Karakteristik Isotermis Sorpsi Air dan Umur Simpan Ledok Instan

Penulis:

I Made Anom Sutrisna Wijaya, I Ketut Suter, Ni Made Yusa

Jurnal, Volume, Hal.:

AGRITECH, Vol. 34, No. 1, hlm. 29-35

Tahun:

2014

Tujuan Penelitian:

Mengetahui karakteristik isotermis sorpsi air dari ledok instan yang diberi tambahan ikan tongkol, serta menentukan umur simpannya bila dikemas dengan aluminium foil dan plastik HDPE menggunakan metode accelerated shelf life testing (ASLT) dengan pendekatan kadar air kritis.

Metodologi:

1. Alat dan Bahan

• Sampel: Ledok instan dengan tambahan ikan tongkol 8,77% (basis formulasi Suter dkk.).

• Bahan kimia: MgCl₂, K₂CO₃, CoCl₂, NaCl, KCl, BaCl₂ (larutan garam jenuh untuk menciptakan RH berbeda).

• Alat: Inkubator suhu 28°C, toples kaca dengan plat pemisah, oven pengering 105°C, kemasan aluminium foil (ketebalan 0,15 mm) dan plastik HDPE (ketebalan 0,20 mm).

2. Tahapan Penelitian

• Penentuan kurva isotermis sorpsi air dengan metode gravimetri statis menggunakan larutan garam jenuh untuk RH 30–90%. Perubahan berat diamati harian sampai tercapai kadar air kesetimbangan (EMC).

• Analisis data menggunakan model GAB (Guggenheim-Anderson-de Boer) untuk memperoleh parameter monolayer moisture content (Mo), konstanta K, dan konstanta C.

• Perhitungan umur simpan menggunakan model Labuza dengan pendekatan kadar air kritis, memperhitungkan permeabilitas kemasan, slope kurva isotermis, kadar air awal, kritis, dan kesetimbangan.

Hasil dan Pembahasan:

• Kurva isotermis sorpsi air ledok instan berbentuk sigmoid tipe II, khas produk pangan kering kaya karbohidrat.

• Parameter GAB yang diperoleh:

  Mo = 0,0404 g H₂O/100 g bahan kering

  K = 0,855

  C = 92,268

• Nilai Mo menunjukkan kapasitas air terikat primer yang penting untuk kestabilan penyimpanan.

• Energi adsorpsi monolayer tinggi, menunjukkan ikatan kuat antara air dengan komponen polar bahan.

• Estimasi umur simpan:

  Aluminium foil: 29,8 bulan

  HDPE: 6,0 bulan

• Terdapat perbedaan signifikan yang disebabkan oleh permeabilitas uap air, dimana aluminium foil jauh lebih rendah dibandingkan HDPE sehingga melindungi produk dari penyerapan uap air lingkungan.

Kesimpulan:

Ledok instan memiliki kurva isotermis sorpsi air berbentuk sigmoid tipe II dengan parameter GAB yang menunjukkan karakteristik bahan kering karbohidrat. Umur simpannya sangat dipengaruhi oleh jenis kemasan, dimana aluminium foil memberikan umur simpan hampir 30 bulan, sedangkan HDPE hanya sekitar 6 bulan. Pemilihan kemasan dengan permeabilitas rendah sangat penting untuk mempertahankan mutu produk.

Isoterm Sorpsi Air pada Tepung Ubi Jalar Terfermentasi dengan Angkak

Penulis:

Yulinda Eka Ayu Rukmawati, Sri Hartini, Margareta Novian Cahyanti

Jurnal, Volume, Hal.:

Jurnal Kimia VALENSI, Vol. 3, No. 1, hlm. 71–78

Tahun:

2017

Tujuan Penelitian:

Menentukan kurva isoterm sorpsi air, pemodelan isoterm sorpsi yang paling tepat (GAB, BET, dan Caurie), serta mengetahui kadar air monolayer pada tepung ubi jalar terfermentasi dengan angkak.

Metodologi:

1. Alat dan Bahan

   • Sampel: Tepung ubi jalar terfermentasi dengan angkak (proses fermentasi: ubi jalar dikukus, ditambahkan angkak 5% (w/w), difermentasi 48 jam, dikeringkan pada 50°C, dihaluskan & diayak 61 mesh).

   • Bahan kimia: Larutan garam jenuh (NaOH, MgCl₂, K₂CO₃, Mg(NO₃)₂, KI, NaCl, KCl).

   • Alat: Moisture analyzer (Ohaus MB 25), drying cabinet, inkubator, sorption container, neraca analitik (0,01 g dan 0,1 mg).

2. Tahapan Penelitian

   • Penentuan kadar air awal dengan moisture analyzer pada 105°C.

   • Preparasi larutan garam jenuh untuk menghasilkan RH berbeda.

