Determinasi

1. Determinasi Karbohidrat

            Analisis bahan makanan untuk menetapkan kadar karbohidrat yang banyak jenisnya itu merupakan suatu pekerjaan yang sulit dilakukan oleh sebab itu dalam analisis yang dikerjakan sehari-hari, penetapan karbohidrat dilakukan dalam dua golongan, yaitu serat kasardan bahan ekstrak tanpa nitrogen (BNTN).

            Pembagian tersebut diperoleh  dari cara kimiawi yang ditemukan lebih dari delapan puluh tahun yang lalu oleh Henneberg dan Stohmann dan dikenal sebagai cara Weende disesuaikan dengan nama pusat penelitian mereka

a. Serat Kasar

            Yang disebut serat kasar adalah semua zat organik yang tidak dapat larut dalam H₂SO₄ 0,3 N dan dalam NaOH 1,5 N yang berturut-turut dimasak selama 30 menit (slulosa, lignin, sebagian dari pentosan-pentosan).

Analisis bahan makanan terhadap kadar serat kasarnya dilakukan sebagai berikut : Bahan makanan dimasak dengan asam lemah hingga mendidih untuk menghidrolisis karbohidrat dan protein yang terdapat di dalamnya. Pemasakan lebih lanjut dengan alkali menyebabkan terjadinya penyabunan zat-zat lemak yang ada di dalam bahan makanan. Zat-zat makanan yang tidak larut selama pemasakan tadi terdiri terutama dari serat kasar dan zat-zat mineral yang kemudian terus disaring , dikeringkan dan di timbang. Kemudian terus dipijarkan lalu didinginkan dan di timbang lagi. Perbedaan kedua berat tadi menunjukkan berat serat kasar yang ada dalam bahan makanan.

               Di laboratorium hal itu dikerjakan  sebagai berikut: Ditimbang kurang lebih satu gram bahan (X), dimmasukkan ke dalam labu Erlenmeyer 300 ml. Ditambahkan 50 ml  H₂SO₄ 0.3 N ; dimasak hingga mendidih selama 30 menit. Dengan cara demikian, protein, gula dan pati yang terdapat dalam bahan makanan menjadi hancur dan yang tinggal dalah selulosa, lignin, sebagian dari pentosan-pentosan dan beberapa zat mineral. Waktu mendidihkan harus diperhatikan supaya apinya jangan terlalu besar agar cairan jangan meluap. Lalu cairan disaring  melalui kertas saring yang sudah dikeringkan dalam alat pengering pada suhu 105˚-110˚ C selama satu jam serta ditimbang (a) dan dimasukkan dalam corong Buchner. Penyaringan tersebut dilakukan dalam labu pengisap yang dihubungkan dengan pompa vakum atau pompa pancar air, dicuci berturut-turut  dengan

                                                                        50 ml air panas

50 ml  H₂SO₄ 0.3 N

50 ml air panas

25 ml aseton

kertas saring dan isinya dimasukkan ke dalam cawan porselen dan dikeringkan selama satu jam dalam alat pengering pada suhu 105˚-110˚ C. Didinginkan dalam eksikator dan ditimbang (Y) sesudah itu dipijarkan, dinginkann timbang (Z).

 perhitungan: Kadar Serat Kasar  

 b. Bahan Ekstrak Tanpa Nitrogen (BETN)

          BTEN yang meliputi gul , zat pati, dan hemiselulosa dapat diketahui kadarnya dengan jalan :100 – (kadar air + kadar abu + kadar protein + kadar lemak + kadar serat kasar).

2. Determinasi Lemak

                Dalam analisa bahan makanan secara rutin, lipida ditetapkan sebagai ekstrak eter. Bahan makanan dikeringkan sampai bebas air dan kemudian disaring dengan etil eter. Setelah lemaknya larut didalam eter maka kadar lemak dapat dihitung dengan menguapkan eter tadi di atas pemanas air. Demikianlah cara umumnya dipakai untuk mengetahui kadar lemak dalam bahan makanan . Perlu diperhatikan di sini bahwa lemak yang didapat bukanlah lemak murni akan tetapi campuran dari berbagai-bagai zat yang terdiri dari klorofil, xantofil, karoten, dan lain-lain. Oleh sebab itu lebih tepat apabila hasil dari penyarian tadi disebut ekstrak eter atau lemak kasar daripada disebut lemak.

               Di dalam laboratorium  penetapan kadar lemak dikerjakan sebagai berikut: sebuah labu penyari dengan beberapa butir batu didih didalamnya dikeringkan dalam alat pengering  pada suhu  105˚-110˚ C selama satu jam. Didinginkan dalam eksikator , kemudian di timbang = a gram. Ditimbang kira-kira 5 gram contoh = X gram ( banyak sedikitnya contoh yang ditimbang tergantung pada kadar lemak bahannya), yang lalu di masukkan ke dalam selongsong penyaring ( dapat juga digunakan kertas saring yang dapat dibuat seperti kantung ) dan di tutup dengan kapas yang tak berlemak. Selongsong penyaring dimasukkan ke dalam alat  Soxhlet jernih, labu penyaring dikeringkan dalam alat pengering pada suhu 105˚-110˚ C selama satu jam. Didinginkan dalam eksikator dan ditimbang. Pekerjaan mengeringkan dan menimbang diulangi hingga tercapai berta yang tetap (b gram).

