KADAR AIR DAN PENENTUAN KADAR AIR

BAB 1

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H₂O: satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti gara-garam, asam, gula dan beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik.

Keadaan air yang berbentuk cair merupakan suatu keadaan yang tidak umum dalam kondisi normal, terlebih lagi dengan memperhatikan hubungan antara hidrida-hidrida lain yang mirip dalam kolom oksigen pada tabel periodik yang mengisyaratkan bahwa air seharusnya berbentuk gas, sebagaimana hidrogen sulfida. Dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat bahwa unsur-unsur yang mengelilingi oksigen adalah nitrogen, flor, fosfor, sulfur dan klor. Semua elemen-elemen ini apabila berikatan dengan hidrogen akan menghasilkan gas pada temperatur dan tekanan normal. Alasan mengapa hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk fase berkeadaan cair, adalah karena oksigen lebih bersifat elektronegatif ketimbang elemen-elemen lain tersebut (kecuali flor).

Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (OH+) yang berasosiasi (berikatan) dengan sebuah ion hidroksida (OH-).

Air dalam bahan pangan berperan sebagai pelarut dari beberapa komponen di samping ikut sebagai bahan pereaksi, sedangkan bentuk air dapat ditemukan sebagai air bebas dan air terikat. Air bebas dapat dengan mudah hilang apabila terjadi penguapan atau pengeringan, sedangkan air terikat sulit dibebaskan dengan cara tersebut. Sebenarnya air dapat terikat secara fisik, yaitu ikatan menurut sistem kapiler dan air terikat secara kimia, antara lain air kristal dan air yang terikat dalam sistem dispersi (Purnomo,1995).

Berdasarkan uraian tersebut, tentunya sifat air yang khas menjadi suatu daya tarik tersendiri untuk mempelajari lebih dalam. Terutama pada pengamatan aktivitas air dan kadar air yang terkandung pada bahan pangan

B.     Rumusan Masalah

1.      Bagaimana aktivitas air dalam bidang pangan ?

2.      Apa yang dimaksud dengan kadar air ?

3.      Apa pengaruh kadar air terhadap kualitas bahan pangan ?

4.      Bagaimana cara penentuan kadar air pada bahan pangan dan produk pangan ?

C.    Tujuan

1.      Untuk mengetahui bagaimana aktivitas air dalam bidaang pangan secara keseluruhan.

2.      Untuk mengetahui peran aktivitas air terhadap kualitas bahan pangan.

3.      Dapat menganalisis suatu kadar air yang terdapat pada bahan pangan dan produk pangan.

4.      Dapat menentukan kadar air yang terkandung dengan beberapa metode penentuan kadar air.

5.      Dapat menganalisis kualitas bahan atau produk pangan dengan penentuan kadar air.

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Kadar Air

a.       Pengertian Kadar Air

Kadar air adalah sejumlah air yang terkandung dalam  suatu bahan atau benda.

b.      Kadar Air dalam Bahan Pangan

Kadar air adalah perbedaan berat bahan sebelum dan sesudah dilakukan pemanasan. Setiap bahan bila diletakan dalam udara terbuka kadar airnya akan mencapai keseimbangan dengan kelembaban udara disekitarnya. Kadar air ini disebut kadar air seimbang. Setiap kelembaban tertentu akan menghasilkan kadar air seimbang tertentu pula.

Hubungan antara kadar air seimbang dengan kelembaban relative

A_w = ERH/100

A_w       = Aktivitas Air

ERH    = Kelembaban Relative

Bila diketahui kurva hubungan antara kadar air seimbang dengan kelembaban relatif pada hakikatnya dapat menggambarkan pula hubungan antara kadar air dan aktivitas air. Kurva sering disebut kurva Isoterm Sorpsi Lembab (ISL). Setiap bahan mempunyai ISL yang berbeda dengan bahan lainnya. Pada kurva tersebut dapat diketahui bahwa kadar air yang sama belum tentu memberikan Aw yang sama tergantung macam bahannya. Pada kadar air yang tinggi belum tentu memberikan Aw yang tinggi bila bahannya berbeda. Hal ini dikarenakan mungkin bahan yang satu disusun oleh bahan yang dapat mengikat air sehingga air bebas relatif menjadi lebih kecil dan akibatnya bahan jenis ini mempunyai Aw yang rendah (Wulanriky,2011).

