KARAKTERISASI KEMURNIAN MADU MELALUI UJI SIFAT LISTRIK
ARIEF JABAL AKBAR
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul Karakterisasi Kemurnian Madu Melalui Uji Sifat Listrik adalah benar karya saya dengan arahan pembimbing bapak Kiagus Dahlan, serta belum diajukan kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun yang tidak diterbitkan dari penulis lain telah dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis ini kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, September 2015
Arief Jabal Akbar NIM. G74110042
ABSTRAK ARIEF JABAL AKBAR Karakterisasi Kemurnian Madu Melalui Uji Sifat Listrik. Dibimbing oleh Dr.Ir. KIAGUS DAHLAN Madu merupakan salah satu bahan pangan yang digunakan masyarakat dalam pengobatan. Madu termasuk bahan pangan yang rentan untuk dipalsukan Akhir-akhir ini banyak kasus pencampuran madu dengan bahan lain. Bahan penambah yang sering digunakan pada pencampuran madu adalah air, larutan gula pasir, dan larutan gula merah. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mengetahui kemurnian suatu madu ialah melalui uji sifat listrik. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, madu yang ditambahkan dengan bahan penambah seperti air, larutan gula pasir, dan larutan gula merah memiliki korelasi antara konsentrasi bahan penambah dengan sifat kelistrikan yang dihasilkan seperti impedansi, resistansi, konduktansi, dan kapasitansi yang dimiliki sampel. Semakin konsentrasi bahan penambah yang ditambahkan pada madu maka nilai konduktansi akan meningkat, namun nilai impedansi dan resistansinya semakin menurun. Salah satu sifat listrik yang diukur yakni kapasitansi tidak dapat menentukan kemurnian suatu madu. Hal ini disebabkan karena penambahan kosentrasi bahan penambah tidak memiliki korelasi dengan nilai kapasitansi yang dihasilkan. Dengan demikian, nilai konduktansi yang terukur dapat menentukan kemurnian suatu madu. Kata kunci: impedansi, kapasitansi, konduktansi, madu, resistansi.
ABSTRACT ARIEF JABAL AKBAR Honey Purity Characterization Through Electrical Properties Test Supervised by Dr.Ir. KIAGUS DAHLAN Honey is one of the foodstufs which is used in treatment of people. Honey is one of the foodstuffs which is vulnerable to counterfeit. Lately, there are many cases of honey mixing with other ingredients. Certain additives are often used in the honey mixing are water, sugar solution, and brown sugar solution. One of the efforts that can be performed to determine the purity of honey is through the electrical properties test. From the research that has been done, honey which was added with certain additives such as water, sugar solution, and brown sugar solution had a correlation between the concentration of the enhancer with the resulting electrical properties such as impedance, resistance, conductance, and capacitance which was owned by the sample. The more the concentration of the enhancer that was added to the honey, the conductance value will increase, but the value of the impedance and the resistance will decrease. One of the electrical properties which was measured was capacitance, could not determine the purity of honey. This was due to the addition of certain additives concentrations does not have correlation with the obtained capacitance value. Thus, the measured conductance value could determine the purity of honey. Keywords: impedance, capacitance, conductance, honey, resistance.
KARAKTERISASI KEMURNIAN MADU MELALUI UJI SIFAT LISTRIK
ARIEF JABAL AKBAR
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Fisika
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
PRAKATA Segala puji hanya untuk Allah SWT yang menciptakan segala sesuatunya dengan keteraturan. Tak lupa shalawat dan salam kepada utusannya Muhammad SAW sebagai pembawa risalah kenabian dan ilmu pengetahuan. Alhamdulillah, Penelitian tugas akhir dengan judul Karakterisasi Kemurnian Madu Melalui Uji Sifat Listrik, akhirnya dapat diselesaikan dengan baik. Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada : 1. Ayah dan Ibu, Deddy Mulyana dan Sri Ami Hanuri atas dukungan serta doa tulusnya yang telah diberikan selama proses belajar di IPB. 2. Bapak Kiagus Dahlan, sebagai Dosen Pembimbing dengan terus memberikan bimbingan, saran, dan motivasi. Segenap dosen Fisika yang telah banyak memberikan ilmunya. 3. Bapak Indro dan Bapak Firman yang telah membantu selaku KOMDIK di Departemen Fisika IPB. 4. Seluruh civitas Departemen Fisika IPB, Fakultas MIPA, Fisika 48, Rohis Q17 & Q18 TPB, Rohis Fisika 48, DPM FMIPA IPB “Spectrum Of Scientist”, DPM FMIPA IPB 2013/2014 “Dewan Perisai Putih”, HIMAFI, Forum Lingkar Oekuwah MIPA (FLOEM), BRIGADE G-14 atas kenangan dan kebersamaan kita selama ini. 5. Semua pihak yang telah menemani, menginspirasi, menyemangati, memberikan masukan mengkritik penulis sepanjang perjalanan menuntut ilmu hingga terselesaikannya Penelitian ini. Semoga Allah membalas semuanya dengan yang lebih baik, agar silaturahmi kita tetap terjaga tanpa batas waktu. Dan semoga tulisan ini dapat memberi manfaat yang seluas-luasnya.
Bogor, September 2015
Arief Jabal Akbar
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR GAMBAR ..................................................................................
vi
DAFTAR TABEL .......................................................................................
vii
PENDAHULUAN ....................................................................................
1
Latar Belakang ...................................................................................
1
Perumusan Masalah ...........................................................................
1
Tujuan Penelitian ...............................................................................
1
Hipotesis ............................................................................................
2
TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................................
2
Madu………………………………………………………………...
2
Kandungan Zat Gizi Madu ………………………………………….
3
Konduktivitas Listrik .........................................................................
3
Kapasitansi ........................................................................................
4
Impedansi ..........................................................................................
5
METODOLOGI PENELITIAN ..................................................................
6
Waktu dan Tempat Pelaksanaan ..........................................................
6
Alat dan Bahan Penelitian ....................................................................
6
Prosedur Penelitian ..............................................................................
6
HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat fisik-Kimia dan Sifat Listrik Madu................................................. 8 Sifat Listrik Bahan Penambah.................................................................. 9 Sifat Listrik pada Madu dengan Penambahan Air, Larutan Gula Merah dan Larutan Gula Pasir.................................................................. 10 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan................................................................................................. Saran.......................................................................................................
24 24
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................
