Ekliptika : Jurnal Inovasi Teknologi Berkelanjutan

Vol. 4 No. 1 Juli 2023 | Hal. 1–10

doi: https://doi.org/10.55757/ekliptika.v4i1/267

Pendugaan Umur Simpan Selai Bunga Rosella (Hibiscus sabdariffa) dan Jahe Menggunakan Metode Accelerated Shelf Life Testing (ASLT)

Pinctada Putri Pamungkas^1* dan Rokhmad Nur Saifudin²

¹,² Program Studi Teknologi Hasil Pertanian, Institut Teknologi dan Sains Nahdlatul Ulama Pasuruan, Indonesia

*Corresponding author: pinctadapp@itsnupasuruan.ac.id

Email penulis kedua: nursyaifudin32@gmail.com

Received: 29 Juni 2023; Revised: 15 Juli 2023; Accepted: 25 Juli 2023

doi: 10.55757/ekliptika.v4i1.267

PENDAHULUAN

Selai merupakan produk semipadat yang diperoleh melalui pengolahan bahan nabati dengan gula hingga terbentuk konsistensi yang sesuai. Komposisi bahan, keasaman, dan komponen pembentuk gel memengaruhi sifat produk. Codex CXS 296-2009 menyediakan rujukan definisi serta faktor mutu untuk selai, jeli, dan marmalade [1]. Pada pengembangan selai rosella, karakteristik bahan perlu dikaji bersama perubahan mutu selama penyimpanan agar diversifikasi produk disertai informasi daya simpan yang dapat ditelusuri.

Pemanfaatan rosella dalam selai telah dikaji pada campuran jambu biji merah oleh Gultom dkk. [2]. Kajian tersebut menunjukkan relevansi pengukuran pH, padatan terlarut, dan penilaian sensori pada formulasi selai. Rosella (Hibiscus sabdariffa) mengandung senyawa fenolik dan antosianin sebagaimana dirangkum Da-Costa-Rocha dkk. [3]. Kandungan tersebut mendukung penggunaan rosella sebagai bahan pangan berwarna khas, tetapi tidak langsung membuktikan kestabilan pigmen maupun manfaat kesehatan pada produk selai yang telah diolah.

Jahe (Zingiber officinale) digunakan sebagai bahan penambah cita rasa dan memiliki beragam komponen kimia, termasuk senyawa fenolik [4]. Gingerol dan shogaol merupakan komponen yang banyak dibahas dalam kajian Semwal dkk. [5]. Dalam selai rosella, jumlah jahe dapat berkaitan dengan karakter sensori dan komposisi campuran. Efeknya terhadap daya simpan harus ditentukan dari pengujian produk; keberadaan senyawa bioaktif pada bahan tidak cukup untuk menyatakan bahwa jahe berfungsi sebagai pengawet efektif dalam formulasi ini.

Penentuan umur simpan mempertimbangkan perubahan mutu produk pada kondisi penyimpanan yang ditetapkan. Herawati membahas penggunaan indikator fisik, kimia, dan sensori dalam pendugaan umur simpan [6], sedangkan Asiah dkk. memberikan panduan praktis pengukurannya [7]. Corradini menekankan pengaruh kondisi penanganan dan penyimpanan terhadap ketepatan estimasi umur simpan [8]. Karena itu, suhu, kemasan, dan batas penolakan harus dilaporkan bersama hasil estimasi.

ASLT mempercepat perubahan mutu dan menggunakan model untuk memperkirakan perilaku produk pada suhu sasaran. Pemodelan kinetika memerlukan hubungan yang memadai antara waktu, suhu, dan indikator mutu [9]. Hasany dkk. menerapkan pendekatan Arrhenius pada fruit nori menggunakan beberapa suhu penyimpanan [10]. Tujuan penelitian ini adalah mendeskripsikan perubahan mutu lima perlakuan selai rosella dan jahe, mengidentifikasi atribut yang mengalami penurunan, serta menilai dukungan data terhadap pendugaan umur simpan yang dilaporkan.

METODE

Rancangan perlakuan dan penyimpanan

Penelitian mencakup lima perlakuan penambahan jahe, yaitu 0, 5, 10, 15, dan 20 g. Selai dikemas menggunakan polipropilena (PP). Suhu ruang yang dicantumkan adalah 24–25 °C. Ringkasan pengamatan disajikan pada hari ke-0 dan ke-31, sedangkan grafik serta foto memakai label minggu pertama hingga ketiga. Kedua penandaan waktu diperlakukan sebagai seri yang berbeda karena jadwal pengambilan sampelnya belum dijelaskan secara rinci.

