BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Pengukuran kadar air (moisture measurement) adalah penting dalam berbagai bidang, terutama dalam bidang ilmu pertanian, industri makanan, konstruksi, dan teknik.
Pengukuran kadar air memiliki implikasi yang signifikan dalam pengembangan produk, pengolahan sumber daya, dan ospek keamanan. Kadar air adalah jumlah air yang terkandung dalam suatu bahan atau substansi tertentu. Kadar air adalah parameter kunci dalam banyak aplikasi karena dapat mempengaruhi kualitas, kinerja, dan keamanan produk.
Di sekitar industri, pengukuran kadar air sangat penting dalam proses produksi.
Misalnya, dalam produksi kayu, beton, atau farmasi kadar air yang tepat dalam bahan mentah atau produk akhir dapat mempengaruhi kekuatan, stabilitas, atau kualitas akhir produk. Sedangkan dalam bidang pertanian dan rekayasa lingkungan, pengukuran kadar air tanah udara sangat penting untuk pengolahan sumber daya alam. Kadar air tanah yang tepat dapat membantu petani dan insinyur lingkungan mengelola irigasi dan pemantauan lingkungan yang berkelanjutan.
Dalam beberapa industri, seperti farmasi dan kosmetik, kelembaban yang berlebihan dalam produk dapat memicu pertumbuhan mikroorganisme berbahaya. Oleh karena itu, pengukuran kadar air adalah penting untuk menjaga keamanan produk. Teknologi untuk mengukur kadar air telah berkembang pesat. Ada berbagai metode pengukuran, termasuk metode fisik (seperti open drying), metode kimia, dan metode sensor elektronik yang canggih. Penggunaan sensor kelembaban yang akurat telah menjadi umum dalam banyak industri seperti farmasi dan sebagainya.
Air juga merupakan bagian integral dari penelitian dan pengembangan dalam berbagai disiplin ilmu. Ini digunakan untuk memahami perubahan fisik dan kimia dalam bahan selama eksperimen atau proses pengembangan produk baru. Dengan kata lain, pengukuran kadar air adalah aspek kunci dalam berbagai sektor, yang melibatkan pengembangan produk, pengolahan sumber daya, dan pemantauan keamanan produk. Kemajuan dalam teknologi pengukuran kadar air terus memungkinkan aplikasi yang lebih akurat efisien dan relevan dalam berbagai bidang.
Selain itu, pengukuran kadar air juga memiliki peran penting dalam industri peralatan elektronik dan semikonduktor. Kondisi lingkungan dan peralatan manufaktur yang sangat kering dibutuhkan dalam produksi komponen sensitif, seperti sirkuit terintegrasi dan
chipmikro. Kadar air yang tinggi dapat mengakibatkan kerusakan elektronik atau kontaminasi yang dapat merusak kualitas dan kinerja peralatan tersebut. Oleh karena itu, pengukuran dan pengendalian kadar air dalam produksi semikonduktor menjadi kunci untuk memastikan hasil yang konsisten dan berkualitas tinggi dalam industri ini yang sangat berorientasi pada teknologi.
1.2 Tujuan
a. Memahami prinsi pengukuran kadar air produk pertanian.
b. Mengukur kadar air produk pertanian menggunakan metode oven.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Kadar air adalah salah satu metode uji laboratorium kimia yang sangat penting dalam industri pangan untuk 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 atau 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 fisiokimiawi. Dengan demikian baik pertumbuhan mikroorganisme maupun reaksi fisiokimiawi keduanya akan terhambat, bahan pangan akan dapat bertahan lebih lama dari kerusakan. Pengaturan kadar air merupakan salah satu basis dari kunci terpenting dalam teknologi pangan (Ahmad, dkk. 2019).
