ditentukan sebelum melakukan perhitungan umur simpan dengan pendekatan model kadar air kritis. Variabel-variabel tersebut meliputi kadar air
awal, kadar air kritis, kadar air kesetimbangan, penentuan kurva sorpsi isotermis, penentuan model persamaan sorpsi isotermis,
penentuan kemiringan b kurva sorpsi isotermis, serta penentuan variabel pendukung umur simpan lainnya yaitu
permeabilitas kemasan, bobot padatan perkemasan, luas permukaan kemasan, dan tekanan uap murni pada ruang penyimpanan.
4.2.1 Kadar air awal M
i
dan kadar air kritis M
c
Kadar air awal M
i
dan kadar air kritis M
c
produk cone es krim diukur berdasarkan AOAC 2005, yaitu dengan metode oven melalui perhitungan basis
kering. Kadar air awal produk cone es krim ditentukan pada awal penyimpanan jam ke-0. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa kadar air awal cone es
33
6.43 5.27
4.47 3.83
3.3 2.23
6.2 5.07
4.23 3.37
2.67 2.1
1 2
3 4
5 6
7
1 2
3 4
5 6
S kor
ke re
ny ah
an
Lama penyimpanan jam
Cone es krim tepung tulang
Cone es krim tepung ikan
krim tepung tulang adalah 0,029 gH
2
Ogsolid dan kadar air awal cone es krim tepung ikan adalah 0,036 gH
2
Ogsolid. Rendahnya nilai kadar air pada kedua produk ini disebabkan oleh proses pemanggangan pada suhu tinggi, sehingga
produk menjadi kering dan memiliki tekstur yang renyah. Berdasarkan hasil survei, kerenyahan merupakan parameter kritis yang
menentukan kerusakan produk cone es krim. Perubahan tekstur cone es krim yang renyah menjadi lembektidak renyah mengakibatkan produk tersebut tidak layak
untuk dikonsumsi. Penurunan kerenyahan produk ini terjadi karena selama penyimpanan produk kering akan menyerap uap air dari lingkungan yang dapat
meningkatkan kadar air. Penentuan kadar air kritis kedua produk ditetapkan pada saat produk cone es krim mulai tidak dapat diterima lagi oleh konsumen secara
organoleptik. Pada penelitian ini, produk cone es krim disimpan tanpa kemasan pada
suhu ruang 30±1
o
C selama 5 jam. Setiap jam perlakuan penyimpanan dilakukan pengukuran kadar air serta tingkat kerenyahan tekstur secara objektif dengan
menggunakan alat Rheoner RE-3305 dan secara subjektif dengan uji rating. Grafik hubungan antara skor kerenyahan cone es krim secara subjektif dengan
lama penyimpanan pada kedua jenis produk cone es krim dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8 Grafik hubungan skor kerenyahan cone es krim dengan lama penyimpanan
Gambar 8 menunjukkan bahwa skor rata-rata kerenyahan tertinggi pada kedua jenis produk cone es krim terdapat pada awal penyimpanan jam ke-0
34 dengan nilai kerenyahan 6,43 untuk cone es krim tepung tulang dan 6,2 untuk
cone es krim tepung ikan. Sedangkan, skor kerenyahan terendah untuk produk cone es krim tepung tulang dan cone es krim tepung ikan terjadi pada akhir
penyimpanan jam ke-5 dengan nilai masing-masing 2,23 dan 2,1. Skor rata-rata kerenyahan kedua produk tersebut mengalami penurunan seiring dengan
bertambahnya waktu penyimpanan. Hal ini terjadi karena menurut Arpah 2007, selama penyimpanan produk akan menyerap uap air dari lingkungan, sehingga
produk menjadi basah dan kehilangan kerenyahan. Setiap jam selama 5 jam perlakuan penyimpanan dilakukan pengukuran
kadar air pada kedua jenis produk cone es krim. Hubungan nilai kadar air kedua produk cone es krim dengan lama penyimpanan dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7 Perubahan kadar air produk cone es krim selama penyimpanan pada suhu ruang
Lama penyimpanan Nilai kadar air basis kering gH
2
Ogsolid Jam ke-
Cone tepung tulang Cone tepung ikan
0,029 0,036
1 0,063
0,071 2
0,084 0,092
3 0,100
0,125 4
0,149 0,199
5 0,203
0,234 Semakin lama waktu penyimpanan maka semakin besar nilai kadar yang
terkandung pada kedua jenis produk. Hal ini terjadi karena selama penyimpanan kedua produk cone es krim mengalami proses penyerapan uap air dari lingkungan,
sehingga kadar air produk meningkat dan tekstur menjadi semakin lembektidak renyah. Hal ini sesuai dengan pernyataan Arpah 2007, yang menyatakan bahwa
kandungan air dalam bahan pangan akan meningkat selama penyimpanan, sehingga produk menjadi basah dan kehilangan kerenyahan. Perubahan kadar air
dan skor kerenyahan selama penyimpanan menghasilkan hubungan linear yang dapat dilihat pada Gambar 9.
