Thursday, November 3, 2011

Metode Analisa Kadar Air

Salah satu metode yang digunakan untuk menetapkan Kadar air pada suatu bahan adalah dengan menggunakan metode “Penetapan air dengan metode oven“, yaitu suatu metode yang dapat digunakan untuk seluruh produk makanan, kecuali produk tersebut mengandung komponen-komponen yang mudah menguap atau jika produk tersebut mengalami dekomposisi pada pemanasan 100oC–102oC sampai diperoleh berat yang konstan pada penimbangan berkali-kali (Apriyantono, 1989).
Kadar air dalam makanan menurut Sudarmadji (1989) dapat ditentukan dengan berbagai cara:
1.      Metode Pengeringan (Thermogravimetri)
Prinsipnya menguapkan air yang ada dalam bahan dengan jalan pemanasan. Kemudian menimbang bahan sampai berat konstan berarti semua air sudah diuapkan. Cara ini relatif mudah dan murah. Kelemahannya antara lain:
   a.   Bahan lain di samping air juga ikut menguap dan ikut hilang bersama dengan uap misalnya alkohol, asam asetat, minyak atsiri, dan lain-lain.
   b.   Dapat terjadi reaksi selama pemanasan yang menghasilkan air atau zat mudah menguap lain. Contoh gula mengalami dekomposisi atau karamelisasi, lemak mengalami oksidasi dan sebagainya.
   c.   Bahan yang mengandung bahan yang dapat mengikat air secara kuat sulit melepaskan airnya meskipun sudah dipanaskan.
    2.   Metode Destilasi (Thermovolumetri)
Prinsip penentuan Kadar air dengan destilasi adalah menguapkan air dengan “pembawa” cairan kimia yang mempunyai titik didih lebih tinggi daripada air dan tidak dapat campur dengan air serta mempunyai berat jenis lebih rendah daripada air. Zat kimia yang dapat digunakan antara lain: toluen, xylen, benzena, tetrakhlorethilen, dan xylol.

Cara penentuannya adalah dengan memberikan zat kimia sebanyak jumlah yang ditentukan biasanya 75–100 mL pada sampel yang diperkirakan mengandung air sebanyak 2–5 mL, kemudain dipanaskan sampai mendidih. Uap air dan zat kimia tersebut diembunkan dan ditampung dalam tabung penampung. Karena berat jenis air lebih besar daripada zat kimia tersebut maka air akan berada di bagian bawah pada tabung penampung. Bila pada tabung penampung dilengkapi skala maka banyaknya air dapat diketahui langsung. Alat yang dipakai sebagai penampung ini antara lain tabung Strak-Dean dan Sterling-Bidwell atau modifikasinya.
   
    3.   Metode Khemis
Ada beberapa cara penentuan Kadar air metode khemis antara lain:
   a.   Cara Titrasi Karl Fischer
   b.   Cara Kalsium Karbid
   c.   Cara Asetil Klorida
  
   4.   Metode Fisis
Ada beberapa cara penentuan Kadar air cara fisis antara lain:
a.   Berdasarkan tetapan dielektrikum
b.   Berdasarkan konduktivitas listrik (daya hantar listrik) atau resistansi
c.   Berdasarkan resonansi nuklir magnetik
d.   Metode khusus misalnya dengan kromatografi


Kadar Air

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 (Anonim, 2010).
Air yang terdapat dalam suatu bahan sesuai dengan yang ada pada  Anonim (2010) terdapat dalam tiga bentuk:

  1. Air bebas, terdapat dalam ruang-ruang antarsel  dan intergranular dan pori-pori yang terdapat pada bahan.
  2. Air yang terikat secara lemah karena terserap (teradsorbsi) pada permukaan koloid makromolekulaer seperti protein, pektin pati, sellulosa. Selain itu air juga terdispersi di antara kolloid tersebut dan merupakan pelarut zat-zat yang ada di dalam sel. Air yang ada dalam bentuk ini masih tetap mempunyai sifat air bebas dan dapat dikristalkan pada proses pembekuan.
  3. Air yang dalam  keadaan  terikat kuat yaitu membentuk hidrat. Ikatannya berSifat ionik sehingga relatif sukar dihilangkan atau diuapkan. Air ini tidak membeku meskipun pada suhu 00 C.
Kadar air bahan menunjukkan banyaknya kandungan air persatuan bobot bahan. Dalam hal ini terdapat dua metode untuk menentukan kadar air bahan tersebut yaitu berdasarkan bobot kering (dry basis) dan berdasarkan bobot basah (wet basis). Dalam penentuan kadar air bahan pangan biasanya dilakukan berdasarkan obot basah. Dalam perhitungan ini berlaku rumus sebagai berikut: KA = (Wa / Wb) x 100%  (Taib, 1988).

