ANALISIS KANDUNGAN VITAMIN C DAN NATRIUM BENZOAT PADA MINUMAN SARI BUAH SECARA SIMULTAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET SKRIPSI
ANALISIS KANDUNGAN VITAMIN C DAN NATRIUM BENZOAT PADA MINUMAN SARI BUAH SECARA SIMULTAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET SKRIPSI OLEH: FELICIA CHRISTINE NIM 101501027 PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
ANALISIS KANDUNGAN VITAMIN C DAN NATRIUM BENZOAT PADA MINUMAN SARI BUAH SECARA SIMULTAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara OLEH: FELICIA CHRISTINE NIM 101501027
ANALISIS KANDUNGAN VITAMIN C DAN
NATRIUM BENZOAT PADA MINUMAN SARI BUAHSECARA SIMULTAN DENGAN
METODE SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 13 Juni 2014 Pembimbing I, Panitia Penguji, Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt.
Drs. Chairul Azhar Dalimunthe., M.Sc., Apt. NIP 195401101980032001 NIP 194907061980021001 Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt.
Pembimbing II, NIP 195401101980032001 Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt.
Dra. Siti Nurbaya, M.Si., Apt. NIP 195006221980021001 NIP 195008261974122001 Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt.
NIP 195101311976031003 Medan, Juli 2014 Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara Dekan, Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt.
NIP 195311281983031002 Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rahmat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitan dan penyusunan skripsi ini. Skripsi ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mencapai gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, dengan judul Analisis Kandungan Vitamin C dan Natrium Benzoat pada Minuman Sari Buah secara Simultan dengan Metode Spektrofotometri Ultraviolet.
Pada kesempatan ini, dengan kerendahan hati dan hormat, penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi USU Medan, yang telah memberikan bimbingan dan penyediaan fasilitas sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan. Ibu Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt., dan Bapak Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt., selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dengan sangat baik, memberikan petunjuk, saran-saran dan motivasi selama penelitian hingga selesainya skripsi ini. Bapak Drs. Chairul Azhar Dalimunthe, M.Sc., Apt., Ibu Dra.
Siti Nurbaya, M.Si., Apt., dan Bapak Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik, saran dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU Medan yang telah mendidik selama perkuliahan, teman-teman yang selalu memberikan dukungan, Novita Sari, Florencia dan Wilda Putri Selvia. Serta seluruh pihak yang telah ikut membantu penulis namun tidak tercantum namanya. terhingga kepada kedua orangtua, Ong Siong San dan Tan Lie Lie yang selalu mendukung, mendoakan dan memberikan semangat.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati, penulis menerima kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya, penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi kita semua.
Medan, Juni 2014 Penulis, Felicia Christine NIM 101501027
ANALISIS KANDUNGAN VITAMIN C DAN NATRIUM BENZOAT PADA MINUMAN SARI BUAH SECARA SIMULTAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET ABSTRAK
Minuman sari buah merupakan minuman yang cukup banyak menarik perhatian masyarakat karena mengandung vitamin, salah satunya yaitu vitamin C. Pengawet yang sering digunakan yaitu asam benzoat biasanya terdapat dalam bentuk natrium benzoat atau kalium benzoat. Tujuan penelitian ini untuk uji validasi metode spektrofotometri ultraviolet pada penetapan kadar natrium benzoat dan vitamin C secara simultan dengan metode perhitungan persamaan regresi.
