Uji Validasi Spektrofotometri Derivatif Dalam Melakukan Estimasi Terhadap Kandungan Kafein dan Natrium Benzoat Dalam Minuman Berenergi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Minuman energi adalah minuman yang mengandung satu atau lebih bahan
yang mudah dan cepat diserapoleh tubuh untuk menghasilkan energi dengan atau
tanpa bahan tambahanmakanan yang diizinkan (Badan Standarisasi Nasional,
2002).Minuman berenergi bertujuan memberi peningkatan energi melalui
kombinasi zat stimulan seperti kafein, ginseng, vitamin B, asam amino dan gula
(Tautua, dkk., 2014).
Orang yang minum minuman yang mengandung kafein dapat merasakan
tidak mengantuk, tidak lelah dan daya pikirnya lebih cepat dan lebih jernih karena
kafein dapat menimbulkan perangsangan terhadap susunan saraf pusat yang kuat
(Gunawan dan Wilmana,2007).
Menurut Badan Standarisasi Nasional (1995), pengawet adalah bahan
tambahan makanan yang mencegah atau menghambatfermentasi, pengasaman
atau peruraian lain terhadap makanan yang disebabkan olehmikroorganisme.
Penggunaan pengawet dalam pangan harus tepat.Dengan penambahan pengawet,
produk minuman diharapkan dapat terpelihara kesegarannya (Cahyadi, 2008).
Asam benzoat merupakan pengawet yang sering digunakan salah
satunyapada minuman berenergi, yang umumnya terdapat dalam bentuk garamnya
yaitu natrium benzoat yang bersifat lebih mudah larut dalam air (Cahyadi, 2008).
Kandungan natrium benzoat dalam minuman umumnya tidak terlalu
besar,akan tetapi jika dikonsumsi secara terus-menerus akan terakumulasi dan
menimbulkan efek terhadap kesehatan seperti kanker serta jika dikonsumsi secara
1
Universitas Sumatera Utara
berlebihan dapat timbul efek samping berupa edema atau bengkak yang dapat
terjadi karena retensi atau tertahannya cairan di dalam tubuh (Anonim, 2005).
Penetapan kadar natrium benzoat dan kafein dapat dilakukan secara
titrimetri dan spektrofotometri ultraviolet (UV). Pada penetapan kadar secara
spektrofotometri UV, baku natrium benzoat dan kafein mempunyai panjang
gelombang maksimum yang berdekatan sehingga profil kurva serapan kedua zat
tersebut saling tumpang tindih, maka serapan yang diperoleh merupakan jumlah
serapan dari kedua komponen tersebut (Sari, dkk., 2013).
Spektrofotometri derivatif merupakan metode manipulatif terhadap
spektrum pada spektrofotometri ultraviolet. Pada spektrofotometri konvensional,
spektrum serapan merupakan plot serapan (A) terhadap panjang gelombang (λ).
Pada spektrofotometri derivatif, plot A lawan λ, ditransformasikan menjadi plot
dA/dλ lawan λ untuk derivatif pertama, dan d2A/dλ2 lawan λ untuk derivatif
kedua, dan seterusnya (Hayun, 2006). Efek utama derivatisasi adalah
menghilangkan dasar pita-pita serapan luas yang terjadi terhadap perubahan
bertahap panjang gelombang (Watson, 2005).
Spektrofotometri derivatif dapat digunakan untuk analisis kuantitatif zatzat yang spektrumnya saling tumpang tindih dan/atau spektrumnya mungkin
tersembunyi dalam suatu bentuk spektrum besar. Panjang gelombang pada
spektrofotometri derivatif yaitu panjang gelombang zero crossing dimana
senyawanya mempunyai serapan nol dan menjadi panjang gelombang analisis
untuk zat lain dalam campurannya (Hayun, dkk., 2006).
Beberapa keuntungan dari spektrofotometri derivatif antara lain yaitu
spektrum derivatif memberikan gambaran struktur yang terinci dari spektrum
2
Universitas Sumatera Utara
serapan derivatif pertama sampai ke derivatif keempat. Selain itu dapat dilakukan
analisis kuantitatif suatu komponen dalam campuran dengan zat yang panjang
gelombangnya saling berdekatan. Bila dibandingkan dengan kromatografi cair
kinerja tinggi (KCKT), metode spektrofotometri derivatif relatif lebih sederhana,
alat dan biaya operasionalnya relatif lebih murah dan waktu analisisnya lebih
cepat (Nurhidayati, 2007).
