P E N D A H U L U A N

I. Analisa Kualitatif : Identifikasi unsur atau zat/senyawa apa yg ada/terkandung dlm suatu contoh/sampel.

II. Analisa kuantitatif - Penetapan banyaknya suatu unsur/zat tertentu yg ada

dlm suatu contoh/ sampel bahan. - zat tsb 1.0% contoh senyawa major

0.01-1% contoh senyawa minor 0.01% contoh senyawa “trace” (runutan)

1

Setiap bahan tersusun oleh satu atau beberapa senyawaan kimia. Kimia

analitik bertujuan menentukan apa dan berapa banyak kandungan senyawaan

kimia di dalam suatu bahan .

Pengelompokan analisa kimia analitik dapat didasarkan pada ukuran contoh/sampel:1. sampel 0,1 g analisa makro

10-100mg analisa semikro 1-10mg analisa mikro 1mg analisa ultramikro

TAHAPAN ANALISIS1. pengambilan/pencuplikan sampel (=sampling)2. mengubah analit ke bentuk yang sesuai dengan alat ukur3. pengukuran / metoda analisa4. perhitungan dan penafsiran pengukuran

1. PENGAMBILAN SAMPEL (SAMPLING)

Analisa kimia hanya memerlukan sedikit bahan yg akan dianallisa (sample).

Jika bahan sedikit maka semuanya dpt dipakai sebagai sampel.

2

Jika bahannya sangat mahal, diusahakan sedi-kit mungkin untuk sampel

Bahan homogen, cara sampling sederhana; bila bahannya heterogen perlu suatu perla-kuan khusus agar diperoleh sample yg representatif

Contoh : pada analisa protein bijian, diambil sedikit sampel dari tiap karung, kmd digabungkan untuk memperoleh gross sample (bisa beberapa kilogram). Gross sample dikecilkan ukurannya untuk mendapatkan laboratory sample (beberapa puluh atau ratus gram); dari sini akan diambil beberapa gram atau bbrp ratus miligram sebagai analysis sample .

Pengecilan ukuran sample : mengambil bagian-2nya kmd mencampurkan menggiling dan mengayaknya shg didapatkan bubuk yg

seragam untuk dianalisis.Untuk bahan-bahan biologis (sel-sel/jaringannya masih aktif) biasanya perlu penanganan khusus. Bahan biologis perlu dijaga agar tidak me-ngalami perubahan kimiawi, dan dijaga agar tidak mengalami kontaminasi .

3

dpt ditambahkan bhn pengawet yg sesuai atau dng penyimpanan beku .

Ukuran SampleSampel harus cukup untuk semua uji yg akan diinginkan. Sampel homogen cukup 250 gram (atau mililiter). Sampel rempah kering & bijian serealia 100 gr - 250 gr; Buahan & sayuran segar 1 – 2 kg; Daging & ikan segar dan olahannya 0,5 – 1 kg .

2. MENGUBAH ANALIT KEBENTUK YANG SESUAI DENGAN ALAT UKUR

Sebelum merencanakan suatu prosedur analisa, harus diketahui informasi apa yg diperlukan dan tipe sampel apa yg akan dianalisa : Bagaimana sampel harus diperoleh Seberapa banyak sampel diperlukan

4

Seberapa sensitif metoda yg akan dipakai Seberapa ke-akurat-an dan ke-tepat-an hasil yg dikehendaki Pemisahan bagaimana yg dikehendaki untuk menghilangkan

‘gangguan’Apabila pengukuran yg diperlukan telah diketahui, metoda analitik yg dipilih akan tergantung pada faktor-faktor : Ketrampilan analis Fasilitas peralatan yang tersedia Sensitivitas dan presisi/ketelitian yang diinginkan Biaya yang tersedia dan kecepatan analisa yang diinginkanTahap pertama dalam menganalisa suatu sampel adalah mengukur jumlah sampel (volume atau bobot) guna dasar perhitungan nantinya . Dalam pengukuran ini perlu ditentukan derajad akurasi (ketepatan) dan presisi (kecermatan).

Komponen bahan pangan & hasil pertanian dibagi 2 yaitu (a) senyawaan organik dan (b) kom-ponen anorganik .

5

Untuk analisa komponen anorganik perlu dilaku-kan pengabuan kering (dry ashing), atau dng cara digesti basah (wet digestion) dng mema-naskannya dlm asam pengoksid : nitrat, sulfat, perkhlorat, atau campurannya.

Melarutkan Sampel

Reaksi pengubahan zat/analit ke bentuk yg sesu-ai, banyak memerlukan medium cairan atau sam --pel dalam keadaan terlarut.Banyak analit yang larut air, namun ada pula yg memerlukan perlakuan khusus:

1. Perlakuan dengan HCl, HN03, H2SO4 , atau asam perkhlorat2. Perlakuan dengan pelelehan/peleburan panas bersama asam

atau basa dan “aqua regia” (campuran HCl + HNO3).

Kerja asam selaku pelarut antara lain:1. Reduksi ion H+ oleh logam yg lebih aktif dari H

Misal: Zn (p) + 2H+ Zn2+ + H2 (gas)

2. Reaksi ion H+ dengan anion asam lemah

6

Misal: CaCO3(p) + 2H+ Ca2+ + H2O + CO2 (gas)

3. Sifat pengoksida dari anion asam Misal: 3Cu (p) + 2 NO3

- + 8H+ 3 Cu3+ + 2 NO (gas) + 4 H2O

4. Kecenderungan anion asam membentuk kompleks yang larut dengan kation zat yang dilarutkan .

Misal: Fe3+ + Cl- FeCl2+

Fluks asam seperti KHSO4 untuk menyerang bahan basa seperti bijih besi

Fluks basa seperti Na2CO3 untuk menyerang bahan asam seperti silikat.

Dapat pula digunakan fluks pengoksid : Na-peroksida.

III PENGUKURAN ANALITPada tehnik analisa gravimetri : analit (zat yg dianalisis) diendapkan dan diukur bobotnya me-nggunakan necara analitik. Pada tehnik volumetri/titrimetri : analit direaksikan dng sejumlah volume terukur reagen-sia yg diketahui konsentrasinya; proses ini dise-but titrasi.

7

Dng tehnik apapun yg dipakai sampel harus di-siapkan menjadi suatu larutan analit, dan perlu dihilangkan senyawa yang dapat mengganggu reaksi analit dng reagensia standar tsb . Bobot ditera dng neraca analitik (analytical balance) dng

kepekaan sekurang-kurangnya 0.1 mg. Volume secara kasar dapat diukur dng gelas ukur atau gelas

beaker, sedangkan untuk pengukuran yang teliti dng pipet ukur, pipet gondok dan buret. Buret standar dpt mengu-kur volume sampai ketelitian 0.1 mL, sedang buret mikro sampai ketelitian 0.01 mL.

Gravimetri dan volumetri dapat memberikan hasil dng akurasi dan presisi tinggi sampai ppt (part per thousand) atau lebih baik lagi. Tetapi metoda ini perlu jumlah analit yg cukup besar, sehingga cocok untuk analisa komponen mayor. Metoda volumetri umumnya dpt dilakukan lebih cepat dibanding gravimetri . Untuk menghilangkan bahan pengganggu, untuk

pengukuran yg selektivitas, atau untuk pra-pemekatan analit guna pengu-kuran yg lebih sensitif dan akurat, perlu

8

dilakukan satu atau lebih tahap pemisah-an, misal: dengan presipitasi, extraksi ke dlm pelarut im-miscible, pemisahan dng kolom kromatografi, dialisis, dan distilasi .

Contoh : Untuk menghilangkan protein dpt dilakukan dng presipitasi, penyaringan atau sentrifugasi shg diperoleh protein-free filtrate (PFF).

Pada analisis menggunakan pewarnaan, pengaturan pH dapat me-masking warna yg tidak dikehendaki. Pada analisis gravimetri besi, untuk mengendapkan Fe2O3 semua besi harus dlm bentuk Ferri (3+); sebaliknya bila dng cara volumetri dengan reaksi ion dikro -mat, semua besi harus dalam bentuk Ferro (2+) sebelum reaksi, sehingga diperlukan tahap reduksi pada preparasi sampelnya .

Ketepatan (Akurasi) & Kecermatan (Presisi)Hasil yg tepat/akurat (=accurate) adl. hasil yg sangat mendekati nilai sejati dari besaran terukur. Pengukuran semakin tepat bila galat-nya semakin kecil. Pengukuran yg cermat/presisi merujuk ke cocok tidaknya di antara

9

sekelompok hasil-hasil pengukuran. Istilah cermat tidak menyiratkan hubungan antara hasil pengukuran dng nilai sejati.

Pengukuran yg cermat dpt saja tidak tepat dalam arti pengukuran tersebut berbeda dng nilai sejati.

Contoh : Ada tiga mahasiswa praktikum dng tugas meng-ukur kadar glukosa dlm lartn gula yg telah diketahui kadar glukosanya 10.1% . Masing-masing melakukan pengukuran 6 kali, dengan hasil sbb :

Hasil pengukuran kadar glukosa oleh :

Mahasiswa A Mahasiswa B Mahasiswa C

Hasil pengamat

an

10.010.210.010.2

8.18.08.38.2

13.09.2

10.311.1

10

A B

A. Akurat dan Presisi

B. Presisi tapi tak Akurat

C. Tak Akurat dan tak Presisi

10.110.1

8.08.0

13.28.2

Rerata 10.1 8.1 10.8

Error 0.0 2.0 0.7Kesimpulan : A = akurat dan presisi

B = presisi tetapi tidak akurat C = tidak akurat dan tidak presisi .

IV GALAT (ERROR) DATA, SESATAN

Galat = selisih numerik antara nilai terukur dng nilai sebenarnya (=nilai sejati).

Galat terpastikan (=determinate) atau siste-matik = galat yg dapat dikaitkan ke sebab-sebab tertentu yg dapat diketahui .Galat ini bersifat satu arah relatif terhadap nilai sejati; seringkali dpt diulang, dan dptdiramal.

Contoh sumber galat terpastikan = anak timbang -an yg berkarat, buret dng skala tidak cermat dan kabur, reagensia tidak murni,

11

endapan yg larut, reaksi samping/ikutan dalam titrasi; suhu terlalu tinggi.

Ada 3 kelompok galat terpastikan :(a) galat metoda : akibat dari metoda analisis (b) galat operasi : akibat kurang terampilnya analist (c) galat instrumen: akibat dari alat ukur tidak berfungsi persis

sesuai dng standar yg dituntut. Galat tetap/konstan : galat yg besarannya (mag -nitude) hampir

konstan dalam sederet analisis, tidak peduli berapapun ukuran sampel.(Akan nampak berkurang/menurun dng semakin besarnya sampel bila nilai galat disajikan relatif terhadap kuantitas yg diukur).

Galat sebanding : galat yg nilai relatifnya konstan dng berubahnya ukuran sampel, atau sebaliknya nilai mutlak galat berubah sesuai dengan berubahnya ukuran sampel.

Galat tak terpastikan (=indeterminate): Galat yg timbul sbg akibat dari variabel-variabel yg diluar kendali di dekat batas penampilan suatu instrumen alat.

12

Contoh : penyimpangan alat baca analitis akibat fluktuasi tegangan listrik; getaran gedung akibat kendaraan melintas atau akibat gempa; variasi temperatur ruang atau pemanasan; ketidak mampuan mata mendeteksi perubahan yg sangat halus pada alat baca .

