Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Search
 Metode Pengujian Makanan Berdasarkan SNI Bagian II

Metode Pengujian Makanan Berdasarkan SNI Bagian II

Thursday, 21 July 2022

Apa saja parameter kontrol kualitas untuk produk makanan dan minuman? Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) Nomor 2891 Tahun 1992, terdapat beberapa poin parameter yang harus diuji yang beberapanya telah dibahas di artikel sebelumnya seperti kadar air, protein, lemak dan pH. Selain keempat parameter tersebut, terdapat parameter lainnya seperti mineral dan serat. Namun, bagaimana cara pengujiannya berdasarkan SNI Nomor 2891? Adakah cara strategis yang dapat dilakukan untuk mengefisienkan serta mengoptimalkan analisa yang dilakukan? Artikel ini akan membahas cara pengujian serta cara strategis untuk mengoptimalkan pengujian parameter mineral dan serat.

Dalam konteks label gizi, produsen harus mencantumkan kandungan gizi yang terkandung dalam makanan seperti protein, lemak, dan tidak terkecuali untuk parameter lainnya seperti serat kasar, mineral dan kadar garam. Dikutip dari Kajianpustaka.com bahwa salah satu tujuan adanya label pada kemasan adalah agar konsumen dapat mengetahui isi kandungan produk makanan tanpa membuka kemasan. Dalam hal ini, analis perlu memastikan nilai yang tercantum dalam label gizi telah sesuai, sehingga diperlukan pengujian yang cermat dan optimal agar terjadi kesesuaian antara hasil uji dan nilai gizi yang tercantum dalam label gizi.

Kadar Abu / Mineral

Dalam pengujian pangan, kadar abu didefinisikan sebagai total zat anorganik atau total mineral yang terkandung dalam suatu bahan pangan. Mineral adalah mikronutrien yang menjadi pelengkap gizi dalam makanan guna untuk membentuk enzim - enzim yang berguna untuk pencernaan sehingga mineral dibutuhkan oleh tubuh secara berkala. Mineral dibagi menjadi 4 tipe berdasarkan bentuknya, yakni :

  1. Garam organik seperti garam - garam asam malat, oksalat, asetat, pektat; 

  2. Garam anorganik seperti : fosfat, karbonat, klorida, sulfat, nitrat;

  3. Senyawa kompleks klorofil-Mg, pektin-Ca, mioglobin-Fe, dan 

  4. Kandungan abu dan komposisinya tergantung macam bahan dan cara pengabuannya

Namun, mikronutrien seperti mineral pun hanya sedikit dibutuhkan oleh tubuh sehingga jumlahnya dalam produk pangan harus dikontrol agar tidak berdampak pada tubuh manusia yang mengkonsumsinya serta, termasuk pada biaya produksi (cost). Dikutip dari Nestle Nutrition Institute bahwa kelebihan mineral pada salah satu produk pangan justru dapat membahayakan tubuh manusia yang mengkonsumsinya. Salah satu jenis mineral yang dijelaskan yakni, zat seng (Zinc/ Zn) yang jika jumlahnya berlebihan dalam tubuh, dapat menyebabkan terganggunya penyerapan zat tembaga, serta dapat mengganggu sel darah merah maupun sel darah putih hingga merusak sistem kekebalan tubuh. Secara prinsip, zat seng berperan sebagai zat koenzim untuk lebih dari 200 enzim yang berperan dalam proses metabolisme yang berkaitan dengan proses sintesis maupun pemecahan karbohidrat, protein, lemak dan asam nukleat. Selain itu, zat seng juga berperan penting dalam proses replikasi sel, kekebalan tubuh, penglihatan, menangkal radikal bebas, mempengaruhi nafsu makan dan fungsi indera pengecapan maupun kesehatan tulang, perkembangan fungsi reproduksi dan pembentukan sel sperma pada laki - laki, perkembangan janin pada wanita hamil serta kondisi bayi yang akan dilahirkan. 

