ANALISIS KADAR AIR

OLEH:KELOMPOK IV

NINGSIH ASRIAHP07134013012NI PUTU YUDI YASTRINIP07134013023NI PUTU NOVI PUSPITA KUSUMAP07134013033AYU NUR FITRIYANIP07134013038

KEMENTERIAN KESEHATAN REPUBLIK INDONESIAPOLITEKNIK KESEHATAN DENPASARJURUSAN ANALIS KESEHATAN2015ANALISIS KADAR AIR

A. Pengertian AirAir 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 yang berperan dalam proses kimia dan biokimia yang terjadi dalam tubuh organism.Air adalah substansi kimia denganrumus kimiaH2O: satumolekulair tersusun atas duaatomhidrogenyangterikat secara kovalenpada satu atomoksigen. Air bersifat tidakberwarna, tidakberasadan tidakberbaupada kondisi standar, yaitu padatekanan100 kPa (1 bar) andtemperatur273,15 K (0 C). Zat kimia ini merupakan suatupelarutyang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, sepertigaram-garam,gula,asam, beberapa jenisgasdan banyak macammolekul organik.Molekul air dapat diuraikan menjadi unsur-unsur asalnya dengan mengalirinya aruslistrik. Proses ini disebut elektrolisis air. Pada katoda, dua molekul air bereaksi dengan menangkap duaelektron, tereduksi menjadi gas H2dan ion hidrokida (OH). Sementara itu pada anoda, dua molekul air lain terurai menjadi gasoksigen(O2), melepaskan 4 ion H+serta mengalirkan elektron ke katoda.

B. Sifat-sifat air1. Air Menempati RuangAir mempunyai sifat menempati ruang, contohnya air yang dituangkan pada gelas maka air itu akan menempati ruang dalam gelas, begitu juga air yang dituangkan kedalam botol maka air akan menempati ruangan dari botol.2. Air Mempunyai/Memiliki BeratAir memiliki berat, contohnya apabila sebuah ember yang kosong diisi air hingga penuh maka, apabila ember tersebut diangkat akan terasa berat.3. Permukaan Air Yang Tenang Selalu DatarAir tenang memiliki sifat permukaannya selalu datar, contohnya air didalam gentong, gelas atau benda yang lain apabila diamati permukaan air itu akan selalu datar. Kesimpulannya permukaan air yang tenang maka akan selalu datar. Sifat permukaan air yang selalu datar digunakan oleh tukang bangunan sebagai dasar pengukuran pemasangan ubin atau tembok batu bata supaya tidak miring.4. Air Mengalir Ketempat Yang Lebih RendahAir mempuyai sifat mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah. contohnya air sungai, air sungai mengalir dari pegunungan atau mata air di tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah. Kesimpulan Air yang dituangkan pada permukaan papan akan bergerak ke bawah menuju tanah, karena air memiliki sifat mengalir daritempat yang tinggi ke tempat yang rendah.5. Air Melarutkan Beberapa ZatAir mempunyai sifat dapat melarutkan beberapa zat. contohnya gula yang dimasukan ke dalam air lalu diaduk-aduk maka butiran gula akan hilang, hilangnya butiran gula tersebut karena larut dalam air. Kesimpulan gula yang ada didalam air akan hilang karena air memiliki sifat dapat melarutkan beberapa zat.6. Air Menekan Ke Segala ArahAir memiliki sifat menekan kesegala arah. contohnya apabila kantong plastik diisi air lalu kantong plastik tersebut ditusuk jarum maka air akan keluar. keluarnya air itu karena air memiliki sifat menekan ke segala arah.7. Air Meresap Melalui Celah KecilAir memiliki sifat meresap ke celah-celah kecil. contohnya air hujan yang turun dari langit ke permukaan tanah akan menggenangi permukaan tanah tersebut tetapi lama-kelamaan air tersebut akan habis karena air itu meresap melalui celah-celah kecil tanah.8. Air Dapat Berubah WujudAir memiliki sifat dapat berubah wujud. contohnya dalam pembuatan es batu, air yang dibungkus kantong plastik lalu di masukan kedalam kullkas atau pendingin maka air tersebut lama kelamaan akan berubah wujud dari cair menjadi padat.9. Air Mengalir Dari Tempat Yang Tinggi Ke Tempat RendahAir mengalir daei tempat tinggi ke tempat rendah.lihatlah air terjun atau air yang mengalir dari gunung ke bawah.

