Metode Analisis Kadar Mineral Pangan Pengabuan Basah dan Pengabuan Kering

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Abu adalah zat anorganik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik. Kandungan abu dan komposisinya tergantung dari jenis bahan dan cara pengabuannya. Kadar abu memiliki hubungan dengan mineral suatu bahan. Mineral yang terdapat dalam suatu bahan dapat merupakan dua macam garam organik dan anorganik. Contoh mineral yang termasuk dalam garam organik yaitu, garam-garam asam mallat, oksalat, asetat. Sedangkan garam anorganik antara lain, dalam bentuk garam fosfat, karbonat, klorida, sulfat, dan nitrat (Slamet, dkk, 1989: 150).

            Pengujian kadar abu merupakan hal yang sangat penting pada bahan pangan untuk mengetahui baik tidaknya suatu bahan pangan untuk dikonsumsi ataupun untuk diolah oleh masyarakat. Pengabuan juga dilakukan untuk menentukan jumlah mineral yang terkandung dalam bahan pangan dan parameter nilai gizi pada bahan pangan. Pengabuan bahan pangan dapat dilakukan dengan analisa kadar abu dengan metode pengabuan basah dan metode pengabuan kering.

            Metode pengabuan basah adalah salah satu usaha untuk memperbaiki cara kering yang sering memakan waktu lama (Slamet, dkk, 1989: 156). Sedangakan yang dimaksud metode kering adalah pengabuan secara langsung dengan mengoksidasi semua zat organik pada suhu tinggi. Dalam makalah ini, kami akan membahas kedua metode tersebut dengan rinci.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang sebelumnya, berikut rumusan masalah pada makalah ini.

1.        Apakah yang dimaksud dengan pengabuan?

2.        Apakah yang dimaksud dengan metode pengabuan basah?

3.        Apakah yang dimaksud dengan metode pengabuan kering?

4.        Bagaimana kelebihan dan kekurangan metode pengabuan basah?

5.        Bagaimana kelebihan dan kekurangan metode pengabuan kering?

6.        Bagaimana perbedaan metode pengabuan basah dan pengabuan kering?

1.3 Tujuan Penulisan

Berdasarkan rumusan masalah di atas, berikut ini tujuan penulisan makalah.

1.        Untuk mengetahui pengertian pengabuan

2.        Untuk mengetahui pengertian metode pengabuan basah.

3.        Untuk mengetahui pengertian metode pengabuan kering.

4.        Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan metode pengabuan basah.

5.        Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan metode pengabuan kering.

6.        Untuk mengetahui perbedaan metode pengabuan basah dan pengabuan kering.

                                                       

BAB II

PEMBAHASAN

2.1    Pengertian Pengabuan

Pengabuan adalah proses pembakaran bahan organik untuk menghasilkan zat abu. Abu merupakan residu anorganik dari proses pembakaran atau oksidasi komponen organik bahan pangan. Kadar abu dari suatu bahan pangan menunjukkan kandungan mineral yang terdapat dalam bahan tersebut, kemurnian, serta kebersihan suatu bahan yang dihasilkan. Pengabuan dapat dilakukan dengan menggunakan dua metode, yaitu metode pengabuan kering (cara langsung) dan pengabuan basah (cara tidak langsung). Metode pengabuan basah cenderung menggunakan indikator kuat (asam kuat), sedangkan metode pengabuan kering yaitu pengabuan bahan menjadi komponen yang lebih sederhana dengan suhu tinggi dalam tanur. Prinsip pengabuan basah (cara tidak langsung) yaitu memberikan reagen kimia tertentu pada bahan sebelum dilakukan pengabuan. Senyawa yang biasa ditambahkan adalah gliserol alkohol ataupun pasir bebas anorganik selanjutnya dilakukan pemanasan pada suhu tunggi. Prinsip dari pengabuan kering (cara langsung) yaitu dengan mengoksidasi semua zat organik pada suhu tinggi, yaitu sekitar 500–600ºC dan kemudian melakukan penimbangan zat yang tertinggal setelah proses pembakaran tersebut

2.2    Pengertian Metode Pengabuan Basah

Pengabuan ini menggunakan oksidator-oksidator kuat (asam kuat).Biasanya digunakan untuk penentuan individu komponen mineral. Pengabuan merupakan tahapan persiapan contoh.Pengabuan cara basah ini dilakukan dengan mendestruksi komponen-komponen organik (C, H, dan O) bahan dengan oksidator seperti asam kuat. Pengabuan cara ini dilakukan untuk menentukan elemen-elemen mineral. Cara ini lebih baik dari cara kering karena pengabuan cara kering lama dan terjadi kehilangan mineral karena suhu tinggi. (Fauzi, 2006)