V Konsentrasi Larutan / Kadar Bahan dan Pengenceran Larutan

Kadar zat dlm bahan atau konsentrasi zat dalam larutan dapat dinyatakan dengan satuan (unit) sbb. :1. Molar (=M) = gram-mol/1 liter larutan. gram-molekul = bobot (gram)/BM zat. Mis. : 0,1 M NaOH (BM=40) =0,1x40 gr/1liter

8gr NaOH/1liter = 8/40 grol/1 ltr = 0,2M.13

2. Normal (=N) = gram-ek./1 liter larutan.gram-ekivalen = gram-mol. X 1/valensi Maka : 1 M HCl (valensi=1) = 1 N HCL

1 M H2SO4 (valensi=2) = 2 N H2SO4.3. Molal (=m) = gram-mol/1000 gr pelarut . Konsentrasi Molal

tidak terpengaruh suhu, sedangkan Molar dan Normal terpengaruh suhu karena volume pelarut berubah dengan perubahan suhu .

4. Persen (%) = bagian per-seratus % b/b = 1gr komponen/100 gr bahan % b/v = 1gr bahan/100 ml larutan % v/v =1 ml bahan cair/100 ml larutan.

5. ppt = part / thousand = bpr = bag. / (se) ribu

Misal : 1 mg zat per 1000 mg bahan 1 gr zat per 1000 gr bahan6. ppm = part / million = bpj = bagian/(se)juta.

14

Misal : 1 mg zat per 1.000.000 mg bahan (1 mg zat per 1 kg bahan)

(~ 1 gr zat per 1 ton bahan).

7. ppb = part/billion = bpm = bagian / milyar Misal : 1 mg zat / 1.000.000.000 mg bahan (= 1 mg zat / 1 ton bahan) Catatan : satuan ppt , ppm , ppb juga dpt dlm b/b ; b/v ;

atau v/v sebagaimana pd satuan %.Juga pd penyajian data dlm satuan % , ppt , ppm , ppb ada dua cara penulisan yaitu : % d.b. (dry-basis = % basis kering) yaitu bila jumlah

komponen/zat dihitung terhadap bobot bahan bebas air (=kadar air 0%)

% w.b. (wet-basis = % basis basah) yaitu bila jumlah komponen/zat dihitung terhadap bobot bahan apa adanya (mengandung air)

15

Contoh : 100 gr tepung beras yg berkadar air 9%, misal mengandung total pati 77 gram maka kadar pati dlm tepung tsb dapat disajikan sbb.

basis kering = (77/100)x100% = 77% d.b basis basah = [77/(100-9)] x 100% = 84.61 % w.b .

Kadar air (%) normalnya disajikan dalam satuan wet-basis, tetapi bila akan memperbandingkan kandungan zat sejenis (selain air) dari bahan2 yg berbeda, data kadar (%) tersebut harus dalam basis kering (dry-basis) .

Pelarutan bahan yang tidak murni : Bila bahan yg dilarutkan tidak murni melainkan misal berkadar

96,5% (=0,965); untuk mem-buat larutan kadar 10% perlu ditimbang = 10 x (100/96,5) gram kemudian dilarutkan sehingga volume larutan akhir = 100 ml .

16

Pengenceran LarutanProses pengenceran suatu larutan dari konsen-trasi/kadar K1 menjadi konsentrasi K2 menggunakan rumus:

1. Contoh : tersedia larutan HCl 5 N, dan akan di-siapkan 500 ml HCl 0,2 N

masuk ke rumus V1 x 5 = 500 x 0,2 V1 = 500 x 0,2 = 20 ml

Cara : dipipet 20 ml HCL 5 N, dimasukkan labu ukur 500 ml dan ditambah air suling sampai tanda digojog merata.

2. Contoh : akan dibuat 50 ml larutan vit. B 50 ppm dari Vit B kering murni. Jumlah Vit: B = 50 mg X 50 ml = 2,5 mg terlalu sedikit resiko kesalahan tinggi.

Cara : misal ditimbang 50 mg Vit. B dilarutkan dlm air suling menjadi 50 ml.

Konsentrasi K1 = 50 mg / 50000 mg = 1000 ppm K1 = 1000 ppm V1 x 1000 = 50 x 50

17

V1.K1 = V2.K2

V1 =( 50ppm X 50ml)/1000ppm = 2,50 ml lart. K1 diencerkan menjadi tepat 50 ml .

VI STOIKIOMETRI

Stoikiometri adalah aspek kimia analitik yg berkenaan dng pengukuran dan konsentrasi larutan, yg dapat digunakan untuk penghitungan massa, atau sebaliknya. Karenanya perlu disiapkan larutan-larutan yg diketahui konsen-trasinya untuk kalibrasi respons alat, atau untuk titrasi sampel .Massa suatu analit (zat yg dianalisa) dlm suatu larutan dpt dihitung konsentrasi dan volumenya. Massa suatu produk dapat dihitung dari massa-massa reaktannya. Perhitungan tersebut memerlukan pengetahuan STOIKIOMETRI yaitu perban-dingan-perbandingan dimana senyawa-senyawa kimia bereaksi, dimana faktor-faktor konversi yg sesuai diterapkan untuk sampai pada hasil perhi-tungan yg dikehendaki . Perlu adanya pemaha-man tentang konsep dasar : massa, Mole, dan equivalen (setara); dan

18

harus diingat kembali Bobot Atom, Bobot Molekul, Bobot Equivalen, valensi, dan rumus kimia zat . Bobot Molekul gram per Mole (grammol) Angka Dalton = 1.661 x 10-24 g (kebalikan angka Avogadro) Dalam 1 grammol ada 6.022 x 1023 atom, molekul, atau ion

(Avogadro)

Molaritas Normalitas Densitas (Specific Gravity)

19

gramMole = -------------- BM (g/mol)

milligramMillimole = ------------------ BM (mg/mmol)

gram/mL larutan (20 oC) Spec. gravity = -----------------------------

Pada suhu 20oC densitas air = 0.99823 g/mL . Jika Specific Gravity (~ Bobot Jenis) diacu ke air suhu 20 oC. maka densitas = 0.99823 x specific gravity pd 4 oC.

Reaksi asam-basa : bobot gram ekivalen adalah gram suatu zat yang diperlukan untuk memberikan atau bereaksi dengan 1 mol H+

Reaksi redoks : bobot gram ekivalen adl. gram suatu zat yang diperlukan untuk membe -rikan atau bereaksi dengan 1 mol elektron.

Reaksi pengendapan atau pembentukan kompleks: bobot gram ekivalen adl. gram suatu zat yang diperlukan untuk memberikan atau bereaksi dng 1 mol kation univalen, ½ mol kation divalen, 1/3 mol kation trivalen, dst.nya.

Contoh: dalam reaksi Ag+ + 2 KCN Ag(CN)2

- + 2K+ grek AgNO3 = gram molnya =169,87 gram grek KCN = 2 x gramol-nya ; 2 mol KCN bereaksi dengan 1 mol

Ag+ (=kation univalen)

Contoh: reaksi oksidasi-reduksi ion permanganat MnO4–

20

MnO4- + e MnO4 2- (1)

MnO4- + 4H+ + 3e MnO2 + 2 H2O (3)

MnO4- + 8H+ + 4e Mn3+ + 4 H2O (4)

MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4 H2O (5)

gram ekivalen garam KMnO4 pada reaksi tsb masing-masing adalah gram molekul dibagi 1, 3, 4 dan 5.

Reaksi as.fosfat H3PO4 dengan suatu basa dapat terjadi sebagai berikut:H3PO4 + OH- H2O+H2PO4

– ( grek = grol)H3PO4 +2OH- H2O+HPO4

2– ( grek = ½ grol)

Perhitungan Stoikiometri dapat dilakukan, baik dng menggunakan gramekivalen (grek) atau grammole (grol) dan hasilnya harus sama .

Contoh 1 : Hitunglah jumlah gram H3PO4 (BM = 98,0) yg diperlukan untuk bereaksi dng 60 gr NaOH (BM = 40) dng persamaan reaksi :

H3PO4 + 2 Na+ + HPO42- + 2 H2O

21

a/. Dengan grol : diperlukan 2 mol NaOH untuk tiap mol H3PO4

60 gram NaOH=(60/40)grol=1.50(grol) NaOH diperlukan H3PO4 = (1.50)/2 = 0.75 grol b/. Dengan grek --> grek H3PO4 =1/2 grolnya

grek H3PO4 = grek NaOH = 1.5 grek grol H3PO4 = ½ x 1.50 = 0.75 grol

gram H3PO4 yg diperlukan = 0,75 x 98 g = 73,5 gram

Contoh 2 : Hitung bobot ekivalen (BE) SO3 yg digunakan sbg asam dalam air.

SO3 adalah anhidrida asam sulfat H2SO4

SO3 + H2O H2SO4 2 H+ + SO42-

1 mol H2SO4 memberikan 2 mol H+

BE H2SO4 = ½ BM-nya = (98,07)/2BE SO3 = ½ x BM = (80,06)/2 .

Contoh 3 : Hitung BE BaCl2 dlm reaksi BaCl + 2 Ag+ 2 AgCl + Ba2+

22

1 grol AgNO3 1 mol kation univalen Ag+ ; dan 1 grol BaCl2 bereaksi dng 2 mol Ag+

BE AgNO3 = BM = 169,9 gr/ek. BE BaCl2 =(BM)/2=(208,2)/2=104,1 gr/ek.

VII METODA ANALISIS TITRIMETRI

Dasar umum : analisis titrimetri didasarkan pada suatu reaksi kimia sebagai berikut:

molekul A bereaksi dng t molekul T

Reagensia T disebut titran ditambahkan sedikit demi sedikit menggunakan buret, dlm bentuk laru -tan yg konsentrasinya diketahui. Titran ini dise-but juga larutan standar yg konsentrasinya di-tentukan dng suatu proses standarisasi.Penambahan titran T sampai jumlahnya setara dng A, yg berarti telah dicapai titik equivalensi titrasi tersebut.

23

aA tT produk

Kapan titrasi harus dihentikan dpt diketahui dng adanya zat indikator yg akan memunculkan warna bila ada kelebihan titran T. Saat indikator berubah warna atau muncul warnanya disebut titik akhir titrasi. Karena pembacaan jumlah titran adl. volume-nya maka metode titrimetri disebut juga metoda volumetri.

Reaksi-reaksi dalam metoda titrimetri1. Reaksi asam-basa :

HA + OH- A- + H2O (a) dan BOH + H3O B+ + 2 H2O (b)

pada (a) titrannya alkali kuat (NaOH, KOH) dan pd (b) titrannya asam kuat (HCl, H2SO4).

2. Reaksi oksidasi-reduksi (redoks)

Contoh: Fe2+ + Ce4+ Fe 3+ + Ce3+

5Fe2+ + MnO4- + 8 H+ 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O

24

3. Reaksi pengendapan kation perak dng anion halogenAg+ + X- AgX X = Cl , Br, iodida, tiosianat (SCN) .

4. Reaksi pembentukan kompleksAg+ +2 CN- Ag(CN)2

- Reaksi ini merupakan dasar reaksi Liebig untuk sianida .

Persyaratan Reaksi yang Digunakan dalam Analisis Titrimetri

1. Reaksi harus berjalan sesuai dengan persamaan reaksi tertentu. Tidak boleh ada reaksi samping

2. Reaksi harus berjalan lengkap sampai titik ekivalensi. Tetapan keseimbangannya harus sangat besar.

3. Harus ada metode/cara untuk menetapkan tercapainya titik ekivalensi (dng indikator atau instrumen/alat).

4. Reaksi harus berlangsung cepat, titik ekiva-lensinya dapat dicapai dlm beberapa menit.

25

Contoh: reaksi yg cocok untuk metoda titrasi : penetapan konsentrasi larutan NaOH dng lart. HCL standar yg ada hanya satu reaksi : NaOH +HCl NaCl+ H2O Ks = 1x1014

reaksi berjalan sangat cepat.Contoh: reaksi yg tidak cocok untuk metoda ti-trasi: penetapan

as.borat dng NaOH standar HBO2 + OH- BO2

- +H2O Ks = 6x104

Tetapan setimbang relatif kecil, tidak me-menuhi syarat (2) kelebihan bbrp tetes titran mengubah nilai pH kecil sekali volume titran sulit ditetapkan secara tepat.