C. Jenis-Jenis AirAir di dalam bahan pangan ada dalam tiga bentuk, yaitu: (1) air bebas, (2) air terikat lemah atau air teradsorbsi, dan (3) air terikat kuat. Pada umumnya air bentuk pertama dan yang kedua dominan, sedangkan air terikat jumlahnya sangat kecil.1. Air BebasAir bebas ada didalam ruang antar sel, intergranular, pori-pori bahan, atau bahkan pada permukaan bahan. Air bebas sering disebut juga sebagai aktivitas air atau water activity yang diberi notasi Aw. Disebut aktivitas air, karena air bebas mampu membantu aktivitas pertumbuhan mikroba dan aktivitas reaksi-reaksi kimiawi pada bahan pangan. Didalam air bebas terlarut beberapa nutrient yang dapat dimanfaatkan oleh mikroba untuk tumbuh dan berkembang. Adanya nutrient terlarut tersebut juga memungkinkan beberapa reaksi kimia dapat berlangsung. Oleh sebab itu, bahan yang mempunyai kandungan atau nilai Aw tinggi pada umumnya cepat mengalami kerusakan, baik akibat pertumbuhan mikroba pembusuk maupun akibat terjadinya reaksi kimia tertentu, seperti oksidasi dan reaksi enzimatik. Air bebas sangat mudah untuk dibekukan maupun diuapkan2. Air Teradsorbsi.Air yang terikat lemah atau air teradsorbsi terserap pada permukaan koloid makromolekul (protein, pati, dll) bahan. Air teradsorbsi juga terdispersi diantara koloid tersebut dan merupakan pelarut zat-zat yang ada dalam sel. Ikatan antara air dengan koloid merupakan ikatan hidrogen. Air teradsorbsi relatif bebas bergerak dan relatif mudah dibekukan ataupun diuapkan.3. Air Terikat KuatAir terikat kuat sering juga disebut air hidrat, karena air tersebut membentuk hidrat dengan beberapa molekul lain dengan ikatan bersifat ionik. Air terikat kuat jumlahnya sangat kecil dan sangat sulit diuapkan dan dibekukan.Menurut derajat keterikatan air dalam bahan makanan atau bound water dibagi menjadi 4 tipe, antara lain :1. Tipe I adalah tipe molekul air yang terikat pada molekul-molekul air melalui suatu ikatan hydrogen yang berenergi besar. Molekul air membentuk hidrat dengan molekul-molekul lain yang mengandung atom-atom O dan N seperti karbohidrat, protein atau garam.2. Tipe II adalah tipe molekul-molekul air membentuk ikatan hydrogen dengan molekul air lain, terdapat dalam miro kapiler dan sifatnya agak berbeda dari air murni.3. Tipe III adalah tipe air yang secara fisik terikat dalam jaringan matriks bahan seperti membran, kapiler, serat dan lain-lain. Air tipe inisering disebut dengan air bebas.4. Tipe IV adalah tipe air yang tidak terikat dalam jaringan suatu bahan atau air murni, dengan sifat-sifat air biasa.