Pengukuran mutu dan kerangka ASLT

pH dan total padatan terlarut tersedia sebagai karakteristik awal. Penilaian sensori meliputi warna, tekstur, aroma, dan rasa. Jumlah panelis, deskripsi skala, ulangan, pengacakan sampel, prosedur pengukuran pH, serta spesifikasi refraktometer belum dicantumkan. Penambahan jahe dilaporkan sebagai massa per perlakuan; massa dasar selai dan komposisi lengkapnya belum tersedia, sehingga massa jahe tidak dikonversi menjadi persentase formulasi.

Pendekatan umur simpan sensori perlu menghubungkan penilaian konsumen dengan kriteria penolakan yang jelas [11]. ISO 11136:2014 memberikan pedoman umum uji hedonik dalam area terkendali [12]. Kedua rujukan tersebut digunakan untuk menafsirkan kebutuhan pelaporan, tanpa menyatakan bahwa semua prosedurnya telah dilaksanakan dalam penelitian ini. Skor dan persentase yang tersedia dibahas secara deskriptif; tidak dilakukan pengujian signifikansi tanpa data individual dan ukuran variasi.

Persamaan (1)–(5) menjelaskan kerangka penghitungan ASLT, bukan hasil regresi yang telah diperoleh. Untuk indikator mutu A yang menurun, model orde nol dan orde satu masing-masing dapat ditulis sebagai berikut [9] [7].

$A_{t}\ = \ A_{0}\ - \ k\ t$ (1)

$ln(\frac{A_{t}}{A_{0}})\ = \ - \ k\ t$ (2)

A₀ adalah nilai mutu awal, Aₜ adalah nilai pada waktu t, dan k merupakan konstanta laju penurunan mutu. Pemilihan orde memerlukan pengujian kecocokan model pada seri waktu. Hubungan konstanta laju dengan suhu absolut dinyatakan melalui bentuk linear Arrhenius pada Persamaan (3).

$ln\ k\ = \ ln\ k_{0}\ - \ \frac{E_{a}}{R\ T}$ (3)

k₀ merupakan faktor praeksponensial, Eₐ energi aktivasi, R konstanta gas, dan T suhu dalam kelvin. Jika batas kritis A_c ditetapkan dan k diketahui pada suhu sasaran, waktu mencapai batas tersebut dapat ditentukan dengan Persamaan (4) untuk orde nol atau Persamaan (5) untuk orde satu.

$t_{s}\ = \ \frac{A_{0}\ - \ A_{c}}{k}$ (4)

$t_{s}\ = \ \frac{ln(\frac{A_{0}}{A_{c}})}{k}$ (5)

Data pada beberapa suhu percepatan, nilai k, k₀, Eₐ, ukuran kecocokan model, serta batas kritis setiap atribut belum disajikan. Persamaan (1)–(5) digunakan sebagai kerangka metodologis; parameter dan hasil prediksi kuantitatif belum dapat ditentukan. Estimasi 14 hari diperlakukan sebagai dugaan awal yang memerlukan validasi melalui pengukuran perubahan mutu pada suhu penyimpanan yang terdokumentasi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik mutu awal

Tabel 1. pH dan total padatan terlarut awal.

pH awal meningkat dari 3,40 pada N1 menjadi 3,74 pada N5, sedangkan total padatan terlarut menurun dari 74,7 menjadi 65,7 °Brix. Pola tersebut menunjukkan perbedaan karakteristik awal antarcampuran. Tanpa ulangan dan komposisi dasar yang lengkap, perbedaan ini belum dapat dinyatakan sebagai pengaruh penambahan jahe yang signifikan. Derajat Brix juga tidak langsung menyatakan kadar air atau aktivitas air produk.

Hubungan air, gula, dan pembentukan struktur pangan merupakan bagian penting dalam kimia pangan [13]. Kajian pengawet alami pada gula kelapa oleh Naufalin dkk. menunjukkan perlunya menilai bahan tambahan dalam matriks produk yang sesuai [14]. Hasil pada gula kelapa tidak dipindahkan sebagai bukti daya awet selai. Keasaman dan padatan terlarut awal pada Tabel 1 belum cukup untuk menetapkan batas umur simpan atau menyimpulkan kestabilan mikrobiologis.