Jenis mineral lainnya yang sangat dibutuhkan oleh tubuh adalah zat besi (Iron/ Fe) dan Yodium (Iodium/I). Dalam tubuh, zat besi berperan sebagai salah satu zat pembentuk hemoglobin (sel darah merah) yang berfungsi membawa oksigen dari paru - paru ke seluruh tubuh, sebagai pembawa elektron pada sel, membentuk enzim yang dibutuhkan untuk produksi energi seluler, berperan penting dalam sistem kekebalan tubuh dan fungsi otak. Meski kebutuhannya tidak sebanyak zat besi, yodium juga berperan penting dalam proses sintesis kelenjar tiroid yang berfungsi untuk mengatur suhu tubuh, metabolisme dasar, reproduksi proses pertumbuhan dan perkembangan serta pembentukan sel darah merah dan untuk menjaga fungsi otot dan saraf.

Jika kelebihan Zinc dapat menyebabkan beberapa gangguan pada tubuh, maka kelebihan zat besi dan yodium juga dapat mengganggu fungsi tubuh. Jika jumlah zat besi berlebih akan tumbuh gejala seperti nyeri sendi, lemah dan lesu, periode menstruasi yang terhenti tiba - tiba, serta sakit perut, lebih jauh lagi, kelebihan zat besi juga dapat menyebabkan kerusakan hati hingga gagal ginjal bahkan perubahan warna kulit akibat penumpukan zat besi. Pada kasus kelebihan yodium, seseorang justru dapat menyebabkan penyakit hipertiroidisme yang dapat berakibat pada berbagai komplikasi. Oleh karena itu, kadar mineral haruslah memenuhi persen angka kecukupan gizi (AKG) yang direalisasikan sehingga diperlukan pengujian terhadap kadar mineral pada bahan ataupun produk makanan dan juga update pada label gizi.

Pengujian Mineral biasanya dilakukan dengan beberapa metode yakni dengan menggunakan metode thermogravimetri (thermogravimetry) secara mandiri atau dikombinasikan dengan metode lain seperti spektrofotometri ataupun titrimetri untuk menguji mineral secara individu. Dalam beberapa kasus, pengujian ini dibagi menjadi beberapa parameter yakni kadar abu total, kadar abu sulfat, abu tak larut dalam asam, silikat serta kealkalian abu. Adapun metode pengabuan yang dapat digunakan adalah pengabuan kering dan pengabuan basah. Metode pengabuan kering dilakukan dengan menggunakan tanur listrik (furnace) pengabuan dimana sampel dibakar pada suhu antara 500 - 600 C yang bertujuan untuk menganalisa kadar abu, sedangkan metode pengabuan basah dilakukan dengan cara destruksi menggunakan oksidator kuat seperti asam kuat yang lebih diperuntukkan untuk pengujian mineral secara individu.

A. Kadar Abu Total dan Silika serta Cara Pengujiannya

Kadar abu total adalah total seluruh zat anorganik yang tersisa setelah proses pengabuan. Selain digunakan sebagai parameter penentu nilai gizi, kadar abu total juga digunakan untuk menentukan baik atau tidaknya kualitas suatu proses pengolahan serta mengetahui jenis bahan - bahan yang digunakan. Dalam pengerjaannya, sampel ditimbang pada neraca analitik dimana bobot sampel yang umumnya digunakan berkisar 2 - 5 gram. Sampel kemudian dimasukkan dalam cawan porselen dan dipanaskan dalam tanur listrik (furnace) hingga waktu tertentu. Ada baiknya agar sampel yang digunakan telah kering agar proses pengabuan berlangsung optimal dan tidak menyisakan zat arang/karbon. Beberapa metode mungkin menyarankan untuk melakukan pemanasan secara perlahan dengan menggunakan metode ramping agar pengabuan yang dilakukan lebih optimal, dan biasanya jika suhu target pengabuan adalah 550oC, maka tahap awal pemanasan akan dilakukan pada suhu 300oC. 

