Derajat keasaman atau pH adalah parameter penting dan terklasifikasi wajib untuk banyak aplikasi. Parameter ini biasanya dijadikan penentu kualitas suatu produk ataupun air limbah. Sebagai contoh pada aplikasi makanan dan minuman (food and beverage, F&B), pH kerap kali dijadikan titik kritis penentu kualitas dan stabilitas produk yang telah diproduksi. Bahkan pH juga dijadikan sebagai titik kritis dalam perencanaan HACCP (hazard critical control point). Jika pH pada produk makanan dan minuman berubah, maka enzim di dalamnya akan teraktivasi, aktivitas enzimatik ini akan mengubah stabilitas produk, yang lebih lanjutnya akan mengubah rasa dan tekstur. Tentunya, setiap produk makanan dan minuman dijaga kondisinya agar stabil dan tidak mudah terkontaminasi oleh bakteri. Namun jika stabilitas produk terganggu, maka tingkat keamanan produk akan menurun yang menyebabkan produk mudah untuk dijangkiti mikroorganisme. 

Untuk memantau nilai pH produk, analis perlu mengukur nilai pH secara berkala. Tentunya, masing - masing produk memiliki nilai pH yang berbeda. Beberapa nilai pH produk makanan dan minuman tertera pada Tabel 1. Berdasarkan FDA (Food Drugs Administration), nilai pH haruslah diukur dengan menggunakan alat pH meter. 

Tabel 1. Nilai pH Beberapa Sampel Makanan dan Minuman

Alat pH Meter dan Bagiannya

pH meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur derajat keasaman dari suatu analit berdasarkan prinsip elektrokimia. Alat ini terdiri dari 2 komponen yaitu meter dan elektroda pH. Cara pakainya cukup mudah, analis hanya perlu mencelupkan atau merendam elektroda pH yang telah bersih pada sampel dengan ketinggian tertentu. Setidaknya, bagian balb dari elektroda serta sensor suhu* terendam dengan optimal pada sampel. 

Balb adalah salah satu bagian dari elektroda pH. Bagian ini memiliki membran yang memungkinkan terjadinya pertukaran antar ion hidrogen, yakni ion yang ada dalam sistem elektroda dan ion hidrogen yang terkandung dalam sampel. Selain balb, elektroda juga memiliki bagian lainnya seperti elektrolit yang berfungsi sebagai medium dalam sistem sehingga interaksi terjadi secara optimal. Bagian lainnya adalah badan elektroda (body material) yang berfungsi untuk melindungi dan membungkus keseluruhan sistem. Bagian terpenting yang menjadi jalur peredaran ion dalam sistem pada elektroda yaitu jembatan garam atau yang dikenal dengan junction. Bagian ini amat sangat perlu diperhatikan terutama dalam pemilihan elektroda. Ilustrasi bagian - bagian elektroda dapat dilihat pada Gambar 1. 

Gambar 1. Contoh Tampilan Alat pH Meter dan kelengkapannya

Balb adalah salah satu bagian dari elektroda pH. Bagian ini memiliki membran yang memungkinkan terjadinya pertukaran antar ion hidrogen (H⁺), yakni ion yang ada dalam sistem elektroda dan ion hidrogen (H⁺) yang terkandung dalam sampel. Selain balb, elektroda juga memiliki bagian lainnya seperti elektrolit yang berfungsi sebagai medium dalam sistem sehingga interaksi terjadi secara optimal. Bagian lainnya adalah badan elektroda (body material) yang berfungsi untuk melindungi dan membungkus keseluruhan sistem. Bagian terpenting yang menjadi jalur peredaran ion dalam sistem pada elektroda yaitu jembatan garam atau yang dikenal dengan junction. Bagian ini amat sangat perlu diperhatikan terutama dalam pemilihan elektroda. Ilustrasi bagian - bagian elektroda dapat dilihat pada Gambar 2. 