25
LAMPIRAN
....................................................................................... 27
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Keamanan suatu pangan merupakan syarat mutlak dari kualitas suatu bahan pangan. Keamanan pangan ditentukan oleh ada tidaknya komponen yang berbahaya baik secara fisik, kimia, maupun mikrobiologi. Secara fisik, kemanan pangan dapat ditentukan oleh ada tidaknya kontaminasi dari bahan-bahan yang tidak dapat dicerna seperti plastik, logam, maupun bahan yang dapat mengganggu pencernaan manusia. Secara kimiawi, dapat berasal dari zat-zat kimia berbahaya yang tidak dapat digunakan sebagai bahan pangan.1 Madu merupakan bahan alam yang memiliki banyak manfaat, yakni sebagai makanan, pemanis, tonik, dan obat-obatan.2 Komposisi madu sangat beragam walaupun berasal dari jenis pohon yang sama. Perbedaan komposisi madu tersebut dapat disebabkan oleh perbedaan iklim, topografi, tumbuhan sumber nektar, jenis lebah yang menghasilkan madu, serta cara pengolahan.3 Komposisi utama madu adalah air, fruktosa, glukosa, sukrosa, protein dan garam mineral.4 Persyaratan mutu madu menurut SNI antara lain memiliki kadar air sebesar 22% (b/b), gula pereduksi minimal 65% (b/b), sukrosa maksimal 5% (b/b), keasaman maksimal 50 ml NaOH/kg.5 Jaminan akan keaslian dan mutu madu di Indonesia masih belum ada sehingga kecurigaan masyarakat akan kepalsuan madu selalu ada. Banyak orang yang memalsukan madu untuk mencari keuntungan yang besar dengan cara membuat madu palsu untuk dijual ke masyarakat. Pemalsuan madu dilakukan dalam berbagai hal, seperti pemalsuan mutu dan juga pemalsuan menyeluruh. Banyaknya madu palsu yang dijual di pasaran membuat masyarakat resah dan khawatir akan produk yang dapat membahayakan kesehatan. Oleh sebab itu, pentingnya menganalisis dan mengetahui kualitas dan kemurnian madu menjadi suatu hal yang penting salah satunya dengan uji sifat listrik. Perumusan Masalah 1. Apakah sifat listrik pada madu dapat mengidentifikasi kemurnian pada madu murni? 2. Apakah sifat listrik pada madu dapat mengidentifikasi kemurnian pada madu komersil? 3. Apakah sifat listrik dari madu dapat berkorelasi dengan konsentrasi bahan dalam penambah tersebut? Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : 1. Menguji sifat kelistrikan pada madu murni dan madu komersil. 2. Menganalisis hubungan tingkat pemalsuan madu dengan sifat listrik yang dihasilkan. 3. Menguji sifat listrik madu murni yang dicampurkan oleh air, larutan gula pasir. dan larutan gula merah dengan berbagai variasi konsentrasi.
2
Hipotesis 1. Penambahan air, larutan gula pasir, dan larutan gula merah ke dalam madu dapat mempengaruhi sifat kelistrikan madu murni. 2. Semakin besar konsentrasi bahan yang ditambahkan akan semakin terlihat perbedaan sifat kelistrikanya.
TINJAUAN PUSTAKA Madu Madu adalah cairan manis yang berasal dari nektar tanaman yang diproses oleh lebah menjadi madu dan tersimpan dalam sel-sel sarang lebah. Sejak ribuan tahun yang lalu sampai sekarang ini, madu telah dikenal sebagai salah satu bahan makanan atau minuman alami yang mempunyai peranan penting dalam kehidupan. Madu memiliki manfaat dalam berbagai aspek, antara lain dari segi pangan, kesehatan dan kecantikan. Madu sering digunakan sebagai bahan pemanis, penyedap makanan dan campuran saat mengkonsumsi minuman. Selain itu, madu sering pula digunakan untuk obat-obatan. Madu merupakan salah satu obat tradisional tertua yang dianggap penting untuk pengobatan penyakit pernafasan, infeksi saluran pencernaan dan bermacam-macam penyakit lainnya. Madu juga dapat digunakan secara rutin untuk membalut luka, luka bakar dan borok di kulit untuk mengurangi sakit dan bau dengan cepat, serta dapat digunakan untuk menghilangkan rasa lelah dan letih.6 Dilihat dari segi kecantikan, madu dapat pula digunakan untuk menghaluskan kulit, serta pertumbuhan rambut.7 Syarat madu murni menurut Badan Standar Nasional tahun 2013 dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Syarat Mutu Madu Menurut SNI 3545:2013.5 No A 1 2 B 1 2 3 4 5 6 7 8
Jenis Uji Uji organoleptik Bau Rasa Uji laboratoris Aktivitas enzim diastase Hidroksimetilfurfural (HF) Kadar Air Gula pereduksi (dihitung sebagai glukosa) Sukrosa Keasaman Padatan tak larut air Abu
*DN = Aktivitas enzim diastase
Satuan
Persyaratan Khas madu Khas madu
DN* mg/kg %b/b %b/b
Min 3 Maks 50 Maks 22 Min 65
%b/b ml NaOH/kg %b/b %b/b
Maks 5 Maks 50 Maks 0.5 Maks 0.5
3
Kandungan Zat Gizi Madu Madu merupakan salah satu sumber makanan yang baik. Asam amino, karbohidrat, protein, beberapa jenis vitamin serta mineral adalah zat gizi dalam madu yang mudah diserap oleh sel-sel tubuh. Sejumlah mineral yang terdapat dalam madu seperti magnesium, kalium, potasium, sodium, klorin, sulfur, besi dan fosfat. Madu juga mengandung vitamin, seperti vitamin E dan vitamin C serta vitamin B1, B2 dan B6.7 Madu mengandung beberapa senyawa organik, yang telah terindentifikasi antara lain seperti polyphenol, flavonoid, dan glikosida. Selain itu, di dalam madu juga terdapat berbagai jenis enzim, antara lain enzim glukosa oksidase dan enzim invertase yang dapat membantu proses pengolahan sukrosa untuk diubah menjadi glukosa dan fruktosa yang keduanya mudah diserap dan dicerna. Begitu pula enzim amilase dan enzim lipase dan minyak volatil, seperti hidroksi metil furfural. Madu juga mengandung dekstrosa (gula yang ditemukan dalam tumbuhan), lilin, gen pembiakan, dan asam formik.8 Jenis madu berdasarkan sumber nektarnya dapat dibagi menjadi dua, yaitu monoflora dan poliflora. Madu monoflora merupakan madu yang diperoleh dari satu tumbuhan utama. Madu ini biasanya dinamakan berdasarkan sumber nektarnya, seperti madu kelengkeng, madu rambutan dan madu randu. Madu monoflora mempunyai wangi, warna dan rasa yang spesifik sesuai dengan sumbernya. Madu monoflora juga disebut madu ternak, karena madu jenis ini pada umumnya diternakkan. Sedangkan madu poliflora merupakan madu yang berasal dari nektar beberapa jenis tumbuhan bunga.9 Konduktivitas Listrik Konduktansi didefinisikan sebagai ukuran kemampuan suatu bahan untuk mengalirkan muatan dan dalam satuan SI memiliki satuan siemens (S). Nilai konduktansi yang besar menunjukkan bahwa bahan tersebut mampu mengkonduksikan arus dengan baik, tetapi nilai konduktansi yang rendah menunjukkan bahan itu susah mengalirkan muatan. Arus I akan mengalir dalam konduktor logam bila terdapat perbedaan potensial V pada kedua ujungnya, dalam suatu daerah yang cukup lebar, berbanding lurus dengan V. Hubungan empiris ini disebut hukum Ohm yang dinyatakan dengan Persamaan (1). (1) Keterangan :
I = Arus (A) V = Potensial (volt) R = Hambatan (Ω) Dan persamaan konduktansi dinyatakan dengan Persamaan (2).
