PENGEMBANGAN SENSOR SPEKTROFOTOMETRI UNTUK PENENTUAN NATRIUM BENZOAT DI DALAM MINUMAN SOFT DRINK.
PENGEMBANGAN SENSOR SPEKTROFOTOMETRI
UNTUK PENENTUAN NATRIUM BENZOAT
DI DALAM MINUMAN SOFT DRINK
Oleh :
Betaria Simanungkalit
NIM 408231015
Program Studi Kimia
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2012
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha
Kuasa, Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan anugrahNya yang selalu
menyertai, menopang dan mencukupkan serta memberi kekuatan kepada penulis
dari awal perkuliahan di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Medan khususnya dalam penyusunan skripsi yang berjudul
“Pengembangan Sensor Spektrofotometri Untuk Penentuan Asam Benzoat
Dalam Minuman Soft Drink.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada
semua pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini, mulai dari
pengajuan proposal penelitian, pelaksanaan sampai selesainya skripsi ini antara
lain Bapak
Prof. Drs. Manihar Situmorang, M.Sc.,Ph.D selaku Dosen
Pembimbing yang begitu sabar dalam memberikan arahan dan bimbingan, Bapak
Drs. Marudut Sinaga, M.Si, Ibu Dra. Ani Sutiani, M.Si dan Bapak Drs. Jamalum
Purba M.Si yang telah banyak memberikan saran dalam penelitian ini. Bapak Drs.
Eddyanto, p.hD selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah membimbing
penulis selama perkuliahan, serta
Secara khusus kepada kedua orangtua saya, abang, kakak dan adik- adik
saya, tiada kata yang dapat saya rangkai untuk menyatakan setiap dukungan, doa
dan kasih sayang mereka (Love you so much). Penulis juga mengucapkan terima
kasih kepada rekan penelitian yaitu Eko, Ribka, Herna dan Zainiati yang telah
melakukan kerja sama yang sangat baik selama penyusunan proposal, pelaksanaan
penelitian dan penyelesaian skripsi. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada semua kawan NK 08 ( Febri, Yana, Imron dll ), Hartika DIK 08, dan juga
MEI’kost ( gina, lina, k’el, hotna, senny, wulan, k’fitri, k’minnas, melati dan
k’mei), yang telah memberikan saran dan dukungan sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini.
Terakhir penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak- pihak
yang terkait yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah turut
membantu sehinggaa penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
iii
PENGEMBANGAN SENSOR SPEKTROFOTOMETRI UNTUK
PENENTUAN NATRIUM BENZOAT DI DALAM
MINUMAN SOFT DRINK
Betaria Simanungkalit ( NIM 408231015 )
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk menentukan kadar
Natrium Benzoat pada minuman soft drink dengan menggunakan
metode sensor deteksi spektrofotometri UV. Prinsip analisanya
berdasarkan Penentuan kadar senyawa organik yang mempunyai
struktur kromofor atau mengandung gugus kromofor, serta
mengabsorpsi radiasi ultraviolet-sinar tampak penggunaannya
cukup luas. Penentuan kadar dilakukan dengan mengukur
absorbsi pada panjang gelombang maksimum (puncak kurva),
agar dapat memberikan absorbsi tertinggi untuk setiap
konsentrasi. Penelitian ini dilakukan dengan melakukan optimasi
terhadap respon spektrofotometri UV terhadap sensitifitas pelarut
untuk standar Natrium Benzoat 1 mM, panjang gelombang, kurva
kalibrasi dan zat – zat penggangu dalam minuman. Kondisi
optimun yaitu Pelarut yang cocok untuk Natrium Benzoat adalah
HCl 1 mM, yang berada pada panjang gelombang 229.65 nm,
sehinggga dari kurva kalibrasi dapat ditentukan nilai slopenya
=0.050 ; intersepnya= 0.542, dengan harga R2 = 0.985. Dan dan
fruktosa, kolesterol glukosa, NaCl dan As. Asorbat dapat
mempengaruhi kestabilan panjang gelombang dan absorbansi dari
Natrium Benzoat. Dari hasil pengukuran spektrofotomemetri UV
kadar Natrium Benzoat tertinggi adalah sampel P yaitu sebanyak
983.5 ppm dan yang paling rendah adalah E sebanyak 35.85 ppm.
