USULAN MASALAH KHUSUS

PENDUGAAN UMUR SIMPAN PRODUK GULA SEMUT AREN DENGAN METODE ARRHENIUS

ANA ROSLIANA DEWI

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR2014

2

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PENDUGAAN UMUR SIMPAN PRODUK GULA SEMUT AREN DENGAN METODE ARRHENIUS

Oleh:Ana Rosliana Dewi

F3410042

USULAN MASALAH KHUSUS

Sebagai salah satu syarat untuk melaksanakanPENELITIAN

Pada Departemen Teknologi Industri PertanianFakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Bogor, Desember 2014Disetujui oleh

Dr. Ir. Ade Iskandar, M.SiNIP. 19630205 198803 1 001

3

USULAN MASALAH KHUSUS

JUDUL

PENDUGAAN UMUR SIMPAN PRODUK GULA SEMUT AREN DENGAN METODE ARRHENIUS

PERSONALIA

1. PELAKSANA : Ana Rosliana DewiMahasiswa Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian,Institut Pertanian Bogor

2. PEMBIMBING : Dr. Ir. Ade Iskandar, M.SiDosen Departemen Teknologi Industri PertanianFakultas Teknologi PertanianInstitut Pertanian Bogor

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Tanaman Aren atau enau (Arrenga pinnata Merr) merupakan salah satu tanaman perkebunan jenis palma yang memiliki potensi nilai ekonomi yang tinggi dan dapat tumbuh subur di wilayah tropis seperti Indonesia. Tanaman aren bisa tumbuh pada segala macam kondisi tanah, baik tanah berlempung, berkapur maupun berpasir. Di Indonesia, tanaman aren dapat tumbuh dan berproduksi secara optimal pada tanah yang memiliki ketinggian di atas 1.200 meter di atas permukaan laut dengan suhu udara rata-rata 25oC. Pohon aren memiliki potensi ekonomi yang tinggi karena hampir semua bagiannya dapat memberikan keuntungan finansial, sehingga jika dikelola dengan baik akan mampu bersaing khususnya dengan jenis tanaman palma lainnya. Namun dari semua produk aren, nira aren yang berasal dari lengan bunga jantan sebagai bahan untuk memproduksi gula aren adalah yang paling besar nilai ekonomisnya. Gula aren sudah dikenal oleh masyarakat Indonesia sebagai salah satu pemanis makanan dan minuman. Hingga saat ini kedudukan gula aren sebagai pemanis belum dapat digantikan oleh pemanis lainnya seperti gula pasir. Hal ini karena gula aren memiliki rasa yang khas dibandingkan zat pemanis lainnya. Meskipun tidak sepopuler gula tebu, gula aren memiliki lebih banyak keunggulan baik dari segi kandungan gizi maupun tingkat harga. Gula aren mengandung kadar

4

sukrosa lebih tinggi (84%) dibandingkan gula tebu (20%). Selain itu, kandungan nutrisi gula aren seperti kadar protein, lemak, kalium dan fosfor ternyata lebih tinggi dibandingkan dengan gula.

Salah satu diversifikasi produk gula aren yaitu gula semut. Gula semut merupakan gula berbentuk butiran/kristal. Konon disebut gula semut karena bentuknya mirip seperti rumah semut. Proses pembuatan gula semut sama seperti pembuatan gula kelapa atau gula aren, namun proses pembuatan gula semut lebih panjang, dimana saat nira mengental, lalu didiamkan beberapa menit dan dilanjutkan pangadukan dengan cepat dan penggerusan hingga terbentuk butiran-butiran. Setelah itu diayak dan dikeringkan. Dibandingkan gula cetak, gula semut memiliki beberapa keunggulan, diantaranya lebih praktis digunakan sebagai tambahan makanan atau minuman, mudah dalam pengemasan, penyimpanan dan pengangkutan. Selain itu umur simpan gula semut lebih panjang karena kadar airnya lebih rendah dibandingkan gula cetak. Dari sisi kandungan gizi, gula semut memiliki kadar protein, lemak, kalsium, fosfor, dan zat besi yang lebih tinggi dibandingkan gula tebu.Meskipun demikian gula semut bersifat higroskopis, yaitu mudah menyerap uap air dari lingkungan, bila disimpan dan dibiarkan di ruang terbuka. Kenaikan kadar air pada produk pangan yang higroskopis dapat memicu terjadinya kerusakan baik fisik, kimia maupun biologis, bahkan dapat mempengaruhi daya terima terhadap konsumen. Adanya perubahan kadar air tersebut mengindikasikan adanya fenomena perubahan aktivitas air pada produk pangan. Oleh karena itu perubahan kadar air dan aktivitas air sangan mempengaruhi kestabilan produk pangan kering selama penyimpanan sekaligus menentukan umur simpannya.

