3

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. MINUMAN TRADISIONAL FUNGSIONAL

Makanan dan minuman tradisional merupakan makanan dan minuman yang terbuat dari bahan lokal dan memiliki cita rasa yang relatif sesuai dengan selera masyarakat setempat. Menurut Ichikawa (1994), suatu pangan dapat dikatakan sebagai pangan fungsional bila memenuhi syarat-syarat berikut : 1. Dapat digunakan sebagai makanan dan memiliki fungsi untuk kesehatan 2. Manfaatnya bagi kesehatan dan pemenuhan gizi harus berdasarkan data ilmiah. 3. Jumlah yang dikonsumsi setiap hari harus ditentukan dan diizinkan oleh ahli kesehatan dan

gizi. 4. Aman dalam diet yang seimbang. 5. Memiliki karakteristik sifat fisik dan kimia disertai metode analisis yang jelas, serta sifat

kuantitatif dan sifat kualitatif bahan pangan dapat ditentukan. 6. Tidak mengurangi nilai gizi pangan. 7. Dikonsumsi dengan cara yang wajar. 8. Tidak dikonsumsi dalam bentuk tablet, kapsul ataupun serbuk. 9. Berasal dari bahan-bahan alami.

2.2. BIR PLETOK

Bir pletok merupakan minuman tradisional fungsional khas Betawi yang diracik dari bermacam-macam rempah. Minuman ini berkhasiat menurunkan gejala masuk angin, mengatasi sariawan, kelelahan, dan reumatik. (Harmanto, 2000). Rempah-rempah yang digunakan berbeda-beda bergantung pada pembuatnya. Formula untuk membuat bir pletok pada penelitian ini diambil dari penelitian sebelumnya tentang pengembangan formula bir pletok (Dulimarta, 2000). Resep bir pletok yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 1 dan rempah-rempah yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Aneka rempah yang digunakan dalam formulasi bir pletok

Secang Cabe Jawa Kayu Manis Serai Lada Putih Jintan Hitam

Lada Hitam Cengkeh Biji Pala Pekak Jahe Kapulaga

Kayu Mesoyi Kapol Kecil Pandan Adas Manis Kembang Pala

4

Tabel 1. Komposisi bir pletok

Sumber : Dulimarta, 2000

2.3. REMPAH-REMPAH

Rempah-rempah dapat dikategorikan sebagai tanaman obat. Menurut Dennin (2000), dari 75.000 jenis tanaman di dunia terdapat 20.000 jenis tanaman obat dan 4.000 jenis tanaman yang sudah digunakan sebagai obat. Bagian tanaman yang digunakan sebagai rempah-rempah umumnya berasal dari bunga, umbi, daun, dan rimpang. Pemanfaatan rempah-rempah biasanya diolah dalam bentuk tersendiri atau sebagai zat tambahan pada makanan yang berfungsi untuk flavor, peningkat citarasa, serta dapat berfungsi sebagai sumber mineral pelengkap kesehatan (Ridwan et al.,1997).

Rempah-rempah yang banyak digunakan pada pembuatan bir pletok ini adalah jahe, kayu secang, cabe jawa, kayu manis, daun sereh, lada putih, lada hitam, daun pandan, cengkeh, kembang dan biji pala, adas manis, kapulaga besar, kapulaga kecil, jintan hitam, pekak, dan kayu mesoyi. Tabulasi jenis rempah, komponen mayor yang terkandung dan khasiat beberapa rempah yang digunakan dalam pembuatan bir pletok terdapat dalam Lampiran 2.

2.3.1. Jahe- Ginger (Zingiber officionale Roscoe)

Jahe adalah umbi dari tanaman Zingiber officinale Roscoe yang termasuk dalam famili Zingiberaceae. Tanaman jahe membentuk rimpang yang berbentuk umbi. Batang pokok mencapai ketinggian satu meter. Cabang rimpang dapat membentuk malai bunga yang tegak lurus mencapai 25cm. (Rismunandar, 1992).

Rimpang jahe umumnya mengandung minyak atsiri sebanyak 0,25-3,3 persen yang terdiri atas antara lain minyak terpentin, zingiberen, kurkumin, dan pheladren. Jahe juga mengandung camphen, bisabolen, farnesen, sesquiphellandren, zingibren, linalool, nerolidol, geranial, neral, dan 1,8-sineol. Penghasil rasa pedas jahe adalah gingerol dan shogaol yang banyak terdapat pada oleoresin jahe (Agusta, 2000). Komposisi kimia jahe dapat dilihat pada Lampiran 1.

Jenis Rempah Jumlah (%) Jahe 20,53 Cabe Jawa 20,53 Kayu Secang 13,69 Kayu Manis 10,66 Sereh 6,84 Lada Putih 3,43 Lada Hitam 3,43 Daun Pandan 3,43 Cengkeh 3,43 Kembang Pala 3,43 Biji Pala 3,43 Adas Manis 1,72 Kapulaga Besar 1,72 Jintan Hitam 1,72 Pekak 1,72 Kapulaga kecil 1,72 Kayu mesoyi 0,69

5

Berdasarkan hasil percobaan dengan hewan percobaan, terbukti bahwa ekstrak jahe merupakan stimulant bagi pernafasan dan jantung. Ekstrak jahe juga dapat menyembuhkan reumatik, penyakit malaria, radang, influenza, batuk, dan pendarahan. Ekstrak jahe juga digunakan untuk merangsang nafsu makan, meperlancar pencernaan dan mengurangi asam perut karena adanya zat antioksidan yang merangsang selaput lendir dan usus (Rismunandar, 1992). Herlina et al. (2002) membuktikan bahwa ekstrak jahe dapat menghambat waktu terjadinya oksidasi lipida dari 20 detik menjadi 10 menit. Muchtadi dan Sugiono (1992) menyatakan bahwa ekstrak jahe mempunyai daya antioksidan yang dapat dimanfaatkan untuk mengawetkan minyak dan lemak.

2.3.2. Kayu Secang – Sepang (Caesalpinia sappan Linn)

Secang (Caesalpinia sappan Linn) termasuk famili Leguminoseae. Tanaman ini merupakan tanaman perdu yang memanjat, berduri banyak, akarnya berserabut dan berwarna gelap. Bagian batang berwarna coklat keabuan (Heyne, 1987). Secang tumbuh pada ketinggian antara 1-700m di atas permukaan laut di daerah Jawa (Sastrapraja dan Bimantoro, 1980). Secang banyak dimanfaatkan sebagai tanaman pagar.

Kandungan kimia dari kayu secang adalah tannin (asam tannat), asam galat, resin, resorsin, brazilin, brazielin, dan pigmen sappanin (Maharani, 2003). Secang dapat digunakan sebagai pewarna alami karena mengandung brazilin yang berwarna merah dan bersifat mudah larut dalam air panas. Kayu secang juga mempunyai aktivitas sebagai antibakteri dan bakteriostatik (Winarti dan Sembiring, 1998). Brazilin yang merupakan komponen terbesar dari kayu secang merupakan senyawa oksidatif yang memiliki gugus katekol pada struktur kimianya. Berdasarkan sifat antioksidannya, brazilin merupakan pelindung terhadap bahaya radikal bebas pada sel (Sanusi, 1999). Kayu secang mempunyai daya antibakteri terhadap bakteri gram positif, seperti Bacillus pumilus, Bacillus subtilis, dan Staphylococcus aureus, serta daya antibakteri terhadap bakteri gram negatif, seperti Escherichia coli, Klebsiella pnemoniae, dan kapang Penicillium aeruginosa ( Sundari et al., 1998).

