BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air merupakan kandungan penting dalam bahan pangan
termasuk makanan,semua bahan makanan mengandung air dalam jumlah yang
berbeda-beda baik itu bahan makanan hewani maupun nabati. Sebagai media reaksi
yang menstabilkan pembentukan berrpolimer dan sebagainya. Sedangkan kadar air
merupakan banyaknya air yang terkandung dalam bahan pangan yang dinyatakan
dalam persen. Kadar air juga salah satu karakteristik yang sangat penting dalam
bahan pangan,karena air dapat mempengaruhi kenampakan tekstur dan cita rasa
pada bahan pangan. Kadar air dalaam bahan pangan ikut menentukan kesegaran dan
daya awet bahan pangan tersebut. Kadar air yang tinggi menyebabkan mudahnya
bakteri, kapang, dan khamir untuk berkembang biak,sehingga akan terjadi
perubahan pada bahan pangan (Purnomo,1995).
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. Kandungan air bahan pangan
bervariasi. Ada yang sangat rendah contohnya serealia, kacang-kacangan kering. Kriteria ikatan air
dalam aspek daya awet bahan pangan dapat ditinjau dari kadar air, konsentrasi
larutan, tekanan osmotik, kelembaban relatif berimbang dan aktivitas air.
Keberadaan air dalam bahan pangan selalu dihubungkan dengan mutu bahan pangan
dan sebagai pengukur bagian bahan kering atau padatan. Air dalam bahan dapat digunakan
sebagai indeks kestabilan selama penyimpanan serta penentu mutu organoleptik
terutama rasa dan keempukan. Kandungan air dalam bahan pangan akan berubah-ubah
sesuai dengan lingkungannya, dan hal ini sangat erat hubungannya dengan daya
awet bahan pangan tersebut. Hal ini merupakan pertimbangan utama dalam
pengolahan dan pengelolaan pasca olah bahan pangan. Analisa kadar air dalam
bahan pangan penting untuk bahan pangan segar dan olahan. Analisa sering
menjadi tidak sederhana karena air dalam bahan pangan berada dalam bentuk
terikat secara fisik atau kimia dengan komponen bahan pangan lainnya sehingga
sulit memecahkan ikatan-ikatan air tersebut. Pentuan kadar air dalam makanan
dapat dilakukan dengan beberapa metode yaitu metode pengeringan (dengan oven
biasa), metode destilasi, metode kimia, dan metode khusus. Namun, pada
praktikum ini
hanya dilakukan metode pengeringan dengan oven.
1.2. Tujuan
Praktikum penentuan kadar air ini bertujuan untuk mempelajari penentuan
kadar air dengan metode pemanasan / gravimetri.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Air
Air adalah substansi kimia dengan
rumus kimia H 2O : satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen
yangterikat secara kovalen pada
satu atom oksigen . Air bersifat tidak berwarna , tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C). Zat kimia ini merupakan
suatupelarut yang penting, yang memiliki
kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam ,gula
, asam , beberapa jenis gas dan banyak
macam molekul organik. Molekul air dapat diuraikan menjadi unsur-unsur asalnya
dengan mengalirinya arus listrik . Proses ini disebut elektrolisis air. Pada
katoda, dua molekul air bereaksi dengan menangkap dua elektron , tereduksi
menjadi gas H2dan ion hidrokida (OH–). Sementara itu pada anoda, dua molekul
air lain terurai menjadi gas oksigen
(O2), melepaskan 4 ion H+ serta mengalirkan elektron ke katoda. Ion H+
dan OH– mengalami netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa molekul air.
Air adalah pelarut yang kuat,
melarutkan banyak jenis zat kimia. Zat-zat yang bercampur dan larut dengan baik
dalam air (misalnya garam-garam) disebut sebagai zat-zat “hidrofilik” (pencinta
air), dan zat-zat yang tidak mudah tercampur dengan air (misalnya lemak dan
minyak), disebut sebagai zat-zat “hidrofobik” (takut-air). Kelarutan suatu zat
dalam air ditentukan oleh dapat tidaknya zat tersebut menandingi kekuatan gaya
tarik-menarik listrik (gaya intermolekul dipol-dipol) antara molekul-molekul
air. Jika suatu zat tidak mampu menandingi gaya tarik-menarik antar molekul
air, molekul-molekul zat tersebut tidak larut dan akan mengendap dalam air. Air
menempel pada sesamanya (kohesi) karena air bersifat polar. Air memiliki sejumlah
muatan parsial negatif (σ-) dekat atom oksigen akibat pasangan elektron yang
(hampir) tidak digunakan bersama, dan sejumlah muatan parsial positif (σ+)
dekat atom oksigen. Dalam air hal ini terjadi karena atom oksigen bersifat
lebih elektronegatif dibandingkan atom hidrogen—yang berarti, ia (atom oksigen)
memiliki lebih “kekuatan tarik” pada elektron-elektron yang dimiliki bersama
dalam molekul, menarik elektron-elektron lebih dekat ke arahnya (juga berarti
menarik muatan negatif elektron-elektron tersebut) dan membuat daerah di
sekitar atom oksigen bermuatan lebih negatif ketimbang daerah-daerah di sekitar
kedua atom hidrogen.Air memiliki pula sifat adhesi yang tinggi disebabkan oleh
sifat alami kepolarannya. Air memiliki tegangan permukaan yang besar yang
disebabkan oleh kuatnya sifat kohesi antar molekul-molekul air. Hal ini dapat
diamati saat sejumlah kecil air ditempatkan dalam sebuah permukaan yang tak
dapat terbasahi atau terlarutkan (non-soluble); air tersebut akan berkumpul
sebagai sebuah tetesan. Di atas sebuah permukaan gelas yang amat bersih atau
bepermukaan amat halus air dapat membentuk suatu lapisan tipis (thin film)
karena gaya tarik molekular antara gelas dan molekul air (gaya adhesi) lebih
kuat ketimbang gaya kohesi antar molekul air. Dalam sel-sel biologi dan
organel-organel, air bersentuhan dengan membran dan permukaan protein yang
bersifat hidrofilik; yaitu, permukaan-permukaan yang memiliki ketertarikan kuat
terhadap air.