Prinsip pengabuan cara basah adalah memberi reagen kimia (asam kuat) pada bahan sebelum pengabuan. Bahan tersebut dapat berupa:

a.       Asam sulfat yang berfungsi sebagai bahan pengoksidasi kuat yang dapat mempercepat reaksi oksidasi.

b.      Campuran asam sulfat & potasium sulfat. K2SO4 menaikkan titik didih H2SO4menyebabkan suhu pengabuan tinggi sehingga pengabuan berlangsung cepat.

c.       Campuran asam sulfat & asam nitrat .Campuran ini banyak digunakan selain itu capuran ini merupakan oksidator kuat. Memiliki suhu difesti dibawah 3500C.

d.      Campuran asam perklorat & asam nitrat untuk bahan yang sulit mengalami oksidasi campuran ini baik untuk digunakan karena pengabuan sangat cepat ± 10 menit. Perklorat bersifat mudah meledak. ( Sudarmadji , 2003)

Pengabuan basah dilakukan dengan cara mengoksidasi komponen organik sampel menggunakan oksidator kimiawi, seperti asam kuat. Kombinasi asam yang sering digunakan dalam pengabuan basah adalah kombinasi asam nitrat dengan asam sulfat. Penggunaan asam sulfat memakan waktu oksidasi yang sangat lama. Penggunaan asam nitrat dapat mengoksidasi bahan organik sampel dengan baik, namun sayangnya asam nitrat cepat habis bahkan sebelum semua sampel terdekstruksi sempurna. Oleh karena itu, untuk menyiasati kekurangan dari oksidator kimiawi tersebut maka digunakan kombinasi asam nitrat dan asam sulfat. Suhu pada pengabuan basah biasanya lebih rendah dari pengabuan kering (Gunawan,2009).

Pengabuan basah merupakan salah satu usaha untuk memperbaiki cara kering yang sering memakan waktu lama. Prinsip pengabuan basah adalah memberikan reagen kimia tertentu ke dalam bahan sebelum digunakan untuk pengabuan (Slamet,dkk., 1989:156). Contoh reagen kimia yang dapat ditambahkan ke dalam bahan yaitu:

1.      Asam sulfat, sering ditambahkan ke dalam sample untuk membantu mempercepat terjadinya reaksi oksidasi.

2.      Campuran asam sulfat dan potassium sulfat. Potassium sulfat yang dicampurkan pada asam sulfat akan menaikkan titik diduih asam sulfat sehingga suhu pengabuan dapat ditingkatkan 

3.      Campuran asam sulfat, asam nitrat yang merupakan oksidator kuat. Dengan penambahan oksidator ini akan menurunkan suhu degesti sampai 3500 C, sehingga komponen yang mudah pada suhu tinggi dapat tetap dipertahankan dalam abu dan penentun kadar abu lebih baik.

4.      Penggunaan asam perklorat dan asam nitrat dapat digunakan untuk bahan yang sangat sulit mengalami oksidasi. 

Menurut Zainal (2008), langkah – langkah penentuan kadar abu dengan cara basah yaitu:

1.      Sampel dengan berat 2−5 g dimasukkan ke dalam gelas erlenmeyer, kemudian ditambahkan campuran HNO3 pekat: HClO4 = 4 : 1 sebanyak 10 ml dan ditutup dengan gelas erlogi (1 malam),

2.      pemanasan sampel di atas hotplate pada suhu 115^oC selama 6−8 jam sampai larutan berwarna bening.

3.      Larutan hasil destruksi lalu dimasukkan dalam labu ukur 10 ml dan ditambah HNO3 10% sampai tanda batas.

4.      Larutan tersebut siap untuk pengukuran dengan SSA

2.3 Pengertian Pengabuan Kering

Pengabuan kering merupakan analisis kadar abu yang dilakukan dengan cara mendestruksi komponen organik sampel dengan suhu tinggi di dalam suatu tanur pengabuan (furnace), tanpa terjadi nyala api, sampai terbentuk abu berwarna putih keabuan dan berat konstan tercapai. Oksigen  yang terdapat di dalam udara bertindak sebagai oksidator. Residu yang didapatkan merupakan total abu dari suatu sampel (Andarwulan 2010).

Sampel yang digunakan pada metode pengabuan kering ditempatkan dalam suatu cawan pengabuan yang dipilih berdasarkan sifat bahan yang akan dianalisis serta jenis analisis lanjutan yang akan dilakukan terhadap abu. Jenis-jenis bahan yang digunakan untuk pembuatan cawan  antara lain adalah kuarsa, vycor, porselen, besi, nikel, platina, dan campuran emas-platina. Cawan porselen paling umum digunakan untuk pengabuan karena beratnya relatif konstan setelah pemanasan berulang-ulang dan harganya yang murah. Meskipun demikian cawan porselen mudah retakk, bahkan pecah jika dipanaskan pada suhu tinggi dengan tiba-tiba (Andarwulan 2010).

