Bahan Seminar Hasil
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Asam jawa, Tamarindus indica L
2.1.1. Morfologi
Asam jawa, Tamarindus indica L., adalah suatu tanaman tropis yang serbaguna terutama buahnya, yang dapat diolah untuk makanan, digunakan untuk bumbu atau rempah-rempah, dan diproses untuk penggunaan lain. Asam jawa merupakan tanaman dicotyledonous family Leguminosae.
(Lewis et al., 2005).
Tanaman ini merupakan tanaman daerah tropis dan termasuk tumbuhan berbuah polong. Tumbuh baik di daerah semi kering dan iklim muson basah, dapat tumbuh di kisaran tipe tanah yang luas. Dapat hidup di tempat bersuhu sampai 47°C, tapi sangat sensitif terhadap es. Umumnya tumbuh di daerah bercurah hujan 500 – 1.500 mm/tahun, bahkan tetap hidup pada curah hujan 350 mm jika diberi irigasi saat penanaman. Di daerah tropika basah bercurah hujan lebih dari 4.000 mm, pembungaan dan pembuahan menurun dengan jelas.
Batang pohonnya yang cukup keras berperawakan pohon besar yang selalu hijau, tingginya mencapai 30 m, pangkal batangnya mencapai 1-2 m panjangnya dan 2 m diameternya, tajuknya berdaun lebat, memencar melebar, berbentuk bulat; kulit kayunya kasar, retak retak, berwarna coklat keabu-abuan. Daunnya majemuk bersirip ganda, letaknya berselang-seling, berpenumpu, bertangkai; tangkai daunnya mencapai 1,5 cm panjangnya, meninggalkan bekas yang jelas setelah rontok; helaian daunnya berbentuk agak lonjong, ukurannya mencapai 13 cm x 5 cm; anak daunnya berjumlah 8-16 pasang, berbentuk lonjong menyempit, berukuran (1-3,5) cm x (0,5-1) cm, bertepi rata, pangkalnya miring dan membundar, ujungnya membundar sampai sedikit cabik. Perbungaannya bertipe tandan renggang, terletak lateral dan di ujung ranting, panjangnya mencapai 13 cm; bunganya kira-kira 3 cm panjangnya, berbau harum; daun kelopaknya berjumlah 4 helai, berbeda bentuknya, panjangnya mencapai 1,5 cm; daun mahkotanya berjumlah 5 helai, yang belakang dan yang samping berukuran besar dan menonjol, berwarna krem dengan peruratannya berwarna merah-coklat, dua helai
(2)
yang berada di depan berukuran lebih kecil, berbentuk linier, berwarna putih; benang sarinya 3 utas; putiknya 1 buah berbakal biji sampai 18 butir. Buahnya bertipe polong yang agak silindris, lurus atau bengkok, tidak merekah, berujung membulat, ukurannya mencapai 14 cm x 4 cm, berbiji sampai 10 butir, polongnya itu seringkali menyempit tak beraturan di antara dua biji; eksokarpnya mengeras, berwarna keabu-abuan atau lebih sering coklat bersisik, dengan beberapa benang yang kuat di dalamnya; mesokarpnya tebal dan menyerupai sirop, berwarna coklat-kehitaman; endokarpnya tipis, menjangat. Bijinya tak beraturan bentuknya, membelah ketupat memipih, panjangnya mencapai 18 mm, sangat keras dan berwarna coklat.
http://iptek.net.id/ind/teknologi_pangan/index.php%3Fmnu%3D2%26id%3D285+manfaat+asa m+jawa&hl=id&ct=clnk&cd=2&gl=id
2.1.2. Manfaat
Buah dan bunga yang berwama hijau dapat digunakan untuk memberi rasa asam yang pekat pada hidangan yang terbuat dari ikan dan daging. Buahnya yang matang dari jenis yang manis biasanya dimakan ketika masih segar sedangkan buahnya dari jenis yang asam dibuat menjadi sari buah, selai, sirup, dan permen., tetapi selain itu juga banyak digunakan dalam campuran berbagai makanan sebagai contoh di dalam makanan asinan, manisan, sari buah dan minuman lainnya.
Ekstraknya bila diberikan kepada mikroorganisme dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangannya.
Selain itu asam jawa juga dapat digunakan sebagai obat kumur untuk kerongkongan, dan pembalut luka luka. Chaturvedi, (1985) menyebutkan bahwa buah ini juga mampu untuk membantu pemugaran sensasi jika kelumpuhan. juga dikatakan dapat diberikan untuk perawatan demam malaria.
(Bleach et al., 1991).