   • Penentuan kadar air kesetimbangan (Me): sampel 5 g dimasukkan ke container berisi larutan garam jenuh dan disimpan pada suhu 30°C, 35°C, dan 40°C, kemudian ditimbang harian hingga steady state.

   • Pemodelan isoterm sorpsi air menggunakan persamaan GAB, BET, dan Caurie, evaluasi ketepatan dengan Mean Relative Deviation (MRD).

Hasil dan Pembahasan:

• Kurva isoterm sorpsi air tepung ubi jalar terfermentasi dengan angkak berbentuk sigmoid (tipe II), khas bahan pangan kering berbasis pati.

• Model GAB paling sesuai untuk menggambarkan hubungan aw dan kadar air kesetimbangan, dengan MRD < 5% pada semua suhu:

  • 30°C: 4,41%

  • 35°C: 2,50%

  • 40°C: 3,37%

• Model BET dan Caurie kurang sesuai (MRD >10%, bahkan BET mencapai >70% pada suhu 30–35°C).

• Nilai kadar air monolayer (Mo):

  • GAB: 7,34% (30°C), 6,57% (35°C), 16,09% (40°C)

  • BET: 2,09%, 1,05%, 4,26%

  • Caurie: 1,41%, 1,36%, 1,42%

• Perbedaan nilai Mo antar model menunjukkan sensitivitas metode, dimana GAB dianggap paling representatif untuk aplikasi pangan.

Kesimpulan:

Kurva isoterm sorpsi air tepung ubi jalar terfermentasi dengan angkak berbentuk sigmoid tipe II. Model GAB adalah model paling tepat dengan MRD < 5% pada suhu 30–40°C. Nilai kadar air monolayer dengan model GAB menunjukkan perbedaan antar suhu, dan dapat digunakan sebagai acuan dalam menentukan kestabilan produk serta strategi penyimpanan.

Karakteristik Kurva Isotherm Sorpsi Air Tepung Jagung Instan

Penulis:

Nur Aini, Vicentius Prihananto, Gunawan Wijonarko

Jurnal, Volume, Hal.:

AGRITECH, Vol. 34, No.1, hlm. 50-55

Tahun:

2014

Tujuan Penelitian:

Menentukan kurva isotherm sorpsi air (ISA) tepung jagung instan dari empat varietas jagung (Bisi, Pioneer, Srikandi, dan Canggal) serta membandingkannya dengan model prediksi BET (Brunauer-Emmett-Teller) dan GAB (Guggenheim-Anderson-deBoer) untuk mengetahui kesesuaian model dan estimasi kadar air monolayer.

Metodologi:

1. Alat dan Bahan

• Bahan utama: Jagung dari varietas Bisi, Pioneer, Srikandi, dan Canggal.

• Bahan kimia: Larutan garam jenuh (NaOH, MgCl₂, K₂CO₃, Mg(NO₃)₂, KI, NaCl, KBr, KCl, K₂SO₄) untuk menghasilkan RH berbeda.

• Alat: Desikator, oven, timbangan analitik, wadah kaca.

2. Tahapan Penelitian

• Pembuatan tepung jagung instan: jagung dikukus hingga matang, dikeringkan, lalu ditepungkan.

• Penentuan kadar air kesetimbangan (Me): sampel 10 g ditempatkan dalam desikator dengan larutan garam jenuh pada suhu 30°C, ditimbang setiap hari hingga tercapai steady state (15–28 hari).

• Analisis data: Kurva ISA dianalisis dengan model BET (linear aw vs aw/(1–aw)m) dan GAB (persamaan kuadratik aw/m).

Hasil dan Pembahasan:

• Kurva isotherm sorpsi air tepung jagung instan berbentuk sigmoid (tipe II) pada semua varietas.

• Kurva ISA percobaan mendekati prediksi model GAB pada hampir semua rentang aw (0,1–0,9).

• Model BET hanya akurat pada rentang aw rendah (0,05–0,45) dimana hal ini sesuai dengan teori bahwa BET cocok untuk estimasi kadar air monolayer.

• Nilai kadar air monolayer (mo):

  • Model GAB: 5.725% (Canggal) – 7.323% (Bisi)

  • Model BET: 3,300% (Canggal) – 3,690% (Bisi)

• Kadar air monolayer menggambarkan air terikat primer yang penting untuk stabilitas produk selama penyimpanan.

Kesimpulan:

Kurva isotherm sorpsi air tepung jagung instan dari empat varietas memiliki bentuk sigmoid tipe II. Model GAB paling sesuai untuk menggambarkan hubungan aw–Me pada rentang luas aktivitas air, sedangkan model BET lebih tepat digunakan untuk menduga kadar air monolayer (3,3–3,69%). Informasi ini penting untuk perancangan pengeringan, kemasan, dan prediksi umur simpan produk berbasis tepung jagung.