ANALISA PROKSIMAT ANALISA PROKSIMAT n Analisa proksimat bahan

ANALISA PROKSIMAT

ANALISA PROKSIMAT n Analisa proksimat bahan pangan dan hasil pertanian meliputi : a. Analisa kadar air b. Analisa kadar abu c. Analisa kadar lipida d. Analisa kadar protein e. Analisa kadar karbohidrat : gula, pati, serat kasar

ANALISA PROKSIMAT n n Analisa proksimat adalah analisa komponen mayor dalam bahan pangan dan hasil pertanian lainnya Meliputi analisa kuantitatif kandungan zat-zat : air, abu, lipida, protein, dan karbohidrat. Hasil analisa biasa disajikan sebagai nilai kadar dalam satuan % (=persen). Yg sering terjadi analisa karbohidrat (KH) tidak dilakukan ttp dihitung dng rumus : % KH (wb) = 100% - %wb(air+abu+lipida+protein) % KH (db) = 100% - %db(abu+lipida+protein)

n n Kadangkala analisa proksimat yg dikerjakan meliputi : * kadar air * kadar lipida * kadar protein * kadar abu total Kemudian Kadar karbohidrat (KH) total dihitung sbb. : - Kadar KH (%wb) = [100% – (air+prot+lipida+abu)%wb] - Kadar KH (%db) = [100% – (prot+lipida+abu)%db] Kadar KH yg dihitung seperti itu –tidak dianalisa tersendiridinamakan ‘carbohydrate by difference’. Tentu saja tingkat ketelitian datanya tidak setinggi bila dibanding dengan analisa lengkap semua komponen mayor. Namun untuk kasus tertentu data ‘carbohydrate by difference’ sudah cukup memadai dan dapat diterima.

n n Dengan analisa proksimat akan dapat diketahui kandungan zat gizi mayor suatu bahan. Karena data kadar ‘KH-by diffference’ merupakan kadar KH-total yaitu campuran KH yg dapat dicerna dan tidak dapat dicerna, maka data tsb tidak dapat memberi informasi nilai gizi komponen KH tsb. Selanjutnya dng data tsb kita dpt memanfaatkannya misal dalam menyusun formula/resep makanan bayi, makanan khusus penderita diabet, dst. Data kandungan karbohidrat, lipida, dan protein secara bersama-sama dapat untuk meng-kalkulasi nilai kalori suatu bahan pangan. Data analisa proksimat juga bermanfaat dalam memperbandingkan kualitas komoditas sejenis; apakah potensial sbg bahan makanan sumber kalori, sumber protein, sumber mineral, dsb-nya

n n Data kadar air bahan bisa untuk pertimbangan apakah bahan harus segera diproses atau dapat disimpan lebih dahulu, bagaimana teknik penyimpanan yang sesuai, apakah perlu diturunkan/ dikurangi kadar airnya lebih dahulu ? Metoda analisa komponen mayor yg populer : Analisa kadar air : thermo-gravimetri 2. Analisa kadar abu : dry ashing, thermo-gravimetri 3. Analisa kadar lipida: Soxhlet extraction 4. Analisa Kadar protein: analisa-N , Kjeldahl mikro 5. Analisa gula reduksi: metoda Nelson-Somogyi Disamping metoda-2 tsb diatas, ada metoda-2 lain untuk analisa masing-2 komponen untuk sampel bahan khusus. 1.

Analisa kadar air 1. Metoda pengeringan (thermogravimetri) 2. Metoda destilasi (thermovolumetri) 3. Metoda kimiawi (Fischer method) 4. Metoda fisikawi

Metoda Thermogravimetri Prinsip : Menguapkan air dari bahan dengan pemanasan sampai berat konstan, sampai semua air sudah menguap habis Kelemahan : zat yang mudah menguap ikut menguap dan dihitung sebagai air. Perhitungan : %air (wb) = (bobot mula 2 -bobot konstan) x 100% bobot mula 2 %air (db) = (bobot mula 2 -bobot konstan) x 100% bobot konstan = % air (wb) x 100% 100 - % air (wb)

Metoda Thermovolumetri Prinsip : Menguapkan air dengan zat pembawa yang mempunyai titik didih lebih tinggi dari air, tidak dapat bercampur dengan air, bobot jenis lebih kecil dari pada air Zat pembawa : toluen (C 6 H 5 CH 3 , bp=110. 6 o); p-xilen C 6 H 5(CH 3)2 (bp=138 o); tetra-klor-etilen (Cl 2 C=CCl 2 ; bp=121 o) Perhitungan: % air = (1 - f) x air terdistilasi(g) x 100 % bobot sampel (g) nilai f = bobot air yang ditambahkan bobot air yang terdistilasi

