Difusivitas Air pada Keripik Pisang Candi (Musa paradisiaca) selama Penggorengan Celup

Abstract

Pisang merupakan salah satu komoditas hortikultura unggulan Indonesia dengan produksi yang sangat melimpah, termasuk pisang candi (Musa paradisiaca) yang memiliki potensi besar untuk diolah menjadi keripik pisang. Mutu keripik pisang sangat dipengaruhi oleh kadar air selama proses penggorengan, sehingga pemahaman mendalam mengenai mekanisme perpindahan air menjadi hal yang krusial. Meskipun penelitian mengenai pengaruh suhu penggorengan terhadap kadar air keripik pisang telah banyak dilakukan, data khusus mengenai nilai difusivitas air pada keripik pisang candi selama penggorengan celup masih terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis difusivitas air pada keripik pisang candi selama penggorengan celup (deep frying) serta mengembangkan model matematis berdasarkan Hukum Fick II, sehingga dapat mendukung optimalisasi proses produksi keripik pisang yang efisien dan bermutu tinggi. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari–Mei 2026 di Laboratorium Rekayasa Pangan dan Alat Mesin Pertanian, Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Jember, menggunakan metode eksperimen laboratorium dengan tiga variasi suhu penggorengan, yaitu 140°C, 160°C, dan 180°C, dengan durasi penggorengan 10 menit untuk setiap perlakuan suhu. Irisan pisang candi dengan ketebalan 3 mm digoreng menggunakan deep fryer, dan pengukuran massa dilakukan pada interval waktu tertentu (0–600 detik) untuk mengetahui laju kehilangan air selama penggorengan. Kadar air ditentukan menggunakan metode oven pada suhu 105°C selama 6 jam. Data kadar air kemudian dianalisis melalui regresi linier antara ln CwR terhadap waktu untuk memperoleh nilai laju kehilangan air (Kw) pada masing-masing suhu, dilanjutkan dengan pendekatan model Arrhenius untuk memperoleh persamaan Kw sebagai fungsi suhu. Nilai difusivitas air efektif (Dw) selanjutnya dihitung dengan mengalikan Kw dengan L²/π², berdasarkan penyelesaian analitis Hukum Fick II untuk geometri slab tak terbatas. Seluruh data diolah secara statistik menggunakan program Excel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar air keripik pisang candi menurun secara konsisten seiring bertambahnya waktu penggorengan pada ketiga variasi suhu, dengan laju penurunan tercepat terjadi pada suhu 180°C. Hubungan antara ln CwR dan waktu penggorengan bersifat linear, mengonfirmasi bahwa kehilangan air mengikuti kinetika orde satu, dengan nilai Kw sebesar -0,0109 s⁻¹ (140°C), -0,0101 s⁻¹ (160°C), dan -0,0143 s⁻¹ (180°C). Model laju kehilangan air sebagai fungsi suhu mengikuti persamaan Arrhenius, 𝐾𝑤 = 0,204. 𝑒(− 1239,3/𝑇) , dengan energi aktivasi (Ea) sebesar 10,304 kJ/mol yang berada dalam rentang nilai literatur untuk produk sejenis. Model matematis difusivitas air yang diperoleh adalah 𝐷𝑤 = 4,653 𝑥 10−8. 𝑒(−1239,3/𝑇) 𝑚2 /𝑠, dengan nilai Dw efektif berkisar antara 2,32 × 10⁻⁹ hingga 3,02 × 10⁻⁹ m²/s, meningkat seiring naiknya suhu penggorengan. Model ini dapat digunakan untuk memprediksi nilai difusivitas air keripik pisang candi pada rentang suhu 140°C–180°C guna mendukung pengendalian dan optimasi proses penggorengan.