Laporan Praktikum Hari, tanggal:Senin, 13 Mei 2013Teknologi Penyimpanan dan Gol/Kelompok:P2 / 3Penggudangan Dosen: Dr. Ir. Indah Yuliasih, M.ScAsisten: 1. Ariska Duti Lina (F34090101)2. Dimas Herdiyanto(F34090135)

PENENTUAN UMUR SIMPAN PRODUK AGROINDUSTRI

Oleh :1. Nia Khairina (F34110041)2. Jesafrada Bresman Sitepu (F34110044)3. Fauzan Alhakim (F34110051)4. Novry Amelia (F34110059)

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANINSTITUT PERTANIAN BOGORBOGOR2013

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangPenyimpanan merupakan salah satu proses penanganan pasca panen komoditi pertanian sebelum komoditi tersebut mengalami proses lebih lanjut lagi. Dengan penyimpanan maka komoditi hasil pertanian akan lebih mudah untuk pemakaian selanjutnya. Penyimpanan suatu komoditi perlu diperhatikan karakter dan sifatnya,karena kondisi komoditi tersebut di pengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan, yaitu suhu, kelembaban, oksigen dan cahaya. Faktor ini dapat memicu beberapa mekanisme reaksi yang menyebabkan kerusakan bahan pangan. Kerusakan selama penyimpanan dapat menimbulkan bahaya jika dikonsumsi. Perubahan yang terjadi selama penyimpanan meliputi perubahan fisika, kimia dan mikrobiologi. Untuk dilakukan penentuan umur simpan untuk setiap produk. Penentuan umur simpan bertujuan untuk menangani suatu produk dalam kondisi yang dikehendaki dan di pantau sampai produk mengalami kerusakan. Penentuan ini dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu metode Extended Storage Studies (ESS) dan Accelerated Storage Studies (ASS). ESS merupakan metode yang menetukan tanggal kadaluarsa dengan menyimpan suatu seri produk pada kondisi normal sehari-hari. Sedangkan ASS menggunakan kondisi lingkungan yang dapat mempercepat reaksi penurunan mutu produk pangan. Dengan demikian, adanya penentuan umur simpan ini dapat memberi kemudahan untuk menentukan kondisi suatu produk agar dapat bertahan lama selama penyimpanan dan proses distribusi.

1.2 TujuanTujuan praktikum kali ini adalah merancang percobaan untuk pendugaan umur simpan, melaksanakan percobaan pendugaan umur simpan, menentukan parameter kritis dan nilai kritisnya untuk pendugaan umur simpan, menghitung laju penurunan mutu komoditi pertanian (k), menghitung konstanta laju penurunan mutu yang tidak di pengaruhi suhu (K), melakukan pendugaan umur simpan.

II. METODOLOGI

2.1 Alat dan Bahan

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah produk olahan hasil pertanian (keripik pisang dan soun), plastik LDPE dan kertas.

2.2 Metode

Produk olahan hasil pertanian

Ditentukan parameter kritisDibuat plot perubahan mutu selama penyimpananHasil pendugaan umur simpan

Dikemas dengan kantong plastik dan kertas, lalu disimpan pada suhu 25, 35 dan 45 o

