LAPORAN 2 ( Air Dalam Sistem Bahan Pangan)
VI. PEMBAHASAN
Air merupakan sesuatu yang sangat penting dalam bahan pangan. Air mempengaruhi tekstur, ketahanan dan daya simpan suatu bahan pangan. Keberadaan air dalam bahan pangan sering digunakan istilah aktivitas air (Aw) yang menggambarkan ketersediaan air dalam bahan pangan untuk reaksi-reaksi kimia dan untuk pertumbuhan mikroorganisme. Istilah kadar air banyak digunakan di industri karena lebih mudah dicerna oleh masyarakat awam. Kadar air merupakan jumlah total air yang dikandung oleh suatu bahan pangan (dalam persen) dan istilah ini tidak menggambarkan aktivitas biologisnya. Dan untuk memperpanjang daya simpan suatu bahan pangan, sebagian air dalam bahan pangan harus dihilangkan. Salah satu cara untuk menghilangkan air adalah dengan pengeringan.
Melakukan pengamatan ini diperlukan RH yang konstan sehingga dibutuhkan desikator yang di dalammya berisi larutan-larutan garam jenuh. Larutan garam jenuh berfungsi untuk mempertahankan berat konstan pada bahan pangan, jadi maksudnya setelah memperoleh berat konstan larutan garam jenuh ini tidak akan menyerap lagi air yang ada di bahan pangan tersebut. Selain itu juga digunakan untuk menyerap air yang berada di bahan pangan. Contoh larutan jenuh seperti magnesium asetat, natrium karbonat, natrium asetat, natrium klorida, kalium nitrat, dan natrium nitrat.
Kadar air merupakan banaknya air yang terkandung dalam bahan yang dinyatakan dalam persen. Kadar air juga salah satu karakteristik yang sangat penting pada bahan pangan, karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, dan citarasa pada bahan pangan. Kadar air dalam bahan pangan ikut menentukan kesegaran dan daya awet bahan pangan tersebut, kadar air yang tinggi mengakibatkan mudahnya bakteri, kapang, dan khamir untuk berkembang biak, sehingga akan terjadi perubahan pada bahan pangan.
Istilah kadar air banyak digunakan di industri karena lebih mudah dicerna oleh masyarakat awam. Kadar air merupakan jumlah total air yang dikandung oleh suatu bahan pangan (dalam persen) dan istilah ini tidak menggambarkan aktivitas biologisnya. Untuk menentukan kadar air suatu bahan, mula-mula bahan makan tersebut di ukur massanya (M1). Setelah itu bahan tersebut di keringkan (dengan oven) sampai massanya tidak berubah lagi, massa pada saat konstan dicatat sebagai massa dua (M2). Setelah dua data tersebut didapat maka kita dapat menentukan kadar air dalam bahan tersebut dengan menggunakan rumus sebagai berikut.
|
Kadar Air (dry basis) = (W3 / W2)x 100 |
W1 = Berat sampel (gram)
W2 = Berat sampel setelah dikeringkan (gram)
W3 = (w1-w2) = kehilangan berat (gram)
Untuk menghitung Ka bahan dapat menggunakan rumus :
Ka bahan = x Aw larutan
Dimana Aw larutan =
Praktikum air dalam sistem bahan pangan harus dilakukan sesuai prosedur, yaitu mencuci cawan hingga bersih, mengeringkannya, memasukan cawan ke dalam oven dengan suhu 110 selama 30 menit, setelah selesai memanasakannya, kita mengeluarkan cawan dari oven dan mendinginnya, menimbang berat cawan. Sesudah menyiapkan cawan, maka dilanjutkan dengan memotong cabe menjadi bagian-bagian kecil, lalu menimbang cabe sebanyak 1 gram, menempatkannya dalam cawan, dan memanaskannya dalam oven dengan menggunakan suhu 110 selama satu jam. Cabe yang telah siap, dilanjutkan dengan mendinginkannya di dalam desikator selama 15 menit, dan selanjutnya menimbang cabe yang disimpan di cawan, maka kita akan mendapatkan berat kering.
Cabe seberat 1 gram disimpan dalam wadah tertutup atau desikator yang terbagi menjadi dua bagian, bagian bawah dan bagian atas. Bagian atas diisi dengan sampel , sedangkan pada bagian bawahnya disimpan larutan garam yang disimpan dalam beaker glass. Larutan garam tersebut adalah NaNO2, KNO3, NaCl, dan ( NH4 )2SO4.