Contoh: Reaksi etil-akohol dengan asam asetat sangat lambat, sehingga tidak dapat diterapkan pada titimetri .

Konsentrasi miliekivalen dan milimol

26

Dalam prosedur titimetri, volume titran yg di-pakai < 50 ml dengan konsentrasi 0,1 N 1 N (atau M). Ini berarti banyaknya ekivalen titran adalah0,050 liter x 0,10 ek/liter = 0,0050 ek. (=grek)

angka tersebut sangat kecil, lebih nyaman bila dikatakan sebagai miliekivalen yang nilainya = 1/1000 ekivalen 0,0050 ekivalen = 5,0 miliekivalen (=mgrek)

Dalama praktek biasa dipakai grol dan grek bila bekerja dng beberapa liter dan mgrol dan mgrek bila bekerja cng volume yg jauh lebih kecil dari 1 liter.Satuan Normalitas dan Molaritas dpt dinyatakan dalam satuan besar atau satuan kecil; nilai numeriknya sama. Larutan yg mengandung 0,0020 grek dalam 0,0050 liter berarti juga mengandung 2,0 mgrek dalam 5,0 mililiter.N = 0,0020 grek/0,0050 liter = 2,0 mgrek = 0,4 grek/liter atau mgrek/ml.

5,0 ml Normalitas = 0,4 N

N = gram = mgram

27

BE x V (liter) BE x V (ml)

Konsentrasi titerSatuan titer adalah bobot per volume, namun bobot tersebut adalah bobot reagensia yg bereaksi dng larutan, bukan bobot zat dlm larutan.Contoh : bila 1 ml larutan asam HCL dng tepat me-netralkan 4,0 mgr

NaOH maka konsentrasi larutan HCl dinyatakan sebagai titer NaOH = 4,0 mgr/ml.

T = mg ml N = mg mlxBE

Contoh : hitung titer NH4 dari larutan HCl 0,12 N; dan titer BaO dari reaksi tsb !

Reaksi : NH3 + H+ NH4+

BaO + 2 H+ Ba2+ + H2Oa/. Titer NH3 dari larutan HCl = 0,12 mek/ml x 17 mg/mek

28

T = N x BE

T = 2,04 mg/ml (NH3)

b/. Titer BaO dari larutan HCl = T = 0,12 x 153,3 = 9,2 mg/ml (BaO)

Standarisasi Larutan

Larutan standar kadang dapat disiapkan dng menimbang tepat suatu zat, kmd dilarutkan dalam volume larutan yg diukur tepat.Namun cara tersebut tidak dapat diterapkan secara umum karena relatif hanya sedikit reagensia kimia dapat diperoleh dlm bentuk yg murni. Sedikit yg cukup memadai untuk tujuan ini dpt disebutkan .Standar primer. Umumnya suatu larutan standar ditera dng cara titrasi, dimana larutan tersebut direaksikan dengan sebobot tertentu standar primer .Standar primer harus memiliki karakteristik :

29

1. Dapat diperoleh dng mudah dalam bentuk murni atau dalam kadar yg diketahui pasti dng harga wajar. Ketidak murnian zat tsb tidak boleh lebih dari 0,02 %

2. Zat tersebut harus stabil, mudah dikerjakan, tidak terlalu higroskopik, tidak menyusut selama ditimbang (tidak menguap) .Biasanya garam hidrat tidak dipakai sebagai standard primer.

3. Diinginkan standar primer memiliki bobot ekivalen yg wajar (relatif) tinggi, agar galat penimbangan dapat minimal.

Untuk titrasi asam basa, biasanya disiapkan larutan asam dan larutan basa kira-kira dng konsentrasi yg diinginkan, dan kmd dilakukan standardisasi salah satunya dengan suatu standar primer.Larutan yang sudah distandarkan tersebut dapat diperlakukan sebagai standar sekunder untuk menetapkan normalitas larutan lainnya. Namun untuk maksud analisis yang memerlukan ketepatan tinggi, lebih baik larutan asam dan basa distandarkan secara terpisah dengan standar primer.

30

Standar primer untuk larutan basa yang digunakan secara luas : kalium-hidrogen-ftalat KHC8H4O4 (disingkat KHP); asam sulfamat HSO3NH2 ; kalium-hidrogen-iodat KH(IO3)2.

Standar primer untuk larutan asam yang umum adalah : Na-karbonat Na2CO3 ; dan tris(hidroksi metil)-amino metana (CH2OH)3CNH2 (dikenal sebagai TRIS atau THAM).Larutan NaOH dan KOH yang sudah disimpan jangan digunakan sebagai standar sekunder, karena keduanya kurang stabil, dapat bereaksi dengan CO2 atmosfir menjadi NaHCO3 dan KHCO3.

Tabel Standar Primer untuk Reagensia Redoks

Larutan yng Standar Reaksidistandarkan primer

KmnO4 As2O3 5 H3AsO3+2 MnO4 + 6 H+ 2 Mn2+ + 5 H3As3O3 +3 H2O

KmnO4 Na2C2O4 5 C2O4 2-+ 2 MnO4

+ 16 H+ 2 Mn2+ + 10 CO2 +8 H2O

KmnO4 Fe 5 Fe2+ + MnO4- + 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

Ce(SO4)2 Fe Fe2+ + Cr2O72- + 14 H+ Fe3+ + Ce3+

31

K2Cr2O7 Fe 6 Fe2+ + Cr2O72- +14 H+ 6 Fe3+ +2 Cr3+ + 7 H2O

I2 As2O3 HAsO2 + I2 + 2 H2O H3AsO4 + 2 I- + 2 H+

Standar primer untuk pengendapan digunakan garam murni . NaCl atau KCl murni sebagai standar primer untuk larutan AgNO3 :

Ag+ + Cl- AgCl Untuk reaksi pembentukan komplex, garam CaCO3 digunakan

sebagai standar primer untuk larutan etilen-diamina-tetra-asetat (EDTA) :

Ca2+ + Y4- CaY2- ( Y lambang untuk EDTA)

Titrasi BalikSeringkali titran (lartn I) ditambahkan secara berlebihan melewati titik akhir dan kemudian ‘dititrasi balik’ dengan lartn

32

kedua . Normalitas larutan kedua harus diketahui, juga hubungannya/reaksinya dengan titran (larutan I).Contoh 1 : Dalam metoda Kjeldahl untuk analisa N-total, unsur

ini diubah menjadi NH3 kemudian didestilasi dan ditampung dalam larutan asam standar yang volumenya diketahui (miligrek asam harus > mili-grek NH3), selanjutnya kelebihan asam dititrasi dengan larutan alkali standar .

Contoh 2 : Dalam metoda Volhard untuk analisa klorida, larutan yang mengandung klorida ditambah larutan standar AgNO3

dengan volume terukur (miligrek Ag harus > miligrek Cl), endapan AgCl disaring, dicuci, dan kelebihan Ag dalam filtrat dititrasi dng larutan standar KCNS .

VII METODA ANALISIS GRAVIMETRI

Metoda gravimetri merupakan salah satu cabang utama kimia analitik. Pengukuran dilakukan dengan cara penim-bangan menggunakan neraca analitik (analytical balance) yg memiliki ketelitian sekurang-kurangnya 0.1 miligram .

33

Analit dipisahkan secara fisik dari semua komponen lain dari sampel atau larutan sampel. Teknik yg paling banyak dilakukan untuk memisahkan analit adalah cara pengendapan, sedangkan cara2 lainnya yang dimungkinkan adl : elektrolisis, extraksi pelarut, kromatografi, dan peng-atsirian .

Azas umum gravimetri didasarkan pada reaksi kimia :

Artinya : a molekul analit A bereaksi dengan r molekul reagen R menjadi AaRr yang biasanya bersifat sangat tak larut (=mengendap) yang dapat dipisahkan dengan penapisan kemudian dikeringkan atau dipanggang men-jadi senyawa lain yang diketahui rumus molekulnya, dan selanjutnya ditimbang .Contoh : (a) Ca2+ + C2O4

2+ CaC2O4 CaO

+ CO2 + CO oxalat padat gas gas

34

aA + rR AaRr

dipanggan

(b) Fe3+ Fe2O3.xH20 Fe2O3

(c) Ag+ + NaCl AgCl + Na+

(d) P MgNH4PO4.6H2O Mg2P2O7

Persyaratan untuk keberhasilan metoda gravimetri adalah : Proses pemisahan harus cukup sempurna sehingga analit yang

tidak terendapkan tidak dapat dideteksi (biasanya < 1 mg) Zat yang ditimbang harus mempunyai susunan yg pasti, stabil

dan murni atau sangat hampir murni .(Biasanya syarat kedua lebih sulit dipenuhi dibanding syarat pertama !!)Kadar analit dalam sampel dihitung dengan rumus :

(bobot A)% A = x 100 % (bobot sampel)

35

dipanggang

dipanggang

Bobot analit (A) dihitung dari bobot endapan x faktor gravimetri . Faktor gravimetri merupakan jumlah analit yang ada dalam 1 gr endapan , yang dapat dihitung dari perbandingan bobot molekul (atau bobot atom) analit dengan bobot molekul endapan . Dari contoh diatas maka :

1. Faktor gravimetri Ca terhadap CaO = (BA Ca)/(BM CaO)2. Faktor gravimetri Fe terhadap Fe2O3 = (2x BA Fe)/(BM Fe2O3)3. Faktor gravimetri NaCl terhadap AgCl = (BM NaCl)/(BM AgCl)4. Faktor gravimetri P2O5 terhadap Mg2P2O7 = (BM P2O5)/ (BM Mg2P2O7)

dan, faktor gravimetri P terhadap Mg2P2O7 = (2x BA P) /(BM Mg2P2O7)5. Misalkan pada contoh pertama Ca berasal dari Ca-karbonat (CaCO3)

maka faktor gravimetri CaCO3 terhadap CaO = (BM CaCO3)/(BM CaO) .

CONTOH-CONTOH SOAL :1. Suatu sampel bubuk yang mengandung 18% zat dengan bobot ekuivalen (BE) =60 akan

di-analisis dengan titrasi . Bila diingin-kan untuk menggunakan sekitar 25 ml titran (larutan untuk titrasi), berapa gram sampel harus ditimbang jika konsentrasi titran (a) 1,2 N ; (b) 0,25 N ; (c) 0,05 N ?

JAWAB : a/. a/. Jumlah zat titran = 25 x 1,2 N = 30 mgrek Jumlah zat titran = 25 x 1,2 N = 30 mgrek

36

mgrek zat yg dianalisa = mgrek titran = 30 mgrek Bobot murni zat yg dianalisa = 60 x 30 mg = 1800 mg Bobot sample bubuk = 1800 mg x (100/18)= 10000mg = 10 gramb/. b/. Jumlah zat titran = 25 x 0,25 N = 6,25 mgrek Jumlah zat titran = 25 x 0,25 N = 6,25 mgrek mgrek zat yg dianalisa = mgrek titran = 6,25 mgrek Bobot murni zat yg dianalisa = 60 x 6,25 mg = 375 mg Bobot sample bubuk = 375x(100/18) mg =2083,333 mg =2,08333 grc/. c/. Jumlah zat titran = 25 x 0,05 N = 1,25 mgrek Jumlah zat titran = 25 x 0,05 N = 1,25 mgrek mgrek zat yg dianalisa = mgrek titran = 1,25 mgrek Bobot murni zat yg dianalisa = 60 x 1,25 mg = 75 mg Bobot sample bubuk = 75 x (100/18)mg = 416,66667 mh = 0,41667

gr

2.Sampel bijih besi ditimbang 0,6547 gram, dilarutkan dalam asam, besinya dioksidasi dan kemudian diendapkan sbg oksida besi, disaring dan dipanggang pada 500 oC menjadi Fe2O3 . Setelah ditim-bang bobot endapan = 0,4034 gr . Hitung %-tase besi (Fe) dalam bijih besi ! ( BA Fe = 55,85 ; BM Fe2O3 = 159,69 ) .

