BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Air adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Air diperlukan untuk kelangsungan proses biokimiawi organisme hidup, sehingga sangat essensial. Air merupakan salah satu senyawa yang dibutuhkan dalam kehidupan organisme, baik tumbuhan, hewan, manusia, maupun mikroorganisme. Air memiliki fungsi yang sangat penting bagi kehidupan mahluk hidup. Air berperan dalam proses kimia dan biokimia yang terjadi dalam tubuh organisme. Air berguna sebagai pelarut senyawa tertentu dan zat pengangkut serta sebagai pemelihara suhu tubuh. Air merupakan komponen yang penting dari suatu bahan pangan. Setiap bahan pangan mempunyai jumlah air yang berbeda-beda, tak terkecuali bahan pangan yang kering seperti buah kering, tepung, maupun biji-bijian. Air ini berfungsi sebagai pembawa zat-zat makanan dan sisa-sisa metabolisme, sebagai media reaksi yang menstabilkan pembentukan biopolimer, dan sebagainya. Kadar air merupakan banyaknya air yang terkandung dalam bahan yang dinyatakan dalam persen. Kadar air dalam bahan akan mempengaruhi penampakan, tekstur, kesegaran, daya tahan dan citra rasa bahan pangan tersebut, kadar air yang tinggi mengakibatkan mudahnya bakteri, kapang, dan khamir untuk berkembang biak, sehingga akan terjadi perubahan pada bahan pangan. Pengukuran kadar air dalam suatu bahan sangat diperlukan dalam berbagai bidang. Salah satu bidang yang memerlukan pengukuran kadar air adalah bidang pertanian. Komoditi pertanian yang cukup penting untuk diketahui kadar airnya adalah biji-bijian.
1.2 Tujuan Praktikum uji instrumen diharapkan praktikan dapat mengerti dan memahami tentang uji instrumen. Praktikan mampu menerapkan metode perhitungan kadar air dan manfaat perhitungan kadar air pada biji-bijian. Serta praktikan diharapkan mampu mengetahui faktor yang mempengaruhi kadar air pada bahan pangan.
2.1 Pengertian Sifat Listrik Sifat Listrik adalah sifat benda yang muncul dari adanya muatan listrik. Sifat listrik dalam bahan hasil pertanian/pangan antara lain meliputi konduktivitas dan sifat dielektrik. Sifat dielektrik pangan meliputi konstanta dielektrik dan faktor kehilangan dielektrik. Konstanta dielektrik adalah rasio kapasitas bahan terhadap kapasitans udara atau vakum pada kondisi pengukuran. Faktor kehilangan dielektrik adalah sejumlah energi yang hilang bila sebuah komponen diletakkan pada area listrik arus bolak-balik (Astuti, 2017).
2.2 Fungsi Pengukuran Sifat Listrik Bahan Agroindustri Pengukuran konduktan pada bahan hasil pertanian dapat digunakan untuk menentukan kadar air bahan, terutama biji-bijian. Penggolongan biji-bijian yang kecil, maka dibuat dengan menggunakan sifat listrik berdasar besarnya muatan elektrostatis dalam bahan. Kapasitas pengisian muatan listrik oleh bahan terutama ditentukan oleh sifat konduktifitasnya. Selain itu peranan sifat listrik dalam bahan pangan yaitu untuk pemilihan (sorting ) pada benih, serta konduktan dan kapasitas diperlukan dalam alat untuk penentuan kadar air pada biji-bijian. Pemanasan dielektrik juga dapat berperan dalam proses pengeringan (Fardiaz, 2017).
2.3 Pengertian Kadar Air Kadar air adalah persentase kandungan air pada 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. Kadar air merupakan perbedaan antara berat bahan sebelum dan sesudah dilakukan pemanasan. Setiap bahan bila diletakkan dalam udara terbuka kadar
airnya
akan
mencapai
keseimbangan
dengan
kelembaban
udara
disekitarnya. Kadar air ini disebut dengan kadar air seimbang. Setiap kelembaban relatif tertentu dapat menghasilkan kadar air seimbang tertentu pula (John, 2014).