Dihitung laju perubahan mutu dan konstanta penurunan mutu

Dilakukan analisis proksimat dan kadar air

Dihitung perkiraan umur simpan

Disimpan dua bungkus produk dengan kondisi ekstrim

Diamati

Dianalisis dan diambil nilai kritis

Dianalisis yang berkaitan penurunan mutu setiap minggu

III. HASIL DAN PEMBAHASAN3.1 Hasil Pengamatan(terlampir)

3.2 PembahasanUmur simpan merupakan rentang waktu antara saat produk mulai dikemas dengan mutu produk yang masih memenuhi syarat dikonsumsi. Dimana mutu sangat berpengaruh pada suatu produk, semakin baik mutu suatu produk maka semakin memuaskan konsumen. Peraturan mengenai penentuan umur simpan bahan pangan telah dikeluarkan oleh Codex Allimentarius Commission (CAC) pada tahun 1985 tentang Food Labelling Regulation. Di Indonesia, peraturan mengenai penentuan umur simpan bahan pangan terdapat dalam UU Pangan No. 7 tahun 1996 dan PP No. 69 tahun 1999.Dalam menentukan umur simpan suatu bahan pangan, ada beberapa parameter yang perlu diperhitungkan. Salah satu parameter yang dapat digunakan untuk menguda umur simpan suatu produk pangan yaitu kadar air. Kadar air dan aktivitas air sangat berpengaruh dalam menentukan masa simpan dari makanan, karena faktor-faktor ini akan mempengaruhi sifat-sifat fisik (kekerasan dan kekeringan) dan sifat-sifat fisiko-kimia, perubahan-perubahan kimia, kerusakan mikrobiologis dan perubahan enzimatis terutama pada makanan yang tidak diolah (Winarno, 2004). Selama penyimpanan, sejak terjadinya proses penyerapan uap air dari lingkungan yang menyebabkan produk kering mengalami penurunan mutu menjadi lembab / tidak renyah (Robertson, 2010). Aktivitas air ini juga dapat didefinisikan sebagai kelembaban relatif kesetimbangan (equilibrium relative humidity = ERH) dibagi dengan 100 (Labuza, 1982). Aktivitas air menunjukkan sifat bahan itu sendiri, sedangkan ERH menggambarkan sifat lingkungan disekitarnya yang berada dalam keadaan seimbang dengan bahan tersebut. Bertambah atau berkurangnya kandungan air suatu bahan pangan pada suatu keadaan lingkungan sangat tergantung pada ERH lingkungannya.Parameter pengamatan yang kami lakukan pada bihun adalah kadar airnya. Pada saat dilakukan uji proksimat kadar air, kami menggunakan metode duplo untuk setiap bihun dalam suhu yang berbeda. Jumlah kadar air sangat menentukan umur simpan dari bihun tersebut. Semakin tinggi kadar air yang terkandung pada bihun menunjukkan semakin memburuknya kualitas dari bihuntersebut.Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan terhadap bihun yang dikemas dengan kertas, kami mendapati bahwa kadar air tinggi pada suhu yang rendah, begitu juga sebaliknya.. Rendahnya kadar air pada bihun yang disimpan pada suhu 45oC menunjukkan tingkat kualitas bihun yang baik. Selain itu, pada penyimpanan 45oC didapati bihundengan kegaringan yang paling baik jika dibandingkan dengan bihun yang disimpan pada suhu berbeda. Semakin rendah suhu yang digunakan untuk penyimpanan pada bihun, maka kegaringan bihun tersebut akan menurun. Hal ini terjadi karena suhu yang ada tidak cukup mampu menguapkan kadar air pada bihun .Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan terhadap bihun yang dikemas dengan plastik, kami mendapati bihun yang dikemas dengan plastik memiliki kadar air terendah pada penyimpanan dengan suhu 45oC, sedangkan kadar air tertinggi terdapat pada bihun dengan suhu penyimpanan 35oC. Hal ini menunjukkan penyimpanan bihun dengan pengemasan plastik baik dilakukan pada suhu penyimpanan 45oC karena mampu menjaga kualitas dan kegaringan dari bihun tersebut.Teknik pengolahan yang ada diantaranya adalah pengolahan beku, semi termal dan termal. Proses pengolahan dengan suhu beku terhadap umur simpan yaitu akan memperpanjang umur simpan. Menurut Hardenburg (1971), penyimpanan produk pada suhu rendah dan kelembaban yang tinggi adalah cara terbaik untuk memperpanjang umur simpan produk pertanian. Pendinginan secara efektif dapat menghambat laju respirasi sehingga proses pematangan dan penuaan dapat dihambat. Menurut Yuniar (2004), dalam penelitiannya menyatakan bahwa penyimpanan mi pada suhu lemari es dapat memperpanjang umur simpan mi basah. Begitu pun, menurut Pantastico (1986), penyimpanan dingin merupakan cara yang paling umum dan ekonomis untuk penyimpanan jangka panjang bagi produk hortikultura. Penyimpanan pada suhu dingin bertujuan untuk menekan kecepatan respirasi dan transpirasi sehingga proses ini berjalan lambat dan sebagai akibatnya daya simpannya cukup panjang dengan susut bobot minimal, mutu masih baik dan harga