35
4. Penentuan Orde Reaksi
Metode integrasi digunakan untuk menentukan persamaan laju reaksi. Misalkan suatu reaksi digambarkan sebagai berikut,
A B maka - yang menggambarkan perubahan suatu reaktan A menjadi hasil reaksi
B. Kecepatan reaksi d[A]dt akan berbanding lurus dengan penurunan jumlah konsentrasi reaktan pangkat x, dengan x menyatakan nilai orde
reaksi. Kecepatan reaksi juga berbanding lurus dengan nilai k, yaitu nilai konstanta suatu laju reaksi.
Penentuan orde reaksi yang paling sesuai dilakukan dengan melihat kemampuan model tersebut dalam menjelaskan data eksperimen yang
terlihat dari koefisien determinasi R
2
. Pada orde reaksi nol, kecepatan reaksi bersifat konstan sedangkan pada reaksi orde satu, kenaikan
konsentrasi atau nilai mutu dua kali akan menyebabkan kenaikan laju reaksi yang proporsional Saeni, 1989, yaitu dua kali juga. Degradasi
atribut mutu dan jumlah mikroorganisme umumnya berubah secara eksponensial terhadap waktu Moralles dan Torres, 2003. Avila dan Silva
1999 memberikan gambaran sejumlah reaksi degradasi warna yang mengikuti orde reaksi pertama, seperti pada asparagus, kacang buncis, saus
tomat, jus anggur dan pulp apel. Reaksi orde nol untuk degradasi mutu umumnya jarang ditemui.
Gambar 11 hingga Gambar 15 menunjukkan kurva degradasi beberapa mutu tempe yang mengikuti orde reaksi nol dan pertama. Pada
orde reaksi nol, sumbu ordinat merupakan nilai mutu, sedangkan pada orde reaksi pertama sumbu ordinat berupa nilai logaritma natural dari nilai mutu.
Regreasi linear dengan persamaan y = a + bx digunakan untuk menentukan nilai b yang merupakan kemiringan atau slope kurva. Kemiringan ini
menunjukkan nilai konstanta laju reaksi yang ada, baik untuk orde reaksi nol maupun orde reaksi satu.
Tabel 8 menunjukkan nilai koefisien determinasi R
2
dari setiap reaksi degradasi mutu untuk orde reaksi nol dan pertama. Reaksi degradasi
36 mutu tekstur cenderung mengikuti orde reaksi nol, sedangkan degradasi
mutu warna dan mutu organoleptik mengikuti orde reaksi pertama. Pemilihan orde reaksi ditentukan berdasarkan nilai R yang lebih tinggi.
Model yang dikembangkan untuk menentukan orde reaksi berbeda antar mutu yang diukur. Dalam penentuan orde reaksi untuk mutu tekstur
perubahan tingkat kekerasan atau kedalaman penetrasi terjadi cukup tajam pada 1 menit pemanasan awal sehingga plot pada kurva degradasi mutu
tekstur diawali pada waktu 1 menit pemanasan. Perubahan skor mutu warna dan bau terjadi cepat pada 0.08 menit pemanasan awal sehingga waktu
tersebut menjadi titik awal dalam penentuan parameter kinetika. Perubahan mutu sensori rasa tidak memperlihatkan model laju penurunan mutu yang
berbanding lurus dengan peningkatan suhu. Hal ini mungkin disebabkan oleh minimnya data untuk digunakan dalam perhitungan kinetika.
Tabel 8. Nilai Koefisien Determinasi R
2
Reaksi Degradasi Mutu Tempe
Mutu Suhu °C
Orde 0 Orde 1
Tekstur 60
0.834 0.806
70 0.921
0.898 80
0.854
0.825
Warna 60
0.873
0.885
70 0.834
0.840
80 0.767
0.820
Warna Organoleptik
60 0.943
0.971
70 0.925
0.955
80 0.928
0.963
Bau Organoleptik
60 0.956
0.968
70 0.950
0.964
80 0.816
0.840
Rasa Organoleptik
60 0.867
0.887
70 0.911
0.923
80 0.922
0.936
37 a
b
Gambar 11. Degradasi Tekstur Tempe yang Mengikuti Orde Reaksi
a Nol dan b Pertama
38 a
b
Gambar 12. Degradasi Warna Tempe yang Mengikuti Orde Reaksi
a Nol dan b Pertama
39 a
b
Gambar 13. Degradasi Warna Tempe secara Organoleptik yang
Mengikuti Orde Reaksi a Nol dan b Pertama
40 a
b
Gambar 14. Degradasi Bau secara Organoleptik yang Mengikuti Orde
Reaksi a Nol dan b Pertama
41 a
b
Gambar 15. Degradasi Rasa secara Organoleptik yang Mengikuti Orde
Reaksi a Nol dan b Pertama
42
5. Penentuan Parameter Kinetika
Kategori