MODUL ANALISIS BAHAN TAMBAHAN DAN ZAT ZA

MODUL ANALISIS BAHAN
TAMBAHAN DAN ZAT-ZAT
LAIN YANG PATUT DI
WASPADAI PADA MAKANAN

Oleh:
Sulaiman Rasyid

Program Studi Farmasi
Fakultas Kedokteran dan Ilmu
Kesehatan
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Juli 2015
KATA PENGANTAR

Modul ini disusun untuk memenuhi tugas sebagai pengganti nilai
mata kuliah Kimia Farmasi Analisa Teori dan Praktik yang diharapkan
dapat bermanfaat untuk kepentingan analisis bahan-tambahan dan zatzat lain yang patut diwaspadai pada makanan.
Modul ini dibuat sedemikian rupa agar mudah dipahami dan dapat
diterapkan dalam proses analisis yang sesungguhnya baik analisis secara

kualitatif maupun kuantitatif. Metode yang digunakan telah dipilih yang
relatif sederhana, aman dan aplikatif sesuai kondisi yang sesungguhnya.
Semoga modul ini dapat bermanfaat dalam pengembangan Ilmu
Kimia Analisa di masa mendatang dan menjadi amal jariyah bagi yang
membuatnya.

Pondok cabe, Juli 2015

Sulaiman Rasyid

2

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ...............................................................................2
DAFTAR ISI .........................................................................................3
PENDAHULUAN ...................................................................................4
ANALISIS BAHAN PENGAWET MAKANAN.............................................5
A.
B.

C.
D.

ASAM SORBAT DAN GARAMNYA.................................................5
ASAM ASAM BENZOAT ..............................................................6
SULFIT ......................................................................................7
NITRIT/NITRAT ...........................................................................8

ANALISIS BAHAN PEMANIS MAKANAN.................................................9
E. SAKARIN....................................................................................9
F. SIKLAMAT ..................................................................................10
G. ASPARTAM .................................................................................10
ANALISIS PEWARNA MAKANAN............................................................12
H. TARTRAZIN ................................................................................16
I. SUDAN 3 ...................................................................................18
ANALISIS BAHAN TAMBAHAN LAIN......................................................19
J. BHT dan BHA ............................................................................20
K. MSG ..........................................................................................22
ANALISIS BAHAN BERBAHAYA YANG SERING DISALAHGUNAKAN........23
L. FORMALIN..................................................................................24

M. BORAKS ....................................................................................26
N. RHODAMIN B ............................................................................28

3

PENDAHULUAN

Menurut
Peraturan
Menteri
Kesehatan
RI
No.
329/Menkes/PER/XII/1976 disebutkan bahwasanya yang dimaksud dengan
bahan tambahan makanan adalah bahan yang ditambahkan dan
dicampurkan sewaktu pengolahan makanan untuk meningkatkan mutu.
Termasuk ke dalam bahan tambahan makanan adalah: pengawet,
pewarna, penyedap rasa dan aroma, pemantap, antioksidan, pengemulsi,
antigumpal, pemucat dan pengental.
Seiring berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi,

didapatkan perubahan perlakuan terhadap berbagai macam zat/bahan
yang beredar. Terdapat zat-zat ataupun bahan-bahan yang sebelumnya
aman dikonsumsi tanpa ada keterangan penjelas atau aturan yang
mengikat lainnya namun sekarang menjadi sesuatu yang memiliki
ambang batas pemakaian, bahkan ada yang sampai pada taraf sama
sekali dilarang penggunaannya.
Diperlukannya sebuah metode analisis yang efektif dan efisien baik
untuk analisis kualitatif maupun kuantitatif. Selain sebatas untuk
pengembangan ilmu pengetahuan, untuk sisi aplikatif metode analisis
yang handal amat sangat bermanfaat juga agar dapat menjamin kualitas
pangan yang dikonsumsi dan menekan penyalahgunaan.
Pada modul ini secara selektif dipilih zat/bahan yang populer
digunakan ataupun banyak ditemui kasus-kasus penyalahgunaannya.
Metode analisis yang di hadirkan juga terlebih dahulu diseleksi terutma
disesuaikan dengan kondisi yang ada agar dapat diterapkan secara
aplikatif.
Pada modul ini, metode yang disajikan diperoleh berdasarkan
sumber yang dianggap terpercaya namun juga memperhatikan faktor
keterbaruan referensi. Pada catatan kaki yang tertera dicantumkan
sumber primer agar pembaca dapat menelusuri kembali referensi yang

menjadi rujukan.

