1. Kadar Abu Analisis Pangan - Teti Estiasih 1
1. Kadar Abu
Analisis Pangan - Teti Estiasih 1
Pengertian
Abu merupakan residu anorganik dari hasil pengabuan
Kadar abu ditentukan dengan cara mengukur residu setelah sampel dioksidasi pada suhu 500-600C dan mengalami volatilisasi
Untuk pengabuan yang sempurna, pemanasan dilakukan sampai warna sampel menjadi seragam dan berwarna abu-abu sampai putih, serta bebas dari sisa sampel yang tidak terbakar
Analisis Pangan - Teti Estiasih 2
Residu abu yang diperoleh tidak sama dengan kadar mineral yang ada dalam sampel bahan pangan asal karena mineral dapat hilang selama pengabuan atau mengalami interaksi dengan komponen pangan lain
Pengabuan dapat dilakukan dalam tanur, dalam sistem tertutup dengan adanya oksigen, atau dengan cara basah menggunakan asam sulfat, asam nitrat, asam perklorat atau campurannya
Analisis Pangan - Teti Estiasih 3
Jenis pengabuan
Ada dua jenis pengabuan yang bertujuan terutama untuk menentukan jenis mineral dalam sampel
Pengabuan kering atau secara langsung dilakukan dengan mengoksidasi sampel dalam tanur pada suhu tinggi
Pengabuan basah atau secara tidak langsung dilakukan dengan mengoksidasi sampel dengan asam kuat pekat
Analisis Pangan - Teti Estiasih 4
Pemilihan metode pengabuan
Bergantung pada
Tujuan pengabuan
Jenis mineral yang akan diukur
Metode penentuan mineral yang digunakan
Analisis Pangan - Teti Estiasih 5
1. Pengabuan kering
Merupakan metode standar untuk
menentukan kadar abu dalam sampel
Pada pengabuan kering, sampel
dioksidasi pada suhu tinggi 500-600C
tanpa adanya flame
Bahan anorganik yang tidak
mengalami volatilisasi disebut abu
Kadar abu ditentukan dengan cara menimbang
residu yang tertinggal setelah pengabuan
Analisis Pangan - Teti Estiasih 6
Berat Sampel & Preparasi
Berat bahan yang ditimbang untuk pengabuan beragam bergantung pada jenis bahan
Bahan dengan kadar air tinggi dihilangkan dulu airnya
Bahan dengan kadar asam dan lemak tinggi diabukan pada suhu rendah terlebih dahulu kemudian suhu dinaikkan
Bahan dengan kadar air tinggi seperti produk cair harus dikeringkan sebelum diabukan
Proses pengabuan lama untuk produk pangan tinggi protein
Analisis Pangan - Teti Estiasih 7
Bahan tinggi karbohidrat seringkali menimbulkan buih sehingga perlu ditambahkan beberapa tetes minyak zaitun
Sampel tinggi lemak mengalami pengabuan yang cepat
Untuk mempercepat pengabuan, penambahan gliserin dan alkohol dapat dilakukan
Oksidator kimia seperti H2O2 dapat ditambahkan untuk mempercepat pengabuan
Analisis Pangan - Teti Estiasih 8
Preparasi sampel
Dikeringkan dahulu (dua tahap: suhu rendah dan tinggi)
Bahan dengan kadar air
Jenis dan Berat Bahan
Jenis Bahan Berat Bahan (g)
Ikan dan produknya,kacang-kacangan, pakan
2
Serealia, susu, keju 3-5
Gula, daging, sayuran 5-10
Jeli, sirup, selai, buah kering 10
Jus, buah segar, buah kaleng 25
Anggur 50
Analisis Pangan - Teti Estiasih 10
Suhu Pengabuan
Harus diperhatikan karena banyak unsur abu yang dapat menguap pada suhu tinggi