35 Gambar 9 Grafik hubungan nilai kadar air dengan skor kerenyahan
Berdasarkan Gambar 9, diketahui bahwa perubahan nilai kadar air dengan skor kerenyahan selama penyimpanan memiliki hubungan linear. Model regresi
linear pada kedua jenis produk cone es krim ini sudah cukup tepat dalam menjelaskan hubungan linear antara nilai kadar air dengan skor kerenyahan. Hal
ini dapat dilihat dari nilai R
2
yang cukup tinggi pada kedua jenis produk, yaitu 0,949 untuk produk cone es krim tepung tulang dan 0,927 untuk produk cone es
krim tepung ikan. Menurut Walpole 1992, nilai R
2
koefisien determinasi didefiniskan sebagai ukuran seberapa tepat model yang digunakan dapat
menjelaskan hubungan linear antara variabel X dan variabel Y. Hubungan linear antara nilai kadar air dengan skor kerenyahan
menghasilkan suatu persamaan linear yang dapat digunakan untuk menentukan kadar air kritis masing-masing produk cone es krim. Persamaan linear yang
diperoleh adalah y=-0,04x+0,278 untuk produk cone es krim tepung tulang dan y=-0,048x+0,315 untuk produk cone es krim tepung ikan. Menurut Labuza
1982, kadar air kritis produk adalah kadar air pada saat produk dianggap telah kadaluarsa. Kadar air kritis merupakan batas maksimal air yang terkandung pada
suatu produk sehingga produk tidak dapat diterima lagi oleh konsumen. Pada penelitian ini kadar air kritis ditentukan pada saat tekstur mencapai kondisi kritis,
yaitu ketika panelis memberikan skor 4 netral dari skala 1-7 pada uji rating. Skor 4 dipilih sebagai batas penolakan konsumen terhadap kerenyahan produk cone es
krim. Hal ini sesuai dengan pernyataan Rahayu dan Arpah 2003, bahwa kadar air kritis produk kering seperti biskuit adalah kadar air pada saat produk tersebut
y = -0.040x + 0.278 R² = 0.949
y = -0.048x + 0.315 R² = 0.927
0.000 0.050
0.100 0.150
0.200 0.250
1 2
3 4
5 6
7
Ka da
r a ir
g H
2
Og soli
d
Skor kerenyahan
Cone es krim tepung tulang
Cone es krim tepung ikan
36 kehilangan kerenyahannya. Selain itu, Hermanianto et al. 2000 juga menyatakan
bahwa penentuan titik kritis untuk produk kering seperti snack ditetapkan pada saat skor penilaian dari panelis bernilai 3,9. Titik kritis ini ditentukan berdasarkan
hasil uji organoleptik terhadap parameter kerenyahan. Berdasarkan persamaan linear pada Gambar 9, diketahui bahwa kadar air kritis produk cone es krim
tepung tulang adalah 0,118 gH
2
Ogsolid dan cone es krim tepung ikan adalah 0,123 gH
2
Ogsolid. Pada penelitian ini, tekstur kedua produk cone es krim juga ditentukan
secara objektif dengan menggunakan alat Rheoner RE-3305. Tekstur kedua produk tersebut diukur pada setiap jam perlakuan penyimpanan. Kedua sampel
produk cone es krim ditekan oleh probe silinder berdiameter 5 mm sehingga menghasilkan suatu kurva yang menunjukkan profil tekstur cone. Puncak peak
pertama yang terbentuk pada kertas grafik merupakan nilai keliatan toughness dari tekstur produk yang diuji. Nilai keliatan toughness tersebut dinyatakan
dalam satuan gramforce g
f
. Adapun hubungan nilai keliatan kedua produk cone es krim dengan lama penyimpanan dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar10 Grafik hubungan nilai keliatan dengan lama penyimpanan Gambar10 menunjukkan bahwa lama penyimpanan sangat mempengaruhi
