Pengukuran Kadar Air

Mata Kuliah    : Industri Pakan                                   Dosen  :

Hari/tanggal    : Jumat, 20-02-14                                Prof. Dr. Ir. Yuli Retnani, M.Sc

                                                                                    Dr. Ir. Heri Ahmad Sukria, M.Sc

PENGUKURAN KADAR AIR BAHAN DAN AKTIVITAS AIR BAHAN

Kelompok 1    :

Ayu Vera A                            D14124006

Agustin Herliatika                   D24110004

Raden Nopiani H                    D24110059

R. Hana Nurfitriani A             D24110067

Lukman Maulana                    D24110082

Eko Aprian U.                         D24135002

Yudha Endra P.                      D24135008

Rahma Febriana                      D24135004

DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN

FAKULTAS PETERNAKAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Beragamnya kualitas bahan pakan yang tersedia selama ini merupakan salah satu kendala dalam penyediaan pakan berkualitas. Hal tersebut dipengaruhi karena kandungan kadar air dalam bahan pakan. Kadar air di dalam suatu bahan pakan menunjukan jumlah air yang terikat di dalam jaringan bahan pakan tersebut. Kadar air dalam bahan pangan dapat menjadikan  indikator daya simpan bahan pakan tersebut. Dalam mencegah kekurangan bahan baku pada musim tertentu, banyak industri pakan menyimpan bahan baku dalam jumlah banyak agar proses produksi dapat terus berjalan. Penyimpanan merupakan salah satu bentuk tindakan pengamanan yang selalu terkait dengan waktu yang bertujuan untuk mempertahankan dan menjaga komoditi yang disimpan dengan cara menghindari, menghilangkan berbagai faktor yang dapat menurunkan kualitas dan kuantitas komoditi tersebut.

Metode yang berkembang dalam pengukuran kadar air dan aktifitas air (Aw) dalam bahan pakan yaitu dengan metode oven pengering. Metode tersebut hanya membandingkan bobot segar dengan bobot setelah mengalami pengovenan. Selain itu, kegiatan pemeriksaan kadar air bahan dan produk secara cepat yang dibutuhkan sebelum kegiatan penerimaan bahan baku yang dipesan ataupun sebelum produk digunakan, maka pilihan pemeriksaan kadar air dilakukan dengan alat Infra Red Moisture Meter dan Rika Moisture Meter serta Aw meter yang dapat di aplikasikan di lapangan.

Tujuan

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui kandungan kadar air bahan dan aktivitas kadar air dalam suatu bahan pakan.

TINJAUAN PUSTAKA

Water activity ( aktifitas air)

Aktivitas air  merupakan air bebas yang dapat digunakan  untuk metabolisme jasad renik. Semakin besar kandungan air dalam material akan memiliki kecenderungan pula ketersediaan air bebas yang dapat digunakan metabolisme jasad renik, maka kedua variabel tersebut memiliki hubungan korelasi positip. Oleh karena itu, hubungan bahan organik dengan nilai aw baik dalam giling maupun dalam biji berkorelasi negatif, karena korelasi kandungan air dengan bahan organik berkorelasi negatif, sedangkan kandungan air berkorelasi positip dengan nilai aw. Aktivitas air sangat dipengaruhi oleh kelembaban relatif (Hall, 1980). Aktivitas air merupakan jumlah air didalam bahan yang tersedia untuk pertumbuhan mikroba (Winarno, 1991).

Aktivitas air yang tinggi berdampak pada semakin meningkatnya jumlah mikroorganisme yang tumbuh pada bahan selama penyimpanan. Aktivitas air diatas 0,8, laju kerusakan mikrobiologis kimiawi dan enzimatik berjalan dengan cepat (Alamsyah, 2004). Aktivitas air bahan pakan meningkat seiring dengan lama penyimpanan. Penambahan zeolit pada jagung dapat menghambat peningkatan aktivitas ai). Peningkatan suhu juga berpengaruh terhadap peningkatan aktivitas air pada kadar air yang sama, juga meningkatkan laju reaksi kerusakan yang terjadi (Yusawisana, 2002).

Kadar Air

 Kadar air merupakan persentase kandungan air suatu bahan yang dapat dinyatakan berdasarkan berat basah atau berat kering.  Kadar air berdasarkan berat basah adalah perbandingan antara berat air dalam suatu bahan dengan berat total bahan, sedangkan kadar air berdasarkan berat kering adalah perbandingan antara berat air dalam suatu bahan dengan berat kering bahan tersebut (Syarif dan Halid, 1993).

