Optimasi Metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) Untuk Penetapan Kadar Antioksidan Tersier Butil Hidrokuinon (TBHQ)Dalam MinyakGoreng Setelah Penggorengan Berulang

  

OPTIMASI METODE KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI

(KCKT) UNTUK PENETAPAN KADAR ANTIOKSIDAN

TERSIER BUTIL HIDROKUINON (TBHQ)

DALAMMINYAK GORENG SETELAH

  

PENGGORENGANBERULANG

TESIS

JABANGUN LUMBANBATU127006009/ KIM

  

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2014

  

OPTIMASI METODE KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI

(KCKT) UNTUK PENETAPAN KADAR ANTIOKSIDAN

TERSIER BUTIL HIDROKUINON (TBHQ)

DALAM MINYAK GORENG SETELAH

  

PENGGORENGAN BERULANG

TESIS

Diajuka n Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Master Sains Dalam

Program Studi Ilmu K imia Pada Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

  

Universitas Sumatera Utara

Oleh

JABANGUN LUMBANBATU127006009/ KIM

  

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2014

  Telah diuji pada Tanggal : 22Juli 2014 PANITIA PENGUJI TESIS KETUA : Prof.Dr. Harlem Marpaung : 1. Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS, Apt

  2. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D

  3. Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc, M.Phil

  4. Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc

  PERSETUJUAN Judul Tesis : OPTIMASI METODE KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI (KCKT) UNTUK PENETAPAN

KADAR ANTIOKSIDAN TERSIER BUTIL

HIDROKUINON (TBHQ)DALAM MINYAK

GORENG SETELAH PENGGORENGANBERULANG Nama Mahasiswa : JABANGUN LUMBANBATU Nomor Pokok : 127006009 Prog ram Studi : MAGISTER (S2) ILMU KIMIA Menye tujui Komisi Pembimbing Prof.Dr.Harlem Marpaung Dr.M . Pandapotan Nas ution, M PS,Apt Ketua Anggota Ketua Program Studi Dekan Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D Dr. Sutarman, M.Sc Tanggal Lulus : 22 Juli 2014

PERNYATAAN ORISINALITAS OPTIMASI METODE KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI (KCKT) UNTUK PENETAPAN KADAR ANTIOKSIDANTERSIER BUTIL HIDROKUINON (TBHQ)DALAM MINYAK GORENG SETELAH PENGGORENGAN BERULANG TESIS

  

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis ini adalah hasil karya saya sendiri kecuali

kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan jelas.

  Medan, J uli 2014 Penulis Jabangun Lumbanbatu

  

OPTIMASI METODE KROMATOGRAFI CAIR KINERJA TINGGI (KCKT)

UNTUK PENETAPAN KADAR ANTIOKSIDAN TERSIER BUTIL

HIDROKUINON (TBHQ) DALAM MINYAK GORENG

SETELAH PENGGORENGAN BERULANG

  

ABSTRAK

  Kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT) dengan metode elusi gradien untuk penentuan kadar antioksidan sintetik tertier butil hidrokuinon (TBHQ) dalam minyak goreng setelah penggorengan berulang telah dipelajari. Sistem kromatografi menggunakan fasa gerak campuran metanol : asetonitril : asam asetat 1% (60:30:10), (60:25:15), (60:20:20) dengan laju alir 0,5 mL/menit, 1 mL/menit dan 1,5 mL/menit. Kondisi optimum diperoleh pada fasa gerak campuran metanol : asetonitril : asam asetat 1% (60:20:20) dengan laju alir 0,5 mL/menit. Metode ini memiliki presisi dan akurasi yang baik dengan nilai koefisien korelasi sebesar 0,998, persen perolehan kembali sebesar 98,8-101,1%, limit deteksi (LOD) sebesar 7.8 mg/L, keseksamaan

  

intra-day sebesar 0,66% dan inter-day sebesar 0,26-0,53%. Hasil analisis kadar

antioksidan TBHQ di dalam dalam minyak goreng diperoleh sebesar 169,07 mg/kg.

  Sedangkan kadar antioksidan TBHQ setelah penggorengan pertama, kedua dan ketiga yaitu 116,23 mg/kg, 101,71 mg/kg dan 88,89 mg/kg. Nilai ini menunjukkan bahwa jumlah antioksidan TBHQ yang ditambahkan ke dalam minyak goreng masih berada di bawah batas maksimum menurut PERMENKES No.1168/MenKes/Per/X/1999.

