24  

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perubahan Sifat Organoleptik Warna Nilai rata-rata penilaian kesukaan (hedonik) terhadap parameter warna

minuman berbahan baku FOS berkisar antara 5,4 - 6,0, sedangkan penilaian

tingkat kecerahan (mutu hedonik) antara skala 4,5 - 6,0. Kisaran skala tersebut

berarti panelis menilai produk pada skala biasa (suka tidak, tidak suka pun tidak)

sampai agak suka dengan mutu warna agak tidak cerah sampai agak cerah. Rata-rata penilaian tingkat kesukaan dan kecerahan minuman antar

waktu penyimpanan menunjukkan tren yang sama. Penilaian tingkat kesukaan

semakin meningkat, namun sedikit menurun pada penyimpanan minggu terakhir

(ke-8). Hal yang sama juga terjadi pada tingkat kecerahan produk. Semakin lama

waktu penyimpanan maka penilaian tingkat kecerahannya juga semakin

meningkat, kemudian menurunan pada minggu ke-8. Oleh karena itu, penilaian

kecerahan berbanding lurus dengan penilaian kesukaan panelis terhadap warna

minuman. Hal ini menunjukkan bahwa semakin cerah warna minuman, panelis

juga semakin suka.

Tabel 4 Nilai rata-rata penilaian warna produk selama penyimpanan

Parameter Perlakuan Suhu

Minggu ke- 0 2 4 6 8

Hedonik Kamar (Tk) 5,3 5,8 5,9 5,9 5,5 Rendah (Tr) 5,3 5,9 5,6 6,0 5,8

Mutu Hedonik

Kamar (Tk) 4,5 a 5,7 bc 5,9 bc 6,1 c 5,7 bc Rendah (Tr) 4,5 a 5,3 b 5,6 bc 6,0 bc 6,0 bc

keterangan: perbedaan huruf menyatakan nilai berbeda nyata

Hasil uji statistik menunjukkan bahwa waktu penyimpanan memberikan

pengaruh nyata (p<0,05) terhadap tingkat kecerahan, namun tidak berpengaruh

nyata (p>0,05) pada tingkat kesukaan warna. Semakin lama waktu

penyimpanan, penilaian panelis terhadap tingkat kecerahan minuman semakin

meningkat. Tingkat kecerahan produk pada minggu ke-0 berbeda nyata dengan

minggu ke-2,4,6 dan 8, dan minggu ke-2 berbeda nyata dengan minggu ke-6.

Perlakuan suhu kamar (Tk) dan suhu rendah (Tr) tidak berpengaruh nyata

(p>0,05) terhadap penilaian tingkat kecerahan maupun kesukaan warna produk.

25  

Gambar 6 Grafik perubahan nilai rata-rata penilaian warna

Aroma

Peranan aroma dalam bahan makanan sangat penting, karena aroma

merupakan indeks mutu yang menentukan penerimaan konsumen (Winarno

1980). Kelelehan daya cium terhadap bau (fatigue of odor) terjadi dengan cepat,

sehingga penilaian terhadap aroma sangat sensitif untuk berubah. Penilaian panelis terhadap kesukaan dan tingkat aroma minuman berada

pada rentang yang hampir sama. Rata-rata penilaian kesukaan aroma adalah

agak suka (5,9 - 6,2), sedangkan penilaian tingkat aroma minuman adalah agak

beraroma (5,6 - 6,2). Nilai rataan tingkat kesukaan dan aroma minuman paling

tinggi terjadi pada minggu ke-2, baik pada penyimpanan suhu kamar maupun

suhu rendah yaitu 6,2 (agak suka dengan warna yang agak cerah). Namun,

penilaian cenderung mengalami penurunan pada minggu selanjutnya.

Tabel 5 Nilai rata-rata penilaian aroma produk selama penyimpanan

Parameter Perlakuan Suhu

Minggu ke- 0 2 4 6 8

Hedonik Tk 6,1 6,2 5,6 5,9 6 Tr 6,1 6,2 6,2 5,9 5,9

Mutu Hedonik Tk 5,7 6,2 5,6 5,5 6,2 Tr 5,7 6,2 6,2 5,7 6,1

Perubahan tingkat aroma minuman selama penyimpanan disebabkan

karena senyawa volatile (mudah menguap) yang terdapat pada bahan sintetis

yang ditambahkan. Flavor powder yang digunakan adalah bahan sintesis

(buatan) dengan bahan dasar amil asetat yang bersifat mudah menguap.

Menurut Delarue et al (2006), dalam bentuk larutan, mono atau disakarida

berinteraksi dengan molekul air yang dapat mempengaruhi beberapa senyawa

yang memberikan aroma (flavor). Gugus hidroksil pada senyawa mono atau

disakarida sangat larut dalam air. Semakin banyak gugus hidroksil yang larut

26  

dalam air, maka air dalam bahan pangan untuk mengikat senyawa flavor

semakin kecil. Oleh karena itu, terjadinya perubahan sifat kimia, seperti kadar air

dan total gula terlarut dapat memicu perubahan pada tingkat aroma minuman.

Faktor pengemasan sangat mempengaruhi kondisi bahan yang ada

didalamnya. Jenis kemasan yang kedap udara dapat mencegah penguapan

flavor dalam bahan. Selain itu, saat proses produksi perlu dipastikan

pengemasan dilakukan dengan baik agar tidak mengalami kebocoran pada

kemasan. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa waktu dan suhu penyimpanan

tidak berpengaruh nyata (p>0,05) terhadap penilaian kesukaan aroma maupun

tingkat aroma minuman.