Gambar 2. Bagian - Bagian Elektroda

Tips Pemilihan Elektroda pH untuk Sampel Konsentrat Tinggi

Telah dijelaskan pada artikel sebelumnya bahwa terdapat banyak variasi elektroda pH yang beredar secara komersial yang perlu dikenali oleh analis. Hal ini karena sifat sampel pakan sama halnya seperti sampel makanan, yakni memerlukan elektroda pH khusus agar tidak terjadi sumbatan (clogging) pada elektroda pH saat pengukuran berlangsung. Berikut beberapa tips yang dapat kami rekomendasikan untuk memilih elektroda pH untuk aplikasi ini : 

1. Elektroda tipe kombinasi sangat dianjurkan dalam aplikasi ini;

2. Untuk kebutuhan analisa pH pada makanan dan minuman dapat digunakan elektroda dengan material badan yang terbuat dari plastik ataupun kaca. Jika sampel hendak diukur dalam keadaan panas, maka material kaca lebih direkomendasikan;

3. Karena sampel makanan dan produk minuman yang mengandung bulir atau padatan merupakan sampel dengan konsentrat tinggi, maka disarankan untuk memilih elektroda tipe refillable yakni dengan tipe elektrolit cairan. Namun elektroda pH dengan elektrolit gel tetap dapat memumpuni untuk produk minuman secara umum yang bening dan tidak mengandung padatan ; 

4. Pilihlah elektroda pH dengan elektroda referensi setidaknya Ag/AgCl. Namun elektroda referensi ROSS ataupun ROSS Ultra lebih advance dengan pembacaan yang lebih cepat. Namun analis juga perlu mempertimbangkan bagian lainnya, tertutama tipe junction. 

5. Jika elektroda pH belum dilengkapi dengan sensor suhu, maka analis perlu menggunakan sensor suhu tambahan yang dapat mengkoreksi nilai pH secara akurat. Hal ini karena suhu memiliki pengaruh yang signifikan pada nilai pH. 

6. Karena sampel makanan termasuk pada sampel yang banyak mengandung padatan, maka tipe junction yang paling tepat adalah tipe sure-flow, sleeve, ceramic dan open;

7. Jika tekstur makanan berupa padatan, semi-solid, krim atau bubur, analis disarankan untuk menggunakan elektroda dengan ujung tajam (spear tip) untuk mencegah adanya rongga udara pada saat pengukuran pH. Hal ini tentunya membantu hasil pengukuran lebih akurat dan valid. 

8. Sebagai tambahan, dianjurkan untuk memilih pH meter yang telah dilengkapi dengan sistem pengunci (lock), data logger, kemampuan pembacaan buffer secara otomatis (auto buffer recognition) dan fitur ATC (automatic temperature compensation)

Baca juga :

Mengenal Tipe Elektroda pH

Pengaruh Suhu pada pH

​Referensi

APEC. 2019. How to Make a HACCP Plan for Food and Animal Feed Manufacturers, https://www.apecusa.com/blog/how-to-make-a-haccp-plan-for-food-and-animal-feed-manufacturers/ diakses pada Tanggal 19 Maret 2024

Badan Standardisasi Nasional. 1992. Standard Nasional Indonesia 01-2891 :1992 “Cara Uji Makanan dan Minuman”

Bello, A. Andre´s., dkk. 2013. Effect of pH on Color and Texture of Food Products. Food Eng, 5, 158–170

Cerf., O, dkk. 2011. Application of hazard analysis – Critical control point (HACCP) principles to primary production: What is feasible and desirable?, Food Control, Vol 22 (12), hal. 1839-1843

Food Review Indonesia . 2021. Food Review Indonesia https://foodreview.co.id/blog-5670350-Nilai-pH-dalam-Produk-Minuman-Jus.html diakses pada 2 April 2024

Gaaniyati, Fatin, dkk. 2011. Aspek Gizi dan pH Berbagai Minuman Komersial. http://repository.ipb.ac.id:8080/handle/123456789/54340 diakses pada 2 April 2024

Jim. 2021. Designing a Hazard Analysis and Critical Control Point (HACCP) Plan for Shell Eggs, https://www.poultryproducer.com/designing-a-hazard-analysis-and-critical-control-point-haccp-plan-for-shell-eggs/ diakses pada Tanggal 18 Maret 2024

Nielsen, S. Suzanne. 2010. Food Analysis Fourth Edition. Springer

Thermo Scientific. 2014. Application Note : Measuring pH of Non Aqueous and Mixed Samples.

Thermo Scientific. 2014. PH Measurement Handbook.

U.S Food and Drugs Administration. 2007. Approximate pH of Foods and Food Products. https://www.webpal.org/SAFE/aaarecovery/2_food_storage/Processing/lacf-phs.htm