4

ANALISIS BAHAN PENGAWET MAKANAN

Bahan pengawet merupakan salah satu jenis bahan tambahan
makanan yang hampir selalu ada pada setiap produk makanan maupun
minuman. Bahan pengawet digunakan untuk meningkatkan waktu guna
produk makanan. Zat pengawet terdiri atas senyawa organik dan senyawa
anorganik dalam bentuk asam atau garamnya. Zat pengawet organik
lebih sering digunakan karena lebih mudah dibuat dan dapat terdegradasi
sehingga mudah diekskresikan dari tubuh manusia. Bahan pengawet
organik yang terdapat dalam modul ini adalah asam sorbat dan asam
benzoat sedangkan bahan pengawet anorganiknya adalah sulit serta
nitrat/nitrit.

A. ASAM SORBAT DAN GARAMNYA
Asam sorbat tergolong asam lemak monokarboksilat yang berantai
lurus dan mempunyai ikatan tidak jenuh (á-diena). Bentuk yang

digunakan umumnya garam Na- atau K-sorbat.
Asam sorbat digunakan sebagai pengawet dalam berbagai jenis
makanan. Asam sorbat menghambat pertumbuhan jamur. Asupan
harian yang diterima (acceptable daily intake atau ADI) asam sorbat
adalah 25mg/kg berat badan(BB).

Analisa Kuantitatif
GC-MS
Matriks
Makan
an

Penyiapan
sampel/ekstr
aksi
Ekstraksi
dengan eter
dan
CH2Cl2.
Ubah bentuk

ester
trimetilsilil.

Kolom

Kondisi

OV-1 3%
dengan
ukuran
partikel
100-200
mesh

Suhu
FID 280 AOAC
Oven: 80- oC
(2000)
o
210 C, 8

o
C/menit;
suhu
injektor

5

Deteksi

Referens
i

o
1,8 x 2 200
C;
mm (i.d) Gas
pembawa
N2
20mL/me
nit

HPLC
Matriks Penyiapan
sampel/
ekstaksi
Sediaa Sampel
n
disaring
Farmas melalui
i
penyaring
0,45
mikron

Kolom

Fase
Gerak

Deteksi

Lichrosor
b RP 18
(25 cm x
4,6 mm;
7µm)

Metanol- UV
air
+ nm
asam
asetat
1%;
1mL/men
it

Referensi

254 Ivanovic
et

al.
(1995)

Elektroforesis kapiler
Suatu metode identifikasi dan kuantifikasi asam sorbat dalam bahan
makanan dan minuman telah dianalisis dengan kromatografi kapiler
elektronik misel (KKEM). Sebagai standar internal digunakan asam
dehidroaskorbat. Pemisahan dilakukan dengan kolom kapiler silika
lebur panjang 68cm dengan menggunakan bufer yang tersusun dari
natrium dodesilsulfat 0,05 M dan dinatrium hidrogen fosfat 0,02 M
pH 9,2. Banyaknya kandungan asam sorbat dan asam benzoat yang
diperoleh bersesuaian dengan hasil yang diperoleh dengan HPLC
(pant dan trenerry, 1995)
B. ASAM BENZOAT
Asam
Benzoat
merupakan
bahan
pengawet
yang
luas
penggunaannya dan sering digunakan pada bahan makanan yang
asam. Bahan ini digunakan untuk mencegah pertumbuhan khamir
dan bakteri. Karena kelarutan garamnya lebih besar, maka biasa
digunakan dalam bentuk garamnya (natrium benzoat). Dalam
makanan yang bersifat asam, garam benzoat akan diubah kebentuk
efektifnya yakni asam benzoat. Asupan harian yang diterima
(acceptable daily intake atau ADI) asam benzoat adalah 5mg/kg
berat badan(BB).

6

Analisa Kuantitatif
GC
Matriks
Makan
an

Penyiapan
sampel/ekstr
aksi
Ekstraksi
dengan eter
dan
CH2Cl2.
Ubah bentuk
ester
trimetilsilil.

