Laporan Praktikum Analisis Pangan Kadar Air PDF

Preview

Summary

Nama asisten: Sarah Chaldea Tanggal Praktikum: 16 Maret 2017 Tanggal Pengumpulan: 23 Maret 2017 PRAKTIKUM ANALISIS KADAR AIR Laurencia Steffi (240210150009) ABSTRAK Kadar air atau kadar kelembaban adalah jumlah air yang terkandung dalam bahan, seperti pada buah atau makanan. Kadar air yang digunakan...

Description

Nama asisten: Sarah Chaldea Tanggal Praktikum: 16 Maret 2017 Tanggal Pengumpulan: 23 Maret 2017

PRAKTIKUM ANALISIS KADAR AIR

Laurencia Steffi (240210150009)

ABSTRAK Kadar air atau kadar kelembaban adalah jumlah air yang terkandung dalam bahan, seperti pada buah atau makanan. Kadar air yang digunakan dalam berbagai bidang ilmiah dan teknis, dan dinyatakan sebagai persentase. Praktikum ini bertujuan untuk menentukan kadar air menggunakan dua metode: termogravimetri dan termovolumetri. Kadar air tepung pisang dengan menggunakan metode termogravimetri adalah 8,37% dan 8,15%; pada cookie adalah 2,98% dan 2,84%; pada biskuit adalah 2,65% dan 2,52%; pada chip adalah 1,59%; dan mie adalah 12,03% dan 11,74%. kadar air pada bawang merah menggunakan metode termovolumetri adalah 67,95%, 76,90%, 75,97%, dan 79,98%; pada saus sambal adalah 39,95% dan 38,96%. Kata Kunci: kadar air, termogravimetri, termovolumetri

ABSTRACT Water content or moisture content is the quantity of water contained in a material, such as fruit or food. Water content is used in a wide range of scientific and technical areas, and is expressed as a percentage. Th i sp r ac t i c u ma i mst o d e t e r mi n et h e wa t e rc o n t e nt u s i n gt wo me t h od : thermogravimetric and thermovolumetric. Water content of banana flour using thermogravimetric method are 8,37% and 8,15%; cookies are 2,98% and 2,84%; biscuits are 2,65% and 2,52%; chips are 1,59%; and noodles are 12,03% and 11,74%. Water content of shallot using thermovolumetric method are 67,95%, 76,90%, 75,97%, and 79,98%.; chilli sauce are 39,95% and 38,96%. Keywords: water content, thermogravimetric, thermovolumetric.