Kurva Isoterm Sorpsi Lembab (ISL)

Nilai Aw suatu bahan atau produk pangan dinyatakan dalam skala 0 sampai 1. Nilai 0 berarti dalam makanan tersebut tidak terdapat air bebas, sedangkan nilai 1 menunjukkan bahwa bahan pangan tersebut hanya terdiri dari air murni. Kapang, khamir, dan bakteri ternyata memerlukan nilai Aw yang paling tinggi untuk pertumbuhannya. Niai Aw terendah dimana bakteri dapat hidup adalah 0,86. Bakteri-bakteri yang bersifat halofilik atau dapat tumbuh pada kadar garam tinggi dapat hidup pada nilai Aw yang lebih rendah yaitu 0,75. Sebagian besar makanan segar mempunyai nilai Aw = 0,99. Pada produk pangan tertentu supaya lebih awet biasa dilakukan penurunan nilai Aw. Cara menurunkan nilai Aw antara lain dengan menambahkan suatu senyawa yang dapat mengikat air ( Ahmadi & Estiasih,2009)

           Kandungan air dalam bahan makanan mempengaruhi daya tahan bahan makanan terhadap serangan mikroba yang dinyatakan Aw yaitu jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Berbagai mikroorganisme mempunyai Aw minimum agar dapat tumbuh dengan baik, misalnya bakteri Aw : 0,90 ; khamir Aw : 0,80-0,90 ; kapang Aw : 0,60-0,70. Untuk memperpanjang daya tahan suatu bahan, sebagian air dalam bahan harus dihilangkan dengan beberapa cara tergantung dari jenis bahan. Umumnya dilakukan pengeringan, baik dengan penjemuran atau dengan alat pengering buatan (Winarno,1992).

Kandungan air dalam bahan makanan mempengaruhi daya tahan bahan makanan terhadap serangan mikroba yang dinyatakan Aw yaitu jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya.

Tabel 1. Kandungan Air Beberapa Komoditi Bahan

Komoditi Bahan	Air	Bahan	Air
Tomat*	94%	Selada (Lactuca sativa) ***	95%
Semangka*	93%	Kubis***	92%
Kol*	92%	Jeruk***	87%
Nenas**	85%	Biji Kopi, Panggang***	5%
Kacang hijau*	90%	Kentang***	78%
Susu sapi**	88%	Pisang***	75%
Ikan teri kering**	38%	Ayam***	70%
Daging sapi*	66%	Keju***	37%
Roti*	36%	Selai***	28%
Buah kering*	28%	Madu***	20%
Susu bubuk**	14%	Mentega dan Margarin***	16%
Tepung terigu**	12%	Beras***	12%

Kandungan air dalam bahan makanan ikut menentukan acceptability, kesegaran dan keawetan bahan makanan tersebut. Sebagian besar dari perubahan-perubahan bahan makanan terjadi dalam media air yang ditambahkan atau yang berasal dari bahan makanan itu sendiri. Adanya air mempengaruhi kemerosotan mutu makanan secara kimia dan mikrobiologi. Pengeringan ataupun pembekuan air penting pada beberapa pengawetan makanan.

Semua bahan makanan mengandung air dalam jumlah yang berbeda-beda, baik itu bahan makanan hewani maupun nabati. Air berperan sebagai pembawa zat-zat makanan dan sisa-sisa metabolisme, sebagai media reaksi yang menstabilkan pembentukan boiopolimer, dan sebagainya.