vi
DAFTAR ISI
Lembar Pengesahan
Riwayat Hidup
Abstrak
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
Halaman
i
ii
iii
iv
vi
viii
ix
x
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Batasan Masalah
1.3. Rumusan Masalah
1.4. Tujuan Masalah
1.5. Mamfaat Penelitian
1
1
3
3
4
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bahan pengawet makanan dan minuman
2.2. Natrium Benzoat
2.2.1. Tujuan Penggunaan Bahan Pengawet
2.2.2. Efek dari beberapa bahan pengawet
2.3. Metode Sensor Kimia
2.4. Metode Spektrokopis Serapan Ultraviolet dengan Sinar Tampak
2.5. Warna Komplementer
5
5
6
10
10
12
14
20
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
3.2. Alat dan Bahan
3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Preparasi Sampel
3.3.2. Bagan Alir Penelitian
3.3.3. Pembuatan Larutan
3.3.4. Pengembangan sensor kimia sebagai instrumentan analisis
untuk menguji kualitas makanan
3.3.5. Optimasi Spektrofotometri penentuan Natrium Benzoat
3.3.6. Metode Spektroskopis untuk penentuan kadar Na- Benzoat
3.3.7. Aplikasi Spektroskopi untuk Penentuan kadar Na- Benzoat
23
23
23
23
23
23
24
26
27
28
29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Optimasi Spektrofotometri penentuan Natrium Benzoat
4.2. Pengaruh Asam terhadap sensitifitas pelarut Natrium Benzoat
4.3. Penentuan panjang gelombang maksimum
4.4. Penentuan Linearitas Kurva kalibrasi
30
30
31
29
34
vii
4.5. Analisis Senyawa Perinterferen Pada Minuman
4.6. Penentuan Natrium Benzoat pada Minuman Ringan ( soft drink )
37
38
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
41
41
41
DAFTAR PUSTAKA
42
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Pengaruh pH terhadap disosiasi Asam Benzoat
7
Tabel 4.1. Penentuan Pelarut pada Natrium Benzoat
32
Tabel 4.2. Data Hasil Pengukuran Kurva Kalibrasi
36
Tabel 4.3. Panjang Gelombang dari Zat Penggangu pada Minuman
37
Tabel 4.4. Kadar Natrium Benzoat dalam Sampel Minuman Soft Drink
39
x
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Perhitungan kadar Natrium Benzoat pada sampel
Lampiran 2. Dokumentasi Penelitian
Halaman
44
57
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Dizaman modern sekarang ini begitu banyak terjadi perkembangan
dibidang industry makanan dan minuman yang bertujuan untuk menarik perhatian
para konsumen. Seiring dengan meningkatnya pertumbuhan industri makanan dan
minuman di Indonesia, telah terjadi peningkatan produksi minuman ringan yang
beredar di masyarakat. Pada minuman ringan sering ditambahkan kofeina,
pengawet dan pemanis buatan yang kadarnya perlu diperhatikan, karena apabila
konsumsinya berlebihan dapat membahayakan kesehatan (Soerjodibroto, 2002 ;
Jacobson, 2000).
Penggunaan senyawa pengawet didalam makanan dan minuman sering
kali tidak dapat dihindari karena berbagai alasan seperti menjaga kesegaran
makanan, menghambat pertumbuhan organisme, memelihara warna bahan
makanan, dan untuk menjaga kualitas makanan dan minuman dalam penyimpanan
dalam jangka waktu tertentu (Giesova, dkk., 2004). Penggunaan bahan pengawet
yang aman bagi kesehatan diperbolehkan sepanjang masih berada dalam batas
tingkat ambang batas tolentasi (Friedman dan Juneja, 2010). Akan tetapi sering
dikeluhkan adanya bahan pengawet makanan yang ditambahkan kedalam
makanan dalam jumlah melebihi ambang batas yang diperbolehkan sehingga
dapat mengakibatkan permasalahan terhadap kesehatan (Eigenmann dan
Haenggeli, 2007).
Bahan pengawet benzoat banyak digunakan sebagai pengawet salah
satunya digunakan pada minuman soft drink. Meski kandungan bahan pengawet
tersebut umumnya tidak terlalu besar, akan tetapi jika dikonsumsi secara terusmenerus tentu akan berakumulasi dan menimbulkan efek terhadap kesehatan.
Dampak lain dari bahan pengawet minuman adalah kanker, dikonsumsi secara
berlebihan dapat timbul efek samping berupa edema (bengkak) yang dapat terjadi
karena retensi atau tertahannya cairan di dalam tubuh. Bisa juga naiknya tekanan
2
darah sebagai akibat bertambahnya volume plasma lantaran pengikatan air oleh
natrium (Fadliwdt, 2007). Natrium benzoat memiliki ambang batas penggunaan
600 mg/l (Anonim, 2006). Maka diperlukan penelitian lebih lanjut terhadap
pengawet benzoat pada minuman jenis soft drink.
Permasalahan yang dihadapi adalah sulitnya menghadapi instrument
analisis yang akurat, selektif dan sensitive terhadap berbagai jenis senyawa
pengawet, sehingga monitoring terhadap keberadaan senyawa pengawet didalam
makanan dan minuman sulit dilakukan oleh industri makanan dan minuman
secara regular, khususnya industri skala kecil yang belum menasional yang
dikomsumsi oleh masyarakat banyak. Instrument analisis yang sering digunakan
untuk penentuam Natrium Benzoat pada makanan dan minuman umumnya adalah
berdasarkan TLC ( Thin Layer Cromathography), HPLC ( High Performance
Liquid Cromathografy), Enzyme Linked Immunosorbent Assay ( ELISA), dan
teknologi immunikimia yang lainnya, tetapi metode ini semua membutuhkan
waktu yang lama, sulit untuk dioperasikan dan biaya yang mahal (Hamzah, H,
Dkk. 2006).