Metode penelitian ini dilakukan dengan metode spektrofotometri ultraviolet menggunakan perhitungan persamaan regresi yang diukur absorbansinya pada panjang gelombang asam benzoat 229 nm dan vitamin C 242 nm. Penelitian ini terlebih dahulu dilakukan dengan penetapan kadar baku asam benzoat dan vitamin C, selanjutnya dilakukan analisis kandungan natrium benzoat dan vitamin C secara simultan pada minuman sari buah.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan natrium benzoat untuk sampel A sebesar (312,54 ± 9,0464) mg/kg, untuk sampel B (226,08 ± 1,2558) mg/kg, untuk sampel C (183,95 ± 0,8519) mg/kg, untuk sampel D (347,68 ± 3,6567) mg/kg, dan kandungan vitamin C yang dianalisis untuk sampel A yaitu sebesar (542,19 ± 13,1487) mg/kg, untuk sampel B (255,07 ± 1,8021) mg/kg, untuk sampel C (152,24 ± 0,2067) mg/kg, dan untuk sampel D (97,39 ± 2,8176) mg/kg.
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa metode spektrofotometri ultraviolet dapat digunakan untuk penetapan kadar natrium benzoat dan vitamin C secara simultan dengan memenuhi persyaratan validasi metode yaitu hasil uji perolehan kembali sebesar 84,34% untuk asam benzoat dan 109,32% untuk vitamin C, hasil simpangan baku relatif (RSD) sebesar 0,37% untuk asam benzoat dan 2,21% untuk vitamin C.
Kata kunci: Minuman Sari Buah, Natrium Benzoat, Vitamin C, Spektrofotometri Ultraviolet, Simultan, Persamaan Regresi
ANALYSIS OF VITAMIN C AND SODIUM BENZOATE IN FRUIT BEVERAGE SIMULTANEOUSLY WITH ULTRAVIOLET SPECTROFOTOMETRY ABSTRACT
Fruit beverageis one of many drinks that attract public attention because this drink contains vitamins, one of which is vitamin C. Preservative that is often used is benzoate which found in the form of sodium benzoate or potassium benzoate. The purpose of this study was to test the ultraviolet spectrophotometric method validation in the determination of sodium benzoate and vitamin C simultaneously with regression equation as the calculation method.
This study method is done by ultraviolet spectrophotometry using calculation of regression equation that measured at wavelength of benzoic acid 229 nm and vitamin C 242 nm. Firstly, this study conducted by assay mixture of benzoic acid and vitamin C, then we do content analysis of sodium benzoate and vitamin C simultaneously in fruit beverage.
The content of sodium benzoate in fruit beverages for sample A are (312.54 ± 9.0464) mg/kg, for sample B (226.08 ± 1.2558) mg/kg, for sample C (183.95 ± 0.8519) mg/kg, for sample D (347.68 ± 3.6567) mg/kg and the content of vitamin C that were analyzed for sample A are (542.19 ± 13.1487) mg/kg, for sample B (255.07 ± 1.8021) mg/kg, for sample C (152.24 ± 0.2067) mg/kg, and for sample D (97.39 ± 2.8176) mg/kg.
Based on the results of this study can be concluded that ultraviolet spectrophotometry can be used for assay of sodium benzoate and vitamin C simultaneously where the results meet the requirements of method validation. The results of recovery are 84.34% for benzoic acid and 109.32% for vitamin C, the results of the relative standard deviation (RSD) are 0.37% for benzoic acid and 2.21% for vitamin C.
Keywords: Fruit Beverage, Sodium Benzoate, Vitamin C, Simultaneous,
Ultraviolet SpectrophotometryHalaman JUDUL ...................................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. iii KATA PENGANTAR .............................................................................. iv ABSTRAK ................................................................................................ vi ABSTRACT ............................................................................................. vii DAFTAR ISI ............................................................................................ viii DAFTAR TABEL .................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xiv DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................ xv
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ........................................................................ 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................ 4
1.3 Hipotesis ................................................................................. 4
1.4 Tujuan Penelitian .................................................................... 4
1.5 Manfaat Penelitian .................................................................. 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................. 6 2.1 Minuman Sari Buah ................................................................
6 2.2 Bahan Tambahan Pangan ........................................................
6 2.3 Bahan Pengawet ......................................................................
7 2.4 Natrium Benzoat .....................................................................
9 2.4.1 Uraian bahan .................................................................
