PENETAPAN KADAR BESI DALAM SEREAL MAKANAN BAYI MEREK X, Y DAN Z DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI VISIBEL

  

PENETAPAN KADAR BESI DALAM SEREAL

MAKANAN BAYI MEREK X, Y DAN Z DENGAN METODE

SPEKTROFOTOMETRI VISIBEL

SKRIPSI

  

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Ilmu Farmasi

  

Oleh :

Shinta Dewi Akhirnawati

NIM : 038114095

FAKULTAS FARMASI

  

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2007

  

PENETAPAN KADAR BESI DALAM SEREAL

MAKANAN BAYI MEREK X, Y DAN Z DENGAN METODE

SPEKTROFOTOMETRI VISIBEL

SKRIPSI

  

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Ilmu Farmasi

  

Oleh :

Shinta Dewi Akhirnawati

NIM : 038114095

FAKULTAS FARMASI

  

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2007

  .

  .

  .

  .

  .

  .

  .

  .

  .

  .

  T T e e r r j j a a d d i i l l a a

h

h

p p a a d d a a k k u u m m e e n n u u r r u u t t

k

k

e e h h e e n n d d a a k k

  . a a a k k k u u u y y y a a a k k k i i i n n n s s s e e e m m m u u u a a a n n n n n n y y y

a

a a a a a k k k a a a n n n m m m e e e n n n j j j a a a d d d i i i b b b a a a i i i k k k .

  .

  … .

  … …

  … …

  … …

  … …

  Karya ini kupersembahkan buat : Ayah dan Ibuku Kakak-kakakku dan Almamaterku d d d a a a n n n

  M M u u

  .

  PRAKATA

  Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala kasih dan karunia yang selalu dilimpahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Penetapan Kadar Besi Dalam Sereal Makanan Bayi Merek

  

X, Y, dan Z dengan Metode Spektrofotometri Visibel. Skripsi ini disusun guna

  memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi Program Studi Ilmu Farmasi di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.

  Skripsi ini dapat selasai atas dukungan, doa dan semangat dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

  1. Bu Rita Suhadi, M.Si, Apt. sebagai Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma

  2. Dr. Sabikis,Apt. sebagai pembimbing, atas segala kesabaran dalam membimbing dan berdiskusi dengan penulis

  3. Dra. M.M. Yetty Tjandrawati, M.Si. atas saran dan kritik yang membangun bagi penulis

  4. Drs. Sulasmono, Apt. atas saran dan kritik yang membangun bagi penulis serta bahan-bahan yang mendukung dalam penulisan

  5. Bapak Kristio selaku pembimbing akademik penulis atas bimbingannya selama penulis menyelesaikan studi di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.

  6. Pak Prapto atas saran dan diskusi yang sangat berarti

  7. Pak Mukmin, Mas Parlan, dan Mas Kunto atas kesediaan menemani saat penelitian

  8. Mas Heri atas segala kasih dan dukungannya

  9. Sahabatku Anis, Kane, dan Ari, terima kasih telah setia mendukungku

  10. Sahabatku di kost : Mbak Asih, Wenny, Sinta, Amel, dan Patmi atas keceriaan, canda - tawa serta persaudaraan yang telah kita lalui bersama selama ini

  11. Fr. Febri dan Br. Dieng atas segala dukungan, doa, serta semangat yang telah diberikan

  12. Teman-teman “Chemistry” Farmasi 2003 kelas C atas kebersamaan dan keceriaan selama di Sanata Dharma

  13. Mas Bowo, Mas Pras dan Mas Edi atas bantuan dan diskusinya 14. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

  Dalam kesempatan ini, penulis juga memohon maaf kepada semua pihak atas kekurangan dan kesalahan yang mungkin dilakukan penulis. Oleh karena itu dengan rendah hati penulis mengharapkan masukan, saran dan kritik yang membangun.

  Penulis

  

INTISARI

  Anemia merupakan suatu keadaan kekurangan jumlah sel darah merah, yang bertugas membawa oksigen ke otak dan ke seluruh organ serta jaringan tubuh. Salah satu jenis anemia yang sering terjadi adalah anemia defisiensi besi. Bayi umur 6-24 bulan rentan mengalami anemia defesiensi besi sehingga akan menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan kecerdasan anak terhambat. Bayi umur 6-24 bulan disarankan untuk mendapat asupan besi 7-8 mg per hari. Berdasarkan hal tersebut, perlu dilakukan penelitian untuk membuktikan kesesuaian kadar besi yang terkandung dalam sereal makanan bayi dan untuk memberikan informasi tentang validitas metode spektrofotometri visibel pada penetapan kadar besi dalam sereal makanan bayi dengan pereaksi o-fenantrolin.

  Penelitian ini merupakan penelitian non eksperimental deskriptif menggunakan metode spektrofotometri visible dengan pereaksi o-fenantrolin. Ion

  2+ besi (II) bereaksi dengan o-fenantrolin membentuk kompleks Fe(fenantrolin) .

  3 Serapan maksimum kompleks ini diukur pada panjang gelombang 510 nm.

  Hasil penelitian menunjukkan rata-rata kadar besi dalam sereal makanan bayi pada merek X adalah sebesar (33,29 ± 1,43) % AKG ; merek Y (34,99 ± 1,14) % AKG; dan merek Z (39,11 ±1,54) % AKG. Berdasarkan analisis hasil penelitian nilai recovery, koefisien variasi dan linearitas, diperoleh hasil bahwa metode spektrofotometri mempunyai validitas yang baik untuk menetapkan kadar besi dalam sereal makanan bayi.

