Validasi metode penetapan kadar etanol hasil produksi \"Ciu\" rumahan Dusun Sentul Desa Bekonang Kabupaten Sukoharjo dengan metode kromatografi gas - USD Repository

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

VALIDASI METODE PENETAPAN KADAR ETANOL HASIL
PRODUKSI “CIU” RUMAHAN DUSUN SENTUL DESA BEKONANG
KABUPATEN SUKOHARJO DENGAN METODE KROMATOGRAFI
GAS

SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi

Oleh:
Alberthus Djanu Rombang
NIM: 088114126

FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2014

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

VALIDASI METODE PENETAPAN KADAR ETANOL HASIL
PRODUKSI “CIU” RUMAHAN DUSUN SENTUL DESA BEKONANG
KABUPATEN SUKOHARJO DENGAN METODE KROMATOGRAFI
GAS

SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Farmasi

Oleh:
Alberthus Djanu Rombang
NIM: 088114126

FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2014

i

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

iii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
HALAMAN PERSEMBAHAN

Kupersembahkan karya ini untuk Bapak dan Ibuku tercinta,

Lia, Andre, Niko,
Sahabat dan almamaterku, kalian semua luar biasa.

iv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

v

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

vi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

INTISARI

Bekonang merupakan daerah penghasil Ciu. Produksi menggunakan
bahan baku tetes tebu yang difermentasikan dan didestilasikan secara sederhana
sampai diperoleh Ciu yang digunakan sebagai bahan pembuatan etanol medis.
Metode Kromatografi Gas merupakan metode yang dipilih untuk menetapkan
kadar etanol yang dihasilkan tersebut.
Penelitian ini merupakan penelitian non eksperimental-deskriptif. Kadar
etanol ditetapkan dengan metode Kromatografi Gas pada kondisi optimal yaitu
dengan penggunakan kolom kapiler Cp-Wax 52 CB (25m, i.d. 0,32mm), tekanan

kolom 10 psi, suhu awal kolom 70oC dengan kenaikan suhu kolom 30oC/menit
sampai suhu kolom maksimal 220oC, detektor FID (Flame Ionization Detector),
sehingga diperoleh pemisahan yang baik dan hasil yang diperoleh memenuhi
parameter validitas yang ditentukan yaitu: selektivitas, linearitas, akurasi, presisi,
batas kuantifikasi, batas deteksi, dan rentang.
Hasil penelitian menunjukkan metode ini memiliki nilai selektivitas (Rs)
> 1,5. Linearitas etanol standar diperoleh dengan nilai r 0,9996, nilai rata-rata %
recovery untuk kadar rendah, sedang dan tinggi berturut-turut adalah 103,7%;
101,8 %; 101,9%; nilai % CV yang diperoleh untuk kadar rendah, sedang dan
tinggi berturut-turut adalah 1,62%; 1,26%, 0,73%. Sedangkan untuk batas
kuantifikasi diperoleh nilai 1,729%v/v, dan batas deteksi diperoleh nilai
0,518%v/v dengan rentang kadar sampel yang dapat diukur diantara level kadar
6%v/v sampai dengan 10%v/v. Berdasarkan hasil tersebut maka metode
Kromatografi Gas dengan settingan instrumen yang dioptimalkan dapat digunakan
untuk menetapkan kadar etanol pada hasil produksi pembuatan Ciu di Dusun
Bekonang dengan hasil yang dapat dipercaya.

Kata kunci: Etanol, kromatografi gas, linearitas, akurasi, presisi

vii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRACT

Bekonang is a place where Ciu is produced. The Ciu production uses the
raw material molasses which is simply fermented and distillated until getting the
Ciu which is used as the substance to make the medical ethanol. Chromatography
method was the method chosen to determine the level of ethanol.
This research was a non-experimental-descriptive research. The level of
ethanol was determined by chromatography method in optimal condition by using
capillary Cp-Wax 52 CB (25m, i.d. 0,3mm) column, with its column pressure 10
psi and its temperature 70oC and the temperature raised up to 30oC per second
with maximum column temperature 220oC and FID (Flame Ionization Detector).
The process produced a good result, it could achieve the validity parameter;

selectivity, linearity, accuracy, precision, quantification limit, detection limit and
range.
The research result showed that the chromatography method had
selectivity score which was (Rs) > 1,5.The standard of ethanol linearity was
gained with score r 0.9996, The order of the percentage of median for the low,
medium and high level of recovery were 103.7%; 101.8%; 101.9%. The order for
CV percentage score which was gained for the low, medium and high level were
1.62%, 1.26%, 0.73%. While the obtained quantification limit score was 1.728%
v/v and the detection limit score was 0.518% v/v with its level sample which
could be measured between range 6% v/v up to 10% v/v. According to its result,
thus the chromatography method which set the optimal adjustment could be used
to decide the level of ethanol of the Ciu production in the Bekonang village with a
reliable result.
Key words: Ethanol, gas chromatography, linearity, accuracy, precision.

viii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN

TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Bapa Yang Maha Kuasa
atas segala limpahan berkatdan kasih-Nya sehingga penelitan dan penyusunan
skripsi yang berjudul “Validasi Metode Penetapan Kadar dan Profil Kandunga
Ciu Hasil Produuksi Industri Rumahan Di Daerah Sukoharjo Secara Kromatografi
Gas” dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat
untuk meraih gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) di Fakultas Farmasi, Universitas
Sanata Dharma, Yogyakarta.
Dalam pelaksaaan penelitian hingga selesainya penyusunan skripsi ini,
penulis mendapat banyak dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Aris Widayati, Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas
Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Bapak Jeffry Julianus, M.Si. selaku dosen pembimbing yang dengan
sabar memberikan pengarahan, masukan, kritik dan saran baik selama
penelitian maupun penyusunan skripsi ini.

3. Bapak Jeffry Julianus, M.Si. selaku dosen penguji yang telah
memberikan saran dan kritik yang membangun dalam penyusunan
skripsi.
4. Bapak Enade Perdana Istyastono, Ph.D., Apt.Apt selaku dosen penguji
yang telah memberikan saran dan kritik yang membangun dalam
penyusunan skripsi.
ix

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

5. Bapak Florentinus Dika Octa Riswanto, M.Sc. selaku dosen penguji yang
telah memberikan saran dan kritik yang membangun dalam penyusunan
skripsi.
6. Ibu Christofori Maria Ratna Rini Nastiti, selaku dosen pembimbing
akademik atas bimbingan dan semangat yang telah diberikan selama ini.

