PRAKTIKUM KIMIA HASIL PERTANIAN PERANAN AIR DI DALAM BAHAN PANGAN
Galih Wicaksana 05031382025066
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2021
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air adalah suatu bahan yang terdapat secara berlimpah di bumi dalam bentuk uap, cairan dan padatan. Air penting sebagai alat transportasi zat gizi dan limbah metabolisme, reaktan maupun sebagai media reaksi, stabilisasi biopolimer, suhu, dan sebagai fasilitator terhadap sifat dinamis makromolekul misalnya enzim. Meski bukan sumber nutrien seperti bahan makanan lain, air sangat esensial dalam kelangsungan proses biokimia organisme hidup. Kandungan air sangat berpengaruh terhadap konsistensi bahan pangan, dimana sebagian besar bahan pangan segar mempunyai kadar air 70% atau lebih. Terjadinya kerusakan bahan pangan disebabkan beberapa faktor, diantaranya faktor intrinsik misalnya aktivitas air (aw) dan kadar air, tingkat kematangan serta sifat bahan pangan itu sendiri. Faktor lainnya yaitu ekstrinsik mencakup semua faktor lingkungan bahan pangan yang dapat mempengaruhi resiko yang terjadi. Faktor ini disebut faktor luar resiko bahan pangan seperti komposisi udara, suhu, tekanan, populasi dan tingkat kontaminasi mikrobia (Prasetyo et.al, 2019).
Secara kimiawi, air tersusun dari 2 buah atom hidrogen dan 1 buah atom oksigen, sehingga memiliki simbol kimia H2O. Kandungan air dalam bahan pangan merupakan faktor yang paling dominan sebagai penyebab kerusakan bahan pangan setelah lepas panen. Pada tingkatan kadar air yang cukup tinggi setelah panen, maka kegiatan biologis dalam bahan pangan masih tetap berlangsung. Kegiatan tersebut adalah secara biokimia dan kimiawi seperti aktivitas enzim, respirasi, dan mikrobiologis sehingga bahan pangan menjadi cepat rusak dan akhirnya busuk (Hariyadi, 2018).
1.1 Tujuan
Tujuan praktikum ini adalah mempelajari perubahan fisik (warna, tekstur, kenampakan) pada bahan pangan setelah terjadi perubahan kadar air, dan mempelajari fungsi air dalam proses pengolahan pangan.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sifat fisik air
Air merupakan komponen kimiawi yang terbesar pada bahan pangan dan merupakan bahan yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, serta cita rasa makanan. Sifat fisik dari air yaitu didapatkan dalam ketiga wujudnya, yakni, bentuk padat sebagai es, bentuk cair sebagai air, dan bentuk gas sebagai uap air. Bentuk yang akan didapatkan, tergantung keadaan cuaca yang ada setempat. Secara fisik air tidak memiliki warna, tidak berasa dan tidak berbau. Air dapat berwujud padat, cair maupun gas, bentuk mana yang akan ditemui tergantung keadaan cuaca setempat. Kepadatan (density), seperti halnya bentuk, juga tergantung pada temperatur dan tekanan.
Secara alami, produk pertanian baik sebelum dan sesudah diolah bersifat higroskopis atau memiliki sifatsifat hidratasi. Sifat-sifat hidratasi ini digambarkan dengan kurva isotermik yang menunjukkan hubungan antara kadar air bahan dengan kelembaban relative keseimbangan ruang atau aktivitas air (Jamaluddin et al., 2014).
2.2 Kadar air pada bahan pangan
Kadar air adalah salah satu metode uji laboratorium kimia yang sangat penting dalam ruang lingkup industri pangan untuk menentukan kualitas dan ketahanan pangan terhadap kerusakan yang mungkin terjadi. Semakin tinggi kadar air suatu bahan pangan, akan semakin besar kemungkinan kerusakannya baik sebagai akibat aktivitas biologis internal (metabolisme) maupun masuknya mikroba perusak. Pengurangan kadar air bahan pangan akan berakibat berkurangnya ketersediaan air untuk menunjang kehidupan mikroorganisme dan juga untuk berlangsungnya reaksi reaksi fisikokimiawi. Pengaturan kadar air merupakan salah satu basis dan kunci terpenting dalam teknologi pangan.
