Analisis kadar air memainkan peran penting di semua area industri makanan, mulai dari pemeriksaan barang, kontrol kualitas, produksi, dan penyimpanan hingga pengembangan produk baru. Kadar air juga memengaruhi biaya bahan dan margin keuangan produk jadi. Hampir semua bahan mentah dan olahan memiliki kadar air optimal untuk memberikan resep, rasa, konsistensi, penampilan, dan masa simpan terbaik.
Mengapa Analisis Kadar Air dalam Makanan Penting?
Apa Pengaruh Kadar Air dalam Makanan?
Zat yang terlalu kering dapat menyebabkan masalah listrik statis atau mempengaruhi konsistensi produk akhir. Bahan yang terlalu lembab bisa menggumpal dan menyumbat mesin atau mengurangi masa simpan produk.
Penentuan kadar air penting untuk kualitas produk yang konsisten. Industri makanan harus menghasilkan produk dengan biaya seminimal mungkin tapi kualitas yang seragam. Teknisi makanan memerlukan metode penentuan kadar air yang andal dan cepat untuk menghindari gangguan atau jeda dalam produksi.
Tantangan dalam Penentuan Kadar Air
Air dapat bervariasi dalam lingkungan, sifat, dan kondisi fisiknya di setiap sampel. Suhu, tekanan, dan ikatan juga dapat mempengaruhi kondisi fisik air, yang dapat menghasilkan data yang tidak akurat jika tidak dianalisis dengan benar. Terdapat standar internasional dan nasional untuk kadar air di produk makanan yang dijual secara komersial.
Regulator dan standar seperti BRC (British Retail Consortium), IFS (International Featured Standards), GFSI (Global Food Safety Initiative), ISO (International Organization for Standardization), dan AOAC (Association of Official Agricultural Chemists) semakin meningkatkan peraturan mengenai produksi, pengolahan, dan penjualan makanan. Hal ini meningkatkan pekerjaan yang diperlukan untuk jaminan kualitas dan kontrol kualitas serta menuntut solusi yang lebih modern dan efisien. semakin meningkatkan peraturan untuk produksi, pengolahan, dan penjualan makanan.
Banyak produsen makanan memiliki kriteria ketat untuk akurasi pengukuran, keandalan, dan ketertelusuran untuk memastikan kualitas produk. SOP digunakan untuk menjelaskan persiapan sampel, proses pengukuran, deviasi maksimum, dan prosedur jika terjadi kesalahan.
Metode untuk Penentuan Kadar Air dalam Makanan
Ilmuwan QC menggunakan metode gravimetri, kimia, dan fisika untuk menentukan kadar air.
- Metode termo-gravimetri mengukur perubahan massa sampel sebelum dan sesudah pengeringan. Kehilangan massa saat pengeringan menunjukkan total kehilangan. Dengan analisis lebih lanjut, para ilmuwan dapat menentukan apakah air, zat mudah menguap lainnya, atau produk penguraian yang telah dilepaskan.
- Metode kimia melibatkan reaksi kimia antara air dan reagen khusus. Jumlah air yang dikonversi selama reaksi sebanding dengan jumlah reagen yang dikonsumsi. Metode yang paling terkenal berdasarkan prinsip ini adalah titrasi Karl Fischer.
- Metode fisik menggunakan teknik isolasi atau sifat fisik air untuk menganalisis kadar air. Metode pengukuran tidak langsung ini memerlukan kalibrasi terhadap standar referensi atau metode primer (misalnya, titrasi Karl Fisher) sebelum digunakan untuk mengukur kelembapan. Metode sekunder (misalnya Spektroskopi Inframerah Dekat) hanya dapat seakurat ketepatan (pengulangan) metode yang digunakan untuk melakukan kalibrasi.
Solusi untuk Pengukuran Kadar Air dalam Makanan
METTLER TOLEDO menawarkan instrumentasi dan perangkat lunak untuk metode berbasis termo-gravimetri dan reaksi kimia.
Metode oven pengeringan dan penganalisis kadar air bekerja dengan prinsip termo-gravimetri yang disebut Loss on Drying (LoD). Kedua alat ini mengukur kelembapan atau kadar kering, dan hasilnya tidak spesifik untuk air.
