Verifikasi Metode Analisis Senyawa Kontaminan 3- Mcpd Ester Dalam Minyak Sawit Dengan Teknik Gas Chromatography-Mass Spectrometry (Gc-Ms)

VERIFIKASI METODE ANALISIS SENYAWA KONTAMINAN
3-MCPD ESTER DALAM MINYAK SAWIT DENGAN TEKNIK
GAS CHROMATOGRAPHY-MASS SPECTROMETRY (GC-MS)

CONY ARISYA PUTRI

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul verifikasi metode
analisis senyawa kontaminan 3-MCPD ester dalam minyak sawit dengan teknik
Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) adalah benar karya saya
dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun
kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir

skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2014
Cony Arisya Putri
NIM F24100076

ABSTRAK
CONY ARISYA PUTRI. Verifikasi Metode Analisis Senyawa Kontaminan 3MCPD Ester dalam Minyak Sawit dengan Teknik Gas Chromatography-Mass
Spectrometry (GC-MS). Dibimbing oleh HANIFAH NURYANI LIOE dan
NANCY DEWI YULIANA.
Senyawa 3-mono-chloropropane-1,2-diol (3-MCPD) ester merupakan
senyawa kontaminan yang banyak ditemukan pada minyak sawit yang mengalami
pemurnian. Tujuan dilakukan penelitian ini yaitu untuk melakukan verifikasi
metode analisis 3-MCPD ester yang telah dilakukan oleh Lanovia (2013) untuk
laboratorium pemerintah Badan POM, Jakarta. Kuantifikasi kandungan 3-MCPD
ester dilakukan dengan menghitung selisih antara kandungan 3-MCPD total dan
3-MCPD bebas. Analisis dilakukan menggunakan instrumen Gas
Chromatography-Mass Spectrometer (GC-MS) dan standar internal 3-MCPD-D5.
Senyawa analat 3-MCPD dan 3-MCPD-D5 diderivatisasi oleh phenylboronic acid

(PBA) menjadi senyawa yang dapat dideteksi oleh instrumen GC-MS yang
masing-masing muncul pada menit ke- 16.476 – 17.065 dan 16.402 – 16.996
dengan presisi waktu retensi kurang dari 2.0 %. Hasil unjuk kerja instrumen
menunjukkan instrumen memiliki linearitas yang baik pada rentang konsentrasi 3MCPD 0.25 – 7.50 µg/mL dengan nilai R2 0.999. Nilai limit deteksi (LOD) dan
limit kuantifikasi (LOQ) instrumen diperoleh masing-masing sebesar 0.17 dan
0.59 µg/mL. Hasil verifikasi menunjukkan metode analisis memiliki spesifisitas
yang baik serta linieritas metode dengan nilai R2 0.995 pada rentang konsentrasi
3-MCPD 0 – 60 µg/g sampel. Nilai limit deteksi metode yang diperoleh adalah
4.59 µg/g. Hasil uji rekoveri pada konsentrasi spike 40 µg/g sampel diperoleh
rata-rata rekoveri sebesar 83.29 ± 7.12 % pada rentang 77.89 – 96.49 % dan
presisi yang baik yaitu sebesar 5.38 %. Nilai intralab reprodusibilitas yang
diperoleh cukup baik dengan nilai RSD 7.70 %. Berdasarkan hasil tersebut maka
metode analisis 3-MCPD ester yang telah terverifikasi dinyatakan valid.
Pengujian 14 sampel minyak goreng sawit komersial menunjukkan 100 % sampel
positif mengandung 3-MCPD ester yang berada pada rentang konsentrasi 8.15 –
58.14 µg/g minyak.
Kata kunci: 3-MCPD ester, 3-MCPD, verifikasi, minyak sawit

ABSTRACT
CONY ARISYA PUTRI. Method Verification for Analysis of Food Contaminant

3-MCPD esters in Palm Oils By Gas Chromatotography-Mass Spectrometry (GCMS). Supervised by HANIFAH NURYANI LIOE and NANCY DEWI
YULIANA.
3-monochoropropane-1,2-diol (3-MCPD) esters are food contaminants that
found in refined palm oils. The objective of this research was to verify the method
of analysis of 3-MCPD esters that have been validated by Lanovia (2013) for
Badan POM, Jakarta. Quantification of 3-MCPD esters was obtained from the
concentration of 3-MCPD total minus the concentration of free 3-MCPD. The
analysis carried out using Gas Chromatotography-Mass Spectrometer (GC-MS)
instrument and 3-MCPD-D5 as internal standard. The compound of 3-MCPD and
3-MCPD-D5 were derivatized with phenylboronic acid (PBA) to form products
detected by GC-MS at retention time of 16.476 – 17.065 and 16.402 – 16.996 min
respectively (precision of retention time is less than 2.0 %). The results of
instrument performance showed a good linearity in the concentration range of 3MCPD 0.25 – 7.5 µg/mL with coefficient of determination (R2) 0.999. Limit of
detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) in instrument were determined
at 0.17 and 0.59 μg/mL respectively. Verification results showed the method has a
good specificity and linearity of method at a concentration range of 3-MCPD 0 –
60 µg/g sample with R2 0.995. The value of method detection limit (MDL) was
4.59 μg/g sample. Recovery test was obtained by spiking 3-MCPD at medium
concentration 40 μg/g sample. The average of recovery test was determined at
83.29 ± 7.12 % with a range of 77.89 – 96.49 % and the precision was 5.38 %.

Within lab reproducibility was determined at 7.70 %. Based on these results, this
method was verified and can be used for routine analysis in an accredited
laboratory. Testing of 14 commercial palm oil samples indicated that all of
samples contained 3-MCPD esters at a range of 8.15 – 58.14 μg/g.
Keywords: 3-MCPD esters, 3-MCPD, verification, palm olis

VERIFIKASI METODE ANALISIS SENYAWA KONTAMINAN
3-MCPD ESTER DALAM MINYAK SAWIT DENGAN TEKNIK
GAS CHROMATOGRAPHY MASS-SPECTROMETRY (GC-MS)

Cony Arisya Putri

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah, karena atas segala karuniaNya skripsi ini berhasil diselesaikan. Penelitian yang berjudul verifikasi metode
analisis senyawa kontaminan 3-MCPD ester dalam minyak sawit dengan teknik
Gas Chromatography-Mass Spectrofotometry (GC-MS) ini dapat diselesaikan
dengan baik berkat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak.
Melihat hal tersebut penulis ingin menyampaikan penghargaan dan
ungkapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Dr. Ir. Hanifah N. Lioe, M.Si selaku dosen pembimbing akademik pertama
penulis yang telah bersedia memberikan saran, waktu, motivasi dan
bimbingan serta perhatian dengan penuh kesabaran kepada penulis sejak
perkuliahan hingga skripsi ini selesai.
2. Dr. Ir. Nancy Dewi Yuliana selaku dosen pembimbing akademik kedua
penulis atas segala perhatian, waktu, dan bantuan yang telah diberikan.
3. Dr. Didah Nur Faridah, S.TP, M.Si selaku dosen penguji yang telah bersedia
meluangkan waktu dan memberikan saran kepada penulis.
4. Segenap staff LDITP khususnya kepada mbak Yane Regiana S.TP, M.Si

selaku teknisi yang membantu penggunaan instrumen GC-MS selama
penelitian berlangsung sehingga penelitian dapat berjalan dengan lancar.
5. Orang tua dan keluarga yang telah mendukung, memotivasi, mendoakan dan
memberikan kasih sayang yang sangat berarti bagi penulis.
6. Teman-teman ITP 47 khususnya kepada Fitri Suryani Ginting, Mutiara Pratiwi,
Ni Kadek Willy Rusiana, Fardilla Ayu, Yuwanita Ardillasari, Kartika Sari
Touw, Annisa Defriana, M. Wildan Mukholad, Gina Nur Rahmasari atas
segala dukungan serta kerjasamanya selama studi dan penelitian ini
berlangsung.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih pula yang sebesar-besarnya
pada seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Semoga karya ilmiah
ini bermanfaat.

