BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Air merupakan suatu zat gizi yang tidak dapat kita tinggalkan tetapi sering
diabaikan dalam pembahan mengenai nilai gizi. Air digunakan dalam jumlah besar baik dalam pangan maupun dalam tubuh manusia dibandingkan dengan zat gizi lainnya. Didasarkan pada seluruh bobot tubuh hampir 60-70% tubuh manusia terdiri dari air, unutk jujmlah yang tepat tergantung dari factor seperti usia, kelamin, kondisi kesehatan dan kegiatan fisik (Suhardjo, 1977). Semua bahan makanan mengandung air dalam jumlah berbeda-beda, baik itu bahan makanan hewani maupun nabati. Air berperan sebagai pembawazatzat makanan dan sisa metabolism, sebgai media reaksi yang menstabilkan pembentukkan biopolymer, dan sebagainya. Kadar air dalam bahan pangan sangat mempengaruhi kualitas dan daya simpan dari bahan pangan tersebut. Oleh karena itu, penentuan kadar air dari suatu bahan pangan sangat penting agar dalam proses pengolahan maupun pendistribusian mendapat penanganan yang tepat. Penentuan kadar air dalam bahan pangan dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu metode pengeringan (dengan oven biasa), metode destilasi, metode kimia, dan metode khusus (kromatografi, nuclear magnetic resonance / NMR). Pada praktikum kali ini, metode yang digunakan adalah metode pengeringan dengan oven biasa, metode destilasi dan metode kett. Sementara berdasarkan pernyataan Dwijoseputro (1994), bahwa air merupakan kandungan penting dalam bahan pangan termasuk makanan. Semua bahan makanan mengandung air dalam jumlah yang berbeda-beda baik itu bahan makanan hewani maupun nabati. Sedikit ditambahkan bahwa air dibutuhkan oleh tumbuhan untuk memenuhi kebutuhan biologisnya antara lain untuk memenuhi transpirasi dalam proses asmilasi untuk pembentuka karbohidrat, serta untuk mengangkut hasil-hasil fotosintesisnya keseluruh jaringan tanaman (Hakim, 1986).
Kandungan air dalam bahan makanan mempengaruhi daya tahan bahan makanan terhadap serangan mikroba yang dinyatakan dengan Aw yaitu jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhan (Winarno, 2004). Jenis-jenis air dalam makanan: 1. Air bebas merupakan air yang tidak terikat dalam jaringan suatu bahan atau air murni dengan sifat-sifat air biasa dan keaktifan penuh. Contoh: pelarut garam, larutan untuk koloid. 2. Air terikat merupakan molekul air yang terikat secara fisik dalam jaringan matriks bahan seperti membran, pembuluh kapiler, serat dan lain-lain. 3. Air hidrasi merupakan molekul air yang terkecil yang terikat secara kimia. Contoh:laktosa monohydrate, garam (Rosi, 2010). Kadar air merupakan banyaknya air yang terkandung dalam bahan yang dinyatakan dalam satuan persen. Kadar air juga merupakan karakteristik yang sangat penting dalam bahan pangan karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, serta ikut menentukan kesegaran dan daya awet bahan pangan tersebut. Kadar air bebas dapat memudahkan pertumbuhan bakteri, kapang dan khamir untuk berkembang biak, sehingga akan terjadi perubahan pada bahan pangan (Haryanto, 1992). Hal ini ditambahkan dari pernyataan Dwijoseputro (1994), bahwa kadar air merupakan banyaknya air yang mengandung dalam bahan pangan yang dinyatakan dalam persen. Kadar air juga salah satu karakteristik yang sangat pentingdalam bahan pangan, karna air dapat mempengaruhi kenampakan tekstur dan cita rasa dalam pangan. Menurut pendapat Rossi (2010), pentingnya penentuan kadar air yakni: a. Kadar air dalam suatu bahan sangat mempengaruhi kualitas dan daya simpan dari bahan pangan tersebut. b. Penentuan kadar air dari suatu bahan sangat penting agar didalam proses pengolahan maupun pendistribusiannya mendapat penangan tepat. c. Sebagai penentu faktor mutu dalam pengawetan beberapa produk. d. Menurunkan kadar air digunakan untuk kenyamanan dalam pengemasan atau transportasi. e. Kadar air selalu spesifik dalam komposisi standar. f. Perhitungan nilai gizi makanan. g. Data perhitungan yang digunakan untuk menunjukkan perhitungan analisis lain pada basis yang sama. Contoh: basis basah dan basis kering.