(2) Dimana Is arus yang diberikan (ampere), dan R hambatan acuan (ohm).10
(3)
4
Konduktivitas listrik adalah kemampuan suatu bahan menghantarkan arus listrik, dan dinyatakan oleh Persamaan (4).11
untuk (4)
Keterangan : σ = Konduktivitas (1/Ω-m) R = Hambatan (Ω) A = Luas permukaan (m²) l = Panjang (m) Konduktivitas suatu larutan bergantung pada jumlah ion dalam larutan tersebut. Konduktivitas yang digunakan untuk ukuran suatu larutan yang lebih spesifik adalah konduktivitas molar. Konduktivitas molar merupakan konduktivitas suatu larutan yang mengandung konsentrasi larutan sebesar satu molar yang dinyatakan oleh Persamaan (5).12 (5)
Keterangan: Λ = Konduktivitas molar (S m2 mol-1) = Konduktivitas spesifik (S m-1) C = Konsentrasi larutan (mol/L) Kapasitansi Kapasitansi adalah sifat dari bahan yang ditandai dengan kemampuannya untuk menyimpan muatan listrik. Kapasitor dirancang untuk menyediakan kapasitansi pada rangkaian listrik. Fungsi lain kapasitor adalah untuk menyimpan energi dalam medan listrik antar dua konduktor yang dipisahkan oleh bahan dielektrik. Coulomb pada abad ke 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018 elektron. Faraday juga membuat sebuah postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulomb yang dinyatakan sebagai : Q=CV (6) Keterangan : Q= muatan elektron (C) V= besar tegangan (V) C= nilai kapasitansi (F) Kapasitansi dari suatu kapasitor dipengaruhi oleh tiga faktor yaitu, Luas permukaan plat, jarak pisah antar plat, tetapan dielektrik dari bahan antar plat. Ketika luas area plat meningkat, maka kapasitansi akan meningkat. Ketika jarak antar plat bertambah, maka nilai kapasitansi berkurang. Ketika nilai konstanta dielektrik menurun, maka kapasitansi akan meningkat. Mempertimbangkan tiga faktor tersebut, maka kapasitansi kapasitor antar dua plat sejajar dapat dihitung menggunakan persamaan (7): C = (8.85 x 10-12) (k A/d) (7)
5
C merupakan kapasitansi dalam farad, k adalah tetapan dielektrik, luasan permukaan plat dalam m2, dan d adalah jarak pisah antar plat dalam meter. Sifat dielektrik menggambarkan kemampuan suatu bahan untuk menyimpan, mentransmisikan dan memantulkan energi gelombang elektromagnetik. Pengukuran sifat dielektrik tidak lepas dari pengukuran kapasitansinya. Secara tidak langsung pengukuran kapasitansi mempunyai arti penting pada pengukuran dielektrik bahan. Pengukuran kapasitansi cukup banyak dan sudah terdapat di pasaran. Sehingga akan lebih mudah dan terpercaya apabila digunakan pengukuran kapasitansi daripada pengukuran dielektrik secara langsung. Walaupun demikian informasi sifat dielektrik tidak hilang bahkan dapat diinteprestasikan lewat kapasitansi ini.13
Impedansi Suatu kapasitor dirangkai dengan resistor dan induktor pada rangkaian arus bolak-balik, maka hambatan total rangkaian tersebut dikenal dengan impedansi.14 Nilai impedansi dapat diperoleh dengan analisis fasor untuk tegangan dalam rangkaian seri dan dapat dirumuskan sebagai
√
(8)
Keterangan : Z = Impedansi (Ω) R = Resistansi (Ω) XL = Reaktansi Induktif (Ω) XC = Reaktansi Kapasitif (Ω) Menurut hukum Ohm, impedansi adalah perbandingan tegangan total dengan arus total dalam rangkaian.
(9) Keterangan: Z =Impedasi (Ω) ∆V = Beda potensial (V) I = Arus listrik (A)
6
METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Pelaksanaan Penelitian dilaksanakan di Lab Biofisika Membran Departemen Fisika IPB, Laboratorim Terpadu, dan Balai Besar Industri Agro. Waktu penelitian adalah dari bulan Februari sampai bulan April 2015. Alat dan Bahan Penelitian Alat yang digunakan adalah botol sampel, plat kapasitor, pipet, pendingin, LCR meter dan alat penguji kandungan madu. Bahan yang digunakan adalah air, larutan gula pasir, dan larutan gula merah. Prosedur Penelitian 1. Menentukan sampel madu murni dan sampel madu komersil masingmasing tiga buah. 2. Mengidentifikasi karakteristik sampel madu murni dan madu komersil menggunakan alat identifikasi kemurnian madu seperti kadar abu, kadar air, sukrosa dan gula pereduksi. 3. Mengidentifikasi sampel madu tersebut berdasarkan sifat listriknya menggunakan LCR meter, yaitu impedansi, kapasitansi, resistansi dan konduktansi. 4. Pembuatan dua buah plat kapasitor menggunakan papan PCB dengan ukuran 5 cm x 4 cm, dan jarak kedua plat 1 cm. 5. Mencampurkan sampel madu murni dan air biasa dengan perbandingan 90:10 ; 80:20 ; 70:30 ; 60:40 ; 50:50 ; 40:60 ; 30:70 ; 20:80 ; 10:90. . 6. Mencampurkan sampel madu murni dan air gula pasir dengan perbandingan 90:10 ; 80:20 ; 70:30 ; 60:40 ; 50:50 ; 40:60 ; 30:70 ; 20:80 ; 10:90. 7. Mencampurkan sampel madu murni dan air gula merah dengan perbandingan 90:10 ; 80:20 ; 70:30 ; 60:40 ; 50:50 ; 40:60 ; 30:70 ; 20:80 ; 10:90. 8. Pada setiap jenis campuran madu dengan bahan lain dilakukan identifikasi sifat listriknya menggunakan LCR meter. 9. Menset nilai tegangan input 1 V, pengukuran menggunakan frekuensi 50 Hz – 5 MHz dengan membagi menjadi 100 titik. 10. Merangkum semua data yang didapat dari alat identifikasi kemurnian madu dan LCR meter ke dalam grafik dan tabel. 11. Menganalisis data yang diperoleh.
