36

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. PENENTUAN PARAMETER KRITIS

Pada tahap ini bertujuan untuk menentukan parameter mutu kritis yang cenderung

berpengaruh terhadap umur simpan orange emulsion flavor. Sebelum penyimpanan, dilakukan

pengukuran nilai mutu awal dari produk orange emulsion flavor. Selain itu, orange emulsion

flavor yang sudah kadaluarsa juga diukur dan dianalisis. Kemudian hasil analisis tersebut

dibandingkan dengan nilai standar yang berlaku di PT. Firmenich Indonesia. Dari hasil yang

sudah dibandingkan dengan standar akan diperoleh parameter mutu kritis.. Adapun hasil dari

pengukuran mutu awal dan kadaluarsa produk orange emulsion flavor dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Nilai mutu awal dan kadaluarsa produk orange emulsion flavor

Parameter Hasil Analisis

(Produk Awal)

Hasil Analisis (Produk

kadaluarsa)

Standar

pH 3,71 3,91 3,2-4,2

Spesific Gravity 1,0890 1,094 1,086-1,096

Refraction Index 1,3892 1,3893 1,384-1,390

Ukuran Partikel 0,273 0,712 0,5 µm

Warna Orange Orange (sedikit gelap

dan terdapat endapan)

Orange

Aroma Aroma jeruk Aroma jeruk tengik

(seperti vit.c yang sudah

lama)

Aroma jeruk

TPC

(Total Plate

Count)

-

(tidak diuji)

-

(tidak Diuji)

1 CFU

Berdasarkan hasil pengukuran dan perbandingan maka diperoleh parameter mutu kritis

yaitu ukuran partikel, aroma, warna dan uji TPC. Untuk parameter lainnya seperti spesific

gravity, refractive index, dan pH tidak termasuk kedalam parameter mutu kritis, hal ini

disebabkan karena nilai pada parameter tersebut relatif stabil. Sedangkan pada parameter ukuran

partikel mengalami peningkatan ukuran yang hampir mendekati 1 µm, pada parameter warna

terdapat endapan yang cukup banyak, dan pada parameter aroma terjadi off flavor.

1. Ukuran Partikel

Analisis ukuran partikel dilakukan dengan menggunakan particle size analyzer (PSA)

yang bekerja berdasarkan prinsip Laser Diffraction (LAS). Metode ini dinilai lebih akurat bila

dibandingkan dengan metode analisa gambar maupun metode ayakan (sieve

37

analyses), terutama untuk sample-sampel dalam orde nanometer maupun submikron yang

biasanya memliki kecenderungan aglomerasi yang tinggi. Hal ini dikarenakan partikel

didispersikan ke dalam media sehingga partikel tidak saling beraglomerasi (menggumpal).

Dengan demikian ukuran partikel yang terukur adalah ukuran dari single particle. Selain itu

hasil pengukuran dalam bentuk distribusi, sehingga hasil pengukuran dapat diasumsikan sudah

menggambarkan keseluruhan kondisi sampel.

Ukuran partikel merupakan salah satu parameter yang terpenting dalam sistem emulsi,

selain itu ukuran partikel merupakan parameter kunci untuk mendeteksi waktu proses

ketidakstabilan sistem emulsi. Semakin besar ukuran partikel maka semakin rentan terjadi

destabilisasi. Dari parameter ini mekanisme ketidakstabilan dapat diprediksi, koalesen akan

terjadi jika konsentrasi droplet tinggi (diatas 10 sampai 50 persen), flokulasi dapat terjadi pada

konsentrasi rendah dan droplet berukuran kecil (di bawah 5 persen dan 1 m). Sedangkan

kriming dapat terjadi bila ukuran droplet cukup besar dan dalam konsentrasi relatif rendah

(Andarwulan dan Adawiyah, 1992)

Menurut Andarwulan dan Adawiyah (1992) ketidakstabilan dalam sistem emulsi

disebabkan oleh satu atau lebih mekanisme seperti sedimentasi atau creaming, flokulasi dan

koalesen.

a. Sedimentasi /creaming

Sedimentasi atau creaming dapat terjadi karena adanya aksi dari gaya

gravitasi pada fasa yang berbeda densitasnya. Kecepatan pembentukan krim mengikuti

hukum Stokes sebagai berikut:

Keterangan : V= Kecepatan globula

r = jari-jari globula

g = gaya gravitasi

p = perbedaan densitas antara 2 fasa

u = viskositas fasa kontinyu/pendispersi

Hukum Stokes mengasumsikan bahwa terjadinya pengendapan partikel

tidak dipengaruhi oleh adanya partikel lain. Penurunan pengendapan dalam

konsentrasi yang tinggi digambarkan dengan istilah “pengendapan terentang’ dan

konsentrasi dalam jumlah yang besar memiliki peranan penting dalam penurunan

pengendapan (Bergenstahl, 1992).