2.3.3. Cabe Jawa – Long Pepper (Piper retrofactum Vahl.)

Lada panjang (Piper retrofactum Vahl.) atau yang dikenal sebagai cabe jawa merupakan tanaman asli Indonesia. Tanaman ini termasuk dalam famili Piperaceaea. Cabe jawa tergolong tanaman yang merambat dan melilit. Buah mudanya berwarna hijau dank eras serta beraroma tajam dan pedas. Warna buah berubah menjadi kuning gading dan akhirnya berwarna merah jika sudah matang (Emmyzar, 1992).

Tingkat kepedasan cabe jawa lebih tinggi dibandingkan dengan tingkat kepedasan jenis lada panjang lainnya. Menurut Winarto (2008), rasa pedas ini disebabkan oleh senyawa piperin dan piperanin. Cabe jawa juga mengandung minyak atsiri yang terdiri atas linalool, terpentil asetat, sitronelil asetat, dan sitral (Sait et al., 1992). Menurut Mardisiswojo dan Rajakmangunsudarso (1985), cabe jawa dapat digunakan untuk mengobati demam, tekanan darah rendah, sukar bersalin, perut mulas, beri-beri, influenza, lambung lemah, dan masuk angin.

2.3.4. Kayu Manis – Cinnamon (Cinnamomum burmanii Blume)

Kayu manis merupakan tumbuhan berdaun rimbun yang tingginya mencapai 16 m. Tumbuhan ini termasuk famili Lauraceae. Kayunya agak pejal dan berat tetapi tidak keras serta berwarna coklat atau merah muda. Daunnya berwarna merah atau hijau (Mardisiswojo dan Rajakmangunsudarso, 1985). Sinamil alkohol, L-linalool, benzaldehida, hiromsinnamaldehida, dan eugenol merupakan kandungan utama kayu manis. Kulit kayu manis yang bermutu baik pada

6

umumnya mengandung minyak atsiri, pati, getah, resin, fixed oil, tannin, selulosa, pigmen, kalium oksalat, dan mineral (Rismunandar dan Paimin, 2001). Eugenil asetat, sinnamaldehida, sineol, sinnamil asetat, kariopillen, L-phellandren, p-simen, dan α-pinen adalah komponen-komponen minyak atsiri kayu manis. Komposisi kayu manis ditunjukkan pada Lampiran 1.

Komponen utama flavor pada kayu manis adalah sinamaldehid berkisar 70-75%, yang bukan termasuk ke dalam golongan fenol. Komponen minor flavor yaitu eugenol, safrol, aceteugenol, dan kumarin mengandung gugus fenol dan penting untuk memberi cita rasa khas flavor alami kayu manis (Edria, 2010). Menurut King (2000), kayu manis mampu berperan sebagai antioksidan karena mengandung senyawa tannin dan eugenol. Kayu manis dapat dimanfaatkan sebagai obat sariawan, encok, tekanan darah tinggi, asma, masuk angin, antidiare, dan memiliki sifat germisidal (Mardisiswojo dan Rajakmangunsudarso, 1985). Daya germisidal kayu manis dan cengkeh paling efektif jika dibandingkan dengan rempah-rempah lainnya (Farrel, 1990). 2.3.5. Sereh – Lemongrass (Andropogon citratus)

Sereh merupakan tumbuhan sejenis rumput yang berumpun besar, termasuk famili Gramineae. Daunnya berwarna hijau dengan panjang mencapai 1 m dan lebar 15 mm serta berbentuk pita. Bunganya berbulir majemuk dan berwarna putih (Wijayakusuma et al., 1996). Sereh mengandung minyak atsiri dengan komponen seperti citranelal, citral, genariol, metal hepton, eugenol, kardinen, dan limonene. Kandungan utama minyak sereh adalah sitral dengan jumlah 66-85%. Sereh dapat dimanfaatkan untuk mengobati sakit kepala, otot, sendi, ngilu, batuk, nyeri lambung, diare, dan memperlancar sirkulasi darah (Wijayakusuma et al., 1996). Selain itu, sereh juga dapat digunakan untuk membantu pencernaan, mengurangi tekanan darah dan mencegah flatulensi (Santoso, 2008).

2.3.6. Lada Hitam – Black Pepper dan Lada Putih – White Pepper (Piper nigrum L.)

Lada Hitam adalah buah lada yang masih mempunyai kulit dan berwarna hitam hasil fermentasi dan penjemuran. Lada adalah buah dari tanaman Piper nigrum L., yang berasal dari famili Piperaceae. Karen, simen, limonene, phellandren, pinen, sabinen, bisabolen, kariopillen, kopaen, elemen, humulen, dan terpinen-4-ol adalah minyak atsiri pada lada hitam. Lada putih adalah buah lada yang tidak mempunyai kulit lagi dan telah dikeringkan. Lada putih juga berasal dari tanaman Piper nigrum L. yang berasal dari famili Piperaceae.

Rasa pedas lada diakibatkan oleh adanya piperin, piperanin, dan chavicin yang merupakan persenyawaan dari piperin dengan semacam alkaloida. (Rismunandar dan Riski, 2003). Lada secara umum dapat digunakan untuk masuk angin, influenza, demam, dan tekanan darah rendah (Mardisiswojo dan Rajakmangunsudarso, 1985). Komposisi lada hitam dan lada putih dapat dilihat pada Lampiran 1.

2.3.7. Pandan – Pandanus (Pandanus amaryllifolius Roxe)

Pandan adalah tanaman perdu yang berdaun tipis dengan panjang 40-80 cm dan lebar 4,5 cm (Heyne, 1987). Daunnya yang berwarna hijau sering digunakan sebagai pengharum dan sebagai pewarna alami dalam bahan pangan. Daun pandan mengandung klorofil yang berfungsi sebagai pigmen dan berkhasiat sebagai antioksidan. Pandan memiliki komponen aroma spesifik dalam bentuk alkil fenol dan 2-asetil-1-pirolin (Muchtadi, 2006). Pandan wangi dapat digunakan untuk mengobati encok dan urat syaraf yang tegang (Mardisiswojo dan Rajakmangunsudarso, 1985).

7

2.3.8. Cengkeh – Clove (Syzygium aromaticum)

Cengkeh tergolong ke dalam family Myrtaceae. Tumbuhan ini berbatang sedang dengan tinggi mencapai 18 m. Daunnya berbentuk bulat telur atau lonjong, tebal, dan agak mengkilat (Mardisiswojo dan Rajakmangunsudarso, 1985). Cengkeh yang digunakan sebagai rempah-rempah merupakan kuncup bunga yang dipetik pada saat dasar kuncup berubah warna menjadi merah (Farrell, 1990).

