Ada beberapa analisis pangan yang sering dilakukan oleh industri pangan. Tujuannya adalah untuk mengetahui karakteristik pangan baik kimia, biologi, mikrobiologi, maupun fisiknya. Analisis kimia makanan merupakan analisis pangan yang sering dilakukan, karena pengetahuan akan komponen kimia makanan sangatlah penting demi membandingkannya dengan standar yang telah ditetapkan pemerintah Indonesia atau luar negeri. Selain itu, komponen kimia juga dapat berpengaruh terhadap sifat fisik, maupun mikrobiologinya. Analisis kimia pangan yang sering dilakukan oleh industri pangan adalah analisis proximat. Analisis ini dilakukan untuk mengetahui kandungan karbohidrat, protein, lemak, abu dan air.
Sebelum saya uraikan analisis proxymat ini, saya akan menjelaskan secara singkat mengenai karbohidrat, protein, lemak, abu dan air.
1. Karbohidrat
Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi
hampir seluruh penduduk dunia. Karbohidrat juga memiliki peran penting dalam
menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur dan
lain-lain (Winarno, 2004). Karbohidrat banyak terkandung pada makanan yang mengandung pati seperti serealia dan umbi-umbian. Meskipun karbohidrat memiliki fungsi potensial bagi tubuh sebagai sumber energi namun kelebihan karbohidrat juga tidak baik untuk kesehatan terutama penderita diabetes. Oleh karena itu, dengan mengetahui kandungan karbohidrat pada makanan, Kita dapat mempertimbangkan dan menghitung kandungan karbohidrat yang sesuai untuk asupan sehari-hari.
2. Protein
Protein merupakan salah satu komponen kimia yang
penting bagi tubuh. Beberapa perannya sangat vital bagi tubuh. Menurut de Man
(1997), protein terdapat baik dalam produk hewan maupun dalam produk tumbuhan.
Protein dapat diperoleh dari daun, serealia, biji-minyak, dan biji-bijian. Konsumsi protein di Indonesia merupakan salah satu yang rendah dibandingkan beberapa negara Asia Tenggara lainnya seperti Malaysia, Singapura maupun Thailand. Konsumsi protein yang banyak dikonsumsi masyarakat Indonesia berasal dari protein nabati. Hal ini dikarenakan protein hewani yang berasal dari daging-daging hewan masih terlalu mahal. Alangkah lebih baiknya pemerintah Indonesia dapat meningkatkan suplai protein pada makanan dengan beberapa protein nabati yang ekonomis, banyak disukai masyarakat dan sehat.
3. Lemak
Menurut Akoh (2002), lemak didefinisikan sebagai produk
alam termasuk asam lemak dan turunannya, steroid, terpen, karotenoid dan asam
empedu, yang memiliki kesamaan kelarutan siap dalam pelarut organik. Ada juga
yang mendeskripsikan lemak sebagai zat yang tidak larut dalam air, larut dalam
pelarut organik, mengandung gugus hidrokarbon rantai panjang dalam molekul, dan
berasal dari organisme hidup. Menurut Winarno (2004), lemak merupakan zat
penting untuk menjaga kesehatan tubuh manusia dan merupakan sumber energi yang
lebih efektif dibanding dengan karbohidrat dan protein. Kelebihan lemak sangatlah tidak baik bagi kesehatan dan beresiko meningkatkan obesitas. Oleh karena itu, dengan mengetahui kandungan lemak pada makanan maka kita dapat membatasi berapa banyak asupan lemak dalam tubuh kita.
4. Air
Air merupakan komponen penting dalam bahan
makanan karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, serta cita rasa
makanan. Semua bahan makanan mengandung air dalam jumlah yang berbeda-beda,
baik itu makanan hewani maupun nabati. Kandungan air dalam bahan makanan ikut
menentukan acceptability
(penerimaan), kesegaran dan daya tahan bahan tersebut (Winarno, 2004). Pentingnya air sebagai komponen pangan
menyebabkan perlu adanya pemahaman mengenai sifat dan perilakunya. Adanya air
mempengaruhi kemerosotan mutu makanan secara kimia dan mikrobiologi. Begitu
pula, penghilangan (pengeringan) atau pembekuan air sangatlah penting untuk
beberapa metode pengawetan makanan (deMan, 1997).
5. Abu
Abu adalah zat anorganik sisa hasil
pembakaran suatu bahan organik. Kandungan abu dan komposisinya tergantung pada
macam bahan dan cara pengabuannya (Sudarmaji, dkk., 2010). Pada proses
pembakaran, bahan-bahan organik terbakar tetapi zat anorganiknya tidak, karena
itulah disebut abu (Winarno, 2004). Abu erat kaitannya dengan mineral. Menurut
de Man (1997), mineral dalam makanan biasanya ditentukan dengan pengabuan atau
insinerasi (pembakaran). Pengetahuan tentang abu sangatlah penting untuk mengetahui standar maksimal abu dalam makanan.
