LAPORAN PRAKTIKUM NUTRIENT ANALYSIS
“ANALISA KADAR AIR”
OLEH REHUEL CHRISTIAN 472014010
PROGRAM STUDI GIZI FAKULTAS FAKULTAS ILMU I LMU KESE KESEHAT HATAN AN UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA SALATIGA 2016
A I PENDAHULUAN
1!1 T"#$%&%# P&'(%)%
Kadar air menjadi salah satu hal yang paling esensial untuk ada pada tabel-tabel informasi komposisi makanan. Variasi pada kadar air bahan pangan merupakan determinan yang penting dari kadar komponen-komponen lain dalam bahan pangan tersebut. Selain itu, kadar air juga dapat digunakan untuk menganalisis kadar zat gizi lain dalam keadaan kelembaban yang sama. Beberapa analisis nutrisi dilakukan pada sampel dengan massa kering dan penentuan massa kering tentunya berhubungan dengan analisis kadar air dari sampel yang sama tersebut. Namun, analisis kadar air juga merupakan analisis nutrisi atau makanan yang sangat sulit untuk mendapatkan hasil yang akurat dan presisi. Proses penghilangan air pada analisis kadar air bergantung pada bagaimana air tersebut ada di dalam satu bahan pangan. erdapat tiga bentuk air yang terkandung dalam bahan makanan yaitu! ". #ir bebas. #ir bebas terkandung dalam bahan pangan dengan tetap memertahankan sifat fisiknya sehingga berlaku sebagai agen pendispersi koloid dan pelarut bagi garam. $. #ir teradsorbsi. #ir yang berikatan kuat pada dinding sel atau protoplasma dan terikat kuat dengan protein. %. #ir terhidrasi. #ir yang berikatan se&ara kimia dengan ikatan ionik. #ir bentuk ini sangat sulit diuapkan atau dibekukan. #nalisis kadar air adalah salah satu analisis bahan pangan yang sangat sering dilakukan. Penelitian-penelitian melakukan analisis kadar air pada umumnya didasari beberapa alasan, antara lain! ". Ketentuan hukum 'legal and labelling requirement ( dimana beberapa produk telah memiliki batas-batas kadari air yang ditentukan. $. )aktor ekonomi karena kadar air menentukan harga dari suatu bahan pangan %. Stabilitas mikroorganisme. #ir merupakan media pertumbuhan mikroorganisme sehingga perlu ditetapkan batasan tertentu akan kadar air dalam bahan pangan. *. Kualitas makanan juga ditentukan kadar air. +al ini meliputi tekstur, rasa dan penampilan. . Pengolahan makanan. Kadar air juga menentukan bagaimana suatu bahan pangan harus diolah dan ditangani. Berdasar pada pentingnya jumlah kadar air bahan pangan, semakin jelas baha para peneliti sangat perlu mengetahui dengan pasti mengenai kadar air suatu bahan pangan.
Banyak metode telah dikembangkan untuk meneliti dan memerhitungkan kadar air bahan pangan diantaranya metode termograimetri, metode kimiai, metode spektroskopi dan metodi fisis. /leh karena itu, praktikum kali ini men&oba memraktekan salah satu metode pengukur kadar air yaitu metode termograimetri.
1!2 T&$&%# P*%)(")&+
ujuan praktikum analisis kadar air bahan makanan ini adalah! ". 0ahasisa mampu melakukan metode termograimetri untuk mengukur kada air bahan makanan dengan benar mulai dari penyiapan sampel, pengeringan, penimbangan hingga penghitungan hasil pengamatan.
A II MATERI DAN METODE
2!1 M%(,*" 2!1!1 A-%(
#lat-alat yang digunakan selama praktikum analisa kadar air bahan pangan adalah timbangan digital, timbangan analitik, penggaris, kertas karton, alu mortar, &aan porselen, oen, desikator,spatula, tong dan alat tulis. 2!1!2 %.%#
Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum analisa kadar air bahan pangan ini adalah ka&ang tanah, kedelai, jagung, beras dan ka&ang hijau.