Bahan pangan kita baik yang berupa buah, sayuran, daging, maupun susu, telah banyak berjasa dalam memenuhi kebutuhan air manusia. Buah mentah yang menjadi matang selalu bertambah kandungan airnya, misalnya calon buah apel yang hanya mengandung 10% air akan dapat menghasilkan buah apel  yang kadar airnya 80%, nenas mempunyai kadar air 87% dan tomat 95%. Buah yang paling banyak kandungan airnya adalah semangka dengan kadar air 97%.

Jenis Bahan Pangan	KA (%)	Jenis Bahan Pangan	KA (%)
Tomat	94	Ikan Kering	38
Semangka	93	Daging Sapi	66
Kol	92	Roti	36
Nanas / Nenas	85	Buah kering	28
Kacang Hijau	90	Susu Bubuk	4
Susu Sapi	88	Tepung Terigu	12

Source: F.G. Winarno (1977)

Seperti yang bisa dilihat dari tabel (table) diatas, jika dilihat dari bentuk fisik, seharusnya kadar air nenas harusnya lebih tinggi dari kol, namun pada kenyataanya, kadar air Kol lebih tinggi dari nenas bahkan dari susu sapi yang bentuk fisiknya adalah cair. Karena itu untuk mengetahui kandungan air suatu bahan perlu dilakukan suatu analisa yang nantinya bukan hanya menentukan jumlah kandungan air tetapi juga berfungsi untuk mengetahui tipe air dari bahan pangan tersebut.

Bila badan manusia hidup dianalisis komposisi kimianya, maka akan diketahui bahwa kandungan airnya rata-rata 65% atau sekitar 47 liter per orang dewasa. Setiap hari sekitar 2,5 liter harus diganti dengan air yang baru. Diperkirakan dari sejumlah air yang harus diganti tersebut 1,5 liter berasal dari air minum dan sekitar 1,0 liter berasal dari bahan makanan yang dikomsumsi. Dalam keadaan kesulitan bahan pangan dan air, manusia mungkin dapat tahan hidup tanpa makanan selama lebih dari 2 bulan, tetapi tanpa minum akan meninggal dunia dalam waktu kurang dari satu minggu.

B.     Aktivitas Air

            Air merupakan pelarut yang kuat, melarutkan banyak jenis zat kimia. Zat-zat yang bercampur dan larut dengan baik dengan air (misalnya garam-garam) disebut sebagai zat-zat “Hidrofilik”(pencinta air), dan zat-zat yang tidak mudah tercampur dalam air (misalnya minyak dan lemak), disebut sebagai zat “hidrofobik” (takut-air). Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh dapat tidaknya zat tersebut menandingi kekuatan gaya tarik-menarik listrik (gaya intermolekul dipol-dipol) antara molekul-molekul air. Jika suatu zat tidak dapat menandingi gaya tarik-menarik antar molekul air, molekul-molekul zat tersebut tidak larut dan akan mengendap dalam air.           

           

Meskipun sering diabaikan, air merupakan salah satu unsur penting dalam makanan. Air sendiri meskipun bukan merupakan sumber nutrien seperti bahan makanan lain, namun sangat esensial dalam kelangsungan proses biokimia organisme hidup. Salah satu pertimbangan penting dalam penentuan lokasi pabrik pengolahan bahan makanan adalah adanya sumber air yang secara kualitatif memenuhi syarat. Dalam pabrik pengolahan pangan, air diperlukan untuk berbagai keperluan misalnya : pencucian, pengupasan umbi atau buah, penentuan kualitas bahan (tenggelam atau mengambang), bahan baku proses, medium pemanasan atau pendinginan, pembentukan uap, sterilisasi, melarutkan dan mencuci bahan sisa.