7. Ibu Rini Dwi Astuti, M.Sc, Apt. selaku Kepala Laboratorium Fakultas
Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
8. Seluruh Dosen Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma yang telah
memberikan ilmu yang bermanfaat demi kemajuan mahasiswa dalam
bidang farmasi.
9. Seluruh staff laboratorium kimia Fakultas Farmasi Universitas Sanata
Dharma: Mas Bimo, Mas Parlan, yang telah banyak membantu selama
penelitian di laboratorium.
10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah
membantu penulis dalam mewujudkan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan
skripsi ini, sehingga segala kritik dan saran yang membangun sangat penulis
harapkan. Semoga skripsi ini membantu dan bermanfaat bagi pembaca pada
khususnya dan ilmu pengetahuan pada umumnya.
Yogyakarta, 27 Agustus 2014
Penulis

x

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL……………………………………………………..

i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING………………………....

ii

HALAMAN PENGESAHAN....................................................................

iii

HALAMAN PERSEMBAHAN.................................................................

iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA.....................................................

v

HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI.............................................

vi

INTISARI...................................................................................................

vii

ABSTRACT...............................................................................................

viii

KATA PENGANTAR................................................................................

ix

DAFTAR ISI..............................................................................................

xi

DAFTAR TABEL......................................................................................

xv

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………….

xvi

DAFTAR LAMPIRAN..............................................................................

xvii

BAB I PENDAHULUAN………………………………………………..

1

A. Latar Belakang…………………………………………………...

1

1. Permasalahan………………………………………………....

4

2. Keaslian Penelitian…………………………………………...

4

3. Manfaat Penelitian…………………………………………....

4

a. Manfaat praktis…………………………………………...

4

b. Manfaat metodologis……………………………………..

4

B. Tujuan Penelitian………………………………………………...

5

BAB II PENELAAHAN PUSTAKA……………………………….........

6

A. Ciu produksi industri rumahan.......................................................

6

xi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

B. Etanol…………………………………………………………….

6

C. Kromatografi Gas………………………………………………..

7

1. Sistem Injeksi Sampel……………………………………….

8

2. Gas Pembawa………………………………………………..

9

3. Kolom………………………………………………………..

10

a. Kolom kemas…………………………………………….

10

b. Kolom kapiler……………………………………………

11

4. Fase Diam……………………………………………………

11

5. Detektor……………………………………………………...

13

6. Pengaturan Suhu……………………………………………..

15

D. Validasi Metode………………………………………………….

15

1. Selektivitas…………………………………………………...

16

2. Linearitas dan rentang …………………………………….....

17

3. Akurasi………………………………………………….........

17

4. Presisi………………………………………………………...

18

5. Limit Of Quantitation (LOQ) dan
Limit Of Detection (LOD)…………………………………....

19

E. Landasan Teori…………………………………………………..

19

F. Hipotesis………………………………………………………....

21

BAB III METODOLOGI PENELITIAN………………………………..

22

A. Jenis dan Rancangan Penelitian………………………………….

22

B. Variable Penelitian……………………………………………….

22

1. Variabel bebas………………………………………………..

22

2. Variabel tergantung…………………………………………..

22

3. Variabel pengacau terkendali………………………………...

22

xii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

C. Definisi Operasional……………………………………………..

23

D. Bahan-bahan Penelitian………………………………………….

23

E. Alat Penelitian…………………………………………………....

23

F. Tata Cara Penelitian……………………………………………...

24

1. Pemilihan sampel dan pengambilan………………………….

24

2. Preparasi sampel……………………………………………..

24

3. Pembuatan larutan baku……………………………………...

24

4. Penetapan kurva baku………………………………………...

24

5. Penentuan recovery dan Coefficient of Variation (CV)
larutan baku…………………………………………………..

25

6. Penentuan Limit of Quantitation dan Limit of Detection
baku…………………………………………………………..

25

G. Analisis Hasil…………………………………………………….

25

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN………………………………...

28

A. Pemilihan Sampel………………………………………………...

28

B. Preparasi Sampel…………………………………………………

28

C. Pembuatan Larutan Baku………………………………………...

29

D. Penetapan Kurva Baku…………………………………………...

29

E. Validasi Metode Analisis…………………………………………

32

1. Selektivitas…………………………………………………....

33

2. Linearitas……………………………………………………..

35

3. Akurasi………………………………………………………..

35

4. Presisi…………………………………………………………

36

5. LOQ dan LOD………………………………………………...

37

xiii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

6. Rentang………………………………………………………

38

BAB V Kesimpulan Dan Saran…………………………………………..

39

A. Kesimpulan…………………………………………………..

39

B. Saran…………………………………………………………

39

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………….

40

LAMPIRAN……………………………………………………………...

42

BIOGRAFI PENULIS……………………………………………………

76

xiv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR TABEL
Tabel I

Jenis fase diam dan penggunaannya…………………………... 12

Tabel II

Jenis detektor dan penggunaannya……………………………. 14

Tabel III

Parameter analisis validasi metode…………………………....

Tabel IV

Kriteria % recovery yang diijinkan untuk konsentrasi analit
yang berbeda………………………………………………......

Tabel V

16

18

Kriteria presisi yang diijinkan untuk konsentrasi analit yang
berbeda………………………………………………………...

18

Tabel VI

Data replikasi larutan seri baku etanol………………………...

30

Tabel VII

Data rasio AUC………………………………………………..

31

Tabel VIII Perbandingan Retention Time baku etanol dan standar internal
n-butanol………………………………………………………. 33
Tabel IX

Data % recovery……………………………………………….

36

Tabel X

Data Coefficient of Variation (CV)……………………………

37

xv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1

Skema Instrumen Kromatografi Gas.....................................

8

Gambar 2

Kolom kemas (a) dan kolom kaplier (b)...............................

11

Gambar 3

Hubungan antara konsentrasi etanoal dengan
AUC (replikasi III).................................................................

32

Gambar 4

Kromatogram pengukuran sampel pada kondisi optimal…..

34

Gambar 5

Kromatogram baku etanol konsentrasi 600 µl......................

34

Gambar 6

Rentang konsentrasi pengukuran etanol................................

38

xvi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1

Sertifikat analisis etanol……………………………………….

