ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga

ANALISIS SENYAWA KARSINOGENIK N-NITROSODIPROPILAMIN (NDPA) PADA DAGING OLAHAN DENGAN HEADSPACE-SINGLE DROP MICROEXTRACTION-GAS CHROMATOGRAPHY-FLAME IONIZATION DETECTOR (HS-SDME-GC-FID)

SKRIPSI

TEGUH HARI SUCIPTO

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2012

Skripsi

Analisis Senyawa Karsinogenik N-Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Daging Olahan Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HS-SDMEGC-

Teguh Hari Sucipto


ANALISIS SENYAWA KARSINOGENIK N-NITROSODIPROPILAMIN (NDPA) PADA DAGING OLAHAN DENGAN HEADSPACE-SINGLE DROP MICROEXTRACTION-GAS CHROMATOGRAPHY-FLAME IONIZATION DETECTOR (HS-SDME-GC-FID)

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Bidang Kimia Pada Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga

Disetujui Oleh :

Skripsi

Dosen Pembimbing I,

Dosen Pembimbing II,

Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc NIP. 19681228 199303 1 001

Yanuardi Raharjo, S.Si, M.Sc NIK. 139090961

ii Analisis Senyawa Karsinogenik N-Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Daging Olahan Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HS-SDMEGC-

Teguh Hari Sucipto


LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI

Judul

Penyusun NIM Pembimbing I Pembimbing II Tanggal Ujian

: Analisis Senyawa Karsinogenik N-Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Daging Olahan Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HS-SDME-GC-FID) : Teguh Hari Sucipto : 080810645 : Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc : Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc : 18 Juli 2012

Disetujui oleh :

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc NIP. 19681228 199303 1 001

Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc NIK. 139090961

Mengetahui, Ketua Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga

Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA NIP. 19671115 199102 2 001 iii i Skripsi


Teguh Hari Sucipto


PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pemgutipan harus seizin penyusun dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah. Dokumen skripsi ini merupakam hak milik Universitas Airlangga.

Skripsi

iv Analisis Senyawa Karsinogenik N-Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Daging Olahan Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HS-SDMEGC-

Teguh Hari Sucipto


KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya segala petunjuk yang telah diberikan, sehingga penyusun dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul “Analisis Senyawa Karsinogenik N-Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Daging Olahan Dengan HeadspaceSingle Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HS-SDME-GC-FID)” dengan lancar dan tepat pada waktunya. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1.

Bapak Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc dan Bapak Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc selaku dosen pembimbing I dan II yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis hingga selesainya skripsi ini.

2.

Ibu Dr. Pratiwi Pujiastuti, M.Si dan Bapak Drs. Handoko Darmokoesoemo, DEA selaku dosen penguji I dan II yang telah memberikan saran dan arahan kepada penulis hingga selesainya skripsi ini.

3.

Bapak Drs. Joesoef Syah, MS selaku dosen dosen wali yang telah memberikan pengarahan dan nasehat kepada penulis.

4.

Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA selaku Ketua Departemen Kimia yang telah memberikan fasilitas serta arahan selama penyusun belajar di Departemen Kimia.

5.

Seluruh Staf Pengajar Program Studi S1 Kimia yang telah memberikan ilmu yang bermanfaat kepada penyusun.

6.

Kedua Orang Tua, H. Slamet dan Hj. Munjiah yang telah memberikan motivasi dan nasehat kepada penulis.

7.

Zarah Nur Intizzar, Kartika Laksmi Prasetyowati, dan Any Shofiyah yang selalu membantu dan memberi semangat dalam penyelesaian skripsi ini.

8.

Teman-teman seperjuangan S1 Kimia angkatan 2008 yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah memberikan semangat, dukungan, dan bantuan selama penyusunan naskah skripsi.

9.

Teman-teman S1 Kimia angkatan 2006, 2007, dan 2009 yang telah memberikan semangat dan doa untuk kelancaran penyusunan naskah skripsi. v

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


10.

Semua pihak yang telah membantu dalam penulisan naskah skripsi ini. Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam

penyusunan skripsi ini, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan penulisan skripsi ini agar bermanfaat bagi semua pihak.

Surabaya, 18 Juli 2012 Penyusun,

Teguh Hari Sucipto

vi Skripsi


Teguh Hari Sucipto


Sucipto, T.H., 2012, Analisis Senyawa Karsinogenik N-Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Daging Olahan Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HS-SDMEGC-FID). Skripsi Ini Dibawah Bimbingan Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc dan Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc. Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya.