Bogor, Mei 2014
Cony Arisya Putri

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

xiii

DAFTAR GAMBAR

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

xiv

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Tujuan Penelitian

2

Manfaat Penelitian

2

METODOLOGI PENELITIAN

3

Bahan dan Alat

3

Metode Penelitian

3

HASIL DAN PEMBAHASAN

10

Uji Unjuk Kerja Instrumen GC-MS untuk Analisis 3-MCPD

12

Verifikasi Metode Analisis 3-MCPD Ester

15

Penetapan 3-MCPD Ester dalam Minyak Goreng Sawit

22

SIMPULAN DAN SARAN

24

Simpulan

24

Saran

24

DAFTAR PUSTAKA

25

LAMPIRAN

27

RIWAYAT HIDUP

30

DAFTAR TABEL
1 Karakteristik ion (m/z) electron impact (EI) mass spectra senyawa
derivat 3-MCPD oleh agen penderivat phenylboronic acid (PBA)1)

2 Parameter kondisi Gas Chromatography-Mass Spectrometer (GC-MS)
pada analisis 3-MCPD ester yang diderivatisasi dengan PBA
3 Waktu retensi larutan standar derivat 3-MCPD hasil injeksi instrumen
GC-MS pada berbagai konsentrasi 3-MCPD, sedangkan konsentrasi
standar internal 3-MCPD-D5 yang ditambahkan tetap 2.0 µg
4 Hasil analisis unjuk kerja instrumen GC-MS untuk analisis 3-MCPD
dengan penderivatisasi phenylboronic acid (PBA)
5 Waktu retensi analisis 3-MCPD total pada campuran standar 3-MCPD
dan 3-MCPD-D5, minyak goreng sawit unspike, dan sampel minyak
goreng sawit dengan spike 3-MCPD konsentrasi 40 µg/g sampel dengan
menggunakan GC-MS
6 Hasil uji linearitas metode analisis 3-MCPD total pada matriks sampel
minyak goreng sawit menggunakan instrumen GC-MS
7 Hasil analisis 3-MCPD bebas dalam minyak sawit komersial. Analisis
dilakukam dengan penderivatisasi phenylboronic acid (PBA) dan tanpa
proses transesterifikasi dalam persiapan sampel
8 Hasil pengukuran 3-MCPD ester dalam sampel minyak goreng sawit
tanpa spiking dengan instrumen GC-MS. Pengukuran dilakukan dua
kali ulangan analisis
9 Nilai akurasi dan presisi dari uji rekoveri metode analisis 3-MCPD ester
dalam minyak sawit pada instrumen GC-MS
10 Hasil uji intralab reprodusibilitas analisis 3-MCPD ester dalam minyak
sawit menggunakan instrumen GC-MS yang dilakukan pada waktu
yang berbeda*
11 Kadar 3-MCPD ester dalam sampel minyak goreng sawit komersial
dengan metode analisis terverifikasi yang diinjeksikan pada instrumen
GC-MS

4
9

14
15

16
18

19

20
21

21

22

DAFTAR GAMBAR
1 Reaksi 3-MCPD dengan agen penderivat phenylboronic acid (PBA)
menjadi senyawa 4-chloromethyl-2-phenyl-1,3,2-dioxaborolane, yang
dapat dideteksi oleh GC-MS (Hamlet dan Sadd 2009)
2 Profil kromatogram senyawa derivat 3-MCPD dan 3-MCPD-D5 (A).
Puncak senyawa derivat 3-MCPD-D5 ditandai dengan tingginya persen
ion relatif pada ion m/z 150 (B). Senyawa derivat 3-MCPD ditandai
dengan tingginya kelimpahan atau persen ion relatif pada ion m/z 147
(C)
3 Kurva linearitas instrumen analisis 3-MCPD pada rentang konsentrasi
0.25 – 7.50 µg/mL 3-MCPD dengan jumlah standar internal 3-MCPD-

4

11

D5 yang ditambahkan tetap yaitu 2.0 µg. Kurva diperoleh dari dua
ulangan uji linearitas
4 Kromatogram standar campuran derivat 3-MCPD dan 3-MCPD-D5
hasil injeksi GC-MS pada pengujian linieritas instrumen dengan
konsentrasi 3-MCPD 0.25 μg/mL (A), 0.50 μg/mL (B), 1.00 μg/mL (C),
2.50 μg/mL (D), 5.00 μg/mL (E), dan 7.50 μg/mL (F). Konsentrasi 3MCPD-D5 yang ditambahkan tetap yaitu 2.0 µg
5 Profil kromatogram senyawa derivat 3-MCPD dan 3-MCPD-D5 dalam
analisis (A) standar 2.5 μg/mL 3-MCPD, (B) sampel minyak tanpa
penambahan 3-MCPD, dan (C) sampel minyak yang ditambahkan 3MCPD 40 µg/g sampel, dengan masing masing larutan mengandung 3MCPD-D5 2.0 µg. Analisis menggunakan instrumen GC-MS dengan
mode selected ion monitoring pada ion m/z 147 dan 150 masing-masing
untuk analisis derivat 3-MCPD dan 3-MCPD-D5
6 Kurva linearitas metode untuk analisis 3-MCPD total pada sampel
minyak goreng sawit yang ditambahkan larutan standar 3-MCPD
dengan rentang 0 – 60 µg/g sampel. Kurva linieritas diperoleh melalui
dua kali ulangan analisis. Analisis menggunakan instrumen GC-MS dan
standar internal 3-MCPD-D5

12

13

17

19

DAFTAR LAMPIRAN
1 Metode Weiβhaar untuk analisis 3-MCPD ester dalam minyak dengan
GC-MS. Analisis menggunakan sodium metoksi untuk transesterifikasi,
PBA sebagai agen penderivat dan 3-MCPD-D5 sebagai standar internal
(Weiβhaar et al. 2008)
2 Linieritas kurva yang diperoleh dari dua ulangan analisis, pada
pengujian linieritas instrumen untuk analisis 3-MCPD dengan
instrumen GC-MS. Analisis dilakukan menggunakan 3-MCPD-D5
sebagai standar internal dan derivatisasi oleh PBA
3 Linieritas kurva yang diperoleh dari dua ulangan analisis, pada
pengujian linieritas metode untuk analisis 3-MCPD total dengan
instrumen GC-MS. Analisis dilakukan menggunakan 3-MCPD-D5
sebagai standar internal dan derivatisasi oleh PBA
4 Hasil uji intralab reprodusibilitas analisis 3-MCPD ester terhadap
sampel yang sama pada bulan yang berbeda. Analisis menggunakan
standar internal 3-MCPD-D5 dan instrumen GC-MS
5 Hasil pengujian statistika one way ANOVA dan uji lanjut Duncan
terhadap kadar analisis 3-MCPD ester dalam pengujian intralab
reprodusibilitas pada tingkat kepercayaan 95 %