Gambar 7 Grafik perubahan nilai rata-rata penilaian aroma

Rasa

Rasa merupakan penilaian sensori sebagai respon dari stimulasi lidah

yang merasakan. Molekul mono atau disakarida, selain mempengaruhi flavor,

juga secara alami memberikan rasa manis pada bahan pangan. Bahan baku

FOS memilki tingkat kemanisan hanya 35% dari gula sukrosa. Oleh karena itu,

ditambahkan pemanis buatan berupa sukralosa yang memiliki kemanisan tinggi

(setara dengan 600 gram sukrosa). Tingkat kemanisan sangat berhubungan dengan sifat kimia produk yaitu

total gula terlarut. Semakin turun jumlah gula pada bahan pangan, maka

kemungkinan semakin turunnya tingkat kemanisan minuman pun dapat terjadi.

Tingkat kesukaan panelis terhadap rasa minuman FOS berkisar antara agak

suka sampai suka (5,6 – 6,5), sedangkan tingkat kemanisan minuman adalah

manis (6,5 - 6,8). Penilaian kesukaan panelis terhadap rasa minuman meningkat

hingga minggu ke-4, kemudian semakin turun pada minggu ke-6 dan 8.

27  

Tabel 6 Nilai rata-rata penilaian rasa produk selama penyimpanan

Parameter Perlakuan Suhu

Minggu ke- 0 2 4 6 8

Hedonik Tk 5,7 ab 5,7 ab 6,4 bc 6,3 abc 5,8 ab Tr 5,7 ab 6,0 abc 6,6 c 6,4 bc 5,5 a

Mutu Hedonik

Tk 6,6 6,5 6,4 6,9 6,7 Tr 6,6 6,9 6,6 6,7 6,7

keterangan: perbedaan huruf menyatakan nilai berbeda nyata

Waktu penyimpanan memberikan pengaruh nyata (p<0,05) terhadap

tingkat kesukaan panelis, Semakin lama waktu penyimpanan, nilai rata-rata

tingkat kesukaan rasa minuman cenderung mengalami peningkatan hingga

aminggu ke-4, kemudian menurun pada minggu selanjutnya. Hal tersebut

dikarenakan tingkat kemanisan minuman yang dinilai oleh panelis semakin

manis. Semakin manis rasa minuman, panelis pun semakin suka.

Penurunan nilai kesukaan dapat terjadi karena adanya after taste yang

terasa pada minuman. Bahan Sukralosa yang ditambahkan dapat menimbulkan

rasa pahit pada pangkal lidah. Bahan tambahan lain yang juga menghasilkan

rasa adalah garam (asin). Menurut Winarno (1980), adanya komponen rasa lain

akan berinteraksi dengan komponen primer. Akibat yang mungkin ditimbulkan

adalah terjadinya peningkatan atau penurunan rasa.

Hasil uji statistik menunjukkan waktu penyimpanan tidak berpengaruh

nyata (p>0,05) pada nilai tingkat kemanisan minuman FOS. Nilai kesukaan rasa

minggu ke-0 dan 8 berbeda nyata dengan minggu ke-4 dan 6, dan pada minggu

ke-2 berbeda nyata dengan minggu ke-4. Perlakuan suhu penyimpanan tidak

memberikan pengaruh nyata (p>0,05) terhadap penilaian tingkat kesukaan rasa

dan kemanisan minuman FOS.

Gambar 8 Grafik perubahan nilai rata-rata penilaian rasa

28  

Kekentalan

Tekstur kental yang dihasilkan berasal dari bahan pengental pada

minuman. Bahan pengental (stabilizer) yang digunakan adalah xanthan gum.

Jumlah xanthan gum yang ditambahkan pada formula minuman ini sebesar

0,005% atau 0,01 gram. Penilaian hedonik kekentalan minuman FOS yaitu agak

suka (5,7-6,1), sedangkan nillai rata-rata tingkat kekentalan berkisar antara 4,7

sampai 5,2 yaitu biasa (tidak kental tidak dan kental juga tidak). Nilai kesukaan

paling tinggi terjadi pada minggu ke-2, sebesar 6,1 (agak suka) dengan nilai

tingkat kekentalan pada skala 5 (biasa). Hal tersebut menunjukkan panelis lebih

suka dengan tekstur yang kental tidak, encer pun tidak. Penilaian tingkat

kekentalan minuman cenderung mengalami peningkatan hingga minggu ke-4,

kemudian menurun pada minggu selanjutnya.

Tabel 7 Nilai rata-rata penilaian kekentalan produk selama penyimpanan

Parameter Perlakuan Suhu

Minggu ke- 0 2 4 6 8

Hedonik Tk 5,7 abc 6,1 c 5,3 ab 5,9 bc 5,7 abc Tr 5,7 abc 6,0 bc 5,2 a 6,0 bc 6,2 c

Mutu Hedonik

Tk 4,7 5,0 5,3 4,8 4,7

Tr 4,7 5,1 5,2 4,8 4,7 keterangan: perbedaan huruf menyatakan nilai berbeda nyata

Waktu penyimpanan berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap penilaian

hedonik kekentalan. Semakin lama waktu penyimpanan, nilai kesukaan panelis

terhadap kekentalan produk cenderung semakin meningkat. Menurut Winarno

(1980), tekstur dan konsistensi suatu bahan akan berpengaruh terhadap cita rasa

yang ditimbulkan oleh bahan tersebut. Penilaian hedonik terendah terjadi pada

minggu ke-4, dimana nilainya berbeda nyata dengan minggu ke-0, 2, 6, dan 8.