ABSTRAK Analisis senyawa karsinogenik N-nitrosodipropilamin (NDPA) dalam daging olahan yaitu hamburger dan kebab telah dilakukan dengan HS-SDME-GCFID. Hasil yang diperoleh penentuan pH optimum adalah 4, kecepatan pengadukan optimum adalah skala 6, dan suhu ekstraksi optimum adalah 30 °C. Pada penelitian ini diperoleh limit deteksi sebesar 78 ppb, persen recovery sebesar 101,18%, presisi antara 0,089% sampai dengan 0,566%, dan true enrichment factor sebesar 3372,52 kali. Dari hasil penelitian disimpulkan teknik HS-SDMEGC-FID dapat digunakan untuk menganalisis senyawa karsinogenik Nnitrosodipropilamin (NDPA) yang terdapat pada daging olahan (hamburger dan kebab) dengan konsentrasi setiap sampel sebagai berikut, hamburger I sebesar 0,27 ppm, hamburger II sebesar 0,73 ppm, hamburger III sebesar 1,39 ppm, dan kebab I sebesar 3,13 ppm. Kata Kunci : HS-SDME-GC-FID, N-nitrosodipropilamin, daging olahan

vii Skripsi


Teguh Hari Sucipto


Sucipto, T.H., 2012, Analysis of N-nitrosodiprophylamines carcinogenic compound to meat-processing using Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID). This script is under advisement of Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc and Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc. Chemistry Department, Science and Technology Faculty, Airlangga State University.

ABSTRACT Analysis of N-nitrosodipropilamin carcinogenic compound in processed meat especially hamburger and kebab had occured by HS-SDME-GC-FID technique. The results were obtained determining the optimum pH was 4, the optimum stirring speed was 6 scale, and the temperature of extraction was 30 ºC. It was obtained in this study that the detection limit of 78 ppb, the percent recovery of 101,18%, precision between 0,089% to 0,566%, and the true enrichment factor was 3372,66 times. From the results of the study was concluded that HS-SDME-GC-FID technique can be used to analyze the carcinogenic compound N-nitrosodiprophylamines (NDPA) found in meat-processing (hamburger and kebab) by the concentration of each samples as follows, hamburger I of 0,27 ppm, hamburger II of 0,73 ppm, hamburger III of 1,39 ppm, and kebab I of 3,13 ppm. Keyword : HS-SDME-GC-FID, N-nitrosodiprophylamines, meat-processing

viii Skripsi


Teguh Hari Sucipto


DAFTAR ISI Halaman LEMBAR JUDUL ........................................................................................ i LEMBAR PERNYATAAN.............................................................................. ii LEMBAR PENGESAHAN.......................................................................... ... iii LEMBAR PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI....................................... iv KATA PENGANTAR................................................................................... v ABSTRAK.......................................................................................................... vii ABSTRACT.............................................................................. ....................... viii DAFTAR ISI ................................................................................................. ix DAFTAR GAMBAR..................................................................................... xi DAFTAR TABEL ......................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................. xiii BAB I

PENDAHULUAN........................................................................... 1.1 Latar Belakang Masalah .......................................................... 1.2 Rumusan Masalah ................................................................... 1.3 Tujuan Penelitian..................................................................... 1.4 Manfaat Penelitian...................................................................

1 1 6 6 7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................. 2.1 Produk Daging Olahan............................................................. 2.1.1 Hamburger...................................................................... 2.1.2 Kebab ............................................................................. 2.2 Karsinogenik…………………………………………………... 2.2 N-Nitrosamin...................................................................... ....... 2.3 Headspace-Single Drop Microextraction.............................. .... 2.4 Gas Chromatography (GC) .....................................................

8 8 8 8 9 10 12 13

BAB III METODE PENELITIAN............................................................... 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian .................................................. 3.2. Bahan Penelitian..................................................................... 3.3 Alat-alat Penelitian .................................................................. 3.4 Prosedur Penelitian .................................................................. 3.4.1 Diagram alir penelitian................................................. 3.4.2 Headspace-single drop microextraction (HS-SDME)... 3.4.3 Pembuatan larutan.......................................................... 3.4.3.1 Pembuatan larutan induk NDPA 50 ppm ........ 3.4.3.2 Pembuatan larutan standar NDPA 2 ppm; 4 ppm; 6 ppm; 8 ppm; dan 10 ppm................. 3.4.3.3 Pembuatan larutan asam asetat 1 M ................. 3.4.3.4 Pembuatan larutan natrium asetat 1 M ............. 3.4.3.5 Pembuatan larutan natrium dihidrogen fosfat 1 M ................................................................. 3.4.3.6 Pembuatan natrium hidroksida 1 M............... ...

15 15 15 15 16 16 17 17 17 18 18 18 18 18

ix Skripsi


Teguh Hari Sucipto


3.5

3.6 3.7 3.8

3.4.3.7 Pembuatan larutan buffer asetat....................... . 19 3.4.3.8 Pembuatan larutan buffer fosfat........................ 19 3.4.3.9 Pembuatan larutan buffer bikarbonat................ . 19 3.4.4 Pembuatan kurva kalibrasi NDPA tanpa ekstraksi......... 20 3.4.5 Optimasi parameter analitik ......................................... 20 3.4.6.1 Optimasi pH........................................................ 20 3.4.6.2 Optimasi kecepatan pengadukan ...................... 20 3.4.6.3 Optimasi suhu ekstraksi..................................... 21 3.4.6 Pembuatan kurva kalibrasi NDPA dengan ekstraksi HS-SDME..........................................................................22 Validasi Parameter Analitik ..................................................... 22 3.5.1 Penentuan limit deteksi (sensitivitas)............................ 22 3.5.2 Penentuan persen recovery (R)..................................... 23 3.5.3 Uji koefisien variasi (presisi)........................................ 23 3.5.4 Perhitungan enrichment factor ..................................... 24 Penyiapan Sampel .................................................................... 24 Analisis Sampel........................................................................ 24 Spiking ..................................................................................... 25