D. Pengertian Kadar AirKadar air adalah perbedaan antara berat bahan sebelum dan sesudah dilakukan pemanasan. Setiap bahan bila diletakkan dalam udara terbuka kadar airnya akan mencapai keseimbangan dengan kelembaban udara disekitarnya. Kadar air ini disebut dengan kadar air seimbang. Setiap kelembaban relatif tertentu dapat menghasilkan kadar air seimbang tertentu pula. Dengan demikian dapat dibuat hubungan antara kadar air seimbang dengan kelembaban relatif. Aktivitas air dapat dihitung dengan menggunakan rumus : Aw = ERH/100 Aw = aktivitas air ERH = kelembaban relative seimbang Bila diketahui kurva hubungan antara kadar air seimbang dengan kelembaban relatif pada hakikatnya dapat menggambarkan pula hubungan antara kadar air dan aktivitas air. Kurva sering disebut kurva Isoterm Sorpsi Lembab (ISL). Setiap bahan mempunyai ISL yang berbeda dengan bahan lainnya. Pada kurva tersebut dapat diketahui bahwa kadar air yang sama belum tentu memberikan Aw yang sama tergantung macam bahannya. Pada kadar air yang tinggi belum tentu memberikan Aw yang tinggi bila bahannya berbeda. Hal ini dikarenakan mungkin bahan yang satu disusun oleh bahan yang dapat mengikat air sehingga air bebas relatif menjadi lebih kecil dan akibatnya bahan jenis ini mempunyai Aw yang rendah.Nilai Aw suatu bahan atau produk pangan dinyatakan dalam skala 0 sampai 1. Nilai 0 berarti dalam makanan tersebut tidak terdapat air bebas, sedangkan nilai 1 menunjukkan bahwa bahan pangan tersebut hanya terdiri dari air murni. Kapang, khamir, dan bakteri ternyata memerlukan nilai Aw yang paling tinggi untuk pertumbuhannya. Niai Aw terendah dimana bakteri dapat hidup adalah 0,86. Bakteri-bakteri yang bersifat halofilik atau dapat tumbuh pada kadar garam tinggi dapat hidup pada nilai Aw yang lebih rendah yaitu 0,75. Sebagian besar makanan segar mempunyai nilai Aw = 0,99. Pada produk pangan tertentu supaya lebih awet biasa dilakukan penurunan nilai Aw. Cara menurunkan nilai Aw antara lain dengan menambahkan suatu senyawa yang dapat mengikat air

E. Analisis AirKadar air dalam bahan makanan dapat ditentukan dengan beragai cara antara lain : 1. Metode pengeringanMetode ovenbiasa/ pengeringan yang digunakan merupakan salah satu metode pemanasan langsung dalam penetapan kadar air suatu bahan pangan. Dalam metode ini bahan dipanaskan pada suhu tertentu sehingga semua air menguap yang ditunjukkan oleh berat konstan bahan setelah periode pemanasan tertentu. Kehilangan berat bahan yang terjadi menunjukkan jumlah air yang terkandung. Metode ini terutama digunakan untuk bahan-bahan yang stabil terhadap pemanasan yang agak tinggi, serta produk yang tidak atau rendah kandungan sukrosa dan glukosanya seperti tepung-tepungan dan serealia.Prinsipnya menguapkan air yang ada dalam bahan dengan jalan pemanasan. Kemudian menimbang bahan sampai berat konstan yang berarti semua air sudah diuapkan. Cara ini relatif mudah dan murah. Kelemahan cara ini adalah : a. Bahan lain disamping air juga ikut menguap dan ikut hilang bersama dengan uap air misalnya alkohol, asam asetat, minyak atsiri dan lain-lain.b. Dapat terjadi reaksi selama pemanasan yang menghasilkan air atau zat mudah menguap. Contoh gula mengalami dekomposisi atau karamelisasi, lemak mengalami oksidasi.c. Bahan yang dapat mengikat air secara kuat sulit melepaskan airnya meskipun sudah dipanaskan. Untuk mempercepat penguapan air serta menghindari terjadinya reaksi yang menyebabkan terbentuknya air ataupun reaksi yang lain karena pemanasan. Maka dapat dilakukan dengan suhu rendah dan tekanan vakum. Dengan demikian akan diperoleh hasil yang lebih mencerminkan kadar air yang sebenarnya.2. Metode destilasi Metode destilasi adalah suatu metode yang digunakan untuk menetapkan kadar air suatu bahan pangan yang mudah menguap, memiliki kandungan air tinggi, dan bahan yang mudah teroksidasi. Metode ini digunakan untuk bahan-bahan yang memiliki ciri-ciri di atas agar pengeringan yang dilakukan tidak menghilangkan kadar air seluruhnya.Destilasi dilakukan melalui tiga tahap, yakni evaporasi yaitu memindahkan pelarut sebagai uap air dari cairan; pemisahan uap cairan di dalam klom, untuk memisahkan komponen dengan titik didih lebih rendah yang lebih volatil dari komponen lain yang kurang volatil; dan kondensasi dari uap cairan untuk mendapatkan fraksi pelarut yang lebih volatil.Metode destilasi ini diguanakan suatu pelarut yang immiscible yaitu pelarut yang tidak dapat saling bercampur dengan air dan diisuling bersama-sama dari contoh yang telah ditimbang dengan teliti. Pelarut tersebut memiliki titik didih sedikit di atas titik didih air. Pelarut yang biasa digunakan adalah toluene, xylene, dan campuran pelarut-pelarut ini dengan pelarut lain. Metode ini sering digunakan pada produik-produk bahan pangan yang mengadung sedikit air atau mengandung senyawa volatil, diantaranya adalah keju biru, kopi dan bahan volatil seperti rempah-rempah yang banyak mengandung minyak volatilePrinsip penentuan kadar air dengan destilasi adalah menguapkan air dengan pembawa cairan kimia yang mempunyai titik didih lebih tinggi dari pada air dan tidak dapat bercampur dengan air serta mempunyai berat jenis lebih rendah dari pada air. Zat kimia yang dapat digunakan antara lain : toluen, xylen, benzen, tetrakhlorethilen dan xylol. Cara penentuannya adalah dengan memberikan zat kimia sebanyak 75-100 ml pada sampel yang diberikan mengandung air sebanyak 2-5 ml kemudian dipanaskan sampai mendidih. Uap air dan zat kimia tersebut diembunkan dan ditampung dalam tabung penampung. Karena berat jenis air lebih besar daripada zat kimia tersebut maka air akan berada dibagian bawah pada tabung penampung. Bila pada tabung penampung dilengkapi skala maka banyaknya dapat diketahui. Cara destilasi ini baik untuk menentukan kadar air dalam zat yang kandungan airnya kecil yang sulit ditentukan dengan cara gravimetri. Penetuan kadar air ini hanya memerlukan waktu 1 jam.