  Kata kunci : besi, sereal, o-fenantrolin, spektrofotometri visibel

  ABSTRACT

  Anemia is a condition with lack of erytrosit, which will brings oxygen to brain, all organs and tissues of the body. One type of anemia which most happened is iron deficiency anemia. Infants, whose the age between 6 and 24 month, are identified as most at risk of being iron deficiency anemia so that children growth and development of their intellegence will be obstructed. Infants, whose the age between 6 and 24 month, are suggested to have iron intake 7-8 mg/day. Based on that case, a research that as able to prove conformity the of iron content in infant cereal foods in the label package is needed. Moreover, it is to inform about validity of the spectrophotometry method at determination of iron infant cereal food using o- phenanthroline reagent.

  This research was a non experimental descriptive research using visible

  2+

  spectrophotometer with o-phenanthroline reagent. Ion Fe react with o-

  2+

  phenanthroline to form Fe(fenantrolin) complex. Maximum absorbance of this

  3 complex was measured at wavelength 510 nm.

  The results of the research showed the mean of iron content in infant cereal foods brand X was (33,29 ± 1,43) % AKG; brand Y was (34,99 ± 1,14) % AKG; and brand Z was (39,11 ±1,54) % AKG. Based on the analysis result, the value of recovery, coefficient variation, and linearity showed that spectrophotometry method had a good validity to determinate iron in infant cereal foods.

  Keywords : iron, cereal, o-phenanthroline, visible spectrophotometry

  DAFTAR ISI

  Halaman HALAMAN JUDUL.............................................................................................. ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN................................................................................ iv HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................ v PRAKATA............................................................................................................. vi PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................ viii ABSTRAK ............................................................................................................. ix

  

ABSTRACT ............................................................................................................. x

  DAFTAR ISI.......................................................................................................... xi DAFTAR TABEL.................................................................................................. xv DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xvi DAFTAR LAMPIRAN.......................................................................................... xvii BAB I. PENGANTAR ...........................................................................................

  1 A. Latar Belakang ...........................................................................................

  1 1. Rumusan masalah ................................................................................

  3 2. Keaslian penelitian ...............................................................................

  3 3. Manfaat penelitian................................................................................

  4 B. Tujuan ........................................................................................................ 4 BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA....................................................................

  5

  A. Anemia ....................................................................................................... 5 B. Zat besi .......................................................................................................

  7 C. Sereal.......................................................................................................... 8

  D. Pengabuan (ashing).................................................................................... 9

  E. O-Fenantrolin ............................................................................................. 10 F. Penetapan Kadar Besi ................................................................................

  11 1. Penetapan kadar besi secara spektrofotometri visibel..........................

  11 2. Penetapan kadar besi secara titrasi redoks ...........................................

  13 3. Penetapan kadar besi secara gravimetri ...............................................

  15 G. Spektrofotometri Visibel............................................................................

  16 H. Validasi Metode Analisis ...........................................................................

  21

  1. Akurasi ................................................................................................. 22

  2. Presisi ................................................................................................... 22

  3. Linearitas.............................................................................................. 23 I. Landasan Teori...........................................................................................

  23 J. Hipotesis..................................................................................................... 24 BAB III. METODE PENELITIAN .......................................................................

  25 A. Jenis dan Rancangan Penelitian .................................................................

  25 B. Definisi Operasional ..................................................................................

  25 C. Bahan ......................................................................................................... 25

  D. Alat............................................................................................................. 26

  1. Penyiapan sampel.................................................................................

  30 10. Perolehan kembali................................................................................

  3. Linearitas.............................................................................................. 44 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN................................................................

  2. Presisi ................................................................................................... 43

  1. Akurasi ................................................................................................. 42

  42

  38 E. Validasi Metode Analisis ...........................................................................

  36 D. Penetapan Kadar Sampel............................................................................

  33 C. Uji Kualitatif ..............................................................................................

  32 B. Optimasi Metode........................................................................................

  32 A. Pemilihan dan Penyiapan Sampel ..............................................................

  30 BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ......................................

  30 F. Analisis Hasil .............................................................................................

  

2+

untuk perolehan kembali .............

  26

  9. Pembuatan larutan stock baku Fe

  29

  28 8. Penetapan kadar ...................................................................................

  28 7. Uji kualitiatif ........................................................................................

  27 6. Penetapan kurva baku ..........................................................................

  26 5. Optimasi metode ..................................................................................

  .......................................... 26 4. Pembuatan larutan pereaksi..................................................................

  2+

  3. Pembuatan larutan intermediate baku Fe

  ...................................................... 26

  

2+

  2. Pembuatan larutan stock baku Fe

  45

  B. Saran........................................................................................................... 45 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................

  46 LAMPIRAN........................................................................................................... 50 BIOGRAFI PENULIS ...........................................................................................

  62

  DAFTAR TABEL

  Halaman Tabel I. Zat gizi yang dianjurkan terkandung dalam produk sereal ..................

  8 Tabel II. Performansi metode pada penetapan kadar besi secara spektrofotometri ...................................................................................