Komponen utama minyak essensial cengkeh adalah fenol eugenol. Menurut Ningsih (2001), sekitar 99% minyak yang terdapat pada cengkeh terdiri atas 70-90% eugenol, lebih dari 17% eugenol asetat, dan caryophyllene sesquiterpenes (terutama beta-caryophkyllene, 5-12%). Warna dan kelarutan minyak cengkeh sama dengan eugenol. Eugenol berwarna kuning pucat, bening, berbau aromatik dan pedas. Cairan ini menjadi lebih hitam dan kental jika kontak dengan udara. Eugenol sedikit larut dalam air dan larut dalam alkohol, kloroform, dan eter. Komposisi organik lainnya adalah eugenol asetat, carryophilen, metal-n-amil karbinol, metal-n-heptil karbinol, mtil-n-heptil keton, metal benzoate, benzil alkohol, furfural alkohol, dan vanillin. Komposisi kimia cengkeh dapat dilihat pada Lampiran 1.

Bunga cengkeh dapat digunakan untuk mengobati masuk angin, batuk, dan mata yang terasa sakit (Mardisiswojo dan Rajakmangunsudarso, 1985). Selain itu, dapat mengatasi sakit gigi, mulas-mulas, dan terkadang baik juga untuk mengatasi sakit batuk. Dosis yang diperlukan adalah sekitar 0,1 ml sampai 0,36 ml (Sutedjo, 1990). Minyak cengkeh sebanyak 0,1 persen sudah dapat menghambat pertumbuhan mikroba.

2.3.9. Kembang Pala – Mace dan Biji Pala – Nutmeg (Myristica fragans Houtt)

Buah pala berbentuk lonjong seperti lemon, berwarna kuning, berdaging dan beraroma khas karena mengandung safrole dan myristisin pada daging buahnya. (Santoso, 2008). Buah pala terdiri atas daging buah (84,33%), biji (13,85%), dan fuli (1,85%) dari berat total buah pala (Farrell, 1990). Biji pala berwarna keabu-abuan, berbentuk oval, beberapa berbentuk bulat dengan ukuran yang bervariasi. Komposisi kimia kembang pala hampir sama dengan biji pala yang terdiri atas pati, minyak lemak dan ekstrak alkohol, mineral, protein, serta minyak atsiri. Minyak atsisri biji pala terdapat pada perisperma. Komponen utama yang menyusun minyak atsiri biji pala adalah pinen, sabinen, mirsen, terpinen, limonene, terpinolen, sineol, 1-terpeinen-4-ol, safrol, miristisin dan elemisin. Terdapat juga dalam jumlah kecil golongan oxygenated hydrocarbon, misalnya asam organik, ester, keton, dan alkohol (Farrell, 1990). Komposisi kimia biji pala dapat dilihat pada Lampiran 1. Biji pala dalam pengobatan tradisional berguna dalam menghentikan muntah-muntah dan menghilangkan rasa sakit pada waktu haid. (Rismunandar, 1992). Biji pala juga berkhasiat untuk mengatasi kejang lambung dan encok (Sugiyono, 2001).

2.3.10. Adas Manis – Anise (Pimpinella anisum L.)

Adas manis adalah biji dari tanaman Pimpinella anisum L. yang termasuk dalam family Umbelliferae. Biji adas manis berwarna hijau coklat keabu-abuan dengan ukuran panjang 3-5 mm dan lebar 1-2 mm. Aroma dan flavor dari biji adas manis yang segar adalah sweet, aromatic, warm, fruity, dan cooling serta adanya sedikit persepsi after taste. Biji adas manis kering mengandung sekitar 1,5 persen minyak volatil yang terdiri atas 90-96 persen anethole dan 2 persen kavikol (Farrell, 1990). Minyak essensial adas manis juga mengandung alfa-pirene, limonene, p-cymene, beta-pinene, dan beta-myrcene (EMEA, 2008). Komposisi kimia adas manis dapat dilihat pada Lampiran 1. Dosis 0,05 ml sampai 0,30 ml adas manis berkhasiat untuk mengatasi sakit batuk dan merangsang gerakan peristaltik pada mulas-mulas (Hartini ,2007).

8

2.3.11. Kapulaga Besar – Cardamom (Amomum cardamomum Willd)

Tanaman ini merupakan tanaman yang dapat hidup lama dan mempunyai umbi batang dalam tanah yang tebalnya sebesar jari. Batang berdaun agak banyak dan tingginya mencapai 1-1,5cm. Bentuk daunnya seperti pisau bedah dengan bunganya yang tegak lurus ke atas dan tingginya mencapai 8 cm (Indo, 1993). Bentuk buahnya bulat pipih bersegi tiga terdiri atas 3 ruang, panjangnya 1-1,2 cm dan lebarnya 1-1,5 cm. Bagian atas kelopak bunga warnanya coklat, melekat, dan bentuknya panjang dan berbulu-bulu. Buahnya seolah-olah tidak mudah pecah, tetapi jika di tekan kulitnya yang tipis akan pecah menjadi tiga bagian. Bijinya berukuran 4 mm. Bentuknya pipih berwarna coklat dan di ujungnya terdapat aril (arilus) berwarna putih dan rasanya manis.

Bagian biji jika dikunyah memiliki rasa seperti merica atau jahe (Indo, 1993). Senyawa utama yang terdapat dalam kapulaga adalah sineol, metal hepton, β-terpeniol, sabinen, linalool, geraniol, α-pinen, sabinen, limonene, dan terpenil asetat. Kapulaga dapat digunakan sebagai obat penyakit radang amandel, tenggorokan, gatal-gatal, perut mulas, sesak napas, keletihan, dan demam. Selain itu, dapat juga digunakan untuk penyakit muntah-muntah, sakit dalam tulang, influenza, reumatik, dan batuk (Indo, 1993).

2.3.12. Kapulaga Kecil – Cardamom (Elettaria cardamomum L. Maton)

Kardamom termasuk golongan Scitamineae dan family Zingiberaceae. Tanaman ini mempunyai umbi batang yang agak besar. Daunnya berbentuk tombak, berujung runcing, berwarna hijau tua, agak licin, dan sedikit berbulu (Indo, 1993). Buahnya bulat telur, agak memanjang, bersegi tiga, berkambium, dan berwarna kuning muda jika telah masak. Buahnya terdiri dari tiga ruang yang dipisahkan oleh selaput tipis setebal kertas. Setiap ruang berisi 5-7 buah biji yang berwarna coklat dan beraroma harum (Indo, 1993). Komposisi kimia biji kapulaga dapat dilihat pada Lampiran 1.

Biji kapulaga yang berkualitas tinggi dapat menghasilkan minyak atsiri sebanyak 10 persen. Senyawa utama yang terdapat dalam kapulaga kecil adalah sineol, metal hepton, β-terpineol, borneol, neril asetat, genariol, nerol, nerolidol, α-pinen, sabinen, mirsen, limonene, dan α-simen. Kardamom memiliki khasiat daya karminatif atau laksatif (untuk mencuci perut), sebagai stimulant dan juga sebagai penyembuh gangguan lambung dan antikejang perut (Rismunandar, 1992).

