Analisis Kadar Air

Air dalam bahan pangan ada tiga macam air yaitu :

1.   Air Bebas

Air bebas ada diruang sel, intergranular, pori-pori bahan, atau bahkan ada dipermukaan bahan. Air bebas disebut juga sebagai aktivitas air yang diberi notasi AW, karena air bebas mampu membantu aktivitas pertumbuhan mikroba dan aktivitas reaksi-reaksi kimiawi pada bahan pangan.

2.   Air Terikat Lemah atau Air Terabsorbsi

Air terikat lemah atau terabsorbsi terserapa pada permukaan koloid makromolekul seperti protein, pati dll yang ada pada bahan. Air terabsorbsi juga terdispersi diantara koloid tersebut dan merupakan pelarut zat-zat yangg ada dalam sel. Ikatan antara air dan koloid disebut dengan ikatan hidrogen.

3.   Air Terikat Kuat

Air terikat kuat sering disebut dengan air hidart karena, air tersebut membentuk hidrat dengan beberapa molekul lain dengan ikatan yang bersifat ionik.

Metode Analisis Air

1.   Metode Pengeringan / oven (thermogravimetri)

a.      Metode Oven

Metode ini digunakan untuk semua bahan pangan kecuali produk yang mengandung komponen senyawa “volatil” atau bahan yang mudah menguap pada pemanasan 100⁰C.

Prinsip metode ini menigeringkan sampel dalam oven 100-105⁰C sampai bobot konstan dan selisih bobot awal dan akhir dihitung sebagai kadar air.

Prosedurnya : bahan atau sampel ditimbang ± 1-5 g, lalu dioven  beberapa jam ± 4-6 jam, timbang, dioven kembali, dan ditimbang hingga konstan. Bobot dianggap konstan apabila selisih penimbangan 0,2 mg.

Perhitungan : kadar air dapat dihitung, baik berdasarkan bobot kering “dry basis” (DB) maupun bobot basah “wet basis” (WB).

Kadar air (%DB) = W₃/W₂ x 100

Kadar air (%WB) = W₃/W₁ x 100

Total bahan padat (%) = W₂/W₁ x 100

Ket :

- W₁ = bobot sampel awal

- W₂ = bobot sampel kering

- W₃ = kehilangan berat / selisih bobot (g)

b.     Metode Oven-Vakum

Metode ini dugunakan untuk bahan yang mengandung komponen yang dapat terkomposisi pada suhu 100⁰C, atau relatif banyak mengandung senyawa volatil.

Prinsip metode ini mengeringkan mengeringkan produk yang mudah terkomposisi pada 100⁰C didalam suatu tempat yang dapat dikurangi tekanan udaranya atau divakumkan. Proses berlangsung pada suhu dan tekanan rendah

Prosedurnya dan perhitungan sama denga  metode Oven. Namun, penggunaan oven-vakum relatif sedikit dibandingkan dengan oven biasa karena harganya relatif mahal.

2.   Metode Destilasi (Thermovolumetri)

Metode destilasi digunakan untuk bahabn yang banyak mengandung lemak dan komponen mudah menguap disamping air.

Prinsipnya menguapkan air bahan dengan cara destilasi menggunakan pelarut “immytible”, kemudian air ditampung didalam tabung yang diketahui volumenya. Pelarut yang digunakan mempunyai titik didih lebih besar dari air tetapi mempunyai berat jenis (BJ) lebih kecil dari air. Contoh senyawa yang dapat dijadikan pelarut yaitu : Toluen, Xylen, dan benzen.

Prosedur diawali dengan memberikan pelarut sebanyak kira-kira 750-100 ml pada sampel yang diperkirakan mengandung air 2-5ml. Campuran ini kemudian dipanaskan hingga mendidih. Uap air dan pelarut diembunkan dan ditampung didalam tabung. Air dan pelarut saling terpisah (air dibagian bawah) dan dapat ditentukan volumenya berdasarkan skala pada tabung penampung.