Perubahan skor sensori selama penyimpanan

Tabel 2. Skor warna, tekstur, aroma, dan rasa pada hari ke-0 dan ke-31.

Pada seluruh perlakuan, skor hari ke-31 lebih rendah daripada skor awal untuk keempat atribut. N5 memiliki skor warna terendah, yaitu 1,7. Skor tekstur terendah terdapat pada N4 sebesar 1,4, aroma terendah pada N3 dan N5 sebesar 1,6, serta rasa terendah pada N4 sebesar 1,5. Dengan demikian, perlakuan dengan skor terendah berbeda menurut atribut; N5 tidak dinyatakan sebagai yang terendah pada semua parameter.

Perubahan warna dan aroma

Gambar 1. Skor warna pada minggu pertama hingga ketiga.

Gambar 1 menunjukkan skor warna yang umumnya lebih rendah pada minggu ketiga dibandingkan minggu pertama. N5 mencapai nilai 1,7 pada minggu ketiga, sedangkan N1 bernilai 2,2. Sebagian nilai berfluktuasi, sehingga pola tidak dinyatakan menurun secara seragam pada setiap interval. Penilaian sensori warna menggambarkan respons panelis, berbeda dari pengukuran instrumental L*, a*, dan b* yang dibahas Pathare dkk. [15].

Antosianin dapat mengalami perubahan selama pengolahan dan penyimpanan; kestabilannya dipengaruhi antara lain oleh suhu, pH, serta kondisi produk [16]. Pengaruh faktor tersebut belum diuji secara terpisah pada selai ini. Karena data kadar antosianin dan warna instrumental tidak tersedia, penurunan skor warna tidak digunakan untuk menghitung laju degradasi pigmen.

Gambar 2. Skor aroma pada minggu pertama hingga ketiga.

Skor aroma pada minggu ketiga berkisar 1,6–2,1. N2 memiliki skor 2,1, sedangkan N3 dan N5 bernilai 1,6. Nielsen dkk. mengkaji interaksi senyawa aroma dengan film polimer kemasan [17]. Temuan tersebut mendukung pembahasan kemungkinan interaksi produk dan kemasan, tetapi penelitian ini belum mengukur senyawa volatil, permeabilitas, atau integritas penutupan PP. Kehilangan aroma akibat kemasan tetap merupakan dugaan.

Perubahan tekstur dan rasa

Gambar 3. Skor tekstur pada minggu pertama hingga ketiga.

Pada minggu ketiga, skor tekstur berkisar 1,4–2,1. N4 memiliki skor 1,4 dan N2 bernilai 2,1. Pengamatan menyebutkan tekstur semakin lembek dan berair. Keadaan tersebut dapat dibahas sebagai perubahan kestabilan struktur gel, tetapi tidak langsung menunjukkan kenaikan kadar air karena pengukuran kadar air maupun aktivitas air selama penyimpanan tidak tersedia. Hubungan struktur, air, dan komponen pembentuk gel memerlukan pengukuran terpisah [13].

Aktivitas air berkaitan dengan kemampuan khamir dan kapang berkembang, sebagaimana dibahas Beuchat [18]. Aktivitas air berbeda dari kadar air dan total padatan terlarut. Oleh karena itu, data °Brix awal tidak digunakan untuk menyimpulkan bahwa pertumbuhan mikroorganisme telah terhambat atau bahwa perubahan tekstur semata-mata disebabkan oleh peningkatan kadar air.

Gambar 4. Skor rasa pada minggu pertama hingga ketiga.

Gambar 4 memperlihatkan skor rasa minggu ketiga sebesar 1,5–2,3. N4 memiliki skor terendah, sedangkan N1 memiliki skor tertinggi. N2 menunjukkan kenaikan kecil dari minggu kedua ke minggu ketiga, sehingga tren rasa tidak sepenuhnya monoton. Penurunan penerimaan rasa tidak cukup untuk menetapkan kerusakan karbohidrat, protein, atau lemak secara spesifik tanpa analisis kimia pendukung. Deskripsi penolakan dibatasi pada mutu sensori yang dinilai panelis.

Kenampakan produk dan kondisi kemasan

Gambar 5. Kenampakan selai pada minggu pertama.

Foto minggu pertama mendokumentasikan kenampakan lima wadah selai. Gambar mempertahankan dokumentasi asli; posisi wadah tidak digunakan untuk menetapkan kode N1–N5 karena pemetaan kode pada foto belum diberikan.

Gambar 6. Kenampakan selai pada minggu ketiga.