PENDAHULUAN Air merupakan komponen yang sangat penting bagi mahluk hidup. Keberadaan air tidak dapat digantikan oleh komponen apapun. Kandungan air pada bahan pangan sangatlah penting terutama dalam proses pengolahan pangan karena mempengaruhi kualitas dan daya simpan produk. Penentuan kadar air dalam makanan dapat dilakukan oleh beberapa metode antaralain metode kimia, metode pengeringan (termogravimetri), metode destilasi (termovolumetri), metode fisis, dan metode khusus (Sutarmadji, et al., 2010). Gravimetri merupakan analisa kadar air bahan pangan dengan cara menguapkan air dalam bahan pangan dengan cara pemanasan hingga konstan. Prinsip metode gravimetri yakni air dalam bahan diuapkan dengan jalan pemanasan, sampel ditimbang kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 100 – 105oC. Air akan mendidih pada suhu 1000C. Suhu pengeringan tidak boleh melebihi 105oC karena dikhawatirkan terdapat zat-zat organik yang ikut menguap disamping air sehingga bobotnya akan berkurang (Andarwulan, 2011). Metode termovolumetri digunakan untuk menentukan kadar air dalam zat yang kandungan airnya kecil yang sulit ditentukan dengan metode termogravimetri. Termovolumetri yaitu penentuan kadar air secara destilasi, dimana air dalam bahan pangan diuapkan bersamaan dengan bahan kimia cair yang berperan sebagai zat pembawa. Zat pembawa tersebut memiliki titik didih yang lebih tinggi dari air, tidak dapat bercampur dengan air, dan memiliki massa jenis yang lebih rendah. Contoh zat kimia yang dapat digunakan dalam termovolumetri adalah toluene, benzene, xylen, tetrakloroetilen, xylen, serta bahan yang digunakan dalam percobaan ini, yaitu xylol (Sutarmadji, et al., 2010). Tujuan praktikum ini adalah menentukan kadar air bahan pangan dengan metode termogravimetri dan termovolumetri. Praktikum ini juga menjelaskan seberapa besar proses pengolahan berpengaruh terhadap kadar air sampel. BAHAN DAN METODE Bahan dan alat Alat yang digunakan untuk analisis kadar air dengan metode termografimetri diantaranya oven (kisatan T 1000C-1050C), cawan, desikator, penjepit cawan, dan neraca analitik. Alat yang digunakan untuk analisis kadar air dengan metode termovolumetri adalah alat destilasi air, kondensor, selang, kran air, neraca analitik, labu didih, heating mantle, klem, dan statif. Bahan yang digunakan untuk analisis kadar air dengan metode termografimetri diantaranya tepung pisang, cookies 2 gram, biskuit 2 gram, keripik 2 gram, dan mie telor 2 gram. Sedangkan bahan yang digunakan untuk analisis kadar air dengan metode termovolumetri adalah toluene 200 mL, bawang merah 5 gram, saus sambal ABC 5 gram.

Analisis kadar air metode termogravimetri Penentuan kadar air dengan cara gravimetrik dilakukan dengan cara membandingkan berat yang hilang dalam sampel setelah ditempatkan dalam oven yang sesuai (konvensional, vakum, atau microwave) dengan waktu tertentu (Wrolstad et.al., 2000). Penentuan kadar air cara metode termogravimetri ini memilliki prinsip menguapkan air dalam bahan dengan pemanasan, kemudian menimbang bahan sampai berat konstan,yang berarti semua air sudah diuapkan. Metode termogravimetri ini digunakan berdasarkan sifat bahan yang diuji dan biasa digunakan untuk sampel uji yang bahan tersebut tidak banyak mengandung komponen kimia lainnya yang bersifat mudah menguap (volatil) serta kandungan airnya tinggi. Metode termogravimetri biasa tidak cocok digunakan untuk sampel uji yang banyak mengandung zat yang mudah menguap, karena hasil uji akan lebih besar dari yang sebenarnya. Kelebihan dari metode penentuan kadar air metode termogravimetri adalah relatif murah dan mudah dilakukan. Sementara kelemahan metode ini adalah terjadi perubahan karateristik pada sampel dan air yang terikat kuat pada bahan pangan sulit dilepaskan. Sifat dari metode analisis kadar air dengan menggunakan metode gravimetrik yaitu berdasarkan pada selisih berat sebelum pemanasan dan setelah pemanasan. Oleh karena itu sebelum dilakukan analisa, terlebih dahulu dilakukan penimbangan cawan yang akan dipergunakan untuk mengeringkan sampel. Cawan yang digunakan adalah jenis cawan alumunium karena sifatnya inert, yakni tidak mudah bereaksi dengan bahan. Prosedur analisis kadar air metode termogravimetri adalah cawan alumunium dikonstankan. Selanjutnya, sebanyak 2 gram sampel ditimbang dan ditempatkan pada cawan alumunium konstan. Sampel berupa tepung pisang dan cookies, biskuit, keripik, dan mie telor. Selanjutnya, cawan yang telah berisi sampel dipanaskan menggunakan oven selama 3 jam dengan suhu 105 0C. Penimbangan berat sampel dilakukan setelah sampel didinginkan pada desikator selama 15 menit. Sampel kembali dimasukkan ke dalam oven selama 30 jam pada suhu 1050C, sampel dinginkan kembali di desikator selama 15 menit, lalu ditimbang. Sampel ditimbang hingga konstan lalu hitung kadar air sampel dengan menggunakan rumus sebagai berikut: Kadar Air=

