ACARA IVISOTHERM SORPSI LEMBAB

A. Tujuan Tujuan dari acara IV Isotherm Sorpsi Lembab adalah:1. Menentukan sifat isotherm sorpsi lembab suatu bahan pangan 2. Mempelajari pola kurva isotherm sorpsi lembab suatu bahan pangan3. Menentukan persamaan kurva ISL berdasarkan persamaan GAB (Guggenheim-Anderson-deBoer)B. Tinjauan Pustaka Isoterm sorpsi air bahan pangan dapat diperoleh dengan dua cara. Cara pertama: bahan makanan dengan akdar air yang diketahui dibiarkan mencapau keseimbangan dengan sisa ruang dalam wadah tertentu yang tertutup sangat rapat. Cara kedua dilakukan sebagai berikut: sampel dalam jumlah kecil diletakkan pada beberapa ruangan yang tetap RH-nya (misalnya dalam desikator yang mengandung larutan garam jenuh seperti litium klorida untuk RH sekitar 11% MgCl2 untuk RH sekitar 32%, NaCl untuk RH 75% dan kalium sulfat untuk RH 97%) (Winarno, 2008).Kurva ISL menggambarkan hubungan antara aktivitas air (aw) dan kadar air seimbang pada bahan pangan. Kurva ISL dapat digunakan untuk memilih sistem pengemasan dan kondisi optimum atau maksimum yang dapat menahan perubahan aroma, flavor, warna dan tekstur. Data adsorpsi air juga dapat digunakan untuk menentukan kondisi penyimpanan yang tepat, mengevaluasi penyerapan air selama penyimpanan dan kecepatan kerusakan bahan makanan selama penyimpanan. Kurva ISL dapat digunakan sebagai alat untuk menentukan interaksi antara air dan substansi dalam bahan makanan (Wariyah dan Suproyadi, 2010).Moisture Sorption Isotherm suatu produk makanan menunjukkan hubungan antaran kadar air keseimbangan dari makanan tersebut dengan tekanan uap air atau kelembaban relatif keseimbangannya pada suhu tertentu. Dimana mencakup proses adsorpsi dan desorpsi molekul-molekul air pada suhu tetap. Proses adsorpsi merupakan mobiitas molekul air dari keadaan bebas ke keadaan terikat dalam bahan, sedangkan proses desorpsi merupakan mobilitas molekul-molekul air dari keadaan terikat ke keadaan bebas(Reo, 2010).Kadar air kesimbangan didefinisikan sebagai kadar air pada saat tekanan uap air bahan seimbang dengan tekanan parsial uap air yang berada di lingkungan, sedangkan kelelmbaban relatif pada saat tercapainya kadar air keseimbangan disebut kelembaban relatif keseimbangan. Konsep kadar air keseimbangan diperlukan dalam analisis sistem penyimpanan dan pengeringan biji-bijian, karena kadar air kesimbangan menentukan tingkat kadar air minimum yang dapat dicapai pada suatu kondisi pengeringan tertentu. Kadar air keseimbangan dipengaruhi oleh kelembaban relatif dan suhu lingkungan, juga oleh varietas biji-bijian, tingkat kematangan dan cara pengukurannya (Salengke dan Helmi, 2012).C. Metodologi1. Alat a. Toples kaca dan tutupnyab. Penjepit/pinsetc. Cawan alumuniumd. Timbangan analitike. Ovenf. Desikator2. Bahan a. Tepung berasb. LiClc. MgCl2d. KaCO3e. Mg(NO3)2f. NaNO2g. NaClh. KCli. K2SO43.

4. Cara Kerjaa. Inkubasi Garam

Garam 2 gram

Penimbangan

Pemasukan dalam toples kaca lalu tutup

Penyimpanan pada suhu ruang selama 24 jam

b. Sampel 2 gramPenentuan Kadar Air Seimbang Bahan

Pemasukan dalam cawan alumunium yang telah dioven

Penimbangan sampel mulai hari ke-7 hingga berat konstan

Penentuan kadar air (db)

