Info Teknologi » Karakteristik Profil Tekstur Pangan (I): Metode Uniaxial Compresion Test dan Texture Profile Analysis (TPA)

Pendahuluan

Tekstur merupakan faktor yang penting sebagai atribut kualitas dari suatu bahan pangan. Secara umum tekstur adalah atribut suatu zat yang dihasilkan dari kombinasi dari berbagai sifat fisik dan dirasakan oleh indera peraba, penglihatan dan pendengaran. Sifat fisik tersebut dapat berupa ukuran, bentuk, jumlah, sifat, dan konformasi elemen struktural penyusun. Tekstur pada bahan pangan merupakan salah satu atribut mutu, karena tekstur merupakan faktor penting yang mempengaruhi persepsi konsumen terhadap kualitas bahan pangan tersebut. Secara umum, penyebab bervariasinya tekstur dapat dipengaruhi oleh perbedaan proses pengolahannya dan juga varietasnya.

Memasak, merebus maupun mengukus, adalah istilah umum yang digunakan pada perlakuan hidrotermal menggunakan unsur panas dan air. Produk yang dimasak pada umumnya akan memilik keragaman yang sangat besar pada karakteristik tekstur, sensorik dan fungsional sesuai dengan metode dan intensitas suhu dan lama pemasakan.

Pengujian tekstur yang paling umum digunakan adalah metode Uniaxial Compresion Test dan Texture Profile Analysis (TPA). Metode ini telah dikembangkan semenjak tahun 1994 dan target utama pengujian adalah untuk menentukan profile tekstur dari suatu bahan makanan dan sekaligus digunakan untuk mengevaluasi hubungan korelasi antara pengujian menggunakan instrument dengan uji sensoris.

Tulisan ini akan menyajikan pengukuran tekstur dengan metode Uniaxial Compresion Test dan Texture Profile Analysis (TPA) pada umbi ubi jalar mentah dan matang.

Metode Pengujian

Sampel yang diuji berupa silinder umbi yang disiapkan dengan cara memotong melintang bagian tengah umbi dengan ketebalan 3,5 cm. Pada bagian tengah lempeng umbi (kira-kira 1 cm dari kulit umbi) kemudian dilubangi dengan pelubang gabus (cork borrer) no. 10 berdiameter 1,35 cm sehingga dihasilkan silinder berdiameter 1,35 cm dan tinggi 3,5 cm. Silinder umbi kemudian dikukus pada suhu 100 °C dengan waktu tertentu.

Uji kompresi Uniaxial dan Texture Profile Analysis (TPA).

Uji kompresi uniaxial dan Analisis profil tekstur (TPA) dilakukan menggunakan alat Texture Analyzer TA.TX2i (Stable Microsystems, Godalming, Surrey, Inggris). Pada pengujian uniaxial, kompresi dilakukan pada silinder umbi yang telah dikukus. Probe yang digunakan berdiameter 50 mm (P/50) dengan kecepatan konstan 1 mm/detik dan kompresi mencapai 75% dari ketinggian awalnya. Pengujian dilakukan paling sedikit 15 kali terhadap sampel yang diuji. Nilai yang diperoleh dari pengujian tersebut adalah adalah puncak force-deformation.

Pada uji TPA, instrumen pengujian itu dilengkapi dengan probe TA-50 (silinder berdiameter 50 mm).  Spesimen silinder ubi jalar ditekan secara longitudinal sebanyak dua siklus. Kondisi pengujian adalah kecepatan pra-tes 2 mm/detik, kecepatan pretest 1 mm/detik, kecepatan post test 2 mm/detik, waktu antara dua siklus 5 detik, dan tingkat kompresi 35% dari ketinggian awal.

Data diperoleh berdasarkan output dari EXTRAD Dimension Software pada aplikasi operasional Texture Analyzer. Untuk uji uniaxial, data yang diperoleh adalah puncak force-deformation pada saat sampel pecah yang dinyatakan dalam satuan Newton (N) yang merupakan gaya yang diperlukan untuk men-deformasi (firmness) sampel. Pada hasil pengujian TPA diperoleh nilai yang menggambarkan profil tekstur bahan berupa hardness (kekerasan), adhesiveness (kerekatan), springiness (elastisitas) dan chewiness diperoleh dari kurva Texture Profile Analysis (TPA).

