LAPORAN PRAKTIKUM TEKNOLOGI PENGEMASAN, PENYIMPANAN DAN PENGGUDANGAN
lati ve H um umii di ty) ty) PENYIMPANAN DAN JENIS KEMASAN PENGARUH RH ( R elati TERHADAP KERENYAHAN BAHAN PANGAN
OLEH :
Alexander Tan
6103015061
Adi Satria
6103015094
Dhaning
6103015100
KELOMPOK B-5
TANGGAL PRAKTIKUM: 31 AGUSTUS 2017 ASISTEN: Sicilia Sishi
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK WIDYA MANDALA SURABAYA SURABAYA 2017
I. TUJUAN
Tujuan Instruksional Umum:
Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas bahan pangan selama penyimpanan.
Tujuan Instruksional Khusus:
Mengetahui pengaruh RH terhadap kerusakan biskuit s selama penyimpanan.
Mengetahui pengaruh jenis kemasan terhadap kerusakan biskuit s selama penyimpanan.
II. DASAR TEORI
Dalam penyimpanan, terdapat banyak faktor dair internal maupun eksternal yang dapat mempengaruhi mulai dari tekstur, warna, dll dari produk pangan itu sendiri. Faktor-faktor tersebut terdiri dari water activity atau air bebas dalam produk, pH dan total asam, tipe asam, potensial redoks, oksigen yang tersedia, nutrisi produk, mikroflora dan mikrobiologi yang tumbuh, komponen alami dalam produk seperti enzim, serta adanya penggunaan bahan pengawet seperti garam dan gula dalam formulasi produk. Untuk memperpanjang umur simpan produk maka perlu dikendalikan pengemasan, kondisi lingkungan sekitar, penyimpanan, distribusi, serta penanganan (Kilcast and Subramaniam, 2011). Pengukuran RH
Aw
P
Po
ERH
100
Keterangan : Aw
= aktivitas air
P
= tekanan parsial air dalam makanan
Po
= tekanan uap air pada suhu yang sama
ERH
= kelembaban nisbi kesetimbangan (dalam %)
(deMan, 1997)
Wafer Wafer merupakan salah satu jenis biskuit yang sudah dikenal luas oleh masyarakat. Banyak tipe wafer yang berada di pasaran tapi dalam penelitian ini digunakan flat wafer tanpa lapisan coating. Menurut survei konsumen, rasa dan tekstur wafer merupakan mutu utama produk wafer. Mutu produk wafer tersebut akan mengalami reaksi penurunan selama penyimpanan. Penurunan mutu wafer yang mudah teridentifikasi secara organoleptik adalah tekstur wafer yang mulai lembek (kerenyahan wafer menurun) yang disebabkan penyerapan uap air oleh wafer sehingga kadar air wafer meningkat. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan pengaruh RH terhadap mutu wafer selama masa penyimpanan. Mutu wafer akan semakin menurun dengan peningkatan kelembaban relatif (RH) ruang penyimpanan. Perbedaan umur simpan wafer dipengaruhi oleh faktor di luar produk yaitu permeabilitas kemasan, luas kemasan, dan berat solid per kemasan. Perbedan porositas wafer tidak mempengaruhi umur simpan wafer. Kapur Tohor Kapur tohor (CaO) berasal dari batu kapur yang merupakan hasil dari proses kalsinasi, yaitu pemanasan pada suhu tinggi yakni lebih dari 9000C selama kurang lebih satu jam.Kapur tohor merupakan salah satu bahan penyerap uap air yang paling sederhana. Harganya juga cukup murah dibandingkan bahan penyerap lainnya. Kapur tohor memiliki sifat yang reaktif terhadap produk. Kalsium ada kandungan utama yang terdapat pada kapur tohor. NaOH Jenuh NaOH atau juga biasanya disebut sebagai lye adalah larutan alkali yang mempunyai sifat dapat melarutkan (menghidrolisa) penyusun utama dinding sel, yaitu senyawa pektin, khususnya hemiselulosa yang larut dalam larutan alkali. . Sifat-sifat kimia membuatnya ideal untuk digunakan dalam berbagai aplikasi yang berbeda, termasuk pembuatan produk pembersih, pemurnian air, dan pembuatan produk kertas. Karena kandungan alkali, natrium hidroksida menyebabkan iritasi kulit yang kuat, sehingga perlu untuk menangani produk dengan hati-hati selama penggunaannya. Dalam bentuk murni, natrium hidroksida berbentuk serpih atau pelet yang putih cerah. Dalam bentuk ini, secara kimia mudah menyerap karbon
dioksida dari udara di ruang, ini membuat perlu tempat khusus bagi produk ini dalam penyimpananya, sehingga perlu disimpan dalam wadah yang kedap udara. Fakta bahwa natrium hidroksida yang larut dalam air membantu untuk membuatnya ideal untuk digunakan dalam sejumlah produk berbasis larutan.
