Laporan Praktikum Ke-2 Tanggal Mulai : 5 Maret 2015 MK. Analisis Zat Gizi Makro Tanggal Selesai : 6 Maret 2015
ANALISIS KADAR AIR DAN KADAR ABU METODE GRAVIMETRI
Oleh: Kelompok 4 P4
Anisa Kurniasani I14130028 Isna Nur Arifina I14130060 Muhammad Farhan Afif I14130061 Andini Retno Y. I14130103 Humairoh Sholehah I14130119
Asisten Praktikum: Dimas Bagus Arief Fikri Aziz
Rica Monica Deya Silviani Koordinator Praktikum:
Prof. Dr. Ir. Ahmad Sulaeman, MS, PhD
DEPARTEMEN GIZI MASYARAKAT
FAKULTAS EKOLOGI MANUSIA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
ANALISIS KADAR AIR DAN KADAR ABU METODE GRAVIMETRI
Anisa Kurniasani1, Isna Nur Arifina1, Andini Retno Yulianti1, Muhammad Farhan Afif1, Humairoh
Sholehah1, Dimas Bagus Arief Fikri Aziz2, Rica Monica2, Deya Silviani2
1Kelompok 4 AZG Makro, Departemen Gizi Masyarakat, Fakultas Ekologi Manusia, IPB, 16680 Bogor, Indonesia 2Asisten praktikum AZG Makro, Departemen Gizi Masyarakat, Fakultas Ekologi Manusia, IPB, 16680 Bogor,
Indonesia
ABSTRACT
Analysis of moisture content and ash content of food will be done by gravimetric methods AOAC official method 925.10 for water content and the official AOAC 923.03 method for ash content. Gravimetric analysis is the process of isolation and measurement of the weight of an element or a particular compound. Practicum aims to define and study the analysis of moisture content and ash content using the gravimetric method with foodstuffs sago flour, rice flour, wheat flour and taro flour. Practicum conducted on Thursday, March 5th, 2015 at 13:00 to 16:00 pm at the Laboratory of Food Chemistry and Analysis 1, the Department of Community Nutrition, Faculty of Human Ecology, Bogor Agricultural University. The sample used is corn starch, rice flour, wheat flour and taro flour. Procedures used in the analysis of the water content are empty aluminum is heated in an oven 130°C for 15 minutes and then the cup was weighed and put a sample of 2 grams and then weighed again, then heated in an oven for an hour and weighed again to obtain the final weight. Ash content analysis performed by heating an empty porcelain cup in the furnace temperature 550°C for 15 minutes and then the cup was weighed and put a sample of 3 grams and weighed along with the cup. Samples were charred to not smoke, then put in a furnace where the temperature is 550°C for 2-3 hours to obtain the final weight of the cup and its contents. In the analysis of the water content of the sample obtained with the highest percentage of water content of sago flour (13.43%), whereas the ash content analysis, wheat flour has the greatest percentage of ash content (59.75%). This indicates that the sample used corn starch has the highest water content than the other three samples, while samples of wheat flour used to have the highest anorganic contents than the other three samples.