3. Metode kimiawi Ada beberapa cara penentuan kadar air dalam bahan secara kimiawi yaitu antara lain : a. Cara Titrasi Karl Fischer (1935) Metode ini digunakan untuk mengukur kadar air contoh dengan metode volumetri berdasarkan prinsip titrasi. Titran yang digunakan adalah pereaksi Karl Fischer (campuran iodin, sulfur dioksida, dan pridin dalam larutan metanol). Pereaksi karl fischer pada metode ini sangat tidak stabil dan peka terhadap uap air oleh karena itu sebelum digunakan pereaksi harus selalu distandarisasi. Selama proses titrasi terjadi reaksi reduksi iodin oleh sulfur dioksida dengan adanya air. Reaksi reduksi iodin akan berlangsung sampai air habis yang ditunjukka munculnya warna coklat akibat kelebihan iodin. Penentuan titik akhir titrasi sulit dilakukan karena kadang-kadang perubahan warna yang terjadi tidak terlalu jelas. Pereaksi karl fischer sangat sensitif terhadap air. Sehingga metode ini dapat diaplikasikan untuk analisis kadar air bahan pangan yang mempunyai kandungan air sangat rendah (seperti minyak/lemak, gula, madu, dan bahan kering). Metode Karl Fischer juga dapat digunakan untuk mengukur kadar air konsentrasi 1 ppm.b. Cara Kalsium Karbid Cara ini berdasarkan reaksi antara kalsium karbid dan air menghasilkan gas asetilin. Cara ini sangat cepat dan tidak memerlukan alat yang rumit. Jumlah asetilin yang terbentuk dapat diukur dengan berbagai cara. 1) Menimbang campuran bahan dan karbid sebelum dan sesudah reaksi ini selesai. Kehilangan bobotnya merupakan berat asetilin. 2) Mengumpulkan gas asetilin yang terbentuk dalam ruangan tertutup dan mengukur volumenya.3) Dengan volume yang diperoleh tersebut dapat diketahui banyaknya asetilin dan kemudian dapat diketahui kadar air bahan. 4) Dengan mengukur tekanan gas asetilin yang terbentuk jika reaksi dikerjakan dalam ruang tertutup. Dengan mengetahui tekanan dan volme asetilin dapat diketahui banyaknya dan kemudian dapat diketahui kadar air baha 5) Dengan menangkap gas asetilin dengan larutan tembaga sehingga dihasilkan tembaga asetilin yang dapat ditentukan secara gravimetri atau volumetri atau secara kolorimetri. Ketelitiannya tergantung pada pencampuran atau interaksi karbid dengan bahan. Penentuan kadar air cara ini dapat dikerjakan sangat singkat yaitu sekitar 10 menit.c. Cara Asetil Khlorida Penentuan kadar air cara ini berdasarkan reaksi asetil khlorida dan air menghasilkan asam yang dapat dititrasi menggunakan basa. Asetil khlorida yang digunakan dilarutkan dalam toluol dan bahan didispersikan dalam piridin.

