PENDUGAAN UMUR SIMPAN PADA PENYIMPANAN DINGIN …

Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem

Vol. 4 No. 1, Februari 2016, 75-86

1

Pendugaan Umur Simpan pada Penyimpanan - Lastriyanto dkk

PENDUGAAN UMUR SIMPAN PADA PENYIMPANAN

DINGIN TEMPE KEDELAI (Glycine max (L.) Merill)

DENGAN PENGEMASAN VAKUM MENGGUNAKAN

MODEL ARRHENIUS

Anang Lastriyanto*, Nur Komar, Hartanti Setyo Pratiwi

Jurusan Keteknikan Pertanian - Fakultas Teknologi Pertanian - Universitas Brawijaya

Jl. Veteran, Malang 65145

*Penulis Korespondensi, Email: [email protected]

ABSTRAK

Kedelai (Glycine max (L.) Merrill) merupakan salah satu komoditas tanaman pangan yang

penting di Indonesia. Kebutuhan akan kedelai meningkat dari 1.2-1.4 juta ton menjadi ± 1,8 juta ton

setiap tahunnya, sejalan dengan meningkatnya pertumbuhan penduduk. Komoditas per kapita kedelai saat

ini ± 8 kg/kapita/tahun (Anonim, 2008a). Tempe adalah makanan yang dibuat dari kacang kedelai yang

difermentasikan menggunakan kapang rhizopus (ragi tempe). Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui

umur simpan tempe kedelai yang dikemas vakum selama penyimpanan pada kondisi suhu ruang, dingin

dan beku dengan menggunakan perhitungan model Arrhenius. Parameter yang digunakan untuk

pengamatan adalah parameter fisik, meliputi kadar air, rendemen, kadar protein, dan uji inderawi. Metode

eksperimental dilakukan dengan dua faktor perlakuan. Faktor pertama adalah suhu penyimpanan (T)

terdiri dari 3 suhu, yaitu : T1 = 25 °C, T2 = 8 °C, dan T3 = -8 ºC. Faktor perlakuan kedua adalah fase

kematangan tempe (F) , terdiri dari tiga fase, yaitu : F1 = 9 jam setelah diberi ragi, F2 = 18 jam setelah

diberi ragi, danF3 = 27 jam setelah diberi ragi. Bahan pengemas yang digunakan adalah polyetilen dengan

ketebalan 0,08 mm, dan masing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga kali. Hasil dari penelitian

menunjukkan bahwa dengan menggunakan pengemasan vakum tempe yang disimpan dingin (8 ˚C) lebih

tahan lama daripada yang hanya disimpan pada suhu ruang (25 ˚C). Prediksi umur simpan pada masing-

masing suhu, yaitu suhu 25 ˚C pada tempe 9 jam setelah diragi prediksi umur simpan 0.089 hari, tempe

18 jam setelah diragi 0.094 hari, dan tempe 27 jam setelah diragi 0.074 hari. Suhu 8 ˚C pada tempe 9 jam

setelah diragi 0.311 hari, tempe 18 jam setelah diragi 0.281 hari, dan tempe setelah 27 jam diragi 0.272

hari. Sedangkan suhu -8 ˚C pada tempe 9 jam setelah diragi 1.164 hari, tempe 18 jam setelah diragi 0.899

hari dan pada F3 tempe 27 jam setelah diragi 1.069 hari.

Kata kunci: Tempe, vakum, umur simpan

SHELF LIFE PREDICTION AT COOL STORAGE SOYBEAN

TEMPE (GLYCINE MAX ( L.) MERILL) WITH VACUUM

PACKAGING USING ARRHENIUS MODEL

ABSTRACT

Soybean (Glycine max (L.) Merrill) is one of important food crop commodity in Indonesia.

Necessity of soybean increase from 1.2-1.4 ton million reach 1.8 ton million every years, with increase in

habitant growing. The commodity soybean per capita new 8 kg/capita/years (Anonymous, 2008). Tempe

is fermented soybean cake with rhizopus mold (yeast of tempe). This research is done to know shelf life of

soybean tempe which is vacuum packed for saving at hall temperature condition, cool and freeze with

Arrhenius calculation. The using parameter is physical parameter, are including water content, decrease

of weight, protein content, and sensory test. Eksperimental methode is done with two behaviour factor.