7
12. Menyimpulkan hasil dari pengujian identifikasi. Diagram alir penelitian ditunjukkan pada Gambar 1 Sampel madu murni
Sampel madu komersil
Identifikasi karakteristik madu murni (kadar air, sukrosa, gula pereduksi, dan kadar abu)
Identifikasi karakteristik madu komersil (kadar air, sukrosa. gula pereduksi, dan kadar abu)
Uji sifat listrik dengan LCR meter
Uji sifat listrik dengan LCR meter
Penambahan madu murni dengan air, larutan gula pasir, dan larutan gula merah Uji sifat listrik dengan LCR meter
Analisis data dan penarikan kesimpulan
Penyusunan skripsi Gambar 1 Diagram alir penelitian
8
HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat fisik-Kimia dan Sifat Listrik Madu Jumlah sampel madu yang digunakan berasal dari peternak madu dan madu komersil yang dijual di pasaran. Sampel madu yang diambil dari peternakan madu yang berada di daerah Bantar Kambing, Kabupaten Bogor, Jawa Barat, sedangkan madu komersil adalah madu yang didapatkan dari beberapa toko jamu yang dipilih secara acak. Hasil pengukuran sifat fisik-kimia madu yang dijadikan sampel menggunakan beberapa metode analisa. Metode analisa yang digunakan ialah analisa proksimat untuk kadar air dan abu. Selain itu juga digunakan pengujian kadar sukrosa dan gula pereduksi pada setiap sampel madu. Berikut tabel analis Sifat Fisik-Kimia dari sampel madu keseluruhan. Berdasarkan data pada Tabel 2, kandungan sifat fisik-kimia seluruh sampel madu bervariasi bergantung pada jenis lebah, sumber tanaman, musim dan metode produksi.14 Secara umum kadar air seluruh sampel madu memiliki kadar sampel yang sesuai dengan syarat mutu madu Badan Standar Nasional. Menurut BSN5, kadar air pada madu maksimal 22% b/b. Hal ini menunjukkan kadar air dalam sampel madu kaliandra dan madu merk Y melebihi syarat mutu kadar air madu yakni 23.26 % b/b dan 22.96 % b/b. Sampel madu merk X, Y, dan Z merupakan sampel madu komersil (dijual di pasaran), sedangkan sampel madu rambutan, kapuk, dan kaliandra merupakan sampel madu murni yang diambil dari peternakan lebah. Tabel 2 Hasil Analisis Sifat Fisik-Kimia Madu Jenis dan Sampel madu
Kadar Air (%b/b)
Kadar Abu (%b/b)
Kadar sukrosa (%b/b)
Kadar gula pereduksi (%b/b)
Kadar Lainya (%)
Murni Rambutan Kapuk Kaliandra
21.31 21.65 23.26
0.13 0.29 0.35
0.00 0.00 1.65
65.84 59.49 68.04
12.72 18.57 6.70
Komersil X Y Z
20.38 22.96 21.64
0.19 0.02 0.06
0.00 4.00 4.90
59.92 59.17 49.91
19.51 13.85 23.49
Analisis kadar abu dalam sampel madu disyaratkan SNI maksimal sebesar 0.5% b/b. Kadar abu secara keseluruhan dari sampel uji madu memiliki kadar abu yang sesuai dengan syarat mutu SNI. Sampel madu juga dilakukan analisa uji kadar sukrosa dan gula pereduksi. Data di atas juga menunjukkan sampel uji madu yang memiliki kadar sukrosa tertinggi ialah sampel madu Z. Sedangkan sampel uji madu yang tidak memiliki kadar sukrosa ialah sampel madu rambutan, madu kapuk, dan madu bermerk X. Menurut BSN5, syarat mutu madu memiliki kadar sukrosa maksimal 5% b/b. Hal
9
ini menunjukkan bahwa secara umum sampel uji madu telah memenuhi syarat mutu madu untuk sukrosa dengan nilai maksinal 5% b/b. Kadar gula pereduksi merupakan salah satu parameter yang menjadi syarat mutu dari suatu madu. Berdasarkan syarat mutu baku, kadar gula pereduksi madu memiliki nilai minimal 65% b/b. Secara umum sampel madu penelitian memiliki kadar gula pereduksi di bawah syarat mutu BSN. Hal ini terlihat dari kadar gula pereduksi pada madu Kapuk, madu merk X, madu merk Y, dan madu bermerk Z yang memiliki kadar gula pereduksi < 65% b/b, hanya madu Rambutan dan Kaliandra yang memiliki kadar gula pereduksi > 65% b/b. Sedangkan untuk tahap pembuatan plat, dua buah plat kapasitor dibuat menggunakan papan PCB dengan ukuran 5 cm x 4 cm, dan jarak kedua plat 1 cm. Pada keadaan kosong (medium udara) memiliki nilai kapasitansi sebesar 2.4 x10-11 F, sehingga permitivitas medium udara yang terukur memiliki nilai sebesar 1.2 x10-10 C2/N m2 . Nilai konduktansi dalam keadaan kosong sebesar 3.0 x10-5 S, nilai impedansinya sebesar 6 628.8 Ω , dan nilai resistansinya sebesar 32 819 Ω yang ditunjukkan pada Tabel 3. Tabel 3 Sifat Listrik Madu pada Frekuensi 981.5 kHz Sampel Madu
Impedansi (Ω)
Kapasitansi (μF)
Resistansi (Ω)
Konduktansi (S)
Rambutan
1 816.7
8.8 x10-5
10 246.0
9.8 x10-5
Kapuk
1 482.5
10.5 x10-5
5 324.8
18.8 x10-5
Kaliandra X Y Z
1 420.7 1 638.4 1 892.1 1 554.7
9.0 x10-5 10.1 x10-5 8.5 x10-5 11.0 x10-5
2 314.6 7 563.1 20 305.0 4 763.1
43.2 x10-5 10.0 x10-5 4.9 x10-5 21.0 x10-5
Tabel 3 memperlihatkan sifat listrik yang berbeda antara enam sampel madu murni dan madu komersil yang digunakan pada pengukuran menggunakan LCR meter. Nilai konduktansi terbesar ditunjukkan oleh sampel madu Kaliandra, dan kondutansi terkecil ditunjukkan oleh sampel madu Y. Nilai konduktansi pada madu sebanding dengan kandungan kadar abu pada sampel madu, jika kadar abu tinggi maka nilai konduktansi pada madu juga tinggi. Hal ini disebabkan karena daya hantar listrik ditentukan oleh ion-ion yang ada dalam larutan. Berkaitan dengan jumlah ion tersebut, maka kadar abu menunjukkan jumlah ion anorganik.15 Sifat Listrik Bahan Penambah Bahan penambah yang digunakan dalam penelitian ini adalah air, larutan gula pasir, dan larutan gula merah. Bahan yang digunakan dipilih karena pencampuran dengan madu secara penglihatan biasa tidak memiliki perbedaan dengan madu murni. Tabel 4 menunjukkan fenomena yang sama dengan Tabel 3. Setiap bahan memiliki karakteristik listrik yang berbeda. Pada Tabel 4, diketahui bahwa larutan gula merah memiliki nilai kapasitansi yang paling besar dibanding dengan dua bahan lainnya. Namun, bahan yang memiliki nilai konduktansi yang paling besar
10
ialah larutan gula merah. Hal tersebut disebabkan karena larutan gula merah memiliki kandungan kadar abu yang tinggi dibanding dengan larutan gula pasir.15 Bahan penambah air memiliki kandungan Total Dissolve Solid (TDS) yang sebanding dengan besarnya ion-ion garam yang terlarut di dalamnya. Semakin besar ion-ion garam yang terlarut di dalam air, akan semakin besar pula nilai daya hantar listriknya.16 Tabel 4 Sifat Listrik Bahan Penambah Frekuensi 981.5 kHz Bahan Impedansi Kapasitansi Resistansi Konduktansi Penambah (Ω) (μF) (Ω) (S) Air 386.0 1.4 x10-4 408.0 2.5 x10-3 -4 Larutan Gula Merah 29.0 33.6 x10 37.0 27.6 x10-3 Larutan Gula Pasir 483.0 1.3 x10-4 526.5 1.9 x10-3 Berdasarkan Persamaan (2) yang terdapat pada halaman 4, konduktansi berbanding terbalik terhadap resistansi, sehingga resistansi pada larutan gula merah memiliki nilai yang paling kecil dibanding air dan larutan gula pasir. Sifat Listrik Madu dengan Penambahan Air, Larutan Gula Merah, dan Larutan Gula Pasir Sifat listrik pada madu murni yang telah ditambahkan dengan zat penambah air, larutan gula merah, dan larutan gula pasir diukur pada frekuensi 50 Hz – 5 MHz. Berdasarkan data yang diperoleh maka dipilih frekuensi 981.5 kHz untuk mewakili hasil pengukuran sifat listrik madu murni yang ditambahkan dengan zat penambah. Pada frekuensi 981.5 kHz dapat membedakan antara masing-masing penambahan air, larutan gula merah, dan larutan gula pasir dengan variasi konsentrasi yang berbeda-beda serta memiliki pola hubungan antara penambahan dengan sifat listriknya. Konduktansi Konduktansi adalah kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan listrik, konduktansi dipengaruhi oleh konsentrasi ion dan mobilitas ion yang dapat menghantarkan listrik pada bahan. Semakin banyak ion dan tingkat mobilitas ion yang tinggi akan memperbesar nilai konduktansinya.17 Berikut grafik hubungan antara kapasitansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu kapuk yang ditunjukkan pada Gambar 2.