Jika telah dihasilkan abu, maka cawan dapat disimpan dalam deksikator agar dicapai bobot yang stabil. Mengapa? Hal ini karena uap air yang terkandung dalam udara bisa saja langsung terserap pada abu yang menyebabkan bobot tidak stabil. Analisa kemudian dilanjutkan dengan menimbang bobot abu yang telah didinginkan dan membandingkannya dengan bobot cawan kosong sehingga didapat kadar abu total menggunakan rumus (1). Rangkaian perlakuan ini dapat diilustrasikan pada Gambar 1.

Dimana : 
W adalah bobot sampel sebelum diabukan (gram);

W1 adalah bobot sampel dan cawan setelah diabukan (gram);

W2 adalah bobot cawan kosong (gram). 

Gambar 1. Alur Pengujian Kadar Abu Total

 

Pada uji silika (Si), uji ini dapat dilakukan sebagai pengujian lanjutan dari kadar abu total dimana abu yang dihasilkan dari proses pengabuan ditambahkan larutan asam kuat seperti asam sulfat (H2SO4) dan asam fluorida (HF) dan dilanjutkan dengan proses pengabuan kembali. Penambahan asam ini dimaksudkan untuk menghilangkan pengotor - pengotor sehingga yang tersisa adalah silika. Setelah diabukan kembali, bobot hasil abu yang telah didinginkan kemudian ditimbang dan dihitung dengan menggunakan rumus 2.

Dimana, 
W adalah bobot sampel sebelum diabukan (gram);

W1 adalah bobot sampel sebelum ditambah HF (gram);

W2 adalah bobot sampel setelah ditambah HF  (gram). 

 

B. Kadar Abu Sulfat , Abu Tak Larut Asam dan Kealkalian Abu serta Cara Pengujiannya

Pada prinsipnya, pengujian abu dimulai dengan tahap yang sama yakni proses pengabuan dengan menggunakan tanur listrik atau furnace. Yang membedakan antara satu dan lainnya adalah proses lanjutan setelah terbentuknya abu. Pada Abu sulfat, uji ini dilanjutkan dengan penambahan asam sulfat pekat kemudian dipijarkan kembali dalam tanur listrik. Penambahan asam sulfat ini dimaksudkan untuk mengendapkan mineral sebagai endapan garam sulfat.

Sedikit berbeda dengan abu sulfat, untuk kadar abu tak larut dalam asam diuji dengan menambahkan asam klorida (HCl) dan asam nitrat (HNO3) pekat pada sampel abu yang diikuti dengan proses penyaringan. Residu yang tersaring kemudian dipijarkan kembali dalam tanur listrik atau furnace dan didinginkan dalam desikator. Baik kadar abu sulfat maupun kadar abu tak larut asam, keduanya dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut :

Dimana : 
W adalah bobot sampel sebelum diabukan (gram);

W1 adalah bobot sampel dan cawan setelah treatment (gram);

W2 adalah bobot cawan kosong (gram).

 

Kealkalian abu menunjukkan adanya unsur - unsur atau mineral - mineral yang menyebabkan kebasaan, seperti natrium (Na), kalium(K), kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dimana unsur - unsur ini memiliki kelarutan tinggi dalam air. Oleh karena itu, pengujian kealkalian abu dilakukan dengan melarutkan abu dalam air yang dibantu dengan penambahan oksidator seperti peroksida dan asam klorida encer yang disertai dengan pemanasan lebih lanjut pada penangas air. Larutan yang dihasilkan kemudian disaring dan dititrasi dengan larutan NaOH yang telah distandarisasi menggunakan indikator phenolphtalein (PP) sehingga nilai kealkalian abu dapat dihitung dengan rumus :

Keterangan :
V1 adalah Volume hasil penitaran sampel (mL);

V2 adalah Volume hasil penitaran blanko (mL);

N adalah Normatilas NaOH (N);

w adalah bobot sampel yang dianalisa (gram).

