Kadar Abu Bahan Pangan
Pendahuluan Abu adalah zat anorganik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik. Kandungan abu dan komposisinya tergantung pada macam bahan dan cara pengabuannya.
Tabel 3.1. Kadar abu beberapa bahan
Kadar abu berhubungan dengan mineral suatu bahan. Mineral yang terdapat dalam suatu bahan dapat merupakan dua macam garam yaitu garam organik : garam-garam asam mallat, oksalat, asetat, pektat garam anorganik : garam fosfat, karbonat, klorida, sulfat, nitrat Apabila akan ditentukan jumlah mineralnya dalam bentuk aslinya adalah sangat sulit, oleh karenanya biasanya dilakukan dengan menentukan sisa-sisa pembakaran garam mineral tersebut (pengabuan).
Kalsium (Ca) Di antara komponen mineral yang ada, Ca relatif tinggi pada susu dan hasil olahannya, serealia, kacang-kacangan, ikan, dan telur, serta buah-buahan. Sebaliknya bahan yang kandungan Ca-nya sedikit adalah gula, pati, dan minyak.
Fosfor (P) Bahan yang kaya akan fosfor adalah susu dan olahannya, daging, ikan, daging unggas, telur, dan kacang-kacangan.
Besi (Fe) Bahan yang kaya mineral Fe adalah tepung gandum, daging, unggas, ikan, seafood, telur. Sedangkan makanan yang sedikit mengandung Fe adalah susu dan hasil olahannya, buah-buahan, dan sayur-sayuran.
Sodium (Na) Bahan yang banyak mengandung Na adalah garam yang banyak digunakan sebagai ingredient (bumbu), salted food.
Potassium (K) Bahan yang banyak mengandung mineral K ialah susu dan hasil olahnya, buah-buahan, serealia, daging, ikan, unggas, telur, dan sayur-sayuran.
Magnesium (Mg) Bahan yang banyak mengandung Mg adalah kacang-kacangan, serealia, sayur-sayuran, buah-buahan, dan daging.
Belerang (S) Banyak terdapat dalam bahan yang kaya akan protein seperti susu, daging, kacang-kacangan, telur.
Kobalt (Co) Bahan yang kaya mineral Co adalah sayur-sayuran dan buah-buahan.
Zinc (Zn) Bahan makanan hasil laut (seafood) merupakan bahan yang banyak mengandung unsur Zn.
Penentuan mineral dalam bahan hasil pertanian dapat dibedakan menjadi dua tahapan yaitu : penentuan abu (total, larut, dan tidak larut), penentuan individu komponen.
Tujuan pengabuan untuk menentukan baik tidaknya suatu proses pengolahan untuk mengetahui jenis bahan yang digunakan sangat berguna sebagai parameter nilai gizi bahan makanan. Penentuan abu total dapat dikerjakan dengan : pengabuan secara kering atau cara langsung secara basah atau cara tidak langsung. Misalnya pada proses penggilingan gandum diharapkan dapat dipisahkan antara bagian endosperm dengan kulit/katul dan lembaganya. Apabila masih banyak katul atau lembaga terikut dalam endosperm maka tepung gandum yang dihasilkan akan mempunyai kadar abu yang relatif tinggi. Hal ini karena pada bagian katul kandungan mineralnya dapat mencapai 20 kali lebih banyak daripada dalam endosperm. Penentuan kadar abu dapat digunakan untuk memperkirakan kandungan buah yang digunakan untuk membuat jelly atau marmelade. Kandungan abu juga dapat dipakai untuk menentukan atau membedakan fruit vinegar (asli) atau sintetis. Adanya kandungan abu yang tidak larut dalam asam yang cukup tinggi menunjukkan adanya pasir atau kotoran yang lain.
Tujuan 1: menentukan baik tdknya proses pengolahan Pada pengolahan biji gandum kandungan mineral pada kulit (bran) 20x dibanding endosperma, pengujian kdr abu dpt menunjukkan baik tdknya proses pemisahkan kulit dan endospermanya. Pemurnian gula adanya mineral dapat mengganggu pengolahan (decolorisasi dan kristalisasi) Pada selai buah kandungan mineral digunakan utk mengestimasi kandungan buah pada produk Kandungan elektrolit total indikator pemalsuan jus buah dan minuman lain misalnya fruit vinegar dgn synthetic vinegar. Total abu: indikator nilai gizi dlm makanan dan pkn ternak.