Metoda kimiawi (Fischer method) n Prinsip : menitrasi air dalam sampel dengan iodin (ter- n 2 H 2 O + SO 2 + I 2 n C 6 H 5 N. I 2 + C 6 H 5 N. SO 2+ C 5 H 5 N + H 2 O jadi reduksi iodin oleh SO 2 karena adanya air). Agar reaksi dapat berlangsung baik maka ditambahkan piridin dan metanol serta indikator metilen biru. Titrasi diakhiri bila timbul warna hijau H 2 SO 4 + 2 HI C 6 H 5 N. HI + C 6 H 5 N. SO 3 n C 6 H 5 N. SO 3 + CH 3 OH C 6 H 5 N(H) SO 4 CH 3 Sampel dilarutkan dalam campuran SO 2 -piridin-metanol dan kmd dititrasi dengan larutan Iodin dalam metanol. Kelebihan Iodin yang tak bereaksi dng air berada dalam bentuk bebas. Akhir titrasi memberikan warna ‘kuning-coklat mahogany’ yg bila bercampur indikator metilen biru akan berwarna hijau.

Metoda Fisikawi Metoda densimetri, refraktometri, dan polarimetri. Perlu disiapkan kurva kalibrasi untuk mengkorelasikan ‘soluble solid’ dengan parameter fisik yg dipilih. Untuk menentukan kandungan ‘total solid’ (atau kelembaban ‘by difference’), ‘insoluble solid’ harus ditentukan atau diasumsikan dahulu. Metoda densimetri (dng piknometer, atau berbagai tipe hidrometer) merupakan uji rutin yg paling sering dipakai guna menetapkan padatan kering dlm susu (dikombinasikan dng penetapan lemak), lart gula (termasuk sari buah, sirup), produk buahan (khususnya tomat), beverages (alkoholis & malt), dan lart. garam (pd industri pickle). Pengukuran index refraksi merupakan cara yg cepat dan reproducible untuk menetapkan kandungan padatan lart. sukrosa, sirup jagung, madu, sari buah, jam, jelly Metoda Polarimetri digunakan secara luas untuk menentukan identitas dan konsentrasi larutan gula.

ASH & MINERAL COMPONENTS n n Ash is the inorganic residue from the incineration of organic matter. Its content and composition depend on the nature of the food ignited and on the method of ashing. Most fluid dairy products contain 0. 5 – 1. 0% ash; and increases to 1. 5% in evaporated milk and to almost 8% in non-fat dry milk. Pure fats, oils, and shortenings contain practically no mineral components. The main mineral component in butter, margarine, mayonnaise, and salad dressing is Sodium-chloride Ash in fresh fruits ranges from 0. 2 – 0. 8% and is generally inversely related to moisture content. Some dried fruits may contain as much as 3. 5% ash.

Ash & Mineral Components (continue) o The white endosperm fraction obtained during milling of wheat contains less than 0. 5% ash; the bran, aleuron layer, and germ are rich in minerals o Most nuts contain 1. 5 – 2. 5% ash. o Fresh meat and poultry contain around 1% mineral components, but ash of processed meat may be as high as 12% (in dried and salted beef and fish) o The ash content of the edible portion of fresh fish ranges from 1 – 2% o The egg yolk contains 1. 7% ash while the white of egg contain 0. 6% ash. o Pure sugar, candy, honey, and syrups contain trace amount to 0. 5% ash; but brown sugar or chocolate contain more inorganic components.

Mineral Components o The ash content of most fresh vegetable is around 1%, and is generally higher than of fruits § Calcium is present in relatively high concentrations in most dairy or dairy- containing products, in cereals, nuts, some fish, eggs, and certain vegetables. Small concentrations of calcium are present in practically all foods, except pure sugar, starch, and oil. § Phosphorous-rich foods include most dairy products, grains and grain products, nuts, meat, fish, poultry, eggs, and legumes; while all other foods contain a smal -ler concentration of phosphorous.