b. Flokulasi

Flokulasi merupakan mekanisme kedua destabilisasi emulsi. Flokulasi

terbentuk karena globula lemak lebih suka bergerak membentuk grup atau globula

V= 2 r2gp/9u

38

yang lebih besar daripada bergerak individual. Tanpa adanya proses homogenisasi

maka sistem emulsi akan cenderung berflokulasi. Hal ini menyebabkan

meningkatkan kecepatan kriming. Flokulasi tidak disebabkan oleh adanya lapisan

interfasial atau perubahan ukuran globula, tetapi karena adanya muatan

elektrostatik.

c. Koalesen

Koalesen merupakan mekanisme ketiga dari bentuk destabilisasi terpenting

pada sistem emulsi. Koalesen dipengaruhi oleh lapisan interfasial yang menyebabkan

terjadinya pembentukan globula individual. Menurut Bergenstahl (1992) koalesen

terjadi atas beberapa tahap, diantaranya :

i. Konsentrasi emulsi (lapisan krim emulsi lebih cair) berubah secara perlahan

menjadi lebih padat melalui proses konsolidasi frekuensi interaksi antar

droplet yang semakin meningkat.

ii. Lapisan tipis yang terbentuk berada di antara droplet-droplet. Tingkat dari

proses drainase menentukan seberapa cepat lapisan menjadi lebih tebal. .

iii. Pada tahap ini terjadi proses acak dan pecahnya lapisan. Terjadinya proses

acak ini ditentukan dari ketebalan lapisan. Dalam tahap ini diharapkan titik

kritis lapisan dapat ditentukan.

iv. Tahap terakhir adalah penggabungan droplet.

Gambar 11. Jenis kerusakan pada sistem emulsi

Menurut Raharjo (2006) ukuran diameter droplet minyak dalam sistem emulsi pada

makanan dan minuman bisa berkisar antara 0,1 sampai dengan 100 m. perbedaan ukuran

diameter droplet berpengaruh pada stabilitas oksidatif dalam sistem emulsi. Oksidasi lemak

dalam sistem emulsi dipicu oleh reaksi oksidasi yang terjadi di permukaan globula atau lapisan

antar muka. Namun demikian pengaruh ukuran globula terhadap laju oksidasi lemak juga

ditentukan oleh konsentrasi zat-zat reaktif yang bersifat prooksidan. Jika jumlah pro-oksidan

ini berlebihan maka memperkecil ukuran globula akan menyebabkan senyawa pro-oksidan

lebih banyak menduduki lapisan antar muka. Hal tersebut sudah dilaporkan juga oleh Roozen

et al. (1994) yang menyatakan bahwa laju reaksi oksidasi pada emulsi tidak selalu dipengaruhi

oleh ukuran globula minyak.

Kondisi fisik dari globula minyak dalam emulsi O/W juga bisa mempengaruhi laju

reaksi oksidasi lemak. Kondisi globula minyak pada kebanyakan makanan beremulsi pada suhu

39

ruang biasanya berwujud cair. Jika didinginkan dalam refrigerator maka sebagian atau seluruh

minyak tersebut akan memadat. Lemak dalam kondisi padat mengalami reaksi oksidasi dengan

laju yang lebih lambat dibandingkan minyak dalam kondisi cair (Raharjo, 2006).

2. Aroma

Off flavor terdeteksi semakin kuat dengan semakin lamanya penyimpanan. Begitu

pula dengan suhu penyimpanan, maka semakin tinggi suhu penyimpanan off flavor terdeteksi

semakin kuat. Terjadinya off flavor dapat dikarenakan reaksi oksidasi pada produk yang dapat

menyebabkan ketengikan. Reaksi oksidasi dapat dipercepat dengan adanya panas (Ketaren,

2008) sehingga semakin tinggi suhu off flavor terdeteksi semakin kuat (sangat berbeda dengan

kontrol) yang ditunjukkan dengan skor aroma yang semakin rendah.

Produk oksidasi lemak dan hasil degradasinya dalam sistem emulsi akan

terdistribusi dalam fase minyak, fase air, dan headspace. Hal ini secara langsung berpengaruh

terhadap persepsi flavor dari produk makanan yang berupa emulsi (McClements,1999).

Menurut Raharjo (2006) Intensitas aroma pada sistem emulsi dipengaruhi oleh jenis dan

konsentrasi molekul senyawa volatile di dalam headspace. Senyawa hasil degradasi peroksida

lemak cenderung lebih larut dalam fase minyak dari pada dalam fase air. Selain itu, perbedaan

ukuran diameter globula minyak juga berpengaruh pada stabilitas oksidatif dalam emulsi

(Gohtani et al, 1999). Oksidasi lemak dalam emulsi dipicu oleh reaksi oksidasi yang terjadi di

permukaan globula atau lapisan antar muka (McClements,1999).

Menurut Raharjo (2006) struktur kimia dari lipida itu sendiri yang menjadi salah

satu faktor utama yang menentukan terjadinya oksidasi lemak pada sistem emulsi. Salah satu

cara untuk mencegah terjadinya oksidasi dalam sistem emulsi yaitu, memilih lemak dengan

ikatan rangkap sedikit atau tidak ada ikatan rangkapnya. Selain memilih lemak tepat,

konsentrasi oksigen juga perlu diperhatikan. Oksidasi lemak melibatkan reaksi antara oksigen

dan asam lemak tidak jenuh. Kelarutan oksigen tiga kali lebih tinggi pada sistem minyak dari

pada dalam air (Ke and Ackman, 1973, dalam Raharjo 2006).