tingkat keliatan toughness kedua produk cone es krim. Hal ini dapat dilihat dari nilai keliatan g
f
kedua produk yang selalu meningkat seiring dengan bertambahnya waktu penyimpanan. Semakin besar nilai keliatan yang dihasilkan
maka semakin rendah tingkat kerenyahannya dan sebaliknya, semakin kecil nilai
650 806.25
868.75 1106.25
1243.75 1481.25
668.75 893.75 1025
1131.25 1300
1575
200 400
600 800
1000 1200
1400 1600
1 2
3 4
5 6
Ke li
atan g
f
toughness
Lama penyimpanan jam
Cone es krim tepung
tulang Cone es
krim tepung ikan
37 keliatan yang dihasilkan maka semakin tinggi tingkat kerenyahannya. Nilai
keliatan gramforce berbanding terbalik dengan tingkat kerenyahan. Tingkat kerenyahan tertinggi kedua jenis produk cone es krim terdapat pada saat awal
penyimpanan jam ke- 0. Hal ini ditunjukkan oleh nilai gramforce yang rendah yaitu sebesar 659 g
f
untuk cone es krim tepung tulang dan 668,75 g
f
untuk cone es krim tepung ikan. Sedangkan tingkat kerenyahan terendah terjadi ketika produk
tersebut memiliki nilai gramforce yang tinggi. Kondisi ini terjadi pada saat akhir penyimpanan jam ke-5 dengan nilai keliatan sebesar 1481,25 g
f
untuk produk cone es krim tepung tulang dan sebesar 1575 g
f
untuk cone es krim tepung ikan. Nilai keliatan tekstur produk cone es krim tepung ikan lebih tinggi
daripada cone es krim tepung tulang. Sehingga dapat dikatakan bahwa tekstur produk cone es krim tepung tulang lebih renyah daripada tekstur cone es krim
tepung ikan. Hal ini diduga karena perbedaan kadar air awal pada masing-masing produk. Perbedaan nilai kadar air pada kedua jenis produk tersebut disebabkan
oleh perbedaan perlakuan penambahan tepung yang diberikan pada masing- masing produk cone es krim. Berdasarkan penelitian sebelumnya, diketahui
bahwa tepung ikan patin memiliki kadar air basis basah sebesar 10,4±0,84 Aprilliani 2010, sedangkan tepung tulang ikan patin memiliki kadar air yang
lebih rendah yaitu sebesar 8,65±0,07 Aprilliana 2010. Tepung ikan memiliki kadar air yang lebih tinggi daripada tepung tulang,
sehingga produk cone es krim tepung ikan yang dihasilkan pun memiliki kadar air yang tinggi. Hal ini dapat dilihat dari hasil penelitian sebelumnya. Menurut hasil
penelitian Aprilliani 2010, produk cone es krim dengan penambahan tepung ikan patin memiliki kadar air sebesar 3,92±0,05, dan menurut penelitian Aprilliana
2010, produk cone es krim dengan penambahan tepung tulang ikan patin memiliki kadar air sebesar 2,57±0,29. Parameter tekstur kedua produk ini sangat
terkait dengan kadar air produk. Tekstur yang kurangtidak renyah pada produk disebabkan oleh nilai kadar air yang lebih tinggi. Kerenyahan kedua produk cone
es krim akan menurun selama penyimpanan sehingga produk menjadi liattidak renyah. Hal ini terjadi karena selama penyimpanan produk akan menyerap uap air
dari lingkungan sehingga kadar air produk meningkat. Adapun grafik hubungan
38 nilai keliatan dari tekstur kedua produk dengan nilai kadar air selama 5 jam
perlakuan penyimpanan dapat dilihat pada Gambar 11.
