Bahan pengawet Validasi Metode

ditambahkan ke dalam makanan untuk maksud teknologi pada pembuatan, pengolahan, penyiapan, perlakuan, pengepakan, pengemasan dan penyimpanan. Tujuan penggunaan bahan tambahan pangan adalah adalah dapat meningkatkan atau mempertahankan nilai gizi dan kualitas daya simpan, membuat bahan pangan lebih mudah dihidangkan, serta mempermudah preparasi bahan pangan Cahyadi, 2012. Menurut Cahyadi 2012, pada umumnya bahan tambahan pangan dapat dibagi menjadi dua golongan besar yaitu sebagai berikut. 1. Bahan tambahan pangan yang ditambahkan dengan sengaja ke dalam makanan, dengan mengetahui komposisi bahan tersebut dan maksud penambahan tersebut dapat mempertahankan kesegaran, cita rasa, dan membantu pengolahan, sebagai contoh pengawet, pewarna dan pengeras. 2. Bahan tambahan pangan yang tidak sengaja ditambahkan, yaitu bahan yang tidak mempunyai fungsi dalam makanan tersebut, terdapat secara tidak sengaja akibat perlakuan selama proses produksi, pengolahan, dan pengemasan, contoh pestisida dan antibiotik.

2.3 Bahan pengawet

Bahan pengawet makanan adalah bahan tambahan pangan yang dapat mencegah atau menghambat fermentasi, pengasaman atau penguraian, dan perusakan lainnya terhadap pangan yang disebabkan oleh mikroorganisme. Kerusakan tersebut dapat disebabkan oleh fungi, bakteria dan mikroba lainnya Afrianti, 2010. Universitas Sumatera Utara Tujuan utama penambahan bahan pengawet makanan adalah untuk memperpanjang umur simpan tanpa menurunkan kualitas makanan dan tidak bersifat mengganggu kesehatan manusia. Oleh karena itu bahan pengawet makanan harus memenuhi persyaratan sebagai bahan tambahan kimia yang layak sebagai bahan tambahan makanan Afrianti, 2010. Pengawetan dengan zat pengawetan makanan dibedakan menjadi tiga jenis. Pertama GRAS Generally Recognized as Safe, yang biasanya bersifat alami sehingga tidak menimbulkan efek racun pada tubuh. Kedua, pengawet yang ditentukan pemakaiannya oleh ADI Acceptable Daily Intake, yang disesuaikan dengan batas penggunaan hariannya untuk kesehatan konsumen. Ketiga, zat pengawet yang tidak layak dikonsumsi sama sekali, seperti boraks dan formalin. Penggunaan bahan pengawet makanan sudah ada ketentuannya Afrianti, 2010. Menurut Cahyadi 2012, zat pengawet terdiri dari senyawa organik dan anorganik dalam bentuk asam dan garamnya. Berikut merupakan jenis bahan pengawet berdasarkan bahan asalnya : a. Zat pengawet anorganik Zat pengawet anorganik yang masih sering dipakai adalah sulfit, hidrogen peroksida, nitrat, dan nitrit. Sulfit digunakan dalam bentuk gas SO 2 , garam Na atau K sulfit, bisulfit, dan metabisulfit. b. Zat pengawet organik Zat pengawet organik lebih banyak dipakai daripada yang organik karena bahan ini lebih mudah dibuat. Zat kimia yang sering dipakai sebagai bahan pengawet ialah asam sorbat, asam propionat, asam benzoat, asam asetat, dan epoksida. Universitas Sumatera Utara 2.4 Natrium Benzoat 2.4.1 Uraian Bahan Menurut Ditjen POM 1995, sifat fisikokimia natrium benzoat adalah sebagai berikut: a. Rumus bangun : Gambar 1. Rumus bangun natrium benzoat b. Rumus molekul : C 7 H 5 NaO 2 c. Berat molekul : 144,11 d. Nama kimia : Natrium benzoat e. Kandungan : tidak kurang dari 99,0 dan tidak lebih dari 100,5 C 7 H 5 NaO 2 , dihitung terhadap zat anhidrat. f. Pemerian : Granul atau serbuk hablur, putih; tidak berbau atau praktis tidak berbau; stabil di udara. g. Kelarutan : Mudah larut dalam air, agak sukar larut dalam etanol dan lebih mudah larut dalam etanol 90.