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 26 4.1 Optimasi Gas Chromatography (GC) ...................................... 26 4.2 Pembuatan Kurva Kalibrasi NDPA Tanpa Ekstraksi ................ 27 4.3 Headspace-Single Drop Microextraction (HS-SDME)............. 29 4.3.1 Optimasi parameter analitik ......................................... 31 4.3.1.1 Optimasi pH ..................................................... 31 4.3.1.2 Optimasi kecepatan pengadukan ....................... 33 4.3.1.3 Optimasi suhu ekstraksi .................................... 35 4.4 Pembuatan Kurva Kalibrasi NDPA dengan Ekstraksi HS-SDME 36 4.5 Validasi Parameter Analitik ..................................................... 38 4.5.1 Limit deteksi (sensitivitas) ........................................... 38 4.5.2 Persen Recovery (R)..................................................... 39 4.5.3 Koefisien variasi (presisi)............................................. 40 4.5.4 Enrichment factor ........................................................ 40 4.6 Analisis Sampel....................................................................... 41 4.7 Spiking .................................................................................... 44 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 47 5.1 Kesimpulan ............................................................................. 47 5.2 Saran .................................................................................... 47 DAFTAR PUSTAKA.................................................................................... 49 LAMPIRAN

x Skripsi


Teguh Hari Sucipto


DAFTAR GAMBAR

No.

Judul

Halaman

2.1

Struktur kimia senyawa N-nitrosamin.........................

10

2.2

Mekanisme reaksi pembuatan N-nitrosamin..............

10

2.3

Persamaan

reaksi

nitrosating

pembuatan

N-

nitrosodipropilamin.........................................................

11

2.4

Reaksi substitusi-transfer massa..................................

12

2.5

Headspace-single drop microextraction (HS-SDME)

13

2.6

Kromatografi gas............................................................

14

3.1

Set-up HS-SDME............................................................

17

3.2

Skema optimasi suhu ekstraksi.......................................

21

4.1

Kurva optimasi GC.........................................................

27

4.2

Kromatogram N-nitrosodipropilamin.............................

27

4.3

Kurva kalibrasi NDPA tanpa ekstraksi...........................

28

4.4

Kurva optimasi pH..........................................................

32

4.5

Persamaan reaksi kondisi NDPA dalam suasana asam

32

4.6

Persamaan reaksi kondisi NDPA dalam suasana basa

33

4.7

Kurva optimasi kecepatan pengadukan...........................

34

4.8

Kurva optimasi suhu........................................................

36

4.9

Kurva kalibrasi NDPA dengan ekstraksi HS-SDME.......

37

4.10

Kurva pemekatan NDPA menggunakan ekstraksi HS-SDME

41

xi Skripsi


Teguh Hari Sucipto


DAFTAR TABEL

No.

Judul

Halaman

3.1

Pembuatan larutan buffer asetat....................................

19

3.2

Pembuatan larutan buffer fosfat..................................

19

3.3

Pembuatan larutan buffer bikarbonat.............................

20

4.1

Kondisi Gas Chromatography (GC)..............................

26

4.2

Data kurva kalibrasi NDPA tanpa ekstraksi...................

28

4.3

Sifat fisika pelarut organik dan senyawa NDPA............

29

4.4

Data optimasi pH............................................................

31

4.5

Data optimasi kecepatan pengadukan............................

34

4.6

Data optimasi suhu.........................................................

35

4.7

Data kurva kalibrasi NDPA dengan ekstaksi HSSDME............................................................................

4.8

Data persen recovery larutan standar NDPA dengan ekstraksi HS-SDME.......................................................

4.9

37

39

Data koefisien variasi larutan standar NDPA dengan ekstraksi HS-SDME.......................................................

40

5.0

Data analisis sampel.......................................................

42

5.1

Data konsentrasi NDPA dalam sampel..........................

43

5.2

Data spiking sampel.......................................................

45

5.3

Data konsentrasi NDPA dalam spiking sampel.............

45

5.4

Data recovery spiking sampel........................................

45

xii Skripsi


Teguh Hari Sucipto


DAFTAR LAMPIRAN

No.

Judul

1.

Pembuatan Larutan

2.

Pembuatan Kurva Kalibrasi NDPA Tanpa Ektraksi

3.

Pembuatan Kurva Optimasi pH

4.

Pembuatan Kurva Optimasi Kecepatan Pengadukan

5.

Pembuatan Kurva Optimasi Suhu Ekstraksi

6.

Pembuatan Kurva Kalibrasi NDPA dengan Ekstraksi HS-SDME

7.

Perhitungan Enrichment Factor

8.

Perhitungan Konsentrasi Sampel

9.

Perhitungan Spiking dan Recovery (%R) Spiking

10.

Kromatogram Nitrosodipropilamin (NDPA)

11.

Kromatogram Metanol

12.

Kromatogram Metanol dan NDPA

13.

Kromatogram Metanol dan Toluena

14.

Kromatogram Metanol, Toluena, dan NDPA

15.

