## PENDUGAAN UMUR SIMPAN PRODUK BISKUIT DENGAN METODE AKSELERASI BERDASARKAN PENDEKATAN KADAR AIR KRITIS

## [Accelerated Shelf-life Testing of Biscuits Using a Critical Moisture Content Approach]

## Feri Kusnandar*, Dede R. Adawiyah dan Mona Fitria
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian,Institut Pertanian Bogor, Bogor
Diterima 12 April 2010  / Disetujui  16  Desember  2010

## ABSTRACT
The objective of this research was to determine the shelf-life of commercial soft and hard dough biscuits packed in metallized plastics by using a  critical  moisture  content  approach.  The  critical  moisture  contents,  which  were  reached  when  the  biscuits  started  to  loss  their  crispiness  and firmness, were 0,064 g H 2 O/g dried solid for soft dough biscuit and 0.069 g H 2 O/g dried solid for hard dough biscuit. The soft dough biscuits stored at 30 o C and relative humidity of 75% had shelf life of 17.4 months, while that of hard dough biscuit at the same storage condition had shelf life of 16.5 months.
Keyword : Biscuits, shelf life, ASLT method, critical moisture content

## PENDAHULUAN
1
Keterangan umur simpan (masa kadaluarsa) produk pangan merupakan  salah  satu  informasi  yang  wajib  dicantumkan  oleh produsen  pada  label  kemasan  produk  pangan.  Pencantuman informasi  umur  simpan  menjadi  sangat  penting  karena  terkait dengan  keamanan  produk  pangan  dan  untuk  memberikan jaminan  mutu  pada  saat  produk  sampai  ke  tangan  konsumen. Kewajiban  pencantuman  masa  kadaluarsa  pada  label  pangan diatur  dalam  Undang-undang  Pangan  no.  7/1996  serta Peraturan  Pemerintah  No.  69/1999  tentang  Label  dan  Iklan Pangan,  dimana  setiap  industri  pangan  wajib  mencantumkan tanggal kadaluarsa (expired date) pada setiap kemasan produk pangan.
Penentuan  umur  simpan  produk  pangan  dapat  dilakukan dengan  menyimpan  produk  pada  kondisi  penyimpanan  yang sebenarnya.  Cara  ini  menghasilkan  hasil  yang  paling  tepat, namun  memerlukan  waktu  yang  lama  dan  biaya  yang  besar. Oleh karena itu dikembangkan metode akselerasi (Accelerated Shelf-life  Testing atau  ASLT ) ,  yaitu  dengan  cara  menyimpan produk  pangan  pada  lingkungan  yang  menyebabkannya  cepat rusak,  baik  pada  kondisi  suhu  atau  kelembaban  ruang penyimpanan  yang  lebih  tinggi.  Metode  akselerasi  dapat dilakukan dalam waktu yang lebih singkat dengan akurasi yang baik  (Arpah,  2001).  Metode  ASLT  dapat  dilakukan  dengan menggunakan pendekatan model Arrhenius atau kadar air kritis. Model  Arrhenius  mensimulasi  kerusakan  produk  oleh  reaksi kimia yang dipicu oleh suhu penyimpanan, sedang model kadar air  kritis  mensimulasi  kerusakan  produk  yang  dipicu  oleh penyerapan  air  oleh  produk  (Labuza,  1982).  Data-data  peru- bahan mutu  selama penyimpanan diubah  dalam bentuk model
*Korespondensi penulis :
E-mail : fkusnandar@ipb.ac.id
matematika,  kemudian  umur  simpan  ditentukan  dengan  cara ekstrapolasi persamaan pada kondisi penyimpanan normal.
Salah  satu  produk  pangan  yang  memiliki  umur  simpan cukup  lama  adalah  biskuit.  Biskuit  memiliki  kadar  air  dan  akti- vitas air (a w ) yang rendah sehingga teksturnya menjadi renyah. Kerusakan  produk  biskuit  sering  dihubungkan  dengan  keru- sakan  tekstur  yang  disebabkan  oleh  penyerapan  uap  air  dari udara yang melewati kemasan.
Kerenyahan  biskuit  akan  menurun  dengan  meningkatnya kadar air dan a w produk. Apabila a w mencapai 0.35-0.50, maka kerenyahan yang menjadi kekhasan produk akan hilang. Hal ini disebabkan oleh kegiatan air yang melarutkan dan melunakkan matrik pati atau protein yang terkandung pada sebagian besar produk  pangan  (Vail et  al .,  1978).  Di  antara  model  untuk menduga  umur  simpan  produk  pangan  secara  cepat  adalah dengan pendekatan kadar air kritis.
Metode  ini  digunakan  untuk  produk  pangan  yang  mudah rusak  akibat  penyerapan  air  selama  penyimpanan  yang disebabkan kemasan yang digunakan (seperti kemasan plastik) tidak  mampu  menghambat  migrasi  uap  air  dari  udara.  Keru- sakan produk disebabkan oleh penyerapan uap air oleh produk dengan  menembus  kemasan,  sehingga  produk  meningkat kadar  airnya  dan  berubah  teksturnya  (Labuza,  1982).  Saat dimana  produk  tidak  dapat  diterima  lagi  sensori  menun-jukkan masa kalauarsanya.
Data  percobaan  yang  diperoleh  dari  pendekatan  kadar  air kritis  ini  dapat  mensimulasi  umur  simpan  produk  dengan permeabilitas  kemasan  dan  kelembaban  relatif  ruang  penyim- panan yang berbeda.
Persamaan  untuk  menentukan  umur  simpan  dinyatakan dengan persamaan (1) (Bell dan Labuza, 2000).
Pendekatan  penentuan  umur  simpan  dengan  persamaan (1)  memerlukan  informasi  kurva  isoterm  sorpsi  air  (ISA)  dari produk  pangan  yang  diuji.  Kurva  isoterm  sorpsi  air  digunakan untuk menentukan kadar air kesetimbangan pada kelembaban relatif (RH) penyimpanan (Me) dan kemiringan (slope) kurva (b).
Pendekatan  ini  dapat  digunakan  bila  kurva  isoterm  sorpsi  air berbentuk sigmoid. ....................….....….....……(1) dimana: t =  waktu perkiraan umur simpan (hari)
M e =  kadar air keseimbangan produk (g H 2 O/g padatan) M o = kadar air awal produk (g H 2 O/g padatan) b =  kemiringan (slope) kurva isoterm sorpsi air M c =  kadar air kritis (g H 2 O/g padatan) k/x  =  konstanta permeabilitas uap air kemasan (g/m 2 .hari.mmHg) A =  luas permukaan kemasan (m 2 )
Ws  =  berat kering produk dalam kemasan (g padatan) Po  =  tekanan uap jenuh (mmHg)
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  menduga  umur simpan  dua  jenis  biskuit  komersial,  yaitu  biskuit  adonan  lunak dan  biskuit  adonan  keras  yang  dikemas  dengan  kemasan plastik yang dilapis (metallized plastic) dan kondisi kelembaban relatif  yang  berbeda.  Sejauh  ini,  penentuan  umur  simpan dengan  metode  akselerasi  untuk  kedua  jenis  produk  pangan tersebut belum ada yang melaporkan, sehingga hasil penelitian ini  dapat  berguna  bagi  kalangan  industri  yang  memerlukan metode  penentuan  umur  simpan  untuk  produk  yang  serupa secara cepat.