Mengingat pentingnya informasi mengenai umur simpan gula semut bagi berbagai pihak, maka perlu dilakukan penelitian mengenai pendugaan umur simpan gula semut melalui pendekatan Accelerated Shelf Life Testing (ASLT), yaitu menggunakan parameter kondisi lingkungan yang dapat mempercepat proses penurunan mutu (usable quality) produk pangan. Pemilihan metode ASLT karena salah satu keuntungan metode ASLT yaitu waktu pengujian relatif singkat (3-4 bulan) namun ketepatan dan akurasinya tinggi. Penentuan umur simpan produk dengan metode ASLT dilakukan dengan pendekatan semiempiris dengan bantuan persamaan Arrhenius, yaitu dengan teori kinetika yang pada umumnya ordo nol atau satu untuk pangan. Metode ASLT model persamaan Arrhenius banyak digunakan untuk pendugaan umur simpan produk pangan yang mudah rusak oleh akibat reaksi kimia, seperti oksidasi lemak, reaksi Maillard, denaturasi protein, dan sebagainya. Produk pangan yang dapat ditentukan umur simpannnya dengan model Arrhenius di antaranya adalah makanan kaleng steril komersial, susu UHT, susu bubuk/formula, produk chip/snack, jus buah, mi instan, frozen meat, dan produk pangan lain yang mengandung lemak tinggi (berpotensi terjadinya oksidasi lemak) atau yang mengandung gula pereduksi dan protein (berpotensi terjadinya reaksi kecoklatan).

Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian ini meliputi penentuan jenis kemasan yang paling baik untuk penyimpanan gula semut aren diantara 2 jenis kemasan yang digunakan, penentuan karakterisktik mutu awal dari produk gula semut aren, penentuan perubahan mutu

5

produk gula semut aren selama penyimpanan, penentuan parameter kritisnya dan pendugaan umur simpannya dengan metode Arrhenius.

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Menentukan jenis kemasan yang paling sesuai dalam penyimpanan produk gula

semut aren2. Mendapatkan karakteristik awal produk gula semut aren 3. Mengetahui perubahan mutu produk gula semut aren selama masa penyimpanan. 4. Menentukan parameter kritis dan titik kritis mutu produk gula semut aren5. Melakukan pendugaan umur simpan produk gula semut aren berdasarkan

parameter kritisnya dengan menggunakan metode Arrhenius.

Manfaat Penelitian

Dengan berhasilnya penelitian ini, diharapkan mendapatkan beberapa manfaat, diantaranya: 1. Dapat dijadikan acuan dalam proses penyimpanan gula semut aren yang optimal2. Dapat dijadikan acuan dalam penentuan parameter kritis penyimpanan gula

semut aren

TINJAUAN PUSTAKA

Tanaman Aren

Aren adalah tanaman yang tergolong suku Palma, dan dikenal dengan nama Arenga pinnata MERR (BIP 1981). Tanaman ini satu keluarga dengan kelapa, kurma, kelapa sawit dan sagu yang merupakan tanaman-tanaman yang penting di daerah tropis (Harjadi 1986). Pohon ini tumbuh tunggal, berbatang besar dan berijuk banyak. Tinggi dari pohon aren dapat mencapai 15 m atau lebih. Daunnya berbentuk sirip, anak daun berbentuk garis yang bagian ujungnya bergerigi. Bunga berupa tandan dengan rangkaian daun yang menggantung, terdapat pada ruas-ruas batang. Tunas bunga pertama muncul dari pucuk, disusul tunas-tunas berikutnya ke arah bawah. Adapun buahnya lonjong bebiji tiga, dengan kulit buah mengandung kristal-kristal oksalat yang dapat menyebabkan gatal pada kulit (BIP 1981).

Pohon aren mulai berbunga pada umur 6-10 tahun dan umur pohonnya dapat mencapai 40-50 tahun (Dachlan 1984). Adapun masa produktifnya sekitar 10 – 20 tahun (BALITKA 1989).

Menurut Sastrodihardjo (1963), pohon aren (enau) pada umumnya mempunyai dua macam bunga, yaitu bunga jantan yang warnanya agak merah coklat dan bunga betina yang warnanya hijau. Bungan jantan mengeluarkan air gula (nira-legen) yang manis sekali, sedangkan bunga betina mengeluarkan air gula yang kurang manis.

6

Pohon aren dapat tumbuh dimana – mana asal tempatnya tidak mempunyai iklim kering dan dapat dikatan lembab, serta tanahnya selalu mengandung air (Sastrodiharjo 1963). Pohon ini tumbuh baik di daerah pegunungan, lembah – lembah dekat dengan aliran sungai dan mata air, di hutan – hutan atau di tempat-tempat agak terbuka dengan ketinggian 0-1400 di atas permukaan laut (BIP 1981). Menurut Sastrodihardjo (1963), di tempat – tempat yang letaknya tinggi tidak dapat berbunga sebelum mencapai umur 15 tahun.

Pohon ini banyak terdapat di daerah yang banyak hujan misalnya Garut, Cirebon, Pekalongan,kemudian di daerah Sumatera Selatan (Curp dan sekitarnya), Sumatera Barat, Sumatera Timur (Kabanjahe dan Brastagi) dan Aceh (Takengon dan sekitarnya), yang sekaligus menjadikannya sebagai daerah penghasil gula aren (Sastrodihardjo 1963; Goutara dan Wijandi 1985).