11
0.03
Konduktansi (S)
0.025
Bahan Aditif
0.02
Air
0.015
Larutan Gula Merah 0.01
Larutan Gula Pasir
0.005 0 10
20
30
40
50
60
70
80
90
Konsentrasi (%)
Gambar 2 Hubungan konduktansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu kapuk Sampel madu kapuk memiliki nilai konduktansi yang meningkat seiring dengan penambahan bahan penambah, peningkatan ini menunjukkan kemampuan sampel madu semakin baik untuk menghantarkan arus listrik. Bahan penambah yang digunakan seperti larutan gula merah dan larutan gula pasir memiliki kandungan kadar abu yang cukup tinggi. Kadar abu yang tinggi akan mempengaruhi nilai konduktansi, sehingga semakin tinggi kandungan kadar abu dalam sebuah sampel, semakin besar nilai konduktansi yang dihasilkan. Hal ini disebabkan karena kemampuan daya hantar listrik ditentukan oleh ion-ion anorganik yang ada dalam sampel tersebut, sehingga kandungan kadar abu merepresentasikan jumlah ion anorganik dalam sampel.15 Keterkaitan ini menunjukkan bahwa terdapat hubungan yang positif antara penambahan konsentrasi bahan penambah dengan nilai konduktansi pada madu kapuk. Selain itu bahan penambah larutan gula merah memiliki kandungan kadar abu lebih besar dibandingkan dengan larutan gula pasir, ini terlihat dari nilai konduktansi larutan gula merah yang lebih tinggi dibanding dengan larutan gula pasir yang ditunjukkan pada Gambar 3.
12
0.009 0.008 Konduktansi (S)
0.007 0.006 0.005
Bahan Aditif
0.004
Air
0.003
Larutan Gula Pasir
0.002 0.001 0 10
20
30
40
50
60
70
80
90
Konsentrasi (%)
Gambar 3 Hubungan konduktansi dengan konsentrasi bahan penambah air dan larutan gula pasir pada sampel madu kapuk Gambar 3 memperlihatkan nilai konduktansi madu kapuk yang ditambahkan larutan gula pasir dan air. Gambar 2 tidak memperlihatkan adanya perbedaan nilai konduktansi terhadap variasi konsentrasi bahan penambah air dan larutan gula pasir. Sampel madu lain yang diujikan nilai konduktansinya ialah madu rambutan. Hubungan antara konduktansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu rambutan yang ditunjukkan pada Gambar 4. 0.04 0.035 Konduktansi (S)
0.03 0.025
Bahan Aditif Air
0.02
Larutan Gula Merah
0.015
Larutan Gula Pasir
0.01 0.005 0 10
20
30
40
50
60
70
80
90
Konsentrasi (%)
Gambar 4 Hubungan konduktansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu rambutan
13
Gambar 4 menunjukkan adanya peningkatan nilai konduktansi seiring dengan penambahan konsentrasi bahan penambah. Variasi konsentrasi bahan penambah akan menimbulkan peningkatan nilai konduktansi. Data di atas menunjukkan nilai konduktansi tertinggi pada penambahan larutan gula merah pada konsentrasi 90% yaitu sebesar 0.3762 S. Sedangkan nilai konduktansi bahan penambah terkecil ialah larutan gula pasir. Gambar 5 memperlihatkan nilai konduktansi madu rambutan yang ditambahkan larutan gula pasir dan air. Penjelasan pada Gambar 4 tidak memperlihatkan adanya perbedaan nilai konduktansi terhadap variasi konsentrasi bahan penambah air dan larutan gula pasir. Gambar 5 juga menunjukkan bahwa nilai konduktansi pada air lebih tinggi dibandingkan dengan nilai konduktansi pada larutan gula pasir dalam sampel madu rambutan. Hubungan konduktansi dengan konsentrasi bahan penambah air dan larutan gula pasir pada sampel rambutan ditunjukkan pada Gambar 5. 0.0045 0.004 Konduktansi (S)
0.0035 0.003 0.0025
Bahan Aditif Air
0.002
Larutan Gula Pasir
0.0015 0.001 0.0005 0 10
20
30
40
50
60
70
80
90
Konsentrasi (%)
Gambar 5 Hubungan konduktansi dengan konsentrasi bahan penambah air dan larutan gula pasir pada sampel madu rambutan
14
Sampel madu yang dilakukan uji hubungan ialah sampel madu kaliandra. Gambar 6 memperlihatkan peningkatan nilai konduktansi pada setiap penambahan konsentrasi bahan penambah seperti Gambar 2 dan Gambar 4. Ketiga sampel madu dengan penambahan bahan penambah memiliki kecenderungan nilai konduktansi yang sama dengan peningkatan nilai yang signifikan khususnya pada larutan gula merah. Senyawa organik gula merah memiliki karakteristik lemah ikatan antar atomnya, sehingga pada saat dipanaskan atau dialiri arus listrik pada frekuensi yang tinggi maka senyawa tersebut akan terurai, sedangkan senyawa anorganiknya memiliki karaktersitik sebaliknya, ia lebih tahan dalam pemanasan pada frekuensi tinggi. Gula merah memiliki unsur anorganik yang tinggi sehingga pada saat dialiri arus dengan frekuensi yang tinggi unsur ini tetap ada dan meningkatkan persentase dari kadar abu. Pengukuran konduktansi mampu memperlihatkan adanya perbedaan madu murni dengan madu yang ditambahkan bahan penambah walaupun hanya diberikan penambahan konsentrasi sebesar 10 %. Hal yang sama terjadi pada setiap penambahan konsentrasi bahan penambah lainya yang semakin jelas terlihat adanya perbedaan nilai konduktansi ketiga bahan penambah. Hubungan konduktansi dengan bahan penambah sampel madu kaliandra ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar 6 Hubungan konduktansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu kaliandra
15
Impedansi Impedansi merupakan hambatan total pada rangkaian arus bolak-balik atau tingkat resistansi terhadap aliran arus listrik bolak-balik. Impedansi dipengaruhi oleh besarnya frekuensi, resistansi, kapasitansi, dan induktansi dari bahan yang disisipkan pada keping kapasitor. Sampel madu kapuk pada Gambar 7 menunjukkan penurunan nilai impedansi pada setiap penambahan konsentrasi bahan penambah. Pada gambar tersebut terlihat kecenderungan diagram yang menunjukan semakin bertambahnya konsentrasi bahan penambah, akan semakin kecil nilai impedansinya. Bahan penambah larutan gula pasir memiliki nilai impedansi yang lebih besar dibanding dengan bahan penambah lain yakni air dan larutan gula merah. Hal tersebut disebabkan karena larutan gula pasir memiliki kandungan kadar abu yang lebih rendah dibandingkan dengan kandungan kadar abu pada larutan gula merah. Hubungan impedansi dengan konsentrasi bahan penambah ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 7 Hubungan impedansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu kapuk
16