Untuk mengatasi permasalahan diatas, maka dibutuhkan instrument
analisis sensor kimia karena sensor kimia memiliki daya analisis sensitive sensor
kimia yang memberikan respon sensitive, selektif, akurat, cepat, stabil,
keterulangan baik, sederhana, serbaguna, mudah mengoperasikan dan dengan
biaya analisis relative murah unruk penentuan bahan pengawet yang terdapat
didalam sample makanan dan minuman (Situmorang, M.dkk. 2005).
Hal inilah
yang mendorong peneliti tertarik melakukan didalam makanan dan minuman
dengan menggunakan pengembangan sensor kimia untuk memonitoring
pengawet.
3
1.2.Batasan Masalah
Penelitian ini dibatasi pada penentuan kadar pengawet asam benzoat
dalam berbagai minuman ringan ( soft drink ) yang beredar dikota Medan dengan
menggunakan pengembangan spektrofotometri untuk monitoring pengawet
didalam minuman soft drink.
1.3.Rumusan Masalah
. Berdasarkan uraian latar belakang maka yang menjadi rumusan masalah
dalam penelitian ini adalah:
1.
Bagaimana mengembangkan metode analisis sebagai instrument
analisis yang sensitive, selektif, akurat, cepat, dan stabil terhadap
senyawa pengawet untuk monitoring kadar Natrium benzoat dalam
berbagai macam minuman soft drink?
2.
Bagaimana membuat rancang bangun sensor sebagai instrument yang
menghasilkan sensor yang selektif dan sensitive terhadap penentuan
Natrium benzoate pada berbagai macam minuman soft drink
3.
Bagaimana penentuan kadar pengawet
Natrium benzoate pada
minuman
kimia
soft
spektrofotometri.
drink
secara
sensor
dengan
metode
4
1.4.Tujuan penelitian
Yang menjadi tujuan penelitian ini adalah:
1.
Mengembangkan instrument analisis sensor sebagai instrument analisis
yang sensitive, selektif, akurat, cepat, dan stabil terhadap senyawa
target, seta mempunyai keterulangan baik, sederhana, serba guna,
mudah pengoperasian dan dengan biaya anlisis yang relative murah
untuk monitoring senyawa pengawet didalam sample minuman soft
drink.
2.
Membuat rancang bangun sensor sebagai instrument analisis sebagai
instrument yang
menghasilkan sensor yang selektif dan sensitive
terhadap penentuan Natrium benzoate pada berbagai macam minuman
soft drink
3.
Mengembangkan transduser sensor kimia untuk penentuan kadar
Natrium Benzoat didalam sample minuman soft drink dan bebas dari
pengaruh senyawa penggangu ( interference ).
1.5. Mamfaat penelitian
Mamfaat penelitian ini dapat diuraikan sebagai berikut:
1.
Mendapatkan instrumen analisis sensor yang sensitif, selektif, akurat,
sederhana, dan cepat untuk penentuan Natrium benzoat
didalam
minuman soft drink.
2.
Memberikan informasi kepada masyarakat mengenai kadar natrium
benzoat dalam minuman soft drink sehingga dapat memudahkan
masyarakat untuk memilih minuman yang layak untuk dikomsumsi
sesuai dengan kebutuhan dan kondisi kesehatan.
41
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diperoleh dalam penelitian ini adalah:
1. Dengan metode spektrofotometri dalam penentuan Natrium Benzoat
dalam berbagai sampel minuman soft drink diperoleh pelarut yang cocok
adalah HCl 1 mM, panjang gelombang 229.65 nm, dari kurva kalibrasi
larutan standar Natrium Benzoat diperoleh persamaan regresi linier y =
0.050x + 0.542 dengan harga R2 = 0.9850, dan bahwa fruktosa, kolesterol
glukosa, NaCl dan As. Asorbat dapat mempengaruhi nilai kestabilan dari
panjang gelombang dan absorbansi dari Natrium Benzoat.
2. Sampel minuman yang memiliki kadar Natrium Benzoat yang paling
tinggi adalah ( P ) yaitu sebanyak 983.5 ppm dan yang paling rendah
adalah ( E) sebanyak 35.85 ppm.
5.2. Saran
Dari hasil penelitian diajukan saran sebagai berikut:
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan sensor
elektrokimia untuk penentuan kadar Natrium Benzoat.
2. Perlu dilakukan penentuan Natrium Benzoat pada lebih banyak lagi
sampel makanan maupun minuman.
