15
mencerminkan air bebas yang ada dalam bahan pangan atau kelembaban relatif kesetimbangan ruang tempat penyimpanan bahan pangan, sedangkan kadar air bahan
merupakan pengukuran jumlah air total yang terkandung dalam bahan pangan, tanpa memperlihatkan kondisi atau derajat keterikatan air. Pengukuran aw dapat dilakukan
dengan menggunakan peralatan atau dapat pula diduga dengan menggunakan metode interpolasi grafik. Metode interpolasi grafik adalah metode yang mudah dan murah, dan
dilakukan dengan cara menempatkan sampel makanan yang akan diduga aw-nya dengan berat tertentu ke dalam eksikator yang berisi larutan garam jenuh dengan kelembaban
tertentu. Eksikator disimpan pada suhu tertentu, selama jangka waktu tertentu, lalu dilakukan penimbangan berat sampel secara berkala. Dari hasil penimbangan tersebut
akan diperoleh data penambahan atau pengurangan berat, lalu data tersebut bersama data kelembaban eksikator diplot pada grafik.
F. Kadar Air Kesetimbangan
Kadar air kesetimbangan equilibrium moisture content suatu bahan didefenisikan sebagai tingkat kadar air dari bahan tersebut setelah berada pada suatu
kondisi lingkungannya dalam periode waktu yang lama Brooker et al., 1982. Sedangkan menurut Heldman dan Singh 1981, kadar air kesetimbangan suatu
bahan adalah kadar air bahan tersebut saat tekanan uap air bahan dalam kondisi setimbang dengan lingkungannya, sedangkan kelembaban relatif pada saat terjadinya
kadar air kesetimbangan tersebut disebut kelembaban relatif kesetimbangan equilibrium relative humidity.
Kadar air kesetimbangan yang terjadi karena bahan kehilangan air disebut kadar air kesetimbangan desorpsi, sedangkan apabila terjadi karena bahan menyerap air
disebut kadar air kesetimbangan adsorpsi Syarief dan Halid, 1993. Yang dimaksud dengan adsorpsi adalah akumulasi dari atom atau molekul pada permukaan bahan
makanan. Proses akumulasi ini membentuk lapisan film adsorbate molekul-molekul atau atom yang terakumulasi pada permukaan adsorbent wikipedia.com. Adsorpsi
berbeda dengan absorpsi yang mana terjadi difusi zat terlarut ke dalam cairan untuk membentuk larutan.
16
Kadar air kesetimbangan penting untuk menentukan suatu bahan pangan akan menyerap atau melepaskan air pada suatu kondisi suhu dan kelembaban relatif RH
ruang penyimpanannya Henderson dan Perry, 1976. Kadar air kesetimbangan juga sangat penting dalam pengeringan, karena akan menentukan kadar air terendah yang
dapat dicapai pada proses pengeringan. Pada penyimpanan, kadar air kesetimbangan menentukan kadar air terendah yang dapat dipertahankan sesuai dengan kondisi
lingkungan tempat penyimpanan dilakukan. Selanjutnya dikatakan bahwa proses pengeringan dan penyimpanan bahan pangan sangat terkait dengan kondisi kadar air
kesetimbangan dan RH udara sekitar bahan. Setijahartini 1985 menyatakan bahwa bahan basah di dalam ruangan tertutup
akan mengalami penguapan pada seluruh permukaannya, tetapi pada suatu saat penguapan ini akan terhenti karena molekul-molekul air yang menguap dari bahan
sama jumlahnya dengan molekul-molekul air yang diserap oleh permukaan bahan tersebut. Keadaan ini dikatakan sebagai keadaan kesetimbangan antara penguapan
dan pengembunan. Sebaliknya produk kering dalam ruangan tertutup akan mengalami penyerapan air dan akan berhenti sampai mencapai kesetimbangan.
Brooker et al. 1982 menyatakan bahwa dalam percobaan menentukan kadar air kesetimbangan, kondisi termodinamika udara suhu dan kelembaban relatif harus
dalam kondisi konstan. Penentuan kadar air kesetimbangan ini dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu dengan metode statis dan metode dinamis. Metode statis
dilakukan dengan cara meletakkan contoh bahan pada tempat dengan RH dan suhu terkontrol. Metode statik biasanya digunakan untuk keperluan penyimpanan karena
pada umumnya udara di sakitar bahan relatif tidak bergerak. Sedangkan metode dinamis biasanya digunakan untuk proses pengeringan, dimana pergerakan udara
sangat diperlukan untuk proses ini untuk mempercepat proses pengeringan dan untuk menghidari terjadinya penjenuhan uap air di sekitar bahan. Adapun metode dinamis,
kadar air kesetimbangan diperoleh dengan cara meletakkan bahan pada tempat dimana suhu dan Rh dikontrol, dan udara digerakkan secara mekanik. Metode
dinamis membutuhkan waktu penyetimbangan yang lebih cepat dari pada metode statis, tetapi metode dinamis mempunyai permasalahan pada desain dan instrumen
17
yang digunakan. Menurut Hall 1980 metode statis digunakan lebih luas walau membutuhkan waktu penyetimbangan yang lebih lama.
Kadar air kesetimbangan bahan pangan sangat dipengaruhi oleh suhu dan kelembaban relatif ruang penyimpanan. Corzo dan Fuentes 2004 mengemukakan
efek peningkatan suhu penyimpanan terhadap kadar air kesetimbangan pigeon pea dan kacang lima adalah semakin tinggi suhu penyimpanan kadar, air kesetimbangan
bahan berkurang. Korelasi negatif antara peningkatan suhu penyimpanan dan kadar air kesetimbangan juga terjadi pada tepung jagung yang disimpan pada suhu 30, 45,
dan 60°C Peng et al., 2009. Hasil eksperimen Soleimani et al. 2006 juga menunjukkan penurunan nilai kadar air kesetimbangan bibit jagung hybrid 704 dan
hybrid 647 yang diakibatkan oleh peningkatan suhu penyimpanan dengan kisaran suhu 5 hingga 55°C.
Walaupun banyak penelitian yang menunjukkan korelasi negatif antara suhu penyimpanan dan kadar air kesetimbangan produk, namun hal yang berbeda terjadi
pada kadar air kesetimbangan mangga kering Diamante et al., 2004. Dimana kadar air kesetimbangan mangga kering yang disimpan pada aktivitas air dibawah 0.50
meningkat saat suhu penyimpanan dinaikkan, namun kondisi tersebut tidak berlaku untuk produk yang sama yang disimpan pada aktivitas air diatas 0.50, dimana kadar
air kesetimbangan produk meningkat seiring dengan peningkakatan suhu penyimpanan.
G. Isotermi Sorpsi Air