2!2 C%*% K,*
%$Pertama-tama dipilih satu bahan untuk tiap kelompok dan dipersiapkan sebanyak "$ gram untuk tiap bahan. 1ilakukan teknik reduksi sampel 2uartering untuk mendapatkan sampel dengan porsi analitik sebanyak " gram. Selanjutnya sampel yang telah sesuai dengan porsi analitik yang diharapkan dihaluskan. #lu dan mortar digunakan hingga didapati sampel berbentuk bubuk halus. Sampel yang telah berbentuk bubuk halus disimpan dalam desikator sembari &aan porselen dipanaskan dalam oen dengan suhu "3345 selama satu jam. Setelah &aan porselen dipanaskan, &aan porselen disimpan dalam desikator hingga dingin dan selanjutnya ditimbang. 5atat hasil penimbangan &aan porselen baik yang terbuka maupun yang tertutup. Setelah didapat hasil penimbangan &aan porselen, masukkan sampel sebanyak lima gram ke dalam &aan porselen. Satu bahan sampel dimasukkan ke dalam dua &aan porselen dengan keadaan satu terbuka dan lainnya tertutup. Selanjutnya , &aan-&aan porselen yang telah terisi sampel dimasukkan ke dalam oen untuk dipanaskan pada suhu "3345 selama tiga jam. Setelah proses pengeringan dengan oen selesai, &aan-&aan porselen berisi sampel tersebut dimasukkan ke dalam desikator hingga dingin. Setelah dingin , ditimbang dan di&atat hasil penimbangan. Sekali lagi , &aan&aan porselen dimasukkan ke dalam oen dan dikeringkan pada suhu "334 5 selama %3 menit. Selanjutnya, kembali didinginkan di dalam desikator lalu ditimbang. Pengulangan ini dimaksudkan untuk mendapat massa sampel yang konstan. Setelah semua data terkumpul, dilakukan perhitungan kadar air 'db(, kadar air 'b(, kadar air dan total bahan padat.
A III HASIL PENGAMATAN
W1 Kacang kedelai
Bera
'agng
Kacang Io
Kacang Tanah
I I I
W2
W3
5
44!
"52
5
45
"5
B1
B2
B3
54" 3 353 5
5#" 3 4"3 5
5!5 1 3#! 5
DB 11$ 1 111 1 111 1 1&1 "
KADAR AIR (%) Total Bahan WB Padat 1" !#$ 4
Kadar Air 1"4
1"
#"
1"
1" 3## 2$& 14 5 42& "&3 3 $ 3#4 !#3 !2 I 5 45# "41 34# 3## # I 2$2 123 11 I 5 445 "55 21! 2$! 5 $ 34# 3## 3#2 1$5 14 I 5 42# "&1 & & $ 5 I 224 2&4 2$! 152 13 I 5 434 "$$ & & 1 1 I 3#" &3" & I 5 4$$ "34 344 3#4 $ I 3!4 !#3 ! I 5 45# "41 33# 3!# # T%/,- 1! H%'"- P,#%+%(%# K%%* A"* ,*/%%" S%+,-
#"
1"
!54
14$
#1!
!2
!#
11
!5!
142
!$!
132
#32
$!
#1!