Hasil pengamatan praktikum air dalam system pangan dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 1. Pengeringan cabe pada oven
| Cawan ke- | Berat cawan | Berat cabe | Penimbangan | Cabe kering |
| A | 5,25 gram | 1 gram | 5,375 gram | 0,2875 gram |
| B | 5,2516 gram | 1,0024 gram | 5,4889 gram | 0,2372 gram |
Tabel 2. Kadar air pengeringan cabe pada oven
| Cawan | W1 | W2 | W3 | Kadar air (dry basis) |
| A | 1,0000 | 0,2875 | 0,7125 | 247,8261 |
| B | 1,0024 | 0,2372 | 0,7652 | 322,5969 |
Tabel 3. Hasil Penimbangan Kel 1 dan 2 NaNO2
| Hari ke- | Berat cawan | Berat Cabe | Penimbangan | Berat Cabe setelah Pengeringan |
| 1 | 2,1540 | 1,0018 | 2,8352 | 0,6812 |
| 2 | 2,7553 | 1,0050 | 2,6031 | -0,1522 |
| 3 | 2,1768 | 1,0033 | 2,45 | 0,2732 |
| 4 | 2,1705 | 1,0036 | 2,3743 | 0,2038 |
| 5 | 2,1502 | 1,0008 | 2,47 | 0,3198 |
| 6 | 2,1395 | 1,0074 | 2,4310 | 0,2915 |
Tabel 4. Kadar air Pengeringan cabe kel 1 dan 2
| Hari | W1 | W2 | W3 | Kadar air (dry basis) |
| 1 | 1,0018 | 0,6812 | 0,3206 | 47,0640 |
| 2 | 1,0050 | -0,1522 | 1,1572 | -760,3154 |
| 3 | 1,0033 | 0,2732 | 0,7301 | 267,2401 |
| 4 | 1,0036 | 0,2038 | 0,7998 | 392,4436 |
| 5 | 1,0008 | 0,3198 | 0,681 | 212,9456 |
| 6 | 1,0074 | 0,2915 | 0,7159 | 245,5918 |
Tabel 5. Hasil Penimbangan Kel 3 dan 4 NaCl
| Hari ke- | Berat cawan | Berat Cabe | Penimbangan | Berat Cabe setelah Pengeringan |
| 1 | 2,7290 | 1,0089 | 3,4996 | 0,7706 |
| 2 | 2,6833 | 1,0073 | 3,5421 | 0,8588 |
| 3 | 2,7303 | 1,0029 | 2,5195 | -0,2108 |
| 4 | 2,0690 | 1,0072 | 2,499 | 0,43 |
| 5 | 2,7597 | 1,651 | 3,0057 | 0,246 |
| 6 | 2,1376 | 1,0071 | 2,4964 | 0,3588 |
Tabel 6. Kadar air pengeringan kelompok 3 dan 4
| Hari | W1 | W2 | W3 | Kadar air (dry basis) |
| 1 | 1,0089 | 0,7706 | 0,2383 | 30,9239 |
| 2 | 1,0073 | 0,8588 | 0,1485 | 17,2916 |
| 3 | 1,0029 | -0,2108 | 1,2137 | -575,7590 |
| 4 | 1,0072 | 0,43 | 0,5772 | 134,2326 |
| 5 | 1,651 | 0,246 | 1,405 | 571,1382 |
| 6 | 1,0071 | 0,3588 | 0,6483 | 180,6856 |
Tabel 7 Hasil Penimbangan kel 5 dan 6 (NH4)2SO4
| Hari ke- | Berat cawan | Berat Cabe | Penimbangan | Berat Cabe setelah Pengeringan |
| 1 | 2,7130 | 1,0047 | 3,6078 | 0,8948 |
| 2 | 2,0928 | 1,0065 | 2,6919 | 0,5991 |
| 3 | 2,1986 | 1,0039 | 2,6726 | 0,474 |
| 4 | 2,7499 | 1,0052 | 3,2210 | 0,4711 |
| 5 | 2,7048 | 1,0091 | 3,0177 | 0,3129 |
| 6 | 2,7028 | 1,0002 | 2,9212 | 0,2184 |
Tabel 8 Kadar air pengeringan Cabai kelompok 5 dan 6
| Hari | W1 | W2 | W3 | Kadar air (dry basis) |
| 1 | 1,0047 | 0,8948 | 0,1099 | 12,2821 |