  23

  2+ Tabel III. Kurva baku konsentrasi Fe vs absorbansi .........................................

  35 Tabel IV. Kadar rata-rata sereal merek X, Y, dan Z ............................................

  41 Tabel V. % Angka Kecukupan Gizi sereal merek X, Y, dan Z ..........................

  41 Tabel VI. % Recovery sereal merek X, Y, dan Z .................................................

  42 Tabel VII. Data perhitungan CV dari kadar terukur recovery sereal merek X, Y, dan Z................................................................................................

  43

  DAFTAR GAMBAR

  Halaman Gambar 1. Perbandingan sel darah merah normal (a) dengan sel darah merah pada anemia defisiensi besi (mikrositik hipokrom) (b)..........

  6 Gambar 2. Rumus struktur o-fenantrolin ............................................................ 10 Gambar 3. Tris (5- nitro-6-amino-o-fenantrolin )besi(II) ...................................

  13 Gambar 4. Cara melipat kertas saring berisi endapan dan penempatannya dalam krus .........................................................................................

  15 Gambar 5. Posisi krus data pembakaran di atas api............................................

  16 Gambar 6. Skema sederhana spektrofotometer UV-Vis berkas ganda...............

  17 Gambar 7. Tingkat energi elektronik ..................................................................

  19

  

2+

Gambar 8. Grafik waktu operasi kompleks Fe dengan o-fenantrolin ..............

  33

  2+

  Gambar 9. Grafik panjang gelombang serapan maksimum kompleks Fe dengan o-fenantrolin ......................................................................... 34

  2+

  Gambar 10. Grafik konsentrasi Fe vs absorbansi dari kurva baku replikasi kedua .................................................................................................

  36 Gambar 11. Hasil reaksi warna uji kualitatif pada sampel merek X, Y, dan Z ....

  37

  3+ Gambar 12. Reaksi reduksi Fe oleh hidrokuinon...............................................

  39

  2+

  Gambar 13. Pembentukan kompleks Fe dengan o-fenantrolin .......................... 40

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Halaman Lampiran 1. Komposisi dan % AKG sereal merek X, Y, dan Z ........................... 50 Lampiran 2. Data penimbangan baku dan konsentrasi kurva baku ....................... 51 ₂₊

  Fe(NH ) (SO )

  6H O dan Fe .......... 52

  Lampiran 3. Contoh perhitungan konsentrasi ^{4 2 4 2. 2} Lampiran 4. Data penimbangan bobot rata-rata sampel merek X, Y, dan Z......... 53 Lampiran 5. Data penetapan kadar sampel merek X dan contoh perhitungannya 55 Lampiran 6. Data penetapan kadar sampel merek Y dan contoh perhitungannya 56 Lampiran 7. Data penetapan kadar sampel merek Z dan contoh perhitungannya. 57 Lampiran 8. Data recovery sampel X dan contoh perhitungannya ....................... 58 Lampiran 9. Data recovery sampel Y dan contoh perhitungannya ....................... 59 Lampiran 10. Data recovery sampel Z dan contoh perhitungannya ........................ 60 Lampiran 11. Perhitungan CV dari kadar terukur recovery merek X, Y, dan Z ..... 61

I. PENGANTAR A.

  

Latar Belakang

  Anemia merupakan suatu keadaan kekurangan jumlah sel darah merah, yang bertugas membawa oksigen ke otak dan ke seluruh organ serta jaringan tubuh.

  Penyebab anemia adalah rendahnya hemoglobin, yaitu pigmen protein yang memberi warna pada darah dan bertanggung jawab membawa oksigen dari paru ke seluruh tubuh. Penurunan nilai hemoglobin ini dapat disebabkan berbagai hal salah satunya adalah kekurangan zat gizi pembentuk darah, seperti zat besi, asam folat, dan vitamin _B B 12 (Anonim, 2006a).

  Data WHO menunjukkan bahwa sekitar dua milyar penduduk dunia terkena anemia, dan di Indonesia secara umum sekitar 20% wanita, 50% wanita hamil dan 3% pria mengalami anemia defisiensi besi (Anonim, 2006a). Berdasarkan Survei Kesehatan Rumah Tangga tahun 2001, prevalensi anemia pada balita 0-5 tahun sekitar 47%, anak usia sekolah dan remaja sekitar 26,5% dan Wanita Usia Subur (WUS) berkisar 40% (Anonim, 2005b). Dapat dilihat bahwa balita mempunyai persentase yang paling tinggi. Menurut Nestel and Alnwick (1996) balita yang mempunyai resiko terbesar terkena anemia defisiensi besi adalah balita dengan umur 6-24 bulan.

  Anemia pada balita akan mengakibatkan pertumbuhan dan perkembangan kecerdasan anak terhambat, sehingga anak akan mudah terserang penyakit karena daya tahan tubuh menurun. Mengingat mereka adalah generasi penerus bangsa maka sumber daya manusia. Anemia juga bisa mengganggu jantung, karena hemoglobin yang bertugas membawa oksigen berkurang, padahal organ tubuh memerlukan oksigen dengan segera sehingga tubuh mencukupinya dengan cara memacu kerja jantung untuk memompa lebih keras. Jika hal ini terus berlangsung dalam waktu lama dapat menyebabkan gagal jantung (Anonim, 2006b).