Mineral Components § § n n Iron is relatively high in most grains and grain products, in flours, meals, in baked and cooked cereals (especi-ally enriched one). Smaller conctrn. of iron are in most dairy products, fruits and vegetables. Salt is the main source of Sodium. Most dairy products , fruits, cereals, nuts, meat, fish, poultry, eggs, and vegetable contains substantial amounts of Potassium. Magnesium can be found in relatively high concentra -tions in nuts, cereals, and legumes; Manganous-rich foods include cereals, vegetables, and some fruits and meats.

n n n Seafoods , liver, cereals and vegetables are good sources of Copper. Sulfur is well distributed among most protein-rich foods and some vegetables; also vegetables and fruits are good sources of Cobalt. Some seafoods are particularly rich in Zinc, that is present in lesser amounts in most classes of foods.

ANALISA ABU n n Penentuan konstituen mineral dalam makanan dapat dibagi menjadi dua kelompok : - Analisa abu : total, soluble & insoluble - Analisa mineral individual Total abu secara luas diterima sebagai indeks makanan yang dimurnikan seperti tepung terigu dan gula. Tujuan pembuatan tepung adalah memisahkan endosperm ber-pati dari bekatul dan lembaga (bran and germ) diikuti me-nggiling endosperm menjadi tepung. Karena kadar abu bekatul + 20 kali kadar dalam endospermnya, maka uji kadar abu dapat menunjukkan kemurnian tepung atau keberhasilan pemisahan bekatul dan lembaga dari bagian biji lainnya.

n n Level abu dan alkalinitas abu berguna untuk parameter dalam membedakan antara ‘fruit vinegar’ dng vinegar sintetik. Kadar abu total merupakan parameter nutrisi beberapa makanan dan pakan hewan. Abu tak larut asam yang tinggi mengindikasikan adanya kotoran atau pasir. Komponen mineral yg ada dalam sistem biologis dpt dibagi menjadi (a) yang tak tergantikan guna metabo-lisme normal dan biasanya merupakan unsur-unsur essensial makanan; dan (b) yang tak diketahui fung-sinya atau bahkan kadang bersifat berbahaya. Jenis (b) tsb dapat berasal dari tanah, residu penyemprotan tanaman, atau dari polusi industri.

n n n Disamping kepentingan nutrisi dari unsur mineral, perlu dipertimbangkan aspek fisiologis dan teknologis Bebrapa residu logam ( Pb , As, Hg ) bersifat racun; oksidasi as. askorbat dan stabilitas fruit juice dipenga-ruhi oleh Cu Beberapa komponen mineral dapat memacu fermentasi dan beberapa mineral yang lain menghambatnya Komponen mineral dapat mempengaruhi daya simpan buahan dan sayuran Beberapa ‘trace minerals’ yg terikat ke sistem aktif biologis, diubah menjadi senyawa anorganik.

n Disamping penentuan total mineral/abu, ada metoda tak langsung penentuan kadar total elektrolit dalam bahan makanan. Metoda konduktometri merupkn cara sederhana, cepat dan teliti untuk menentukan kadar abu dalam gula. Gula biasanya rendah abu dan perlu sampel jumlah besar untuk analisisnya dan akan sangat berbuih waktu diabukan. n Konduktometri didasarkan pada prinsip bahwa dalam larutan gula, mineral yang menjadi komponen abu akan terionisasi, sedangkan sukrosa tidak terion. Konduktansi larutan tsb merupakan index konsen-trasi ion yg ada (atau mineral atau kadar abu). Pada bbrp bhn makanan metoda ini dilakukan dng penga-saman guna mengganti ion asam lemah dlm garam.

n n Kadar elektrolit produk gula dapat juga ditentukan dng metoda pertukaran ion (ionexchange). Prinsipnya bila suatu larutan yng mengandung bbrp garam dilewatkan suatu kolom penukar kation (dlm bentuk hidrogen), output-nya akan mengandung sejumlah asam yng ekivalen dng kadar garam mula-2. Dng menitrasi asam, total kadar elektrolit dapat dihitung. Abu yng larut air kadangkala digunakan sbg index kandungan buah dalam jelly atau awetan buah lain.

n n Abu yng tak larut berguna sbg index pengotoran debu pd rempah-2 , talk pada kembang gula, adanya pasir pada gula, bijian, dsb. Abu tidak larut ditentukan dng mendidihkan abu bahan dlm HCl 10%. Abu dari buahan bersifat alkalis (konversi garam-as. organik menjadi garam-karbonat). Bahan makanan yng tinggi kadar asam buahan atau garamnya, alkalinitas abu merupakan index porsi buah dlm bahan tsb.