42
DAFTAR PUSTAKA
Anonym.,(2012),http:/www.yongkikastanyaluthana.wordpress.com/category/natri
um_ benzoat/2008 GNU Free Documentation Licennse Wikipedia
Foundation, Inc. waktu Download 28 Febuari 2012 pukul 20.55 WIB
Anonimus,
1988,
Peraturan Mentri
Kesehatan,
722/MenKes/Per/IX/1988, Bahan Tambahan Makanan, Jakarta.
RI
No.
Awang, Rahmat., (2003), Kesan Pengawet Dalam Makanan, diambil dari
http://www.prn2.usm.my
Baeumner, A., (2003), Albert,K.J; Lewis, N.S.; Schauer, C.L.; Sotzing, G.A.;
Stiltzel, S.E.; Vaid, T.P. and Walt. D.R.; (2000), Cross- reactive chemical
sensor arrays, Chemical Reviews 100: 2595-2626.
Cahyadi, W., (2008), Analisis & Aspek Kesehatan Bahan Tambahan Pangan.
Jakarta: PT. Bumi Aksara. Hal. 5-9.
Davletshina, T.A., Shul:gina, L.V., Lazhentseva, L.Y., Blinov, Y.G. dan
Pivnentoko, T.N., (2003), Inhibitory Effect of an Antimicrobial Preparation
from Lipids Of Marine Fishes on Tissue and Microbial Enzimes, Applied
Biochemistry and Microbiology, 39 ( 6 ): 596-598.
Depkes., ( 2012 ), http://www.depkes.go.id , GNU Free Documentation Licennse
Wikipedia Foundation, Inc. waktu Download 28 Febuari 2012 pukul 20.04
WIB.
Department Kesehatan RI, (1988), Peraturan Menteri Kesehatan Republik
Indonesai No, 722/Menkes/Per/IX/1988 tentang Batas Penggunaan
BahanTambahan Makanan, Jakarta,Department Kesehatan RI
Endrikat, S., Gallagher, G., Pouillot, R. G., Quesenberry, H.H., Labarre, D.,
Schroeder, C.M., dan Kause, J., (2010), A Comparative Risk Assesment for
Listeria monocytogenes in Prepackaged versus Retail- Sliced Deli Meat,
Journal of Food Protection, 73 ( 4 ): 612- 619.
Fadwilt,
2007.
Menelisik
minuman
Isotonikhttp://blog.its.ac.id/fadliwdt/2007/08/20/menelisik-minumanisotonik/. Download tanggal 28 Mei 2008.
Hall, E. A.H., (1990), Biosensor, Prentice Hall. Englewood Cliffs, New Jersey.
Harvey David., (2000), Modern Analytical Chemistry. New York: McGraw-Hill
Comp.
Hamzah, H, Dkk., (2011), Article An Optical Test Strip For The Detection Of
Benzoic Acid In Food. Universiti Putra Malasya, Malaysia.
Jacobson, Michael., (2000), How soft drinks are harming Americans’ health,
http://www.cspinet.org/ sodapop/liquid candy.html. 12 hal. 4 Januari 2003,
pk 22.00
43
Kokasih,,et al ,(2004), Asas Pengembangan Prosedur Analisis, Edisi pertama,
Surabaya, Airlangga University Press.
Rahmat, M., (2002 ), Pembuatan dan Studi Kinerja Elektroda Selektif Ion
Kobal(II) dengan Bahan Aktif DI(2-Ethylhexil)Phosphoric Acid
(D2EHPA), Tesis Magister Kimia, ITB,
Situmorang, M., Alexsander, P.W., Hibbret, D.B. (1998) Flow Injection
Potentiometri for Enzymatic Assay of Colesterol with tungsten electrode
sensor. Talanta, 49:639- 649.
Situmorang, M., (2005), Development of enzyme based biosensor by using
electrodepositited polytryramine, Ph.D Thesis, The University of New
South Wales, Australia.
Skoog, D.A. and Leary, J.J., (1992), Principles of instrumental Analisys, 4th ed.,
Saunder College Publishers, New York.
Soerjodibroto, Waluyo., (2002). Menyimak kandungan soft drink, 26 Februari: 1
hlm.http://www. kompas.com/health/news/ 0202/26051556.html, 6 Januari
2003, pk. 21.00
Tudorache, M. and Bala, C., (2007), Biosensors Based on Screen-Printing
Technology, and their Applications in Environmental and Food Analysis.
Anal Bioanal Chem. 388 : 565 – 578.
Velasco-Garcia, M.N. and Mottram, T., (2003). Biosensors Technology
Addressing Agricultural Problems. Automation and Emerging
Technologies. 84 (1) : 1 – 12.
Vogel, (1985), Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro
Edisi Lima, PT. Kalma Media Pustaka, Jakarta.
WHO, (2000), Benzoic Acid and Sodium Benzoate, Geneva, World Health
Organization.