B.
Bentuk dan Tipe Air dalam Suatu Bahan
Air
yang terdapat dalam suatu bahan makanan terdapat dalam tiga bentuk:
Air
bebas, terdapat dalam ruang-ruang antarsel
dan intergranular dan pori-pori yang terdapat pada bahan. 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 pelerut 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. Ikatan antara air dengan
kolloid tersebut merupakan ikatan hidrogen.
Air
yang dalam keadaan terikat kuat yaitu membentuk hidrat.
Ikatannya berifat ionik sehingga relatif sukar dihilangkan atau diuapkan. Air
ini tidak membeku meskipun pada suhu 0̊ F. 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.
C.
Kadar Air Dalam Bahan Makanan
Kadar air adalah perbedaan antara
berat bahan sebelum dan sesudah dilakukan pemanasan. Setiap bahan bila
diletakkan dalam udara terbuka kadar airnya akan mencapai keseimbangan dengan
kelembaban udara di sekitarnya. Kadar air bahan ini disebut dengan kadar air
seimbang. Setiap kelembaban relatif tertentu dapat menghasilkan kadar air
seimbang tertentu pula. Dengan demikian dapat dibuat hubungan antara kadar air
seimbang dengan kelembaban relatif.
Aktivitas
air dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Aw = ERH/100
Aw = aktivitas air
ERH = kelembaban relatif seimbang
Bila
diketahui kurva hubungan antara kadar air seimbang dengan kelembaban relatif
pada hakikatnya dapat menggambarkan pula hubungan antara kadar air dan
aktivitas air. Kurva ini sering disebut kurva Isoterm Sorpsi Lembab (ISL).
Setiap bahan mempunyai ISL yang berbeda dengan bahan lainnya. Pada kurva
tersebut dapat diketahui bahwa kadar air yang sama belum tentu memberikan Aw yang
sama tergantung macam bahannya. Pada kadar air yang tinggi belum tentu
memberikan Aw yang tinggi bila bahannya berbeda. Hal ini dikarenakan mungkin
bahan yang satu disusun oleh bahan yang dapat mebgikat air sehingga air bebas
relatif menjadi lebih kecil dan akibatnya bahan jenis ini mempunyai Aw yang
rendah.
D.
Penentuan Kadar Air Dalam Bahan Makanan
Kadar air dalam makanan dapat
ditentukan dengan berbagai cara:
Metode
Pengeringan (Thermogravimetri)
Prinsipnya
menguapkan air yang ada dalam bahan dengan jlaan pemanasan. Kemudian menimbang
bahan sampai berat konstan berarti semua air sudah diuapkan. Cara ini relatif
mudah dan murah. Kelemahannya antara lain:Bahan lain di samping air juga ikut
menguap dan ikut hilang bersama dengan uap misalnya alkohol, asam asetat,
minyak atsiri, dan lain-lain. Dapat terjadi reaksi selama pemanasan yang
menghasilkan air atau zat mudah menguap lain. Contoh gula mengalami dekomposisi
atau karamelisasi, lemak mengalami oksidasi dan sebagainya. Bahan yang
mengandung bahan yang dapat mengikat air secara kuat sulit melepaskan airnya
meskipun sudah dipanaskan.
Metode
Destilasi (Thermovolumetri)
Prinsip penentuan kadar air dengan
destilasi adalah menguapkan air demgan “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, benzen, tetrakhlorethilen dan xylol. Cara
penentuannya adalah dengan memberikan zat kimia sebanyak 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 daripadazat kimia tersebut maka
air akan berada dibagian 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 (Purnomo,1995).
BAB III
METODE
3.1.
