## P-ISSN 2407-0475 E-ISSN 2338-8439

## Vol. 7, No. 1, April 2019
Jurnal  Keteknikan  Pertanian  (JTEP)  terakreditasi  berdasarkan  SK  Dirjen  Penguatan  Riset  dan Pengembangan  Kementerian  Ristek  Dikti  Nomor  I/E/KPT/2015  tanggal  21  September  2015.  Selain  itu, JTEP  juga  telah  terdaftar  pada  Crossref  dan  telah  memiliki  Digital  Object  Identifier  (DOI)  dan  telah terindeks  pada  ISJD,  IPI,  Google  Scholar  dan  DOAJ.  JTEP  terbit  tiga  kali  setahun  yaitu  bulan  April, Agustus  dan  Desember,  berisi  15  naskah  untuk  setiap  nomornya  baik  dalam  edisi  cetak  maupun  edisi online. Mulai edisi ini ada perubahan dan penambahan anggota Dewan Redaksi jurnal berdasarkan SK Nomor  01/  KEP/KP/I/2019  yang  dimaksudkan  untuk  meningkatkan  pelayanan  dan  pengelolaan  naskah sehingga  penerbitannya  tepat  waktu.  Jurnal  berkala  ilmiah  ini  berkiprah  dalam  pengembangan  ilmu keteknikan  untuk  pertanian  tropika  dan lingkungan  hayati.  Penulis  makalah  tidak dibatasi  pada anggota PERTETA tetapi  terbuka  bagi  masyarakat  umum.  Lingkup  makalah,  antara  lain  meliputi  teknik sumberdaya  lahan  dan  air,  alat  dan  mesin  budidaya  pertanian,  lingkungan  dan  bangunan  pertanian, energi  alternatif  dan  elektrifikasi,  ergonomika  dan  elektronika  pertanian,  teknik  pengolahan  pangan  dan hasil  pertanian,  manajemen  dan  sistem  informasi  pertanian.  Makalah  dikelompokkan  dalam invited paper yang  menyajikan  isu  aktual  nasional  dan  internasional, review perkembangan  penelitian,  atau penerapan  ilmu  dan  teknologi, technical  paper hasil  penelitian,  penerapan,  atau  diseminasi,  serta research  methodology berkaitan pengembangan  modul,  metode,  prosedur,  program  aplikasi,  dan lain sebagainya.  Penulisan naskah  harus  mengikuti  panduan  penulisan  seperti  tercantum  pada  website dan naskah dikirim secara elektronik ( online submission ) melalui http://journal.ipb.ac.id/index.php/jtep.

## Penanggungjawab:
Ketua Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian,IPB Ketua Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia
Dewan Redaksi: Ketua : Yohanes Aris Purwanto (Scopus ID: 6506369700, IPB University) Anggota : Abdul Hamid Adom (Scopus ID: 6506600412, University Malaysia Perlis) ( editorial board ) Addy Wahyudie (Scopus ID: 35306119500, United Arab Emirates University) Budi Indra Setiawan (Scopus ID: 55574122266, IPB University)
Balasuriya M.S. Jinendra (Scopus ID: 30467710700, University of Ruhuna)
Bambang Purwantana (Scopus ID: 6506901423, Universitas Gadjah Mada) Bambang Susilo (Scopus ID: 54418036400, Universitas Brawijaya) Daniel Saputera (Scopus ID: 6507392012, Universitas Sriwjaya) Han Shuqing (Scopus ID: 55039915600, China Agricultural University)
Hiroshi Shimizu (Scopus ID: 7404366016, Kyoto University)
I Made Anom Sutrisna Wijaya (Scopus ID: 56530783200, Universitas Udayana) Agus Arif Munawar (Scopus ID: 56515099300, Universitas Syahkuala) Armansyah H. Tambunan (Scopus ID: 57196349366, IPB University) Kudang Boro Seminar (Scopus ID: 54897890200, IPB University) M. Rahman (Scopus ID: 7404134933, Bangladesh Agricultural University) Machmud Achmad (Scopus ID: 57191342583, Universitas Hasanuddin)
Muhammad Makky (Scopus ID: 55630259900, Universitas Andalas)
Muhammad Yulianto (Scopus ID: 54407688300, IPB University & Waseda University) Nanik Purwanti ((Scopus ID: 23101232200, IPB University & Teagasc
Food Research Center Irlandia)
Pastor P. Garcia (Scopus ID: 57188872339, Visayas State University) Rosnah Shamsudin (Scopus ID: 6507783529, Universitas Putra Malaysia) Salengke (Scopus ID: 6507093353, Universitas Hasanuddin) Sate Sampattagul (Scopus ID: 7801640861, Chiang Mai University) Subramaniam Sathivel (Scopus ID: 6602242315, Louisiana State University) Shinichiro Kuroki (Scopus ID: 57052393500, Kobe University) Siswoyo Soekarno (Scopus ID: 57200222075, Universitas Jember) Tetsuya Araki (Scopus ID: 55628028600, The University of Tokyo) Tusan Park (Scopus ID: 57202780408, Kyungpook National University)