Teknologi pengawetan bahan pangan pada dasarnya adalah berada dalam dua alternatif yaitu yang pertama menghambat enzim-enzim dan aktivitas/pertumbuhan mikroba dengan menurunkan suhunya hingga dibawah titik beku 0oC dan yang kedua adalah menurunkan kandungan air bahan pangan sehingga kurang/tidak memberi kesempatan untuk tumbuhnya mikroba dengan pengeringan kandungan air yang ada di dalam maupun di permukaan bahan pangan, hingga mencapai kondisi tertentu (Suharto, 1991).

Berdasarkan kadar air (bobot basah dan bobot kering) dan bahan basah maupun bahan setelah dikeringkan, dapat ditentukan rasio pengeringan (drying ratio) dari bahan yang dikeringkan tersebut. Besarnya “drying ratio“ dapat dihitung sebagai bobot bahan sebelum pengeringan per bobot bahan setelah pengeringan. Dapat dihitung dengan rumus: drying ratio=bobot bahan sebelum pengeringan/bobot bahan setelah pengeringan (Winarno, 1984).

Biskuit

Roti mari atau biskuit adalah produk makanan kecil yang renyah yang dibuat dengan cara dipanggang. Istilah biskuit berbeda-beda di berbagai daerah di dunia. Asal kata ‘biskuit’ atau ‘biscuit’ berasal dari bahasa latin, yaitu bis coctus yang berarti “dimasak dua kali” (“cooked twice”) (Anonim, 2011). 

Biscuit merupakan produk makanan yang dibuat dari bahan dasar terigu yang dipanggang hingga kadar air kurang dari 5 persen. Biasanya resep produk ini diperkaya dengan lemak dan gula serta ditambah bahan pengembang. Cookies merupakan sinonim dengan biscuit biasa digunakan di Amerika sedangkan biscuit digunakan di Inggris. Di Indonesia dalam hal ini Departemen Perindustrian RI membagi biscuit menjadi 4 kelompok yaitu : biskuit keras, crackers, cookies dan wafer (Anonim, 2006).

Biskuit merupakan kue yang berbahan dasar tepung terigu dengan tambahan bahan lainnya. Kue ini dimasak dengan cara pemanggangan. Biskuit seharusnya mempunyai kadar air maksimum 5% (Anonim, 1992).

Biskuit roma adalah biskuit yang bergizi dan cocok untuk keluarga. Biskuit roma mengandung lemak 11%, Protein 4%, vitamin
B1 4%, vitamin B2 5%, asam folat 10%, karbohidrat 7%, natrium 5%, vitamin E 10%, kalsium 1%, zat besi 2%, dan zinc 9%. Biskuit roma adalah biskuit yang gurih dengan kualitas tinggi dan dengan tekstur yang keras terlihat biskuit roma memiliki kandungan air yang sedikit (Mayora, 2011).


Metode Analisa Kadar Abu

Penentuan kadar abu sesuai dengan Apriantono (1989) dapat dilakukan dengan dua cara yaitu :
1.   Pengabuan cara langsung (Cara Kering).

Prinsip dari pengabuan cara langsung yaitu dengan mengoksidasi semua zat organik pada suhu tinggi, yaitu sekitar 500–600ºC dan kemudian melakukan penimbangan zat yang tertinggal setelah proses pembakaran tersebut (Sudarmadji, 1996).  Mekanisme pengabuan pada percobaan ini adalah pertama-tama krus porselin dioven selama 1 jam. Krus porselin adalah tempat atau wadah yang digunakan dalam pengabuan, karena penggunaannya luas dan dapat mencapai berat konstan maka dilakukan pengovenan. Kemudian didinginkan selama 30 menit, setelah itu dimasukkan eksikator. Lalu timbang krus sebagai berat a gram. Setelah itu masukkan bahan sebanyak 3 gram kedalam krus dan catat sebagai berat b gram. Pengabuan di anggap selesai apabila di peroleh pengabuan yang umumnya berwarna putih abu-abu (Tamiang, 2011).

 Pengabuan yang dilakukan didalam muffle dilakukan
melalui 2 tahap yaitu :

a.   Pemanasan pada suhu 300ºC yang dilakukan dengan maksud untuk dapat melindungi kandungan bahan yang bersifat volatile dan bahan berlemak hingga kandungan asam hilang. Pemanasan dilakukan sampai asap habis.
b.   Pemanasan pada suhu 800ºC yang dilakukan agar perubahan suhu pada bahan maupun porselin tidak secara tiba-tiba agar tidak memecahkan krus yang mudah pecah pada perubahan suhu yang tiba-tiba.  Setelah pengabuan selesai maka dibiarkan dalam tanur
selama 1 hari. Sebelum dilakukan penimbangan, krus porselin dioven terlebih dahulu dengan tujuan mengeringkan air yang mungkin terserap oleh abu selama didinginkan dalam muffle dimana pada bagian atas muffle berlubang sehingga memungkinkan air masuk, kemudian krus dimasukkan dalam eksikator yang telah dilengkapi zat penyerap air berupa silica gel. Setelah itu dilakukan penimbangan dan catat sebagai bera c gram. 