Semakin kental suatu bahan, penerimaan terhadap intensitas rasa, bau, dan cita

rasa akan berkurang. Jika dilihat dari penilaian tingkat kekentalan pada minggu

ke-4 (tabel 7) adalah nilai tertinggi selama penyimpanan. Hal tersebut

menunjukkan semakin kental minuman, penilaian hedonik terhadap kekentalan

minuman cenderung tidak suka.

Waktu penyimpanan tidak berpengaruh nyata (p>0,05) pada nilai tingkat

kekentalan minuman FOS. Hal tersebut dikarenakan xanthan gum membentuk

gel yang relatif stabil bahkan jika bereaksi dengan asam. Namun, perubahan

kadar air produk juga dapat mempengaruhi kekentalan minuman. Semakin

tingginya kadar air produk akan menyebabkan kekentalan minuman semakin

29  

turun (semakin encer). Perlakuan suhu penyimpanan tidak berpengaruh nyata

(p>0,05) terhadap nilai hedonik dan mutu hedonik kekentalan minuman FOS.

Gambar 9 Grafik perubahan penilaian kekentalan

Keseluruhan

Nilai rata-rata penilaian tingkat kesukaan panelis terhadap keseluruhan

minuman FOS berkisar antara 5,8 sampai 6,2 (agak suka). Hal tersebut terlihat

pada penilaian hedonik warna, aroma, rasa, dan kekentalan yang juga berkisar

antara agak suka hingga suka. Oleh karena itu, mutu organoleptik produk

minuman FOS masih dapat diterima selama 8 minggu penyimpanan, karena

berada pada skala suka. Tabel 8 Nilai rata-rata penilaian keseluruhan produk selama penyimpanan

Perlakuan Suhu Minggu ke- 0 2 4 6 8

Tk 6,1 6,1 5,9 6,3 6,0 Tr 6,1 6,2 5,7 6,1 5,9

Waktu dan suhu penyimpanan tidak memberikan pengaruh nyata

(p>0,05) terhadap penilaian kesukaan panelis terhadap keseluruhan produk.

Gambar 10 Grafik penilaian keseluruhan minuman FOS

30  

Perubahan Sifat Kimia Kadar Air

Menurut Rollet (1996), kadar air adalah pengukuran hasil dan kuantitas

dari produk yang berbentuk padatan dan sering digunakan sebagai indeks nilai

ekonomi, stabilitas, dan kualitas dari produk makanan. Inulin sebagai bahan

dasar pembuatan FOS merupakan bahan yang bersifat higroskopis (dapat

menyerap air dari udara sekeliling, dan sebaliknya dapat melepaskan sebagian

air yang terkandung ke udara), sehingga dalam proses penyimpanannya harus

sangat diperhatikan. Menurut Syarief dan Halid (1993), kadar air merupakan

persentase kandungan air suatu bahan, dapat dinyatakan berdasarkan berat

basah (wet basis) atau berat kering (dry basis). Kadar air berat kering adalah air

yang diuapkan dibagi berat bahan setelah pengeringan. Menurut Troller (1978), Kadar air akan semakin meningkat seiring dengan

waktu penyimpanan, yang merupakan salah satu indikator kerusakan pada

bahan pangan. Perubahan kadar air yang tinggi berakibat pada stabilitas

makanan. Hal tersebut menjadi pertimbangan dalam hal kemasan dan

penyimpanan makanan. Kadar air sebuk minuman berbahan baku FOS selama

penyimpanan 8 minggu berkisar antara 2,46% sampai 4,41% berat kering (bk).

Tabel 9 Rata-rata kadar air selama penyimpanan

Penyimpanan minggu ke-

Perlakuan suhu Tk Tr

0 2,46 a 2,46 a

2 2,66 a 2,48 a

4 4,35 cd 3,87 bcd

6 4,23 cd 4,41 d

8 3,81 bc 3,54 b keterangan: perbedaan huruf menyatakan nilai berbeda nyata

Kadar air tertinggi terjadi pada penyimpanan minggu ke-6 dengan suhu

rendah (4,41%bk), kemudian terjadi penurunan pada minggu ke-8. Kadar air

produk yang disimpan pada suhu rendah lebih tinggi dibandingkan yang

disimpan pada suhu kamar. Hal tersebut terjadi karena kemasan yang digunakan

tidak vakum (masih terdapat udara dalam kemasan). Udara yang jenuh dalam

kemasan kemudian mengalami kondensasi (berubah menjadi uap air) dan

menempel pada kemasan. Uap air yang jenuh tersebut kemudian jatuh kedalam

bahan, dan mengakibatkan perubahan kadar air. Namun, terdapat perbedaan

pencapaian kadar air tertinggi antara penyimpanan suhu kamar dan es, dimana

produk lebih cepat mengalami kadar air tertinggi pada penyimpanan suhu kamar.

31  

Suhu penyimpanan sangat mempengaruhi kelembaban udara yang akan

berakibat pada kadar air produk. Suhu kamar yang cenderung lebih tinggi (25-30 0C) membuat udara disekitar menjadi lebih lembab. Jika kelembaban udara (RH)

lingkungan/udara lebih besar daripada RH produk, maka akan terjadi absorpsi

(penyerapan uap air udara ke bahan). Absorpi pada minuman serbuk berbahan

baku FOS yang disimpan dalam suhu kamar ternyata lebih cepat dibandingkan

dengan suhu rendah.

Gambar 11 Perubahan kadar air serbuk minuman FOS

Waktu penyimpanan memberikan pengaruh nyata (p<0,05) pada kadar

air serbuk minuman FOS. Semakin lama penyimpanan, kadar air produk

cendrung semakin meningkat. Peningkatan kadar air seiring waktu penyimpanan

dapat terjadi akibat dari aktivitas mikroorganisme yang ada dalam bahan pangan,

karena salah satu hasil metabolisme mikroba adalah H20 (air). Kadar air minggu

ke-4 berbeda nyata dengan minggu ke-0,2,6, dan 8, sedangkan minggu ke-0 dan

2 berbeda nyata dengan minggu ke-6 dan 8. Perlakuan suhu penyimpanan tidak

berpengaruh nyata (p>0,05) terhadap kadar air produk.