3. Warna

Penentuan mutu bahan pangan pada umumnya sangat tergantung pada beberapa faktor,

cita rasa, tekstur, dan nilai gizinya, juga sifat mikrobiologis. Tetapi, sebelum faktor-faktor lain

dipertimbangkan, secara visual faktor warna tampil lebih dahulu dan kadang-kadang sangat

menentukan. Selain sebagai faktor yang ikut menentukan mutu, warna juga dapat digunakan

sebagai indikator kesegaran atau kematangan. Baik tidaknya cara pencampuran atau

pengolahan dapat ditandai dengan adanya warna yang seragam dan merata. Pewarna pangan

diklasifikasikan berdasarkan asalnya, yaitu pewarna alami, identik alami, dan sintetik (Lopez

dan Vargas dalam Mulyono dan Wijaya, 2009)

Dalam produk orange emulsion flavor pewarna yang digunakan adalah pewarna

sintetik. Pewarna sintetik banyak digunakan dalam industri pangan karena pewarna alami

memiliki banyak kekurangan, misalnya konsentrasinya yang kurang pekat, stabilitasnya yang

40

kurang baik dan harganya yang relatif mahal (Winarno, 2002). Menurut Lopez dan Vargas

dalam Mulyono dan Wijaya (2009) pewarna sintetik dapat digolongkan berdasarkan struktur

molekulnya, menjadi golongan azo, golongan triarilmetana, golongan quinolin, antraquinon,

dan fenol. Untuk mengahasilkan tampilan warna yang lebih beragam, dapat dilakukan

pencampuran beberapa pewarna (Mulyono dan Wijaya, 2009). Contoh tampilan warna pada

beberapa pewarna sintetis dapat dilihat pada Gambar 12.

Gambar 12. Contoh tampilan warna pada beberapa pewarna sintetis. Sumber: Mulyono

dan Wijaya 2009.

Warna sampel menjadi semakin gelap seiring dengan tingginya suhu penyimpanan.

Terjadi perubahan warna menjadi lebih gelap atau agak kemerah-merahan disebabkan oleh

kelarutan yang mulai berkurang seiring dengan meningkatnya suhu.

Pewarna yang terdapat dalam orange emulsion flavor adalah pewarna sintetis yaitu

Tatrazine dan Sunset Yellow. Kedua pewarna ini memiliki karakterisrik yang tidak berbeda

jauh. Menurut Reineccius (1994) Tartrazine berbentuk bubuk berwarna kuning jingga, mudah

larut dalam air pada suhu 19 °C - 25 °C, sedikit larut dalam alcohol 95 % dan mudah larut

dalam gliserol dan glikol, Tahan terhadap asam asetat, HCl, NaOH 10%. NaOH 30% merubah

warna menjadi kemerah-merahan. Sedangkan Sunset yellow termasuk golongan monoazo,

berbentuk bubuk berwarna jingga, sangat mudah larut dalam air, dan menghasilkan larutan

jingga kekuningan. Sedikit larut dalam alkohol 95% dan mudah larut dalam glikol dan gliserol.

Ketahanan terhadap oksidator hampir sama dengan Tarzazine, sedangkan ketahanan terhadap

FeSO4 lebih rendah. Pemakaian alat-alat yang menyebabkan warna larutan zat warna menjadi

coklat gelap dan keruh. Dengan Al, warna larutan hanya sedikit berubah menjadi kemerahan.

Kemungkinan terjadinya perubahan warna disebabkan oleh penyimpanan pada suhu

tinggi sehingga kelarutannya berkurang dan dapat menyebabkan pengendapan pada waktu

yang lama. Perbandingan warna sampel terdapat pada Gambar 11.

41

Gambar 13. Perbandingan warna sampel pada produk awal dan produk kadaluarsa

B. ANALISIS UMUR SIMPAN

1. Penentuan Ordo Reaksi

Laju perubahan mutu setiap parameter pada produk orange emulsion flavor dapat

berbeda-beda. Jika laju kerusakan parameter tersebut terjadi secara konstan atau linier maka

mengikuti ordo reaksi nol, sedangkan jika laju kerusakan parameter tersebut terjadi secara

exponensial atau logaritmik maka mengiuti ordo reaksi satu (Labuza, 1982).

Tabel 3. Nilai koefisien determinasi (R2) dari grafik penurunan mutu menurut ordo reaksi 0 dan ordo reaksi 1.

