Kadar Air

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan salah satu senyawa yang dibutuhkan dalam kehidupan organisme, baik air, hewan, manusia, maupun mikroorganisme. Air memiliki fungsi yang sangat penting bagi kehidupan mahluk hidup. Air berperan dalam proses kimia dan biokimia yang terjadi dalam tubuh organisme. Air berguna sebagai pelarut senyawa tertentu dan zat pengangkut serta sebagai pemelihara suhu tubuh.

Semua bahan pangan mengandung air. Keberadaan air dalam bahan pangan dapat menjadi indikator daya awet bahan tersebut karena aktivitas mikroba sangat tergantung pada aktivitas air bahan sehingga apabila aktivitas air bahan diturunkan, maka mikroorganisme tidak dapat tumbuh dengan baik pada bahan. Selain itu, kadar air dalam bahan juga dapat digunakan untuk menentukan kegiatan penanganan dan pengolahan bahan selanjutnya. Untuk mengetahui kadar air dalam bahan dapat dilakukan dengan beberapa metode penetapan kadar air.

Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk menetapkan kadar air dalam bahan, yaitu metode thermogravimetri, distilasi, khemis, dan fisis. Pemilihan metode penetapan kadar air harus dilakukan dengan tepat agar proses penetapan bisa berjalan optimal. Penetapan kadar air bahan harus disesuaikan dengan sifat bahan yang akan dianalisis karena ada metode penetapan yang dapat menentukan kadar air maksimal bahan, namun dapat menyebabkan perubahan lain yang tidak diinginkan pada bahan, misalnya dekomposisi zat organik atau hilangnya kandungan senyawa volatil bahan karena menguap terkena panas saat proses penetapan kadar air.

Oleh karena itu, perlu kiranya untuk melakukan kegiatan praktikum kali ini guna mengetahui dan menentukan kadar air yang ada di dalam bahan hasil pertanian.

1.2 Tujuan

1. Untuk mengetahui cara pengukuran kadar air bahan hasil pertanian

2. Untuk mengetahui preparasi bahan dan cara penyimpanan sampel selama menunggu bahan untuk ditimbang.

3. Untuk mengetahui cara pengukuran yang cocok sesuai dengan macam bahan hasil pertanian

4. Untuk membandingkan metode penetapan kadar air secara thermogravimetri dengan thermovolumetri (distilasi) terhadap hasil analisa.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Air termasuk zat gizi. Setiap bahan pangan mengandung air. Air dapat berasal dari energi zat gizi pangan selama metabolisme, atom karbon dan atom H bergabung dengan oksigen menghasilkan CO₂ dan H₂O. Air berfungsi sebagai media hampir semua reaksi kimia yang ada di dalam tubuh dan ikut serta dalam reaksi tersebut, air dapat melarutkan mineral, vitamin, asam amino, glukosa, dan banyak molekul kecil lainnya, air berperan sebagai pengangkut zat penting ke dalam sel, dan mengeluarkan sisanya (Tejasari, 2005: 50-51).

Kandungan air dalam pangan dapat ditentukan dengan beberapa metode penetapan kadar air. Penentuan kadar air bahan perlu dilakukan untuk mengetahui jumlah air yang terdapat dalam bahan sehingga dapat ditentukan proses penanganan/pengolahan selanjutnya dan menentukan kualitas produk akhir serta digunakan untuk menentukan daya awet suatu bahan karena jumlah air dalam bahan pangan biasanya dapat menjadi tolak ukur bagi keberadaan mikroorganisme perusak bahan pangan khususnya pada aktivitas air bahan. Penentuan kadar air ini berkaitan dengan pemeriksaan dan pemrosesan bahan mentah serta produk akhirnya nanti terutama yang berkaitan dengan zat padat yang terkandung di dalamnya.

Penentuan kadar air melibatkan kondisi yang kompleks dan terdiri atas beberapa macam metode yang sangat tepat, cepat, serta bervariasi. Pemilihan metode penetapan kadar air yang tepat sangat perlu dilakukan karena ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk menentukan kadar air maksimal bahan, tetapi dapat menyebabkan penguapan senyawa volatil bahan, terjadi dekomposisi zat-zat organik, maupun jenis kerusakan lain akibat pemanasan. Oleh karena itu, perlu diperhatikan sifat dan keadaan bahan yang akan dianalisis (Buckle, 1987).