2.4.2 Mekanisme Kerja sebagai Pengawet

Asam benzoat dan garamnya sebagai anti mikroorganisme tergantung pada pH, karena pH sangat menentukan jumlah asam yang terdisosiasi. Pada pH 2,19 asam yang tidak terdisosiasi adalah 99, pada pH 4,2 asam yang tidak terdisosiasi adalah 50 Afrianti, 2010. Universitas Sumatera Utara Turunnya pH medium akan menaikkan proporsi asam yang tidak terdisosiasi karena asam yang tak terdisosiasi penentu utama peranan pengawet. Asam benzoat sangat efektif dalam menghambat pertumbuhan mikroba dalam bahan pangan dengan pH rendah, seperti sari buah dan minuman penyegar Cahyadi, 2012. Natrium benzoat sebagai anti mikroorganisme berperan dalam mengganggu permeabilitas membran sel. Asam benzoat mempunyai pH optimal untuk menghambat mikroorganisme yaitu pH 2,5-4,0 Afrianti, 2010.

2.4.3 Efek terhadap Kesehatan

Pada penderita asma dan orang yang menderita urtikaria sangat sensitif terhadap asam benzoat, jika dikonsumsi dalam jumlah besar akan mengiritasi lambung Cahyadi, 2012. 2.5 Vitamin C 2.5.1 Uraian Bahan Menurut Ditjen POM 1995, sifat fisikokimia vitamin C adalah sebagai berikut: a. Rumus bangun : Gambar 2. Rumus bangun vitamin C Universitas Sumatera Utara b. Rumus molekul : C 6 H 8 O 6 c. Berat molekul : 176,13 d. Nama kimia : L-Asam askorbat e. Kandungan : tidak kurang dari 99,0 dan tidak lebih dari 100,5 C 6 H 8 O 6 f. Pemerian : Hablur atau serbuk putih atau agak kuning. Oleh pengaruh cahaya lambat laun menjadi berwarna gelap. Dalam keadaan kering stabil diudara, dalam larutan cepat teroksidasi. g. Kelarutan : Mudah larut dalam air; agak sukar larut dalam etanol; tidak larut dalam kloroform, dalam eter dan dalam benzena.

2.6.2 Fungsi Vitamin C

Salah satu fungsi utama vitamin C berkaitan dengan sintesis kolagen. Kolagen adalah sejenis protein yang merupakan salah satu komponen utama dari jaringan ikat, tulang, gigi, pembuluh darah dan mempercepat proses penyembuhan Wardlaw, 2003. Vitamin C merupakan salah satu antioksidan yang larut dalam air. Kemampuan antioksidan vitamin C dapat mengurangi pembentukan nitrosamin yang dapat menyebabkan kanker di perut dan menjaga koenzim folat utuh. Vitamin C dan vitamin E bekerja sama sebagai penangkal radikal bebas. Vitamin C juga dapat membantu mengaktifkan kembali vitamin E yang teroksidasi sehingga dapat digunakan kembali. Studi populasi menunjukkan bahwa vitamin C efektif dalam membantu mencegah kanker tertentu seperti kanker esofagus, mulut dan perut, penyakit kardiovaskular, dan katarak pada mata, yang mungkin disebabkan oleh kemampuan antioksidannya Wardlaw, 2003. Universitas Sumatera Utara Vitamin C dibutuhkan dalam reaksi hidroksilasi di dalam otak untuk hidroksilasi dopamin dibentuk dari asam amino tirosin untuk menghasilkan norepinefrin noradrenalin, yang dapat dikonversikan menjadi bentuk epinefrin adrenalin William dan Caliendo, 1984.

