Daya Simpan Wuluh (arhenius)

Pendugaan Umur Simpan Minuman Belimbing Wuluh (Averrhoa bilimbi)

Ade Chandra Iwansyah, Taufik Rahman dan Eny Solichah

Kontak : Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Balai Besar Pengembangan Teknologi Tepat Guna (B2PTTG – LIPI) Jl. K.S Tubun No. 5 Subang, Jawa Barat; Kode Pos; 41213 Telp. (0260) 411478, 412 878; Fax (0260) 411239 E-mail : [email protected] or [email protected]

Pilihan topik dalam prosiding •

Kimia, Gizi dan Makanan Fungsional

ABSTRAK

Belimbing wuluh (Averrhoa bilimbi) atau lebih dikenal dengan belimbing sayur merupakan salah satu tanaman yang banyak terdapat di pekarangan-pekarangan rumah dan berpotensi sebagai bahan pangan fungsional. Secara tradisional belimbing wuluh banyak digunakan masyarakat sebagai obat seperti batuk, sariawan, perut sakit, gondongan, batuk rejan, gusi berdarah dan gigi berlubang. Pemanfaatan belimbing wuluh pada umumnya baru digunakan sebagai bahan dalam pembuatan sayur. Sebagaimana telah diketahui buah-buahan dan sayuran (komoditi hortikultura) merupakan bahan pangan yang mudah sekali rusak (perishable). Oleh karena itu diperlukan teknologi proses pengolahan untuk mengolah belimbing wuluh. Salah satunya dibuat menjadi minuman belimbing wuluh sehingga dapat meningkatkan umur simpan produk dan memiliki nilai ekonomis yang tinggi. Telah dilakukan penelitian untuk menduga umur simpan minuman belimbing wuluh dengan cara mengamati kadar vitamin C di dalam minuman belimbing wuluh selama 24 hari penyimpanan pada suhu 8 oC, 25 oC dan 40 oC. Pengujian kadar vitamin C dilakukan setiap 3 hari sekali. Pendugaan umur simpan minuman belimbing wuluh dilakukan dengan menduga laju penurunan mutu menggunakan persamaan Arrhenius. Hasil perhitungan diketemukan bahwa model atau persamaan untuk laju penurunan mutu minuman belimbing wuluh yang dilihat dari penurunan kadar vitamin C dengan perlakuan suhu penyimpanan (8°C, 25°C dan 40°C) dan lama penyimpanan (24 hari) ialah k = 1,31 x 10 4.l −3631 (1 / T ) . Kata kunci : belimbing wuluh, daya simpan, model arrhenius dan vitamin C

PENDAHULUAN Perkembangan teknologi, pendidikan dan kesadaran masyarakat akan pentingnya kesehatan telah merubah pola pikir dan tuntutan masyarakat terhadap pangan sehingga produk-produk pangan tidak hanya memiliki rasa enak tetapi juga memperhatikan pengaruh pangan tersebut terhadap kesehatan. Salah satu dampaknya yaitu kecenderungan masyarakat untuk lebih banyak memanfaatkan bahan pangan alami baik dari jenis sayuran maupun buah-buahan. Jenis sayuran dan buah-buahan ini, disamping sebagai sumber mineral dan vitamin juga mengandung jenis komponen yang sangat bermanfaat yang diperlukan tubuh manusia. Pangan Fungsional (Functional Food) menurut Golberg (1994) didefinisikan sebagai pangan yang memberikan efek positif terhadap kesehatan individu, kesehatan fisik dan kesehatan pikiran terutama dari nilai kandungan gizinya. Salah satu tanaman yang berpotensi sebagai pangan fungsional ialah tanaman belimbing wuluh (Averrhoa bilimbi). Belimbing wuluh atau lebih dikenal dengan belimbing sayur ialah salah satu tanaman yang terdapat di pekarangan-pekarangan rumah yang biasanya digunakan dan dimanfaatkan sebagai bahan dalam membuat sayur asem. Menurut Muhlisah (2006) Belimbing wuluh secara epidomologi terbukti mempunyai khasiat sebagai obat seperti batuk, sariawan, perut sakit, gondongan, batuk rejan, gusi berdarah, gigi berlubang, jerawat, panu, tekanan darah tinggi, dan radang rectum. Sebagaimana telah diketahui di Indonesia, buah-buahan dan sayuran (komoditi hortikultura) merupakan bahan pangan yang mudah sekali rusak (perishable). Oleh karena perlu dilakukan penerapan teknologi pasca panen dan teknologi proses pengolahan. Salah satu produk olahan pangan yaitu minuman sari buah. Pengembangan belimbing wuluh menjadi minuman belimbing wuluh (jus) merupakan salah satu upaya