Kadar Abu

Abu merupakan residu anorganik dari pembakaran bahan organik. Kadar

abu dapat dihitung berdasarkan pengurangan bobot sampel selama proses

oksidasi sempurna pada suhu tinggi (biasanya 500-600 0C) melewati proses

penguapan dari material organik. Residu organik yang terukur dapat berupa

mineral, bahan logam, ataupun bahan pengisi dalam bahan pangan. Total abu

merupakan parameter yang bermanfaat bagi nilai nutrisi dari produk makanan.

Hal ini sangat membantu tidak hanya untuk mengkuantifikasi total abu melainkan

juga kadar abu, dan proporsi dari abu tidak larut asam (Rollet 1996).

32  

Kadar abu minuman serbuk berbahan baku FOS selama penyimpanan

berkisar antara 1,74% sampai 2,28 %bk. Persentase kadar abu tertinggi terjadi

pada minggu ke-6 dengan suhu rendah (2,28 %bk).

Tabel 10 Rata-rata kadar abu selama penyimpanan

Minggu ke- Perlakuan suhu Tk Tr

0 2,01 abc 2,01 abc 2 2,28 c 2,22 bc 4 2,26 bc 2,19 bc 6 1,74 a 2,28 c 8 1,91 ab 1,90 ab

keterangan: perbedaan huruf menyatakan nilai berbeda nyata

Waktu penyimpanan berpengaruh nyata (p<0,05) pada kadar abu serbuk

minuman FOS. Semakin lama penyimpanan, kadar abu produk cenderung

menurun. Kadar abu minggu ke-8 berbeda nyata dengan minggu ke-0,2,4, dan 6.

Perlakuan suhu penyimpanan tidak memberikan pengaruh nyata (p>0,05) pada

kadar abu produk.

Gambar 12 Perubahan kadar abu serbuk minuman FOS

Total Gula

Menurut Apriyanto et al (1989), total gula merupakan jumlah dari

keseluruhan gula sederhana, oligosakarida, polisakarida, dan turunannya.

Mengingat karakteristik minuman yang berbahan dasar hampir seluruhnya

adalah gula (fruktooligosakarida), sehingga perlu diuji total gula yang terlarut

selama penyimpanan 8 minggu. Kadar total gula minuman FOS selama

peyimpanan berkisar antara 88,84 % hingga 92,32%. Total gula tertinggi terjadi

pada minggu ke-0, yaitu 92,32%, kemudian semakin menurun pada minggu

berikutnya.

33  

Tabel 11 Rata-rata total gula selama penyimpanan

Penyimpanan Minggu ke-

Perlakuan suhu Tk Tr

0 92,32 92,32 2 88,77 88,90 4 89,94 90,24 6 89,00 89,63 8 90,00 88,75

Waktu dan suhu penyimpanan tidak berpengaruh nyata (p>0,05)

terhadap total gula serbuk minuman FOS.

Gambar 13 Perubahan total gula serbuk minuman FOS

Derajat Keasaman (pH) Salah satu faktor yang mempengaruhi tingkat keasaman adalah kadar

total asam pada bahan. Hasil penguraian asam-asam organik pada bahan

pangan adalah CO2 dan H2O, sehingga konsentrasi H+ (berasal dari asam

organik) menjadi berkurang. Berkurangnya konsentrasi ion H+ menyebabkan pH

naik. Menurut teori Archenius, semakin banyak ion H+ maka semakin besar

konsentrasi H+ [H+] sehingga pH semakin rendah (Anjani 2003). Menurut Hayes

dan Forsythe (1998), produk yang berbahan dasar fruktooligosakarida atau jenis

karbohidrat lain cenderung memproduksi asam (H+) pada perubahan sifat kimia.

Salah satu jenis mikroba seperti lactobacilli memecah karbohidrat dan

menghasilkan asam laktat yang berakibat pada turunnya nilai pH. Rata-rata tingkat keasaman minuman serbuk FOS berkisar antara 6,17%

sampai dengan 6,57%. Nilai pH tertinggi terjadi pada minggu ke-0 (6,57%), dan

semakin menurun dengan semakin lamanya penyimpanan. Hal tersebut

menunjukkan bahwa konsentrasi asam semakin meningkat, yang menandakan

terjadi pemecahan komponen karbohidrat oleh mikroorganisme. Hasil sampingan

dari pemecahan tersebut adalah H2O, sehingga kadar air produk pun semakin

34  

meningkat seiring dengan penurunan nilai pH. Grafik kadar air dapat dilihat pada

gambar 11.

Tabel 12 Rata-rata nilai pH selama penyimpanan

Penyimpanan minggu ke-

Perlakuan suhu Tk Tr

0 6,57 c 6,57 c 2 6,51 c 6,51 c 4 6,36 b 6,23 a 6 6,18 a 6,15 a 8 6,16 a 6,23 a

keterangan: perbedaan huruf menyatakan nilai berbeda nyata

Waktu penyimpanan berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap nilai pH

produk serbuk minuman FOS. Semakin lama waktu penyimpanan, nilai pH

cenderung mengalami penurunan (konsentrasi asam meningkat). Nilai pH

minggu ke-4 berbeda nyata dengan minggu ke-0,2,6 dan 8. Nilai pH minggu ke-0

dan 2 berbeda nyata dengan minggu ke-6 dan 8. Perlakuan suhu penyimpanan

tidak berpengaruh nyata (p>0,05) pada nilai pH produk.