W akhir x 100 % W awal

Analisis kadar air metode termovolumetri Menurut Nielsen (2010), teknik destilasi melibatkan pelarut dengan titik didih yang lebih tinggi yang tidak bercampur dengan air, mengumpulkan campuran yang telah didestilasi, dan mengukur volume dari air. Teknik destilasi ini disebut sebagai reflux distillations. Metode ini juga dapat menyebabkan dekomposisi yang lebih sedikit pada beberapa bahan makanan dibandingkan dengan metode pengeringan oven pada suhu tinggi.

Metode destilasi akan menghindari terjadinya oksidasi senyawa lipid maupun dekomposisi senyawaan gula sehingga penentuannya lebih tepat (Sudarmaji, 2010). Prosedurnya adalah sebanyak 5 gram bawang merah dan 5 gram saus sambal ABC ditimbang pada labu desilasi kemudian labu ukur ditambah dengan 100 ml toluen. Selanjutnya, alat destilasi dirangkai dan tiap sambungan rangkaian diberi vaselin. Mantel heater dinyalakan untuk memanaskan sampel. Pengamatan dilakukan selama 2,5 jam terhitung dari mendidihnya sampel. Setelah 2,5 jam heating mantel dimatikan dan rangkaian didiamkan selama 30 menit. Volume air tertampung hasil destilasi dibaca sehingga kadar air sampel dapat ditentukan. Hitung kadar air dengan menggunakan rumus sebagai berikut: Kadar Air=

V tertampung x 100 % W awal

HASIL DAN PEMBAHASAN Praktikum kali ini dilakukan analisis terhadap kadar air suatu bahan dengan menggunakan metode termogravimetri dan metode termovolumetri. Metode Termogravimetri Sampel yang digunakan untuk praktikum kali ini adalah tepung pisang, biskuit, cookies, keripik, dan mie telur. Hal pertama yang harus dilakukan adalah menimbang cawan hingga konstan. Hal ini bertujuan agar cawan alumunium terbebas dari zat pengotor dan mencegah adanya tambahan air dari lingkungan pada cawan yang menyebabkan pengukuran kadar air menjadi tidak akurat. Pendinginan cawan menggunakan desikator karena desikator memiliki RH konstan. Tujuan pendinginan cawan adalah agar suhu wadah sampel menurun sehingga pada saat ditimbang suhunya stabil. Pemindahan cawan harus dilakukan dengan krustang yang bersih dan tidak dengan tangan agar tidak mempengaruhi berat cawan konstan. Penggunaan krustang dalam pemindahan cawan juga harus diperhatikan agar ujung krustang yang bersentuhan langsung dengan cawan bebas dari kontaminan. Pengovenan dan pendinginan dilakukan berulang hingga beratnya konstan. Berat konstan berarti bahwa perbedaan berat antar penimbangan tidak melebihi 0.0002 gram. Rata-rata penimbangan kemudian dicari dengan menggunakan dua data berat terakhir. Perhitungan kadar air pada metode ini dilakukan dengan mengukur wet basis dan dry basis dari sampel. Wet basis adalah perbandingan antara air dalam bahan tersebut dengan keseluruhan berat sampel, sedangkan dry basis adalah perbandingan antara air dalam bahan tersebut dengan berat padatan sampel. Berat air didapatkan dari selisih antara berat cawan dan sampel dengan rata-rata berat yang didapatkan setelah pengeringan. Berat padatan didapatkan dari selisih antara rata-rata berat sampel dengan berat air. Persentase dry basis pada semua sampel lebih besar dibandingkan dengan wet basis, hal ini disebabkan karena berat residu lebih kecil dibandingkan dengan berat sampel awal.