Winarno F.G., (1994), Bahan Tambahan Makanan dan Kontaminan, Jakarta:
Penerbit Pustaka Sinar Harapan, hal 7.
UNTUK PENENTUAN NATRIUM BENZOAT
DI DALAM MINUMAN SOFT DRINK
Oleh :
Betaria Simanungkalit
NIM 408231015
Program Studi Kimia
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2012
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha
Kuasa, Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan anugrahNya yang selalu
menyertai, menopang dan mencukupkan serta memberi kekuatan kepada penulis
dari awal perkuliahan di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Medan khususnya dalam penyusunan skripsi yang berjudul
“Pengembangan Sensor Spektrofotometri Untuk Penentuan Asam Benzoat
Dalam Minuman Soft Drink.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada
semua pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini, mulai dari
pengajuan proposal penelitian, pelaksanaan sampai selesainya skripsi ini antara
lain Bapak
Prof. Drs. Manihar Situmorang, M.Sc.,Ph.D selaku Dosen
Pembimbing yang begitu sabar dalam memberikan arahan dan bimbingan, Bapak
Drs. Marudut Sinaga, M.Si, Ibu Dra. Ani Sutiani, M.Si dan Bapak Drs. Jamalum
Purba M.Si yang telah banyak memberikan saran dalam penelitian ini. Bapak Drs.
Eddyanto, p.hD selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah membimbing
penulis selama perkuliahan, serta
Secara khusus kepada kedua orangtua saya, abang, kakak dan adik- adik
saya, tiada kata yang dapat saya rangkai untuk menyatakan setiap dukungan, doa
dan kasih sayang mereka (Love you so much). Penulis juga mengucapkan terima
kasih kepada rekan penelitian yaitu Eko, Ribka, Herna dan Zainiati yang telah
melakukan kerja sama yang sangat baik selama penyusunan proposal, pelaksanaan
penelitian dan penyelesaian skripsi. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada semua kawan NK 08 ( Febri, Yana, Imron dll ), Hartika DIK 08, dan juga
MEI’kost ( gina, lina, k’el, hotna, senny, wulan, k’fitri, k’minnas, melati dan
k’mei), yang telah memberikan saran dan dukungan sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini.
Terakhir penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak- pihak
yang terkait yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah turut
membantu sehinggaa penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
iii
PENGEMBANGAN SENSOR SPEKTROFOTOMETRI UNTUK
PENENTUAN NATRIUM BENZOAT DI DALAM
MINUMAN SOFT DRINK
Betaria Simanungkalit ( NIM 408231015 )
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk menentukan kadar
Natrium Benzoat pada minuman soft drink dengan menggunakan
metode sensor deteksi spektrofotometri UV. Prinsip analisanya
berdasarkan Penentuan kadar senyawa organik yang mempunyai
struktur kromofor atau mengandung gugus kromofor, serta
mengabsorpsi radiasi ultraviolet-sinar tampak penggunaannya
cukup luas. Penentuan kadar dilakukan dengan mengukur
absorbsi pada panjang gelombang maksimum (puncak kurva),
agar dapat memberikan absorbsi tertinggi untuk setiap
konsentrasi. Penelitian ini dilakukan dengan melakukan optimasi
terhadap respon spektrofotometri UV terhadap sensitifitas pelarut
untuk standar Natrium Benzoat 1 mM, panjang gelombang, kurva
kalibrasi dan zat – zat penggangu dalam minuman. Kondisi
optimun yaitu Pelarut yang cocok untuk Natrium Benzoat adalah
HCl 1 mM, yang berada pada panjang gelombang 229.65 nm,
sehinggga dari kurva kalibrasi dapat ditentukan nilai slopenya
=0.050 ; intersepnya= 0.542, dengan harga R2 = 0.985. Dan dan
fruktosa, kolesterol glukosa, NaCl dan As. Asorbat dapat
mempengaruhi kestabilan panjang gelombang dan absorbansi dari
Natrium Benzoat. Dari hasil pengukuran spektrofotomemetri UV
kadar Natrium Benzoat tertinggi adalah sampel P yaitu sebanyak
983.5 ppm dan yang paling rendah adalah E sebanyak 35.85 ppm.