Lampiran 2

Sertifikat analisis n-butanol…………………………………… 45

Lampiran 3

Parameter Instrumen Kromatografi Gas………………………

47

Lampiran 4

Kromatogram seri baku etanol replikasi I……………………..

48

Lampiran 5

Kromatogram seri baku etanol replikasi II……………………. 50

Lampiran 6

Kromatogram seri baku etanol replikasi III…………………...

53

Lampiran 7

Kromatogram seri baku etanol replikasi IV..…………………

55

Lampiran 8

Kromatogram seri baku etanol replikasi V……………………

58

Lampiran 9

Kromatogram validasi metode………………………………...

60

Lampiran 10

Data perhitungan konsentrasi seri larutan baku etanol………... 68

Lampiran 11

Persamaan kurva baku dan gambar baku etanol………………

70

Lampiran 12

Nilai AUC etanol dan perhitungan recovery etanol…………...

70

Lampiran 13

Perhitungan Coefficient of Variations (CV) etanol……………

73

Lampiran 14

Perhitungan batas kuantifikasi dan batas deteksi……………...

74

xvii

43

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Desa Bekonang yang terletak di kecamatan Sukoharjo merupakan tempat
penghasil etanol. Masyarakat sekitar mengenal etanol hasil produksi ini dengan
nama ‘Ciu’. Produksi Ciu dibuat dari molase atau tetes tebu sisa hasil produksi
gula tebu yang difermentasikan dan kemudian didestilasi atau disuling sehingga
dihasilkan Ciu. Hasil produksi terdiri dari dua macam yaitu: Ciu dengan tingkat
kadar 30-34% dan dengan tingkat kadar yang lebih tinggi (sekitar 90%). Sebagian
besar warga di Bekonang merupakan produsen industri rumahan pembuatan Ciu
(Sabariyono, 2012).
Fermentasi atau peragian Ciu dilakukan dengan bantuan spesies ragi
tertentu seperti Saccharomyces cerevisiae. Ragi ini akan memetabolisme gula
tanpa oksigen menghasilkan etanol dan CO2. Peragian oleh warga Bekonang
dilakukan dengan takaran 1 kantong kecil ragi Saccharomyces cerevisiae untuk
250 L bahan dasar tetes tebu di dalam wadah drum. Satu kali proses peragian
tersebut memerlukan waktu 5-6 hari dan dapat dilihat fermentasi tidak berjalan
lagi jika sudah tidak ada gelembung yang terbentuk (Sabariyono, 2012).
Proses penyulingan selanjutnya dilakukan untuk mendapatkan hasil
produksi. Pada tahun 1940-1970 warga Bekonang masih menggunakan bambu
dan kelenting untuk menyuling tetes tebu yang difermentasikan. Kelenting
merupakan wadah tempat yang terbuat dari tanah liat untuk mendinginkan cairan

1

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
2

dari tetes tebu yang dipanaskan. Pada tahun 1971 warga mulai menggunakan
metode destilasi untuk menyuling hasil fermentasi tetes tebu sehingga dapat
diperoleh Ciu dengan kadar etanol lebih tinggi dibandingkan dengan cara
terdahulu (Sabariyono, 2012).
Paguyuban produsen Ciu di Bekonang menyalurkan hasil produksi ke
produsen pabrik. Ciu yang disalurkan baik yang masih tingkat kadar 30-34% dan
yang sudah dimurnikan lagi kadarnya (90%). Hanya 3 produsen di Bekonang
yang memasok Ciu dengan kadar tinggi (90%) kepada produsen pabrik,
selebihnya memasok dengan kadar 30-34%. Hal ini dikarenakan untuk
mendapatkan Ciu dengan kadar yang lebih tinggi diperlukan tahapan lebih lanjut
yang memakan biaya lebih besar. Penelitian ini lebih diutamakan kepada para
produsen Ciu yang memproduksi dengan kadar 30-34% karena merupakan
mayoritas dilakukan warga Bekonang (Sabariyono, 2012).
Ciu yang dipasok kepada produsen pabrik ini digunakan untuk keperluan
medis yang nantinya digunakan masyarakat luas. Perlu diadakan penelitian
mengenai kandungan etanol dan kandungan lainnya. Sehingga dapat dipastikan
Ciu hasil produksi industri rumahan di desa Bekonang aman untuk digunakan
dalam keperluan Ciu medis.
Etanol dapat ditetapkan kadarnya secara kromatografi gas karena
senyawa ini merupakan senyawa organik yang mudah menguap serta tahan
terhadap pemanasan tinggi. Prinsip dasar penetapan kadar dengan kromatografi
gas adalah sampel yang diinjeksikan pada tempat injeksi diuapkan dengan
pemanasan kemudian dibawa oleh fase gerak yang melewati kolom menuju

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
3

detektor. Ketika sampel melewati kolom, komponen-komponen sampel akan
mengalami pemisahan oleh fase diam dan menghasilkan resolusi. Komponen
senyawa terdeteksi oleh detektor dan dicatat oleh recorder. Hasil pencatatan akan
keluar berupa data kromatogram. Dari data kromatogram, kadar suatu senyawa
dapat dideteksi dengan menghitung luas atau tinggi kromatogram.
Penelitian penetapan kadar etanol dari Ciu hasil produksi industri
rumahan di daerah Sukoharjo menggunakan metode kromatografi gas yang telah
dilakukan optimasi. Sebelum melakukan penelitian penetapan kadar etanol hasil
produksi Ciu Bekonang perlu diadakan serangkaian pengujian lebih lanjut untuk
memastikan metode Kromatografi gas yang dipilih memiliki validitasi yang baik
dan dapat memisahkan sampel Ciu dari komponen lainnya dengan baik. Pengujian
tersebut didasarkan pada parameter akurasi, presisi, selektivitas, Limit of
Quantitation (LOQ) dan Limit of Detection (LOD), serta linearitas dan rentang
yang dihasilkan. Metode kromatografi gas dikatakan layak untuk digunakan dan
memiliki validitas yang baik apabila berdasarkan penggujian tersebut memenuhi
nilai-nilai parameter yang ditentukan, dan hasil yang diperoleh pada penggujian
penetapan kadar etanol dalam Ciu dapat dipercaya.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
4