Pengukur kadar air pada dasarnya dapat dilakukan menggunakan alat ukur dan pengukuran dengan menggunakan metode oven. Pengukuran dengan metode oven atau pengeringan merupakan salah satu cara yang digunakan untuk mengukur kadar air dalam suatu pangan dengan prinsip yaitu bahwa air yang terkandung dalam suatu bahan akan menguap bila bahan tersebut dipanaskan pada suhu 105 °C selama waktu tertentu serta perbedaan antara berat sebelum dan sesudah dipanaskan adalah kadar air bahan yang tersebut. Pengukuran kadar air dengan cara metode oven tersebut memiliki kualitas yang sangat baik untuk metode pengeringan, pengukuran dengan metode oven juga memiliki waktu yang cukup singkat dibandingkan dengan metode pengeringan secara tradisional/manual (Tri, dkk 2019).
Formula optimal untuk kadar air adalah kadar air yang dapat memberikan daya dukung tanah yang optimal, ketersediaan unsur hara yang optimal, dan ketahanan tanah terhadap erosi yang optimal. Kadar air tanah yang terlalu rendah akan menyebabkan tanah menjadi retak dan rapuh, sehingga mudah mengalami erosi. Kadar air tanah yang terlalu tinggi akan menyebabkan tanah menjadi lembek dan lengket, sehingga sulit untuk diolah. Kadar air tanah yang optimal untuk setiap jenis tanaman berbeda-beda. Secara umum, kadar air tanah yang optimal untuk tanaman berkisar antara 50% hingga 70%. Formula paling optimal untuk kadar air adalah formula dengan nilai SN Rasio dengan karakteristik smaller is better. Sedangkan formula paling optimal untuk kadar abu, dan sifat organoleptik adalah formula dengan nilai SN Rasio dengan karakteristik larger is better. Nilai SN Rasio merupakan nilai fungsi tujuan optimasi
yang menunjukkan kemampuan program untuk memenuhi keinginan berdasarkan karakteristik yang ditetapkan pada produk akhir (Rosdian dan ingka. 2019).
Kadar air yang tinggi pada suatu bahan pangan adalah jumlah air yang terkandung dalam bahan pangan tersebut melebihi kadar air yang optimal. Kadar air optimal untuk suatu bahan pangan berbeda-beda, tergantung pada jenis bahan pangan dan tujuan penggunaannya. Kadar air yang tinggi tentunya dapat menurunkan mutu suatu bahan, baik dari segi organoleptik maupun mikrobiologisnya. Suatu bahan dengan kadar air yang tinggi akan mudah bagi kapang untuk tumbuh. Artinya stabilitas mutu dan daya awet pangan sangat dipengaruhi oleh kadar air baik dari segi kualitas dan daya lama simpan suatu produk pangan, jika kadar air tidak terlalu tingg atau optimal maka daya simpan atau kualitas suatu produk pangan akan bisa terbilang cukup lama (Nurmialawati, dkk. 2019).
Kadar air dalam bahan pangan sangat penting untuk diketahui karena kadar air sangat mempengaruhi kualitas dan daya simpan suatu bahan tersebut. Kadar air merupakan banyaknya 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 cita rasa pada bahan pangan. Kadar air yang tinggi pada suatu bahan pangan adalah jumlah air yang terkandung dalam bahan pangan tersebut melebihi kadar air yang optimal. Kadar air optimal untuk suatu bahan pangan berbeda-beda, tergantung pada jenis bahan pangan dan tujuan penggunaannya (Yasmin. 2019).
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan tempat praktikum
Praktikum ini dilaksanakan pada hari rabu 13 september 2023 dari pukul 13.00 – selesai, bertempat di Lab Bioproses Pakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri, Universitas Mataram.
3.2 Alat dan bahan
Adapun alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah cawan, desiktator, open, penjepit dan timbangan analitik. Sedangkan untuk bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah cabai rawit, kacang tanah, dan kedelai.