2.1.3. Kandungan
Kandungan Buah asam yang matang terdiri atas 40-50% bagian yang dapat dimakan, dan per 100 g berisi: air 17,8-35,8 g; protein 2-3 g; lemak 0,6 g; karbohidrat 41,1-61,4 g; serat 2,9 g, abu 2,6-3,9 g; kalsium 34-94 mg; fosfor 34-78 mg; besi 0,2-0,9 mg; tiamin 0,33 mg; riboflavin 0,1 mg; niasin 1,0 mg; dan vitamin C 44 mg. Biji
(3)
segarnya mengandung 13% air, 20% protein, 5,5% lemak, 59% karbohidrat, dan 2,4% abu.
Yauquelin, memperlihatkan bahwa di dalam daging buah asam jawa selain gula, terdapat kandungan asam sitrat dan asam tartrat dalam jumlah yang banyak.
http://iptek.net.id/ind/teknologi_pangan/index.php%3Fmnu%3D2%26id%3D285+manfaat+asa m+jawa&hl=id&ct=clnk&cd=2&gl=id
2.2. Asam Sitrat
2.2.1. Senyawa Asam Sitrat
Sitrat merupakan salah satu nutrisi yang dibutuhkan dalam tubuh untuk kesehatan, seperti yang ditunjukkan dalam siklus krebs. Dalam siklus krebs sitrat mengalami transformasi menjadi isositrat yang telah dipelajari pengaruhnya dalam tubuh, bahwa ini menghambat pembentukkan asam lemak hasil metabolisme karbohidrat. Asam sitrat dapat memecahkan lemak dengan melepaskan energi serta diproduksi CO2 dan air. (Harper, 1994)
Asam sitrat (asam 2 hidroksi 1, 2, 3-Propanatrikarboksilat) merupakan asam dengan molekul yang bergugus fungsi ganda yaitu satu gugus hidroksil dan tiga gugus karboksil. Asam sitrat dan garam-garamnya sangat luas penggunaanya kerena sifatnya yang tidak beracun, aman untuk ditangani dan gampang mengalami biodegradasi. (Anonimous, I., 1987)
Asam sitrat adalah asam hidroksi trikarboksilat yang tersebar di alam dan merupakan bahan dasar yang penting dalam siklus metabolisme, siklus asam trikarboksilat. Asam sitrat seperti nama trivialnya banyak terdapat dalam buah sitrus atau jeruk.
Struktur asam sitrat :
CH2 COOH
C COOH
OH
CH2 COOH
Gambar; Struktur Asam Sitrat
Pemakaian asam sitrat banyak digunakan dalam industri makanan (75%), industri farmasi (10%), industri kosmetik dan industri lainnya (15%), karena
(4)
disamping memiliki cita rasa dan struktur kimiannya mempunyai gugus alfa hidroksi yang dapat mencegah penuaan pada kulit, dimana kelarutannya yang tinggi, rasa asam yang segar sehingga memberikan nilai yang istimewa (Othmer,K.,1976)
asam sitrat terdapat dalam buah-buahan, dalam jeruk kadarnya 6-8%. Zat ini dibuat dari air jeruk mentah. Dari jeruk ini dibuang gulanya dengan jalan fermentasi dan kemudian asam sitrat dipisahkan sebagai garam kalsium yang mudah larut dalam air dingin. Cara pembuatan asam sitrat juga bisa dengan memakai perubahan glukosa oleh suatu jamur tertentu seperti citromyces. Dengan cara ini dapat dihasilkan asam sitrat sampai 50% (Respati, 1986)
Asam sitrat mempunyai banyak kegunaan. Kebanyakan asam sitrat digunakan sebagai pengawet pada minuman ringan. Sifat dari asam sitrat sebagai buffer bisa digunakan untuk pengontrol pH dalam pembersih rumah tangga dan dalam industri farmasi.
Sukses penggunaan asam sitrat yang cukup besar karena fleksibel dan aplikasinya yang cukup banyak. Penggunaannya tergantung atas tiga sifat yaitu, keasaman, rasa (flavor) dan pembentuk garam. Asam sitrat banyak digunakan pada industri makanan (75%) untuk menambah keasaman tampa mempengaruhi rasa yang lain. Asam sitrat dalam darah sebagai anti koagulant, antioksidan dalam lemak dan minyak.
2.2.2. Sifat-sifat Fisika dan Kimia Asam Sitrat
Scheele telah mengisolasi dan mengkristalkan asam sitrat dari buah jeruk pada tahun 1974. Gugus fungsinya, yaitu gugus hidroksi dan tiga gugus karboksil, ditemukan oleh Liebig pada tahun 1838.