Metode penentuan kadar air bahan dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu metode thermogravimetri, distilasi, khemis, dan fisis. Prinsip analisa penetapan kadar air secara thermogravimetri adalah pemanasan bahan pada titik didh air sehingga air akan menguap, lalu ditimbang berat sebelum dan sesudah pemanasan. Selisih berat bahan sebelum dan sesudah dipanaskan adalah kadar air bahan. Sedangkan prinsip analisa penetapan kadar air dengan metode thermovolumetri adalah menguaokan air dengan cairan kimia yang mempunyai titik didih lebih tinggi daripada air dan tidak dapat bercampur dengan air serta mempunyai berat jenis lebih rendah daripada air sehingga air akan terpisah dan dapat diukur kadarnya (Anonim, 2008:6-7).

Kadar air dry bulb (db) adalah kadar air yang ditentukan pada saat suhu dry bulb yaitu pada saat suhu diukur dengan pembacaan termometer biasa atau termometer yang bolanya dalam kondisi kering. Kadar air %db dapat dicari dengan rumus Ka% db = (b-c)/(c-a) x 100%. Kadar air % db menghitung jumlah air yang ada di dalam bahan dibandingkan terhadap berat bahan kering dan dikalikan 100% (mencari kadar air dalam kondisi bahan kering).

Kadar air wet bulb (wb) adalah kadar air yang ditentukan pada saat suhu wet bulb yaitu ketika suhu campuran uap air-udara sebagaimana yang dinyatakan oleh pengukuran dengan termometer yang ”bulb-nya” diselimuti dengan lapisan tipis cair. Kadar air %wb dapat dicari dengan rumus Ka %wb= (b-c)/(b-a) x 100%. Kadar air % wb menghitung jumlah air yang ada di dalam bahan dibandingkan terhadap berat bahan basah dan dikalikan 100% (mencari kadar air dalam kondisi bahan basah) (Sudewo, 2000:19).

Kandungan nutrisi bahan yang digunakan adalah sebagai berikut :

Kandungan nutrisi	Tepung Kedelai	Buncis	Mentega
air (g)	3	89	17
kalori (kal)	344	35	725
karbohidrat (g)	43	7.7	1.4
protein (g)	30	2.4	0.5
lemak (g)	20	0.2	81.6
vitamin A (SI)	2000	630	3300
vitamin B1 (mg)	0.7	0.08	0
vitamin C (mg)	10	19	0
Ca (mg)	450	65	16
P (mg)	500	44	15
Fe (mg)	4	1.1	1.1
bjdd (g)	100	90	100

(Krisno, 2001: 112-118).

BAB 3. METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

- botol timbang

- eksikator

- neraca analitik

- oven

- penjepit botol

3.1.2 Bahan

- tepung kedelai

- buncis

- mentega

3.2 Skema Kerja

botol timbang

dioven 24 jam

Dimasukkan dalam eksikator 30’

Ditimbang (a gram)

Ditambah 3 gram bahan dan ditimbang ( b gram)

Dioven 24 jam

Dimasukkan dalam eksikator 30’

Ditimbang (c gram)

(selama 3 hari hingga dicapai berat konstan)

BAB 4. HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

4.1 Hasil Pengamatan

Sampel	n	berat botol (a gram)	berat botol +bahan (b gram)	berat bahan awal (gram)	Penimbangan (gram)			berat bahan konstan (c gram)
					1	2	3
Tepung Kedelai	1	11.811	14.816	3.005	14.482	14.4721	14.452	14.452
	2	9.969	12.970	3.001	12.653	12.6498	12.634	12.634
Buncis	1	11.673	14.676	3.003	12.109	12.1081	12.105	12.105
	2	8.651	11.655	3.004	9.112	9.1052	9.104	9.104
Mentega	1	11.788	14.797	3.009	14.501	14.3129	14.312	14.312
	2	17.123	20.156	3.033	19.716	19.6548	19.654	19.654

Keterangan :

a : berat botol timbang kosong (gram)

b : berat botol timbang + bahan (gram)

c : berat botol timbang + bahan setelah dioven (gram)