Pengembangbiakkan tanaman aren adalah melalui biji yaitu dapat dengan cara pesemaian atau dari bibit liar (tidak disemai) (DEPTAN 1990). Menurut Herman (1984) untuk memudahkan biji aren bertunas, dapat dilakukan penipisan kulit bagian luar yang tebal dengan cara fisik maupun kimia.

Gula Semut

Gula semut adalah gula merah berbentuk kristal kecil-kecil atau tepung sehingga penggunaannya menjadi lebih praktis (Herman 1984).

BPK Manado (1990), menyatakan bahwa pengolahan gula semut bernilai ekonomis tinggi dan mempunyai peluang ekspor cukup besar. Adapun Jatmika et al. (1990) mengatakan bahwa pengolahan menjadi gula semut lebih menguntungkan yaitu memiliki harga jual lebih tinggi karena berbentuk serbuk sehingga lebih luwes dan lebih mudah pemakaiannya, disamping juga lebih tinggi daya simpannya sebab tingkat kekeringannya yang lebiih tinggi. Menurut Suliantari (1988), penggunaan gula semut adalah sebagai pemanis untuk makanan (roti, kue dan makanan kecil lainnya), ataupun untuk minuman (teh, kopi,susu), dan dapat pula digunakan sebagai bahan penolong untuk industri makanan atau minuman seperti kecap, bandrek, es krim dan lain-lain.

Mutu nira yang akan diolah menjadi gula semut umumnya harus lebih baik dari yang biasa diolah menjadi gula merah. Nira yang telah terfermentasi dengan pH kurang dari 6 tidak dapat diolah menjadi gula semut karena proses kristalisasinya menjadi sulit, tetapi masih dapat diolah menjadi gula cetak (Santoso 1988).

Gula semut dapat dibuat dengan dua cara, yaitu dengan mengeringkan dan menepung gula merah balok dan dengan cara pemanasan nira dan pengadukan intensif (Herman 1984). Cara yang umum digunakan adalah dengan prinsip yang sama dengan pembuatan gula merah, hanya ditambah dengan proses pembentukan serbuk setelah pemanasan untuk memperoleh kepekatan gula yang tinggi, dimana dianggap nantinya akan dihasilkan tingkat kekeringan yang cukup untuk pembentukan serbuk. Pengadukan intensif dilakukan setelah pemanasan selesai, sampai terbentuk kristal-kristal yang selanjutnya disebut gula semut (Herman 1984).

Pembentukan serbuk gula merah dapat dilakukan dengan pengadukan memakai alat seperti garpu yang terbuat dari kayu, atau dengan pengaduk berbentuk seperti kocokan telur (gagang kayu dengan spiral logam). Mula – mula pengadukan dilakukan dengan perlahan – lahan dan setelah mulai terbentuk serbuk pengadukan

7

dipercepat. Dari 50 liter nira dapat diperoleh sekitar 7.5 kg gula kristal kasar setengah padat (Heman 1984).

Pengemasan

Pengemasan memegang peranan penting dalam proses pengawetan bahan hasil pertanian. Berdasarkan Standar Industri Indonesia gula palma harus dikemas dalam wadah yang tertutup rapat, tidak dipengaruhi isi serta aman dalam penyimpanan dan pengangkutan. Dachlan (1984) menyatakan bahwa secara kimiawi mutu gula merah terutama ditentukan oleh kandungan air dan gula pereduksinya. Karena kandungan air merupakan parameter penentu mutu, maka mutu gula merah selama penyimpanan sangat ditentukan oleh baik atau tidaknya pembungkusan.

Berdasarkan penelitian Sardjono et al. (1987) bahan pengemas plastik, aluminium foil dan kertas berlapis plastik memberikan pengaruh yang sama (tidak berbeda nyata) terhadap perubahan kadar air, kadar gula pereduksi dan warna gula merah yang disimpan selama 12 minggu.

Menurut Syarief et al. (1989) dalam penggunaannya sebagai bahan pengemas makanan, plastik memiliki sifat-sifat yang menguntungkan seperti luwes dibentuk, memiliki adaptasi yang tinggi terhadap produk, non-korosif dan mudah dalam penanganannya. Kemasan plastik dapat berupa kemasan bentuk (flexible) dan kemasan kaku.Jenis plastik yang luas penggunaanya adalah polietilen (PE) dan polipropilen (PP). Salah satu jenis kemasan polietilen (PE) adalah LDPE. Low Density Polyetilen (LDPE) dihasilkan melalui proses bertekanan tinggi dan merupakan jenis polimer yang paling banyak digunakan untuk pembuatan kantong plastik. Crosby (1981) menyatakan bahwa LDPE bersifat liat, agak keruh, fleksibel, dan tahan terhadap bahan kimi dibawah suhu 60oC. Sementara itu kelebihan jenis plastik PP adalah ringan (densitas 0,9 g/cm3), mempunyai kekuatan tarik lebih besar dari PE dan mempunyai permeabilitas terhadap uap air rendah (Syarief et al. 1989).