Keyword: ash content, moisture content, gravimetric, sago flour
ABSTRAK
Analisis kadar air dan kadar abu bahan pangan akan dilakukan dengan metode gravimetri AOAC official method 925.10 untuk kadar air dan AOAC official method 923.03 untuk kadar abu. Analisis gravimetri adalah proses isolasi dan pengukuran berat suatu unsur atau senyawa tertentu. Praktikum ini bertujuan untuk menetapkan dan mempelajari analisis kadar air dan kadar abu menggunakan metode gravimetri dengan bahan pangan tepung sagu, tepung beras, tepung terigu dan tepung talas. Praktikum dilakukan pada hari Kamis, 5 Maret 2015 pukul 13.00-16.00 WIB di Laboratorium Kimia dan Analisis Pangan 1, Departemen Gizi Masyarakat, Fakultas Ekologi Manusia, Institut Pertanian Bogor. Sampel yang digunakan adalah tepung sagu, tepung beras, tepung terigu dan tepung talas. Prosedur yang dilakukan dalam analisis kadar air yaitu cawan aluminium kosong dipanaskan dalam oven 130oC selama 15 menit kemudian cawan ditimbang dan
dimasukkan sampel sebanyak 2 gram lalu ditimbang kembali, selanjutnya dipanaskan dalam oven selama satu jam dan ditimbang kembali sehingga didapat berat akhir. Analisis kadar abu dilakukan dengan memanaskan cawan porselin kosong dalam tanur suhu 550oC selama 15 menit kemudian cawan ditimbang lalu dimasukkan sampel sebanyak 3 gram
dan ditimbang beserta cawannya. Sampel diarangkan sampai tidak berasap, kemudian dimasukkan ke dalam tanur yang suhunya 550oC selama 2-3 jam hingga didapatkan berat akhir cawan dan isinya. Dalam analisis kadar air didapatkan
sampel dengan persentase kadar air tertinggi adalah tepung sagu (13.43%), sedangkan pada analisis kadar abu, tepung terigu mempunyai persentase kadar abu paling besar (59.75%). Hal ini menunjukkan bahwa sampel tepung sagu yang digunakan memiliki kandungan air paling tinggi dibandingkan ketiga sampel lain, sedangkan sampel tepung terigu yang digunakan mempunyai kandungan bahan anorganik yang paling tinggi dibandingkan ketiga sampel lainnya.
Kata kunci: gravimetri, kadar abu, kadar air, tepung sagu
PENDAHULUAN
Analisis kadar air dan kadar abu bahan pangan akan dilakukan dengan metode gravimetri. Analisis gravimetri adalah proses
isolasi dan pengukuran berat suatu unsur atau senyawa tertentu. Bagian terbesar dari penentuan secara analisis gravimetri meliputi transformasi unsur atau radikal senyawa murni stabil yang dapat segera diubah menjadi
bentuk yang dapat ditimbang dengan teliti, sehingga dapat diketahui massa tetapnya [1]. Metode kering biasa digunakan untuk menentukan total mineral (sebagai abu) pada bahan yang larut/tak larut pada air, abu yang tidak larut pada asam; penentuan kandungan logam. Metodenya mudah, secara rutin digunakan dalam secara luas, biasanya tidak ada penambahan bahan kimia. Sedangkan metode basah bisa dilakukan pada suhu yang relatif rendah dan larutan dapat dijaga stabil, alatnya sederhana dan oksidasinya cepat. Kelemahannya pelarutnya sangat korosif, sulit digunakan untuk analisis rutin yang sampelnya banyak, membutuhkan operator yg ahli.
Berdasarkan paparan di atas diperlukan sebuah praktikum untuk melatih mahasiswa agar terampil dan paham dalam menganalisis kadar air dan kadar abu suatu bahan pangan. Praktikum ini bertujuan untuk menetapkan dan mempelajari analisis kadar air dan kadar abu menggunakan metode gravimetri dengan bahan pangan tepung sagu, tepung beras, tepung terigu dan tepung talas.
METODE
2.1 Waktu dan Tempat
Praktikum dilakukan pada hari Kamis, 5 Maret 2015 pukul 13.00-16.00 WIB di Laboratorium Kimia dan Analisis Pangan 1, Departemen Gizi Masyarakat, Fakultas Ekologi Manusia, Institut Pertanian Bogor. 2.2 Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam praktikum analisis kadar air metode gravimetri adalah timbangan analitik, sudip,oven, desikator, gegep besi, dan cawan aluminium. Bahan yang digunakan adalah tepung sagu. Sedangkan alat-alat yang digunakan pada praktikum analisi kadar abu metode gravimetri yaitu timbangan analitik, sudip, tungku pemanas, desikator, tanur dan gegep besi. 2.3 Prosedur Kerja
2.3.1 Analisis kadar air metode gravimetri Sampel yang digunakan adalah tepung sagu. Langkah pertama, cawan aluminium kosong dipanaskan dalam oven 130oC selama
15 menit lalu didinginkan di dalam desikator. Setelah itu, cawan ditimbang dan dimasukkan sampel sebanyak 2 gram lalu ditimbang kembali cawan dengan sampelnya. Setelah ditimbang, dipanaskan dalam oven selama satu jam lalu didinginkan dalam desikator. Terakhir, cawan dan isinya ditimbang berat akhirnya.