  Penanggulangan anemia defisiensi besi pada bayi yang dapat dilakukan antara lain adalah dengan memenuhi kecukupan gizi bayi. Menurut keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor : 1593/MENKES/SK/XI/2005 tentang angka kecukupan gizi yang dianjurkan bagi bangsa Indonesia, bayi umur 6-24 bulan danjurkan mendapat asupan zat besi 7-8 mg/ hari.

  Pemenuhan zat besi pada bayi hingga usia 6 bulan cukup melalui ASI (air susu ibu), namun untuk umur 6 bulan ke atas dibutuhkan juga makanan pendamping ASI (MPASI) yang mengandung zat besi untuk memenuhi kebutuhannya yang semakin meningkat. Menurut Kresnawan dkk (2006) makanan pendamping air susu ibu adalah makanan atau minuman yang mengandung zat gizi, diberikan kepada bayi atau anak usia 6-24 bulan guna memenuhi kebutuhan gizi selain dari ASI.

  Sebagian besar makanan pendamping ASI di Indonesia berupa sereal yang mengandung berbagai vitamin, protein, dan juga mineral. Salah satu mineral yang terkandung di dalamnya adalah zat besi. Menurut keputusan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan Republik Indonesia Nomor : HK.00.05.5.1142, angka kecukupan gizi zat besi untuk acuan pelabelan pangan yang diperuntukkan bagi bayi/anak usia 4-

  Penetapan kadar besi dapat dilakukan dengan berbagai metode, salah satunya adalah dengan menggunakan pereaksi o-fenantrolin secara spektrofotometri. Ion besi (II) akan membentuk kompleks dengan o-fenantrolin dan memberikan serapan pada daerah sinar tampak dengan spektrofotometri visibel. Metode ini merupakan metode yang sangat sederhana dengan peralatan yang sederhana, dan juga memberikan hasil yang sensitif.

  1. Rumusan masalah

  Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan, sebagai berikut : a. Berapakah kadar besi rata-rata yang terkandung dalam sereal makanan bayi pada sampel dan apakah sesuai dengan label? b. Apakah metode spektrofotometri visibel memiliki validitas yang baik pada penetapan kadar besi dalam sereal makanan bayi?

  2. Keaslian penelitian

  Berdasarkan sumber informasi yang diperoleh penulis, penetapan kadar besi dalam sereal makanan bayi dengan metode spektrofotometri visible menggunakan pereaksi o-fenantrolin belum pernah dilakukan. Namun untuk penetapan kadar besi dalam kapsul antianemia secara spektrofotometri visibel dengan pereaksi o- fenantrolin pernah dilakukan sebelumnya oleh Yohanes Prabowo (2006) dan penetapan kadar besi dalam tablet salut multivitamin (Mulyo, 2006).

3. Manfaat penelitian

  a. Manfaat praktis Penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi kepada masyarakat besar kadar besi dalam sereal makanan bayi dan kesesuainnya dengan nilai yang tercantum dalam label.

  b. Manfaat metodologis Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang validitas metode spektrofotometri visibel dalam penetapan kadar besi dengan pereaksi

  o -fenantrolin dalam sereal makanan bayi.

  B.

  

Tujuan

  Berdasarkan latar belakang dan permasalahan di atas maka penelitian ini bertujuan untuk :

  1. Membuktikan kesesuaian kadar besi dalam sereal makanan bayi hasil penelitian dengan nilai yang tercantum dalam label.

  2. Memberikan informasi tentang validitas metode spektrofotometri visibel pada penetapan kadar besi dalam sereal makanan bayi dengan pereaksi o- fenantrolin

II. PENELAAHAN PUSTAKA A.

  

Anemia

  Abnormalitas sel darah merah dapat menimbulkan dua keadaan, yaitu anemia bila jumlah sel darah merah kurang dan polisitemia bila jumlah sel darah merah berlebih (Price and Wilson, 1978). Anemia merupakan abnormalitas yang sangat sering terjadi dan umum dijumpai. Seseorang yang mengalami anemia biasanya lemas, tidak lincah, mudah sakit, nafsu makan menurun, dan pucat (Anonim, 2006b).

  Hemoglobin merupakan komponen utama sel darah merah yang bertugas mengangkut oksigen ke seluruh tubuh. Anemia ditandai dengan turunnya nilai hemoglobin di bawah normal. Bayi umur 3-12 bulan dikatakan mengalami anemia jika mempunyai kadar hemoglobin kurang dari 9 g/dL, sedangkan anak 1 tahun- pubertas kurang dari 11 g/dL, wanita kurang dari 12 g/dL, wanita hamil kurang dari 11 g/dL, dan pria kurang dari 13 g/dL (Anonim, 2007b).

  Menurut Price dan Wilson (1978) anemia diklasifikasikan menjadi tiga jenis menurut morfologi sel darah merah, yaitu sebagai berikut :

  1. Anemia mikrositik hipokrom, mikrositik berarti sel darah merah lebih kecil dari sel darah normal dan hipokromik berarti nilai hemoglobin di bawah normal.

  Anemia jenis ini sering disebabkan karena kekurangan zat besi, kehilangan darah kronik dan gangguan sintesis globin seperti pada thalasemia. Pada anemia ini sel darah merah tampak pucat karena hemoglobin sebagai pigmen pemberi warna darah mempunyai nilai di bawah normal seperti terlihat pada gambar 1.

