kadar air dalam bahan pangan

5
 Kadar air dal am bahan mak ana n sangat mempengar uhi kual ita s dan daya simpan dari pangan tersebut. Oleh karena itu, penentuan kadar air dari suatu bahan  pangan sangat penting agar dalam proses pengolahan maupun pendistribusian menda pa t penanganan yang tepat. Pe ne ntu an ka dar ai r dalam ma kanan dapat dilakukan dengan beberapa metode yaitu metode pengeringan (dengan oven biasa), metode destilasi, metode kimia, metode khusus (Anonim,2003). Kriteria ikatan air dalam aspek daya aet bahan pangan dapat ditin!au dari kadar air, konsentrasi larutan, tekanan osmotik, kelembaban relati" berimbang dan aktivitas air. Kandungan air dalam bahan pangan akan berubah#ubah sesuai dengan lingkungannya, dan hal ini sangat erat hubungannya dengan daya aet bahan pangan tersebut. $al ini merupakan pertimbangan utama dalam pengolahan dan pengelolaan  pas%a olah bahan pangan (Purnomo,&''). elain air, bahan pangan !uga mengandung *at#*at lain yang berman"aat bagi kesehatan atau biasa disebut dengan *at#*at gi*i. +at gi*i tersebut telah dibuktikan berman"aat dalam men!aga atau mengobati satu atau lebih penyakit atau meningkatkan per"orma "isiologisnya (inarno &''0). Kandungan air dari suatu bahan pangan perlu diketahui terutama untuk menentukan persentase *at#*at gi*i se%ara keseluruhan. -umlah kadar air yang terdapat di dalam suatu bahan pagan sangat berpengaruh atas seluruh susunan persentase *at# *at gi*i se%ara keseluruhan. engan diketahuinya kandungan air dari suatu bahan  pangan, maka dapat diketahui berat kering dari bahan tersebut yang biasanya konstan . A. Air Dalam Bahan Pangan  Air bersi"at tidak berarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan &00 kPa (& bar) dan temperature 2/3,& K (01). Air merupaka  pelarut yang kuat, melarutkan banyak *at kimia. +at #*at yang larut dengan baik dalam air (misalnya garam#garam) disebut sebagai *at#*at hidro"ilik (pen%inta air), dan *at# *at yang tidak mudah te%ampur dengan air (misalnya lemak dan minyak), disebut sebagai *at#*at hidro"obik (takut air) (ulanriky, 20&&). 4eskipun sering diabaikan, air merupakan salah satu unsur penting dalam makanan. Air sendiri meskipun bukan merupakan sumber nutrien seperti bahan makanan lain, namun sangat esensial dalam kelangsungan proses biokimia organisme hidup. alah satu pertimbangan penting dalam penentuan lokasi pabrik pengolahan  bahan makanan adalah adanya sumber air yang se%ara kualitati" memenuhi syarat. alam pabrik pengolahan pangan, air diperlukan untuk berbagai keperluan misalnya 5  pen%u%ian, pengupasan umbi atau buah, penentuan kualitas bahan (tenggelam atau mengambang), bahan baku proses, medium pemanasan atau pendinginan,  pembentukan uap, sterilisasi, melarutkan dan men%u%i bahan sisa (udarmad!i,2003).  Air dalam bahan pangan berperan sebagai pelarut dari beberapa komponen di samping ikut sebagai bahan pereaksi, sedangkan bentuk air dapat ditemukan sebagai air bebas dan air terikat. Air bebas dapat dengan mudah hilang apabila ter!adi  penguapan atau pengeringan, sedangkan air terikat sulit dibebaskan dengan %ara

Upload: asti-nesia-himmatuliza

Post on 06-Oct-2015

153 views

Category:

Documents


22 download

DESCRIPTION

TEKNOLOGI PENGOLAHAN PANGAN

TRANSCRIPT

Kadar air dalam bahan makanan sangat mempengaruhi kualitas dan daya simpan dari pangan tersebut. Oleh karena itu, penentuan kadar air dari suatu bahan pangan sangat penting agar dalam proses pengolahan maupun pendistribusian mendapat penanganan yang tepat. Penentuan kadar air dalam makanan dapat dilakukan dengan beberapa metode yaitu metode pengeringan (dengan oven biasa), metode destilasi, metode kimia, metode khusus (Anonim,2003).

