Hasil Penelitian

## ANALISIS FRAKSI-FRAKSI KURVA ISOTERMI SORPSI AIR DARI TEPUNG ROSELA DAN PENGARUHNYA TERHADAP SIFAT-SIFAT MUTU PRODUK
[Analysis of Moisture Sorption Isotherm Fraction of Roselle Powder and Its Effect on Products the Quality Characteristics]

## Rita Hayati
Fakultas Pertanian, Universitas Syiah Kuala, Darussalam Banda Aceh
Diterima 17 Februari 2012 / Disetujui 30 Juli 2013

## ABSTRACT
The purpose of this study was to determine the fractions of moisture sorption isotherm curve and the critical water content of roselle powder and its effect on the product quality during storage. Roselle flowers were harvested at 25 days after flowering and sun dried (30ºC) for 3 days. The result showed that the moisture sorption isotherm curve of the roselle powder was sigmoid. The critical transition points among the three fractions of  the bound water in the roselle flour were first at moisture content (Mp) and water activity (a p ) of 7.97% dry basis (db) and 0.23 respectively, and second at M s 21.1% db water content and water activity (a s ) of 0.65%. Roselle powder samples were stored for 20 days at three relative humidity (RH) fractions represented by RH 22% (moisture content at 7.2% db), RH 57 % (20.5% db) and 84 % (54.2% db). The samples stored in the first fraction was stable in texture, colour and appearance, while the sample in the secondary bound water fraction (21.1% db), changed in colour into darker red. The sample stored in the tertiary bound water fraction (54.2% db) changed into brown colour  with musty smell and mouldy after 15 days.
Keywords : roselle powder, sorption isoterm, storage stability

## ABSTRAK
Analisis  fraksi  isotermi  sorpsi  air  tepung  rosela  ( Hibiscus  sabdariffa L.)  dan  pengaruhnya  terhadap  sifat-sifat  mutu  produk  telah  dilakukan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan  fraksi isoterm sorpsi air dan kadar air kritis pada tepung rosela dan pengaruhnya terhadap kualitas produk selama penyimpanan. Bunga Rosela yang dipanen pada 25 hari setelah bunga mekar dikeringkan dengan pengeringan matahari (30ºC) selama 3 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa isotermi sorpsi tepung rosela berbentuk kurva sigmoid. Titik kritis pada tiga fraksi air terikat tepung rosela adalah titik kritis pertama (M p ) 7.97% berat kering (bk) dan aktivitas air pertama kritis (a p ) adalah 0.23. Titik kritis kedua pada kadar air (M s ) 21.1% bk dan aktivitas air kritis kedua (a s ) 0.65%.  Sampel tepung rosela kemudian disimpan selama 20 hari pada tiga kelembaban relatif (RH) dengan RH 22% (kadar air pada 7.2 bk), RH 57% (20.5% bk) dan 84% (54.2% bk). Hasil penyimpanan tepung rosela di fraksi air primer adalah stabil dalam tekstur, warna dan penampilan, sedangkan sampel di fraksi air terikat sekunder (21.1% bk), hanya terjadi perubahan warna menjadi merah gelap. Sampel fraksi air terikat tersier (54.2% bk) berubah menjadi warna coklat dan bau apek, dan rusak oleh jamur setelah 15 hari penyimpanan.
Kata kunci: isotermi sorpsi, rosela, stabilitas
PENDAHULUAN 1
Saat ini bunga rosela ( Hibiscus sabdariffa L) menjadi begitu populer, karena seluruh bagian tanaman ini dapat dimanfaatkan serta  bunga  rosela  memiliki  kandungan  senyawa  kimia  yang dapat  memberikan  manfaat.  Bunga  rosela  telah  banyak digunakan  sebagai  bahan  pembuatan  minuman  dan  makanan serta  sumber  pewarna  alami.  Dalam  bidang  industri,  bunga rosela sudah dimanfaatkan untuk pembuatan sirup, dodol, selai, saus  dan  teh.  Bunga  rosela  selain  mempunyai  warna  yang menarik  juga  mempunyai  rasa  yang  sangat  asam.  Antosianin merupakan  pigmen  alami  yang  memberi  warna  merah  pada seduhan  bunga  rosela  dan  sangat  berkhasiat  sebagai antioksidan (Hayati et al. 2011).
*Korespondensi Penulis : E-mail : ritanabila@yahoo.com; Hp: 081360969592
Penggunaan  rosela  dalam  bentuk  tepung  pada  dasarnya lebih  fleksibel,  karena  penggunaannya  lebih  luas  dan  mudah. Produk  dalam  bentuk  tepung  lebih  tahan  lama  dan  mudah  di simpan,  mudah  dicampur,  tidak  kamba  dan  lebih  praktis penanganannya  sehingga  mudah  digunakan  untuk  proses pengolahan  selanjutnya.  Bunga  rosela  dalam  bentuk  tepung dapat  digunakan  sebagai  bahan  pewarna  dan  dapat  mem- berikan  cita  rasa  pada  berbagai  jenis  makanan  seperti  cake, kue  kering,  berbagai  jenis  minuman,  es  krim,  toping,  bahkan juga  sebagai  bahan  nonpangan,  misalnya  penggunaannya dalam  industri  kosmetik  (Mardiah et  al. 2009).  Tepung  rosela sudah  dapat  digunakan  sebagai  bahan  dasar  dalam  berbagai pembuatan  kue  tradisional  masyarakat  Aceh  (Hayati et  al. 2010).
Kualitas  produk  pangan  dalam  bentuk  tepung  mudah mengalami kerusakan selama dalam penyimpanan. Perubahan- perubahan yang sering terjadi pada produk tepung adalah nilai
Hasil Penelitian
a w dan  atribut  organoleptik  yaitu  warna,  bau,  tekstur  dan penampilan (Chung et al. 2013; Abdullah, 2000).
Analisis  fraksi  air  terikat  primer,  sekunder  dan  tertier merupakan  konsep  ISA  (Isotermi  Sorpsi  Air)  (Akanbi et  al. 2006). ISA dapat menggambarkan adanya berbagai struktur air dalam produk pangan (Muhtaseb et al. 2004) yaitu adanya tiga fraksi  air  terikar  primer,  air  terikat  sekunder  dan  air  terikat tersier. Fraksi-fraksi ini mempunyai perilaku dan pengaruh yang berbeda terhadap sifat-sifat produk pangan. Nilai batas antara 3 daerah  fraksi  air  tersebut  merupakan  kadar  air  kritikal  yang dapat  digunakan  untuk  memperkirakan  terjadinya  perubahan- perubahan  pada  sifat  produk  pangan,  termasuk  umur simpannya  (Labuza,  1984).  Telah  banyak  penelitian-penelitian dengan  menggunakan  konsep  ISA  khususnya  dalam  bidang pangan (Moreira et al. 2010; Kulchan et al. 2010; Argyropoulus et al. 2012; Bejar et al. 2012).
Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  menentukan  fraksi  air terikat dan kadar air kritis pada tepung rosela serta pengaruh- nya terhadap sifat-sifat mutu produk selama dalam penyimpan- an  sehingga  penggunaan  tepung  rosela  lebih  banyak  di- manfaatkan untuk pengolahan makanan.

