Laporan Praktikum Kadar Air [PDF]

Citation preview

Nilai :



LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK PENGERINGAN (Pengukuran Kadar Air)



Oleh



:



Nama



:



Dhur Rohma



NPM



:



240110160075



Hari, Tanggal Praktikum



:



Senin, 19 Oktober 2018



Waktu/Shift



: 15.30 – 17.30 WIB / A



Co. Ass



:



Lisa Oktavia Br Napitupuluh



LABORATORIUM PASCA PANEN DAN TEKNOLOGI PROSES DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN 2018



BAB I PENDAHULUAN



1.1



Latar Belakang Air merupakan suatu kebutuhan yang sangat penting bagi makhluk hidup.



Air dibutuhkan untuk proses biokimiawi organisme hidup. Air terdapat pada setiap bahan yang disebut kadar air. Kadar air adalah perbedaan antara berat bahan sebelum dan sesudah dilakukan pemanasan. Bahan yang diletakkan di udara terbuka kadar airnya akan mencapai keseimbangan dengan kelembaban udara lingkungannya. Penentuan kadar air dalam bahan dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain metode pengeringan (thermogravimetri), metode destilasi (thermovolumtetri), metode khemis, metode fisis, dan metode khusus. Metode khusus misalnya dengan kromatografi dan nuclear magnetic resonance. Pengukuran kadar air perlu dilakukan untuk mengetahui kandungan air dalam bahan sehingga dapat ditentukan daya tahan bahan tersebut. Praktikum kali ini akan dilakukan pengukuran kadar air menggunakan metode pengeringan. Metode pengeringan atau metode oven merupakan suatu metode untuk mengeluarkan sebagian air dari suatau bahan dengan cara menguapkan air tersebut menggunakan energi panas. Praktikum ini menggunakan alat moisturemeter untuk mengukur kadar air bahan.



1.2



Tujuan Praktikum Tujuan dari praktikum kali ini adalah: 1. Mempelajari prinsip pengukuran kadar air bahan pertanian. 2. Mempelajari cara pengukuran kadar air bahan pertanian dengan moisturemeter. 3. Mempelajari perubahan berat dan keterkaitan dengan kadar air.



BAB II TINJAUAN PUSTAKA



2.1



Pengeringan Proses pengeringan pada prinsipnya menyangkut proses pindah panas dan



pindah massa yang terjadi secara bersamaan (simultan). Pertama panas harus di transfer dari medium pemanas ke bahan. Selanjutnya setelah terjadi penguapan air, uap air yang terbentuk harus dipindahkan melalui struktur bahan ke medium sekitarnya. Proses ini akan menyangkut aliran fluida di mana cairan harus di transfer melalui struktur bahan selama proses pengeringan berlangsung. Jadi panas harus di sediakan untuk menguapkan air dan air harus mendifusi melalui berbagai macam tahanan agar supaya dapat lepas dari bahan dan berbentuk uap air yang bebas. Lama proses pengeringan tergantung pada bahan yang di keringkan dan cara pemanasan yang digunakan. Makin tinggi suhu dan kecepatan aliran udara pengeringan makin cepat pula proses pengeringan berlangsung. Makin tinggi suhu udara pengering, makin besar energi panas yang di bawa udara sehingga makin banyak jumlah massa cairan yang di uapkan dari permukaan bahan yang dikeringkan. Jika kecepatan aliran udara pengering makin tinggi maka makin cepat massa uap air yang dipindahkan dari bahan ke atmosfer. Kelembaban udara berpengaruh terhadap proses pemindahan uap air. Perbedaan tekanan uap air pada kelembaban udara tinggi didalam dan diluar bahan kecil, sehingga pemindahan uap air dari dalam bahan keluar menjadi terhambat. Pengeringan dengan menggunakan alat umumnya terdiri dari tenaga penggerak dan kipas, unit pemanas (heater) serta alat-alat kontrol. Sebagai sumber tenaga untuk mengalirkan udara dapat digunakan motor bakar atau motor listrik. Sumber energi yang dapat digunakan pada unit pemanas adalah gas, minyak bumi, batubara, dan elemen pemanas listrik. Proses utama dalam pengeringan adalah proses penguapan air maka perlu terlebih dahulu diketahui karakteristik hidratasi bahan pangan yaitu sifat-sifat bahan yang meliputi interaksi antara bahan pangan dengan molekul air yang dikandungnya dan molekul air di udara sekitarnya. Peranan air dalam bahan



pangan dinyatakan dengan kadar air dan aktivitas air (aw), sedangkan peranan air di udara dinyatakan dengan kelembaban relatif (RH) dan kelembaban mutlak (H) (Hani, 2012).