Pengabuan dilakukan dalam tanur dengan suhu dimulai 250C dan secara bertahap ditingkatkan menjadi 450C dalam waktu 1 jam
Tujuannya adalah memberikan kesempatan bahan-bahan organik terdekomposisi
Analisis Pangan - Teti Estiasih 11
Kehilangan Garam selama Pengabuan (%)
Jenis Garam
250C 16 jam
450C 1-3 jam
650C 8 jam
700C 8 jam
750C 8 jam
KCl - 0.99 0.37 1.36 8.92
K2SO4 - 1.11 0.33 0.00 0.00
K2CO3 - 1.53 0.07 1.01 2.45
CaCl2 - 1.92 0.93 14.31 mencair
CaSO4 - 1.37 0.40 0.00 0.00
CaCO3 0.22 42.82 - -
CaO - 3.03 0.55 0.00 0.00
MgSO4 31.87 32.61 0.33 - -
MgCl2 74.72 78.29 0.30 - 0.00 Analisis Pangan - Teti Estiasih 12
Suhu Pengabuan Beberapa Bahan
Jenis Bahan Suhu (C) Buah-buahan dan produknya 525
Daging dan produk olahan daging 525
Gula dan produk tinggi gula 525
Sayuran 525
Ikan dan produk olahannya 500
Seafood 500
Rempah-rempah 500
Keju 500
Anggur 500
Serealia 600
Pakan ternak 600 Analisis Pangan - Teti Estiasih 13
2. Pengabuan basah
Sampel didigesti dengan asam kuat (dioksidasi)
Suhu yang digunakan lebih rendah
Biasa digunakan untuk menentukan jenis mineral yang menguap pada suhu tinggi, mineral trace, dan beracun
Kelebihan: lebih singkat, kerusakan mineral minimal
Filtrat (larutan abu atau alikuot) digunakan untuk penentuan jenis mineral
Analisis Pangan - Teti Estiasih 14
Pengabuan basah lebih baik karena kerusakan mineral rendah
Pengabuan kering: penguapan mineral dan kelarutan abu rendah
Penggunaan satu jenis asam mempunyai kelemahan yaitu dekomposisi sampel tidak sempurna sehingga biasanya digunakan campuran asam
Asam nitrat merupakan oksidator kuat tetapi biasanya menguap sebelum proses oksidasi sempurna
Biasanya digunakan campuran asam nitrat asam perklorat.
Residu asam perklorat diuapkan sehingga yang tertinggal adalah abu yang larut dalam asam nitrat
Analisis Pangan - Teti Estiasih 15
PERBANDINGAN KEUNTUNGAN PENGABUAN
BASAH DAN KERING
PENGABUAN KERING PENGABUAN BASAH
Sederhana Suhu rendah
Selama pengabuan tidak perlu perlakuan khusus
Peralatan sederhana
Tidak digunakan bahan kimia Oksidasi cepat
Analisis dapat dilakukan dalam jumlah banyak
Dalam bentuk cairan yang sesuai untuk analisis mineral
Merupakan metode standar Peralatan yang digunakan murah
Merupakan abu larut, abu tidak larut, dan abu larut asam
Volatilisasi mineral lebih rendah
Analisis Pangan - Teti Estiasih 16
KERUGIAN
PENGABUAN KERING PENGABUAN BASAH
Butuh suhu tinggi Memerlukan reagen yang korosif dalam jumlah besar
Alat mahal Asam bersifat eksplosif
Volatilisasi mineral Perlu koreksi
Terjadi interaksi antar mineral Bahan kimia berbahaya
Mineral tertentu dapat terserap oleh proselen
Sulit jika jumlah sampel banyak
Tidak sesuai untuk analisis Hg, As, P, dan Se
Prosedur rumit dan lama
Pemanasan berlebihan sehingga beberapa mineral tidak larut
Penanganan abu sulit karena higroskospis, dan ringan
Analisis Pangan - Teti Estiasih 17
Soal
1. Suatu sampel mengandung air sebanyak 11,5%. Sebanyak 5,2146 g sampel diletakkan dalam cawan yang mempunyai berat 28,5053 g. Setelah diabukan berat cawan dan abu adalah 28,5939. Hitung kadar abu berdasarkan (a) berat basah dan (b) berat kering!