## BAHAN DAN METODE

## Bahan
Bahan  utama  penelitian  ini  adalah  bunga  rosela  varietas sabdariffa yang  dipanen  pada  umur  25  hari  setelah  berbunga mekar, yang diperoleh dari petani di Desa Ulee Kareng, Banda Aceh.  Bahan  kimia  yang  digunakan  adalah  LiCl,  CH 3 COOK, MgCl 2, NaI,  K 2 CO 3, NaBr,  NaNO 2, KI,  SrCl 2, NaNO 3, KBR,  KCl, Na 2 SO 4, BaCl 2, (NH 4 )H 2 PO 4 , kapur api, alumunium foil.

## Pembuatan tepung rosela
Bunga  rosela  yang  dipanen  pada  umur  25  hari  setelah berbunga  mekar  dikeringkan  dengan  cara  pengeringan  sinar matahari (30ºC) selama 3 hari. Bunga rosela yang telah kering digiling  lalu  diayak  dengan  ukuran  ayakan  60  mesh.  Hasil pengeringan rosela dengan cara pengeringan matahari ditunjuk- kan pada Gambar 1, sedangkan bunga rosela hasil pengeringan tersebut  kemudian  dijadikan  tepung  rosela  yang  ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 1. Bunga rosela kering             Gambar 2. Tepung rosela
Penyiapan tepung rosela pada kadar air 2%
Tepung rosela terlebih dahulu diturunkan kandungan airnya dengan menggunakan pengering beku dan selanjutnya dengan pengering  kemoreaksi  menggunakan  natrium  bikarbonat sehingga tercapai kadar air 2%.

## Penyiapan larutan garam jenuh
Masing-masing  larutan  garam  jenuh  (Tabel  1)  disiapkan sebanyak  ±100  ml  untuk  setiap  desikator.  Sampel  (2  g) dimasukkan kedalam cawan alumunium dan diseimbangkan di dalam desikator. Keseimbangan kadar air dan a w tepung rosela dilakukan  dalam  desikator  berisi  larutan  garam  jenuh  dan ditutup  rapat.  Desikator  disimpan  dalam  ruang  inkubator  suhu 28ºC,  dan  setiap  hari  dilakukan  penimbangan  sampel  sampai kadar  air  setimbang.  Berbagai  jenis  larutan  garam  jenuh  yang digunakan dalam penelitian ini disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1.  Berbagai larutan garam jenuh dan nilai aktivitas air/RH yang
digunakan dalam kesimbangan kadar air Larutan Garam Jenuh RH(%) pada Suhu 28°C LiCl 11 CH 3 COOK 22 MgCl 2 33 NaI 37 K 2 CO 3 43 NaBr 57 NaNO 2 64 KI 69 SrCl 2 71 NaNO 3 74 KBR 81 KCl 84 Na 2 SO 4 87 BaCl 2 90
(NH 4 )H 2 PO 4 92
Sumber: Syarief dan Halid (1993)