Kromatogram Optimasi Parameter Analitik

16.

Kromatogram Sampel Hamburger I dan Spiking Sampel Hamburger I

17.

Kromatogram Sampel Hamburger II dan Spiking Sampel Hamburger II

18.

Kromatogram Sampel Hamburger III dan Spiking Sampel Hamburger III

19.

Kromatogram Sampel Kebab I dan Spiking Sampel Kebab I

20.

Kromatogram Sampel Kebab II dan Spiking Sampel Kebab II

21.

Kromatogram Sampel Kebab III dan Spiking Sampel Kebab III

22.

Hasil Uji Nitrit di Balai Besar Laboratorium Kesehatan Surabaya

xiii Skripsi


Teguh Hari Sucipto


BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Bahan pangan merupakan kebutuhan pokok bagi manusia disamping

pendidikan, kesehatan, dan sandang. Kebutuhan bahan pangan ini akan terus meningkat sesuai dengan laju pertumbuhan penduduk. Secara garis besar masalah pangan dan sistem pangan umumnya dibagi atas sub sistem produksi, pengadaan, dan konsumsi. Bahan pangan tersebut akan mengalami perubahan-perubahan yang tidak diinginkan antara lain pembusukan. Proses pembusukan disebabkan oleh adanya reaksi kimia yang bersumber dari dalam dan dari luar bahan pangan tersebut (Barus, 2009). Pembusukan yang berasal dari luar bahan pangan disebabkan oleh mikroorganisme pembusuk. Penggunaan bahan kimia sebagai bahan tambahan pada makanan (food addittive) saat ini sering ditemui pada makanan dan minuman. Pengawet bahan kimia ini berfungsi untuk memperlambat kerusakan makanan, baik yang disebabkan mikroba pembusuk, bakteri, ragi maupun jamur dengan cara menghambat, mencegah, ataupun menghentikan proses pembusukan dan fermentasi dari bahan makanan (Husni, 2007). Akan tetapi, penggunaan pengawet bahan kimia (sintetis) pada saat ini direkomendasikan oleh Departemen Kesehatan karena dapat menyebabkan penyakit kanker (Carcinogenic Agent) dengan cara menetapkan batas maksimum penggunaan bahan kimia tersebut (Hernani dan

Skripsi

1 Analisis Senyawa Karsinogenik N-Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Daging Olahan Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HS-SDMEGC-

Teguh Hari Sucipto


2

Raharjo, 2005). Bahan kimia yang dapat digunakan untuk pengawet antara lain yaitu, NaCl, formalin, nitrit, dan lain sebagainya. Penyakit kanker merupakan salah satu penyebab kematian terbesar di dunia. Di Indonesia penyakit kanker masuk dalam 6 urutan terbesar penyebab kematian (Sunaryanto, 2010). Menurut Tjindarbumi dan Mangunkusumo (2001), kasus penyakit kanker di Indosesia terus bertambah. Hasil penelitian menyebutkan bahwa setiap 100.000 orang terdapat kasus baru penyakit kanker sebanyak 170190 kasus. Penyebab penyakit kanker salah satunya disebabkan oleh senyawa nitrosamin yang menyerang pada organ tubuh tertentu, misalnya perut dan kandung kemih (Domanska et al., 2005). N-nitrosamin tergolong dalam senyawa N-nitroso compounds (NNCs). Salah satu bentuk senyawa N-nitrosamin adalah N-nitrosodipropilamin (NDPA). Pembentukan NNCs berasal dari nitrit atau nitrogen oksida, dan amin sekunder atau N-alkilamida. Nitrit yang berasal dari olahan daging akan bereaksi dengan amina atau amida untuk membentuk senyawa N-nitrosamin di dalam lambung manusia dalam keadaan asam. Selain berasal dari makanan, nitrosamin juga terdapat dalam asap rokok. Pada produk yang diasap, terdapat bentuk nitrosamin lain yaitu N-nitrosotiazolidin yang merupakan reaksi antara aldehid (dari asap), amin dalam bahan pangan dan nitrit (Prangdimurti dan Mangunkusumo, 2007). Hasil penelitian terhadap berbagai spesies hewan menyatakan bahwa nitrosamin bersifat karsinogenik. Selain itu, nitrosamin juga bersifat beracun dan mutagenik (Andrade et al., 2005).

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


3

Pengawet nitrat dan nitrit merupakan salah satu zat pengawet yang sering ditemukan pada daging. Penggunaan pengawet ini bertujuan agar daging memperoleh warna yang baik dan tidak mudah rusak atau menghambat pertumbuhan mikroba (Husni dkk., 2007). Tingkat toleransi N-nitrosamin di dalam tubuh manusia berkisar antara 5 sampai 10 μg/kg dari berat tubuh (Filho, et. al., 2003). Negara Amerika Serikat (USA) telah mengatur tingkat toleransi untuk N-nitrosamin sebesar 10.0 μg/kg sebagai batas maksimum peredaran produk di pasar (Ventanas dan Ruiz, 2006). Berdasarkan uraian di atas, mengingat N-nitrosamin dalam hal ini NDPA bersifat karsinogen di dalam tubuh manusia dan menyebabkan kanker maka perlu adanya suatu teknik analisis yang sederhana dan mempunyai sifat sensitivitsas tinggi untuk mendeteksi adanya N-nitrosodipropilamin (NDPA) dalam makanan. Analisis mengenai N-nitrosamin dalam produk makanan (olahan daging), tembakau, dan air minum sudah banyak dikembangkan dengan berbagai macam teknik ekstraksi. Teknik ekstraksi yang digunakan oleh peneliti sebelumnya antara lain