  Kata kunci: KCKT, Antioksidan sintetik, tertier butil hidrokuinon, minyak goreng

  i

  OPTIMIZATION OF HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY (HPLC) METHOD FOR DETERMINATION OF TERTIARY BUTYL HYDROQUINONE (TBHQ) ANTIOXIDANT LEVEL IN COOKING OIL AFTER REPEATED FRYING

  ABSTRACT High performance liquid chromatography (HPLC) with gradient elution method for the determination of tertiary butyl hydroquinone a synthetic antioxidant

  (TBHQ) in cooking oil after frying repeatedly been studied. Chromatography system using a mobile phase mixture of methanol : acetonitrile : 1% acetic acid were

(60:30:10), (60:25:15), (60:20:20) with a flow rate 0,5 mL/min, 1 mL/min and

1,5 mL/min. The optimum conditions obtained at the mobile phase a mixture of methanol : acetonitrile : 1% acetic acid (60:20:20) with a flow rate 0,5 mL/min. This method has a good precision and accuracy with a correlation coefficient 0,998, percent recoveries of 98,8 to 101,1%, the limit of detection (LOD) 7,8 mg/L, the intra- day precision 0,66% and inter-day 0,26 to 0,53%. The results of the analysis in the levels of antioxidants TBHQ in edible oils obtained at 169,07 mg/kg. While the levels of antioxidant TBHQ after frying the first, second and third are 116,23 mg/kg, 101,71 mg/kg and 88,89 mg/kg. This value indicates that the amount of the antioxidant TBHQ were added to the cooking oil is still below the maximum limit according PERMENKES No.1168/Menkes/Per/X/1999.

  Keywords: HPLC, antioxidants, tertiary butyl hydroquinone, cooking oil

  ii

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis dengan judul “Optimasi Metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) Untuk Penetapan Kadar Antioksidan Tersier Butil Hidrokuinon (TBHQ)Dalam MinyakGoreng Setelah Penggorengan Berulang” yang merupakan salah satu syarat untukmemperolehgelarMagister IlmuKimia pada Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas SumateraUtara.

  Selama menyelesaiakan penelitian dan penulisan tesis ini penulistelah banyak mendapatkan bantuandan dorongan dari berbagai pihak, baik moril maupun materil. Untuk itu penulis ingin menghaturkan penghargaan dan terima kasih yang tak terhingga kepada Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DMT&H, M.Sc, (CTM), Sp.A(K) dan Dr. Sutarman, M.Sc selaku Rektor Universitas Sumatera Utara dan Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan pendidikan di Pascasarjana Ilmu Kimia.Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D dan Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc selaku Ketua diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa di Pascasarjana Ilmu Kimia.

  Penulis menyampaikan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Harlem Marpaung selaku dosen pembimbing I dan Bapak Dr. M. Pandapotan Nasution MPS, Apt selaku dosen pembimbing II yang telah banyak memberikan bimbingan,arahan, masukan, saran dan dorongan dengan penuh kesabaran yang tulus dan ikhlas bagi penulis dalam melakukan penelitian dan penyelesaian tesis ini. Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D, Bapak Prof. Dr.

  Harry Agusnar, M.Sc, M.Phil, Bapak Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc sebagai iii dosen penguji yang telah banyak memberikan saran dan masukan bagi penulis dalam penyelesaian tesis sehingga menjadi semakin baik.

  Penulis menyampaikan terima kasih kepada Bapak Drs.W.Purba dan Bapak Parlidungan Purba SH, MM selaku Ketua dan Pembina Yayasan Sari Mutiara,Ibu Dr.Ivan Elisabeth Purba M.Kes selaku Rektor Universitas Sari Mutiara Indonesia, Medan yang telah banyak memberikan kesempatan,fasilitas,dorongan, bimbingan danarahan kepada penulis untuk dapat mengikuti perkuliahan di Program Studi Magister Ilmu Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara,Medan.Bapak Dr.Hamonangan Nainggolan M.Sc dan Bapak Ridwan, M.Si selaku Kepala dan Operator Laboratorium TerpaduFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara yang telah banyak memberikan bantuan, arahan dan saran guna kelancaran dalam penelitian.

  Terimakasih untuk Istriku tersayang Rolensa Hutapea, S.Si danAnakku yang kubanggakan Yosua Torang Nanda Lumbanbatu SE.Ak yang selalu mendoakan dan berkorban baik moril maupun materil kepada penulis selama menjalani pendidikan,penelitian dan penyelesaian tesis ini.