Parameter suhu penyimpanan

(C)

R2 Ordo reaksi yang

dipilih ordo reaksi 0 ordo reaksi 1

Ukuran

partikel 20 0,974 0,973

0 25 0,734 0,744

30 0,749 0,737

35 0,806 0,799

warna 20 0,962 0,973

1 25 0,945 0,949

30 0,868 0,872

35 0,808 0,852

Aroma 20 0,578 0,57

1 25 0,839 0,843

30 0,915 0,939

35 0,708 0,746

Pemilihan ordo reaksi yang sesuai dapat dilakukan dengan memplotkan nilai mutu

masing-masing parameter setiap minggunya mengikuti ordo reaksi nol ataupun ordo reaksi

satu. Ordo reaksi yang terpilih adalah ordo reaksi yang mempunyai nilai koefisien korelasi

(R2) yang lebih besar (Arpah, 2001). Ordo reaksi yang sesuai bagi setiap parameter tersebut

dapat dilihat pada Tabel 3.

Berdasarkan hasil pengolahan data, ordo reaksi yang digunakan dalam parameter

ukuran partikel adalah ordo reaksi 0. Sedangkan pada parameter warna dan aroma

menggunakan ordo reaksi 1.

42

2. Pendugaan Umur Simpan berdasarkan Beberapa Parameter Mutu

Pendugaan umur simpan dilakukan dengan metode ASLT dengan pendekatan

Arrhenius. Produk disimpan dalam kondisi suhu yang berbeda yaitu 20°C, 25°C, 30°C dan

35°C selama 28 hari. Pengamatan dilakukan setiap tujuh hari untuk masing-masing suhu

penyimpanan. Parameter yang diamati setiap minggunya adalah aroma, warna, ukuran

partikel, dan total mikroba (TPC).

Uji organoleptik yang digunakan adalah Uji Beda Dari Kontrol, dengan

menggunakan 8 panelis terlatih. Panelis yang digunakan berasal dari PT. Firmenich

Indonesia dan mahasiswa/mahasiswi Ilmu dan Teknologi Pangan yang sebelumnya telah

diberi pengatahuan tentang produk yang akan diuji. Skala penilaian yang digunakan dalam

uji sensori atribut aroma dimulai dari angka 1 sampai dengan angka 7. Sedangkan untuk uji

sensori atribut warna dimulai dari angka 1 sampai dengan angka 6. Kuesioner Uji Beda Dari

Kontrol untuk atribut aroma dapat dilihat pada Lampiran 4 dan kuesioner Uji Beda Dari

Kontrol untuk atribut warna dapat dilihat pada Lampiran 5. Batas kritis untuk atribut aroma

adalah nilai penerimaan dengan skala 3 sedangkan pada atribut warna batas kritis yang

ditetapkan adalah skala 2. Data Uji sensori untuk atribut warna dan aroma, ukuran partikel

dan uji TPC dapat dilihat pada Lampiran 7, 8, 9, dan 10.

a). Ukuran Partikel Orange Emulsion Flavor

Analisis ukuran partikel dilakukan setiap minggu pada produk yang telah disimpan

di dalam tempat penyimpanan yang berbedasuhunya, yaitu 20°C, 25°C, 30°C dan 35°C.

Penyimpanan pada keempat suhu ini diharapkan dapat mempercepat terjadinya kerusakan

pada produk sehingga umur simpan dapat ditentukan.

Data ukuran partikel yang diperoleh dari pengukuran orange emulsion flavor setiap

minggunya, kemudian di plotkan ke dalam ordo 0 dan ordo 1. Pada ordo 0, data ukuran

partikel (sumbu- Y) diplotkan terhadap waktu penyimpanan (sumbu-x), sedangkan pada ordo

1 yang diplotkan ke dalam sumbu-Y adalah bentuk ln ukuran partikel. Berdasarkan hasil

perhitungan, maka nilai korelasi pada ordo nol lebih besar dibandingkan dengan nilai

korelasi ordo satu. Oleh karena itu, pendugaan umur simpan dilakukan dengan menggunakan

ordo nol. Dari keempat persamaan garis tersebut, kemudian dapat diperoleh nilai konstanta

laju penurunan mutu produk (k) pada masing-masing suhu penyimpanan, yaitu sebesar

0.010, 0.006, 0.024, dan 0.025 yang dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Nilai konstanta laju penurunan mutu orange emulsion flavor

suhu (k. 1/T)

suhu

(c) Ordo 0

slope (Ln k) Intercept Korelasi

PSD 0,0034129

20 0,010 -1,309 0,973

0,0033557

25 0,006 -1,285 0,744

0,0033003

30 0,024 -1,314 0,737

0,0032468

35 0,025 -1,182 0,799

43

Perhitungan umur simpan produk pada suhu tertentu selanjutnya dapat ditentukan

dengan menghubungkan nilai k yang telah diperoleh dengan nilai suhu yang diinginkan

melalui pemplotan nilai k dan 1/T pada kurva sehingga dapat diketahui ekstrapolasi umur

simpan produk pada tingkatan suhu lain. Dari persamaan tersebut diperoleh laju perubahan

mutu pada suhu 25 °C sebesar 1,00942249. Umur simpan produk orange emulsion flavor

dapat diketahui dengan memasukkan nilai k, nilai kritis dan nilai awal produk pada

persamaan tersebut. Nilai K (t) dari berbagai suhu dapat dilihat pada Tabel 5.

