ANALISIS KADAR AIR

ANALISIS KADAR AIR BAHAN PANGAN

Oleh :A’immatul Fauziyah, S. Gz

PROGRAM STUDI ILMU GIZIFAKULTAS ILMU KESEHATAN

UPN VETERAN JAKARTA

Manfaat Analisa Kadar Air

1. Mengetahui kadar zat gizi (mis Vitamin) 2. Mengetahui berat kering 3. Dapat menghitung kehilangan pada proses pengolahan pangan

• Susu (whole milk, non fat milk, butter) segar : 87 - 91% , powder : 4%

• Buah-buahan (melon 92-94%, jeruk 86-89%)• Serealia (10-12%)• Makaroni (9%), gandum (10-13%)• Mi Instan ?

Kadar air Bahan Pangan

Air Dalam Bahan Pangan 1. Tipe I (air yang terikat pada molekul lain, mis.

air yg terikat pada atom N dan O spt protein, KH). Sifat : tidak bisa beku, sebagian hilang selama pengeringan

2. Tipe II (molekul air yang membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air, terdapat di mikrokapiler). Sifat : sukar dihilangkan

3. Tipe III (air yang secara fisik terikat pd jaringan matrik) air bebas. Sifat : mudah diuapkan

4. Tipe IV (air yang tidak terikat air biasa, air murni)

Penentuan Kadar Air Bahan Pangan

-Tergantung sifat bahannya- Umumnya dikeringkan dg oven( suhu 110 C) selama 3 jam- Penentuan kadar air bahan yg kadar airnya tinggi & mengandung senyawa volatil (mis sayuran, susu) destilasi dg senyawa toluen, xylol, heptana dll- Penentuan kadar air bhn yg tdk tahan panas (bhn berkadar gula tinggi, minyak, daging, kecap) dng oven vakum- Bhn pangan kadar gula tinggi penentuan kadar airnya dng refraktometer

Metode Pengeringan

Kehilangan berat dianggap sama dengan kadar air

Metode ini luas dipakai dan cepat dilakukanTdk bisa untuk produk yang mudah teroksidasi• KEAKURATAN ANALISIS DIPENGARUHI :Suhu, RH, kevakuman, ukuran sampel, konstruksi oven,

jumlah dan posisi sampel

Penentuan Metode Analisis kadar Air

• Terdapat bahan yang mudah menguap• Bahan ada yang terurai menghasilkan air• Oksidasi lemak

PEMILIHAN METODE YG IDEAL :Cepat, prosedur gampang, penerapannya luas, tdk sulit,

biaya rendah, teliti dan tidak berbahaya

FAKTOR YG MEMPENGARUHI PEMILIHAN METODE

• Bentuk air• Sifat bahan pangan yang dianalisa (mudah terurai atau teroksidasi)• Jumlah relatif air• Kecepatan analisis• Ketepatan yang diinginkan• Ketersediaan alat dan biaya

JENIS METODE :1. Metode langsung2. Metode tak langsung

METODE LANGSUNG

Prinsip : mengeluarkan air dr suatu bahan yang dianalisis kemudian air yang hilang diukur

• Metode Gravimetri : cara direct heating (oven biasa, oven vakum, cara kimia,thermogravimetri)

• Metode distilasi (Azeotropik)• Metode titrasi (Karl Fisher)• Metode Ekstraksi - Kromatografi gas - Refraktometer

METODE TIDAK LANGSUNG(mengukur parameter yang dipengaruhi

air/hidrogen misalnya kapasitas, konduktan, sifat ultrasonik)

- Metode elektrik-elektronik a. Metode konduktifitas b. Metode kapasitas dielektrik c. Penyerapan gelombang mikro- Metode sonic dan ultrasonic- Metode spektroskopi a. Metode Spektroskopi Infra Merah b. Metode Nuclear Magnetic Resonance

METODE OVEN BIASA

- Bisa digunakan utk seluruh produk makanan yang stabil pd pemanasan tinggi , kecuali produk tersebut mengandung komponen yg mudah menguap/produk mengalami dekomposisi pada suhu pemanasan 100 C

- Prinsip : sample dipanaskan pada suhu tertentu sehingga semua air menguap. Kehilangan berat bahan menunjukkan kadar airnya.

METODE OVEN VAKUM

- Untuk menentukan kadar air bahan yang mengandung komponen yang dapat terdekomposisi (mis produk yg mengandung sukrosa/glukosa) pada pemanasan 100 C.

- Metode ini juga untuk menentukan kadar air tepung gandum, serealia(beras, jagung, barley, oat) dan produk-produknya seperti makaroni, mi telur, daging panggang (kecuali daging yg banyak lemaknya

- Prinsip : bhn dipanaskan pd suhu < 100 C (60 – 70 C) disertai vakum (tek. < 1 atm)

METODE OVEN VAKUM

FAKTOR YG MEMPENGARUHI KETELITIAN OVEN BIASA & OVEN VAKUM

1. Penimbangan sampel (RH, cepat dilakukan)2. Kondisi oven (suhu, gradien suhu, kecepatan

udara, tekanan)3. Pengeringan sample (jenis pemanas dan suhu,

lama pengeringan, ukuran & bentuk wadah, ada/tdknya bhn volatil & mudah terdekomposisi

PERHITUNGAN KADAR AIR

• Perhitungan :• Berat contoh (g) = B1• Kehilangan berat = B2• Berat sample setelah dikeringkan = B3

• Persen kadar air (wb) = B2/B1 x 100 % • Persen kadar air (db) = B2/B3 x 100 % • Persen total padatan = B3/B1 x 100 %

CONTOH PERHITUNGAN KADAR AIR

• Kadar protein kacang tanah 24 %, lemak 46 %, karbohidrat 10 % (semua wet basis). Berapa kadar masing-masing zat gizi tersebut dalam berat kering????