| 2 | 1,0065 | 0,5991 | 0,4074 | 68,002 |
| 3 | 1,0039 | 0,474 | 0,5299 | 111,7932 |
| 4 | 1,0052 | 0,4711 | 0,5341 | 113,3729 |
| 5 | 1,0091 | 0,3129 | 0,6962 | 222,4992 |
| 6 | 1,0002 | 0,2184 | 0,7818 | 357,9670 |
Tabel 9. Hasil Penimbangan Kelompok 7 dan 8
| Hari ke- | Berat cawan | Berat Cabe | Penimbangan | Berat Cabe setelah Pengeringan |
| 1 | 3,101 | 1,0000 | 3,415 | 0.314 |
| 2 | 2,7841 | 1,0000 | 3,0628 | 0,3282 |
| 3 | 2.5441 | 1,0000 | 2,9701 | 0,3260 |
| 4 | 2.0682 | 1,0000 | 2.4064 | 0,2787 |
| 5 | 1.7930 | 1,0000 | 2.0401 | 0,2471 |
| 6 | – | – | – | – |
Tabel 10. Kadar Air Pengeringan Cabe Kelompok 7 dan 8
| Hari | W1 | W2 | W3 | Kadar air (dry basis) |
| 1 | 1,0000 | 0.314 | 0,686 | 218.4713 |
| 2 | 1,0000 | 0,3282 | 0,6718 | 204.6993 |
| 3 | 1,0000 | 0,3260 | 0,6740 | 206.7485 |
| 4 | 1,0000 | 0,2787 | 0,7213 | 258.8088 |
| 5 | 1,0000 | 0,2471 | 0,7529 | 304.6945 |
| 6 | – | – | – | – |
Grafik Kadar Air Terhadap Waktu
Kelarutan NaCl disetiap suhu – suhunya berbeda – beda, berikut ini adalah grafik dari perbedaan kelarutan pada Nacl :
.
Pada tabel hasil pengamatan terhadap berat cabe, dapat dilihat bahwa berat cabe setiap harinya cenderung meningkat dengan adanya nilai negatif pada W3. Hal ini menunjukkan adanya penyerapan larutan garam oleh cabe. Namun, ada beberapa data yang menunjukkan adanya penurunan nilai berat cabe yang menghasilkan W3 bernilai positif. Perbedaan ini terjadi karena sampel menjadi bersifat higroskopis dan menyerap air dalam larutan jenuh.
Tabel yang menunjukkan prosentase ERH menunjukkan bahwa larutan garam memiliki nilai Aw atau aktivitas air yang lebih rendah dibandingkan dengan air. Hal ini dipengaruhi oleh adanya zat terlarut di dalam larutan garam tersebut. Fungsi larutan jenuh tersebut adalah untuk menyerap air yang ada pada bahan pangan yang sedang diteliti. Sehingga dapat mempertahankan berat konstan pada sampel. Dimana setelah mendapatkan berat konstan tersebut larutan jenuh tidak akan meyerap air dari sampel lagi.
Aktivitas air menggambarkan jumlah air bebas yang dapat dimanfaatkan mikroba untuk pertumbuhannya. Istilah ini paling umum digunakan sebagai kriteria untuk keamanan pangan dan kualiatas pangan. Nilai aw minimum yang diperlukan tiap mikroba berbeda-beda sebagai contoh kapang membutuhkan aw > 0.7, khamir > 0.8 dan bakteri 0.9. Dari data tersebut dapat dilihat kapang paling tahan terhadap bahan pangan yang mengandung Aw rendah sedangkan bakteri paling tidak tahan terhadap aw rendah.