SPE-GC-MS

(Solid-Phase

Extraction Gas

Chromatography

Mass-

Spectrometry) (Jurado-Sánchez et al., 2009), SPE-GC-MS-FID-NPD (Solid-phase Extraction Gas Chromatography Mass Spectrometry Flame Ionization Detector Nitrogen-phosphorus Detector) (Jurado-Sánchez et al., 2007), SPE-GC-MSD (Solid-phase Extraction Gas Chromatography with Mass Selective Detector) (Yurchenko

dan

Microextraction

Mölder, Direct

2007),

Extraction

SPME-DED-GC-MS Device

Gas

(Solid

Chromatography

Phase Mass

Spectrometry) (Ventanas dan Ruiz, 2006), HS-SPME-GC-TEA (Headspace- Solid

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


4

Phase Microextraction Gas Chromatography with Thermal Energy Analyzer Detection) (Andrade et al., 2005), SPME-GC-NCD-NDP-CI-MS (Solid-phase Microextraction Gas Chromatography Nitrogen Chemiluminesence Detection Nitrogen-phosphorus Detection and Chemical Ionization Mass Spectrometry) (Grebel et al., 2006), SFE-GC-TEA (Supercritical Fluid Extraction Gas Chromatography using Thermal Energy Analysis) (Reche et al., 2002), dan TSEGC-TEA (Traditional Solvent Extraction Gas Chromatography with Thermal Energy Analyzer Detection) (Incavo dan Schafer, 2006). Teknik ekstraksi di atas mempunyai kelebihan, teknik SPE sangat kecil terjadinya kontaminasi yang bercampur pada analit, teknik SPME membuthkan jenis pelarut yang sedikit sehingga limbah pelarut organik yang banyak, teknik TSE mempunyai kapasitas sampel yang besar dan mempunyai pustaka yang banyak, teknik SFE dapat digunakan untuk mengektrak senyawa yang terdapat pada suatu fluida seperti karet. Akan tetapi, teknik-teknik ekstraksi tersebut masih kurang efisien dalam operasionalnya, teknik SPE membutuhkan pelarut organik dengan kemurnian yang tinggi dan waktu ekstraksi yang relatif lama karena mempunyai beberapa tahap ekstraksi, teknik SPME yang menggunakan absorben pelapis fiber dan teknik ekstraksi tradisional yang menghasilkan limbah pelarut organik. Sehingga masih belum efisien digunakan untuk analisis secara rutin karena akan membutuhkan biaya yang lebih mahal dan limbah pelarut organiknya tidak dapat didaur ulang. SDME (Single Drop Microextraction) merupakan suatu teknik ekstraksi sederhana, cepat, dan mudah. Teknik ini lebih murah karena tidak membutuhkan

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


5

peralatan khusus, mempunyai selektivitas tinggi, dan mempunyai batas deteksi rendah (Riccio et al., 2008). SDME mempunyai 2 model ekstraksi, yaitu SDME statis atau direct-SDME dan SDME dinamis atau Headspace-SDME (Stalikas, 2007). Berdasarkan sifat N-nitrosamin yang mudah menguap (volatil) maka teknik ekstraksi HS-SDME (Headspace-Single Drop Microextraction) sangat efisien digunakan. Teknik ekstraksi HS-SDME mempunyai beberapa keuntungan, yaitu terhindarnya pelarut organik saat ekstraksi dengan kontaminan pada sampel yang dapat mengganggu analisis. Selain itu, teknik ekstraksi HS-SDME juga sederhana, mudah, dan tidak membutuhkan waktu ekstraksi yang lama. Keberadaan senyawa N-nitrosamin dapat diidentifikasi menggunakan instrumen GC (Gas Chromatography). Kromatografi gas (GC) adalah suatu teknik analisis yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi senyawa kimia dengan sifat mudah diuapkan (Riccio et al., 2008) dan dapat mendeteksi sampel sampai dengan μg/L (Filho et al., 2003). Teknik analisis menggunakan GC (Gas Chromatography) ini sangat baik digunakan untuk mengidentifikasi senyawa yang bersifat mudah menguap seperti N-nitrosamin yang diduga terdapat pada daging olahan (hamburger dan kebab).

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


6

1.2

Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka dapat

diperoleh rumusan masalah sebagai berikut: 1.

apakah teknik HS-SDME-GC-FID dapat digunakan untuk menganalisis senyawa nitrosodipropilamin (NDPA) yang terdapat pada daging olahan (hamburger dan kebab)?

2.

bagaimana kondisi optimum yang meliputi pH, kecepatan pengadukan (skala), dan suhu (°C) pada analisis senyawa nitrosodipropilamin (NDPA) menggunakan teknik HS-SDME-GC-FID?