CONTOH PERHITUNGAN KADAR AIR

• Kadar air kacang tanah (wb)= 100 % - (24 % +46 % + 10 %)= 20 %Berat keringnya = 100 % - 20 %=80 %Kandungan zat gizi masing-masing dlm berat

kering1. Kadar air = 20/80 = ….2. Kadar protein =24/80=3. Kadar lemak =46/80=4. Kadar karbohidrat =10/80=

CONTOH PERHITUNGAN KADAR AIR

• Kadar air kacang tanah (wb)= 100 % - (24 % +46 % + 10 %)= 20 %Berat keringnya = 100 % - 20 %=80 %Kandungan zat gizi masing-masing dlm berat

kering1. Kadar air = 20/80 = ….2. Kadar protein =24/80=3. Kadar lemak =46/80=4. Kadar karbohidrat =10/80=

METODE DESTILASI (AZEOTROPH)

- Untuk bahan yang mengandung lemak & komponen mudah menguap- Prinsip : Digunakan pelarut yang immicible. Air dikumpulkan dlm tabung penerima (tabung Aufhauser/Bidwell Sterling) sehingga volumenya diketahui - Pelarut (titik didihnya sedikit di atas titik didih

air) : toluena, xylena, n-amil alkohol, xylol- Contoh produk : keju, kopi, rempah

KELEBIHAN METODE DESTILASI (AZEOTROPH)

• Keuntungan :- Volume langsung diketahui- Kec dehidrasi diketahui (selesainya diketahui)- Suhu konstan dpt dipertahankan- Oksidasi lemak dpt dicegah- Waktu cepat (1 jam)- Alatnya sederhana- Pengaruh RH lingkungan bisa dikurangi- Lebih teliti dibanding metode oven

KELEMAHAN METODE DESTILASI (AZEOTROPH)

1. Adanya droplet air pd sisi tabung2. Pelarut mudah terbakar (gunakan pemanas

listrik jangan pemanas api)3. Pelarutnya mungkin beracun4. Bbrp komponen alkohol, gliserol mungkin

ikut terdestilasi5. Melihat meniskus sering salah

Metode Karl Fischer

• Prinsip : titrasi sampel dng pelarut iodine dalam metanol, sulfur dioksida dan pyridine sampai penampakannya bebas dari warna iodine. Selama air masih ada dalam sampel, iodine akan terus diikat. Prinsipnya metode ini didasarkan pada reduksi iodine oleh SO 2

2 H2O + SO2 + I2 --- H2SO4 + 2 HI

Metode Karl Fischer

• Reaksinya :

• C5H5N.I2 + C5H5N.SO2 + C5H5N + H2O 2 C5H5N.HI + C5H5NSO3

• C5H5NSO3 + CH3OH - C5H5NSO4CH3Atau

H SO2I2 + SO2 + 3 N + H2O 2 N + N I O

SO2 HN + CH3OH -- N O SO4CH3

Metode Karl Fischer

• Tampak dari persamaan reaksi bahwa 1 mol air memerlukan 1 mol iodine. Pereaksi Kral Fischer ( iodine, sulfur dioksida dan pyridine) dlm metanol anhydros/etilen glikol ditambahkan sampai semua air bereaksi habis. Kelebihan iodine bertindak sebagai indikator akhir titik reaksi dengan adanya warna coklat kemerahan

• Metode Karl Fischer digunakan untuk analisis bahan makanan yg kadar airnya rendah seperti buah/sayuran yg dikeringkan, candy, coklat, kopi, minyak/lemak, shortening.

• Keuntungan : mudah untuk mendapatkan hasil ulang yang tepat. Kerugiannya biaya analisis dan peralatannya mahal

Metode Dielektrik

• Prinsip : metode ini didasarkan pada pati-pati, protein memiliki konstant dielektrik sekitar 10, sedangkan air 80.

• Perubahan kecil pada kadar air akan menyebabkan perubahan yg agak besar pada konstant dielektrik makanan (utk pengukuran kadar air tepung).

• Untuk bisa mengukur kadar air tepung dengan tepat harus dibuat dulu standarnya. Keuntungannya : metode ini cepat yaitu hanya butuh waktu 5 menit.

Metode Konduktifitas

• Prinsip : metode ini didasarkan pada pati-pati, protein memiliki konstant dielektrik sekitar 10, sedangkan air 80.

• Perubahan kecil pada kadar air akan menyebabkan perubahan yg agak besar pada konstant dielektrik makanan (utk pengukuran kadar air tepung).

• Untuk bisa mengukur kadar air tepung dengan tepat harus dibuat dulu standarnya. Keuntungannya : metode ini cepat yaitu hanya butuh waktu 5 menit.

Metode Konduktifitas

•Metode konduktifitas digunakan untuk menentukan kadar air : serealia, biji-bijian, kacang-kacangan. • Agar hasil pengukuran teliti, syaratnya :1.Distribusi air dlm bahan merata2.Suhu konstan (20 – 25 C)3.Adanya kontak yang baik antara sampel dan

elektroda4.Elektrolit konstan

AIR UTK PENGOLAHAN PANGAN

• Pengalengan makanan : Unsur yang tidak diinginkan Fe, S, kesadahan tinggi

• Minuman berkarbonat/minuman ringan, unsur yg tdk diinginkan : kesadahan tinggi,

warna keruh, total padatan , Fe, Mn dan sisa klorin tinggi

Bir yg tdk diinginkan : Ca dan bikarbonat tinggi, pH rendah

TERIMA KASIH