Waktu dan Tempat
Praktikum penentuan kadar air
dilakukan pada hari selasa, 1 Maret 2016 di Laboratorium Kimia POLITALA.
3.2.
Alat dan Bahan
Alat dan bahan praktikum penentuan
kadar air ini adalah : Neraca analitik, gelas arloji, batang pengaduk, oven,
penjepit besi, cawan porselin, tepung tapioka dan garam.
3.3.
Prosedur Kerja
Prosedur kerja praktikum penentuan
kadar air ini adalah :
1) Dioven cawan porselin pada suhu 105̊ C selama 30 menit.
2) Dikeluarkan cawan porselin dari oven kemudian dimasukkan
di vacum desikator
3) Ditimbang cawan porselin
4) Ditimbang sampel yang telah berupa serbuk atau bahan yang
telah dihaluskan sebanyak 1 – 2 gram didalam cawan porselin.
5) Lalu dikeringkan dalam oven pada suhu 105̊ C
selama 1,5 jam kemudian didinginkan didalam desikator lalu ditimbang
6) Kemudian dipanaskan lagi didalam oven selama 15 menit,
lalu didinginkan dan ditimbang kembali ( dilakukan hingga diperoleh berat
konstan dengan selisih penimbangan kurang lebih 0,2 mg )
7) Dihitung kadar air masing – masing bahan dengan rumus :
Kadar air % =
X 100 %
X 100 %
BAB IV
HASIL DAN
PEMBAHASAN
4.1.
Hasil
Dari praktikum penentuan kadar air
pada tepung dan garam kami mendapatkan hasil pada tabel dibawah ini :
Tabel 1. Data kadar air
|
Bahan
|
Massa awal
|
Massa dioven 1
|
Massa dioven 2
|
Massa dioven 3
|
Rata - rata selisih
|
kadar air (%)
|
|
Tepung
|
1,5471
|
1,4476
|
1,3525
|
1,3527
|
0,1944 mg
|
12,56
|
|
Garam
|
1,5232
|
1,5132
|
1,4933
|
1,4947
|
0,0228 mg
|
14,96
|
4.2.
Perhitungan
1.
Kadar air tepung
% = 
X 100 %
X 100 %
= 
X 100%
X 100%
=12,56 %
2.
Kadar air garam
% = 
X 100 %
X 100 %
= 14,96 %
4.3.
Pembahasan
Dalam
praktikum ini kami menggunakan sampel tepung dan garam, untuk dikurangi kadar
airnya dengan perlakuan atau metode thermogravimetri atau pemanasan dengan
mengguakan oven. Kami melakukan pengovenan 3 kali berturut – turut dan
ditimbang setiap 1 kali pengovenan, hasilnya massa sampel – sampel kami
tersebut berkurang disetiap pengovenan ( lihat tabel 1).
Semakin
luas permukaan sampel, maka akan semakin cepat (mudah) mengalami penguapan.
Begitupun sebaliknya. Selain hal itu, terdapat pengaruh
lain yang terjadi selama proses thermogravimetri. Pengaruh-pengaruh tersebut di
antaranya: Suhu (makin tinggi suhu udara maka pengeringan akan semakin cepat),
Kecepatan aliran udara pengering (semakin cepat udara maka pengeringan
akan semakin cepat), Kelembaban udara (makin lembab udara, proses pengeringan
akan semakin lambat), Arah aliran udara (makin kecil sudut arah
udara terhadap posisi bahan, maka bahan semakin cepat kering). Untuk
bahan-bahan yang memiliki kadar gula yang tinggi, pada saat pemanasan dapat
mengakibatkan terjadinya pergerakan pada permukaan bahan. Sehingga terlihat
masih memiliki berat kering yang cukup tinggi.Selain itu perbedaan yang terjadi
dapat disebabkan karena pengaruh alat-alatnya seperti timbangan analitik yang
sulit stabil dan karena bahan yang digunakan sudah terkontaminasi dengan bahan
lain ketika penyimpanan atau ketika berada dalam desikator.
Standar
kadar air tepung maupun garam adalah dibawah 10 %, boleh diatas 10 % asalkan
tidak lebih dari 15 %. Bila diatas 10 % maka binatang kecoa, kutu dan lain –
lain akan mudah datang, untuk saran bila kadar air bahan sampai diatas 10 %
maka emasannya tidak boleh lama – lama terbuka.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan
Setelah praktikum penentuan kadar air ini kami simpulkan
bahwa kita bisa mengetauhi kadar air suatu bahan dengan cara gravimetri atau
pemanasan. Kita dapatkan kadar air tepung sebesar 12,56 %, dan kadar air garam
14,96%.
5.2.
Saran
Setelah melakukan praktikum
penentuan kadar air kami sarankan agar dalam menentukan waktu lamanya bahan itu
dioven supaya harus benar – benar sesuai petunjuknya.
DAFTAR PUSTAKA
Purnomo,1995. Analisis Air.
Diakses pada 5 maret.
No comments:
Post a Comment