 

Dari penjelasan yang telah dipaparkan, pengujian kadar abu memang memiliki tantangan tersendiri dimana terkadang proses pengabuan sampel kurang optimal sehingga hasil abu masih bercampur dengan karbon (arang). Di sisi lain, terdapat sampel - sampel yang mungkin tergolong sensitif sehingga tidak bisa menggunakan pemanasan pada suhu tinggi secara langsung dan membutuhkan 2 tahap pembakaran. Dalam kasus - kasus seperti ini, penggunaan alat tanur listrik atau furnace yang dilengkapi dengan program otomatis dapat sangat membantu analis dalam proses analisa. Lebih lanjut biasanya tanur listrik (furnace) otomatis sudah dibekali dengan program ramping yang memungkinkan analis untuk mengatur 2 sampai lebih suhu target dalam satu program sehingga lebih praktis dan mudah untuk analis. Beberapa alat tanur listrik (furnace) mungkin dibekali dengan interface berupa USB port yang memungkinkan analis untuk mengirim dan mendapatkan data monitoring selama analisa secara tertulis. Dalam kasus uji kealkalian abu, alat titrator otomatis (automatic titrator) mungkin bisa dijadikan sebagai alternatif agar analisa yang dilakukan lebih objektif, akurat dan presisi, serta lebih efektif dari segi waktu maupun biaya per analisa (cost per analysis).

 

Serat

Dalam produk makanan, terdapat dua jenis serat yang perlu dipantau kadarnya, yakni serat pangan dan serat kasar. Secara definisi serat pangan atau dietary fiber adalah bagian pangan nabati yang tidak dapat dihidrolisis oleh enzim - enzim pencernaan, sedangkan serat kasar atau crude fiber adalah komponen sisa hasil hidrolisis atau bagian yang tidak dapat dihidrolisis secara kimiawi. Cakupan serat pangan atau dietary fiber meliputi selulosa, hemiselulosa, lignin, oligosakarida, pektin, gum dan lapisan lilin, sedangkan zat - zat yang termasuk serat kasar adalah hemiselulosa, selulosa dan lignin. 

Meski kebanyakan makanan memiliki kadar serat pangan yang lebih tinggi, namun pada beberapa makanan khusus justru memiliki kadar serat kasar yang tinggi. Hal ini karena bila ditinjau dari segi kalori, serat kasar memiliki kalori dan kadar gula yang rendah sehingga berfungsi dapat mengurangi resiko obesitas. Secara fungsi, serat memiliki banyak manfaat seperti mengontrol berat badan, menanggulangi penyakit diabetes, mencegah gangguan gastrointestinal dan kanker kolon serta mengurangi resiko kolesterol tinggi dan penyakit kardiovaskular. Namun hal ini dapat berdampak sebaliknya jika kadar serat terlalu berlebih, gejala seperti kembung dan kram perut, dehidrasi, mual, turunnya berat badan hingga sembelit dan penyumbatan pada usus besar. Oleh karena itu, kontrol terhadap kadar serat wajib dilakukan oleh para pelaku industri pangan. 

A. Serat Pangan

Dalam pengujian serat pangan, pengujian dilakukan dengan menggunakan metode metode kombinasi antara metode enzimatik dan metode gravimetri. Dalam hal ini penggunaan enzim seperti alpha-amylase dan amyloglucosidase. Prinsip metode enzimatik ini adalah dengan memecah serat pangan, mineral dan protein pada sampel menggunakan enzim yang dilanjutkan dengan pengendapan serat pangan dengan menggunakan etanol. Dalam analisanya, pH dan suhu selama analisa perlu diperhatikan untuk kinerja enzim yang optimal dimana suhu dan pH yang diperlukan untuk uji ini berkisar pada 95 - 100 C dan pH 6 untuk inkubasi proses enzimatik dengan enzim alpha-amylase, sedangkan suhu 60 C dan pH 7.5 ± 0.2  untuk inkubasi proses enzimatik dengan enzim amyloglucosidase. Hasil dari keseluruhan proses ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

Keterangan :
CSR adalah Bobot sampel terkoreksi (gram); 
TDF adalah Total Dietary Fiber atau total serat pangan (%). 