Pendugaan Umur Simpan

Hine (1997), menyatakan bahwa istilah umur simpan mengandung pengertian tentang waktu antara saat produk mulai dikemas sampai dengan mutu produk masih memenuhi syarat untuk dikonsumsi. Ellis (1994), mengemukakan bahwa pengetahuan akan umur simpan pada produk pangan sangatlah penting. Termasuk pula pada penanganan akan bahan pangan tersebut. Hal ini berarti pertumbuhan, pemasok bahan-bahan tambahan, produsen, seluruh penjual, retail, dan konsumen temasuk didalamnya.

Umur simpan pada produk pangan dapat diartikan sebagai waktu antara produksi dan pengemasan produk dengan waktu saat produk mencapai titik tertentu yang tidak dapat diterima dibawah kondisi lingkungan tertentu. Floros (1993), menyatakan umur simpan produk pangan dapat diduga dan kemudian ditetapkan waktu kadaluarsanya dengan menggunakan dua konsep studi penyimpanan produk pangan yaitu dengan Extended Storage Studies (ESS) dan Accelerated Storage Studies (ASS). ESS yang sering juga disebut sebagai metoda konvensional adalah penentuan tanggal kadaluarsa dengan jalan menyimpan suatu seri produk pada kondisi normal sehari-hari dan dilakukan pengamatan terhadap penurunan mutunya hingga mencapai tingkat mutu kadaluarsa.

Selama penyimpanan dan distribusi, produk pangan terbuka pada kondisi lingkungan. Faktor-faktor lingkungan seperti suhu, kelembaban, kandungan oksigen,

8

dan cahaya dapat memicu beberapa reaksi yang dapat menyebabkan penurunan mutu produk tersebut. Sebagai konsekuensi dari mekanisme tersebut, produk pangan dapat ditolak oleh konsumen, atau dapat membahayakan orang yang mengkonsumsinya. Oleh karena itu, pemahaman yang baik terhadap reaksi-reaksi yang dapat menyebabkan penurunan mutu produk pangan menempati prioritas untuk pengembangan prosedur spesifik guna mengevaluasi umur simpan produk pangan. Perubahan secara kimiawi, fisik, dan mikrobial merupakan penyebab pada penurunan mutu produk pangan (Singh 1994).

Ellis (1994), menyatakan bahwa banyak komponen pada produk pangan mengalami perubahan mutu karena oksigen. Kerusakan pada lemak pada produk beremulsi menyebabkan ketengikan. Pigmen alami mengalami perubahan warna seperti pada saus tomat dari warna merah menjadi kecoklatan. Arpah (2001), menyatakan bahwa penyimpangan mutu produk dari mutu awalnya disebut sebagai deteriorasi. Produk pangan mengalami deteriorasi segera setelah diproduksi. Reaksi deteriorasi dimulai dari persinggungan produk dengan udara, oksigen, uap air, cahaya, atau akibat perubahan suhu. Reaksi ini dapat juga diawali oleh hentakan mekanis seperti vibrasi, kompresi dan abrasi.

Lebih lanjut, Arpah (2001), menyatakan bahwa reaksi deteriorasi pada produk pangan juga dapat disebabkan oleh faktor intrinsik maupun ekstrinsik yang selanjutnya akan memicu reaksi didalam produk berupa reaksi kimia, enzimatis, atau lainnya seperti proses fisik dalam bentuk penyerapan uap air atau gas dari lingkungan. Hal ini akan meyebabkan perubahan-perubahan terhadap produk yang meliputi perubahan tekstur, flavor, warna, penampakan fisik, nilai gizi, maupun mikrobiologis. Faktor-faktor yang mempengaruhi umur simpan bahan pangan yang dikemas adalah keadaan alamiah atau sifat makanan dan mekanisme berlangsungnya perubahan, misalnya kepekaan terhadap air dan oksigen dan kemungkinan terjadinya perubahan kimia internal dan fisik, ukuran kemasandilakukan dengan mengamati produk selama penyimpanan sampai terjadi perubahan yang tidak dapat lagi diterima oleh konsumen. dalam hubungannya dengan volume, kondisi atmosfer, terutama suhu dan kelembaban dimana kemasan dapat bertahan selama transit dan sebelum digunakan, serta kemasan keseluruhan terhadap keluar masuknya air, gas, dan bau termasuk perekatan, penutupan, dan bagian-bagian yang terlipat (Labuza 1982).

Metode Arrhenius merupakan pendugaan umur simpan dengan menggunakan metode simulasi. Untuk menganalisa penurunan mutu dengan metode simulasi diperlukan beberapa pengamatan, yaitu harus ada parameter yang diukur secara kuantitatif dan parameter tersebut harus mencerminkan keadaan mutu yang akan terjadi pada kondisi ini (Syarif dan Halid 1993).