2.3.2 Analisis kadar abu metode gravimetri Cawan porselin kosong dipanaskan dalam tanur suhu 550oC selama 15 menit setelah itu didinginkan dalam desikator. Selanjutnya, cawan ditimbang, kemudian dimasukkan sampel tepung sagu sebanyak 3 gram dan ditimbang beserta cawannya. Sampel diarangkan sampai tidak berasap, kemudian dimasukkan ke dalam tanur yang suhunya 550oC selama 2-3 jam. Sampel dikeluarkan lalu didinginkan dalam desikator. Terakhir, berat akhir cawan dan isinya ditimbang.
HASIL
Sampel yang digunakan dalam penetapan kadar air dan kadar abu adalah berbagai macam tepung yaitu tepung terigu, tepung sagu, tepung talas, dan tepung beras yang dianalisa dengan metode Gravimetri AOAC official method 925.10 untuk kadar air dan AOAC official method 923.03 untuk kadar abu. Tepung terigu adalah tepung yang dibuat dari biji gandum. Tepung terigu mengandung banyak zat pati, yaitu karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air. Tepung terigu mengandung protein dalam bentuk gluten, yang berperan dalam menentukan kekenyalan makanan yang terbuat dari bahan terigu[2]. Tepung sagu adalah tepung yang berasal dari teras batang pohon sagu (Metroxylon sp). Tepung sagu biasa digunakan sebagai salah satu bahan baku kue atau penganan lainnya. Tepung sagu kaya dengan karbohidrat (pati) namun sangat miskin gizi lainnya. Tepung talas dapat digunakan sebagai bahan industry makanan seperti biscuit ataupun makanan sapihan. Tepung talas memiliki ukuran granula yag kecil, yaitu sekitar 70-80%. Tepung beras merupakan produk pengolahan beras yang
paling mudah. Tepung beras mengandung banyak zat gizi makro maupun mikro. Berikut adalah hasil pengamatan analisis kadar air pada beberapa jenis tepung.
Tabel 1 Hasil pengamatan analisis kadar air
No Sampel Kadar air (%bb) 1 Tepung sagu 13.43 2 Tepung terigu 12.54 3 Tepung beras 11.65 4 Tepung sagu 13.14 5 Tepung terigu 12.62 6 Tepung talas 8.70
Perhitungan kadar air (%):
= (x−y)x 100% (x−a) = (7.6800−7.4171)x 100% (7.6800−5.6805) = 13.14 % Keterangan:
a = berat cawan kosong (g)
x = berat cawan dan sampel awal (g) y = berat cawan dan sampel akhir (g)
Analisis selanjutnya dilakukan untuk mengetahui kadar abu pada tepung sagu. Tepung sagu yang digunakan untuk analisis kadar abu metode gravimetri ini sebesar 3 gram. Berikut adalah hasil pengamatan analisis kadar abu pada tepung sagu.
Tabel 2 Hasil pengukuran kadar abu
No Sampel Kadar abu (%bb) 1 Tepung sagu 0.09 2 Tepung terigu -784.76 3 Tepung beras 0.13 4 Tepung sagu 0.10 5 Tepung terigu 59.75 6 Tepung talas 1.24
Perhitungan kadar abu (%):
= (c−a)x 100% (b−a) = (24.6108−24.6069)x 100% (28.6036−24.6069) = 0.0975 % = 0.10 % Keterangan:
a = berat cawan kosong (g)
b = berat cawan dan sampel awal (g) c = berat cawan dan sampel akhir (g)
PEMBAHASAN
Kadar air merupakan banyaknya air yang terkandung dalam bahan yang dinyatakan dalam persen. Kadar air merupakan salah satu karakteristik yang sangat penting pada bahan pangan, karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, dan cita rasa pada bahan pangan. Kadar air dalam bahan pangan ikut menentukan kesegaran dan daya awet bahan pangan tersebut. Kadar air yang tinggi menyebabkan mudahnya bakteri, kapang, dan khamir untuk berkembang biak, sehingga akan terjadi perubahan pada bahan pangan[3].