            Air menempel pada sesamanya (kohesi) karena air bersifat polar. Air memiliki sejumlah muatan parsial negatif dekat atom oksigen akitan pasangan elektron yang (hampir) tidak digunakan bersama, dan sejumlah muatan parsial positif dekat atom oksigen. Dalam air hal ini terjadi karena atom oksigen besifat lebih elektronegatif dibandingkan atom hidrogen, yang berarti, ia (atom oksigen) memiliki lebih “kekuatan tarik” pada elektron-elektron yang dimiliki bersama dalam molekul, menarik elektron-elektron lebih dekat ke arahnya (juga berarti menarik muatan negatif elektron-elektron tersebut) dan membuat daerah disekitar atom oksigen bermuatan lebih negatif ketimbang daerah-daerah di sekitar kedua atom hidrogen. Air memiliki pula sifat adhesi yang tinggi disebabkan oleh sifat alami kepolarannya.

Air memiliki tegangan permukaan yang besar yang disebabkan oleh kuatnya sifat kohesi antar molekul-molekul air. Hal ini dapat diamati saat sejumlah kecil air ditempatkan dalam sebuah permukaan yang tak dapat terbasahi atau terlarutkan (non-soluble), air tersebut akan berkumpul sebagai sebuah tetesan. Didalam sebuah permukaan gelas yang amat bersih atau berpermukaan amat halus air dapat membentuk suatu lapisan tipis (thin film) karena gaya molekular antara gelas dan molekul air (gaya adhesi) lebih kuat ketimbang gaya kohesi antar molekul air.

            Dalam sel-sel biologi dan organel-organel, air bersentuhan dengan membran dan permukaan protein yang bersifat hidrofilik, yaitu: permukaan-permukaan yang memiliki ketertarikan kuat terhadap air.

Setiap bahan jika diletakkan dalam udara terbuka kadar airnya akan mencapai keseimbangan dengan kelembaban udara disekitarnya. Setiap kelembaban relatif tertentu dapat menghasilkan kadar air seimbangan tertentu pula. Dengan demikian dapat dibuat hubungan antara kadar air seimbang dengan kelembaban relatif.

Air dalam suatu bahan makanan terdapat dalam berbagai bentuk :

        i.            Air bebas, air ini terdapat dalam ruang-ruang antar sel dan inter-granular dan pori-pori yang terdapat pada bahan.

      ii.            Air yang terikat secara lemah, air ini teradsorbsi pada pemukaan kolloid makromolekuler seperti protein, pektin pati, sellulosa. Selain itu air juga terdispersi diantara kolloid tersebut dan merupakan pelarut zat-zat yang ada dalam sel. Air yang ada dalam bentuk ini masih tetap mempunyai sifat air bebas dan dapat dikristalkan pada proses pembekuan. Ikatan antara air bebas dengan kolloid tersebut merupakan ikatan hidrogen.

    iii.            Air dalam keadaan terikat kuat, air ini membentuk hidrat. Ikatannya bersifat ionik sehingga relatif sukar dihilangkan atau diuapkan. Air ini tidak membeku meskipun pada 0ºF.

Air yang terdapat dalam bentuk bebas dapat membantu terjadinya proses kerusakan bahan makanan misalnya proses mikrobilogis, kimiawi, ensimatik, bahkan oleh aktivitas serangga perusak (Sudarmadji,2003).

Aktivitas Air atau Aw adalah perbandingan antara tekanan uap larutan dengan tekanan uap air solven murni pada temperatur yang sam. Aktivitas air paling umum digunakan sebagai kriteria untuk keamanan pangan dan kualitas pangan.

Aktivitas air (Aw) menunjukan jumlah air bebas didalam pangan yang dapat digunakan oleh mikroba untuk pertumbuhannya. Secara sedrhana Aw adalah ukuran dari status energi air dalam suatu sistem. Air murni memiliki Aw 0,1 dan bahan makanan yang sepenuhnya terdehidrasi memiliki Aw = 0. Hubungan aktivitas air dengan stabilitas pangan diantaranya adalah, aktivitas air bahan pangan berkaitan dengan stabilitas, reaksi kimia kerusakan bahan pangan tertentu terjadi pada tingkat Aw tertentu, serta kebutuhan mikroba akan air dinyatakan dengan istilah Aw (Water Activity).