Gambar 11 Grafik hubungan nilai keliatan dengan nilai kadar air Gambar 11 menunjukkan hubungan linear antara nilai keliatan toughness
dengan nilai kadar air dari produk cone es krim tepung tulang dan cone es krim tepung ikan. Kedua hubungan linear tersebut memiliki nilai slope positif, dimana
nilai keliatan g
f
dari tekstur kedua produk cone es krim akan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya nilai kadar air. Peningkatan nilai keliatan tekstur
tersebut akan menurunkan skor penilaian panelis terhadap parameter tekstur produk cone es krim. Grafik hubungan nilai keliatan secara objektif dengan skor
kerenyahan secara subjektif terhadap parameter tekstur dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12 Grafik hubungan nilai keliatan dengan skor kerenyahan
y = 0,0002x - 0,101 R² = 0,971
y = 0,0002x - 0,134 R² = 0,958
0.000 0.050
0.100 0.150
0.200 0.250
400 800
1200 1600
Ka da
r a ir
g H
2
Og soli
d
Keliatan toughness g
f
Cone es krim tepung
tulang
Cone es krim tepung
ikan
y = -203.217x + 1,889.712 R² = 0.964
y = -201.429x + 1892.588 R² = 0.955
200 400
600 800
1000 1200
1400 1600
1 2
3 4
5 6
7
Ke li
atan g
f
toughn ess
Skor kerenyahan
Cone es krim tepung tulang
Cone es krim tepung ikan
39 Skor kerenyahan kedua jenis produk mengalami penurunan seiring dengan
bertambahnya nilai keliatan. Semakin tinggi nilai keliatan gramforce yang dihasilkan maka tekstur yang dimiliki produk cone es krim semakin lembektidak
renyah. Grafik hubungan nilai keliatan dengan skor kerenyahan pada Gambar 12 menunjukkan hubungan linear. Nilai R
2
pada kedua jenis produk cukup tinggi, yaitu 0,964 untuk produk cone es krim tepung tulang dan 0,955 untuk produk
cone es krim tepung ikan. Menurut Walpole 1992, nilai ini menunjukkan seberapa besar ketepatan model yang digunakan dapat menjelaskan hubungan
linear antara variabel X skor uji rating dan Y kerenyahan. Persamaan linear yang diperoleh dari grafik hubungan linear nilai keliatan
dengan skor kerenyahan adalah y=-203,217x+1889,712 untuk produk cone es krim tepung tulang dan y=-201,429x+1892,588 untuk produk cone es krim tepung
ikan. Persamaan-persamaan tersebut dapat digunakan untuk menentukan nilai keliatan dari tekstur kedua jenis produk pada saat kadar air kritis tercapai. Kadar
air kritis tercapai ketika panelis memberikan skor 4 netral dari skala 1-7 pada uji rating. Tekstur kritis ditentukan dengan cara memplotkan nilai x=4 pada masing-
masing persamaan linear, sehingga diperoleh nilai keliatan sebesar 1076,844 g
f
untuk produk cone es krim tepung tulang dan 1086,872 g
f
untuk produk cone es krim tepung ikan. Nilai keliatan toughness ini merupakan titik kritis dari
parameter tekstur produk dimana produk cone es krim tidak dapat diterima lagi oleh konsumen.
4.2.2 Kadar air kesetimbangan M