Analisis Serat Kasar

ANALISIS SERAT KASAR

TUJUAN :

1. Untuk mengetahui pengertian dari serat kasar dan serat makanan.

2. Untuk mengetahui manfaat dari serat kasar.

3. Untuk mengetahui bagaimana cara mencari kadar serat kasar dalam makanan.

PRINSIP :

Sampel yang dihidrolisis dengan asam kuat dan basa kuat encer. Sehingga karbohidrat, protein, dan zat – zat lain terhidrolisis dan larut, kemudian disaring dan dicuci dengan air panas yang mengandung asam dan alcohol, selnajutnya dikeringkan dan ditimbang sampai bobot konstan.

TEORI DASAR :

Serat adalah zat non gizi, ada dua jenis serat yaitu serat makanan (dietry fiber) dan serat kasar (crude fiber). Peran utama dari serat dalam makanan adalah pada kemampuannya mengikat air, selulosa dan pektin. Dengan adanya serat, membantu mempercepat sisa-sisa makanan melalui saluran pencernaan untuk disekresikan keluar. Tanpa bantuan serat, feses dengan kandungan air rendah akan lebih lama tinggal dalam saluran usus dan mengalami kesukaran melalui usus untuk dapat diekskresikan keluar karena gerakan-gerakan peristaltik usus besar menjadi lebih lamban.

Istilah dari serat makanan (dietary fiber) harus dibedakan dengan istilah serat kasar (crude fiber) yang biasa digunakan dalam analisa proksimat bahan pangan. Serat kasar adalah bagian dari pangan yang tidak dapat dihidrolisis oleh asam atau basa kuat, bahan-bahan kimia yang digunakan untuk menentukan kadar serat kasar yaitu asam sulfat (H2SO4 1,25%) dan natrium hidroksida (NaOH 3,25%). Serat kasar adalah serat tumbuhan yang tidak larut dalam air.

Metode uji kualitatif yang biasa dipakai untuk menguji serat kasar adalah dengan pereaksi Schweltzar (kupra – ammonium – hidroksida), karena selulosa adalah suatu zat yang berwarna putih dan tidak larut dalam hampir semua pelarut. Pada analisa penentuan serat kasar diperhitungkan banyaknya zat – zat yang tidak larut dalam asam encer atau basa encer dengan kodisi tertentu.

Langkah – langkah yang dilakukan dalam analisa adalah :

§ Deffating, yaitu menghilangkan lemak yang terkandung dalam sample menggunakan pelarut lemak.

§ Digestion, terdiri dari dua tahapan yaitu pelarutan dengan asam dan pelarutan dengan basa. Kedua macam proses digesti ini dilakukan dalam keadaan tertutup pada suhu terkontrol (mendidih) dan sedapat mungkin dihilangkan dari pengaruh luar. Penyaringan harus segera dilakukan setelah digestion selesai, karena penundaan penyaringan dapat mengakibatkan lebih rendahnya hasil analisa karena terjadi perusakan serat lebih lanjut oleh bahan kimia yang dipakai untuk bahan yang mengandung banyak protein sering mengalami kesulitan dalam penyaringan, maka sebaiknya dilakukan digesti pendahuluan dengan menggunakan enzim.

Serat kasar sangat penting dalam penilaian kualitas bahan makanan karena angka ini merupakan indeks dan menentukan nilai gizi makanan tersebut. Selain itu, kandungan serat kasar dapat digunakan untuk mengevaluasi suatu proses pengolahan, misalnya proses penggilingan atau proses pemisahan antara kulit dan kotiledon, dengan demikian persentase serat dapat dipakai untuk menentukan kemurniaan bahan atau efisiensi suatu proses.

Sedangkan serat makanan adalah bagian dari bahan yang tidak dapat dihidrolisis oleh enzim-enzim pencernaan. Serat makanan adalah serat yang tetap ada dalam kolon atau usus besar setelah proses pencernaan, baik yang berbentuk serat yang larut dalam air maupun yang tidak larut dalam air.

