LAPORAN PRAKTIKUM PENGETAHUAN BAHAN ACARA 2 PENENTUAN DENSITAS BAHAN PANGAN
Disusun oleh : Eko Ek o Sus Susan anto to ( 1003 100310 1004 04 ) Silvia Suci Rahayu (10031004)
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS AGROINDUSTRI AGROINDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA YOGYAKARTA 2012
ACARA 2 PENENTUAN DENSITAS BAHAN PANGAN
A. Tujuan Praktikum :
1. Menentukan densitas dan berat jenis bahan pangan berbentuk butiran 2. Menentukan densitas dan berat jenis bahan pangan berbentuk cairan 3. Menentukan Bulk Density B. Dasar Teori
Kerapatan (Density) adalah masa suatu bahan dibagi dengan isi (volume) bahan tersebut. Kenaikan suhu biasanya akan menurunkan kerapatan suatu bahan, namun di bidang teknik bahan padat dan cairan dianggap tidak termampatkan sehingga kerapatannya dianggap tidak terpengaruh suhu dan tekanan yang tidak begitu besar. Dengan mengetahui komposisi suatu bahan pertanian, kita dapat menentukan kerapatan bahan tersebut karena kerapatan padat merupakan hasil bagi masa partikel dengan volume partikel dalam suatu bahan. penentuan kerapatan padat dapat dilakukan dengan prinsip pengapungan menggunakan cairan yang telah diketahui terlebih dahulu densitasnya, dengan syarat, suhu benda padat yang di ukur harus sama dengan suhu cairan yang diketahui densitasnya. Kerapatan benda dapat dipengaruhi oleh kondisi pengolahan, misalnya dehidrasi dan aglomerasi akan mempengaruhi tingkat dan sifat pembentukan pori sehingga perancangan alat dan data kerapatan padat harus akurat. Kerapatan curah merupakan kerapatan bahan curah alam keadaan volume seimbang. Kerapatan curah dipengaruhi oleh kerapatan padat, ukuran, cara pengukuran, bentuk geomnetri dan sifat permukaan. Bila biji-bijian, butiran atau tepung ditangani dalam jumlah banyak maka isi curahan sama dengan isi benda padat ditambah dengan isi ruang . ( Maryanto, 2007 ) Berat jenis (specific gravity) merupakan rasio massa cairan dengan massa air (volume) dan di ukur pada basis suhu yang sama. Botol dencity digunakan untuk mengukur berat jenis suatu cairan yang tidak diketahui dan suatu padatan butiran yang tidak larut dalam cairan. Dalam penggunaannya harus dipastikan semua udara dapat dihilangkan dari botol ketika cairan ditambahkan ke dalam padatan. Kerapatan produk teraerasi atau aerated product (overrun) adalah produk yang dalam prosesnya ada penggabungan udara kedalam cairan dan menghasilkan busa. Disini udara bertindak sebagai fase dispersi sedangkan cairan sebagai fase kontinyu. Busa distabilkan oleh surface active yang terdapat di antaranya. Aanya penggabungan udara akan menyebabkan penurunan kerapatan produk. Conth aerated product adalah adonan kue dan es krim. (Buckle, 1985) Menurut defenisi, rapat jenis adalah perbandingan yang dinyatakan dalam decimal, dari berat suatu zat terhadap berat dari standar dalam volume yang sama kedua zat mempunyai temperature yang sama atau temperature yang telah diketahui. Air digunakan untuk standar untuk zat cair dan padat, hydrogen atau udara untuk gas. Dalam farmasi,