9 2.4.2 Mekanisme kerja sebagai pengawet .............................
9
2.5 Vitamin C ................................................................................ 10
2.5.1 Uraian bahan ................................................................. 10
2.5.2 Fungsi vitamin C ........................................................... 11
2.5.3 Kebutuhan vitamin C .................................................... 12
2.5.4 Defisiensi vitamin C ..................................................... 12
2.5.5 Efek samping ................................................................ 13
2.6 Spektrofotometri Ultraviolet ................................................... 13
2.6.1 Teori spektrofotometri ultraviolet ................................. 13
2.6.2 Hukum Lambert-Beer ................................................... 14
2.6.3 Penggunaan spektrofotometri ultraviolet ...................... 14
2.6.3.1 Analisis kualitatif ............................................. 15
2.6.3.2 Analisis kuantitatif ........................................... 15
2.7 Validasi Metode ...................................................................... 19
BAB III METODE PENELITIAN ........................................................... 22
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................. 22
3.2 Bahan-bahan ........................................................................... 22
2.2.1 Sampel .......................................................................... 22
2.2.2 Pereaksi ......................................................................... 22
3.3 Alat-alat .................................................................................. 23
3.4 Pembuatan Pereaksi ................................................................ 23
3.4.1 Larutan HCl 0,1 N ........................................................ 23
3.4.2 Larutan natrium hidroksida 0,05 N ............................... 23
3.4.3 Larutan indikator fenolftalein 0,2 % b/v ....................... 23
3.6 Analisis Kualitatif ...................................................................
24 3.6.1 Analisis kualitatif asam benzoat ...................................
24 3.6.1.1 Reaksi besi (III) klorida ....................................
24 3.6.1.2 Reaksi kristal dengan asam pikrat ....................
24 3.6.2 Analisis kualitatif vitamin C .........................................
24 3.6.2.1 Reaksi besi (III) klorida ....................................
24 3.6.2.2 Metode pita Kelli ..............................................
24
3.7 Analisis Kuantitatif ................................................................. 25
3.7.1 Penentuan kadar baku pembanding asam benzoat ........ 25
3.7.2 Pembuatan larutan induk baku ...................................... 25
3.7.2.1 Pembuatan larutan induk baku asam benzoat .. 25
3.7.2.2 Pembuatan larutan induk baku vitamin C ........ 26
3.7.3 Penentuan panjang gelombang maksimum .................. 26
3.7.3.1 Penentuan panjang gelombang maksimum asam benzoat ...................................................
26
3.7.3.2 Penentuan panjang gelombang maksimum vitamin C ......................................................... 26
3.7.4 Pembuatan kurva serapan gabungan (overlap) asam benzoat dan vitamin C (7:8) ................................ 26
3.7.5 Pembuatan kurva kalibrasi ............................................ 27
3.7.5.1 Pembuatan kurva kalibrasi asam benzoat ......... 27
3.7.5.2 Pembuatan kurva kalibrasi vitamin C .............. 27
3.7.6 Penetapan kadar baku asam benzoat dan vitamin C ..... 28
3.7.6.1 Penetapan kadar baku asam benzoat ................ 28
3.7.6.2 Penetapan kadar baku vitamin C ...................... 28
secara simultan .............................................................
4.1 Analisis kualitatif natrium benzoat dan vitamin C pada sampel ....................................................................................
4.2.4.2 Kurva kalibrasi asam benzoat (
229 ) ................. 37
4.2.4.1 Kurva kalibrasi asam benzoat (
4.2.4 Kurva kalibrasi ................................................................ 37
36
4.2.3 Pembuatan gabungan kurva serapan (overlap) asam benzoat dan vitamin C ....................................................