Mutu serat dapat dilihat dari komposisi komponen serat makanan, dimana komponen serat makanan terdiri dari komponen yang larut (Solube Dietary Fiber, SDF), dan komponen yang tidak larut (Insoluble Dietary Fiber, IDF). Serat yang tidak larut dalam air ada 3 macam, yaitu selulosa, hemiselulosa dan lignin. Serat tersebut banyak terdapat pada sayuran, buah-buahan dan kacang-kacangan. Sedangkan serat yang larut dalam air adalah pectin, musilase, dan gum. Serat ini juga banyak terdapat pada buah-buahan, sayuran, dan sereal. Sedangkan gum banyak terdapat pada akasia.

Ada beberapa metode analisis serat, antara lain metode crude fiber, metode deterjen, metode enzimatis yang masing-masing mempunyai keuntungan dan kekurangan. Data serat kasar yang ditentukan secara kimia tidak menunjukan sifat serat secara fisiologis, rentang kesalahan apabila menggunakan nilai serat kasar sebagai total serat makanan adalah antara 10 - 500%, kesalahan terbesar terjadi pada analisis serealia dan terkecil pada kotiledon tanaman.

Metode analisis dengan menggunakan deterjen (Acid Deterjen Fiber, ADF atau Neutral Deterjen Fiber, NDF) merupakan metode gravimetri yang hanya dapat mengukur komponen serat makanan yang tidak larut. Adapun untuk mengukur komponen serat yang larut seperti pektin dan gum, harus menggunakan metode yang lain, selama analisis tersebut komponen serat larut mengalami kehilangan akibat rusak oleh adanya penggunaan asam sulfat pekat.

Metode enzimatik yang dikembangkan oleh Asp, et al (1984) merupakan metode fraksinasi enzimatik, yaitu penggunaan enzim amilase, yang diikuti oleh penggunaan enzim pepsin pankreatik. Metode ini dapat mengukur kadar serat makanan total, serat makanan larut dan serat makanan tidak larut secara terpisah. Ternyata dari hasil penyelidikan memperlihatkan bahwa serat sangat baik untuk kesehatan ,yaitu membantu mencegah sembelit, mencegah kanker , mencegah sakit pada usus besar, membantu menurunkan kadar kolesterol, membantu mengontrol kadar gula dalam darah, mencegah wasir , membantu menurunkan berat badan dan masih banyak lagi. Serat makanan tidak dapat diserap dalam usus halus dan tidak dapat masuk dalam sirkulasi darah, serat ini akan dibawa oleh usus halus masuk kedalam usus besar dengan gerakan peristaltik usus. Kehadiran serat pada usus besar ini baik untuk membantu proses - proses yang terjadi di usus besar. Rata-rata negara didunia ini menetapkan sebanyak 30 gr kebutuhan akan serat setiap harinya.

Serat makanan didefinisikan sebagai sisa-sisa skeletal sel-sel tanaman yang tahan terhadap hidrolisa oleh enzim-enzim pencernaan manusia. Serat makanan sering juga disebut sebagai ”unavailable carbohydrate” sedangkan yang tergolong sebagai ”available carbohydrate” adalah gula, pati dan dekstrin, karena zat-zat tersebut dapat dihidrolisa dan diabsorpsi manusia, yang kemudian di dalam tubuh diubah menjadi glukosa dan akhirnya menjadi energi atau disimpan dalam bentuk lemak. Serat makanan ini terdiri dari dinding sel tanaman yang sebagian besar mengandung 3 macam polisakarida yaitu sellulosa, zat pektin dan hemisellulosa. Selain itu juga mengandung zat yang bukan karbohidrat yakni lignin (Piliang dan Djojosoebagio, 2002).

Serat makanan tidak sama pengertiannya dengan serat kasar (crude fiber). Serat kasar adalah senyawa yang biasa dianalisa di laboratorium, yaitu senyawa yang tidak dapat dihidrolisa oleh asam atau alkali. Di dalam buku Daftar Komposisi Bahan Makanan, yang dicantumkan adalah kadar serat kasar bukan kadar serat makanan. Tetapi kadar serat kasar dalam suatu makanan dapat dijadikan indeks kadar serat makanan, karena umumnya didalam serat kasar ditemukan sebanyak 0,2 - 0,5 bagian jumlah serat makanan.