## Redaksi Pelaksana:
Ketua : Usman Ahmad (Scopus ID: 55947981500, Institut Pertanian Bogor) Sekretaris : Lenny Saulia (Scopus ID: 16744818700, Institut Pertanian Bogor) Bendahara : Dyah Wulandani (Scopus ID: 1883926600, IPB University) Anggota : Satyanto Krido Saptomo (Scopus ID: 6507219391, IPB University) Slamet Widodo (Scopus ID: 22636442900, IPB University) Liyantono (Scopus ID: 54906200300, IPB University)
Leopold Oscar Nelwan (Scopus ID: 56088768900, IPB University)
I Wayan Astika (Scopus ID: 43461110500, Institut Pertanian Bogor) Agus Ghautsun Niam ( Scopus ID: 57205687481, IPB University) Administrasi
: Diana Nursolehat (Institut Pertanian Bogor)
Penerbit: Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia (PERTETA) bekerjasama
dengan Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor.
Alamat: Jurnal Keteknikan Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Kampus Institut Pertanian Bogor, Bogor 16680. Telp. 0251-8624 503, Fax 0251-8623 026, E-mail: jtep@ipb.ac.id atau jurnaltep@yahoo.com Website: web.ipb.ac.id/~jtep atau http://journal.ipb.ac.id/index.php/jtep
Rekening: BRI, KCP-IPB, No.0595-01-003461-50-9 a/n: Jurnal Keteknikan Pertanian
Percetakan: PT. Binakerta Makmur Saputra, Jakarta

## Ucapan Terima Kasih
Redaksi  Jurnal  Keteknikan  Pertanian  mengucapkan  terima  kasih  kepada  para  Mitra  Bebestari  yang  telah menelaan  (me- review )  Naskah  pada  penerbitan  Vol.  7  No.  1  April  2019.  Ucapan  terima  kasih  disampaikan kepada:  Prof.Dr.Ir.  Bambang  Purwantana,  M.Agr  (Departemen  Teknik  Pertanian  dan  Biosistem,  Fakultas Teknologi  Pertanian,  Universitas  Gadjah  Mada),  Prof.Dr.Ir.  Daniel  Saputra,  MS  (Fakultas  Pertanian, Universitas Sriwijaya), Prof.Dr.Ir. Slamet Budijanto, M.Agr (Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr.Ir.  Edward  Saleh,  MS  (Fakultas  Pertanian,  Universitas Sriwijaya), Dr. Bambang Haryanto , MS. (Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi), Dr.Ir. Hermantoro, MS. (INSTIPERYogyakarta),  Dr.Ir.  I  Wayan  Astika,  MS  (Departemen  Teknik  Mesin  dan  Biosistem,  Fakultas Teknologi  Pertanian,  Instiut Pertanian Bogor), Dr.Ir.  Lenny  Saulia, STP,  M.Si  (Departemen  Teknik  Mesin  dan Biosistem,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr.Ir.  I  Wayan  Budiastra,  M.Agr (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Instiut Pertanian Bogor), Dr.Ir. Gatot Pramuhadi,  M.Si  (Departemen  Teknik  Mesin  dan  Biosistem,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian Bogor), Dr. Satyanto Krido Saptomo, STP, M.Si (Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr.Ir.  Yuli  Suharnoto,  M.Eng  (Departemen  Teknik  Sipil  dan  Lingkungan, Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr.Ir.  Roh  Santoso  Budi  Waspodo,  MT  (Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Instiut Pertanian Bogor), Dr.Ir. Arief Sabdoyuwono, M.Sc  (Departemen  Teknik  Sipil  dan  Lingkungan,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr. Radi,  STP,  M.Eng.  (Departemen  Teknik  Pertanian  dan  Biosistem,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Universitas Gadjah  Mada),  Andri  Prima  Nugroho,  STP,  M.Sc,  Ph.D.  (Departemen  Teknik  Pertanian  dan  Biosistem, Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Universitas  Gadjah  Mada),  Dr.  Sri  Rahayoe,  STP,  MP.  (Departemen  Teknik Pertanian  dan  Biosistem,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Universitas  Gadjah  Mada),  Diding  Suhandy,  STP, M.Agr,  Ph.D  (Jurusan  Teknik  Pertanian.  Universitas  Lampung),  Eni  Sumarni,  STP,  M.Si  (Fakultas  Pertanian, Universitas  Jenderal  Soedirman),  Dr.  Noor  Roufiq  Ahmadi,  STP,  MP  (Pusat  Penelitian  dan  Pengembangan Hortikultura),  Dr.  Kurniawan  Yuniarto,  STP,  MP  (Fakultas  Teknologi  Pangan  dan  Agroindustri  Universitas Mataram),  Dr.  Andasuryani, STP,  M.Si  (Fakultas  Teknologi  Pertanian, Universitas  Andalas),  Moh.  Agita Tjandra, M.Sc, Ph.D (Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Andalas).
Vol. 7 No. 1, p 75-82
P-ISSN 2407-0475 E-ISSN 2338-8439

## Technical Paper

## Pemodelan Sorpsi Isotermi dan Pendugaan Umur Simpan Beras Pratanak pada Kemasan Plastik Film
Modeling Sorption Isotherm of Parboiled Rice and Shelf-life Study on Plastic Film Packaging
Hasniar, Program studi Teknologi Pascapanen, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem,
Institut Pertanian Bogor. Email: hasniar913@gmail.com Rokhani Hasbullah, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor.
Email: rokhani@ipb.ac.id
I Wayan Astika, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor. Email: Wayanastika@ipb.ac.id