Persamaan reaksi : 2 Fe3+ Fe2O3. xH2O Fe2O3 (padat)

JAWAB : Bobot Fe = [(2xBA Fe)/(BM Fe2O3)] x 0,4034 gr

= [(2x55,85)/159,69] x 0,4034 gr37

= 0,699480243 x 0,4034 gr

= 0,28217033 gr

Kadar Fe sample = (0,28217033/0,6547)x100%

=43,09917978 % = 43,10 %

3.Suatu sampel mengandung hanya campuran CaCO3 dan MgCO3 dipanggang menjadi oksidanya CaO dan MgO . Campuran oksida tersebut mempunyai bobot tepat 0,525 kali bobot sampel aslinya . Hitunglah %-tase CaCO3 dan MgCO3 dalam sampel . BM CaO=56 , BM CaCO3 = 100 ; BM MgO =40,305 ; BM MgCO3 = 84,305 .

JAWAB : Misal bobot sample = 10 gr MgCO3 =(10 – CaCO3)Bobot CaO = (56/100) CaCO3 ;

Bobot MgO =(40,305/84,305)(10 – CaCO3)

0,56 CaCO3 + 0,4780855 (10 – CaCO3) = 0,625 x 10

(0,56 – 0,4780855) CaCO3 = 5,25 – 4,78055

0,0819145 CaCO3 = 0,46945

CaCO3 = 0,46945 / 0.0819145 = 5,73097559 gr = 57,31 %.

MgCO3 = 10 – 5,73097559 = 4,26902441 gr = 42,69 %.38

4.Suatu sampel seberat 0,875 gr mengandung NaCl dan NaBr dititrasi dengan 0,1105 N AgN03 memerlukan 56,5 ml . Sampel kedua yang sama bobotnya dilarutkan dan ditambah dengan lart. AgNO3 berlebihan, dan campuran endapan AgCl serta AgBr disaring dan dikeringkan, ternyata bobotnya 0,925 gr . Hitunglah %-tase NaCl dan NaBr dalam sampel . (BM AgCl =143,32 ; BM AgBr =187,77 ; BM NaCl =58,44 ; BM NaBr =102,89)

JAWAB : pd titrasi: mgrek AgNO3 = 0,1105 x 56,5 = 6,24325 mgrekpd pengendapan: Misal AgCl = A mgr AgBr = (925–A) mgr

maka A/143,32 + (925-A)/187,77 = 6,24325

A/143,32 – A/187,77 = 6,24325 – (925/187,77)

0,0069774A - 0,0053257A= 6,24325 - 4,92624 0,0016517 A = 1,31701 A = 1,31701/0,0016517 = 797,366 mg Bobot AgCl = 797,37 mg dan AgBr = 925 – 797,37 = 127,63 mg Bobot NaCl = (58,44/143,32)x 797,37 mg = 325,13 mg Bobot NaBr = (102,89/187,77)x 127,63 mg = 69,94 mg

39

Kadar NaCl sample = (325,13/875)x100% = 37,16 % Kadar NaBr sample = (69,94/875)x100% = 7,99 %

5.Sampel dengan bobot 0,675 gr hanya mengandung Fe2O3 dan Al2O3 dipanasi dibawah gas hidrogen sehingga Fe2O3 tereduksi menjadi Fe sedangkan aluminium-oksida tidak berubah . Bobot campuran berubah menjadi 0,4875 gr . Hitung %-tase logam besi (Fe) dan %-tase logam Aluminium (Al) dalam campuran . ( BA Fe = 55,85 ; BM Fe2O3 = 159,69 ; BA Al = 26,98 ; BM Al2O3 = 101,96)

JAWAB : misal Al2O3 = M gr maka Fe2O3 = (0,675 – M) gr bobot sesudah reduksi [(2x55,85)/159,69]x(0,675-M) + M = 0,4875

0,69948024297x0,675 - 0,69948024297 M + M = 0,4875

0,472149164 + 0,30051976 M = 0,4875 M = (0,4875 – 0,472149164)/0,30051976 = 0,051081 gr

Jadi bobot Al = [(2xBA Al)/(BM Al2O3)]x0,051081 gr = [(2x26,98)/(101,96)]x0,051081 = 0,027033 gr

Bobot Fe = [(2x55,85)/159,69]x(0,675-0,051081) = 0,436419 gr

40

Kadar Al sample = (0,027033/0,675)x100% = 4,005 %Kadar Fe sample = (0,436419/0,675)x100% = 64,655 %

ANALISA PROKSIMATAnalisa proksimat bahan pangan dan hasil pertanian meliputi komponen mayor :

41

1.Analisa kadar air2.Analisa kadar abu3.Analisa kadar lipida4.Analisa kadar protein5.Analisa kadar karbohidrat : gula, pati, serat kasar

I ANALISA KADAR AIR

Penentuan kadar air merupakan analisis penting dan paling luas dilakukan dalam pengolahan dan pengujian pangan. Jumlah bahan kering (dry matter) sampel bahan berlawanan dengan jumlah air yang dikandungnya, maka kadar air secara langsung berkaitan dengan kepentingan ekonomis bahan . Kandungan air bahan juga berkaitan dengan kualitas dan stabilitas bahan . Bijian yang ber-kadar air tinggi akan mudah rusak oleh jamur, pema-nasan, serangga, dan resiko perkecambahan. Laju penco-klatan sayur dan buah yang dikeringkan serta absorpsi O2 oleh bubuk telur makin meningkat dengan semakin tinggi-nya kandungan airnya.

Kadar air perlu diketahui dalam penentuan nilai gizi pa-ngan, untuk memenuhi standar komposisi dan peraturan-2 pangan. Kadar air diperlukan juga untuk menghitung kom-posisi bahan yang disajikan pada basis dry-matter .

Analisa kadar air bahan makanan dapat menggunakan beberapa metoda :

Metoda pengeringan (thermogravimetri) Metoda destilasi (thermovolumetri)

42

Metoda kimiawi (Fischer method) Metoda fisikawi

I.1. I.1. Metoda Pengeringan (Thermogravimetri)Metoda Pengeringan (Thermogravimetri)

PPrinsiprinsip : Menguapkan air dari bahan dengan pemanasan sampai berat : Menguapkan air dari bahan dengan pemanasan sampai berat konstan, sampai semua air sudah menguap habis. konstan, sampai semua air sudah menguap habis. KelemahanKelemahan : zat yang : zat yang mudah menguap ikut meng-uap dan dihitung sebagai air. mudah menguap ikut meng-uap dan dihitung sebagai air.

Akurasi penentuan kadar air dipengaruhi oleh : (a) suhu dan RH ruang Akurasi penentuan kadar air dipengaruhi oleh : (a) suhu dan RH ruang kerja/Lab., (b) suhu ruang oven, (c) tekan-an udara dalam oven pengering, (d) kerja/Lab., (b) suhu ruang oven, (c) tekan-an udara dalam oven pengering, (d) konstruksi oven, ter-sedianya exhaust-fan , (e) ukuran partikel sampel, konstruksi oven, ter-sedianya exhaust-fan , (e) ukuran partikel sampel, (f) (f) struktur partikel bahan (keras/massif atau porous), (g) bentuk botol timbang struktur partikel bahan (keras/massif atau porous), (g) bentuk botol timbang (ratio (ratio : tinggi) . : tinggi) .

Pada dasarnya dapat digunakan suhu oven 70 – 155Pada dasarnya dapat digunakan suhu oven 70 – 155ooC, namun secara umum C, namun secara umum pada suhu 105pada suhu 105ooC, dengan waktu bervariasi 1 – 6 jam .C, dengan waktu bervariasi 1 – 6 jam .

Untuk sampel bahan berupa cairan atau berair (bubur, pasta) perluUntuk sampel bahan berupa cairan atau berair (bubur, pasta) perlu diuapkan/dikeringkan dulu diatas penangas air (water-bath). Perlu dijagadiuapkan/dikeringkan dulu diatas penangas air (water-bath). Perlu dijaga jangan sampai terjadi kerak (‘jangan sampai terjadi kerak (‘crust’crust’ ) ) akibat suhu pemanasan yng terlaluakibat suhu pemanasan yng terlalu tinggi.tinggi.

Metoda ini juga dapat diterapkan dengan tekanan rendah (oven vakum) gunaMetoda ini juga dapat diterapkan dengan tekanan rendah (oven vakum) guna mempercepat penguapan air, atau pengovenannya dapat pada suhu relatifmempercepat penguapan air, atau pengovenannya dapat pada suhu relatif rendah.rendah.

43

Perhitungan : Perhitungan : %air (wb) = (%air (wb) = (bobot mulabobot mula 22 - bobot konstan) x 100%- bobot konstan) x 100% bobot mula bobot mula22

%air (db) = ( %air (db) = (bobot mulabobot mula 22 - bobot konstan) x100%- bobot konstan) x100% bobot konstan bobot konstan

= = % air (wb) x 100%% air (wb) x 100% 100 - % air (wb 100 - % air (wb))

I.2. Metoda Distilasi (Thermovolumetri)

PrinsipPrinsip : Menguapkan air dengan zat pembawa yg mem-punyai titik didih lebih : Menguapkan air dengan zat pembawa yg mem-punyai titik didih lebih tinggi dibanding air, tidak dapat bercampur dengan air, bobot jenis lebih keciltinggi dibanding air, tidak dapat bercampur dengan air, bobot jenis lebih kecil dari pada air; contohnya : toluen (Cdari pada air; contohnya : toluen (C66HH55CHCH3 3 , t.d.=110.6, t.d.=110.6ooC) ; C) ; pp-xilen-xilen CC66HH55(CH(CH33))22 (t.d.=138 (t.d.=138ooC) ; tetra-khlor-etilen (ClC) ; tetra-khlor-etilen (Cl22C=CClC=CCl22 ; t.d.=121 ; t.d.=121ooC)C)

Metoda ini cocok untuk yg berkadar air rendah dan meng-andung pulaMetoda ini cocok untuk yg berkadar air rendah dan meng-andung pula senyawa yang mudah menguap; namun u/. sampel bahan kering kadang perlusenyawa yang mudah menguap; namun u/. sampel bahan kering kadang perlu sedikit dilembabkan dengan sejumlah air yang diketahui pasti jumlahnyasedikit dilembabkan dengan sejumlah air yang diketahui pasti jumlahnya sebelum didestilasi .sebelum didestilasi .

PerhitunganPerhitungan::

% air = % air = (1- f) x air terdistilasi(g) x 100 %(1- f) x air terdistilasi(g) x 100 % bobot sampel (g) bobot sampel (g)

nilai f = nilai f = bobot air yang ditambahkan bobot air yang ditambahkan bobot air yg terdistilasi bobot air yg terdistilasi

44

I.3. Metoda Kimiawi (Karl-Fischer Method’s)

Prinsip : menitrasi air dalam sampel dng iodin (terjadi reduksi iodin oleh SO2

karena adanya air). Agar reaksi dapat berlangsung baik maka ditambahkan piridin dan metanol serta indikator metilen biru. Titrasi diakhiri bila timbul warna hijau .Metoda ini cocok untuk bahan yg kandungan airnya relatif sangat rendah dan sangat mungkin memberikan hasil salah bila dipanaskan : kakao, kopi bubuk, kopi instan, susu bubuk, buah & sayur kering, candy, dll.