Berdasarkan hasil pengamatan dengan metode termogravimetri pada tabel 2, kadar air tepung pisang adalah 8,37% dan 8,15%. Menurut SNI 01-3841-1995 kadar air maksimal tepung pisang adalah 5%. Pisang mengandung senyawa volatil (Swift, 2001), sehingga dimungkinkan senyawa volatil pada pisang ikut menguap sehingga kadar air bahan menjadi lebih besar. Termogravimetri digunakan untuk bahan yang tidak mengandung komponen volatil, lemak, atau bahan lain selain air yang mudah menguap. Menurut Nielsen (2010), masalah serius yang dapat ditumbulkan pada metode ini antara lain adalah kehilangan komponen volatil dan berat yang didapatkan juga dapat meningkat karena oksidasi dari asam lemak tak jenuh dan senyawa-senyawa lainnya. Kontrol suhu juga sangat penting dalam metode ini tergantung dari oven yang digunakan untuk perhitungan kadar air dan komponen yang ada pada sampel. Berdasarkan hasil pengamatan dengan metode termogravimetri, kadar air cookies adalah 2,98% dan 2,84% yang lebih rendah dari SNI 01-2973-1992 kadar air cookies yaitu 4%. Kadar air biskuit adalah 2,65% dan 2,52% yang lebih rendah dari SNI 01-3841-1995 kadar air maksimal biskuit yaitu 5%. Kadar keripik adalah 1,59% yang masih lebih rendah dari SNI 01-4305-1996 kadar air maksimal keripik yaitu 6%. Kadar air mie telur adalah 12,03% dan 11,74% yang masih lebih rendah dari kadar air maksimal mie telur pada SNI 01-3551-2000 yaitu 14,5%. Terdapat perbedaan antara hasil praktikum kadar air sampel dengan SNInya, Nilai kadar air yang dihitung tidak sesuai karena desikator yang dibuka terlalu lama sehingga produk kembali menyerap uap air dari udara luar. Dapat juga disebabkan oleh kadar gula pada ketiga sampel, karena gula sensitif terhadap panas sehingga mudah menguap dan bersatu dengan uap air. Makanya ada potensi bergabung dengan uap air dan menyebabkan perhitungan kadar air menjadi tidak analitik. Metode Termovolumetri Praktikum analisis kadar air dengan metode termovolumetri menggunakan sampel saos sambal dan bawang merah. Pemberian vaselin pada tiap sambungan rangkaian berfungsi sebagai pelumas antar rangkaian sehingga pada saat selesai kerja rangkaian dapat mudah dibuka tanpa pecah karena mengalami pemuaian dan untuk menutupi lubang udara pada sambungan pipa. Suhu heating mantel perlu diperhatikan karena apabila terlalu panas maka air pada kondensor akan menetes ke tabung Sterling Bidwell dan menyebabkan pengukuran volume tertampung menjadi tidak akurat. Bila kondensor mulai beruap suhu heating mantel dapat diturunkan. Es batu atau air dingin pada penampungan air harus rutin diganti agar kondensor dapat bekerja optimal. Toluen adalah senyawa semi polar yang memiliki gugus hidrofil dan hidrofob. Toluen memiliki titik didih yang lebih tinggi, yaitu sebesar 1110C (Wade, 2003) dan massa jenis yang lebih rendah dibandingkan dengan air (Winarno,1997) sehingga dapat digunakan untuk membantu mengeluarkan air