4.2 Hasil Perhitungan

Sampel	Bahan	Kadar Air %
		wb	db
Tepung Kedelai	1	12.113 %	13.783 %
	2	11.196 %	12.608 %
Buncis	1	85.614 %	595.139 %
	2	84.92 %	563.135 %
Mentega	1	16.118 %	19.215 %
	2	16.551 %	19.834 %

BAB 5. PEMBAHASAN

Pada kegiatan praktikum kali ini, kami melakukan kegiatan penetapan kadar air bahan hasil pertanian dengan metode thermogravimetri. Prinsip penetapan kadar air metode thermogravimetri adalah pemanasan bahan pada titik didh air sehingga air akan menguap, lalu ditimbang berat sebelum dan sesudah pemanasan. Selisih berat bahan sebelum dan sesudah dipanaskan adalah kadar air bahan.

Sampel yang digunakan adalah tepung kedelai, buncis, dan mentega dengan perulangan sebanyak dua kali dan ditentukan kadar air % wet bulb (wb) dan dry bulb (db) bahan.Kadar air dry bulb (db) adalah kadar air yang ditentukan pada saat suhu dry bulb yaitu pada saat suhu diukur dengan pembacaan termometer biasa atau termometer yang bolanya dalam kondisi kering. Kadar air %db dapat dicari dengan rumus Ka% db = (b-c)/(c-a) x 100%. Kadar air % db menghitung jumlah air yang ada di dalam bahan dibandingkan terhadap berat bahan kering dan dikalikan 100% (mencari kadar air dalam kondisi bahan kering).

Kadar air wet bulb (wb) adalah kadar air yang ditentukan pada saat suhu wet bulb yaitu ketika suhu campuran uap air-udara sebagaimana yang dinyatakan oleh pengukuran dengan termometer yang ”bulb-nya” diselimuti dengan lapisan tipis cair. Kadar air %wb dapat dicari dengan rumus Ka %wb= (b-c)/(b-a) x 100%. Kadar air % wb menghitung jumlah air yang ada di dalam bahan dibandingkan terhadap berat bahan basah dan dikalikan 100% (mencari kadar air dalam kondisi bahan basah).

Berdasarkan literatur kandungan air tepung kedelai adalah sekitar 3 gram, kandungan air pada buncis adalah 89 gram dan kandungan air mentega adalah sekitar 17 gram dari 100 gram berat contoh bahan.

Prosedur kerja yang dilakukan untuk menetapkan kadar air bahan dengan metode thermogravimetri adalah sebagai berikut : pertama-tama menyiapkan botol timbang yang akan dioven selama 24 jam dan dimasukkan ke dalam eksikator selama 30 menit. Tujuan dioven adalah agar botol timbang benar-benar bebas dari air sehingga proses analisis tidak akan terganggu. Tujuan dimasukkan ke dalam eksikator adalah untuk menyeimbangkan kelembapan relatif (R_H) botol timbang dengan kelembapan udara/lingkungan sehingga botol timbang tidak mudah menarik air dari udara/lingkungan yang nantinya akan dapat mengganggu ketepatan analisis. Hal ini perlu dilakukan karena botol timbang yang baru saja dioven, pori-porinya akan membesar/bersifat porous sehingga akan bersifat higroskopis (mudah menarik air dari lingkungan) dan akan dapat mempengaruhi berat saat penimbangan. Akibatnya data yang diperoleh tidak akurat. Setelah itu botol timbang kosong ditimbang sebagai a gram. Kemudian ditambahkan 3 gram bahan ke dalam botol dan ditimbang sebagai b gram. Selanjutnya botol + bahan dioven selama 24 jam untuk menguapkan kadar air dalam bahan dan dimasukkan ke dalam eksikator selama 30 menit. Tujuan dimasukkan ke dalam eksikator adalah untuk menyeimbangkan kelembapan relatif (R_H) botol timbang dengan kelembapan udara/lingkungan sehingga botol timbang tidak mudah menarik air dari udara/lingkungan yang nantinya akan dapat mengganggu ketepatan analisis. Hal ini perlu dilakukan karena botol timbang yang baru saja dioven, pori-porinya akan membesar/bersifat porous sehingga akan bersifat higroskopis (mudah menarik air dari lingkungan) dan akan dapat mempengaruhi berat saat penimbangan. Akibatnya data yang diperoleh tidak akurat. Setelah itu botol + bahan yang sudah dioven ditimbang sebagai c gram. Penimbangan dilakukan selama 3 hari berturut-turut hingga tercapai berat konstan baru ditentukan berat bahan + botol (c gram) dan kadar air bahan dapat dihitung dengan memasukkan ke dalam rumus yang telah ditetapkan Ka %wb= (b-c)/(b-a) x 100% dan Ka% db = (b-c)/(c-a) x 100%.