Pengukuran kadar air dalam bahan pangan dapat ditentukan dengan beberapa metode, yaitu dengan metode pengeringan, metode destilasi, metode fisis dan juga metode kimiawi. (Daud et al., 2019).
2.3 Aktivitas air (aw)
2 Universitas Sriwijaya
Aktivitas air merupakan intensitas air di dalam unsur-unsur bukan air atau benda padat. Secara sederhana, aktivitas air adalah ukuran status energi air dalam suatu sistem. Aktivitas air (aw) adalah perbandingan antara tekanan uap larutan dengan tekanan uap air solven murni pada temperatur yang sama. Kandungan air dalam bahan makanan mempengaruhi daya tahan bahan makanan terhadap serangan mikroba yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Mikroorganisme mempunyai Aw minimum agar dapat tumbuh dengan baik. Hubungan kadar air dengan aktivitas air ditunjukkan dengan adanya kecenderungan bahwa semakin tinggi kadar air maka semakin tinggi pula nilai aw nya. Kadar air dinyatakan dalam persen (%) pada kisaran skala 0-100, sedangkan nilai aw dinyatakan dalam angka desimal pada kisaran skala 0-1,0. Berdasarkan data penelitian semakin tinggi suhu dan lama waktu pemanasan akan semakin kecil pula nilai aktivitas airnya (Leviana dan Paramita, 2017).
2.4 Mekanisme pengeringan pada bahan pangan
Mekanisme pengeringan adalah bagian terpenting dalam teknik pengeringan karena dengan mengetahui mekanisme pengeringan maka dapat diperkirakan jumlah energi dan waktu proses optimum untuk tujuan pengawetan dengan pengeringan. Energi yang diperlukan dalam pengeringan terutama berupa energi panas untuk meningkatkan suhu dan menambah tenaga pemindahan air (Hariyadi, 2018). Penentuan kadar air pada suatu bahan memerlukan suatu ketetapan standar pengujian, misalnya suhu yang digunakan harus diperhatikan. Seperti pada metode yang biasa digunakan di laboratorium yaitu metode pengeringan oven digunakan suhu tertentu. Suhu pengeringan oven yang berbeda akan berdampak pada hasil yang berbeda. Kadar air (w) dapat didefinisikan sebagai rasio massa fase air terhadap fase padatan, yang dinyatakan sebagai persentase Pada umumnya, semakin besar perbedaan suhu antara medium pemanas dengan bahan pangan maka semakin cepat pindah panas ke bahan pangan dan semakin cepat pula penguapan air dari suatu bahan pangan. Semakin tinggi suhu udara, maka semakin banyak uap air yang dapat dan juga ditampung oleh udara tersebut (Daud et.al, 2019).
METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum kali ini dilaksanakan pada hari rabu tanggal 29 September 2021 pukul 09.15 s/d 10.45 di Laboratorium Kimia Hasil Pertanian, Fakulas Pertanian Indralaya.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada praktikum peranan air di dalam bahan pangan adalah : 1) cawan petri, 2) oven, 3) cawan alumunium, 4) desikator, 5) piring, 6) pisau, 7) sendok, 8) timbangan.
Bahan yang digunakan pada praktikum peranan air di dalam bahan pangan adalah : 1) tomat chung, 2) mentimun, 3) garam.
3.3 Cara Kerja
Cara kerja praktikum peranan air di dalam bahan pangan adalah : A. Percobaan 1
1. Pilihlah 3 buah tomat ranti yang ukuran dan warna yang relatif sama.
2. Cuci tomat tersebut dengan air dan jangan sampai kulit luarnya terluka.
Kemudian keringkan kulit tomat tersebut dengan menggunakan kertas tissue.