2.2



Kadar Air Kadar air adalah persentase kandungan air suatu bahan yang dapat



dinyatakan berdasarkan berat basah (wet basis) atau berdasarkan berat kering (dry basis). Kadar air berat basah mempunyai batas maksimum teoritis sebesar 100 persen, sedangkan kadar air berdasarkan berat kering dapat lebih dari 100 persen. Kadar air merupakan pemegang peranan penting, kecuali temperatur maka aktivitas air mempunyai tempat tersendiri dalam proses pembusukan dan ketengikan. Kerusakan bahan makanan pada umumnya merupakan proses mikrobiologis, kimiawi, enzimatik atau kombinasi antara ketiganya. 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 dalam bahan pangan ikut menentukan kesegaran dan daya awet bahan pangan tersebut, kadar air yang tinggi mengakibatkan mudahnya bakteri, kapang, dan khamir untuk berkembang biak, sehingga akan terjadi perubahan pada bahan pangan. Air ada yang berbentuk bebas, ada pula yang terikat baik didalam matriks bahan maupun didalam jaringannya. Air yang berbentuk bebas sangat mudah menguap karena biasanya terdapat pada permukaan bahan pangan. Kadar air perlu diukur untuk menentukan umur simpan suatu bahan pangan. Dengan demikian, suatu produsen makanan olahan dapat langsung mengetahui umur simpan produknya tanpa harus menunggu sampai produknya busuk (Ahmad, 2014).



2.3



Metode Analisis Kadar Air Analisa kadar air dalam bahan pangan penting untuk bahan pangan segar



dan olahan. Analisa sering menjadi tidak sederhana karena air dalam bahan pangan berada dalam bentuk terikat secara fisik atau kimia dengan komponen bahan pangan lainnya sehingga sulit memecahkan ikatan-ikatan air tersebut. Hal



ini mengakibatkan sulit memperoleh ketelitian analisis yang tinggi sehingga berkembanglah berbagai metode analisis air (Lestari, 2015). 2.3.1



Analisis Kadar Air Metode Langsung Analisis kadar air metode langsung dilakukan dengan cara mengeluarkan



air dalam bahan pangan dengan bantuan pengeringan oven, desikasi, distilasi, ekstraksi, dan teknik fisikokimia lainnya. Jumlah air dapat diketahui dengan cara penimbangan, pengukuran volume atau cara langsung lainnya. Metode ini mempunyai ketelitian tinggi, namun memerlukan pengerjaan relatif lama dan kebanyakan bersifat manual. Metode analisis kadar air secara langsung sendiri terbagi menjadi 5 macam, yaitu metode gravimetri (pengeringan dengan oven), meotde oven udara, metode oven vakum, metode distilasi azeotropik, metode Karl Fischer, metode desikasi kimia, dan metode termogravimetri (Lestari, 2015). 2.3.2



Analisis Kadar Air Metode Tidak Langsung Metode ini dilakukan tanpa mengeluarkan air dari bahan dan tidak meusak



bahan sehingga pengukuran tidak bersifat merusak (tidak dekstruktif). Waktu pengukuran dilakukan dengan cepat dan dimungkinkan untuk menjadikan kontinyu dan otomatik. Metode ini merupakan penerapan untuk mengontrol proses-proses di industri. Metode yang banyak diterapkan adalah metode listrikelektronika (konduktivitas DC-AC dan konstanta dielektrik) dan metode spektroskopi (inframerah dan NMR) (Lestari, 2015).



2.4



Gabah Padi (Oryza Sativa L.) merupakan tanaman monokotil yang dibudidayakan



untuk diambil bijinya yang merupakan bahan pangan utama bagi masyarakat di Indonesia. Klasifikasi tanaman botani tanaman padi adalah sebagai berikut : Kingdom



: Plantae



Divisi



: Spermatophyta



Sub Divisi



: Angiospermae



Kelas



: Monocothyledonae



Ordo



: Garminales



Family



: Gramineae (Poaceae)



Sub Family



: Poaceae



Genus



: Oryza



Spesies



: Oryza Sativa L.



Biji tanaman padi atau sering disebut gabah terdiri atas biji yang terbungkus oleh sekam, dan biji padi inilah yang sering kita sebut beras. Beras merupakan sumber protein dan energi. Selain mengandung protein dan energi beras juga mengandung beberapa unsur mineral di dalamnya (Suparman, 2014).