Polipropilen (Plastik PP) Polipropilena merupakan jenis bahan baku plastik yang ringan, densitas 0,90 – 0,92, memiliki kekerasan dan kerapuhan yang paling tinggi dan bersifat kurang stabil terhadap panas dikarenakan adanya hidrogen tersier. Penggunaan bahan pengisi dan penguat memungkinkan polipropilena memiliki mutu kimia yang baik sebagai bahan polimer dan tahan terhadap pemecahan karena tekanan (stress-cracking) walaupun pada temperatur tinggi. Plastik polypropylene merupakan jenis plastik yang baik sebagai barrier terhadap uap air pada produk karena memiliki permeabilitas uap air yang rendah (Manley, 2000). Polipropilena tahan terhadap sebagian besar senyawa kimia kecuali pelarut aromatik dan hidrokarbon khlorida dalam keadaan panas. Permukaannya yang keras dan licin membuatnya sulit ditulisi atau ditempeli tinta cetak. Pemakaian yang paling meluas dalam industri pangan adalah untuk membungkus makanan kecil dan biskuit sebagai pengganti dari bahan turunan selulosa (regenerated cellulose) (Winarno, 2002). Polipropietilen (Plastik PE) Polietilena adalah bahan termoplastik yang transparan, berwarna putih mempunyai titik leleh bervariasi antara 1100C-1370C. Umumnya polietilena bersifat resisten terhadap zat kimia. Pada suhu kamar, polietilena tidak larut dalam pelarut organik dan anorganik. Polietilen merupakan polimer yang terdiri dari rantai panjang monomer etilen. Di industri polietilen disingkat dengan PE. Untuk meningkatkan interaksi antara bahan pengisi dengan matriks polimer telah dilakukan beberapa cara salah satunya dengan menambahkan senyawa penghubung (coupling agent ) sehingga meningkatkan sifat antar muka dan adhesi bahan pengisi dengan matriks polimer (Sitepu, I.W., 2009)
Polietilena dibuat dengan jalan polimerisasi gas etilen yang dapat diperoleh dengan memberi hidrogen gas petrolium pada pemecahan minyak (nafta), gas alam atau asetilena. Polimerisasi etilena ditunjukkan pada reaksi di bawah ini (Surdia, T., 1995) Pada pengujian kali ini diharapkan dapat menentukan penyimpanan dan pengemasan yang cocok terhadap produk pangan denga RH randah seperti wafer ini. III. Alat dan Bahan
Alat : - Eksikator
- Sealer
- Timbangan
- Baki
- Moisture Tester
Bahan : - NaOH Jenuh
- Air
- Plastik PP
- Kapur Tohor
- Plastik PE
- NaCL Jenuh
IV. Cara Kerja
Wafer 16 potong
Pengukuran tekstur, KA dan berat hari ke-0 Pemasukan ke dalam setiap kemasan yang disiapkan masing-masing 2 buah. 4 kemasan PP dan 4 kemasan PE
Penyegelan/ sealing
Penyimpanan 2 kemasan dalam eksikator yang masing-masing berisi Air, NaCL, NaOH, dan kapur Tohor selama 7 dan 14 hari
Pengukuran tekstur, KA dan berat Hari ke-7 dan 14
V. Data Pengamatan Tabel 5.1. Hasil pengamatan kadar air, daya patah, dan kerenyahan wafer Plastik
Penyimpanan
Pengemasan
Hari ke-7
Hari ke14
PP
2.7
3.67
+3
PE
7.71
6.85
PP
2.41
PE
NaCl NaOH Air Kapur Tohor
Kadar Air (%)
Kerenyahan (Tekstur) Hari Hari keke-7 14
Larutan
Hari ke-7
Hari ke14
+5
+3
+5
+8
+8
+8
+8
2.81
+1
+1
+1
+1
3.18
3.48
+5
+4
+5
+4
PP
3.69
5.47
+6
+7
+6
+7
PE
3.78
4.56
+7
+6
+7
+6
PP
2.59
2.99
+2
+2
+2
+2
PE
2.79
3.48
+4
+3
+4
+3
keterangan: Kerenyahan:
(+)1 memiliki kerenyahan paling tinggi (+)8 memiliki kerenyahan paling rendah
Daya Patah:
(+)1 memiliki kerenyahan paling tinggi (+)8 memiliki kerenyahan paling rendah
Kerenyahan dan Daya Patah merupakan uji subyektif
Tabel 5.2. Hasil pengamatan berat wafer hari ke-0 dan hari ke-7 Berat (gr) hari ke0
Berat (gr) hari ke7
Selisih Berat
PP
14.1
14.27
0.17
PE
13.28
13.56
0.28
PP
13.62
13.73
0.11
PE
13.24
13.41
0.17
PP
13.35
14.21
0.86
PE
13.52
13.98
0.46
PP
13.94
14.04
0.1
PE
13.81
13.9
0.09
Larutan
Plastik
Penyimpanan
Pengemasan
NaCl NaOH Air Kapur Tohor
Daya Patah
(gr)
Tabel 5.3. Hasil pengamatan berat wafer hari ke-0 dan hari ke-14 Berat (gr) hari ke0