Penentuan abu secara kering n n Bahan dihaluskan (40 mesh), ditimbang 2 -5 gr dlm krus porselin, dikeringkan pada suhu 110 o. C, diarangkan pada 200 -300 o. C sampai asap hilang. Untuk bahan yg berbuih ditambah anti buih Bahan diabukan pada suhu 500 -600 o. C sampai bobot konstan. Untuk mempercepat proses pengabuan bahan dicampur pasir murni (kuarsa); atau gliserolalkohol; atau ditambah hidrogen peroksida. Bentuk komponen mineral dalam sampel dapat berbeda dengan bentuknya dalam abu. Misal Caoxalat akan berubah menjadi Ca-karbonat dan pada pengabuan lebih lanjut akan menjadi Ca. O.

Penentuan abu secara kering n n Kadar abu (wb) = [(bobot abu): (bobot sampel)]x 100% Kadar abu (db) = bobot abu bobot sampel bebas air x 100% = kadar abu (wb) x [100 / (100 -%air)] Sampel dlm krus porselin dioven 100 o. C 4 jam ditimbang Perhitungan kadar air diarangkan 200 -300 o. C ditimbang Perhitungan kadar abu Diabukan >550 o. C bobot konstan bebas asap

Pengabuan cara kering n n Pada penentuan abu total, pengabuan dalam krus por-selin pada suhu 400 -700 (paling umum + 550 o. C) memberi hasil memuaskan. Untuk analisa mineral individual perlu pengabuan dalam krus platina. Bila pengabuan gagal memberikan abu bebas karbon, abu dibasahi, dikeringkan diabukan ulang sampai berwarna putih/abu-abu putih. Kadang perlu ditambah H 2 O 2 atau as. nitrat untuk membantu reaksi pengabuan.

Pengabuan kering guna mendestruksi bahan organik untuk penentuan mineral runutan (trace) jarang diterapkan karena mineralnya dapat hilang menguap. n Thiers (1957) merekomendasikan pengabuan kering dng alat khusus dng bantuan hot-plate & lampu infra-merah dng suhu meningkat bertahap sampai 450 o. C. n

Penentuan abu secara basah n n Pengabuan cara basah digunakan terutama untuk mendigesti sampel guna menentukan mineral ‘trace’ dan mineral beracun. Diingini penambahan asam tunggal, namun biasanya tidak praktis untuk destruksi sempurna seny. organik. Asam sulfat saja memerlukan waktu dekomposisi yng lama. Penambahan K-sulfat akan mempercepat dekom posisi. Campuran as. sulfat dan as. nitrat atau camp. Asam Sulfat-Nitrat-Perklorat merupakan prosedur yg paling dapat diterima. As. perklorat merupkn oksidator kuat tetapi beresiko mudah meledak. Lima gram gandum dapat didestruksi sempurna dalam 10 menit dng asam nitrat + 70% perklorat ( 1: 2 ). Bandingkan dng (nitrat + sulfat) yg memerlukan waktu 8 jam.

Penentuan abu secara basah. . . (lanjutan) n Bahan digiling (40 mesh), ditimbang 2 -50 g dan dimasukkan dalam labu Kjeldahl, ditambah zat kimia (asam sulfat atau campuran asam sulfat + kalium sulfat atau campuran as. sulfat + as. nitrat, atau as. perklorat + as. nitrat), dipanaskan pada suhu 350 o. C di dalam n ruang asam sampai jernih Mineral dapat ditentukan dengan alat spektrofotometer serapan atom (AAS)

Penentuan mineral dengan AAS n n n Prinsip : Abu dilarutkan dalam asam kuat dialirkan kedalam tabung kapiler dalam AAS Mineral dibakar dengan asetilen akan memancarkan sinar yang intensitasnya dapat diukur dengan fotometer khusus, atau dengan mengukur serapan atom dari sinar lampu khusus yang dipasang pada AAS Serapan atau intensitas yang terukur pada larutan dapat diketahui jumlah mineralnya setelah dibandingkan dengan kurva standar

Unsur yang tepat dianalisa dengan serapan atom (atomic absorption): Be, Co, Cu, Zn, Mo, Ag, Cd, Sb, Pr, Au, Hg, Pb, Bi Unsur yang tepat dianalisa dengan ionisasi nyala (flame ionization) : Li, Na, K, Rb, Cs, Sr, Ce. Unsur yang dapat dianalisa dengan serapan atom maupun ionisasi nyala : Ca, Mn, Fe, Zr, Al, Sn, Pd, Cr