## Abstract
Moisture sorption isotherms have an important role in the quantitative approach to predict shelf life of the food due to their sensitivity to moisture changes. The objectives of this research were to determine the equilibrium moisturecontent ofparboiled rice,to findthe bestmodel todescribe thesorption isotherm curve ofparboiled rice, and to predict shelf-life of the parboiled rice during storage. Moisture sorption isotherms of parboiled rice were determined using the standard gravimetric static methodat temperature of 30 o, which involves the use saturated salt solution to maintain a fixed equilibrium relative humidity. To achieve different relative humidity environments, aqueous solutions of NaOH, MgCl 2 , Mg(NO 3 ) 2 , KI, NaCl, KCl, Na 2 SO 4, and NH 4 H 2 PO 4 to have relative humidity of 7%, 33% , 52% , 69%, 75%, 84%, 87% dan 92%. Five gram samples of parboiled rice were stored in dessicators. The samples were weighed periodically until they constant. The Hasley, Oswin, Henderson, Chen-Clayton and Caurie models were applied to describe the relationship between equilibrium moisture content and relative humidity. The mean relative deviation was used to evaluate the goodness of each models. The result showed that equilibrium moisture content of parboiled rice fromrelative humidity of 7%, 33% , 52% , 69%, 75%, 84%, 87% dan 92% respective of 6.93% dry basis (db), 11.09%db, 14.22% db, 15.86% db, 17.05% db, 19.68% db, 23.92% db, dan 25.59% db. Water sorption isotherm parboiled rice had sigmoid shape. The Oswin model was found to be the best model to describe the experimental sorption data for parboiled rice was the value MRD is 3.85 and R 2 is 0.98. Parboiled rice packaged with HDPE, LDPE, and PP have a predict shelf-life respective of 2.2, 2.3 and 8.8 year.
Keywords : Modeling, parboiled rice, shelf-life, sorption isotherm

## Abstrak
Sorpsi isotermi memiliki peran penting dalam pendekatan kuantitatif untuk menduga umur simpan bahan yang rentan terhadap perubahan kelembaban. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan kadar air kesetimbangan beras pratanak, menentukan model yang tepat dalam mendeskripsikan pola kurva sorpsi isotermi beras pratanak, dan memprediksikan umur simpan beras pratanak dengan metode kadar air kritis. Sorpsi isotermi beras pratanak ditentukan dengan menggunakan metode gravimetri statis pada suhu 30 o , dengan menggunakan larutan garam jenuh untuk mengatur kelembapan relatif. Untuk mencapai lingkungan kelembaban relatif yang berbeda, larutan NaOH, MgCl 2 , Mg(NO 3 ) 2 , KI, NaCl, KCl, Na 2 SO 4, dan NH 4 H 2 PO 4 dengan kelembaban relatif berturut-turut 7%,33% , 52% , 69%,75%,84%,  87%dan92% .Limagramsampel  beraspratanakdisimpandalam desikator. Sampel ditimbang secara berkala hingga mencapai berat konstan.Model Hasley, Oswin, Henderson, Chen-Clayton dan Caurie diterapkan untuk menggambarkan hubungan antara kadar air kesetimbangan dan kelembaban relatif. Mean Relative Determination digunakan untuk mengevaluasi ketepatan masing-masing model. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar air kesetimbangan beras pratanak pada RH 7%, 33% , 52% , 69%, 75%, 84%, 87% dan 92% berturut-turut adalah 6.93% bk, 11.09% bk, 14.22% bk, 15.86%bk, 17.05% bk, 19.68% bk, 23.92% bk, dan 25.59% bk. K urva sorpsi isotermi beras pratanak memiliki bentuk sigmoid. Model Oswinadalah model yang paling tepat dalam menggambarkan sorpsi isotermi beras pratanak dengan nilai MRD sebesar 3.85 dan R 2 sebesar 0.98. Beras pratanak yang dikemas dengan HDPE, LDPE, dan PP memiliki umur simpan berturut 2.2 tahun, 2.3 tahun dan 8.8 tahun.
Kata Kunci: Beras pratanak, model sorpsi isotermi, sorpsi isotermi, umur simpan
Diterima: 16 Agustus 2018; Disetujui: 26 Desember 2018.
Hasniar, et al.

## Pendahuluan
Beras  ( Oryza  sativa  L .)  merupakan  salah  satu dari  sereal  paling  penting  dibudidayakan  diseluruh dunia  terutama  di  negara-negara  Asia  karena merupakan sumber yang kaya karbohidrat (Fatema et  al. 2010;  Ghadge  dan   Prasad  2012).    Rohman et  al. (2014)  menyebutkan  bahwa  konsumsi  beras selalu  dikaitkan  dengan  diabetes  mellitus  karena kandungan  indeks  glikemik  tinggi.  Indeks  glikemik merupakan  indikator  dari  potensi  meningkatnya gula  darah  karena  mengkonsumsi  makanan  yang mengandung  karbohidrat  (Fatema et  al. 2010). Makanan  yang  mengandung  karbohidrat  dengan indeks  glikemik  yang  tinggi  apabila  dikonsumsi berlebih  dapat  meningkatkan  kadar  glukosa  darah (Augustin et al. 2002).
Hasbullah et  al. (2016)  menyatakan  bahwa salah  satu  upaya  pencegahan  diabetes  mellitus adalah  dengan  mengkonsumsi  makanan  dengan indeks  glikemik  rendah.  Hasbullah  dan  Pramita (2013)  melaporkan  bahwa  beras  pratanak  mampu mengendalikan  kadar  glukosa  darah  karena memiliki indeks glikemik rendah.
Beras pratanak atau yang biasa disebut parboiled rice merupakan  beras  yang  dihasilkan  dari  gabah yang  telah  melalui  beberapa  proses,  diantaranya perendaman  ( steeping  in  water) ,  pengukusan ( steaming ),  dan  pengeringan (drying) (Ayamdoo et  al. 2013).  Widowati et  al. (2009)  menyatakan bahwa  perlakuan-perlakuan  pada  pengolahan gabah dengan cara pratanak mampu meningkatkan rendemen beras giling dan rendemen beras kepala serta  menghasilkan  beras  dengan  kandungan indeks  glikemik  (IG)  rendah.  Dors et  al .  (2011) menambahkan proses pratanak dapat mengurangi kerusakan pada beras, dan mengurangi kehilangan kandungan gizi yang penting.
Beras  pratanak  merupakan  bahan  pangan kering  yang  bersifat  higroskopis  sehingga  sangat rentan terhadap perubahan kadar air akibat kondisi lingkungan  sekitarnya,  terutama  terhadap  uap  air yang  menjadi  pemicu  terjadinya  kerusakan  bahan selama  penyimpanan.  Oleh  karena  itu,  kestabilan kadar  air  beras  pratanak  selama  penyimpanan sangat penting.
Widyotomo et  al. (2011)  menyatakan  bahwa dalam  mempertahankan  mutu  bahan  pangan selama  penyimpanan,  permasalahan  yang  sering dihadapi  berkaitan  dengan  kadar  air  dan  aktivitas air  di  dalam  bahan.  Hubungan  kesetimbangan kadar  air  dan  aktivitas  air  dapat  digambarkan melalui  kurva  sorpsi  isotermi.  Banyak  model  yang telah  dikembangkan  untuk  menjelaskan  fenomena sorpsi isotermi air secara teoritis diantaranya model Hasley,  Caurie,  Chen-Clayton,  Henderson,  dan Owin.
Penelitian    ini    bertujuan    menentukan      kadar air kesetimbangan beras pratanak pada  kondisi
kelembaban  yang  berbeda,  menentukan  model yang  tepat  dalam  mendeskripsikan  pola  kurva sorpsi isotermi beras pratanak, dan memprediksikan umur simpan beras pratanak dengan metode kadar air  kritis  pada  kemasan Low  Density  Polyethylene (LDPE), High  Density  Polyethylene (HDPE),  dan Polyprophylene (PP).