  Kiranya Tuhan Yang Maha Esa memberikan balasan yang berlipat ganda atas kebaikan dan bantuan yang telah diberikan kepada penulis. Akhirnya penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari kesempurnaan oleh karena itu, penulis mengharapankan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak,semoga tulisan ini dapat menjadi sumbangan yang berarti bagi Ilmu Pengetahuan Khususnya bagi bidang Ilmu Kimia.

  Medan, Juli 2014 Penulis, Jabangun Lumbanbatu iv

  

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

  Nama Lengkap : Jabangun Lumbanbatu Tempat dan Tanggal Lahir : Dolok Sanggul, 27 Desember 1955 Alamat : Jl. Gaperta Komp. Tosiro No. E-2 Medan Email/ Hp Nama Ayah : J. Lumbanbatu (Alm) Nama Ibu : B. Banjarnahor (Alm)

DATA PENDIDIKAN

• Lulus SD Negeri 1122, Bdr. Khalipah, Sergai pada tahun 1968
• Lulus SMP Katholik, T. Tinggi pada tahun 1971
• Lulus SPA (Sekolah Pengatur Analis) DepKes RI pada tahun 1975
• Lulus PAKA (Program Ahli Kimia) Universitas Sumatera Utara, Medan pada tahun 1984
• Lulus Sarjana Biologi (Lingkungan) Universitas Medan Area, Medan pada tahun 1999

DATA PEKERJAAN

• Staff Balai Laboratorium Kesehatan, UPT Dinas Kesehatan Provinsi Sumatera Utara (1977-1999)
• Kepala Seksi Toksikologi dan Kimia Lingkungan Balai Laboratorium -

  Dosen Tetap Universitas Sari Mutiara Indonesia, Medan (2012-Sekarang)

KURSUS, PELATIHAN DAN SEMINAR

• Pelatihan dalam dan luar negeri selama menjadi Staff Balai Laboratorium Kesehatan, UPT Dinas Kesehatan Provinsi Sumatera Utara -

  Mengikuti seminar nasional dan internasional v

  

DAFTAR ISI

Halaman ABSTRAK i ABSTRACT ii KATA PENGANTAR iii RIWAYAT HIDUP v DAFTAR ISI vi DAFTAR TABEL ix DAFTAR GAMBAR x DAFTAR LAMPIRAN xi

BAB 1. PENDAHULUAN 1.1.

  1 Latar Belakang

  1.2. Perumusan Masalah

  3

  1.3. Tujuan Penelitian

  3

  1.4. Manfaat Penelitian

  4

  1.5. Pembatasan Penelitian

  4 BAB 2.TINJAUAN PUSTAKA

  2.1. Minyak Goreng

  6

  2.1.1. Sifat fisik minyak

  7

  2.1.2. Sifat kimia minyak

  8

  2.1.3. Minyak goreng berulang kali

  9

  2.1.4. Bahaya minyak goreng berulang bagi kesehatan

  10

  2.2.Antioksidan

  11

  2.2.2. Mekanisme kerja antioksidan

  13

  2.2.3. Tersier butyl hidrokuinon

  14

  2.3.Metode analisis antioksidan

  14

  2.4.Kromatografi Cair Kinerja Tinggi

  15

  2.4.1. Pemisahan dalam KCKT

  16

  2.4.2. Parameter penting pada KCKT

  18

  2.4.2.1. Waktu retensi (t R )

  18

  2.4.2.2. Faktor Kapasitas (k’)

  19 2.4.2.3.

  20 Selektivitas (α)

  2.4.2.4. Efisiensi Kolom (N)

  21

  2.4.2.5. Resolusi (Rs)

  22

  2.4.2.6. Faktor ikutan (T f ) dan faktor asimetri (A s )

  22

  2.4.3. Instrumen KCKT

  24

  2.4.3.1. Wadah fase gerak

  25 vi

  2.4.3.2. Pompa

  25

  2.4.3.3. Injector

  25

  2.4.3.4. Kolom

  26

  2.4.3.5. Detektor

  26

  2.4.3.6. Perekam atau rekorder

  27

  2.5. Validasi Metode

  27

  2.5.1. Linearitas

  27

  2.5.2. Akurasi (kecermatan)

  28

  2.5.3. Presisi (keseksamaan)

  28

  2.5.4. Batas deteksi dan batas kuantitasi (LOD dan LOQ)

  28

  2.5.5Selektifitas (spesifisitas)