2.3.13. Jintan Hitam – Caraway Seed (Carum carvi L.)

Tanaman jintan hitam termasuk dalam family Umbelliferae. Jintan hitam adalah buah kering dari Carum carvi L., yang merupakan tanaman yang berbunga sekali dalam satu atau dua tahun. Tingginya dapat mencapai 62 cm (Farrell, 1990). Jintan hitam mengandung 3-7 persen minyak atsiri yang terdiri dari karvon, limonene, dihidrokarvon, karveol, dihidrokarveol, asetaldehida, dan furol. Buah jintan hitam berkhasiat untuk mengatasi karminatif (adanya gas dalam saluran pencernaan) dengan dosis sekitar 1-2 gram (Sutedjo, 1990). Jintan hitam mampu mengatasi radang pada selaput lendir mata, batuk rejan, keputihan, lepra, radang hidung, sembelit, encok, digigit serangga, dan influenza (Achyad dan Rasyidah, 2000). Hasil penelitian Houghton et al. (1995) menunjukkan jintan hitam meningkatkan rasio antara sel-T penolong dan sel-T penekan sebesar 55% dengan pencapaian aktivitas sel pembunuh alami sebesar 30%. Komposisi jintan hitam dapat dilihat pada Lampiran 1.

9

2.3.14. Pekak – Anise China Star (Illicium verum Hooker F.)

Pekak di Indonesia dikenal juga dengan nama adas bintang karena bentuknya seperti bintang. Pekak termasuk ke dalam family Magnoliaceae. Buah pekak berbentuk bintang yang terdiri dari delapan karpel yang berbentuk seperti kano. Setiap karpel berukuran 20 mm yang berisi biji yang berwarna coklat kering (Farrell, 1990).

Aroma dan flavor ekstrak pekak sangat mirip dengan aroma dan flavor adas manis. Kandungan minyak volatile pekak berkisar anatara 8-9%, sedangkan fixed oil kurang lebih 2%. Pekak mengandung dua macam komponen utama yaitu trans-anetole 88-90% dan limonene 5% (Farrell, 1990). Pekak dapat dimanfaatkan untuk menghindari masuk angin dan perut kembung (Ketaren, 1986).

2.3.15. Kayu Mesoyi – Mesoi (Crypearya messoy)

Mesoyi merupakan tanaman tegak, berkayu, dan tingginya mencapai 5 m. Kayu dan kulitnya mengeluarkan bau aromatis yang khas. Kulit kayu berwarna kelabu di sebelah luar dan kemerah-merahan di dalam. Tanaman ini banyak ditemukan di daerah Irian Jaya dan Maluku. Bau aromatis yang dihasilkan menyebabkan bahan tanaman ini sering digunakan untuk bedak bersama-sama dengan cengkeh. Menurut Mardisiswojo dan Rajakmangunsudarso (1985), kayu mesoyi mengandung sinamal aldehid, asam sinamat, dan eugenol. Mesoyi lakton merupakan senyawa yang terkandung secara dominan di dalam minyak atsiri mesoyi. Selain itu, kayu mesoyi bersifat irritant (membebaskan pembuluh darah kapiler) dan dapat digunakan sebagai bahan pewangi (Delimarta, 1998). Kayu mesoyi ini berkhasiat juga untuk batuk yang tidak berdahak, mencret, mulas, dan encok. (Iskandar dan Ismanto, 2001). Hasil penelitian Reapina (2007) menunjukkan mesoyi bersifat antibakteri terhadap Salmonella thypimurium dan Bacillus cereus.

2.4. PEMBOTOLAN DAN STERILISASI

Wadah gelas untuk mengemas makanan semakin digunakan karena memiliki keuntungan dibandingkan dengan bahan pengemas lain. Komposisi kimia wadah gelas komersial ditunjukkan pada Tabel 2. Keuntungan penggunaan wadah gelas untuk mengemas bahan pangan menurut Muchtadi (1995) adalah sebagai berikut : 1. Wadah gelas bersifat inert sehingga tidak akan bereaksi dengan bahan pangan. 2. Gelas bersifat kedap dan tidak berpori-pori. 3. Tidak berbau dan bersih. 4. Bersifat transparan sehingga memungkinkan produk di dalamnya diperiksa oleh produsen

maupun konsumen 5. Wadah gelas mempunyai kekuatan tinggi dan kemajuan teknologi telah menghasilkan gelas

yang lebih kuat tetapi lebih tipis dan ringan. 6. Wadah gelas mudah dibuka dan ditutup kembali, serta wadas bekas dapat digunakan kembali. 7. Wadah gelas dapat dibuat dalam berbagai bentuk, ukuran, dan warna. 8. Wadah gelas dapat diisi atau ditutup secara vakum 9. Umur simpan bahan pangan dalam wadah gelas lebih lama dibandingkan dalam kaleng.

Kelemahan wadah gelas untuk bahan pengemas adalah sebagai berikut: 1. Berat sehingga biaya distribusi mahal 2. Mudah pecah 3. Biaya operasional untuk penangan dan penarikan kembali mahal 4. Dimensionalnya kaku dan tidak fleksibel

10

Tabel 2. Komposisi kimia wadah gelas komersial (Muchtadi, 1995)

Komposisi Kimia Jumlah (%)

Silika oksida 72,70 Aluminium oksida 2,00 Besi oksida 0,06 Kalsium oksida 10,40 Barium oksida 0,50 Natrium oksida 13,60 Kalium oksida 0,40 Belerang oksida 0,30 Fluor 0,20

Industri pengalengan dan pembotolan umumnya mengaplikasikan proses sterilisasi pada

produk akhir yang telah diisikan dan ditutup dalam suatu wadah. Sterilisasi merupakan suatu proses pemanasan pada periode waktu dan suhu tertentu. Umumnya berada dalam kondisi tekanan uap jenuh dan suhu 1150C atau lebih. Proses ini bertujuan membunuh mikroorganisme perusak yang mungkin berada dalam produk pangan dan membunuh semua mikroorganisme pathogen yang mungkin ada. Sterilisasi komersial bertujuan untuk menginaktifkan spora mikroba pembusuk khususnya anaerobik (Muchtadi, 1997).

2.5. ANTIOKSIDAN

Antioksidan merupakan suatu senyawa yang dapat menghambat atau mencegah proses oksidasi dari bahan secara signifikan meskipun terdapat dalam konsesntrasi kecil dibandingkan dengan bahan yang dapat teroksidasi. (Halliwell dan Gutteridge, 1999). Terdapat dua macam antioksidan, yaitu antioksidan primer dan antioksidan sekunder. Antioksidan primer dapat diproduksi oleh tubuh manusia, misalnya enzim intraseluler SOD (superoksidadismutase) sebagai pelindung sel dan mencegah peradangan akibat radikal bebas. Antioksidan sekunder tidak dapat dihasilkan oleh tubuh manusia sehingga diperlukan asupan dari luar. Antioksidan sekunder dapat berupa zat gizi (vitamin A, vitamin C, dan vitamin E) atau zat nongizi (flavonoid dan polifenol) (Winarti, 2010).