2. Jika saudara membutuhkan berat abu sebesar 100 mg dari serealia untuk dilanjutkan pada analisis mineral, berapa gram sampel harus ditimbang jika kadar abu bahan adalah 2,5%?
Analisis Pangan - Teti Estiasih 18
Latihan
1. Identifikasi masalah yang dapat menyebabkan kesalahan pada saat pengukuran kadar abu dengan (a) pengabuan kering dan (b) pengabuan basah.
2. Saudara biasa menentukan kadar abu dalam produk dengan menggunakan pengabuan kering. Atasan Saudara meminta Saudara untuk mengubah metode dengan menggunakan pengabuan basah karena menurutnya lebih cepat. (a) Apakah Saudara setuju? (b) dengan tidak mempertimbangkan masalah waktu, apakah anda akan melanjutkan menggunakan metode pengabuan kering atau berubah menggunakan metode pengabuan basah?
Analisis Pangan - Teti Estiasih 19
2. Penentuan Mineral
Analisis Pangan - Teti Estiasih 20
METODE
Mineral diendapkan kemudian ditimbang
Pengendapan harus bersifat selektif Contoh: analisis kalsium, kalsium
diendapkan dalam bentuk kalsium oksalat
Gravimetri
Titrasi kompleksometri yaitu pembentukan kompleks dengan EDTA
EDTA dapat membentuk kompleks 1:1 dengan ion logam
Contoh: penentuan Ca
Komplek-sometri
Analisis Pangan - Teti Estiasih 21
Berdasarkan pada prinsip reduksi-oksidasi Dilakukan dengan titrasi Contoh: penentuan kalsium (interferensi P
dan Mg), penentuan Fe
Reaksi redoks
Produk hasil titrasi merupakan presipitat Metode Mohr: penentuan Cl, reaksi Ag + Cl AgCl
Titrasi presipitasi
Digunakan untuk sejumlah mineral Contoh: penentuan Fe dan P (vanadat-
molibdat) Kolorimetri
Analisis Pangan - Teti Estiasih 22
Tugas
1. Bagaimana prinsip analisis kalsium dengan metode pengendapan kalsium oksalat? Tuliskan reaksi yang terjadi!
2. Bagaimana persamaan reaksi pembentukan kompleks kalsium-EDTA, apa yang menjadi indikator pada titrasi tersebut?
3. Apa prinsip analisis P dengan metode vanadat-molibdat? Bagaimana kadar P ditentukan?
Analisis Pangan - Teti Estiasih 23
PENENTUAN MINERAL DENGAN AAS
Analisis Pangan - Teti Estiasih 24
Pendahuluan
AAS mengukur jumlah absorpsi radiasi elektromagnetik oleh atom-atom diskret dalam fase gas
AAS merupakan metode analitik berdasarkan absorpsi radiasi uv atau visible oleh atom bebas dalam keadaan gas
Sederhana dan banyak digunakan untuk pangan
Sampel/elemen yang dianalisis mengalami atomisasi
Dua jenis atomisasi: elektrotermal (grafit furnace) dan flame atomisasi (atomisasi nyala api)
Analisis Pangan - Teti Estiasih 25
Atomisasi
Spektra absorpsi atom dihasilkan ketika atom pada kondisi ground (atau ion) mengabsorbsi energi radiasi dari sumber radiasi
AAS memerlukan atom dari elemen bukan dalam bentuk kompleks
Oleh karena itu, seluruh elemen harus diatomisasi terlebih dahulu sebelum mengabsorbsi
Pada atomisasi, partikel-partikel yang sudah terpisah dalam bentuk molekul individual (vaporisasi) dan molekul pecah menjadi atom.