## METODOLOGI

## Bahan dan alat
Produk  biskuit  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah dua jenis biskuit komersial dari adonan lunak dan adonan keras yang  dikemas  dua  jenis  kemasan metallized  plastic .  Contoh biskuit  merupakan  biskuit  yang  baru  diproduksi  yang  diambil dari produsen dengan kode produksi yang sama untuk masing- masing jenis biskuit.
Umur simpan produk biskuit yang dinyatakan oleh produsen sebagaimana  tercantum  pada  label  adalah  15  bulan  untuk biskuit adonan lunak dan 17 bulan untuk biskuit adonan keras. Bahan  kimia  yang  digunakan  untuk  percobaan  kurva  Isoterm sorpsi  air  adalah  larutan  garam  jenuh  (MgCl 2 .6H 2 O,  K 2 CO 3 , NaBr,  NaCl,  KCl,  dan  KNO 3 ),  silika  gel,  vaselin,  dan  akuades. Alat-alat  yang  digunakan  dalam  percobaan  adalah  inkubator 30 o C, oven, desikator kecil,  texture analyzer (TA-XT2), pengu- kur permeabilitas kemasan (Permatran Mocon W*3/31), neraca analitik,  pencapit  logam,  peralatan  gelas,  cawan,  alumunium foil, dan hygrometer.
Pengukuran kadar air awal (M o )
Kadar  air  biskuit  sebelum  disimpan  diukur  dengan  metode oven (AOAC, 1995). Kadar air awal (M o ) dinyatakan sebagai g H 2 O/g padatan.