Gambar 14. Grafik hubungan nilai K (t) ukuran partikel dengan suhu (1/T)

Tabel 5. Nilai K(t) pada empat suhu penyimpanan untuk parameter ukuran partikel

Suhu penyimpanan

(°C)

(Kt) K (t) T (K) 1/T

20 0,00050

1,00507426

293 0,0034129

25 0,00093 1,00942249 298 0,0033557

30 0,01221 1,01228287 303 0,0033003

35 0,01911 1,01930274 308 0,0032468

Berdasarkan persamaan pada Gambar 12. maka dapat diperoleh nilai penurunan

mutu produk sesuai dengan suhu penyimpanan yang diasumsikan sebesar 25°C. Perhitungan

pendugaan umur simpan adalah sebagai berikut :

................... y= 0,01221

44

Titik kritis produk adalah suatu titik (nilai) saat produk sudah tidak dapat diterima

lagi dari segi ukuran partikel, diasumsikan sebesar 0,543 m. Nilai tersebut diperoleh dari

ukuran partikel produk pada penyimpanan hari ke 28, sedangkan titik awal produk adalah

0,273 m. Dengan demikian, pendugaan umur simpan produk dapat diketahui dengan

menggunakan persamaan ordo nol sebagai berikut :

Berdasarkan analisis ukuran partikel, maka produk orange emulsion flavor

memiliki umur simpan 0,266 bulan pada suhu penyimpanan 25 °C. Semakin tinggi suhu

maka semakin pendek waktu umur simpannya, hal ini sesuai dengan hukum Arhenius,

semakin tinggi suhu maka kinetika kimianya juga akan semakin cepat.

b). Aroma Orange Emulsion Flavor

Uji Aroma yang dilakukan adalah uji off flavor, yaitu adanya penyimpangan aroma

produk yang telah mengalami penyimpanan pada berbagai suhu dari aroma awal dalam bentuk

kontrol segar. Tabel perhitungan pendugaan umur simpan berdasarkan oraganoleptik disajikan

secara lengkap pada Lampiran 14.

Uji sensori (Aroma) dilakukan setiap minggu pada produk yang telah disimpan di dalam

tempat penyimpanan yang berbeda suhunya, yaitu 20°C, 25°C, 30°C dan 35°C. Penyimpanan pada

keempat suhu ini diharapkan dapat mempercepat terjadinya kerusakan pada produk sehingga umur

simpan dapat ditentukan.

Data uji sensori (Aroma) yang diperoleh dari analisis sensori orange emulsion flavor

setiap minggunya, kemudian di plotkan ke dalam ordo 0 dan ordo 1. Pada ordo 0, data uji sensori

(aroma) (sumbu- Y) diplotkan terhadap waktu penyimpanan (sumbu-x), sedangkan pada ordo 1

yang diplotkan ke dalam sumbu-Y adalah bentuk ln aroma. Berdasarkan hasil perhitungan, maka

nilai korelasi pada ordo satu lebih besar dibandingkan dengan nilai korelasi ordo nol. Oleh karena

itu, pendugaan umur simpan dilakukan dengan menggunakan ordo satu. Dari keempat persamaan

garis tersebut, kemudian dapat diperoleh nilai konstanta laju penurunan mutu produk (k) pada

masing-masing suhu penyimpanan, yaitu sebesar -0.003, -0.004, -0.014, dan -0,014 yang dapat

dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Nilai konstanta laju penurunan mutu orange emulsion flavor parameter aroma

Parameter

suhu (k.

1/T) suhu (c) Ordo 1

slope (Ln k) Intercept Korelasi

Aroma 0,0034129

20 -0,003 1,926 0,570

0,0033557

25 -0,004 1,931 0,843

0,0033003

30 -0,014 1,905 0,939

0,0032468

35 -0,014 1,831 0,746

45

Perhitungan umur simpan produk pada suhu tertentu selanjutnya dapat ditentukan dengan

menghubungkan nilai ln k yang telah diperoleh dengan nilai suhu yang diinginkan melalui

pemplotan nilai ln k dan 1/T pada kurva sehingga dapat diketahui ekstrapolasi umur simpan

produk pada tingkatan suhu lain. Dari persamaan tersebut diperoleh laju perubahan mutu pada

suhu 25 °C sebesar 0,00524285. Umur simpan produk orange emulsion flavor dapat diketahui

dengan memasukkan nilai k (t), nilai kritis dan nilai awal produk pada persamaan tersebut. Nilai

K (t) dari berbagai suhu dapat dilihat pada Tabel 7.