Gambar 1. Struktur Gabah. (Sumber: Suparman, 2014)



Pemerintah memberlakukan regulasi harga dalam perdagangan gabah. Hal ini dikarenakan gabah/beras merupakan komoditi vital bagi Indonesia. Kemudian muncullah istilah-istilah khusus yang mengacu pada kualitas gabah sebagai referensi penentuan harganya sebagai berikut (Suparman, 2014): 1. Gabah kering panen (GKP), merupakan gabah yang mengandung kadar air lebih dari 18% tetapi kurang dari 25%. 2. Gabah kering simpan (GKS), adalah gabah yang mengandung kadar air lebih dari 14% tetapi lebih kecil atau sama dengan 18%. 3. Gabah kering giling (GKG), adalah gabah yang mengandung kadar air maksimal 14%, kotoran/hampa maksimal 3%, butir hijau/mengapur maksimal 5%, butir rusak maksimal 3% dan butir merah maksimal 3%.



BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM



3.1



Alat dan Bahan



3.1.1



Alat Alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah: 1. Gelas timbangan atau cawan untuk wadah bahan. 2. Moisturemeter untuk mengukur kadar air bahan. 3. Oven untuk mengeringkan bahan. 4. Stopwatch untuk mengukur waktu yang dibutuhkan. 5. Timbangan analitis untuk menimbang massa bahan.



3.1.2



Bahan Bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah gabah.



3.2



Prosedur Praktikum



3.2.1



Pengukuran Kadar Air dengan Moisturemeter



Prosedur pengukuran kadar air dengan moisturemeter yang dilakukan pada praktikum kali ini adalah: 1. Menyiapkan sampel secukupnya dan memasukan pada slot sampel pada moisturemeter. 2. Memutar penuh tuas tekan pada moisturemeter. 3. Membaca hasil kada air pada panel moisturemeter. 4. Mengulangi langkah 1 sampai 3 untuk ulangan kedua. 3.2.1



Pengukuran Perubahan Berat dengan Kadar Air Prosedur pengukuran perubahan berat dengan kadar air yang dilakukan



pada praktikum kali ini adalah: 1. Menimbang sampel sebanyak 5 gram. 2. Memanaskan sampel dalam oven dengan interval waktu 5 menit (0, 5,10, 15, 20,15). 3. Mengukur kadar air dengan mosituremeter. 4. Mengulangi langka 1 sampai 3 untuk ulangan kedua.



BAB IV HASIL PERCOBAAN



4.1



Tabel Hasil Pengamatan Tabel 1. Data Hasil Pengukuran Kadar Air t (menit)



KA (MT)



(gram)



(%)



5,01



-



13,4



5,34



5



-



13,4



1



5,50



5



10,49



12,5



2



5,92



5



10,92



12,6



1



4,29



5,08



9,38



13,1



2



4,28



5



9,3



13,0



1



4,95



5



9,93



12,8



2



4,47



5



9,46



13,0



1



4,6



5,01



9,60



12,0



2



4,06



5,03



9,10



12,3



1



4,28



5



9,46



12,1



2



4,32



5,01



9,28



12



Bc (gram)



Bs (gram)



1



4,34



2



0



5



10



15



20



25



Grafik Hasil Pengamatan Hubungan Waktu dengan Kadar Air 13.5



Kadar Air (%)



1.2



Bc + s’



Ulangan



13 12.5 Ulangan 1 12



Ulangan 2



11.5 0



10



20



30



Waktu (menit)



Gambar 2. Grafik Hubungan Waktu dengan Kadar Air Ulangan 1 dan 2.



BAB V PEMBAHASAN



Praktikum kali ini dilakukan pengukuran kadar air pada gabah. Pengukuran kadar air dilakukan dengan menggunakan metode oven. Sampel gabah ditimbang kurang lebih 5 gram kemudian oven dengan lama pengovenan 5 menit, 10 menit, 15 menit, 20 menit, dan 25 menit. Gabah yang telah dioven kemudian dimasukkan ke desikator selama 5 menit untuk menurunkan suhu gabah. Gabah kemudian ditimbang dan diukur kadar airnya menggunakan moisturemeter. Pengukuran kadar air gabah tersebut dilakukan sebanyak 2 kali ulangan. Percobaan dilakukan dengan menggunakan sampel bahan kurang lebih 5 gram setiap pengulangannya. Berdasarkan teori, semakin lama pengovenan suatu bahan maka semakin berkurang kadar air bahan tersebut. Semakin berkurang kadar bahan tersebut maka semakin menurun pula massa bahan tersebut. Pengovenan selama 5 menit menghasilkan pengurangan massa 0,01 gram pada ulangan 1 sementara pada ulangan 2 tidak terjadi perubahan massa. Tidak terjadinya perubahan massa pada ulangan 2 disebabkan karena tingkat ketelitian dari timbangan tersebut masih kurang sehingga tidak dapat membaca pengurangan massa yang terjadi. Pengovenan selama 10 menit terjadi kenaikan massa pada ulangan 1 sebanyak 0,01 gram dan pada ulangan 2 sebanyak 0,02 gram. Kenaikan massa ini kemungkinan terjadi karena posisi sampel saat ditimbang tidak tepat ditengah timbangan sehingga hasil pengukuran massa gabah tersebut tidak akurat. Pengovenan selama 15 menit mengalami penurunan massa pada ulangan 1 sebanyak 0,02 gram dan ulangan 2 sebanyak 0,01 gram. Pengovenan selama 20 menit pada ulangan 1 mengalami kenaikan massa sebanyak 0,13 gram sedangkan pada ulangan 2 tidak terjadi perubahan massa. Hal ini kemungkinan terjadi karena kesalahan meletakkan posisi sampel pada timbangan yang tidak tepat ditengah timbangan sehingga massa yang diukur tidak akurat. Pengovenan selama 25 menit pada ulangan 1 mengalami kenaikan massa sebanyak 0,22 gram sementara pada ulangan 2 mengalami penurunan massa sebanyak 0,05 gram. Kenaikan massa ini mungkin disebabkan kesalahan pengukuran massa oleh praktikan.