## Pengukuran keseimbangan kadar air (AOAC, 1995)
Pengukuran  kadar  air  keseimbangan  (M e )  tepung  rosela dilakukan dengan metode AOAC (1995). Pengukuran kadar air setimbang sama dengan pengukuran kadar air. Caranya sampel tepung  rosela  hasil  pengeringan  ditimbang  sebanyak  2  g sebagai berat awal. Kemudian sampel ditempatkan pada cawan dan  dimasukkan  kedalam  15  desikator  berisi  larutan  garam jenuh  dengan  kisaran  RH  dari  11%  sampai  92%.  Setelah  7-9 hari keseimbangan sampel ditimbang dan dihitung kadar airnya berdasarkan basis kering (bk).

## Uji penyimpanan tepung rosela
Penyimpanan  tepung  rosela  dilakukan  dengan  cara menyimpan  pada  suhu  kamar  (28ºC).  Terlebih  dahulu  tepung rosela  sebanyak  20  g  dikemas  dalam  plastik  dan  ditempatkan pada  suhu  kamar.  Masing-masing  tepung  rosela  disiapkan untuk 3 daerah yang berbeda yaitu pada daerah ATP, ATS dan ATT.  Pengamatan  uji  penyimpanan  ini  dilakukan  setiap  5  hari sekali.

## Analisis data
Data  dianalisis  menggunakan  persamaan  BET  (Brunauer, Emmet,  Teller)  untuk  menghasilkan  air  terikat  primer  (ATP). ATP  dapat  ditentukan  berdasarkan  model  matematika  isotermi sorpsi air BET, dengan model a w /(1-a w )M= 1/M p c +(c-1)/M p c.a w (Syamaladevi et  al. 2010).  Dengan  cara  BET  dapat  dihasilkan kadar  air  kritikal  pertama  (M p) .  Persamaan  model  logaritma
Hasil Penelitian
Terakreditasi Dikti: 80/DIKTI/Kep/2012
0 20 40 60 80 100 120 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 M e (% b k) a w
untuk  menghasilkan  Air  Terikat  Sekunder  (ATS)  adalah  untuk mendapatkan aktifitas air (a w ) kritis dan kelembaban relatif (RH) kritis.  Air  terikat  sekunder  (ATS)  atau  fraksi  air  kedua merupakan lapisan multilayer water (Muhtaseb, 2004; Medeiros et  al. 2006)  yang  analisisnya  dapat  menggunakan  model matematika semilogaritma, dengan model, - Log (1-a w ) = p + q (M). Dengan model ini dapat dihasilkan kadar air kritikal kedua (M s ) dan aktifitas air kritikal kedua (a s ). Air Terikat Tersier (ATT) dilakukan  dengan  penentuan  nilai  batas  air  terikat  tersier dengan  air  bebas  (M t )  dilakukan  melalui  2  pendekatan  yaitu pertama metoda extrapolasi model polynomial ordo 2 dan kedua metoda  extrapolasi  manual,  dengan  menggunakan  konsep  air bebas nilai a w nya = 1.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Isotermi sorpsi air (ISA) tepung rosela
Hubungan  antara  kandungan  air  (dinyatakan  sebagai massa air per unit massa materi kering) dengan aktifitas air (a w ) pada  temperatur  konstan  dikenal  dengan  Isotermi  Sorpsi  Air (ISA).  Informasi  yang  diberikan  dari  hubungan  tersebut  dapat digunakan  pada  proses  pengkonsentrasian  dan  dehidrasi,  dan untuk memperkirakan stabilitas makanan (Goula et al. 2008). Peranan faktor hidratasi bahan pangan dengan lingkungan- nya sangat dominan dalam terjadinya penyimpangan mutu atau kerusakan  bahan  pangan  (Syarief  dan  Halid,  1993). Penyimpangan  mutu  akan  dipercepat  dengan  sifat  bahan pangan  yang  higroskopis.  Karakteristik  hidratasi  ini  umumnya digambarkan sebagai kurva isotermi sorpsi air (Chowdhury et al. 2011;  Fan et  al. 2010),  yang  menunjukkan  relatif  setimbang atau aktivitas air bahan pada suhu tertentu. Data isotermi sorpsi air pada tepung rosela ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2.  Data isotermi sorpsi air dari tepung rosela pada suhu kamar
28ºC
RH Udara (%)
(1) a w Produk (2) M e (% bk) (3) a w /(1-a w )M (4) Log (1-a w ) (5) 11 0.11 6.40 0.02 0.05 22 0.22 7.40 0.04 0.11 33 0.33 9.10 0.04 0.17 37 0.37 14.70 0.04 0.20 43 0.43 16.00 0.05 0.24 57 0.57 20.50 0.07 0.37 64 0.64 24.70 0.09 0.44 69 0.69 25.00 0.09 0.51 71 0.71 33.00 0.09 0.54 74 0.74 41.00 0.07 0.59 81 0.81 49.20 0.09 0.72 84 0.84 59.80 0.09 0.71 87 0.87 74.60 0.09 0.89 90 0.90* 88.20 0.10 1.00 92 0.92* 111.50 0.10 1.10 Keterangan: * = ditumbuhi jamur RH = kelembaban relatif a w = aktivitas air M e = kadar air keseimbangan bk = berat kering M = kadar air
Data isotermi sorpsi air (ISA) dari tepung rosela diperlukan untuk analisis kadar air dan aktifitas air kritikal. Kurva ISA yang dihasilkan  mempunyai  bentuk  sigmoid  (Gambar  3).  Menurut Labuza (1984) dan Sawhney et al. (2011) bentuk kurva sigmoid merupakan  bentuk  umum  yang  dijumpai  pada  sebagian  besar produk  pangan.  Bentuk  kurva  sigmoid  ini  memperlihatkan adanya  tiga  daerah  kurva  yang  masing-masing  mempunyai pengaruh berbeda terhadap karakteristik dan daya awet produk . Hasil  penelitian  Hayati et  al. (2011)  menyatakan  bahwa karakteristik  dan  daya  awet  pada  tepung  rosela  sangat dipengaruhi  oleh  cara  pengeringan  yang  dilakukan,  sehingga mempengaruhi sifat fisik dan kimia pada tepung rosela.
Labuza  (1984),  Gao et  al .  (2013)  membagi  kurva  ISA menjadi 3 daerah air yaitu daerah air terikat primer ( monolayer water) , daerah air terikat sekunder ( multilayer water ) dan daerah air  terikat  tersier  (air  pelarut,  pelunak  produk, plasticizer ). Analisis  daerah-daerah  kurva  itu  akan  menghasilkan  batas- batas  daerah  ke  tiga  fraksi  air  tersebut  dan  sekaligus menetapkan titik-titik kritikal potensi terjadinya perubahan sifat- sifat produk, stabilitas mutu dan umur simpan.
Gambar 3. Isotermi sorpsi air tepung rosela pada suhu kamar 28ºC