Gambar 14 Perubahan nilai pH serbuk minuman FOS

Perubahan Total Mikroba

Keberadaan atau cemaran mikroba yang mengkontaminasi bahan

pangan merupakan parameter utama dalam keamanan pangan. Menurut Hayes

(1998), mikroba dapat tumbuh dalam makanan dipengaruhi oleh faktor

lingkungan yang mendukung antara lain keberadaan zat gizi, kelembaban,

ketersediaan oksigen, potensial redoks, pH, dan inhibitor. Pengujian dilakukan

secara kuantitatif yaitu dengan menghitung jumlah mikroba dan interpretasi hasil

berupa koloni per gram.

Rata-rata jumlah mikroba selama 8 minggu penyimpanan sangat sedikit

yaitu berkisar antara 0 sampai dengan 65 koloni/g. Hasil total mikroba serbuk

35  

minuman FOS masih jauh dibawah batas aman konsumsi minuman serbuk

menurut standar SNI, yaitu sebesar 3 x 103 koloni/g. Hal ini disebabkan oleh

karakteristik minuman yang berbasis kering (serbuk) dan kandungan air produk

yang relatif rendah, sehingga mikroorganisme sulit tumbuh dengan baik. Pada

minggu ke-0 hingga ke-2 tidak ada mikroba yang tumbuh (jumlah mikroba 0

koloni/g), namun mulai minggu ke-4 hingga minggu ke-8 mulai terdapat mikroba.

Total mikroba tertinggi terjadi pada minggu ke-8 penyimpanan suhu rendah (Tr),

yaitu sebesar 65 koloni/g.

Tabel 13 Rata-rata Total Plate Count selama penyimpanan

Penyimpanan minggu ke-

Perlakuan suhu Tk Tr

0 0 a 0 a 2 0 a 0 a 4 7,50 a 7,50 a 6 2,50 a 32,50 b 8 17,50 ab 65,00 c

keterangan: perbedaan huruf menyatakan nilai berbeda nyata

Keberadaan mikroorganisme dapat mempengaruhi perubahan sifat kimia

pada produk ini seperti kadar air, total gula, dan total asam. Hal tersebut terlihat

pada peningkatan total mikroba diiringi dengan peningkatan kadar air dan total

asam (turunnya nilai pH) dan penurunan total gula serbuk minuman FOS.

Karbohidrat/gula yang menjadi komponen utama produk ini dijadikan sebagai

nutrisi bagi mikroorganisme untuk membelah dan melakukan metabolisme. Total

mikroba produk selama penyimpanan tergolong masih sangat sedikit. Jika dilihat

dari fase pertumbuhan mikroorganisme, dapat disimpulkan bahwa pertumbuhan

mikroba produk masih berada pada fase lag (persiapan). Grafik fase

pertumbuhan mikroba dapat dilihat pada gambar 1.

Jumlah gula yang digunakan sebagai zat gizi tidak terlalu banyak,

sehingga penurunan total gula produk pun tidak berbeda nyata antar waktu

penyimpanan (tabel 11). Jenis mikroba yang biasa tumbuh pada bahan berbasis

karbohidrat adalah bakteri asam laktat, salah satunya adalah lactobaccilus

(Hayes&Forsythe 1998). Jenis bakteri tersebut dapat tumbuh dengan baik pada

pH netral sampai basa, seperti pH produk yaitu 6,17 – 6,57. Selain dipengaruhi

oleh kondisi pH, bakteri ini juga mempengaruhi nilai pH lingkungan (bahan).

Selama proses metabolisme, bakteri ini menghasilkan asam laktat, yang

cenderung meningkatkan total asam (menurunkan pH) bahan. Hasil sampingan

yang lain adalah H20 atau air.

36  

Suhu merupakan salah satu faktor penting dalam pertumbuhan

mikroorganisme. Perbedaan suhu penyimpanan dapat mempengaruhi faktor lain

seperti kelembaban lingkungan (RH) serta kadar dan aktivitas air. Perbedaan

perlakuan suhu penyimpanan mempengaruhi jenis dan laju pertumbuhan

mikroba. Hubungan antara laju pertumbuhan dengan suhu inkubasi dapat dilihat

pada tabel 1. Jenis mikroba psikotrof memungkinkan dapat tumbuh pada produk

yang disimpan dalam suhu kamar (25-300C) adalah psikotrof, dimana bakteri

tersebut tumbuh secara optimum pada suhu 25 0C . Jenis bakteri yang dapat

tumbuh pada penyimpanan suhu rendah (10-15 0C) adalah psikrofil atau mesofil.

Hal tersebut dikarenakan bakteri psikrofil tumbuh optimum pada suhu 10 0C dan

bateri psikotrof minimum dapat tumbuh pada suhu 5-10 0C.

Gambar 15 Perubahan Total Plate Count serbuk minuman FOS

Tren grafik pada gambar 15 menunjukkan bahwa total mikroba produk

pada penyimpanan suhu rendah lebih tinggi dibandingkan suhu kamar. Hal

tersebut dikarenakan produk dikemas tanpa dilakukan vakum (penghilangan

oksigen), sehingga masih terdapat oksigen/udara dalam kemasan.

Perbedaan kelembaban antara lingkungan kemasan dengan refrigerator

(tempat penyimpanan) mengakibatkan uap air udara terjebak dalam kemasan

dan saat jenuh terkondensasi. Air yang menempel dalam kemasan kemudian

mengenai bahan dan meningkatkan air pada permukaan bahan. Air pada

permukaan atau yang disebut sebagai air bebas merupakan media yang

digunakan mikroorganisme untuk pertumbunnya (Syarief&Halid 1993). Lain

halnya pada suhu kamar, kelembaban dalam kemasan dan lingkungan luar yang

relatif sama, mengakibatkan pertukaran udara berjalan dengan baik sehingga

kondisi dalam kemasan lebih kering.

