42
5. Penentuan Parameter Kinetika
Konstanta laju reaksi dipengaruhi oleh suhu pemanasan yang dilakukan. Nilai konstanta laju reaksi merupakan nilai kemiringan slope
dari persamaan laju reaksi. Sedangkan nilai energi aktivasi sebagai salah satu variabel kinetika reaksi menunjukkan energi yang harus dimiliki oleh
molekul agar dapat bereaksi. Hasil perhitungan konstanta laju reaksi dan nilai D dapat dilihat pada
Tabel 9. Jika dibandingkan terhadap nilai D komponen gizi pada Tabel 11 seperti thiamin, terlihat bahwa mutu tekstur, warna dan mutu organoleptik
warna dan bau relatif lebih sensitif terhadap pemanasan. Nilai D yang rendah menunjukkan bahwa waktu pemanasan yang pendek dapat
menyebabkan degradasi mutu yang besar. Nilai D tekstur pada suhu 60°C yaitu 12.3-21.63 menit lebih tinggi dibandingkan nilai D untuk kapang dan
khamir secara umum 3.97 - 13.3 menit. Hal ini berarti bahwa tekstur relatif stabil terhadap pemanasan suhu 60°C dibandingkan kapang dan
khamir. Kebanyakan kapang bersifat tidak tahan panas. Sementara khamir hanya sedikit resisten terhadap panas jika dibandingkan dengan bakteri
Kusnandar et. al., 2007.
Tabel 9. Nilai Konstanta Laju Reaksi 1menit dan D menit Reaksi
Degradasi Mutu Tempe
Nilai D warna lebih besar dibandingkan tekstur pada setiap suhu diuji. Hal ini berarti bahwa degradasi tekstur relatif mudah terjadi
dibandingkan perubahan warna. Tabel 9 menunjukkan bahwa nilai D untuk mutu yang diuji secara organoleptik lebih rendah yang berarti bahwa uji
sensori lebih sensitif dalam mendeteksi perubahan warna dan bau pada tempe. Dengan kata lain, pemanasan tempe pada waktu singkat
Suhu °C
Tekstur Warna
Warna Organoleptik
Bau Organoleptik
k D
k D
k D
k D
60 0.090 2.56 x 10
1
0.016 1.44 x 10
2
0.244 9.44
0.151 1.53 x 10
1
70 0.102 2.26 x 10
1
0.019 1.21 x 10
2
0.280 8.23
0.185 1.24 x 10
1
80 0.105 2.19 x 10
1
0.022 1.05 x 10
2
0.300 7.68
0.229 1.01 x 10
1
43 menyebabkan pengaruh yang lebih signifikan jika dideteksi dengan indera
manusia dibandingkan instrumen analisis. Parameter bau memiliki nilai D yang relatif tinggi dibandingkan warna secara organoleptik. Hal ini
menunjukkan bahwa secara organoleptik, atribut mutu bau kurang sensitif terhadap pemanasan dibandingkan warna secara organoleptik. Nilai D pada
dasarnya berbanding terbalik dengan nilai konstanta laju reaksi k. Waktu degradasi untuk satu siklus logaritma pada suatu suhu D yang tinggi
menunjukkan ketahanan panas yang tinggi sehingga kecepatan reaksi degradasi lebih rendah atau konstanta laju reaksi k tersebut lebih kecil.
Tekstur memiliki konstanta laju reaksi yang lebih tinggi dibandingkan parameter warna. Pada suhu 60°C konstanta laju reaksi
degradasi tekstur adalah 0.090 menit, sedangkan pada suhu 70°C dan 80°C, nilai konstanta laju reaksi degradasi tekstur meningkat menjadi 0.102
dan 0.105 menit. Artinya kenaikan suhu pemanasan dari 60°C menjadi 70°C akan mempercepat reaksi sebesar 1.13 kali. Kecepatan reaksi
berbanding lurus terhadap konstanta laju reaksi. Parameter warna juga memiliki pola peningkatan nilai konstanta laju reaksi seperti tekstur akibat
peningkatan suhu. Degradasi warna memiliki konstanta laju reaksi 0.016 menit pada suhu pemanasan 60°C dan meningkat pada suhu 70°C dan
80°C menjadi 0.019 menit dan 0.022 menit. Konstanta laju reaksi degradasi mutu warna adalah yang tert inggi
dibandingkan degradasi mutu bau. Konstanta laju reaksi degradasi warna secara organoleptik pada suhu 60°C, 70°C, dan 80°C secara berurutan
adalah 0.244, 0.280, dan 0.300 menit. Konstanta laju reaksi degradasi bau secara organoleptik pada suhu 60°C, 70°C, dan 80°C secara berurutan
adalah 0.151, 0.185, dan 0.229 menit. Nilai Ea yang semakin besar pada Tabel 10 berbanding terbalik
dengan nilai Z yang semakin kecil Ea ~ Z
-1
. Energi aktivasi menggambarkan energi yang diperlukan agar suatu reaksi dapat terjadi
sedangkan nilai Z menggambarkan perubahan suhu yang diperlukan untuk mengubah nilai thermal reduction time D sebesar satu siklus logaritmik.