Tahap-tahap dalam proses pengabuan
Penentuan kdr abu scr langsung (cara kering) Dengan mengoksidasikan semua zat organik pada suhu tinggi, yaitu sekitar 500 – 600 oC dan kemudian melakukan penimbangan zat yang tertinggal setelah proses pembakaran tersebut. Temperatur pengabuan harus diperhatikan sungguh-sungguh karena banyak elemen abu yang dapat menguap pada suhu yang tinggi misalnya unsur K, Na, S, Ca, Cl, P. Pengabuan dilakukan dengan muffle yang dapat diatur suhunya, tetapi bila tidak tersedia dapat menggunakan pemanas bunsen. Lama pengabuan tiap bahan berbeda-beda dan berkisar antara 2-8 jam. Penimbangan terhadap bahan dilakukan dalam keadaan dingin, untuk itu krus yang berisi abu yang diambil dari dalam muffle harus lebih dahulu dimasukkan ke dalam oven bersuhu 105 oC agar supaya suhunya turun, baru kemudian dimasukkan ke dalam eksikator sampai dingin. Eksikator yang digunakan harus dilengkapi dengan zat penyerap uap air misalnya silika gel atau kapur aktif atau kalsium klorida, sodium hidroksida.
Penentuan abu secara kering Bahan dihaluskan (40 mesh), ditimbang 2-5 gr dlm krus porselin, dikeringkan pada suhu 110 oC, diarangkan pada 200-300 oC sampai asap hilang. Untuk bahan yg berbuih ditambah anti buih Bahan diabukan pada suhu 500-600 oC sampai bobot konstan. Untuk mempercepat proses pengabuan bahan dicampur pasir murni (kuarsa); atau gliserol-alkohol; atau ditambah hidrogen peroksida. Bentuk komponen mineral dalam sampel dapat berbeda dengan bentuknya dalam abu. Misal Ca-oxalat akan berubah menjadi Ca-karbonat dan pada pengabuan lebih lanjut akan menjadi CaO .
Penentuan abu secara kering Kadar abu (wb) = [(bobot abu):(bobot sampel)]x100% Kadar abu (db) = x 100% = kadar abu (wb) x [100 / (100-%air)] bobot abu bobot sampel bebas air Sampel dlm krus porselin Perhitungan kadar air dioven 100oC 4 jam ditimbang diarangkan 200-300oC bebas asap Diabukan >550oC bobot konstan ditimbang Perhitungan kadar abu
Pengabuan cara kering Pada penentuan abu total, pengabuan dalam krus por-selin pada suhu 400-700 (paling umum + 550 oC) memberi hasil memuaskan. Untuk analisa mineral individual perlu pengabuan dalam krus platina. Bila pengabuan gagal memberikan abu bebas karbon, abu dibasahi, dikeringkan dan diabukan ulang sampai berwarna putih/abu-abu putih . Kadang perlu ditambah H2O2 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. Thiers (1957) merekomendasikan pengabuan kering dng alat khusus dng bantuan hot-plate & lampu infra-merah dng suhu meningkat bertahap sampai 450oC.
Penentuan kadar abu secara tidak langsung (cara basah) Pengabuan basah terutama digunakan untuk digesti sampel dalam usaha penentuan trace element dan logam-logam beracun. Pengabuan cara basah prinsipnya adalah memberikan reagen kimia tertentu ke dalam bahan sebelum dilakukan pengabuan. Cara basah lbh baik drpd cara kering yang biasanya memerlukan waktu yang lama serta adanya kehilangan karena pemakaian suhu tinggi.