## Bahan dan Metode

## Bahan dan Alat
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  beras  pratanak.  Tiga  jenis  plastik  (LDPE, HDPE,  dan  PP),  garam  jenuh  NaOH,  MgCl 2, Mg(NO 3 ) 2, KI, NaCl, KCl, Na 2 SO 4 , NH 4 H 2 PO 4, dan akuades.  Peralatan  yang  digunakan  adalah  oven, desikator    modifikasi    toples,    Permatran      Mocon W  3*31,  termohigrometer,  desikator,  timbangan analitik, cawan aluminium .

## Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian  dilaksanakan  di Laboratorium  Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP), Departemen  Teknik  Mesin  dan  Biosistem  dan Laboratorium  Mutu  Pangan,  Departemen  Ilmu  dan Teknologi  Pangan,  Fakultas  Teknologi  Pertanian IPB.  Waktu  penelitian  dilaksanakan  pada  bulan Agustus 2017- Januari 2018.

## Penentuan Karakteristik Beras Pratanak
Penentuan karakteristik beras pratanak dilakukan  untuk  mengetahui  komposisi  kimianya. Analisis yang digunakan meliputi pengukuran kadar air  (AOAC,  2005),  kadar  protein  (SNI  01-2891- 1992), kadar lemak (SNI 01-2891-1992), kadar abu (SNI  01-2891-1992),  dan  kadar  karbohidrat  (SNI 01-2891-1992).

## Penentuan Kadar Air Kesetimbangan (AOAC, 2005)
Pembuatan  larutan  jenuh  dalam  penelitian  ini dilakukan dengan melarutkan garam dalam  jumlah berlebih ke dalam akuades hingga jenuh dan garam yang ditambahkan tidak dapat larut lagi. Sebanyak 100  ml  larutan  garam  jenuh  dimasukkan  ke  dalam desikator  (modifikasi  toples)  untuk  mengatur  RH ruang.  Pengukuran  kadar  air  setimbang  sama dengan  pengukuran  kadar  air.  Sampel  beras pratanak ditimbang sebanyak 5 gram sebagai berat awal,  dimasukkan  ke  dalam  cawan  aluminium  dan diseimbangkan  di  dalam  desikator.  Keseimbangan kadar air dilakukan di dalam desikator berisi larutan garam jenuh yang ditutup dengan rapat. Kemudian desikator  tesebut  disimpan  dalam  ruang  inkubator suhu  30 o C.  Garam  yang  digunakan  beserta  nilai RH-nya dapat dilihat pada Tabel 1.
Kadar air beras pratanak sebelum penyimpanan adalah 12.70% bk. Sekitar +5 gram sampel beras
Tabel 1. Garam-garam beserta nilai RH-nya pada suhu 30 o C yang digunakan dalam penentuan kurva isotermi sorpsi air beras pratanak.
No Larutan garam jenuh Aktivitas air (a w ) Kelembaban relatif (%) 1 NaOH 0.07 7 2 MgCl 2 0.33 33 3 Mg(NO 3 ) 2 0.52 52 4 KI 0.69 69 5 NaCl 0.75 75 6 KCl 0.84 84 7 Na 2 SO 4 0.87 87 8 NH 4 H 2 PO 4 0.92 92
Tabel 2. Linierisasi persamaan isotermi sorpsi.
Model Persamaan Bentuk linier Hasley a w = exp [ – P 1 / Me P 2 ] log (ln(1/a w )) = ln P 1 – P 2 log Me
Chen-Clayton a w = exp [ – P 1 / exp P 2 Me]
ln (ln(1/a w )) = ln P 1 – P 2 Me Henderson 1 – a w = exp [ – KMe n ] log (ln(1/(1 – a w ))) = log K+ n log Me
Caurie ln Me = ln P 1 – P 2 a w ln Me = ln P 1 – P 2 a w Oswin Me = P 1 [a w /(1 – a w )] P 2 ln Me = ln P 1 + P 2 ln (a w /1 – a w )
pratanak  diletakkan  pada  cawan  yang  telah diketahui beratnya. Cawan berisi sampel kemudian diletakkan  di  dalam  desikator  (modifikasi  toples) kemudian  disimpan  dalam  ruang  inkubator  suhu 30 o C.  Bobot  yang  konstan  ditandai  dengan  selisih bobot pada 3 kali penimbangan berturut-turut tidak lebih  dari  2  mg  yang  disimpan  pada  RH  dibawah 90%,  dan  tidak  lebih  dari  10  mg  pada  3  kali penimbangan untuk sampel yang disimpan pada RH
Dimana, m i = Kadar air hasil percobaan m pi = Kadar air hasil perhitungan
n = Jumlah data (1)
diatas  90%.  Sampel  yang  telah  mencapai  kondisi setimbang  dianalisis  kadar  airnya,  kadar  air  ini merupakan kadar air kesetimbangan. Kurva sorpsi isotermi kemudian dibuat dengan cara memplotkan nilai kadar air kesetimbangan terhadap a w .