Perhitungan: Kadar lemak 

3. Determinasi Protein

             Protein dalam bahan makanan, termasuk dalam zat-zat yang mengandung nitrogen. Untuk mengetahui kadar protein dari bahan makanan tersebut perlu ditentukan kadar nitrogennya secara kimiawi. Kemudian angka tersebut dikalikan dengan faktor 6,25. Faktor tersebut digunakan karena zat nitrogen mewakili kurang lebih 16 persen dari protein (100 :16 = 6,25). Kandungan protein dari bahan makanan penting ; tidak hanya dari sudut ilmu makanan akan tetapi karena bahan makanan yang kaya akan protein adalah mahal.

           Cara yang umum digunakan untuk penetapan kadar nitrogen dalam bahan makanan ialah cara Kjeldahl. Cara tersebut terdiri dari:

1.     Oksidasi bahan makanan yang akan diselidiki dan pengubahan N-protein menjadi amonium sulfat.

2.     Pemecahan amonium sulfat dengan alkali kuat dan penyulingan amonia yang timbul ke dalam asam standar.

3.     Titrasi asam standar dengan basa standar.

4.     Perhitungan kadar protein  yang terdapat dalam bahan berdasar berat daan volume asam sasam standar yang dinetralisasi oleh amonia.

Ad. 1. Proses Oksidasi ( Proses destruksi )

              Oksidasi bahan dilakukan dalam labu Kjeldahl dengan cara memanaskan bahan tersebut dengan asam sulfat pekat untuk membentuk CO₂ dan air dan untuk melepaskan  N sebagai amonia. Amonia ini dalam larutan asam sulfat terdapat sebagai amonium sulfat,  tetapi CO₂ dan airnya terus menguap. SO₂ adalah hasil reduksi dari sebagian asam sulfat dan zat ini juga menguap.

Zat organik + H₂SO₄ ⟶ CO₂+H₂O+(NH₄)₂SO₄+SO₂

Pada proses oksidasi ini digunakan macam-macam katalisator untuk mempercepat pemecahan bahan. Cu, Hg, dan selenium adalah katalisator-katalisator yang sering digunakan . Campuran di panaskan terus hingga larutan jernih dan berwarna hijau.

Ad. 2. Proses Penyulingan

              Setelah larutan menjadi jernih dan berwarna hijau labu destruksi didinginkan dan larutan dimasukkan ke dalam labu penyuling kemudian diencerkan dengan ± 300 ml air.Pengenceran ini perlu untuk mengurangi kehebatan reaksi yang nanti yang nanti akan terjadi apabila larutan ditambah alkali. Larutan dijadikan basa dengan menambahkan ± 100 ml NaOH 33% dan dipasang dengan cepat ke alat penyuling.

        

     Sulingan (NH₃  dan air ) ditangkap dalam suatu labu Erlenmeyer yang terlebih dahulu telah diberi sejumlah H₂SO₄ dengan titar tertentu dan 2 tetes indikator campuran.

2 NH₃ + 2H₂SO₄⟶  (NH₄)₂ SO₄ + H₂SO₄

           Penyulingan diteruskan hingga semua N dari cairan tertangkap oleh H₂SO₄ yang ada dalam labu Erlenmeyer  ( bila 2/3 bagian cairan dalam labu penyuling telah menguap).

Ad. 3. Titrasi

             Labu Erlenmeyer yang berisi sulingan diambil dan kelebihan H₂SO₄ yang digunakan untuk menangkap N dititrasi dengan 2 yang mempunyai titar tertentu

H₂SO₄ + 2 NaOH⟶Na₂SO₄ +2H₂O

Perubahan warna dari biru ke hijau menandakan titik akhir.

Ad. 4. Perhitungan Kadar Protein Kasar

           Titrasi blanko dikurangi titrasi dari kelebihan  H₂SO₄ yang digunakan untuk menangkap N sama dengan jumlah asam yang dinetralisir oleh amonia dari bahan.

         Misal: Untuk titrasi kelebihan asam dalam blanko dibutuhkan Y ml 0,3 N NaOH. Untuk titrasi kelebihan asam yang digunakan untuk menangkap N dari bahan dibutuhkan Z ml 0,3N NaOH.

        Maka: (Y-Z) x 0,3 ml NaOH adalah serangga (ekuivalen) dengan amonia (atau N) yang disuling dari bahan.

0,014 x (Y-Z) x 0,3 gram N terdapat dalam bahan (1 ml larutan alkali ekuivalen dengan 1 ml larutan N yang mengandung 0,014 garam N).

0,014 x (Y-Z) x 0,3 x 6,25 gram protein terdapat dalam bahan (6,25 ialah faltor protein untuk menghitung N ke dalam protein)

Kadar protein kasa

4. Determinasi Vitamin/Mineral

            Zat-zat mineral sebagai suatu golongan dalam bahan makanan atau jaringan hewan ditentukan dengan membakar zat-zat organik dan kemudian menimbang sisanya yang di sebut abu. Penentuan demikian tidak menjelaskan apa-apa mengenai zat-zat khusus yang ternapat dalam bahan makanan, dan abunya dapat mengandung karbon yang berasal dari zat-zat organik sebagai karbonat bila terdapat terlalu banyak zat-zat mineral pembentuk basa. Abu hasil pembakaran dapat digunakan sebagai titik tolak untuk determinasi zat-zat tertentu yang terdapat dalam bahan makanan.

Di dalam laboratorium kadar zat mineral dapat ditetapkan sebagai berikut :

              Terlebih dahulu cawan porselen dikeringkan dalam alat pengering (105˚C), didinginkan dalam eksikator, ditimbang (X). Sejumlah contoh tertentu dimasukkan ke dalamnya (Y). Contoh dipijarkan diatas nyala pembakar Bunsen sampai tak berasap lagi, lalu di masukkan ke dalam tanur listrik ( 400-600˚C). Sesudah abu menjadi putih seluruhnya: diangkat, didinginkan, dan ditimbang (Z).

Kadar Abu :