ACARA I

AIR

A. Tujuan Praktikum

Tujuan praktikum acara I “Air” adalah untuk mengetahui kadar air bahan

pangan dengan cara thermogravimetri.

B. Tinjauan Pustaka

Ikan kaleng adalah salah satu produk hasil pengawetan dan pengolahan

yang telah disterilisasi dan dikemas dalam kaleng. Selain kaleng, kemasan botol

juga sering digunakan sebagai tempat penyimpanan hasil pengawetan dan

pengolahan ikan. Sebenarnya pengalengan dan pembotolan ikan mempunyai

prinsip yang sama, tetapi karena wadah yang digunakan berlainan, cara

pengerjaannya juga agak berbeda. Proses pembotolan ikan kebanyakan dilakukan

dalam skala kecil, yaitu dalam industri rumah tangga. Oleh karena itu, proses

pembotolan ikan sering pula disebut home canning. Berbeda dengan proses

pembotolan, proses pengalengan ikan umumnya dilakukan oleh perusahaan besar

(Afrianto dan Evi, 1989).

Mutu ikan kaleng tergantung pada kesegaran bahan mentah, cara

pengalengan, peralatan dan kecakapan serta pengetahuan pelaksana-pelaksana

teknis, sanitasi dan higiene pabrik dan lingkungan. Kesegaran bahan mentah

sangat penting dalam industri perikanan. Kesegaran adalah tolak ukur untuk

membedakan ikan jelek dan bagus kualitasnya. Bila kualitas bahan mentah bagus

maka produk yang dihasilkan juga bagus. Untuk mengendalikan mutu produk

yang dihasilkan perusahaan diperlukan suatu sistem yang terkendali dan dapat

mengendalikan seluruh aktifitas yang mempengaruhi mutu produk.

Teknik pengawetan pangan yang dapat diterapkan dan banyak digunakan

adalah pengawetan dengan suhu tinggi, contohnya adalah pengalengan ikan

sardine. Pengalengan merupakan salah satu cara untuk menyelamatkan bahan

makanan, terutama ikan dan hasil perikanan lainnya, dari pembusukan. Dalam

pengalengan ini daya awet ikan yang diawetkan jauh lebih bagus dibandingkan

pengawetan cara lain. Namun dalam hal ini dibutuhkan penanganan yang lebih

intensif serta ditunjang dengan peralatan yang serba otomatis

(Wulandari, dkk, 2009).

Kadar air yang diperbolehkan adalah kandungan air yang memungkinkan

produk yang dikemas masih bisa dijual sesudah suatu jangka waktu yang

ditentukan, pada kondisi cuaca yang diketahui dengan baik. Titik bahaya dicapai

apabila batas hilangnya mutu yang diperbolehkan dilampaui. Titik diantara

keduanya disebut kadar air kritis. Kadar air kritis setiap bahan pangan berbeda,

tergantung pada jenis reaksi kerusakan. Pada bahan pangan yang peka terhadap

oksigen, pengambilan oksigen yang berlebihan dapat mempercepat kerusakan.

Namun, menentukan banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk pengawetan

bahan pangan secara normal juga tidak mudah (Saparinto, dkk, 2006).

Air didalam bahan pangan terdapat dalam 3 bentuk yaitu air bebas yang

terdapat dipermukaan benda dan mudah menguap; air terikat secara fisik yaitu air

yang terikat menurut sistem kapiler atau air adsorpsi, misalnya air yang terdapat

di jaringan tanaman atau air diantara struktur molekuler, serta air terikat secara

kimia yaitu air kristal, air polar, dan air terikat dalam sistem dispersi. air yang

terdapat dalam bentuk bebas dapat menyebabkan terjadinya kerusakan bahan

makan baik secara mikrobiologis maupun enzimatis (Reo, 2010).

Setiap bahan bila diletakkan dalam udara terbuka maka kadar air akan

mencapai kesetimbangan dengan kelembaban udara di sekitarnya. Dalam proses

pengukuran kadar air sangat dimungkinkan terjadinya penurunan suhu. Hal ini

disebabkan pada saat pengukuran massa akhir, bahan yang ditimbang diluar

pemanas, suhu bahan tersebut dipengaruhi oleh udara luar. Pengurangan kadar air

pada daging terjadi akibat proses transpirasi yaitu penguapan air (air yang tidak

terikat kuat pada permukaan) dan dapat juga diakibatkan karena proses respirasi.

Kadar air sangat berpengaruh terhadap konsistensi dan keawetan bahan pangan.

Hilangnya kandungan air dalam jumlah yang kecil akan mengakibatkan

penampakan daging menjadi keriput dan lembek. Semakin besar kadar air maka

mikroorganisme cepat tumbuh, karena air merupakan suatu media atau sarana

perkembangan bakteri (Yulianita, 2007).