jual di pasaran tetap tinggi. Pendinginan akan mengurangi kelayuan karena kehilangan air, menurunnya laju reaksi kimia dan laju pertumbuhan mikroba pada bahan yang disimpan (Pantastico 1986).Menurut Hardenberg (1986), pendinginan mempunyai pengaruh besar terhadap atmosfer dalam kemasan. Pada umumnya, pendinginan pada suhu optimum untuk komoditi yang disertai dengan kelembaban tinggi adalah cara paling baik untuk memperpanjang umur simpan atau umur ketahanan komoditi. Pendinginan mengendalikan pertumbuhan bakteri dan jamur yang menyebabkan pelapukan dan memperlambat metabolisme komoditi itu sendiri. Selain itu, pendinginan dapat memperlambat respirasi sehingga dapat memperlambat proses pematangan, penuaan dan pengeluaran panas.Teknik pengolahan semi thermal merupakan cara mengolah produk menggunakan suhu di antara suhu pada teknik pengolahan beku dan teknik pengolahan thermal. Menurut Singh (2008), pengaruh pada produk yang diolah menggunakan teknik ini antara lain mikroba mudah tumbuh dan aktivitas enzimatis masih aktif terjadi pada produk yang diolah. Hal ini disebabkan oleh suhu pertumbuhan mikroba dan suhu aktifitas enzim optimal pada suhu ruang. Selain itu, teknik pengolahan juga tidak menunjukkan adanya kerusakan secara langsung yang ditimbulkan oleh lingkungan seperti cracking, berkurangnya bobot secara signifikan dan lain-lain.Teknik pengolahan termal menggunakan suhu yang tinggi dalam mengolah suatu komoditi menjadi suatu produk. Pengaruh dari pengolahan terhadap produk antara lain berkurangnya pertumbuhan mikroba dan menurunnya aktifitas enzimatis. Hal Ini disebabkan oleh suhu yang tinggi sehingga pertumbuhan mikroba dan aktifitas enzimatis menjadi terhambat. Selain itu, teknik pengolahan ini akan mempengaruhi kadar nutrisi pada produk. Hal ini disebabkan temperatur tinggi yang diberikan sehingga memicu tegangan termal pada makanan yang menyebabkan nutrisi pada produk menjadi terdegradasi. Pengaruh lain yang disebabkan oleh teknik pengolahan ini adalah perubahan rasa, warna, dan tekstur dari komoditi yang diolah (Fellows 2010).Secara umum dapat diketahui bahwa suhu tinggi akam mempercepat reaksi biokimia sehingga pematangan akan berlangsung lebih cepat.Cara mendapatkan umur simpan suatu produk bisa dilakukan dengan menggunakan metode Arrhenius. Pada saat pengamatan, data yang diperoleh adalah kadar air dari produk. Langkah pertama yaitu memplotkan data kadar air tersebut dengan menggunakan persamaan linier y=a+bx. Dimana y merupakana nilai parameter mutu yang diamati, x adalah waktu penyimpanan, a adalah nilai parameter pada saat mulai disimpan (to), dan b adalah laju perubahan parameter mutu (k).Setelah nilai a dan b diperoleh, maka akan diperoleh nilai r2. Jika nilai koefisiensi determinasi (r) 0,95 atau koefisien korelasi (R2) 90 % dari persamaan linier untuk setiap suhu penyimpanan, maka nilai b = k (pada persamaan Arrhenius). Jika nilai r atau R2 tidak terpenuhi, buang data pencilan (yang tidak normal). Nilai k yang diperoleh langkah kedua digunakan pada persamaan Arrhenius, yaitu k=ko.e-Ea/RT. Kemudian untuk masing-masing suhu dikonversi ke dalam bentuk Kelvin. Nilai k yang diperoleh sebelumnya kemudian diln kan. Kemudian untuk masing-masing nilai k dan nilai 1/T diplotkan sehingga akan diperoleh nilai A dan B dengan persamaan -Ea/R = B yang mana nilai Ea akan ditemukan dan ln ko = A yang mana nilai ko akan ditemukan.Nilai Ea dan ko dimasukkan dalam persamaan Arrhenius, sehingga didapatkan persamaan laju penurunan mutu yang dominan berubah selama penyimpanan. Dari persamaan laju penurunan mutu tersebut dapat diduga nilai k untuk setiap suhu penyimpanan yang digunakan. Umur simpan produk ditentukan dengan persamaan At-Ao = -k.t. Dimana At merupakan jumlah A pada waktu t, Ao adalah jumlah A awal, k adalah laju penurunan mutu dan t adalah umur simpan hasil pendugaan.Praktikum pendugaan umur simpan dilakukan berdasarkan 3 kondisi suhu yang berbeda, yaitu 25oC, 35oCdan 45oC. Pada setiap kondisi suhu ini akan diamati kadar air sebagai bahan pertimbangan perubahan kimia bahan. Literatur menjelaskan bahwa suhu merupakan faktor yang berpengaruh terhadap perubahan mutu makanan. Semakin tinggi suhu penyimpanan, maka laju reaksi berbagai senyawa kimia akan semakin cepat. Oleh karena itu dalam menduga kecepatan penurunan mutu selama penyimpanan perlu memperhitungkan faktor suhu. Perubahan kadar air ini diamati pada 9 sampel bahan yang dikemas dalam inkubator dan memperhatikan perubahan kadar air yang terjadi pada masa pengamatan yang telah ditentukan.