Senyawa antioksidan alami tumbuhan umumnya adalah senyawa fenolik atau polifenolik yang dapat berupa golongan flavonoid (flavonol, isoflavon, ilavon, katekin, dan flavonon), derivat asam sinamal, kumarin, tokoferol, dan asam organik polifungsional (Pratt dan Hudson, 1992).Tidak kurang dari 30 jenis rempah-rempah menunjukkan aktivitas antioksidan, terutama fenolik (Kochar dan Rossell, 1995). Kandungan ini yang menyebabkan rempah mempunyai kapasitas antimikroba, anti pertumbuhan sel kanker, dan sebagainya. Senyawa antioksidan alami polifenolik dapat bereaksi sebagai (a) pereduksi, (b) penangkap radikal bebas, (c) pengkelat logam, (d) peredam terbentuknya singlet oksigen. Senyawa-senyawa fenolik volatile seperti eugenol, thymol, kurkumin, kapsaisin, dan lain-lain memiliki aktivitas antioksidan menonjol, tetapi memiliki odor yang terlalu kuat, sehingga membatasi kegunaannya sebagai bahan tambahan pangan. Oleh karena itu, penelitian dialihkan pada isolasi komponen aktif antioksidan dari fraksi-fraksi nonvolatil yang memiliki sifat antioksidan, tidak berbau, berasa, dan tidak berwarna. Kemudian lebih lanjut penelitian ditekankan pada senyawa-senyawa fenolik nonvolatil yang memiliki aktivitas antioksidan (Dulimarta, 2000).

11

SOD

2.5.1. Mekanisme Antioksidasi

Berdasarkan mekanisme kerjanya, antioksidan memiliki dua fungsi. Fungsi pertama merupakan fungsi utama dari antioksidan yaitu sebagai pemberi atom hydrogen. Antioksidan (AH) yang mempunyai fungsi utama tersebut sering disebut sebagai antioksidan primer. Senyawa ini dapat memberikan atom hydrogen secara cepat ke radikal lipida (R*, ROO*) atau mengubahnya ke bentuk lebih stabil, sementara turunan radikal antioksidan (A*) tersebut memiliki keadaan lebih stabil dibanding dengan radikal lipida. Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan, yaitu memperlambat laju autoksidasi dengan berbagai mekanisme pemutusan rantai autoksidasi. Mekanisme yang berlansung adalah pengubahan radikal lipida ke bentuk lebih stabil (Gordon, 1990).

Penambahan antioksidan (AH) primer dengan konsentrasi rendah pada lipida dapat menghambat reaksi autoksidasi lemak dan minyak. Penambahan tersebut dapat menghalangi reaksi oksidasi pada tahap inisiasi maupun propagasi. Radikal antioksidan (A*) yang terbentuk pada reaksi tersebut relatif stabil dan tidak mempunyai banyak energi untuk bereaksi dengan molekul lipida lain membentuk radikal lipida baru (Gordon, 1990). Tahap inisiasi dan propagasi adalah sebagai berikut:

Inisiasi : R* + AH → R + A* Propagasi : ROO* + AH → ROOH + A* Besar konsentrasi antioksidan yang ditambahkan dapat berpengaruh pada laju oksidasi.

Konsentrasi tinggi mengakibatkan aktivitas antioksidan grup fenolik sering lenyap bahkan antioksidan tersebut menjadi prooksidan. Pengaruh jumlah konsentrasi pada laju oksidasi bergantung pada struktur antioksidan dan kondisi sampel yang akan diuji (Edria, 2010). Reaksi perubahan antioksidan menjadi prooksidan adalah sebagai berikut :

AH + O2 → A* + HOO AH + ROOH → RO* + H2O - A*

2.5.2. Jenis Antioksidan

Menurut Halliwell dan Gutteridge (1999), pertahanan antioksidan antara lain : a. Zat yang secara katalitik menghilangkan radikal bebas dan senyawa reaktif lainnya.

Contohnya adalah ezim superoksida dismutase (SOD), enzim katalase, enzim peroksidase, dan antioksidan spesifik dari thiol.

b. Protein yang meminimalkan kemampuan prooksidan seperti ion besi dan tembaga dalam heme. Contohnya adalah transferin, haptoglobin, haemopexin, dan etallothionein.

c. Protein yang dapat mencegah kerusakan biomolekul (termasuk kerusakan oksidatif) dengan mekanisme lain seperti Heat Shock Protein

d. Zat atau senyawa bermassa rendah yang dapat menangkap ROS (Reactive Oxygen Species) dan RNS (Reactive Nitrogen Species). Contohnya adalah α-tokoferol dan gluthatione. Beberapa antioksidan berasal dari diet terutama asam askorbat dan α-tokoferol.

Menurut Halliwell dan Gutteridge (1999), dalam cairan intraseluler enzim yang berpartisipasi dalam proses degradasi senyawa ROS antara lain : a. Enzim Superdioksida Dismutase (SOD)

Semua CuZnSODs mengkatalisis reaksi yang sama yaitu mempercepat dismutase O2-

menurut reaksi : O2

- + O2- + 2H+ H2O2 + O2

12

Spesitifitas SOD terhadap reaksinya dengan O2- sering digunakan untuk menduga

keterlibatan radikal ini dalam sistem biologis. Senyawa SODs dapat bereaksi dengan OH, RO*, ROH*, dan singlet oksigen, karena SODs mengandung histidin dan rantai lain yang dapat bereaksi dengan molekul tersebut. CuZnSOD bereaksi dengan peroksinitril menjadi nitrat.

b. Enzim Katalase H2O2 yang dihasilkan dari proses dismutase O2

- diurai dalam keadaan aerob oleh dua tipe enzim. Katalase mengkatalisis langsung dekomposisi H2O2 menjadi O2 menurut reaksi :

2H2O2 → 2 H2O + 2O2 Enzim peroksidase mengurai H2O2 dengan cara menggunakan H2O2 itu untuk

mengoksidasi substrat lain (SH2) menurut reaksi : SH2 + H2O2 → S + 2 H2O

Kebanyakan sel aerob mempunyai aktivitas katalase. Katalase dalam sel darah merah dapat melindungi sel dari terbentuknya H2O2 karena Penghilangan O2

- oleh autooksidasi dari hemogoblin.

c. Enzim Glutation Peroksidase (G-SH Px) Glutation peroksidase menguraikan H2O2 menjadi H2O dengan mengoksidasi G-

SH (Glutation tereduksi) menurut reaksi : H2O2 + 2G-SH → GSSG + 2 H2O

Degradasi H2O2 menggunakan enzim GPx terjadi pada jaringan hewan dengan GSH sebagai hidrogen donor. Beberapa kasus grup peroksida dapat diurai menjadi alkohol menurut reaksi :

LOOH + 2GSH → GSSG + H2O + LOH Pengurangan jumlah glutation tereduksi (GSSG atau GSH) dalam sel normal

sangat tinggi, sehingga harus ada mekanisme yang mengubah GSSG kembal menjadi GSH. Reaksi ini dapat dilakukan oleh enzim glutation reduktase yang mengkatalisis reaksi :

GSSG + NADPH + H+ → 2GSH + NADP* Antioksidan berberat molekul rendah yang didapat dari diet antara lain (Halliwell dan

Gutteridge, 1999) : a. Vitamin C

L-asam askorbat (vitamin C) merupakan antioksidan larut air yang paling penting. Senyawa ini secara efektif menangkap O2, OH*, peroksil radikal, singlet oksigen, dan dapat berperan dalam regenerasi vitamin E. Keefektifan senyawa ini dalam menangkap peroksil radikal dalam cairan dan plasma atau sitosol menjadikan senyawa ini dapat melindungi biomembran dari kerusakan peroksida.