vi
DAFTAR ISI
Lembar Pengesahan
Riwayat Hidup
Abstrak
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Lampiran
Halaman
i
ii
iii
iv
vi
viii
ix
x
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Batasan Masalah
1.3. Rumusan Masalah
1.4. Tujuan Masalah
1.5. Mamfaat Penelitian
1
1
3
3
4
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bahan pengawet makanan dan minuman
2.2. Natrium Benzoat
2.2.1. Tujuan Penggunaan Bahan Pengawet
2.2.2. Efek dari beberapa bahan pengawet
2.3. Metode Sensor Kimia
2.4. Metode Spektrokopis Serapan Ultraviolet dengan Sinar Tampak
2.5. Warna Komplementer
5
5
6
10
10
12
14
20
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
3.2. Alat dan Bahan
3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Preparasi Sampel
3.3.2. Bagan Alir Penelitian
3.3.3. Pembuatan Larutan
3.3.4. Pengembangan sensor kimia sebagai instrumentan analisis
untuk menguji kualitas makanan
3.3.5. Optimasi Spektrofotometri penentuan Natrium Benzoat
3.3.6. Metode Spektroskopis untuk penentuan kadar Na- Benzoat
3.3.7. Aplikasi Spektroskopi untuk Penentuan kadar Na- Benzoat
23
23
23
23
23
23
24
26
27
28
29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Optimasi Spektrofotometri penentuan Natrium Benzoat
4.2. Pengaruh Asam terhadap sensitifitas pelarut Natrium Benzoat
4.3. Penentuan panjang gelombang maksimum
4.4. Penentuan Linearitas Kurva kalibrasi
30
30
31
29
34
vii
4.5. Analisis Senyawa Perinterferen Pada Minuman
4.6. Penentuan Natrium Benzoat pada Minuman Ringan ( soft drink )
37
38
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
41
41
41
DAFTAR PUSTAKA
42
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Pengaruh pH terhadap disosiasi Asam Benzoat
7
Tabel 4.1. Penentuan Pelarut pada Natrium Benzoat
32
Tabel 4.2. Data Hasil Pengukuran Kurva Kalibrasi
36
Tabel 4.3. Panjang Gelombang dari Zat Penggangu pada Minuman
37
Tabel 4.4. Kadar Natrium Benzoat dalam Sampel Minuman Soft Drink
39
x
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Perhitungan kadar Natrium Benzoat pada sampel
Lampiran 2. Dokumentasi Penelitian
Halaman
44
57
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Dizaman modern sekarang ini begitu banyak terjadi perkembangan
dibidang industry makanan dan minuman yang bertujuan untuk menarik perhatian
para konsumen. Seiring dengan meningkatnya pertumbuhan industri makanan dan
minuman di Indonesia, telah terjadi peningkatan produksi minuman ringan yang
beredar di masyarakat. Pada minuman ringan sering ditambahkan kofeina,
pengawet dan pemanis buatan yang kadarnya perlu diperhatikan, karena apabila
konsumsinya berlebihan dapat membahayakan kesehatan (Soerjodibroto, 2002 ;
Jacobson, 2000).
Penggunaan senyawa pengawet didalam makanan dan minuman sering
kali tidak dapat dihindari karena berbagai alasan seperti menjaga kesegaran
makanan, menghambat pertumbuhan organisme, memelihara warna bahan
makanan, dan untuk menjaga kualitas makanan dan minuman dalam penyimpanan
dalam jangka waktu tertentu (Giesova, dkk., 2004). Penggunaan bahan pengawet
yang aman bagi kesehatan diperbolehkan sepanjang masih berada dalam batas
tingkat ambang batas tolentasi (Friedman dan Juneja, 2010). Akan tetapi sering
dikeluhkan adanya bahan pengawet makanan yang ditambahkan kedalam
makanan dalam jumlah melebihi ambang batas yang diperbolehkan sehingga
dapat mengakibatkan permasalahan terhadap kesehatan (Eigenmann dan
Haenggeli, 2007).
Bahan pengawet benzoat banyak digunakan sebagai pengawet salah
satunya digunakan pada minuman soft drink. Meski kandungan bahan pengawet
tersebut umumnya tidak terlalu besar, akan tetapi jika dikonsumsi secara terusmenerus tentu akan berakumulasi dan menimbulkan efek terhadap kesehatan.
Dampak lain dari bahan pengawet minuman adalah kanker, dikonsumsi secara
berlebihan dapat timbul efek samping berupa edema (bengkak) yang dapat terjadi
karena retensi atau tertahannya cairan di dalam tubuh. Bisa juga naiknya tekanan
2
darah sebagai akibat bertambahnya volume plasma lantaran pengikatan air oleh
natrium (Fadliwdt, 2007). Natrium benzoat memiliki ambang batas penggunaan
600 mg/l (Anonim, 2006). Maka diperlukan penelitian lebih lanjut terhadap
pengawet benzoat pada minuman jenis soft drink.
Permasalahan yang dihadapi adalah sulitnya menghadapi instrument
analisis yang akurat, selektif dan sensitive terhadap berbagai jenis senyawa
pengawet, sehingga monitoring terhadap keberadaan senyawa pengawet didalam
makanan dan minuman sulit dilakukan oleh industri makanan dan minuman
secara regular, khususnya industri skala kecil yang belum menasional yang
dikomsumsi oleh masyarakat banyak. Instrument analisis yang sering digunakan
untuk penentuam Natrium Benzoat pada makanan dan minuman umumnya adalah
berdasarkan TLC ( Thin Layer Cromathography), HPLC ( High Performance
Liquid Cromathografy), Enzyme Linked Immunosorbent Assay ( ELISA), dan
teknologi immunikimia yang lainnya, tetapi metode ini semua membutuhkan
waktu yang lama, sulit untuk dioperasikan dan biaya yang mahal (Hamzah, H,
Dkk. 2006).