Vol. 4 No. 1, Februari 2016, 75-86

2


The first factor is temperature saving (T) including of three temperature, that are : T1 = 25 ° C, T2 = 8 °

C, and T3 = - 8 º C. The second factor is ripeness tempe phase (F), including of three phase, that are : F1

= 9 hour, F2 = 18 hour, dan F3 = 27 hour after fermentation. The using packed material is polyetilen

with 0,08 mm thickness, and every behavior is repeated three times. The result of research is point out

that vacuum packaging of tempe which cool storage at 8 ˚C is were long endure than cool storage at hall

temperature 25 ˚C. Shelf life prediction at every temperature, that are F1 (tempe after yeast 9 hour) value

0.089 days, F2 (tempe after yeast 18 hour) value 0.094 days, and F3 (tempe after yeast 27 hour) value

0.074 days at 25 ˚C. F1 (tempe after yeast 9 hour) value 0.311 days, F2 (tempe after yeast 18 hour) value

0.281 days, and F3 (tempe after yeast 27 hour) value 0.272 days at 8 ˚C. F1 (tempe after yeast 9 hour)

value 1.164 days, F2 (tempe after yeast 18 hour) value 0.899 days, and F3 (tempe after yeast 27 hour)

value 1.069 days at -8 ˚C.

Key words: Tempe, vacuum, shelf life

PENDAHULUAN

Kedelai (Glycine max (L.) Merrill) merupakan salah satu komoditas tanaman pangan

yang penting di Indonesia. Kebutuhan akan kedelai meningkat dari 1.2-1.4 juta ton menjadi

kurang lebih 1,8 juta ton setiap tahunnya, sejalan dengan meningkatnya pertumbuhan penduduk.

Komoditas per kapita kedelai saat ini kurang lebih 8 kg/kapita/tahun (Anonim, 2008a).

Apabila kedelai diolah lebih lanjut menjadi tempe, maka mutu gizinya akan meningkat,

dilihat pada faktor mutu gizi padatan terlarut pada kedelai 14% sedangkan tempe 34%, nitrogen

terlarut pada kedelai 6.5% sedangkan tempe 39%, asam amino bebas pada kedelai 0.5%

sedangkan tempe 7.3-12%, dan asam lemak bebas pada kedelai 0.5% sedangkan tempe 21%.

Hal ini karena aktivitas mikroorganisme pada biji kedelai selama proses fermentasi tempe.

Tempe adalah produk fermentasi yang amat dikenal oleh masyarakat Indonesia dan mulai

digemari pula oleh berbagai kelompok masyarakat Barat. Tempe dapat dibuat dari berbagai

bahan, tetapi yang biasanya dikenal sebagai tempe oleh masyarakat pada umumnya ialah tempe

yang dibuat dari kedelai. Selama ini tempe merupakan makanan harian yang harus dikonsumsi

dan tidak tahan lama, sehingga tidak dapat disimpan lama dan dapat membusuk. Untuk

menekan laju kerusakan atau memperpanjang daya simpan, maka perlu menghambat proses

pematangan atau menekan laju respirasi.

Berdasarkan latar belakang tersebut, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui umur

simpan tempe kedelai yang dikemas vakum selama penyimpanan pada kondisi suhu ruang,

dingin dan beku dengan menggunakan perhitungan model Arrhenius. Parameter yang digunakan

untuk pengamatan adalah parameter fisik, meliputi kadar air, susut berat, kadar protein, dan uji

inderawi. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui umur simpan tempe dengan pengemasan

vakum dan pengaruh perlakuan suhu, mengetahui perubahan rasa, warna dan aroma selama

penyimpanan melalui uji inderawi dan mengetahui kandungan protein setelah penyimpanan.

METODE PENELITIAN

Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini, antara lain timbangan mettler, timbangan

digital, oven, vacuum pack, lemari es, freezer, termometer. Bahan yang digunakan dalam

penelitian ini adalah tempe kedelai yang didapat dari produsen tempe di Jl. Mayjen Panjaitan

Gg. 15 No. 15, Malang dan plastik vakum polietilen.