Vitamin C juga mampu menangkap HO2*, thiol oksisulfur radikal, turunan

ergothionine radikal, asam hipoklorit, asam proksinitrit dan zat nitrat, nitrosida radikal, O3, NO2, dan radikal yang disebabkan oleh beberapa obat-obatan. Selain itu, merupakan substrat untuk askorbat peroksidase yang merupakan enzim penting dalam penghilangan H2O2 pada kloroplas.

b. Vitamin E Vitamin E merupakan penangkap radikal peroksil dan merupakan antioksidan yang

paling penting pada peroksidasi lipid pada binatang. Tokoferol dan tokotrienol dapat menghambat peroksidasi lipid secara efektif karena senyawa ini dapat menangkap lipid

13

peroksil (LO2) radikal lebih cepat daripada reaksi radikal tersebut dengan rantai asam lemak atau dengan protein membrane menurut reaksi :

α TocH + LO2 → Toc* + LO2H

Tokoferol juga dapat bereaksi dengan singlet oksigen dan dapat melindungi melindungi membrane dari senyawa ini, senyawa α Toc bereaksi pelan dengan O2

* atau HO2*

dan dapat bereaksi pula dengan peroksil radikal lain untuk menghasilkan produk non radikal. Struktur molekulnya mempunyai efek antioksidan yang efektif karena dapat mendonorkan atom H dari gugus OH pada struktur cincinnya untuk membentuk radikal bebas. Meskipun berbentuk radikal bebas, tetapi tidak reaktif karena electron yang tidak berpasangan dalam atom oksigen dilokalisasi pada cincin aromatik sehingga meningkatkan stabilitas.

c. Karotenoid Meskipun beberapa karotenoid memiliki efek antioksidan, tetapi perhatian terpusat

pada β-karoten yang mempunyai kemampuan penangkapan efektif terhadap peroksil radikal dalam kondisi fisiologi dan dapat menangkap singlet oksigen. Studi terbaru menyatakan β-karoten mengindikasikan kemungkinan efek yang sinergis dengan vitamin E.

d. Flavonoid Beberapa flavonoid yang mempunyai struktur fenolik yang hampir sama dengan

vitamin E, berperan sebagai antioksidan dalam sistem lemak, bereaksi dengan O2*, lipid peroksil radikal dan membentuk kompleks besi yang mencegah kereaktifan radikal O2*. Zat ini juga menjaga vitamin C, terutama dengan adanya ion logam yang secara normal mempercepat oksidasi asam askorbat, contohnya quercetin, morin, myricetin, kaempferol, dan asam tanat yang diketahui mempunyai aktivitas antioksidan (Kochar dan Rossell, 1995).

Fenol juga dilaporkan mempunyai efek kardioprotektif dengan meminimalkan terjadinya oksidasi LDL secara in vivo. Derajat hidroksilasi dan posisi relatif dari grup OH adalah faktor penting untuk mengetahui kemampuan antioksidan. Komponen flavonoid ini banyak terkandung pada rempah-rempah.

2.5.3. Kapasitas Antioksidan

Kemampuan senyawa antioksidan dalam menetralisasi radikal bebas disebut kapasitas antioksidan. Kapasitas antioksidan suatu bahan pangan umum dapat dinyatakan sebagai aktivitas antioksidan setara asam askorbat (Ascorbic Acid Equivalent Antioxidant Capacity - AEAC) dengan menggunakan asam askorbat sebagai standar atau dapat dinyatakan dalam Trolox Equivalent Antioxidan Capacity (TEAC). Kapasitas antioksidan dalam AEAC dinyatakan dalam satuan mgAEq/ml (Leong dan Shui, 2002). Satuan ini menunjukkan jumlah asam askorbat (mg) yang memiliki kapasitas antioksidan setara (ekivalen) dengan 1 ml sampel. Analisis kapasitas antioksidan bahan pangan dapat dilakukan dengan metode spektrofotometri menggunakan DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil) pada panjang gelombang 517 nm, suatu radikal bebas stabil yang dapat bereaksi dengan antioksidan.

Kapasitas antioksidan dalam TEAC dinyatakan dalam satuan Trolox Equivalent Antioxidan Capacity (TEAC). Analisis kapasitas antioksidan bahan pangan dapat dilakukan dengan metode spektrofotometri menggunakan ABTS (2,2’-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) pada panjang gelombang 415 nm dan 734 nm. Metode ini menghitung absorbansi pereduksian ABTS*+ . Kapasitas antioksidan dihitung setara trolox. (Prior et al., 2005)

Metode pengukuran kapasitas antioksidan menurut Evita (2004) dapat dilakukan dengan lima metode, yaitu :

14

a. Metode Sistem Model β-karoten/linoleat Pengukuran berdasarkan pada minimisasi kehilangan warna pada β-karoten pada

oksidasi ganda asam linoleat dan β-karoten dalam sistem aqueous. Kerusakan oksidatif ini diukur secara kolorimetri pada panjang gelombang 470 nm.

b. Metode Diene Terkonjugasi Metode diene terkonjugasi digunakan sebagai indeks kestabilan lipid. Metode ini

tidak dapat diaplikasikan pada semua jenis minyak karena nilai diene terkonjugasi tergantung pada komposisi asam lemak minyak tersebut. Metode ini sering diaplikasikan pada minyak yang mengandung asam linoleat atau asam lemak tak jenuh lainnya seperti minyak kedelai dan minyak jagung. Pengukuran dilakukan pada panjang gelombang 234 nm dan dinyatakan dalam satuan mmol/kg minyak.

c. Metode Rancimat Prinsip metode ini adalah oksidasi dipercepat dengan cara induksi aliran udara

melewati minyak yang dipanaskan. Priode induksi pada suhu ruang dihasilkan pada hitungan minggu atau bulan. Oleh karena itu, uji dipercepat dengan penaikan suhu. Besarnya aktivitas antioksidan dapat diketahui dari besarnya penghambatan terhadap pembentukan senyawa oksidan yang disebabkan oleh pemanasan minyak.

d. Metode Tiosianat Prinsip metode ini adalah mengukur aktivitas antioksidan dalam menghambat

terbentuknya senyawa-senyawa radikal yang bersifat reaktif. Uji ini mengukur jumlah peroksida secara kualitatif. Pengukuran dapat dinyatakan dalam periode induksi dan faktor protektif. Periode induksi adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai nilai absorbansi 0,3 pada panjang gelombang 500nm. Faktor protektif didapat dari perbandingan periode induksi sampel (hari) dengan periode induksi kontrol (hari). Semakin tinggi faktor protektif maka aktivitas antioksidannya semakin meningkat.

e. Metode Scavenging Effect on DPPH Radical Prinsip metode ini adalah mengukur daya peredaman sampel (ekstrak) terhadap radikal

bebas DPPH. Senyawa peredam radikal bebas akan menjadi radikal baru yang stabil atau senyawa bukan radikal.