## Pengukuran berat produk awal
Berat  produk  awal  dalam  satu  kemasan  ditimbang  dan dikoreksi  dengan  kadar  air  awalnya  (M o ).  Berat  produk dinyatakan sebagai berat padatan per kemasan (dalam gram).
Penentuan kadar air kritis (M c ) Kadar  air  kritis  (M c )  adalah  nilai  kadar  air  pada  kondisi dimana  produk  pangan  mulai  tidak  diterima  oleh  konsumen secara  organoleptik.  Penentuan  kadar  air  kritis  dilakukan dengan  cara  menyimpan  terlebih  dahulu  biskuit  pada  suhu kamar (30 o C) di ruangan terbuka tanpa kemasan (RH 75–80%). Selama  periode  penyimpanan  tersebut,  dilakukan  uji  sensori oleh  panelis  semi  terlatih  (30  orang)  setiap  jam.  Pengujian dilakukan  hingga  dapat  ditentukan  saat  tekstur  renyah  dari biskuit mulai hilang. Pengujian dilakukan dengan cara menekan biskuit  dengan  jari  tangan.  Skala  penilaian  berkisar  antara  1 sampai  7,  dimana  skor  1  menunjukkan  skala  sangat  tidak renyah  dan  skor  7  menunjukkan  skala  sangat  renyah.  Pada setiap  periode  pengujian  sensori,  dilakukan  pengukuran  kadar air dengan metode oven (AOAC, 1995) dan pengukuran tekstur dengan  texture  analyzer  (TA-XT2)  dengan cylinder  probe berdiameter 2 mm (P2/E). Nilai kerenyahan ditentukan dari nilai puncak  pertama  yang  signifikan  pada  grafik  (dinyatakan sebagai gram force atau gf)
Data  kadar  air  dan  nilai  kerenyahan  secara  obyektif  untuk masing-masing  contoh  pada  setiap  periode  pengamatan diplotkan dengan skor kerenyahan yang bersesuaian, sehingga diperoleh  grafik  hubungan  antara  skor  kerenyahan  dengan kadar  air  dan  hubungan  antara  skor  kerenyahan  dengan  nilai kerenyahan.  Hubungan  tersebut  dinyatakan  dalam  persamaan regresi linear. Berdasarkan regresi linear yang diperoleh, maka kadar  air  kritis  dihitung  pada  saat  skor  kerenyahan  panelis bernilai 3 (skala agak tidak renyah). Nilai kerenyahan pada saat kadar  air  kritis  tercapai  dapat  diperoleh  dari  regresi  linier hubungan  skor  kerenyahan  dengan  nilai  kerenyahan.  Persen- tase  penurunan  kerenyahan  hingga  mencapai  kadar  air  kritis dapat dihitung sebagai berikut (persamaan 2):
% penurunan =                                 ............................ (2)
dimana: ko = nilai kerenyahan awal (gf) kc = nilai kerenyahan pada kadar kritis (gf)

## Pembuatan pola kurva isoterm sorpsi air (Spiess dan Wolf, 1987)
Pembuatan  kurva  isoterm  sorpsi  air  biskuit  diawali  dengan membuat larutan garam jenuh yang digunakan untuk mengatur kelembaban  relatif  (RH)  desikator.  Garam  yang  digunakan adalah  MgCl 2 ,  K 2 CO 3 ,  NaBr,  NaCl,  KCl,  dan  KNO 3 yang memberikan  nilai  aktivitas  air  0,324-0,923  atau  RH  lingkungan RH berkisar 32,4-92,3% (Tabel 1).
Tabel 1. Nilai  aktivitas  air  untuk  larutan  garam  jenuh  pada  suhu  30 o C (Bell and Labuza, 2000)
Larutan garam jenis Aktivitas air (A w ) Kelembaban relatif (%) MgCl2 0,324 32,4 K 2 CO 3 0,432 43,2 NaBr 0,560 56,0 NaCl 0,749 74,9 KCl 0,836 83,6 KNO 3 0,923 92,3 % 100 x ko kc ko b Po Ws A x k Mc Me Mo Me t ) ( ) ( ln
Sekitar 2,0 gram biskuit diletakkan pada cawan alumunium kering kosong yang telah diketahui beratnya (tanpa kemasan). Cawan  yang  berisi  contoh  tersebut  diletakkan  dalam  desikator yang  berisi  larutan  garam  jenuh  yang  membentuk  RH lingkungan yang berbeda-beda (desikator ditutup rapat dengan vaselin).
Desikator kemudian disimpan dalam inkubator 30 o C. Contoh dalam  cawan  kemudian  ditimbang  bobotnya  secara  periodik setiap  hari  sampai  diperoleh  bobot  yang  konstan  yang  berarti kadar  air  kesetimbangan  telah  tercapai.  Bobot  yang  konstan ditandai oleh selisih antara 3 penimbangan berturut-turut kurang dari  2,0  mg/g  untuk  contoh  yang  disimpan  pada  RH  di  bawah 90% dan kurang dari 10 mg/g untuk contoh yang disimpan pada RH  di  atas  90%  (Liovonen  dan  Ross,  2000  diacu  dalam Adawiyah,  2006).  Contoh  yang  telah  mencapai  berat  konstan kemudian  diukur  kadar  airnya  dengan  menggunakan  metode oven  (AOAC,  1995)  dan  dinyatakan  dalam  g  H 2 O/g  padatan. Kadar air ini merupakan kadar air kesetimbangan (Me) pada RH tertentu.  Kurva  isoterm  sorpsi  air  dibuat  dengan  cara  mem- plotkan  kadar  air  kesetimbangan  dengan  nilai  RH  kesetim- bangan atau a w .
Untuk  mendapatkan  kurva  isoterm  sorpsi  air  yang  mulus, data hubungan kadar air kesetimbangan dengan a w diuji dengan menggunakan  enam  (6)  model  persamaan,  yaitu  model Guggenheim-Anderson-de  Boer  (GAB),  Hasley,  Henderson, Caurie, Oswin, dan Chen Clayton (Bell dan Labuza, 2000). Uji ketepatan model dilakukan  dengan menghitung Mean Relative Determination (MRD),  yaitu  membandingkan  data  kadar  air hasil percobaan dengan data hasil prediksi (persamaan 3).
........................................(3) dimana : Mi = kadar air hasil percobaan Mpi
= kadar air hasil perhitungan n = jumlah data
Semakin rendah nilai %MRD, maka model isoterm sorpsi air tersebut  dapat  menggambarkan  keadaan  yang  sebenarnya dengan tepat. Jika nilai MRD<5, maka model isoterm sorpsi air tersebut  dapat  menggambarkan  keadaan  yang  sebenarnya dengan  sangat  tepat.  Jika  5<MRD<10,  maka  model  tersebut agak  tepat  menggambarkan  keadaan  yang  sebenarnya,  dan jika  MRD>10  maka  model  tersebut  tidak  tepat  untuk menggambarkan kondisi yang sebenarnya.
Model  yang  terpilih  digunakan  untuk  menentukan  nilai kemiringan (slope) kurva  isoterm  sorpsi  air  (b),  yaitu  dengan cara  menarik  garis  lurus  pada  daerah  linear  yang  melewati kadar air awal (Mo) kadar air kesetimbangan pada RH penyim- panan (Me), dan kadar air kritis (Mc).