Untuk memperpanjang daya tahan suatu bahan, sebagian air dalam bahan

harus dihilangkan dengan beberapa cara tergantung dari jenis bahan. Umumnya

dilakukan pengeringan, baik dengan penjemuran atau dengan alat pengering

buatan; seperti pada penjemuran padi, ikan asin, pembuatan dendeng, dan lain

sebagainya. Pada bahan yang berkadar air tinggi, susu misalnya, dilakukan

evaporasi atau penguapan. Pembuatan susu kental pada prinsipnya adalah

mengurangi kadar air dengan cara dehidrasi.

Penentuan kadar air dari bahan – bahan yang kadar airnya tinggi dan

mengandung senyawa – senyawa yang mudah menguap (volatile) seperti sayuran

dan susu, menggunakan cara destilasi dengan pelarut tertentu, misalnya toluen,

xilol, dan heptana yang berat jenisnya lebih rendah daripada air. Contoh (sample)

dimasukkan dalam tabung bola (flask), kemudian dipanaskan. Air dan pelarut

menguap, diembunkan, dan jatuh pada tabung Aufbauser yang berskala. Air yang

mempunyai berat jenis lebih besar ada di bagian bawah, sehingga jumlah air yang

diuapkan dapat dilihat pada skala tabung Aufbauser tersebut. Untuk bahan dengan

kadar gula tinggi, kadar airnya dapat diukur dengan menggunakan refraktometer

di samping menentukan padatan terlarutnya pula. Dalam hal ini, air dan gula

dianggap sebagai komponen – komponen yang mempengaruhi indeks refraksi

(Winarno, 2004).

1. Penentuan Kadar Air Cara Pengeringan (Thermogravitimetri)

Prinsipnya menguapkan air yang ada dalam bahan dengan jalan

pemanasan. Kemudian menimbang bahan sampai berat konstan yang berarti

semua air sudah diuapkan. Untuk mempercepat penguapan air serta

menghindari terjadinya reaksi yang menyebabkan terbentuknya air ataupun

reaksi yang lain karena pemanasan maka dapat dilakukan pemanasan dengan

suhu rendah dan tekanan vakum. Dengan demikian akan diperoleh hasil yang

lebih mencerminkan kadar air yang sebenarnya.

2. Penentuan Kadar Air Cara 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,

xylem, benzen, tetrakhlorethilen dan xylol (Sudarmadji, dkk, 2005).

Thermo gravimetri (TGA) merupakan salah satu metode yang paling

umum digunakan untuk mempelajari reaksi dekomposisi kinetika termal. Analisis

kinetik dari sebuah proses dapat memberikan informasi tentang pengaruh

parameter proses pada bahan baku konversi. Para peneliti, telah menyelidiki

pirolisis biomassa dan menemukan bahwa hal itu dapat dimodelkan seperti

pirolisis selulosa tapi karena mengandung polimer selulosa, hemi selulosa dan

lignin sehingga mungkin bervariasi sesuai dengan komposisi biokimia

(Kumar, dkk, 2011).

Analisis termogravimetri (TGA) merupakan salah satu teknik utama yang

digunakan untuk studi termal bahan carboneous dan reaksi dekomposisi termal

secara kinetika. Teknik ini juga menarik untuk analisis limbah biomassa. Tingkat

penurunan berat dari sampel sebagai fungsi temperatur dan waktu diukur untuk

memprediksi termal material. Beberapa artikel telah mempublikasikan penelitian

mengenai karakteristik termal yang berbeda pada biomasa. Namun, belum ada

laporan tentang studi kinetik dari limbah padat kurma dalam literatur dan belum

dibandingkan dengan biomasa konvensional dari perspektif termal

(Elmay, dkk, 2011).

Analisis proksimat kernel karet dilakukan dengan menggunakan Thermo

Gravimetric Analyzer (TGA) di mana benih dipaparkan pada karbon tinggi tetap

pada suhu masing-masing. Analisis proksimat dilakukan dengan menggunakan

gravitasi Thermal Analyzer (TGA). Sampel ditimbang sekitar 5mg untuk 10mg

agar sesuai dengan panci kecil TGA. Metodologi set adalah diprogram ke

controller TGA untuk memastikan hasil yang diperoleh sesuai dengan tujuan

(Harun, dkk, 2006).