Setelah kita mengatahui secara singkat komponen kimia tersebut, maka dilanjutkan dengan analisisnya.
1. Analisis kadar karbohidrat
Analisis
yang dapat digunakan untuk memperkirakan kandungan karbohidrat adalah dengan
cara perhitungan kasar (proximate
analysis) atau juga disebut Carbohydrate
by Difference. Proxymate analysis
adalah suatu analisis dimana kandungan karbohidrat termasuk serat kasar
diketahui bukan melalui analisis tetapi melalui perhitungan. Persentase
banyaknya kandungan karbohidrat di dalam bahan didapat dari hasil pengurangan
dari 100 % dengan kadar protein, kadar lemak, kadar abu dan kadar air.
Perhitungan Carbohydrate by Difference
adalah penentuan karbohidrat dalam bahan makanan secara kasar, dan hasilnya ini
biasanya dicantumkan dalam daftar komposisi bahan makanan (Winarno, 2004).
Perhitungan Carbohydrate by Difference dapat
dirumuskan sebagai berikut:
2. Analisis Protein
Protein
merupakan senyawa bermolekul besar dan kompleks tersusun dari unsur C, H, O, N,
S dan dalam keadaan kompleks ada unsur P. Peneraan jumlah protein dalam bahan
makanan umumnya dilakukan berdasarkan peneraan empiri (tidak langsung), yaitu
melalui penentuan kandungan N yang ada dalam bahan pangan. Cara penentuan ini
dikembangkan oleh Kjeldahl. Pada penentuan protein, seharusnya hanya nitrogen
yang berasal dari protein saja yang ditentukan. Akan tetapi, secara teknis hal
ini sulit dilakukan dan jumlah kandungan senyawa lain selain protein dalam
bahan biasanya sangat sedikit, maka penentuan jumlah N total ini tetap
dilakukan untuk mewakili jumlah protein yang ada. Kadar protein yang ditentukan
berdasarkan cara Kjeldahl ini sering disebut sebagai kadar protein kasar. Dasar
perhitungan metode ini adalah hasil penelitian dan pengamatan yang menyatakan
bahwa umumnya protein alamiah mengandung unsur N rata-rata 16 % (dalam protein
murni). Analisa protein cara Kjeldahl pada dasarnya dibagi menjadi tiga tahapan
yaitu proses destruksi, proses destilasi dan tahap titrasi (Sudarmaji, dkk.,
2010). Prosedur penentuan protein dengan metode Kjeldahl sebagai berikut:
- Timbang
sejumlah kecil sampel (3-10 ml HCl 0,01 N), pindahkan ke dalam labu Kjeldahl 30
ml.
- Tambahkan
1.9±0.1 g K2SO4, 40 ± 10 mg HgO dan 2.0 ± 0,1 ml H2SO4.
- Tambahkan
beberapa butir batu didih. Didihkan sampel selama 1 – 1,5 jam sampai cairan
menjadi jernih.
- Dinginkan,
tambahkan sejumlah kecil air secara perlahan-lahan kemudian dinginkan.
- Pindahkan
isi labu ke dalam alat destilasi. Cuci dan bilas labu 5-6 kali dengan 1-2 ml
air, pindahkan air cucian ke dalam alat destilasi.
- Letakkan
erlenmeyer 125 ml yang berisi 5 ml larutan H2BO3 dan 2-4
tetes indikator (campuran 2 bagian metil merah 0,2% dalam alkohol dan 1 bagian
metilen blue 0,2% dalam alkohol) di bawah kondensor. Ujung tabung kondensor
harus terendam di bawah larutan H3BO3.
- Tambahkan
8-10 ml larutan NaOH-Na2S2O3, kemudian lakukan
destilasi sampai tertampung kira-kira 15 ml destilat dalam erlenmeyer.
- Bilas
tabung kondenser dengan air dan tampung bilasannya dalam erlenmeyer yang sama.
- Encerkan isi erlenmeyer sampai kira-kira
50 ml kemudian titrasi dengan HCl 0.02 N sampai terjadi perubahan warna menjadi
abu-abu. Lakukan juga penetapan blanko.