Sampel madu rambutan pada Gambar 8 memiliki kecenderungan yang mirip dengan Gambar 7. Hal ini menunjukkan bahwa sifat listrik impedansi yang ada pada kedua sampel madu tersebut tidak memiliki perbedaan yang cukup signifikan. Penambahan bahan penambah berupa air, secara umum semakin besar konsentrasi air yang ditambahkan ke dalam sampel madu, nilai impedansi yang terukur akan semakin kecil. Konsentrasi air yang semakin besar akan meningkatkan Total Dissolve Solid (TDS) yang sebanding dengan besarnya ionion garam yang terlarut di dalamnya. Hal tersebut yang menjadi penyebab semakin kecilnya nilai impedansi sampel madu yang ditambahkan air. Hubungan antara impedansi dengan konsentrasi bahan penambah pada madu rambutan yang ditunjukkan pada Gambar 8. Sampel madu lain yang diuji nilai impedansinya ialah sampel madu kaliandra. Secara umum seluruh sampel madu uji menunjukkan penurunan nilai impedansi ketika konsentrasi bahan penambah yang ditambahkan semakin besar. Hal ini menunjukkan adanya hubungan negatif antara penambahan konsentrasi bahan penambah dengan nilai impedansinya. Nilai impedansi terbesar dimiliki oleh sampel madu rambutan pada konsentrasi 10% yaitu sebesar 1 709.5 Ω. Hubungan antara impedansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu kaliandra ditunjukkan pada Gambar 9.
Gambar 8 Hubungan impedansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu rambutan
17
Gambar 9 Hubungan impedansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu kaliandra Kapasitansi
Kapasitansi (F)
Kapasitansi merupakan suatu ukuran kapasitas penyimpanan muatan berdasarkan perbedaan potensial tertentu.18 Banyaknya muatan neto yang terakumulasi pada kapasitor sebanding dengan tegangan yang diberikan oleh sumber.19 Sifat kapasitif sebuah bahan tidak lepas dari sifat dielektriknya. Gambar 10 menunjukkan adanya perbedaan nilai kapasitansi dari penambahan bahan penambah ke dalam sampel madu kapuk. Terlihat perubahan nilai kapasitansi terbesar pada penambahan larutan gula merah saat konsentrasi bahan penambah 80%. Penambahan air dan larutan gula pasir sebagai bahan penambah tidak menunjukan perubahan nilai kapasitansi yang signifikan. Konsentrasi 90% larutan gula merah memiliki nilai tertinggi untuk kapasitansi sebesar 8.86x10-6 F. Hubungan nilai kapasitansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu Kapuk ditunjukkan pada Gambar 10. 1E-09 9E-10 8E-10 7E-10 6E-10 5E-10 4E-10 3E-10 2E-10 1E-10 0
Air
Bahan Aditif
Larutan Gula Merah Larutan Gula Pasir
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Konsentrasi (%)
Gambar 10 Hubungan kapasitansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu kapuk
18
1.4E-10 1.2E-10 Kapasitansi (µF
)
1E-10 8E-11
Bahan Aditif Air
6E-11
Larutan Gula Pasir
4E-11 2E-11 0 10
20
30
40
50
60
70
80
90
Konsentrasi (%)
Gambar 11 Hubungan kapasitansi dengan konsentrasi bahan penambah air dan larutan gula pasir pada sampel madu kapuk Gambar 11 menunjukkan adanya perbedaan nilai kapasitansi madu kapuk setelah ditambahkan larutan gula pasir dan air dengan varian konsentrasi. Gambar 10 tidak menunjukkan adanya perbedaan nilai kapasitansi madu kapuk terhadap varian konsentrasi larutan gula pasir dan air. Hubungan kapasitansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu rambutan ditunjukkan pada Gambar 12. 3.5E-09 3E-09
Kapasitansi (F)
2.5E-09
Bahan Aditif 2E-09 Air 1.5E-09
Larutan Gula Merah Larutan Gula Pasir
1E-09 5E-10 0 10
20
30
40
50
60
70
80
90
Konsentrasi (%)
Gambar 12 Hubungan kapasitansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu rambutan
19
Gambar 12 menunjukkan bahan penambah air dan larutan gula pasir memiliki perubahan nilai kapasitansi yang lebih kecil dibanding dengan larutan gula merah. Larutan gula merah memiliki nilai kapasitansi yang semakin besar seiring dengan penambahan pada konsentrasi 60%, 70%, 80%, dan 90%. Nilai kapasitansi tertinggi pada sampel madu rambutan sebesar 2.9x10-9 F yaitu pada bahan penambah larutan gula merah dengan konsentrasi 90%. Peningkatan nilai kapasitansi oleh penambahan larutan gula merah yang signifikan dimungkinkan karena kandungan mineral anorganik pada larutan gula merah mampu menyimpan arus listrik pada saat konsentrasinya sangat tinggi yaitu, >60 %. Jumlah persentase yang tinggi ini mempengaruhi sifat intern bahan uji pada frekuensi yang digunakan. Gambar 13 menunjukkan adanya perbedaan nilai kapasitansi. Secara umum, larutan gula pasir memiliki nilai kapasitansi yang lebih rendah dibandingkan dengan air. 1.6E-10 1.4E-10
Kapasitansi (µF)
1.2E-10 1E-10
Bahan Aditif
8E-11
Air
6E-11
Larutan Gula Pasir
4E-11 2E-11 0 10
20
30
40
50
60
70
80
90
Konsentrasi (%)
Gambar 13 Hubungan kapasitansi dengan konsentrasi bahan penambah air dan larutan gula pasir pada sampel madu rambutan
20
3E-09
Kapasitansi (F)
2.5E-09 2E-09
Bahan Aditif Air
1.5E-09
Larutan Gula Merah 1E-09
Larutan Gula Pasir
5E-10 0 10
20
30
40
50
60
70
80
90
Konsentrasi (%)
Gambar 14 Hubungan kapasitansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu kaliandra Gambar 14 menunjukkan bahwa nilai kapasitansi bahan penambah untuk larutan gula merah semakin besar saat konsentrasinya 60%. Bahan penambah lain tidak menunjukkan adanya perbedaan nilai kapasitansi yang signifikan. Nilai tertinggi kapasitansi larutan gula merah pada sampel madu kaliandra sebesar 2.7x10-9 F. Hubungan kapasitansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu kaliandra ditunjukkan pada Gambar 15. 1.4E-10
Kapasitansi ((µF)
1.2E-10 1E-10 8E-11
Bahan Aditif Air
6E-11
Larutan Gula Pasir
4E-11 2E-11 0 10
20
30
40
50
60
70
80
90
Konsentrasi (%)
Gambar 15 Hubungan Kapasitansi dengan Konsentrasi Bahan Penambah Air dan Larutan Gula Pasir pada sampel madu kaliandra
21
Gambar 15 menunjukkan adanya perbedaan nilai kapasitansi terhadap variasi konsentrasi bahan penambah larutan gula pasir dan air. Hal ini tidak digambarkan dengan baik pada Gambar 14. Penambahan larutan gula pasir dan air pada madu kapuk, rambutan, dan kaliandra memiliki nilai kapasitansi yang cenderung fluktuatif. Variasi konsentrasi yang ditambahkan pada madu tersebut tidak memiliki perubahan nilai kapasitansi yang signifikan. Hal ini menyebabkan perlunya dilakukan uji laboratorium lebih lanjut secara fisik-kimia terhadap sampel yang terkait dengan sifat kapasitansi pada madu. Resistansi Resistansi merupakan salah satu faktor yang menentukan besarnya impedansi sesuai dengan Persamaan 8. Resistansi adalah kemampuan suatu bahan untuk menghambat aliran arus listrik pada keping kapasitor.19 Gambar 16 menunjukkan adanya penurunan nilai resistansi seiring penambahan konsentrasi bahan penambah. Bahan penambah larutan gula pasir pada sampel madu kapuk memiliki nilai resistansi yang lebih besar dibanding dengan bahan penambah lainnya. Hal ini disebabkan karena larutan gula pasir memiliki kandungan kadar abu yang lebih kecil dibanding larutan gula merah, sehingga sampel madu yang ditambahkan larutan gula pasir memiliki kemampuan daya hantar listrik yang rendah. Hubungan antara resistansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu kapuk ditunjukkan pada Gambar 16.