diversifikasi produk yang diharapkan dapat meningkatkan nilai ekonomis belimbing wuluh selain dapat meningkatkan daya simpan dan daya guna produk. Istilah umur simpan mengandung pengertian rentang waktu antara saat produk dikemas atau diproduksi sampai saat mutu produk tersebut tidak memenuhi syarat lagi untuk dikonsumsi. Suhu merupakan faktor yang berpengaruh tehadap perubahan mutu produk pangan. Oleh karena itu faktor suhu harus senantiasa diperhitungkan dalam menduga laju penurunan mutu produk pangan selama penyimpanan. Faktor – faktor mutu yang sangat dipengaruhi oleh suhu antara lain tekstur, reaksi pencoklatan enzimatik, dan kadar vitamin C. Selain menggunakan metode konvensional yaitu menduga umur simpan dengan mengamati produk selama penyimpanan sampai terjadi perubahan hingga tingkat masa kadarluarsa. Pendugaan umur simpan dapat dilakukan pada kondisi dipercepat (accelerate shelf life test) yang dapat memprediksi umur simpan yang sebenarnya. Salah satu metode yang termasuk ke dalam metode akselerasi ini ialah metode Arrhenius. Metode Arrhenius merupakan pendugaan umur simpan dengan menggunakan simulasi. Untuk itu diperlukan beberapa pengamatan yaitu adanya parameter yang diukur secara secara kuantitatif dan parameter tersebut harus mencerminkan keadaan masa yang akan terjadi pada kondisi tersebut. Metode Arrhenius sangat baik untuk diterapkan dalam penyimpanan produk pada suhu penyimpanan yang relatif stabil dari waktu ke waktu. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk menduga umur simpan dari minuman belimbing wuluh.

BAHAN DAN METODE Bahan Bahan pembuatan minuman terdiri dari belimbing wuluh yang diperoleh dari petani Desa Dawuan, Kecamatan Kalijati, Subang; Gula pasir, potasium sorbat dan CMC( caboxymethylcellulose). Metodologi Penelitian Dalam penelitian ini dilakukan pengamatan terhadap perubahan kadar vitamin C minuman belimbing wuluh selama 24 hari penyimpanan pada suhu 8oC, 25oC dan 40oC. Pengujian kadar vitamin C (AOAC 1990) dilakukan setiap 3 hari sekali. Diagram alir pembuatan minuman belimbing wuluh dapat dilihat pada Gambar 1.

Ekstrak belimbing wuluh

+ Air Pemanasan (60-70 °C), pengadukan • Gula • penstabil Penyaringan

Pemasakan, 70-80 °C Pengawet Pasteurisasi 80-90 °C

MINUMAN BELIMBING WULUH

Gambar 1. Diagram proses pembuatan minuman belimbing wuluh

Pendugaan umur simpan minuman belimbing wuluh dilakukan dengan menduga laju penurunan mutu minuman belimbing wuluh dengan menggunakan persamaan Arrhenius.

k = ko e − E / RT Keterangan: k ko E T R

= konstanta penurunan mutu = konstanta (tidak tergantung pada suhu) = energi aktivasi = suhu mutlak ( C + 273) = konstanta ga 1,986 Kal/mol

Asumsi-asumsi yang digunakan dalam pendugaan umur simpan dengan 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 dari proses – proses yang terjadi sebelumnya 4. Suhu selama penyimpanan tetap

HASIL DAN PEMBAHASAN Untuk menganalisis penurunan laju mutu dengan metode simulasi diperlukan beberapa pengamatan yang dapat diukur secara kuantitatif dari parameter tersebut. Dalam penelitian ini digunakan kadar vitamin C sebagai parameter yang diamati. Minuman belimbing wuluh dianalisis kadar vitamin C selama 24 hari dengan interval 3 hari dan penyimpanan pada tiga suhu ekstrim yang berbeda (8°C, 25°C dan 40°C). Hasil

pengamatan kadar vitamin C pada minuman belimbing wuluh dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Hasil pengamatan kadar vitamin C terhadap lama simpan dan suhu (rataan) Suhu No

Hari ke-

8°°C

25°°C

40°°C

1

0

10,79

10,79

10,79

2

3

10,55

10,65

10,70

3

6

10,51

9,50

9,93

4

9

10,43

9,47

9,85

5

12

10,22

9,19

9,29

6

15

10,22

8,70

9,10

7

18

10,07

8,14

8,42

8

21

10,02

8,09

8,27

9

24

9,83

8,07

7,70

Model Arrhenius Suhu merupakan faktor yang berpengaruh terhadap perubahan mutu makanan. Semakin tinggi suhu penyimpanan maka laju reaksi berbagai senyawa kimia semakin cepat (Syarief & Halid 1993). Oleh karena itu dalam penelitian ini untuk menduga penurunan mutu selama penyimpanan, suhu sangat diperhatikan. Berdasarkan Tabel 1 dapat dibuat grafik hubungan antara waktu penyimpanan dan penurunan kadar vitamin C minuman belimbing wuluh pada masing-masing suhu penyimpanan (8°C, 25°C dan 40°C). Selanjutnya dibuat regresi linier dari masing-masing suhu penyimpanan. Grafik regresi linier dari perlakuan berbagai macam suhu dapat dilihat pada Gambar 2.