Prinsip penentuan kadar air metode gravimetri oven[4] dalam SNI 01-4493-1998
yaitu pengukuran kandungan air secara gravimetri dengan cara menguapkan air yang ada dalam bahan dengan jalan pemanasan, kemudian bahan ditimbang sampai berat konstan yang berarti semua air sudah diuapkan. Pada metode ini bahan dipanaskan pada suhu tertentu hingga semua air menguap yang ditunjukkan oleh kehilangan berat bahan yang konstan saat suhu tertentu. Prinsip metode ini adalah selisih berat bahan sebelum dan sesudah dipanaskan menunjukkan kadar air bahan. Metode ini dapat digunakan untuk semua produk pangan, kecuali produk yang mengandung komponen senyawa “volatile” (mudah menguap) atau produk yang terdekomposisi atau rusak pada pemanasan 100oC[5].
Pada praktikum penetapan kadar air dengan metode gravimetri, sampel yang dianalisa ada dua yaitu tepung sagu A yang dilakukan kelompok satu dan tepung sagu B yang dilakukan kelompok empat, tepung beras, tepung terigu A dan tepung terigu B. Akan tetapi sampel yang akan dibahas hanya tepung sagu A dan tepung sagu B yang masing-masing ditambahkan sebanyak 2 g.
Berdasarkan data pada tabel 1, hasil pengamatan analisis kadar abu pada tepung sagu A dan tepung sagu B tidak berbeda jauh (masih dalam rentang 13%). Presentase hasil analisis kadar air pada tepung sagu A sebesar 13.43% dan kadar air tepung sagu B sebesar 13.14%. Standar mutu pati sagu menurut SNI 01 – 3729 – 1995 yaitu mengandung kadar air (%bb) maksimal 13%[6]. Nilai yang diperoleh tepung sagu A tersebut lebih besar sekitar
0,4% jika dibandingkan dengan persentase kadar tepung sagu yang ditetapkan oleh Standar Nasional Indonesia (SNI), sedangkan persentase hasil analisis tepung sagu B melebihi batas maksimum tetapi tidak terlampau jauh. Hasil yang diperoleh melebihi batas maksimum dapat disebabkan oleh beberapa faktor yakni pengambilan sampel yang tidak representative, adanya kontaminasi alat seperti gegep saat pengambilan cawan aluminum, dan tidak meratanya sampel di dalam cawan. Adapun pengaruh dari beberapa kelemahan metode gravimetri pada analisis kadar air yaitu bahan lain disamping air juga ikut menguap dan ikut hilang bersama dengan uap air misalnya alkohol, asam asetat, minyak atsiri dan lain-lain; dapat terjadi reaksi selama pemanasan yang menghasilkan air atau zat mudah menguap. Contoh gula mengalami dekomposisi atau karamelisasi, lemak mengalami oksidasi; serta bahan yang dapat mengikat air secara kuat sulit melepaskan airnya meskipun sudah dipanaskan[7].
Penetapan kadar air yang didasarkan pada proses pemisahan air dari komponen lain dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu ukuran partikel bahan, suhu pengeringan, kondisi fisika-kimia air di dalam bahan, waktu pengeringan, dan penggunaan atau pencampuran dengan bahan atau zat stimulan tertentu.
Pada prosedur praktikum analisis kadar air, tahap pemanasan cawan alumunium kosong di dalam oven pada suhu (130±3)oC selama 1 jam berfungsi untuk menghilangkan kadar air dalam cawan. Setelah dipanaskan, cawan dimasukkan kedalam desikator yang berfungsi untuk mendinginkan (mengembalikan suhu), menyerap air, dan mencegah cawan terkontaminasi uap air dari udara karena di dalam deksikator terdapat silika gell yang sifatnya higroskopis untuk menyerap air di sekitar karena cawan masih bersifat higroskopis atau mudah menyerap uap air [8]. Silika gel adalah bahan berbentuk butiran kaca transparan, ada yang berwarna biru dan merah jambu transparan, dimana warna akan berfungsi sebagai indikator banyaknya air yang diserap[8].