perhitungan bobot jenis terutama menyangkut cairan, zat padat dan air merupakan pilihan yang tepat untuk digunakan sebagai standar karena mudah didapat dan mudah dimurnikan. Bobot jenis relative dari farmakope-farmakope adalah ebaliknya suatu besaran ditarik dari bobot dan menggambarkan hubungan berat dengan bagian volume yang sama dari zat yang diteliti dengan air, keduanya diukur dalam udara dan pada 200C. Penentuan bobot jenis berlangsung dengan piknometer, Areometer, timbangan hidrostatik (timbangan MohrWestphal) dan cara manometris. Ada beberapa alat untuk mengukur bobot jenis dan rapat jenis, yaitu menggunakan piknometer, neraca hidrostatis (neraca air), neraca Reimann, beraca Mohr Westphal. Metode Piknometer . Pinsip metode ini didasarkan atas penentuan massa cairan dan penentuan rungan yang ditempati cairan ini. Ruang piknometer dilakukan dengan menimbang air. Menurut peraturan apotek, harus digunakan piknometer yang sudah ditera, dengan isi ruang dalam ml dan suhu tetentu (20oC). Ketelitian metode piknometer akan bertambah sampai suatu optimum tertentu dengan bertambahnya volume piknometer. Optimun ini terletak sekitar isi ruang 30 ml. Ada dua tipe piknometer, yaitu tipe botol dengan tipe pipet. (Sutoyo,1993). Penentuan bobot jenis zat padat dapat ditentukan pada volume V suatu bentuk pada dengan menimbangan massa m. Volume V dengan permukaan bentuk teratur dapat dihitung dari bentuk geometrisnya. Untuk penentuan kerapatan bentuk pdata yang volumenya tidak teratur, V dapat ditentukan melalui pendesakan volume cairan. Berat jenis partikel memperlihatkan kerapatan dari partikel secara keseluruhan. Hal ini menunjukkan sebagai perbandingan massa total dari partikel padatan dengan total volume dan tidak termasuk ruang pori diantara partikel (termasuk berat air dan udara). (Tim Asisten, 2006).
C . METODE PRAKTIKUM
a. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Alat yang digunakan : Laktodencimeter Salometer Botol densitas Picnometer Timbangan analitis Pengaduk Gelas Beaker 500 ml Gelas Ukur 250 ml
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Bahan yang digunakan : Susu sapi segar Larutan garam Kacang hujau Beras Jagung Akuadesh Toluent
b.
c. Cara Kerja : 1. Pengukuran Berat Jenis dan Densitas Susu Memasukkan susu sapi segar ke dalam gelas ukur 250 ml.
Memasukkan Laktodencimeter ke dalam gelas ukur
Melihat skalanya
2. Pengukuran Berat Jenis dan Densitas Larutan Garam Memasukkan larutan garam ke dalam gelas ukur 250 ml .
Memasukkan salometer ke dalam gelas ukur
Melihat skalanya
3. Menentukan Densitas dan Berat Jenis Bahan Pangan yang Berbentuk Butiran (sampel : Beras, Kacang hijau, dan Jagung ). Menimbang botol picnometer
Menimbang botol picnometer + air
Menimbang botol picnometer dan toluen
Menimbang sampel dan ditambah toluen
Mengisi botol picnometer yang telah diketahui beratnya dan menambahnya dengan larutan toluena kemudian menimbangnya
4. Menentukan Bulk Density Menimbang wadah kosong ( gelas ukur 100 ml )
Mengisi gelas ukur 100 ml yang telah diketahui beratnya dengan sampel ( beras, kacang hijau, dan jagung ) hingga volumenya 100 ml kemudian menimbangnya
Mengetuk-ketuk gelas ukur yang berisi sampel ± 5 menit kemudian menimbangnya
Menghitung Bulk Density sebelum diketuk-ketuk dan setelah diketuk-ketuk
D.
HASIL PENGAMATAN 1.
Tabel hasil pengukuran berat jenis susu dan larutan garam
Sampel Susu sapi segar Susu sapi segar Larutan garam 20 %
Volume 250 ml 250 ml 250 ml
Berat Jenis 22 4(garam) 15
2.