## Penentuan permeabilitas kemasan (ASTM F1249-01)
Penentuan  permeabilitas  kemasan metallized  plastic dilakukan  dengan  Permatran  Mocon  W*3/31  pada  suhu  100 o F (37,8 o C).  Kemasan  dipotong  sesuai  cetakan,  kemudian  diukur ketebalannya. Kemasan contoh dikondisikan dahulu selama 24 jam  dalam  ruangan  uji.  Kemasan  contoh  kemudian  ditempel pada tempat uji. Nilai ketebalan kemasan, luas kemasan, suhu uji,  lamanya  uji,  laju  alir  udara,  dan  kelembaban  udara  yang
digunakan  dimasukkan  pada  program  komputer  yang  telah disediakan.  Gas  nitrogen  kering  dilewatkan  pada  sebuah chamber dimana terdapat contoh uji (plastik) yang memisahkan aliran  gas  nitrogen  kering  dari  aliran  nitrogen  basah.  Adanya perbedaan  tekanan  menyebabkan  uap  air  berdifusi  menuju daerah dengan tekanan lebih rendah.
Uap  air  yang  berdifusi  melalui  plastik  dibawa  oleh  gas pembawa  (nitrogen  kering)  menuju  sensor  inframerah  untuk selanjutnya  terdeteksi  sebagai  jumlah  uap  air  yang  dilewatkan melalui plastik. Pengujian dianggap selesai bila kondisi kesetim- bangan  telah  tercapai  ( steady  state ).  Kondisi  dianggap  setim- bang bila laju uap air yang terdeteksi sensor infra merah telah menunjukkan  nilai  yang  konstan.  Pada  akhir  pengujian,  alat menunjukkan  nilai Water  Vapour  Transmission  Rate (WVTR, g/m 2 /hari/mmHg).  Nilai  permeabilitas  kemasan  (k/x)  dihitung dangan  membagi  nilai  WVTR  dengan  hasil  perkalian  tekanan uap  air  murni  (Po)  pada  suhu  pengujian  (37,8 o C)  dengan  nilai RH.

## Pengukuran luas kemasan
Luasan  kemasan  (A)  yang  diukur  adalah  luasan  total  dari kedua muka dari kemasan primer yang digunakan untuk meng- emas  masing-masing  jenis  biskuit.  Luas  kemasan  dinyatakan dalam satuan m 2 .