Istilah kadar air dan aktivitas air adalah dua hal yang berbeda. Kadar air lebih mengarah pada seberapa banyak air yang terkandung dalam produk pangan, sedangkan Aw lebih pada seberapa banyak air yang dapat digunakan untuk aktivitas pertumbuhan mikroba pada pangan tersebut.

Aktivitas Air (water activity) merupakan parameter yang lebih tepat untuk mengukur aktivitas mikroba pada bahan pangan. Untuk meramalkan populasi mikroba yang berperan dalam kerusahan bahan pangan sehingga tipe dan bentuk kerusakan yang terjadi diketahui. Selain itu Aw dapat digunakan sebagai indikator dalam usaha pengawetan bahan pangan.

Bila diketahui kurva hubungan anatara kadar air seimbang dengan kelembaban relatif pada hakikatnya dapat menggambarkan pula hubungan anatar kadar air dan aktivitas air. Kurva ini sering disebut kurva Isoterm Sorpsi Lembab (ISL). Setiap bahan mempunyai ISL yang berbeda dengan bahan lainnya. Pada kurva tersebut dapat diketahui bahwa kadar air yang sama belum tentu memberikan Aw yang sama tergantung macam bahannya. Pada kadar air yang tinggi belum tentu memberikan Aw yang tinggi bila bahannya berbeda. Hal ini dikarenakan mungkin bahan yang satu disusun oleh bahan yang dapat mengikat air sehingga air bebas relatif menjadi lebih kecil dan akibatnya bahan jenis ini mempunyai Aw yang rendah.

C.    Penentuan Kadar Air

Penentuan kandungan air dapat dilakukan dengan beberapa cara. tergantung pada sifat bahan pangan itu sendiri. Penentuan ini terkadang tidak mudah dilakukan karena terdapat bahan yang mudah menguap pada beberapa jenis bahan pangan, dan adanya air yang terurai pada bahan pangan, serta oksidasi lemak pada bahan pangan tersebut. Faktor lain yang mempengaruhi penentuan kadar air yang tepat yaitu air yang ada dalam bahan pangan terikat secara fisik dan ada yang secara kimia.

Pada umumnya penentuan kadar air dilakukan dengan mengeringkan bahan dalam oven pada suhu 105-110ºC selama 3 jam atau sampai didapat berat yang konstan. Selisih berat sebelum dan sesudah pengeringan adalah banyaknya air yang diuapkan. Untuk bahan-bahan yang tidak tahan panas, dilakukan pemanasan dalam oven vakum dengan suhu yang lebih rendah. Seperti bahan bekadar gula tinggi, minyak daging, kecap, dan lain-lain. kadang-kadang pengeringan dilakukan tanpa pemanasan, bahan dimasukkan dalam eksikator dengan H2SO4 pekat sebagai pengering, sehingga mencapai berat yang konstan.

Untuk bahan dengan kadar gula tinggi, kadar airnya dapat diukur dengan menggunakan refraktometer disamping menentukan padatan terlarutnya pula. Dalam hal ini, air dan gula dianggap sebagai komponen-komponen yang mempengaruhi indeks refraksi.

Disamping cara-cara fisik, ada pula cara-cara kimia untuk menentukan kadar air. Mc Neil mengukur kadar air berdasarkan volume gas asetilen yang dihasilkan dari reaksi kalsium karbida dengan bahan yang akan diperiksa. cara ini dipergunakan untuk bahan-bahan seperti sabun, tepung, kulit, bubuk biji panili, mentega, dan sari buah. Karl Fischer pada tahun 1935 menggunakan cara pengeringan berdasarkan reaksi kimia air dari titrasi langsung dari bahan basah dengan larutan iodine, sulfur, dioksida, dan piridina dalam methanol. Perubahan warna menunjukkan titik akhir titrasi (Winarno.1992).