Vol. 4 No. 1, Februari 2016, 75-86

3


Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode penelitian eksperimental dengan dua faktor

perlakuan. Faktor pertama terdiri dari suhu penyimpanan (T) dalam 3 suhu (25 ˚C, 8 ˚C, dan -8

˚C). Faktor kedua adalah fase kematangan tempe (F) terdiri dari 3 fase, yaitu 9 jam setelah

diberi ragi, 18 jam setelah diberi ragi, dan 27 jam setelah diberi ragi.

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Mutu Tempe Kedelai

Parameter yang diamati dari tempe kedelai sebelum dilakukan penyimpanan, meliputi

kadar air, susut berat, dan protein. Analisa tersebut dilakukan pada awal penyimpanan, yaitu

pada hari ke-0. Tujuan dari analisa tersebut sebagai standarisasi awal produk tempe kedelai dan

berlaku sebagai nilai A0. Hasil analisa dapat dilihat pada Tabel 1.


Vol. 4 No. 1, Februari 2016, 75-86

4


Tabel 1. Karakteristik Mutu Tempe Kedelai Selama Penyimpanan

Untuk menentukan nilai mutu tempe kedelai setelah penyimpanan (A) dilakukan

penyimpanan pada suhu 298 K selama 2 hari, 281 K selama 8 hari, dan 265 K selama 24 hari,

selanjutnya dilakukan uji penerimaan dengan karakteristik tekstur dan aroma pada sepuluh

orang panelis dengan bantuan kontrol tempe kedelai baru sampai mutu ditolak konsumen, yaitu

pada saat tempe kedelai menjadi lebih lembek dan aromanya busuk. Setelah semua

karakteristik mutu ditolak selanjutnya dilakukan analisa sebagai nilai produk akhir tempe

kedelai (A). Nilai produk akhir A (seperti yang tercantum pada Tabel 1) dan A0 digunakan

untuk menduga umur simpan tempe kedelai melalui persamaan reaksi orde satu (ln A0-ln

A=kθ).

Tabel 2. Rerata Uji Organoleptik Aroma pada Tempe Kedelai selama Penyimpanan

Tabel 2 menunjukkan bahwa aroma paling berperan dalam kriteria penolakan mutu tempe

kedelai. Hal ini ditunjukkan bahwa panelis lebih menyukai produk yang disimpan pada suhu

298 K, dimana besarnya penurunan aroma tidak begitu besar dibandingkan dengan aroma pada

penyimpanan suhu 281 K dan suhu 265 K.


Vol. 4 No. 1, Februari 2016, 75-86

5


Tabel 3. Rerata Uji Organoleptik Tekstur pada Tempe Kedelai selama Penyimpanan

Tabel 3 menunjukkan bahwa tekstur tempe kedelai yang dikemas vakum selama

penyimpanan, paling disukai panelis pada suhu 265 K. Hal ini berarti semakin rendah suhu

tekstur tempe semakin keras, sehingga teksturnya seperti pada awal penyimpanan.

Tabel 4. Rerata Uji Organoleptik Warna pada Tempe Kedelai selama Penyimpanan

Tabel 4 menunjukkan bahwa warna berperan penting dalam kriteria penolakan mutu

tempe kedelai yang dikemas vakum pada berbagai kondisi penyimpanan. Pada penelitian ini

panelis rata-rata lebih menyukai warna pada kondisi penyimpanan suhu 265 K, hal ini karena

pada saat suhu rendah warna tidak mengalami perubahan sehingga warna tetap seperti pada

kondisi awal.