27

28

28

29

29

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Senyawa 3-MCPD ester merupakan suatu kontaminan proses pada makanan,
yang artinya senyawa ini bukan berasal dari bahan baku tetapi muncul selama
pengolahan. Senyawa 3-MCPD ester ini terdiri dari 3-MCPD monoester dan 3MCPD diester. Kedua bentuk ester tersebut memiliki potensi terhidrolisis oleh
enzim lipase dalam saluran pencernaan menjadi 3-MCPD, dimana bentuk
monoester lebih mudah terhidrolisis dibandingkan bentuk diesternya (Seefelder et
al. 2008). Senyawa 3-MCPD yang merupakan senyawa hasil hidrolisis 3-MCPD
ester memiliki efek terhadap ginjal, sistem saraf pusat dan sistem reproduksi pada
hewan percobaan (ILSI 2009). Menurut International Agency for Research on
Cancer (IARC) senyawa 3-MCPD kemungkinan dapat menyebabkan kanker bagi
manusia (kelompok 2B) (IARC 2012).
Senyawa 3-MCPD dalam makanan, ditemukan dalam bentuk ester maupun
bebasnya. Bentuk 3-MCPD ester diketahui lebih tinggi kadarnya jika
dibandingkan dalam bentuk bebasnya, yaitu bisa mencapai 5 hingga 396 kali lebih
tinggi (Svejkovska et al. 2004). Kontaminan 3-MCPD ester dilaporkan ada pada
berbagai produk makanan, salah satunya ditemukan pada minyak sawit yang
mengalami pemurnian (Weiβhaar 2011). Kadar 3-MCPD ester dalam minyak
goreng sawit yang mengalami pemurnian dapat dikatakan cukup tinggi yaitu
berada pada kisaran 4.5 – 13 mg/kg (ILSI 2009).
Senyawa 3-MCPD ester dalam minyak terutama terbentuk selama proses
pemurnian, khususnya pada proses deodorisasi suhu tinggi yaitu 240 – 270 oC
(Crews 2012). Senyawa ini mulai terbentuk saat suhunya lebih dari 200 oC
(MacMahon 2014). Terbentuknya 3-MCPD ester melibatkan pembentukan ion
asiloksonium dari triasilgliserol, diasilgliserol, dan monoasilgliserol. Ion
asiloksonium kemudian bereaksi dengan ion klorida membentuk 3-MCPD ester
(Rahn dan Yaylayan 2011). Senyawa ion klorida sendiri dapat bersumber dari
tanah, fertilizer atau dapat pula berasal dari pestisida. Ada beberapa bukti yang
menyebutkan ion klorida berasal dari tanah dan atau berasal dari komponen alami
organoklorin (MacMahon 2014). Selain itu, adanya proses pemucatan dengan
bleaching earths dapat berpotensi menjadi sumber ion klorin, karena pada proses
tersebut seringkali diberi perlakuan asam (HCl) untuk meningkatkan efisiensi.
Proses pemucatan sendiri berkontribusi terhadap pembentukan 3-CPD ester yaitu
sebesar 20 – 30 % dari seluruh proses pemurnian (Hrncirik 2010).
Hingga kini belum ada nilai tolerable daily intake (TDI) maksimum untuk
3-MCPD ester dalam minyak, namun 3-MCPD ester tetap menjadi perhatian
industri minyak dan lemak. Nilai tolerable daily intake (TDI) maksimum untuk 3MCPD sendiri yaitu 7 µg 3-MCPD/kg berat badan/hari (Rietjens et al. 2012).
Batasan maksimum 3-MCPD ester untuk minyak sendiri, hingga kini belum
ditetapkan. Sementara, batas maksimum cemaran 3-MCPD untuk semua makanan
yang mengandung protein nabati terhidrolisis asam untuk makanan cair yaitu
sebesar 20 μg/kg, sedangkan untuk makanan padat 50 μg/kg. Sementara, nilai
batas maksimum 3-MCPD untuk protein nabati terhidrolisis asam (acid-HPV)
yaitu 1000 μg/kg (BPOM 2009).

2
Berdasarkan fakta yang telah dipaparkan tersebut, maka analisis kadar 3MCPD ester pada minyak sangat penting dilakukan. Hal ini karena terkait dengan
keamanan pangan. Telah banyak metode analisis 3-MCPD ester yang
dikembangkan. Salah satunya adalah metode yang telah divalidasi oleh Lanovia
(2013) untuk laboratorium pemerintahan Badan POM Jakarta. Metode tersebut
menggunakan agen penderivat phenylboronic acid (PBA) dan transesterifikasi
oleh sodium methoxide (NaOCH3) mengikuti metode Weiβhaar et al. (2008) yang
terlampir pada Lampiran 1. Sebelum metode yang telah tervalidasi tersebut
digunakan secara rutin oleh suatu laboratorium, perlu dilakukan verifikasi
terlebih dahulu. Verifikasi metode analisis diperlukan untuk mengonfirmasi
performa/kinerja suatu laboratorium terhadap metode standar yang telah
tervalidasi. Verifikasi metode perlu dilakukan agar metode yang telah terverifikasi
tersebut dapat digunakan untuk analisis rutin oleh suatu laboratorium. Selain itu,
dengan dilakukan verifikasi dapat menghasilkan data analisis yang valid dan dapat
dipercaya (Prichard dan Barwich 2007).
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini yaitu melakukan verifikasi metode analisis senyawa
kontaminan 3-MCPD ester dalam minyak sawit dengan menggunakan instrumen
GC-MS, sebelum digunakan untuk keperluan analisis rutin di laboratorium
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Institut Pertanian Bogor. Tujuan lain
adalah menentukan kandungan 3-MCPD ester pada beberapa sampel minyak
sawit komersial di pasar kota Bogor. Sebelum dilakukan verifikasi, dilakukan uji
unjuk kerja instrumen yang terdiri dari linieritas instrumen, presisi instrumen,
limit deteksi atau limit of detection (LOD), dan limit kuantitasi atau limit of
quantitation (LOQ). Verifikasi sendiri dilakukan dengan melakukan uji
spesifisitas, linieritas metode, limit deteksi metode atau Method Detection Limit
(MDL), rekoveri, ripitabilitas, dan intralab reprodusibilitas.

Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah terverifikasinya metode analisis 3-MCPD ester
pada minyak sawit dengan instrumen GC-MS. Terverifikasinya metode tersebut,
menandakan bahwa metode tersebut dapat digunakan secara rutin oleh
laboratorium Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Institut Pertanian Bogor.
Selain itu, melalui penelitian ini akan diperoleh informasi kandungan 3-MCPD
ester pada beberapa sampel minyak sawit komersial sebagai bahan referensi bagi
pengambil kebijakan keamanan pangan di tingkat pemerintah.