2.5.3 Kebutuhan Vitamin C

Angka Kecukupan Gizi AKG vitamin C ialah 35 mg sehari untuk bayi dan meningkat sampai kira-kira 60 mg sehari pada dewasa. Kebutuhan akan vitamin C meningkat 300-500 pada penyakit infeksi, tuberkulosis, tukak peptik, penyakit neoplasma, pasca bedah atau trauma, pada hipertiroid, kehamilan dan laktasi. Pada masa hamil dan laktasi diperlukan tambahan vitamin C 10-25 mghari Dewoto, 2009. Perokok perlu menambahkan sebanyak 35 mg vitamin C per hari untuk kecukupan gizi yang dianjurkan karena tekanan besar pada paru-paru mereka yang disebabkan oleh zat-zat beracun dari asap rokok. Para ahli gizi terkemuka yang menganjurkan peningkatan penggunaan vitamin C sering merekomendasikan asupan sekitar 200 mg per hari Wardlaw, 2003.

2.5.4 Defisiensi Vitamin C

Kekurangan asupan vitamin C dapat menyebabkan skorbut. Dalam kasus- kasus skorbut spontan, biasanya terjadi gigi mudah tanggal, gingivitis, dan anemia, yang mungkin disebabkan oleh adanya fungsi spesifik asam askorbat dalam sintesis hemoglobin. Skorbut dikaitkan dengan gangguan sintesis kolagen yang manifestasinya berupa luka yang sulit sembuh, gangguan pembentukan gigi, dan robeknya kapiler Gilman, dkk, 2012. Universitas Sumatera Utara

2.5.5 Efek Samping

Vitamin C dengan dosis lebih dari 1 ghari dapat menyebabkan diare. Hal ini terjadi karena efek iritasi langsung pada mukosa usus yang mengakibatkan peningkatan peristaltik. Dosis besar tersebut juga meningkatkan bahaya terbentuknya batu ginjal, karena sebagian vitamin C dimetabolisme dan diekskresi sebagai oksalat Dewoto, 2009. 2.6 Spektrofotometri Ultraviolet 2.6.1 Teori Spektrofotometri Ultraviolet Spektrofotometer ultraviolet adalah alat yang digunakan dalam pengukuran panjang gelombang dan intensitas sinar ultraviolet yang diabsorpsi oleh sampel. Sinar ultraviolet memiliki energi yang cukup untuk mempromosikan elektron pada kulit terluar ke tingkat energi lebih tinggi Dachriyanus, 2004. Radiasi ultraviolet diabsorpsi oleh molekul organik aromatik, molekul yang mengandung elektron- π terkonjugasi dan atau atom yang mengandung elektron-n, menyebabkan transisi elektron di orbit terluarnya dari tingkat energi elektron dasar ke tingkat energi tereksitasi lebih tinggi Satiadarma, dkk, 2004. Bagian molekul yang bertanggung jawab terhadap penyerapan cahaya disebut kromofor dan terdiri atas ikatan rangkap dua atau rangkap tiga, terutama jika ikatan tersebut terkonjugasi. Semakin panjang ikatan rangkap dua atau rangkap tiga terkonjugasi di dalam molekul, molekul tersebut akan lebih mudah menyerap cahaya Cairns, 2009. Pada molekul organik dikenal pula istilah auksokrom yang merupakan gugus fungsional yang mempunyai elektron bebas, seperti: -OH, -O, -NH 2 dan –OCH 3 , yang memberikan transisi n →π. T erikatnya Universitas Sumatera Utara gugus auksokrom pada gugus kromofor akan mengakibatkan pergeseran pita absorpsi menuju ke panjang gelombang yang lebih besar pergeseran merah atau pergeseran batokromik Rohman, 2007.