Tabel hasil penentuan densitas dan berat jenis bahan pangan berbentuk butiran
Perlakuan
Berat gelas ukur kosong Berat gelas ukur + sampel Volume sebelum diketuk Volume setelah diketuk
Kacang Hijau 95 g 173 g 100 ml 96 ml
Perhitungan Bulk Density sebelum diketuk a. Kacang Hijau 173 – 95 78 / 100
= 78 g = 0,78 g/ml
b. Jagung 180 – 100,8
= 79,2 g
79,2 / 100
= 0,792 g/ml
c. Beras 176,9 – 95 81,9 / 100
= 81,9 g = 0,819 g/ml
Perhitungan Bulk Density setelah diketuk a. Kacang Hijau 173 – 95 = 78 g 78 / 96 = 0,8125 g/ml b. Jagung 180 – 100,8 79,2 / 95
c. Beras
= 79,2 g = 0,895 g/ml
Sampel Jagung 100,8 g 180 g 100 ml 95 ml
Beras 95 g 176,9 g 100 ml 91 ml
176,9 – 95 81,9 / 91
3.
= 81,9 g = 0,9 g/ml
Tabel hasil penentuan bulk density
Sampel
Berat Sampel (g) 21,7673 6,747 19.1859
Beras Kacang Hijau
Jagung
W1 (g) 20,6674 10,8140 20,6674
W2 (g) 45,7431 20,9707 45,7431
W3 (g) 42,2925 19,5675 42,2925
W4 (g) 42,4419 17,5473 39,8533
W5 (g) 50,9285 22 48,6507
Keterangan : W1 : berat botol kosong W2 : berat botol + akuadesh W3 : berat botol + cairan ( toluena ) W4 : berat botol + padatan W5 : berat botol + padatan + cairan ( toluena )
Pehitungan 1. Beras SG cairan =
W3 – W1 W2 – W1 42,2925 – 20,6674 45,7431 – 20,6674 21,6251 25,0757 0,8623927
= = = SG padatan = = = = =
W4 – W1 x W3 – W1 W3 – W1 – (W5 – W4) W2 – W1 42,4419 – 20,6674 x 42,4419 – 20,6674 - (50,9285 – 42,4419) 21,7745 x 42,4419 – 20,6674 – (8,4866 ) 1,6387 x 0,8635 1,4150
42,4419 – 20,6674 45,7431 – 20,6674 21,7745 25,0757
2. Kacang Hijau
SG cairan =
W3 – W1 W2 – W1 42,2925 – 20,6674 45,7431 – 20,6674 21,6251 25.0757 0,8624
= = =
SG padatan = = = = =
3.
42,2925 – 20,6674 45,7431 – 20,6674 21,6251 25,0757
Jagung
SG cairan =
W3 – W1 W2 – W1 19,5675 – 10,8140 20,9707 – 10,8140 8,7535 10,1567 0,8618
= = =
SG padatan = = = = = E.