Asam sitrat sangat larut dalam air dan alkohol, tetapi hanya sedikit larut dalam eter, Asam sitrat mengkristal dari larutan berair yang dingin dalam bentuk monohidrat. Kristalnya transparan (tidak berwarna), dan strukturnya ortorombis. Pada kondisi udara dengan kelembapan yang normal, kristal asam sitrat monohidrat stabil, tetapi kehilangan air dalam udara kering atau vakum yang di dalamnya dimasukkan asam sulfat pekat. Dengan sedikit pemanasan, kristal monohidrat melunak pada suhu 70 – 75 0C dan melepaskan molekul air, kemudian kristalnya meleleh sempurna pada suhu 135-1520C. Dengan pemanasan yang cepat kristal meleleh pada suhu 100 0C,
(5)
mengeras kembali pada saat menjadi anhidrat, dan kemudian meleleh secara tajam pada suhu 153 0C. Asam sitrat memiliki densitas 1,542.
Sebagai tambahan, asam sitrat membentuk berbagai jenis ester, amida dan asil klorida. Senyawa campuran seperti garam ester juga dapat terbentuk. Tetapi anhidratnya tidak dapat terbentuk, tetapi derivate asil dari asam dapat didehidrasi untuk membentuk derivate asil, eter dan sebagainya (Othmer, 1967)
Asam sitrat berfungsi sebagai bahan pengawet pada keju dan sirup, digunakan untuk mencegah proses kristalisasi dalam madu, gula-gula (termasuk fondant) dan juga untuk mencegah pemucatan berbagai produk makanan. Asam sitrat dapat digunakan sebagai bahan tambahan dalam minuman berbuih dan obat-obatan. Namun dalam jumlah berlebih dapat menimbulkan toksin. Asam sitrat dapat memperbaiki kelarutan seperti propilen glikol dan dapat digunakan sebagai penstabil dalam lemak.
Asam sitrat dapat diperoleh dari :
1. Dari beberapa pruduk alam seperti asam bebas di dalam sari jeruk sering kali digabung dengan malic atau asam tartrat
2. dengan fermentasi dari glukosa
Asam sitrat dapat digunakan sebagai antioksidan efektif karena asam ini tidak mudah larut dalam lemak maka ditambahkan formulasi yang memperbaiki daya larut.(Ketaren, S., 1986)
Struktur asam sitrat kelihatan dari sintesa berikut yang dikemukakan oleh Grimaux dimana 1,3-kloro, 2-propanol dioksidasi menjadi 1,3-dikloropropanon. Selanjutnya hasil oksidasi melalui adisi HCN dan diikuti hidrolisis nitrilnya, terjadi sebuah asam hidroksi dari zat ini jika direaksikan dengan KCN, diperoleh sebuah sianida, yang pada hidrolisa berubah menjadi asam sitrat ( asam 2-hidroksi 1,2,3-propanatrikarboksilat) (Respati, 1986)
ClCH2CHCH2Cl
OH
ClCH2 C CH
2Cl
O
ClCH2 C CH
2Cl
OH
CN
HCN [O]
KOH/H+
1,3-dikloro,2-propanol 1,3-dikloropropanon
(6)
Gambar 2.2, Reaksi oksidasi untuk mendapatkan asam sitrat
Asam sitrat juga dapat disintesa dengan jalan reaksi Reformatsky dengan bahan dasar etil bromo asetat dan ester oksaloasetat.
Larutan antioksidan yang mengandung 20 persen propil gallat dan 10 % asam sitrat banyak digunakan menstabilkan minyak goreng nabati. Pada penambahan antioksidan digunakan larutan yang mengandung 10 persen BHA, 10 persen BHT, 6 persen propil gallat, 6 persen asam sitrat, dan digunakan pada konsentrasi maksimal yang diizinkan.