  

Gambar 1. Perbandingan sel darah merah normal (a) dengan sel darah merah pada

anemia defisiensi besi (mikrositik hipokrom) (b) (Crowley, 2001)

  2. Anemia normositik dengan sel darah merah berukuran normal. Penyebab anemia ini antara lain adalah kehilangan darah akut, hemolisis, penyakit kronis termasuk infeksi dan gangguan ginjal.

  3. Anemia makrositik dengan sel darah merah lebih besar dari normal. Anemia ini sering disebabkan oleh kekurangan vitamin B dan folat.

  12 Dari ketiga jenis anemia tersebut, kasus yang paling banyak terjadi adalah

  anemia mikrositik hipokromik yaitu anemia defisiensi besi. Anemia ini dapat disebabkan oleh berbagai hal, antara lain adalah absorbsi yang buruk, perdarahan kronik, dan kebutuhan yang meningkat (Wardhini dan Dewoto, 2002). Kebutuhan zat besi meningkat saat bayi, remaja, kehamilan, dan wanita yang mengalami menstruasi, sehingga resiko terjadi anemia defisisensi besi pada kelompok ini lebih tinggi (Sediaoetama, 2004).

  Anemia defisiensi besi pada bayi di Indonesia diketahui telah terjadi sejak usia 3-5 bulan (Anonim, 2007a). Hal ini disebabkan karena bayi sedang dalam masa pertumbuhan yang pesat sehingga memerlukan gizi dalam jumlah relatif banyak (Sediaoetama, 2004). Susu formula bersuplemen serta makanan pendamping ASI yang difortifikasi zat besi bila diberikan sejak usia 6 bulan dapat mencegah anemia defisiensi besi.

  B.

  

Zat Besi

  Zat besi merupakan salah satu mikromineral yang penting bagi tubuh dan berperan dalam pembentukan sel darah merah. Zat besi dibutuhkan untuk produksi hemoglobin, sehingga defisiensi besi akan menyebabkan terbentuknya sel darah merah dengan kandungan hemoglobin rendah (Wardhini dan Dewoto, 2002).

  Pada keadaan normal hanya 10 % dari zat besi dalam hidangan diserap oleh mukosa usus, namun absorbsi dapat meningkat sebagai respon terhadap simpanan zat besi yang rendah atau kebutuhan yang meningkat (Katzung, 2001). Zat besi disimpan, terutama dalam bentuk ferritin, dalam sel-sel mukosa usus dan dalam makrofag di hati, limpa dan sumsum tulang (Price and Wilson, 1978).

  Tidak ada mekanisme untuk mengekskresi zat besi. Sejumlah kecil zat besi akan hilang melalui eksfoliasi sel-sel mukosa usus ke dalam feses, dan sisanya diekskresi ke dalam empedu, urin, dan keringat (Katzung, 2001). Bila ada zat besi berlebih masuk ke tubuh akan mengakibatkan hemokromatosis (kelebihan besi) karena zat besi sulit diekskresi. Kelebihan zat besi ini dapat menyebabkan kondisi menjadi lemah, kerusakan hati, jantung, pankreas, dan kemungkinan organ lain

  C.

  

Sereal

  Sereal merupakan suatu produk makanan yang berasal dari bahan alam dan mengandung zat-zat yang penting untuk tubuh, sereal biasanya dikonsumsi sebagai pengganti makanan pokok maupun sebagai makanan pelengkap (Winarno,1993). Makanan pendamping ASI biasanya dibuat dari bahan serealia seperti beras, jagung, gandum, dan sorgun yang merupakan sumber karbohidrat, dan kacang-kacangan seperti kedelai, kacang hijau, kacang merah, kacang kapri dan jenis kacang lain yang merupakan sumber protein (Anonim, 2003c).

  Sereal untuk bayi biasanya difortifikasi dengan besi seperti ferri pirofosfat dan juga fero fumarat yang secara organoleptis tidak berubah selama penyimpanan, selain itu juga mudah diserap oleh tubuh (Davidsson, Kastenmayer, Szajewska, Hurrell, and Barclya, 2000).

  Sereal banyak mengandung zat-zat gizi yang diperlukan oleh tubuh, zat-zat penting itu meliputi vitamin, karbohidrat, protein, air, dan mineral. Berikut ini merupakan tabel zat gizi yang dianjurkan terkandung dalam suatu produk sereal.

  

Tabel I. Zat gizi yang dianjurkan terkandung dalam produk sereal (DeMan,1997)

  Zat gizi Kandungan (mg/100 g) Vitamin A 0,48

  Tiamin 0,64 Riboflavin 0,40

  Niasin 5,29 Vitamin B

  6 0,44

  Asam folat 0,07 Besi 8,81

  Kalsium 198,2 Magnesium 44,1

  Seng 2,2

  D.

  

Pengabuan (ashing)

Ashing dalam analisis kimia dapat diartikan sebagai pemanasan suatu bahan

  sehingga hanya meninggalkan abu yang tidak bisa terbakar (Gaines,2002). Ashing juga bisa diartikan sebagai penghilangan karbon, sehingga yang didapatkan berupa abu putih.