Kadar abu adalah banyaknya zat anorganik dalam suatu bahan pangan yang ditentukan dari pengurangan berat suatu bahan
yang berasal dari sisa hasil pembakaran pada suatu bahan pangan. Kadar abu suatu bahan, erat kaitannya dengan kandungan mineral dari suatu bahan[5]. Fungsi dari kadar abu tersebut yaitu mengetahui bahwa semakin tinggi kadar abu suatu bahan pangan, maka semakin buruk kualitas dari bahan pangan tersebut[7]. Prinsip analisis metode ini adalah bahan dipanaskan pada suhu tertentu sehingga semua air menguap yang ditunjukan oleh berat bahan yang konstan setelah periode pemanasan tertentu. Kehilangan berat bahan yang terjadi menunjukan jumlah air yang dikandungnya. Metode ini terutama digunakan untuk bahan-bahan yang stabil terhadap pemanasan yang tinggi. Metode ini juga dapat digunakan untuk produk-produk seperti pada metode oven vakum untuk produk yang banyak mengandung sukrosa atau glukosa[4].
Percobaan ini diawali dengan mencari berat cawan porselen kosong yang akan dipakai dalam penetapan kadar abu. Pada tahap pertama, cawan ditandai pada bagian bawah dengan menggunakan pensil. Hal ini bertujuan agar cawan porselen tidak tertukar dengan cawan milik kelompok lain. Setelah itu, cawan dipanaskan di tungku pemanas selama 5 menit. Pemanasan pada tungku pemanas bertujuan untuk mencegah cawan porselen pecah ketika dimasukkan kedalam tanur bersuhu 550° C. Setelah itu cawan dimasukkan kedalam tanur selama 15 menit. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan kadar air dalam cawan. Kemudian, cawan dikeluarkan dari tanur dan dimasukkan ke dalam desikator. Fungsi deksikator yaitu untuk menyerap air dan untuk mencegah cawan terkontaminasi uap air dari udara karena di dalam deksikator terdapat silika gel yang sifatnya higroskopis untuk menyerap air di sekitar[9]. Cawan yang telah didinginkan lalu ditimbang sampai diperoleh berat konstan. Setelah mendapatkan berat cawan kosong, hal selanjutnya adalah mengabukan sampel. Cawan berisi sampel dipanaskan pada tungku pemanas sampai tidak berasap. Pemanasan pada tungku pemanas bertujuan untuk menghilangkan karbon yang ada pada sampel. Karbon ini akan berupa asap, dikhawatirkan apabila cawan berisi sampel langsung dimasukkan ke dalam tanur tanpa dipanaskan terlebih dahulu tanur akan dipenuhi asap gas
karbon tersebut. Pemanasan pada tungku pemanas ini juga membuat senyawa pada sampel lebih stabil[10]. Setelah tidak ada lagi asap, cawan berisi sampel dimasukkan ke dalam tanur bersuhu 550°C. Tujuannya adalah untuk menghilangkan air baik yang terdapat secara fisik maupun kimia dan zat-zat organik yang terdapat dalam sampel sehingga yang tersisa hanya abu dari contoh tersebut. Sampel akan berbentuk abu, selanjutnya cawan berisi sampel dimasukkan kedalam desikator untuk didinginkan. Sampel yang sudah dingin kemudian ditimbang.