Suhu 25 C

Suhu 8 C y = -0,0362x + 10,728 R 2 = 0,973

12,00 Kadar vitamin C (mg/100g)

Kadar vitamin C (mg/100g)

11,00 10,80 10,60 10,40 10,20 10,00 9,80 9,60 0

10 20 Waktu penyimpanan (hari)

y = -0,1225x + 10,648 R2 = 0,9345

10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 0

30

10

20

Waktu penyimpanan (hari)

2 (a)

2 (b) Suhu 40 C

Kadar vitamin C (mg/100g)

y = -0,1301x + 10,9 R2 = 0,9828 12 10 8 6

a

4 2 0 0

Waktu penyimpanan 10 20 (hari) 2 (c)

30

Gambar 2(a) (b) dan (c). Grafik regresi linier vitamin C terhadap suhu dan lama penyimpanan Berdasarkan Gambar 2, diperoleh persamaan regresi linier dari masing-masing suhu penyimpanan, yaitu: •

Suhu = 8°C

Y = -0,0362X + 10,728

(r = 0,973)

•

Suhu = 25°C

Y = -0,1225X + 10,648

(r = 0,934)

•

Suhu = 40°C

Y = -0,1301X + 10,900

(r = 0,983)

Karena ln ko dan –E/R merupakan bilangan konstanta, maka persamaan tersebut dapat ditulis sebagai :

30

Ln k = A + B 1/T

Sehingga apabila nilai k dan 1/T diplotkan akan didapatkan grafik sebagai berikut: 0 0,0031 -0,5

0,0032

0,0033

0,0034

0,0035

0,0036

y = -3631x + 9,7487 -1 ln K

-1,5 -2

-2,5 -3 -3,5 (1/T)

Gambar 3. Grafik hubungan antara k dengan 1/T Berdasarkan Gambar 3 didapatkan persamaan garis grafik hubungan ln k dengan 1/T yaitu: Y = -3631 x + 9,7487 dimana nilai kemiringan (slope) dari persamaan tersebut merupakan nilai –E/R dari persamaan Arrhenius, sedangkan nilai intersep merupakan nilai ln ko. Maka dengan demikian besarnya nilai E diperoleh sebagai berikut: -E/R = B -E/R = - 3631 ºK, dimana R = 1.986 kal/mol K E

= 7211 kal/mol

dan nilai ko diperoleh sebagai berikut : ln ko = A ln ko = 9,4787 ko = 1,31 x 104

Dengan demikian konstanta laju penurunan mutu pada minuman belimbing wuluh adalah k = 1,31 x 104.l −3631 (1/ T ) . Setelah itu diperoleh persamaan Arrhenius untuk penurunan vitamin C minuman belimbing wuluh berdasarkan suhu yaitu: •

suhu 8 °C

k = 1,31 x 104 e -3631(1/(8+273)) k = 1,31 x 104 e -3631(1/281)

•

suhu 25°C

k = 1,31 x 104 e -3631(1/(25+273)) k = 1,31 x 104 e -3631(1/298)

•

suhu 40°C

= 0,0320 hari

= 0,0669 hari

k = 1,31 x 104 e -3631(1/(40+273)) k = 1,31 x 104 e -3631(1/313)

= 0,1200 hari

Apabila diasumsikan bahwa nilai titik kritis minuman belimbing wuluh diperoleh pada kadar vitamin C = 0, maka umur simpan minuman belimbing wuluh yaitu: •

suhu 8 °C = (10,79-0)/0,0320 = 337,19 hari

•

suhu 25°C = (10,79-0)/0,00669 = 161,28 hari

•

suhu 40°C = (10,79-0)/0,1200 = 89,92 hari KESIMPULAN Nilai konstanta laju penurunan mutu dilihat dari penurunan kandungan vitamin

C dengan perlakuan suhu penyimpanan (8°C, 25°C dan 40°C) dan lama penyimpanan 4 −3631(1 / T ) (selama 24 hari) ialah k = 1,31 x 10 .l .

PENGHARGAAN Penghargaan dan terima kasih kami ucapkan kepada Balai Besar Pengembangan Teknologi Tepat Guna (B2PTTG-LIPI), Ir. Arie Sudaryanto, Sudirman dan teman-teman

Tim Unit Inkubator Bisnis dan Teknologi, Dawuan (Nok, Angga dan Mirwan) atas dukungan moril dan materiil yang telah diberikan. DAFTAR PUSTAKA AOAC International. 1990. Official Methods of Analysis of AOAC International 15th ed.). AOAC International Suite 500, USA. Golberg I. 1994. Functional Foods Designer Foods, Pharmafoods, Nutraceuticals. Chapman & Hall. United State of America. Muhlisah F. 2006. Taman Obat Keluarga (TOGA). Penebar Swadaya, Depok. Syarief R. & Halid H. 1993. Teknologi Penyimpanan Pangan. Penerbit ARCAN, Jakarta