## Penentuan Model Sorpsi Isotermi
Model  persamaan  yang  digunakan  dalam peneltian  ini  ada  lima  yaitu  model  Caurie,  Chen- Clayton,  Hasley,  Henderson,  dan  Oswin.  Model- model  persamaan  sorpsi  isotermi  yang  digunakan dimodifikasi  bentuknya  dari  persamaan  non-linier menjadi  persamaan  linier  guna  memudahkan perhitungan. Model-model persamaan sorpsi isotermi  diubah  menjadi  linier  seperti  yang  tertera pada Tabel 2.
Uji  ketepatan  model  sorpsi  isotermi  dapat diperoleh  dengan  menghitung Mean  Relative Determination  (MRD) diperoleh  dengan  cara membandingkan  data  kadar  air  hasil  percobaan dengan  data  hasil  prediksi,  dapat dihitung  dengan persamaan (1) berikut (Lievonen dan Ross 2002).
Nilai  MRD  dapat  menggambarkan  keadaan sebenarnya  dengan  tepat  apabila  semakin  rendah nilai  %MRD.  Nilai  MRD<5  maka  model  sorpsi isotermi  tersebut  dapat  menggambarkan  keadaan yang  sebenarnya  dengan  sangat  tepat.  Apabila 5<MRD<10  maka  nilai  MRD  tersebut  agak  tepat dalam menggambarkan keadaan yang sebenarnya. Akan  tetapi  apabila  nilai  MRD>10  maka  model tersebut  tidak  tepat  dalam  menggambarkan keadaan  yang  sebenarnya  (Lievonen  dan  Ross 2002).

## Penentuan Nilai Kemiringan (b) Kurva Sorpsi Isotermi
Kemiringan (b)  kurva  sorpsi isotermi  ditentukan dari  garis  lurus  yang  terbentuk  pada  kurva  model persamaan sorpsi isotermi terpilih. Nilai kemiringan kurva sorpsi isotermi ditentukan pada daerah linier, yaitu  daerah  antara  kadar  air  awal  dan  kadar  air akhir (Labuza, 1982). Titik kadar air awal dan kadar air  akhir  akan  dihubungkan  dengan  garis    lurus, dan akan menghasilkan persamaan linier y= a+bx. Dimana  nilai  b  pada  persamaan  linier  tersebut adalah nilai kemiringan kurva sorpsi isotermi.
Hasniar, et al.
Tabel 3. Kandungan gizi beras pratanak.
No Komposisi gizi Satuan Beras pratanak 1 Kadar air (% bk) 12.70 2 Kadar protein (% bk) 8.14 3 Kadar lemak (% bk) 2.34 4 Kadar abu (% bk) 1.24 5 Kadar karbohidrat (% bk) 75.59
Tabel 4. Kadar air kesetimbangan (Me) beras pratanak pada beberapa RH penyimpanan.