Percobaan yang dilakukan dalam menganalisis kadar abu dari bahan pangan oleh kelompok 1 dan 4 dengan melakukan metode pengabuan kering atau dikenal dengan metode tanur, dalam analisis kadar abu ini dilakukan dua kali pengulangan. Hasil yang didapatkan dari analisis penentuan kadar abu pada sampel tepung sagu. Hasil pengukuran penentuan kadar abu tepung sagu (A) yang digunakan pada kelompok 1 adalah 3.0 gram dan kadar tepung sagu (B) kelompok 4 adalah 4.0 gram. Untuk berat cawan, beran cawan dan sampel sebelum dikeringkan serta berat cawan dan sampel setelah dikeringkan berturut-turut didapatkan hasil pada tepung sagu A sebesar 22.3886, 25.3848, 22.3914 dan untuk tepung sagu B sebesar 24.6069, 28.6063, 24.6108. Persentase kadar abu pada tepung sagu A pengulangan 1 adalah 0.093 % sedangkan kadar abu pada tepung sagu B adalah 0.0975 %. Nilai yang diperoleh tersebut lebih kecil jika dibandingkan dengan persentase kadar abu tepung sagu yang ditetapkan oleh Standar Nasional Indonesia (SNI). Menurut SNI 01- 3729-1995, syarat mutu kandungan kadar abu dalam tepung sagu pada umumnya maksimum 0.5%. Hasil yang diperoleh lebih kecil dibandingkan dengan SNI. Hal ini menunjukkan bahwa analisis yang dilakukan telah sesuai dengan prosedur percobaaan yang ada.
KESIMPULAN
Penetapan kadar air dan kadar abu dengan metode gravimetri membutuhkan waktu yang cukup lama namun sederhana. Data analisis kandungan air dan abu
didapatkan sampel tepung sagu memiliki persentase kadar air tertinggi yang menunjukkan bahwa kandungan air tepung sagu paling banyak dibandingkan ketiga sampel lain, sedangkan sampel tepung terigu mempunyai persentase kadar abu paling tinggi yang menunjukkan bahwa kandungan bahan anorganik pada tepung terigu paling banyak dibandingkan ketiga sampel lainnya.
Saran yang diberikan untuk praktikum ini adalah sebaiknya dalam melaksanakan praktikum praktikan mengikuti prosedur secara teliti agar diperoleh hasil yang tidak jauh berbeda dari literatur.
DAFTAR PUSTAKA
1. Khopkar SM. 2003. Kimia Organik I. Jakarta (ID): Universitas Indonesia Press. 2. Nursantiyah. 2009. Implementasi
kebijakan. Depok (ID): Universitas Indonesia.
3. Buckle KA, Edward RA, Fleet GH, dan Wootton M. 2008. Food Science. Jakarta (ID): UI Press.
4. AOAC. 1995. Official Methods of Analysis
of The Association of Analytical Chemists.
Washington D.C (US).
5. Legowo AM, Nurwantoro. 2004. Analisis
Pangan. Semarang (ID): Universitas
Diponegoro.
6. SNI. 1995. Mutu dan Uji Tepung Sagu. Badan Standarisasi Nasional Indonesia. SNI 01 – 3729 – 1995
7. Sudarmadji, Slamet dkk. 2003. Analisa
Bahan Makanan dan Pertanian. Yogyakarta
(ID): Liberty.
8. Marlina N. 2006. Masa Pemakaian Silika
Gel Sebagai Desikan Pada Penentuan Kadar Air. Bogor (ID): Pusat Penelitian
dan Pengembangan Peternakan.
9. Kamal M. 1998. Nutrisi Ternak I,
Rangkuman. Lab. Makanan Ternak, Jurusan Nutrisi dan Makanan Ternak.
Yogyakarta (ID): Universitas Gadjah Mada.
10. Fauzi M. 2006. Analisa Pangan dan Hasil
Pertanian. Jember (ID): Universitas
LAMPIRAN PEMBAGIAN TUGAS
Nama NIM Pembagian Tugas Tanda Tangan
Anisa Kurniasani I14130028 Editor, Abstrak, Kesimpulan dan Saran
Isna Nur Arifina I14130060 Metode
Muhammad Farhan Afif I14130061 Hasil dan Pembahasan kadar abu
Andini Retno Y. I14130103 Hasil dan Pembahasan kadar air
Humairoh Sholehah I14130119 Pendahuluan, Deskripsi sampel