Beberapa kelemahan maupun kelebihan yang terdapat pada pengabuan dengan cara lansung. Beberapa kelebihan dari cara langsung, antara lain :
a.   Digunakan untuk penentuan kadar abu total bahan makanan dan bahan hasil pertanian, serta digunakan untuk sampel yang relatif banyak,
b.   Digunakan untuk menganalisa abu yang larut dan tidak larut dalam air, serta abu yang tidak larut dalam asam, dan
c.   Tanpa menggunakan regensia sehingga biaya lebih murah dan tidak menimbulkan resiko akibat penggunaan reagen yang berbahaya.
 

Sedangkan kelemahan dari cara langsung, antara lain :
a.   Membutuhkan waktu yang lebih lama,
b.   Tanpa penambahan regensia,
c.   Memerlukan suhu yang relatif tinggi, dan
d.   Adanya kemungkinan kehilangan air karena pemakaian suhu tinggi (Apriantono 1989).

2.   Pengabuan cara tidak langsung (Cara Basah)

Prinsip pengabuan cara tidak langsung yaitu memberikan reagen kimia tertentu pada bahan sebelum dilakukan pengabuan. Senyawa yang biasa ditambahkan adalah gliserol alkohol ataupun pasir bebas anorganik selanjutnya dilakukan pemanasan pada suhu tunggi. Proses pemanasan mengakibatkan gliserol alkohol membentuk kerak sehingga menyebabkan percepatan oksidasi. Sedangkan pada pemanasan untuk pasir bebas dapat membuat permukaan yang bersinggungan dengan oksigen semakin luas dan memperbesar porositas, sehingga mempercepat proses pengabuan. Mekanisme pengabuannya adalah pertama-tama krus porselin dioven selama 1 jam. Kemudian didinginkan selama 30 menit, setelah itu dimasukkan ke dalam eksikator (Sudarmadji, 1996).

Lalu timbang krus sebagai berat a gram. Setelah itu masukkan bahan sebanyak 3 gram kedalam krus dan catat sebagai berat b gram. Kemudian ditambahkan gliserol alkohol 5 ml dan dimasukkan dalam tanur pengabuan sampai warna menjadi putih keabu-abuan. Setelah terjadi pengabuan, abu yang terbentuk dibiarkan dalam muffle selama 1 hari. Sebelum dilakukan penimbangan, krus porselin dioven terlebih dahulu dengan tujuan mengeringkan air yang mungkin terserap oleh abu selama didinginkan dalam muffle dimana pada bagian atas muffle berlubang sehingga memungkinkan air masuk, kemudian krus dimasukkan dalam eksikator yang telah dilengkapi zat penyerap air berupa silica gel. Setelah itu dilakukan penimbangan dan catat sebagai berat c gram. 

Suhu yang tinggi menyebabkan elemen abu yang bersifat volatile seperti Na, S, Cl, K dan P menguap. Pengabuan juga menyebabkan dekomposisi tertentu seperi K2CO3 dan CaCO3. pengeringan pada metode ini bertujuan untuk mendapatkan berat konstan. Sebelum sampel dimasukkan dalam krus, bagian dalam krus dilapisi silica gel agar tidak terjadi pengikisan bagian dalam krus oleh zat asam yang terkandung dalam sampel dan utnuk menyerap air yang kemungkinan ada pada kurs (Anonim 2010c). 


Beberapa kelebihan dan kelemahan yang terdapat pada pengabuan cara tidak langsung sesuai dengan Anonim (2010c). Kelebihan dari cara tidak langsung, meliputi :
a.   Waktu yang diperlukan relatif singkat,
b.   Suhu yang digunakan relatif rendah,
c.   Resiko kehilangan air akibat suhu yang digunakan relatif rendah, 
d.   Dengan penambahan gliserol alkohol dapat mempercepat pengabuan, dan
e.   Penetuan kadar abu lebih baik

Sedangkan kelemahan yang terdapat pada cara tidak langsung, meliputi :
a.   Hanya dapat digunakan untuk trace elemen dan logam beracun,
b.    Memerlukan regensia yang kadangkala berbahaya, dan
c.   Memerlukan koreksi terhadap regensia yang digunakan.