ANALISIS PROTEIN – Metoda makro Kjeldahl n n n Dalam metoda Kjeldahl untuk analisis protein, yang ditera adalah total kadar unsur N dalam sampel, dng asumsi adanya senyawa bernitrogen selain protein dapat diabaikan Pinsip : bila sampel didigesti dengan cara pendidihan dalam asam sulfat pekat, unsur C dan H akan habis menjadi CO 2 dan H 2 O sedangkan unsur N akan tereduksi jadi garam (NH 4) 2 SO 4 dalam lart. as. sulfat Bila cairan hasil destruksi dialkaliskan dengan Na. OH, amm. sulfat akan melepaskan gas ammonia (NH 4 OH) yng kemudian dapat didestilasi dan ditangkap dengan larutan HCl standar (atau H 2 SO 4) berlebihan. Kelebihan asam ditera dengan titrasi larutan Na. OH standar dng indikator phenolphthalein (pp).

Metoda Kjeldahl - lanjutan n n Senyawa N + H 2 SO 4 (NH 4)2 SO 4 Destilasi : (NH 4)2 SO 4 + 2 Na. OH Na 2 SO 4 + 2 NH 4 OH HCl + NH 4 OH NH 4 Cl + H 2 O Titrasi balik : HCl + Na. OHstandar Na. Cl + H 2 O Larutan stock Na. OH perlu distandardisasi setiap hari kalau mau dipakai karena tak stabil terhadap CO 2 Untuk mempercepat digesti dapat ditambah K 2 SO 4 atau N 2 SO 4 untuk menaikkan ttk didih as. sulfat, namun jangan terlalu berlebihan. Dapat juga ditambah katalis Hg, Cu, atau Se Untuk 1 gr sampel diperlukan + 25 ml H 2 SO 4 pekat yng nantinya memerlukan > 72 ml lart. Na. OH 50% untuk mengalkaliskan agar siap didestilasi Destruksi :

Analisa Kjeldahl Mikro n n n Untuk menghemat pemakaian reagensia, dikembangkan alat destilasi mikro secara khusus. Dengan metoda ini diperlukan sampel 0, 1 – 0, 2 gr , asam sulfat pekat kira – kira 3 m. L, lart. Na. OH 40% sekitar 15 m. L. Distilat yang diperlukan sekitar 15 -20 m. L. Metoda Kjeldahl Mikro menggunakan larutan asam borat 4% sebagai penampung distilat; dan lart. HCl 0, 05 N untuk men-titarnya, dengan indikator campuran metiloranye-metil red atau metil merah-brom (cresol green). Reaksi distilasi : HBO 3 + NH 4 OH NH 4 BO 3 + H 2 O Titrasi balik : HCl + NH 4 BO 3 HBO 3 + NH 4 Cl Distilasi diakhiri bila semua NH 4 OH atau NH 3 telah terdistilasi atau tetesan distilat tidak bersifat basis lagi. Distilat dititrasi dng lart. satndar HCl 0, 05 N

ANALISA LIPIDA n Trigliserida dan wax disebut lipida netral yg ber sifat sangat tidak polar sehingga sangat sulit larut dalam air namun sebaliknya sangat mudah larut dalam solven tidak polar/pelarut organik (benzen, petroleum-ether, dietil-ether, hexan, khloroform, dsb. ). Karenanya untuk penentuan kadar lemak & minyak bahan pangan dapat dilakukan dengan cara extraksi sample bahan kering menggunakan solven non polar, menguapkan solven dari extrak dan dilanjutkan penimbangan residunya. Solven yg biasa dipergunakan adalah

n Alat extraksi untuk penentuan lipida yang terkenal adalah alat extraksi Soxhlet, alat extraksi Goldfish, dan hasil pengembangannya seperti Soxhlet mikro serta Soxtec. Prosedur Kerja : Extraksi Soxhlet Mikro n n Timbang 1 -2 g bahan yg sudah kering dan sudah ditepung (lolos 40 mesh), masukkan dalam tabung extraksi Soxhlet Pasang tabung extraksi tsb pada alat distilasi Soxhlet mikro dng solven petroleum-ether secukupnya (+ 10 ml), selama 4 jam distilasi Petroleum-ether yg telah mengandung lemak/minyak dipindahkan ke dalam botol timbang bersih yg telah diketahui bobotnya; kemudian solven diuapkan diatas water-bath; dan selanjutnya dikeringkan dalam oven 100 o. C sampai bobot konstan Bobot residu dalam botol timbang dinyatakan sebagai bobot lemak / minyak.