Contoh soal aplikasi kinetika kemunduran mutu untuk penentuan umur simpan oleh : astuti setyowati Waktu dan suhu penyimpanan rempeyek kacang dengan parameter kerusakan timbulnya bau tengik dengan angka peroksida (meq/1000 g b.k)
Waktu (x) Suhu (y) 25°C (y1) 35°C (y2) 45°C (y3) 3 6 9 12 15 18 1,35 2,07 3,36 8,61 149,89 4078,37 2463,69 1,23 3,54 29,46 164,05 2055,55 8295,42 7792,40 7,33 52,31 1318,84 7869,57 17065,88 13655,78 Batas kritis : angka peroksida 4427,20 meq/1000 g b.k Hitung : 1. Ea 2. Q10 3. Umur simpan pada suhu 30°C
Jawab : 1. Penentuan orde reaksi Dengan membuat grafik hubungan waktu dan angka peroksida pada suhu 25, 35 dan 45°C Grafik yang diperoleh tidak linier, sehingga termasuk orde reaksi 1
2. Penentuan laju kemunduran mutu Karena orde 1 maka perlu melinierkan data dengan cara me ln kan data angka peroksida Dibuat grafik hubungan waktu (x) dengan ln angka peroksida pada suhu 25 (ln y1), 35 (ln y2) dan 45 (ln y3) Diperoleh persamaan garis regresi suhu 25, 35 dan 45°C
3. Persamaan garis regresi Suhu 25°C ------ y1 = 0,49 x -0,80 k1 = 0,49 (r = 0,95) Suhu 35°C--------y2 = 0,55 x + 0,15 k2 = 0,55 (r = 0,98) Suhu 45°C--------y3 = 0,60 x + 0,75 k3 = 0,60 (r = 0,96)
4. Persamaan garis regresi antara ln k (y) dan 1/T (x) 0,49 0,55 0,60 -0,7134 -0,6160 -0,5108 298 308 318 0,003356 0,003247 0,003145 b Rumus Arrhenius : ln k = ln A – Ea/RT , ln k = y, ln A = a, -Ea/R = b, 1/T = x y = a + b x
5. Penentuan Ea Persamaan regresi antara ln k dan 1/T adalah : ln k = 2,5 – 958,77 x (r = - 0,98) Slope (b) = - Ea/R = 958,77 R = 1,986 kal/mol ˚K, maka Ea = 1,986 kal/mol ˚K x 958,77 Ea = 1904,12 kal/mol
6. Penentuan Q10 Penentuan Q10padasuhu 25-35˚C Q10 = e Ea(T2-T1)/RT1T2 Log Q10= 10 𝐸𝑎 1,986 𝑇1𝑇2 log 2,718 Log Q10 = 10 𝑥 19041,2 1,986 (298+308) x 0,4343 = 19041,2 182283,024 x 0,4343 = 0,04537 Q10 = 1,11
7. Umur simpan pada suhu 30˚C 𝑘30 𝑘25 = 𝑒 𝐸𝑎(𝑇2−𝑇1)/𝑅𝑇1𝑇2 Log 𝑘30 𝑘25 = 5 𝐸𝑎 𝑅𝑇1𝑇2 log 𝑒 Log k30 – log k25 = 5 𝑥 1904,12 1,986 𝑥 298 𝑥 303 log 2,718 Log k30 – log 0,49 = 9520,6 179323,884 𝑥 0,4343 Log k30 + 0,3098 = 0,02306
Log k30 = 0,02306 – 0,3098 Log k30 = - 0,2867 K30 = 0,5167 ln (Ae/Ao) = - kts ln 4427,20 – ln 1,35 = - kts 8,3955 – 0,30 = -0,5167 ts 8,0955 = -0,5167 ts ts = umur simpan pada suhu 30˚C = 15,66 hari
8. Umur simpan pada suhu 25˚C ln (Ae/Ao) = - kts ln 4427,20 – ln 1,35 = - 0,49 ts 8,3955 – 0,30 = - 0,49 ts 0,49 ts = 8,0955 ts = umur simpan pada suhu 25˚C = 16,5 hari
9.Perkiraan umur simpan pada berbagai suhu penyimpanan rempeyek kacang Q10 = 1,11 25˚C 30˚C 35˚C 45˚C 16,50 hari 15,66 hari 14,87 hari 13,39 hari
Tugas : Soal untuk dikerjakan dan dikumpulkan 10 juni 2015 saat kuliah Garam beriodium dikemas kantung plastik high density polyethylene (HDPE) kemudian disimpan pada 3 macam suhu yaitu 26, 40, 60 dan 100C selama 14 hari. Garam tersebut mengalami penurunan mutu yaitu kadar iodatnya yang diamati setiap 2 hari sekali seperti pada tabel berikut :
Lama penyimpanan (hari) Penurunan kadar iodat pada suhu dan lama penyimpanan yang berbeda Lama penyimpanan (hari) Suhu (K) 299 313 333 373 Kadar IO3- (bpj) 2 4 6 8 10 12 14 99,37 98,39 98,31 98,11 95,54 97,61 95,70 95,13 97,84 91,62 84,13 75,23 66,75 52,79 40,75 33,15 98,79 79,84 63,49 56,48 38,70 23,56 10,16 7,24 99,90 82,28 60,42 47,43 25,70 12,27 6,36 2,04 Hitung konstanta laju penurunan mutu (kadar iodat) dalam garam beriodium, energi aktivasi dan umur simpan jika disimpan pada suhu 40, 30 dan 20C (jika diketahui umur simpan pada suhu 50C dengan nilai Q10 = 2 adalah 3 hari).
Hitung konstanta laju penurunan mutu (kadar iodat) dalam garam beriodium, energi aktivasi dan umur simpan jika disimpan pada suhu 40, 30 dan 20C (jika diketahui umur simpan pada suhu 50C dengan nilai Q10 = 2 adalah 3 hari). Sumber pustaka : jurnal teknologi dan industri pangan vol. XVII no. 1 th. 2006 : judul : Penentuan konstanta laju penurunan kadar iodat dalam garam beriodium