Waktu penyimpanan berpengaruh nyata (p<0,05) pada total mikroba

serbuk minuman FOS. Semakin lama penyimpanan, total mikroba produk

37  

semakin meningkat. Jumlah mikroba minggu ke-8 berbeda nyata dengan minggu

ke-0, 2, 4, dan 6. Selain itu, total mikroba minggu ke-6 berbeda nyata dengan

minggu ke-0 dan 2. Perlakuan suhu penyimpanan berpengaruh nyata (p<0,05)

terhadap total mikroba produk. Interaksi antara waktu dan suhu penyimpanan

berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap total mikroba produk.

Tingkat Toksisitas Beberapa zat dapat menjadi toksik (racun) secara alami terkandung

dalam makanan, atau mengkontaminasi melalui mikroorganisme. Kontaminasi

atau cemaran dapat terjadi selama persiapan atau proses produksi dari makanan

itu sendiri. Keberadaan zat toksik pada produk minuman serbuk FOS ini diduga

karena adanya cemaran dan pertumbuhan mikroorganisme. Uji toksisitas

dilakukan dengan metode Brine Shrimp Lethality Test (BSLT) menggunakan

larva udang (Artemia Salina Leach) sebagai indikator toksik. Larva udang

beserta sampel produk dimasukkan ke dalam vial dan didiamkan selama 24 jam,

dapat dilihat pada gambar 16.

Gambar 16 Penetasan telur larva udang dan vial pengujian BSLT

Cara perhitungan angka toksisitas dapat dilihat pada lampiran 5. Suatu

zat dikatakan aktif atau toksik apabila LC50 kurang dari 1000 µg/ml (ppm). LC50

adalah konsentrasi dimana zat menyebabkan kematian larva udang 50%. Jumlah

LC50 yang lebih dari 1000 ppm dapat dinyatakan tidak aktif atau tidak toksik.

Pada penelitian ini, pengujian dilakukan pada awal, pertengahan, dan akhir titik

penyimpanan. Rata-rata nilai LC50 lebih dari 1000 µg/ml, yaitu berkisar antara

1246,09 hingga 2140,14 µg/ml. Sehingga produk tidak toksik selama

penyimpanan 8 minggu baik disimpan pada suhu kamar ataupun suhu rendah.

Tabel 14 Jumah LC50 (µg/ml) selama penyimpanan

Penyimpanan minggu ke-

Perlakuan suhu Tk Tr

0 1246,09 1246,09 4 1360,38 1171,96 8 1329,56 2140,14

38  

Waktu dan suhu penyimpanan tidak berpengaruh nyata (p>0,05)

terhadap tingkat toksisitas serbuk minuman FOS.

Gambar 17 Perubahan Kadar LC50 serbuk minuman FOS

Umur Simpan Kadar Air Kritis

Bedasarkan persamaan Labuza (1982) tantang umur simpan, terdapat

beberapa faktor yang mempengaruhi umur simpan produk. Faktor yang harus

diketahui antara lain kadar air awal (Mi), kadar air kritis (Mc), dan kadar air

kesetimbangan (Me). Kadar air awal minuman serbuk FOS sebesar 4,5% bk.

Kadar air kritis ditentukan dengan uji hedonik terhadap mutu fisik minuman

serbuk FOS. Menurut Syarief et al (1989), Kriteria mutu fisik produk bumbu-

bumbuan (produk serbuk) pada kadar air kritis adalah tidak lengket, berbentuk

bubuk, dan tidak berjamur. Penggumpalan (caking) pada produk serbuk juga

merupakan salah satu tanda terjadinya penurunan mutu pada produk (Bell et al,

2000). Kriteria mutu fisik yang digunakan pada penelitian ini adalah tingkat

kelengketan dan penggumpalan serbuk. Panelis yang digunakan dalam uji

organoleptik air kritis ini adalah panelis terbatas, yang sebelumnya telah

diberikan penjelasan tentang kriteria mutu fisik serbuk. Apabila serbuk sudah

tidak dapat diterima lagi secara hedonik oleh panelis, maka serbuk minuman

FOS telah mencapai titik kritisnya. Panelis yang digunakan sebanyak 8 orang

mahasiswa. Hasil penilaian rata-rata panelis diuji secara statistik. Sampel

dikatakan sudah tidak dapat diterima apabila panelis menyatakan tidak suka

(skala 2) dan hasil uji beda menunjukan beda yang nyata (p<0,05).

39  

Tabel 15 Penilaian organoleptik air kritis

Waktu (jam) Rata-rata nilai Lambang *) 0 4,3 A 6 3,3 B 12 2,8 CD 18 2,9 DE 24 2,4 E 30 1,9 F

*) keterangan: perbedaan huruf menyatakan nilai berbeda nyata

Sampel yang dikondisikan pada RH 97% sudah tidak dapat diterima

secara organoleptik apabila disimpan selama 30 jam, dimana hasil penilaian rata-

rata panelis adalah sebesar 1,9. Hal ini berarti menurut panelis, setelah disimpan

selama 30 jam, telah terjadi penggumpalan dan kelengketan yang sudah tidak

dapat diterima, Sampel yang telah disimpan selama 30 jam kemudian diukur

kadar airnya yang dianggap sebagai kadar air kritis. Kadar air kritis diukur

dengan metode oven biasa, dan didapat yaitu sebesar 43,6% bk.