## Hasil dan Pembahasan

## Karakteristik Beras Pratanak
Komposisi  penyusun  suatu  bahan  pangan sangat  mempengaruhi  karakteristik  dari  produk pangan  yang  dihasilkan.  Penentuan  karakteristik awal  beras  pratanak  berupa  analisis  proksimat dilakukan  terlebih  dahulu  sebelum  melakukan analisis sorpsi isotermi. Analisis proksimat dilakukan untuk  mengetahui  secara  garis  besar  komposisi kimia  pada  beras  pratanak  terdiri  dari  kadar  air, kadar  protein,  kadar  lemak,  kadar  abu  dan  kadar karbohidrat. Komposisi kimia beras pratanak dapat dilihat dalam Tabel 3.
Berdasarkan  hasil  analisis  proksimat  maka diperoleh  kadar  air  awal  (Mo)  beras  pratanak adalah 12.70% bk dimana kadar air beras pratanak tersebut  memenuhi  standar  syarat  penyimpanan. Beras  yang  memiliki  kadar  air  yang  tinggi  akan mudah  rusak  dan  mengalami  penurunan  mutu. Kadar air yang rendah dapat memperpanjang umur simpan  beras,  karena  pada  kondsi  kering  mikroba akan sulit tumbuh, dan dapat mencegah terjadinya perubahan  pada  beras  secara  kimia  dan  biokimia (Widowati et al. 2009).
Berdasarkan hasil uji proksimat diperoleh kadar
Perhitungan Umur Simpan Beras Pratanak
Umur simpan beras pratanak ditentukan dengan mensubstitusi  data  kadar  air  awal,  kadar  air kesetimbangan, kadar air kritis, berat kering bahan, luas permukaan kemasan, permeabilitas kemasan, tekanan uap air jenuh dan nilai slope sorpsi isotermi ke dalam persamaan (2) (Labuza 1982):
(2)
Dimana, t = Umur simpan (tahun) M e = Kadar air kesetimbangan pada suhu dan RH tertentu (%)
M o = Kadar air awal produk di awal penyimpanan (%) M c = Kadar air kritis pada suhu tertentu (%) k/x = WVTR / P o =  permeabilitas  uap  air  kemasan (g/m 2 /hari/mmHg). WVTR adalah water vapor transmission  rate (g/m 2 /hari)  pada  suhu  dan RH tertentu (%)
A = Luas permukaan kemasan (m 2 ) W s = Berat kering bahan dalam kemasan (g) P o = Tekanan uap air jenuh (mmHg) b = Slope kurva sorpsi isotermi air
protein beras pratanak 8.14%. Kadar protein beras pratanak  lebih  tinggi  jika  dibandingkan  dengan kadar protein beras giling (7.33%) (Hasbullah et al. 2016).  Hasbullah  dan  Pramita  (2013)  melaporkan bahwa  proses  pratanak  mampu  meningkatkan kadar  protein  pada  beras  pratanak,  dan  semakin lama  perendaman  maka  kandungan  protein  yang masuk  ke  dalam  endosperma  semakin  banyak. Tabel  2  menunjukkan  bahwa  kadar  lemak  beras pratanak  adalah  2.34%.  Kadar  lemak  beras pratanak lebih tinggi jika dibandingkan dengan kadar lemak beras giling (1.17%) (Hasbullah et al. 2016). Proses  pratanak  dapat  meningkatkan  kandungan lemak  pada  beras  (Hasbullah  dan  Pramita  2013). Hasbullah  dan  Pramita  (2013)  menyatakan  bahwa beras  dengan  kadar  lemak  rendah  akan  memiliki daya simpan yang lebih tinggi dibandingkan dengan beras yang memiliki kadar lemak yang tinggi.
Berdasarkan  hasil  uji  proksimat,  kadar  abu beras  pratanak  adalah  1.24%.  Kadar  abu  beras pratanak  lebih  tinggi  bila  dibandingkan  dengan kadar  abu  beras  giling  (0.48%)  (Hasbullah et  al. 2016).  Hasbullah  dan  Pramita  (2013)  melaporkan bahwa proses pratanak dapat meningkatkan kadar abu  yang  terkandung  di  dalam  beras.  Semakin lama perendaman maka kandungan kadar abu juga semakin  meningkat.  Berdasarkan  hasil  analisis kadar karbohidrat beras pratanak sebesar 75.59%. Kandungan  karbohidrat  beras  pratanak  lebih rendah jika dibandingkan dengan kandungan beras giling  78.13%  (Hasbullah et  al. 2016).  Karbohidrat merupakan penyusun terbanyak dari serelia yang
No ERH (%) Me (% bk) 1 7 6.93±1.16 2 33 11.09±0.00 3 52 14.22±0.03 4 69 15.86±0.21 5 75 17.05±0.03 6 84 19.68±0.53 7 87 23.92±0.01 8 92 25.59±0.61
Tabel 5. Persamaan kurva sorpsi isotermi beras pratanak dengan berbagai model.
Model Bentuk linier Persamaan Hasley log (ln(1/a w )) = ln P 1 – P 2 log Me log (ln(1/a w ) = 2.336 – 2.311 log Me
Chen-Clayton
ln (ln(1/a w )) = ln P 1 – P 2 Me ln (ln(1/a w )) = 2.061- 0.180 Me Henderson log (ln(1/(1 – a w ))) = log K+ n log Me log (ln(1/(1-aw))) = – 3.256 + 2.676 log Me Caurie ln Me = ln P 1 – P 2 a w ln Me = 1.876 +1.399 a w Oswin ln Me = ln P 1 + P 2 ln (a w /1 – a w ) ln Me = 2.596 + 0.259 ln (a w /1 – a w )
Tabel 6. Kadar air kesetimbangan beras pratanak dari model-model persamaan.
a w Kadar air kesetimbangan beras pratanak (% bk) Percobaan Hasley Chen-Clayton Henderson Caurie Oswin 0.07 6.93 6.72 6.00 6.18 7.2 6.85 0.33 11.09 9.81 10.84 11.70 10.3 11.17 0.52 14.22 12.33 13.76 14.67 13.52 13.70 0.69 15.86 15.76 16.90 17.47 17.15 16.52 0.75 17.05 17.59 18.30 18.60 18.65 17.86 0.84 19.68 21.85 21.07 20.65 21.15 20.65 0.87 23.92 24.08 22.32 21.49 22.06 21.99 0.92 25.59 30.06 25.16 23.28 23.65 25.32 Tabel 7. Nilai MRD dan regresi model-model persamaan. menjadi persamaan linier guna memudahkan perhitungan tetapan nilai-nilai konstanta dari tiap persamaan. Nilai-nilai konstanta dihitung dengan Model Nilai MRD R 2 Hasley 6.36 0.97 Chen-Clayton 6.04 0.96 Henderson 8.12 0.95 Caurie 7.24 0.96 Oswin 3.85 0.98
umumnya terdiri dari pati (bagian utama), pentosa, selulosa,  hemiselulosa,  dan  gula  bebas.  Pati berbentuk  granula  di  dalam  beras.  Granula  pati berwarna  putih  mengkilap,  tidak  berbau  dan  tidak berasa.

## Kadar Air Kesetimbangan (Me)
Penentuan  kadar  air  kesetimbangan  pada penelitian  ini  dengan  menggunakan  metode gravimetri  statis  yang  diperoleh  dengan  cara mengkondisikan larutan garam jenuh pada tingkatan  RH  yang  berbeda-beda  pada  suhu 30 o C.  Tercapainya  kondisi  kesetimbangan  ditandai dengan hasil penimbangan yang konstan. Kadar air kesetimbangan  (Me)  beras  pratanak  dapat  dilihat pada Tabel 4.