Kadar air dalam bahan makanan dapat ditentukan dengan beragai cara antara lain :

1.        Metode Pengeringan

2.        Metode Destilasi 

3.        Metode Kimiawi

4.        Metode Fisis

5.        Metode Fisikawi

1.      Penentuan Kadar Air Cara Pengeringan

Prinsipnya menguapkan air yang ada dalam bahan dengan jalan pemanasan. Kemudian menimbang bahan sampai berat konstan yang berarti semua air sudah diuapkan. Cara ini relatif mudah dan murah.

1)      Kadar air basis basah (wet basis)

Kawb = massa air/massa bahan basah = ma/mp+ma  ×100 %

      Dimana:     i.          ma < (mp + ma) minimal ma = 0

             ii.         kisaran KA wb akan berkisa dari minimal 0 sampai maksimal 1

(atau dalam persen dari 0% sampai 100%)

2)      Kadar air basis kering (dry basis)

Kadb = Kawb/1-Kawb × 100 %

      Dimana :    i.          minimal ma = 0 ma > mp

ii.         kisaran KA db akan berkisar dari minimal 0 sampai tak terbatas

3)      Hubungan Kawb dengan Kadb

Kadb = Kawb/1-Kawb × 100 %

Kawb = Kadb/1+Kadb × 100 %

Akurasi penentuan KA dipengaruhi oleh :

1)                  Suhu dan RH ruang kerja 

2)                  Suhu ruang oven

3)                  Tekanan udara pada oven pengering

4)                  Konstruksi oven, tersedianya exhust fun

5)                  Ukuran partikel sampel

6)                  Struktur partikel bahan

7)                  Bentuk botol timbang (rasio diameter : tinggi)

 

Kelemahan cara ini adalah :

a.       Bahan lain disamping air juga ikut menguap dan ikut hilang bersama dengan uap air misalnya alkohol, asam asetat, minyak atsiri dan lain-lain.mp+ma

b.      Dapat terjadi reaksi selama pemanasan yang menghasilkan air atau zat mudah menguap. Contoh gula mengalami dekomposisi atau karamelisasi, lemak mengalami oksidasi.

c.       Bahan yang dapat mengikat air secara kuat sulit melepaskan airnya meskipun sudah dipanaskan.

Untuk mempercepat penguapan air serta menghindari terjadinya reaksi yang menyebabkan terbentuknya air ataupun reaksi yang lain karena pemanasan. Maka dapat dilakukan dengan suhu rendah dan tekanan vakum. Dengan demikian akan diperoleh hasil yang lebih mencerminkan kadar air yang sebenarnya (Sudarmadji.2003).

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Proses Pengeringan

Dalam pengeringan pangan umumnya diinginkan kecepatan pengeringan yang maksimum. Berbagai cara dilakukan untuk mempercepat pindah panas dan pindah massa selama proses pengeringan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan pindah panas dan massa tersebut adalah :

a.       Luas pengeringan

Luas permukaan yang tinggi menyebabkan air lebih mudah berdifusi atau menguap sehingga kecepatan penguapan lebih cepat dan bahan lebih cepat kering. Ukuran yang kecil menyebabkan penurunan jarak yang harus ditempuh oleh panas.

b.      Suhu

Semakin tinggi suhu udara, semakin banyak uap air yang dapat ditampung oleh udara tersebut sebelum terjadi kejenuhan. Dapat disimpulkan bahwa udara bersuhu tinggi lebih cepat mengambil air dari bahan pangan sehingga proses pengeringan lebih cepat.

c.       Kecepatan pergerakan udara

Semakin cepat pergerakan/sirkulasi udara, proses pengeringan akan semakin cepat. Udara yang beregerak akan lebih cepat mengambil uap air dibandingkan udara diam. Pada proses pegerakan udara, uap air dari bahan akan diambil dan terjadi mobilitas yang menyebabkan udara tidak pernah mencapai titik jenuh.

d.      Kelembaban udara

Apabila udara digunakan sebagai medium pengering atau bahan pangan dikeringkan di udara, semakin kering udara tersebut (kelembaban semakin rendah) kecepatan pengeringan semakin tinggi.