3.

bagaimanakah validasi teknik HS-SDME-GC-FID meliputi limit deteksi, persen recovery, presisi, dan enrichment factor?

1.3

Tujuan Penelitian Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka dapat diperoleh tujuan

penelitian sebagai berikut: 1. mengetahui kemampuan teknik HS-SDME-GC-FID untuk menganalisis senyawa nitrosodipropilamin (NDPA) yang terdapat pada daging olahan (hamburger dan kebab). 2. mengetahui kondisi optimum yang meliputi pH, kecepatan pengadukan (skala), dan suhu (°C) pada analisis senyawa nitrosodipropilamin (NDPA) menggunakan teknik HS-SDME-GC-FID. 3. menentukan validasi teknik HS-SDME-GC-FID meliputi limit deteksi, persen recovery, presisi, dan enrichment factor.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


7

1.4

Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan dan dihasilkan metode

baru yang efektif dan selektif dalam menganalisis senyawa N-nitrosamin seperti, nitosodipropilamin (NDPA) yang terdapat pada makanan daging olahan (hamburger dan kebab) sehingga bermanfaat untuk masyarakat secara luas.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Produk Daging Olahan

2.1.1 Hamburger Hamburger adalah suatu jenis makanan dari daging (Kamisa, 1997) yang berbentuk bulat, kemudian dipipihkan dan digoreng dengan mentega atau dipanggang di atas batu bara, biasanya dimakan sebagai isi roti bulat, diberi daun selada, saus tomat, dan bumbu lainnya. Hamburger atau burger merupakan produk daging giling yang halus, dicampur dengan lemak hingga tercampur rata dengan proses kuring. Kuring adalah suatu proses pengolahan yang dapat menghambat pertumbuhan organisme melalui penggunaan garam nitrit dan berfungsi juga untuk memepertahankan warna daging. Manfaat melakukan kuring adalah untuk mendapatkan warna yang stabil, aroma, tekstur dan kelezatan yang baik, dan untuk mengurangi pengerutan daging selama proses pengolahan, serta memperpanjang masa simpan produk olahan daging (Cory, 2009). 2.1.2 Kebab Kebab adalah suatu olahan daging panggang atau baker (Davidson, 1999). Seperti hamburger, kebab di Indonesia biasanya dimakan sebagai isi roti, diberi daun selada dan berbagai jenis saus. Kebab merupakan suatu olahan daging yang tidak tahan dengan waktu yang lama, maka proses penambahan pengawet sangat diperlukan. Pengawet makanan yang sering digunakan untuk olahan daging

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


9

adalah nitrit, karena nitrit dapat berfungsi sebagai penghambat pertumbuhan organisme, sehingga kebab dapat lebih tahan lama.

2.2

Karsinogenik Karsinogenik adalah zat dan radiasi yang merupakan agen langsung

terlibat dalam menyebabkan kanker. Salah satu macam karsinogenik adalah karsinogenik kimia yang didefinisikan sebagai induksi atau peningkatan neoplasia oleh zat-zat kimia. Berdasarkan karsinogenitasnya, zat kimia biasanya dikelompokkan sebagai berikut; kelompok A yaitu karsinogen manusia dengan bukti cukup pada manusia, keolpok B yaitu sangat mungkin karsinogen pada manusia dengan bukti terbatas pada manusia atau tidak terbukti pada manusia tetapi cukup terbukti pada hewan, kelompok C yaitu kemungkinan karsinogen bagi manusia dengan bukti terbatas pada hewan dan tidak terbukti pada manusia, kelompok D yaitu tidak dapat digolongkan sebagai karsinogen bagi manusia, dan kelompok E yaitu terbukti bukan karsinogen bagi manusia. Bukti pada manusia biasanya berasal dari latar belakang pekerjaan. Misalnya, siklofosfamid dapat menginduksi kanker kandung kemih pada pasien yang menggunakannya dan penggunaan diestilbestrol yang apabila diberikan pada wanita hamil dalam dosis yang sangat besar dapat mengakibatkan tumor vagina dan uterus pada keturunannya. Zat karsinogen bekerja mamicu perubahan genetik tertentu dalam suatu sel sehingga menyebabkan pembentukan noeplasma atau mengubah neoplasma menjadi kanker. Karena untuk mengurangi insiden kanker, maka pola hidup yang berbahaya ini perlu diperbaiki (Lu, 1995).