Penentuan kadar air dalam bahan pangan dapat dilakukan dengan beberapa metode yaitu; metode pengeringan (oven), metode distilasi, metode kimia, dan metode khusus seperti spektrofotometer (Burhanuddin, 2009). Pada praktikum kali ini menggunakan metode oven biasa sebagai penentuan kadar air. Menurut AOAC (1984), dinyatakan bahwa metode oven biasa merupakan salah satu metode pemanasan langsung dalam penetuan kadar air suatu bahan. Dalam metode ini bahan dipanaskan dengan pemanasan lansung dalam penetapan kadar air suatu bahan pada suhu tertentu. Metode ini digunakan untuk bahan bahan stabil terhadap pemanasan yang agak tinggi, serta produk yang rendah mengandung sukrosa dan glukosa. 1.2 Tujuan Praktikum Tujuan umum: Mengetahui kadar air suatu bahan pangan. Tujuan khusus: Mengetahui kadar air tepung sagu dengan metode oven. Mengetahui kadar air kacang hijau dengan metode kett elektrik.
1.3
Tinjauan Pustaka Kadar air adalah persentase kandungan air suatu bahan yang dapat
dinyatakan berdasarkan berat basah (wet basis) atau berdasarkan berat kering (dry basis). Kadar air berat basah mempunyai batas maksimum teoritis sebesar 100 persen, sedangkan kadar air berdasarkan berat kering dapat lebih dari 100 persen (Syarif dan Halid, 1993). Kadar air merupakan pemegang peranan penting, kecuali temperature maka aktivitas air mempunyai tempat tersendiri dalam proses pembusukan dan ketengikan. Kerusakan bahan makanan pada umumnya merupakan proses mikrobiologis,
kimiawi,
enzimatik
atau
kombinasi
antara
ketiganya.
Berlangsungnya ketiga proses tersebut memerlukan air dimana kini telah diketahui bahwa hanya air bebas yang dapat membantu berlangsungnya proses tersebut (Tabrani,1997). Kadar air suatu bahan biasanya dinyatakan dalam persentase berat bahan basah, misalnya dalam gram air untuk setiap 100 gr bahan disebut kadar air berat basah. Berat bahan kering adalah berat bahan setelah mengalami pemanasan beberapa waktu tertentu sehingga beratnya tetap (konstan). Pada
proses pengeringan air yang terkandung dalam bahan tidak dapat seluruhnya diuapkan (Kusumah, dan Andarwulan, 1989). Kadar air merupakan banyaknya air yang terkandung dalam bahan yang dinyatakan dalam persen. Kadar air juga salah satu karakteristik yang sangat penting pada bahan pangan, karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, dan cita rasa pada bahan pangan. Kadar air dalam bahan pangan ikut menentukan kesegaran dan daya awet bahan pangan tersebut, kadar air yang tinggi mengakibatkan mudahnya bakteri, kapang, dan khamir untuk berkembang biak, sehingga akan terjadi perubahan pada bahan pangan (Winarno, 1997). Air ada yang berbentuk bebas, ada pula yang terikat baik didalam matriks bahan maupun didalam jaringannya. Air yang berbentuk bebas sangat mudah menguap karena biasanya terdapat pada permukaan bahan pangan. Kadar air perlu diukur untuk menentukan umur simpan suatu bahan pangan. Dengan demikian, suatu produsen makanan olahan dapat langsung mengetahui umur simpan produknya tanpa harus menunggu sampai produknya busuk. Beberapa cara untuk menetapkan kadar air suatu bahan makanan misalnya dengan metode pemanasan langsung dan dengan metode destilasi (Azeotroph). Metode destilasi menggunakan pelarut yang tidak bercampur dalam air dan mempunyai titik didih sedikit diatas titik didih air, sehingga ketika dilakukan destilasi, air akan terkumpul dan jatuh dalam tabung Aufhauser. Hal ini dapat terjadi karena berat jenis air lebih besar dari