Kolom

Kondisi

Deteksi

Referens
i

OV-1 3%
dengan
ukuran
partikel
100-200
mesh
1,8 x 2
mm (i.d)

Suhu
FID 280 AOAC
Oven: 80- oC
(2000)
210 oC, 8
o
C/menit;
suhu
injektor
o
200
C;
Gas
pembawa
N2
20mL/me
nit

HPLC
Matriks
Sirup
Farmase
tik

Penyiapan
sampel/
ekstaksi
Sampel
diencerkan
dengan
fase gerak
dan
disaring
melalui
penyaring
0,45
mikron

Kolom

Fase
Gerak

Deteksi

Referens
i

Symmetr
y Shield
RPC8
(250 mm
x
4,6
mm;
5
µm)

Metanol;
UV 247 Heinane
asam
mm
n Barbas
fosfat 8,5
(2001)
mM yang
mengand
ung
trietilamin
pH
2,8
(40:60)

Spektrofotometri UV
Asam benzoat dan pengawet lainnya disiapkan dengan melarutkan
dalam etanol anhidrat. Larutan baku kerja disiapkan dengan
mengencerkan larutan baku induk dengan akuades sebelum
digunakan untuk analisis. Bufer Britton-Robinson (B-R) disiapkan
dari asam fosfat, asam asetat, asam borat dan natrium hidroksida.
Sejumlah tertentu larutan asam benzoat (AB), MP, PP dan AS atau
ekstrak sampel dipindahkan ke labu takar 10mL diikuti dengan
penambahan 0,5 mL bufer B-R pH 2,21 dan diencerkan sampai
7

tanda dengan akuades dan dicampur secara sempurna. Spektrum
absorbansi untuk tiap larutan dibaca terhadap blangko pada
panjang gelombang 200-320 nm dengan interval 1 nm dan
absorbansi terukur digunakan untuk perhitungan kandungannya.
C. SULFIT

Analisa Kuantitatif
Metode DNTB
Penyiapan sampel: tiap sampel makanan ditimbang secara seksama
(untuk padatan) atau dipipet (untuk sampel cairan) lalu dimasukkan
ke gelas beaker yang mana sebanyak 30mL air ditambahkan.
Campuran digojog dan diultrasonik selama 15 menit sebelum
disaring melalui penyaring membran 0,45 µm. Filtrat diencerkan
sampai 100 mL dengan air dan diukur sesuai dengan prosedur
berikut.
Larutan DNTB disiapkan dengan melarutkan 0,060 g 5,5’-ditiobis
(asam2-aminobenzoat) dalam 10 mL etanol dan mengencerkannya
sampai 100mL dengan bufer fosfat salin (PBS pH 7,2)
Analisis sulit dengan metode DTNB: sejumlah tertentu larutan kerja
sulit atau larutan sampel diletakkan dalam labu takar 10 mL dan
diencerkan dengan air sampai kurang lebih 8 mL, selanjutnya 1 mL
larutan DTNB ditambahkan dan larutan diencerkan sampai 10 mL
dengan air. Absorbansi diukur pada panjang gelombang 412 nm
dengan akuades sebagai blangko setelah reaksi selama 5 menit
pada suhu kamar.
D. NITRIT/NITRAT
Garam nitrit umumnya digunakan untuk proses uring daging untuk
memperoleh warna yang baik dan mencegah pertumbuhan mikroba.
Penggunaan nitrit pada ikan dan daging ternyata menimbulkan efek
yang membahayakan kesehatan. Nitrit dapat berikatan dengan
asam amino atau amida dengan membentuk turunan nitrosamin

Analisa Kuantitatif
Metode Greis I

8

Analisis sampel: Sebanyak kurang lebih 5 gram sampel ditimbang
secara seksama lalu dimasukkan dalam gelas piala 50 mL. Sampel
selanjutnya ditambah dengan 40 mL air bebas nitrit yang telah
dipanaskan pada suhu 80oC lalu diaduk dengan pengaduk kaca dan
dipindahkan ke dalam labu takar 500 mL. Labu piala dibilas dengan
air panas lalu ditambahkan ke dalam labu takar. Larutan selanjutnya
ditambah dengan air bebas nitrit panas sampai volumenya ±300mL
lalu memanaskannya diatas penangas air 80oC selama 2 jam sambil
sesekali digoyang. Larutan selanjutnya ditambah dengan 5 mL
HgCl2 jenuh, digoyangkan pada suhu kamar, diencerkan sampai
tanda batas, dikocok dan disaring. Sejumlah larutan hasil
penyaringan dipipet lalu dimasukkan ke dalam labu takar 50 mL,
ditambah 2 mL pereaksi Griess, dan diencerkan dengan air bebas
nitrit sampai tanda batas. Larutan dibiarkan selama 1 jam supaya
terbentuk warna. Larutan di baca absorbansinya pada panjang
gelombang 520nm terhadap blangko yang terdiri atas air bebas
nitrit dan pereaksi Griess.