2.6.2 Hukum Lambert-Beer

Hukum Lambert-Beer menyatakan bahwa intensitas yang diteruskan oleh larutan zat penyerap berbanding lurus dengan tebal dan konsentrasi larutan Rohman, 2007. Menurut Denney dan Sinclair 1991, dalam hukum Lambert- Beer terdapat beberapa pembatasan yaitu: 1. Larutan yang menyerap cahaya adalah campuran yang homogen 2. Menggunakan sinar monokromatis 3. Rendahnya konsentrasi dari senyawa yang menyerap cahaya Hukum Lambert-Beer umumnya ditulis dalam persamaan sebagai berikut: A = abc Dimana: A = absorbansi a = absorptivitas b = tebal kuvet cm c = konsentrasi Absorptivitas a merupakan suatu konstanta yang tidak tergantung pada konsentrasi, tebal kuvet dan intensitas radiasi yang mengenai larutan sampel. Absorptivitas tergantung pada suhu, pelarut, struktur molekul dan panjang gelombang radiasi. Satuan a ditentukan oleh satuan b dan c Rohman, 2007.

2.6.3 Penggunaan Spektrofotometri Ultraviolet

Menurut Dachriyanus 2004, pada umumnya spektrofotometri ultraviolet dalam analisis senyawa organik digunakan untuk: Universitas Sumatera Utara 1. Menentukan jenis kromofor, ikatan rangkap yang terkonyugasi dan auksokrom dari suatu senyawa organik. 2. Menjelaskan informasi dari struktur berdasarkan panjang gelombang serapan maksimum suatu senyawa. 3. Mampu menganalisis senyawa organik secara kuantitatif dengan menggunakan hukum Lambert-Beer.

2.6.3.1 Analisis Kualitatif

Kegunaan spektrofotometri ultraviolet dalam analisis kualitatif sangat terbatas karena rentang daerah radiasi yang relatif sempit hanya dapat mengakomodasi sedikit sekali puncak absorpsi maksimum dan minimum, karena itu identifikasi senyawa yang tidak diketahui tidak memungkinkan untuk dilakukan Satiadarma, dkk, 2004. Akan tetapi, jika digabung dengan cara lain seperti spektroskopi inframerah, resonansi magnet inti dan spektroskopi massa, maka dapat digunakan untuk identifikasi atau analisis kualitatif senyawa tersebut Rohman, 2007.