44 Parameter kinetika D tidak cukup memberikan gambaran sensitivitas
mutu terhadap pemanasan. Dalam perancangan proses termal, nilai Z dapat menunjukkan sensitivitas nilai D oleh perubahan suhu pemanasan
Kusnandar et. al., 2007. Nilai Z mutu tekstur, warna, serta mutu secara organoleptik terlihat lebih tinggi dibandingkan beberapa komponen gizi
seperti vitamin thiamin, riboflavin, B
12
. Hal ini menunjukkan bahwa mutu tersebut relatif stabil terhadap kenaikan suhu dibandingkan komponen gizi.
Gambar 16 a dan 17 a menunjukkan metode penentuan nilai Ea berdasarkan persamaan Arrhenius, yaitu In k = In Ao - EaR.1T.
Gambar 16 b dan 17 b menunjukkan penentuan nilai Z yaitu perubahan suhu yang diperlukan untuk mengubah nilai D sebesar satu siklus
logaritma. Kemiringan yang semakin tinggi pada kurva hubungan antara suhu dan logaritma dari nilai D menunjukkan nilai Z yang semakin rendah.
Nilai Z dapat menggambarkan sensitivitas suatu parameter mutu terhadap kenaikan atau penurunan suhu pemanasan. Tabel 10 menunjukkan
bahwa mutu tekstur memiliki nilai Z sebesar 333.33°C. Hal ini berarti kenaikan suhu yang diperlukan untuk menurunkan nilai D dalam reaksi
degradasi mutu hingga satu siklus logaritmik adalah 333.33°C. Nilai ini jauh lebih tinggi dibandingkan warna yaitu 166.67°. Sementara mutu
organoleptik memiliki nilai Z yang cukup tinggi pula, yaitu 250°C untuk mutu warna dan 111.11°C untuk atribut bau.
Tabel 10.
Nilai Energi Aktivasi Ea dan Z Perubahan Mutu Tempe
Mutu Ea kkalmol
Z °C
Tekstur 1.81
333.33 Warna
3.72 166.67
Organoleptik Warna
2.42 250.00
Bau 4.86
111.11
45 a
b
Gambar 16. Hubungan antara a Nilai 1T terhadap In k dan
b Suhu dan Log D, untuk mutu Tesktur dan Warna
46 a
b
Gambar 17. Hubungan antara a Nilai 1T terhadap In k dan b Suhu dan Log
D, untuk mutu Warna dan Bau secara Organoleptik
47
Tabel 11. Nilai D, Z, dan Ea beberapa Komponen Mutu
Komponen D
60°C
menit Z °C
Ea kkalmol
Thiamin 3.59 x 10
4
26.11 21.2
Riboflavin -
27.78 23.0
Pantothenic Acid 5.92 x 10
5
31.11 21.0
Vitamin B
12
4.43 x 10
5
27.78 23.1
Antosianin 9.67 x 10
3
30.94 20.0
Karotenoid 6.53 x 10
1
18.89 34.0
Lysine 1.48 x 10
7
21.11 30.0
C. botulinum 6.16 x 10
4
- 2.94 x 10
8
6.67 - 10.56 64-82
Staphylococcus milk
2.97 x 10
3
24.44 25.9
C. pasteurianum 1.58 x 10
4
- 1.00 x 10
6
6.67-8.89 -
Kapang, khamir 3.97 - 1.33 x 10
1
4.44 - 5.56 -
Sumber: Karel et. al., 1975
6. Derajat Keasaman pH
Kategori