3.3 Prosedur kerja a. Diagram alir
Gambar 1.1 Diagram alir pengukuran kadar air dengan metode oven
b. Langkah kerja
Adapun Langkah kerja pada praktikum kali ini adalah sebagai berikut:
1. Di siapkan alat dan bahan.
2. Dinyalakan oven dan diatur suhunya 105℃.
3. Disiapkan cawan kosong bersih lalu dioven selama 1-2 jam.
4. Didinginkan didalam desiktator selama 2-5 menit.
5. Ditimbang cawan kosong, dicatat massa cawan kosong (M1).
6. Ditimbang 10 gram bahan diatas cawan (M2), lalu dioven selama 24 jam.
7. Dikeluarkan cawan dari oven dan didinginkan dalam desiktator selama 2-5 menit setelah itu ditimbang (M3).
8. Diukur kadar air dengan persamaan (3) dan (4).
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1 Hasil dan pengamatan
Tabel 1.1 Hasil pengamatan masa sampel
Bahan Ulangan Masa cawan
kosong
Masa awal bahan
Masa cawan dan bahan
Kedelai 1 4,22 g 10 g 7,94 g
Kacang tanah 1 4,12 g 10 g 13,68 g
Table 1.2 hasil analisis data
Bahan Metode oven
(% wb) (% db)
Kedelai 62,8 % 168,8 %
Kacang tanah 4,4 % 4,6 %
Perhitungan 1. Kedelai
a) Kadar air (% wb) =M2–(M3−M1)
M2 ×100 %
= 10–(7,94−4,22)
10 ×100 %
= 10−3,72
10 ×100 % = 6,28
10 ×100 % = 0,628 × 100 % = 62,8%
b) Kadar air (% db) ) =M2–(M3−M1)
M3−M1 ×100 % = 10–(7,94−4,22)
7,94−4,22 ×100 % = 10−3,72
3,72 ×100 %
= 6,28
3,72×100 % = 1,688 × 100 % = 168,8%
2. Kacang tanah
a. Kadar air (% wb) =M2–(M3−M1)
M2 ×100 %
= 10–(13,68−4,12)
10 ×100 %
= 10−9,56
10 ×100 % = 0,44
10 ×100 % = 0,044 × 100 % = 4,4%
b. Kadar air (% db) =M2–(M3−M1)
M3−M1 ×100 %
= 10–(13,68−4,12)
13,68−4,12 ×100 % = 10−9,56
9,56 ×100 % = 0,44
9,56×100 % = 0,044 × 100 % = 4,6%
4.2 Pembahasan
Kadar air adalah air yang terkandung di dalam suatu benda seperti tanah, bebatuan, bahan pertanian, dan sebagainya kadar air digunakan secara luas dalam bidang ilmiah dan teknik-teknik dan diekspresikan dalam rasio, dari (0 kering total) hingga nilai jenuh air di mana semua pori terisi air titik nilainya bisa secara volumetrik ataupun gravimetrik (massa), basis basah maupun basis kering. Kadar air normalisasi adalah nilai hak berdimensi yang didefinisikan oleh Van Genuchten.Kadar air suatu bahan dapat berubah akibat berbagai
faktor, seperti kondisi lingkungan, proses pengolahan, dan penyimpanan. Misalnya, kadar air tanah akan berkurang pada musim kemarau dan meningkat pada musim hujan. Kadar air bahan pangan juga akan berkurang jika dikeringkan, dan meningkat jika disimpan di tempat yang lembab.Oleh karena itu, penting untuk mengetahui kadar air suatu bahan dan faktor- faktor yang dapat mempengaruhi kadar air bahan tersebut, agar dapat menentukan cara penanganan yang tepat.
Kadar air juga penting dalam industri pangan untuk menentukan kualitas dan ketahanan pangan terhadap kerusakan yang mungkin terjadi. Kadar air yang tinggi pada bahan pangan akan mempercepat proses pembusukan dan ketengikan analisis kadar air dilakukan dengan beberapa metode, ya itu dengan metode pengeringan, metode destilasi, metode fisis, dan metode kimiawi. Metode pengeringan atau metode thermogravimetri adalah metode yang paling umum digunakan dalam penentuan kadar air bahan pangan.