Lebih lanjut Syarif dan Halid (1993) mengungkapkan dalam penentuan umur simpan, metode Arrhenius sangat baik untuk diterapkan dalam penyimpanan produk pada suhu penyimpanan yang relatif stabil dari waktu ke waktu. Selanjutnya laju penurunan mutu ditentukan dengan persamaan Arrhenius berdasarkan persamaan.

k = ko. e-Ea/RTketerangan : k = Konstanta penurunan mutu ko = Konstanta (tidak tergantung pada suhu) Ea = Energi aktivasi (kal/mol) T = Suhu mutlak (K) R = Konstanta gas (1,986 kal/mol K)

9

Interpretasi Ea (energi aktivasi) dapat memberikan gambaran mengenai besarnya pengaruh temperatur terhadap reaksi. Nilai Ea diperoleh dari slope grafik garis lurus hubungan ln K dengan (1/T). Dengan demikian, energi aktivasi yang besar mempunyai arti bahwa nilai ln K berubah cukup besar dengan hanya perubahan beberapa derajat dari temperatur. Dengan demikian, nilai slope akan besar (Arpah 2001). Lebih lanjut, besarnya nilai energi aktivasi dapat digolongkan menjadi tiga, yaitu : 1. Kecil (Ea 2-15 kkal/mol), kerusakan produk diakibatkan karena kerusakan karatenoid, klorofil, atau oksidasi asam lemak. 2. Sedang (Ea 15-30 kkal/mol), kerusakan produk diakibatkan karena kerusakan vitamin, kerusakan pigmen yang larut air dan reaksi Mailard. 3. Besar (Ea 50-100 kkal/mol), kerusakan produk diakibatkan karena denaturasi enzym, inaktivasi mikroba dan sporanya.

Labuza (1982), menyatakan penilaian tentang umur simpan dapat dilakukan pada kondisi dipercepat (Accelerated Shelf Life Test) yang selanjutnya dapat memprediksi umur simpan yang sebenarnya. Metode ini dapat dilakukan dengan mengkondisikan bahan pangan pada suhu dan kelembaban relatif yang tinggi sehingga kadar air kritis lebih cepat tercapai. Penentuan umur simpan dengan metode Arrhenius termasuk kedalam metode akselerasi ini. Semakin sederhana model yang digunakan untuk menduga umur simpan, maka semakin banyak asumsi yang dipakai. Asumsi-asumsi yang digunakan dalam pendugaan metode Arrhenius adalah : 1. Perubahan faktor mutu hanya ditentukan oleh satu macam reaksi saja. 2. Tidak terjadi faktor lain yang mengakibatkan perubahan mutu. 3. Proses perubahan mutu dianggap bukan merupakan akibat proses-proses yang terjadi sebelumnya. 4. Suhu selama penyimpanan tetap atau dianggap tetap.

METODE PENELITIAN

Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah gula semut aren yang dibuat di Departemen Teknologi Industri Pertanian.Bahan – bahan yang digunakan selama penelitian antara lainair panas, aquades, larutan timbal asetat (PbO), Na2CO3anhidrat, Na-oksalat anhidrat, larutan Na-fosfat 10%, larutan Luff-Schroorl, KI 20%, H2SO4 26,5%, Na-thiosulfat 0.1 N, indikator pati, HCl 30%, NaOH 45%, dan batu didih.

Peralatan Penelitian

Peralatan yang digunakan untuk analisa dalam penelitian ini antara lain kompor, garpu besar, kemasan plastik LDPE, kemasan plastik Polipropilen,oven, tanur, cawan porselen, tabung reaksi, gelas ukur, biuret dan tabung Erlenmeyer, desikator, hot plate, kertas saring, gelas piala 400 ml, labu takar 100 ml, pendingin balik, dan penangas air.

Lokasi Penelitian dan Waktu Penelitian

Kapur Sirih Nira aren pH 6-7

Nira aren

Pemanasan nira

Pengkristalan Nira

Nira kental

Gula Semut

Pengayakan

Pengemasan

Sukrosa 5-20%

10

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Pengemasan, Laboratorium Teknik Kimia dan Laboratorium Organoleptik Departemen Teknologi Industri Pertanian.Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari – Maret 2014.

Prosedur Penelitian

Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan berupapembuatan gula semut aren, penentuan jenis kemasan plastik yang sesuai dan karakterisasi awal mutu produk gula semut aren. Penelitian utama terdiri dari kajian perubahan mutu produk gula semut aren selama penyimpanan, penentuan parameter kritis dan pendugaan umur simpan produk gula semut aren dengan Metode Arrhenius.

Pembuatan Gula Semut Aren

11

Gambar 1. Pembuatan Gula Semut Aren

Penentuan Jenis Kemasan Plastik yang SesuaiSebelum dilakukan pendugaan umur simpan, dilakukan terlebih dahulu

penentuan jenis kemasan plastik yang lebih baik dalam penyimpanan produk gula semut. Pengujian ini dilakukan dengan menyimpan produk gula semut aren selama 1 minggu menggunakan 2 jenis kemasan plastik yaitu LDPE dan PP. Setelah 1 minggu disimpan, dilakukan analisis proksimat untuk melihat perubahan mutu produk gula semut selama penyimpanan. Analisis proksimat dilakukan terhadap kadar air, kadar gula tereduksi, kadar sukrosa, dan kadar gula total.

