PENENTUAN KADAR AIR DENGAN METODE OVEN
I.
Tujuan Percobaan
·
Mahasiswa dapat melakukan analisis kadar air pada setiap
bahan pangan.
·
Mahasiswa dapat
menentukan bahan pangan yang ditetapkan kadar airnya dengan metode oven.
II.
Dasar Teori
Air
merupakan satu zat gizi yang tidak dapat kita tinggalkan, tetapi seiring
diabaikannya dalam pembahasan mengenai gizi. Air juga merupakan komponen penting
dalam makanan karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, serta cita
rasa makanan kita. Bahkan dalam bahan makanan yang kering sekalipun, seperti
buah kering, tepung, serta biji-bijian, terkandung air dalam jumlah tertentu.
Semua
bahan makanan mengandung air dalam jumlah yang berbeda-beda, baik itu bahan
makanan hewani maupun nabati. Air berperan sebagai pembawa zat-zat makanan dan
sisa-sisa metabolisme, sebagai media reaksi yang menstabilkan pembentukan
biopolimer, dan sebagainya.
Kadar
air dalam bahan pangan sangat mempengaruhi kualitas dan daya simpan dari bahan
pangan tersebut . Oleh karena itu penentuan kadar air dari suatu bahan pangan
sangat penting agar dalam proses pengolahan maupun pendisribusian mendapat
penanganan yang tepat.
Metode pengeringan atau metode
oven biasa merupakan suatu metode untuk mengeluarkan atau
menghilangkan sebagian air dari suatu bahan dengan cara menguapkan air tersebut
dengan menggunakan energi panas. Prinsip dari metode oven pengering adalah
bahwa air yang terkandung dalam suatu bahan akan menguap bila bahan tersebut
dipanaskan pada suhu 105o C selama waktu tertentu. Perbedaan
antara berat sebelum dan sesudah dipanaskan adalah kadar air.
Teori tambahan
Air
dalam bahan pangan hasil pertanian dibedakan atas air bebas dan air terikat.
Air bebas adalah air yang dapat dikeluarkan atau dibebaskan dengan mudah dari
bahannya, misalnya dengan pemanasan. Air terikat meliputi (1) air yang
teradsorpsi pada dinding sel dan komponen – komponen sel seperti protein, pati,
selulosa dan lain-lain, (2) air yang terikat secara kimiawi pada senyawa –
senyawa karbohidrat (antara lain glukosa, maltose, laktosa), garam (air
kristal garam seperti K-tartrat),
protein dan lain lain.
Kadar
air bahan pangan merupakan pengukuran jumlah air total yang terkandung dalam
bahan pangan, tanpa memperlihatkan kondisi atau derajat keterikatan air. Kadar
air bahan pangan dapat diukur dengan berbagai cara. Metode umum yang dilakukan
di laboratorium adalah dengan pemanasan di dalam oven. Metode ini digunakan
untuk seluruh produk makanan, kecuali jika produk tersebut mengandung komponen
– komponen yang mudah menguap atau jika produk tersebut mengalai dekomposisi
pada pemanasan 100oC.
Prinsip :
Sampel
dikeringkan dalam oven 100oC sampai diperoleh berat yang tetap.
Metode
Oven Biasa (pemanasan langsung)
Metode
oven biasa merupakan salah satu metode pemanasan langsung dalam penetapan kadar
air suatu bahan pangan. Dalam metode ini bahan dipanaskan pada suhu tertentu
sehingga semua air menguap yang ditunjukkan oleh berat konstan bahan setelah
periode pemanasan tertentu. Kehilangan berat bahan yang terjadi menunjukkan
jumlah air yang terkandung. Metode ini terutama digunakan untuk bahan-bahan
yang stabil terhadap pemanasan yang agak tinggi, serta produk yang tidak atau
rendah kandungan sukrosa dan glukosanya seperti tepung-tepungan dan serealia
(AOAC 1984).
Metode
ini dilakukan dengan cara pengeringan bahan pangan dalam oven. Berat sampel
yang dihitung setelah dikeluarkan dari oven harus didapatkan berat konstan,
yaitu berat bahan yang tidak akan berkurang atau tetap setelah dimasukkan dalam
oven. Berat sampel setelah konstan dapat diartikan bahwa air yang terdapat
dalam sampel telah menguap dan yang tersisa hanya padatan dan air yang
benar-benar terikat kuat dalam sampel. Setelah itu dapat dilakukan perhitungan
untuk mengetahui persen kadar air dalam bahan (Crampton 1959).
Secara
teknik, metode oven langsung dibagi menjadi dua yaitu, metode oven temperatur
rendah dan metode oven temperatur tinggi. Metode oven temperatur rendah
menggunakan suhu (103 + 2)˚C dengan periode pengeringan selama 17 ± 1 jam.
Periode pengeringan dimulai pada saat oven menunjukkan temperatur yang
diinginkan. Setelah pengeringan, contoh bahan beserta cawannya disimpan dalam
desikator selama 30-45 menit untuk menyesuaikan suhu media yang digunakan
dengan suhu lingkungan disekitarnya. Setelah itu bahan ditimbang beserta wadahnya.