## Fraksi air terikat primer, sekunder dan tersier
Dari  data  ISA  (Tabel  2)  dilakukan  analisis  fraksi-fraksi  air terikat  untuk  menetapkan  titik-titik  kritikal  yang  dapat  mem- pengaruhi sifat-sifat produk tepung rosela dan daya simpannya. Air terikat primer (ATP) atau fraksi air pertama adalah bagian air yang terikat sangat kuat oleh molekul bahan kering (solid), yang disebut satu lapis molekul air atau monolayer water (Muhtaseb, 2004; Medeiros et al. 2006).
Daerah air terikat tersier (ATT) merupakan daerah fraksi air ketiga  yang  terikat  lemah.  Pada  daerah  ini  mikroba  dapat tumbuh  dan  produk  akan  dirusak  oleh  pertumbuhan  mikroba. Penentuan  batas  atas  atau  kapasitas  air  terikat  tersier didasarkan  pada  konsep  bahwa  air  bebas  (yang  mampu menghasilkan uap jenuh RH 100%) mempunyai a w = 1 dan air terikat mempunyai a w < 1. Jadi kadar air terendah menghasilkan a w = 1, merupakan batas antara fraksi air terikat tersier dengan air bebas.

## Air terikat primer (ATP)
Untuk  menetapkan  kadar  air  kritikal  pertama  digunakan analisa  data  ISA  dengan  modifikasi  model  matematika  BET yang  penerapannya  hanya  berlaku  pada  kisaran  a w 0–0.60 (Soazo et al. 2011), dengan persamaan (1):
Hasil Penelitian
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 a w (1 -a w )M a w Y=0.119+0.005 R 2 =0.916 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 20 40 60 80
100 120
Lo g (1 -a w ) M e (%bk) Y 2 =0.0076x + 0.295 R 2 =0.9751 Y1=0.0195x-0.0433 R2=0.9448
a w = 1 + (c – 1) a w ……………………………………………………………… (1) (1-a w )M M p c M p c
Dimana M adalah kadar air (%), c adalah konstanta, M p adalah kapasitas atau batas air terikat primer (%). M p merupakan kadar air kritikal pertama. Nilai a w /(1-a w )m dengan aktivitas air tepung rosela dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Plot BET dari isotermi tepung rosela
Persamaan  (1)  dapat  dipandang  sebagai  regresi  linear dengan  variabel  bebas  a w .  Hasil  analisis  regresinya  untuk tepung rosela dan nilai M p ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3. Persamaan regresi dan batas air terikat primer tepung rosela Persamaan
Regresi R 2 Nilai a Nilai b Nilai c Mp (%) bk Y = 0.119x + 0.005 0.916 a= 1/M p c b = (c-1)/M p c b/a = (c-1) 7.97
Keterangan:
Y= persamaan regresi a= Nilai Konstanta regresi a
b= nilai konstanta regresi b c= didapatkan dari konstanta a dan b M p = batas air terikat primer bk= berat kering