Dalam penentuan kadar air bahan pangan, biasanya dilakukan benda berdasarkan bobot basah.Pengaruh kadar air dalam bahan pangan dapat dibagi menjadi dua, yaitu pengaruh terhadap mutu bahan pangan dan pengaruh terhadap daya awet bahan pangan.Pengaruh kadar air terhadap mutu bahan pangan. Kadar air dapat mempengaruhi mutu bahan pangan dalam berbagai aspek, antara lain penampilan, tekstur, rasa dan aroma, serta nilai gizi.
Pengaruh kadar air terhadap daya awet bahan pangan. Kadar air merupakan faktor yang sangat penting dalam menentukan daya awet bahan pangan. Semakin tinggi kadar air, semakin mudah bahan pangan terkontaminasi oleh mikroorganisme pembusuk.
Mikroorganisme pembusuk membutuhkan air untuk tumbuh dan berkembang biak. Oleh karena itu, bahan pangan dengan kadar air yang tinggi memiliki daya awet yang lebih pendek dibandingkan dengan bahan pangan dengan kadar air yang rendah.
Pengeringan dengan metode oven adalah proses menghilangkan air dari bahan dengan cara menguapkannya menggunakan udara panas. Metode ini merupakan metode pengeringan yang paling umum digunakan, karena mudah dan murah. Pengeringan dengan metode open adalah salah satu cara yang digunakan untuk mengukur kadar air dalam suatu bahan, terutama dalam industri pangan. Pengeringan dengan metode open dianggap lebih menguntungkan karena akan terjadi pengurangan kadar air dalam jumlah besar dalam waktu yang singkat. Namun, suhu dan waktu pengeringan harus disesuaikan dengan jenis bahan yang akan dikeringkan agar tidak merusak kualitas bahan tersebut. Metode pengeringan dengan oven juga digunakan dalam penelitian untuk mengukur kadar air pada bahan seperti biji pala, herba sambiloto, dan sohun. Pengeringan dengan metode oven dapat digunakan
juga untuk berbagai jenis bahan pangan, seperti buah-buahan, sayuran, daging, ikan, dan rempah-rempah.
Pada praktikum kali ini yaitu praktikum pengukuran kadar air, terdapat dua buah bahan yang digunakan pada praktikum kali ini yaitu kedelai dan kacang tanah. Praktikum ini dimulai dengan mengoven cawan kosong dalam suhu 105°C, setelah di open kemudian cawan kosong tersebut ditimbang dan mendapatkan nilai (M1) untuk kedelai 4,22 sedangkan nilai (M1) untuk kacang tanah yaitu 4,12. Masa awal bahan atau nilai (M2) ya itu sama-sama 10. Setelah pengopenan didapatkan nilai (M3) ya itu sebesar 7,94 untuk kedelai sedangkan untuk kacang tanah yaitu 13,68. Setelah mendapatkan nilai (M1), (M2) dan (M3) langkah berikutnya yaitu menghitung kadar air (%wb) dan kadar air (%db) dengan menggunakan rumus yang sudah disediakan di dalam modul praktikum. Setelah dihitung ditemukan nilai akhir kadar air (%wb) untuk kedelai 62,8% dan 4,4% untuk kacang tanah sedangkan nilai akhir kadar air (%db) ditemukan nilai untuk kedelai yaitu 168,8% dan 4,6%
untuk nilai kacang tanah. Hasil dari praktikum ini memberikan informasi penting tentang kadar air dalam kedelai dan kacang tanah, yang merupakan parameter kunci dalam penentuan kualitas dan stabilitas bahan makanan. Kadar air yang tepat dalam bahan pangan sangat penting dalam pengendalian kualitas dan penyimpanan produk pangan. Hasil dari praktikum ini juga dapat digunakan dalam berbagai konteks, seperti dalam industri makanan dan pertanian. Kedelai dan kacang tanah merupakan sumber protein dan lemak yang penting dalam banyak produk makanan, dan mengetahui kadar air yang tepat dalam bahan baku ini dapat membantu produsen dalam pengolahan dan penyimpanan yang optimal. Selain itu, penemuan bahwa kadar air (%db) pada kedelai melebihi 100% adalah sesuatu yang perlu dicermati, mungkin ada perluasan dalam perhitungan yang harus diperbaiki dalam analisis berikutnya. Kesalahan semacam ini harus dihindari untuk memastikan hasil yang akurat dalam pengukuran kadar air.