Gambar 15. Grafik hubungan nilai k atribut aroma dengan suhu 1/T

Tabel 7. Nilai k dan ln k pada empat suhu penyimpanan untuk parameter atribut aroma

Suhu penyimpanan

(°C)

(Kt) K (t) T (K) 1/T

20 0,000392 0,00285577 293 0,0034129

25 0,003537 0,00524285 298 0,0033557

30 0,006582 0,00944295

303 0,0033003

35 0,009523 0,01666802

308 0,0032468

Berdasarkan persamaan pada gambar 15, maka dapat diperoleh nilai penurunan

mutu produk sesuai dengan suhu penyimpanan yang diasumsikan sebesar 25oC. perhitungan

pendugaan umur simpan adalah sebagai berikut :

................... -5,2508

-5,2508

46

0,00524285

Titik kritis produk adalah suatu titik (nilai) saat produk sudah tidak dapat diterima

dari segi aroma, diasumsikan sebesar 3 (cukup kuat), sedangkan titik awal produk adalah 7

(sama dengan kontrol segar). Dengan demikian, pendugaan umur simpan produk dapat

diketahui dengan menggunakan persamaan ordo satu sebagai berikut :

Berdasarkan analisis sensori atribut aroma maka produk orange emulsion flavor

memiliki umur simpan 161,61 hari ( 5,38 bulan) pada suhu penyimpanan 25 °C. Semakin tinggi

suhu maka semakin pendek waktu umur simpannya.

c). Warna Orange Emulsion Flavor

Uji warna untuk pendugaan umur simpan dilakukan secara subjektif dengan mengamati

perubahan warna yang dibandingkan dengan kontrol segar. Tabel perhitungan pendugaan umur

simpan berdasarkan atribut organoleptik warna disajikan secara lengkap pada Lampiran 14. Uji

sensori (warna) dilakukan setiap minggu pada produk yang telah disimpan di dalam tempat

penyimpanan yang berbeda suhunya, yaitu 20°C, 25°C, 30°C dan 35°C. Penyimpanan pada

keempat suhu ini diharapkan dapat mempercepat terjadinya kerusakan pada produk sehingga umur

simpan dapat ditentukan.

Data uji sensori (warna) yang diperoleh dari analisis sensori orange emulsion flavor

setiap minggunya, kemudian di plotkan ke dalam ordo 0 dan ordo 1. Pada ordo 0, data uji sensori

(warna) (sumbu- Y) diplotkan terhadap waktu penyimpanan (sumbu-x), sedangkan pada ordo 1

yang diplotkan ke dalam sumbu-Y adalah bentuk ln warna. Berdasarkan hasil perhitungan, maka

nilai korelasi pada ordo satu lebih besar dibandingkan dengan nilai korelasi ordo nol. Oleh karena

itu, pendugaan umur simpan dilakukan dengan menggunakan ordo satu. Dari keempat persamaan

garis tersebut, kemudian dapat diperoleh nilai konstanta laju penurunan mutu produk (k) pada

masing-masing suhu penyimpanan, yaitu sebesar -0.015, -0.011, -0.016, dan -0,02 yang dapat

dilihat pada Tabel 8.

Tabel 8. Nilai konstanta laju penurunan mutu orange emulsion flavor parameter warna

Parameter suhu (k. 1/T) suhu (c) Ordo 1

slope (Ln k) Intercept Korelasi

Warna 0,0034129 20 -0,015 1,774 0,973

0,0033557 25 -0,011 1,78 0,949

0,0033003 30 -0,016 1,753 0,872

0,0032468 35 -0,020 1,699 0,852

47

Perhitungan umur simpan produk pada suhu tertentu selanjutnya dapat ditentukan dengan

menghubungkan nilai ln k yang telah diperoleh dengan nilai suhu yang diinginkan melalui

pemplotan nilai ln k dan 1/T pada kurva sehingga dapat diketahui ekstrapolasi umur simpan

produk pada tingkatan suhu lain. Dari persamaan tersebut diperoleh laju perubahan mutu pada

suhu 25 °C sebesar 0,01431463. Umur simpan produk orange emulsion flavor dapat diketahui

dengan memasukkan nilai k, nilai kritis dan nilai awal produk pada persamaan tersebut. Nilai K

(t) dari berbagai suhu dapat dilihat pada Tabel 9.

Plot antara nilai ln k dan suhu penyimpanan yang dinyatakan dapat kelvin dapat dilihat pada

Gambar 16.

Gambar 16. Grafik hubungan nilai k uji organoleptik warna dengan suhu (1/T)

Tabel 9. Nilai k dan ln k pada empat suhu penyimpanan untuk parameter warna secara organoleptik.

Suhu

penyimpanan

(°C)

K (t) k T (K) 1/T

20 -4,3721 0,01262417 293 0,0034129

25 -4,2464 0,01431463 298 0,0033557

30 -4,1247 0,01616738

303 0,0033003

35 -4,0072 0,01818388

308 0,0032468

Berdasarkan persamaan gambar 14, maka dapat diperoleh nilai penurunan mutu

produk sesuai dengan suhu penyimpanan yang diasumsikan sebesar 25 °C. Perhitungan

pendugaan umur simpan adalah sebagai berikut :

...................... y = -4,2464

48

-4,2464

0,01431463

Titik kritis produk adalah suatu titik (nilai) saat prduk sudah tidak dapat diterima

dari segi warna diasumsikan sebesar 2 (warna berbeda dengan kontrol). Dengan demikian,

pendugaan umur simpan produk dapat diketahui dengan menggunakan persamaan ordo satu

sebagai berikut :

Berdasarkan analisis sensori atribut aroma maka produk orange emulsion flavor

memiliki umur simpan 76,5 hari ( 2,55 bulan) pada suhu penyimpanan 25 °C. Semakin

tinggi suhu maka semakin pendek waktu umur simpannya.

d). Mikrobiologi Orange Emulsion Flavor

Uji mikrobiologi yang dilakukan adalah uji Total Plate Count (TPC), TPC

dimaksudkan untuk menunjukkan jumlah mikroba yang terdapat dalam suatu produk dengan

cara menghitung koloni bakteri yang ditumbuhkan pada media agar. Media agar yang

digunakan adalah media Plate Count Agar (PCA) dan seluruh koloni yang tumbuh

dinyatakan dengan total mikroba (kapang, khamir, dan bakteri).