Sebelum diabukan, sampel-sampel basah dan cairan biasanya dikeringkan lebih dahulu di dalam oven pengering. Pengeringan ini dapat pula dilakukan menentukan kadar air sampel. Pra-pengabuan dilakukan di atas api terbuka, terutama untuk sampel-sampel yang seluruh sampel mengering dan tidak mengasap lagi. Setelah perlakuan ini, baru sampel dimasukkan ke dalam tanur (furnace) (Andarwulan 2010).

Apabila pengabuan yang berkepanjangan tidak dapat menghasilkan abu bebas karbon (carbon free ash), residu harus dibasahi lagi dengan air, dikeringkan dan kemudian diabukan sampai didapat abu berwarna putih ini, residu dapat pula diperlakukan  dengan hidrogen peroksida, asam  nitrat dan atau asam sulfat, tetapi perlu diingat bahwa perlakukan ini akan mengubah bentuk mineral yang ada di dalam abu. Jika diperlukan, dapat pula residu yang belum bebas karbon dilarutkan dalam sejumlah kecil air dan kemudian disaring dengan kertas saring berkadar abu rendah. Kedua bagian ini kemudian diabukan kembali secara terpisah (Andarwulan 2010).

Pengabuan kering untuk persiapan penetapan trace minerals jarang dilakukan karena mineral tersebut bersifat menguap pada suhu pengabuan. Suhu pengabuan yang dianggap aman dari kehilangan sejumlah mineral karena penguapan adalah 500oC. Suatu cara pengabuan sampel biologis yang dianjurkan meliputi pengeringan dan pra-pengabuan pada suatu alat khusus yang terdiri dari sebuah hot plate dan lampu inframerah. Suhu dinaikan perlahan-lahan sampai 300oC dimana sampel mulai membara. Pengabuan dilanjut di dalam tanur dnegan suhu awal 250oC, dan dinaikkan bertahap menjadi 450oC selama satu jam. Suhu akhir ini dipertahankan sampai seluruh komponen organik terdekomposisi. Abu dalam bahan ditetapkan dengan menimbang residu hasil pembakaran komponen bahan organik pada suhu sekitar 550oC (Andarwulan, 2010).

2.4 Kekurangan dan Kelebihan Pengabuan Basah

Dalam pengabuan basah juga terdapat beberapa kelebihan dan kekurangan (Anonim, 2010) diantaranya :

Kelebihan dari pengakuan basah,  meliputi :

a.       Waktu yang diperlukan relatif singkat,

b.      Suhu yang digunakan relatif rendah,

c.       Resiko kehilangan air akibat suhu yang digunakan relatif rendah,

d.      Dengan penambahan gliserol alkohol dapat mempercepat pengabuan, dan

e.       Penetuan kadar abu lebih baik

Kelemahan dari pengabuan basah, meliputi :

a.       Hanya dapat digunakan untuk trace elemen dan logam beracun,

b.      Memerlukan regensia yang kadangkala berbahaya, dan

c.       Memerlukan koreksi terhadap regensia yang digunakan.

2.5 Kelebihan dan Kekurangan Pengabuan Kering

Pengabuan dengan cara langsung (kering) memiliki beberapa kelebihan dan kelemahan. Beberapa kelebihan dari cara pengabuan kering, antara lain:

1. Digunakan untuk penentuan kadar abu total bahan makanan dan bahan hasil pertanian, serta digunakan untuk mendeteksi sampel yang relatif banyak,
2. Digunakan untuk menganalisa abu yang larut dan tidak larut dalam air, serta abu yang tidak larut dalam asam, dan 
3. Tanpa menggunakan regensia sehingga biaya lebih murah dan tidak menimbulkan resiko akibat penggunaan reagen yang berbahaya. 

Sedangkan kelemahan dari cara pengabuan kering, antara lain :

1. Membutuhkan waktu yang lebih lama,
2. Tanpa penambahan regensia,
3. Memerlukan suhu yang relatif tinggi, 
4. Adanya kemungkinan kehilangan air karena pemakaian suhu tinggi (Apriantono 1989).