Force deformasi umbi segar dan umbi matang

Kurva yang diperoleh pada uji kompresi uniaxial dari sampel umbi segar dan umbi matang yang diuji ditunjukkan pada Gambar 1. Pada Gambar 1a. Umbi ubi jalar menghasilkan kurva dengan kemiringan yang curam dan puncak fraktur (mulai pecah) yang tajam. Pola deformasi tersebut bersifat khas bagi tanaman yang memiliki jaringan yang rigid apabila ditekan, dan pada umumnya membentuk sudut 45°. Telah banyak dilaporkan bahwa dalam jaringan tanaman mentah, tekanan turgor sel dan kekuatan dinding sel berperan menunjang kekakuan jaringan. Hal tersebut disebabkan oleh ketebalan dinding sel serta terbentuknya matrik amorf dari substruktur fibrosa dari selulosa. Selain itu, terbentuk pula ruang-ruang antar sel yang pada umumnya terisi oleh air. Gambar 1b. adalah kurva yang dihasilkan dari pengujian uniaxial pada sampel umbi jalar matang. Ketinggian kurva mengambarkan tingkat kekerasan dari specimen sampel yang diuji, semakin tinggi kurva berarti semakin tinggi peak force deformation sampel tersebut.

ubijalar

Gambar 1a. Kurva Force-deformation pada dua kultivar umbi ubi jalar segar

ubijalar1

Gambar 1b. Kurva Force-deformation pada dua kultivar umbi ubi jalar matang dengan metode uniaxial compression test

Karakteristik profil tekstur ubi jalar matang

Karakteristik profil tekstur ubi jalar matang disajikan dalam kurva Texture Profile Analysis (TPA) (Gambar 2). Garis berwarna biru menunjukan perilaku bahan yang dikenai gaya dan responnya terhadap proses kompresi dari probe pada alat yang digunakan. Rerata nilai hasil pengujian TPA berupa nilai yang menggambarkan profil tekstur bahan berupa hardness (kekerasan), adhesiveness (kerekatan), springiness (elastisitas) dan chewiness.

Gambar 2. Kurva Texture Profile Analysis yang dihasilkan oleh Texture Analyzer TA.TX2i

Gambar 2. Kurva Texture Profile Analysis yang dihasilkan oleh Texture Analyzer TA.TX2i

Hardness atau kekerasan merupakan gaya (force) yang diperlukan untuk menekan suatu bahan namun tidak mengalami deformasi atau fraktur. Adhesiveness atau kerekatan didefinisikan sebagai “gaya yang diperlukan untuk melepas bahan yang melekat pada permukaan bahan”.

Sebagai ilustrasi, pada pengujian TPA terhadap sampel ubi jalar ditemukan adanya nilai adhesiveness dari umbi matang yang diuji. Hal tersebut dapat dijelaskan bahwa ubi jalar yang telah dimasak memiliki sifat yang lengket dengan benda lain dan melekat pada bagian permukaannya.

Springiness atau elastisitas merupakan perbandingan waktu pemulihan bahan antara waktu kompresi pertama dengan kompresi kedua. Elastisitas memberikan efek kenyal pada saat makanan digigit, semakin tinggi nilai elastisitas maka semakin kenyal bahan tersebut pada saat dikunyah.

Chewiness diekspresikan sebagai bentuk gaya yang diperlukan untuk mengunyah makanan padat berupa kegiatan menekan, menusuk, memotong, merobek dan menggiling. Pada pengujian karakteristik profil tekstur suatu bahan, chewiness merupakan perhitungan matematis yang ditentukan oleh nilai kekerasan, kerekatan dan elastisitas.

Penutup

Karakteristik profile tekstur suatu bahan merupakan ciri dan identitas bagi bahan tersebut dan didasari atas sifat-sifat kimia maupun karakter yang lain. Dengan dilakukannya dua tipe pengujian tersebut maka dapat diketahui dengan detail karakteristik tekstur pada suatu bahan makanan, sehingga dapat digunakan sebagai acuan pada proses pengolahan makanan maupun mengarahkan karakter produknya bagi preferensi konsumen.
Joko Susilo Utomo