Menurut Ermer dan Miller (2005),validasi merupakan suatu bagian dari
prosedur analisis yang tidak dapat dipisahkan. Menurut Harmita (2004),untuk
menguji validasi metode dilakukan uji akurasi (ketepatan) dengan parameter
persen perolehan kembali dan metode penambahan baku (standard addition
method) dan uji presisi (ketelitian) dengan parameter Relative Standard Deviation
(RSD).
Berdasarkan SNI 01-6684-2002 tentang minuman berenergi, batas
penggunaan kafein pada minuman energi yaitu maksimum 50 mg/sajian (Badan
Standarisasi Nasional, 2002) dan batas penggunaan natrium benzoatmaksimum
600 mg/kg (Badan Standarisasi Nasional, 1995). Di label minuman berenergi
jumlahnatrium benzoat tidak dicantumkansehinggaperlu ditetapkan jumlah
masing-masing zat menggunakan penetapan kadar dengan pengembangan metode
spektrofotometri derivatifagardapat diketahui batas maksimum penggunaan kafein
dan natrium benzoat masih memenuhi syarat yang telah ditetapkan SNI 01-66842002 tentang minuman berenergi.
Berdasarkan uraian di atas maka penulis tertarik untuk melakukan uji
validasi spektrofotometri derivatif dalam melakukan estimasi terhadap kandungan
kafein dan natrium benzoat dalam minuman berenergi.
3
Universitas Sumatera Utara
1.2 Perumusan Masalah
1. Apakah metode spektrofotometri derivatif dapat digunakan untuk
menganalisa kandungan kafein dan natrium benzoat yang terdapat dalam
minuman berenergi?
2. Apakah kandungan kafein dan natrium benzoat yang terdapat dalam
minuman berenergi sudah memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan
oleh SNI 01-6684-2002 tentang minuman berenergi?
3. Apakah hasil uji validasi terhadap metode spektrofotometri derivatif untuk
meganalisa kandungan kafein dan natrium benzoat dalam minuman
berenergi dapat memenuhi syarat pengujian?
1.3Hipotesis
Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka dibuat hipotesis sebagai
berikut:
1. Metode spektrofotometri derivatif dapat digunakan untuk menganalisa
kandungan kafein dan natrium benzoat yang terdapat dalam minuman
berenergi.
2. Kandungan kafein dan natrium benzoat yang terdapat dalam minuman
berenergi sudah memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan oleh SNI 016684-2002 tentang minuman berenergi.
3. Hasil uji validasi terhadap metode spektrofotometri derivatif untuk
meganalisa kandungan kafein dan natrium benzoat dalam minuman
berenergi dapat memenuhi syarat pengujian.
1.4Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah:
4
Universitas Sumatera Utara
1. Untuk mengetahui metode spektrofotometri derivatif dapat digunakan
dalam menganalisa kandungan kafein dan natrium benzoat yang terdapat
dalam minuman berenergi.
2. Untuk mengetahui kandungan kafein dan natrium benzoat yang terdapat
dalam minuman berenergi sudah memenuhi persyaratan yang telah
ditetapkan oleh SNI 01-6684-2002 tentang minuman berenergi.
3. Untuk mengetahui hasil uji validasi terhadap metode spektrofotometri
derivatif dalam menganalisa kandungan kafein dan natrium benzoat dalam
minuman berenergi dapat memenuhi syarat pengujian.
1.5 Manfaat Penelitian
Untuk mengetahui kandungan kafein dan natrium benzoat dalam minuman
berenergi sehingga dapat dimanfaatkan sebagai salah satu informasi bagi
masyarakat dalam mengkonsumsi minuman berenergi. Selain itu, dapat
dimanfaatkan oleh peneliti selanjutnya untuk menentukan campuran zat dalam
minuman lainnya dengan pengembangan metode spektrofotometri derivatif yang
dibandingkan hasilnya dengan metode lain seperti KCKT.