3. Timbang masing-masing tomat ranti tersebut dan letakkan di dalam cawan petri terbuka (satu cawan hanya untuk satu tomat, jangan lupa beri label cawan tersebut).
4. Amati dan catat keadaan fisik tomat tersebut yang meliputi warna, keadaan permukaan dan kesegaran tomat tersebut).
5. Masukkan 3 cawan petri yang berisi tomat ranti tersebut ke dalam oven yang bersuhu 105oC selama 30 menit, kemudian masukkan cawan tersebut ke dalam desikator selama 15 menit. (sambil menunggu satu jam, lanjutkan prosedur kerja untuk percobaan 2 dan 3).
6. Timbang kembali masing-masing tomat tersebut dan amati kembali perubahan fisik yang terjadi.
4 Universitas Sriwijaya
7. Bandingkan hasil pengamatan Saudara sebelum dan sesudah pemanasan tomat ranti tersebut.
8. Tuliskan hasil dan pembahasan eksperimen di atas secara singkat dan jelas pada tempat yang telah disediakan pada laporan ini.
B. Percobaan 2
1. Ambil 2 buah mentimum yang tidak mempunyai cacat di bagian luarnya, lalu dicuci bersih dengan air dingin dan dikeringkan dengan menggunakan kertas tissue.
2. Satu buah mentimum dibiarkan utuh dan yang satu lagi dikupas kulitnya.
3. Letakkan mentimum yang utuh dan belum dikupas (timbang terlebih dahulu) ke dalam satu piring dan taburi garam dapur sebanyak 20 gram secara merata ke seluruh permukaan mentimum tersebut dan dibiarkan selama 15 menit.
4. Letakkan mentimum satunya lagi yang telah dikupas dan dipotong menjadi dua seperti pada gambar berikut:
A B
5. Bagian A diletakkan ke dalam piring (timbang terlebih dahulu) dan taburi secara merata dengan garam sebanyak 10 gram dan dibiarkan
6. Bagian B (timbang terlebih dahulu) dipotong lagi menjadi 6 bagian kecil, dan taburi garam secara merata sebanyak 20 gram dan dibiarkan 15 menit.
7. Setelah 15 menit bersihkan garam dari semua mentimun tersebut dengan menggunakan kertas saring dan timbang kembali.
8. Bandingkan berat mentimum sebelum dan sesudah ditaburi garam.
9. Amati juga perubahan fisik sebelum dan sesudah ditaburi garam.
10. Tuliskan hasil pengamatan Saudara pada tempat yang telah disediakan pada laporan ini.
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Hasil dari praktikum ini adalah : Tabel 1. Percobaan tomat
Bahan Berat bahan
Sebelum perlakuan Setelah perlakuan
Cawan + tomat T1 : 12 gr T1 : 10 gr
T2 : 14 gr T2 : 11 gr T3 : 15 gr T3 : 11 gr
Tabel 2. Percobaan mentimun
Bahan Berat bahan
Sebelum perlakuan Setelah perlakuan Mentimun utuh
Mentimun bag. A Mentimun bag. B
62 gr 62 gr
60 gr 56 gr
43 gr 35 gr
4.2 Pembahasan
6 Universitas Sriwijaya
Dalam praktikum ini, membahas tentang peranan air dalam bahan pangan, Air selalu ada di setiap produk pertanian dalam jumlah besar maupun sangat sedikit. Semakin tinggi kadar air suatu bahan pangan, akan semakin besar kemungkinan kerusakannya baik sebagai akibat aktivitas biologis internal (metabolisme) maupun masuknya mikroba perusak. Banyak perubahan kimia yang terjadi jika suatu bahan pangan mengalami pengurangan atau penambahan kadar air. Perubahan kimia tersebut tentunya juga diikuti oleh perubahan fisik pada pangan seperti perubahan warna, flavor, tekstur, viskositas, nilai gizi dan stabilitas selama penyimpanan. Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah tomat chung dan timun. Pada percobaan tomat chung ditimbang terlebih dahulu.