Reaksi :

2H2O + SO2 + I2 H2SO4 + 2 HI

C6H5N.I2 + C6H5N.SO2 + C5H5N + H2O

2 C6H5N.HI + C6H5N.SO3

C6H5N.SO3 + CH3OH C6H5N(H) SO4CH3

Sampel dilarutkan dalam campuran SO2-piridin-metanol dan kmd dititrasi dengan larutan Iodin dalam metanol. Kelebihan Iodin yang tak bereaksi dng air berada dalam bentuk bebas. Akhir titrasi memberikan warna ‘kuning-coklat mahogany’ (warna dari iodin yang berlebih/tak bereaksi dengan air) yg bila bercampur indikator metilen biru akan berwarna biru/hijau .

45

Tiap mole air membutuhkan 1 mole iodin, 1 mole SO2 , 3 mole piridin dan 1 mole metanol. Dalam praktek digunakan SO2 , piridin dan metanol berlebihan, dan kekua-tan reagen tergantung pada konsentrasi iodin. Untuk pekerjaan rutin, digunakan suatu larutan metanol mengandung komponen lain dalam ratio iodin : SO2 : piridin = (1 : 3 : 10) dan pada konsentrasi equivalen terhadap sekitar 3.5 mg air/mL .

Alat & reagensia :

1.Peralatan titrasi2.Reagen Karl-Fischer dng ekivalensi air sekitar 5 mg H2O/mL3.3. Air dalam standar metanol, 1 mL = 1 + 0.01 mg H2O pada 25oC

Prosedur kerja :Prosedur kerja :

Timbang 3.0 g sampel bubuk masukkan dlm labu 50mL bertutup, tambahTimbang 3.0 g sampel bubuk masukkan dlm labu 50mL bertutup, tambah 20 mL N,N-dimetilforma-mida, pasang tutup dan di-‘seal’20 mL N,N-dimetilforma-mida, pasang tutup dan di-‘seal’

Masukkan dalam oven 90Masukkan dalam oven 90ooC 1 jam, goyang 10 menit, dinginkan sampai C 1 jam, goyang 10 menit, dinginkan sampai 2525ooCC

Sentrifugasi agar diperoleh supernatan jernihSentrifugasi agar diperoleh supernatan jernih Masukkan 100mL formamida dlm labu 250mL, titrasi sampai titik akhir dng Masukkan 100mL formamida dlm labu 250mL, titrasi sampai titik akhir dng

reagen Karl Fischer , tambah dng 15mL supernatan dan titrasi lagi sampai reagen Karl Fischer , tambah dng 15mL supernatan dan titrasi lagi sampai titik akhir. Buat titrasi blanko dari 15mL dimetilformamida.titik akhir. Buat titrasi blanko dari 15mL dimetilformamida.

Perhitungan :Perhitungan :

Mg H Mg H22O dlm 15mL supernatan – mg HO dlm 15mL supernatan – mg H22O dlm 15mL blanko(20/15)O dlm 15mL blanko(20/15)% H% H22O = O = x 100 x 100

mg sampelmg sampel

46

I.4. I.4. Metoda FisikawiMetoda Fisikawi

Metoda fisikawi meliputi densimetri, refraktometri, dan polarimetri. Perlu disiapkan kurva kalibrasi untuk mengkorelasikan ‘soluble solid’ dengan parameter fisik yang dipilih. Untuk menentukan kandungan ‘total solid’ (atau kelembaban ‘by difference’), ‘insoluble solid’ harus ditentukan atau diasumsikan dahulu.

Metoda densimetri (dng piknometer, atau berbagai tipe hidrometer) merupakan uji rutin yang paling sering dipakai guna menetapkan padatan kering dalam susu (di-kombinasikan dng penetapan lemak), larutan gula (termasuk sari buah, sirup), produk buahan (khususnya tomat), beverages (alkoholis & malt), dan larutan garam (pd industri pickle).

Pengukuran index refraksi merupakan cara yang cepat dan reproducible untuk me-netapkan kandungan padatan pada larutan sukrosa, sirup jagung, madu, sari buah, jam, jelly .

Metoda Polarimetri digunakan secara luas untuk menentukan identitas dan konsentrasi larutan gula .

II ANALISA KADAR ABU DAN KOMPONEN MINERAL

II.1. A b u

47

Abu merupakan residu anorganik dari pembakaran bahan organik. Isi dan kompo-sisinya tergantung dari sifat bahan yang dibakar dan metoda pengabuannya.

Kebanyakan produk susu (‘dairy’) cair mengandung 0.5 – 1.0% abu; meningkat menjadi 1.5% pada susu kental dan hampir 8% pada susu kering bebas lemak.

Lemak murni, minyak, shortening, praktis tidak mengandung komponen abu. Komponen mineral utama dalam mentega, margarin, mayonnaise, dan ‘salad dressing adalah Sodium-klorida.

Abu dalam buahan segar berkisar antara 0.2 – 0.8% dan umumnya akan semakin tinggi kadarnya bila kandungan airnya semakin rendah. Beberapa buahan kering dapat mengandung abu 3.5% .

Fraksi putih endosperm dari penggilingan gandum mengandung kurang dari 0.5% abu, sedangkan bekatulnya, lapisan aleuron dan lembaganya kaya mineral .

Kebanyakan kacang-kacangan mengandung 1.5 – 2.5% abu.

Daging segar dan unggas mengandung 1% komponen mineral, tetapi daging yang diolah dapat mengandung abu 12% (pada dendeng asin dan ikan asin) . Sedang-kan bagian yang dapat dimakan dari ikan segar mengandung abu 1 – 2% .

Kuning telur mengandung abu 1.7% sedangkan putih telurnya 0.6% .

48

Gula murni, candy, madu, dan sirup mengadung sejumlah sangat kecil sampai 0.5% abu; namun gula merah dan cokelat (cocoa) mengandung abu lebih tinggi.

Kandungan abu kebanyakan sayuran segar sekitar 1%, dan biasanya lebih tinggi dibanding pada buahan .

II.2. Komponen Mineral

Calcium biasanya ada dalam kadar relatif tinggi dalam kebanyakan produk susu atau produk yang dicampur susu; dalam serealia, kacangan, beberapa ikan, telur, dan sayuran tertentu . Praktis semua jenis makanan mengandung Kalsium dalam kadar rendah, kecuali gula murni, pati, dan minyak.Makanan kaya Phosphor meliputi kebanyakan produk susu, bijian, kacangan, daging, ikan, unggas, dan polong; sedanagkan jenis makanan lain mengandung fosfor dalam kadar yang lebih rendah . Besi (Fe) relatif tinggi terdapat dalam bijian, tepung, olahan serealia (khususnya yang diperkaya). Kebanyakan produk susu, buahan dan sayuran mengandung besi dalam kadar lebih rendah . Sumber Sodium (Na) utama adalah garam. Kebanyakan produk susu , buahan, serealia, kacangan, daging, ikan, unggas, telur, dan sayuran mengandung nuts, meat, fish, poultry, eggs, dan sayuran mengandung Potassium (K) .Magnesium (Mg) dapat ditemui dalam kadar relatif tinggi dalam kacangan, serealia dan legum serta sayuran hijau .

49

Makanan yang kaya Mangan meliputi serealia, sayuran, beberapa buahan dan daging .Belerang (Sulfur) terdistribusi pada kebanyakan makanan yang kaya protein dan beberapa sayuran. Buahan dan sayuran juga merupakan sumber bagus untuk Cobalt .Hati, seafoods, serealia dan sayuran merupakan sumber bagus untuk tembaga (Copper) . Beberapa seafoods khusus kaya akan Zinc sedang pada jenis makanan lain kadarnya lebih rendah .

Komponen mineral yang ada dalam sistem biologis dpt dibagi menjadi

(a) yang tak tergantikan guna metabolisme normal dan biasanya merupakan unsur-unsur essensial makanan; dan

(b) yang tak diketahui fungsinya atau bahkan kadang bersifat berbahaya . Jenis (b) tsb dapat berasal dari tanah, residu penyemprotan tanaman, atau dari polusi industri .

Disamping kepentingan nutrisi dari unsur mineral, perlu dipertimbangkan aspek fisiologis dan teknologis . Bebrapa residu logam ( Pb , As, Hg ) bersifat racun; oksidasi as.askorbat dan stabilitas fruit juice dipengaruhi oleh Cu .

Beberapa komponen mineral dapat memacu fermentasi dan beberapa mineral yang lain menghambatnya . Komponen mineral dapat mempengaruhi daya simpan buahan dan sayuran .

50

II.3. Penentuan Abu Secara Kering

Bahan dihaluskan (40 mesh), ditimbang 2-5 gr dalam krus porselin, dikeringkan pada suhu 110 oC, diarangkan pada 200-300 oC sampai asap hilang. Untuk bahan yang berbuih ditambah anti buih

Bahan diabukan pada suhu 500-600 oC sampai bobot konstan. Untuk mempercepat proses pengabuan bahan dicampur pasir

murni(kuarsa); atau gliserol-alkohol; atau ditambah hidrogen peroksida.

Bentuk komponen mineral dalam sampel dapat berbeda dengan bentuknya dalam abu. Misal Ca-oxalat akan berubah menjadi Ca-karbonat dan pada pengabuan lebih lanjut akan menjadi CaO . Beberapa ‘trace minerals’ yg terikat ke sistem aktif biolo-gis, diubah menjadi senyawa anorganik .

Disamping penentuan total mineral/abu, ada metoda tak langsung penentuan kadar total elektrolit dalam bahan makanan. Metoda konduktometri merupakan cara sederhana, cepat dan teliti untuk menentukan kadar abu dalam gula. Gula biasanya berkadar abu rendah dan perlu sampel jumlah besar untuk analisisnya dan akan sangat berbuih waktu diabukan.

Konduktometri didasarkan pada prinsip bahwa dalam larutan gula, mineral yang menjadi komponen abu akan terionisasi, sedangkan sukrosa tidak terion. Konduk-tansi larutan tsb merupakan index konsen-trasi ion yg ada (atau mineral atau kadar abu). Pada bbrp bhn makanan metoda ini dilakukan dng penga-saman guna meng-ganti ion asam lemah dlm garam.

51

Kadar elektrolit produk gula dapat juga ditentukan dng metoda pertukaran ion (ion-exchange). Prinsipnya bila suatu larutan yng mengandung bbrp garam dilewatkan suatu kolom penukar kation (dlm bentuk hidrogen), output-nya akan mengandung sejumlah asam yng ekivalen dng kadar garam mula-2. Dng menitrasi asam, total kadar elektrolit dapat dihitung.

Abu yang larut air kadangkala digunakan sbg index kandungan buah dalam jelly atau awetan buah lain. Abu yang tak larut berguna sbg index pengotoran debu pada rempah-2 , talk pada kembang gula, adanya pasir pada gula, bijian, dsb. Abu tidak larut ditentukan dng mendidihkan abu bahan dlm HCl 10%.

Abu dari buahan bersifat alkalis (konversi garam-as.organik menjadi garam-karbo-nat). Bahan makanan yng tinggi kadar asam buahan atau garamnya, alkalinitas abu merupakan index porsi buah dlm bahan tsb.Kadar abu (wb) = [(bobot abu):(bobot sampel)]x100%Kadar abu (db)= x 100% = kadar abu (wb) x [100/(100-% air)]Pada penentuan abu total, pengabuan dalam krus porselin pada suhu 400-700oC (paling umum + 550 oC) memberi hasil memuaskan. Untuk analisa mineral indivi-dual perlu pengabuan dalam krus platina.Bila pengabuan gagal memberikan abu bebas karbon, abu dibasahi, dikeringkan dan diabukan ulang sampai berwarna putih/abu-abu putih .