Kinetika Reaksi Dasar Untuk Menduga Penurunan Mutu

Kadar Air

Tabel 5. Rerata Kadar Air yang Disimpan pada Tiga Kondisi Suhu Penyimpanan


Vol. 4 No. 1, Februari 2016, 75-86

6


Plot data pengamatan kadar air tempe kedelai yang disimpan pada berbagai suhu

penyimpanan dapat dilihat pada Gambar 2.A,B dan C

A B

C

Gambar 2.A. Grafik Penurunan Mutu antara Kadar Air Tempe Kedelai dengan Waktu

Penyimpanan pada Suhu 25 ˚C, B. Grafik Penurunan Mutu antara Kadar Air Tempe Kedelai

dengan Waktu Penyimpanan pada Suhu 8 ˚C, C. Grafik Penurunan Mutu antara Kadar Air

Tempe Kedelai dengan Waktu Penyimpanan pada Suhu -8 ˚C

Pada Tabel 4 menunjukkan kadar air semakin menurun dengan semakin lamanya

penyimpanan tempe kedelai pada setiap kondisi suhu. Demikian juga pada gambar plot grafik

menghasilkan analisa regresi yang semakin negatif dengan semakin tingginya suhu

penyimpanan, yang artinya terjadi penurunan kadar air. Hal ini ditunjukkan dengan nilai slope

yang semakin besar, yaitu pada suhu 298 K : F1 (tempe setelah diragi 9 jam) adalah 4.210, F2

(tempe setelah diragi 18 jam) adalah 1.504, dan F3 (tempe setelah diragi 27 jam) adalah 4.015.

Pada suhu 281 K : F1 (tempe setelah diragi 9 jam) adalah 0.965, F2 (tempe setelah diragi 18

jam) adalah 0.539, dan F3 (tempe setelah diragi 27 jam) adalah 0.965. Sedangkan pada suhu

265 K : F1 (tempe setelah diragi 9 jam) adalah 0.621, F2 (tempe setelah diragi 18 jam) adalah

0.333 dan F3 (tempe setelah diragi 27 jam) adalah 0.442.


Vol. 4 No. 1, Februari 2016, 75-86

7


A B

C

Gambar 3.A Grafik Plot Arrhenius Perubahan Kadar Air Tempe Kedelai Setelah Diragi 9 jam

Selama penyimpanan, B. Gambar 5. Grafik Plot Arrhenius Perubahan Kadar Air Tempe Kedelai

Setelah Diragi 18 jam Selama penyimpanan, C. Grafik Plot Arrhenius Perubahan Kadar Air

Tempe Kedelai Setelah Diragi 27 jam Selama penyimpanan

Energi aktivasi untuk penurunan kadar air pada F1 (tempe setelah diragi 9 jam) adalah

9054.174 kal/mol, F2 (tempe setelah diragi 18 jam) adalah 7137.684 kal/mol, sedangkan F3

(tempe setelah diragi 27 jam) adalah 10464.234 kal/mol.

Susut Berat

Tabel 6. Rerata Susut Berat Tempe Kedelai yang Disimpan Vakum pada Tiga Kondisi Suhu

Penyimpanan

Plot data pengamatan susut berat tempe kedelai yang disimpan vakum pada berbagai

suhu penyimpanan dapat dilihat pada Gambar 4.A, B dan C.


Vol. 4 No. 1, Februari 2016, 75-86

8


A B

C

Gambar 4.A Grafik Penurunan Mutu antara Susut Berat Tempe Kedelai dengan Waktu

Penyimpanan pada Suhu 25 ˚C, B. Grafik Penurunan Mutu antara Susut Berat Tempe Kedelai

dengan Waktu Penyimpanan pada Suhu 8 ˚C, C. Grafik Penurunan Mutu antara Susut Berat


Harga slope semakin besar dengan semakin tinggi suhu penyimpanan berturut-turut dari

suhu 298 K : F1 (tempe setelah diragi 9 jam) adalah 4.2, F2 (tempe setelah diragi 18 jam) adalah

4.733, dan F3 (tempe setelah diragi 27 jam) adalah 3.633. Pada suhu 281 K : F1 (tempe setelah

diragi 9 jam) adalah 2.49, F2 (tempe setelah diragi 18 jam) adalah 2.953, dan F3 (tempe setelah

diragi 27 jam) adalah 2.893. Sedangkan pada suhu 265 K : F1 (tempe setelah diragi 9 jam)

adalah 1.143, F2 (tempe setelah diragi 18 jam) adalah 1.206 dan F3 (tempe setelah diragi 27

jam) adalah 1.263.