## Air terikat sekunder (ATS)
Analisis  Air  Terikat  Sekunder  (ATS)  digunakan  data  kadar air  di  atas  ATP.  Untuk  menentukan  ATS,  digunakan  model analisis logaritma. Analisa ATS tepung rosela melalui absorpsi dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Plot semilog air ikatan sekunder tepung rosela
Untuk  menetapkan  kadar  air  terikat  sekunder  (M s ) digunakan  model  analisis  semilogaritma  dengan  persamaan umum (2):
- log (1-a w ) = p + q (M)................................................(2)
Dimana  M  adalah  kadar  air  (%)  pada  aktifitas  air  a w ,  p  dan  q adalah konstanta regresi linear.
Plot  data  persamaan  tersebut  menghasilkan  garis  lurus yang  patah  menjadi  dua  garis  lurus.  Garis  lurus  pertama mewakili daerah fraksi air terikat sekunder yaitu pada kadar air kisaran  antara  7.4-24.7%  (Tabel  2)  dan  garis  lurus  kedua mewakili fraksi air terikat tersier yaitu di daerah kadar air pada kisaran  24.7-74.6%,  dengan  persamaan  model  dan  hasil analisis  regresi  persamaan  ditunjukkan  pada  Tabel  4.  Titik potong kedua garis patah tersebut adalah titik peralihan dari air ikatan  sekunder  ke  tertier  dan  dipandang  sebagai  batas  atas atau kapasitas air ikatan sekunder.
Tabel 4. Persamaan model dan analisis regresi pada tepung rosela Garis Lurus Persamaan Model Analisis Regresi Garis lurus pertama - log (1-a w ) = p 1 + q 1 (M) Y 1 = 0.0195x – 0.0433 R 2 = 0.9448 Garis lurus kedua - log (1-a w ) = p 2 + q 2 (M) Y 2 = 0.0076x + 0.295 R 2 = 0.9751
Penggabungan persamaan model dan analisis regresi pada Tabel  4  akan  menghasilkan  titik  potong  kedua  garis  yang merupakan batas daerah fraksi air kedua dan ketiga dan nilai- nya  disebut  sebagai  kadar  air  kritikal  kedua  (M s ).  Persamaan yang  diperoleh  dari  hasil  penggabungan  tersebut  adalah  men- jadi persamaan  3 (ditunjukkan pada Tabel 5).  Dari persamaan ini  maka  diperoleh  batas  a w antara  daerah  fraksi  air  terikat primer dan sekunder yaitu aktifitas air kritikal pertama (a p ) dan batas  a w antara  daerah  fraksi  air  terikat  sekunder  dan  tersier yaitu a w kritikal kedua (a s ):
p 1 + q 1 M s = p 2 + q 2 M s………………………………………………………. (3)
Tabel 5.  Persamaan,  Air  Terikat  Sekunder  dan  aktivitas  air  kritikal pertama dan kedua dari tepung rosela Persamaan M s % bk a p a s RH (%)
p 1 + q 1 M s = p 2 + q 2 M s 21.10 - - - - log (1-a p ) = p 1 + q 1 M p - 0.23 - 23 log (1-a s ) = p 2 + q 2 M s - - 0.65 65 Keterangan: M s = batas daerah fraksi air kedua dan ketiga (kadar air kritikal kedua) a p = aktifitas air kritikal pertama a s = aktifitas air kritikal kedua
Aktivitas  air  sangat  penting  dan  terkait  dengan  stabilitas atau kerusakan produk kering. Apabila reaksi kimia terjadi pada daerah  fraksi  air  kedua  maka  kerusakan  produk  kering  oleh pertumbuhan mikroba terjadi di daerah fraksi air ketiga. Aktivitas air bisa memberikan indikasi batas terendah untuk pertumbuhan mikroba tahan garam halofilik (a w 0.60), sebagian besar kapang (a w 0.80), khamir (a w 0.86) dan bakteri patogen (a w 0.91) (Aktas dan Gurses, 2005).

## Air terikat tersier (ATT)
Air  terikat  tersier  digunakan  untuk  melihat  adanya kerusakan  pada  produk  yang  ditandai  dengan  adanya  per- tumbuhan mikroba pada suatu suatu produk. Untuk menetapkan batas  air  terikat  tersier  digunakan  data  ISA  dari  daerah  air
Hasil Penelitian
0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 M e (% b k) a w
terikat tersier, yaitu kadar air 21.10% bk ke atas.  Berdasarkan konsep bahwa air bebas nilai a w nya = 1 maka dapat digunakan metoda  extrapolasi  secara  regresi  ataupun  manual.  Dengan metoda  analisis  regresi  digunakan  model  polynomial  ordo  2, (Gambar 6), persamaan (4).
Gambar 6. Polinomial air terikat tersier tepung rosela
Dengan  memasukkan  nilai  x  =  a w =  1  pada  persamaan regresi  (Gambar  6)  maka  diperoleh  nilai  batas  atas  fraksi  air terikat tersier (M t = Y (x=1) ) yang menjadi persamaan:
Y = a x 2 + bx + c…………………………………………(4)
Dimana adalah Y kadar air dan x aktivitas air. Dari persamaan ini didapatkan air terikat tersier tepung rosela yang ditunjukkan pada Tabel 6.
Tabel 6. Persamaan regresi, air terikat tersier dari tepung rosela
Persamaan Regresi R 2 M t (%) bk Y = 626.81 x 2 - 735.84x + 237.67 0.9631 128
Keterangan: M t = batas air terkat tersier
Penetapan batas air terikat tersier juga dapat dengan meng- gunakan  cara  manual  dengan  menyambung  titik-titik  yang diperoleh pada Gambar 6 dan menghasilkan M t sekitar 117%.