!2
I I I
5
Keterangan ! 6
! 5aan tertutup
66
! 5aan terbuka
45
"5
354 224 $
4"4 2&4 $
A IV PEMAHASAN
Pada dasarnya metode termograimetri menggunakan prinsip massa sampel sebelum pengeringan, sesudah pengeringan dan selisihnya sebagai indikator jumlah kadar air dalam bahan pangan. +al ini didasarkan pada keadaan baha titik didih air lebih rendah dari komponen lain dalam bahan pangan yang dijadikan sampel. 1engan begitu, air akan menguap sebelum komponen lain menguap. erkadang parameter lain yang berhubungan juga dihitung dan biasa disebut sebagai total bahan padat. Kadar air ditentukan dengan mengukur massa aal dan massa sampel setelah dikeringkan. 0assa sampel setelah dikeringkan diasumsikan sebagai massa sampel dimana semua air telah menguap. /leh karena itu, dalam praktikum ini juga dilakukan pengeringan hingga dua kali. Pengurangan yang kedua 'sela ma %3 menit( dimaksudkan untuk memastikan baha semua air telah menguap. Penguapan semua kandungan air dianggap telah terjadi apabila telah ter&apai massa kontan. Pada praktikum kali ini, hal ini dinyatakan apabila tidak terjadi perubahan signifikan 'toleransi 3,3$ gram( antara massa &aan dan sampel setelah pengeringan pertama dan kedua. Berikut akan disajikan penghitungan dari kadar air '7db(, kadar air '7b( dan kadar air. Kadar air (%db )
=
Kadar air (%wb ) Kadar air
=
W 3 x 100 W 2
=
W 3 x 100 W 1
B2 B3 x 100 B2 B 1 −
8$
9 Bobot sampel kering 'g(
8%
9 Selisih bobot 'g(
B"
9 Berat 5aan kosong
B$
9 Berat &aan dengan sampel
−
sebelum dikeringkan
Keterangan! 8"
9 Bobot sampel aal 'g(
B%
9 Berat &aan dengan sampel setelah dikeringkan
Berikut adalah perhitungan kadar air '7 b( untuk sampel dengan &aan tertutup! Kacang Kedelai Beras
=
jagung
0,5 5
=
=
x 100
0,41 5
Kacang Hijau
0,52 5
=
=
10,4
10
x 100
=
0,71
=
x 100
5
8,2
x 100
=
14,2
Berikut adalah perhitungan kadar air '7 db( untuk sampel dengan &aan tertutup! Kacang Kedelai Beras
=
jagung
0,5 4,5
=
=
x 100
0,41 4,59
Kacang Hijau
0,52 4,48
=
=
11,6
11,1
x 100 =
x 100
=
0,71 4,29
8,9
x 100
=
16,5
Berikut adalah perhitungan kadar air untuk sampel dengan &aan tertutup! Kacang kedelai Beras
=
Jagung
=
59,03
−
58,51
59,03
−
54,03
40,4
−
39,9
40,4
−
35,4
=
x 100
39,9 39,49 −
39,9
Kacang hijau
−
=
34,9
=
x 100
=
10,4
10
x 100
=
39,97
−
39,26
39,97
−
34,97
8,2
x 100
=
14,2
T%/,- 2! P,*."(%# K%%* A"* 3 5/ C%5%# T,*/&)%
Kacang Kedelai Bera 'agng Kacang +ia Kacang Tanah I Kacang tanah II
W3
*
W1
+ail
, 1""%
+ail (%)
"-5
*
5
"-1
, 1""%
1"
"-&3
*
5
"-14$
, 1""%
14-$
"-55
*
5
"-11
, 1""%
11
"-$$
*
5
"-132
, 1""%
13-2
"-34
*
5
"-"$!
, 1""%
$-!
"-41
*
5
"-"!2
, 1""%
!-2
Kacang Kedelai Bera 'agng Kacang +ia Kacang Tanah I Kacang tanah II
W3
*
W2
+ail
, 1""%
+ail (%)
"-5 "-&3 "-55
* * *
4-5 42& 445
"-11 "-1&1 "-123$
, 1""% , 1""% , 1""%
11 1&-1 12-3$
"-$$
*
434
"-1521
, 1""%
15-21
"-34
*
4$$
"-"&3
, 1""%
&-3
, 1""%
!-#3
"-41 * 45# "-"!#3 T%/,- ! P,*."(%# K%%* A"* 3 / C%5%# T,*/&)%
Berikut adalah perhitungan kadar air untuk sampel dengan &aan terbuka! Kacang kedelai
40,35 39,85 −
=
40,35 35,35
x 100
=
10
−
Beras
=
Jagung
27,46
−
26,73
27,46
−
22,46
=
26,8
−
x 100
26,25
26,8 21,8 −
Kacang hijau
=
Kacangtanah I
x 100
27,47
−
27,47
−
=
39,4
22,47
−
38,9
−
=
38,9
11
x 100
39,06
−
14,6
=
26,81
39,4
Kacangtanah II
=
33,9
x 100
38,49
−
=
33,9
13,2
=
x 100
6,8
=
8,2
otal bahan padat adalah semua material kering yang tersisa setelah proses penguapan 'penghilangan kelembaban atau kadar air( telah selesai terjadi. /leh karena itu, total bahan padat dapat dihitung dari "33 - 7 kadar air. #pabila menggunakan rumus maka total bahan padat dapat dihitung berdasarkan rumus! Totalbahan Padat
=
W 2 x 100 W 1
T%/,- 4! P,#&)&*%# T8(%- %.%# P%%( C%5%# T,*/&)%
Kacang Kedelai Bera 'agng Kacang +ia Kacang Tanah I
W2
*
W1
+ail
, 1""%
+ail (%)
45" 42& 445
* * *
5 5 5
"# "!54 "!#
, 1""% , 1""% , 1""%
#" !54 !#
434
*
5
"!$!