Gambar 16 Hubungan resistansi dengan konsentrasi bahan penambah sampel madu kapuk
22
Gambar 17 memperlihatkan pengaruh resistansi sampel madu rambutan terhadap penambahan konsentrasi bahan penambah. Pada gambar tersebut nampak larutan gula pasir memiliki besar resistansi yang dominan dibanding dengan bahan penambah yang lain. Sebagai bahan penambah, besarnya nilai resistansi pada larutan gula pasir menandakan bahwa jumlah ion-ion anorganik yang terdapat dalam kandungan larutan gula pasir cukup kecil dibandingkan dengan larutan gula merah. Hubungan antara resistansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu rambutan ditunjukkan pada Gambar 17.
Gambar 17 Hubungan resistansi dengan konsentrasi bahan penambah sampel madu rambutan
23
Gambar 16, 17, dan 18 secara umum menunjukan bahwa besar resistansi akan semakin kecil seiring dengan penambahan konsentrasi bahan penambah. Nilai resistansi madu kaliandra pada konsentrasi 10% memiliki nilai resistansi tertinggi di antara sampel madu lain yaitu sebesar 1187.2 Ω pada Gambar 18.
Gambar 18 Hubungan resistansi dengan konsentrasi bahan penambah pada sampel madu kaliandra
24
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan adanya perbedaan nilai setiap parameter kelistrikan pada sampel madu uji. Parameter kelistrikan yang diujikan meliputi impedansi, kapasitansi, resistansi, dan konduktansi. Hal ini disebabkan karena kandungan fisikokimia pada setiap sampel madu berbeda. Analisis tingkat pemalsuan madu dengan sifat kelistrikan setiap sampel madu uji dapat dilihat melalui parameter kelistrikan. Nilai kapasitansi setiap sampel madu uji cenderung mengalami peningkatan yang signifikan ketika konsentrasi bahan penambah antara 60%-90%. Sedangkan parameter konduktansi cenderung memiliki peningkatan nilai seiring penambahan konsentrasi bahan penambah. Nilai impedansi keseluruhan sampel uji madu memiliki kecenderungan penurunan nilai setiap penambahan konsentrasi bahan penambah. Pada nilai resistansi memiliki kecenderungan penurunan nilai untuk keseluruhan sampel uji madu. Penambahan bahan penambah ke dalam setiap sampel madu uji yakni air, larutan gula pasir, dan larutan gula merah menghasilkan karakteristik kelistrikan yang berbeda. Perubahan nilai konduktansi yang paling besar terdapat pada larutan gula merah. Hal ini dikarenakan larutan gula merah memiliki kadar abu yang tinggi. Kadar abu yang tinggi dapat menghasilkan sifat koduktan yang baik. Parameter nilai kapasitansi yang terlihat perbedaannya berasal dari penambahan larutan gula merah. Nilai parameter kelistrikan impedansi dan resistansi memiliki perbedaan nilai yang signifikan berasal dari bahan penambah larutan gula pasir. Hal ini disebabkan kandungan kadar abu yang lebih rendah dibandingkan dengan larutan gula merah, sehingga larutan gula pasir memiliki kemampuan daya hantar listrik kurang baik dibandingkan dengan semua bahan penambah. Bahan penambah air memiliki total padatan terlarut (Total Dissolve Solid) yang sebanding dengan besarnya ion-ion garam yang terlarut. Semakin besar ion-ion garam yang terlarut di dalam air, akan semakin besar pula nilai daya hantar listriknya. Sifat listrik konduktansi pada madu dapat menunjukkan adanya perbedaan madu murni dengan madu komersial dengan penambahan konsentrasi bahan penambah sebesar 10 %. Saran Penelitian lebih lanjut diharapkan dapat menentukan sifat fisikokimia madu yang berkorelasi terhadap sifat kelistrikan selain dari kadar abu. Selain itu, pengujian kandungan fisikokimia pada madu menjadi hal yang penting guna menambah keakuratan data yang lebih baik. Penelitian lebih dalam mengenai uji sifat kelistrikan pada madu murni maupun madu komersil diharapkan dapat menjadi parameter terstandar yang mampu menentukan kemurnian suatu madu.