3

METODOLOGI PENELITIAN
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel minyak sawit
komersial yang diperoleh di pasar kota Bogor (pasar tradisional, minimarket, dan
supermarket). Bahan-bahan kimia yang digunakan untuk analisis meliputi standar
internal 3-MCPD-D5 dengan konsentrasi 1 mg/mL dari Cambridge Laboratories
Inc. (Amerika Serikat) dan 3-MCPD dengan kemurnian > 98 % yang diperoleh
dari Sigma Aldrich Chemie GmbH (Jerman), Methyl tertiary-butyl ether (MTBE)
yang diperoleh dari Merck (Jerman), larutan pro analysis etil asetat, sodium
metoksi (NaOCH3) dengan merek Sigma Aldrich (USA), asam asetat glasial
dengan merek Merk kGaA (Jerman), phenylboronic acid (PBA) dari Sigma
Aldrich (Cina), aseton, n-heksana dari Merck kGaA (Jerman), NaCl dari Merck
kGaA (Jerman), dan Milli-Q akuades (air bebas ion).
Alat-alat yang digunakan untuk menganalisis meliputi tabung reaksi tutup
ulir, gelas piala, labu takar, pipet volumetrik, pipet Mohr, pipet tetes, mikropipet,
vortex, vial, botol waste, botol semprot, timbangan, pengaduk kaca, sudip, dan
waterbath. Instrumen analisis yang digunakan adalah Gas Chromatography-Mass
Spectrometer (GC-MS) dengan model QP2010 Plus yang dilengkapi autosampler
AOC-20i (Shimadzu Corporation, Jepang) yang berada di Laboratorium
Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Institut Pertanian Bogor, serta
pengolahan data mass spectra dengan program GCMS Postrun Analysis.
Sementara, windows software yang digunakan untuk mengontrol GCMS-QP2010
Plus, autosampler dan semua unit komponen yaitu program GCMS Solution.

Metode Penelitian
Penelitian yang telah dilakukan terbagi menjadi 3 (tiga) tahap, yaitu (1)
tahap unjuk kerja instrumen yang terdiri dari linieritas instrumen, presisi
instrumen, limit deteksi atau limit of detection (LOD), dan limit kuantitasi atau
limit of quantitation (LOQ) instrumen (2) tahap verifikasi yang meliputi uji
spesifisitas, linieritas metode, limit deteksi metode atau Method Detection Limit
(MDL), uji rekoveri, ripitabilitas, dan intralab reprodusibilitas (3) tahap analisis 3MCPD ester pada sampel minyak sawit komersial menggunakan metode yang
telah terverifikasi.
Analisis 3-MCPD ester yang digunakan tidak mengukur secara langsung
kadar 3-MCPD ester yang terdapat pada sampel. Pengukuran dilakukan secara
tidak langsung, yaitu dengan mengukur 3-MCPD bebas hasil transesterifikasi 3MCPD ester yang terdapat dalam sampel. Hal ini menyebabkan hasil yang
diperoleh perlu dikurangi dengan nilai 3-MCPD bebas yang memang sudah ada
dalam sampel. Tahapan awal persiapan sampel yaitu dengan menambahkan
standar internal isotop 3-MCPD yaitu 3-MCPD-D5. Penggunaan standar internal
ini berfungsi untuk mengkuantifikasi analat karena standar internal yang

4
ditambahkan diketahui jumlahnya. Selain itu, penambahan standar internal dapat
mengoreksi hilangnya sampel dalam tahap persiapan seperti derivatisasi dan
ekstraksi yang dapat mengakibatkan berkurangnya sampel. Standar internal 3MCPD-D5 dipilih karena senyawa ini memiliki sifat kimia yang mirip dengan 3MCPD namun dapat dibedakan, sehingga dapat terpisah baik dengan senyawa 3MCPD. Senyawa isotop 3-MCPD-D5 ini juga bersifat stabil dan tidak
mempengaruhi sampel.
Tahapan transesterifikasi dilakukan oleh sodium metoksi (NaOCH3) yang
merupakan transesterifikasi basa. Setelah proses transesterifikasi, dilanjutkan
dengan proses netralisasi dan salting out. Senyawa 3-MCPD bebas kemudian
diderivatisasi oleh larutan phenylboronic acid (PBA) menghasilkan senyawa 4chloromethyl-2-phenyl-1,3,2-dioxaborolane yang dapat dilihat pada Gambar 1
(Hamlet dan Sadd 2009). Derivatisasi perlu dilakukan mengingat senyawa 3MCPD memiliki tingkat volatilitas yang rendah dan kepolaran tinggi, yang artinya
dapat meningkatkan resiko interaksi yang tidak diinginkan dengan komponen
yang berada dalam sistem GC atau dengan komponen lainnya. Hal ini dapat
menyebabkan menurunnya sensitifitas dan pemisahan puncak yang kurang baik.
Bobot molekul 3-MCPD yang rendah akan berpengaruh terhadap deteksi yang
dilakukan oleh detektor Mass Spectrometer (MS), sehingga derivatisasi sangat
diperlukan (Baer et al. 2010).

Gambar 1 Reaksi 3-MCPD dengan agen penderivat phenylboronic acid (PBA)
menjadi senyawa 4-chloromethyl-2-phenyl-1,3,2-dioxaborolane,
yang dapat dideteksi oleh GC-MS (Hamlet dan Sadd 2009)
Hasil derivatisasi kemudian diinjeksikan pada instrumen Gas
Chromatography-Mass Spectrometer (GC-MS). Larutan yang diinjeksi akan
mengalami proses fragmentasi, yang nantinya akan dibaca oleh detektor. Tabel 1
menunjukkan karakteristik ion (m/z) fragmentasi senyawa derivat 3-MCPD oleh
PBA pada ion m/z 196, 147, dan 91, sementara derivat 3-MCPD-D5 pada ion m/z
201, 150, dan 93 (Svejkovska et al. 2006; Zelinkova et al. 2006; Weiβhaar 2008).
Tabel 1 Karakteristik ion (m/z) electron impact (EI) mass spectra senyawa
derivat 3-MCPD oleh agen penderivat phenylboronic acid (PBA)1)
Bobot

[M]+

[M-CH2Cl]+

[C7H7]+

196
201

147
150

91
93

molekul
Derivat 3-MCPD oleh PBA
Derivat 3-MCPD-D5 oleh PBA
1)

Hamlet dan Sadd (2009)