C. Metodologi

1. Alat

a. Botol timbang

b. Eksikator

c. Oven

d. Penjepit

2. Bahan

Ikan sarden berbagai merk (King Fisher Sarden, Maya Sarden Saus

Tomat, Gaga Sarden, ABC Sarden Saus Cabai, Maya Sarden Saus Cabai)

3. Cara Kerja

Botol timbang ditimbang (C)

Sampel ditimbang setelah dihaluskan sebanyak 2 gram (D)

Dikeringkan dalam oven pada suhu 1050C selama 8-24 jam

Didinginkan dalam eksikator kemudian ditimbang sampai berat konstan (E)

Dihitung kadar air dalam bahan

D. Hasil dan Pembahasan

Tabel 1.1 Perhitungan Kadar air

Kel. Sampel Berat botolAwal (g)

Berat botolAkhir (g)

Berat Sampel (g)

Berat Air (g)

% Kadar Air

Rata-rata

1A

33,2601 33,7421 1,914 1,4294 74,7875,566 32,6924 33,1934 1,8696 1,3686 73,2

11 33,3375 33,9227 1,9305 1,3453 69,692 B 33,3614 33,8087 2,1794 1,7321 79,48 76,127 33,7817 34,6436 1,8602 1,35339 72,763 C 33,0847 33,7137 2,2759 1,6469 72,36 73,7358 33,4157 33,8694 1,8231 1,3694 75,114 D 34,2028 34,6436 1,9667 1,5259 77,59 78,1189 34,5911 35,0071 1,9335 1,5205 78,645 E 33,4163 34,0379 2,0943 1,4727 70,32 69,8310 33,1073 33,7102 1,9016 1,3187 69,34

Sumber: Laporan Sementara

Keterangan:

Sampel A : King Fisher Sarden

Sampel B : Maya Sarden Saus Tomat

Sampel C : Gaga Sarden

Sampel D : ABC Sarden Saus Cabai

Sampel E : Maya Sarden Saus Cabai

Kadar air adalah persentase kandungan air suatu bahan yang dapat

dinyatakan berdasarkan berat basah (wet basis) atau berdasarkan berat kering (dry

basis). Air merupakan komponen penting dalam bahan makanan karena air dapat

mempengaruhi penampakan, tekstur, serta cita rasa makanan kita. Kandungan air

dalam bahan makanan ikut menentukan acceptability, kesegaran dan daya tahan

bahan itu.

Dalam praktikum kali ini menggunakan 5 sampel ikan kaleng sarden yang

berbeda merk. Kelima sampel dihaluskan dan ditentukan kadar airnya

menggunakan cara thermogravimetri. Dari hasil praktikum didapatkan rata-rata %

kadar air kelima sampel berturut-turut adalah 75,56; 76,12; 73,735; 78,118; 69,83.

Urutan % kadar air dari yang tertinggi hingga terendah adalah sampel D > sampel

B > sampel A > sampel C > sampel E. Jadi, sampel yang memiliki rata-rata %

kadar air tertinggi adalah sampel D ( ABC sarden saus cabai), sedangkan sampel

dengan rata-rata % kadar air terendah adalah sampel E (maya sarden saus cabai).

Dari kelima sampel hampir semuanya menunjukkan nilai rata-rata % kadar

airnya lebih dari 70 %, kecuali pada sampel E. Hal ini sudah sesuai dengan teori,

kadar air ikan sekitar 60 – 84 % (Suhartini dan Hidayat, 2005). Ikan sarden yang

telah mengalami proses pengolahan memungkinkan terjadinya kenaikan kadar air

maupun penurunan kadar air karena adanya penambahan bahan lain saat

pengolahan yang berfungsi untuk memperpanjang umur simpan produk. Air yang

dibutuhkan untuk terjadinya berbagai reaksi di dalam bahan pangan serta

tumbuhnya mikroba adalah air bebas. Air yang terikat kuat secara kimia sulit

digunakan oleh mikroba untuk hidupnya. Oleh karena itu, dengan menambahkan

gula, garam dan senyawa sejenis lainnya, jumlah yang cukup dapat mengikat air

tersebut dan makanan menjadi awet meskipun kandungan airnya masih cukup

tinggi.

Sampel D memiliki kadar air yang paling tinggi dibandingkan dengan

sampel lain. Hal ini memungkinkan kualitas sampel D lebih buruk dari sampel

lain karena kadar air sangat berpengaruh terhadap kualitas bahan pangan. Air

yang terkandung dalam bahan pangan merupakan salah 1 faktor penyebab

kerusakan bahan pangan. Pada umumnya bahan pangan yang mudah rusak adalah

bahan pangan yang memiliki kandungan air yang tinggi. Air dibutuhkan oleh

mikroba untuk pertumbuhannya. Demikian juga air dibutuhkan untuk

berlangsungnya reaksi-reaksi biokimia yang terjadi di dalam bahan pangan,

misalnya reaksi-reaksi yang dikatalisis oleh enzim.

