1. KURVA SORPSI ISOTERMIS
Kadar air kesetimbangan yang diperlukan untuk membuat kurva sorpsi isotermis produk diperoleh dengan mengkondisikan wafer A dan
wafer B dalam beberapa jenis larutan garam jenuh dengan kelambaban relatif yang berbeda-beda. Menurut Duckworth 1975, metode tersebut
tergolong dalam metode statis. Metode statis dilakukan dengan cara meletakkan bahan pangan pada tempat dengan RH dan suhu yang
terkontrol. Menurut Winarno 1994, kurva yang menggambarkan hubungan antara aktivitas air a
w
atau kelembaban relatif seimbang ruang penyimpanan ERH dengan kandungan air per gram suatu bahan pangan
disebut sebagai kurva sorpsi isotermis. Penentuan kurva sorpsi isotermis dalam penelitian ini dilakukan pada suhu 30
C suhu ruang sesuai dengan suhu penyimpanan wafer oleh konsumen. Selain itu, kurva sorpsi isotermis
dalam penelitian ini menggunakan nilai a
w
terukur untuk menyesuaikan dengan kondisi penyimpanan wafer A dan wafer B selama percobaan
dalam menentukan kadar air kesetimbangan wafer. Interaksi molekul air dengan wafer A dan wafer B terjadi karena
perbedaan a
w
wafer dengan kelembaban relatif RH lingkungan. Transfer uap air dari lingkungan ke wafer atau sebaliknya akan terjadi selama
penyimpanan sampai terjadi kondisi kesetimbangan antara wafer dengan lingkungan Labuza, 2002. Secara umum, proses difusi uap air ini
dijelaskan melalui proses adsorpsi dan proses desorpsi. Kedua proses tersebut dipengaruhi oleh aktivitas air bahan dan RH tempat penyimpanan
Henderon dan Perry, 1976. Pada penelitian ini, selama penyimpanan wafer, proses yang terjadi adalah proses adsorpsi. Proses adsorpsi terjadi
karena wafer disimpan pada kondisi lingkungan yang memiliki RH di atas a
w
wafer sehingga proses yang terjadi adalah difusi uap air dari lingkungan ke wafer akibatnya terjadi pertambahan bobot wafer. Pertambahan bobot
ini akan mengakibatkan kadar air wafer akan meningkat. Berdasarkan pola difusi uap air yang didapatkan dari penentuan
kadar air kesetimbangan ini, ditemukan kejanggalan pada nilai aktivitas air awal wafer yang ditentukan dengan a
w
meter . Pada RH tempat
penyimpanan yang lebih rendah RH 38.3 dari nilai aktivitas air awal wafer tersebut tidak terjadi proses desorpsi tetapi tetap terjadi proses
adsorpsi. Sehingga diduga nilai aktivitas air awal wafer lebih rendah dari RH tersebut yang mengakibatkan terjadinya proses adsorpsi pada RH
38.3. Oleh karena itu, nilai aktivitas air awal wafer ditentukan dengan menggunakan persamaan model sorpsi yang terpilih yaitu Hasley.
Berdasarkan model tersebut, nilai aktivitas air awal wafer adalah 0.253 untuk wafer A dan 0.196 untuk wafer B.
Kadar air kesetimbangan yang diperoleh dari hasil penelitian dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kadar air kesetimbangannya dapat
dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Kadar air kesetimbangan M
e
wafer A dan wafer B dan waktu pencapaiannya dibeberapa RH penyimpanan
Wafer A Wafer B
Ulangan 1 Ulangan 2
Ulangan 1 Ulangan 2
Rh Kesetim-
bangan
Me Waktu
hari Me
Waktu hari
Me Waktu
hari Me
Waktu hari
38.3 2.85
4 2.65
3 2.81
3 2.73
4 47.4
3.87 5
3.72 6
3.32 6
3.63 7
54.4 4.79
5 4.58
6 4.44
6 4.52
7 75.3
11.68 8
8.49 10
11.37 8
11.59 10
82.3 21.65
12 22.01
14 23.14
12 23.12
15 94.7
- -
- -
- -
- -
Me = kadar air kesetimbangan dalam g H2O100g solid Nilai Me pada RH 75.3 untuk wafer A ulangan 2 tidak digunakan dalam penentuan
model kurva sorpsi isotermis
Berdasarkan hasil penelitian, waktu yang diperlukan wafer A dan wafer B untuk mencapai kadar air kesetimbangannya adalah berkisar 3-15
hari penyimpanan tergantung dari kelembaban relatif RH penyimpanan. Semakin tinggi nilai RH penyimpanan maka waktu yang diperlukan wafer
untuk mencapai keadaan setimbang dengan lingkungan akan semakin lama. Laju difusi uap air untuk mencapai keadaan setimbang antara wafer
dan lingkungan penyimpanan akan diimbangi dengan peningkatan kadar air wafer baik wafer A maupun wafer B. Kadar air kesetimbangan wafer A
dan wafer B pada tempat penyimpanan dengan RH 38.3 tercapai relatif singkat 3-4 hari, karena selisih nilai a
w
wafer A dan wafer B dengan RH penyimpanan kecil sehingga proses difusi uap air untuk mencapai
kesetimbangan berlangsung cepat. Hal ini dapat dilihat bahwa kadar air kesetimbangan wafer A dan wafer B pada RH 38.3 mendekati kadar air
awal wafer A dan wafer B. Pada RH penyimpanan 94.7 tidak dilakukan perhitungan kadar air kesetimbangannya karena wafer A dan wafer B tidak
mencapai kesetimbangan yang disebabkan adanya pertumbuhan kapang
pada saat penyimpanan seperti yang terlihat pada Gambar 20.
Gambar 20. Pertumbuhan kapang pada RH 94.7 Kadar air kesetimbangan ini selanjutnya bila diplotkan dengan
kelembaban relatifnya atau aktivitas airnya masing-masing akan membentuk suatu kurva yang oleh Labuza 2002 disebut kurva sorpsi
isotermis. Kurva sorpsi isotermis hasil percobaan untuk wafer A dan wafer
B dapat dilihat pada Gambar 21. Terlihat bahwa kedua kurva mempunyai
bentuk yang serupa yaitu berbentuk sigmoid bentuk huruf S, meskipun tidak sigmoid sempurna.
0.0000 0.1000
0.2000 0.3000
0.000 0.200
0.400 0.600
0.800 1.000
Aktivitas air Aw K
a d
a r
a ir
k e
se ti
m b
a n
g a
n
g H
2 O
g s
o li
d
Wafer A Wafer B
Gambar 21. Kurva sorpsi isotermis hasil percobaan wafer A dan wafer B
2. MODEL SORPSI ISOTERMIS
Kategori