196
201

5
Uji Unjuk Kerja Instrumen GC-MS untuk Analisis 3-MCPD

Tahap pertama penelitian yaitu uji unjuk kerja instrumen untuk analisis 3MCPD. Tahapan ini berfungsi untuk melihat performa/kinerja instrumen GC-MS
yang digunakan. Analisis dilakukan dengan mengukur respon instrumen terhadap
analat 3-MCPD dalam larutan standar yang diinjeksikan, kemudian dievaluasi
linieritas instrumen, presisi instrumen, limit deteksi atau limit of detection (LOD),
dan limit kuantitasi atau limit of quantitation (LOQ). Persiapan larutan sampel
pada uji unjuk kerja instrumen dilakukan tanpa menggunakan matriks sampel
minyak. Dalam persiapannya, larutan analat 3-MCPD diderivatisasi menggunakan
phenylboronic acid (PBA) dan hasilnya diekstrak dengan heksana, selanjutnya
diinjeksikan ke GC-MS.
Persiapan larutan standar
Pembuatan larutan standar dilakukan dengan membuat larutan kerja standar
internal 3-MCPD-D5 10 µg/mL dan larutan kerja 3-MCPD 10 µg/mL. Larutan
kerja standar internal 3-MCPD-D5 10 µg/mL diperoleh melalui pengenceran 100
kali larutan stok 3-MCPD-D5 konsentrasi 1 mg/mL dengan etil asetat. Jumlah 3MCPD-D5 yang ditambahkan dalam setiap analisis tetap yaitu sebesar 2 µg,
sehingga pada persiapan sampel ditambahkan 200 µL larutan yang diambil dari
larutan kerja 10 µg/mL 3-MCPD-D5.
Larutan kerja 3-MCPD 10 µg/mL dihasilkan melalui pengenceran larutan
stok 3-MCPD konsentrasi 1 mg/mL dengan etil asetat. Larutan stok 1 mg/mL 3MCPD dibuat dengan mengencerkan sebanyak 77.30 μL larutan 3-MCPD
kemurnian > 98 % yang diperoleh dari Sigma Aldrich Chemie GmbH (Jerman)
dengan etil asetat ke dalam labu takar 100 mL. Larutan etil asetat yang digunakan
memiliki kualitas pro analysis. Larutan standar 3-MCPD pada konsentrasi tertentu
diperoleh dengan mengencerkan larutan kerja 10 µg/mL 3-MCPD dengan etil
asetat.
Linieritas instrumen
linieritas instrumen dilakukan dengan menginjeksikan enam vial larutan
standar yang berbeda konsentrasi 3-MCPD. Konsentrasi 3-MCPD yang digunakan
yaitu 0.25, 0.50, 1.00, 2.50, 5.00, dan 7.50 µg/mL. Pengujian dilakukan sebanyak
dua kali ulangan analisis pada masing-masing konsentrasi yaitu dengan
pembuatan larutan standar yang berbeda. Pembuatan larutan standar dilakukan
dengan mencampurkan larutan 3-MCPD dengan konsentrasi tertentu dan 2 µg
standar internal 3-MCPD-D5 yaitu ditambahkan 200 µL larutan yang diambil dari
larutan kerja 10 µg/mL 3-MCPD-D5. Campuran kemudian diderivatisasi dengan
250 μL reagen PBA. Larutan selanjutnya dimasukkan pada waterbath yang
bersuhu 80 °C selama 20 menit. Setelah didinginkan dalam suhu ruang, larutan
diekstrak dengan 2 x 0.5 mL heksana.
Hasil pembacaan GC-MS kemudian digunakan untuk pembuatan kurva
standar hubungan antara rasio luas area derivat 3-MCPD dengan 3-MCPD-D5
(sebagai sumbu y) dan konsentrasi larutan standar 3-MCPD (µg/mL) (sebagai

6
sumbu x). Melalui kurva yang telah dibuat dapat diketahui persamaan linier dan
nilai korelasinya (R2). Nilai koefisien korelasi menggambarkan proporsionalitas
respon analat terhadap konsentrasi analat yang diuji (Novelina 2009). Linieritas
dianggap baik apabila memiliki R2 lebih dari 0.990 (AOAC 2002).
Presisi instrumen
Presisi instrumen dapat diketahui dengan melihat nilai relative standard
deviation (RSD) dari waktu retensi analat pada berbagai konsentrasi larutan
standar 3-MCPD yang berbeda. Konsentrasi 3-MCPD yang diuji yaitu berada
pada rentang 0.25 – 7.5 µg/mL 3-MCPD dengan jumlah standar internal 3MCPD-D5 yang ditambahkan tetap yaitu 2 µg. Waktu retensi dari 3-MCPD dan 3MCPD-D5 yang diperoleh kemudian dirata-ratakan dan dihitung nilai RSD-nya.
Keberterimaan RSD dalam uji ini ialah < 2.0 % (JECFA 2006). Nilai RSD dari
waktu retensi yang memenuhi syarat menandakan bahwa instrumen mampu
memberikan keterulangan deteksi analat yang baik.
Limit of detection (LOD) dan limit of quantitation (LOQ) instrumen
Uji limit deteksi instrumen atau LOD dilakukan dengan membaca rasio S/N
(signal-to-noise ratio) yang diperoleh pada uji linieritas instrumen. Nilai limit
deteksi atau LOD merupakan konsentrasi terkecil dari analat yang memberikan
tinggi puncak 3 kali noise. Nilai limit kuantifikasi atau LOQ merupakan 10 kali
noise.

Verifikasi Metode Analisis 3-MCPD Ester

Parameter verifikasi meliputi uji spesifisitas, linieritas metode, limit deteksi
metode atau Method Detection Limit (MDL), uji rekoveri, ripitabilitas, dan
intralab reprodusibilitas. Verifikasi metode analisis 3-MCPD ester dilakukan
dengan mengkuantifikasi 3-MCPD hasil transesterifikasi oleh sodium metoksi
(NaOCH3).
Spesifisitas
Spesifisitas metode adalah kemampuan suatu metode yang dapat secara
akurat dan presisi mengukur zat tertentu walaupun terdapat komponen lain yang
mungkin ada dalam matriks sampel (Harmita 2004). Pengujian dilakukan dengan
menginjeksikan larutan standar 3-MCPD 2.5 µg/mL, sampel minyak tanpa spiking,
dan sampel minyak yang di-spike 3-MCPD dengan konsentrasi 40 µg/g sampel.
Kromatogram yang diperoleh dari ketiga injeksi larutan berbeda tersebut, diamati
bentuk dan waktu retensi puncak derivat 3-MCPD dan 3-MCPD-D5 dari waktu
retensi puncak lainnya. Bentuk puncak derivat 3-MCPD dan 3-MCPD-D5 yang
runcing, simetris, dan tidak bercabang serta waktu retensi dapat dibedakan dari
waktu retensi puncak komponen lain, dalam kromatogram sampel baik yang dispike maupun tidak, dianggap memiliki spesifisitas baik.