Serat makanan hanya terdapat dalam bahan pangan nabati, dan kadarnya bervariasi menurut jenis bahan. Kadar serat dalam makanan dapat mengalami perubahan akibat pengolahan yang dilakukan terhadap bahan asalnya. Sebagai contoh, padi yang digiling menjadi beras putih mempunyai kadar serat yang lebih rendah daripada padi yang ditumbuk secara tradisionil. Oleh karena itu beberapa waktu yang lalu muncul dedak padi di pasaran yang dikatakan sebagai obat berbagai macam penyakit.

Serat yang berasal dari makanan sesampainya di saluran pencernaan akan mengikat asam empedu yang sampai ke sana. Sebelum menjalankan tugasnya membantu penyerapan lemak, asam empedu sudah terikat oleh serat yang kemudian bersama serat dikeluarkan dari tubuh dalam bentuk kotoran. Untuk menggantikan asam empedu yang hilang tersebut, kolesterol dalam tubuh akan dirombak, sehingga makin banyak serat makin banyak asam empedu yang dibuang, berarti makin banyak kolesterol yang dikeluarkan dari tubuh, dengan demikian kadar kolesterol dalam tubuh akan menurun. Lemak dan sterol - sterol lain juga akan lebih banyak dikeluarkan dari tubuh. Sehingga serat – serat tersebut dapat mencegah terjadinya penyerapan kembali asam empedu, kolesterol dan lemak.

Serat dapat berperanan menghalangi penyerapan zat-zat gizi lain seperti lemak, karbohidrat dan protein. Sehingga apabila makanan mengandung kadar serat yang rendah maka hampir semua zat-zat gizi tersebut dapat diserap oleh tubuh. Di samping itu serat makanan dapat mempercepat rasa kenyang. Hal ini disebabkan karena orang akan mengunyah lebih lama bila dalam makanan terkandung kadar serat yang tinggi, sehingga sekresi saliva dan cairan gastrik akan lebih banyak dikeluarkan, yang kemudian kelebihannya akan masuk ke dalam lambung.

MANFAAT SERAT MAKANAN BAGI KESEHATAN KITA

Piliang dan Djojosoebagio (2002), mengemukakan bahwa yang dimaksudkan dengan serat kasar ialah sisa bahan makanan yang telah mengalami proses pemanasan dengan asam kuat dan basa kuat selama 30 menit yang dilakukan di laboratorium. Dengan proses seperti ini dapat merusak beberapa macam serat yang tidak dapat dicerna oleh manusia dan tidak dapat diketahui komposisi kimia tiap-tiap bahan yang membentuk dinding sel. Oleh karena itu serat kasar merendahkan perkiraan jumlah kandungan serat sebesar 80% untuk hemisellulosa, 50-90% untuk lignin dan 20-50% untuk sellulosa.

Definisi terbaru tentang serat makanan yang dismpaikan oleh the American Association of Cereal Chemist (AACC, 2001) adalah merupakan bagian yang dapat dimakan dari tanaman atau karbohidrat analog yang resisten terhadap pencernaan dan absorpsi pada usus halus dengan fermentasi lengkap atau partial pada usus besar. Serat makanan tersebut meliputi pati, polisakharida, oligosakharida, lignin dan bagian tanaman laainnya.

Beberapa karbohidrat tidak dapat dihidrolisa oleh enzim-enzim pencernaan pada manusia. Sisa yang tidak dicerna ini dikenal dengan diet serat kasar yang kemudian melewati saluran pencernaan dan dibuang dalam feses.