Kadar air gabah yang digunakan adalah 13,4%. Pengovenan selama 5 menit menghasilkan kadar air pada ulangan 1 sebesar 12,5% dan pada ulangan 2 sebesar 12,6%. Pengovenan selama 10 menit menghasilkan kadar air pada ulangan 1 sebesar 13,1% dan pada ulangan 2 sebesar 13%. Pengovenan selama 15 menit menghasilkan kadar air pada ulangan 1 sebesar 12,8% dan pada ulangan 2 sebesar 13%. Pengovenan selama 20 menit menghasilkan kadar air pada ulangan 1 sebesar 12% dan pada ulangan 2 sebesar 12,3%. Pengovenan selama 25 menit menghasilkan kadar air pada ulangan 1 sebesar 12,1% dan pada ulangan 2 sebesar 12%. Berdasarkan grafik yang dibuat dari hasil tersebut terjadi naik-turun kadar air. Hal ini disebabkan karena sampel yang digunakan berbeda-beda sehingga kadar air yang didapatkan tidak akurat. Banyaknya sampel yang digunakan dengan dilakukannya pengovenan pada waktu yang sama pada satu oven mengakibatkan air yang menguap dari suatu bahan dapat berpindah ke bahan yang lain sehingga mempengaruhi kadar air bahan-bahan yang lain. Selain itu, intensitas buka-tutup oven juga mengakibatkan pengovenan tidak berjalan sempurna karena udara dari luar yang membawa uap air dapat masuk kedalam oven dan mempengaruhi kadar air bahan.



BAB VI PENUTUP



6.1



Kesimpulan Kesimpulan dari praktikum kali ini adalah: 1. Kadar air adalah persentase kandungan air pada bahan yang dapat dinyatakan berdasarkan berat basah atau berat keringnya. 2. Salah satu metode pengukuran kadar air adalah dengan cara metode pengeringan menggunakan oven. 3. Kadar air dapat diukur menggunakan moisturemeter. 4. Semakin lama proses pengeringan suatu bahan maka semakin berkurang kadar air bahan tersebut. 5. Semakin berkurang kadar air suatu bahan maka semakin berkurang juga massa bahan tersebut. 6. Keadaan



lingkungan



pengeringan



mempengerahui



hasil



dari



pengeringan tersebut.



6.2



Saran Saran untuk praktikum kali ini adalah: 1. Sebaiknya pengukuran dilakukan oleh setiap kelompok agar dapat terlihat perbedaan hasil pengukuran. 2. Sebaiknya intensitas buka-tutup oven diminimalisir agar tidak mempengaruhi proses pengeringan. 3. Sebaiknya pengovenan dimulai pada saat yang bersamaan atau menunggu sampel yang lain selesai dioven agar tidak mempengaruhi kadar air bahan yang telah terlebih dahulu dioven.



DAFTAR PUSTAKA



Ahmad, N. 2014. Kajian terhadap Kadar Air Tepung Jagung dan Tepung Karaginan sebagai Bahan Baku Puding Jagung. Gorontalo: Fakultas Pertanian Universitas Gorontalo. Hani, A.M. 2012. Pengeringan Lapisan Tipis Kentang (Solanum tuberosum. L) Varietas Granola. Makassar: Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin. Lestari, F. 2015. Metode Pengukuran Analisis Kadar Air. Lampung: Fakultas Pertanian Universitas Lampung.



LAMPIRAN Dokumentasi Praktikum



Gambar 3. Pengukuran Massa Gabah.



Gambar 4. Gabah Dimasukkan ke Desikator.



Gambar 5. Pengukuran Kadar Air Gabah Menggunakan Moisturemeter.