Berdasarkan hasil perhitungan diketahui bahwa kadar air % (wb) pada tepung kedelai 1: 12,113%, tepung kedelai 2: 11,196%; buncis 1: 85,614%, buncis 2: 84,92%; mentega 1: 16,118%, mentega 2: 16,551%. Sedangkan untuk kadar air % (db) pada tepung kedelai 1: 13,783%, tepung kedelai 2: 12,608%; buncis 1: 595,139%, buncis 2: 563,135%; mentega 1: 19,215%, mentega 2: 19,834%.

Kadar air wb dan db pada tepung kedelai tidak sesuai dengan literatur. Kadar air pada bahan hasil analisis ternyata lebih banyak daripada kadar air yang di literatur. Hal ini dapat disebabkan karena pada praktikum terjadi kontak antara bahan dengan udara saat dikeluarkan dari oven sehingga bahan yang baru keluar dari oven dan bersifat porous akan mudah menyerap uap air dari udara serta terjadi kontak antara bahan/botol dengan tangan yang juga mengandung kadar air tertentu sehingga mempengaruhi kadar air bahan saat ditimbang dan menjadikan kadar air bahan yang dianalisis lebih banyak dibandingkan dengan di literatur.

Kadar air wb pada buncis hanya berbeda sedikit dengan literatur yaitu sekitar 4%. Kadar air pada bahan hasil analisis ternyata lebih sedikit daripada kadar air yang di literatur. Sedangkan, kadar air db buncis dari kedua ulangan menunjukkan hasil yang sangat besar sekali hingga sekitar 500%. Seharusnya kadar air buncis berkisar sekitar 85%-89%. Hal ini dapat disebabkan karena kesalahan atau kekurangtelitian praktikan pada saat melakukan pengukuran atau melakukan kegiatan praktikum.

Kadar air wb dan db mentega hanya berbeda sedikit dengan literatur yaitu sekitar1%- 2%. Hal ini dapat disebabkan karena terjadi kontak botol awal dengan tangan yang juga mengandung air (seharusnya botol timbang tidak oleh tersentuh tangan agar air pada tangan tidak menempel pada botol dan ikut teranalisis). Selain itu, juga terjadi kontak antara bahan dengan udara saat dikeluarkan dari oven sehingga bahan yang baru keluar dari oven dan bersifat porous akan mudah menyerap uap air dari udara sehingga mempengaruhi kadar air bahan saat ditimbang dan menjadikan kadar air bahan lebih banyak dibandingkan dengan di literatur.

Kadar air % db pada bahan, baik tepung kedelai, buncis, maupun mentega ternyata lebih besar daripada kadar air % wb. Hal ini disebabkan karena pada perhitungan kadar air % db dilakukan penetapan kadar air bahan dalam kondisi bahan kering yaitu jumlah air yang ada di dalam bahan (selisih berat bahan sebelum dengan setelah dipanaskan) dibandingkan terhadap berat bahan kering dan dikalikan 100% sehingga penyebut pada perhitungan kali ini berupa berat bahan kering yang memiliki nilai kadar air kecil dan berat lebih ringan sehingga akan menghasilkan hasil bagi berupan nilai kadar air % db yang lebih besar jika dibandingkan terhadap kadar air %wb.

Penyimpangan terjadi karena ada kontak antara bahan dengan udara saat dikeluarkan dari oven sehingga bahan yang baru keluar dari oven dan bersifat porous akan mudah menyerap uap air dari udara dan dapat mempengaruhi hasil penimbangan serta menjadikan kadar air bahan yang dianalisis lebih banyak dibandingkan dengan kadar air bahan menurut literatur.