1. Permasalahan
Apakah metode kromatografi gas yang telah dioptimasi untuk penetapan
kadar etanol hasil produksi “Ciu” rumahan dusun Sentul desa Bekonang
kabupaten Sukoharjo memenuhi parameter-parameter validasi yaitu selektivitas,
linearitas, akurasi, presisi, rentang, batas kuantitasi (LOQ), serta batas deteksi
(LOD)?
2. Keaslian Penelitian
Berdasarkan sumber informasi yang diperoleh pernah dilakukan
penelitian mengenai perbandingan metode kromatografi gas dan berat jenis pada
penetapan kadar etanol dalam minuman anggur (Mardoni, 2006). Namun sejauh
penelusuran belum dilakukan penelitian mengenai validasi metode penetapan
kadar etanol hasil produksi ‘Ciu’ rumahan dusun Sentul kecamatan Sukoharjo.
3. Manfaat Penelitian
a. Manfaat praktis
Dengan penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai
akurasi, presisi, selektivitas, sensitivitas, linearitas, batas kuantitasi (LOQ) serta
batas deteksi (LOD) metode kromatografi yang dipilih untuk menetapkan kadar
etanol hasil produksi industri rumahan desa Bekonang.
b. Manfaat metodologis
Penelitian ini dapat memberikan sumbangan ilmiah dan sebagai acuan
mengenai penetapan kadar dan profil kandungan etanol dalam Ciu dengan metode
kromatografi gas.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
5

B. Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui metode kromatografi gas yang telah dioptimasikan
memenuhi parameter-parameter validasi dilihat dari nilai: selektivitas, linearitas,
akurasi, presisi, Limit of Quantitation (LOQ), Limit of Detection (LOD), serta
rentang sehingga dapat memberikan hasil yang dapat dipercaya untuk menetapkan
kadar etanol dan profil senyawa dari hasil produksi “Ciu” industri rumahan di
dusun Sentul desa Bekonang kabupaten Sukoharjo.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA

A. Ciu produksi industri rumahan
Ciu hasil produksi industri rumahan di daerah Sukoharjo desa Bekonang
dibuat dari tetes tebu (molase) yang difermentasikan. Proses fermentasi dilakukan
dengan menggunakan ragi seperti Saccharomyces cerevisiae yang memetabolisme
gula tanpa menggunakan oksigen dan menghasilkan etanol, gas CO2, dan senyawa
lain. Untuk menghasilkan kadar Ciu 30-34% dilakukan proses destilasi (Widodo,
2004).
Tetes tebu (Molase) merupakan hasil samping yang berasal dari
pembuatan gula tebu (Saccharum officianarum L). Tetes tebu berupa cairan kental
dan diperoleh dari tahap pemisahan kristal gula. Molase tidak dapat lagi dibentuk
menjadi sukrosa mineral. Tingginya kandungan gula dalam molase sangat
potensial dimanfaatkan sebagai bahan baku etanol (Juwita, 2012).

B. Etanol
Etanol adalah cairan yang bening, tidak berwarna, mudah mengalir,
mudah menguap, titik didih 78oC, higroskopik, mudah terbakar dengan api biru
tanpa asap. Campur dengan air, kloroform, eter, gliserol, dan hampir semua
pelarut organik lainnya. Penyimpanan pada suhu 8-15oC, jauh dari api di dalam
wadah kedap udara. Dilindungi dari cahaya. Nama lain dari etanol adalah:
ethanolum; etil alkohol (Pharmaceutical Press, 2009).
6

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
7

Etanol diperoleh dari peragian karbohidrat yang berkataliskan enzim.
Satu tipe enzim mengubah karbohidrat ke glukosa, kemudian ke etanol, tipe yang
lain menghasilkan cuka (asam asetat), dengan etanol sebagai zat antara
(Fessenden dan Fessenden, 1986).

C. Kromatografi Gas
Kromatografi gas adalah teknik yang dipilih untuk memisahkan
komponen-komponen senyawa organik yang mudah menguap dan tahan terhadap
pemanasan tinggi (Dean, 1995). Kromatografi gas menggunakan gas sebagai fase
geraknya. Ada dua jenis kromatografi gas, yaitu kromatografi gas-cair (KGC)
yang fase diamnya berupa cairan yang diikatkan pada suatu pendukung sehingga
solut akan terlarut dalam fase diam; dan kromatografi gas-padat (KGP) yang fase
diamnya berupa padatan dan kadang-kadang berupa polimerik (Rohman, 2009).
Komponen dasar kromatografi gas adalah sebagai berikut.
1. Tempat injeksi dan kemungkinan disertai splitter
2. Suplai gas pembawa dengan pengatur tekanan dan pengendali aliran
3. Kolom
4. Detektor
5. Oven dengan pengendali termostatis yang juga bisa diprogram untuk
berbagai tingkat pemanasan
6. Recorder atau alat pencatat lainnya
(Dean, 1995).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
8

Gambar 1. Skema Instrumen Kromatografi Gas (Miller dan McNair, 1998)

Senyawa-senyawa yang dapat ditetapkan dengan kromatografi gas sangat
banyak, namun ada batasan-batasannya. Senyawa tersebut harus mudah menguap
dan stabil pada temperatur pengujian, utamanya dari 50-300oC. Jika senyawa
tidak mudah menguap atau tidak stabil pada temperatur pengujian, maka senyawa
tersebut bisa diderivatisasi agar dapat dianalisis dengan kromatografi gas
(Christian, 2004).

1. Sistem Injeksi Sampel
Fungsi tempat penginjeksian adalah untuk menyediakan jalan masuk
bagi syringe dan juga sampel ke dalam aliran gas pembawa dan untuk
menyediakan panas yang cukup untuk menguapkan sampel (Dean, 1995).
Sampel dimasukkan ke dalam ruang suntik melalui gerbang suntik yang
biasanya berupa lubang yang ditutupi dengan septum atau pemisah karet. Ruang

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
9

suntik harus dipanaskan tersendiri (terpisah dari kolom) dan biasanya 10-15oC
lebih tinggi daripada suhu kolom maksimum (Gandjar dan Rohman, 2007).
Pada dasarnya, ada 4 jenis injektor pada kromatografi gas, yaitu:
a. Injeksi langsung (direct injection), yang mana sampel yang
diinjeksikan akan diuapkan dalam injektor yang panas dan 100%
sampel masuk menuju kolom.
b. Injeksi terpecah (split injection), yang mana sampel yang diinjeksikan
diuapkan dalam injektor yang panas dan selanjutnya dilakukan
pemecahan.
c. Injeksi tanpa pemecahan (splitness injection), yang mana hamper
semua sampel diuapkan dalam injektor yang panas dan dibawa ke
dalam kolom karena katup pemecah ditutup.
d. Injeksi langsung ke kolom (on column injection), yang mana ujung
semprit dimasukkan langsung ke dalam kolom (Rohman, 2009).

