KINETIKA KEMUNDURAN MUTU (PERUBAHAN) Produk Pangan – Penyimpanan – Rusak  Berkurang nilai gizinya  Menurun mutunya Dinyatakan secara kualitatif A B t = o t = ts A = Mutu yang diinginkan = Ao pada waktu t = o B = Ambang nilai mutu yang tidak dikehendaki = Ae pada akhir waktu penyimpanan (ts) t = Waktu

Secara Matematis : A = nilai mutu yang dikaji t = waktu k = konstanta yang tergantung suhu dan Aw n = faktor eksponential, orde reaksi = kecepatan perubahan nilai mutu A (+) = berkurangnya nilai A, (-) = bertambahnya nilai A

KEMUNDURAN MUTU DENGAN KECEPATAN TETAP (ORDE NOL) Sebagian besar kemunduram mutu bahan makanan termasuk reaksi - Orde nol (Zero Order) - Orde satu (First Order) KEMUNDURAN MUTU DENGAN KECEPATAN TETAP (ORDE NOL) Reaksi orde nol – Harga n = o Diintegrasikan : = kdt → Ao – Ae = kts Ae = Ao – kts atau A = Ao – kt Ao = harga awal parameter A A = harga A yang tersisa setelah waktu t Ae = harga pada akhir masa simpan (dapat nol atau nilai lain tertentu) ts = umur simpan, hari/bulan/ tahun. Ao = ekuivalen dengan nilai mutu 100% Ae = ekuivalen dengan nilai mutu yang sudah ditolak konsumen (nilai mutu kritis).

Kalau dinyatakan dalam bentuk grafik, kemunduran mutu dengan kecepatan tetap atau orde nol berbentuk garis lurus Grafik kemunduran mutu dengan kecepatan tetap dalam waktu 40 hari, nilai mutu produk masih 80 % pada 160 hari mutu produk tinggal 20 % setelah 200 hari ditolak konsumen

KEMUNDURAN MUTU DENGAN KECEPATAN TIDAK TETAP (ORDE SATU) Reaksi orde satu → harga n = 0 - 2 umumnya n = 1 Diintergarasikan

A = nilai parameter mutu setelah waktu t Ae = nilai parameter mutu yang tertinggal pada akhir waktu penyimpanan ts k = konstanta kecepatan reaksi kemunduran mutu (seperwaktu atau t-1) Kalau dinyatakan dalam grafik, seperti pada gambar Grafik kemunduran mutu kecepatan tidak tetap Pada periode 100 hari, kecepatan reaksinya > dibanding orde nol Setelah lebih dari 100 hari kecepatan reaksinya < dibanding orde nol

Kemunduran mutu dengan reaksi orde satu : - Ketengikan (rancidity) - Pertumbuhan mikrobia - Pembentukan lendir dan cita rasa tidak enak pada ikan, daging, ayam - Kerusakan vitamin dan protein Apabila kemunduran mutu orde satu diplotkan pada kertas grafik semi logaritmik, akan diperoleh garis lurus

PENGARUH SUHU PADA KEMUNDURAN MUTU Pengaruh suhu terhadap kecepatan reaksi →Teori Arrhenius Diaplikasikan pada kemunduran mutu bahan pangan → Labuza (1980) Persamaan matematis k = ko e-Ea / RT ko = faktor pre-eksponensial Ea = energi aktivitasi, yaitu energi ekstra yang diperlukan oleh substrat untuk mencapai tingkatan probabilitas yang tinggi bagi berlangsungnya suatu reaksi R = konstanta gas, 1,986 kal/molK T = suhu, K k = kecepatan kemunduran mutu e = exp = 2,718 → In e = 1

k = ko e-Ea / RT → In k = In ko – Ea / R x 1 / T y = In k y = a  bx (persamaan garis regresi) a = In ko b = slop b = x = 1/T Persamaan diplotkan pada kertas grafik semilog → diperoleh kurva garis lurus dengan sebagai kemiringan garis/slop

Kurva umum persamaan Arrhenius Kemiringan garis-garis A, B dan C adalah Semakin tajam kemiringannya berarti reaksi semakin tergantung pada suhu / semakin peka terhadap suhu. Syarat untuk dapat menggambarkan grafik Arrhenius : Data penurunan mutu, paling sedikit pada tiga macam suhu. Misal : Suhu 25 C, 35 C, 45 C Kondisi kritis pada akhir masa simpan Orde reaksi penurunan mutu.

Faktor Aselerasi Suhu (Q10) = Ea dapat digunakan untuk menghitung Q10 Faktor Aselerasi Suhu (Q10) = Peningkatan suhu dapat mempercepat reaksi kerusakan Adanya faktor aselerasi suhu, dapat dilakukan ekstrapolasi ke suhu yang lebih rendah (suhu saat distribusi ) Dapat dimanfaatkan untuk memprakirakan umur simpan. t adalah suhu dalam derajat celsius

Diketahui umur simpan produk pada suhu 50C adalah 2 minggu, prakiraan umur simpan pada suhu dan harga Q10 yang bervariasi Suhu Umur simpan, minggu C Q10 = 2 2,5 3 5 50 2 2 2 2 40 4 5 6 10 30 8 12,5 18 50 20 16 31,5 54 250

CARA MENGHITUNG Q10 Pada kondisi suhu t2 = Pada kondisi suhu t1 =

Jika t2 - t1 = 10 C dan R =1,986 kal/mol K, maka Q10 = eEa(10) / 1.986 T1T2