Sejumlah senyawa termasuk di dalamnya sinergis, asam amino, dan amonia telah diteliti dan terbukti dapat berfungsi sebagai deaktivator tembaga, besi, nikel, dan timah putih dalam lemak babi. Askorbil palmitat, kalium askorbil palmitat, dan asam askorbat, tartarat, sitrat dan fosforat merupakan sinergis yang paling efektif. Asam sitrat lebih efektif, senyawa askorbat sangat efektif terhadap tembaga, namun tidak efektif terhadap stabilitas minyak yang mengandung logam. Pengujian asam sitrat dan sorbitol dalam lemak babi dan minyak keledai lebih meyakinkan pengaruh antioksidan asam sitrat disebabkan kapasitasnya dalam mengaktifkan logam (Cahyadi. W,2006)
2.3. Instrumentasi 2.3.1. Spektrofotometer
Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukuran intenditas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorbsi. Jadi, spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relative jika energi tersebut ditransmisikan, direflesikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Suatu spektrofotometer tersususn
HO C COOH
CH2Cl
CH2Cl
KCN
-KCl HO CH COOH
H2C CN
H2C CN
KOH/H+
HO C
H2C COOH
H2C COOH
COOH
(7)
dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk larutan sample atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel dan blanko ataupun pembanding. (Sudarmaji, Slamer, “Teknik Analisa
Biokimia”)
Spektrum yang diabsorpsi atau tepatnya jumlah absolut spektrum sinar yang terserap oleh suatu senyawa adalah sejumlah sinar yang diserap atau hilang oleh suatu senyawa pada panjang gelombang tertentu. Untuk senyawa berwarna akan memiliki satu atau lebih penyerapan spektrum yang tertinggi (exitinction maximum) di daerah spektrum tampak (400 – 700 nm ). Untuk mendapatkan spektrum serapan, angka serapan ( extinction ) suatu bahan harus diukur pada panjang gelombang tertentu yang diketahui. Serapan pada daerah tampak dapat dikenali dengan mata telanjang, tetapi teknik yang dipakai pada alat spektrofotometer menggunakan prinsip tegangan listrik yang terbentuk pada sel fotoelektron setara dengan jumlah radiasi yang mengenainya (Brink, O.G., Flink,R.J., Aobandi, 1984 )
Pengukuran memakai spektrofotometer bertujuan untuk menentukan absorpsi atau transmisikan suatu zat tertentu. Zat ini biasanya adalah dalam larutan dan waktu dilakukan pengukuran, absorpsi oleh zat pelarutpun ikut terukur. Oleh karena itu, kita harus melakukan percobaan blanko guna membandingkan absorpsi oleh pelarut murni dan absorpsi oleh pelarut murni dan absorpsi oleh larutan. Spektrofotometer harus distel begitu rupa sehingga transmisi blanko menjadi 100 % dengan mengatur celah keluar monokromator dan kepekaan dari amplifator. Penurunan intensitas cahaya yang diakibatkan oleh penempatan larutan dalam jalur cahaya sudah tentu hanya diakibatkan oleh penempatan larutan dalam jalur cahaya sudah tentu hanya diakibatkan oleh zat yang ada dalam larutan. Kalau dari zat contoh sudah diketahui beberapa ekstingsinya, maka konsentrasi dapat pula di cari dengan menggunakan grafik (Miessler, Gary L, Tarr, Donald A,. 1991 )
2.3.2. Hukum Lambert – Beer
Jika intensitas cahaya Io pada panjang gelombang tertentu dilewatkan melalui larutan yang mengandung bahan yang mengabsorpsi cahaya dapat diukur dengan
(8)
detektor. Hukum Lambert – Beer digunakan untuk menggambarkan absorpsi cahaya pada panjang gelombang tertentu yang diberikan oleh absorpsi spesi dalam larutan :
1c A log= = ∈
I Io
Dengan A adalah absorbansi; ∈ adalah absorptivitas molar (L mol-1 cm-1); 1 adalah panjang laluan sinar melalui larutan (cm); c adalah konsentrasi spesi (molal) (Basset, J., Penny,R.C., Jeffrey.G.H., 1994)
2.3.3. Penyimpangan Hukum Lambert – Beer
Umumnya hukum Lambert – Beer berlaku dalam jangka konsentrasi yang lebar jika struktur ion berwarna ataupun nonelektrolit berwarna dalam keadaan terlarut tidak berubah dengan berubahnya konsentrasi. Elektrolit dalam jumlah kecil, yang tidak bereaksi kimia dengan komponen berwarna, biasanya tidak mempengaruhi penyerapan cahaya; elektrolit dalam jumlah besar dapat mengakibatkan bergesernya absorpsi maksimum, dan dapat juga mengubah nilai absorptivitas molar. Penyimpangan biasanya terjadi bila zat terlarut berwarna mengion, berdisosiasi, atau berasosiasi dalam larutan, karena sifat dasar spesies dalam larutan akan berubah-ubah dengan berubahnya konsentrasi. Juga penyimpangan dapat terjadi bila tidak digunakan cahaya monokromatik. Perilaku suatu zat dapat selalu diuji dengan mengalurkan log Io/It ataupun log terhadap konsentrasi : Suatu garis lurus yang melewati titik (0,0) menyatakan kesesuaian dengan hukum itu. Untuk larutan yang tidak mematuhi hukum Lambert – Beer, paling baik adalah dengan membuat suatu kurva kalibrasi dengan menggunakan sederetan standar yang konsentrasinya diketahui dengan tepat (Mulja, M., Suharman, 1995)
2.3.4 Rentang pembacaan absorbansi dan transmitansi
Untuk pembacaan absorbansi (A) atau transmitansi (T) pada daerah uang terbatas, kesalahan penentuan kadar hasil analisa dinyatakan sebagai :
T T T log 0,4343 ∆
• =
∆
C C
∆T adalah harga rentang skala transmitan terkecil dari alat yang masih dapat terbaca pada analisis dengan metode spektrofotometri. Harga ∆T untuk setiap
(9)
spesifikasi instrumen. Dari rumus tersebut di atas dapat diperhitungkan kesalahan pembacaan A atau T pada analisis dengan metode spektrofotometri. Pembacaan A ( 0,2 – 0,8 ) atau %T ( 15% - 65% ) akan memberikan persentase kesalahan analisis yang dapat diterima (0,5 – 1% ), untuk ∆T = 1% ( Denney,R.C., Sinclair.R., 1991 )
2.3.5. Perangkat Instrumentasi
Peralatan spektrofotometer terdiri dari : 1. sumber radiasi
Dua sumber radiasi yang digunakan dalam spktrofotometer yang mana diantaranya dapat menyediakan selang panjang gelombang dari 200 nm sampai 800 nm.