## Kadar air dan aktifitas air kritikal
Dari  hasil  analisis  data  ISA  tepung  rosela  diperoleh  data kadar  air  dan  a w kritikal  seperti  disajikan  pada  Tabel  7.  Telah dihasilkan 3 nilai kadar air kritikal M p , M s dan M t serta 2 aktifitas air  kritikal  yaitu  a p dan  a s .  Masing-masing  nilai  kritikal  sangat penting  karena  menjadi  batas  potensi  terjadinya  perubahan yang  spesifik  sesuai  kondisi  daerah  fraksi  airnya.  M t =  128% (berat  basah)  bb  adalah  batas  atas  seluruh  air  terikat  pada tepung rosela, di atas itu adalah air bebas atau bulk water .
Tabel 7. Kadar air dan aktifitas air (a w ) kritikal tepung rosela
Fraksi Air Kapasitas Air Terikat M kritikal (% bk) Jenis Air Terikat (%) a w kritikal RH (%) Ke-1 M p 7.97 ATP : 7.97 a p = 0.23 23 Ke-2 M s 21.10 ATS : 13.13 a s = 0.65 65 Ke-3 M t 128.60 ATT : 107.50 - -
Menurut Labuza (1984) ketiga daerah fraksi air itu berbeda potensi  reaksi  kimia  dan  pertumbuhan  mikroba  dan  pengaruh-
nya terhadap perubahan sifat dan mutu serta daya awet produk pangan.
Perubahan  sifat-sifat  mutu  produk  selama  penyimpanan pada 3 daerah kritikal
Setelah  mengetahui  batas-batas  daerah  kritikal  kadar  a w maka  dilakukan  percobaan  penyimpanan  tepung  rosela. Pe- ngamatan perubahan sifat-sifat produk tepung rosela dilakukan terhadap  umur  simpan  menggunakan  pengamatan  secara organoleptik  ditunjukkan  pada  Tabel  8.  Pengamatan organoleptik  disini  adalah  pengamatan  terhadap  tanda-tanda kerusakan,  yaitu  warna,  bau,  adanya  pertumbuhan  jamur, penampilan dan tekstur.
Sifat-sifat  tepung  rosela  sebelum  disimpan  memiliki  warna merah (ditunjukkan pada Gambar 2), bau tepung rosela adalah normal spesifik, penampilannya masih curah, tekstur juga masih kering  serta  tidak  adanya  pertumbuhan  jamur  pada  tepung rosela.
Tabel 8.  Sifat-sifat mutu produk  tepung rosela pada penyimpanan 20 hari
Sifat-sifat Produk Daerah ATP Daerah ATS Daerah ATT RH(%) 22 57 84 M (% bk) 7.20 20.50 59.80 Tanda kerusakan Tidak berubah Sedikit perubahan Mengalami perubahan  Warna Merah Merah tua Coklat  Bau Normal spesifik Normal spesifik Apek  Jamur Tidak ada Tidak ada Pertumbuhan jamur  Penampilan Curah Curah Menggumpal  Tekstur Kering Kering Lembab
Pada  Tabel  8  terlihat  daerah  ATP  air  terikat  sangat  kuat oleh bahan kering (solid) dan motilitas molekul air dan molekul bahan  kering  sangat  rendah  sehingga  reaktan  di  daerah  itu tidak  dapat  bereaksi,  karenanya  mutu  produk  sangat  stabil. sehingga  penyimpanan  rosela  pada  umur  20  hari  tidak menunjukkan  perubahan  atau  penurunan  mutu,  sedangkan pada  daerah  ATS,  dimana  molekul  airnya  terikat  cukup  kuat, motilitas molekul air dan molekul bahan kering mulai meningkat sehingga  reaksi  kimia  pada  molekul  bahan  kering  dapat  ber- langsung  dan  mulai  terjadi  perubahan  kimiawi  yang  meng- akibatkan  penurunan  mutu  secara  kimiawi,  hal  ini  ditandai dengan  nilai  RH  meningkat  disertai  juga  dengan  peningkatan kadar air,  sehingga menyebabkan terjadinya perubahan warna pada tepung rosela, dan di daerah ATT kerusakan sudah terjadi karena air  bertindak  sebagai  pelarut  dan  tekanan  osmose larutannya setara dengan tekanan osmose plasma sel.
Kerusakan yang terjadi pada tepung rosela ditandai dengan terjadinya  perubahan  warna  kecoklatan  pada  daerah  ATT,  hal ini  disebabkan  karena  terjadinya  reaksi  pencoklatan,  diikuti dengan  bau  apek  dan  ditumbuhi  jamur  pada  hari  ke  15. Pencoklatan pada tepung rosela diduga karena terjadinya reaksi Maillard.  Reaksi  Maillard  terjadi  karena  gula  (sukrosa)  dengan asam  amino  dalam  rosela  maupun  komponen  karbonil  dari lemak yang teroksidasi sehingga terjadinya pencoklatan (Yilmaz dan Toledo, 2005; Vhangani dan Wyk, 2013). Ditambahkan oleh
Hasil Penelitian
Hayati et al . (2011), perubahan warna pada kelopak rosela juga diakibatkan  karena  suhu  yang  digunakan  pada  waktu  pe- ngeringan  kelopak  rosela.  Selain  itu  produk-produk  dalam bentuk  tepung  akan  mengalami  perubahan  warna  dengan semakin bertambahnya peningkatan nilai aktivitas air (Telis dan Navarrete, 2010; Neill et al. 2012; Lavelli dan Scarafoni, 2012). Ditambahkan  oleh  Syarief  dan  Halid  (1993),  bahwa  tingginya kandungan vitamin C pada tepung rosela juga merupakan suatu senyawa  reduktor  dan  juga  dapat  berfungsi  sebagai  precursor pembentuk warna coklat.