e.       Tekanan atmosfer

Pada tekanan udara 1 atm (760 cmHg) air mendidih pada suhu 100ºC diketinggian 0 m dari permukaan laut. Jika tekanan udara lebih rendah dari 1 atm, air lebih cepat mendidih dan titik didih lebih rendah dari 100ºC. Jika pengeringan bahan pangan dilakukan pada suhu konstan dan tekanan diturunkan, maka kecepatan penguapan akan lebih tinggi

f.       Penguapan air

Penguapan atau evaporasi merupakan proses penghilangan air dari bahan pangan yang dikeringkan sampai diperoleh produk kering yang stabil. Pada proses penguapan air dari permukaan bahan, terjadi proses pengambilan energi dari bahan menjadi dingin. Penguapan yang terjadi selama pengeringan tidak menghilangkan semua air yang terdapat dalam bahan pangan.

g.      Lama pengeringan

Pengeringan dengan suhu yang tinggi dan waktu yang pendek dapat lebih menekan kerusakan bahan pangan dibandingakan dengan pengeringan yang lebih lama dan suhu rendah (Ahmadi & Estiasih,2009).

2.      Penentuan Kadar Air Cara Destilasi

Prinsip penentuan kadar air dengan destilasi adalah menguapkan air dengan “pembawa” cairan kimia yang mempunyai titik didih lebih tinggi dari pada air dan tidak dapat bercampur dengan air serta mempunyai berat jenis lebih rendah dari pada air. Zat kimia yang dapat digunakan antara lain : toluen, xylen, benzen, tetrakhlorethilen dan xylol.

Cara penentuannya adalah dengan memberikan zat kimia sebanyak 75-100 ml pada sampel yang diberikan mengandung air sebanyak 2-5 ml kemudian dipanaskan sampai mendidih. Uap air dan zat kimia tersebut diembunkan dan ditampung dalam tabung penampung. Karena berat jenis air lebih besar daripada zat kimia tersebut maka air akan berada dibagian bawah pada tabung penampung. Bila pada tabung penampung dilengkapi skala maka banyaknya dapat diketahui. Cara destilasi ini baik untuk menentukan kadar air dalam zat yang kandungan airnya kecil yang sulit ditentukan dengan cara gravimetri. Penetuan kadar air ini hanya memerlukan waktu ± 1 jam (Sudarmadji,2003).

3.      Metode Kimiawi

Ada beberapa cara penentuan kadar air dalam bahan secara kimiawi yaitu antara lain :

a.      Cara Titrasi Karl Fischer (1935)

Cara ini adalah dengan menitrasi sampel dengan larutan iodine dalam metanol. Reagen lain yang digunakan dalam titrasi ini adalah sulfur dioksida dan piridin. Metanol dan piridin digunakan untuk melarutkan yodin dan sulfur dioksida agar reaksi dengan air menjadi lebih baik. Selain itu piridin dan methanol akan mengikat asam sulfat yang terbentuk sehingga akhir titrasi dapat lebih jelas dan tepat. Selama masih ada air dalam bahan, iodin akan bereaksi tetapi begitu air habis, maka iodin akan bebas. Titrasi dihentikan pada saat timbul warna iodine bebas. Untuk memperjelas pewarnaan maka dapat ditambahkan metilen biru dan akhir titrasi akan memberikan warna hijau. I2 dengan mtilen biru akan berubah warnanya menjadi hijau.