Vol. 4 No. 1, Februari 2016, 75-86

9


A B

C

Gambar 5.A Grafik Plot Arrhenius Susut Berat Tempe Kedelai setelah Diragi 9 jam Selama

Penyimpanan, B. Grafik Plot Arrhenius Susut Berat Tempe Kedelai setelah Diragi 18 jam

Selama Penyimpanan, C. Grafik Plot Arrhenius Susut Berat Tempe Kedelai setelah Diragi 27

jam Selama Penyimpanan

Dengan demikian dapat ditentukan besarnya energi aktivasi penurunan susut berat pada

F1 (tempe setelah diragi 9 jam) adalah 6192.348 kal/mol, pada F2 (tempe setelah diragi 18 jam)

adalah 6512.094 kal/mol, dan pada F3 (tempe setelah diragi 27 jam) adalah 5044.44 kal/mol.

Analisa Protein

Tabel 7. Rerata Kadar Protein Tempe Kedelai yang Dikemas Vakum pada Tiga Kondisi Suhu

Penyimpanan

Plot pengamatan perubahan kadar protein tempe kedelai yang dikemas vakum dan

disimpan pada berbagai suhu penyimpanan dapat dilihat pada Gambar 6.A, B dan C.


Vol. 4 No. 1, Februari 2016, 75-86

10


A B

C

Gambar 6.A Grafik Penurunan Mutu antara Kadar Protein Tempe Kedelai dengan Waktu

Penyimpanan pada Suhu 25 ˚C, B. Grafik Penurunan Mutu antara Kadar Protein Tempe Kedelai

dengan Waktu Penyimpanan pada Suhu 8 ˚C, C. Grafik Penurunan Mutu antara Kadar Protein


Harga slope berturut-turut dari suhu 298 K : F1 (tempe setelah diragi 9 jam) adalah

1.751, F2 (tempe setelah diragi 18 jam) adalah 0.724, dan F3 (tempe setelah diragi 27 jam)

adalah 1.111. Pada suhu 281 K : F1 (tempe setelah diragi 9 jam) adalah 0.513, F2 (tempe

setelah diragi 18 jam) adalah 0.319, dan F3 (tempe setelah diragi 27 jam) adalah 0.258.

Sedangkan pada suhu 265 K : F1 (tempe setelah diragi 9 jam) adalah 0.13, F2 (tempe setelah

diragi 18 jam) adalah 0.076 dan F3 (tempe setelah diragi 27 jam) adalah 0.077.


Vol. 4 No. 1, Februari 2016, 75-86

11


A B

C

Gambar 7.A Grafik Plot Arrhenius kadar Protein Tempe Kedelai setelah Diragi 9 jam Selama

penyimpanan, B. Grafik Plot Arrhenius kadar Protein Tempe Kedelai setelah Diragi 18 jam

Selama penyimpanan, C. Grafik Plot Arrhenius kadar Protein Tempe Kedelai setelah Diragi 27

jam Selama penyimpanan

Dengan demikian dapat ditentukan besarnya energi aktivasi perubahan kadar protein

adalah pada F1 (tempe setelah diragi 9 jam) adalah 12211.914 kal/mol, pada F2 (tempe setelah

diragi 18 jam) adalah 10734.33 kal/mol, dan pada F3 (tempe setelah diragi 27 jam) adalah

12666.708 kal/mol.

Pendugaan Umur Simpan Tempe Kedelai yang Dikemas Vakum

Diantara parameter di atast dipilih parameter yang menunjukkan kemunduran mutu

tempe kedelai yang dikemas vakum selama penyimpanan. Dalam penelitian ini parameter susut

berat mempunyai energi aktivasi terendah, tetapi susut berat tidak dapat dihitung umur

simpannya sehingga pendugaan umur simpan didapatkan dari parameter kadar protein.