Produk yang diamati pada praktikum ini adalah keripik pisang yang dikemas dengan kertas dan LDPE dan bihun yang dikemas dengan kertas dan LDPE. Dari hasil pengamatan diperoleh bahwa keripik pisang yang dikemas dengan plastik LDPE yang disimpan pada suhu 25oC memiliki umur simpan paling lama jika dibandingkan dengan perlakuan yang lain. Sedangkan kripik pisang yang dikemas dengan kertas yang disimpan pada suhu 45oC memiliki umur simpan paling pendek. Hal ini berkaitan dengan kondisi lingkungan yang digunakan sebagai perlakuan. Hal ini sesuai dengan literatur yaitu penyimpanan produk pada suhu rendah dan kelembaban yang tinggi adalah cara terbaik untuk memperpanjang umur simpan produk pertanian. Pendinginan secara efektif dapat menghambat laju respirasi sehingga proses pematangan dan penuaan dapat dihambat (Hardenburg 1971). Kemudian untuk produk bihun yang diamati oleh kelompok tiga dan empat. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa umur simpan terpanjang terdapat pada produk bihun yang disimpan dengan kemasan LDPE dengan suhu 45oC. Sedangkan umur simpan terpendek terdapat pada produk bihun yang dikemas dengan kertas pada suhu 45oC. Hasil pengamatan pada umur simpan terpanjang kurang sesuai dengan literatur yang ada. Hal ini mungkin disebabkan oleh beberapa faktor antara lain faktor kesalahan saat menghitung data, kemungkinan terjadinya kerusakan produk sewaktu dimasukkan dalam oven dan kesalahan paralaks sewaktu melihat naraca sehingga menghasilkan nilai yang salah.Menurut data hasil praktikum, umur simpan keripik pisang yang dikemas dengan kertas berada pada kondisi suhu 35oC dengan umur 28 hari. Pada kondisi suhu 25oC umur simpannya 29 hari sedangkan pada kondisi suhu 45oC hanya dapat bertahan selama 27 hari. Keripik pisang yang dikemas dengan plastik LDPE berada pada kondisi suhu 35oC dengan umur 30 hari. Pada kondisi suhu 25oC umur simpannya 42 hari sedangkan pada kondisi suhu 45oC hanya dapat bertahan selama 22 hari. Bihun yang dikemas dengan kertas berada pada kondisi suhu 35oC dengan umur 10 hari. Pada kondisi suhu 25oC umur simpannya 28 hari sedangkan pada kondisi suhu 45oC hanya dapat bertahan selama 4 hari. Dan Bihun yang dikemas dengan plastik LDPE berada pada kondisi suhu 35oC dengan umur 25 hari. Pada kondisi suhu 25oC umur simpannya 29 hari sedangkan pada kondisi suhu 45oC hanya dapat bertahan selama 35 hari. Dari data tersebut terlihat, keripik pisang yang disimpan pada suhu 25oC memilki umur simpan yang lebih lama dari pada disimpan pada suhu 35oC dan 45oC. Hal ini dipengaruhi oleh suhu,semakin tinggi suhu maka semakin tinggi pula laju reaksi kimia yang terjadi pada produk. Suhu sangat mempengaruhi laju kimia yang terjadi pada produk. Pada keripik pisang yang dikemas dengan kertas umur simpannya lebih rendah daripada keripik pisang yang disimpan dengan plastik. Hal erat kaitannya dengan sifat bahan kemasan. Kertas mempunyai karakteristik sifatnya yang sensitif terhadap air dan mudah dipengaruhi oleh kelembaban udara lingkungan. Sedangkan plastik tidak sensitif terhadap air,dan tidak mudah terpengaruh oleh kelembaban udara lingkungan. Selain itu, plastik juga memiliki karakteristik yang lebih baik dari kertas dalam hal permeabilitas. Begitu pun dengan bihun, dari data tersebut bihun yang disimpan pada suhu 25 oC memiliki umur simpan yang lebih lama daripada suhu diatasnya.