  Teknik ashing yang sering digunakan adalah dry ashing, yaitu dengan menggunakan furnace (alat kremasi) pada suhu 450-550 C. Magnesium nitrat biasa digunakan untuk mempercepat pengabuan. Sebelum sampel dimasukkan di furnace, sebaiknya sampel lebih dulu dibakar menjadi arang (Gaines,2002).

  Teknik ashing lain yang juga dikenal adalah wet ashing, teknik ini dilakukan dengan cara merendam sampel dalam sejumlah asam sulfat sebelum dibakar. Pada saat pembakaran di atas api, cairan cenderung berbuih dan setelah asam sulfat berlebih telah berkurang sampel selanjutnya dibakar di dalam furnace (Gaines,2002).

  

Wet ashing lebih memakan waktu dan berbahaya dibandingkan dry ashing (Friel and

Ngyuen, 1986).

  Teknik ashing mempunyai kelebihan antara lain adalah dapat digunakan pada sampel dengan jumlah besar, membutuhkan sedikit reagen atau bahkan tidak butuh reagen, dan juga relatif aman (Gaines,2002).

  Alat dengan bahan dasar porslain (cawan porslen) sangat sering digunakan dalam pengabuan, selain murah porslain juga dapat digunakan untuk memanaskan hingga suhu 1100 C (Gaines,2002).

  E.

  

O-Fenantrolin

o -fenantrolin yang disebut juga 1,10-fenantrolin atau 4,5-fenantrolin dengan rumus

  molekul C H N dan mempunyai berat molekul 180,20. komposisinya adalah

  12

  8

  2

  79,98% C; 4,48% H; dan 15,55% N. O-fenantrolin dibuat dari pemanasan o- phenilenediamin dengan gliserol, nitrobenzene dan asam sulfat pekat atau dengan cara yang sama dari 8-aminoquinoline (Anonim,1989).

  10

  9

  5

  6

  8

  1

  7

  4

  2

  3

  7

  8

  9

  10

  2

1 N N

  4

  5

  3

  6 Gambar 2. Rumus struktur o-fenantrolin (Anonim, 1989)

  o-fenantrolin berbentuk serbuk kristal dan berwarna putih, larut dalam alkohol dan aseton, dalam 300 bagian air dan 70 bagian benzene. O-fenantrolin biasa digunakan untuk membentuk kompleks dengan ion fero sebagai indikator sistem redoks, yaitu titrasi garam fero, digunakan juga dalam penetapan kadar nikel, ruthenium, perak, dan logam lain (Anonim,1989).

  Larutan o-fenantrolin bila dilarutkan dalam etanol atau methanol maka larutan akan stabil untuk beberapa bulan pada suhu -20 C, namun bila dilarutkan dalam akuades larutan tahan hanya dalam beberapa hari (Anonim, 2003b) dan bila disimpan di tempat yang dingin serta gelap akan tahan untuk beberapa minggu (Anonim, 1995a).

  F.

  

Penetapan Kadar Besi

1. Penetapan kadar besi secara spektrofotometri visibel

  Penetapan kadar besi dengan spektrofotometri visibel dapat dilakukan dengan berbagai macam pereaksi antara lain yaitu : a. O-fenantrolin

  Dalam penetapan kadar besi dengan pereaksi o-fenantrolin, besi harus berada

  2+ 3+

  dalam bentuk Fe , sehingga Fe harus direduksi terlebih dulu menggunakan hidrokuinon atau hidroksilamin hidroklorida, reduktor ini dibutuhkan untuk menjaga

  2+

  Fe tetap dalam bentuk Fe (Bassett, Denny, Jeffery, and Mendham, 1991). Kompleks

  2+

  Fe(fenantrolin)

  3 mempunyai absorbansi molar sebesar 11.100 L/mol-cm pada

  panjang gelombang serapan maksimum. Nilai yang sangat besar ini menandakan bahwa kompleks menyerap sangat kuat, kompleks ini sangat stabil dan intensitas warnanya tidak berubah dalam waktu yang lama (Anonim, 2005c).

  2+

  Kompleks Fe(fenantrolin)

  3 yang berwarna merah-orange ini (Bassett, et al,

  1991) dapat diukur pada panjang gelombang serapan maksimum 510 nm dan sebaiknya dikerjakan pada pH 3,5 – 4,5, (Anonim,1995) karena merupakan pH yang

  2+

  optimal untuk pembentukkan kompleks Fe(fenantrolin) 3 .

  b. Tiosianat Besi (III) bereaksi dengan tiosianat untuk menghasilkan kompleks berwarna merah tua, dengan konsentrasi tiosianat yang kecil reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

  

2+ - 3+ Dalam penetapan kadar secara kolorimetri, tiosianat yang digunakan harus berlebih karena kelebihan ini akan meningkatkan intensitas dan kemantapan warna.

  Reaksi pembentukkan kompleks heksatiosianatoferat (III) adalah sebagai berikut :

  3+ 3-

• Perak, tembaga, nikel, kobalt, titanium, uranium, molybdenum, merkuri, seng, cadmium, dan bismuth dapat mengganggu terbentuknya kompleks heksatiosianatoferat (III) ini (Bassett, et al, 1991).