3. Analisis lemak
Lemak
adalah senyawa ester dari gliserol dan asam lemak. Lemak yang ada di dalam
jaringan baik hewan maupun tumbuhan disertai dengan senyawa lain seperti
fosfolipida, sterol dan beberapa pigmen. Pada analisis kadar lemak, seringkali
disebut sebagai analisis “lemak kasar”, karena selain asam lemak terikut pula
senyawa-senyawa lain (Legowo, 2004). Metode yang digunakan pada penentuan kadar
lemak ini adalah metode ekstraksi soxhlet. Prinsipnya adalah lemak diekstrak
dengan pelarut dietil eter. Setelah pelarutnya diuapkan, lemaknya dapat
ditimbang dan dihitung persentasenya (Apriyantono, 1989). Berikut ini adalah
prosedur penetapan kadar lemak dengan metode soxhlet:
- Ambil
labu lemak yang ukurannya sesuai dengan alat ekstraksi soxhlet yang akan
digunakan, keringkan dalam oven dinginkan dalam desikator dan timbang.
- Timbang
5 g sampel dalam bentuk tepung langsung dalam saringan timbel, yang sesuai
ukurannya, kemudian tutup dengan kapas wool yang bebas lemak.
- Letakkan
timbel atau kertas saring yang berisi sampel tersebut dalam alat ekstraksi
soxhlet, kemudian pasang alat kondenser di atasnya dan labu lemak di bawahnya.
- Tuangkan
pelarut dietil eter atau petroleum eter ke dalam labu lemak secukupnya, sesuai
ukuran soxhlet yang digunakan.
- Lakukan
refluks selama minimum 5 jam sampai pelarut yang turun kembali ke labu lemak
berwarna jernih.
- Destilasi
pelarut yang ada di dalam labu lemak, tampung pelarutnya. Selanjutnya labu lemak
yang berisi lemak hasil ekstraksi dipanaskan dalam oven pada suhu 105oC.
- Setelah dikeringkan sampai berat tetap
dan didinginkan dalam desikator, timbang labu beserta lemaknya tersebut. Berat
lemak dapat dihitung.
4. Analisis kadar abu
Abu
adalah zat anorganik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik. Kandungan abu
dan komposisinya tergantung pada macam bahan dan cara pengabuannya (Sudarmaji,
dkk., 2010). Penentuan kadar abu dapat dilakukan secara langsung dengan cara
membakar bahan pada suhu tinggi (500 - 600o C) dan dapat juga
dilakukan secara tidak langsung dengan cara melarutkan sampel ke dalam cairan
yang ditambahkan oksidator kemudian baru dilakukan pembakaran sampel. Prinsip
penetapan total abu yaitu abu dalam bahan pangan ditetapkan dengan menimbang
sisa mineral hasil pembakaran bahan organik pada suhu sekitar 550o C
(Apriyantono, 1989). Berikut ini prosedur pengujian kadar abu dengan metode
kering:
- Siapkan
cawan pengabuan, kemudian bakar dalam tanur, dinginkan dalam desikator dan
timbang.
- Timbang
sebanyak 3 – 5 g sampel dalam cawan tersebut kemudian letakkan dalam tanur
pengabuan, bakar sampai didapat abu berwarna abu-abu atau sampai beratnya
tetap. Pengabuan dilakukan dalam dua tahap : Pertama pada suhu sekitar 400oC
dan kedua pada suhu 550oC.
- Dinginkan dalam desikator, kemudian
ditimbang.
5. Analisis kadar air
Metode yang digunakan pada penetapan
kadar air ini adalah metode oven (thermogravimetri). Metode ini digunakan untuk
seluruh produk makanan, kecuali jika produk tersebut mengandung
komponen-komponen yang mudah menguap atau jika prodk tersebut mengalami
dekomposisi pada pemanasan 100oC. Prinsip metode ini adalah sampel
dikeringkan dalam oven 100oC – 102oC sampai diperoleh
berat yang tetap (Apriyantono, 1989). Berikut ini prosedur kerja penentuan
kadar air dengan metode oven:
- Cawan
kosong dan tutupnya dikeringkan dalam oven selama 15 menit dan dinginkan dalam
desikator, kemudian ditimbang.
- Timbang
dengan cepat kurang lebih 5 gram sampel (W1) yang sudah dihomogenkan dalam cawan.
- Angkat
tutup cawan dan tempatkan cawan beserta isi dan tutupnya di dalam oven selama 6
jam. Hindarkan kontak antara cawan dengan dinding oven. Untuk produk yang tidak
mengalami dekomposisi dengan pengeringan lama dapat dikeringkan selama 1 malam.
- Pindahkan
cawan ke desikator, tutup dengan penutup cawan, lalu didinginkan. Setelah
dingin timbang kembali.
- Keringkan
kembali ke dalam oven sampai diperoleh berat yang tetap.
Itulah analisis kimia pangan yang sering dijumpai di industri pangan. Hasil analisis kimia makanan dapat dibandingkan dengan standar SNI maupun FDA.