a. untuk pengukuran di atas 320 nm, sumber radiasi dari bahan tungsten – halogen
b. Untuk pengukuran di bawah 320 nm, sumber radiasi dari bahan deuterium.
2. Monokromator
Fungsi dari monokromator adalah untuk menseleksi panjang gelombang sempit yang lewat melalui sel sample (kuvet), dan dalam instrument modern menggunakan kisi difraksi.
3. Sel sampel atau kuvet
Sel dibuat dari silika untuk sinar ultraviolet atau tampak, dan dari plastik untuk sinar tampak. Umumnya digunakan sel dengan jarak tempuh berukuran 10 mm dan kapasitas 3 sampai 4 cm3 dari larutan yang ditampung.
4. Detektor
Fungsi dari pada detektor adalah untuk menerima radiasi yang jatuh pada permukaan peka dan memberikan signal yang proporsional terhadap intensitas radiasi. Ada dua jenis detektor yang digunakan dalam spektrofotometer uv/visibel. Silikon fotodioda dalam peralatan yang lebih tua. Untuk kepekaan maksimum pada energi rendah dengan tabung fotomultiplier yang digunakan dalam instrumen yang lebih mahal.
(10)
Dalam instrumen manual diperoleh hasil keluaran secara tetap dari beberapa bentuk yang mana menunjukan transmitansi secara langsung atau dugunakan sebagai penunjuk nol dalam sirkuit potensiometri. Potensiometri biasanya dikalibrasi dalam satuan transmitansi dan dalam satuan absorbansi. Instrumen modern lebih digunakan karena mempunyai hubungan keluaran digital pada mikroprosesor yang memberikan nilai absorbansi secara langsung atau dapat dikalibrasi dalam satuan konsentrasi setelah larutan standar diukur (Ewing,G.M., 1975)
2.3.6. Spektrofotometer Sinar Ganda
sumber kesalahan yang mungkin dalam tipe absorpsiometer yang berbeda adalah tepatnya dilihat dalam intensitas sumber radiasi. Jangka variasi yang pendek biasanya akibat dari perubahan dalam intensitas selama perbandingan antara larutan standar dengan larutan yang tidak diketahui tentunya akan menghasilkan kesalahan.
