PENENTUAN KADAR AIR DAN ABU

Air

Air merupakan salah satu unsur penting dalam bahan makanan. Meskipun bukan

merupakan sumber nutrien seperti bahan makanan yang lain, namun air sangat penting dalam

proses biokimiawi bagi makhluk hidup. Air sangat dibutuhkan dalam berbagai bidang seperti

pertanian, pengolahan makanan dan sebagai air minum. Akan tetapi, air yang pada bahan pangan

juga dapat mengakibatkan cepat rusaknya bahan tersebut, terutama kandungan air bebas pada

bahan yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk tumbuh, dan biasanya akan cepat

merusak bahan.

Air juga bahan yang sangat penting bagi kehidupan manusia dan fungsinya tidak pernah

dapat digantikan oleh senyawa lain. Air juga merupakan komponen penting dalam bahan

makanan karena air dapat mempengaruhi penampakannya, tekstur, serta cita rasa makanan kita,

bahkan dalam bahan makanan kering sekalipun, seperti buah kering, tepung, serta biji-bijian

terkandung air dalam jumlah tertentu (Winarno, 1989).

Suatu bahan yang telah mengalami pengeringan ternyata lebih bersifat higroskopis dari pada

bahan asalnya. Oleh karena itu selama pendinginan sebelum penimbangan, bahan selalu

ditempatkan dalam ruang tertutup yang kering, misalnya dalam eksikator atau desikator yang

telah diberi zat penyerap air. Penyerapan air/uap air ini dapat menggunakan kapur aktif, asam

sulfat ; silika gel, alumunium oksida, kalium klorida, kalium hidroksida, kalium sulfat atau

barium oksida (Nazaruddin, 2000).

Di dalam bahan pangan terdapat air dalam bentuk (1) Air Bebas, yaitu air yang berada di

permukaan benda padat dan sifatnya mudah diuapkan, (2) Air terikat, yaitu air yang terikat

secara fisik menurut sistem kapiler atau air absorpsi karena adanya tenaga penyerapan, (3) Air

terikat secara kimia, yaitu air yang berada dalam bahan dalam bentuk air kristal dan air yang

terikat dalam system dispersi koloid. Peranan air dalam bahan pangan merupakan salah satu

faktor yang mempengaruhi aktivitas metabolisme seperti misalnya aktivitas enzim, aktivitas

mikroba, dan aktivitas kimiawi, yaitu terjadinya ketengikan, dan reaksi-reaksi nonenzimatis,

sehingga menimbulkan perubahan sifat-sifat organoleptik, penampakan, tekstur dan citarasa serta

nilai gizinya. Cara mencegah pertumbuhan mikroba dapat dilakukan dengan cara mengganggu

lingkungan hidupnya, dengan cara mengubah suhu, kadar air substrat (aw), pH, kadar oksigen,

komposisi substrat, serta penggunaan bahan pengawet anti mikroba (Muchtadi, 2003).

Salah satu metode penentuan kadar air yang sederhana dan banyak digunakan untuk

produk pangan adalah metode pengeringan atau metode oven (thermogravimetri). Pada metode

ini sampel dibiarkan dalam alat pengering (oven) pada suhu 70-1050C. Kelebihan metode ini

adalah prosedurnya yang sederhana dan data yang diperoleh cukup baik dan akurat. Tetapi,

waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan sampel cukup lama dan pada sampel yang

mempunyai kadar gula tinggi sangat sulit dilakukan pengeringan (Anonim, 2009a).

Di dalam analisis bahan pangan, biasanya kadar air bahan dinyatakan dalam persen berat

kering. Hal ini disebabkan perhitungan berdasarkan berat basah mempunyai kelemahan yaitu

berat basah bahan selalu berubah-ubah setiap saat, sedangkan berat bahan kering selalu tetap.

Metode pengukuran kadar air yang umum dilakukan di Laboratorium adalah metode oven atau

dengan cara destilasi. Pengukuran kadar air secara praktis di lapangan dapat dilakukan dengan

menggunakan moisture meter yaitu alat pengukur kadar air secara elektronik (Adnan, 2005).