, 1""%
!$!
4$$
*
5
"#32
, 1""%
#32
Kacang tanah II
45#
*
5
"#1!
, 1""%
#1!
T%/,- 9! P,#&)&*%# T8(%- %.%# P%%( C%5%# T,*(&(&
Kacang Kedelai Bera 'agng Kacang +ia
W2
*
W1
+ail
, 1""%
+ail (%)
44! 45 45#
* * *
5 5 5
"!#$ "# "#1!
, 1""% , 1""% , 1""%
!#$ #" #1!
42#
*
5
"!5!
, 1""%
!5!
Pengukuran total bahan padat yang akurat dapat dilakukan apabila semua air yang terkandung dalam bahan pangan tersebut telah berhasil dihilangkan tanpa mengubah massa dari matriks bahan pangan tersebut. Se&ara singkat, matriks bahan pangan adalah semua komponen nutrient maupun non-nutrien dan hubungan molekuler di dalamnya. +al ini akan sangat sulit dilakukan menga&u pada olatilisasi dan perubahan reaksi kimia pada komponenkomponen berbagai bahan pangan tersebut. /leh karena itu ditetapkanlah suhu dan durasi pengeringan agar men&egah olatilisasi dan perubahan kimia pada komponen bahan pangan yang dijadikan sampel. Pada praktikum ini juga terdapat satu kelompok lain yang melakukan praktikum yang sama. Pada kedua kelompok yang melakukan praktikum didapati data yang begitu berariasi. Salah satu nya adalah data mengenai kadar air pada jenis sampel ka&ang tanah. Pada kelompok praktikum pertama rata-rata kadar air dari ka&ang tanah adalah :,7 'rata-rata kadar air ka&ang tanah 6 dan 66( dengan semua &aan kondisi terbuka. Sedangkan pada kelompok praktikum kedua didapati kadar air ka&ang tanah &aan terbuka adalah ;,* dan rata-rata ka&ang tanah &aan terbuka dan tertutup adalah <,:. 1apat disimpulkan baha kadar air pada kelompok praktikum kedua &enderung lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok praktikum pertama. Berbagai perbedaan nilai yang terjadi dipengaruhi banyak hal. Pertama hal yang perlu diperhatikan mulai dari penyiapan sampel. Ka&ang tanah 6 dan 66 sama-sama diperlakukan dengan perlakuan &aan terbuka namun tetap memberikan hasil yang berbeda. =ama tidaknya sampel terekspos atmosfir dapat menyebabkan kadar air pada tiap sampel berubah, baik bertambah maupun berkurang. Begitu juga saat proses penghalusan. Proses penghalusan menimbulkan energi panas akibat gesekan yang juga dapat memengaruhi jumlah kadar air pada sampel.