Untuk mengatasi permasalahan diatas, maka dibutuhkan instrument
analisis sensor kimia karena sensor kimia memiliki daya analisis sensitive sensor
kimia yang memberikan respon sensitive, selektif, akurat, cepat, stabil,
keterulangan baik, sederhana, serbaguna, mudah mengoperasikan dan dengan
biaya analisis relative murah unruk penentuan bahan pengawet yang terdapat
didalam sample makanan dan minuman (Situmorang, M.dkk. 2005).
Hal inilah
yang mendorong peneliti tertarik melakukan didalam makanan dan minuman
dengan menggunakan pengembangan sensor kimia untuk memonitoring
pengawet.
3
1.2.Batasan Masalah
Penelitian ini dibatasi pada penentuan kadar pengawet asam benzoat
dalam berbagai minuman ringan ( soft drink ) yang beredar dikota Medan dengan
menggunakan pengembangan spektrofotometri untuk monitoring pengawet
didalam minuman soft drink.
1.3.Rumusan Masalah
. Berdasarkan uraian latar belakang maka yang menjadi rumusan masalah
dalam penelitian ini adalah:
1.
Bagaimana mengembangkan metode analisis sebagai instrument
analisis yang sensitive, selektif, akurat, cepat, dan stabil terhadap
senyawa pengawet untuk monitoring kadar Natrium benzoat dalam
berbagai macam minuman soft drink?
2.
Bagaimana membuat rancang bangun sensor sebagai instrument yang
menghasilkan sensor yang selektif dan sensitive terhadap penentuan
Natrium benzoate pada berbagai macam minuman soft drink
3.
Bagaimana penentuan kadar pengawet
Natrium benzoate pada
minuman
kimia
soft
spektrofotometri.
drink
secara
sensor
dengan
metode
4
1.4.Tujuan penelitian
Yang menjadi tujuan penelitian ini adalah:
1.
Mengembangkan instrument analisis sensor sebagai instrument analisis
yang sensitive, selektif, akurat, cepat, dan stabil terhadap senyawa
target, seta mempunyai keterulangan baik, sederhana, serba guna,
mudah pengoperasian dan dengan biaya anlisis yang relative murah
untuk monitoring senyawa pengawet didalam sample minuman soft
drink.
2.
Membuat rancang bangun sensor sebagai instrument analisis sebagai
instrument yang
menghasilkan sensor yang selektif dan sensitive
terhadap penentuan Natrium benzoate pada berbagai macam minuman
soft drink
3.
Mengembangkan transduser sensor kimia untuk penentuan kadar
Natrium Benzoat didalam sample minuman soft drink dan bebas dari
pengaruh senyawa penggangu ( interference ).
1.5. Mamfaat penelitian
Mamfaat penelitian ini dapat diuraikan sebagai berikut:
1.
Mendapatkan instrumen analisis sensor yang sensitif, selektif, akurat,
sederhana, dan cepat untuk penentuan Natrium benzoat
didalam
minuman soft drink.
2.
Memberikan informasi kepada masyarakat mengenai kadar natrium
benzoat dalam minuman soft drink sehingga dapat memudahkan
masyarakat untuk memilih minuman yang layak untuk dikomsumsi
sesuai dengan kebutuhan dan kondisi kesehatan.
41
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diperoleh dalam penelitian ini adalah:
1. Dengan metode spektrofotometri dalam penentuan Natrium Benzoat
dalam berbagai sampel minuman soft drink diperoleh pelarut yang cocok
adalah HCl 1 mM, panjang gelombang 229.65 nm, dari kurva kalibrasi
larutan standar Natrium Benzoat diperoleh persamaan regresi linier y =
0.050x + 0.542 dengan harga R2 = 0.9850, dan bahwa fruktosa, kolesterol
glukosa, NaCl dan As. Asorbat dapat mempengaruhi nilai kestabilan dari
panjang gelombang dan absorbansi dari Natrium Benzoat.
2. Sampel minuman yang memiliki kadar Natrium Benzoat yang paling
tinggi adalah ( P ) yaitu sebanyak 983.5 ppm dan yang paling rendah
adalah ( E) sebanyak 35.85 ppm.
5.2. Saran
Dari hasil penelitian diajukan saran sebagai berikut:
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan sensor
elektrokimia untuk penentuan kadar Natrium Benzoat.
2. Perlu dilakukan penentuan Natrium Benzoat pada lebih banyak lagi
sampel makanan maupun minuman.