Karakterisasi Mutu Produk Gula Semut ArenKarakterisasi produk dilakukan dengan melakukan analisis proksimatdari

produk gula semut aren yang dibuat. Analisis proksimat dilakukan terhadap kadar air, kadar gula tereduksi, kadar sukrosa, dan kadar gula total. Metode analisis disajikan pada Lampiran 1.

Perubahan Mutu Produk Gula Semut Aren Selama Masa PenyimpananProduk gula semut aren disimpan pada inkubator dengan tiga level suhu,

yaitu suhu 30oC, 45oC, dan 50oC dan RH 70%. Penelitian pada tahap ini adalah melakukan kajian perubahan mutu produk gula semut aren. Metode analisis pendugaan umur simpan dilakukan dengan melakukan pengujian terhadap kadar air, kadar abu, kadar bahan tak terlarut, kadar gula tereduksi, kadar sukrosa, dan kadar gula total dan evaluasi sensori melalui uji hedonik. Pengujian dilakukan selama 8 minggu, dengan pengambilan sampel dilakukan setiap satu minggu. Metode analisis penurunan mutu produk gula semut aren disajikan pada Lampiran 1.

Penentuan Parameter KritisPenentuan parameter kritis untuk mutu produk gula semut aren didasarkan

pada perubahan mutu produk selama penyimpanan. Parameter mutu yang digunakan meliputikadar air, kadar gula tereduksi, kadar sukrosa, total gula. Pada tahap ini, pengamatan dilakukan terhadap tren perubahan mutu selama penyimpanan. Pemilihan parameter dilakukan berdasarkan perubahan mutu yang paling cepat menyebabkan kerusakan produk.

Pendugaan Umur Simpan Dengan Metode ArrheniusHasil yang diperoleh selanjutnya diplotkan pada grafik hubungan antara lama

penyimpanan (hari) dan rata-rata penurunan nilai mutu/hari (k), dimana sumbu x menyatakan lama penyimpanan (hari), sedangkan sumbu y menyatakan rata-rata penurunan nilai mutu/hari (k). Langkah berikutnya adalah menentukan regresi liniernya. Setelah diperoleh persamaan regresi untuk masing-masing suhu penyimpanan, dibuat plot Arrhenius dengan sumbu x menyatakan 1/T dan sumbu y menyatakan ln K. K menunjukkan gradien dari regresi linier yang didapat dari ketiga suhu penyimpanan, sedangkan T merupakan suhu penyimpanan yang digunakan. Berdasarkan hasil regresi yang diperoleh pada kurva Arrhenius, dapat diprediksi umur simpan produk gula semut aren berdasarkan persamaan :

K = K0.e-E/R ((T2-T1)/(T2.T1))

12

K0 menunjukkan konstanta penurunan mutu yang disimpan pada suhu normal, K menyatakan konstanta penurunan mutu dari salah satu kondisi yang digunakan (suhu 35oC, 45oC, dan 50oC), sedangkan E/R merupakan gradien yang diperoleh dari plot Arrhenius. Berdasarkan perhitungan dengan rumus tersebut, akan diperoleh K (konstanta penurunan mutu pada suhu normal). Selanjutnya umur simpan produk gula semut aren dapat dihitung berdasarkan persamaaan

t = A0 – A/KKeterangan : t = Prediksi umur simpan (hari) A0 = Nilai mutu awal A = Nilai mutu produk yang tersisa setelah waktu t K = Konstanta penurunan mutu pada suhu normal

WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN

Penelitian akan dilakukan selama empat bulan, yaitu bulan Januari hingga Maret 2014. Penelitian dilakukan di Departemen Teknologi Industri Pertanian. Jadwal kegiatan penelitian yang akan dilaksanakan dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Jadwal kegiatan penelitian.

No KegiatanJanuari Februari Maret

I II III IV V I II III IV I II III IV V

1.Persiapan alat dan bahan penelitian

2.Penentuan jenis kemasan yang sesuai

3.Pembuatan Produk Gula Semut

4.Penentuan Karakterisasi Awal Produk

5.

Kajian Perubahan Mutu Produk selama Penyimpanan

6.Penentuan Parameter Kritis

7. Pendugaan Umur Simpan Produk Gula

13

Semut Aren

8. Studi pustaka dan literaturPenulisan skripsi

ANGGARAN PENELITIAN

Penetapan anggaran dana didasarkan pada kebutuhan penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Tabel 5.1 menyajikan rincian anggaran dana yang diperlukan untuk penelitian ini