Cara titrasi ini telah berhasil dipakai untuk penentuan kadar air dalam alkohol, ester-ester, senyawa lipida, lilin, pati, tepung gula, madu, dan bahan makanan yang dikeringkan. Cara ini banyak dipakai karena memberikan harga yang tepat dan dikerjakan cepat. Tingkat ketelitiannya lebih kurang 0,5 mg dan dapat ditingkatkan lagi dengan sistem elektroda yaitu dapat mencapai 0,2 mg (Sudarmadji,2003).

b.      Cara Kalsium Karbid

Cara ini berdasarkan reaksi antara kalsium karbid dan air menghasilkan gas asetilin. Cara ini sangat cepat dan tidak memerlukan alat yang rumit. Jumlah asetilin yang terbentuk dapat diukur dengan berbagai cara.

        i.            Menimbang campuran bahan dan karbid sebelum dan sesudah reaksi ini selesai. Kehilangan bobotnya merupakan berat asetilin.

      ii.            Mengumpulkan gas asetilin yang terbentuk dalam ruangan tertutup dan mengukur volumenya.

    iii.            Dengan volume yang diperoleh tersebut dapat diketahui banyaknya asetilin dan kemudian dapat diketahui kadar air bahan.

    iv.            Dengan mengukur tekanan gas asetilin yang terbentuk jika reaksi dikerjakan dalam ruang tertutup. Dengan mengetahui tekanan dan volme asetilin dapat diketahui banyaknya dan kemudian dapat diketahui kadar air bahan.

      v.            Dengan menangkap gas asetilin dengan larutan tembaga sehingga dihasilkan tembaga asetilin yang dapat ditentukan secara gravimetri atau volumetri atau secara kolorimetri. Ketelitiannya tergantung pada pencampuran atau interaksi karbid dengan bahan. Penentuan kadar air cara ini dapat dikerjakan sangat singkat yaitu sekitar 10 menit (Sudarmadji,2003).

c.       Cara Asetil Khlorida

Penentuan kadar air cara ini berdasarkan reaksi asetil khlorida dan air menghasilkan asam yang dapat dititrasi menggunakan basa. Asetil khlorida yang digunakan dilarutkan dalam toluol dan bahan didispersikan dalam piridin.

4.      Metode Fisis

Ada beberapa cara penentuan kadar air cara secara fisis ini antara lain:

a.       Berdasarkan tetapan dieletrikum

b.      Berdasarkan konduktivitas listrik (daya hantar listrik) atau resistensi

c.       Berdasarkan resonansi nuklir magnetic (NMR = Nuclear Magneti Resonance) resonansi magnetic nuklir adalah fenomena fisik dimana inti dalam medan magnet menyerap dan memancarkan kembali radiasi elektromagnetik. Hal ini berguna untuk menemukan informasi kimia dan struktural tentang molekul organik, mengetahui informasi mengenai struktur suatu senyawa organik (Sudarmadji,2003). 

d.      Metode khusus misalnya dengan kromatografi, Nuclear Magnetic-Resonance.

Mekanisme kromatografi di dasarkan pada prinsip perbedaan polaritas, misalnya akan diurutkan atau dipisahkan komponen kimia dari yang paling polar sampai yang paling kurang polar.

5.      Metode Fisikawi

Ada tiga metode yaitu :

a.        Metode Densimetri

Ditentukan dengan pilanometer/ hidrometer.

Merupakan uji rutin yang paling sering dipakai guna menetapkan padatan kering dalam susu, larutan gula (termasuk sari buah dan sirup), produk buahan, beverage, larutan garam (pada industri pickle)

b.       Metode Refraktometer

Pengukuran indeks refraksi merupakan cara yang cepat dan reproducible untuk menetapkan kandungan padatan pada larutan sukrosa, sirup jagung, madu, sari buah, jam dan jelly.

c.        Metode Polarimetri

Digunakan secara luas untuk menetapkan konsentrasi larutan gula . polarimetri adalah suatu metoda analisa yang berdasarkan pada pengukuran daya putaran optis dari suatu larutan. Daya putaran optis adalah kemampuan suatu zat untuk memutar bidang getar sinar terpolarisir. Sinar terpolarisir adalah suatu sinaryanggtar dan arah tersebut tegak lurus terhadap arah rambatannya.  mempunyai satu arah bidang putar.

Metode Densimetri, Refraktometri dan Polarimetri -> perlu disiapkan kurva kalibrasi untuk mengkorelasikan ‘soluble solid’ dengan parameter fisik yang dipilih.