Hubungan antara densitas dan air terikat dengan pola absorpsi kurva isotermi air (ISA) tapioka

Abstract

Tapioka merupakan pati hasil ekstraksi dari umbi singkong. Isotermi sorpsi air digambarkan dalam sebuah kurva hubungan antara kadar air bahan dengan kelembaban relatif atau aktivitas airnya pada suhu tertentu. Adanya penyerapan air dari udara atau pelepasan air ke udara dalam mencapai kondisi kesetimbangan akan berpengaruh terhadap sifat fisik tapioka seperti densitasnya. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui hubungan antara densitas dan air terikat dengan pola absorpsi kurva isotermi sorpsi air tapioka. Penentuan kadar air kesetimbangan dan aktivitas air tapioka dalam isotermi sorpsi air menggunakan metode gravimetri dengan sistem statis diskontinu melalui larutan garam jenuh CaCl2 (26.50%), K2CO3 (47.50%), Mg(NO3)2 (55.50%), NaNO2 (66.50%), NaNO3 (77.00%), KBr (81.50%), BaCl2 (88.00%), Na2SO4 (90.00%), dan NH4H2PO4 (90.50%) pada suhu ruang (28-29°C). Kurva isotermi sorpsi air tapioka yang dihasilkan berbentuk sigmoid. Nilai MRD (Mean Relative Determination) model Oswin merupakan yang paling rendah dibandingkan model Halsey, Chen Clayton, Henderson, Caurie, Smith, dan GAB, sehingga model Oswin sangat cocok untuk menggambarkan sorpsi isotermi tapioka. Daerah ikatan air primer diperoleh dengan metode persamaan model BET (Braunauer-Emmet- Teller) dan dihasilkan batas kadar air primer (Mp) 5.77% bk. Daerah ikatan air sekunder diperoleh dengan metode persamaan semi-logaritma dan dibatasi dengan kadar air sekunder (Ms) 17.71% bk. Daerah ikatan air tersier diperoleh melalui metode persamaan polinomial orde 2 dengan batas kadar air tersier (Mt) 37.04% bk. Sampel (tapioka) dengan beberapa tingkat kadar air hasil pengeringan kemoreaksi kapur api (CaO) diukur densitasnya dengan metode pendekatan piknometer dengan bahan cairan pengisi heksana. Plot kurva hubungan kadar air (% bk) dengan densitas granula tapioka (g/mL) menggambarkan tiga tren data yang berbeda yang dapat digambarkan dalam tiga persamaan regresi linear yang berbeda. Perpotongan antar persamaan regresi linear tersebut akan memperoleh batas kadar air primer (Mp) 5.38% bk, sekunder (Ms) 20.36% bk, dan tersier (Mt) 34.13% bk. Plot kurva hubungan (m) kadar air g/g bahan dan rasio dg-(1- m)dp/(dpdg) menghasilkan batas kadar air primer (Mp) 9.13% bk dan sekunder (Ms) 15.21% bk. Densitas granula tapioka pada daerah ikatan air primer memiliki rentang nilai ≥ 1.3181 g/mL. Daerah ikatan air sekunder memiliki rentang nilai densitas granula tapioka 1.1569-1.3181 g/mL. Selanjutnya daerah ikatan air tersier memiliki rentang nilai densitas granula tapioka 0.9743-1.1569 g/mL. Rata-rata densitas granula tapioka pada daerah ikatan air primer, sekunder, tersier berturutturut adalah 1.6691 g/mL, 1.3505 g/mL, dan 0.8794 g/mL