## Perhitungan umur simpan biskuit
Umur simpan produk biskuit dihitung dengan  memasukkan data-data  hasil  percobaan  ke  dalam  persamaan  (1).  Umur simpan  ditentukan  pada  suhu  30 o C  di  tiga  nilai  RH  penyim- panan,  yaitu  75%,  80%,  dan  85%.  Umur  simpan  dinyatakan dalam satuan bulan dengan asumsi 30 hari per bulan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Kadar air awal dan kadar air kritis
Kadar  air  awal  (Mo)  biskuit  merupakan  data  yang  penting yang  perlu  diketahui  dalam  pendugaan  umur  simpan  model kadar  air  kritis.  Kadar  air  awal  biskuit  adonan  lunak  adalah 0,0183  g  H 2 O/g  padatan,  sedangkan  biskuit  adonan  keras adalah  0,0249  g  H 2 O/g  padatan.  Berdasarkan  kadar  air  terse- but,  maka  berat  padatan  per  kemasan  untuk  biskuit  adonan lunak  adalah  216,00  g  sedangkan  untuk  biskuit  adonan  keras adalah 122,62 g.
Kadar  air  kritis  juga  perlu  diketahui  sebagai  batas  peneri- maan  produk.  Kadar  air  kritis  ditentukan  berdasarkan  atribut sensori  yang  terpenting  dari  biskuit,  yaitu  pada  saat  hilangnya tekstur renyah. Tabel 2 dan 3 secara berturut-turut menyajikan data  perubahan  kadar  air,  nilai  kerenyahan  biskuit  dan  skor kesukaan  panelis  selama  periode  pengamatan  untuk  biskuit adonan lunak dan adonan keras.
Data  tersebut  diplotkan  dalam  bentuk  grafik  hubungan antara  kadar  air  (sumbu  x)  dengan  rata-rata  skor  kesukaan panelis  (sumbu  y)  (Gambar  1).  Persamaan  yang  diperoleh untuk  biskuit  adonan  lunak  dan  adonan  keras  masing-masing adalah  y=-84,379x+8,406  (R 2 =0,960)  dan  y=-71,356x+7,908 (R 2 =0,975). Berdasarkan persamaan regresi tersebut, diperoleh nilai  kadar  air  kritis  untuk  biskuit  adonan  lunak  dan  adonan
keras berturut-turut adalah 0,064 g H 2 O/g padatan dan 0,069 g H 2 O/g padatan.
Tabel 2. Perubahan  kadar  air,  nilai  kerenyahan,  dan  skor  kesukaan biskuit adonan lunak selama periode pengamatan Waktu (jam) Kadar air (g H 2 O/g padatan) Kerenyahan (gf) Skor Kerenyahan 1) 0 0,018 496,78 6,3 1 0,033 452,88 6,0 2 0,043 333,85 5,3 3 0,064 194,93 3,2 4 0,075 94,73 1,7 5 0,083 75,90 1,3
Rentang skor kerenyahan : (1) Sangat tidak renyah ; (7) sangat renyah
Tabel 3. Perubahan  kadar  air,  nilai  kerenyahan,  dan  skor  kesukaan biskuit adonan keras selama periode pengamatan Waktu (jam) Kadar air (g H 2 O/g padatan) Kerenyahan (gf) Skor Kerenyahan 1) 0 0,025 698,25 6,3 1 0,042 563,23 5,2 2 0,049 481,55 4,3 3 0,067 338,20 2,7 4 0,071 311,25 2,6 5 0,083 213,20 1,8 6 0,102 161,78 1,1 Rentang skor kerenyahan : (1) Sangat tidak renyah ; (7) sangat renyah
Gambar 1.  Grafik  hubungan  kadar  air  dan  skor  kesukaan  biskuit adonan lunak dan adonan keras
Dari  plot  hubungan  antara  skor  kesukaan  dengan  nilai kerenyahan  (Gambar  2),  diperoleh  persamaan  regresi  linier untuk biskuit adonan lunak y=0,0119x+0,6880 (R 2 = 0,975) dan biskuit  adonan  keras  y=0,0097x–0,4121  (R 2 =0,997).  Semakin tinggi nilai kerenyahan, skor kesukaan panelis terhadap produk biskuit  juga  semakin  meningkat.  Nilai  kerenyahan  pada  saat produk  ditolak  adalah  194,286  gf  untuk  biskuit  adonan  lunak dan 351,763 gf untuk biskuit adonan keras.
Nilai kerenyahan pada saat kadar air kritis tercapai di atas selanjutnya digunakan untuk menghitung persentase penurunan kerenyahan (persamaan 3). Persentase penurunan kerenyahan biskuit adonan lunak sampai kadar air kritisnya tercapai adalah 60,89% sedangkan untuk biskuit adonan keras adalah 49,62%. Metode  penentuan  kadar  air  kritis  yang  dilakukan  dalam penelitian  seperti  dijabarkan  di  atas  merupakan  metode  yang relatif  baru.  Produk  disimpan  di  ruangan  terbuka  (suhu  kamar dengan RH 75-80%) selama 5-6 jam, diambil contohnya setiap jam,  dan  diuji  tingkat  kesukaan  terhadap  kerenyahannya  pada panelis.
Gambar 2.  Grafik  hubungan  nilai  kerenyahan  dan  skor  kesukaan biskuit adonan lunak dan adonan keras
Prosedur yang umum dilakukan dalam penentuan kadar air kritis adalah dengan menyimpan produk pada beberapa kondisi RH  tertentu  selama  waktu  tertentu  dan  diujikan  tingkat  kesu- kaannya oleh panelis. Metode yang dilakukan dalam penelitian ini  relatif  lebih  mudah  dan  murah,  karena  tidak  membutuhkan desikator  berisi  larutan  garam  jenuh  untuk  mengkondisikan produk agar cepat rusak.