Jagung

Jagung dipanen dalam keadaan matang, mengandung kadar air 22 – 25% dan dikeringkan secara buatan mencapai 15 – 16% untuk disimpan dan dijual (STANLEY, 2003).  Jagung dalam matang fisiologis masih dalam kadar air tinggi (di atas 35%), dan terjadi pengeringan jika dibiarkan tetap tinggal di batang, hanya saja mudah diserang oleh serangga dan cuaca. Keamanan selama penyimpanan tergantung pada kondisi biji, jenis, kondisi penyimpanan dan iklim. Biji jagung dapat disimpan lebih dari satu tahun jika kadar air 13% (Watson, 2003).

Kacang tanah

Salah satu penanganan pasca panen kacang tanah yang biasa dilakukan adalah pengeringan dengan segera setelah panen. Dengan melakukan pengerinagn, kadar air kacang tanah akan mengalami penurunan sampai batas aman tidak ditumbuhi mikroorganisme. Kadar air biji kacang tanah saat panen berkisar antara 35-50% dan pada kondisi tersebut jamur dari jenis Aspergillus akan tumbuh dan membentuk aflatoxin. Kadar air yang aman untuk mencegah kontaminasi jamur pada kacang tanah adalah kurang dari 10% ( Astanto, 2004)

Kacang hijau

Kandungan gizi kacang hijau cukup tinggi dan komposisinya lengkap.  Kandungan gizi dalam 100 g kacang hijau adalah 345,00 kalori energi; 22,00 g protein; 1,20 g lemak; 62,90 g karbohidrat; 10,00 g air; 125,00 mg kalsium; 320,00 mg fosfor; 6,70 mg zat besi; 157,00 SI vitamin A; 0,64 mg vitamin B1; 6,00 mg vitamin C (Rukmana, 1997); 6 mg natrium; 1132 mg kalium; 4,4 g serat (Duke, 1981).

Pellet

Menurut Hartadi et al. (1990), pelet dikenal sebagai bentuk massa dari bahan pakan atau ransum yang dibentuk dengan cara menekan dan memadatkan melalui lubang cetakan secara mekanis.  Proses pembuatan pelet dibagi menjadi tiga tahap, yaitu: 1) pengolahan pendahuluan meliputi pencacahan, pengeringan, dan penggilingan, 2) pembuatan pelet meliputi pencetakan, pendinginan, dan pengeringan, dan 3) perlakuan akhir meliputi sortasi, pengepakan dan penggudangan.  Tujuan pembuatan pakan dalam bentuk pelet adalah untuk meringkas volume bahan, sehingga mudah dalam proses pemindahan, dan menurunkan biaya pengangkutan. (Tjokroadikoesoemo, 1986).

MATERI  DAN  METODE

Materi

Pada praktikum  pengujian kadar air bahan-bahan yang diperlukan pada percobaan ini diantaranya adalah kacang  kedelai, jagung kuning,  kacang hijau, sekam, pollard, pellet, dedak dan millet putih. Sedangkan peralatan yang digunakan yaitu Rika Moisture Meter dan Aw meter.

Metode

1. Pengukuran Kadar Air

Pertama, alat dibersihkan terutama tempat yang berhubungan dengan sampel. Tombol adjuster diputar untuk pengukuran kalibrasi. Sampel secukupnya diletakkan diatas tempat sampel lalu dimasukkan ke dalam  laci. Tombol untuk pembacaan skala diputar pada angka 19 untuk bahan dengan kadar air max 19 % dan ke angka 30 untuk bahan dengan kadar air max 30 %. Penekan dimasukkan ke dalam lubang tempat sampel. Penekan ditekan sampai mengenai sampel dan memecah kulit sampel bijian. Skala dibaca dan dicatat sebagai ukuran kadar air bahan.  Skala koreksi diperhatikan, jika batas pembacaan berada di atas angka 0 maka pembacaan skala ditambahkan skala koreksi tersebut, begitu juga sebaliknya. Dalam penanganan pergantian sampel, bagian yang berhubungan dengan sampel pada Rika Moisture Meter dibersihkan sampai bersih dan kering.