pada berat jenis pelarut. Ketika semua air telah terdestilasi, volume air dapat dibaca pada skala tabung Aufhauser. Pada percobaan ini kami menggunakan pelarut toluene dan xylene. Penentuan kadar air bahan pangan. Penetapan kadar air bahan pangan dapat dilakukan dengan beberapa cara tergantung dari sifat bahannya. Pada umumnya penentuan kadar air dilakukan dengan mengeringkan sejumlah sampel dalam oven pada suhu 105-110° C selama 3 jam atau hingga didapat berat yang konstan. Selisih berat sebelum dan sesudah pengeringan adalah banyaknya air yang diuapkan. Penentuan kadar air untuk berbagai bahan berbeda-beda metodenya tergantung pada sifat bahan. Misalnya: 1. Untuk bahan yang tidak tahan panas, berkadar gula tinggi, berminyak dan lain-lain penentuan kadar air dapat dilakukan dengan menggunakan oven vakum dengan suhu rendah. 2. Untuk bahan yang mempunyai kadar air tinggi dan mengandung senyawa volatil (mudah menguap) penentuan kadar air dilakukan dengan cara destilasi
dengan pelarut tertentu yang berat jenisnya lebih rendah daripada berat jenis air. Untuk bahan cair yang berkadar gula tinggi, penentuan kadar air dapat dilakukan dengan menggunakan reflaktometer,dsb (Winarno, 1997) Kadar air dalam suatu bahan seperti sagu, kacang tanah, kacang merah, dan susu termasuk juga tepung-tepungan. Metode yang digunakan adalah oven pengering. Pengeringan adalah suatu metode untuk mengeluarkan atau menghilangakan sebagian air dari suatu bahan dengan cara menguapkan air tersebut dengan menggunakan energi panas. Biasanya kandungan air bahan tersebut dikurangi sampai suatu batas agar mikroba tidak dapat tumbuh lagi didalamnya. Prinsip dari metode oven pengering adalah bahwa air yang terkandung dalam suatu bahan akan menguap bila bahan tersebut dipanaskan pada suhu 105o C selama waktu tertentu. Perbedaan antara berat sebelum dan sesudah dipanaskan adalah kadar air (Astuti. 2010: 9) Tergolong tepung gluten-free. Dibuat dari bagian tengah pohon sagu atau pohon aren (sehingga kadang-kadang disebut sagu aren). Bagian tengah pohon ini dikeruk, dihaluskan, campuran air dan didiamkan hingga mengendap. Endapannya dikeringkan dan dihaluskan atau dbentuk lempengan menjadi keping sagu yang populer untuk bubur, menjadi makanan pokok dibanyak wilayah di Indonesia Timur (Iza 2007). Ada berbagai jenis tepung selain tepung terigu, yaitu tepung sagu yang berasal dari pati dan diekstrak dari batang sagu memiliki kadar air pati sagu bervariasi antara 12,50-12,99%. Dan menurut SNI (2004), kadar air tepung sagu maksimal sebesar 13%. Umumnya pada tanaman serealia (padi-padian) dan kacang-kacangan (legume), pada saat mendekati masak kadar airnya konstan sekitar 20 %, tetapi sedikit naik turun seimbang dengan keadaan lingkungan sekitarnya. Benih setelah dipanen atau dipetik dari pohon induknya perlu segera dikeringkan sampai kadar air tertentu yang aman, misalnya padi 11-12 %, jagung 11-12 %, kedelai 10-11 %, kacang hijau 11-12 % dan kacang tanah 10-11 %. Penurunan kadar air ini berhubungan dengan benih akan disimpan, beberapa hari, minggu, bulan atau tahun. Tinggi rendahnya kadar air dalam benih memegang peranan yang demikian penting dan berpengaruh besar terhadap mutu benih. Jumlah air dalam suatu benih merupakan kadar airnya, yang diukur berdasarkan berat basah atau berat kering benihnya. Bila kadar air benih diberikan berdasarkan berat basahnya, maka jumlah airnya merupakan persentase dari berat benih sebelum airnya dihilangkan.
