e-learning Juni 2020 contoh soal kinetika kemunduran mutu rempeyek kacang-1

Contoh soal penentuan umur simpan (Kinetika kemunduran mutu)
Waktu dan suhu penyimpanan rempeyek kacang dengan parameter kerusakan timbulnya
bau tengik (meq/1000 g b.k)
Waktu (x)
25C (y1)
35C (y2)
45C (y3)
0
1,35
1,23
1,23
3
2,07
3,54
7,33
6
3,36
29,46
52,31
9
8,61
164,05
1318,84
12
149,89
2055,55
7869,57
15
4078,37
8295,42
17065,88
18
2463,69
7792,40
13655,78
Batas kritis : 4427,20 meq/1000 g b.k = angka peroksida
Hitung : 1. Ea
2. Q10
3. Umur simpan pada suhu 30C
Jawab :
 Penentuan orde reaksi
35000
30000
Angka Peroksida
25000
20000
45°C2
15000
35°C
25°C
10000
5000
0
3
6
9
12
15
18
Waktu
 Penentuan laju kemunduran mutu
Karena orde satu maka perlu melinierkan dengan cara me ln kan kemunduran mutu
Hari
(x)
0
3
6
9
12
15
18
Suhu
25C
1,35
2,07
3,36
8,61
149,89
4078,37
2463,69
Regresi linier
25C
A
-0,80
B
0,49
r
0,95
ln
(y1)
0,30
0,73
1,21
2,15
5,01
8,31
7,81
35C
0,15
0,54
0,98
35C
1,23
3,54
29,46
164,05
2055,55
8295,42
7792,40
45C
0,75
0,60
0,96
Suhu 25C
r = 0,95
Y1 = -0,80 + 0,49x
k = 0,49
Suhu 35C
r = 0,98
Y2 = 0,15 + 0,54x
k = 0,54
Suhu 45C
r = 0,96
Y3 = 0,75 + 0,60x
k = 0,60
Regresi antara lnk
𝑥
1
𝑇
k
ln k
T
0,49
0,54
0,60
-0,7134
-0,616
-0,5108
298
308
318
1
𝑇
0,003356
0,003247
0,003145
Rumus Arrhenius
ln k = ln A – Ea/RT (ln A dan Ea/R konstanta)
1
maka ln k = a + b
𝑇
ln k = a + b x
Diperoleh persamaan :
y = 2,5 – 958,77x dengan r = -0,98
ln
(y2)
0,21
1,26
3,38
5,10
7,63
9,02
8,96
45C
1,23
7,33
52,31
1318,84
7869,57
17065,88
13655,78
ln
(y3)
0,21
1,99
3,96
7,19
8,97
9,75
9,52
 Penentuan Ea
-Ea/R = b (slope)
-Ea/R = -958,77
R = 1,986 kal/molK
Ea = 1,986 x 958,77
= 1904,12 kal/mol
Penentuan Q10 pada suhu 25C - 35C
Q = 𝑒 𝐸𝑎(𝑇2 −𝑇1 )/𝑅𝑇1 𝑇2
10
logQ10 =
10𝐸𝑎
log 2,718
1,986 𝑇1 𝑇2
10×1904,12
logQ10 =
x 0,4343
1,986 (298×308)
19041,2
=
x0,4343
182283,024
= 0,04537
Q10 = 1,11

Umur simpan pada suhu 30C
𝑘30
= 𝑒 𝐸𝑎(𝑇2 −𝑇1 )/𝑅𝑇1𝑇2
𝑘25
log
𝑘30
𝑘25
=
5𝐸𝑎
𝑅𝑇1 𝑇2
log k30 - log k25=
loge
5×1904,12
log 2,718
1,986 ×298 ×303
9520,6
log k30 + 0,3098 =
x 0,4343
179323,884
log k30 = 0,02306 – 0,3098
log k30 = -0,2867
k30 = 0,5167
pada t25
ln (Ae / Ao) = -kts
ln 4427,20 – ln 1,35 = -0,49 ts
8,3955 – 0,30 = -0,49 ts
-0,49 ts = 8,0955
ts = 16,5 hari
pada t30
ln (Ae / Ao) = -kts
8,0955 = -0,5167 ts
ts = 15,66 hari
Suhu penyimpanan
25C
30C
35C
45C
Q10 = 1,11
16,50 hari
15,66 hari
14,87 hari
13,39 hari
Umur simpan pada 35 dan 45C berdasarkan nilai Q10 = 1,11
Soal untuk dikerjakan
Garam beriodium dikemas kantung plastik high density polyethylene (HDPE) kemudian
disimpan pada 4 macam suhu yaitu 26, 40, 60 dan 100C selama 14 hari. Garam tersebut
mengalami penurunan mutu yaitu kadar iodat yang diamati setiap 2 hari sekali seperti pada
tabel berikut :
Penurunan kadar iodat pada suhu dan lama penyimpanan yang berbeda
Lama
penyimpanan
(hari)
0
2
4
6
8
10
12
14
Suhu (K)
299
Kadar IO3(bpj=ppm)
99,37
98,39
98,31
98,11
95,54
97,61
95,70
95,13
313
Kadar IO3(bpj=ppm)
97,84
91,62
84,13
75,23
66,75
52,79
40,75
33,15
333
Kadar IO3(bpj=ppm)
98,79
79,84
63,49
56,48
38,70
23,56
10,16
7,24
373
Kadar IO3(bpj=ppm)
99,90
82,28
60,42
47,43
25,70
12,27
6,36
2,04
Hitung energi aktivasi dan umur simpan jika disimpan pada suhu 40, 30 dan 20C
(jika diketahui umur simpan pada suhu 50C dengan nilai Q10 = 2 adalah 3 hari).