5
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Minuman energi adalah minuman yang mengandung satu atau lebih bahan
yang mudah dan cepat diserapoleh tubuh untuk menghasilkan energi dengan atau
tanpa bahan tambahanmakanan yang diizinkan (Badan Standarisasi Nasional,
2002).Minuman berenergi bertujuan memberi peningkatan energi melalui
kombinasi zat stimulan seperti kafein, ginseng, vitamin B, asam amino dan gula
(Tautua, dkk., 2014).
Orang yang minum minuman yang mengandung kafein dapat merasakan
tidak mengantuk, tidak lelah dan daya pikirnya lebih cepat dan lebih jernih karena
kafein dapat menimbulkan perangsangan terhadap susunan saraf pusat yang kuat
(Gunawan dan Wilmana,2007).
Menurut Badan Standarisasi Nasional (1995), pengawet adalah bahan
tambahan makanan yang mencegah atau menghambatfermentasi, pengasaman
atau peruraian lain terhadap makanan yang disebabkan olehmikroorganisme.
Penggunaan pengawet dalam pangan harus tepat.Dengan penambahan pengawet,
produk minuman diharapkan dapat terpelihara kesegarannya (Cahyadi, 2008).
Asam benzoat merupakan pengawet yang sering digunakan salah
satunyapada minuman berenergi, yang umumnya terdapat dalam bentuk garamnya
yaitu natrium benzoat yang bersifat lebih mudah larut dalam air (Cahyadi, 2008).
Kandungan natrium benzoat dalam minuman umumnya tidak terlalu
besar,akan tetapi jika dikonsumsi secara terus-menerus akan terakumulasi dan
menimbulkan efek terhadap kesehatan seperti kanker serta jika dikonsumsi secara
1
Universitas Sumatera Utara
berlebihan dapat timbul efek samping berupa edema atau bengkak yang dapat
terjadi karena retensi atau tertahannya cairan di dalam tubuh (Anonim, 2005).
Penetapan kadar natrium benzoat dan kafein dapat dilakukan secara
titrimetri dan spektrofotometri ultraviolet (UV). Pada penetapan kadar secara
spektrofotometri UV, baku natrium benzoat dan kafein mempunyai panjang
gelombang maksimum yang berdekatan sehingga profil kurva serapan kedua zat
tersebut saling tumpang tindih, maka serapan yang diperoleh merupakan jumlah
serapan dari kedua komponen tersebut (Sari, dkk., 2013).
Spektrofotometri derivatif merupakan metode manipulatif terhadap
spektrum pada spektrofotometri ultraviolet. Pada spektrofotometri konvensional,
spektrum serapan merupakan plot serapan (A) terhadap panjang gelombang (λ).
Pada spektrofotometri derivatif, plot A lawan λ, ditransformasikan menjadi plot
dA/dλ lawan λ untuk derivatif pertama, dan d2A/dλ2 lawan λ untuk derivatif
kedua, dan seterusnya (Hayun, 2006). Efek utama derivatisasi adalah
menghilangkan dasar pita-pita serapan luas yang terjadi terhadap perubahan
bertahap panjang gelombang (Watson, 2005).
Spektrofotometri derivatif dapat digunakan untuk analisis kuantitatif zatzat yang spektrumnya saling tumpang tindih dan/atau spektrumnya mungkin
tersembunyi dalam suatu bentuk spektrum besar. Panjang gelombang pada
spektrofotometri derivatif yaitu panjang gelombang zero crossing dimana
senyawanya mempunyai serapan nol dan menjadi panjang gelombang analisis
untuk zat lain dalam campurannya (Hayun, dkk., 2006).
Beberapa keuntungan dari spektrofotometri derivatif antara lain yaitu
spektrum derivatif memberikan gambaran struktur yang terinci dari spektrum
2
Universitas Sumatera Utara
serapan derivatif pertama sampai ke derivatif keempat. Selain itu dapat dilakukan
analisis kuantitatif suatu komponen dalam campuran dengan zat yang panjang
gelombangnya saling berdekatan. Bila dibandingkan dengan kromatografi cair
kinerja tinggi (KCKT), metode spektrofotometri derivatif relatif lebih sederhana,
alat dan biaya operasionalnya relatif lebih murah dan waktu analisisnya lebih
cepat (Nurhidayati, 2007).