Kandungan air dalam bahan bahan ikut menentukan kesegaran dan daya tahan bahan itu sendiri. Sebagian besar dari perubahan-perubahan bahan makanan terjadi dalam media air yang ditambahkan atau berasal dari bahan itu sendiri. Menurut derajat keterikatan air dalam bahan makanan atau bound water dibagi menjadi 4 tipe, antara lain : 1. Tipe I adalah tipe molekul air yang terikat pada molekul-molekul air melalui suatu ikatan hydrogen yang berenergi besar. Molekul air membentuk hidrat dengan molekul-molekul lain yang mengandung atom-atom O dan N seperti karbohidrat, protein atau garam. 2. Tipe II adalah tipe molekul-molekul air membentuk ikatan hydrogen dengan molekul air lain, terdapat dalam miro kapiler dan sifatnya agak berbeda dari air murni. 3. Tipe III adalah tipe air yang secara fisik terikat dalam jaringan matriks bahan seperti membran, kapiler, serat dan lain-lain. Air tipe inisering disebut dengan air bebas. 4. Tipe IV adalah tipe air yang tidak terikat dalam jaringan suatu bahan atau air murni, dengan sifat-sifat air biasa (Winarno, 1999). Sifat-sifat kadar air keseimbangan atau Equilibrium of Moisture Content (EMC) dari bahan pangan sangat penting dalam penyimpanan dan pengeringan. Kadar air keseimbangan didefinisikan sebagai kandungan air pada bahan pangan yang seimbang dengan kandungan air udara sekitarnya. Hal tersebut merupakan satu faktor yang menentukan sampai seberapa jauh suatu bahan dapat dikeringkan pada kondisi lingkungan tertentu (aktivitas air tertentu) dan dapat digunakan sebagai tolak ukur pencegahan kemampuan berkembangnya mikroorganisme yang menyebabkan terjadinya kerusakan bahan pada saat penyimpanan. Kadar air keseimbangan (equilibrium moisture content) adalah kadar air minimum yang dapat dicapai pada kondisi udara pengeringan yang tetap atau pada suhu dan kelembaban relatif yang tetap. Suatu bahan dalam keadaan seimbang apabila laju kehilangan air dari bahan ke udara sekelilingnya sama dengan laju penambahan air kebahan dari udara di sekelilingya. Kadar air pada keadaan
seimbang
keseimbangan
disebut
higroskopis
juga untuk
dengan
kadar
menentukan
air kadar
keseimbangan air
atau
keseimbangan
(Henderson, 1952). Pengukuran kandungan air yang berada dalam bahan ataupun sediaan yang dilakukan dengan cara yang tepat diantaranya cara titrasi, destilasi atau gravimetrik yang bertujuan memberikan batasan minimal atau rentang tentang
besarnya kandungan air dalam bahan , dimana nilai maksimal atau rentang yang diperbolehkan terkait dengan kemurniaan dan kontaminasi (Dirjen POM, 2000).
1.4 Rumusan Masalah Bagaimana hasil penetapan kadar air dengan menggunakan metode oven dan kett elektik? Bagaimana hasil penetapan kadar air dengan sampel tepung sagu dan kacang hijau?
BAB II METODE PRAKTIKUM
2.1 Tempat dan Waktu Hari / Tanggal : Selasa, 14 Oktober 2014 Waktu : 09.00 – 12.00 WITA Tempat : Laboratorium Kimia Jurusan Gizi Politeknik Kesehatan Kementerian bKesehatan Banjarmasin 2.2 Alat Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah: Cawan porselin Neraca analitik Penjepit cawan Oven Desikator Nampan Gelas Piring Alat kett 2.3 Bahan Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah: Sagu Kacang hijau
2.4 Prosedur Kerja a. Penetapan kadar air metode oven Pengeringan sampel dalam oven bersuhu 100 o-200o C sampai diperoleh berat konstan atau tetap. Pengeringan cawan kososng Penimbangan sampel (5 gr) Pengeringan dalam oven 100o-200o C Pedinginan dalam desikator Pengeringan dalam oven kembali b. Penetapan Kadar Air dengan Metode Kett 1) Kett Analitik Nyalakan alat Masukkan kertas aluminium foil Tekan tombol tare Buka penutup kett analitik Masukkan sampel (4,73 gr) Tutup kett, tunggu hingga cahaya berhenti dan suara hilang Lihat hasil 2) Kett Manual Stabilkan kesua sisi kett Letakkan timbangan di kiri, sampel pada bagian kanan dan geser thermometer pindah lampu tepat di atas sampel dan geser termmeter kea rah tersebut amati thermometer tunggu hingga berhenti lihat suh dan hasil
BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Data hasil perhitungan a. Metode Oven(sampel : tepung sagu) Berat sampel Berat cawan kosong + tutup Berat cawan + tutup + sampel
= 5,0492 gram = 26,7661 gram = 31,8153 gram
Setelah pemanasan ( cawan + sampel) Penimbangan awal = 31,3378 gram Penimbangan akhir konstan = 31,3376 gram Selisih = 0,0002 gram W1 W2 W3