Se&ara umum hal-hal yang perlu diperhatikan saat praktikum analisis kadar air karena memengaruhi keakuratan hasil adalah! ". 1imensi sampel. =aju dari penguapan bergantung pada salah satunya dimensi sampel yang meliputi ukuran, bentuk dan seberapa halus sampel setelah penumbukan. Sampel dengan luas permukaan lebih besar akan semakin &epat mengalami penguapan. $. Pembentukan kerak. Beberapa sampel &enderung akan melekat menjadi satu dan membentuk kerak yang menghalangi proses penguapan atau pengeringan. %. Kenaikan titik didih. itik didih air murni memang "3345 namun air dalam bahan pangan belum tentu memiliki titik didih yang sama. *. 1ekomposisi komponen makanan lain. Suhu yang terlalu tinggi dan aktu pengeringan yang terlalu lama dapat menyebabkan dekomposisi komponen makanan lain yang sensitif terhadap panas dapat mengubah matriks bahan pangan tersebut. . Volatilisasi komponen makanan lain. Komponen lain dalam bahan pangan dapat menyebabkan kesalahan akurasi pengukuran kadar air karena dapat terhitung sebagai berat air yang menguap. /leh sebab itu, dalam praktikum ini tiap jenis sampel memberikan hasil yang berbeda karena tentunya komponen dalam tiap sampel juga berbeda. >. ?enis &aan yang digunakan juga menentukan hasil dari proses analisis kadar air khususnya saat proses pengeringan. 2" 15 1" 5 "
.a/an Tertt0 .a/an Terka
Perbedaan hasil pada jenis sampel yang sama namun menggunakan perlakuan &aan berbeda 'terbuka dan tertutup( menunjukkan faktor yang memengaruhi proses pengeringan dari sisi dimensi sampel. +al ini termasuk ukuran partikel sampel, distribusi ukuran partikel sampel dan luas permukaan partikel sampel seperti yang telah dibahas sebelumnya. Pada praktikum yang telah dilakukan didapati ke&enderungan baha kadar air pada &aan tertutup lebih besar dibandingkan pada &aan terbuka. Perlu diingat baha metode termograimetri kali ini menggunakan force draft oven yang memanfaatkan aliran energi termal untuk menguapkan air yang terkandung dalam bahan makanan. /en ini sangat membutuhkan kestabilan suhu dan kelembaban guna men&apai hasil yang lebih baik. Perlakuan penggunaan &aan tertutup dan terbuka akan
memengaruhi kondisi suhu dan kelembaban yang di koneksikan pada sampel. Namun pada praktikum ini tidak menunjukkan hal signifikan karena hasil dari berbagai sampel tidak menunjukkan ke&enderungan perlakuan mana yang memberikan hasil yang lebih efektif. erdapat dua sampel 'ka&ang kedelai dan ka&ang hijau( yang memiliki kadar air lebih tinggi pada &aan tertutup. Sedangkan beras dan jagung menunjukkan kadar air lebih tinggi pada &aan terbuka. Sementara itu, sampel ka&ang tanah diperlakukan dengan perlakuan sama yaitu kedua &aan terbuka. @ambar di samping menunjukkan grafik kadar air antara &aan tertutup dan terbuka.
G%+/%* 1! G*%:") K%%* A"* ;%5%# T,*(&(& %# T,*/&)%
Kelebihan dari metode termograimetri ini adalah! • • •
• • •
Presisi 0udah Aelatif murah Kelemahan dari metode termograimetri ini adalah! 1estruktif Butuh aktu pengerjaan relatif lama idak &o&ok untuk beberapa bahan makanan
Keterangan @ambar! 'ki-ka( ! Proses memasukkan &aan ke dalam oen, penimbangan aal sampel, teknik reduksi 2uartering sampel.
A V KESIMPULAN
Salah satu analisis bahan pangan yang penting adalah analisis kadar air karena berbagai kegunaan seperti quality control dan legal and labelling requirements. Salah satu teknik analisis kadar air adalah menggunakan metode termograimetri. 0etode ini menggunakan prinsip penguapan air dimana nantinya perbedaan massa sebelum dan sesudah pengeringan adalah kadar air bahan pangan tersebut. Beberpa faktor yang perlu diperhatikan dalam metode ini adalah dimensi sampel, jenis &aan yang digunakan, jenis sampel, suhu pengeringan dan lama pemanasan.
DAFTAR PUSTAKA
@reenfield, +., Southgate, 1.#.. $33%. Food Composition Data Secong Edition. )#/ Publishing 0anagement Seri&e. Aoma Nielsen, S. S. $33%. Food Analysis Third Edition. Plenum Publisher. S# people.umass.edu 1iakses tanggal "" 0aret $3"> Pk. 3"."%