7
Linieritas metode dan limit deteksi metode
Linieritas metode dilakukan dengan menyuntikkan larutan sampel yang
ditambahkan larutan standar dengan rentang konsentrasi 3-MCPD 0 – 60 µg/g
sampel. Pengujian dilakukan sebanyak dua kali ulangan analisis pada masingmasing konsentrasi. Hasil pembacaan GC-MS selanjutnya, diplotkan pada kurva
hubungan antara rasio luas area derivat 3-MCPD dengan 3-MCPD-D5 (sebagai
sumbu y) dan konsentrasi larutan standar (µg/g sampel) (sebagai sumbu x).
Melalui kurva yang telah dibuat dapat diketahui persamaan linier dan nilai
korelasinya (R2). Linieritas metode dianggap baik apabila memiliki R2 lebih dari
0.990 (AOAC 2002). Nilai limit deteksi metode atau method detection limit
(MDL) ditentukan dengan melihat hasil detection limit yang terbaca pada alat GCMS dalam uji linieritas metode tersebut.
Akurasi dan presisi dengan uji rekoveri
Akurasi dan presisi dapat ditentukan dengan melakukan uji rekoveri.
Pengujian dilakukan dengan menggunakan sampel yang di-spike oleh analat 3MCPD pada konsentrasi sedang (40 μg/g sampel). Prosedur pengujian dilakukan
sama dengan prosedur analisis pengujian analisis 3-MCPD ester pada sampel
minyak, hanya saja sebelum ditambah larutan MTBE-etil asetat, ditambahkan
analat 3-MCPD sebanyak 40 μg/g sampel. Pengujian dilakukan sebanyak tujuh
kali ulangan analisis. Hasil analisis kemudian dihitung rata-rata persen
rekoverinya. Persen rekoveri dihitung pada masing-masing ulangan dengan
menggunakan rumus:
Rekoveri (%) =

Konsentrasi sampel yang di �� � − konsentrasi sampel tanpa �� � �
× 100%
Konsentrasi analat yang di �� �

Akurasi ditentukan dengan melihat persen rekoverinya. Keberterimaan
persen rekoveri untuk penambahan analat sebesar 10 µg/g yaitu 80 – 110%
(AOAC 2012). Persen rekoveri yang diperoleh pada masing-masing ulangan
dihitung nilai RSD analisisnya. Nilai RSD yang diperoleh dari tujuh ulangan
tersebut merupakan nilai ripitabilitas. Presisi ditentukan dengan membandingkan
nilai RSD analisis (RSDa) dengan RSD Horwitz (RSDh). Nilai RSD Horwitz
(RSDh) dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
RSDh (%) = [2 exp(1 − 0.5 log C)]

Keterangan:
C = Nilai rata-rata konsentrasi analat (dalam bentuk fraksi)
Intralab reprodusibilitas
Pengujian intralab reprodusibilitas dilakukan dengan melakukan pengujian
kadar 3-MCPD ester terhadap satu sampel yang sama pada bulan yang berbeda.
Pengujian dilakukan sebanyak tiga ulangan analisis pada tiap bulannya. Pengujian
ini dilakukan hingga bulan ketiga. Hasil analisis kemudian dihitung rata-rata dan
RSD analisisnya. Nilai RSD yang diperoleh kemudian dibandingkan dengan nilai
RSD yang dihitung melalui persamaan Horwitz. Uji intralab reprodusibilitas yang

8
baik memiliki nilai RSD analisis (RSDa) yang lebih kecil dibanding RSD Horwitz
(RSDh).
Analisis statistika
Analisis statistik deskriptif berupa perhitungan rata-rata, standar deviasi,
dan relative standard deviation (RSD) dilakukan dengan menggunakan Microsoft
Excel 2011. Pengolahan data pada pengujian intralab reprodusibilitas,
menggunakan analisis statistika one way ANOVA dari IBM Statistic SPSS 20.
Data hasil analisis kemudian dilakukan uji lanjut Duncan pada tingkat
kepercayaan 95 %, untuk mengetahui adanya perbedaan hasil analisis 3-MCPD
ester yang dilakukan dalam uji intralab reprodusibilitas.
Prosedur analisis 3-MCPD ester (Weiβhaar (2008) yang dimodifikasi oleh
Lanovia (2013))
Sampel minyak goreng sebanyak 100 ± 5 mg dimasukkan ke dalam tabung
kaca 10 mL bertutup. Kedalam tabung tersebut kemudian ditambahkan 0.5 mL
MTBE - etil asetat (8:2 v/v) dan 2 µg larutan standar 3-MCPD-D5 yaitu diambil
200 µL larutan dari larutan kerja 10 μg/mL 3-MCPD-D5 (dimodifikasi dari 5 μg
menurut Lanovia (2013)). Larutan yang telah dicampurkan tersebut, dibiarkan
pada suhu ruang selama 2 jam setelah divortex sebelumnya. Kedalam tabung
kemudian ditambahkan 1 mL NaOCH3 (0.5 mol/L dalam metanol HPLC grade)
dan didiamkan pada suhu kamar selama 10 menit. Setelah itu, larutan
ditambahkan 3 mL heksana, 0.1 mL asam asetat glasial dan 3 mL NaCl (200 g/L).
Setelah dilakukan homogenisasi, lapisan organik dibuang. Setelah itu, lapisan air
ditambahkan 3 mL heksana dan divortex. Kemudian, lapisan organiknya
dipisahkan dan dibuang.
Larutan yang diperoleh kemudian diderivatisasi dengan PBA (5 g PBA
dalam 20 mL pelarut (aseton:air (19:1)) sebanyak 250 μL dan dipanaskan dalam
waterbath bersuhu 80 °C selama 20 menit. Setelah didinginkan pada suhu kamar,
derivat 3-MCPD diekstraksi dengan 2 x 0.5 mL (dimodifikasi dari 1 x 3 mL
menurut Lanovia (2013)) heksana. Setelah dilakukan ekstraksi, pisahkan bagian
heksana. Hasil ekstraksi kemudian ditambahkan Na2SO4 anhidros. Larutan siap
diinjeksikan pada instrumen GC-MS. Sebelum larutan disuntikkan dilakukan
persiapan instrumen GC-MS terlebih dahulu. Pengaturan parameter instrumen
GC-MS dapat dilihat pada Tabel 2.
Penentuan kadar 3-MCPD ester dalam sampel, diperoleh melalui hasil
pengurangan antara kadar 3-MCPD total dengan 3-MCPD bebas pada sampel.
Kadar 3-MCPD total ditentukan apabila pada persiapan sampel ditambahkan
bahan sodium metoksi (NaOCH3) yang berfungsi untuk proses transesterifikasi.
Kadar 3-MCPD bebas ditentukan apabila bahan sodium metoksi (NaOCH3) tidak
ditambahkan dalam persiapan sampelnya, sehingga proses transesterifikasi
dilewati. Berikut merupakan rumus penentuan kadar 3-MCPD total atau bebas:
��

� � ��

=

Konsentrasi dari kurva

μg

mL × Volume akhir larutan sampel (mL)
�� � � �� (�)

9
Konsentrasi 3-MCPD total atau bebas yang berasal dari kurva (μg/mL)
diperoleh dengan memasukkan nilai rasio area senyawa derivat 3-MCPD/3MCPD-D5 hasil injeksi sampel, pada kurva standar hubungan konsentrasi 3MCPD dan rasio area (derivat 3-MCPD/3-MCPD-D5). Proses ekstraksi senyawa
3-MCPD bebas yang merupakan tahap akhir persiapan sampel, dilakukan dengan
2 x 0.5 mL heksana. Hal ini menandakan volume akhir larutan sampel yaitu
sebesar 1 mL.
Tabel 2 Parameter kondisi Gas Chromatography-Mass Spectrometer (GC-MS)
pada analisis 3-MCPD ester yang diderivatisasi dengan PBA
Parameter penggunaan

Pengaturan

GC-MS
Kolom

Rtx-5MS, 30 m × 0.25 mm ID, tebal film 0.25 µm

Temperatur injector

180 °C
60 °C (1 menit), 190 °C laju 6 °C/menit (1 menit),
260 °C laju 30 °C/menit (5 menit).