Berat (gr) hari ke14
Selisih Berat
PP
13.84
14.84
1
PE
14.22
15.62
1.4
PP
14.03
14.85
0.82
PE
14.22
15.12
0.9
PP
13.01
14.18
1.17
PE
14.18
15.29
1.11
PP
13.75
14.33
0.58
PE
14.33
15.17
0.84
Larutan
Plastik
Penyimpanan
Pengemasan
NaCl NaOH Air Kapur Tohor
(gr)
VI. Pembahasan
Salah satu fungsi pengemasan adalah untuk melindungi produk dari pengaruh lingkungan luar agar tidak mengganggu serta mengubah sifat asli dari produk atau menurunkan kualitas dari produk. Salah satu parameter yang diamati adalah kadar air produk, kadar air produk sangat berpengaruh terhadap kerenyahan bahan, apabila kadar airnya tinggi maka kerenyahannya akan berkurang. Pada wafer, kerenyahan merupakan faktor penting yang disukai oleh konsumen sehingga perlu dijaga dari pengaruh lingkungan luar. Salah satu caranya adalah dengan memberikan kemasan yang baik pada produk agar produk memiliki kadar air yang tetap dan tidak terpengaruh oleh lingkungan luar. Namun tidak sepenuhnya ada kemasan yang dapat melindungi produk dari pengaruh lingkungan luar sepenuhnya. Oleh karena itu dilakukan pengujian pengemas yang berbeda untuk mengetahui pengemas mana yang baik untuk digunakan. Perpindahan uap air dari lingkungan ke bahan maupun dari bahan ke lingkungan dikarenakan oleh adanya perbedaan kadar air kemudian bahan dan lingkungan akan berusaha mencapai ERH (equilibrium relative humidity) atau kesetimbangan kadar air antara bahan dan lingkungan. Berat Peningkatan berat pada perlakuan air disebabkan oleh adanya RH yang ada dalam ruang penyimpanan sangat tinggi sehingga akan masuk ke dalam bahan pangan seiring dengan waktu.
Adanya kenaikan berat dikarenakan pengemas (PP dan PE) yang di pakai. Pada kemassan kertas biasanya mendapatkan hasil dengan berat yang lebih besar daripada dengan pengemas yang lainya. RH pada kemasan juga dipengaruhi oleh NaOH, kapur tohor, air, dan udara. Menurut Buckle (1987), kapur tohor memiliki RH 0% sedangkan RH NaOH jenuh yaitu 75%. Keberadaan lingkungan penyimpanan dengan RH yang lebih kecil dari RH bahan akan menyebabkan air dalam bahan keluar sehingga menyebabkan perubahan kadar air dan berat. Faktor yang mempengaruhi dalam penyimpanan RH yang berbeda pengemasan yang digunakan bahan yang di pakai untuk pengujian, dan penimbangan pada timbangan yang berbeda juga berpengaruh pada berat dari sampel. Pada hasil pengamatan yang dapat dilihat pada tabel 5.2. dan 5.3. semua berat sampel mengalami kenaikan berat dikarenakan adanya penambahan kadar air pada wafer atau sistematisnya kelembaban pada lingkungan penyimpanan lebih tinggi daripada kelembaban(RH) dari wafer, maka uap air akan masuk ke dalam wafer. Semakin tinggi RH dari larutan pengemasan maka semakin tinggi pula berat yang tertambahkan pada bahan. Plastik PP memiliki permeabilitas uap air yang buruk/rendah dibandingkan PE dikarenakan banyaknya gugus hidroksil non polar dan densitas yang rendah sehingga mampu menahan uap air lebih banyak dan mencegah produk memiliki moisture content yang tinggi (Koeswara, 2007). Hal ini sesuai dengan praktikum, pada pengemasan kapur tohor kemasan PP memiliki selisih berat paling ringan pada hari ke-14 yaitu 0.58gram dan penyimpanan pada eksikator larutan air dengan pengemasan PE pada angka 1.11gram. Pada pengemasan PP eksikator berisi air, beratnya mencapai 1.17gram, hal ini berkebalikan dengan teori bahwa PP lebih bagus dalam menahan uap air dibanding PE. Kesalahan ini terletak pada kurang rapatnya proses isolasi dari bahan sehingga masih menyisakan rongga udara. Pada pengaruh jenis larutan, kapur tohor dengan RH 0% memiliki selisih berat pada hari ke 14 pada kemaan PP 0.58gram, dan yang paling tinggi adalah pada kemasan PP air dengan angka 1.17. Kadar Air Jumlah kadar air pada produk pangan dapat dipengaruhi berbagai hal, namun perinsipnya yaitu air akan pergi menuju pada tempat dengan RH yang lebih rendah. Sedangkan sampel wafer merupakan produk pangan dengan kadar RH yang redah, sehingga mudah menyerap air dari