2.6.3.2 Analisis Kuantitatif

Penggunaan utama spektrofotometri ultraviolet adalah dalam analisis kuantitatif. Apabila dalam alur spektrofotometer terdapat senyawa yang mengabsorpsi radiasi, akan terjadi pengurangan kekuatan radiasi yang mencapai detektor. Parameter kekuatan energi radiasi khas yang diabsorpsi oleh molekul adalah absorban A yang dalam batas konsentrasi rendah nilainya sebanding dengan banyaknya molekul yang mengabsorpsi radiasi dan merupakan dasar analisis kuantitatif. Penentuan kadar senyawa organik yang mempunyai gugus kromofor dan mengabsorpsi radiasi ultraviolet-sinar tampak, penggunaannya Universitas Sumatera Utara cukup luas. Konsentrasi kerja larutan analit umumnya 10 sampai 20 μgml, tetapi untuk senyawa yang nilai absorptivitasnya besar dapat diukur pada konsentrasi yang lebih rendah. Senyawa yang tidak mengabsorpsi radiasi ultraviolet-sinar tampak dapat juga ditentukan dengan spektrofotometri ultraviolet-sinar tampak, apabila ada reaksi kimia yang dapat mengubahnya menjadi kromofor atau dapat disambungkan dengan suatu pereaksi kromofor Satiadarma, dkk, 2004. Analisis kuantitatif dengan metode spektrofotometri ultraviolet dapat digolongkan menjadi analisis zat tunggal atau analisis satu komponen dan analisis kuantitatif dua macam zat atau lebih analisis multikomponen. 1. Analisis kuantitatif zat tunggal analisis satu komponen Terdapat dua metode penggunaan pengukuran spektrofotometri dalam analisis senyawa, yaitu metode penetapan kadar absolut dan komparatif. Metode penetapan kadar komparatif lebih disukai. Pada jenis penetapan kadar ini, larutan standar obat yang akan dianalisis disiapkan, serapan sampel dan standar ditentukan pada kondisi yang sama Cairns, 2009, dimana menurut Holme dan Peck 1983, konsentrasi sampel dihitung dengan rumus sebagai berikut: �� �� = �� �� Keterangan: As = Absorbansi baku pembanding At = Absorbansi sampel Cs = Konsentrasi baku pembanding Ct = Konsentrasi sampel Universitas Sumatera Utara 2. Analisis Kuantitatif Campuran Dua Macam Komponen atau Lebih Analisis campuran dua atau lebih bahan kadang-kadang ditentukan secara simultan dalam sekali pengamatan tanpa dipisahkan. Hal ini didasarkan pada asumsi bahwa absorbansi total dari campuran komponen merupakan jumlah serapan masing-masing komponen tersebut. Menurut Day dan Underwood 1999, ada tiga kemungkinan analisis campuran dua komponen atau lebih, yaitu: a. Spektrum tanpa tumpang tindih overlap Spektrum tidak saling tumpang tindih memungkinkan untuk menemukan suatu panjang gelombang dimana X menyerap dan Y tidak menyerap, serta panjang gelombang serapan maksimum dimana Y menyerap dan X tidak menyerap Gambar 3. Komponen X dan Y masing- masing diukur pada λ 1 dan λ 2 . Gambar 3. Spektrum absorpsi senyawa X dan Y tidak ada tumpang tindih pada kedua panjang gelombang yang digunakan b. Spektrum tumpang tindih satu arah Spektrum dari X dan Y tumpang tindih satu arah Gambar 4. Y tidak mengganggu pengukuran X pada λ 1 tetapi X menyerap cukup banyak bersama – sama dengan Y pada λ 2 . Pemecahan masalah ini pada prinsipnya Universitas Sumatera Utara cukup sederhana. Konsentrasi X ditetapkan langsung dari serapan larutan pada λ 1 . Kemudian serapan yang diberikan oleh konsentrasi X pada λ 2 dihitung dari absorptivitas molar X pada λ 2 yang sebelumnya telah diketahui. Serapan ini dikurangkan dari serapan terukur larutan pada λ 2 sehingga diperoleh serapan yang disebabkan oleh komponen Y. Kemudian konsentrasi Y dapat dihitung dengan cara yang biasa. Gambar 4. Spektrum absorpsi senyawa X dan Y tumpang tindih satu arah, X dapat diukur tanpa gangguan Y, tetapi X mengganggu pada pengukuran langsung dari Y. c. Spektrum tumpang tindih dua arah Spektrum dari X dan Y saling tumpang tindih dua arah Gambar 5, pada keadaan ini tidak ada panjang gelombang serapan maksimum dimana X dan Y menyerap tanpa gangguan. Maka perlu penyelesaian dua persamaan dengan dua variabel yang tidak diketahui. Hal ini karena serapan total dari campuran beberapa komponen merupakan jumlah serapan masing-masing komponen tersebut. Sehingga konsentrasi X dan Y yang belum diketahui dalam kedua persamaan dapat diukur dengan mudah. Dengan ditentukan bila nilai-nilai absorptivitas molar ε harus diketahui dari pengukuran terhadap larutan murni komponen X dan Y pada kedua panjang gelombang itu. Pada perinsipnya Universitas Sumatera Utara persamaan-persamaan dapat disusun untuk berbagai komponen, asal nilai absorbansi diukur pada panjang gelombang yang sama banyak dengan komponen itu. Gambar 5. Spektrum absorbsi X dan Y tumpang tindih dua arah. Tidak ada panjang gelombang dimana masing-masing senyawa dapat diukur tanpa mengalami gangguan oleh yang lainnya