2.6 Perbedaan Pengabuan Basah dan Pengabuan Kering

Metode pangabuan kering menggunakan panas tinggi dan adanya oksigen. Biasanya digunakan dalam analisis kadar abu . Metode pengabuan cara kering banyak dilakuakan untuk analisis kadar abu. Caranya adalah dengan mendestruksi komponen organik contoh dengan suhu tinggi di dalam suatu tanur (furnace) pengabuan, tanpa terjadi nyala api sampai terbentuk abu berwarna putih keabuan dan berat tetap (konstan) tercapai. Oksigen yang terdapat di dalam udara bertindak sebagai oksidator.Oksidasi komponen organik dilakukan pada suhu tinggi 500-6000C. Sedangkan pengabuan basah menggunakan oksidator-oksidator kuat (asam kuat).Biasanya digunakan untuk penentuan individu komponen mineral. Pengabuan cara basah ini dilakukan dengan mendestruksi komponen-komponen organik (C, H, dan O) bahan dengan oksidator seperti asam kuat. Pengabuan cara ini dilakukan untuk menentukan elemen-elemen mineral. Cara ini lebih baik dari cara kering karena pengabuan cara kering lama dan terjadi kehilangan mineral karena suhu tinggi. (Fauzi, 2006)

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

1.      Pengabuan adalah proses pembakaran bahan organik untuk menghasilkan zat abu.

2.      Metode pengabuan basah merupakan pengabuan dengan menggunakan oksidator-oksidator kuat (asam kuat).  Biasanya digunakan untuk penentuan individu komponen mineral. Metode ini dilakukan untuk memperbaiki cara kering yang sering memakan waktu lama.

3.      Sedangkan metode pengabuan kering adalah analisis kadar abu yang dilakukan dengan cara mendestruksi komponen organik sampel dengan suhu tinggi di dalam suatu tanur pengabuan (furnace), tanpa terjadi nyala api,  sampai terbentuk abu warna putih keabuan dan berat konstan tercapai.

4.      Beberapa kelebihan dan kelemahan yang terdapat pada pengabuan basah sesuai dengan Anonim (2010c). Kelebihan dari pengakuan basah,  meliputi, waktu yang diperlukan relatif singkat, suhu dan resiko kehilangan air relatif rendah, penambahan gliserol alkohol dapat mempercepat pengabuan, dan penetuan kadar abu lebih baik. Sedangkan kelemahan dari pengabuan basah, meliputi hanya dapat digunakan untuk trace elemen dan logam beracun, memerlukan regensia yang kadangkala berbahaya, dan memerlukan koreksi terhadap regensia yang digunakan.

5.      Pengabuan dengan cara langsung (kering) memiliki beberapa kelebihan dan kelemahan. Beberapa kelebihan dari cara pengabuan kering, antara lain: Digunakan untuk penentuan kadar abu total bahan makanan dan bahan hasil pertanian, serta digunakan untuk mendeteksi sampel yang relatif banyak, digunakan untuk menganalisa abu yang larut dan tidak larut dalam air, serta abu yang tidak larut dalam asam, dan tanpa menggunakan regensia sehingga biaya lebih murah dan tidak menimbulkan resiko akibat penggunaan reagen yang berbahaya. Sedangkan kelemahan dari cara pengabuan kering, antara lain membutuhkan waktu yang lebih lama, tanpa penambahan regensia, suhu yang relatif tinggi, adanya kemungkinan kehilangan air karena pemakaian suhu tinggi.

6.      Perbedaan metode metode pengabuan basah dan pengabuan kering. Pengabuan cara basah, digunakan untuk track element, memerlukan waktu relative singkat, suhu relative rendah, sample lebih sedikit dan memerlukan reagen kimia. Sedangka pengabuan cara kering, digunakan untuk penentuan total abu dalam suatu bahan dan hasil pertanian, memerlukan waktu relative lama, suhu tinggi dan penggunaannya untuk sample yang banyak.

3.2  Saran

1.         Pengujian kadar abu sangat penting dilakukan pada bahan pangan untuk mengetahui baik tidaknya suatu bahan pangan untuk dikonsumsi ataupun untuk diolah oleh masyarakat.

2.         Mengimbangi konsumsi mineral dengan konsumsi serat, karena jika terlalu banyak mengonsumsi serat maka mineral yang diserap akan berkurang.

DAFTAR PUSTAKA

Maharwulan.2014. Analisis Kadar Abu dan Mineral. Online (maharwulan.blogspot.id/2014/04/analisis-kadar-abu-dan-mineral.html), diakses 24 April 2017.

Muspirahdjalal.2011. Metode analisa kadar abu. Online (http://muspirahdjalal.blogspot.co.id/2011/11/metode -analisa-kadar-abu.html ), diakses 24 April 2017.

SelembarHarapanku.2014. Analisa Kadar Ab Pada Bahan Pangan. Online (http://selembarharapanku.blogspot.co.id/2014/03/analisa-kadar-abu-pada-bahan-pangan.html ), diakses 24 April 2017.

Yudha.2012. Analisa Kadar Abu. Online (biologi-Yudha.blogspot.co.id/2012//analisa-abu.html) diakses 24 April 2017.