Menurut Ermer dan Miller (2005),validasi merupakan suatu bagian dari
prosedur analisis yang tidak dapat dipisahkan. Menurut Harmita (2004),untuk
menguji validasi metode dilakukan uji akurasi (ketepatan) dengan parameter
persen perolehan kembali dan metode penambahan baku (standard addition
method) dan uji presisi (ketelitian) dengan parameter Relative Standard Deviation
(RSD).
Berdasarkan SNI 01-6684-2002 tentang minuman berenergi, batas
penggunaan kafein pada minuman energi yaitu maksimum 50 mg/sajian (Badan
Standarisasi Nasional, 2002) dan batas penggunaan natrium benzoatmaksimum
600 mg/kg (Badan Standarisasi Nasional, 1995). Di label minuman berenergi
jumlahnatrium benzoat tidak dicantumkansehinggaperlu ditetapkan jumlah
masing-masing zat menggunakan penetapan kadar dengan pengembangan metode
spektrofotometri derivatifagardapat diketahui batas maksimum penggunaan kafein
dan natrium benzoat masih memenuhi syarat yang telah ditetapkan SNI 01-66842002 tentang minuman berenergi.
Berdasarkan uraian di atas maka penulis tertarik untuk melakukan uji
validasi spektrofotometri derivatif dalam melakukan estimasi terhadap kandungan
kafein dan natrium benzoat dalam minuman berenergi.
3
Universitas Sumatera Utara
1.2 Perumusan Masalah
1. Apakah metode spektrofotometri derivatif dapat digunakan untuk
menganalisa kandungan kafein dan natrium benzoat yang terdapat dalam
minuman berenergi?
2. Apakah kandungan kafein dan natrium benzoat yang terdapat dalam
minuman berenergi sudah memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan
oleh SNI 01-6684-2002 tentang minuman berenergi?
3. Apakah hasil uji validasi terhadap metode spektrofotometri derivatif untuk
meganalisa kandungan kafein dan natrium benzoat dalam minuman
berenergi dapat memenuhi syarat pengujian?
1.3Hipotesis
Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka dibuat hipotesis sebagai
berikut:
1. Metode spektrofotometri derivatif dapat digunakan untuk menganalisa
kandungan kafein dan natrium benzoat yang terdapat dalam minuman
berenergi.
2. Kandungan kafein dan natrium benzoat yang terdapat dalam minuman
berenergi sudah memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan oleh SNI 016684-2002 tentang minuman berenergi.
3. Hasil uji validasi terhadap metode spektrofotometri derivatif untuk
meganalisa kandungan kafein dan natrium benzoat dalam minuman
berenergi dapat memenuhi syarat pengujian.
1.4Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah:
4
Universitas Sumatera Utara
1. Untuk mengetahui metode spektrofotometri derivatif dapat digunakan
dalam menganalisa kandungan kafein dan natrium benzoat yang terdapat
dalam minuman berenergi.
2. Untuk mengetahui kandungan kafein dan natrium benzoat yang terdapat
dalam minuman berenergi sudah memenuhi persyaratan yang telah
ditetapkan oleh SNI 01-6684-2002 tentang minuman berenergi.
3. Untuk mengetahui hasil uji validasi terhadap metode spektrofotometri
derivatif dalam menganalisa kandungan kafein dan natrium benzoat dalam
minuman berenergi dapat memenuhi syarat pengujian.
1.5 Manfaat Penelitian
Untuk mengetahui kandungan kafein dan natrium benzoat dalam minuman
berenergi sehingga dapat dimanfaatkan sebagai salah satu informasi bagi
masyarakat dalam mengkonsumsi minuman berenergi. Selain itu, dapat
dimanfaatkan oleh peneliti selanjutnya untuk menentukan campuran zat dalam
minuman lainnya dengan pengembangan metode spektrofotometri derivatif yang
dibandingkan hasilnya dengan metode lain seperti KCKT.
5
Universitas Sumatera Utara