  Fe (aq) + 6 SCN (aq)

  6 ] (aq) (2)

  → [Fe(SCN)

  Asam-asam kuat harus ada untuk menekan hidrolisis karena bila terjadi hidrolisis dapat mengakibatkan terbentuknya endapan besi (III) hidroksida yang akan mengganggu pengukuran. Reaksi hidrolisis yang terjadi:

  3+

• Asam kuat yang biasa digunakan adalah HCl, namun tidak disarankan menggunakan asam sulfat karena ion sulfat memiliki kecenderungan untuk bereaksi

  Fe (aq) + H

  2 O (aq) 3 + 3 H (3)

  → Fe(OH) ↓

  3+ dengan Fe membentuk endapan yang dapat mengganggu pengukuran.

  3+ 2-

  Fe (aq) + SO

  4 (aq)

2 (SO

4 ) (4)

  → Fe ↓ Bila menggunakan HCl, besi akan bereaksi membentuk FeCl

  3 yang berbentuk

  larutan sehingga tidak mengganggu pengukuran. Reaksi yang terjadi :

  3+ +

  Fe + HCl + H (5)

  (aq) (aq)

3 (aq)

  → FeCl

  c. Tioglikolat Penggunaan asam tioglikolat (asam merkaptoasetat) untuk penetapan kadar besi penting karena metode ini relatif bebas gangguan dalam memberikan warna

  3+ ungu-merah dengan Fe yang dapat diukur pada 535 nm (Bassett, et al, 1991). d. 5-nitro-6-amino-o-fenantrolin (NAF) Pada penelitian yang dilakukan oleh Demirhan dan Elmali (2001) ini dilakukan optimasi penetapan kadar besi dengan 5-nitro-6-amino-o-fenantrolin

  2+

  (NAF). Prinsip metode ini adalah pembentukkan kompleks antara Fe dengan NAF yang memberikan warna orange-merah dengan panjang gelombang serapan

  2+

  maksimum 520 nm. Berikut ini merupakan kompleks yang terbentuk antara Fe dengan 5-nitro-6-amino-o-fenantrolin _{H N NO 2 2 O N 2 N} N N _{2+ H N 2 N N} Fe _{N H N 2} NO ₂ Gambar 3. Tris (5- nitro-6-amino-o-fenantrolin )besi(II) (Demirhan and Elmali,2001) Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kompleks yang terbentuk optimum pada temperatur 20

  C, operating time 210-300 menit, jumlah reagen dengan konsentrasi 107 µg/ml adalah 5 ml dan pH 3,4-4,5.

  2+ 2+ 2+

  Pada metode ini logam-logam seperti Co , Ni , dan Cu diketahui sangat

  2+ 2+ 3+ 2+ 2+

  mengganggu, Zn , Mn , Al , dan Ca sedikit mengganggu, sedangkan Mg sama sekali tidak mengganggu.

2. Penetapan kadar besi secara titrasi redoks

  a. Kalium permanganat

  2+

  Prinsip dari metode ini adalah KMnO sebagai titran mengoksidasi Fe

  4 3+ 2+

  menjadi Fe , sedangkan KMnO

  4 tereduksi menjadi Mn . Dalam metode ini tidak

  dibutuhkan indikator. Titik akhir titrasi ditunjukkan saat larutan sampel menjadi merah muda (Anonim, 1998).

  (6)

• 2+ - -

  Reduksi : MnO + 8H + 5e Mn + 4H O 4 (aq)

  2 2+ 3+ -

  (7)

  Oksidasi : Fe Fe + e x 5

• + 2+ - 2+ 3+

  MnO + 8H + 5Fe Mn + 4H O + 5 Fe 4 (aq)

  2

  (Anonim, 1998)

  2+

  Untuk memastikan bahwa besi berada dalam bentuk Fe maka sebelum titrasi, larutan terlebih dulu direaksikan dengan SnCl

  2 . SnCl 2 tersebut dapat 3+ 2+

  mereduksi Fe yang mungkin ada. Kelebihan Sn kemudian dihilangkan dengan mereaksikkannya dengan HgCl

  2 sehingga menghasilkan endapan merkurium (I) klorida (Hg Cl ) (Anonim, 1998).

  2

  2

  b. Kalium dikromat Pada metode ini dibutuhkan indikator dalam penentuan titik akhir titrasi, ada tiga indikator yang bisa digunakan antra lain adalah difenilamin, difenilbenzidin, dan difenilamin sulfonat. Titik akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna dari hijau ke ungu (Lancashire, 2006).

• 2+ 3+

  (8) Oksidasi : Fe Fe + e x 6

  2- + - 3+

  (9) R eduksi : Cr O + 14 H + 6e

  2 Cr + 7 H O

  2

  7

  2

• 2+ 2- 3+ 3+

  6F e + Cr O + 14 H

  6 Fe + Cr + 7 H O

  2

  7

  2

  (Lancashire, 2006) 3.

   Penetapan kadar besi secara gravimetri

  Prinsip metode ini adalah mengendapkan besi oksida hidrat dengan menambahkan basa berlebih ke dalam larutan besi (III) dan dilanjutkan dengan pembakaran pada suhu 800 – 1000 C sehingga menghasilkan Fe O

  2 3.