Prinsip pengukuran dengan oven pengering sederhana. Prinsip ini membandingkan perubahan massa sampel sebelum dan sesudah pengeringan dan mengasumsikan bahwa setiap penurunan berat adalah kadar air.
Timbangan METTLER TOLEDO MS-TS dan XPR dapat menyederhanakan pengukuran berat saat pengeringan dengan menggunakan aplikasi penimbangan diferensial.
Alat analisis kadar air terdiri dari dua komponen: timbangan dan unit pemanas. Proses pengukuran dimulai dengan mencatat berat awal sampel. Kemudian lampu halogen memanaskan dan mengeringkan sampel sementara timbangan terintegrasi mencatat berat sampel. Saat sampel berhenti kehilangan berat, instrumen secara otomatis mati dan menghitung kadar air menggunakan penurunan berat.
Hasil dapat diperoleh dalam 2-20 menit dengan penganalisis kelembapan seperti Moisture Analyzer METTLER TOLEDO HS 153 atau HC 103 yang mudah dioperasikan, memberikan hasil cepat dan andal, serta awet.
Halogen Moisture Analyzer dapat menggantikan metode oven pengering jika hasil dari kedua metode tersebut sebanding dalam menentukan kadar air menggunakan prinsip gravimetri.
Analisis termogravimetri (TGA) adalah pilihan lain untuk menentukan kadar air. TGA menggunakan tungku dan timbangan ultra-mikro untuk menimbang sampel secara terus menerus sambil memanaskannya dalam atmosfer yang terkendali. Alat ini menawarkan data sebagai fungsi waktu atau suhu saat sampel dipanaskan, yang memberikan lebih banyak informasi daripada kehilangan saat pengeringan.
TGA dapat menentukan kadar air sampel, namun memungkinkan untuk menentukan kadar air bahan atau mengidentifikasi gas yang dilepaskan selama proses pengeringan dengan menggandengkan TGA dengan sistem analisis gas yang berkembang.
Metode Karl Fischer adalah metode referensi yang akurat dan diakui yang selektif untuk air. Metode ini cocok untuk analisis kadar air rendah (titrasi koulometri) dan kadar air tinggi (titrasi volumetrik). Dengan otomatisasi yang luas menggunakan pengubah sampel yang sesuai, metode ini memungkinkan analisis sampel dalam jumlah yang banyak.
- Titrator Excellence T5, T7, dan T9 digunakan untuk berbagai aplikasi titrasi, termasuk coulometric dan volumetric Karl Fisher.
- Volumetric Compact Karl Fischer Titrators dapat digunakan untuk berbagai aplikasi kadar air, dengan penentuan yang cepat dan tepat dari 100 ppm hingga 100% air.
- Titrasi Karl Fischer Compact Coulometric menawarkan titrasi yang sangat cepat dan tepat untuk sampel dengan kadar air rendah dari 1 ppm hingga 5%.
- EasyPlus KFV secara khusus dikembangkan untuk kebutuhan industri makanan untuk titrasi volumetrik Karl Fisher, dengan penentuan yang tepat dari 100 ppm hingga 100% air.
- In Motion™ Karl Fischer Oven Autosampler dapat menangani sampel secara otomatis dan ekstraksi fase gas untuk analisis kadar air menggunakan metode Karl Fischer.
Memilih Metode yang Tepat untuk Penentuan Kadar Air pada Makanan
Pemilihan metode yang tepat bergantung pada sifat fisik dan kimia sampel, seperti jenis, volume, jumlah, kadar air, kebutuhan aplikasi, persyaratan peraturan, dan kriteria lain yang spesifik.
Misalnya, metode gravimetri cocok untuk bahan dengan kelembaban yang lemah terikat, sementara metode titrasi atau fisik Karl Fischer khusus untuk mengukur kandungan air. Karl Fischer dapat menentukan kadar air dalam madu hanya dalam beberapa menit, sedangkan gravimetri memakan waktu lebih lama karena air terikat kuat pada gula.
Memilih metode penentuan kadar air yang tepat dapat menjadi hal yang sulit, dan tidak ada solusi yang cocok untuk semua jenis sample. Namun, jika Anda menjawab ya untuk pertanyaan-pertanyaan berikut ini, maka Karl Fischer adalah pilihan yang lebih baik daripada metode Loss on Drying (LoD).
Apakah Anda hanya perlu mengukur kadar air?