Analisis Pangan - Teti Estiasih 26
Analisis Pangan - Teti Estiasih 27
Atomisasi dilakukan pada suhu tinggi dalam flame
Larutan yang mengandung elemen yang akan dianalisis dimasukkan ke dalam flame dalam bentuk kabut
Pelarut secara cepat menguap, meninggalkan partikel padat dari analit.
Partikel padat menguap dan terdekomposisi menjadi atom dan mengabsorbsi radiasi
Analisis Pangan - Teti Estiasih 28
Pada flame AAS, pembakar nebulizer digunakan untuk mengubah larutan menjadi uap atom
Sampel harus dalam bentuk larutan sebelum analisis dengan AAS
Larutan sampel dinebulisasi (didispersikan dalam droplet berukuran kecil) dicampur dengan bahan bakar dan pengoksidasi, dan dibakar dalam flame yang dihasilkan dari oksidasi bahan bakar oleh oksidan
Atom dan ion terbentuk dari komponen-komponen dalam sampel yang terdekomposisi pada suhu tinggi
Flame sendiri berperan sebagai tempat sampel
Analisis Pangan - Teti Estiasih 29
Atomisasi dalam Flame
Analisis Pangan - Teti Estiasih 30
Bahan bakar untuk mengoksidasi adalah kombinasi udara-asetilen dan nitrogen oksida-asetilen
Ketika sampel teratomisasi dalam flame, kuantitas elemen diukur dengan mengukur perubahan radiasi yang melewati flame
Intensitas radiasi yang meninggalkan flame lebih rendah dari intensitas radiasi yang masuk ke dalam flame
Hal ini disebabkan sampel atom dalam flame menyerap sejumlah radiasi yang dinyatakan dalam abosrbansi
Analisis Pangan - Teti Estiasih 31
Analisis Pangan - Teti Estiasih 32
Jumlah radiasi yang diabsorpsi sampel mengikuti Hukum Beer yaitu:
Analisis Pangan - Teti Estiasih 33
Tahapan Analisis dengan AAS
Pengabuan basah
Pembuatan kurva standar
Analisis sampel
Analisis Pangan - Teti Estiasih 34
3. KARBOHIDRAT
Analisis Pangan - Teti Estiasih 35
ANALISIS KARBOHIDRAT
1. Total Karbohidrat: Phenol-Sulfuric Acid Method, perhitungan (by difference)
2. Total Gula Pereduksi
3. Total Gula
4. Pati
5. Serat
Analisis Pangan - Teti Estiasih 36
1. TOTAL KARBOHIDRAT
Karbohidrat dihidrolisis dengan panas dan asam
Pemanasan yang kontinyu dengan adanya asam menyebabkan pembentukan senyawa furan dan turunannnya
Berbagai senyawa fenol seperti fenol, resorcinol, orcinol, dan alfa napthol, dan napthoresorcinol akan bereaksi dengan furan membentuk kompleks berwarna
Analisis Pangan - Teti Estiasih 37
Persiapan Sampel
untuk Analisis Total Gula dan Gula
Pereduksi
Analisis Pangan - Teti Estiasih 38
Persiapan Sampel cair
Sampel harus jernih dan bebas dari pengotor Pengotor yang dapat mengganggu analisis adalah:
protein (membentuk kekeruhan), fenol (analisis untuk gula pereduksi), furan dan turunannya sebagai produk karamelisasi dan reaksi Maillard (metode anthrone)
Jika sampel keruh harus dilakukan pengendapan terlebih dahulu