2. Gas Pembawa
Gas pembawa merupakan fase gerak yang berfungsi untuk membawa
cuplikan melewati kolom. Gas yang biasa digunakan adalah helium, nitrogen,
hidrogen, dan argon. Gas-gas ini relatif tidak mahal, bisa didapatkan dengan
mudah, tidak begitu berbahya serta bersifat tidak reaktif sehingga tidak bereaksi
dengan molekul-molekul cuplikan pada tekanan dan suhu kromatografi (Christian,
2004).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
10

Gas pembawa biasanya mengandung gas helium, nitrogen, hidrogen, atau
campuran argon dan metana. Pemilihan tipe gas ini tergantung penggunaan
spesifik dan jenis detektor yang digunakan. Helium merupakan tipe gas pembawa
yang sering digunakan karena memberikan efisiensi kromatografi gas yang lebih
baik (mengurangi pelebaran pita) (Gandjar dan Rohman, 2007).

3. Kolom
Kolom merupakan tempat terjadinya proses pemisahan karena di
dalamnya terdapat fase diam. Oleh karena itu, kolom merupakan komponen
sentral pada kromtatografi gas (Gandjar dan Rohman, 2007).
Pada kromatografi gas terdapat dua jenis kolom yang umumnya
digunakan yaitu: kolom kemas dan kolom kapiler
a. Kolom kemas
Kolom kemas terbuat dari gelas silanized, kolom dikemas dengan
partikel kecil yang dilapisi dengan fase diam cair. Diameter dalam kolom
umumnya antara 2-5 mm dengan panjang kolom yang bervariasi sekitar 2-3 m
(Watson, 1999).
Kolom dapat berbentuk apapun selama masih dapat mengisi tempat
pemanas. Biasanya kolom berbentuk U dan W tetapi yang paling sering
digunakan adalah yang berbentuk melingkar (Christian, 2004).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
11

b. Kolom kapiler
Kolom kaplier terbuat dari campuran silika yang dilapisi dengan
polyamide untuk memberikan feleksibilitas kolom. Diameter dalam 0.15–0.5 mm
(Watson, 1999).
Jenis kolom kapiler berbeda dengan kolom kemas, dan kolom kapiler
lebih sering digunakan dikarenakan kemampuan kolom kapiler memberikan harga
jumlah plat terori yang sangat besar (> 300.000 Plat) (Gandjar dan Rohman,
2007).

Gambar 2. Kolom Kemas (a) dan Kolom Kapiler (b) (Miller dan McNair, 1998)

4. Fase Diam
Fase diam dipilih berdasarkan polaritas sampel yang akan diujikan
dengan prinsip “Like dissolve like”, oleh karena itu fase diam yang bersifat polar
akan berinteraksi dengan senyawa yang lebih polar, dan begitu sebaliknya fase

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
12

diam yang bersifat nonpolar akan berinteraksi dengan senayawa yang lebih
nonpolar (Christian, 2004).
Tabel I. Jenis fase diam dan penggunannya (Harvey, 2000)
Fase diam

Polaritas

Nama Dagang

Squalane

Nonpolar

Squalane

Batas
Temperatur
(oC)
150

Apezion L

Nonpolar

Apezion L

300

Polydimethyl
siloxane

Sedikit
polar

SE-30

300-350

5o% methyl –
5o% phenyl
polysiloxane

Agak polar

OV-17

375

5o%
trifluropropyl –
5o% methyl
polysiloxane

Agak polar

OV-210

275

5o% cyanopropyl
– 5o%
phenylmethyl
polysiloxane
Polyethylene
glycol

Polar

OV-225

275

Polar

Carbowax 2o
M

225

Aplikasi

Senyawa - senyawa
hidrokarbon alifatik dengan
titik didih rendah
Amida
Metil ester asam lemak
Hidrokarbon alifatik titik
didih tinggi
Terpenoid
Alkaloid
Asam amino
Obat – obat derivatif
Pestisida
Fenol
Steroid
Alkaloid
Obat-obatan
Pestisida
Hidrokarbon poliaromatik
Poliklorin bifenil
Alkaloid
Senyawa turunan asam amino
Obat-obatan
Senyawa halogen
Keton
Fenol
Nitril
Pestisida
Steroid
Aldehid
Ester
Eter
Fenol

Untuk dapat memisahkan sampel, komponen-komponen sampel harus
dapat tertahan oleh fase diam. Dalam gas kromatografi, gas pembawa yang inert
tidak mempengaruhi selektitifitas sampel walaupun itu mempengaruhi resolusi.
Selektivitas sampel dapat divariasikan dengan merubah polaritas fase diam atau
merubah temperatur kolom (Dean, 1995).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
13

5. Detektor
Detektor merupakan prangkat yang berada di ujung kolom tempat
keluarnya fase gerak yang membawa sampel yang telah dipisahkan menjadi
komponennya (Gandjar dan Rohman, 2007).
Detektor yang digunakan harus peka terhadap komponen-komponen
yang terpisahkan di dalam kolom serta mengubah kepekaannya menjadi sinyal
listrik. Kuat lemahnya sinyal bergantung pada laju aliran massa sampel bukan
pada konsentrasi sampel gas penunjang (Khopkar, 1990).
Detektor harus mempunyai karakteristik sebagai berikut:
1. Sensitivitas yang tinggi.
2. Tingkat noise yang rendah.
3. Respon yang linier pada rentang dinamis yang lebar.
4. Respon yang baik pada semua komponen organik.
5. Tidak sensitif pada variasi aliran dan perubahan suhu.
6. Stabil dan ruggedness.
7. Kemudahan penggunaan. (Dean, 1995)