Salah satu metode yang digunakan untuk menetapkan kadar air pada suatu bahan adalah

dengan menggunakan metode “Penetapan air dengan metode oven“, yaitu suatu metode yang

dapat digunakan untuk seluruh produk makanan, kecuali produk tersebut mengandung

komponen-komponen yang mudah menguap atau jika produk tersebut mengalami dekomposisi

pada pemanasan 100oC–102oC sampai diperoleh berat yang konstan pada penimbangan berkali-

kali (Apriyantono, 1989).

Kadar air dalam makanan menurut Sudarmadji (1989) dapat ditentukan dengan berbagai

cara:

1.   Metode Pengeringan (Thermogravimetri)

Prinsipnya menguapkan air yang ada dalam bahan dengan jalan pemanasan. Kemudian

menimbang bahan sampai berat konstan berarti semua air sudah diuapkan. Cara ini relatif mudah

dan murah. Kelemahannya antara lain:

a.   Bahan lain di samping air juga ikut menguap dan ikut hilang bersama dengan uap misalnya

alkohol, asam asetat, minyak atsiri, dan lain-lain.

b.   Dapat terjadi reaksi selama pemanasan yang menghasilkan air atau zat mudah menguap lain.

Contoh gula mengalami dekomposisi atau karamelisasi, lemak mengalami oksidasi dan

sebagainya.

c.   Bahan yang mengandung bahan yang dapat mengikat air secara kuat sulit melepaskan airnya

meskipun sudah dipanaskan.

2.   Metode Destilasi (Thermovolumetri)

Prinsip penentuan kadar air dengan destilasi adalah menguapkan air dengan “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, benzena, tetrakhlorethilen, dan xylol.

Cara penentuannya adalah dengan memberikan zat kimia sebanyak jumlah yang

ditentukan biasanya 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 daripada zat kimia

tersebut maka air akan berada di bagian 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.

3.   Metode Khemis

Ada beberapa cara penentuan kadar air metode khemis antara lain:

a.   Cara Titrasi Karl Fischer

b.   Cara Kalsium Karbid

c.   Cara Asetil Klorida

4.   Metode Fisis

Ada beberapa cara penentuan kadar air cara fisis antara lain:

a.   Berdasarkan tetapan dielektrikum

b.   Berdasarkan konduktivitas listrik (daya hantar listrik) atau resistansi

c.   Berdasarkan resonansi nuklir magnetik

d.   Metode khusus misalnya dengan kromatografi

http://landasanteori.blogspot.com/2012/11/penetapan-kadar-air-dalam-suatu-sampel.html

Kadar Air

Kadar air yang terkandung dalam makanan merupakan banyaknya air yang terkandung

dalam bahan yang dinyatakan dalam persen. Kadar air juga salah satu karakteristik yang sangat

penting pada bahan pangan, karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, dan citarasa

pada bahan pangan. Kadar air dalam bahan pangan ikut menentukan kesegaran dan daya awet

bahan pangan tersebut, kadar air yang tinggi mengakibatkan mudahnya bakteri, kapang, dan

khamir untuk berkembang biak, sehingga akan terjadi perubahan pada bahan pangan .

Sifat dari metode analisa kadar air dengan menggunakan metode oven berdasarkan pada

gravimetri, yaitu berdasarkan pada selisih berat sebelum pemanasan dan setelah pemanasan.

Sehingga sebelum dilakukan analisa, terlebih dahulu dilakukan penimbangan cawan yang akan

dipergunakan untuk mengeringkan sample. Penimbangan dilakukan sampai berat cawan konstan,

yaitu dengan memanaskan cawan dalam oven pada suhu 100-105 oC selama 1 jam .

Penentuan kadar air menggunakan oven

Salah satu metode penentuan kadar air yang sederhana dan banyak digunakan untuk

produk pangan adalah metode pengeringan atau metode oven (thermogravimetri). Pada metode

ini sampel dibiarkan dalam alat pengering (oven) pada suhu 70-1050C hingga bahan mencapai

berat yang konstan. Kelebihan metode ini adalah prosedurnya yang sederhana dan data yang

diperoleh cukup baik dan akurat. Pengeringan dengan cara oven adalah suatu metode untuk

mengeluarkan atau menghilangakan sebagian air dari suatu bahan dengan cara menguapkan air

tersebut dengan menggunakan energi panas. Biasanya kandungan air bahan tersebut dikurangi

sampai suatu batas agar mikroba tidak dapat tumbuh lagi didalamnya (Anonim, 2009a).