Untuk menjalankan metode ini, beberapa alat mungkin dibutuhkan seperti alat inkubasi enzimatik, pH meter, penangas air, termometer, oven, desikator serta neraca analitik. Oleh karena itu, analis perlu mengumpulkan berbagai referensi alat yang dapat digunakan. Salah satu contoh alat inkubator enzimatik ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Contoh Alat Serat Pangan (A) Inkubasi Enzimatik (B) Filtrasi Enzimatik

 

B. Serat Kasar

Pada prinsipnya, serat kasar didapatkan dari residu hasil hidrolisis sampel dalam larutan asam dan basa. Hidrolisis ini dimungkinkan untuk dilakukan secara manual maupun dengan menggunakan bantuan instrument analisa. Secara garis besar, pengujian serat kasar didasarkan pada metode gravimetri, yakni perbandingan bobot sebelum dan setelah proses hidrolisis diaplikasikan. 

Dalam Standar Nasional Indonesia Nomor 2891 Tahun 1992 disebutkan bahwa serat kasar dapat diuji dengan mengekstrak sampel menggunakan metode sokletasi ataupun pengadukan secara manual terlebih dahulu yang tujukan untuk menghilangkan lemak pada sampel. Sampel yang telah bersih dari lemak kemudian dihidrolisis dengan basa kuat dan asam kuat secara bergantian dan disaring menggunakan kertas saring yang dilanjutkan dengan proses pengeringan pada oven dan pengukuran bobot pada neraca analitik sehingga kadarnya dapat dihitung dengan rumus berikut :

Dimana,

W1 adalah bobot residu hasil pengabuan (gram);

W2 adalah bobot residu yang tertinggal pada kertas saring (gram).

 

Selain metode yang disebutkan oleh SNI, terdapat metode lain yang serupa yakni metode Weende yang memiliki prinsip hampir sama dengan metode yang disarankan oleh SNI. Metode ini disarankan oleh U.S.AOAC. Perbedaannya hanya pada penggunaan reagen dan adanya penambahan tahap pengabuan pada furnace agar didapatkan hasil yang optimal. Secara urutan, metode Weende dimulai dengan melakukan hidrolisis sampel yang telah dipreparasi dengan larutan asam sulfat dan air, serta penambahan zat antifoam untuk mengurangi busa yang terbentuk. Sedikit berbeda, jika pada metode SNI menggunakan basa yang lebih kuat yakni natrium hidroksida (NaOH), namun pada metode Weende digunakan basa yang lebih lunak yakni kalium hidroksida (KOH) untuk mengurangi efek eksotermik pada sampel yang menyebabkan lonjakan suhu. 

Hasil hidrolisis kedua ini kemudian diberi perlakukan dengan pemanasan dalam oven dan juga pengabuan dalam tanur listrik (furnace) yang dilanjutkan dengan tahap pendinginan dan perbandingan bobot secara gravimetri. Hasil serat kasar kemudian dihitung dengan menggunakan rumus :

Dimana :
F1 adalah bobot sampel kering setelah pemanasan oven;

F2 adalah bobot sampel setelah proses pengabuan;

F0 adalah bobot sampel sebelum analisa

 