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
14

Tabel II. Jenis detektor dan penggunaannya (Gandjar, 2007)
Jenis detektor

Jenis sampel

Batas deteksi

Hantar panas

Senyawa umum

Ionisasi nyala

Hidrokarbon

Penangkap

Halogen organik,

elektron

pestisida

Kecepatan alir (ml/ menit)
Gas pembawa

H2

Udara

5-100 ng

15-30

-

-

10-100 pg

20-60

30-40

200-500

0,05-1 pg

30-60

-

70-100

0,1-10 g

20-40

1-5

60-80

10-100 pg

20-40

50-70

100-150

1-10 pg

20-40

120-170

-

2 pg

30-40

-

-

20-40

80

-

1000 pg

3-10

-

-

10 pg- 10 ng

0,5-30

-

-

0,1 – 20 pg

60-70

-

-

Senyawa nitrogen
Nitrogen-fosfor

organik dan fosfat
organik

Fotometri nyala

Senyawa-senyawa

(393nm)

sulful

Fotometri nyala

Senyawa-senyawa

(393nm)

fosfor
Senyawa-senyawa
yang terionisasi

Fotoionisasi

dengan UV
Konduktifitas
elektronik

0,5 pg Cl
Halogen, N, S

4 pg N

Forier transform

Senyawa-senyawa

-infra red

organik

Selektif massa

Emisi atom

2 pg S

Sesuai untuk senyawa
apapun
Sesuai untuk elemen
apapun

Flame Ionization Detector (FID) mengukur jumlah atom karbon dan
dapat digunakan untuk mendeteksi hampir semua senyawa organik (Gandjar dan
Rohman, 2007). Detektor ini memberikan sensitifitas yang sangat baik, mampu
mengukur kadar komponen pada rentang konsentrasi part per billion (ppb)
(Christian, 2004).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
15

6. Pengaturan Suhu
Kromatografi gas didasarkan pada 2 sifat senyawa yang dipisahkan yaitu:
kelarutan senyawa dalam cairan tertentu dan tekanan uapnya. Karena tekanan uap
berbanding langsung dengan suhu, maka suhu merupakan faktor utama dalam
kromatografi gas (Gandjar dan Rohman, 2007).
Suhu pada ruang injeksi, komponen kolom dan detektor harus dimonitor
dan diatur. Pada ruang injeksi, suhu yang diatur harus dapat menguapkan sampel
dengan cepat sehingga tidak terjadi dekomposisi dan fraksinasi sampel. Suhu pada
kolom tidak boleh melebihi titik didih sampel supaya sampel tetap berada pada
fase uap. Suhu pada detektor harus cukup tinggi supaya eluen tidak mengalami
kondensasi (Dean, 1995).

D. Validasi Metode
Validasi metode merupakan proses untuk menyatakan suatu prosedur
analisis yang digunakan pada pengujian tertentu sesuai dan dapat digunakan untuk
mendapatkan hasil yang dapat dipercaya dalam pengujian tersebut (Nash dan
Wachter, 2003).
Validasi metode dilakukan untuk menjamin bahwa metode analisis
bersifat akurat, spesifik, reprodusibel, dan tahan pada kisaran analisis yang akan
dianalisis (Rohman, 2009).
Beberapa parameter analisis harus dipertimbangkan dalam validasi
metode analisis seperti akurasi, presisi, selektivitasi, linearitas dan rentang, batas

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
16

deteksi dan batas kuantitasi. Menurut United States Pharmacopeia 30th tahun
2007, metode analisis dibedakan menjadi empat kategori, yaitu:
a. Kategori I, mencakup prosedur analisis kuantitatif, untuk menetapkan
kadar komponen utama bahan obat atau zat aktif dalam sediaan farmasi.
b. Kategori II, mencakup prosedur analisis kualitatif dan kuantitatif yang
digunakan untuk menganalisis impurities dalam sediaan farmasi.
c. Kategori III, mencakup prosedur analisis yang digunakan untuk
menentukan karakteristik penampilan suatu sediaan farmasi, misalnya
disolusi dan pelepasan obat.
d. Kategori IV, mencakup uji identifikasi.
Setiap kategori metode analisis memiliki persyaratan validasi yang
berbeda-beda seperti yang tercantum pada tabel III

Parameter
kinerja analisis
Akurasi
Persisi
Spesifisitas
LOD
LOQ
Linearitas
Range

Tabel III. Parameter analisis validasi metode
(United States Pharmacopeial Convention, 2007)
Kategori
Kategori II
Kategori III
I
Kuantitatif
Batas Tes
Ya
Ya
*
*
Ya
Ya
Tidak
Ya
Ya
Ya
Ya
*
Tidak
Tidak
Ya
*
Tidak
Ya
Tidak
*
Ya
Ya
Tidak
*
Ya
Ya
*
*
* = Mungkin diperlukan (tergantung sifat spesifik tes)

Kategori IV
Tidak
Tidak
Ya
Tidak
Tidak
Tidak
Tidak

1. Selektivitas
Selektivitas merupakan kemampuan suatu metode analisis untuk
mengukur analit yang dituju secara tepat dan spesifik dengan adanya komponenkomponen lain dalam matriks sampel seperti adanya pengganggu, prekursor
sintetik, produk degradasi, dan komponen matriks (Rohman, 2009).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
17

2. Linearitas dan Rentang
Linearitas merupakan kemampuan metode analisis untuk mendapatkan
hasil yang secara langsung atau dengan rumusan matematika yang sesuai,
proporsional dengan konsentrasi (jumlah) analit di dalam sampel dalam rentang
area pengukuran yang diberikan sehingga memberikan nilai koefisien korelasi
yang lebih besar daripada nilai koefisien korelasi pada tabel statistik (United
States Pharmacopeial, 2007).
Koefisien korelasi (r) merupakan nilai yang digunakan untuk mengukur
baik buruknya liniearitas yang dimiliki. Suatu metode dikatakan memiliki nilai
linearitas yang baik jika nilai r > 0,99 atau r2 0,997 (Chan dkk, 2004).
Rentang merupakan interval konsentrasi pada level terendah dan level
tertinggi dalam suatu sampel yang dapat diukur secara kuantitatif dan dapat
diterima akurasi dan presisinya (Jones, 2002).
3. Akurasi
Akurasi dapat didefinisikan dengan tepat sebagai kedekatan suatu nilai
terukur dengan nilai sebenarnya, yaitu nilai yang diharapkan tanpa adanya
kesalahan. Akurasi dari suatu metode analisis umumnya dijelaskan sebagai
kedekatan nilai yang diamati (dianalisis) dengan nilai yang diharapkan (Jones,
2002).
Menurut United States Pharmacopeial Convention penentuan akurasi
dapat dilakukan dengan aplikasi metode analisis terhadap analit yang telah
diketahui kadarnya (misalnya suatu standar) atau dengan membandingkan suatu
metode dengan metode yang lainnya. Akurasi dihitung sebagai persentase