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


10

2.3

N-Nitrosamin N-Nitosamin adalah NNCs (N-nitroso compounds) senyawa yang terdapat

pada makanan tertentu akibat dari reaksi zat nitrosating (Andrade et al., 2005). R1 N R2

N

O

R1,R2 = alkil

Gambar 2.1 Struktur kimia senyawa N-nitrosamin

Prekursor pembentukan NNCs adalah nitrit atau nitrogen oksida, dan amin sekunder atau N-alkilamida. Nitrit bereaksi dengan asam amino bebas (DrabikMarkiewicz et al., 2009) dan amina atau amida untuk membentuk senyawa Nnitrosamin di dalam lambung atau kondisi asam. Persamaan reaksi:

-

Na

O

H

Cl

H

HO

N

+

+

Cl

OH2 N

N

O

O

O

-H 2 O H

NH 2 N

N

O

+

N

O

H N -nitrosa m in

Gambar 2.2 Mekanisme reaksi pembentukan N-nitrosamin

Nitrat dalam sayuran dapat direduksi menjadi nitrit oleh bakteri dari mulut. Sedangkan nitrit umumnya ditambahkan sebagai bahan tambahan pangan pada daging yang diawetkan, seperti sosis dan corned. Bahan pangan biasanya mengandung 10 ng/g, sedangkan daging dan ikan yang diasap mengandung

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


11

ratusan ng/g senyawa nitrit. Nitrit dengan mudah terdekomposisi dalam lingkungan asam membentuk nitrosating agents yang reaktif, yaitu NO+, N2O3 dan HNO2O3+. Nitrosating agents ini akan bereaksi dengan senyawa amina dan amida yang terdapat dalam bahan pangan membentuk NNCs, yaitu N-nitrosodimetilamin (paling

karsinogenik),

N-nitrosodietilamin,

dan

N-nitrosodipropilamin

(Pragdimurti, 2007). Permenkes RI No. 1168/Menkes/Per/X/1999 tentang Bahan Tambahan Makanan (BTM) yang membatasi penggunaan maksimum pengawet nitrit dalam produk daging olahan yaitu sebesar 125 mg/kg. Persamaan reaksi: NO2-

2H+

+

NO+

C3H7 N

+

H2O

C3H7 H

+

NO+

C3H7

N

N

O

+

H+

C3H7

Gambar 2.3 Persamaan reaksi nitrosating pembentukan N-nitrosodipropilamin (Belitz dan Grosh, 1999)

Hasil penelitian terhadap berbagai spesies hewan menyatakan bahwa Nnitrosamin bersifat karsinogenik dan berpotensi menyebabkan penyakit kanker (Cooper dan Porter, 2000). Tingkat toleransi N-nitrosamin di dalam tubuh manusia berkisar antara 5 sampai 10 μg/kg dari berat tubuh (Filho et al., 2003). Menurut N-nitrosamin tidak hanya ditemukan dalam bahan makanan saja, melainkan juga terdapat pada air minum, produk karet, formulasi obat, tembakau, dan asap tembakau (Cárdenes et al., 2002).

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


12

2.4.

Headspace-Single Drop Microextraction (HS-SDME) Headspace-Single Drop Microextraction (HS-SDME) merupakan salah

satu model teknik ekstraksi dari Single Drop Microextraction (SDME). Headspace-Single Drop Microextraction (HS-SDME) merupakan suatu teknik ekstraksi cair-cair dengan menggunakan jumlah pelarut organik yang sangat sedikit, biasanya hanya 1 μL sampai 3 μL (Riccio et al., 2008). Posisi pelarut organik dibiarkan menggantung pada ujung microsyringe dan diletakkan di atas permukaan larutan sampel. Larutan sampel dihomogenkan agar terjadi transfer massa dan reaksi kimia senyawa target dan pelarut organik berlangsung sempurna (Stalikas, 2007). ROH + M+OR-

+

M+OHQ+X-

M+OR-

+

H2O

M+X-

+

Q+OR-

Fasa Cair Permukaan Cair- Cair Tetesan Organik KQOR

KQX RO-CO2CH2CH3

+

Q+X-

korg

ClCO2C2H5

+

Q+OR-

Gambar 2.4 Reaksi substitusi-transfer massa (Stalikas, 2007)

Faktor yang dapat mempengaruhi proses ekstraksi antara lain, yaitu pemilihan jenis pelarut organik, volume pelarut organik, suhu ekstraksi, dan waktu ekstraksi (Adam, et. al., 2008). Selain itu, faktor yang dapat mempengaruhi proses ekstraksi adalah kecepatan pengadukan dan ukuran tetesan (drop).

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


13

Gambar 2.5 Headspace-single drop microextraction (HS-SDME)

Teknik Headspace-Single Drop Microextraction (HS-SDME) merupakan suatu teknik ekstraksi sederhana, cepat, dan murah. Selain itu, karena posisi pelarut organik berada di atas permukaan larutan sampel maka hasil ekstraksi bebas dari kontaminan yang dapat mengganggu analisis. Setelah proses ekstraksi selesai, tetesan (drop) yang berada di ujung microsyringe ditarik kembali ke dalam microsyringe dan dapat secara langsung dianalisis dengan GC (Gas Chromatography) (Riccio et al., 2008).