Kadar air merupakan salah satu faktor yang penting dalam menentukan kualitas dan daya simpan hasil pertanian. Kadar air yang terlalu tinggi dapat menyebabkan terjadinya kerusakan pada hasil pertanian, seperti pembusukan, serangan hama dan penyakit, serta penurunan nilai nutrisi. Kadar air dalam teknik pertanian memiliki peran penting dalam penanganan bahan hasil pertanian ada beberapa hal yang berkaitan dengan kadar air dalam teknik pertanian contohnya pengeringan, proses pengeringan di dalam industri pertanian merupakan salah satu tahapan penting diantara beberapa satuan operasi lainnya dalam penanganan bahan hasil pertanian. contohnya yaitu kelerengan tanah dapat berhubungan dengan kadar air tanah. Sebuah penelitian menunjukkan bahwa kelereng tanah berhubungan
dengan kadar air tanah, PH tanah, dan penampilan tanaman secara keseluruhan. Keterkaitan antara kadar air dengan bidang teknik pertanian ini menunjukkan bahwa pengendalian kadar air merupakan salah satu aspek penting dalam meningkatkan kualitas dan daya simpan hasil pertanian.
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang didapatkan selama praktikum ini anatar lain sebagai berikut:
a) Pengukuran kadar air pada produk pertanian adalah proses pengukuran jumlah air yang terkandung dalam produk pertanian pengukuran kadar air pada produk pertanian dapat dilakukan dengan menggunakan metode gravimetri, metode destilasi, metode elektrik metode inframerah, dan metode mikrobiologi.
b) Metode open adalah salah satu metode yang digunakan untuk mengukur kadar air pada produk pertanian metode open merupakan metode yang relatif mudah dan murah untuk mengukur kadar air pada produk pertanian titik namun, metode ini memerlukan waktu yang cukup lama dan tidak cocok untuk produk yang mudah mengalami perubahan sifat fisik dan kimia akibat pemanasan yang lama selain itu, faktor-faktor yang seperti penimbangan sampel, kondisi open pengeringan sampel, dan perlakuan setelah pengeringan dapat mempengaruhi hasil pengukuran kadar air menggunakan metode open.
5.2 Saran
Adapun saran yang dapat saya berikan yaitu evaluasi praktikum dan identifikasi faktor- faktor yang mempengaruhi hasil pengukuran, seperti penimbangan sampel, kondisi open, pengeringan sampel dan perlakuan setelah pengeringan.
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad D., Suryati., Nuzulianti.,.(2019). Kajian Penerapan Faktor yang Mempengaruhi Akurasi Penentuan Kadar Air Metode Thermografimetri. Jurnal LUTJANUS. P- ISSN : 0853-7658.
Nurmilawati., Fadilaturrahmah., Samsul H., Nurmaidah.,.(2019). Penetapan Kadar Air dan Kadar Protein Pada Biskuit yang Beredar di Pasar Banjarbaru. Jurnal Ilmu Farmasi. Vol,10.No.2.
Rosdiani A.,dan Rizkyani A.,.(2019). Karakteristik Mutu Kadar Air Kadar Abu dan Organoleptik pada Penyedap Pasa Instan. Jurnal of Agritech Science.
Vol,3.No.2.
Tri F.,P., Abghir F.,l., Harun S.,.(2019). Implementasi Alat Pendeteksi Kadar Air pada Bahan Pangan Berbasis Internet of Things. Smartic Journal. Vol.5.No.2.
Yasmin S., A.,.(2019). Analisis Kadar Air dan Kadar Abu pada Tepung Buah Sirsak Gunung (Annona Montana Macf). Journal Artikel Ilmiah. Hal. 137-144.