## Kurva isoterm sorpsi air
Pengukuran  kadar  air  kesetimbangan  (Me)  pada  berbagai RH  garam  dilakukan  untuk  mendapatkan  kurva  isoterm  sorpsi air.  Selama  penyimpanan,  kedua  jenis  biskuit  menunjukkan fenomena  kenaikan  bobot.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  biskuit mengalami  proses  adsorpsi  uap  air  dari  lingkungan  karena  a w kedua jenis biskuit lebih rendah dari RH lingkungannya.
Selama  penyimpanan  dalam  berbagai  kondisi  RH  terjadi interaksi  antara  produk  dengan  lingkungannya.  Uap  air berpindah  dari  lingkungan  ke  produk  sampai  tercapai  kondisi kesetimbangan.  Perpindahan  uap  air  ini  terjadi  sebagai  akibat perbedaan  RH  lingkungan  dan  produk,  dimana  uap  air berpindah  dari  RH  tinggi  ke  RH  rendah.  Tercapainya  kondisi kesetimbangan  antara  contoh  dan  lingkungan  ditandai  oleh bobot contoh yang konstan. Peningkatan atau penurunan bobot contoh  selama  penyimpanan  menunjukkan  fenomena  hidratasi (deMan, 1989).
Kadar  air  kesetimbangan  untuk  biskuit  adonan  lunak tercapai  setelah  disimpan  6-8  hari,  sedangkan  biskuit  adonan keras  mencapai  kesetimbangan  setelah  disimpan  4-8  hari. Semakin  tinggi  RH  penyimpanan,  semakin  tinggi  kadar  air kesetimbangan  dan  semakin  lama  pula  waktu  tercapainya kesetimbangan. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi RH penyimpanan,  maka  semakin  lama  proses  difusi  uap  air berlangsung menuju tercapainya kesetimbangan.
Waktu  tercapainya  kesetimbangan  dan  kadar  air  kesetim- bangan biskuit adonan lunak dan adonan keras berbeda karena kondisi  contoh  berbeda,  terutama  kadar  air  awal  dan  nilai  a w produk. Semakin dekat nilai a w produk dengan RH lingkungan, semakin  singkat  waktu  yang  dibutuhkan  untuk  mencapai kesetimbangan.
Kadar  air  kesetimbangan  yang  diperoleh  dari  percobaan masing-masing jenis biskuit diplotkan dengan nilai a w atau RH lingkungannya,  sehingga  diperoleh  kurva  isoterm  sorpsi  air (Gambar 3). Kedua kurva tersebut memiliki bentuk yang hampir sama,  yaitu  menyerupai  huruf  S  (sigmoid),  namun  tidak sempurna.  Untuk  memperoleh  kurva  yang  mulus,  maka  data
kadar air kesetimbangan pada a w tertentu dimasukkan ke dalam enam (6) model (Tabel 4 untuk biskuit adonan lunak dan Tabel 5 untuk biskuit adonan keras).
Gambar 3. Kurva isoterm sorpsi air biskuit adonan lunak dan keras
Tabel 4.  Persamaan  kurva  isoterm  sorpsi  air  biskuit  adonan  lunak
beserta nilai % MRD-nya Model Persamaan %MRD Hasley log(ln(1/a w )) = -1,8183 – 1,4292 log Me 6,31 Chen-Clayton  ln(ln(1/a w )) = 0,3671 – 10,5043 Me 18,91 Henderson log(ln(1/(1 – a w ))) = 0,9903 + 1,0160 log Me 11,64 Caurie ln Me = -4,0694 + 2,8997 a w 12,60 Oswin
ln Me = -2,6356 + 0,5660 ln(a w /(1-a w )) 7,22 GAB Me = 0,5744 a w /(1 – 0,9481a w )(1+13,8569a w )  5,87
Tabel 5.  Persamaan  kurva  isoterm  sorpsi  air  biskuit  adonan  keras beserta nilai % MRD-nya Model Persamaan %MRD Hasley log(ln(1/a w )) = -1,5932 – 1,2358 log Me 15,8 Chen-Clayton  ln(ln(1/a w )) = 0,4010 – 9,4825 Me 10,11 Henderson log(ln(1/(1 – a w ))) = 0,8551 + 0,9069 log Me 3,10 Caurie ln Me = -4,3006 + 3,3738 a w 1,9
Oswin ln Me = -2,6175 + 0,6427 ln(a w /(1-a w )) 10,7 GAB Me = 0,1023 a w /(1 – 0,8441a w )(1 + 0,3655a w )  2,19
Berdasarkan  nilai  MRD  yang  terendah,  maka  model  GAB memberikan  kurva  isoterm  sorpsi  air  yang  paling  baik  untuk biskuit  adonan  lunak,  dan  model  Caurie  untuk  biskuit  adonan keras,  Model  kurva  isoterm  sorpsi  air  untuk  masing-masing biskuit  adonan  lunak  dan  adonan  keras  dapat  dilihat  pada Gambar 4 dan 5, Kedua model persamaan yang dipilih tersebut dapat digunakan untuk menentukan nilai a w pada saat kadar air kritis  tercapai,  Untuk  biskuit  adonan  lunak,  nilai  a w pada  saat kadar air kritis tercapai (0,0641 g H 2 O/g padatan) adalah 0,464, sedangkan  untuk  biskuit  adonan  keras  pada  kadar  air  kritis (0,0688 g H 2 O/g padatan) adalah 0,474.
Nilai  kemiringan  kurva  isoterm  sorpsi  air  ditentukan  pada daerah  linear  dari  kurva  isoterm  sorpsi  air  (Arpah,  2001). Menurut Labuza (1982), daerah linear untuk menentukan kemi- ringan (slope) kurva sorpsi isothermis diambil pada daerah yang melewati  M o (kadar  air  awal)  pada  model  kurva  isoterm  sorpsi air. Berdasarkan grafik kurva isoterm sorpsi air (Gambar 4 dan 5),  maka  nilai  kemiringan  kurva  isoterm  sorpsi  air  (b)  untuk biskuit  adonan  lunak  adalah  0,1180,  sedangkan  untuk  biskuit adonan keras adalah 0,2185.
Gambar 4. Kurva isoterm sorpsi air biskuit adonan lunak model GAB
Gambar 5,   Kurva  isoterm  sorpsi  air  biskuit  adonan  keras  model Caurie