Abu

Kadar abu merupakan campuran dari komponen anorganik atau mineral yang terdapat pada suatu

bahan pangan. Bahan pangan terdiri dari 96% bahan anorganik dan air, sedangkan sisanya

merupakan unsur-unsur mineral. Unsur juga dikenal sebagai zat organik atau kadar abu. Kadar

abu tersebut dapat menunjukan total mineral dalam suatu bahan pangan. Bahan-bahan organik

dalam proses pembakaran akan terbakar tetapi komponen anorganiknya tidak, karena itulah

disebut sebagai kadar abu. Produk perikanan memiliki kadar abu yang berbeda-beda. Standar

mutu ikan segar berdasar SNI 01-2354.1-2006, ialah memiliki kadar abu kurang dari 2%. Produk

olahan hasil diversifikasi dari jelly fish product (kamaboko) yang tidak diolah menjadi surimi

dahulu memiliki standar kadar abu antara 0,44 – 0,69% menurut SNI 01-2693-1992. Contoh jelly

fish product, yakni otak-otak, bakso dan kaki naga.

Penentuan kadar abu total dapat digunakan untuk berbagai tujuan, antara lain untuk menentukan

baik atau tidaknya suatu pengolahan, mengetahui jenis bahan yang digunakan, dan sebagai

penentu parameter nilai gizi suatu bahan makanan. Penggilingan gandum, misalnya, apabila

masih banyak lembaga dan endosperm maka kadar abu yang dihasilkannya tinggi. Banyaknya

lembaga dan endosperm pada gandum menandakan proses pengolahan kurang baik karena masih

banyak mengandung bahan pengotor yang menyebabkan hasil analisis kadar abu menjadi tidak

murni. Kandungan abu juga dapat digunakan untuk memperkirakan kandungan dan keaslian

bahan yang digunakan. Kadar abu sebagai parameter nilai gizi, contohnya pada analisis kadar

abu tidak larut asam yang cukup tinggi menunjukan adanya kontaminan atau bahan pengotor

pada makanan tersebut. Penentuan kadar abu dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu pengabuan

cara langsung (cara kering) dan pengabuan cara tidak langsung (cara basah).

A. Penentuan kadar abu secara langsung

Prinsip pengabuan cara langsung yaitu semua zat organik dioksidasi pada suhu tinggi, yaitu

sekitar 500-600oC, kemudian zat yang tertinggal setelah proses pembakaran ditimbang.

Mekanisme pengabuan cara langsung yaitu cawan porselen dioven terlebih dahulu selama 1 jam

kemudian diangkat dan didinginkan selama 30 menit dalam desikator. Cawan kosong ditimbang

sebagai berat a gram. Setelah itu, bahan uji dimasukan sebanyak 5 gram ke dalam cawan,

ditimbang dan dicatat sebagai berat b gram. Pengabuan dilakukan dalam 2 tahap, yaitu

pemanasan pada suhu 300oC agar kandungan bahan volatil dan lemak terlindungi hingga

kandungan asam hilang. Pemanasan dilakukan hingga asam habis. Selanjutnya, pemanasan pada

suhu bertahap hingga 600oC agar perubahan suhu secara tiba-tiba tidak menyebabkan cawan

menjadi pecah.

B. Penentuan kadar abu secara tidak langsung

Prinsip pengabuan cara tidak langsung yaitu bahan ditambahkan reagen kimia tertentu sebelum

dilakukan pengabuan. Senyawa yang biasa ditambahkan adalah gliserol alkohol atau pasir bebas

anorganik yang selanjutnya dipanaskan dalam suhu tinggi. Pemanasan menyebabkan gliserol

alkohol membentuk kerak sehingga menyebabkan terjadinya porositas bahan menjadi besar dan

memperbesar oksidasi. Pemanasan pada pasir bebas dapat membuat permukaan yang

bersinggungan dengan oksigen semakin luas dan memperbesar porositas sehingga proses

pengabuan semakin cepat.