Metode Scavenging Effect on DPPH Radical dipakai pada penelitian ini karena lebih efisien baik dari segi waktu, alat, maupun bahan.

2.6. PENDUGAAN UMUR SIMPAN

2.6.1. Pengertian Umur Simpan

Umur simpan adalah selang waktu antara saat produksi hingga saat konsumsi dimana produk masih berada dalam kondisi yang memuaskan pada sifat-sifat penampakan, rasa, aroma, tekstur dan nilai gizi. (Hine, 1997) Suatu produk dikatakan berada pada kisaran umur simpannya bila kualitas produk secara umum dapat diterima untuk tujuan seperti yang diinginkan oleh konsumen dan selama bahan pengemas masih memiliki integritas serta memproteksi isi kemasan. (Arpah, 2001). Oleh karena itu, dalam menentukan daya simpan suatu produk perlu dilakukan pengukuran terhadap atribut mutu produk tersebut.

Hasil atau akibat dari berbagai reaksi kimiawi yang terjadi di dalam produk makanan bersifat akumulatif dan irreversible selama penyimpanan, sehingga pada saat tertentu hasil reaksi tersebut mengakibatkan mutu makanan tidak dapat diterima lagi (Arpah, 2001). Jangka waktu akumulasi hasil reaksi yang mengakibatkan mutu makanan tidak lagi dapat diterima disebut sebagai jangka waktu kadaluarsa. Penentuan batas kadalurasa dapat dilakukan dengan

15

menggunakan metode-metode tertentu. Menurut Ellis (1994) diacu dalam Man dan Jones (1999), penentuan umur simpan produk dilakukan dengan mengamati produk selama penyimpanan sampai terjadi perubahan yang tidak dapat diterima lagi oleh konsumen. Faktor yang mempengaruhi umur simpan dapat dikategorikan menjadi faktor internal dan eksternal (Kilcast dan Subramanian ,1993). Faktor internal merupakan karakteristik produk akhir, misalnya aktivitas air (aw), pH, nilai gizi, penggunaan bahan pengawet dan biokimia alami produk (enzim dan komponen kimia). Faktor eksternal adalah faktor yang mempengaruhi produk selama pengiriman hingga diterima konsumen. Faktor eksternal diantaranya adalah suhu penyimpanan, RH penyimpanan, RH proses, RH pengiriman, komposisi udara dalam kemasan dan penanganan selama di konsumen (Astawan, 2007). Penentuan umur simpan penting dalam proses penyimpanan suatu produk. Pengetahuan mengenai umur simpan produk akan dapat mempermudah perancangan sistem pengemasan dan penyimpanan yang sesuai (Syarief dan Halid, 1993).

2.6.2. Dasar Penurunan Mutu

Analisis penurunan mutu memerlukan beberapa pengamatan, yaitu parameter yang dapat diukur secara kuantitatif dan parameter tersebut harus mencerminkan keadaan mutu produk yang diperiksa. Faktor lingkungan seperti suhu, kelembaban, kandungan oksigen, dan cahaya dapat menyebabkan penurunan mutu produk sehingga produk dapat ditolak oleh konsumen. Faktor lingkungan pun dapat membahayakan orang yang mengkonsumsinya karena dapat membuat seseorang keracunan (Edria, 2010). 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 (Singh, 1994).

Penyimpangan mutu produk dari mutu awalnya disebut sebagai deteriorasi (Labuza,1982). 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. Deteriorasi pada produk pangan dapat juga disebabkan oleh faktor intrinsik maupun ekstrinsik yang selanjutnya memicu reaksi dalam produk. Reaksi tersebut dapat berupa reaksi kimia, reaksi enzimatis,dan proses lainnya. Contoh proses lainnya adalah proses fisik dalam bentuk penyerapan uap air atau gas dari lingkungan. Analisis kuantitatif reaksi deteriorasi yang berlangsung pada produk selama proses pengemasan dan penyimpanan dapat dilakukan dengan cara pengukuran tingkat deteriorasi yang berlangsung. Analisis-analisis yang dilakukan meliputi analisis fisik, analisis kimia, dan uji organoleptik.

Perubahan tingkat efek deteriorasi dihubungkan dengan perubahan mutu produk atau lebih tepat dengan usable quality. Usable quality akan terus menurun selama penyimpanan sampai pada titik tertentu dimana kualitas yang diharapkan tersebut tidak dimiliki lagi oleh produk pangan itu (Labuza, 1982). Penentuan waktu kadaluarsa tidak selalu diputuskan berdasarkan usable quality 0%. Beberapa jenis produk tertentu seperti produk farmasi menggunakan kriteria kadaluarsa pada titik penurunan usable quality sampai dengan 85% (Labuza, 1982). Analisis penurunan mutu memerlukan beberapa pengamatan yaitu, harus ada parameter yang diukur secara kuantitatif dan parameter tersebut mencerminkan keadaan mutu dari produk yang dikemas. Parameter mutu dapat berupa hasil pengukuran kimiawi, uji organoleptik, uji kadar vitamin C, uji cita rasa, tekstur, warna, total mikroba, dan sebagainya. Parameter penurunan mutu didasarkan pada parameter yang paling sensitif terhadap mutu suatu produk. (Syarief dan Halid, 1993).

16

2.6.3. Perumusan Model Umur Simpan

Umur simpan produk pangan dapat diduga dan kemudian ditetapkan waktu kadaluarsanya dengan menggunakan dua konsep studi penyimpanan produk pangan yaitu Extended Storage Studies (ESS) dan Accelerated Storage Studies (ASS). (Floros dan Granasekharan, 1993). ESS sering juga disebut sebagai metode konvensional yaitu penentuan tanggal kadaluarsa dengan menyimpan suatu seri produk pada kondisi normal sehari-hari dan dilakukan pengamatan terhadap penurunan mutunya sehingga mencapai tingkat kadaluarsa. Metode ini akurat dan tepat, namun memerlukan waktu yang panjang dan analisis parameter mutu yang relatif banyak. Metode ESS sering digunakan untuk produk yang mempunyai kadaluarsa kurang dari 3 bulan. (Floros dan Granasekharan, 1993).

Metode Accelerated Storage Studies (ASS) digunakan untuk mempercepat pendugaan waktu umur simpan. Kondisi penyimpanan pada metode ini diatur di luar kondisi normal sehingga produk dapat lebih cepat rusak dan penentuan umur simpan dapat ditentukan (Arpah, 2001). Penggunaan metode akselerasi harus disesuaikan dengan keadaan dan faktor yang mempercepat kerusakan produk yang bersangkutan. Model yang diterapkan pada penelitian akselerasi ini menggunakan pendekatan semi empiris dengan bantuan persamaan Arrhenius, yaitu suatu cara pendekatan yang menggunakan teori kinetika yang pada umumnya mempunyai Ordo Nol atau Ordo Satu untuk bahan pangan. Menurut Syarief dan Halid (1993), untuk menganalisis penurunan mutu dengan metode akselerasi diperlukan beberapa pengamatan yaitu harus ada parameter yang diukur secara kuantitatif.