yang ada pada sampel. Massa jenis toluen yang lebih rendah akan menyebabkan larutan toluen dapat terpenetrasi ke granula sampel sehingga dapat mengeluarkan air pada sampel. Toluen juga digunakan karena tidak dapat terbakar dan tidak ada bahaya api pada pelarut ini (Nielsen, 2010). Toluen dan air akan menguap saat dipanaskan melewati kondesor dan cairannya ditampung di tempat penampung. Air yang massa jenisnya lebih tinggi (1 g/cm3) dibandingkan dengan toluen (0.87 g/cm3) akan tertampung pada tabung Sterling Bidwell dan toluen akan kembali ke labu destilasi. Contoh perhitungan sampel bawang merah 1 (tabel 3): volume air (ml) 3.40 ×100 %=67,95 % Kadar air = ×100 % .= 5.0034 berat sampel (g) Hasil pengamatan pada tabel 3 menunjukkan bahwa kadar air pada bawang merah adalah 67,95%, 76,90%, 75,97% dan 79,98%. Menurut SNI 01-3159-1992, kadar air pada bawang merah adalah 80-85%. Bawang merah kelas A tidak digrinder, sedangkan bawang merah kelas B dilakukan penghancuran sebelum dianalisis. Sampel bawang merah 2 kelas B adalah hasil pengamatan yang paling mendekati SNI. Perlu dilakukan penghancuran agar kandungan air pada bawang merah terekstrak secara maksimal. Bawang mengandung senyawa volatil sehingga metode destilasi cocok digunakan untuk menganalisis kadar air pada bawang merah Hasil pengamatan pada tabel 3 menunjukkan bahwa kadar air pada saos sambal 39,95% dan 38,96%. Hasil ini tidak sesuai literatur, menurut SNI 01-31591992, kadar air pada saos sekitar 83% Kadar air maksimal pada saus sambal yang baik adalah 83% dan kekentalan saus sambal yang baik sekitar 24,143 centipoise (Saleh. et al, 2002). Ada tiga sumber kesalahan pada metode destilasi yang harus dieliminasi ketika melakukan pengamatan, antara lain: pembentukan emulsi yang tidak akan hancur, droplet air yang ada pada peralatan yang kotor atau terlalu panas, dan dekomposisi sampel seiring dengan terproduksinya air (Nielsen, 2010). KESIMPULAN Hasil pengamatan menggunakan metode termogravimetri menunjukkan kadar air tepung pisang adalah 8,37% dan 8,15%, SNI kadar air adalah 5%. Hal ini dikarenakan pisang mengandung volatil yang mmungkin hilang oleh metode termogravimetri. Kadar air cookies adalah 2,98% dan 2,84%. Kadar air biskuit adalah 2,65% dan 2,52%. Kadar keripik adalah 1,59%. Kadar air mie telur adalah 12,03% dan 11,74%. Kadar air (wb) pada sampel dibawah SNI. Nilai kadar air yang dihitung tidak sesuai karena desikator yang dibuka terlalu lama sehingga produk kembali menyerap uap air dari udara luar. Hasil pengamatan menggunakan metode termovolumetri menunjukkan kadar air pada bawang merah adalah 67,95%, 76,90%, 75,97% dan 79,98%. Sampel bawang merah yang paling mendekati SNI adalah bawang yang dihancurkan terlebih dahulu. Kadar air pada saos sambal 39,95% dan 38,96%, berbeda dengan SNI.