Mekanisme pengabuan cara tidak langsung yaitu cawan porselen dioven terlebih dahulu selama

1 jam kemudian diangkat dan didinginkan selama 30 menit dalam desikator. Cawan kosong

ditimbang sebagai berat a gram. Setelah itu, bahan uji dimasukan sebanyak 5 gram ke dalam

cawan, ditimbang dan dicatat sebagai berat b gram. Gliserol alkohol ditambahkan dalam cawan

sebanyak 5 ml dan dimasukan dalam tanur pengabuan hingga putih keabu-abuan. Abu yang

terbentuk dibiarkan dalam muffle selama 1 hari. Cawan porselen dioven terlebih dahulu untuk

mengeringkan air yang mungkin terserap saat disimpan dalam muffle lalu dimasukan ke

desikator. Penimbangan cawan setelah pengabuan dicatat sebagi berat c gram.  Suhu yang tinggi

menyebabkan elemen abu yang volatil, seperti Na, S, Cl, K dan P menguap. Pengabuan juga

menyebabkan dekomposisi tertentu, seperti K2CO3 dan CaCO3. Pengeringan dengan metode ini

bertujuan mendapatkan berat konstan.

http://astutipage.wordpress.com/tag/kadar-abu/

Kadar abu

Abu adalah zat organik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik.

Kandungan abu dan komposisinya tergantung pada macam bahan dan cara pengabuannya. Kadar

abu ada hubungannya dengan mineral suatu bahan. Mineral yang terdapat dalam satu bahan

dapat merupakan dua macam garam yaitu garam organik dan garam anorganik. Garam organik

terdiri dari garam-garam asam malat, oksalat, asetat, dan pektat, sedangkan garam anorganik

antara lain dalam bentuk garam fosfat, karbonat ,klorida, sulfat, nitrat. Mineral juga biasanya

berbentuk sebagai senyawa kompleks yang bersifat organis. Apabila akan ditentukan jumlah

mineralnya dalam bentuk aslinya adalah sangat sulit, oleh karenanya biasanya dilakukan dengan

menentukan sisa-sia pembakaran garam mineral tersebut, yang dikenal dengan pengabuan

(Anonim, 2010a).

Kadar abu pada bahan pangan menggambarkan kandungan mineral dari sampel bahan

makanan. Kadar abu ialah material yang tertinggal bila bahan makanan dipijarkan dan dibakar

pada suhu sekitar 500-800°C. dalam hal ini metode pengabuan dengan metode tanur adalah

dengan cara membakar bahan hingga mencapai suhu 600-750 oC hingga bahan berwarna abu-

abu. Semua bahan organik akan terbakar sempurna menjadi air dan CO2 serta NH3 sedangkan

elemen-elemen tertinggal sebagai oksidannya. Dengan mengetahui berat cawan ketika mula-

mula kosong, dapat dihitung berat abu yang telah terjadi. Bila berat dinyatakan dalam persen

berat asal sampel pada permulaan pengabuan, terdapatlah kadar berat abu dalam persen.

Pengerjaan penimbangan harus dilakukan cepat, karena abu yang  kering ini umumnya bersifat

higroskopik, sehingga bila pengerjaan dilakukan lambat, abu akan bertambah berat karena

mengisap uap air dari udara Sediaoetomo (2000).

 

Penentuan kadar abu dengan menggunakan tanur

Prinsip pengabuan cara tanur yaitu semua zat organik dioksidasi pada suhu tinggi, yaitu

sekitar 500-600 oC, kemudian zat yang tertinggal setelah proses pembakaran ditimbang.

Mekanisme pengabuan cara langsung yaitu cawan porselen dioven terlebih dahulu selama 1 jam

kemudian diangkat dan didinginkan selama 30 menit dalam desikator. Cawan kosong ditimbang

sebagai berat a gram. Setelah itu, bahan uji dimasukan sebanyak 5 gram ke dalam cawan,

ditimbang dan dicatat sebagai berat b gram. Pemanasan dilakukan hingga asam habis.

Selanjutnya, pemanasan pada suhu bertahap hingga 600 oC agar perubahan suhu secara tiba-tiba

tidak menyebabkan cawan menjadi pecah (Anonim, 2009a).

http://realitassyamsul.blogspot.com/2013/02/penentuan-kadar-air-dan-kadar-abu.html