Shelf-Life Prediction of Low Glycemic Index Instant Porridge and Flakes Using Moisture Sorption Isotherm Models

Abstract

The increasing demand for practical and healthy foods has driven the development of low glycemic index instant porridge and flakes for individuals with or at risk of Type 2 Diabetes Mellitus. These high-fiber products, made from silk taro, sweet corn, and red beans, are hygroscopic and susceptible to moisture absorption, leading to quality deterioration during storage. Therefore, shelf-life evaluation is necessary to predict quality degradation and meet labelling regulations before commercialization. This research aims to predict the shelf-life of both products using Moisture Sorption Isotherm (MSI) models. The analysis was conducted in five stages: (1) sample production, (2) initial product and packaging characterization, (3) establishment of MSI curve, (4) determination of supporting variables, and (5) shelf-life calculation using Labuza equation. The results showed that shelf-life is highly influenced by packaging permeability and RH. For instant porridge, the shelf-life using Oriented Polypropylene (OPP) packaging was 106 days at RH 75% and 85 days at RH 85% but extended to 582 and 465 days when using metalized plastic. A similar trend was observed for instant flakes, where the shelf-life with OPP was 41 and 33 days (at RH 75% and 85%), and extended to 344 and 277 days with metalized plastic.

Peningkatan kebutuhan pangan praktis dan sehat mendorong pengembangan bubur dan sereal keping instan rendah indeks glikemik bagi penderita atau individu berisiko Diabetes Mellitus Tipe 2. Produk berbahan talas sutra, jagung manis, dan kacang merah ini kaya serat pangan namun bersifat higroskopis sehingga rentan menyerap uap air dan mengalami penurunan kualitas selama penyimpanan. Oleh karena itu, evaluasi umur simpan diperlukan untuk memprediksi penurunan mutu sekaligus memenuhi persyaratan pelabelan sebelum produk dikomersialkan. Penelitian ini bertujuan untuk memprediksi umur simpan kedua produk dengan pendekatan kurva Isoterm Sorpsi Air (ISA). Analisis dilakukan dengan lima tahapan: (1) pembuatan produk, (2) karakterisasi awal produk dan kemasan, (3) pembentukan kurva ISA, (4) penentuan variabel pendukung, dan (5) perhitungan umur simpan dengan persamaan Labuza. Hasil penelitian menunjukkan bahwa umur simpan sangat dipengaruhi oleh permeabilitas kemasan dan RH. Pada produk bubur instan, umur simpan dengan kemasan Oriented Polypropylene (OPP) mencapai 106 hari pada RH 75% dan 85 hari pada RH 85%, namun diperpanjang menjadi 582 dan 465 hari ketika menggunakan kemasan metalized plastic. Demikian pula pada produk serpihan keping instan, umur simpan dengan kemasan OPP bernilai 41 dan 33 hari (RH 75% dan 85%), dan ketika menggunakan metalized plastic menjadi 344 dan 277 hari.