d. Metode TermogravimetriMetode ini dilakukan dengan cara mengeluarkan air dari bahan dengan bantuan panas. Perubahan berat (karena hilangnya air dari bahan selama pemanasan) dicatat oleh neraca termal (thermobalance) secara otomatis sebagai fungsi dari waktu dan suhu. Diperoleh kurva perubahan berat selama pemanasan untuk suatu program suhu tertentu.Pencatatan berlangsung sampai bahan mencapai berat konstan/tetap. Penimbangan dilakukan secara otomatis di dalam alat pengering dan kesalahan akibat penimbangan sangat kecil. Analisis dilakukan dalam waktu yang singkat. Jumlah sampel yang digunakan hanya sedikit yaitu berkisar mg sampai 1 gram. Kurva perubahan berat air selama pengeringan dapat menunjukkan sifat fisiko kimia tentang gaya yang mengikat air pada komponen di dalam contoh serta data kinetik dari proses pengeringan. e. Metode Desikasi KimiaDengan bantuan bahan kimia yang mempunyai kemampuan menyerap air tinggi, seperti: fosfor pentaoksida (P2O5), barium monoksida (BaO), magnesium perklorat (MgCl3), kalsium klorida anhidrous (CaCl2), dan asam sulfat (H2SO4) pekat. Senyawa P2O5, BaO, dan MgClO3 merupakan bahan kimia yang direkomendasi oleh AOAC (1999).Metode analisis ini cukup sederhana. Contoh yang akan dianalisis ditempatkan pada cawan kemudian diletakkan dalam desikator. Bahan pengering ditaburkan atau dituangkan pada alas desikator. Proses pengeringan berangsung pada suhu kamar sampai berat konstan/tetap. Untuk mencapai berat konstan dibutuhkan waktu lama dan keseimbangan kadar airnya tergantung pada reaktivitas kimia komponen dalam contoh tersebut terhadap air.Metode ini sangat sesuai untuk bahan yang mengandung senyawa volatil (mudah menguap) tinggi, seperti rempah-rempah. Penggunaan suhu kamar dapat mencegah hilangnya senyawa menguap selama pengeringan4. Metode fisisAda beberapa cara penentuan kadar air cara secara fisis ini antara lain:a. Berdasarkan tetapan dieletrikum b. Berdasarkan konduktivitas listrik (daya hantar listrik) atau resistensi c. Berdasarkan resonansi nuklir magnetic (NMR = Nuclear Magneti resonance).DAFTAR PUSTAKA

AOAC. 1984. Official Methods of Analysis of The Association of Official Analytical Chemistry. 14th Ed. Virginia : AOC, Inc.Estiasih, T. dan Ahmadi, K. (2009). Teknologi Pengolahan Pangan. Jakarta: PT. Bumi Aksara.Sidrap, Padji.2014. Beberapa Sifat-Sifat Air. Online : http://materi-perkapalan.blogspot.com/2014 /09/beberapa-sifat-sifat-air.htmlSudarmadji S, Bambang H, Suhardi. 2007. Analisis Bahan Makanan dan Pertanian. Yogyakarta : LibertySudarmaji, S, dkk. 1989. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Penerbit Liberty: Yogyakarta.Sudarmadji, S. 2003. Mikrobiologi Pangan. PAU Pangan dan Gizi UGM. Wulanriky. 2011. Penetapan Kadar Air dengan Metode Oven Pengering. Online : http://wulanrikiy.wordpress.com/Penetapan-Kadar-Air-Metode-Oven-Pengering-aa ( 1 Mei 2015 )