4.2.2 Penentuan panjang gelombang maksimum ..................... 35
4.2.1 Penentuan kadar baku pembanding asam benzoat .......... 35
4.2 Analisis Kuantitatif ................................................................. 35
34
32 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................. 34
28
3.8.3 Penentuan batas deteksi (Limit of Detection) dan batas kuantitasi (Limit of Quantitation) secara simultan .......
3.8.2 Simpangan baku relatif ................................................. 32
3.8.1 Uji perolehan kembali (recovery) ................................. 31
3.8 Validasi Metode Analisis ........................................................ 31
3.7.9 Analisis data secara statistik ......................................... 30
3.7.8.4 Penetapan kadar natrium benzoat dan vitamin C dalam sampel D ............................................ 29
3.7.8.3 Penetapan kadar natrium benzoat dan vitamin C dalam sampel C ............................................. 29
3.7.8.2 Penetapan kadar natrium benzoat dan vitamin C dalam sampel B ............................................. 29
3.7.8.1 Penetapan kadar natrium benzoat dan vitamin C dalam sampel A ............................................ 28
28
3.7.8 Penetapan kadar natrium benzoat dan vitamin C dalam sampel ...........................................................................
242 ) ................. 38
4.2.4.3 Kurva kalibrasi vitamin C (
4.2.7 Penetapan kadar natrium benzoat dan vitamin C dalam sampel ............................................................................ 42
5.1 Kesimpulan ............................................................................. 45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 45
4.3.3 Batas deteksi dan batas kuantitasi ................................. 44
4.3.2 Simpangan baku relatif ................................................. 44
4.3.1 Uji perolehan kembali (recovery) ................................. 43
4.3 Validasi Metode Analisis ........................................................ 43
41
229 )
4.2.6 Penetapan kadar baku asam benzoat dan vitamin C secara simultan ................................................................
4.2.5 Penetapan kadar baku asam benzoat dan vitamin C ....... 41
...................... 40
242 )
4.2.4.4 Kurva kalibrasi vitamin C (
............................ 39
5.2 Saran ....................................................................................... 46 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... 47 LAMPIRAN ............................................................................................. 49
Halaman Tabel 1. Hasil Analisis Kualitatif Natrium Benzoat dan Vitamin C pada Sampel ........................................................................................
34 Tabel 2. Hasil Analisis Kuantitatif Natrium Benzoat dan Vitamin C pada Sampel ........................................................................................
42 Tabel 3. Persen Uji Perolehan Kembali (recovery) Asam Benzoat dan Vitamin C .................................................................................... 43
Halaman Gambar 1. Rumus Bangun Natrium Benzoat ........................................... 9 Gambar 2. Rumus Bangun Vitamin C ...................................................... 11 Gambar 3. Spektrum Absorpsi Senyawa X dan Y (tidak ada tumpang tindih) ..................................................................................... 17 Gambar 4. Spektrum Absorpsi Senyawa X dan Y (tumpang tindih satu arah) ................................................................................ 18 Gambar 5. Spektrum Absorpsi Senyawa X dan Y (tumpang tindih dua arah) ................................................................................ 19 Gambar 6. Kurva Serapan Baku Pembanding Asam Benzoat .................. 35 Gambar 7. Kurva Serapan Baku Pembanding Vitamin C ........................ 36 Gambar 8. Gabungan Kurva Serapan (Overlap) Baku Pembanding Asam Benzoat dan Baku Pembanding Vitamin C (7:8) ........... 37 Gambar 9. Kurva Kalibrasi Asam Benzoat ( ) .............................
38
229
Gambar 10. Kurva Kalibrasi Asam Benzoat (
39 242 ) ............................ Gambar 11. Kurva Kalibrasi Vitamin C ( ) .................................
39
229
Gambar 12. Kurva Kalibrasi Vitamin C (
40 242 ) .................................