## Kadar air kesetimbangan
Dengan  model  persamaan  yang  dipilih,  yaitu  model  GAB untuk  biskuit  adonan  lunak  (Tabel  4)  dan  model  Caurie  untuk biskuit adonan keras (Tabel 5), maka dapat ditentukan kadar air kesetimbangan  (Me)  pada  RH  penyimpanan  (75-85%).  Data kadar  air  kesetimbangan  pada  beberapa  RH  penyimpanan dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6.  Kadar  air  kesetimbangan  pada  berbagai  nilai  RH  penyim- panan  yang  dihitung  berdasarkan  model  persamaan  kurva isoterm sorpsi air yang yang terplilih
Contoh Kadar air kesetimbangan (Me) * RH 75% RH 80% RH 85% Biskuit adonan lunak 0,1309 0,1574 0,1968 Biskuit adonan keras 0,1641 0,1950 0,2348
1 Dinyatakan sebagai g H 2 O/g padatan

## Permeabilitas uap air dan Luasan kemasan
Permeabilitas uap air kemasan (k/x) adalah kecepatan atau laju  transmisi  uap  air  melalui  suatu  unit  luasan  bahan  yang permukaannnya rata dengan ketebalan tertentu sebagai  akibat perbedaan unit tekanan uap air antara permukaan produk pada kondisi suhu dan RH tertentu. Semakin tinggi suhu, maka pori- pori  plastik  akan  semakin  membesar  sehingga  permeabilitas plastik meningkat (Syarief et al, 1989). Oleh karena itu penen- tuan  permeabilitas  uap  air  kemasan  harus  dilakukan  dengan suhu yang konstan untuk menghindari peningkatan ukuran pori- pori plastik.
Nilai  WVTR  dan  hasil  perhitungan  permeabilitas  uap  air untuk masing-masing jenis kemasan dapat dilihat pada Tabel 7. Walaupun  kedua  kemasan  adalah  jenis metallized  plastics , namun  kemasan  untuk  biskuit  adonan  keras  memiliki  permea- bilitas yang lebih besar, artinya relatif mudah dilewati oleh uap air dibandingkan kemasan untuk biskuit adonan lunak.
Tabel 7. Permeabilitas uap air dari kemasan primer biskuit Jenis Biskuit Kemasan Permeabilitas kemasan (g H 2 O/ m 2 .hari. mmHg 2 Biskuit adonan lunak Metallized plastic 0,0136 Biskuit adonan keras Metallized plastic 0,0180