Setelah ditimbang tomat akan di oven selama 30 menit. Sebelum di oven cawan alamunium di oven terlebih dahulu untuk mensterilisasi (menghilangkan kemungkinan adanya kadar air didalam cawan). Pada saat pengovenan, suhu yang dibutuhkan adalah rentang 100°-105℃. Setelah di oven, tomat dimasukkan kedalam desikator selama 15 menit. Dibawah bagian desikator terdapat silika jel yang berfungsi untuk menyerap air. Setelah percobaan dapat dilihat bahwa tomat mengalami perubahan warna menjadi coklat dan berat tomat juga berkurang yang artinya kadar air tomat menguap saat di oven.
Percobaan kedua ialah penurunan kadar air timun menggunakan garam.
Garam banyak mengandung gugus hidroksil yang berfungsi untuk mengikat air bebas yang dibutuhkan mikrobia untuk tumbuh. Pertama siapkan tiga buah timun.
Timbang timun dan garam sebanyak 3 kali untuk masing masing timun. timun A dan B dikupas dan dipotong menjadi dua bagian. timun C tidak dikupas dan tidak dipotong. Setelah dipotong, taburi garam ke seluruh permukaan timun selama 15 menit. Garam yang di gunakan pada praktikum ini adalah garam kasar sehingga tidak mencakup semua permukaan timun, garam halus lebih bagus untuk melapisi semua permukaan timun. Setelah 15 menit, bersihkan garam pada permuakan timun dan di timbang kembali. Dapat dilihat bahwa timun A dan B mengalami penurunan berat. Timun yang paling tinggi penurunan kadar airnya adalah timun B. Sedangkan pada timun C yang tidak dikupas tidak mengalami penurunan berat dikarenakan masih terdapat kulit yang melindungi kadar air agar tidak keluar.
KESIMPULAN
Kesimpulan dari praktikum ini adalah:
1. Semakin tinggi suhu pengeringan oven maka semakin besar kemampuan bahan untuk melepaskan air dari permukaannya
2. Pemanasan dengan oven menyebabkan kandungan air pada tomat menguap 3. Penguapan air pada buah tomat saat pemanasan mempengaruhi tekstur,
permukaan, dan berat pada buah tomat
4. Semakin tinggi konsentrasi garam maka semakin tinggi pula kemampuan garam mengikat air
5. Air pada mentimun mengalami pengurangan akibat perpindahan air atau penyerapan oleh garam sehingga beratnya menjadi berkurang.
8 Universitas Sriwijaya
Daud, A., Suriati., dan Nuzulyanti. 2019. Kajian Penerapan Faktor yang Mempengaruhi Akurasi Penentuan Kadar Air Metode Thermogravimetri.
Lutjanus, vol 24 (2), 11-16.
Hariyadi, T. 2018. Pengaruh Suhu Operasi terhadap Penentuan Karakteristik Pengeringan Busa Sari Buah Tomat Menggunakan Tray Dryer. Jurnal Rekayasa Proses, vol 12 (2), 104-113.
Jamaluddin, J., Molenaar, R., dan Tooy, D. 2014. Kajian Isotermi Sorpsi Air dan Fraksi Air Terikat Kue Pia Kacang Hijau Asal Kota Gorontalo. Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan, vol 2 (1), 27-37.
Leviana, W., dan Paramita, V. 2017. Pengaruh Suhu Terhadap Kadar Air dan Aktivitas Air dalam Bahan pada Kunyit (Curcuma Longa) dengan Alat Pengering Electrical Oven. Metana, 13 (2), 37-44.
Prasetyo, T.F., Isdina, A.F., dan Sujadi, H. 2019. Implementasi Alat Pendeteksi Kadar Air Pada Bahan Pangan Berbasis Internet Of Things. SMARTICS JOURNAL, 5(2), 81-96.