W4 – W1 x W3 – W1 W3 – W1 – (W5 – W4) W2 – W1 39,8533 – 20,6674 x 42,2925 – 20,6674 - (48,8507 – 39,8533) 19,1859 x 42,2925 – 20,6674 – (8,9974 ) 1,5193 x 0,8624 1,7617
W4 – W1 x W3 – W1 – (W5 – W4) 17,9397 – 10,8140 19,5675 – 10,8140 - (22 – 17,9397) 7,1257 19,5675 – 10,8140 – (4,0603 ) 1,5183 x 0,8618 1,3085
PEMBAHASAN
W3 – W1 W2 – W1 x x
19,5675 – 10,8140 20,9707 – 10,8140 8,7535 10,1567
Pada praktikum pengukuran BJ susu sapi segar menggunakan lactodencimeter diperoleh hasil 22. BJ susu bisa berubah sebab berat jenis dipengaruhi oleh perubahan kondisi lemak susu atau pun karena gas di dalam susu. Untuk mengukur berat jenis susu digunakan lactodensimeter.Sedangkan BJ larutan garam 20% adalah 15. Alat yang digunakan adalah salometer. Lactometer adalah hydrometer dimana skalanya sudah disesuaikan dengan berat jenis susu. Prinsip kerja alat ini mengikuti hokum Archimedes yaitu jika suatu benda dicelupkan ke dalam cairan maka benda tersebut akan mendapatkan tekanan ke atas sesuai dengan berat volume cairan yang dipindahkan atau diisi. (Tien ,R muhtadi dan Sugiono. 1992 ) Pada penentuan densitas dan berat jenis bahan pangan berbentuk butiran digunakan gelas ukur volume 100 ml. pengukuran merupakan cara pengukuran kerapatan bahan curah dalam keadaan volume seimbang. Kerapatan curah dipengaruhi oleh kerapatan padat, ukuran, cara pengukuran, bentuk geomnetri dan sifat permukaan. Bila biji-bijian, butiran atau tepung ditangani dalam jumlah banyak maka isi curahan sama dengan isi benda padat ditambah dengan isi ruang (pori-pori). Pada praktikum digunakan sampel biji-bijian diantaranya beras, kacang hijau, dan jagung. Dari praktikum diperoleh hasil bahwa terjadi perubahan volume sebelum bahan diketuk dengan setelah bahan diketuk. Tetapi tidak terjadi perubahan pada beratnya. Pada beras dan jagung volume yang tadinya 100 ml berturut-turut berubah menjadi 91 ml dan 95 ml, sedangkan pada kacang hijau volume yang tadinya 100 ml berubah menjadi 96 ml. hal ini dikarenakan rongga antar bahan pada beras dan jagung lebih besar dibanding dengan ronnga antar bahan pada kacang hijau sehingga setelah dilakukan pengetukan rongga tersebut akan terisi oleh bahan den kerapatannya akan semakin rapat karena posisi antar bahan lebuh teratur sehingga volume pada gelas ukur menjadi berkurang. Perubahan volume pada gelas ukur dipengaruhi oleh jenis bahan, bentuk bahan, cara atau lama pengetukan. Winarno (1997). Dari ketiga sampel diperoleh hasil bahwa bulk density paling besar adalah pada beras yaitu 0,9 g/ml. Hal ini dikarenakan sifat fisik beras ( bentuk dan ukuran ). Bentuk beras yang elips dan ukuran beras yang kecil dan seragam dibandingkan dengan bentuk dan ukuran pada kacang hijau dan jagung. Namun, bulk density yang dimiliki oleh kacang hijau dan jagung, tidak jauh berbeda dengan bul density dari beras, secra berturut-turut adalah 0,8125 g/ml dan 0,895 g/ml. Metode Piknometer. Prinsip metode ini didasarkan atas penentuan massa cairan dan penentuan ruang, yang ditempati cairan ini. Untuk ini dibutuhkan wadah untuk menimbang yang dinamakan piknometer. Picnometer digunakan untuk mengukur berat jenis suatu cairan yang tidak diketahui dan suatu padatan butiran yang tidak larut dalam cairan. Dalam penggunaannya harus dipastikan semua udara dapat dihilangkan dari botol ketika cairan ditambahkan ke dalam padatan. Ketelitian metode piknometer akan bertambah hingga mencapai keoptimuman tertentu dengan