2.4 Manfaat Analisis Kadar Air Pada Bahan Agroindustri Kadar air dalam bahan makanan sangat mempengaruhi kualitas dan daya simpan dari pangan tersebut. Oleh karena itu, penentuan kadar air dari suatu bahan pangan sangat penting agar dalam proses pengolahan maupun pendistribusian mendapat penanganan yang tepat. Kadar air merupakan
pemegang peranan penting 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 air bebas yang dapat membantu berlangsungnya proses tersebut. Kandungan air dari suatu bahan pangan perlu diketahui terutama untuk menentukan persentase zat-zat gizi secara keseluruhan (Lewis, 2017).
2.5 Metode Pengujian Kadar Air Bahan Agroindustri Penentuan kadar air dalam makanan dapat dilakukan dengan beberapa metode yaitu metode pengeringan (dengan oven biasa), metode destilasi, metode kimia, metode fisik, metode khusus. Metode yang sering digunakan dalam penentuan kadar air bahan
yaitu berdasarkan bobot kering (dry basis) dan
berdasarkan bobot basah (wet basis). 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 (Lewis, 2017). Kandungan air ditentukan dengan mengacu pada berat kering biji dengan menggunakan rumus sesuai dengan AOAC (2000) (Hii dkk, 2009):
Subskrip i dan bd mengacu pada bobot awal dan bobot ulang. Kadar air kesetimbangan (EMC) ditentukan dengan memperpanjang proses pengeringan sampai tidak terjadi perubahan bobot lebih lanjut untuk mengetahui perlakuan pada masing-masing perlakuan.
2.6 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Kadar Air Biji-Bijian Faktor yang dapat menyebabkan terjadinya perbedaan kadar air suatu bahan selain bahan baku adalah cara pengolahan. Cara pengplahan bahan juga sangat berpengaruh pada kandungan air suatu bahan. Kelembaban udara juga dapat berpengaruh terjadinya perbedaan kadar air pada suatu bahan serta suhu pengeringan bahan dapat juga berpengaruh pada perbedaan kadar air bahan. Air yang terdapat dalam suatu bahan makanan ikut serta mempengaruhi kadar air bahan, yaitu air bebas, air yang terikat secara lemah karena terserap (teradsorbsi)
pada permukaan koloid makromolekulaer seperti protein, pektin pati, sellulosa dan air yang dalam keadaan terikat kuat yaitu membentuk hidrat (Sudarmaji, 2016).
2.7 Pengaruh Kadar Air Terhadap Kualitas Biji-Bijian Kadar air di setiap bahan pangan memiliki jumlah yang berbeda-beda. Hal ini sangat mempengaruhi daya simpan bahan pangan karena semakin banyak kadar air dalam suatu bahan, maka semakin cepat pembusukannya oleh mikroorganisme. Kadar air yang tinggi dapat medapatkan berat yang konstan karena kadar air dalam bahan pangan menguap. Kadar air mempengaruhi kualitas dan umur simpan dari suatu pangan (Sudarmaji, 2016).
BAB III METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan Pada prakrikum uji instrumen digunakan beberapa alat dan bahan. Alat yang digunakan yaitu parallel plate, LCR meter, penggaris, oven, desikator, cawan petri, dan timbangan. Bahan yang digunakan yaitu biji-bijian, air, kertas label, kain saring, PCB tembaga, selotip, dan FeCl 2.