2.7 Validasi Metode

Validasi adalah suatu tindakan penilaian terhadap parameter tertentu pada prosedur penetapan yang dipakai untuk membuktikan bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya Harmita, 2004. Suatu metode harus divalidasi untuk melakukan verifikasi bahwa parameter-parameter kerjanya cukup mampu untuk mengatasi masalah analisis dan untuk menjamin bahwa metode analisis akurat, spesifik, reprodusibel dan tahan pada kisaran analit yang dianalisis Rohman, 2007. Akurasi kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil analisis dengan kadar analit sebenarnya. Akurasi dinyatakan sebagai persen perolehan kembali recovery analit yang ditambahkan dan dapat ditentukan melalui dua cara yaitu metode simulasi spiked placebo recovery dan metode penambahan bahan baku standard addition method. Dalam metode simulasi, Universitas Sumatera Utara sejumlah analit bahan murni senyawa pembanding kimia ditambahkan kedalam campuran bahan sediaan farmasi plasebo, lalu campuran tersebut dianalisis dan hasilnya dibandingkan dengan kadar standar yang ditambahkan kadar sebenarnya. Dalam metode adisi penambahan bahan baku, sejumlah sampel yang dianalisis ditambah analit dengan konsentrasi tertentu biasanya 80 sampai 120 dari kadar analit yang diperkirakan, dicampur dan dianalisis kembali. Selisih kedua hasil dibandingkan dengan kadar yang sebenarnya hasil yang diharapkan. Dalam kedua metode tersebut, persen perolehan kembali dinyatakan sebagai rasio antara hasil yang diperoleh dengan hasil yang sebenarnya Harmita, 2004. Recovery = C F - C A C A ×100 Keterangan: C F = Kadar sampel setelah penambahan baku C A = Kadar sampel sebelum penambahan baku C A = Kadar larutan baku yang ditambahkan Presisi keseksamaan adalah derajat kesesuain diantara masing-masing hasil uji, jika prosedur analisis diterapkan berulang kali pada sejumlah cuplikan yang diambil dari satu sampel homogen. Presisi dinyatakan sebagai deviasi standar atau deviasi standar relative RSD. Presisi dapat diartikan pula sebagai derajat reprodusibilitas ketertiruan atau repeatabilitas keterulangan Satiadarma, dkk, 2004. Nilai RSD dinyatakan memenuhi persyaratan jika 10-20 Ermer dan Miller, 2005. Universitas Sumatera Utara Menurut Harmita 2004, batas deteksi adalah nilai parameter, yaitu konsentrasi analit terendah yang dapat dideteksi yang masih memberikan respon signifikan dibandingkan dengan blanko. Batas deteksi dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut: Batas deteksi LOD = 3 x SB slope Batas kuantitasi adalah jumlah analit terkecil dalam sampel yang masih dapat diukur dalam kondisi percobaan yang sama dan memenuhi kriteria cermat dan seksama Harmita, 2004. Batas kuantitasi LOQ = 10 x SB slope Kelinieran suatu metode analisis adalah kemampuan untuk menunjukkan bahwa nilai hasil uji langsung atau setelah diolah secara matematika, proporsional dengan konsentrasi analit dalam sampel dalam batas rentang konsentrasi tertentu Satiadarma, dkk, 2004. Universitas Sumatera Utara

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Farmasi Kualitatif Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium Kimia Farmasi Kuantitatif Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, dimulai dari Desember 2013 hingga Februari 2014. 3.2 Bahan-bahan 3.2.1 Sampel Sampel yang digunakan adalah minuman sari buah yang diperoleh dari pusat perbelanjaan Brastagi Supermarket Jalan Jendral Gatot Subroto, Medan dan dari pusat perbelanjaan Hypermart, Sun Plaza lt. 4 Jalan Haji Zainul Arifin No. 7, Medan yang diberi penanda sebagai sampel A, sampel B, sampel C dan sampel D. Sampel A dan B merupakan minuman yang diproduksi dari dalam negeri sedangkan sampel C dan D merupakan produk dari luar negeri.

3.2.2 Pereaksi

Semua bahan yang digunakan dalam penelitian ini berkualitas pro analis keluaran E. Merck yaitu natrium hidroksida, asam klorida, fenolftalein, asam benzoat kecuali akuades CV. Rudang Jaya, dan vitamin C CSPC Weisheng Pharmaceutical CO., Ltd.. Universitas Sumatera Utara