Kesalahan dapat dikurangi dengan menggunakan pemudah pengaturan tegangan atau dengan menggunakan spektronik 20, suatu pengendali elektronik untuk lampunya sendiri, dengan menggunakan fotosel untuk memantau intensitasnya. Cara yang sangat efektif untuk mengurangi efek variasi sumber cahaya adalah memakai sinar ganda (Fritz, James S., Schenk, George H, 1987 )
2.4. Ekstraksi pelarut
2.4.1. Hukum distribusi atau partisi
Cukup diketahui bahwa zat-zat tertentu lebih mudah larut dalam pelarut-pelarut tertentu dibandingkan dengan pelarut-pelarut-pelarut-pelarut yang lain. Jadi iod lebih dapat larut dalam karbon disulfida, klorofom atau karbon tetraklorida dari pada dalam air. Lagi pula, bila cairan-cairan tertentu seperti karbon disulfida dan air dan juga eter dan air, dikocok bersama-sama dalam suatu bejana dan campuran kemudian dibiarkan, maka kedua cairan akan memisahkan menjadi dua lapisan. Cairan-cairan semacam itu dinamakan sebagai tak dapat campur (karbon disulfida dan air) atau setengah campuran (eter dan air), bergantung pada apakah satu ke dalam yang lain hampir tak dapat larut atau setengan dapat larut. Jika iod dikocok bersama suatu campuran karbon disulfida dan air serta kemudian didiamkan, iod akan dijumpai terbagi ke dalam kedua pelarut itu. Suatu keadaan kesetimbangan terjadi antara larutan iod dalam karbon
(11)
disulfida dan larutan iod dalam air. Ternyata bila banyaknya iod diubah-ubah, angka banding konsentrasi-konsentrasi itu selalu konstan asam temperatur konstan, yakni :
d 1 2
K c c air
dalam iod
disulfida karbon
dalam iod
= =
i konsentras
i konsentras
Tetapan Kd dikenal sebagai kofisien distribusi atau partisi. Penting untuk dicatat bahwa anka banding c2/c1 hanya konstan bila zat yang terlarut mempunyai massa molekul relatif yang sama untuk ke dua pelarut itu. Hukum distribusi atau partisi dapat dirumuskan : bila suatu zat terlarut terdistribusi antara dua pelarut yang dapat campur, maka pada suatu temperature yang konstan untuk tiap spesi molekul terdapat angkabanding distribusi yang konstan antara kedia pelarut itu, dan
ankabanding distribusi ini tak bergantung pada spesi molekul lain apapun yang mingkin ada. Harga angkabanding berubah dengan sifat dasar kedua pelarut, sifat dasar zat terlarut, dan temperature (vogel, 1985 )
(1)
Gambar 2.2, Reaksi oksidasi untuk mendapatkan asam sitrat
Asam sitrat juga dapat disintesa dengan jalan reaksi Reformatsky dengan bahan dasar etil bromo asetat dan ester oksaloasetat.
Larutan antioksidan yang mengandung 20 persen propil gallat dan 10 % asam sitrat banyak digunakan menstabilkan minyak goreng nabati. Pada penambahan antioksidan digunakan larutan yang mengandung 10 persen BHA, 10 persen BHT, 6 persen propil gallat, 6 persen asam sitrat, dan digunakan pada konsentrasi maksimal yang diizinkan.
Sejumlah senyawa termasuk di dalamnya sinergis, asam amino, dan amonia telah diteliti dan terbukti dapat berfungsi sebagai deaktivator tembaga, besi, nikel, dan timah putih dalam lemak babi. Askorbil palmitat, kalium askorbil palmitat, dan asam askorbat, tartarat, sitrat dan fosforat merupakan sinergis yang paling efektif. Asam sitrat lebih efektif, senyawa askorbat sangat efektif terhadap tembaga, namun tidak efektif terhadap stabilitas minyak yang mengandung logam. Pengujian asam sitrat dan sorbitol dalam lemak babi dan minyak keledai lebih meyakinkan pengaruh antioksidan asam sitrat disebabkan kapasitasnya dalam mengaktifkan logam (Cahyadi. W,2006)
2.3. Instrumentasi 2.3.1. Spektrofotometer
Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukuran intenditas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorbsi. Jadi, spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relative jika energi tersebut ditransmisikan, direflesikan atau
HO C COOH
CH2Cl
CH2Cl
KCN
-KCl HO CH COOH
H2C CN
H2C CN
KOH/H+
HO C
H2C COOH
H2C COOH
COOH
(2)
dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk larutan sample atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel dan blanko ataupun pembanding. (Sudarmaji, Slamer, “Teknik Analisa
Biokimia”)
