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. Secara singkat oleh Winarno 1994 dikatakan bentuk kurva ini khas untuk setiap bahan pangan. Bila
perubahan air mempengaruhi mutu produk pangan, maka dengan mengetahui pola penyerapan airnya dan menetapkan nilai kadar air kritisnya, umur simpan
dapat ditentukan.
Gambar 5. Kurva sorpsi isotermis secara umum deMan, 1979
F. MODEL PERSAMAAN SORPSI ISOTERMIS
Model matematika awal mengenai sorpsi isotermis telah banyak dikembangkan oleh para ahli baik secara teoritis, semi teoritis, maupun
empiris Chirife dan Iglesias, 1978; Van den Berg dan Bruin, 1981. Namun, model-model matematika tersebut tidak dapat mencakupi keseluruhan kurva
sorpsi isotermis dan hanya dapat memprediksi kurva sorpsi isotermis salah satu dari ketiga daerah sorpsi isotermis.
Menurut Barbarosa et al. 1996, teori paling klasik tentang adsorpsi
lapisan tunggal monolayer yang merupakan dasar bagi perkembangan teori-
w w
w w
m
a K
C a
K a
K a
K C
X Me
. .
. 1
. 1
. .
. +
− −
= teori selanjutnya dikemukakan oleh Langmuir 1918; Brauner, Emmet, dan
Teller BET 1938; dan Smith 1947. Namun, model-model ini tidak cocok diterapkan pada bahan pangan karena adanya asumsi-asumsi yang tidak dapat
dipenuhi seperti adsorpsi air dapat bersifat lebih dari satu lapis molekul air dan kisaran a
w
yang terbatas Chirife dan Iglesias, 1978. Salah satu model yang diakui secara internasional adalah model GAB
Guggenheim, Anderson, dan de Boer. Model ini bisa menggambarkan sorpsi isotermis bahan pangan pada kisaran a
w
yang lebih luas dari model BET, yaitu 0.05 a
w
0.9 dan Spiess dan Wolf, 1987. Menurut Labuza 2002, persamaan GAB merupakan persamaan yang tepat untuk menggambarkan
sorpsi isotermis pada sebagian besar produk pangan. Model sorpsi isotermis GAB dinyatakan sebagai berikut:
....................................2 dimana:
Me = kadar air basis kering a
w
= aktivitas air X
m
= kadar air monolayer K
= konstanta C
= konstanta energi Secara
empiris, Henderson
mengemukakan persamaan
yang menggambarkan hubungan antara kadar air kesetimbangan bahan pangan
dengan kelembaban relatif ruang simpan. Persamaan ini menurut Chirife dan Iglesias 1978 merupakan salah satu persamaan yang paling banyak
digunakan pada kebanyakan bahan pangan kering. .………………………3
dimana : Me
= kadar air kesetimbangan K dan n = konstanta
n w
KMe a
− =
− exp
1
Sedangkan, Caurie dari hasil percobaannya mendapatkan model yang berlaku untuk kebanyakan produk pangan pada selang a
w
0.0 sampai 0.85. Model persamaan Caurie seperti di bawah ini,
......................................4 Hasley mengembangkan persamaan yang dapat menggambarkan proses
kondensasi pada lapisan multilayer Chirife dan Iglesias, 1978. Persamaan tersebut dapat digunakan untuk bahan makanan dengan kelembaban relatif
antara 10 – 81. Model persamaan Hasley seperti di bawah ini,
....................................5 Persamaan Oswin dapat berlaku untuk bahan pangan pada RH 0
sampai dengan 85 dan sesuai bagi kurva sorpsi isotermis yang berbentuk sigmoid Chirife dan Iglesias, 1978. Model persamaan Oswin tersebut adalah
seperti di bawah ini,
…………………………6 Lebih lanjut, Chen Clayton juga telah membuat model matematika yang
berlaku untuk bahan pangan pada semua nilai aktivitas air. Persamaan tersebut adalah seperti di bawah ini,
......................................7 dimana :
a
w
= aktivitas air Me
= kadar air kesetimbangan P1 dan P2 = konstanta
w
a P
P Me
2 1
ln ln
− =
− =
2
1 exp
P w
Me P
a
2
1 1
P w
w
a a
P Me
− =
− =
2 exp
1 exp
Me P
P a
w
G. KEMASAN