Kadar Air Kesetimbangan Kadar air kesetimbangan produk pangan sangat penting dalam

menggambarkan kurva sorpsi isothermis produk tersebut yang tergantung pada

suhu dan kelembaban lingkungan. Penentuan air kesetimbangan dilakukan

dengan menempatkan bahan dalam RH tertentu dengan suhu konstan (300C).

Larutan garam jenuh digunakan untuk menciptakan kelembaban (RH) tertentu,

tergantung pada jenis garam. Perbedaan nilai aw antara bahan dan lingkungan

akan menyebabkan pertukaran air, yang disebut sorpsi. Kadar air kesetimbangan tercapai jika sampel yang disimpan pada RH

tertentu memiliki berat yang konstan. Semakin besar perbedaan nilai aw antara

bahan dan lingkungan, maka semakin lama pula waktu yang dibutuhkan untuk

mencapai air kesetimbangan. Hasil pengukuran kadar air kesetimbangan produk

minuman serbuk FOS pada masing-masing RH dapat dilihat pada tabel berikut

Tabel 16 Kadar air kesetimbangan pada masing-masing RH

No Jenis garam RH garam (%) Kadar air kesetimbangan (%bk)

1 NaOH 6,9 4,23 2 KI 69 15 3 NaCl 76 19 4 KCl 84 29 5 BaCl 90 43 6 KNO3 93 45 7 K2SO4 97 83

40  

Pada peneitian ini, sampel serbuk minuman FOS yang paling cepat

mencapai kesetimbangan adalah yang disimpan pada larutan garam jenuh

NaOH. Hal ini menunjukkan bahwa aw produk mendekati nilai RH ruangan. Aw

awal produk terukur sebesar 0,04, sedangkan aw lingkungan pada larutan garam

jenuh NaOH sebesar 0,069. Waktu yang paling lama untuk mencapai air

kesetimbangan terjadi pada larutan garam jenuh K2SO4 dengan aw sebesar 0,97.

Kadar air kesetimbangan tercapai setelah 7-14 hari tergantung pada jenis garam

dan tingkat kejenuhannya.

Produk yang disimpan mengalami pertambahan berat (adsorpsi) karena

RH tempat penyimpanan lebih besar daripada nilai aw produk, sehingga terjadi

difusi air dari lingkungan sekitar ke dalam sampel. Namun, beberapa jenis garam

pada waktu tertentu mengalami penurunan berat. Hal tersebut dikarenakan sifat

bahan minuman serbuk FOS yang higroskopis (sensitif terhadap pertukaran

dengan air). Penambahan dan penurunan berat sampel menunjukkan fenomena

karakteristik hidratasi (Syarief dan Halid 1993).

Kurva Sorpsi Isothermis

Nilai air kesetimbangan jika diplotkan dengan nilai aw atau RH tempat

penyimpanan dapat membentuk suatu kurva yang disebut sebagai kurva sorpsi

isothermis.

Tabel 17 Data kadar air kesetimbangan serbuk minuman FOS

No Jenis garam Aw Kadar air kesetimbangan

1 NaOH 0,07 0,04 2 KI 0,69 0,15 3 NaCl 0,76 0,19 4 KCl 0,84 0,29 5 BaCl 0,90 0,43 6 KNO3 0,93 0,45 7 K2SO4 0,97 0,83

Bentuk kurva hasil memplotkan aw bahan (sumbu y) dan aw ruang

penyimpanan (sumbu x) adalah sebagai berikut:

Gambar 18 Kurva sorpsi isothermis serbuk minuman FOS

41  

Pada umumnya kurva ini berbentuk sigmoid karena bahan mankanan

biasanya dibuat dari campuran beberapa komponen (heterogen) (Syarief dan

Halid 1993). Bentuk persamaan yang terbentuk dari kurva diatas adalah y =

0,606x – 0,106.

Model Sorpsi Isothermis

Pada penelitian ini dipilih lima model persamaan matematis, yaitu model

Hasley, Chen-Clayton, Henderson, Caurie, dan Oswin. Berdasarkan penelitian-

penelitian terdahulu, kelima model persamaan tersebut mampu menggambarkan

kurva sorpsi isothermis pada jangkauan nilai aktivitas air yang luas. Model-model

persamaan matematis yang pada awalnya berbentuk non linier, kemudian diubah

menjadi bentuk persamaan linier. Nilai-nilai tetapannya dihitung menggunakan

metode persamaan kuadrat terkecil. Persamaan model kurva sorpsi isothermis

minuman serbuk FOS adalah sebagai berikut Tabel 18 Persamaan model kurva sorpsi isothermis

Model Persamaan Bentuk Linier (y= ax+b) Hasley log (ln(1/aw))= -1,604-1,471log Me

Chen-Clayton ln(ln(1/aw))=0,038-4,911Me Henderson log(ln(1/(1-aw)))=0,871+1,273log Me

Caurie ln Me = -3,573+2,947aw Oswin ln Me=-2,049+0,488ln(aw/(1-aw))

Persamaan diatas menjadi dasar perhitungan untuk menentukkan kadar

air kesetimbangan (Me) masing-masing modal persamaan. Berikut adalah hasil

perhitungan nilai Me.