Ucapan Terima Kasih Pembuat jurnal ini berterimakasih kepada Sdr/i Sarah Chaldea, Vania Sianti Lestari, dan Abdurrohman Rangkuti sebagai asisten Praktikum Analisis Pangan dan kepada Rudy Adi Saputra, S.TP, M. Si sebagai Laboran Laboratoriym Kimia Pangan, Departemen Teknologi Industri Pangan, Fakultas Teknologi Industri Pangan, Universitas Padjajaran, karena telah membantu dan membimbing selama praktikum sampai jurnal ini dibuat. DAFTAR PUSTAKA Andarwulan, Nuri., Feri Kusnandar., Dian Herawati. 2011. Analisis Pangan. Dian Rakyat, Jakarta Badan Standarisasi Nasional Indonesia. 1992. SNI 01-3159-1992. Bawang Merah Badan Standarisasi Nasional Indonesia. 1992. SNI 01-2973-1992. Cookies. Badan Standarisasi Nasional Indonesia. 1995. SNI 01-3841-1995. Tepung Pisang. Badan Standarisasi Nasional Indonesia. 1996. SNI 01-4305-1996. Keripik. Badan Standarisasi Nasional Indonesia. 2000. SNI 01-3551-2000. Mie Telur. Badan Standarisasi Nasional Indonesia. 2006. SNI 01-2976-2006. Saos Cabe. Badan Standarisasi Nasional Indonesia. 2011. SNI 01-2973-2011. Biskuit. Nielsen, S. S. 2010. Food Analysis, Fourth Edition. Springer : United States. Saleh, A. R, et al. 2002. Kumpulan Teknologi Tepat Guna. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Sudarmadji, S., B. Haryono, dan Suhardi. 2010. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Liberty Yogyakarta: Yogyakarta Swift, Karl A.D. 2001. Advances in Flavours and Fragrances from the Sensation to the Synthesis. The Royal Society of Chemistry. Cambridge. Wade, L. G. 2003. Organic Chemistry 5th Edition. Prentince Hall : New Jersey. Winarno,F. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia Pustaka Jaya, Jakarta Wrolstad, R. E. (2000). Anthocyanins. In F. J. Francis, & G. J. Lauro (Eds.), Natural Food Colorants (pp. 237–252). Marcel Dekker. New York. LAMPIRAN

Tabel 1. Hasil Penimbangan Cawan dan Sampel Cawan kosong Berat Kode Nama sampel I II sampel sampel (g) A1 Tepung 2.0075 5.3055 5.3047 A2 Pisang 2.0068 3.4440 3.4441 B1 2.0051 5.4258 5.4251 Cookies B2 2.0078 3.5530 3.5521 C1 2.0020 4.1733 4.1725 Biskuit C2 2.0085 4.5734 4.5727 D1 2.0054 3.4910 3.4906 Keripik D2 2.0027 5.1479 5.1473 E1 Mie 2.0046 3.4263 3.4259 E2 Telur 2.0030 3.8978 3.8973 Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2017

´ X

III 5.3042 3.4433 5.4245 3.5519 4.1723 4.5724 3.4903 5.1483 3.4259 3.8969

5.3042 3.4433 5.4245 3.5519 4.1723 4.5724 3.4903 5.1483 3.4259 3.8969

Tabel 2. Hasil Perhitungan Residu dan Kadar air Cawan + Residu Kode sampel A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 D2 E1 E2

Nama sampel

Tepung Pisang

I

II

7.1442 7.1535 6.5300 5.2892 7.3699 7.3747 Cookies 5.5036 5.5025 6.1159 6.1224 Biskuit 6.5319 6.5294 5.4595 5.4683 Keripik 7.1189 7.1183 5.1889 5.1899 Mie Telur 5.6646 5.6657 Sumber: Dokumentasi pribadi, 2017

III

´ X (c)

7.1516 7.1442 5.2847 5.2869 7.3707 7.3707 5.5030 6.1208 6.1216 6.5306 5.4643 5.4640 7.1190 5.1894 5.6651

Tabel 3. Metode Distilasi Kela Sampel Berat sampel (g) s A Bawang merah 1 5.0034 A Bawang merah 2 5,0062 A Saos 1 5.0068 A Saos 2 5, 0056 B Bawang merah 1 B Bawang merah 2 Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2017

(b)

(c-b) Resid u (d)

(a-d) Air (e)

1.8394 1.8431 1.9452 1.9507 1.9489 1.9578 1.9734 1.9712 1.7634 1.7678

0.1681 0.1637 0.0599 0.0571 0.0531 0.0507 0.0320 0.0315 0.2412 0.2352

%W b ( e a 100 %) 8,37 8,15 2,98 2,84 2,65 2,52 1,59 1,59 12,03 11,74

%db ( e d 100% ) 9,13 8,88 3,07 2,92 2,72 2,58 1,62 1,59 13,67 13,30

Volume Air (ml)

Presentase (%)

3.40 3,85 2,00 1,95 3.8 4

67,95 76,90 39,95 38,96 75.97 79.98...