Temperatur Oven
Gas pembawa

Helium

Aliran kolom

1.61 mL/menit

Volume penyuntikan

1 µL

mode ionisasi

Electron Impact (EI)

Temperatur interface

260 °C

Temperatur Ion source

230 °C

Mode acquisition

Selected Ion Monitoring (SIM)

m/z (kualitatif)

91 dan 196 (derivat 3-MCPD)
93 dan 201 (derivat 3-MCPD-D5)

m/z (kuantitatif)

147 (derivat 3-MCPD)
150 (derivat 3-MCPD-D5)

Analisis 3-MCPD ester dalam Minyak Sawit
Analisis 3-MCPD ester dalam sampel minyak dilakukan dengan
menggunakan metode analisis yang telah terverifikasi. Nilai 3-MCPD ester pada
sampel yang diperoleh, merupakan selisih nilai 3-MCPD total dan 3-MCPD bebas
pada sampel. Metode terverifikasi ini merupakan metode Weiβhaar (2008) yang
telah termodifikasi oleh Lanovia (2013). Analisis dilakukan sebanyak satu kali
ulangan analisis pada masing-masing sampel.
Sampel minyak yang diuji merupakan minyak sawit goreng komersial yang
diperoleh di pasar kota Bogor. Pengambilan sampel dilakukan pada tiga tempat
yang berbeda yaitu di pasar tradisional, minimarket, dan supermarket. Jumlah
sampel yang diuji sebanyak 14 sampel yaitu empat sampel yang diperoleh dari
pasar tradisional, lima sampel dari minimarket, dan lima sampel dari supermarket.
Hasil analisis kemudian diolah dengan statistik sederhana, berupa nilai rata-rata
dan standar deviasi menggunakan Microsoft Excel 2011.

10

HASIL DAN PEMBAHASAN

Prinsip dasar analisis 3-MCPD ester yaitu mengkuantifikasi 3-MCPD bebas
hasil transesterifikasi 3-MCPD ester oleh sodium metoksi (NaOCH3). Senyawa 3MCPD bebas kemudian diderivatisasi menggunakan phenylboronic acid (PBA).
Pemilihan senyawa PBA karena senyawa ini sangat selektif dan dapat bereaksi
secara spesifik dengan senyawa diol, membentuk senyawa turunan nonpolar siklik.
Hal ini menyebabkan hasil produk derivat dapat diekstrak dengan pelarut
nonpolar, serta tidak perlu dilakukan proses pemurnian dengan diatomaceous
earth (penggunaan reagen HFBI proses ini diperlukan) (Divinova et al. 2004).
Senyawa derivat 3-MCPD dan 3-MCPD-D5 yang diperoleh kemudian
diekstrak oleh heksana. Senyawa heksana dipilih karena harganya yang ekonomis
serta umum digunakan sebagai larutan pengekstraksi dalam industri minyak nabati
(Lanovia 2013). Larutan hasil ekstraksi kemudian diinjeksikan dan dikuantifikasi
oleh instrumen Gas Chromatography-Mass Spectrometer (GC-MS). Hasil deteksi
instrumen GC-MS yaitu berupa profil kromatogram dan spektrum. Kromatogram
hasil analisis kemudian diamati dan diidentifikasi komponen pada masing-masing
puncaknya. Puncak yang teridentifikasi sebagai komponen derivat 3-MCPD dan
3-MCPD-D5, dihitung luas areanya. Kuantifikasi dilakukan dengan merasiokan
luas area derivat 3-MCPD dengan luas area derivat standar internal 3-MCPD-D5.
Identifikasi komponen analat derivat 3-MCPD dan 3-MCPD-D5 dilakukan
dengan melihat profil spektrum pada masing-masing puncak yang terbentuk pada
kromatogram. Hal ini merupakan keunggulan penggunaan instrumen yang
menggunakan detektor MS (Mass Spectrometer) yaitu dapat mengidentifikasi
identitas komponen pada suatu puncak berdasarkan sifat spesifik spektra massa
ion tertentu. Senyawa derivat 3-MCPD ditandai oleh tingginya intensitas ion m/z
147 pada puncaknya, sedangkan derivat 3-MCPD-D5 didominasi oleh besarnya
intensitas ion m/z 150 yang dapat dilihat pada Gambar 2. Besarnya kelimpahan
kedua ion m/z tersebut menjadikan ion m/z 147 dan 150 dijadikan sebagai ion
untuk analisis kuantitatif. Ion m/z 91 dan 196 juga merupakan indikator senyawa
derivat 3-MCPD, sementara ion m/z 93 dan 201 mencirikan senyawa 3-MCPD-D5
(Svejkovska et al. 2006; Zelinkova et al. 2006; Weiβhaar 2008).
Profil kromatogram pada Gambar 2 menunjukkan senyawa derivat 3MCPD-D5 muncul terlebih dahulu dibanding dengan senyawa derivat 3-MCPD.
Senyawa derivat 3-MCPD muncul sekitar menit ke- 16.476 – 17.065 dan 16.402 –
16.996 untuk derivat 3-MCPD-D5. Profil kromatogram yang diperoleh merupakan
kromatogram dengan mode selected ion monitoring (SIM). Pemilihan mode ini
karena dianggap lebih baik dibanding dengan mode total ion currents (TIC).
Mode SIM dapat menghasilkan puncak analat yang terpisah dan waktu siklus
yang lebih pendek. Hal ini menyebabkan analisis kuantitatif lebih optimal dan
dihasilkan presisi serta akurasi yang baik (Lanovia 2013).

11

A

B

C

Gambar 2 Profil kromatogram senyawa derivat 3-MCPD dan 3-MCPD-D5 (A).
Puncak senyawa derivat 3-MCPD-D5 ditandai dengan tingginya
persen ion relatif pada ion m/z 150 (B). Senyawa derivat 3-MCPD
ditandai dengan tingginya kelimpahan atau persen ion relatif pada
ion m/z 147 (C)