IV. PENUTUP4.1 KesimpulanPendugaan umur simpan berguna untuk mengetahui berapa lama suatu produk dapat disimpan. Pendugaan umur simpan akan memberi keterangan pada produk akan tanggal kadaluarsanya. Pencantuman informasi umur simpan menjadi sangat penting karena terkait dengan keamanan produk pangan dan untuk memberikan jaminan mutu pada saat produk sampai ke tangan konsumen. Penentuan umur simpan produk pangan dapat dilakukan dengan menyimpan produk pada kondisi penyimpanan yang sebenarnya. Berdasarkan hasil pengamatan, dapat disimpulkan bahwa suhu rendah umumnya merupakan kondisi lingkungan yang terbaik dalam penyimpanan suatu produk. Semakin rendah suhu penyimpanan, maka umur simpan akan semakin lama. Selain suhu, komposisi dari produk itu sendiri akan mempengaruhi mutu aroma, tekstur, dan rasa produk sehingga akan mempengaruhi umur simpan produk tersebut. 4.2 SaranPraktikum telah berjalan dengan lancar, mungkin sebaiknya desikator di dalam lab perlu diperbanyak.

DAFTAR PUSTAKAFellows P. J.Food Processing Technology Principals and Practice, Edisi Kedua. New York: CRC Press. 2000.Hardenberg R. E. 1986. Dasar-dasar pengemasan, hal. 447-477. Dalam: E. R. B. Pantastico (Ed.). Fisiologi Pasca Panen Penanganan dan Pemanfaatan Buah-buahan dan Sayur-sayuran Tropika dan Subtropika. Yogyakarta : Universitas Gajah Mada Pres. . 1971. Effect of in-package environment on keeping quality of fruit and vegetable. Hort. Sci. VI(3): 198-199.Labuza, T.P. 1982. Shelf Life Dating of Foods. Food and Nutrition Press.,Inc., Westport, ConnecticutPantastico Er. B., T. K. Chattopadhyay, dan H. Subramanyam. 1986. Penyimpanan dan operasi penyimpanan secara komersial, hal. 495-536. Dalam: E. R. B. Pantastico (Ed.). Fisiologi Pasca Panen Penanganan dan Pemanfaatan Buah-buahan dan Sayur-sayuran Tropika dan Subtropika. Yogyakarta : Universitas Gajah Mada Pres. Robertson GL .2010. Food Packaging and Shelf life: A Pratical Guide. Boca Raton, Florida: CRC Press.Singh R. Paul , Dennis R. Heldman. 2008.Introduction to Food Engineering, Fourth Edition. Academic Press.Stoecker W.F., and Jones, J.W., 1987, Refrigeration and Air conditioning, 2nd ed., McGraw-Hill International Edition, SingaporeYuniar K. 2004. Kondisi Industri Rumah Tangga Pangan serta Aplikasi Penggunaan Pewarna dan Pengawet Pada Mie Basah. Skripsi. Bogor : Fakultas Teknologi Pertanian IPB.Winarno F G. 2004. Kimia Pangan. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