• 3+

  Fe + 6 NH

  3 + xH

2 O

  2 O 3 .yH

  2 O + 6 NH

  4 → Fe

  Fe

  2 O 3 .yH

2 O

  2 O 3 + yH

  2 O (10) → Fe

  (Kolthoff and Sandell,1952) Sebelumnya krus yang digunakan untuk pembakaran harus dibakar hingga bobotnya konstan. Kertas saring berisi endapan yang telah benar-benar kering

  (dibiarkan 1 malam) dibungkus dan ditaruh dalam krus seperti dalam gambar 4.

  Gambar 4. Cara melipat kertas saring berisi endapan dan penempatannya dalam krus (Harris, 1999)

  Posisi krus pada saat pembakaran di atas api agak dimiringkan seperti terlihat pada gambar 5. Pengeringan dilakukan dengan nyala api yang kecil, setelah kering api dibesarkan lagi untuk mengarangkan kertas, kertas tidak boleh sampai menyala karena akan menyebabkan terlemparnya partikel endapan (Bassett et al, 1991). Saat kertas sudah terarangkan seluruhnya dan tidak keluar uap lagi, api dibesarkan secara bertahap hingga terbentuk Fe

2 O 3 .

  

Gambar 5. Posisi krus data pembakaran di atas api (Harris, 1999)

  Krus didinginkan dalam desikator selama 30 menit dan ditimbang hingga bobotnya konstan, bila belum konstan ulangi dengan pembakaran (Harris, 1999).

  G.

  

Spektrofotometri Visibel

  Spektrofotometri visibel adalah salah satu teknik analisis fisika-kimia yang mengamati tentang interaksi atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang 380-780 nm. Spektrofotometri UV-Vis lebih banyak digunakan untuk analisis kuantitatif daripada kualitatif karena melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis (Mulja dan Suharman, 1995).

  Spektrofotometer yang sesuai untuk pengukuran di daerah spektrum ultraviolet dan cahaya tampak terdiri dari suatu sistem optik dengan kemampuan menghasilkan cahaya monokromatik dalam rentang panjang gelombang 200 – 800 nm dan suatu alat yang sesuai untuk menetapkan serapan (Anonim, 1995b).

  Secara sederhana, komponen-komponen spektrofotometer berkas ganda dapat dijelaskan sebagai berikut :

  

Gambar 6. Skema sederhana spektrofotometer UV-Vis berkas ganda (Skoog et al, 1998)

  a. Sumber tenaga radiasi Sumber radiasi yang ideal untuk pengukuran serapan harus menghasilkan spektrum kontinyu dengan intensitas yang seragam pada keseluruhan kisaran panjang gelombang. Sumber radiasi cahaya tampak biasanya menggunakan lampu filament tungsten yang menghasilkan radiasi kontinu pada daerah panjang gelombang 350-2500 nm. Sumber radiasi ultraviolet banyak menggunakan lampu hydrogen dan lampu deuterium, kedua lampu ini menghasilkan radiasi kontinu pada daerah panjang gelombang 180-350 nm (Sastrohamidjodjo,2001).

  b. Monokromator Ada dua alat untuk mengubah radiasi yang polikromatik menjadi monokromatik yaitu penyaring dan monokromator. Penyaring dibuat dari benda khusus yang hanya meneruskan radiasi pada daerah panjang gelombang tertentu dan menyerap radiasi dari panjang gelombang yang lain. Monokromator merupakan serangkaian alat optik yang menguraikan radiasi polikromatik menjadi panjang gelombang tunggalnya dan memisahkan panjang gelombang tersebut menjadi jalur yang sangat sempit (Sastrohamidjodjo,2001).

  c. Tempat cuplikan Tempat cuplikan biasa disebut sel atau kuvet. Untuk daerah ultraviolet biasanya menggunakan Quartz atau kuvet dari silica yang dilebur

  (Sastrohamidjodjo,2001), sedangkan untuk daerah cahaya tampak biasanya menggunakan Quartz atau gelas silikat (Skoog et al, 1998) d. Detektor

  Fungsi detektor adalah untuk mengubah sinyal radiasi yang diterima menjadi sinyal elektronik. Persyaratan-persyaratan penting untuk detektor adalah sensitivitas tinggi, waktu respon pendek, stabilitas panjang dan sinyal elektronik yang mudah diperjelas. Detektor yang digunakan dalam ultraviolet disebut detektor fotolistrik (Sastrohamidjodjo,2001).

  Absorbsi cahaya oleh suatu molekul merupakan suatu bentuk interaksi antara gelombang cahaya (foton) dan atom/molekul. Proses absorbsi cahaya UV-Vis berkaitan dengan promosi elektron dari satu orbital molekul dengan tingkat energi elektronik tertentu ke orbital molekul lain dengan tingkat energi elektronik yang lebih tinggi. Menurut Skoog (1998), ada tiga tipe transisi elektronik yaitu :

  1. Transisi yang melibatkan elektron π, σ, dan n

  Secara umum, ada tiga macam distribusi elektron dalam suatu senyawa organik yaitu orbital pi ( π), sigma (σ) dan elektron tidak berpasangan (n). Apabila radiasi elektromagnetik mengenai molekul, maka akan terjadi eksitasi elektron ke tingkat energi yang lebih tinggi yang dikenal sebagai orbital elektron antibonding (Mulja dan Suharman, 1995).

  Macam-macam transisi elektronik yang sering terjadi adalah , n , σ→ σ → σ

• n , dan seperti terlihat pada gambar di bawah ini.