Berbagai bahan kimia yang sering digunakan untuk pengabuan basah : Asam sulfat Campuran asam sulfat dan potasium sulfat Campuran asam sulfat dan asam nitrat Campuran asam perkhlorat dan asam nitrat Pengabuan dengan bahan perkhlorat dan asam nitrat ini dapat berlangsung sangat cepat yaitu dalam 10 menit sudah dapat diselesaikan. Asam sulfat sering ditambahkan ke dalam sampel untuk membantu mempercepat terjadinya reaksi oksidasi. Asam sulfat merupakan bahan pengoksidasi yang kuat, meskipun demikian waktu yang diperlukan untuk pengabuan masih cukup lama. Campuran asam sulfat dan potasium sulfat dapat dipergunakan untuk mempercepat dekomposisi sampel. Potasium sulfat akan menaikkan titik didih asam sulfat sehingga suhu pengabuan dapat dipertinggi dan pengabuan dapat lebih cepat. Campuran asam sulfat, asam nitrat banyak digunakan untuk mempercepat proses pengabuan. Kedua asam ini merupakan oksidator yang kuat. Dengan penambahan oksidator ini akan menurunkan suhu digesti bahan yaitu pada suhu 350 oC, dengan demikian komponen yang dapat menguap atau terdekomposisi pada suhu tinggi dapat tetap dipertahankan dalam abu yang berarti penentuan kadar abu lebih baik. Penggunaan asam perkhlorat dan asam nitrat dapat digunakan untuk bahan yang sangat sulit mengalami oksidasi. Dengan perkhlorat yang merupakan oksidator yang sangat baik memungkinkan pengabuan dapat dipercepat. Kelemahan perkhlorat ini adalah bersifat explosive atau mudah meledak sehingga cukup berbahaya, untuk ini harus sangat hati-hati dalam penggunaannya. Pengabuan dengan bahan perkhlorat dan asam nitrat ini dapat berlangsung sangat cepat yaitu dalam 10 menit sudah dapat diselesaikan.
Penentuan abu secara basah Pengabuan cara basah digunakan terutama untuk mendigesti sampel guna menentukan mineral ‘trace’ dan mineral beracun . Biasanya ditambahkan asam tunggal, namun biasanya tidak praktis untuk destruksi sempurna seny.organik. Asam sulfat saja memerlukan waktu dekomposisi yg 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) Bahan digiling (40 mesh), ditimbang 2-50 g dan dima-sukkan 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 350oC di dalam ruang asam sampai jernih Mineral dapat ditentukan dengan alat spektrofoto-meter serapan atom (AAS)
Perbedaan pengabuan cara kering dan basah yaitu : Cara kering biasa digunakan untuk penentuan total abu dalam suatu bahan makanan dan hasil pertanian, sedangkan cara basah untuk trace element. Cara kering memerlukan waktu yang relatif lama sedangkan cara basah memerlukan waktu yang cepat. Cara kering memerlukan suhu yang relatif tinggi, sedang cara basah dengan suhu relatif rendah. Cara kering dapat digunakan untuk sampel yang relatif banyak, sedang cara basah sebaiknya sampel sedikit dan memerlukan reagensia yang kadangkala agak berbahaya. Karena menggunakan reagensia maka penentuan cara basah perlu kondisi terhadap reagen yang digunakan.
Krus dipijarkan dalam muffle . Krus didinginkan dalam oven Krus dimasukkan dalam eksikator Krus ditimbang Diisi 3 gram sampel Ditimbang Diarangkan di atas kompor Dipijarkan dalam muffle Didinginkan dalam oven 100C Dimasukkan dalam eksikator Ditimbang belum konstan Berat konstan
Pembagian jenis-jenis abu
Ditentukan dgn mencuci dgn air distilasi panas. Abu larut air – dpt digunakan sbg index kandungan buah dlm jelly dan produk olahan buah lainnya. Ditentukan dgn mencuci dgn air distilasi panas. Smkn rendah kandungan abu pd fraksi larut air menunjukkan adanya penambahan buah. Abu tdk larut asam - dpt digunakan sbg : index adanya kontaminasi tanah atau pasir pada rempah2, efisiensi pencucian gandum sblm digiling, kontaminasi buah dan sayuran pada permukaan kulit. Ditentukan stlh digesti/melarutkan total abu dlm HCl 10%.
Abu bebas garam - penting pada makanan berbumbu · Perbedaan antara total abu dan NaCl pd abu (dpt diuji scr titrasi pd abu yg dilarutkan dg asam nitrat). · Garam dlm makanan dpt ditentukan tanpa pengabuan yaitu dgn titrati potensiometri klorida dgn silver nitrat, dgn elektroda silver-silver klorida sbg indikator. Alkalinitas abu · mrpk indeks kualitas buah dan sayuran (abu pd buah dan sayuran bersifat alkalis - Ca, Mg, K, Na) · Tambahkan 10 ml 0.1N HCl dan titrasi kelebihan HCl dgn 0.1NaOH (methyl orange indicator)
Terima Kasih