52

bobot abubobot sampel bebas

air

Kadang perlu ditambah H2O2 atau as.nitrat untuk membantu reaksi pengabuan.Pengabuan kering untuk mendestruksi bahan organik untuk penentuan mineral runutan (trace) jarang diterapkan karena mineralnya dapat hilang menguap.Thiers (1957) merekomendasikan pengabuan kering dng alat khusus dng bantuan hot-plate & lampu infrared dng suhu meningkat bertahap sampai 450oC.

II.4. Penentuan Abu Secara Basah

Pengabuan cara basah digunakan terutama untuk mendigesti sampel guna menen-tukan mineral ‘trace’ dan mineral beracun . Dapat dengan penambahan asam tung-gal, namun biasanya tidak praktis untuk destruksi sempurna senyawa organik.Asam sulfat saja memerlukan waktu dekomposisi yng lama. Penambahan K-sulfat atau Na-sulfat akan mempercepat dekomposisi .

Campuran as.sulfat dan as.nitrat atau campuran Asam Sulfat-Nitrat-Perklorat merupakan prosedur yg paling dapat diterima. As.perklorat merupakan oksidator kuat tetapi beresiko mudah meledak. Lima gram gandum dapat didestruksi sempurna dalam waktu 10 menit dng asam nitrat + 70% perklorat ( 1:2 ) . Bandingkan dengan (nitrat + sulfat) yang memerlukan waktu 8 jam .

Prosedur kerja :53

Bahan digiling (40mesh), ditimbang 2-50 g dan dimasukkan dalam labu Kjeldahl, ditambah zat kimia (asam sulfat atau campuran asam sulfat + K-sulfat atau campuran as.sulfat + as.nitrat, atau as.perklorat + as.nitrat), dipanaskan pada suhu 350oC di dalam ruang asam sampai jernih

Mineral dapat ditentukan dengan alat spektrofotometer serapan atom (AAS)Unsur yang tepat dianalisa dengan serapan atom (atomic Unsur yang tepat dianalisa dengan serapan atom (atomic absorption): Be, Co, Cu, Zn, Mo, Ag, Cd, Sb, Pr, Au, Hg, Pb, Biabsorption): Be, Co, Cu, Zn, Mo, Ag, Cd, Sb, Pr, Au, Hg, Pb, BiUnsur yang tepat dianalisa dengan pancaran nyala (flame ionization) : Li, Na, K, Rb, Cs, Sr, Ce.Unsur yang dapat dianalisa dengan serapan atom maupun pancaran nyala : Ca, Mn, Fe, Zr, Al, Sn, Pd, CrIII ANALISA KARBOHIDRATKlasisikasi karbohidratMonosakarida : Ribosa, Xilosa, Glukosa, Fruktosa, Mannosa, Galaktosa

1. Oligosakarida : Sakarosa, Maltosa, Laktosa, Rafinosa, Stakiosa

2. Polisakarida : Pati, dextrin, selulosa, hemiselulosa, pektin, lignin, kitin

Rumus kimia empiris: (CH2O)n atau Cm(H2O)n AnalisisSemua monosakarida yang bebas gugus aldehid atau gugus ketonnya (pada struk-tur piran atau furan, gugus –OH hemiasetal bebas) bersifat mampu mereduksi ion Ferri atau Cupri dalam suasana alkalis. Oligosakarida yang masih memiliki gugus-OH hemi -asetal bebas juga bersifat reduktif meskipun daya reduktifnya lebih rendah/ lemah dibanding monosakarida .

Pengujian gula reduktif secara kualitatif menggunakan larutan garam Cupri-sulfat encer (larutan jernih berwarna biru cerah) dalam kondisi alkalis, yang bila tereduksi akan menghasilkan endapan Cu2O berwarna merah bata. Perubahan warna ini seca-ra visual mudah diamati; kalaupun daya reduksi gulanya rendah endapan merah belum memisah sempurna namun warna larutan sudah berubah menjadi kuning atau oranye.

Persiapan sampel :

Bahan digiling, dihilangkan lipida dan klorofilnya dengan ekstraksi menggu-nakan eter. Mengekstraksi karbohidrat yang dapat larut dengan air, kemudian dijernihkan dengan timbal asetat

54

Larutan karbohidrat ditentukan dengan : analisis gula reduksi (metoda Luff, atau Nelson), atau enzimatis, atau polarimetri, atau kromatografi .III.1. Analisa Gula dengan Metoda LuffPrinsip : gula reduksi + kuprisulfat berlebihan dalam larutan alkalis akan menjadi asam gula dan endapan kuprooksida berwarna merah. Sisa kuprisulfat mengoksidasi KI menjadi I2 yang kemudian diukur dengan titrasi menggunakan larutan standar tiosulfat dengan indikator amilum sampai warna biru hilang . Untuk mengetahui jumlah kuprisulfat mula-mula maka dilakukan titrasi blankoSelisih titrasi blanko dan sampel = menunjukkan banyaknya kupri yang bereaksi dengan gula, dan banyaknya gula dapat ditentukan berdasarkan tabel yang tersedia. Reaksi : Cu++ + gula reduksi Cu2O + asam gula 2 Cu++ + 2 I- 2 Cu+ + I2 I2 + 2 Na2S2O3= 2 NaI + Na2S4O6 III.2 Penentuan Gula Reduksi Metoda Nelson-SomogyiPrinsip : Gula reduksi akan dioksidasi oleh kuprioksida dihasilkan kupro-oksida .Kupro-oksida direaksikan dengan arseno-molibdat akan membentuk senyawa kom-pleks berwarna violet. Intensitas warna ekuivalen dengan konsentrasi gula, yang dapat ditera absorbansinya dengan spektrometer pada panjang gelombang 540 nm.Untuk mengetahui konsentrasi gula maka perlu dibuat kurva standar yang menggam -barkan hubungan konsentrasi gula dengan absorbansi .Larutan sampel setelah ditambah reagen Nelson kemudian ditera absorbansinya (A), dan dari nilai A dihitung kadar gulanya menggunakan persamaan kurva standar.Pembuatan Kurva Standar :Kurva standar dipersiapkan dari larutan glukosa murni berkadar 2 mg/10mL yang diisikan ke dalam tabung reaksi sejumlah sbb :

No. tabung reaksi 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Lart.glukosa (mL) 0.0 0.05

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Aquadest (mL) 1.0 0.95

0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3

Volume total (mL) 1.0 1.0 1.0 1,0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Kadar glukosa (mg/100mL

0 1 2 4 6 8 10 12 14

Tambahkan ke dalam masing-masing tabung diatas 1 mL reagensia Nelson, panaskan semua tabung pada waterbath mendidih selama 20 menit

Ambil semua tabung, dinginkan bersama-sama dalam air sampai 25oC, kemu-dian masing-masing ditambah 1 mL reagensia Arseno-molibdat, gojog sampai semua endapan larut kembali, kemudian masing-masing tabung ditambah 3 mL aquadest, gojog sampai homogen

Ukurlah ‘optical density’ atau ‘absorbansi’-nya pada 540 nm dan tabulasikan hasil pembacaan sbb :

55

No X (kadar gula)

Y (absorbansi)

X2 Y2 XY

1 0 = X1 Y1 X12 Y1

2 X1Y1

2 1 = X2 Y2 X22 Y2

2 X2Y2

3 2 = X3 Y3 X32 Y3

2 X3Y3

4 4 = X4 Y4 X42 Y4

2 X4Y4

5 6 = X5 Y5 X52 Y5

2 X5Y5

6 8 = X6 Y6 X62 Y6

2 X6Y6

7 10 = X7 Y7 X72 Y7

2 X7Y7

8 12 = X8 Y8 X82 Y8

2 X8Y8

9 14 = X9 Y9 X92 Y9

2 X9Y9

n X Y X2 Y2 XY

Persamaan kurva standar linier : Y = a + bX

Dimana : b = [ nxy - xy ]:[ nx2 – (x)2 ]

a = [ y – b x ] : n

[ nxy - xy ]dengan koefisien regresi r =

[nx2 –(x)2]1/2 [ny2 – (y)2]1/2

56

Ab

sorb

an

si

Y = a + bX

Konsentrasi (mg/100mL X

Y

Persamaan garis linier Y = a + bX kemudian di plot ke bentuk kurva seperti Gambar di atas

Pengukuran absorbansi larutan sampel encer setelah direaksikan dengan reagensio Nelson hasilnya A = Ys selanjutnya di plot ke kurva tsb dan akan dperoleh nilai konsentrasi gula = Xs atau langsung dimasukkan ke persamaan Y = a + bX diperoleh nilai konsentrasi gulanya .

Sampel yang akan dianalisis gula reduksinya harus diencerkan sampai kadar gula-nya masuk dalam kisaran kadar gula kurva baku (dalam contoh di atas antara 0 – 14 mg/100 mL , atau lebih baik lagi antara 4 – 10 mg/100mL ) .

Contoh : akan dianalisa kadar glukosa dari serbuk glukosa yang diperkirakan kadarnya sekitar 90% . sampel tsb dipersiapkan sbb :

Ditimbang 0.1 gr serbuk glukosa dan dilarutkan menjadi 50mL Dipipet 2mL larutan tsb dan diencerkan menjadi 50mL akan diperoleh larutan glukosa dengan kadar sekitar

(2/50) x (0.9)100mg/50mL + 3.6 mg/50 mL atau + 7.2 mg/100 mL

Dipipet larutan glukosa encer tsb 1 mL ditambah 1 mL reagensia Nelson dan seterusnya diperlakukan sama seperti pada prosedur di atas. Hasil pembaca-an absorbansinya dimasukkan ke pers. kurva standar diperoleh kadar gula reduksinya.

III.3. Penentuan Sukrosa

Prinsip : Sukrosa bukan gula reduksi, namun bila dihidrolisis dengan asam atau enzim invertase akan menghasilkan gula invert (glukosa + fruktosa yang keduanya merupakan monosakarida yang berarti bersifat reduktif), kemudian gula invert di-tentukan dengan metoda Luff atau Nelson-Somogyi .

C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6

Sukrosa glukosa fruktosa

BM sukrosa x kadar gula reduksi

BM glukosa+BM fruktosa

= 0,95 x kadar gula reduksiContoh : tersedia sampel nira kelapa yang diperkirakan mengandung gula reduksi sekitar 2.50% dan sukrosa sekitar

6 – 7.50% , akan dipastikan berapa kadar gula tersebut . Kadar gula reduksi nira + 2.5% atau 2.5 gr/100mL ~ 2500 mg/100mL bila nira ini diencerkan 500 kali ( 1ml

diencerkan jadi 50mL kmd 1mL diencer –kan menjadi 10 mL) akan diperoleh larutan nira encer dng kadar

57

Sukrosa =

BM sukrosa = (342)(BM glukosa+BM fruktosa) = (180+180)

gula reduksi sekitar (2500/500) ~ 5 mg/100mL selanjutnya dianalisa dengan metoda Nelson sama seperti di atas,

Kadar gula total nira sekitar antara 8.5 – 10 % ~ 8500 – 10000 mg/100 mL bila diencerkan 1000 sampai 1200 kali akan masuk ke kisaran kurva standar

Dipipet 10 mL nira dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer 100 ml ditambah 30 mL larutan HCl 1.2% dididihkan selama 30 menit dengan dipasang pendingin balik dinginkan

Pindahkan ke labu ukur 200 mL, tambah sedikit larutan Pb-asetat dan aqua-des sampai garis tanda dan digojog homogen (= pengenceran 1 = 20 kali)

Sentrifugasikan sejumlah larutan tersebut dan dipipet 2 mL supernatan jernih dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL tambah aquades sampai garis tanda dan digojog homogen (pengenceran 2 = 50 kali)

Dengan pengenceran 20x50 = 1000 kali kadar gula reduksinya sekitar 8 – 10 mg/ 100 mL dapat dilanjutkan ke analisa gula reduksi sama seperti cara di atas .