## Penentuan Umur Simpan
Umur simpan biskuit ditentukan pada tiga kondisi RH, yaitu 75%, 80%, dan 85%. Untuk kedua model kadar air kritis. Secara ringkas,  parameter-parameter  yang  digunakan  untuk  perhi- tungan  dalam  model  kadar  air  kritis  seperti  dijelaskan  di  atas ditampilkan pada Tabel 8.
Tabel 8. Data-data  untuk  perhitungan  umur  simpan  model  kadar  air kritis Parameter Biskuit adonan lunak Biskuit adonan keras Kadar air awal (M o , g H 2 O/ g padatan) 0,0183 0,0249 Kadar air kritis (M c , g H 2 O/ g padatan) 0,0641 0,0688 Kemiringan kurva isoterm sorpsi air (b) 0,1180 0,2185 Berat padatan (W s , g) 216,00 122,62 Luas kemasan (A, m 2 ) 0,0588 0,0359 Tekanan uap air murni pada 30 o C (Po, mmHg)) 31,820 31,820
Pendugaan umur simpan biskuit adonan lunak dan adonan keras dilakukan dengan cara memasukan data-data pada Tabel 8 ke dalam persamaan (1). Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel  9.  Umur  simpan  biskuit  adonan  lunak  dengan  kemasan metallized  plastic dibandingkan  dengan  tanggal  kadaluarsa yang  tercantum  pada  label  produk  memberikan  hasil  yang mendekati, yaitu 17,4 bulan pada RH 75%.
Tabel 9. Umur  simpan  biskuit  adonan  lunak  dan  adonan  keras  dalam kemasan metallized plastic pada berbagai kondisi kelembaban relatif ruang penyimpanan Kelembaban Relatif (%) Umur simpan Biskuit Adonan Lunak Biskuit Adonan Keras Hari Bulan Hari Bulan 75 522 17,4 494 16,5 80 399 13,3 389 13,0 85 296 9,9 306 10,2
Biskuit  adonan  keras  pun  mendekati  umur  simpan  yang tercantum  pada  label,  yaitu  16,5  bulan  pada  RH  75%.  Berda- sarkan  informasi  pada  label  kemasan,  umur  simpan  biskuit adonan lunak dan adonan keras secara berturut-turut adalah 15 bulan  dan  18  bulan  pada  kondisi  penyimpanan  kelembaban relatif di Indonesia (+75%).
Hasil tersebut menunjukkan bahwa metode penentuan umur simpan kedua biskuit yang digunakan dalam penelitian ini relatif mendekati nilai umur simpan berdasarkan klaim dari produsen. Prediksi  umur  simpan  yang  diperoleh  dari  penelitian  lebih panjang  dibandingkan  yang  dilaporkan  oleh  Berenzon  dan Saguy (1998) untuk biskuit yang dikemas dalam kaleng, namun penentuan  umur  simpannya  dilakukan  dengan  menggunakan pendekatan model Arrhenius, yaitu hanya mencapai 24 minggu
pada  suhu  25 o C  berdasarkan  parameter  ketengikan.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  potensi  kerusakan  biskuit  yang  dise- babkan  oleh  reaksi  ketengikan  harus  juga  mendapatkan pertimbangan dalam menentukan umur simpan produk.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Awal  kerusakan  biskuit  yang  ditandai  dengan  mulai  tidak diterimanya kerenyahan oleh konsumen tercapai pada kadar air kritis  0,064  g  H 2 O/g  padatan  untuk  biskuit  adonan  lunak  dan dan  0,069  g  H 2 O/g  padatan  untuk  biskuit  adonan  keras. Berdasarkan pendekatan kadar air kritis, maka diketahui bahwa umur  simpan  produk  biskuit  yang  dikemas  dengan  menggu- nakan metallized plastic dan disimpan pada kelembaban relatif 75%  pada  suhu  penyimpanan  30 o C  adalah  17,4  bulan  untuk biskuit adonan lunak dan 16,5 bulan untuk biskuit adonan keras.

## DAFTAR PUSTAKA
Adawiyah DR. 2006. Hubungan Sorpsi Air, Suhu Transisi Gelas, dan  Mobilitas  Air  serta  Pengaruhnya  Terhadap  Stabilitas Produk  pada  Model  Pangan.  Disertasi.  Sekolah  Pasca Sarjana IPB, Bogor.
AOAC.  1995.  Official  Methods  of  Analysis.  Association  of Official Analytical Chemists, Washington, D.C.
Arpah  M.  2001.  Buku  dan  Monograf  Penentuan  Kadaluarsa Produk Pangan. Program Pasca Sarjana IPB, Bogor.
Bell LN, Labuza TP. 2000. Moisture Sorption Practical Aspects of Isotherm Measurement and Use. 2nd ed. The American Association of Cereal Chemists, Inc.
deMan J. 1989. Principles of Food Chemistry. Wadsworth, Inc., Belmont.
Kusnandar F. 2006. Disain Percobaan dalam Penetapan Umur Simpan  Produk  Pangan  dengan  Metode  ASLT  (Model Arrhenius  dan  Kadar  Air  Kritis).  Modul  Pelatihan:  Pendu- gaan  dan  Pengendalian  Umur  Simpan  Bahan  dan  Produk Pangan. 7-8 Agustus 2006, Bogor.
Labuza TP. 1982. Shelf Life Dating of Foods. Food and Nutrition Press., Inc., Westport, Connecticut.
Berenzon S, Saguy S. 1998. Oxygen Absorbers for Extension of Crackers  Shelf-life.  Lebensmittel-Wissenschaft  und-Tech- nologie, Vol. 31(1): 1-5.
Spiess  WEL,  Wolf  W.  1987.  Critical  Evaluation  of  Methods  to Determine  Moisture  Sorption  Isotherm.  dalam  Water Activity:  Theory  and  Application  to  Food.  Marcell  Dekker, Inc., New York.
Syarief  R,  Santausa  S,  Isyana  B.  1989.  Buku  dan  Monograf Teknologi Pengemasan Pangan. PAU Pangan dan Gizi IPB, Bogor.
Vail  GE,  Philips  JA,  Rust  LO,  Griswold  RM,  Justin  M.  1978.
Foods. 7 th ed. Houghton Mifflin Company, Boston.