Selama penimbangan, kelembaban dalam ruang laboratorium harus kurang dari 70%
(AOAC 1970). Selanjutnya metode oven temperatur tinggi. Cara kerja metode ini
sama dengan metode temperatur rendah, hanya saja temperatur yang digunakan pada
suhu 130-133˚C dan waktu yang digunakan relatif lebih rendah (Crampton 1959).
Metode
ini memiliki beberapa kelemahan, yaitu:
a) Bahan lain disamping air juga ikut
menguap dan ikut hilang bersama dengan uap air misalnya alkohol, asam asetat,
minyak atsiri dan lain-lain
b) Dapat terjadi reaksi selama
pemanasan yang menghasilkan air atau zat mudah menguap. Contoh gula mengalami
dekomposisi atau karamelisasi, lemak mengalami oksidasi
c) Bahan yang dapat mengikat air secara
kuat sulit melepaskan airnya meskipun sudah dipanaskan (Soedarmadji 2003).
Prinsip Analisa Metode Gravimetri
Prinsip metode penetapan kadar air dengan oven
atau Thermogravimetri yaitu menguapkan air yang ada dalam bahan dengan jalan pemanasan. Penimbangan bahan
dengan berat konstan yang berarti semua air sudah diuapkan dan cara ini relatif
mudah dan murah. Percepatan penguapan air serta menghindari terjadinya
reaksi yang lain karena pemanasan maka dapat dilakukan pemanasan dengan suhu
rendah dan tekanan vakum. Bahan yang telah
mempunyai kadar gula tinggi, pemanasan dengan suhu kurang lebih 100º C dapat
mengakibatkan terjadinya pergerakan pada permukaan bahan.
Suatu bahan yang telah mengalami pengeringan
lebih bersifat hidroskopis dari pada
bahan asalnya. Oleh karena itu selama pendinginan
sebelum penimbangan, bahan telah ditempatkan dalam ruangan tertutup yang kering
misalnya dalam eksikator atau desikator yang telah diberi zat
penyerapan air. Penyerapan air atau uap ini dapat menggunakan kapur aktif, asam
sulfat, silica gel, kalium klorida, kalium hidroksid, kalium sulfat atau
bariumoksida. Silika gel yang digunakan sering diberi warna guna memudahkan
bahan tersebut sudah jenuh dengan air atau
belum, jika sudah jenuh akan berwarna merah muda, dan bila dipanaskan menjadi kering berwarna biru (Sudarmadji, 2007).
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 dalam suatu bahan pangan
sangat berpengaruh pada mutu produk pangan tersebut. Semakin banyak kadar air
yang terkandung, umur simpannya semakin sebentar, karena kalau suatu bahan
banyak mengandung kadar air, maka sangat memungkinkan adanya mikroba yang
tumbuh. Oleh karena itu kita harus mengetahui kandungan air dalam suatu bahan
agar dapat memprekdisikan umur simpannya. (Christian 1980).
Kandungan
air dalam bahan makanan ikut menentukan kesegaran dan daya tahan bahan itu
sendiri. Sebagian besar dari perubahan-perubahan bahan makanan terjadi
dalam media air yang ditambahkan atau berasal dari bahan itu sendiri.
Menurut derajat keterikatan air dalam bahan makanan atau bound water dibagi
menjadi 4 tipe, antara lain:
-
Tipe I adalah tipe molekul air yang terikat pada
molekul-molekul air melalui suatu ikatan hydrogen yang berenergi besar.
Molekul air membentuk hidrat dengan molekul-molekul lain yang mengandung
atom-atom O dan N seperti karbohidrat, protein atau garam.
-
Tipe II adalah tipe molekul-molekul air membentuk ikatan
hydrogen dengan molekul air lain, terdapat dalam miro kapiler dan sifatnya agak
berbeda dari air murni.
-
Tipe III adalah tipe air yang secara fisik terikat dalam
jaringan matriks bahan seperti membran, kapiler, serat dan lain-lain. Air
tipe inisering disebut dengan air bebas.
-
Tipe IV adalah tipe air yang tidak terikat dalam jaringan
suatu bahan atau air murni, dengan sifat-sifat air biasa.
III.
Alat dan Bahan yang digunakan
1. Oven
dengan kisaran suhu 100oC – 102oC
2. Cawan
(stainless steel, aluminium, nikel atau porselen). Gunakan cawan lengkap dengan
tutupnya. Untuk bahan-bahan yang memberikan efek korosif, sebaiknya tidak
menggunakan cawan-cawann logam.
3. Desikator
yang berisi bahan pengering (fosfor pentoksida kering, kalsium klorida atau
butiran halus silica gel).
4. Penjepit
cawan.
5. Timbangan
analitik
6. Bahan
yang digunakan yaitu tepung beras, tapioka, dan terigu
IV.
Prosedur Kerja
1. Cawan kosong dan tutupnya
dikeringkan di dalam oven selama 15 menit dan dinginkan dalam desikator,
kemudian ditimbang (untuk cawan aluminium didinginkan selama10 menit dan cawan
porselen didinginkan selama 20 menit).