2. Pengukuran Aktivitas Air (Aw)

Aw meter dikalibrasikan dengan memasukkan cairan BaCl₂ . H₂O teknis ke dalam tempat sampel. Alat Aw meter ditutup dibiarkan 3 menit sampai angka pada skala pembacaan Aw menjadi 0,9. Aw meter dibuka dan tempat sampel dibersihkan. Sampel dimasukkan dan alat ditutup, ditunggu hingga 5 menit. Setelah 5 menit, skala Aw dibaca dan dicatat. Lalu perhatikan skala temperature untuk faktor koreksi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Hasil pengamatan pada kadar air jagung, kacang hijau, millet putih, dan kedelai menunjukkan nilai yang berbeda pada nilai skala yang terbaca di tiga kali pengulangan. Nilai kadar air dari keempat bahan tersebut dapat dilihat pada tabel 1

Tabel 1. Hasil pengukuran kadar air

Nama Bahan	Skala Pembacaan (%)	Kadar Air (%)	Waktu Pengamatan
Jagung	13,2; 14,4; 15	14,2	15 detik
Kacang Hijau	10,2; 10,7; 9,9	10,2	15 detik
Millet Putih	11,7; 11,6; 11,7	11,6	15 detik
Kedelai	16,2; 14,8; 14,4	15,1	15 detik

Hasil pengamatan pada Nilai Aw dedak kasar, pollard, sekam, dan pellet menunjukkan nilai yang berbeda pada nilai skala yang terbaca. Nilai Aw dari keempat bahan tersebut dapat dilihat pada tabel 1

Tabel 2. Hasil pengukuran Aw

Nama Bahan	Pembacaan Skala AW	Pembacaan Skala Temperatur	Nilai Aw
Dedak Kasar	0,61	39	0,99
Pollard	0,59	40	0,99
Sekam	0,59	40	0,99
Pellet	0,60	40	1,00

Pembahasan

Kadar air dari suatu bahan pakan merupakan salah satu indikator kualitas dari suatu bahan pakan. Kadar air suatu bahan pakan akan sangat menentukan dalam hal teknis penyimpanan, penanganan dan pengolahan menjadi pakan. Bahan pakan yang mengandung kadar air yang lebih tinggi umumnya akan lebih rentan terkena kontaminasi mikroorganisme seperti jamur yang dapat menurunkan daya guna dari suatu bahan pakan tersebut. Penyimpanan bahan baku pakan menghendaki kadar air yang rendah dengan kisaran 12-15%. Hal ini bertujuan untuk menghindarkan paparan  mikroorganisme yang dapat mengkontaminasi bahan pakan yang selanjutnya dapat merugikan industri peternakan yang memakain pakan tersebut.
Banyak metode yang telah berkembang untuk mengukur kadar air suatu bahan pakan. Salah satu metode yang paling sering digunakan oleh masyarakat adalah dengan membandingkan bobot segar dengan bobot setelah mengalami penjemuran atau pengovenan. Cara lain yang efektif dan efisien untuk menghitung kadar air adalah menggunakan alat digital moisture meter yang dapat menentukan kadar air suatu bahan secara singkat (Yani, 2001). Praktikum kali ini menggunakan alat pengukur kadar air dengan menggunakan infrared, yaitu infrared moisture meter.

Hasil pengukuran kadar air menggunakan infrared moisture meter telah disajikan pada tabel 1 sebelumnya. Berdasarkan  hasil  parktikum, rata-rata kadar air empat bahan pakan yaitu jagung, kacang hijau, millet putih dan biji kedelai berturut-turut adalah sebesar 14,2%, 10,2%, 11,6% dan 15,1%. Menurut AAK (2010) kadar air yang normal biji jagung untuk pakan adalah 14%, tidak jauh berbeda dengan nilai yang didapatkan pada praktikum. Begitu juga untuk ketiga bahan lainnya. Nilai yang didapat dari pengukuran kadar air menggunakan infared moisture meter tidak berbeda jauh dari literatur. Hal tersebut mungkin terjadi karena kondisi penyimpanan dan umur bahan pakan yang berbeda-beda menyebabkan terjadinya perbedaan kadar air yang tidak begitu signifikan dan masih dalam nilai yang dapat ditolerir.               