3.2 Diagram Alir Penentuan Kadar Air dan Pengukuran Sifat Listrik 3.2.1 Diagram Alir Penentuan Kadar Air
Biji (Kedelai, Kacang hijau, Jagung)
Direndam selama 0 jam, 3 jam, 5 jam dan 7 jam
Ditimbang cawan kosong sebagai (A) gram
Dimasukkan biji ke dalam cawan
Ditimbang cawan berisi biji sebagai (B) gram
Dioven pada suhu 130 oC selama 4 jam
Didinginkan dalam desikator selama 15 menit
Ditimbang cawan berisi biji sebagai (C) gram
Dihitung nilai kadar air
Hasil
3.2.2 Diagram Alir Pengukuran Sifat Listrik
Sampel
Dimasukkan dalam parallel plate
Dihubungkan parallel plate dengan LCR meter dan komputer
Dihitung nilai induktansi, kapasitansi, resistensi dengan frekuensi 100 Hz, 1000 Hz dan 10000
Hasil
BAB V PEMBAHASAN
5.1 Perhitungan Kadar Air 5.1.1 Tanpa Perendaman Rumus Kadar Air:
Kadar air =
B(CA) B
x 100%
Keterangan: A: Berat cawan kosong B: Berat cawan + sampel sebelum dioven C: Berat cawan + sampel setelah dioven
Kadar air biji kedelai bulat dihitung menggunakan berat cawan kosong (A), berat cawan dengan biji kedelai sebelum dioven (B) dan berat cawan dengan biji kedelai setelah dioven (C). Pada sampel tanpa perendaman digunakan dua sampel yaitu sampel 1 dan sampel 2. Berat cawan kosong (A) yang digunakan pada perlakuan sampel 1 tanpa perendaman yaitu 44 gram. Berat cawan dengan biji kedelai sebelum dioven (B) pada perlakuan sampel 1 tanpa perendaman yaitu 61 gram. Berat cawan dengan biji kedelai setelah dioven (C) pada perlakuan sampel 1 tanpa perendaman yaitu 59 gram, sehingga didapatkan kadar air sebesar 75,41 %.
Kadar air =
6−(59−44) 6
x 100% = 75,41 %
Pada sampel tanpa perendaman digunakan dua sampel yaitu sampel 1 dan sampel 2. Berat cawan kosong (A) yang digunakan pada perlakuan sampel 1 tanpa perendaman yaitu 46 gram. Berat cawan dengan biji kedelai sebelum dioven (B) pada perlakuan sampel 1 tanpa perendaman yaitu 63 gram. Berat cawan dengan biji kedelai setelah dioven (C) pada perlakuan sampel 1 tanpa perendaman yaitu 62 gram, sehingga didapatkan kadar air sebesar 74,6 %. Sehingga didapatkan rata-rata kadar air untuk biji kedelai tanpa perendaman adalah sebesar 75,005 %.
Kadar air =
63−(62−46) 63
x 100% = 74,6 %
5.1.2 Perendaman 3 Jam Kadar air biji kedelai bulat dihitung menggunakan berat cawan kosong (A), berat cawan dengan biji kedelai sebelum dioven (B) dan berat cawan dengan biji kedelai setelah dioven (C). Pada sampel perendaman 3 jam digunakan dua sampel yaitu sampel 1 dan sampel 2. Berat cawan kosong (A) yang digunakan pada perlakuan sampel 1 perendaman 3 jam yaitu 45 gram. Berat cawan dengan biji kedelai sebelum dioven (B) pada perlakuan sampel 1 perendaman 3 jam yaitu 80 gram. Berat cawan dengan biji kedelai setelah dioven (C) pada perlakuan sampel 1 perendaman 3 jam yaitu 61 gram, sehingga didapat kan kadar air sebesar 80 %.
Kadar air =
8−(6−45) 8
x 100% = 80 %
Pada sampel perendaman 3 jam digunakan dua sampel yaitu sampel 1 dan sampel 2. Berat cawan kosong (A) yang digunakan pada perlakuan sampel 2 perendaman 3 jam yaitu 46 gram. Berat cawan dengan biji kedelai sebelum dioven (B) pada perlakuan sampel 1 perendaman 3 jam yaitu 80 gram. Berat cawan dengan biji kedelai setelah dioven (C) pada perlakuan sampel 1 perendaman 3 jam yaitu 60 gram, sehingga didapatkan kadar air sebesar 82,5 %. Sehingga didapatkan rata-rata kadar air untuk biji kedelai perendaman 3 jam adalah sebesar 81,25 %.