Apakah produk Anda mengandung lebih dari sejumlah kecil volatil, yang dapat merusak pembacaan kadar air?
Apakah produk Anda memiliki kadar air yang sangat rendah?
Publikasi
Panduan untuk Memilih Teknik yang Tepat Tergantung pada Kebutuhan Anda
Pelajari tentang berbagai teknologi untuk menentukan kadar air dalam bahan Anda dan ajukan pertanyaan yang tepat untuk memilih teknologi yang paling sesuai dengan aplikasi Anda.
Dokumen tentang Titrasi Karl Fischer
Dokumen tentang Metode Oven Pengeringan
PERTANYAAN YANG SERING DIAJUKAN
Apa perbedaan antara kadar air dan kadar kelembapan?
Kadar kelembapan mengacu pada jumlah uap air dan komponen volatil lainnya yang ada dalam sampel, sedangkan kadar air hanyalah jumlah air dalam sampel.
Mengapa mengukur kadar air dalam makanan?
Kadar air sangat penting dalam industri makanan dan minuman karena dapat menunjukkan kualitas, masa simpan, dan kemampuan proses bahan baku, produk antara, atau produk akhir. Kadar air juga memengaruhi rasa, tekstur, penampilan, bentuk, dan berat produk makanan serta berimplikasi pada persyaratan ekonomi, hukum, dan pelabelan. Jika kadar air tidak ideal, dapat berakibat pada banyak sifat produk makanan, yang memengaruhi kualitas produk dan keamanannya. Oleh karena itu, analisis air sangat penting untuk memastikan kualitas dan keamanan produk dalam industri makanan.
Apakah METTLER TOLEDO menyediakan metode yang mendukung otomatisasi?
Otomatisasi adalah pilihan yang sangat baik untuk meningkatkan produktivitas dan efisiensi di laboratorium Anda.
Dengan InMotion™ Karl Fischer Oven Autosampler dari METTLER TOLEDO, titrasi dapat diotomatisasi untuk meningkatkan produktivitas dan keandalan hasil, ergonomis, serta keamanan bagi pengguna akhir.
Dengan Moisture Analyzer HX204, Loss on Drying dapat diotomatisasi sebagian untuk kadar air atau kadar kering. Hasil dapat langsung diambil dari instrumen melalui TCP/IP dengan menggunakan perintah MT-SICS, dan berkat pintu otomatis, proses pengeringan dapat diotomatisasi tanpa bantuan mekanis tambahan. Selain itu, tidak seperti metode tradisional, hasilnya membutuhkan waktu 2-20 menit per sampel dan hingga 200 sampel per hari dapat dianalisis, data dapat direkam dalam basis data SQL.
Untuk informasi lebih lanjut mengenai opsi otomatisasi, silakan klik di sini.
Dapatkah saya mengganti pengeringan oven dengan timbangan halogen?
Ya, pengeringan oven dapat digantikan oleh timbangan halogen, selama Anda dapat menunjukkan bukti bahwa hasilnya setara dalam toleransi yang ditentukan. Untuk lebih jelasnya, baca laporan resmi kami pada topik ini.
Apa saja teknik untuk mengukur kadar air dalam makanan?
Industri makanan menggunakan beberapa metode untuk menentukan kadar air. Pemilihan metode tergantung pada sifat fisik dan kimia sampel, jenis sampel, volume dan jumlah sampel, kebutuhan aplikasi, persyaratan peraturan, dan kriteria spesifik produk atau proses manufaktur.
METTLER TOLEDO menawarkan instrumentasi dan perangkat lunak untuk metode berbasis gravimetrik dan reaksi kimia. Metode gravimetrik menentukan kehilangan berat sampel setelah dipanaskan, sedangkan metode kimiawi melibatkan reaksi kimia antara air dan reagen tertentu.
Apa perbedaan antara kadar air dan aktivitas air?
Kadar air mengacu pada total air yang terkandung dalam makanan dan biasanya dinyatakan sebagai persentase dari berat total.
Aktivitas air berkaitan dengan air yang tersedia bagi mikroorganisme untuk tumbuh. Semakin sedikit aktivitas air, semakin banyak air yang terikat secara kimiawi, dan semakin sedikit air yang tersedia bagi mikroorganisme untuk tumbuh.