Halaman Lampiran 1. Perhitungan Konsentrasi Asam Benzoat ............................. 49 Lampiran 2. Perhitungan Konsentrasi Vitamin C .................................... 50 Lampiran 3. Perhitungan Kadar Baku Pembanding Asam Benzoat ........ 51 Lampiran 4. Data Kalibrasi Asam Benzoat pada Panjang Gelombang 229 nm dengan Spektrofotometri Ultraviolet,
Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien Korelasi (r) .......................................................................... 53
Lampiran 5. Data Kalibrasi Asam Benzoat pada Panjang Gelombang 242 nm dengan Spektrofotometri Ultraviolet, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien Korelasi (r) .......................................................................... 55
Lampiran 6. Data Kalibrasi Vitamin C pada Panjang Gelombang 229 nm dengan Spektrofotometri Ultraviolet, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien Korelasi (r) .......................................................................... 57
Lampiran 7. Data Kalibrasi Vitamin C pada Panjang Gelombang 242 nm dengan Spektrofotometri Ultraviolet, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien Korelasi (r) .......................................................................... 59
Lampiran 8. Hasil Penetapan Kadar Baku Asam Benzoat dan Vitamin C ............................................................................ 61
Lampiran 9. Hasil Penetapan Kadar Baku Asam Benzoat dan Vitamin C Secara Simultan ................................................. 62
Lampiran 10. Contoh Perhitungan Penetapan Kadar Baku Asam Benzoat dan Vitamin C Secara Simultan .......................... 63
Lampiran 11. Hasil Analisis Kadar Natrium Benzoat dan Vitamin C dalam Sampel ..................................................................... 65 Lampiran 12. Tabel Persentasi Kadar Vitamin C dan Natrium Benzoat pada Sampel .......................................................................... 67 Lampiran 13. Contoh Perhitungan Kadar Natrium Benzoat dan
Vitamin C dalam Sampel A ............................................... 69
Vitamin C dalam Sampel B ............................................... 72 Lampiran 15. Contoh Perhitungan Kadar Natrium Benzoat dan
Vitamin C dalam Sampel C ............................................... 75 Lampiran 16. Contoh Perhitungan Kadar Natrium Benzoat dan
Vitamin C dalam Sampel D ............................................... 78 Lampiran 17. Contoh Perhitungan Persentasi Kadar Vitamin C dan
Natrium Benzoat pada Sampel .......................................... 81 Lampiran 18. Perhitungan Statistik Kadar Natrium Benzoat dan
Vitamin C dalam Sampel A ................................................ 84 Lampiran 19. Perhitungan Statistik Kadar Natrium Benzoat dan
Vitamin C dalam Sampel B ................................................ 88 Lampiran 20. Perhitungan Statistik Kadar Natrium Benzoat dan
Vitamin C dalam Sampel C ................................................ 92 Lampiran 21. Perhitungan Statistik Kadar Natrium Benzoat dan
Vitamin C dalam Sampel D ................................................ 95 Lampiran 22. Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi ............... 100 Lampiran 23. Hasil Uji Perolehan Kembali Asam Benzoat dan
Vitamin C Setelah Penambahan Masing-Masing Larutan Standar pada Sampel ............................................. 104
Lampiran 24. Contoh Perhitungan Uji Perolehan Kembali Asam Benzoat dan Vitamin C pada Sampel ................................ 105
Lampiran 25. Perhitungan Simpangan Baku Relatif (RSD) Kadar Asam Benzoat dan Vitamin C pada Sampel ...................... 110
Lampiran 26. Perhitungan Pembuatan HCl 0,1 N .................................... 112 Lampiran 27. Perhitungan Pembuatan NaOH 0,05 N .............................. 113 Lampiran 28. Daftar Nilai Distribusi t ...................................................... 114 Lampiran 29. Sertifikat Baku Vitamin C .................................................. 115 Lampiran 30. Gambar Sampel Minuman Sari Buah ................................ 116 Lampiran 31. Gambar Hasil Analisis Kualitatif Natrium Benzoat dan
Vitamin C .......................................................................... 117
Lampiran 32. Gambar Asam Benzoat Pro Analis .................................... 120