D. Hasil dan PembahasanTabel 4.1 Data ISL Foodbars Tepung BerasNo.GaramAwKa SeimbangAw/Ka

1LiCl 0,1133,640,031044

2MgCl20,3216,120,052451

3KaCO30,4367,030,06202

4Mg(NO3)20,4997,840,063648

5NaNO20,6289,020,069623

6NaCl0,74913,430,055771

7KCl0,83016,570,05009

8K2SO40,96725,430,038041

Sumber: Data PenelitianPada praktikum Isotherm Sorpsi Lembab (ISL) ini menggunakan data yang diperoleh dari data penelitian foodbars dengan menggunakan sampel tepung beras. Praktikum ISL ini menggunakan delapan macam garam, yakni LiCl, MgCl2, KaCO3, Mg(NO3)2, NaNO2, NaCl, KCl, dan K2SO4. Garam-garam tersebut diisikan dalam toples kaca, ditutup kemudian didiamkan pada suhu ruang selama 24 jam supaya jenuh. Kemudian diisikan sampel tepung millets dan tepung kacang hijau yang sudah diketahui kadar air awalnya. Setelah 7 hari, sampel ditimbang hingga berat konstan lalu ditentukan kadar air seimbang (db).Kurva ISL menggambarkan hubungan antara aktivitas air (aw) dan kadar air seimbang pada bahan pangan. Menurut Purnomosari (2008), kadar air seimbang merupakan kadar air dimana antara bahan dengan lingkungan telah mencapai keseimbangan uap air. Untuk menentukan kadar air seimbang, digunakan larutan garam jenuh. Menurut Widowati dkk (2010), penggunaan larutan garam jenuh dapat mempertahankan RH secara konstan selama jumlah garam yang digunakan di atas tingkat jenuh.Kurva ISL dapat digunakan untuk memilih sistem pengemasan dan kondisi optimum atau maksimum yang dapat menahan perubahan aroma, flavor, warna dan tekstur. Data adsorpsi air juga dapat digunakan untuk menentukan kondisi penyimpanan yang tepat, mengevaluasi penyerapan air selama penyimpanan dan kecepatan kerusakan bahan makanan selama penyimpanan. Kurva ISL dapat digunakan sebagai alat untuk menentukan interaksi antara air dan substansi dalam bahan makanan. Menurut Wariyah dan Supriyadi (2010), bentuk kurva ISL khas untuk setiap produk pangan dan dikelompokkan menjadi tiga tipe yaitu tipe A, B dan C. Kurva ISL tipe A adalah bentuk kurva yang khas untuk bahan anti kempal. Bahan ini menyerap air pada sisi spesifik dengan energi pengikatan yang tinggi dan mampu menahan sejumlah besar air pada aw yang rendah. Tipe B adalah bentuk kurva yang paling banyak ditemui pada produk pangan. Bentuk kurva ini sigmoid disebabkan oleh kombinasi dari efek koligatif, kapiler dan interaksi antar-permukaan. Tipe C mewakili kurva sorpsi untuk bahan kristal seperti sukrosa.Kurva ISL bahan pangan dibagi menjadi tiga wilayah. Wilayah I berada pada kisaran aw 0,00-0,20 atau yang disebut daerah monolayer. Ikatan pada gugus ini lebih bersifat ionik, sehingga ikatannya sangat kuat terhadap air. Kadar air monolayer menunjukkan jumlah air yang dapat terikat pada gugus kimia bahan makanan seperti pada karbohidrat, protein, mineral melalui ikatan hidrogen, ionik-dipol maupun antar kutub (dipol). Semakin kuat ikatan, maka aktivitas air semakin kecil. Wilayah II pada aw 0,20 sampai 0,60 merupakan lapisan air yang terletak diatas monolayer dan disebut air lapis ganda. Wilayah III dianggap sebagai air yang terkondensasi pada pori-pori bahan. Pada daerah ini sifat air menyerupai air bebas.

Gambar 4.1 Grafik ISLPada gambar 4.1 menunjukkan sumbu X adalah Aw atau aktivitas air dan sumbu Y adalah Ka seimbang. Persamaan yang diperoleh adalah y = 66.366x3 - 72.003x2 + 33.153x + 0.7272. Berdasarkan grafik tersebut menunjukkan semakin tinggi Aw maka semakin tinggi Ka seimbang sehingga Aw dan Ka seimbang berbanding lurus. Dari grafik diperoleh kurva berbentuk sigmoid (seperti huruf S). Hal ini sesuai dengan teori bahwa kurva isotherm sorpsi lembab bahan makanan kering mengikuti pola sigmoid yang tampak pada kurva isotherm tipe II.

Gambar 4.2 Grafik GABBerdasarkan grafik 4.2 sumbu X adalah Aw atau aktivitas air dan sumbu Y adalah Aw/Ka. Dari grafik tersebut diperoleh persamaan polinomial pangkat dua yaitu y = -0.170x2 + 0.191x + 0.010. Dari persamaan tersebut dapat diperoleh Aw/M = 0,010 + 0,191Aw 0,170Aw2 kemudian didapatkan nilai K sebesar 0,852043; nilai C sebesar 24,41671; dan Mo sebesar 4,806748. Dari nilai-nilai tersebut digunakan persamaan GAB (Guggenheim-Anderson-de Boer) yang merupakan model teoritis yang paling baik untuk menentukan fenomena penyerapan air dalam bahan pangan. Persamaan GAB banyak digunakan karena deviasinya rendah (