Pada minggu ketiga, dokumentasi dan uraian pengamatan menunjukkan perubahan kenampakan serta pertumbuhan yang menyerupai kapang. Pengamatan visual mendukung adanya penurunan mutu, tetapi tidak menentukan spesies, jumlah mikroba, atau keberadaan toksin. Tanpa pengujian mikrobiologis, batas keamanan produk selama penyimpanan belum dapat ditetapkan. Sampel dengan pertumbuhan kapang tidak digunakan untuk membenarkan kelayakan konsumsi berdasarkan skor kesukaan.

Kemasan PP merupakan kondisi pengamatan yang perlu diperhitungkan bersama proses pengolahan dan penutupan wadah. Jenis polimer saja tidak menjelaskan penyebab perubahan mutu. Pengembangan kemasan aktif dibahas oleh Vermeiren dkk. [19], tetapi pilihan kemasan untuk selai tetap memerlukan pengujian kesesuaian bahan kontak pangan dan kinerja penyimpanan. Penelitian ini belum membandingkan PP dengan jenis kemasan lain maupun mengukur pengurangan kehilangan produk.

Penerimaan panelis dan pendugaan umur simpan

Tabel 3. Ringkasan penerimaan dan skor keseluruhan yang dilaporkan.

Tabel 3 mempertahankan ringkasan penelitian. Pembobotan skor dan penyebut persentase belum dijelaskan. Rata-rata sederhana 20 skor dalam Tabel 2 adalah 3,615 pada hari ke-0 dan 1,840 pada hari ke-31, berbeda dari skor keseluruhan yang dilaporkan. Kedua ukuran tidak disamakan; penolakan hari ke-31 juga tidak disamakan dengan penolakan minggu ketiga.

Analisis umur simpan sensori membutuhkan data penerimaan atau penolakan individual [20]. Ringkasan dua titik waktu belum menyediakan waktu penolakan setiap panelis, ambang penerimaan, atau interval ketidakpastian. Penurunan skor menunjukkan perubahan sensori, tetapi belum menentukan titik akhir umur simpan secara statistik.

Estimasi 14 hari pada suhu 24–25 °C mengacu pada kesimpulan penelitian sebagai dugaan awal. Pertumbuhan yang menyerupai kapang pada minggu ketiga tidak membuktikan keamanan sampai hari ke-14. Validasi memerlukan seri waktu lebih rapat, kriteria penolakan, dan pengujian mikrobiologis. Data yang tersedia belum mendukung estimasi Arrhenius yang dapat direplikasi.

Keterbatasan penelitian

Komposisi lengkap, ulangan, jumlah panelis, skala penilaian, suhu percepatan, dan keluaran regresi belum disertakan. pH serta °Brix hanya tersedia pada awal penyimpanan. Pemetaan waktu grafik dan tabel belum lengkap. Interpretasi dibatasi secara deskriptif, tanpa menetapkan perlakuan terbaik, efek pengawetan jahe, atau umur simpan komersial tervalidasi.

KESIMPULAN

Selai memiliki pH awal 3,40–3,74 dan padatan terlarut 65,7–74,7 °Brix. Skor keempat atribut sensori menurun pada seluruh perlakuan antara hari ke-0 dan ke-31; penolakan hari ke-31 dilaporkan sebesar 75,83%. Dugaan umur simpan 14 hari pada suhu 24–25 °C memerlukan validasi dan belum merupakan prediksi kuantitatif Arrhenius maupun batas keamanan pangan.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis menyampaikan terima kasih kepada panelis yang berpartisipasi dalam penilaian mutu sensori selai bunga rosella dan jahe.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Codex Alimentarius Commission, Standard for Jams, Jellies and Marmalades, CXS 296-2009. Rome: FAO/WHO, 2009.

[2] A. H. Gultom, N. Herawati, dan E. Rossi, “Penambahan Kelopak Bunga Rosella dalam Penambahan Selai Jambu Biji Merah,” Jurnal Online Mahasiswa (JOM) Bidang Pertanian, vol. 5, edisi 2, hlm. 1–15, 2018.

[3] I. Da-Costa-Rocha, B. Bonnlaender, H. Sievers, I. Pischel, dan M. Heinrich, “Hibiscus sabdariffa L. – A phytochemical and pharmacological review,” Food Chemistry, vol. 165, hlm. 424–443, 2014, doi: 10.1016/j.foodchem.2014.05.002.