Spektrum yang diabsorpsi atau tepatnya jumlah absolut spektrum sinar yang terserap oleh suatu senyawa adalah sejumlah sinar yang diserap atau hilang oleh suatu senyawa pada panjang gelombang tertentu. Untuk senyawa berwarna akan memiliki satu atau lebih penyerapan spektrum yang tertinggi (exitinction maximum) di daerah spektrum tampak (400 – 700 nm ). Untuk mendapatkan spektrum serapan, angka serapan ( extinction ) suatu bahan harus diukur pada panjang gelombang tertentu yang diketahui. Serapan pada daerah tampak dapat dikenali dengan mata telanjang, tetapi teknik yang dipakai pada alat spektrofotometer menggunakan prinsip tegangan listrik yang terbentuk pada sel fotoelektron setara dengan jumlah radiasi yang mengenainya (Brink, O.G., Flink,R.J., Aobandi, 1984 )
Pengukuran memakai spektrofotometer bertujuan untuk menentukan absorpsi atau transmisikan suatu zat tertentu. Zat ini biasanya adalah dalam larutan dan waktu dilakukan pengukuran, absorpsi oleh zat pelarutpun ikut terukur. Oleh karena itu, kita harus melakukan percobaan blanko guna membandingkan absorpsi oleh pelarut murni dan absorpsi oleh pelarut murni dan absorpsi oleh larutan. Spektrofotometer harus distel begitu rupa sehingga transmisi blanko menjadi 100 % dengan mengatur celah keluar monokromator dan kepekaan dari amplifator. Penurunan intensitas cahaya yang diakibatkan oleh penempatan larutan dalam jalur cahaya sudah tentu hanya diakibatkan oleh penempatan larutan dalam jalur cahaya sudah tentu hanya diakibatkan oleh zat yang ada dalam larutan. Kalau dari zat contoh sudah diketahui beberapa ekstingsinya, maka konsentrasi dapat pula di cari dengan menggunakan grafik (Miessler, Gary L, Tarr, Donald A,. 1991 )
2.3.2. Hukum Lambert – Beer
Jika intensitas cahaya Io pada panjang gelombang tertentu dilewatkan melalui larutan yang mengandung bahan yang mengabsorpsi cahaya dapat diukur dengan
(3)
detektor. Hukum Lambert – Beer digunakan untuk menggambarkan absorpsi cahaya pada panjang gelombang tertentu yang diberikan oleh absorpsi spesi dalam larutan :
1c A log= = ∈
I Io
Dengan A adalah absorbansi; ∈ adalah absorptivitas molar (L mol-1 cm-1); 1 adalah panjang laluan sinar melalui larutan (cm); c adalah konsentrasi spesi (molal) (Basset, J., Penny,R.C., Jeffrey.G.H., 1994)
2.3.3. Penyimpangan Hukum Lambert – Beer
Umumnya hukum Lambert – Beer berlaku dalam jangka konsentrasi yang lebar jika struktur ion berwarna ataupun nonelektrolit berwarna dalam keadaan terlarut tidak berubah dengan berubahnya konsentrasi. Elektrolit dalam jumlah kecil, yang tidak bereaksi kimia dengan komponen berwarna, biasanya tidak mempengaruhi penyerapan cahaya; elektrolit dalam jumlah besar dapat mengakibatkan bergesernya absorpsi maksimum, dan dapat juga mengubah nilai absorptivitas molar. Penyimpangan biasanya terjadi bila zat terlarut berwarna mengion, berdisosiasi, atau berasosiasi dalam larutan, karena sifat dasar spesies dalam larutan akan berubah-ubah dengan berubahnya konsentrasi. Juga penyimpangan dapat terjadi bila tidak digunakan cahaya monokromatik. Perilaku suatu zat dapat selalu diuji dengan mengalurkan log Io/It ataupun log terhadap konsentrasi : Suatu garis lurus yang melewati titik (0,0) menyatakan kesesuaian dengan hukum itu. Untuk larutan yang tidak mematuhi hukum Lambert – Beer, paling baik adalah dengan membuat suatu kurva kalibrasi dengan menggunakan sederetan standar yang konsentrasinya diketahui dengan tepat (Mulja, M., Suharman, 1995)
2.3.4 Rentang pembacaan absorbansi dan transmitansi
Untuk pembacaan absorbansi (A) atau transmitansi (T) pada daerah uang terbatas, kesalahan penentuan kadar hasil analisa dinyatakan sebagai :
T T T log 0,4343 ∆
• =
∆
C C
∆T adalah harga rentang skala transmitan terkecil dari alat yang masih dapat terbaca pada analisis dengan metode spektrofotometri. Harga ∆T untuk setiap spektrofotometer biasanya bervariasi antara 0,2 – 1% dan selalu dicantumkan sebagai
(4)
spesifikasi instrumen. Dari rumus tersebut di atas dapat diperhitungkan kesalahan pembacaan A atau T pada analisis dengan metode spektrofotometri. Pembacaan A ( 0,2 – 0,8 ) atau %T ( 15% - 65% ) akan memberikan persentase kesalahan analisis yang dapat diterima (0,5 – 1% ), untuk ∆T = 1% ( Denney,R.C., Sinclair.R., 1991 )
2.3.5. Perangkat Instrumentasi
Peralatan spektrofotometer terdiri dari : 1. sumber radiasi
Dua sumber radiasi yang digunakan dalam spktrofotometer yang mana diantaranya dapat menyediakan selang panjang gelombang dari 200 nm sampai 800 nm.
a. untuk pengukuran di atas 320 nm, sumber radiasi dari bahan tungsten – halogen
b. Untuk pengukuran di bawah 320 nm, sumber radiasi dari bahan deuterium.