BAB 6. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Dari kegiatan praktikum kali ini, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Penentuan kadar air bahan dilakukan untuk mengetahui jumlah air dalam bahan sehingga dapat ditentukan proses penanganan/ pengolahan selanjutnya.

2. Ada beberapa metode penentuan kadar air, yaitu metode thermogravimetri, distilasi, khemis, dan fisis.

3. Prinsip penetapan kadar air metode thermogravimetri adalah pemanasan bahan pada titik didih air sehingga air akan menguap, lalu ditimbang berat sebelum dan sesudah pemanasan. Selisih berat bahan tersebut adalah kadar air bahan.

4. Penetapan kadar air % dry bulb (db) dilakukan dengan menghitung jumlah air yang ada di dalam bahan dibandingkan terhadap berat bahan kering dan dikalikan 100% (mencari kadar air dalam kondisi bahan kering).

5. Penetapan kadar air % wet bulb (wb) dilakukan dengan menghitung jumlah air yang ada di dalam bahan dibandingkan terhadap berat bahan basah dan dikalikan 100% (mencari kadar air dalam kondisi bahan basah)

6. Pengovenan dilakukan untuk menguapkan kadar air botol timbang dan bahan.

7. Penggunaan eksikator bertujuan untuk menyeimbangkan kelembapan relatif (R_H) botol timbang dengan kelembapan udara lingkungan sehingga botol timbang tidak mudah menarik air dari udara dan tidak mengganggu ketepatan analisis.

8. Berdasarkan hasil perhitungan diketahui bahwa kadar air % (wb) pada tepung kedelai 1: 12,113%, tepung kedelai 2: 11,196%; buncis 1: 85,614%, buncis 2: 84,92%; mentega 1: 16,118%, mentega 2: 16,551%. Sedangkan untuk kadar air % (db) pada tepung kedelai 1: 13,783%, tepung kedelai 2: 12,608%; buncis 1: 595,139%, buncis 2: 563,135%; mentega 1: 19,215%, mentega 2: 19,834%.

9. Kadar air % db pada bahan lebih besar daripada kadar air % wb karena pada perhitungan kadar air % db dilakukan penetapan kadar air bahan dalam kondisi bahan kering sehingga pembandingnya adalah berat kering bahannya.

10. Penyimpangan terjadi karena ada kontak antara bahan dengan udara saat dikeluarkan dari oven sehingga bahan akan mudah menyerap uap air dari udara serta menjadikan kadar air bahan lebih banyak dibandingkan dengan di literatur.

6..2 Saran

Maaf kalau sering merepotkan asisten selama praktikum. Terima kasih.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2008. Buku Petunjuk Praktikum Analisa Pangan dan Hasil Pertanian I. Jember: Jurusan THP FTP UNEJ

Buckle, K.A. 1987. Ilmu Pangan. Jakarta: Universitas Indonesia (UI-Press)

Krisno, Budiyanto, Agus. 2001. Dasar-Dasar Ilmu Gizi. Malang : UMM Press

Sudewo, Andreas. 2000. Buku Ajar Azas-Azas Teknik. Jember : FTP UNEJ

Tejasari. 2005. Nilai Gizi Pangan. Yogyakarta : Graha Ilmu

DATA PENGAMATAN

Sampel	n	berat botol (a gram)	berat botol +bahan (b gram)	berat bahan awal (gram)	Penimbangan (gram)			berat bahan konstan (c gram)
					1	2	3
Tepung Kedelai	1	11.811	14.816	3.005	14.482	14.4721	14.452	14.452
	2	9.969	12.970	3.001	12.653	12.6498	12.634	12.634
Buncis	1	11.673	14.676	3.003	12.109	12.1081	12.105	12.105
	2	8.651	11.655	3.004	9.112	9.1052	9.104	9.104
Mentega	1	11.788	14.797	3.009	14.501	14.3129	14.312	14.312
	2	17.123	20.156	3.033	19.716	19.6548	19.654	19.654

Keterangan :

a : berat botol timbang kosong (gram)

b : berat botol timbang + bahan (gram)

c : berat botol timbang + bahan setelah dioven (gram)