Tabel 5.1 Anggaran biaya penelitian

Kebutuhan Satuan HargaJumlah

kebutuhanHarga

kebutuhanAlat

Garpu besar 1 unit Rp 25.000 1 Rp. 25.000

Wajan 1 unit Rp. 200.000 1 Rp. 200.000

Pengujian Kadar Air 1 Kali Rp 20.000 8 Rp 160.000

Pengujian Kadar Abu 1 Kali Rp 20.000 8 Rp 160.000

Pengujian Total Gula 1 Kali Rp 25.000 8 Rp. 200.000

Pengujian Organoleptik 1 Kali Rp 15.000 8 Rp. 120.000

Kemasan plastik LDPE 1Bungk

usRp 20.000 2 Rp 40.000

Kemasan plastik PP 1Bungk

usRp. 29.400 2 Rp.58.800

Kertas saring 1Lemba

rRp. 12.500 2 Rp. 25.000

Gelas piala 500 ml 1 buah Rp. 45.000 1 Rp. 45.000

Labu takar 100 1 buah Rp. 95.000 1 Rp. 95.000

Labu takar 200 ml 1 buah Rp. 120.000 1 Rp. 120.000

Erlenmeyer 250 ml 1 buah Rp. 63.000 1 Rp. 63.000

Cawan Porselin 1 buah Rp. 16.500 1 Rp. 16.500

Total harga alat Rp. 1.328.300

Bahan

Gula Merah Aren 1 Kg Rp. 12.000 20 Rp.240.000

Gula Pasir 0.25 Kg Rp. 5000 0.25 Rp. 5000

Minyak Kelapa 0.5 Liter Rp. 6000 0.5 Rp. 6000

Total harga bahan Rp. 251.000

Lain-Lain

Perizinan Laboratorium 1 Paket Rp 100.000 1 Rp 100.000

Akomodasi dan transportasi - - Rp 200.000 1 Rp 200.000

Kebutuhan Laporan 1 Paket Rp 20.000 4 Rp 80.000

14

Total harga lain-lain Rp 380.000

   Total harga kebutuhan Rp 1.959.800

DAFTAR PUSTAKA

AOAC. 1995. Official Method of Analysis of The Association of Official Analytical Chemists. Arlington: AOAC Inc

Arpah. 2001. Buku dan Monograf Penentuan Kadaluarsa Produk. Bogor: Program Studi Ilmu Pangan, Institut Pertanian Bogor.

BALITKA. 1989. Potensi Nira Tanaman Palma sebagai Pemasok Gula Non Tebu. Jakarta: Balai Penelitian dan Pengembangan Pertanian

BIP. 1981. Kegunaan Pohon Aren. Medan: Balai Informasi PertanianDachlan. 1984. Proses Pembuatan Gula Merah. Bogor: Balai Penelitian dan

Pengembangan PertanianDEPTAN. 1990. Cara Pembibitan Aren. Jakarta: Departemen PertanianEllis MJ. 1994. The methodology of shelf life determination. di dalam. Shelf Life

Evaluation of Foods. Ed. CMD Man dan AA Jones. Blackie Academic and Professional. Glasgow.

Floros JD. 1993. Shelf Life Prediction of Packaged Foods. di dalam. Arpah. 2001. Buku dan Monograf Penentuan Kadaluarsa Produk. Bogor: Program Studi Ilmu Pangan. Institut Pertanian Bogor.

Sastrodihardjo. 1963. Gula dan Tebu Rakyat. Jakarta: Departemen PertanianGoutara dan Wijandi. 1985. Dasar Pengolahan Gula. Bogor: Agro Industri PressHerman. 1984.Diversifikasi Produk Gula Merah. Bogor: Badan Penelitian dan

Pengembangan IndustriHine DJ. 1997. Modern Packaging, Packaging, And Distribution System For Food.

London: Blackie. Labuza TP. 1982. Open shelf-life Dating of Foods. Food Science and Nutrition. Press

Inc., Westport, Connecticut.Santoso H, ST Soekarto dan J. Hermanianto. 1988. Mempelajari Sifat Keempukan

Gula Merah. Prosiding Seminar Penelitian Pasca Panen Pertanian (I), 1-2 Januari 1988. Bogor: Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian

Singh RP. 1994. Scientific priciples of shelf life evaluation. di dalam. Shelf Life Evaluation of Foods. Ed. CMD Man dan AA Jones. Blackie Academic and Professional. Glasgow.

Suliantari. 1988. Petunjuk Pembuata Gula Semut Aren. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian IPB

Syarif R. dan H. Halid. 1993. Teknologi Penyimpanan Pangan. Bogor: Pusat Studi Antar Universitas, IPB.

15

Lampiran 1. Prosedur Analisis Mutu Produk Gula Semut

1. Kadar air (AOAC 1995)Penetapan kadar air dilakukan dengan menggunakan metode oven. Prinsip dari

metode ini adalah menguapkan air yang ada dalam bahan pangan dengan jalan pemanasan. Cawan kosong dikeringkan dalam oven pada suhu 105oC selama 10 menit. Sebanyak 2-10 gram sampel ditimbang di dalam cawan yang telah dikeringkan dan diketahui bobotnya, lalu dikeringkan dalam oven pada suhu 105oC selama 5 jam, didinginkan dalam desikator dan ditimbang sampai bobot konstan. Kadar air dihitung dengan menggunakan persamaan

Kadar air (%) = B1 – B2 x 100 % B1Dimana : B1 = Bobot contoh awal (g)B2 = Bobot contoh akhir (g)

2. Kadar abu (AOAC 1995)Cawan porselin dikeringkan dalam oven bersuhu 100oC, kemudian didinginkan

dalam desikator dan ditimbang bobotnya (A). Sebanyak 3-5 gram sampel dimasukkan ke dalam cawan yang kemudian ditimbang kembali bobotmnya (B). Cawan berisi sampel selanjutnya dibakar diatas hot plate hingga tidak berasap kembali. Sampel kemudian dilakukan pengabuan di dalam tanur pada suhu 500oC selama 6 jam hingga diperoleh abu berwarna keputih-putihan. Cawan berisi sampel selanjutnya dikeluarkan dari tanur dan didinginkan dalam desikator selama 15 menit. Setelah bobotnya konstan, cawan dan abu ditimbang bobotnya (C).