## Model Sorpsi Isotermi
Model-model persamaan yang digunakan dimodifikasi bentuknya dari persamaan non linier
menggunakan  metode  kuadrat  terkecil.Persamaan kurva  sorpsi  isotermi  yang  diperoleh  dari  model- model sorpsi  isotermi  dapat  dilihat  pada    Tabel 5,  sedangkan  kadar  air  kesetimbangan  beras pratanak dari model-model persamaan dapat dilihat pada Tabel 6.
Pada  Tabel  5  terlihat  bahwa  sebagian  model memberikan hasil perhitungan yang nilainya hampir sama dengan nilai hasil percobaan, tetapi beberapa model  juga  memberikan  hasil  perhitungan  yang sangat  jauh  dengan  nilai hasil  percobaan.  Dengan demikian  dilakukan  uji  ketepatan  model  dengan menghitung  nilai  MRD.  Nilai  (MRD<5)  berarti kurva  tersebut  dapat  menggambarkan  fenomena sorpsi isotermi  beras  pratanak  dengan  tepat,  agak tepat  (5<MRD>10),  dan  kurang  tepat  (MRD>10) (Lievonen  dan  Ross  2002).  Hasil  perhitungan  nilai MRD  masing-masing  model  untuk  beras  pratanak dapat  dilihat  pada  Tabel  7.  Model  persamaan kurva  yang  dipilih  adalah  model  Chen-Clayton karena memiliki nilai MRD terkecil (MRD<5). Model tersebut  dapat  menggambarkan  fenomena  sorpsi isotermi beras pratanak secara tepat.
Selain melihat nilai MRD yang dihasilkan, model terbaik  juga  dapat  ditentukan  dengan  melihat  nilai regresi  terbesar  pada  model.  Persamaan  regresi untuk keseluruhan model bisa dikatakan cukup baik karena  nilai  R 2 yang  diperoleh  hampir  mendekati nilai 1. Model yang dianggap paling tepat untuk
Hasniar, et al.
sorpsi  isotermi  beras  pratanak  dapat  diketahui dengan  melihat  nilai  MRD  paling  rendah  dan  R 2 paling tinggi.
Pada  Tabel  7  memperlihatkan  kolerasi  antara nilai  MRD  dengan  R 2 .  Model  yang  terpilih  sebagai model terbaik dalam menggambarkan kurva sorpsi isotermi  beras  pratanak  adalah  model  Oswin dengan  nilai    MRD    terendah  yaitu  3.85  dan  nilai R 2 terbesar  yaitu  0.98.  Perbandingan  kurva  sorpsi isotermi  percobaan  dengan  Oswin  dapat  dilihat pada Gambar 1.
Tabel 8. Data-data untuk perhitungan umur simpan model kadar air kritis.
Parameter RH 87% Kadar air awal (Mo) (%bk) 12.70 Kadar air kritis (Mc) (%bk) 20.33 Kadar air kesetimbangan(Me) (%bk) 21.99 Kemiringan kurva sorpsi iostermi (b) 0.15 Luas kemasan (A) (m 2 ) 0.0375 Berat padatan per kemasan (Ws) (g padatan)  887.3 Tekanan uap jenuh suhu 30 o C (mmHg) 31.82 Nilai Kemiringan (b) Kurva Sorpsi Isotermi
Nilai slope (b) kurva sorpsi isotermi ditentukan pada  daerah  dari  kurva  sorpsi  isotermi  pada model  Chen-Clayton.  Menurut  Labuza  (1982) daerah  linier  untuk  menentukan    slope    kurva sorpsi  isotermi  diambil  antara  kadar  air  awal  dan kadar  air  akhir.  Dalam  penelitian  ini,  penentuan nilai slope (b)  diperoleh  dengan  memplotkan  nilai kadar  air  kesetimbangan  dengan  kelembaban relatif (RH). Hasil regresi linier kurva sorpsi isotermi menghasilkan persamaan garis y=0.15x+5.756 (R 2 = 0.99). Berdasarkan persamaan tersebut diperoleh nilai  b (slope) kurva  sebesar  0.15.Tekanan  uap  air murni pada ruang penyimpanan (suhu 30 o C) adalah 31.82 mmHg, sedangkan bobot kering produk (Ws) perkemasan  adalah  887.3  (g  padatan)  dan  nilai luas  permukaan  kemasan  (A)  adalah  0.0375  m 2 . Nilai kadar air kritis (Mc) ditentukan dari penolakan panelis  terhadap  tekstur  beras  pada  kadar  air 20.33% bk.

## Umur Simpan Beras Pratanak
Umur  simpan  beras  pratanak  ditentukan dengan  menggunakan  metode  akselerasi  dengan pendekatan  kadar  air  kritis  karena  merupakan produk  pangan  kering  yang  mudah  menyerap  air. Nilai parameter yang digunakan dalam perhitungan ditampilkan pada Tabel 8.
Umur simpan produk sangat ditentukan oleh nilai permeabilitas  kemasan  terhadap  uap  air. Semakin tinggi  nilai  permeabilitas  kemasan  maka  umur simpan  produk  semakin  singkat.  Pada  penelitian ini  menggunakan  tiga  jenis  kemasan  dengan nilai
Gambar 1. Perbandingan kurva sorpsi isotermi percobaan dengan Oswin.
Tabel 9. Umur simpan beras pratanak pada RH 87%.
Jenis Umur simpan Kemasan Hari Bulan Tahun HDPE 800.3 26.6 2.2 LDPE 843.6 28.1 2.3 PP 3201.4 106.7 8.8
permeabilitas  yang  berbeda-beda.  Pendugaan umur  simpan  beras  pratanak  dilakukan  dengan cara memasukkan data-data pada Tabel 8 ke dalam persamaan (2).
Dari perhitungan tersebut dapat diketahui bahwa penggunaan  kemasan  sangat    mempengaruhi umur  simpan.  Permeabilitas  kemasan    yang rendah  dapat  memperpanjang  umur  simpan  beras pratanak.  Kemasan  LDPE  memiliki  permeabilitas uap air yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan kemasan  HDPE  dan  PP,  sehingga  beras  pratanak yang  dikemas  dengan  kemasan  LDPE  dengan permeabilitas  paling  tinggi  (0.25  k/x  g/m 2 .hari. mmHg) akan cepat rusak akibat menyerap air lebih banyak.  Hal  ini  dapat  dilihat  pada  Tabel  9  bahwa penggunaan  kemasan  HDPE  dengan  perkiraan umur simpan yang paling singkat dibanding dengan kemasan  yang  lain  yaitu  2.2  tahun  dan  2.3  tahun untuk  kemasan  LDPE,  sedangkan  perkiraan  umur simpan  beras  pratanak  dengan  menggunakan kemasan  PP  dengan  permabilitas  yang  paling rendah (0.06 k/x g/m 2 .hari.mmHg) adalah 8.8 tahun. Semakin  tinggi  nilai  permeabilitas  kemasan  maka umur  simpan  produk  semakin  singkat,  demikian sebaliknya semakin rendah permeabilitas kemasan maka umur simpan produk akan lebih lama (Rahayu et al. 2005).

