Evaluasi Perubahan Mutu dan Estimasi Umur Simpan Beras Analog Berbasis Rumput Laut Menggunakan Model Kinetik Terakselerasi

Abstract

Beras analog merupakan inovasi pangan berupa butiran yang menyerupai beras dan dikembangkan dari bahan baku non-padi, salah satunya rumput laut Gracilaria sp. Produk ini memiliki potensi sebagai pangan fungsional tinggi serat yang bermanfaat bagi kesehatan. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan parameter kritis beras analog Gracilaria sp. selama penyimpanan menggunakan pendekatan extended shelf-life storage (ESS), dan memprediksi umur simpan beras analog Gracilaria sp. menggunakan model akselerasi Arrhenius. Penelitian yang dilakukan menggunakan empat tahapan yang diawali dengan pembuatan beras analog rumput laut Gracilaria sp., uji extended shelf-life storage (ESS), uji degradasi mutu beras analog Gracilaria sp., serta analisis kinetik deteriorasi beras analog rumput laut Gracilaria sp.. Analisis data pada tahap ESS dilakukan menggunakan uji independent samples T-test untuk mengetahui perbedaan signifikan perubahan mutu sebelum dan sesudah penyimpanan. Analisis data pada tahap ASLT dilakukan menggunakan regresi linier sederhana untuk menentukan orde reaksi, laju perubahan mutu (k), dan persamaan Arrhenius untuk menghitung energi aktivasi (Ea) serta memprediksi umur simpan produk. Tahap uji extended shelf-life storage (ESS) pada suhu ruang (±28°C) selama 30 hari guna memantau perubahan mutu secara alami. Sampel dianalisis terhadap sebelas parameter mutu, termasuk kadar air, lemak, serat pangan, aktivitas air (aw), warna, dan bilangan TBA. Hasil uji ESS menunjukkan perubahan signifikan pada kadar abu, lemak, karbohidrat, serat pangan, dan nilai b*. Parameter TBA dipilih sebagai parameter kritis karena mewakili degradasi lemak selama penyimpanan, sedangkan parameter nilai warna (L*, a*, b*) dipilih karena mewakili perubahan nilai b* serta perubahan visual produk. Uji sensori ditambahkan untuk mengevaluasi mutu secara organoleptik. Tahapan uji accelerated shelf-life testing (ASLT) pada suhu 35°C, 45°C, dan 55°C. Parameter mutu seperti bilangan TBA, warna (L*, a*, b*), dan aroma tengik dievaluasi secara berkala. Data dianalisis menggunakan model kinetika reaksi orde nol dan orde satu serta pemodelan berdasarkan persamaan Arrhenius untuk menghitung energi aktivasi (Ea) dan memprediksi umur simpan produk pada suhu simpan yang lebih rendah. Hasil analisis menunjukkan bahwa bilangan TBA merupakan parameter kritis dengan persamaan y = -731,83x - 2,93 dan nilai R² sebesar 0,9873. Model Arrhenius memprediksi umur simpan beras analog Gracilaria sp. selama 210 hari pada suhu 28°C.

Analog rice is a food innovation consisting of grains that resemble rice and are developed from non-rice raw materials, including Gracilaria sp. seaweed. This product has the potential to serve as a high-fiber functional food with health benefits. The objectives of this study were to determine the critical parameters of Gracilaria sp. analog rice during storage using the extended shelf-life storage (ESS) approach, and to predict the shelf life of Gracilaria sp. analog rice using the accelerated Arrhenius model. The research was carried out in four stages: the production of Gracilaria sp.-based analog rice, extended shelf-life storage (ESS), quality degradation tests of Gracilaria sp. analog rice, and kinetic deterioration analysis of seaweed-based analog rice. Data analysis at the ESS stage was conducted using independent samples T-tests to identify significant differences in quality parameters before and after storage. Data analysis at the accelerated shelf-life testing (ASLT) stage was carried out using simple linear regression to determine the reaction order, the rate of quality changes (k), and the Arrhenius equation to calculate the activation energy (Ea) and predict product shelf life. The results of the extended shelf-life storage (ESS) test showed significant changes in ash content, fat, carbohydrate, dietary fiber, and b* value. The TBA value was selected as the critical parameter because it represents lipid degradation during storage, while the color parameters (L*, a*, b*) were included to reflect changes in b* and overall visual appearance of the product. Sensory evaluation was added to assess product quality from an organoleptic perspective. Accelerated shelf-life testing (ASLT) was conducted at 35°C, 45°C, and 55°C. Quality parameters such as TBA value, color (L*, a*, b*), and rancid odor were periodically evaluated. Data were analyzed using zero- and first-order reaction kinetics and modeling based on the Arrhenius equation to calculate the activation energy (Ea) and predict the product's shelf life at lower storage temperatures. The results showed that the TBA value was the critical parameter with the equation y = -731.83x - 2.93 and an R² value of 0.9873. The Arrhenius model predicted a shelf life of 210 days for Gracilaria sp. analog rice at 28°C.