lingkungan. Kondisi tersebut membuat produk berkurang kerenyahannya. Dari hasil pengamatan, produk yang disimpan selama 7 dan 14 hari dalam kemasan kertas mengalami peningkatan kadar air pada semua tempat penyimpanan. Dari sini dapat diketahui bahwa kemasan kertas tidak dapat melindungi bahan dari pengaruh kadar air lingkungan. Pada hasil pengamatan yang dapat dilihat pada tabel 1., dapat dilihat bahwa rata2 sampel wafer dengan plastik PP memiliki kadar air yang lebih sedikit dari pada sampel dengan pengemasan plastik PE. Hal tersebut dikarenakan Plastik PP merupakan jenis plastik yang baik sebagai barrier terhadap uap air pada produk karena memiliki permeabilitas uap air yang rendah (Manley, 2000). Sedangkan pada perlakuanpenyimpanan memiliki ketergatungan pada RH masing2 larutan. Pada sampel dengan penyimpanan dengan kapur tohor hari ke-7 memiliki nilai RH terkecil, sedangkan pada hari ke-14 penyimpanan dengan NaOH memiliki kada RH terkecil. Sedangkan pada teori nilai RH kapur tohor lebih kecil dari pada NaOH. Hal yang dapat memungkinkan adalah kapur tohor yang digunakan telah menyerap air, sehingga tidak pada kondisi yang diinginkan. Sedangkan pada sampel dengan penyimpanan dengan NaCl memiliki nilai RH yang relatif tinggi, hal tersebut kemungkinan dikarenakan kadar air pada NaCl yang telah tinggi sebelum penggunaan. Tekstur dan Daya Patah Tekstur/kerenyahan berbanding sama dengan persentase kelembaban dan daya patah. Hal ini dikarenakan apabila kelembaban tinggi (dipengaruhi RH larutan dan jenis kemasan) maka mnyebabkan uap air masuk kedalam bahan dan menambah bobot dari bahan. Kemasan hanya sebagai penghalang uap air untuk masuk kedalam bahan pangan dan larutan dalam eksikator yang baik seharusnya menyeimbangkan RH dari lingkungan dan RH bahan agar tidak terjadi pertukaran/penambahan uap air dari lingkungan ke bahan (Moisture Equilibrum). Pada kondisi yang tidak setimbang dimana lingkungan memiliki kelembaban lebih tinggi, maka terjadi adsorbsi (Brooker et al., 1992). Aw/ aktivitas air merupakan sistem air yang berada di dalam bahan. Apabila Aw tinggi, maka dapat dipastikan kelembaban juga tinggi dan menyebabkan daya patah dan kerenyahan tekstur sangat buruk. Hal ini sesuai dengan data, pada kapur tohor hari ke-14 kemasan PP memiliki nilai 2.99% dan pada larutan air kemasan PP 5.47% yang berarti kapur tohor lebih bagus dalam menyeimbangkan kadar air dalam sistem lingkungan.
VII. Kesimpulan
-) Relative Humidity berbanding lurus dengan Water Activity. -) Keseimbangan kelembaban akan mencegah terjadinya adsorbsi uap air dari lingkungan ke bahan. -) Jenis pengemasan berpengaruh dalam menahan uap air masuk ke bahan. -) PP memiliki permeabilitas yang lebih bagus daripada P E dari segi permeabilitas uap air. -) Larutan Ca(OH)2 memiliki kesetimbangan kelembaban yang paling baik.
VIII. Daftar Pustaka
Brooker, D.B., F.W, Bakker-Arkem dan C.W. Hall. 1982. Sorption Equilibrum Moisture Contents of Wheat Kernel and Chatt . New York: Marcell Dekker, Inc. Kilcast,
D.
and
P.
Subramaniam.
2011.
The
Stability
and
Shelf-Life
of
Food .
http://study.syau.edu.cn/upload/54/attach/_2003500026_2011101209175835.pdf (September 2017). Koswara, Sutrisno. 2007. Pengemasan Bahan Pangan. Bogor: Ebook Pangan. Manley, D. 2000. Technology of Biscuits, Crackers, and Cookies Third Edition. Cambridge: Woodhead Publishing Limited. Winarno, F.G. 2002. Pangan: Gizi, Teknologi dan Konsumen. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama.