Gula yang terukur berasal dari gula dan karbohidrat yang larut dalam air
Analisis Pangan - Teti Estiasih 39
Persiapan Sampel Padat
Gula diekstrak dengan etanol 80% panas
Gula yang terukur adalah gula yang larut dalam etanol yang terdiri dari mono, di, tri, dan tetra, dan oligosakarida
Polisakarida dan protein bersifat tidak larut dalam etanol
Sebelum dilakukan ekstraksi, sebaiknya sampel dibuat bebas lemak
Analisis Pangan - Teti Estiasih 40
2. Kadar Gula Pereduksi
Analisis Pangan - Teti Estiasih 41
a. Lane Eynon Method
Mengukur gula pereduksi
Merupakan metode titrasi
Gula pereduksi mereduksi Cu2+ menjadi Cu2O oleh gugus karbonil gula
Titrasi dilakukan dengan titrant larutan Fehling dan titrat larutan gula, indikator yang digunakan adalah indikator untuk reaksi redoks seperti biru metilen
Analisis Pangan - Teti Estiasih 42
b. Luff Schoorl
Prinsip sama dengan metode Lane Eynon dengan modifikasi reagen yang digunakan
Cu-sitrat ditambahkan secara berlebihan, kelebihannya (yang tidak bereaksi atau berubah menjadi Cu+/atau masih dalam bentuk Cu2+) direaksikan dengan KI
Iodin yang dibebaskan (reaksi antara Cu2+ dengan I- menghasilkan I2) dititrasi dengan Na2S2O3
Analisis Pangan - Teti Estiasih 43
c. Munson Walker
Larutan karbohidrat dipanaskan dengan ditambah larutan Fehling
Cu2O yang terbentuk (endapan) disaring dan dicuci kemudian ditimbang (secara gravimetri) atau dititrasi dengan KMnO4 atau Na2S2O3
Analisis Pangan - Teti Estiasih 44
d. Nelson Somogyi
Merupakan metode yang paling banyak digunakan
Didasarkan pada reduksi ion Cu2+ oleh gula pereduksi
Ion Cu+ kemudian mereduksi kompleks arsenomolibdat.
Reduksi terhadap arsenomolibdat menghasilkan kompleks berwarna biru yang stabil
Analisis Pangan - Teti Estiasih 45
3. TOTAL GULA
(metode Anthrone)
Karbohidrat dalam asam sulfat akan dihidrolisis menjadi monosakarida dan selanjutnya monosakarida mengalami dehidrasi oleh asam sulfat menjadi furfural atau hidroksil metil furfural.
Selanjutnya senyawa furfural ini dengan anthrone (9, 10 dihidro-9-oxoanthracene) membentuk senyawa kompleks yang berwarna biru.
Analisis Pangan - Teti Estiasih 46
4. PATI
Kuantifikasi: pati dihidrolisis, gula pereduksi ditentukan.
Kadar pati = FK X kadar glukosa
FK= BM pati/BM glukosa = (mX162)/(mX180) = 0.90
Metode yang paling reliable adalah hidrolisis pati dengan menggunakan enzim spesifik untuk pati seperti amilase
Kelemahan hidrolisis enzim: pati resisten tidak terukur
Analisis Pangan - Teti Estiasih 47
Penetapan pati
metode hidrolisis asam
Metode ini digunakan untuk menetapkan kadar pati dalam bahan pangan yang diketahui hanya mengandung pati dan dekstrin.
Prinsipnya adalah pati dihidrolisis dengan asam, kemudian gula hasil hidrolisis diukur.
Dengan demikian kadar pati dalam sampel dapat diketahui.