2. Monokromator
Fungsi dari monokromator adalah untuk menseleksi panjang gelombang sempit yang lewat melalui sel sample (kuvet), dan dalam instrument modern menggunakan kisi difraksi.
3. Sel sampel atau kuvet
Sel dibuat dari silika untuk sinar ultraviolet atau tampak, dan dari plastik untuk sinar tampak. Umumnya digunakan sel dengan jarak tempuh berukuran 10 mm dan kapasitas 3 sampai 4 cm3 dari larutan yang ditampung.
4. Detektor
Fungsi dari pada detektor adalah untuk menerima radiasi yang jatuh pada permukaan peka dan memberikan signal yang proporsional terhadap intensitas radiasi. Ada dua jenis detektor yang digunakan dalam spektrofotometer uv/visibel. Silikon fotodioda dalam peralatan yang lebih tua. Untuk kepekaan maksimum pada energi rendah dengan tabung fotomultiplier yang digunakan dalam instrumen yang lebih mahal.
(5)
Dalam instrumen manual diperoleh hasil keluaran secara tetap dari beberapa bentuk yang mana menunjukan transmitansi secara langsung atau dugunakan sebagai penunjuk nol dalam sirkuit potensiometri. Potensiometri biasanya dikalibrasi dalam satuan transmitansi dan dalam satuan absorbansi. Instrumen modern lebih digunakan karena mempunyai hubungan keluaran digital pada mikroprosesor yang memberikan nilai absorbansi secara langsung atau dapat dikalibrasi dalam satuan konsentrasi setelah larutan standar diukur (Ewing,G.M., 1975)
2.3.6. Spektrofotometer Sinar Ganda
sumber kesalahan yang mungkin dalam tipe absorpsiometer yang berbeda adalah tepatnya dilihat dalam intensitas sumber radiasi. Jangka variasi yang pendek biasanya akibat dari perubahan dalam intensitas selama perbandingan antara larutan standar dengan larutan yang tidak diketahui tentunya akan menghasilkan kesalahan.
Kesalahan dapat dikurangi dengan menggunakan pemudah pengaturan tegangan atau dengan menggunakan spektronik 20, suatu pengendali elektronik untuk lampunya sendiri, dengan menggunakan fotosel untuk memantau intensitasnya. Cara yang sangat efektif untuk mengurangi efek variasi sumber cahaya adalah memakai sinar ganda (Fritz, James S., Schenk, George H, 1987 )
2.4. Ekstraksi pelarut
2.4.1. Hukum distribusi atau partisi
Cukup diketahui bahwa zat-zat tertentu lebih mudah larut dalam pelarut-pelarut tertentu dibandingkan dengan pelarut-pelarut-pelarut-pelarut yang lain. Jadi iod lebih dapat larut dalam karbon disulfida, klorofom atau karbon tetraklorida dari pada dalam air. Lagi pula, bila cairan-cairan tertentu seperti karbon disulfida dan air dan juga eter dan air, dikocok bersama-sama dalam suatu bejana dan campuran kemudian dibiarkan, maka kedua cairan akan memisahkan menjadi dua lapisan. Cairan-cairan semacam itu dinamakan sebagai tak dapat campur (karbon disulfida dan air) atau setengah campuran (eter dan air), bergantung pada apakah satu ke dalam yang lain hampir tak dapat larut atau setengan dapat larut. Jika iod dikocok bersama suatu campuran karbon disulfida dan air serta kemudian didiamkan, iod akan dijumpai terbagi ke dalam kedua
(6)
disulfida dan larutan iod dalam air. Ternyata bila banyaknya iod diubah-ubah, angka banding konsentrasi-konsentrasi itu selalu konstan asam temperatur konstan, yakni :
d 1 2
K c c air
dalam iod
disulfida karbon
dalam iod
= =
i konsentras
i konsentras
Tetapan Kd dikenal sebagai kofisien distribusi atau partisi. Penting untuk dicatat bahwa anka banding c2/c1 hanya konstan bila zat yang terlarut mempunyai massa molekul relatif yang sama untuk ke dua pelarut itu. Hukum distribusi atau partisi dapat dirumuskan : bila suatu zat terlarut terdistribusi antara dua pelarut yang dapat campur, maka pada suatu temperature yang konstan untuk tiap spesi molekul terdapat angkabanding distribusi yang konstan antara kedia pelarut itu, dan
ankabanding distribusi ini tak bergantung pada spesi molekul lain apapun yang mingkin ada. Harga angkabanding berubah dengan sifat dasar kedua pelarut, sifat dasar zat terlarut, dan temperature (vogel, 1985 )