Setelah satu parameter kunci ditentukan, kemudian umur simpan (θ) dihitung dengan

persamaan kinetika reaksi orde satu, ln A0-ln A=kθ, yang mana A0 menyatakan nilai parameter

mutu awal sebelum penyimpanan, sedangkan A menyatakan nilai parameter mutu akhir (setelah

tempe kedelai yang dikemas vakum ditolak). Untuk penyimpanan kondisi normal maka faktor

suhu T dikonversikan ke dalam suhu normal 25˚C (298 K) pada persamaan ln k = ln ko –

(E/R)(1/T), sedangkan untuk pendugaan umur simpan pada suhu yang diinginkan dapat

dikonversikan pada suhu tersebut. Setelah nilai k pada persamaan ln k = ko – (E/R)(1/T)

diperoleh, kemudian dimasukkan dalam persamaan θ=(ln A0-ln A)/k sehingga diperoleh umur

simpan tempe kedelai yang dikemas vakum.


Vol. 4 No. 1, Februari 2016, 75-86

12


Tabel 8. Prediksi Umur Simpan Tempe Kedelai yang Dikemas Vakum dengan Parameter

Kenaikan Susut Berat

Sesuai dengan pendapat Suyitno (1995), bahwa kenaikan suhu menyebabkan terjadinya

kecepatan reaksi yang lebih besar, ditunjukkan dengan kemiringan garis yang semakin tajam

dan juga berharga konstanta laju reaksi penurunan mutu yang semakin besar. Jika kecepatan

reaksi besar maka konstanta reaktan dan hasil reaksi semakin besar pula atau produk semakin

cepat rusak. Jika produk semakin cepat rusak semakin pendek umur simpannya.

KESIMPULAN

Berdasarkan uji organoleptik dari 10 panelis pada tempe kedelai yang dikemas vakum

selama penyimpanan pada berbagai kondisi suhu, rata-rata panelis lebih menyukai warna

dilanjutkan dengan tekstur dan aroma. Untuk kadar protein tertinggi adalah tempe setelah diragi

9 jam pada berbagai kondisi suhu, yaitu sebesar 20.520% dan kadar protein terendah 16.076%.

Untuk tempe setelah diragi 18 jam kadar protein yang tinggi, yaitu 18.896% dan yang rendah,

yaitu 16.318% dan tempe setelah diragi 27 jam kadar protein tertinggi, yaitu 18.961% dan

terendah, yaitu 16.606%. Nilai umur simpan dihitung berdasarkan nilai batas tolak, pada

penelitian ini kadar protein digunakan sebagai parameter pendugaan umur simpan dengan batas

tolak 17.537%. Berdasarkan perhitungan umur simpan dapat diketahui bahwa tempe kedelai

yang lebih lama disimpan adalah tempe setelah diragi 9 jam, yaitu 1.164 hari pada kondisi suhu

-8 ˚C, sedangkan yang paling cepat terjadi penurunan mutu adalah tempe yang disimpan pada

kondisi suhu 25 ˚C pada tempe setelah diragi 27 jam, yaitu 0.074 hari.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2008a. USAHA PENGEMBANGAN KEDELAI.

Http://www.deptan.go.id/infoeksekutif/tan/tp 2008/LPKedelai2.htm.Daryanto, 2000.

Fisika Teknik. Rineka Cipta : Jakarta.

Hastuti, S. U. 2006. OPTIMASI TEKNIK FERMENTASI DAN PEMILIHAN KONSORSIUM

Mikroorganisme yang Berperan dalam Pembuatan Tempe. Malang.

Man, D dan A. Jones. 2000. SHELF-LIFE EVALUATION OF FOODS. An Aspen Pub. Aspen

Pub, Inc. Gaithersburg, Maryland.

Robertson, G. L. 1993. FOOD PACKAGING. Marcel Dekker Inc. New York.

Syarief, R dan H. Halid. 1993. TEKNOLOGI PENYIMPANAN PANGAN. Penerbit Arcan

Jakarta.

http://www.deptan.go.id/infoeksekutif/tan/tp%202008/LPKedelai2.htm

PENDUGAAN UMUR SIMPAN PADA PENYIMPANAN DINGIN …

Documents

Transcript of PENDUGAAN UMUR SIMPAN PADA PENYIMPANAN DINGIN …