ANALISIS BAHAN PEMANIS MAKANAN

Pemanis buatan pada dasarnya dianggap sebagai bahan tambahan yang
sering digunakan dalam sediaan farmasetis dan dalam produk harian.
Karena dasar itulah pemanis buatan biasa disebut juga pemanis (nonnutrisi) merupakan salah satu kelompok bahan tambahan makanan yang
penting. Pemanis memberikan rasa manis yang sensasional akan tetapi
hanya memberikan sedikit energi makanan. Terdapat banyak pemanis
buatan tapi hanya sedikit yang dibolehkan digunakan dalam bahan
makanan. Jenis pemanis yang digunakan berbeda antara satu negara
dengan lainnya. Di Uni Eropa ada 6 pemanis yang digunakan dengan
intensitas tinggi yang diperbolehkan antara lain: Acesulfam K, aspartam,
asam siklamat dan garamnya, sakarin dan garamnya, sukralosa dan
neohesperidin dihirokalkon. Sementara di Amerika tidak memasukkan
siklamat dan neohesperidin dihidrokalkon akantetapi memasukan neotam
9

(Zygler dik., 2009). Pemanis dapat digunakan secara sendiri-sendiri
ataupun campuran. Kebanyakan industri menggunakan pemanis
campuran karena adanya daya menghilangkan sisi lain dari pemanis lain.
Contoh yang paing umum digunakan adalah campuran sakarin-siklamat
(1:10). Siklamat dapat menutupi rasa pahit/getir yang ditimbulkan sakarin
dan dikasus lain penggunaan sakarin pada beberapa orang dapat
menutupi efek rasa yang tidak menyenangkan. Pembagian kelompok
pemanis buatan: sintetik, semi sintetik dan alami.

E. SAKARIN
Sakarin (orto-benzoat sulfamida atau C6 H4 COSO2NH)ditemukan
secara tidak sengaja oleh Remsen dan Fahlberg di Univeristas Jhons
Hopkins pada tahun 1879. Pemanis ini adalah yang paling awal ada
di pasaran. Nilai konsumsi harian yang diperbolehkan FAO
(BPOMnya Amerika) adalah antara 0 dan 5 mg/kg BB tiap hari.
Kemanisan sacharin fsac,g(10) sebesar 450. Pemanis ini
telah
digunakan di 90 negara.

Analisa Kuantitatif
Spektrofotometri UV
Pemanis padat : sejumlah kurang lebih 1 gram sampel yang
ditimbang secara seksama dipindahkan ke labu Erlenmeyer 50 mL,
ditambah dengan 7 mL etanol, dan selanjutnya diaduk selama 15
menit, dan larutan disaring melalui penyaring kertas Whatman no
41 dan selanjutnya dicuci dengan pelarut yang sama. Filtrat
diuapkan sampai tersisa kurang lebih 4 mL dan larutan didinginkan
dalam penangas es selama 5 menit. Larutan yang dihasilkan
disaring dan dipindahkan ke labu takar 10 mL, dan diencerkan
sampai tanda batas dengan pelarut yang sama.
Pembuatan kurva kalibrasi dan analisis sampel: kurva kalibrasi
disiapkan sebagai berikut, alikuot larutan induk sakarin (yang terdiri
atas sakarin dengan konsentrasi 2,05 x 104 sampai 3,00 x 103 M)
dipindahkan ke labu takar 10 mL. Secara berurutan larutan
ditambah dengan 2,00 mL larutan p-kloranil 2,00 x 102 M (yang
disiapkan dalam aseton) lalu ditambah dengan 0,5 mL hidrogen
peroksida 7,10 M. Akhirnya larutan dibuat sampai tanda batas
dengan etanol dan absorbansi di baca pada 550 nm terhadap
reagen blangko (yang disiapkan dengan cara yang sama akan tetapi
tidak mengandung sakarin) setelah meletakan larutan pada suhu
kamar (25oC) selama 10 menit. Grafik kalibrasi disiapkan dengan
membuat absorbansi terhadap konsentrasi sakarin. Untuk analisis
10

sampel, sejumlah alikuot tiap sampel yang bersesuaian (absorbansi
akhir sampel harus masuk pada kisaran absorbansi kurva baku)
digunakan dan dianalisisi sesuai dengan prosedur sebagaimana
dijelaskan diatas.
F. SIKLAMAT
Setelah dibolehkan digunakan di beberapa negara, siklamat dilarang
dikonsumsi di Amerika karena dugaan toksisitasnya. Asam siklamat
larut dalam air. Kelarutannya ditingkatkan dalam bentuk garam
natrium atau kalsium. Stabil pada kisaran pH dan suhu yang luas.
Kemanisan siklamat fsac,g(10) sebesar 35