Hampir sebagian besar tubuh ikan mengandung banyak air sehingga

merupakan media yang sangat cocok bagi pertumbuhan bakteri pembusuk

maupun mikroorganisme lain. Kandungan air yang terdapat dalam bahan pangan

sangat berpengaruh terhadap bahan pangan, sehingga dalam pengolahan pangan,

air tersebut seringkali menjadi faktor yang harus dikurangi atau ditambah melalui

proses-proses seperti pengeringan, penguapan, pengenceran, pengentalan dan

lain-lain. Semakin besar nilai kadar air dalam bahan pangan maka semakin buruk

kualitas bahan pangan tersebut. Begitu juga sebaliknya, semakin kecil nilai kadar

air dalam bahan pangan maka semakin baik kualitas bahan pangan. Faktor-faktor

yang mempengaruhi kadar air dalam bahan pangan adalah daya simpan bahan, air

bebas dan air terikat, kadar air basis basah dan kering, aktivitas air, kelembaban

mutlak dan kelembaban relatif, serta sifat fisik dari bahan.

E. Kesimpulan

Dari hasil praktikum acara I “Air”, dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Kadar air adalah persentase kandungan air suatu bahan yang dapat dinyatakan

berdasarkan berat basah (wet basis) atau berdasarkan berat kering (dry basis).

2. Rata-rata % kadar air kelima sampel berturut-turut adalah 75,56; 76,12;

73,735; 78,118; 69,83

3. Urutan % kadar air dari yang tertinggi hingga terendah adalah sampel D >

sampel B > sampel A > sampel C > sampel E

4. Sampel yang memiliki rata-rata % kadar air tertinggi adalah sampel D ( ABC

sarden saus cabai), sedangkan sampel dengan rata-rata % kadar air terendah

adalah sampel E (maya sarden saus cabai)

5. Ikan sarden yang telah mengalami proses pengolahan memungkinkan

terjadinya kenaikan kadar air maupun penurunan kadar air karena adanya

penambahan bahan lain saat pengolahan yang berfungsi untuk

memperpanjang umur simpan produk

6. Dengan penambahan gula, garam dan senyawa sejenis lainnya, jumlah yang

cukup dapat mengikat air bebas dan makanan menjadi awet meskipun

kandungan airnya masih cukup tinggi

7. Semakin besar nilai kadar air dalam bahan pangan maka semakin buruk

kualitas bahan pangan tersebut. Begitu juga sebaliknya, semakin kecil nilai

kadar air dalam bahan pangan maka semakin baik kualitas bahan pangan

8. Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar air dalam bahan pangan adalah daya

simpan bahan, air bebas dan air terikat, kadar air basis basah dan kering,

aktivitas air, kelembaban mutlak dan kelembaban relatif, serta sifat fisik dari

bahan

DAFTAR PUSTAKA

Afrianto, Eddy dan Evi, Liviawaty. 1989. Pengawetan dan Pengolahan Ikan. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

El may, Y., dkk. 2011. Thermogravimetric Analysis And Kinetic Study On Palm Of Phoenix Dactylifera L. Chia Laguna, Cagliari, Sardinia, Italy, September 11-15, 2011.

Harun, N.Yub., dkk. 2006. TGA Analysis of Rubber Seed Kernel. International Journal of Engineering Volume (3): Issue (6).

Kumar, Sachin, dkk. 2011. Thermogravimetric Analysis of Groundnut Cake. International Journal of Chemical Engineering and Applications, Vol. 2 , No. 4 , August 2011.

Reo, Albert R. 2010. Efek Suhu terhadap Moisture Sorption Isoterm dari Ikan Kerapu Asin Kering dan Ikan Cakalang Asap. Jurnal Teknologi Pertanian Vol.5, No.2, Mei 2010.

Saparinto, Cahyo., dkk. 2006. Bandeng Duri Lunak. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

Sudarmadji, Slamet., dkk. 2005. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Penerbit Liberty Yogyakarta. Yogyakarta.

Winarno, F.G. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Wulandari, Dyah Agustin., dkk. 2009. Kualitas Mutu Bahan Mentah Dan Produk Akhir Pada Unit Pengalengan Ikan Sardine Di PT. Karya Manunggal Prima Sukses Muncar Banyuwangi. Jurnal Kelautan, Volume 2, No.1 April 2009.

Yulianita, Ita. 2007. Kajian Sifat Fisik Dan Listrik Terhadap Kualitas Daging Sapi Pada Suhu Ruang Yang Diiradiasi Sinar Gamma 60. Skripsi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor.

LAMPIRAN

Berat air = (berat botol awal + sampel) – berat botol akhir

= (32,6924 + 1,8696) – 33,1934

= 1,3686

% kadar air = berat air

berat awal x 100%

= 1,36861,8696 x 100 %

= 73,2 %