## KESIMPULAN
Tepung rosela memiliki 3 fraksi air terikat dengan kadar air kritis  yaitu  7.97%  bk,  21.10%  bk  dan  128.60%  bk.  Jenis  air terikat  pada  daerah  ATP,  ATS  dan  ATT  tepung  rosela  adalah berturut-turut M p = 7.97% bk, M s = 21.10 % bk dan M t = 128% bk. Penyimpanan  tepung  rosela  selama  20  hari  pada  daerah ATP mutu produk tidak mengalami kerusakan atau perubahan, penyimpanan pada daerah ATS hanya warna menjadi lebih tua sedangkan  penyimpanan  pada  daerah  ATT  terjadi  kerusakan produk yang ditandai dengan tumbuhnya jamur.
Disarankan  sebaiknya  tepung  rosela  disimpan  pada  kadar air  <  7.2%,  hal  ini  disebabkan  karena  titik-titik  kritikal  pertama tepung rosela adalah M p 7.97% bk dan setimbang a p 0.23. Titik- Titik  kritikal  kedua  adalah  M s 21.10  bk  dan  setimbang  a s 0.65 dimana  pada  titik  kritikal  pertama  dan  kedua  belum  terjadinya kerusakan pada tepung rosela.

## DAFTAR PUSTAKA
Akanbi  CT,  Adeyemi  RS,  Ojo  A.  2006.  Drying  characteristics and sorption isotherm of tomato slices. J Food Eng 73: 157- 163. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2005.01.015.
Aktas  N,  Gurses  A.  2005.  Moisture  adsorption  properties  and adsorption  isosteric  of  dehydrated  slices  of  Pastirma (Turkish  dry  meat  product).  Meat  Sci  71:  571-576. DOI: 10.1016/j.meatsci.2005.04.042.
Abdullah A. 2000. Prinsip penilaian sensori. Penerbit Universiti Kebangsaan Malaysia. Kuala Lumpur.
[AOAC] Association of Official Analytical Chemist. 1995. Official Methods  of  Analysis  Association  of  the  Associates Analytical Chemistry, Inc., Washington D.C.
Argyropoulus  D,  Alex  R,  Kohler  R,  Muller  J.  2012.  Moisture sorption  isotherm  and  isosteric  heat  of  sorption  of  leaves and stems of lemon balm ( Melissa officinalis L.) established by dynamic vapor sorption. LWT-Food Sci and Technol 47: 324-331. DOI: 10.1016/j.lwt.2012.01.026.
Bejar  AK,  Mihoubi  NB,  Kechaou  N.  2012.  Moisture  sorption isotherms-experimental  and  mathematical  investigation  of orange ( Citrus sinensis ) peel and leaves. Food Chem 132: 1728-1735. DOI: 10.1016/j.foodchem.2011.06.059.
Chowdhury  S,  Saha  PD.  2011.  Biosorption  kinetics, thermodynamic  and  isosteric  heat  of  sorption  of  Cu  (11)
onto Tamarindus  indica seed.  Colloids  and  Surfaces Biointerfaces 88: 697-705.
Chung C, Olson K, Degner B, McClements DJ.  2013. Textural properties  of  modelfood  sauces:  Correlation  of  simulated mastication and sensory evaluation methods. Food Res Int 51: 310-320. DOI: 10.1016/j.foodres.2012.12.005.
Fan C, Birkett G, Do DD. 2010. Effects of surface mediation on the adsorption isotherm and heat of adsorption of argon on graphitized  thermal  carbon  black.  J  Colloid  Interf  Sci  342: 485-492. DOI: 10.1016/j.jcis.2009.10.018.
Gao ZP, Yu ZF, Yue TL, Quek SY. 2013. Adsorption isotherm, thermodynamics  and  kinetics  studies  of  polphenols separations from kiwi fruit juice adsorbent resin. J Food Eng 116: 195-201. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2012.10.037. Goula AM, Karapantsios TD,  Achilias DS,  Adammopoulus KG. 2008.  Water  sorption  isotherms  and  glass  transition temperature of spray dried tomato pulp. J Food Eng 85: 73- 83. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2007.07.015.
Hayati R, Nurhayati, Nova A. 2011. Pengaruh suhu pengeringan terhadap  mutu  rosela  kering  ( Hibiscus  sabdariffa L.).  J Floratek 6: 1-7.