  29

  2.5.6. Rentangan (kisaran)

  29

  2.5.7. Kekuatan (ketahanan)

  30

  2.5.8. Kekasaran (Ketangguhan)

  30 BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN

  3.1. Alat

  31

  3.2. Bahan

  31

  3.3. Prosedur Penelitian

  31

  3.3.1. Preparasi sampel

  31

  3.3.2. Penyiapan larutan standar TBHQ

  32

  3.3.3. Optimasi sistem KCKT

  32

  3.3.4. Validasi metode KCKT

  32

  3.3.4.1. Ujilinieritas

  32

  3.3.4.2. Uji akurasi

  33

  3.3.4.3. Ujipresisi

  33

  3.3.4.4. Penentuan limit deteksi

  34

  3.3.4.5. Penetapan kadar TBHQ

  34

  3.4. Bagan Penelitian

  36

  3.4.1. Preparasi sampelminyak goreng

  36

  3.4.2. Optimasi sistem KCKT

  37

  3.4.3. Penetapan kadar TBHQ dalam minyak goreng

  38 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1. Optimasi sistem KCKT

  39

  4.2. Validasi metode KCKT

  43

  4.2.1. Ujilinieritas

  43

  4.2.2. Ujiakurasi

  44

  4.2.3. Uji presisi

  45

  4.2.4. Penentuan limit deteksi (LOD)

  47

  4.3. Penetapan kadar TBHQ 48 vii

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1. Kesimpulan

  51

  5.2. Saran

  51 DAFTAR PUSTAKA

  52 LAMPIRAN

  58

  viii

  

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel 2.1 Standar mutu minyak goreng

  7 Tabel 3.1 Perbandingan komposisi campuran fasa gerak

  32 Tabe l 4.1 Data waktu retensi dan luas area tersier butil hidrokuinon (TBHQ)konsentrasi 50 ppm

menggunakan komposisi fasa gerak (60:20:20);

(60:25:15); (60:30:10) dengan laju alir 0,5; 1,0; 1,5

  39 mL/menit

Tabel 4.2 Hasil analisis persen perolehan kembali antioksidanTBHQ dalam minyak

  44 Tabel 4.3 Hasil analisis kadar antioks idan TBHQ pada uji intra- day

  45 Tabel 4.4 Hasil analisis kadar antioks idan TBHQ pada uji intra- day (hari ke-1)

  46 Tabel 4.5 Hasil analisis kadar antioksidan TBHQ pada uji intra- day (hari ke-2)

  46 Tabel 4.6 Hasil analisis kadar antioksidan TBHQ pada uji intra- day (hari ke-3)

  47 Tabel 4.7 Hasil analisis limit deteksi (LOD) metode KCKT

  48 Tabel 4.8 Hasil analisis kadar TBHQ dalam minyak goreng

  49

  ix

  DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman

Gambar 2.1 Strukt ur TBHQ

  14 Gambar 2.2 Ilustrasi proses pemisahan yang terjadi didalam kolom

  17 kromatografi cair kinerja tinggi

Gambar 2.3 Kromatogram puncak tunggal yang diperoleh dari analisis KCKT

  18 Gambar 2.4 Kromatogram dua puncak yang diperoleh dari analisis KCKT

  19 Gambar 2.5 Kromatogram hasil analisis kromatografi cair kinerja tinggi engan berbagai selektifitas dan efisiensi

  21 Gambar 2.6 Bentuk p uncak k romatogram

  23 Gambar 2.7 Pengukuran derajat asimetris puncak

  24 Gambar 2.8 Instrumen dasar KCKT

  25 Gambar 4.1 Kromatogram hasil penyuntikan larutan standar

TBHQ 50 ppm dengan laju alir 0,5 mL/menit

menggunakan komposisi fasa gerakmetanol :

asetonitril : asam asetat 1% (a) 60:20:20; (b) 60:25:15

dan (c) 60:30:10

  41 Gambar 4.2 Kromatogram hasil penyuntikan larutan standar

TBHQ 50 ppm dengan laju alir 1,0 mL/menit

menggunakan komposisi fasa gerakmetanol :

asetonitril : asam asetat 1% (a) 60:20:20; (b) 60:25:15

dan (c) 60:30:10

  41 Gambar 4.3 Kromatogram hasil penyuntikan larutan standar

TBHQ 50 ppm dengan laju alir 1,5 mL/menit

menggunakan komposisi fasa gerakmetanol :

asetonitril : asam asetat 1% (a) 60:20:20; (b) 60:25:15

  42 dan (c) 60:30:10

Gambar 4.4 Kurva kalibrasi antioksidan TBHQ

  44 Gambar 4.5 Kadar antioksidan TBHQ dalam minyak goreng

  49