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
18

recovery dari pengujian sejumlah analit dalam sampel yang diketahui jumlahnya
atau sebagai perbedaan antara nilai rata-rata tehadap nilai sebenarnya yang
diterima, bersama dengan taraf kepercayaan.
Tabel IV. Kriteria % recovery yang diijinkan untuk konsentrasi analit yang berbeda
(United States Pharmacopeial Convention, 2007)
Analit pada matrik
Recovery (%)
sampel (%)
100
98-102
>10
98-102
>1
97-103
95-105
>0,1
90-107
0,01
90-107
0,001
80-110
0,000.1 (1 ppm)
80-110
0,000.01 (100 ppb)
60-115
0,000.0001 (10 ppb)
40-120
0,000.000.1 (1 ppb)

4. Presisi
Presisi merupakan ukuran kedekatan antar serangkaian hasil analisis
yang diperoleh dari beberapa kali pengukuran pada sampel homogen yang sama.
Konsep presisi diukur dengan simpangan baku. Komisi eropa membagi presisi
menjadi dua kategori yaitu keterulangan (repeatability) dan ketertiruan
(reproducibility) (Miller dan Ermer, 2005).
Koefisien variasi (KV) merupakan nilai yang digunakan untuk
menyatakan baik buruknya persisi yang dimiliki dalam penelitian. Suatu metode
dinyatakan memiliki presisi yang baik apabila memiliki KV ≤2% (Mulja dan
Hanwar, 2003).
Tabel V. Kriteria presisi yang diijinkan untuk konsentrasi analit yang berbeda (United
States Pharmacopeial Convention, 2007)
Analit pada matrik
CV (%)
sampel (%)
≥1
2,5
>o,1
5
0,000.1 (1 ppm)
16
0,000.000.1 (1 ppb)
32

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
19

5. Limit of Quantitation (LOQ) dan Limit of Detection (LOD)
Batas kuantitasi didefinisikan sebagai konsentrasi analit terendah dalam
sampel yang dapat diterima pada kondisi operasional metode yang digunakan.
Batas deteksi didefinisikan sebagai konsentrasi analit terendah dalam sampel yang
masih memberikan respon signifikan dibandingkan dengan blangko (Miller dan
Ermer, 2005).
Ada dua pendekatan yang dapat digunakan dalam menentukan batas
kuantitifikasi dan batas deteksi, yaitu pendekatan signal-to-noise dan pendekatan
standard deviation. Pendekatan signal-to-noise diartikan konsentrasi dari sampel
akan memberikan rasio signal-to-noise 10:1 untuk batas kuantitasi dan rasio
signal-to-noise 3:1 untuk batas deteksi. Pendekatan standard deviation dilakukan
dengan menghitung respon standar deviasi pada konsentrasi rendah denggan
menggunakan persamaan QL = 10 x

dan DL 3 x

(Chan dkk, 2004).

E. Landasan Teori
Produsen ‘Ciu’ di desa Bekonang menggunakan tetes tebu (molase)
sebagai bahan baku produksi. Ciu dihasilkan dengan cara memfermentasikan tetes
tebu dengan katalis ragi Saccharomyces cerevisiae dan yang dapat memetabolis
gula tanpa bantuan oksigen dan menghasilkan etanol, gas CO2 dan senyawa lain.
Etanol merupakan senyawa golongan Ciu yang memiliki titik didih 70oC,
mudah menguap dan tahan terhadap pemanasan tinggi. Berdasarkan sifat fisika
dan kimia senyawa, untuk penetapan kadar dapat dilakukan dengan metode

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
20

kromatografi gas. Metode kromatografi gas merupakan metode analisis dengan
pemisahan senyawa berdasarkan perbedaan titik didih antar komponen dalam
sampel dan terjadi pada suhu kolom yang tinggi, umumnya digunakan untuk
anailsis senyawa-senyawa yang mudah menguap, titik didih 50–300oC, serta tahan
terhadap pemanasan tinggi.
Dengan dikondisikan berdasarkan settingan hasil optimasi, metode
kromatografi Gas yang digunakan untuk penetapan kadar etanol dalam minuman
keras ‘Ciu’ akan memberikan hasil yang tepat dan dapat dipercaya. Untuk
mengetahui kemampuan pemisahan sampel dengan metode kromatografi gas yang
telah dioptimasikan untuk digunakan dalam mengukur kadar etanol, perlu
dilakukan validasi metode Kromatografi Gas. Parameter validasi metode
didasarkan antaralain pada nilai linaritas, akurasi, presisi, batas kuantifikasi
(LOQ), batas deteksi (LOD), linearitas, serta rentang. Nilai linearitasi dianalisis
berdasarkan koefisien determinasi (r) > 0,99, nilai perolehan kembali berdasarkan
mean % recovery antara 98–102% dan presisi dianalisis berdasarkan CV
(Coefficient of Variation) ≤2%, batas kuantifikasi dianalisis berdasarkan LOD ≤
kadar terkecil baku standar yang digunakan; yaitu 2% v/v.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
21

F. Hipotesis
Berdasarkan landasan teori, dapat disusun hipotesis bahwa metode
kromatografi gas untuk penetapan kadar etanol hasil produksi Ciu rumahan dusun
Sentul desa Bekonang memiliki validitas yang baik pada parameter akurasi,
persisi, selektivitas, batas kuantifikasi (LOQ), batas deteksi (LOD), serta linearitas
dan rentang.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB III
METODE PENELITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan jenis penelitian noneksperimental deskriptif
dikarenakan tidak dilakukan manipulasi terhadap subjek uji dan hanya
mendeskripsikan keadaan yang ada.

B. Variabel Penelitian
1. Variabel bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah sistem Kromatografi Gas yang
telah dioptimasi, yaitu suhu dan tekanan.
2. Variabel tergantung
Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah parameter validasi yaitu:
selektivitas, akurasi, presisi, Limit of Quantitation (LOQ), Limit of Detecion
(LOD), serta linearitas dan rentang.
3. Variabel pengacau terkendali
Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah:
Pelarut, untuk mengatasinya digunakan pelarut pro analisis dengan
kemurnian tinggi.