Menurut Syarief dan Halid (1993), suhu merupakan faktor yang berpengaruh terhadap perubahan mutu pangan. Pendugaan umur simpan seharusnya dilakukan di ruangan dengan suhu tetap. Metode Arrhenius baik untuk diterapkan dalam penyimpanan produk pada suhu penyimpanan yang relatif stabil. Menurut Labuza (1982), persamaan Arrhenius menunjukkan ketergantungan laju reaksi deteriorasi terhadap suhu yang dirumuskan sebagai berikut :

𝒌 = 𝒌𝟎−𝑬𝒂/𝑹𝑻

keterangan : k = konstanta penurunan suhu ko = konstanta (tidak bergantung pada suhu) Ea = energi aktivasi (Kal/mol) T = suhu mutlak (K) R = konstanta gas (1.986 Kal/mol K) Persamaan di atas diubah menjadi :

𝐥𝐧 𝒌 = 𝒍𝒏𝒌𝟎 − 𝑬𝒂𝑹𝑻

Berdasarkan persamaan di atas, diperoleh kurva berupa garis linier pada plot ln k terhadap (1/T) dengan slope –Ea/R seperti Gambar 2.

Interpretasi Ea (energi aktivasi) dapat memberikan gambaran mengenai besarnya pengaruh suhu terhadap reaksi. Nilai Ea diperoleh dari slope garis lurus hubungan ln K dengan (1/T). Energi aktivasi yang besar menunjukkan perubahan nilai ln K yang besar dengan hanya perubahan beberapa derajat suhu sehingga nilai slope akan besar (Labuza, 1982).

17

-Ea/R

1/T

ln K

Gambar 2. Kurva hubungan nilai ln k dengan slope (-Ea/RT) pada persamaan Arrhenius

Labuza (1982) menyatakan penilaian tentang umur simpan dapat dilakukan dengan 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 ke dalam metode akselerasi.

Semakin sederhana model yang digunakan untuk menduga umur simpan, maka semakin sedikit asumsi yang dipakai. Asumsi-asumsi yang digunakan dalam pendugaan umur simpan metode Arrhenius ini adalah : a. Perubahan faktor mutu hanya ditentukan oleh satu macam reaksi saja. b. Tidak terjadi faktor lain yang mengakibatkan perubahan mutu. c. Proses perubahan mutu dianggap bukan merupakan akibat proses-proses yang terjadi

sebelumnya. d. Suhu selama penyimpanan tetap atau dianggap tetap.

Menurut Labuza (1982), reaksi kehilangan mutu pada makanan banyak dijelaskan oleh Ordo Nol dan Ordo Satu, dan sedikit pada ordo reaksi lain.

2.6.3.1. Ordo Nol

Penurunan mutu reaksi nol dalah penurunan mutu yang konstan. Reaksi yang termasuk pada Ordo Nol, laju reaksinya tidak tergantung pada konsentrasi pereaksinya, dengan kata lain reaksi berlangsung dengan laju yang tetap. Jenis Ordo Nol tidak terlalu umum terjadi. Tipe kerusakan yang mengikuti kinetika Ordo Nol meliputi reaksi kerusakan enzimatis, pencoklatan enzimatis, dan oksidasi. Adapun contoh Ordo Nol lainnya adalah reaksi gas pada permukaan logam, reaksi dengan katalis enzim pada konsentrasi substrat tinggi, reaksi fotosintesis pada hijau daun di siang hari, dan reaksi glukosa dengan hemoglobin pada darah.

Implikasi dari Ordo Nol adalah kecepatan penurunan mutu berlangsung secara tetap pada suhu konstan dan digambarkan dengan persamaan berikut :

−𝒅𝑨𝒅𝒕

= 𝒌

Untuk menentukan jumlah kehilangan mutu maka dilakukan integrasi terhadap persamaan :

� 𝒅𝑨𝑨𝒐

𝑨𝒕

= �𝒌.𝒅𝑻𝒕

𝒐

Sehingga menjadi :

𝑨𝒕 − 𝑨𝒐 = −𝒌. 𝒕

18

di mana : At adalah jumlah pada waktu t dan Ao adalah jumlah awal A Grafik hubungan waktu penyimpanan dengan perubahan mutu pada Ordo Nol adalah

berupa garis lurus, dengan slope kemiringan k yang nilainya konstan. Bentuk umum grafik tersebut terdapat pada Gambar 3.

Gambar 3. Grafik hubungan waktu penyimpanan dengan perubahan mutu produk pada Ordo Nol (Labuza, 1982)

2.6.3.2. Ordo Satu

Tipe kerusakan yang mengikuti Ordo Satu adalah ketengikan, pertumbuhan mikroba,

produksi off flavor (penyimpangan flavor) oleh mikroba pada daging, ikan, dan unggas, kerusakan

vitamin, penurunan mutu protein, dan lain sebagainya.

Persamaan reaksinya adalah −𝒅𝑨𝒅𝒕

= 𝒌.𝑨

Untuk menentukan jumlah kehilangan mutu maka dilakukan integrasi terhadap

persamaan :

� 𝒅𝑨 𝑨⁄𝑨𝒕

𝒐

= −�𝒌.𝒅𝑻𝒕

𝒐

Sehingga menjadi :

𝐥𝐧𝑨𝒕 − 𝐥𝐧𝑨𝒐 = −𝒌. 𝒕

Grafik Ordo Satu berupa kurva (bukan garis lurus), namun akan membentuk garis lurus

dalam persamaan logaritmanya, dengan slope kemiringan k yang nilainya tidak konstan seperti

yang terlihat pada Gambar 4.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi kimia terdapat tujuh faktor, anatara lain jenis zat yang bereaksi, konsentrasi zat yang bereaksi, suhu, katalis dan otokatalis, tekanan, luas permukaan, sinar, dan cahaya. Jenis zat yang beraksi merupakan faktor terpenting dalam suatu reaksi. Suatu zat A dapat dengan mudah bereaksi dengan zat B, tetapi belum mudah bereaksi bila dengan zat C. Selain itu, laju rekasi akan semakin naik jika konsentrasi pereaksi makin tinggi. Makin tinggi suhu campuran zat yang bereaksi, makin cepat reaksi berlangsung. Hal ini berdasar

A0

[A]

At t

k = Slope, nilainya konstan

Waktu reaksi

19

teori kinetik molekul, yang menyatakan bahwa semakin tinggi suhu suatu zat, semakin kuat gerakan-gerakan molekulnya (Irawadi, 2005).

Gambar 4. Grafik hubungan waktu penyimpanan dengan perubahan mutu produk pada Ordo Satu (Labuza, 1982) (a) Grafik hubungan waktu dan perubahan mutu Ordo Satu (b) Grafik hubungan waktu dan logaritma perubahan mutu Ordo Satu

(a) (b)

Slope = k

Waktu Waktu

Slope = 𝑑𝐴𝑑𝑡

[A] ln [A]