Berdasarkan hasil analisis tidak diperoleh nilai korelasi, hal ini disebabkan pada

penyimpanan minggu pertama dan minggu ketiga tidak ada koloni yang tumbuh, sedangkan

pada minggu kedua dan keempat hanya pada suhu 30 °C dan 35°C terdapat koloni yang

tumbuh. Dari data yang telah diolah tidak diperoleh nilai korelasi sehingga umur simpan

orange emulsion flavor tidak dapat ditentukan berdasarkan parameter mikrobiologi.

Tidak tumbuhnya koloni pada media disebabkan produk orange emulsion flavor

menggunakan pengawet yaitu sodium benzoate. Sodium benzoate merupakan pengawet

pertama yang digunakan dalam dunia pangan. Sodium benzoat berbentuk bubuk berwarna

putih atau dalam bentuk kristal (Chipley, 1993). Selain sodium benzoat, asam sitrat yang

terdapat dalam orange emulsion flavor dapat berfungsi sebagai pengawet. Pada pH 4,5 Asam

sitrat akan bekerja secara optimal dan bakteri yang dihambat adalah bakteri termofilik

(Chipley, 1993).

C. ANALISIS FAKTOR YANG MEMPENGARUHI UMUR SIMPAN ORANGE

EMULSION FLAVOR

Analisis faktor yang mempengaruhi umur simpan dilakukan dengan metode

Analytical Hierarchy Process (AHP). Berdasarkan hasil pengumpulan data melalui

kuesioner dan analisis produk kadaluarsa dalam penentuan parameter mutu kritis diperoleh

hasil urutan prioritas dalam menentukan faktor yang mempengaruhi umur simpan, yaitu

homogenisasi, flavor (hard), emulsifier, suhu dan pewarna.

49

Faktor-faktor tersebut mempengaruhi mutu dari orange emulsion flavor, terlihat

dari hasil analisis awal yang menunjukkan perubahan mutu yang cukup signifikan pada

ukuran partikel, aroma, dan warna. Sedangkan untuk faktor lainnya tidak menunjukkan

perubahan mutu yang cukup signifikan sehingga dapat dikatakan stabil. Urutan prioritas

tersebut dapat dilihat pada Gambar 17.

Gambar 17. Urutan prioritas penentuan faktor yang mempengaruhi umur simpan orange

emulsion flavor

Gambar 17. menunjukkan bahwa prioritas tertinggi penentuan faktor yang

mempengaruhi umur simpan orange emulsion flavor adalah homogenisasi. Homogenisasi

adalah proses mengubah dua cairan yang sifatnya immisible (tidak bercampur) menjadi

sebuah emulsi, dan sebuah alat yang dirancang untuk melakukan proses ini disebut

homogenizer (Loncin dan Merson 1979; Walstra 1993; Schubert dan Karbstein 1994;

Walstra dan Smulders 1998 di dalam McClements 1999). Proses homogenisasi akan

berpengaruh terhadap ukuran partikel yang dihasilkan oleh produk emulsi. Sesuai pada

tahap pertama yaitu penentuan parameter mutu kritis, ukuran partikel menjadi salah satu

parameter mutu kritis dalam umur simpan orange emulsion flavor. Ukuran partikel yang

dihasilkan akan berpengaruh pada kestabilan sistem emulsi. Semakin kecil dan seragam

ukuran partikel maka kestabilan sistem emulsi akan meningkat.

Urutan prioritas faktor yang kedua adalah flavor (hard), yaitu salah satu bahan

baku utama yang dapat mempengaruhi kualitas aroma orange emulsion flavor. Flavor

(hard) yang digunakan sebagian besar tersusun atas komponen minyak. Kebanyakan

minyak flavor tersusun dari beberapa minyak citrus dengan konsentrasi yang berbeda

sehingga dihasilkan aroma yang seimbang (Andarwulan dan Adawiyah, 1992).

Urutan prioritas faktor yang ketiga adalah emulsifier. Emulsifier adalah senyawa

yang dapat membantu pembentukan emulsi, sekaligus mempertahankan stabilitas emulsi

tersebut. Kebanyakan bahan ini berupa senyawa organik rantai panjang dengan dua ujung

rantai yang berbeda sifatnya. Ujung yang satu berupa gugus hidrofilik sedang ujung yang

lain berupa gugus lipofilik. Sering pula dinyatakan bahwa emulsifier merupakan senyawa

pengaktif permukaan yang fungsinya adalah menurunkan tegangan permukaan air

sehingga senyawa yang tidak mudah larut akan mudah terdispersi di dalam sistem emulsi

(Andarwulan dan Adawiyah, 1992) .