Larutan garam jenuh tersebut berfungsi untuk membantu membentuk kelembapan relatif lingkungan yang ada di sekitar bahan pangan, dalam praktikum air dalam sistem bahan pangan ini adalah desikator. Nilai kelembapan relatif kesetimbangan atau equilibrium relative humidity ( ERH ). Hubungan antara nilai aw dan ERH adalah terdapat pada rumus:
Aw=
Massa cabe setelah enam hari dilakukan pengamatan telah didapat, maka nilai kadar air dalam cabe dapat ditentukan. Perhitungan kadar air dilakukan dengan menggunakan rumus:
W1= berat sampel ( gram )
W2= Berat sampel setelah dikeringkan ( gram )
W3= ( W1-W2) kehilangan berat ( gram)
Larutan NaNO3 yang disimpan pada bagian bawah desikator ataupun tempat tertutup lainnya berfungsi untuk menahan air yang akan keluar dari bahan pangan. Keadaan ini disebabkan adanya interaksi antara air dengan ion Na+ dan NO3–. Keadaan ini juga menyebabkan tekanan uap lingkungan sekitar desikator akan lebih rendah dibandingkan dengan tekanan uap air murni.
Larutan ( NH4 )2SO4 disimpan pada bagian bawah desikator ataupun tempat tertutup lainnya berfungsi untuk menahan air yang akan keluar dari bahan pangan, sehingga massa bahan pangan dapat tetap atu konstan. Kadar air yang tidak tertahan dan keluar dari bahan pangan dikarenakan NaCl membentuk kelembapan relatif lingkungan sekitar 75%. Keadaan ini menunjukkan aw bahan panga terdapat pada nilai 0,75. Keadaan tertahannya air dalam bahan pangan ini juga menyebabkan tekanan uap lingkungan sekitar desikator akan lebih rendah dibandingkan dengan tekanan uap air murni.
Larutan NaCl yang disimpan pada bagian bawah desikator ataupun tempat tertutup lainnya berfungsi untuk menahan air yang akan keluar dari bahan pangan. Keadaan ini disebabkan adanya interaksi antara air dengan ion Na+ dan Cl–. Keadaan ini juga menyebabkan tekanan uap lingkungan sekitar desikator akan lebih rendah dibandingkan dengan tekanan uap air murni.
Larutan KNO3 yang disimpan pada bagian bawah desikator ataupun tempat tertutup lainnya berfungsi untuk menahan air yang akan keluar dari bahan pangan. Kelarutan garam juga berhubungan dengan praktikum air dalam sistem pangan. Kelarutan diperlukan untuk menghitung Ksp. Rumus untuk menentukan Ksp tergantung dari jenis zat. Ksp adalah hasil perkalian antara [ kation] dan anion dari larutan jenuh suatu elektrolit yang sukar larut menurut kesetimbangan heterogen.
VII. KESIMPULAN
Kesimpulan yang didapat dari praktikum air dalam sistem pangan adalah:
- Larutan garam jenuh pada desikator berfungsi sebagai penyebab sulitnya air menguap dalam bahan pangan, larutan garam jenuh tersebut contohnya adalah NaCl.
- Semakin besar interaksi ionic garam dengan air maka tekanan uapnya atau kelembapan realtifnya semakin rendah
- Kelembapan yang tinggi menyebabkan sampel menyerap air dari lingkungan, sehingga terjadi peningkatan kadar air pada sampel tersebut
- Semakin suhu dinaikkan maka sebagian besar nilai ERH dari larutan garam-garam jenuh akan semakin kecil.
- Dalam menentukan kadar air suatu bahan pangan dapat ditentukan dengan salah satu cara yaitu timbang sampel + wadah, kemudian masukkan dalam desikator yang telah berisi lartan jenuh.
- Fungsi larutan jenuh tersebut adalah untuk menyerap air yang ada pada bahan pangan yang sedang diteliti. Sehingga dapat mempertahankan berat konstan pada sampel. Dimana setelah mendapatkan berat konstan tersebut larutan jenuh tidak akan meyerap air dari sampel lagi.
DAFTAR PUSTAKA
Buckle, K.A., R.A. Edwards, G.H. Fleet dan M. Wooton. 1985. Ilmu Pangan. Penerjemah Hari Purnomo dan Adiono. Penerbit Universitas Indonesia Press. Jakarta.
Taufik, Mochammad. 2008. Air dalam Bahan Pangan. Didapatkan dari situs http://pinggirpapas.blogspot.com/2010/07/air-dalam-bahan-pangan.html (diakses pada tanggal 21 September 2011).
Winarno, F. G. 1992. Kimia Pangan Dan Gizi. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama.
Wiryadi, Rizky. 2007. Kadar Air. Didapatkan dari situs http://rizkyunsyah.blogspot.com/2007/08/hasil-dan-pembahasan.html (diakses pada tanggal 21 September 2011).
No trackbacks yet.