Tabel 19 Kadar air kesetimbangan dari model-model persamaan

Aw Kadar Air Kesetimbangan (g H2O/ g solid)

Percobaan Hasley Chen-Clayton Henderson Caurie Oswin

0,07 0,04 0,04 -0,19 0,03 0,03 0,04 0,69 0,15 0,16 0,21 0,23 0,21 0,19 0,76 0,19 0,19 0,27 0,27 0,26 0,22 0,84 0,29 0,27 0,36 0,33 0,33 0,29 0,90 0,43 0,38 0,47 0,40 0,40 0,38 0,93 0,45 0,48 0,54 0,45 0,44 0,46 0,97 0,83 0,87 0,72 0,55 0,49 0,70

Kurva sorpsi ishotermis model persamaan dibuat dengan cara

memplotkan aw, Me percobaaan, dan Me dari hasil perhitungan model

persamaan (lampiran 36).

42  

Ketepatan Model Untuk menentukan model persamaan yang paling tepat menggambarkan

fenomena sorpsi isothermis dilakukan uni ketepatan model. Hasil dari uji ini

adalah nilai MRD (Mean Relatif Determination) untuk masing-masing model. Jika

nilai MRD kurang dari 5 (MRD<5) maka kurva yang dihasilkan model tersebut

dapat menggambarkan fenomena sorpsi isothermis dengan tepat. Hasil

perhitungan nilai MRD disajikan dalam tabel berikut Tabel 20 Nilai MRD model persamaan sorpsi isothermis

Model Nilai MRD Hasley 6,22

Chen-clayton 101,14 Henderson 28,13

Caurie 24,10 Oswin 28,13

Hasil perhitungan menunjukkan tidak ada model persamaan yang

memiliki nilai MRD kurang dari 5, sehingga dipilih model persamaan dengan nilai

5<MRD<10. Model persamaan yang digunakan adalah model Hasley dengan

nilai MRD sebesar 6,22. Model tersebut dianggap agak tepat menggambarkan

fenomena sorpsi isothermis pada minuman serbuk FOS.

Hal tersebut terlihat pada gambar pada kurva model Hasley yang memilki

tingkat kelinieran garis yang lebih tinggi dibandingkan dengan model lainnya.

Namun, persamaan model Hasley tidak secara langsung juga dapat

menggambarkan fenomena sorpsi isothermis pada produk minuman serbuk

lainya. Tidak ada satupun persamaan sorpsi isothermis yang dapat digunakan

secara umum dan dapat diaplikasikan pada kisaran aw tertentu untuk kategori

makanan tertentu.

Nilai Kemiringan Kurva (Slope) Nilai kemiringan kurva sorpsi isothermis (b) ditentukan pada daerah linier

dalam kurva. Menurut Labuza (1982), daerah linier untuk menentukan slope

kurva sorpsi isothermis diambil antara daerah kadar air awal dan kadar air kritis

produk (0,04-0,44). Oleh karena itu, nilai kemiringan kurva sorpsi isothermis

dalam penelitian ini ditentukan dengan membuat garis lurus dari aw 0,07-0,93.

43  

Gambar 19 Penentuan nilai kemiringan kurva sorpsi isothermis

Hasil regresi linier kurva sorpsi isothermis tersebut menghasilkan

persamaan garis y= -0,035+0,421x (R2 = 0,697) , sehingga dapat ditentukan nilai

b (slope) kurva sebesar 0,421. Penentuan Umur Simpan

Faktor-faktor lain yang diperlukan dalam menentukan umur simpan

produk antara lain rasio kemasan dengan produk (A/Ws) dan tekanan uap air

jenuh (Po) pada kondisi penyimpanan. Semakin kecil nilai permeabilitasnya

maka semakin kedap udara suatu kemasan, sehingga semakin panjang umur

simpannya. Kemasan yang digunakan memiliki ukuran (6,5x9,5x2) cm3. Berdasarkan uji ketepatan model (MRD), persamaan yang digunakan

untuk menentukan umur simpan adalah model Hasley. RH penyimpanan yang

digunakan adalah 93%. Minuman serbuk FOS memiliki kadar air kritis (Mc)

sebesar 0,44 g H20/g solid, kadar air awal (Mi) sebesar 0,04 g H20/g solid, dan

kadar air pada RH penyimpanan 93% sebesar 0,48 g H20/g solid. Berat kering

produk per kemasan adalah 12 gram. Tekanan uap air jenuh (Po) pada suhu

penyimpanan 300C sebesar 31,82 mmHg (Labuza 1982).

Tabel 21 Data penentuan umur simpan serbuk minuman FOS Parameter Satuan RH 93%

Kadar air awal (Mi) g H20/g solid 0,04 Kadar air kritis (Mc) g H20/g solid 0,44 Slope kemiringan kurva (b) 0,421 Permeabilitas kemasan metalized plastic g/m2hr.mmHg 0,02 Kadar air produk pada RH penyimpanan (Me) g H2O/solid 0,48 Berat kering produk (Ws) G 11 Tekanan uap air jenuh (Po) mmHg 31,82 Luas kemasan (A) m2 0,01235

Umur Simpan Hari 1315

Bulan 44 Tahun 4

44  

Berdasarkan hasil perhitungan dengan menggunakan data-data diatas,

maka umur simpan minuman serbuk FOS adalah selama 4 tahun apabila

disimpan pada Rh 93% dengan kemasan metalized plastic. Menurut

Andarwulan&Hariyadi (2004), produk susu bubuk memiliki daya awet selama 1-3

tahun pada suhu ruang. Sifat minuman serbuk FOS yang kering dan tidak

mengandung zat gizi yang mudah teroksidasi, menyebabkan produk ini lebih

awet dari produk bubuk lainnya. Menurut Kusnandar (2006), semakin besar

perbedaan antara kadar air awal dengan kadar air kritis produk akan membuat

umur simpan produk semakin lama. Hal ini dapat dilihat, minuman serbuk FOS

memiliki rentang yang sangat jauh antara kadar air awal dengan kadar air kritis

yaitu antara 0,04-0,44 g H2O/solid.