III.4. Penentuan Pati

Prinsip : Pati dihidrolisa dengan asam menjadi glukosa (gula reduksi), kemudian ditentukan dengan metoda Luff atau Nelson

[C6H10O5]m + m H2O m C6H12O6

pati gula reduksi

Pati = BM Pati x kadar gula reduksi (m x BM gula reduksi)

(BM Pati)/(m x BM gula reduksi) = = 0,90

III.5. Penentuan Gula dengan Polarimeter

Larutan harus jernih dan tidak berwarna Larutan tidak mengandung bahan asing yang bersifat optis aktif Konsentrasi gula pada daerah kerja optimum polarimeter

[]tD = (100 x ) : (I x C)

58

162 m180 m

[] = rotasi spesifik ; D = sinar natrium (589nm) t = suhu oC ; = sudut putar pengamatan C = kadar (g/100ml) ; I = panjang tabung (dm)

III.6. Penentuan Serat Kasar

Serat kasar : karbohidrat yang tidak dapat dicerna dalam organ manusia atau bina tang non-ruminansia, yang terdiri dari senyawa selulosa dan lignin. Serat kasar di-tentukan sebagai bahan yang tak larut dalam alkali dan asam encer pada kondisi spesifik.

Metoda (menurut prosedur yg dikembangkan oleh Hennenberg , Stohmann, & Rautenberg) : 2 gr bahan dihilangkan lemak-nya dng petrl.ether, kmd dididihkan dlm 200 ml as.sulfat 1,25% (0.255N) selama 30 mnt kmd disaring dan residu dicuci sam-pai bebas asam. Kmd residu dididihkan dlm 200 ml NaOH (bebas karbonat) 1,25% (0.313N) selama 30 mnt, disaring dng krus Gooch, keringkan dalam oven 105oC, ditimbang , kmd diabukan dan ditimbang lagi . Pengurangan bobot karena penga-buan dihitung sbg serat kasar (‘crude fiber’).

1. Defatting : menghilangkan lemak dengan petroleum eter dalam alat Soxhlet2. Digestion : pertama : bahan dididihkan dengan larutan asam sulfat 0,255N -30 menit kedua : bahan dididihkan dengan larutan NaOH 0,313N -30 menit, kemudian disaring dan dicuci,

selanjutnya dikeringkan, ditimbang, diabukan dan ditimbang lagi .Residu dari penentuan serat kasar mengandung + 97% selulosa dan lignin namun tidak menyajikan seluruh selulosa & lignin yng ada pada awalnya .Serat kasar biasa digunakan sbg index nilai pakan unggas: bijian yang tinggi serat kasarnya berarti rendah nilai gizinya Kadar serat kasar juga dapat untuk menilai tingkat penggi-lingan/pemisahan ‘bran’ (bekatul) bijian sumber pati .

III.7. Analisis Selulosa

Sebagian selulosa larut dalam alkali; fraksi yang tidak larut disebut -selulosa . Fraksi yg larut alkali dan mengendap pada pengasaman disebut -selulosa , dan fraksi yg tetap larut disebut -selulosa yg terutama mengandung hemiselulosa . Hemiselulosa meliputi campuran polisakarida larut alkali termasuk mannan, xilan, galaktan, dan araban, termasuk juga polimer asam-asam uronat. Selulosa dan hemiselulosa merupakan karbohidrat yg paling banyak dan paling tersebar meluas di jaringan tanaman, merupakan penyusun utama dinding sel buah , sayuran dan serealia .

59

Penentuan Selulosa & Hemiselulosa

Hilangkan lemak bahan dng pencucian ether+ethanol

Didihkan dlm ethanol 85% utk mencuci bbrp karbohidratPati dan pektin diextrak dng pendidihan dlm airLignin diextrak dng pemanasan 70-75oC, 4 jam dlm lart. Na-klorat yang diasamkanResidu didigesti dng pendidihan dlm lrt alkali, disaring, residu dicuciSisa penyaringan (=selulosa tak larut alkali) didigesti dng pendidihan dlm lart.asam mineral dan dianalisis gula reduksinya . Kadar selulosa = 0.90 x gula reduksi Kadar hemiselulosa = residu - selulosaIII.8. Analisis Senyawaan Pektin

Pektin merupakan komponen bahan tanaman yg bila diextrak dapat dimanfaatkan sbg bahan pengental dan penjendal.

Kegunaan pektin adalah pada kemampuannya membentuk gel yg stabil atau film (lapis tipis), dan meningkatkan visko-sitas larutan bergula serta asam.

Pektin tersusun dari heteropolisakarida yg komponen utama-nya berupa polimer dari as.galakturonat dan ester metil-galakturonat. Extrak pektin merupakan campuran heterogen dari berbagai bobot molekul, derajad esterifikasi dan sering tercampur dengan galaktan dan araban dalam beragam kadar.

Pektin dengan derajad esterifikasi (DE) s/d 20% dpt diendapkan oleh lart. NaCl; dng DE= 50% oleh lart. CaCl2 ; dng DE= 70% oleh lart. AlCl3 ; dng DE= 100% tak ter-endapkan oleh elektrolit . Pektin dapat diendapkan juga oleh aseton, Me-OH (meta-nol), Et-OH (ethanol) dan propil-alkohol.

Penentuan Pektin

Pektin dapat ditentukan secara gravimetri dari extrak air, amm.sitrat, atau HCl encer, dengan cara yang meliputi pengendapan oleh alkohol atau aseton, saponifikasi endapan dng alkali dingin, pengasaman, pendidihan dlm asam dan konversi menjadi endapan as.pektat (poligalakturonat bebas ester-metil) .

Yang lebih umum : pektat yg tersaponifikasi diendapkan sbg Ca-pektat .

Pada metoda titrimetri (Deuel, 1943) pektin disaponifikasi dng NaOH, sedikit di asamkan, diendapkan dengan etanol 96% , dicuci, dilarutkan dengan lart alkali standar berlebihan, dan kelebihan alkali dititrasi dng lart asam standar.

60

Asam uronat dapat di-dekarboksilasi dng cara mendidihkan dlm asam mineral, dan jumlah CO2 yang dibebaskan dapat diperhitungkan ke kadar pektin .

CATATAN :

Dalam analisa proksimat bahan pangan, seringkali juga kadar karbohidrat hanya dinyatakan sbg -carbohydrate by difference- yang praktis tidak dilakukan analisa kimiawi namun hanya dihitung sbb :

% karbohidrat = 100 – kadar(air+abu+lipida+protein) satuan %wet-basis

% karbohidrat = 100 – kadar(abu+lipida+protein) satuan %dry-basis ;

tentu saja penentuan seperti hal tersebut tidak akan dirinci jenis karbohidratnya tetapi hanya dianggap sebagai karbohidrat total (yang dapat dicerna + yang tidak tercerna) .

IV ANALISA PROTEIN

Protein merupakan biomolekul (senyawa organik) penyusun sel hidup terutama ter-susun dari unsur2 C, O, H, N dan sering juga mengandung unsur S (belerang) dan kadangkala unsur P (fosfor), Fe (besi), Cu (tembaga), dan Zn (zink) .

Protein dalam tubuh/sel jasad hidup berfungsi untuk membuat jaringan baru atau memperbaiki yg rusak/usang (=sebagai protein struktural). Fungsi lain protein diantaranya adalah sbg. : media transpor, enzim, proteksi, kontraktil, cadangan, hormon, dan toxin/racun . Banyak senyawaan yg diperlukan bagi tubuh untuk bekerja dng benar merupakan protein.

Unit dasar protein adalah asam alfa-amino yaitu suatu asam karboksilat yang memi-liki gugus amino (-NH2) pada karbon alfa.

IV.1. Analisa Total Nitrogen : Makro Kjeldahl

Dalam metoda Kjeldahl untuk analisis protein, yang ditera adalah total kadar unsur Nitrogen dalam sampel, dng asumsi adanya senyawa bernitrogen selain protein dapat diabaikan. Kebanyakan protein mengandung unsur N sekitar 16% sehingga kadar protein bahan dapat dihitung = (100/16) x kadar N total bahan.

Pinsip : bila sampel didigesti dengan cara pendidihan dalam asam sulfat pekat, unsur C dan H akan habis menjadi CO2 dan H2O sedangkan unsur N akan tereduksi jadi garam (NH4)2SO4 dalam lart. as.sulfat .

Bila cairan hasil destruksi dialkaliskan dengan NaOH, amm.sulfat akan melepaskan gas ammonia ( NH3 atau dalam air sebagai NH4OH) yng kemudian dapat didestilasi dan ditangkap dengan larutan HCl standar (atau H2SO4) berlebihan. Kelebihan asam ditera dengan titrasi larutan NaOH standar dng indikator phenolphthalein (pp).

Destruksi : Senyawa N + H2SO4 (NH4)2SO4

61

Destilasi : (NH4)2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 NH4OH

HCl + NH4OH NH4Cl + H2O

Titrasi balik : HCl + NaOHstandar NaCl + H2O

Larutan stock NaOH perlu distandardisasi setiap hari kalau mau dipakai karena tak stabil (menyerap gas CO2 udara membentuk Na-bikarbonat atau Na-karbonat) .

Untuk mempercepat digesti dapat ditambah K2SO4 atau N2SO4 untuk menaikkan ttk didih as.sulfat, namun jangan terlalu berlebihan. Dapat juga ditambah katalis Hg, Zn, atau Se .

Untuk mendigesti 1 gr sampel diperlukan + 25 ml H2SO4 pekat yng nantinya memer lukan lebih dari 72 ml lart. NaOH 50% untuk meng-alkaliskan agar siap didestilasi . Agar distilasi ammonia sempurna diperlukan volume distilat sampai 125 – 150 mL .

IV.2. Analisa Kjeldahl Mikro

Untuk menghemat pemakaian reagensia, dikembangkan alat destilasi mikro secara khusus. Dengan metoda ini diperlukan sampel 0.1 – 0.2 gr , asam sulfat pekat kira –kira 3 mL, lart. NaOH 50% sekitar 9 mL. Distilat yang diperlukan sekitar 15-20 mL.

Metoda Kjeldahl Mikro menggunakan larutan asam borat 4% sebagai penampung distilat dan lart. HCl 0.05 N untuk penitarnya, dengan indikator campuran metil-oranye-metil red atau metil merah-brom (cresol green) .

Reaksi distilasi : HBO3 + NH4OH NH4BO3 + H2O

Titrasi balik : HCl + NH4BO3 HBO3 + NH4Cl

Distilasi diakhiri bila semua N telat terdistilasi atau tetesan distilat tidak bersifat basis lagi .

IV.3. Penentuan Protein cara Lowry-Folin

Metoda Lowry disebut juga pengembangan metoda Folin-Ciocalteu Test yang dapat digunakan untuk penentuan kuantitatif protein. Metoda ini dapat mengukur kandu-ngan protein sample sampai 5 g. Warna biru dibentuk oleh pereaksi Folin-Ciocalteu adalah reaksi antara protein dengan Cu2+ dalam larutan alkalis dan terjadi reduksi garam fosfomolibdat-fosfotungstat oleh tirosin dan triptofan yang ada pada protein , yang selanjutnya dapat diukur absorbansinya pada 540 nm. Karena kandungan ke dua asam amino tersebut bervariasi luas antar macam/jenis protein, maka intensitas warna yang terbentuk per miligram protein juga berbeda.

Untuk mengukur kuantita protein dalam suatu larutan diperlukan kurva standar yang menggambarkan hubungan antara konsentrasi protein dengan absorbansinya.