ALAT DAN BAHAN :

ALAT : BAHAN :

1. Neraca analitik digital 1. H₂SO₄ 1,25 %
2. Spatula 2. NaOH 3,25 %
3. Erlenmeyer 250 mL 3. Etanol 96 %
4. Desikator 4. Aquades
5. Pendingin tegak
6. Hot plate
7. Corong
8. Kertas saring
9. Bola hisap
10. Beaker glass 1000 mL
11. Batang pengaduk
12. Oven
13. Cawan Penguap
14. Pipet takar 10 mL
15. Neraca kasar
16. Botol semprot
17. Kompor gas
18. Penangas air
19. Standar
20. Klem
21. Neraca analitik
22. Gelas Piala 250 mL

CARA KERJA :

a. Membuat H₂SO₄ 1,25 %

1. Disiapkan semua peralatan dan pastikan telah bersih dan kering.

2. Dipipet 64,64 mL H₂SO₄ dengan pipet takar.

3. Dimasukkan ke dalam gelas piala 1000 mL yang telah berisi air sepertiganya.

4. Diencerkan dengan aquades hingga volume 3500 mL dan kemudian dihomogenkan.

5. Dan dimasukkan ke dalam botol / packing yang telah disediakan, beri label dan disimpan.

b. Membuat NaOH 3,25 %

1. Pastikan semua peralatan telah bersih dan kering.

2. Ditimbang 81,25 gram NaOH dengan neraca kasar.

3. Dilarutkan dengan aquades secara perlahan – lahan hingga semuanya larut.

4. Dimasukkan ke dalam gelas piala 1000 mL.

5. Ditambahkan aquades hingga volume 2500 mL dan dihomogenkan.

6. Kemudian dimasukkan ke dalam botol / packing yang telah disediakan dan beri label, lalu disimpan.

c. Mengetahui Kadar Serat Kasar

1. Ditimbang sample sebanyak 2 – 4 gram secara teliti dengan neraca analitik digital.
2. Pindahkan sample ke dalam gelas piala 250 mL.
3. Untuk pembebasan lemak, tambahkan etanol 96 % sebanyak 15 mL, lalu aduk dan kemudian diamkan beberapa menit.
4. Enaptuangkan larutan tersebut dengan kertas saring ke dalam Erlenmeyer 250 mL.
5. Lakukan proses enaptuang dua kali dengan etanol 96 % tersebut, dimana untuk ketiga kalinya endapan disertakan dalam penyaringan. Atau dapat juga pembebasan lemak sisa dari ekstraksi lemak dengan cara soklet atau cara mengaduk, mengenaptuangkan sampel dalam pelarut organik.
6. Lalu, angkat kertas saring yang telah berisi padatan dan keringkan.
7. Tambahkan ± 50 mL larutan H₂SO₄ 1,25 % ke dalam erlenmeyer dan diaduk.
8. Pasang pendingin tegak pada mulut Erlenmeyer.
9. Panaskan larutan refluk selama 30 menit dengan penangas air.
10. Jika telah selesai, langsung tambahkan ± 50 mL larutan NaOH 3,25 % .
11. Lakukan pemanasan larutan refluk kembali selama 30 menit.
12. Jika telah selesai, saring larutan dalam keadaan panas dengan kertas saring yang telah ditimbang konstan sebelumnya dengan menggunakan corong.
13. Lakukan pencucian dengan H₂SO₄ 1,25 % panas, air panas, dan terakhir dengan etanol 96 % (masing – masing 25 mL).
14. Diangkat endapan dan kertas saring, kemudian pindahkan ke cawan penguap yang telah dikonstankan beratnya terlebih dahulu dan mengeringkannya pada suhu 105⁰C di dalam oven, kemudian mendinginkannya dan menimbangnya sampai bobot tetap.