Analisa Kuantitatif
Elektoforesis Kapiler (EK)
Siklamat juga telah sukses dianalisis dengan EK. Deteksi dengan UV
secara tidak langsung 254 nm digunakan untuk analisis siklamat
dalam minuman dan selai. Penyiapan sampel adalah minimal.
Minuman diencerkan dengan air deionisasi, sementara jika sampel
berupa selai dicampur air deionisasi dan disaring. Kolom kapiler
silika lebur yang dilapisi dengan satu elektrolit yang tersusun atas
heksadesil-trimetilamonium hidroksida 1mM dalam natrium benzoat
10mM digunakan. Waktu analisa kurang dari 5 menit.
Metode ini telah dimodifikasi untuk penggunaan dalam analisis
bahan makanan yang lebih luas dengan menambahkan tahap
ekstraksi fase padat. Ekstrak sampel dilewatkan melalui cartridge
SPE Oasis HLB dengan tujuan untuk menghilangkan senyawa
pengganggu. Bufer yang digunakan untuk pemisahan adalah
heksasetiltrimetil amonium bromida dalam kalium sorbat 10mM.
Panjang gelombang deteksi dan referen masing-masing adalah 300
dan 254 nm (Zygler et al., 2009)
G. ASPARTAM
Aspartam memiliki bentuk fisik serbuk kristal putih dan tidak
berbau. Kemanisan aspartam fsac,g(10) sebesar 133. Sebagaimana
senyawa protein, aspartam mempunyai nilai kalori 17 kjoule/g,
namun karena tingkat kemanisannya tinggi maka yang digunakan
hanya sedikit sehingga masih dapat dikelompokkan sebagai
pemanis “non-nutrisi”. Stabil dalam bentuk kering, terdegradasi
dalam larutan dan masih tergantung pH juga suhu sehingga
aspartam tidak sesuai untuk pemanis makanan yang dipanaskan.
Sama seperti sakarin, aspartam juga sudah diperbolehkan
penggunaannya di 90 negara.
11

Analisa Kuantitatif
HPLC
Fase terbalik dengan detektor spektroflurometer (panjang
gelombang 205nm, 214nm dan 215 nm) dan dengan fase gerak
yang mengandung buferfosfat dan asetonitril dan/ metanol yang
merupakan
cara
utama
analisa
kuantitatif.
Kebanyakan
mengguanakn kolom dengan ukuran panjang 25 cm, akan tetapi
aspartam dan metabolitnya dapat dipisahkan dengan kolom pendek
3 cm dengan deteksi UV. Karena kolom yang digunakan pendek,
maka waktu analisis dikurangi menjadi 10 menit akan tetapi
selektifitasnya jauh lebih jelek dibandingkan jika menggunakan
kolom 25 cm.

ANALISIS PEWARNA MAKANAN
Zat warna makanan merupakan kelompok bahan tambahan makanan
yang paling menarik karena sering kali warna satu produk makanan/minuman
menjadi faktor utama ketertarikan konsumen dengan produk tersebut. Zat warna
12

makanan terbagi menjadi 2 kelompok besar yakni zat warna sintetis dan zat
warna alami seperti karoten. Berdasarkan arahan Uni Eropa No 94/36/WE, zat
warna yang diperbolehkan antara lain: Tartrazin, Quinolin Yellow, Sunset Yellow,
Carmoisine, Amaranth, Ponceau 4R, Erythrozine, Allura Red, Patent Blue, Indigo
Carmine, Brilliant Blue FCF, Brown HT (Kuchrarska and Grabka, 2010). Secara
umum zatwarna sintetis dibagi menjadi 5 kelompok utama yaitu: Senyawa Azo,
Gugus TriArilMetan, Turunan Kinoptalon dari Quinolin Yellow, Anten sebagai
Eritrosin dan Zat warna Indigo.
H. TARTRAZIN
I.

SUDAN 3
ANALISIS BAHAN TAMBAHAN LAIN

J. BHT dan BHA
K. MSG
ANALISIS BAHAN BERBAHAYA YANG SERING DISALAHGUNAKAN
L. FORMALIN
M. BORAKS
N. RHODAMIN B

13