Kadar Abu (%) = C – A x 100% B – A

3. Kadar Bahan Tak Larut (SNI 1992)Kertas saring dikeringkan menggunakan oven pada suhu 105oC selama 3 menit,

kemudian kertas saring didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Sebanyak 20 gram sampel dimasukkan dalam gelas piala 400 ml, kemudian ditambahkan 200 ml air panas dan diaduk hingga larut. Larutan kemudian disaring dengan kertas saring yang telah diketahui beratnya. Kertas saring kemudian dioven pada suhu 105oC selama 2 jam. Kertas saring didinginkan dalam desikator dan ditimbang.

Bahan tidak larut = A = w 1−w 2

wx100%

Dimana :W = bobot contohW1 = bobot kertas saring setelah penyaringanW2 = bobot kertas saring sebelum penyaringan

4. Kadar GulaKadar Gula sebelum inversi (Gula Pereduksi)

16

Bahan sebanyak 2 gram ditimbang dan dimasukkan ke dalam labu ukur 250 ml. Labu ukur dikocok dan ditera dengan aquades kemudian dikocok 12 kali. Larutan didiamkan sebentar sebelum akhirnya disaring.

Sebanyak 10 ml larutan hasil penyaringan dipipet dan dimasukkan dalam Erlenmeyer. Kemudian ditambahkan 10 ml aqudes dan 25 ml larutan Luff-Schroorl serta beberapa butir batu didih ditambahkan. Erlenmeyer dihubungkan dengan pendingin balik. Filtrate kemudian kemudian didihkan selama 10 menit. Selanjutnya filtrat didinginkan dengan cepat dan ditambahkan 10 ml KI 20% dan dengan hati-hati tambahkan 25 ml H2SO4 25% karena akan terbentuk gas CO2 sehingga membentuk buih. Larutan kemudian dititrasi dengan larutan Na-thiosulfat 0.1 N memakai indicator larutan kanji 0,5% sebanyak 2-3 ml hingga warna biru hilang dan berwarna kuning gading.

Dengan mengetahui selisih antara titrasi blanko dan titrasi contoh kadar gula reduksi dalam bahan dapat dicari dengan menggunakan table luff-schoorl.

Kadar Gula Pereduksi = Mg x P x 100%Ct

Dimana :Mg = mg glukosa, fruktosaP = faktor pengenceranCt = mg contoh

Kadar Gula Sesudah Inversi (Total Gula)Sebanyak 50 ml filtrate pada penetapan gula pereduksi dimasukkan ke dalam

labu ukur 100 ml. Sebanyak 25 ml HCl 25% ditambahkan. Kemudian dipanaskan di atas penangas air pada suhu 67-70oC selama 10 menit dan didinginkan dengan cepat hingga mencapai suhu 20oC. Dinetralkan dengan NaOH 30% (dengan indikato phenolphthalein terbentuk warna merah muda) dan ditambahkan aquades hingga tanda tera dan dikocok 12 kali.

Filtrate diambil sebanyak 10 ml dan ditambahkan 15 ml aquades serta 25 ml larutan luff-schoorl serta beberapa butri batu didih ditambahkan ke dalam erlemeyer. Setelah ditambahkan beberapa batu didih kemudian dihubungkan dengan pendingin balik dan didihkan selama 10 menit. Setelah mendidih, dinginkan dengan cepat dan tambahkan 10 ml KI 20% dan 25 ml H2SO4 25% secara hati-hati. Dilakukan titrasi dengan Na-thiosulfat 0,1 N dengan indicator kanji 0,5% sebanyak 2-3 ml.Dibuat pula blanko yaitu 25 ml aquades dan 25 ml larutan luff schroorl dalam Erlenmeyer.

Dengan mengetahui selisih antara titrasi blanko dan titrasi contoh kadar gula reduksi dalam bahan dapat dicari dengan menggunakan tabel luff-schoorl.

Kadar Gula Total = Mg x P x 100%Ct

Kadar Sukrosa = (Kadar total gula – Kadar gula pereduksi) x 0,95

Dimana :Mg = mg glukosa, fruktosaP = faktor pengenceranCt = mg contoh

17

5. Uji OrganoleptikUji organoleptik yang digunakan meliputi uji kesukaan terhadap warna, tekstur,

rasa dan aroma dari gula semut kelapa. Skala hedonik yang digunakan mempunyai rentang dari sangat suka sampai sangat tidak suka