Hayati  R,  Halim  A,  Halimursyadah.  2010.  Usaha  Diversifikasi Kue  Tradisional  Aceh  Berbahan  Tepung  Rosela  oleh Kelompok  Peningkatan  Kesejahteraan  Keluarga  (PKK) Beusenang  Hatee  Kelurahan  Keuramat  Banda  Aceh. Laporan  Pengabdian  Kepada  Masyarakat,  UNSYIAH. Darussalam Banda Aceh.
Kulchan  R,  Boonsupthip  W,  Suppakul  P.  2010.  Shelf  life prediction  of  packaged  cassava-flour-based  baked  product by  using  empirical  models  and  activation  energy  for  water vapor permeability of polyolefin films. J Food Eng 100: 461- 467. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2010.04.031.
Labuza  TP.  1984.  Moisture  Sorption:  Practical  Aspects  of Isotherm  Measurement  and  Use.  American  Assosiation Cereal Chemistry. St. Paul Minnesota.
Lavelli V, Scarafoni A. 2012. Effect of water activit on lycopene and  flavonoid  degradation  in  dehydrated  tomato  skins fortified  with  green  tea  extract.  110:  225-231. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2011.05.025.
Mardiah,  Sawarni  H,  Rahayu  A,  Ashadi  WR.  2009 . Budidaya dan  Pengolahan  Rosela  Si  Merah  Segudang  Manfaat. Agromedia Pustaka. Jakarta.
Medeiros ML, Ayros AMIB, Pitombo RNM, Lannes SCS. 2006. Sorption isotherms of cocoa and cupuassu products. J Food Eng 73: 402-406. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2005.02.002. Muhtaseb  AH,  McMinn  WAM,  Magee  TRA.  2004.  Water sorption  isotherms  of  starch  powder:  Part  1:  mathematical description of experimental data. J Food Eng 61: 297-307. DOI: 10.1016/S0260-8774(03)00133-X.
Moreira  R,  Chenlo  F,  Torres  MD,  Prieto  DM.  2010.  Water adsorption  and  desorption  isotherm  of  chestnut  and  wheat flours. Indl Crop Prod 32: 252-257. DOI: 10.1016/j.indcrop. 2010.04.021.
Neill  G,  Muhtaseb  AH,  Magee  TRA.  2012.  Optimization  of time/temperature treatment, for heat treated soft wheat flour.
Hasil Penelitian
J  Food  Eng  113:  422-426. DOI:  10.1016/j.jfoodeng.2012. 06.019.
Sawhney  IK,  Sarkar  BC,  Patil  GR.  2011.  Moisture  sorption characteristics  of  dried  acid  casein  from  buffalo  skim  milk. LWT-Food  Sci  Technol  44:  502-510. DOI:  10.1016/j.lwt. 2010.07.009.
Soazo  M,  Rubiolo  AC,  Verdini  RA.  2011.  Effects  of  drying temperature and beeswax content on moisture isotherms of whey protein emulsion film. Procedia Food Sci 1: 210-215. DOI: 10.1016/j.profoo.2011.09.033.
Syamaladevi RM, Sablani SS, Tang J, Powers J, Swanson BG. 2010.  Water  sorption  and  glass  transition  temperatures  in red  raspberry  ( Rubus  idacus ).  Thermochim  Acta  503-504:
90-96. DOI: 10.1016/j.tca.2010.03.013.
Syarief  R,  Halid  H.  1993.  Teknologi  Penyimpanan  Pangan. Penerbit Arcan, Jakarta.
Telis VRN, Navarrete NM. 2010. Application of comression test in  analysis  of  mechanical  and  color  changes  in  grapefruits juice powder as related to glass transition and water activity. LWT-Food  Sci  Technol  43:  744-751. DOI:  10.1016/j.lwt. 2009.12.007.
Vhangani  LN,  Wyk  JV.  2013.  Antioxidant  activity  of  Maillard reaction  product  (MRPs)  derived  from  fructose-lysine  and ribose-lysine model systems. Food Chem 137: 92-98. DOI: 10.1016/j.foodchem.2012.09.030.
Yilmaz Y, Toledo R. 2005. Antioxidant activity of water soluble Maillard  reaction  products.  Food  Chem  93:  273-278. DOI: 10.1016/j.foodchem.2004.09.043.