## Simpulan
Kadar  air  kesetimbangan    beras    pratanak pada RH 7%, 33% , 52% , 69%, 75%,  84%, 87%  dan  92%  berturut-turut  adalah   6.93% bk,  11.09%  bk,  14.22%  bk,  15.86%  bk, 17.05%  bk, 19.68%  bk, 23.92%  bk, dan   25.59% bk.  Kurva  sorpsi  isotermi  beras  pratanak adalah
berbentuk  sigmoid.  Model  Oswin  merupakan model  yang  paling  tepat  dalam  mendeskripsikan pola  sorpsi  isotermi  beras  pratanak  yang  ditandai dengan nilai MRD terkecil yaitu 3.85 dan R 2 terbesar yaitu  0,98.  Umur  simpan  beras  pratanak  sangat dipengaruhi oleh jenis plastik kemasan. Pendugaan umur simpan beras pratanak dengan menggunakan kemasan HDPE, LDPE, dan PP berturut 2.2 tahun, 2.3 tahun dan 8.8 tahun.

## Daftar Pustaka
[AOAC]  Association  of  Official  Analytical  Chemist. 2005.  Official  Methods  of  Analysis,  18 th edn. AOAC, Inc. Washington DC.
[SNI]  Standar    Nasional    Indonesia.    1992.      Cara uji  makanan  dan  minuman.  SNI    01-2891- 1992.  Pusat  Standar  Industri.  Departemen Perindustrian.
Augustin, I.S., S. Franceschi, D.J.A. Jenkins, C.W.C. Kendall,  and  C.  La  Vecchia.  2002.  Glycemic index  in  chronic  disease:  a  review. European Journal of Clinical Nutrition . 56: 1049-1071. Ayamdoo, J.A., B. Demuyakor, W. Dogbe, and R.  Owusu.    2013.    Parboiling    of    paddy    rice, the  science  and    perception    of  it  as  practiced in  Northern  Ghana. International  Journal  of Scientific  and  Technology  Research .  2(4):  13- 18.
Dors, G.C., Vd.S. Bierhals, and E. Badiale-Furlong. 2011. Parboiled rice: chemical composition and the  occurrence  of  mycotoxins. Food  Science and Technology 31(1):172-177.
Fatema, K., F. Rahman, N. Sumi, K. Kobura, and L.  Ali.  2010.  Glycemic  index  of  three  common varieties of Bangladeshi rice in healthy subjects. African Journal of Food Science 4(8):531-535.
Ghadge,  P.  and  K.  Prasad.  2012.  Some  physical properties  of  rice  kernels:  Variety  PR-106. Journal of Food Process Technology 3(8):1-5. Hasbullah, R. Dan R.D.P. Pramita. 2013. Pengaruh lama perendaman terhadap mutu beras pratanak pada  varietas  IR  64. JTEP  Jurnal  Keteknikan Pertanian . 27(1): 53-60. doi: 10.19028/
jtep.27.1.53-60.
Hasbullah,  R.,  L.  Pujantoro,  S.  Koswara,  E. Fadhallah,  dan  M.  Surahman.  2016.  Steaming process of paddy to improve quality and reduce glycemic index of parboiled rice. III International Conference on Agricultural and Food Engineering 1152 . hlm 375-380.
Labuza, T.P. 1982. Shelf life dating of foods. Food and nutrition press. Inc., Westport, Connecticut.
Lievonen, S. And Y. Roos.  2002. Water sorption of food models for studies of glass transition and reaction kinetics. Journal of Food Science 67(5):1758-1766.
Rahayu, W., M. Arpah, dan E. Diah. 2005. Penentuan waktu kadaluarsa dan model sorpsi isotermis biji dan bubuk lada hitam (Piper ningrum L.).Jurnal Teknol. dan Industri Pangan. Vol.XVI, No.1. Rohman,  A.,  S.  Helmiyati,  M.  Hapsari,  dan  D.L.
Setyaningrum. 2014. Rice in health and nutrition. International Food Research Journal 21(1).
Widowati,  S.,  B.A.S.  Santosa,  M.  Astawan,  dan Akhyar.  2009.  Penurunan  indeks  glikemik berbagai varietas beras melalui proses pratanak.
Jurnal Pascapanen . 6(1):1-9
Widyotomo, S., O.Atmawinata, dan H.K. Purwadaria. 2011.  Karakterisasi  isoterm  sorpsi  air  biji  kopi dengan model BET dan GAB. Agritech 31(3).
Halaman ini sengaja dikosongkan