bertambahnya volume piknometer. Untuk melakukan percobaan penetapan bobot jenis, piknometer dibersihkan dengan menggunakan aquadest, kemudian dibilas dengan alkohol untuk mempercepat pengeringan piknometer kosong tadi. Pembilasan dilakukan untuk menghilangkan sisa dari permbersihan, karena biasanya pencucian meninggalkan tetesan pada dinding alat yang dibersihkan, sehinggga dapat mempengaruhi hasil penimbangan piknometer kosong, yang akhirnya juga mempengaruhi nilai bobot jenis sampel. Pemakaian alkohol sebagai pembilas memiliki sifatsifat yang baik seperti mudah mengalir, mudah menguap dan bersifat antiseptikum. Jadi sisa-sisa yang tidak diinginkan dapat hilang dengan baik, baik yang ada di luar, maupun yang ada di dalam
piknometer itu sendiri. (Buckle, 1985) Akhirnya piknometer ditimbang pada timbangan analitik dalam keadaan kosong. Setelah ditimbang kosong, piknometer lalu diisikan dengan sampel mulai dengan aquadest, sebagai pembanding nantinya dengan sampel diantaranya adalah beras, kacang hijau, dan jagung . Pengisiannya harus melalui bagian dinding dalam dari piknometer untuk mengelakkan terjadinya gelembung udara. Proses pemindahan piknometer harus dengan menggunakan tissue. Kemudian piknometer yang berisi sampel ditimbang. Adapun keuntungan dari penentuan bobot jenis dengan menggunakan piknometer adalah mudah dalam pengerjaan. Sedangkan kerugiannya yaitu berkaitan dengan ketelitian dalam penimbangan. Jika proses penimbangan tidak teliti maka hasil yang diperoleh tidak sesuai dengan hasil yang ditetapkan literatur. Disamping itu penentuan bobot jenis dengan menggunakan piknometer memerlukan waktu yang lama.(Tim Asisten, 2006). Pada praktikum pengukuran densitas menggunakan piknometer didapat 1,7617 pada SG padatan jagung. Angka tersebut, merupakan angka yang tertinggi dibandingkan beras dan kacang hijau yang berturut adalah 1,4150 dan 1,4150. Sedangkan pada SG cairan angka yang dihasilkan tidak berbeda terlalu jauh. Pada SG cairan diperoleh data SG cairan beras 0,8623927, kacang hijau 0,8624 dan jagung sebesar 0,8618.
F. KESIMPULAN 1.
Beat jenis susu sapi segar 23.
2.
Berat jenis larutan garam 15.
3.
Bulk density longgar pada kacang hijau diperoleh hasil 0,775 g/ml, jagung 0,76 g/ml dan beras 0,835 g/ml. Sedangkan pada bulk density padatan diperoleh hasil : kacang hijau 0,7908 g/ml, jagung 0,7917 g/ml dan beras 0,8698 g/ml.
4.
Semakin tinggi nilai densitas bulk , maka nilai porositas akan semakin rendah.
5. Pada penentuan densitas menggunakan piknometer dihasilkan data sebagai berikut : - Beras mempunyai SG cairan = 0,8623927 dan SG padatan = 1,4150 - Kacang hijau mempunyai SG cairan = 0,8624 dan SG padatan = 1,7617 - Jagung mempunyai SG cairan = 0,8618 dan SG padatan = 1,3085.
DAFTAR PUSTAKA
Maryanto, M. 2007. Diktat Sifat Fisik Pangan dan Bahan Hasil Pertanian. Jember : Fakultas Teknologi Pertanian UNEJ. Sutoyo.,(1993),”Fisika”, Bina Usaha, Jakarta, 39,45. Buckle, K.A, dkk. 1985. Ilmu Pangan. Penerbit Universitas Indonesia: Jakarta. Tim Asisten.,(2006),”Penuntun Praktikum Farmasi Fisika”, Jurusan Farmasi, Universitas Hasanuddin, 34,35. Tien R muhtadi dan Sugiono. 1992. Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan. Bogor: pusat antar universitas pangan dan gizi. Winarno (1997). Pentingnya penentuan warna pada bahan pangan mempengaruhi selera konsumen. Eka Putra : Surabaya
Yogyakarta, 2 Januari 2012 Co Ass
( Agus S )
Praktikan
(Eko Susanto) (Silvia Suci Rahayu)