= berat sampel = penimbangan akhir konstan – berat kosong = W1-W2
W1 W2
= = = = =
W3
5,0492 gram 31,3376 gram – 26,7661 gram 4,5715 gram 5,0492 gram - 4,5715 gram 0,4777 gram
Dry basis
=
W3 ×100 W2
=
0,4777 ×100 4,5715
= 10,4495 %
Wet basis
=
W3 ×100 W1
=
0,4777 ×100 5,0492
= 9,4609 %
Total padatan
=
W2 ×100 W1
=
4,5715 ×100 5,0492
= 90,5390 % b. Metode Kett (sampel : kacang hijau) W1 = 5 gram W2 = 4 gram W3 = W1-W2 =5–4 = 1 gram Dry basis
=
W3 ×100 W2
=
1 ×100 4
= 25% Wet basis
=
W3 ×100 W1
1
= 5
×100
= 20%
Total padatan
=
=
W2 ×100 W1
4 ×100 5
= 80% 3.2
Pembahasan
Pada praktikum kali membahas mengenai “Penetapan Kadar Air” dimana menggunakan metode oven dan metode kett analitik. Pada metode oven menggunakan sampel sagu, sedangkan pada metode kett analitik menggunakan sampel kacang hijau. Tahap awal yang harus dilakukan yakni menimbang masa sagu dengan menggunakan
timbangan massa. Tujuan dari penimbangan massa awal adalah sebagai pembanding massa setelah dilakukan pemanasan di oven. Prinsip penetapan kadar air yang akan dilakukan kali ini yakni dengan menggunakan oven. Sagu yang telah ditimbang di masukkan kedalam cawan porselin. Kemudian dilakukan pemanasan di dalam oven selama rentang waktu 3 jam. Dimana setiap rentang pemanasan dilakukan pendinginan di dalam desikator selama 15 menit setiap perlakuannya. Dan dilakukan perhitungan massa dari sampel setelah dilakukan pengeringan. Pendinginan yang dilakukan di dalam desikator bertujuan untuk menghilangkan uap air yang kemungkinan masih lengket di cawan porselin. Prinsipnya yakni cawan porselin yang berisi sampel sagu yang baru saja di panaskan di dalam oven langsung dimasukkan ke dalam desikator dengan kondisi desikator tertutup rapat. Uap air yang berada di sekitar sampel tersebut akan tertarik oleh silica silica gel yang berwarna biru. Tujuan dari pengeringan dilakukan yakni untuk menghilangkan kadar air bebas yang berada dari bahan tersebut. Dimana air bebas dapat memicu pertumbuhan mikroorganisme. Dengan menghilangkan kadar air bebas suatu bahan diharapkan bahan tersebut dapat bertahan lama dan tentunya lebih awet lagi. Hasil pengujian kadar air pada tepung sagu yang kami lakukan dengan oven menghasilkan angka dry basis 10,4495 % dan
wet basis 9,4609 %. Hal ini
sesuai dengan literature yang kami dapatkan dan kami cantumkan pada tinjauan pustaka bahwa kadar air tepung sagu tidak lebih dari 13%.
Hasil dari pengujian dengan metode ini adalah kadar air (dry basis) 25% dan kadar air (wet basis) 20%. Sedangkan pada literature yang kami dapatkan dan kami cantumkan pada tinjauan pustaka, kadar air kacang hijau berkisar antara 11-12%. Hal tersebut memiliki perbedaan yang cukup jauh dengan hasil yang kami dapatkan dengan menggunakan kett elektrik. Kemungkinan perbedaan tersebut disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya ukuran bahan, bentuk bahan, atau suhu udara pada saat pembelian bahan dan mutu bahan. Adapun keunggulan dari metode tidak langsung dengan mengunakan kett elektik atau moisture tester yakni hasil dapat diperoleh secara cepat setelah benih dilakukan pengujian. Pengukuran kadar air hanya dilakukan satu tahap saja, tidak perlu mengulang seperti pada pengukuran secara langsung dengan oven. Sedangkan kelemahannnya
adalah hasil pengukuran kadar air jenis benih tertentu hasilnya tidak sama (tidak seragam), dan moisture tester tidak bisa digunakan untuk digunakan dalam pengukuran kadar air untuk semua jenis benih. Selain itu pada moisture tester perlu dilakukan kalibrasi setiap kali pengukuran, setiap benih harus dilakukan kalibrasi yang berbeda karena mempunyai kode tertentu yang berbeda. Moisture tester cenderung kurang teliti jika digunakan untuk mengukur kadar air yang terlalu rendah. Perlu diketahui bahwa moisture tester bekerja berdasarkan pengukuran daya hantar listrik (DHL) benih, sehingga kemampuan pengukurannya berbeda – beda pada kadar air benih yang berbeda.
BAB IV PENUTUP Berdasakan praktikum yang kami lakukan, dapat disimpulkan bahwa kadar air suatu bahan pangan berbeda-beda tegantung dari ukuran bahan, bentuk bahan, atau suhu udara pada saat pembelian bahan dan mutu bahan. Begitu pula dengan tepung sagu dan kacang hijau yang kami lakukan percobaan dengan metode oven dan kett elektrik dimana hasil dari praktikum ini menujukkan hasil yang berbeda.