Urutan prioritas faktor yang keempat adalah suhu. Suhu merupakan faktor

penting untuk mengetahui karakteristik pembentukan emulsi dari bahan pengaktif

permukaan. Bahan pengemulsi relatif cenderung larut di dalam air pada suhu relatif rendah

50

dan dapat menjadi relatif larut di dalam minyak pada suhu yang lebih tinggi yang

mengakibatkan interaksi hidrofobiknya menjadi lebih kuat. Penentuan suhu yang akan

digunakan dengan tipe emulsi yang diinginkan merupakan salah satu dasar untuk memilih

bahan pengemulsi (Andarwulan dan Adawiyah, 1992) . Suhu juga dapat memicu

mekanisme kerusakan dalam sistem emulsi. Semakin tinggi suhu maka kerusakan yang

terjadi akan semakin cepat.

Warna menjadi prioritas paling akhir dalam penentuan faktor yang mempengaruhi

umur simpan orange emulsion flavor. Pewarna pangan adalah zat yang digunakan untuk

memberikan atau meningkatkan warna suatu produk pangan, sehingga menciptakan image

tertentu dan membuat produk lebih menarik. Pewarna pangan dklasifikasikan berdasarkan

asalnya, yaitu pewarna alami, identik alami, dan sintetik (Deldago-Vargas dan Paredes-

Lopez, 2003). Pemilihan pewarna yang tepat akan menentukan kestabilan dalam suatu

produk pangan. Pada umumnya, pewarna sintetis lebih stabil terhadap pH, sinar, dan faktor

lainnya selama pengolahan dan penyimpanan (Warner, 1995)

Beberapa faktor yang tidak berpengaruh terhadap umur simpan adalah penstabil,

jenis kemasan, pelarut, perilaku aplikasi, pengawet, pengasam, mixing, tinggi headspace,

filtrasi, dan kelembaban. Ketidaksesuaian yang terjadi dalam penilaian dapat dilihat dari

nilai rasio konsistensi. Menurut Marimin dan Maghfiroh (2010) konsistensi sampai batas

tertentu dalam menetapkan prioritas sangat diperlukan untuk memperoleh hasil-hasil yang

sahih dalam dunia nyata. AHP mengukur konsistensi menyeluruh dari berbagai

pertimbangan melalui suatu rasio konsistensi. Nilai rasio konsistensi pada penentuan faktor-

faktor yang mempengaruhi umur simpan orange emulsion flavor yaitu 0,8 (80%)

sedangkan, nilai rasio konsistensi harus 10 persen atau kurang. Jika lebih dari 10 persen,

maka penilaiannya masih acak dan perlu diperbaiki.

Selain faktor yang mempengaruhi umur simpan pada orange emulsion flavor,

ditentukan pula parameter akhir produk dengan metode Analytical Hierarchy Process

(AHP). Berdasarkan hasil pengumpulan data melalui kuesioner, diperoleh hasil urutan

prioritas dalam menentukan parameter akhir yaitu particle size distribution, mikrobiologi,

aroma, pH, specific gravity, refraction index, dan warna . Urutan prioritas dalam

penentuan parameter akhir pada produk orange emulsion flavor dapat dilihat pada

Gambar 18 .

Particle size distribution menjadi prioritas paling tinggi dalam penentuan

parameter akhir produk. Ukuran droplet merupakan parameter kunci untuk mendeteksi

waktu proses ketidakstabilan sistem emulsi. Koalesen akan terjadi jika konsentrasi droplet

tinggi (diatas 10 sampai 50 persen), flokulasi dapat terjadi pada konsentrasi rendah dan

droplet berukuran kecil (dibawah 5 persen dan 1 µm), sedangkan kriming dapat terjadi bila

ukuran droplet cukup besar dan dalam konsentrasi relatif rendah (Andarwulan dan

Adawiyah, 1992).

Prioritas parameter orange emulsion flavor selanjutnya berturut-turut adalah

mikrobiologi, aroma, pH, spesific gravity, refraction index dan warna. Prioritas parameter

yang diperoleh dengan menggunakan metode AHP berbeda dari penentuan parameter

51

mutu kritis yang dilakukan pada tahap pertama. Berdasarkan hasil analisis penentuan

parameter mutu kritis, yang mengalami perubahan mutu hanya pada parameter ukuran

partikel, aroma, dan warna. Sedangkan pada parameter mikrobiologi, pH, spesific gravity,

dan refraction index menunjukkan kestabilan saat produk telah kadaluarsa. Nilai rasio

konsistensi pada penentuan parameter akhir produk orange emulsion flavor yaitu 0,01 (1%).

Nilai rasio konsitensi tersebut menunjukkan bahwa penilaian cukup seragam dan cukup baik.

Gambar 18. Urutan prioritas penentuan parameter akhir pada produk orange emulsion flavor