Aktivitas air (Water Activity) adalah jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroba untuk pertumbuhannya. Istilah aktivitas air digunakan untuk menjabarkan air bebas dalam suatu sistem yang dapat menunjang reaksi biologis dan kimiawi. Air yang terkandung dalam bahan, apabila terikat kuat dengan komponen bukan air lebih sukar digunakan baik untuk aktivitas  mikrobiologis maupun aktivitas kimia hidrolitik (Fennema, 1985). Water Activity memberikan data stabilitas mikroba suatu produk yang disimpan. Pada pengukuran aktivitas air (Aw) bahan yang diamati adalah dedak kasar, pollard, sekam, dan pellet. Nilai aktivitas air (Aw) dari setiap bahan ini berbeda- beda. Untuk dedak kasar memiliki nilai kadar air (Aw) 0,99%, pollard memiliki nilai aktivitas air (Aw) 0,99% . Sekam memiliki nilai kadar air (Aw) 0,99%, dan pellet memiliki nilai kadar air (Aw) 1,00% . Menurut Supriyono (2003), bahan pangan  atau pakan yang mempunyai Aw 0,70 sudah dianggap cukup baik untuk disimpan, karena pada kondisi tersebut mikroba tidak dapat hidup. Sehingga untuk keempat bahan diatas dapat dikatakan memiliki nilai aktivitas air (Aw) yag tidak baik. Karena dengan aktivitas air tinggi akan menghasilkan air bebas yang tinggi, dan sebagai konsekuensinya kelembababan relatifnya tinggi. Kondisi tersebut menyebabkan mikroorganisme mudah berkembang dan bahan  pakan kurang aman disimpan dan dikonsumsi oleh ternak. Ayu (2003) menyatakan bahwa pengukuran Aw mencerminkan air bebas yang terdapat dalam bahan pakan atau kelembaban relatif kesetimbangan ruang penyimpanan bahan. Aktivitas air menjadi tinggi disebabkan kerana terlalu lama bahan disimpan.  Menurut Yusawisana (2002),  aktivitas air bahan pakan meningkat seiring dengan lama penyimpanan. Peningkatan suhu juga berpengaruh terhadap peningkatan aktivitas air pada kadar air yang sama, juga meningkatkan laju reaksi kerusakan yang terjadi.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengamatan kadar air bahan pakan mempunyai kadar air yang rendah sehingga kemungkinan terkontaminasi mikroorganisme rendah. Namun,  pengamatan aktivitas air (Aw) bahan pakan tinggi. Sehingga aktivitas air tinggi akan menghasilkan air bebas yang tinggi, dan sebagai konsekuensinya kelembababan relatifnya tinggi. Kondisi tersebut menyebabkan mikroorganisme mudah berkembang.

DAFTAR PUSTAKA

AAK. 2002. Hijauan Makanan Ternak. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

Alamsyah, A.T. 2004. Perubahan Bilangan Peroksida Tepung Tulang Kaki Ayam Broiler Selama Penyimpanan Dalam Bahan Pengemas Yang Berbeda. Skripsi, Program Studi Teknologi Hasil Ternak. Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Fennema, O.W., 1985. Principle of Food Science, Food Chemistry, 2nd (ed). Marcel Dekker Inc, New York. 

Hartadi, H. , S. Reksohadiprojo, dan A.D Tilman. 1990. Tabel Komposisi Pakan untuk Indoneaia. UGM Press, Yogyakarta.

Supriyono. 2003. Melakukan Pengemasan Secara Manual. Proyek Pengembangan Sistem dan Standar Pengelolaan. Departemen Pendidikan Nasional.

Syarif, R. dan H. Halid. 1993. Teknologi Penyimpanan Pangan. Penerbit Arcan, Jakarta.

Tjokroadikoesoemo, P. S. 1986. HFS dan Industri Ubi Kayu Lainnya. PT. Gramedia, Jakarta

Yani, M. P. 2001. Teknologi Hijauan Pakan. Kerjasama Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya dan Fakultas Peternakan Universitas jambi. Jambi.

Yusawisana, S. 2002. Uji Kerusakan Lemak Ransum Ayam Broiler yang Menggunakan CPO (Crude Palm Oil) dengan Penambahan Antioksidan Alami Bawang Putih (Allium sativum) Selama Penyimpanan. Skripsi. Program Studi Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak. Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Watson,A.S. 2003. Discription, development, structure, and composition of the corn kernel. In: Corn: Chemistry and Technology. Ed ke-2. Lawrence, A. and J.W. Pamella (Eds.). American Association of Cereal Chemists, Inc., Minnesota.

Winarno, F.G. 1991. Kimia Pangan dan Gizi Edisi Kelima. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

LAMPIRAN

Perhitungan Kadar Air

·   Jagung KA = (   )% = 14,2 %	·   Kacang Hijau KA = (   )% = 10,2 %
·   Millet Putih KA = (   )% = 11,6 %	·   Kedelai KA = (   )% = 15,1 %

Perhitungan Nilai Aw

·   Dedak Kasar Aw = 0,61 + ((39 – 20) 0,02) = 0,99	·   Pollard Aw = 0,59 + ((40 – 20) 0,02) = 0,99
·   Sekam Aw = 0,59 + ((40 – 20) 0,02) = 0,99	·   Pellet Aw = 0,60 + ((40 – 20) 0,02) = 1,00