aplikasi_prinsip_kinetika_untuk_penentua.pdf

7/25/2019 Aplikasi_Prinsip_Kinetika_untuk_Penentua.pdf

1/22

ITP530

Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi,Fateta, IPB 1

Aplikasi Prinsip Kinetikaun uPenentuan Masa SimpanProduk Pangan

Purwiyatno Hariyadi/ITP/Fateta/IPB/19 April 2012 ITP530-2011



2/22

ITP530





3/22

ITP530





4/22

ITP530





5/22

ITP530


Penelitian &Penelitian &pengujianpengujian UMUR SIMPANUMUR SIMPAN

PENENTUAN UMUR SIMPANPENENTUAN UMUR SIMPAN

pengalamanpengalamanempirisempiris

Informasi an di erlukan:Informasi an di erlukan:


Identifikasi faktor kritisIdentifikasi faktor kritis batasan mutu dan batas mutu minimum yangbatasan mutu dan batas mutu minimum yang

diharapkan/dijanjikan (masih layak dijual?)diharapkan/dijanjikan (masih layak dijual?) parameter kinetika penurunan mutu (Eparameter kinetika penurunan mutu (Eaa, Q, Q1010, dll), dll) kondisi mutu awalkondisi mutu awal

KINETIKA PENURUNAN MUTUKINETIKA PENURUNAN MUTU

--dQ/dt = kQdQ/dt = kQnn

Q = kualitas (mutu)Q = kualitas (mutu)

t = waktut = waktu==


n = ordo reaksi penurunan mutun = ordo reaksi penurunan mutu


6/22

ITP530


Penurunan Mutu Ordo Nol (n=0)Penurunan Mutu Ordo Nol (n=0)

--dQ/dt = kdQ/dt = k atauatau QQtt = Q= Q00 -- ktkt

8080

6060

4040

litas(mutu)relatif

litas(mutu)relatif


00

0 2 4 6 8 100 2 4 6 8 10

Waktu penyimpanan (bulan)Waktu penyimpanan (bulan)

KuKu

Penurunan Mutu Ordo Nol (n=0)Penurunan Mutu Ordo Nol (n=0)

--dQ/dt = kdQ/dt = k atauatau QQtt = Q= Q00 -- ktkt

Jika ditentukan bahwa QJika ditentukan bahwa Qss adalah mutu akhir (mutuadalah mutu akhir (mutu

produk saat harus ditarik dari pasaran), makaproduk saat harus ditarik dari pasaran), maka

QQss= Q= Q00 -- ktktss


ttss = (Q= (Q00--QQss)/k)/k

dimana tdimana tss adalah waktu kadaluwarsaadalah waktu kadaluwarsa


7/22

ITP530


Penurunan Mutu Ordo Satu (n=1)Penurunan Mutu Ordo Satu (n=1)

--dQ/dt = kQdQ/dt = kQ atauatau ln (Qln (Qtt/Q/Q00) =) = -- ktkt

8080

6060

4040

lita

s(mutu)relatif

lita

s(mutu)relatif


00

0 2 4 6 8 100 2 4 6 8 10


Kua

Kua

Penurunan Mutu Ordo Satu (n=1)Penurunan Mutu Ordo Satu (n=1)

--dQ/dt = kQdQ/dt = kQ atauatau ln (Qln (Qtt/Q/Q00) =) = -- ktkt

Jika QJika Qss adalah mutu akhir, makaadalah mutu akhir, maka

ln (Qln (Qss/Q/Q00) =) = -- ktktss

atauatauttss = [ln(Q= [ln(Q00/Q/Qss)]/k)]/k


a aua au

tt1/21/2 = 0,693/k= 0,693/k

dimana tdimana tss adalah waktu kadaluwarsaadalah waktu kadaluwarsa


8/22

ITP530


BEBERAPA PENURUNAN MUTU PRODUKPANGAN SELAMA PENYIMPANAN

Mutu (overall quality) pangan beku

Pencoklatan Non-enzimatis

Orde Pertama

Kehilangan/kerusakan vitamin


Inaktivasi/pertumbuhan mikroba

Kerusakan warna oksidatif

Kerusakan tekstur karena panas

Orde NolAtauOrdePertama??


Penurunan mutu selamapenyimpanan : Perbedaanantara model kinetika ordenol dan orde pertama.


9/22

ITP530









10/22

ITP530









11/22

ITP530



Daerah yang

Memungkinkanpembedaan antara



xordo 0 dan ordo 1

Uji Umur Simpan Yang Dipercepat(Accelerated Shelf Life Test)

Berdasarkan Suhu (Metode Arrhenius)



12/22

ITP530




MODEL ARRHENIUS : mempercepat umur simpan denganmen ng a an su u secara eru ur

Rumus umum penurunan mutu: -dQ/dt = kQn

Nilai k dipengaruhi oleh suhu :

k = k0.exp-Ea/RT


dimana: k = konsntanta laju penurunan mutuk0 = konstanta (faktor frekuensi, tidak tgt suhu)Ea = energi aktivasiT = suhu mutlak (K)R = konstanta gas; 1,986 kal/mol (8.314 J/mol.K)



k TR

aE

eokk-

=


Perubahan nilai k terhadap perubahan suhu (T) yangdinyatakan sebagai hubungan Arrhenius

(1/T)


13/22

ITP530




Ln ko

Lnk = Ln ko - (Ea/R)(1/T)

Ln k

Kemiringan

- Ea/R


(1/T)

Hubungan Arrhenius



Kenali produk Anda!