2. Ditimbang dengan cepat kurang lebih
5 gram sampel yang sudah dihomogenkan dalam cawan.
3. Tutup cawan diangkat dan cawan
ditempatkan beserta isi dan tutupnya didalam oven selama 6 jam. Hindarkan
kontak antara cawan dengan dinding oven. Untuk produk yang tidak mengalami
dekomposisi dengan pengeringan yang lama, dapat dikeringkan selama 1 malam (16
jam).
4. Cawan dipindahkan kedalam desikator,
tutup dengan penutup cawan, lalu dinginkan. Setelah dingin timbang kembali.
5. Di keringkan kembali kedalam oven
sampai diperoleh berat yang tetap.
V.
Data Pengamatan
|
Pengamatan
|
Cawan 1
(tepung beras) (gr)
|
Cawan 2
(tepung bumbu) (gr)
|
Cawan 3
(tepung terigu) (gr)
|
|
Berat cawan
Berat cawan + sampel
(sebelum dipanaskan)
Berat sampel basah
Berat cawan + sampel
(setelah dipanaskan)
Berat sampel kering
Selisih total
|
58, 5608
61,0347
5,3739
63,5595
4,7987
0,5752
|
51,4927
56,4189
5,3267
56,1042
4,6115
0,7147
|
50,4846
55,1266
4,6420
54,5890
4,1044
0,5376
|
VI.
Perhitungan
a. Berat sampel (W1)
Sampel tepung beras =
5,3739 gram
Sampel tepung bumbu = 5,3267 gram
Sampel tepung terigu = 4,642 gram
b. Berat
sampel setelah dikeringkan (W2)
Sampel tepung beras =
4,7987 gram
Sampel tepung bumbu = 4,611 gram
Sampel tepung terigu = 4,1044 gram
c. Selisih berat (W3 = W1 – W2)
Sampel tepung beras =
0,5752 gram
Sampel tepung bumbu = 0,7147 gram
Sampel tepung terigu = 0,5376 gram
d. %
kadar air (berat kering, bk) (W3/W2 x 100%)
Tepung beras =
x
100% = 11,98%
Tepung bumbu =
x
100% = 15,49%
Tepung
terigu =
x
100% = 13,09%
e. %
kadar air (berat basah, bb) (W3/W1 x 100%)
Tepung beras =
x
100% = 89,29%
Tepung bumbu =
x
100% = 86,57%
Tepung
terigu =
x
100% = 88,42%
VII.
Analisa
Percobaan
Air
merupakan substansi yang dibutuhkan dalam komponen penyusun bahan pangan dengan
jumlah yang cukup. Setiap bahan pangan memiliki kadar air yang berbeda-beda.
Kadar air merupakan suatu indikator yang dapat digunakan sebagai penyimpanan.
Kadar air sangat mempengaruhi masa kadaluarsa dari bahan pangan itu sendiri.
Bahan pangan yang kering akan lebih tahan lama dibandingkan dengan bahan pangan
yang memiliki kadar air tinggi karena hal ini sangat memungkinkan untuk
hidupnya suatu mikrooorganisme. Beberapa contoh bahan pangan dantaranya dalah
tepung beras, tepung bumbu dan tepung terigu. Masing-masing bahan ini memiliki
kadar air berbeda. Oleh sebab itu dilakukan analisa perbedaan dari
masing-masing bahan pangan dengan metode oven.
Kadar
air yang didapat dalam berat kering pada ketiga bahan bervariasi, begitu pun
berat basah. Kadar air berat kering adalah perbandingan antara berat air
didalam bahan tersebut dengan berat keringnya. Sedangkan kadar air berat basah
adalah perbandingan antara berat air didalam bahan dengan berat bahan pangan.
Nilai
kadar air tertinggi terdapat pada sampel bahan pangan tepung bumbu dan yang
terendah pada tepung beras. Hal ini dikarenakan pada tepung bumbu mengalami
waktu pengeringan yang lebih singkat pada ssat produksidi pabrik, sedangkan
pada tepung beras waktu pengeringan yang agak lama sehingga kadar air yang ada lebih sedikit. Keberadaan air ini
dpat mempengaruhui proses dan cara penyimpanan bahan pangan tersebut.
VIII.
Kesimpulan
Dari
percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa nilai kadar air
tertinggi terdapat pada sampel bahan pangan tepung bumbu dan yang terendah pada
tepung beras. Bahan pangan dengan kadar air rendah dapat disimpan lebih lama
karena tidak memungkinkan tumbuhnya mikroorganisme yang dapat membuatnya
kadaluarsa. Dari percobaan didapatkan hasil:
Kadar
air berat kering
-
Tepung beras = 11,98%
-
Tepung bumbu = 15,49%
-
Tepung beras = 13,09%
DAFTAR PUSTAKA
M. Amin, Jaksen. 2015. Penuntuk Praktikum Teknologi Pangan.
Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya.
Gambar alat
Oven Neraca
Analitik
Spatula Penjepit
Cawan poreselen
Tidak ada komentar:
Posting Komentar