Metode destilasi mempunyai keuntungan, antara lain :

a.      Dapat untuk menentukan kadar air bahan yang memiliki kendungan air relatif kecil

b.     Penentuan kadar air memerlukan waktu yang relatif singkat, yaitu sekitar 1 jam

c.      Terjadinya oksidasi senyawa lipida senyawa lipida dan dekomposisi senyawa gula dapat dihindari, sehingga penentuan kadar air cukup akurat.

3.   Metode Kimiawi

a.   Metode Karl Fischer

Metode ini dapat digunakan untuk pengukuran kadar air  pada bahan berupa cairan, tepung, madu, dan beberapa produk kering. Metode ini menggunakan reagen Karl Fischer yang terdiri dari SO₂, piridin, dan iodin.

Prinsip  melakukan titrasi sampel dengan larutan iodin dalam metanol dan piridin. Jika masih ada air didalam bahan maka Iodin akan bereaksi, tetapi bila air habis maka iodin

akan bebas.

Perhitungan : kadar air = 0,4 F (V₁-V₂) / W₁

Keterangan :

-        W₁ : berat sampel (g)

-        V₁ :  volume pereaksi karls fischer untuk titrasi sampel (ml)

-        V₂ : volume pereaksi untuk titrasi blanko (ml)

-        F   : faktor standarisasi pereaksi

-        0.4 : ekivalen air pereaksi

b.   Metode Kalsium Karbida

Metode ini berdasarkan atas reaksi antara kalsium karbida dengan air menghasilkan gas asetilin. Jumlah asetilin yang terbentuk dapat diukur dengan beberapa cara, antara lain :

-        Selisih bobot campuran bahan sebelum dan sesudah reaksi.

-        Menampung dan mengukur volume gas asetili dalam tabung tertutup.

-        Mengukur tekanan gas asetilin jika reaksi dilakukan pada ruang tertutup.

c.   Metode Asetil Klorida

Metode ini di gunakan untuk bahab-bahan yang berupa minyak, mentega, margarin, rempah-rempah, dan beberapa bahan berkadar air rendah. Metode ini berdasarkan atas reaksi antara asetil klorida dengan air menghasilkan asam yang akan dititrasi dengan basa.

4.   Metode Fisis

a.      Berdasarka tetapan dielektrikum

b.     Berdasarkan daya hantar dan resistansi listrik

c.      Berdasarkan resonansi nuklir magnetik atau “nuclear magnetic resonance” (NMR)

Pengukuran Nilai AW Bahan

1.   Keseimbangan Air

Aw = ERH / 100

Ket : ERH = Equillibrium Relative Humidityy (kelembapan relatif seimbang)

2.   Hukum Raoult

Aw = M_w/ M_w+ M_s

Ket :

-        M_w : jumlah mol

-        M_s  : jumlah mol zat terlarut

3.   Cara Tidak Langsung

Berdasarkan air yang terserapa dalam kertas saring kering dalam suatu wadah atau ruang yang berisi bahan yang diukur Aw-nya.

Analisis Kadar Total Padatan Terlarut

Padatan terlarut merupakan suatu bahan yang kadar airnya sudah dihilangkan dan yang tersisa hanya berbagai komponen. Komponen itu yang akan di hitung sebagai padatan. Alat yang dugunakan adalah refraktrometer Abbe.

Prosedurnya : timbang bahan 10 g sampel yang telah dihomogenkan tambahkan 75 ml air, diaduk dengan pengaduk magnetik selama 3 menit, kemudian disaring dengan kertas saring, sedangakan filtratnya ditampung dalam labu ukur 100 ml, dan sisa padatan pada kertas saring dicuci dengan air sampai volume filtrat mencapai 100ml. Sampel dipipet dan diletakkan direfrakto ditutup dan kadar total padatan terlarut dapat dibaca pada skala. Hasil perkalian yang terbaca pada skala dengan faktor pengencerannya merupakan kadar total padatan terlarut dalam sampel.