LAMPIRAN

Kelompok 1 Produk: Keripik Pisang dikemas dengan kertassuhuharikadar airsuhu 251/T (1/(273+suhu)

2513.34nilai a2.9691580160.003355705

33.525nilai b0.165922722

55.26nilai r20.632606927

8desikator pecahln Ko-1.0095

123.855Ko0.3644

153.835Ea/RT0.795151302

173.375k0.16453

197.535t29.35629.356

228.625

3513.34suhu 351/T (1/(273+suhu)

32.865nilai a2.820770.003246753

54.965nilai b0.16592

8Desikator pecahnilai r20.92768

123.465ln Ko-1.0095

154.215Ko0.364

174.88Ea/RT0.7693

198.95k0.16453t = 28.607

226.395

4513.34suhu 451/T (1/(273+suhu)

34.7nilai a2.948650.003144654

53.6nilai b0.17453

8Desikator pecahnilai r20.96395

122.675ln Ko-1.0095

154.11Ko0.364

177.48Ea/RT0.7451

196.91k0.17297

227.18t27.924

Kelompok 2Produk : Keripik Pisang dikemas dengan LDPE

harisuhu 25abr^2

13.64.07360.77480.975062

36.2

5

812.6

1314.82

1515.3

1716.03

1918.85

harisuhu 35abr^2

13.63.761240580.2633739130.960463

35.2

5

85.9

13

156.79

178.54

199.13

harisuhu 45abr^2

13.61.0528195121.1585560980.962479

34.3

5

86.3

1319.2

1519.89

1720.02

1922.11

Suhu1/Tkln kabr^2

250.0033557050.7748-0.510300698.279159-3114.56-0.25723

350.0032467530.263373913-2.66836107

450.0031446541.1585560980.147174486

Suhu253545

ln k0=8.279158681

k03940.877451

ear-3114.5554

ear/T-10.4515282-10.1121929-9.79419938

exp ear/T2.89041E-054.05817E-055.57742E-05

k0.1139073910.1599275810.219799239

t (dalam hari)42.4906578730.2636979322.02009443

Kelompok 3Produk : Bihun dikemas dengan kertassuhuharikadar airsuhu 251/T (1/(273+suhu)

2510,067226891nilai a6,4371330280.003355705

30,0610nilai b0,103629587

50,0547nilai r20,223176814

8desikator pecahln Ko28,395

120,1143Ko2146801122242

150,0466Ea/RT-30,29180168

170,0880k0,150047754

t28,33098061

3510,067226891suhu 351/T (1/(273+suhu)

30,0636nilai a9,6544082660.003246753

50,0497nilai b-0,755026911

8Desikator pecahnilai r2-0,792931513

120,0104ln Ko28,395

150,0470Ko2146801122242

170,0159Ea/RT-29,30830162

k0,401197432t = 10,595

4510,067226891suhu 451/T (1/(273+suhu)

30,0505nilai a9,6544082660.003144654

50,0463nilai b-0,755026911

8Desikator pecahnilai r2-0,792931513

120,0310ln Ko28,395

150,0433Ko2146801122242

170,0552Ea/RT-28,3866569

k1,008377982

t4,215681099

Kelompok 4Produk : Bihun dikemas dengan LDPEsuhuharikadar airsuhu 25ln k = ln b1/T (1/(273+suhu)

2516,72nilai a5,176178-0,787120,003356

3nilai b0,455153

57,29nilai r20,903528

88,46K250,3704

10T2529,62607

128,43

1511,34

1715,27

1913,77

3516,72suhu 35ln k = ln b1/T (1/(273+suhu)

36,4nilai a6,873998-2,149140,003247

56,56nilai b-0,11658

85,7nilai r20,954345

10K350,178492

125,6T3525,62303

15

175,23

194,33

4516,72Suhu45ln k = ln b1/T (1/(273+suhu)

37,8nilai a7,668263-2,187460,003356

57,3nilai b-0,1122

86,9nilai r20,861518

10K450,090055

126,85T4535,23973

156

175,6

195,2

ln K0-23,4784

Ea/R6700,608

K06,36E-11