Cara: karbohidrat yang larut etanol dipisahkan, fraksi yang tidak larut etanol dihidrolisis dengan asam
Kelemahan: komponen mengandung gula yang tidak larut etanol ikut terhidrolisis seperti non starch polysaccharides/gum
Analisis Pangan - Teti Estiasih 48
Jenis Pati
Amilosa dan amilopektin Amilosa: pembentukan kompleks dengan
iodin, warna biru Amilopektin: warna merah bata Amilosa dan amilopektin dapat dipisahkan
dengan elektrodialisa, pelarutan dengan n-butanol (amilosa larut, amilopektin tidak larut)
Analisis Pangan - Teti Estiasih 49
5. SERAT
Merupakan polisakarida dan lignin yang tidak dapat dicerna
Komponen utama serat:
a. Cell Wall Polysaccharides: selulosa, hemiselulosa, pektin
b. Non Cell Wall Polysaccharides: merupakan hidrokoloid yang terdiri dari mucilage, gum, dan polisakarida dari alga
c. Lignin: merupakan non karbohidrat Analisis Pangan - Teti Estiasih 50
a. Serat kasar
Komponen bahan pangan yang tidak tercerna yang dinyatakan sebagai komponen tidak larut asam/alkali encer
Residu hasil digesti: serat kadar yang terdiri dari lignin dan selulosa
Hemiselulosa, pektin, dan hidrokoloid bersifat larut sehingga tidak terdeteksi
Analisis Pangan - Teti Estiasih 51
b. Serat makanan (dietary fiber)
Sampel dihidrolisis dengan menggunakan enzim-enzim pencernaaan
Residu yang tidak terhidrolisis dinyatakan sebagai serat makanan
Analisis Pangan - Teti Estiasih 52
Sampel dihidrolisis dengan enzim amilase, protease, dan amiloglukosidase
Dilakukan penyaringan, residu kemudian dicuci dengan aseton untuk menghilangkan lemak dan etanol untuk menghilangkan gula
Kemudian dilakukan pengeringan sampai berat konstan.
Residu merupakan serat makanan
Analisis Pangan - Teti Estiasih
53
SOAL
1. Seorang mahasiswa THP melakukan penelitian tentang penggunaan pasta talas dalam pembuatan brownies kukus. Mahasiswa tsb menganalisis kadar pati dengan metode hidrolisis asam. Diketahui bahwa talas banyak mengandung lendir yang merupakan polisakarida larut air. Menurut Saudara, apakah metode yang digunakan untuk analisis pati telah tepat? Jelaskan alasannya.
2. Apakah metode Nelson Somogyi sesuai digunakan untuk analisis gula pereduksi dengan sampel berikut. Jelaskan alasannya a. Teh botol b. Kopi bubuk c. Susu cair d. Minuman rosela instan
Analisis Pangan - Teti Estiasih 54
3. Suatu laboratorium uji mendapat complain dari pelanggannya, yaitu suatu perusahaan pakan ternak. Complaint tersebut adalah hasil analisis serat kasar pakan tersebut jauh lebih tinggi dari kadar yang biasanya terdapat dalam pakan dan standar maksimum perusahaan. Jika Saudara diminta untuk menelusuri penyebabnya, apa yang Saudara duga menjadi penyebab kadar serat yang tinggi tersebut (kaitkan dengan proses analisis). Jelaskan alasannya.
4. Suatu perusahaan sagu mempunyai masalah, jika analisis pati metode hidrolisis asam dilanjutkan dengan uji gula pereduksi Nelson-Somogyi digunakan pada pati dari sagu yang masih muda, data absorbansi menjadi sangat tinggi. Mengapa hal ini bisa terjadi? Jelaskan alasannya.
Analisis Pangan - Teti Estiasih 55
5. Seorang mahasiswa yang sedang menyusun skripsi mengalami kebingungan ketika harus menjelaskan penyebab penurunan kadar pati pada produk bubur bayi instan akibat suhu dan lama pemanasan. Proses pembuatan bubur bayi dilakukan dengan proses gelatinisasi dan kemudian dikeringkan. Data yang diperoleh adalah semakin tinggi suhu dan semakin lama pemanasan, kadar pati mengalami penurunan. Menurut Saudara, bagaimana cara menjelaskan fenomena tersebut? (Kaitkan dengan analisis pati). Jelaskan alasannya.
Analisis Pangan - Teti Estiasih 56