12
Uji Unjuk Kerja Instrumen GC-MS untuk Analisis 3-MCPD
Uji unjuk kerja instrumen GC-MS untuk analisis 3-MCPD dilakukan untuk
mengukur performa/kinerja instrumen dalam mendeteksi komponen analat yang
diuji. Instrumen dikatakan baik dan dapat digunakan apabila semua parameter uji
unjuk kerja instrumen yang telah disebutkan sebelumnya, dapat memenuhi
keberterimaan.
Linieritas instrumen
Kurva linieritas instrumen diperoleh dengan memplotkan konsentrasi
larutan standar 3-MCPD yang diuji pada sumbu x dan rasio area derivat 3MCPD/3-MCPD-D5 pada sumbu y. Konsentrasi 3-MCPD yang diujikan yaitu
0.25, 0.50, 1.00, 2.50, 5.00, dan 7.50 µg/mL, yang pada masing-masing
konsentrasi uji tersebut dilakukan dua kali pengulangan analisis. Hasil
menunjukkan instrumen memberikan respon yang proporsional sesuai konsentrasi
analat yang ditambahkan. Kurva linieritas instrumen yang diperoleh memiliki
persamaan y = 0.5091x – 0.0389 dengan nilai R² = 0.9999. Kurva linieritas
instrumen tersebut ditunjukkan pada Gambar 3.
Kurva linieritas instrumen telah memenuhi syarat kriteria linieritas
instrumen yaitu nilai R2 lebih dari 0.990 (AOAC 2002). Nilai koefisien korelasi
(R) merupakan suatu indikator kualitas linieritas, yang menggambarkan
proporsionalitas respon analat terhadap konsentrasi yang diuji (Novelina 2009).
Profil kromagram dari linieritas instrumen GC-MS pada masing-masing
konsentrasi disajikan pada Gambar 4.
Rasio area (derivat 3-MCPD/3-MCPD-D5)

4.00

y = 0.5091x – 0.0389
R² = 0.9999

3.50
3.00

2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
0.0

1.0

2.0

3.0
4.0
3-MCPD (µg/mL)

5.0

6.0

Gambar 3 Kurva linearitas instrumen analisis 3-MCPD pada rentang
konsentrasi 0.25 – 7.50 µg/mL 3-MCPD dengan jumlah standar
internal 3-MCPD-D5 yang ditambahkan tetap yaitu 2.0 µg. Kurva
diperoleh dari dua ulangan uji linearitas

7

13

Gambar 4 Kromatogram standar campuran derivat 3-MCPD dan 3-MCPD-D5
hasil injeksi GC-MS pada pengujian linieritas instrumen dengan
konsentrasi 3-MCPD 0.25 μg/mL (A), 0.50 μg/mL (B), 1.00 μg/mL
(C), 2.50 μg/mL (D), 5.00 μg/mL (E), dan 7.50 μg/mL (F).
Konsentrasi 3-MCPD-D5 yang ditambahkan tetap yaitu 2.0 µg

14
Presisi instrumen
Presisi instrumen diukur dengan menghitung RSD waktu retensi dari
senyawa derivat 3-MCPD dan 3-MCPD-D5 yang diperoleh dari hasil injeksi
larutan standar 3-MCPD pada konsentrasi yang berbeda. Waktu retensi analat
dengan konsentrasi 3-MCPD pada rentang 0.25 – 7.50 µg/mL dapat dilihat pada
Tabel 3. Hasil menunjukkan RSD waktu retensi senyawa derivat 3-MCPD dan 3MCPD-D5 yaitu 0.03 %. Persyaratan presisi yang baik yaitu bila nilai RSD hasil
pengukuran analat < 2 % (JECFA 2006). Berdasarkan persyaratan tersebut RSD
waktu retensi senyawa derivat 3-MCPD maupun 3-MCPD-D5 pada berbagai
konsentrasi dapat diterima. Hal ini menandakan instrumen GC-MS dapat
memberikan keterulangan deteksi analat yang baik.
Tabel 3 Waktu retensi larutan standar derivat 3-MCPD hasil injeksi instrumen
GC-MS pada berbagai konsentrasi 3-MCPD, sedangkan konsentrasi
standar internal 3-MCPD-D5 yang ditambahkan tetap 2.0 µg
Konsentrasi 3-MCPD

Rata-rata
SD
RSD (%)

Waktu Retensi (menit)

(µg/mL)

Derivat 3-MCPD

Derivat 3-MCPD-D5

0.250
0.500
1.000
2.500
5.000
7.500

17.051
17.058
17.060
17.065
17.064
17.054

16.984
16.988
16.988
16.993
16.996
16.982

17.059
0.006
0.03

16.989
0.005
0.03

Limit of detection (LOD) dan limit of quantitation (LOQ) instrumen
Limit deteksi instrumen atau Limit of Detection (LOD) adalah jumlah analat
terkecil yang masih dapat terdeteksi akan tetapi masih memberikan respon yang
berbeda dibandingkan dengan blanko. Sementara Limit kuantitasi atau Limit of
Quantification (LOQ) merupakan batas terendah konsentrasi yang dapat
dilaporkan, nilai di bawah konsentrasi tersebut dapat dilaporkan ‘tidak terdeteksi’
(Harmita 2004). Secara berurut nilai LOD dan LOQ instrumen yang terukur oleh
alat GC-MS yaitu 0.17 μg/mL dan 0.59 µg/mL.
Sebagai perbandingan, nilai LOD instrumen yang diperoleh pada penelitian
Zhou et al. (2014) untuk mengukur 3-MCPD ester dengan menggunakan
instrumen HPLC dengan menggunakan Standar 1,2-dioleoyl-3-chloropropanediol
dan 1-stearoyl-3-chloropropanediol sebagai reference standard yaitu 3.45 µg/mL.
Nilai LOD instrumen yang diperoleh dalam penelitian ini, dua puluh kali lebih
rendah dibandingkan dengan metode analisis 3-MCPD ester yang dilakukan oleh

15
Zhou et al. (2014). Hal ini menandakan analisis yang telah dilakukan lebih sensitif
dibanding dengan metode analisis yang dilakukan oleh Zhou et al. (2014). Prinsip
pengukuran 3-MCPD yang dilakukann pada penelitian Zhou et al. (2014) yaitu
pengukuran 3-MCPD ester secara langsung yaitu mengukur 3-MCPD ester yang
terdapat dalam sampel tanpa melakukan proses transesterifikasi, dimana proses
tersebut berfungsi untuk membebaskan 3-MCPD ester menjadi bentuk bebasnya.
Sementara, penelitian yang dilakukan oleh Hori et al. (2012) untuk
mengukur 3-MCPD monoester dan diester dalam minyak dengan instrumen
LC/TOF-MS memiliki nilai LOD secara berurut yaitu 0.86 dan 0.22 ng/mL.
Prinsip pengukuran dilakukan dengan melakukan ekstraksi analat pada solidphase extraction. Limit deteksi yang diperoleh pada penelitian Hori et al. (2012)
dapat dikatakan lebih sensitif dan lebih selektif. Dikatakan lebih selektif karena
metode tersebut dapat mengukur 3-MCPD dalam bentuk monoester dan
diesternya, sementara metode yang terverifikasi pada penelitian ini hanya
mengukur total ester yang terdapat dalam sampel. Hasil analisis unjuk kerja
instrumen pada penelitian ini secara ringkas dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Hasil analisis unjuk kerja instrumen GC-MS untuk analisis 3-MCPD
dengan penderivatisasi phenylboronic acid (PBA)
Hasil
Unjuk Kerja Instrumen GC-MS
Linearitas (y = ax – b)
slope (a)
intercept (b)
coefficient of determination (R2)
Presisi Instrumen
RSD waktu retensi derivat 3-MCPD
RSD waktu retensi derivat 3-MCPD-D5

Ulangan 1

Ulangan 2

0.5306
0.0614
0.9997

0.4872
0.0176
0.9999

0.03%
0.03%

LOD instrumen (µg/mL)

0.17

LOQ instrumen (µg/mL)

0.59

Ketentuan

R2>0.990*