PENDUGAAN UMUR SIMPAN PADA PENYIMPANAN DINGIN TEMPE KEDELAI (Glycine max (L.) Merill) DENGAN PENGEMASAN VAKUM MENGGUNAKAN MODEL ARRHENIUS

Transkripsi

1 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 *Penulis Korespondensi, anang.lastriyanto@yahoo.co.id ABSTRAK Kedelai (Glycine max (L.) Merrill) merupakan salah satu komoditas tanaman pangan yang penting di Indonesia. Kebutuhan akan kedelai meningkat dari 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 : T 1 = 25 C, T 2 = 8 C, dan T 3 = -8 ºC. Faktor perlakuan kedua adalah fase kematangan tempe (F), terdiri dari tiga fase, yaitu : F 1 = 9 jam setelah diberi ragi, F 2 = 18 jam setelah diberi ragi, danf 3 = 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 masingmasing suhu, yaitu suhu 25 C pada tempe 9 jam setelah diragi prediksi umur simpan hari, tempe 18 jam setelah diragi hari, dan tempe 27 jam setelah diragi hari. Suhu 8 C pada tempe 9 jam setelah diragi hari, tempe 18 jam setelah diragi hari, dan tempe setelah 27 jam diragi hari. Sedangkan suhu -8 C pada tempe 9 jam setelah diragi hari, tempe 18 jam setelah diragi hari dan pada F3 tempe 27 jam setelah diragi 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 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. 1

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 days, F2 (tempe after yeast 18 hour) value days, and F3 (tempe after yeast 27 hour) value days at 25 C. F1 (tempe after yeast 9 hour) value days, F2 (tempe after yeast 18 hour) value days, and F3 (tempe after yeast 27 hour) value days at 8 C. F1 (tempe after yeast 9 hour) value days, F2 (tempe after yeast 18 hour) value days, and F3 (tempe after yeast 27 hour) value 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 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 %, 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. Alat dan Bahan METODE PENELITIAN 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. 2

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 A 0. Hasil analisa dapat dilihat pada Tabel 1. 3

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 A 0 digunakan untuk menduga umur simpan tempe kedelai melalui persamaan reaksi orde satu (ln A 0-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. 4

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 5

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 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 Sedangkan pada suhu 265 K : F1 (tempe setelah diragi 9 jam) adalah 0.621, F2 (tempe setelah diragi 18 jam) adalah dan F3 (tempe setelah diragi 27 jam) adalah

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 kal/mol, F2 (tempe setelah diragi 18 jam) adalah kal/mol, sedangkan F3 (tempe setelah diragi 27 jam) adalah 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. 7

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 Tempe Kedelai dengan Waktu Penyimpanan pada Suhu -8 C 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 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 Sedangkan pada suhu 265 K : F1 (tempe setelah diragi 9 jam) adalah 1.143, F2 (tempe setelah diragi 18 jam) adalah dan F3 (tempe setelah diragi 27 jam) adalah

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 kal/mol, pada F2 (tempe setelah diragi 18 jam) adalah kal/mol, dan pada F3 (tempe setelah diragi 27 jam) adalah 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. 9

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 Tempe Kedelai dengan Waktu Penyimpanan pada Suhu -8 C 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 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 Sedangkan pada suhu 265 K : F1 (tempe setelah diragi 9 jam) adalah 0.13, F2 (tempe setelah diragi 18 jam) adalah dan F3 (tempe setelah diragi 27 jam) adalah

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 kal/mol, pada F2 (tempe setelah diragi 18 jam) adalah kal/mol, dan pada F3 (tempe setelah diragi 27 jam) adalah 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 A 0-ln A=kθ, yang mana A 0 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 A 0-ln A)/k sehingga diperoleh umur simpan tempe kedelai yang dikemas vakum. 11

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 % dan kadar protein terendah %. Untuk tempe setelah diragi 18 jam kadar protein yang tinggi, yaitu % dan yang rendah, yaitu % dan tempe setelah diragi 27 jam kadar protein tertinggi, yaitu % dan terendah, yaitu %. Nilai umur simpan dihitung berdasarkan nilai batas tolak, pada penelitian ini kadar protein digunakan sebagai parameter pendugaan umur simpan dengan batas tolak %. Berdasarkan perhitungan umur simpan dapat diketahui bahwa tempe kedelai yang lebih lama disimpan adalah tempe setelah diragi 9 jam, yaitu 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 hari. DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2008a. USAHA PENGEMBANGAN KEDELAI /LPKedelai2.htm.Daryanto, Fisika Teknik. Rineka Cipta : Jakarta. Hastuti, S. U OPTIMASI TEKNIK FERMENTASI DAN PEMILIHAN KONSORSIUM Mikroorganisme yang Berperan dalam Pembuatan Tempe. Malang. Man, D dan A. Jones SHELF-LIFE EVALUATION OF FOODS. An Aspen Pub. Aspen Pub, Inc. Gaithersburg, Maryland. Robertson, G. L FOOD PACKAGING. Marcel Dekker Inc. New York. Syarief, R dan H. Halid TEKNOLOGI PENYIMPANAN PANGAN. Penerbit Arcan Jakarta. 12