Kriteria ikatan air dalam aspek daya awet bahan pangan dapat ditinjau dari kadar air, konsentrasi larutan, tekanan osmotik, kelembaban relatif berimbang dan aktivitas air. Kandungan air dalam bahan pangan akan berubah-ubah sesuai dengan lingkungannya, dan hal ini sangat erat hubungannya dengan daya awet bahan pangan tersebut. Hal ini merupakan pertimbangan utama dalam pengolahan dan pengelolaan pasca olah bahan pangan (Purnomo,1995). Selain air, bahan pangan juga mengandung zat-zat lain yang bermanfaat bagi kesehatan atau biasa disebut dengan zat-zat gizi. Zat gizi tersebut telah dibuktikan bermanfaat dalam menjaga atau mengobati satu atau lebih penyakit atau meningkatkan performa fisiologisnya (Winarno 1990).

Kandungan air dari suatu bahan pangan perlu diketahui terutama untuk menentukan persentase zat-zat gizi secara keseluruhan. Jumlah kadar air yang terdapat di dalam suatu bahan pagan sangat berpengaruh atas seluruh susunan persentase zat-zat gizi secara keseluruhan. Dengan diketahuinya kandungan air dari suatu bahan pangan, maka dapat diketahui berat kering dari bahan tersebut yang biasanya konstan

.

A. Air Dalam Bahan Pangan Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) dan temperature 273,15 K (0C). Air merupaka pelarut yang kuat, melarutkan banyak zat kimia. Zat-zat yang larut dengan baik dalam air (misalnya garam-garam) disebut sebagai zat-zat hidrofilik (pencinta air), dan zat-zat yang tidak mudah tecampur dengan air (misalnya lemak dan minyak), disebut sebagai zat-zat hidrofobik (takut air) (Wulanriky, 2011).

Meskipun sering diabaikan, air merupakan salah satu unsur penting dalam makanan. Air sendiri meskipun bukan merupakan sumber nutrien seperti bahan makanan lain, namun sangat esensial dalam kelangsungan proses biokimia organisme hidup. Salah satu pertimbangan penting dalam penentuan lokasi pabrik pengolahan bahan makanan adalah adanya sumber air yang secara kualitatif memenuhi syarat. Dalam pabrik pengolahan pangan, air diperlukan untuk berbagai keperluan misalnya : pencucian, pengupasan umbi atau buah, penentuan kualitas bahan (tenggelam atau mengambang), bahan baku proses, medium pemanasan atau pendinginan, pembentukan uap, sterilisasi, melarutkan dan mencuci bahan sisa (Sudarmadji,2003).

Air dalam bahan pangan berperan sebagai pelarut dari beberapa komponen di samping ikut sebagai bahan pereaksi, sedangkan bentuk air dapat ditemukan sebagai air bebas dan air terikat. Air bebas dapat dengan mudah hilang apabila terjadi penguapan atau pengeringan, sedangkan air terikat sulit dibebaskan dengan cara tersebut. Sebenarnya air dapat terikat secara fisik, yaitu ikatan menurut sistem kapiler dan air terikat secara kimia, antara lain air kristal dan air yang terikat dalam sistem dispersi (Purnomo,1995).

Air 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 Bebas

Air 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 diuapkan

2). 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.Air yang terdapat dalam bentuk bebas dapat membantu terjadinya proses kerusakan bahan makanan misalnya proses mikrobilogis, kimiawi, ensimatik, bahkan oleh aktivitas serangga perusak (Sudarmadji,2003). Jumlah air bebas dalam bahan pangan yang dapat digunakan oleh mikroorganisme dinyatakan dalam besaran aktivitas air (Aw = water activity). mikroorganisme memerlukan kecukupan air untuk tumbuh dan berkembang biak. Seperti halnya pH, mikroba mempunyai niali Aw minimum, maksimum dan optimum untuk tumbuh dan berkembang biak ( Ahmadi & Estiasih,2009).

Sampai sekarang belum diperoleh sebuah istilah yang tepat untuk air yang terdapat dalam bahan makanan. Istilah yang umumnya dipakai hingga sekarang ini adalah air terikat (bound water). Walaupun sebenarnya istilah ini kurang tepat, karena keterikatan air dalam bahan berbeda-beda, bahkan ada yang tidak terikat. Karena itu, istilah air terikat ini dianggap suatu sistem yang mempunyai derajat keterikatan berbeda-beda dalam bahan (Winarno,1992).