Dalam kasus analisa serat, pengujian dapat dilakukan secara konvensional atau dengan menggunakan bantuan alat. Kelebihan dari penggunaan instrumen adalah uji yang lebih efisien dari segi waktu maupun penggunaan reagen per analisa sehingga biaya per analisa relatif lebih rendah. Selain itu, penggunaan instrumen juga lebih memudahkan analis karena praktis, fleksibel serta lebih aman dibandingkan menggunakan cara konvensional sehingga analisa yang dilakukan lebih optimal dan analis ataupun operator yang melakukan pengujian lebih terjamin keamanannya. Oleh karena itu, penggunaan alat hidrolisis serat dapat dijadikan sebagai salah satu referensi untuk pengujian serat. Contoh tampilan alat hidrolisis serat ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 3. Contoh Tampilan Alat Pengujian Serat Kasar (A) Ektraktor Lemak (B) Hidrolisis Serat Kasar

 

Dari penjabaran diatas, dapat disimpulkan bahwa analisa kadar abu dan serat penting untuk label gizi pada produk pangan. Selain itu, analisa kadar abu maupun analisa serat dapat dilakukan secara konvensional maupun cara modern. Namun penggunaan cara modern jauh lebih menguntungkan dibandingkan cara konvensional sehingga penggunaan cara modern dapat dijadikan sebagai alternatif agar hasil uji lebih optimal, efisien dan aman. 

 

Referensi :

Andini, Widya Citra. 2021. Kelebihan Zat Besi, https://hellosehat.com/nutrisi/fakta-gizi/kelebihan-zat-besi/ diakses pada Hari Senin Tanggal 18 Juli 2022 Pukul 10.20 WIB

Badan Standardisasi Nasional. 1992. Standar Nasional Indonesia (SNI) 01-2891 Tahun 1992 tentang “Cara Uji Makanan dan Minuman”

Fadri, dr. Rizal. 2020. Mitos atau Fakta Kelebihan Yodium sebabkan Hipertiroidisme,  https://www.halodoc.com/artikel/mitos-atau-fakta-kelebihan-yodium-sebabkan-hipertiroidisme diakses pada Hari Senin Tanggal 18 Juli 2022 Pukul 10.33 WIB

Kaderi, Husin. 2015. Arti Penting Kadar Abu Pada Bahan Olahan, http://balittra.litbang.pertanian.go.id/index.php?option=com_content&view=article&id=1676 diakses pada Hari Senin Tanggal 18 Juli 2022 Pukul 10.49 WIB

Mulato, Sri. 2020. Jabaran Mutu Kriteria Kopi Bubuk 01-3542-2004, https://www.cctcid.com/2020/12/29/jabaran-kriteria-mutu-sni-kopi-bubuk/ diakses pada Hari Kamis Tanggal 21 Juli 2022 Pukul 15.00 WIB

Nestle Nutrition Institute. 2022. Vitamin dan Mineral yang Berlebihan dalam Makanan Mengakibatkan Jutaan Anak Beresiko, https://indonesia.nestlenutrition-institute.org/berita/article/2014/07/08/vitamin-dan-mineral-yang-berlebihan-dalam-makanan-mengakibatkan-jutaan-anak-berisiko diakses pada Hari Senin, Tanggal 18 Juli 2022 Pukul 09.30 WIB

Santoso, Agus. 2011. Serat Pangan (Dietary Fiber) dan Manfaatnya bagi Kesehatan, https://fmipa.umri.ac.id/wp-content/uploads/2016/09/Pinki-A-Serat-dan-manfaatnya-bg-kesehatan-74-129-1-SM.pdf diakses pada Hari Kamis Tanggal 21 Juli 2022 Pukul 21.00 WIB

Tim Food Technology BINUS University. 2015. Mikronutrien : Sedikit Tapi Penting, https://foodtech.binus.ac.id/2015/02/03/mikronutrien-sedikit-tapi-penting/ diakses pada Hari Senin, Tanggal 18 Juli 2022 Pukul 09.49 WIB

Previous Article

PENENTUAN TOTAL NITROGEN DI WWTP

Monday, 11 July 2022
VIEW DETAILS

Next Article

Water Purifier untuk Industri Minyak Goreng Sawit

Friday, 22 July 2022
VIEW DETAILS