22

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
23

C. Definisi Operasional
1. Sampel yang digunakan adalah Ciu hasil produksi fermentasi tetes tebu yang
sudah didestilasi dan disaring sebanyak tiga kali penyaringan.
2. Penetapan

kadar

digunakan

sistem

kromatografi

gas

dengan

cara

penginjeksian sampel, suhu injektor, suhu kolom, suhu detektor dan kecepatan
alir gas pembawa berdasarkan hasil optimasi.
3. Parameter validasi yang digunakan adalah selektivitas, linearitas, akurasi,
presisi, Limit of Quantitation (LOQ), Limit of Detection (LOD) serta rentang.
4. Kadar etanol dinyatakan dalam satuan % v/v.

D. Bahan-bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah Ciu hasil pengolahan
fermentasi tetes tebu, baku etanol p.a.(E. Merck), n-butanol p.a (E. Merck),
aquabidest (Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma), gas hydrogen HP
99,995% (CV Perkasa), udara tekan HP 99,9995% (CV Perkasa), gas nitrogen HP
99,9995% (CV Perkasa).

E. Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi seperangkat alat
Kromatografi Gas (HP 5890) dengan Flame Ionization Detector (FID), kolom
kapiler CP-Wax (25 m, i.d. 0,32 mm), alat-alat gelas yang umum dalam analisis
(PYREX-GERMANY).

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
24

F. Tata Cara Penelitian
1. Pemilihan dan pengambilan sampel
Dipilih sebanyak 14 dari total 70 populasi produsen Ciu di desa
Bekonang secara acak melalui sistem pengundian. Produsen Ciu yang terpilih
secara acak akan diambil sampel Ciu sebanyak 600,0 ml. Pengambilan dilakukan
sebanyak tiga kali dalam satu minggu pengambilan sampel.
2. Preparasi sampel
Sampel Ciu yang diperoleh masing - masing diambil sebanyak 100,0 ml
dan dimasukkan ke dalam wadah. Sampel di dalam wadah dicampur homogen dan
diambil sebanyak 100,0 ml.
Sampel homogen disaring dengan kertas whatman no 1 agar lebih jernih
kemudian sampel disimpan dalam botol tertutup untuk menghindari penguapan.
3. Pembuatan larutan baku
Diambil sejumlah 200 µl, 400 µl, 600 µl, 800 µl, dan 1000 µl etanol p.a
dan masing-masing dimasukkan ke dalam labu ukur 10,0 ml kemudian
ditambahkan standar internal larutan n-butanol sejumlah 600 µl ke dalam masingmasing labu ukur, diencerkan dengan aquabidest hingga tanda batas dan gojog
homogen sehingga diperoleh konsentrasi 2 % v/v, 4 % v/v, 6 % v/v, 8 % v/v, dan
10 % v/v. Replikasi dilakukan sebanyak lima kali.
4. Penetapan kurva baku
Diambil sebanyak 1 mikroliter (µl) masing-masing konsentrasi seri
larutan baku dan kemudian suntikkan ke dalam kolom melalui tempat injeksi ke
alat kromatografi gas, hingga deperoleh kromatogram. Hitung luas puncak dari

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
25

kromatogram etanol dan n-butanol. Kurva baku dibuat dengan memplotkan luas
puncak dari etanol/n-butanol vs kadar etanol lalu dicari persamaan regresi
linearnya.
5. Penentuan recovery dan Coefficient of Variations (CV) larutan baku
Diambil sejumlah 200 µl, 600 µl, dan 1000 µl etanol p.a dan diberi
perlakuan seperti pada poin F.3 sehingga diperoleh konsentrasi 2 % v/v, 6 % v/v,
dan 10 % v/v, dilakukan replikasi sebanyak lima kali . Hitung kadar terukur
dengan menggunakan persamaan kurva baku yang telah dibuat pada poin F.4.
Recovery dan CV ditentukan berdasarkan data yang diperoleh.
6. Penentuan Limit of Quantitation dan Limit of Detection baku
Dihitung nilai LOQ dan LOD baku dengan menggunakan persamaan
sebagai berikut:
LOQ =

dan LOD =

Dimana Sb merupakan simpangan baku dari kelima replikasi seri larutan
baku dan s merupakan slope dari persamaan regresi linear yang paling
baik/mendekati 1.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
26

G. Analisis Hasil
1. Selektivitas
Selektivitas dinyatakan dengan nilai resolusi yaitu kemampuan memisah
antara komponen-komponen sampel. Selektivitas dikatakan baik jika nilai resolusi
(Rs) lebih besar atau sama dengan 1,5.
2. Linearitas
Linearitas metode analisis dinyatakan dengan nilai koefisien korelasi.
Suatu metode analisis dikatakan memiliki linearitas yang baik jika nilai r > 0,999.
3. Akurasi
Akurasi metode analisis dinyatakan dengan % recovery atau perolehan
kembali yang dihitung dengan cara: %recovery =

100%.

4. Presisi
Presisi dinyatakan dengan % CV (koefisien korelasi) yang dihitung
dengan cara: % CV =

100%.

5. Limit Of Ouantitation (LOQ)
LOQ dapat dihitung dengan rumus: LOQ =

, dimana SD merupakan

simpangan baku dan S merupakan slope kurva baku.
6. Limit Of Detection (LOD)
LOD dapat dihitung dengan rumus LOD =
simpangan baku dan S merupakasi slope kurva baku.

, dimana SD merupakan

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
27

7. Rentang
Rentang merupakan interval konsentrasi analit yang diperoleh pada level
rendah dan level tinggi yang dapat diukur secara kuantitatif dan dapat
memberikan akurasi dan presisi yang baik.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pemilihan Sampel
Penelitian ini menggunakan sampel Ciu dari hasil produksi industri
rumahan yang terdapat di dusun Sentul desa Bekonang, Kabupaten Sukoharjo,
Jawa Tengah. Dari total 70 produsen yang ada memproduksi Ciu, dilakukan
pengambilan sampel secara acak dengan melakukan pengundian terhadap 70
produsen dan sebanyak 14 dari populasi produsen dijadikan sebagai tempat
pengambilan sampel. Melalui hasil pengundian acak diperoleh 14 rumah produksi
yang dijadikan tempat pengambilan sampel. Masing-masing industri rumahan
yang terpilih diambil sampel akohol sebanyak 600,0 ml selama tiga kali masa
produksi dalam satu minggu. Dengan penggundian ini, sampel yang terpilih
merupakan sampel yang repersentatif/mewakili dari populasi yang ada karena
setiap rumah produksi memiliki kesempatan ya