Untuk mencari kadar serat kasar, dapat digunakan rumus berikut :

Kadar serat kasar =

PERHITUNGAN :

a. Banyak Etanol yang Dibutuhkan

Etanol 96 % telah tersedia di laboratorium sekolah dengan konsentrasi yang sama. Berdasarkan praktikum yang akan dilakukan, etanol yang dibutuhkan sebanyak 15 mL, maka banyak etanol untuk 15 kelompok dan digunakan untuk 3 kali pengerjaan adalah :

Etanol 96 % (Untuk pembebasan lemak) = 3 x 15 mL x 15 kelompok = 675 mL

Etanol 96 % (Untuk proses enaptuang sebanyak 2 kali) = 2 x 15 mL x 3 x 15 kelompok

= 30 mL x 3 x 15 kelompok

= 1350 mL

Etanol 96 % (Untuk pencucian terakhir) = 3 x 25 mL x 15 kelompok

= 1125 mL

Sehingga banyak etanol yang dibutuhkan adalah sebanyak = 675 mL + 1350 mL + 1125 mL

= 3150 mL

= 3500 mL (dibuat lebih)

Jadi, larutan etanol 96 % yang dibutuhkan untuk sekelas adalah sebanyak 3500 mL atau 3,5 L.

b. Membuat Larutan H₂SO₄ 1,25 %

Larutan H₂SO₄ 1,25 % dibutuhkan sebanyak 50 mL.

Sedangkan dalam hal ini akan dibuat larutan H₂SO₄ untuk sekelas yang terdiri dari 15 kelompok. Dan digunakan untuk 3 kali pengerjaan.

Maka, larutan H₂SO₄ yang akan dibuat sebanyak :

Larutan H₂SO₄ (Untuk sample) = 3 50 mL 15 kelompok = 2250 mL

Larutan H₂SO₄ (Untuk pencucian) = 3 × 25 mL × 15 kelompok = 1125 mL

Maka, jumlah H₂SO₄ yang dibutuhkan secara keseluruhan = 2250 mL + 1125 mL

= 3375 mL

= 3500 mL (dibuat lebih)

Jadi, larutan H₂SO₄ yang dibuat untuk sekelas = 3500 mL

Larutan H₂SO₄ 1,25 % sebanyak 3500 mL dari H₂SO₄ pekat 25 N yang tersedia, dengan berat jenis 1,81 g/cm². Maka, volume H₂SO₄ pekat yang harus dipipet adalah :

BE H₂SO₄ = BE = Mr / 2 = g/molek

Konsentrasi H₂SO₄ encer = N = = = 0,4617 N

(V.N) Pekat = (V.N) Encer

V. 25 N = 3500 mL . 0,4617 N

V = 1615,95 mL.N / 25 N

V = 64,64 mL

Jadi, volume H₂SO₄ pekat yang harus dipipet = 64,64 mL.

c. Membuat Larutan NaOH 3,25 %

Larutan NaOH 3,25 % yang dibutuhkan sebanyak 50 mL. Sedangkan dalam hal ini akan dibuat larutan NaOH 3,25 % untuk sekelas yang terdiri dari 15 kelompok, dan digunakan untuk 3 kali pengerjaan.

Maka, larutan NaOH yang akan dibuat sebanyak :

Banyak Larutan NaOH yang akan dibuat = 3 50 mL 15 kelompok

= 2250 mL

Jadi, banyak larutan yang akan dibuat adalah 2500 mL.

Larutan NaOH 3,25 % ( b/v ) sebanyak 2500 mL, maka berat NaOH yang akan ditimbang sebanyak :

Berat NaOH yang akan ditimbang = 3,25 gram / 100 mL = Berat NaOH / 2500 mL

100mL. Berat NaOH = 3,25 g x 2500 mL

Berat NaOH = 8125 g.mL x 100 mL

Berat NaOH = 81,25 g

Jadi, berat NaOH yang akan ditimbang adalah 81,25 gram.

DAFTAR PUSTAKA

AACC. 2001. The Definition of Dietary Fiber. Cereal Fds. World.

Hermayanti, Yeni, Eli Gusti. 2006. Modul Analisis Proksimat. Padang : SMAK

Piliang, W.G. dan S. Djojosoebagio, Al Haj. 2002. Fisiologi Nutrisi. Vol. I. Edisi Ke-4. IPB Press, Bogor.

Sudarmadji, Slamet. et al. 1996. Prosedur Analisis Bahan Makanan dan Pertanian.Yogyakarta: Penerbit Liberty.

http://www.wikipedia- seratkasar/wiki.org

http://nusaindah.tripot.com