Kadar air =
8−(6−46) 8
x 100% = 82,5 %
5.1.3 Perendaman 5 Jam Pada sampel perendaman 5 jam digunakan dua sampel yaitu sampel 1 dan sampel 2. Berat cawan kosong (A) yang digunakan pada perlakuan sampel 1 perendaman 5 jam yaitu 47 gram. Berat cawan dengan biji kedelai sebelum dioven (B) pada perlakuan sampel 1 perendaman 5 jam yaitu 84 gram. Berat cawan dengan biji kedelai setelah dioven (C) pada perlakuan sampel 1 perendaman 5 jam yaitu 62 gram, sehingga didapatkan kadar air sebesar 82,14 %.
Kadar air =
84−(62−47) 84
x 100% = 82,14 %
Pada sampel perendaman 5 jam digunakan dua sampel yaitu sampel 1 dan sampel 2. Berat cawan kosong (A) yang digunakan pada perlakuan sampel 2 perendaman 5 jam yaitu 43 gram. Berat cawan dengan biji kedelai sebelum dioven (B) pada perlakuan sampel 1 perendaman 5 jam yaitu 77 gram. Berat cawan
dengan biji kedelai setelah dioven (C) pada perlakuan sampel 1 perendaman 5 jam yaitu 57 gram, sehingga didapatkan kadar air sebesar 81,82 %. Sehingga didapatkan rata-rata kadar air untuk biji kedelai perendaman 5 jam adalah sebesar 81,38 %.
Kadar air =
77−(57−43) 77
x 100% = 81,82 %
5.1.4 Perendaman 7 Jam Pada sampel perendaman 7 jam digunakan dua sampel yaitu sampel 1 dan sampel 2. Berat cawan kosong (A) yang digunakan pada perlakuan sampel 1 perendaman 7 jam yaitu 39 gram. Berat cawan dengan biji kedelai sebelum dioven (B) pada perlakuan sampel 1 perendaman 7 jam yaitu 84 gram. Berat cawan dengan biji kedelai setelah dioven (C) pada perlakuan sampel 1 perendaman 7 jam yaitu 64 gram, sehingga didapatkan kadar air sebesar 70,24 %.
Kadar air =
84−(64−39) 84
x 100% = 70,24 %
Pada sampel perendaman 7 jam digunakan dua sampel yaitu sampel 1 dan sampel 2. Berat cawan kosong (A) yang digunakan pada perlakuan sampel 2 perendaman 7 jam yaitu 46 gram. Berat cawan dengan biji kedelai sebelum dioven (B) pada perlakuan sampel 1 perendaman 3 jam yaitu 74 gram. Berat cawan dengan biji kedelai setelah dioven (C) pada perlakuan sampel 1 perendaman 7 jam yaitu 53 gram, sehingga didapatkan kadar air sebesar 90,54 %. Sehingga didapatkan rata-rata kadar air untuk biji kedelai tanpa perendaman adalah sebesar 80,39 %.
Kadar air =
74−(53−46) 74
x 100% = 90,54 %
5.2 Satndar Kadar Air Biji 5.3 Pengaruh Lama Perendaman Terhadap Kadar Air Biji 5.4 Langkah-Langkah Pengukuran Sifat Listrik Menggunakan LCR Meter
DAFTAR PUSTAKA
Astuti. 2017. Petunjuk Praktikum Analisis Bahan Biologi. Erlangga. Hii, C. L., Ching, L. L. and Michael, C. 2009. Modeling Us ing a New Thin Layer
Drying Model and Product Quality of Cocoa Author Links Open Overlay Panel. Journal of Food Engineering. 90(2): 191 –198. Fardiaz, M. 2017. Pengantar Teknologi Pangan. Gramedia. Jakarta. John, N. N. 2014. Thermal Properties of Foods and Agricultural Materials,
G ordon and Beach. Leben. New York. Lewis, M. 2017. Phys ical Properties Of Foods And Food Proces si ng S ys tems . Ellis Horwood. New York. Sudarmaji. 2016. Analisis Bahan Makanan dan Pertanian. Liberti. Yogyakarta.