Karbohidrat pd kondisi amorphous dapat mengalamikristalisasi pada suhu rendah .

Retrogradasi


membebaskan air pada roti staling


14/22

ITP530




Kenali produk Anda!

Karbohidrat pd kondisi amorphous dapat mengalamikristalisasi pada suhu rendah

Laju staling


meningkat denganmenurunnya suhu(4C - 40C)Laju stalingmaksimum : 4C.

Kenali produk Anda!



Ln(stalingrate)


.Pengaruh suhu pada lajubread staling : typicalnegative

Ea" = - 9 kcal/mol..

3.2 3.3 3.4 3.5 3.6

1/T x 103


15/22

ITP530


100100

latif

latif

T1 > T2 > T3

Ilustrasi Penggunaan Model ArrheniusIlustrasi Penggunaan Model Arrhenius

6060

4040

2020

ua

litas(mutu)r

ua

litas(mutu)r

T1

Jumlah &frekuensisampling!


00

0 2 4 6 8 100 2 4 6 8 10


T2T3

Dengan melakukan pengujian laju kerusakan mutu pada

-paling tidak- 3 suhu yang berbeda; yaitu :

Suhu yg lbh tinggi daripada suhu penyimpanan normal

Ilustrasi Penggunaan Model Arrhenius .. 1Ilustrasi Penggunaan Model Arrhenius .. 1

Suhu yg tidak menyebabkan perubahan mekanisme

kerusakan/penurunan mutu produk

Kenali produk Anda hub Arrhenius:

ln k

Kisaran

suhupenyimpnormal

Kisaran

SuhuASLT


A

B

1/T

Maksimumsuhu

untukASLT


16/22

ITP530


Tiga (3) suhu berbeda yang mana?Tiga (3) suhu berbeda yang mana?


Jenis/TipeJenis/TipeProdukProduk

Suhu PengujianSuhu Pengujian((C)C)

Suhu KontrolSuhu Kontrol((C)C)

Makanan dalamMakanan dalamKalengKaleng

30, 35, 40, 4530, 35, 40, 45 44

Pangan keringPangan kering 30, 35, 40, 4530, 35, 40, 45 --1818


Chilled ProductsChilled Products 5, 10, 15, 205, 10, 15, 20 00

Pangan bekuPangan beku --5,5, --10,10, --1515


17/22

ITP530


Ilustrasi Penggunaan Model Arrhenius .. 3b

Penentuan frekuensi pengambilan contoh :

Masa simpan pada suhu 5oC= 12 bulan

Jika Q10=2 ASLT (pada suhu 25oC) : 3 bulan

Jika Q10=3 ASLT (pada suhu 25oC) : 1.3 bulan

Jika Q10=4 ASLT (pada suhu 25oC) : 23 hari


Nilai k pada suhu penyimpanan yang normal :Nilai k pada suhu penyimpanan yang normal :dapat diduga dengan mengunakan persamaan Arrheniusdapat diduga dengan mengunakan persamaan Arrhenius

k = kk = k .ex.ex --Ea/RTEa/RT


ln k = ln kln k = ln koo Ea/R (1/T)Ea/R (1/T)

Ln kDan, lakukanDan, lakukan


Ta(suhu peryimpanan

normal)

1/TDaerah experiment -

accelerated

T1 T2 T3

menentukanmenentukannilai k pada suhunilai k pada suhupenyimpanan normal :penyimpanan normal :


18/22

ITP530


Tentukan Qs.Tentukan Qs.

Standard of identity, SNI, dllStandard of identity, SNI, dll


SensorySensory

Rule 80/80Rule 80/80

Waktu kadaluwarsa dapat diduga dengan :Waktu kadaluwarsa dapat diduga dengan :

tt == -- /k untuk la u reaksi ordo nol/k untuk la u reaksi ordo nol


ttss = [ln(Q= [ln(Q00/Q/Qss)]/k : untuk laju reaksi ordo I)]/k : untuk laju reaksi ordo I




19/22

ITP530




IlustrasiPenggunaanModel

Arrhenius8



20/22

ITP530



Arrhenius9



Arrhenius10



21/22

ITP530



Arrhenius11



Arrhenius12



22/22

ITP530


Jumlah kehilangan beberapa vitamin diduga denganJumlah kehilangan beberapa vitamin diduga denganmenggunakan model Arrhenius dan jumlah aktualnyamenggunakan model Arrhenius dan jumlah aktualnya

Jumlah kehilangan (%) setelahJumlah kehilangan (%) setelahoo

VitaminVitaminDiduga denganDiduga dengan HasilHasilmodel Arrheniusmodel Arrhenius AnalisisAnalisis

Vitamin CVitamin C

(asam askorbat)(asam askorbat) 24,024,0 23,023,0


Vitamin AVitamin A 15,015,0 10,010,0

Asam FolatAsam Folat 8,18,1 7,47,4

Vitamin B12Vitamin B12 9,29,2 7,77,7


terimakasih

aplikasi_prinsip_kinetika_untuk_penentua.pdf

Documents