[4] Q.-Q. Mao, X.-Y. Xu, S.-Y. Cao, R.-Y. Gan, H. Corke, T. Beta, dan H.-B. Li, “Bioactive Compounds and Bioactivities of Ginger (Zingiber officinale Roscoe),” Foods, vol. 8, no. 6, artikel 185, 2019, doi: 10.3390/foods8060185.

[5] R. B. Semwal, D. K. Semwal, S. Combrinck, dan A. M. Viljoen, “Gingerols and shogaols: Important nutraceutical principles from ginger,” Phytochemistry, vol. 117, hlm. 554–568, 2015, doi: 10.1016/j.phytochem.2015.07.012.

[6] H. Herawati, “Penentuan umur simpan pada produk pangan,” Jurnal Litbang Pertanian, vol. 27, no. 4, hlm. 124–130, 2008.

[7] N. Asiah, L. Cempaka, dan W. David, Panduan Praktis Pendugaan Umur Simpan Produk Pangan. Jakarta: Penerbit Universitas Bakrie, 2018.

[8] M. G. Corradini, “Shelf Life of Food Products: From Open Labeling to Real-Time Measurements,” Annual Review of Food Science and Technology, vol. 9, hlm. 251–269, 2018, doi: 10.1146/annurev-food-030117-012433.

[9] M. A. J. S. van Boekel, “Kinetic Modeling of Food Quality: A Critical Review,” Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, vol. 7, no. 1, hlm. 144–158, 2008, doi: 10.1111/j.1541-4337.2007.00036.x.

[10] M. R. Hasany, E. Afrianto, dan R. I. Pratama, “Pendugaan umur simpan menggunakan metode Accelerated Shelf Life Test (ASLT) model Arrhenius pada fruit nori,” Jurnal Perikanan Kelautan, vol. 8, no. 1, hlm. 48–55, 2017.

[11] G. Hough, Sensory Shelf Life Estimation of Food Products. Boca Raton: CRC Press, 2010, doi: 10.1201/9781420092943.

[12] International Organization for Standardization, ISO 11136:2014 Sensory analysis—Methodology—General guidance for conducting hedonic tests with consumers in a controlled area. Geneva: ISO, 2014.

[13] S. Damodaran dan K. L. Parkin, Ed., Fennema’s Food Chemistry, ed. 5. Boca Raton: CRC Press, 2017.

[14] R. Naufalin, T. Yanto, dan A. Sulistyaningrum, “Pengaruh Jenis dan Konsentrasi Pengawet Alami terhadap Mutu Gula Kelapa,” Jurnal Teknologi Pertanian, vol. 14, no. 3, hlm. 165–174, 2013.

[15] P. B. Pathare, U. L. Opara, dan F. A.-J. Al-Said, “Colour Measurement and Analysis in Fresh and Processed Foods: A Review,” Food and Bioprocess Technology, vol. 6, hlm. 36–60, 2013, doi: 10.1007/s11947-012-0867-9.

[16] A. Patras, N. P. Brunton, C. O’Donnell, dan B. K. Tiwari, “Effect of thermal processing on anthocyanin stability in foods; mechanisms and kinetics of degradation,” Trends in Food Science & Technology, vol. 21, no. 1, hlm. 3–11, 2010, doi: 10.1016/j.tifs.2009.07.004.

[17] T. J. Nielsen, I. M. Jägerstad, R. E. Öste, dan B. O. Wesslén, “Comparative Absorption of Low Molecular Aroma Compounds into Commonly Used Food Packaging Polymer Films,” Journal of Food Science, vol. 57, no. 2, hlm. 490–492, 1992, doi: 10.1111/j.1365-2621.1992.tb05523.x.

[18] L. R. Beuchat, “Influence of Water Activity on Growth, Metabolic Activities and Survival of Yeasts and Molds,” Journal of Food Protection, vol. 46, no. 2, hlm. 135–141, 1983, doi: 10.4315/0362-028X-46.2.135.

[19] L. Vermeiren, F. Devlieghere, M. van Beest, N. de Kruijf, dan J. Debevere, “Developments in the active packaging of foods,” Trends in Food Science & Technology, vol. 10, no. 3, hlm. 77–86, 1999, doi: 10.1016/S0924-2244(99)00032-1.

[20] G. Hough, K. Langohr, G. Gómez, dan A. Curia, “Survival Analysis Applied to Sensory Shelf Life of Foods,” Journal of Food Science, vol. 68, no. 1, hlm. 359–362, 2003, doi: 10.1111/j.1365-2621.2003.tb14165.x.