25
DAFTAR PUSTAKA 1. Badan Standar Nasional.Standar Nasional Indonesia Bahan Tambahan Makanan. SNI 01-0222-95.Himpunan Standar Nasional Indonesia.1995 2. Peter C M.Honey as a Topical Antibacterial Agent For Treatment Infected Wounds, World Wide Wounds.129-136.2001 3. Sihombing D.T.H.Imu Ternak Lebah Madu. Gadjah Mada University Press.1997 4. Almatsier.Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Cetakan II PT Gramedia Pustaka Utama, Penerbit Cendekia Sentra Muslim, Jakarta.2002 5. Badan Standar Nasional. Standar Nasional Indonesia Tentang Madu.SNI 3545:2013 6. Mulu, A., B. Tessema, and F. Derby. In vitro Assesment of The Antimicrobial Potential of Honey on Common Human Pathogens. Ethiop.J. Health Dev:18 (2).2004 7. Ratnayani, K., N.M.A. D. Adhi S., dan I G.A.M.A.S. Gitadewi, Penentuan Kadar Glukosa dan Fruktosa Madu Randu dan Madu Kelengkeng 35 dengan Metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi. Jurnal Kimia 2 (2): 7786.2008 8. Hamad, S. Terapi Madu. Jakarta : Pustaka Iman. Hal : 30.2007 9. Suranto, A. Terapi Madu. Jakarta : Penebar Plus. Hal : 27-28, 30-32.2007 10. Gulrajani, Ramesh M. Bioelectricity and Biomagnetism. Canada. John Wiley and Sons, Inc.1998 11. Arishandi, R.Uji sifat Listrik dan Sifat Optik Film TipisBaxSr1-xTiO3 (BST) yang Dibuat dengan Metode Chemical Solution Deposition. [Skripsi]. Bogor : Institut Pertanian Bogor.2010 12. Susilawati, E.N. Kajian Sifat Listrik dan Fisik Berbagai Jenis Buah Jeruk pada Tingkat Ketuaanya. [Skripsi]. Bogor : Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. 2006 13. Benavente J, Garcia J M, Riley R, Lozano A E, Abajo J. Sulfonated poly(ether ether sulfones) Characterization and study of dielectrical properties by impedance spectroscopy. J Membran Science 175: 43-52.2000 14. Purbaya, J. R. Mengenal dan Memanfaatkan Khasiat Madu Alami, Pionir Jaya, Bandung.2002
26
15. Antary Sri PS, Ratnayani K. Laksmiwati Mayun AAIA. Nilai Daya Hantar Listrik, Kadar Abu, Natrium, dan Kalium pada Madu Bermerk di Pasaran Dibandingkan dengan Madu Alami (Lokal). Bali: Indonesia. Jurnal Kimia Juli:172-180.2013 16. Arthana I Wayan. Studi Kualitas Air Beberapa Mata Air di Sekitar Bedugul [tesis].Bali (ID) : Universirsitas Udayana.2006 17. Sidik W.Identifikasi Pemalsuan Susu Kambing melalui Uji Sifat Listrik [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. 2013 18. Tipler PA.Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi 3 Jilid 2. Bambang Soegijono, penerjemah; Wibi H, editor.Jakarta: Erlangga;.Terjemahan dari: Physics for Scientists and Engineers. hlm 111.2011 19. Wijayanti DL. Sintesis dan kajian sifat listrik membran kitosan dengan variasi kitosan [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. 2011
27
LAMPIRAN Lampiran 1 Grafik sifat listrik madu dengan penambahan pada frekuensi 159.96 Hz 0.007 0.006
Konduktansi (S)
0.005
Bahan Aditif
0.004
Air Gula Merah
0.003
Gula Pasir
0.002 0.001 Konsentrasi (nx10)(%)
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
0.00001 0.000009 0.000008 Kapasitansi (F)
0.000007
Bahan Aditif
0.000006
Air
0.000005
Gula Merah
0.000004
Gula Pasir
0.000003 0.000002 0.000001 Konsentrasi (nx10)(%)
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
28
4500 4000
Resistansi (Ω )
3500 3000
Bahan Aditif
2500
Air
2000
Gula Merah Gula Pasir
1500 1000 500
Konsentrasi (nx10)(%)
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
4500 4000
Impedansi (Ω)
3500 3000
Bahan Aditif
2500
Air
2000
Gula Merah Gula Pasir
1500 1000 500 0
Konsentrasi (nx10)(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
29
Lampiran 2 Grafik sifat listrik pada madu dengan penambahan pada frekuensi 1637.27 kHz 0.025
Kondukansi (S)
0.02
Bahan Aditif
0.015
Air Gula Merah
0.01
Gula Pasir
0.005
0
Konsentrasi (nx10)(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0.0000007 0.0000006
Kapasitansi (F)
0.0000005
Bahan Aditif 0.0000004
Air Gula Merah
0.0000003
Gula Pasir 0.0000002 0.0000001 0
Konsentrasi (nx10)(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
30
4000 3500
Resistansi (Ω)
3000
Bahan Aditif
2500
Air 2000
Gula Merah
1500
Gula Pasir
1000 500 Konsentrasi (nx10)(%)
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
4000 3500
Impedansi (Ω)
3000 2500 Air 2000
Gula Merah
1500
Gula Pasir
1000 500 Konsentrasi (nx10)(%)
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
31
Lampiran 3 Grafik sifat listrik pada madu dengan penambahan 16 758.02 kHz 0.03
Konduktansi (S)
0.025 0.02
Bahan Aditif Air
0.015
Gula Merah Gula Pasir
0.01 0.005
Konsentrasi (nx10)(%)
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
1.8E-08 1.6E-08
Kapasitansi (F)
1.4E-08 1.2E-08
Bahan Aditif
1E-08
Air
8E-09
Gula Merah Gula Pasir
6E-09 4E-09 2E-09
Konsentrasi (nx10)(%)
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
32
4000 3500
Resistansi( Ω)
3000
Bahan Aditif
2500
Air 2000
Gula Merah
1500
Gula Pasir
1000 500 Konsentrasi (nx10)(%)
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
4000 3500
Impedansi (Ω)
3000
Bahan Aditif
2500
Air 2000
Gula Merah Gula Pasir
1500 1000 500
Konsentrasi (nx10)(%)
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
33
Lampiran 4 Grafik sifat listrik pada madu dengan penambahan pada frekuensi 135 929.0 MHz 0.03
Konduktansi (S)
0.025 0.02
Bahan Aditif Air
0.015
Gula Merah Gula Pasir
0.01 0.005
Konsentrasi (nx10)(%)
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
6E-10
Kapasitansi (F)
5E-10 4E-10
Bahan Aditif Air
3E-10
Gula Merah Gula Pasir
2E-10 1E-10 0
Konsentrasi (nx10)(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
34
4000 3500
Resistansi ( Ω)
3000
Bahan Aditif
2500
Air 2000
Gula Merah
1500
Gula Pasir
1000 500 Konsentrasi (nx10)(%)
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
4000 3500
Impedansi (Ω)
3000
Bahan Aditif
2500
Air 2000
Gula Merah Gula Pasir
1500 1000 500
Konsentrasi (nx10)(%)
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bekasi pada tanggal 23 April 1993. Penulis menyelesaikan pendidikan taman kanak-kanak di TK Islam Bakti 1 pada tahun 1999 dan melanjutkan pendidikan di Sekolah Dasar Negeri Mangun Jaya 5 Tambun Selatan dan lulus pada tahun 2005. Setelah itu penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 5 Tambun Selatan dan lulus pada tahun 2008 kemudian melanjutkan ke SMA Negeri 3 Tambun Selatan dan lulus pada tahun 2011. Tahun 2011 penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) jalur undangan di Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama menempuh pendidikan sarjana, penulis juga aktif di beberapa organisasi, yaitu sebagai anggota Rohis kelas Q17 & Q18 TPB, Ketua Rohis Fisika 48, Staff Komisi V DPM FMIPA IPB 2012/2013, Ketua DPM FMIPA IPB 2013/2014, Koordinator Forum Silaturahmi (FOSIL) Lembaga Kemahasiswaan FMIPA 2014.