Penyiapan pereaksi Lowry meliputi : Reagen A : larutn 100 g Na2CO3 dlm 1000 ml NaOH 0.5N ; Reagen B : larutan 1.0 g CuSO4.5H2O dalam 100 ml aquadest; Reagen C : larutan 2.0 g K-tartrat dlm 100 ml aquadest. (Lart. A. B, dan

62

C dapat disimpan sbg stock) ; Reagen D : campuran 15 ml reagen A + 0.75 ml reagen B + 0.75 ml reagen C dan digojog homogen ; Reagen E : 5 ml reagen Folin-Ciocalteu (lart. garam fosfomolibdat-fosfotungstat 2 N) dan diencerkan menjadi tepat 50 ml . Larutan standar protein serum bovin-albumin 0.3 mg/ml : 0.08 g serum bovin albumin dlm 1000 ml lart buffer sitrat 0.01M pH 6.0 (yg telah didinginkan pada suhu + 10oC selama 24 jam) .

Prosedur kerja :

Buat kurva standar absorbansi vs. konsentrasi dengan menyiapkan 6 tabung reaksi yang diisi 1 ml lart. standar serum bovin-albumin dng konsentrasi 0.00 ; 0.06 ; 0.12 ; 0.18 ; 0.24 ; dan 0.30 mg/ml. Tambahkan kedalam tiap tabung 1 ml Reagen D, gojog dng vortex dan inkubasikan pd suhu ruang selama 15 menit

Tambahkan ke masing2 tabung 3 ml reagen E dan segera digojog vortex secepat-nya, kmd inkubasi 45 menit pd suhu ruang dan segera diukur absorbansinya pd 540 nm (warna biru yang terbentuk tetap stabil selama 45 – 80 menit) . Kalkulasikan hasil pengukuran absorbansi tsb menjadi persamaan garis regresi linear hubungan antara absorbansi dg konsentrasi protein sbg Y = aX + b .

Sample sebanyak 1 ml yang direaksikan dng reagen D dan reagen E seperti cara di atas selanjutnya dapat diukur absorbansinya. Hasil pengukuran dapat di-plot ke persamaan garis Y = aX + b tsb dan akan diperoleh nilai kadar proteinnya .

V ANALISA LIPIDA

Lipida merupakan bahan organik dalam jaringan tanaman dan atau hewan yang bersifat larut dalam solven non-polar. Lipida dapat diextraksi dari jaringan dengan solven tersebut, selanjutnya solven diuapkan dan residu lipida ditentukan dengan gravimetri (penimbangan bobotnya) . Beberapa jenis solven yang baik guna keperlu-an analisa ini meliputi : dietil ether, petroleum ether, campuran dietil ether-petroleum ether, atau campuran khloroform-methanol .

V.1. Metoda Babcock

Prinsip : Sampel yang berminyak/berlemak tinggi didigesti dengan asam sulfat pekat panas, maka proteinnya akan mengendap, hancur, dan larut dalam fase air, sedang minyak/lemak akan terpisah dari bagian berair tersebut dan berada di lapisan atas. Banyaknya minyak dapat diukur dengan botol yang berskala volume. Metoda ini praktis untuk penentuan kadar minyak secara cepat untuk sampel-sampel berupa ikan, produk susu, daging, dll. (Untuk menentukan lemak kasar).

V.2. Metoda Mojonnier

63

Prinsip : Minyak/lemak dibebaskan dari sampel cair dengan perlakuan menggunakan ammonium hidroksida (NH4OH) dan ethanol , kemudian dilarutkan dalam campuran dietil eter-petroleum eter. Lapisan eter didekantasi, dimasukkan dalam cawan aluminium, eter diuapkan, dan cawan berisi minyak ditimbang .

V.3. Metoda Soxhlet

Prinsip : minyak/lemak diextraksi dari jaringan yang sudah dikeringkan mengguna-kan solven ether (dietil eter atau ptroleum eter) dalam alat extraksi Soxhlet. Selanjutnya pelarut/solven diuapkan dan residu minyak/lemak ditentukan dengan penimbangan .

V.4. Metoda Folch

Prinsip : Sampel -yang biasanya jaringan tubuh hewan- dihancurkan (dikecilkan ukurannya) kemudian diextrak menggunakan solven campuran khloroform-metanol (2:1). Selanjutnya solven diuapkan dan lipida ditentukan dengan penimbangan .

Selain penetapan kadar minyak atau lemak suatu bahan yang merupakan bagian dari analisa proksimat, untuk produk minyak/lemak atau bahan berlipida tinggi kadangkala perlu dianalisa kualitas lipida tersebut. Analisis kimiawi yang berkaitan dengan parameter mutu lipida meliputi : angka asam, angka penyabunan

, angka iodin, dan uji ketengikan /rancidity.

E.5. Analisa Angka Asam

Angka asam merupakan ukuran kadar asam lemak bebas (=FFA, tidak terikat sbg ester dengan gliserol. Minyak / lemak yang tinggi kadar FFA-nya dinilai mutunya kurang baik .

20 gr minyak atau lemak dalam erlenmeyer ditambah 50 mL etanol 95% netral dididih-kan dibawah pendingin balik 5 menit kemudian digojog kuat-kuat untuk melarutkan FFA

Setelah dingin campuran tsb dititar dengan lart 0.1 N KOH dng indikator phenolphtalein Akhir titrasi ditandai terbentuknya warna merah jambu (pink) yang tak hilang selama ½ menit . Bila cairan yang dititrasi berwarna gelap dapat ditambah etanol yang cukup banyak, atau digunakan indikator BTB (bromo-thymol-blue) sampai berwarna biru .

Angka asam dihitung sebagai mg KOH yang diperlukan untuk menetralkan FFA dalam 1 gram lipida . Titran dapat diganti dng larutan standar NaOH tetapi Angka Asam tetap dihitung sebagai mgram KOH .

Perhitungan :

Angka Asam =

64

mL KOH x N KOH x 56.1 bobot bahan (gr)

Apabila sampel bahan berkadar FFA tinggi cukup digunakan sampel 5 gram atau kurang .

E.6. Analisa Angka PenyabunanAngka penyabunan yang tinggi sebagai indikasi bahwa rata-rata asam lemak penyusun gliseridanya relatif ber BM-rendah, dan sebaliknya bila angka penyabunan yang rendah merupakan indikasi rata-rata asam lemak penyusunnya relatif ber BM-tinggi .Ditimbang 1.5 – 5 gr minyak/lemak, dipindahkan kedalam erlenmeyer 200 mL. Tambah 50 mL larutan KOH yang disiapkan dari 40 gr KOH dalam 1 Liter etanol. Tutup dengan pendingin balik dan dididihkan dengan hati-hati selama 30 menit.

Setelah dingin dititar dengan larutan standar HCl 0.05 N dengan indikator fenol-ftalein (pp). Disiapkan titrasi blanko dari 50 mL etanol tanpa sampel minyak/lemak.

Angka Pemyabunan dihitung sebagai miligram KOH yang diperlukan untuk menyabunkan (saponifikasi) seluruh asam lemak secara sempurna dari 1 gr minyak/lemak .

Angka penyabunan =

E.7. Analisa Angka Iodium

Asam lemak tidak jenuh (unsaturated fatty acids) dapat mengikat molekul Iodium pada ikatan rangkap dalam rantai Karbon-nya . Angka iodium yang tinggi berarti bahwa asam lemak penyusun gliserida tersebut banyak yang tak jenuh, dan atau sebaliknya .

Ditimbang minyak/lemak 0.1 – 0.5 gr dipindahkan ke dalam erlenmeyer bertutup. Tambah 10 mL khloroform atau karbon-tetra-khlorida dan 25 mL reagen iodium-bromid dan dibiarkan dalam ruang gelap selama 30 menit dng kadangkala digojog

Tambah 10 mL larutan KI 15% dan 50 – 100 mL aquades yang telah dididih-kan, dan segera dititar dengan larutan Na2S2O3 0.1 N sampai larutan ber-warna kuning pucat, tambah 2 mL larutan amilum 1% dan dititar lagi sampai warna biru tepat hilang. Dibuat titrasi blanko tanpa sampel minyak/lemak

Angka Iodium dihitung sebagai miligram Iodium yang dapat diikat oleh 1 gram lipida.

Perhitungan :

Angka Iodium = x N thio x 12.691

E.8. Analisa Tingkat Ketengikan (Rancidity)

E.8.1. Penentuan Angka Peroksida

65

mL titrasi (blanko – sampel) x N HCl x 56.1

bobot sampel (gr)

mL titrasi (blanko – sampel)

gr sampel lipida

Produk berminyak/lemak khususnya yang mengandung komponen asam lemak tak jenuh, relatif mudah dan cepat mengalami oksidasi oleh oksigen udara. Produk awal oksidasi berupa peroksida asam lemak yang bersifat oksidatif bagi asam lemak lainnya. Tingginya kadar peroksida ini merupakan indikator bahwa minyak/lemak sudah tidak aman atau telah mendekati tingkat tengik, dimana asam lemak telah terdegradasi menghasilkan senyawaan lain dng BM relatif kecil dan bersifat volatile dengan memunculkan aroma yang tidak enak .

Timbang 5.0 + 0.05 gr sampel minyak/lemak dalam erlenmeyer bertutup 250 mL, tambahkam 30 mL larut as.asetat-khloroform (3:2). Goyangkan sampai bahan larut semuanya, kemudian tambah 0.5 mL larutan jenuh KI

Diamkan selama 30 menit dengan kadangkala digojog pelan, kmd ditambah 30 mL air

Dititar dengan 0.1 N Na2S2O3 sampai warna kuning tipis, tambah 0.5 mL larutan amilum 1% dan lanjutkan titrasi sampai warna biru hilang .

Angka peroksida dinyataakan dalam mili-equivalen peroksida dalam setiap 1000 gr sampel

Angka Peroksida =

E.8.2. Penentuan Nilai TBA

Salah satu produk oksidasi asam lemak telah dikenali sebagai malonaldehid yang bila direaksikan dengan 1-thio-barbituric-acid (TBA) akan memunculkan warna yang intensitasnya dapat dapat diukur sebagai nilai absoebansi pada spektrofotometer pada panjang gelombang (=) 528 nm.

Timbang sampel (sudah diketahui kadar airnya) + 3 gr dengan teliti , masukkan dalam Waring blender, tambah 50 mL aguades dan hancurkan selama 2 menit.

Pindahkan secara kuantitatix ke labu distilasi 1000 mL sambil dicuci cg 48.5 mL aquades. Tambah 1.5 mL 4N HCl sampai pH menjadi 1.5

Tambah batu didih dan bahan anti buih sedikit dan didistilasi dengan panas setinggi mungkin sampai diperoleh 50 mL distilat dalam 10 menit

Aduk distilat, saring dan pindahkan 5 mL filtrat kedalam erlenmeyer 50 mL, tambah 5 mL reagen TBA dan ditutup rapat . Buat larutan blanko, distilasi tanpa bahan/sampel.

Setelah didinginkan dengan air pendingin, bacalah OD (absorbansinya) pada 528 nm dengan larutan blanko sebagai titik nol .

Optical Density (absorbansi) dipakai sebagai skala pembanding tingkat ketengikan .

66

(mL x N )Na-thiosulfat x 1000

bobot sampel (gr)

Tabel 2 Test sensoris pada tepung kedele dan nilai TBA-nya (Sudarmadji, 1975)

Angka Sensoris Rata-rata * Nilai TBA, (OD pada 528 nm)

0.00.40.80.91.71.9

0.1600.1800.2350.2700.3000.320

Ditentukan oleh 10 panelis dengan pembauan 0 = tidak tengik; 1 = tengik ; 2 = sangat tengik .

67