42
DAFTAR PUSTAKA
Anonym.,(2012),http:/www.yongkikastanyaluthana.wordpress.com/category/natri
um_ benzoat/2008 GNU Free Documentation Licennse Wikipedia
Foundation, Inc. waktu Download 28 Febuari 2012 pukul 20.55 WIB
Anonimus,
1988,
Peraturan Mentri
Kesehatan,
722/MenKes/Per/IX/1988, Bahan Tambahan Makanan, Jakarta.
RI
No.
Awang, Rahmat., (2003), Kesan Pengawet Dalam Makanan, diambil dari
http://www.prn2.usm.my
Baeumner, A., (2003), Albert,K.J; Lewis, N.S.; Schauer, C.L.; Sotzing, G.A.;
Stiltzel, S.E.; Vaid, T.P. and Walt. D.R.; (2000), Cross- reactive chemical
sensor arrays, Chemical Reviews 100: 2595-2626.
Cahyadi, W., (2008), Analisis & Aspek Kesehatan Bahan Tambahan Pangan.
Jakarta: PT. Bumi Aksara. Hal. 5-9.
Davletshina, T.A., Shul:gina, L.V., Lazhentseva, L.Y., Blinov, Y.G. dan
Pivnentoko, T.N., (2003), Inhibitory Effect of an Antimicrobial Preparation
from Lipids Of Marine Fishes on Tissue and Microbial Enzimes, Applied
Biochemistry and Microbiology, 39 ( 6 ): 596-598.
Depkes., ( 2012 ), http://www.depkes.go.id , GNU Free Documentation Licennse
Wikipedia Foundation, Inc. waktu Download 28 Febuari 2012 pukul 20.04
WIB.
Department Kesehatan RI, (1988), Peraturan Menteri Kesehatan Republik
Indonesai No, 722/Menkes/Per/IX/1988 tentang Batas Penggunaan
BahanTambahan Makanan, Jakarta,Department Kesehatan RI
Endrikat, S., Gallagher, G., Pouillot, R. G., Quesenberry, H.H., Labarre, D.,
Schroeder, C.M., dan Kause, J., (2010), A Comparative Risk Assesment for
Listeria monocytogenes in Prepackaged versus Retail- Sliced Deli Meat,
Journal of Food Protection, 73 ( 4 ): 612- 619.
Fadwilt,
2007.
Menelisik
minuman
Isotonikhttp://blog.its.ac.id/fadliwdt/2007/08/20/menelisik-minumanisotonik/. Download tanggal 28 Mei 2008.
Hall, E. A.H., (1990), Biosensor, Prentice Hall. Englewood Cliffs, New Jersey.
Harvey David., (2000), Modern Analytical Chemistry. New York: McGraw-Hill
Comp.
Hamzah, H, Dkk., (2011), Article An Optical Test Strip For The Detection Of
Benzoic Acid In Food. Universiti Putra Malasya, Malaysia.
Jacobson, Michael., (2000), How soft drinks are harming Americans’ health,
http://www.cspinet.org/ sodapop/liquid candy.html. 12 hal. 4 Januari 2003,
pk 22.00
43
Kokasih,,et al ,(2004), Asas Pengembangan Prosedur Analisis, Edisi pertama,
Surabaya, Airlangga University Press.
Rahmat, M., (2002 ), Pembuatan dan Studi Kinerja Elektroda Selektif Ion
Kobal(II) dengan Bahan Aktif DI(2-Ethylhexil)Phosphoric Acid
(D2EHPA), Tesis Magister Kimia, ITB,
Situmorang, M., Alexsander, P.W., Hibbret, D.B. (1998) Flow Injection
Potentiometri for Enzymatic Assay of Colesterol with tungsten electrode
sensor. Talanta, 49:639- 649.
Situmorang, M., (2005), Development of enzyme based biosensor by using
electrodepositited polytryramine, Ph.D Thesis, The University of New
South Wales, Australia.
Skoog, D.A. and Leary, J.J., (1992), Principles of instrumental Analisys, 4th ed.,
Saunder College Publishers, New York.
Soerjodibroto, Waluyo., (2002). Menyimak kandungan soft drink, 26 Februari: 1
hlm.http://www. kompas.com/health/news/ 0202/26051556.html, 6 Januari
2003, pk. 21.00
Tudorache, M. and Bala, C., (2007), Biosensors Based on Screen-Printing
Technology, and their Applications in Environmental and Food Analysis.
Anal Bioanal Chem. 388 : 565 – 578.
Velasco-Garcia, M.N. and Mottram, T., (2003). Biosensors Technology
Addressing Agricultural Problems. Automation and Emerging
Technologies. 84 (1) : 1 – 12.
Vogel, (1985), Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro
Edisi Lima, PT. Kalma Media Pustaka, Jakarta.
WHO, (2000), Benzoic Acid and Sodium Benzoate, Geneva, World Health
Organization.
Winarno F.G., (1994), Bahan Tambahan Makanan dan Kontaminan, Jakarta:
Penerbit Pustaka Sinar Harapan, hal 7.