Menurut derajat keterikatan air, air terikat dapat dibagi atas empat tipe.

a. Tipe I adalah molekul air yang terikat pada molekul-molekul lain melalui suatu ikatan hidrogen yang berenergi besar. Air tipe ini tidak dapat membeku pada proses pembekuan, tetapi sebagian air ini dapat dihilangkan dengan cara pengeringan biasa. Air tipe ini terikat kuat dan sering kali disebut air terikat dalam arti sebenarnya.

b. Tipe II, yaitu molekul-molekul air membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air lain, terdapat dalam mikrokapiler dan sifatnya agak berbeda dengan air minum. Air ini lebih sukar dihilangkan dan penghilangan air tipe II akan mengakibatkan penurunan Aw (water activity). Jika air tipe II dihilangkan seluruhnya, kadar air bahan akan berkisar 3-7 % dan kestabilan optimum bahan makanan akan tercapai, kecuali pada produk-produk yang dapat mengalami oksidasi akibat adanya kandungan lemak tidak jenuh.

c. Tipe III adalah air yang secara fisik terikat dalam jaringan matriks bahan seperti membran, kapiler, serat, dan lain-lain. Air tipe III inilah yang sering kali disebut dengan air bebas. Air tipe ini mudah diuapkan dan dapat dimanfaatkan untuk pertumbuhan mikroba dan media bagi reaksi-reaksi kimiawi. Apabila air tipe ini diuapkan seluruhnya, kandungan air bahan berkisar antara 12-25 % dengan Aw (water activity) kira-kira 0,8% tergantung dari jenis bahan dan suhu.

d. Tipe IV adalah air yang tidak terikat dalam jaringan suatu bahan atau air murni dengan sifat-sifat air biasa dan keaktifan penuh (Winarno,1992).

Pada tabel berikut ini dapat dilihat kandungan air beberapa jenis bahan pangan:

Jenis Bahan PanganKA (%)Jenis Bahan PanganKA (%)

Tomat 94Ikan Kering 38

Semangka 93Daging Sapi 66

Kol 92Roti 36

Nanas / Nenas 85Buah kering 28

Kacang Hijau 90Susu Bubuk 4

Susu Sapi 88Tepung Terigu 12

Source: F.G. Winarno (1977)Seperti yang bisa dilihat dari tabel (table)diatas, jika dilihat dari bentuk fisik, seharusnya kadar air nenas harusnya lebih tinggi dari kol, namun pada kenyataanya, kadar air Kol lebih tinggi dari nenas bahkan dari susu sapi yang bentuk fisiknya adalah cair. Karena itu untuk mengetahui kandungan air suatu bahan perlu dilakukan suatu analisa yang nantinya bukan hanya menentukan jumlah kandungan air tetapi juga berfungsi untuk mengetahui tipe air dari bahan pangan tersebut.

B. Penentuan Kadar Air Dalam Bahan MakananKadar air dalam makanan dapat ditentukan dengan berbagai cara:

1. Metode Pengeringan (Thermogravimetri)Prinsipnya menguapkan air yang ada dalam bahan dengan jlaan pemanasan. Kemudian menimbang bahan sampai berat konstan berarti semua air sudah diuapkan. Cara ini relatif mudah dan murah. Kelemahannya antara lain:

1. Bahan lain di samping air juga ikut menguap dan ikut hilang bersama dengan uap misalnya alkohol, asam asetat, minyak atsiri, dan lain-lain.

2. Dapat terjadi reaksi selama pemanasan yang menghasilkan air atau zat mudah menguap lain. Contoh gula mengalami dekomposisi atau karamelisasi, lemak mengalami oksidasi dan sebagainya.

3. Bahan yang mengandung bahan yang dapat mengikat air secara kuat sulit melepaskan airnya meskipun sudah dipanaskan.

4. Metode Destilasi (Thermovolumetri)

Prinsip penentuan kadar air dengan destilasi adalah menguapkan air demgan pembawa cairan kimia yang mempunyai titik didih lebih tinggi daripada air dan tidak dapat campur dengan air serta mempunyai berat jenis lebih rendah daripada air. Zat kimia yang dapat digunakan antara lain: toluen, xylen, benzen, tetrakhlorethilen dan xylol.

Cara penentuannya adalah dengan memberikan zat kimia sebanyak 75-100 ml pada sampel yang diperkirakan mengandung air sebanyak 2-5 ml, kemudain dipanaskan sampai mendidih. Uap air dan zat kimia tersebut diembunkan dan ditampung dalam tabung penampung. Karena berat jenis air lebih besar daripadazat kimia tersebut maka air akan berada dibagian bawah pada tabung penampung. Bila pada tabung penampung dilengkapi skala maka banyaknya air dapat diketahui langsung. Alat yang dipakai sebagai penampung ini antara lain tabung Strak-Dean dan Sterling-Bidwell atau modifikasinya.

1. Metode Khemis

1. Cara Titrasi Karl Ficher

2. Cara Kalsium Karbid

3. Cara Asetil Klorida

4. Metode Fisis

Ada beberapa cara penentuan kadar air cara fisis antara lain:

1. Berdasarkan tetapan dielektrikum

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

3. Berdasarkan resonansi nuklir magnetic

4. Metode khusus misalnya dengan kromatografi, Nuclear Magnetic-Resonance