2.5

Gas Chromatography (GC) Kromatografi gas adalah suatu teknik analisis yang dapat digunakan untuk

mengidentifikasi senyawa kimia yang bersifat mudah menguap (Riccio et al., 2008) dan dapat mendeteksi sampel sampai dengan μg/L (Filho et al., 2003). Kromatografi gas (GC) merupakan suatu metoda pemisahan campuran yang terdiri dari dua macam komponen atau lebih, yang didasarkan pada perbedaan migrasi di antara dua fasa yaitu fasa diam yang berupa padatan dan fasa gerak berupa gas. Fasa diam berupa cairan yang tidak mudah menguap yang melekat

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


14

pada padatan pendukung yang inert berupa butiran halus dan fasa geraknya berupa gas yang bersifat inert (Handajani, 2005). MOL-SIEVE

FIXED RESTRITORS

FLOW CONTROLLER

REGULATOR

DETECTOR

ELECTROMETER

INJECTION

COLUMN 1

2

Keterangan: 1 . Air 2. Hydrogen 3. Carrier Gas

3

RECORDER OVEN

Gambar 2.6 Kromatografi gas

Sampel dimasukkan ke dalam injection port dengan jarum injeksi. Kemudian sampel dibawa oleh gas pembawa melalui kolom dimana komponen sampel akan dipisah-pisahkan, dan dialirkan menuju detektor yang memberikan sinyal. Kemudian dapat diamati pada sistem pembacaan. Sampel yang digunakan untuk kromatografi biasanya berupa zat cair, sehingga perlu dilakukan penguapan. Oleh karena itu, injection port, kolom, dan detektor dipanaskan.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


BAB III METODE PENELITIAN

3.1

Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kimia Analitik dan Laboratorium

Instrumentasi Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga. Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari 2012 sampai bulan Juni 2012.

3.2

Bahan Penelitian Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain metanol,

larutan standar nitrosodipropilamin (NDPA) 99,9%, toluena, asam asetat glasial, natrium asetat, natrium dihidrogen fosfat, natrium hidroksida, aquadem, dan NaHCO3. Sampel daging hamburger dan daging kebab didapatkan dari Surabaya Timur.

3.3

Alat-alat Penelitian Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat gelas yang biasa

digunakan di laboratorium, pH meter, labu ukur 100 mL, buret, pipet skala, timbangan analitik, gas chromatography (GC) tipe HP-Hewlett 5890 packard series II, Kolom GC tipe HP-5 (panjang 30 m; diameter 0,250 mm; dan film 0,10 µm), microsyringe, mikropipet dan tube mikropipet (10µL, 100µL, dan 1000 μL), kertas saring, corong buchner, Hotplate Stirer merk Daihan Labtech Model LMS-

15 Skripsi


Teguh Hari Sucipto


16

1003 Serial No. 2010051312, batang pengaduk (panjang 1,5 cm dan diameter 0,5 cm), termometer dan mortar.

3.4

Prosedur Penelitian

3.4.1

Diagram alir penelitian Pembuatan Larutan Standar NDPA Optimasi Parameter Analitik

Suhu (°C)

Pembuatan Kurva Kalibrasi NDPA

pH

Pembuatan kurva kalibrasi NDPA dengan Parameter Optimasi HS-SDME

Penentuan Parameter Validasi

Penyiapan Sampel

Kecepatan Pengadukan (rpm)

   

Limit Deteksi Persen Recovery Koefisien Variasi Enrichment Factor

Analisis Sampel

Analisis Data

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


17

3.4.2 Headspace-single drop microextraction Pada penelitian ini digunakan toluena untuk mengekstrak senyawa nitrosodipropilamin (NDPA). Sebanyak 10 mL larutan standar (misalnya, larutan standar NDPA 6 ppm) dimasukkan ke dalam botol yang berisi batang pengaduk magnetik. Kemudian ditutup dengan penutup karet. Microsyringe yang telah berisi pelarut organik (misalnya, toluena sebanyak 3 μL) dimasukkan ke dalam botol secara tegak lurus hingga tergantung di atas larutan standar. Kemudian ujung microsyringe ditekan sehingga pelarut organik menggantung di ujung jarum. Kemudian larutan standar NDPA diaduk dengan menggunakan pengaduk magnetik. Setelah proses ekstraksi selesai, pelarut organik ditarik kembali ke dalam microsyringe dan diinjeksikan langsung ke instrumen GC-FID, dan dihasilkan luas area untuk konsentrasi standar tersebut.

Gambar 3.1 Set-up HS-SDME

3.4.3 Pembuatan larutan 3.4.3.1 Pembuatan larutan induk NDPA 50 ppm Sebanyak 0,125 mL NDPA murni (100 mg; 99,9%) dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL, kemudian ditambahkan dengan metanol sampai tanda batas.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


18

3.4.3.2 Pembuatan larutan standar NDPA 2 ppm; 4 ppm; 6 ppm; 8 ppm; dan 10 ppm Sebanyak 1,2 mL larutan induk NDPA 50 ppm dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL, kemudian ditambahkan metanol sampai tanda batas. Kemudian dikocok sampai homogen. Sehingga diperoleh larutan standar 6 ppm. Untuk larutan standar 2 ppm; 4 ppm; 8 ppm; dan 10 ppm, masing-masing dibuat dari 0,4 mL; 0,8 mL; 1,6 mL; dan 2,0 mL larutan induk NDPA 50 ppm dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL, kemudian ditambahkan metanol sampai tanda batas. 3.4.3.3 Pembuatan larutan asam asetat 1 M Diambil 5,75 mL asam asetat glasial dengan pipet skala, kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquadem sampai tanda batas. 3.4.3.4 Pembuatan larutan natrium asetat 1 M Sebanyak 8,2 gram natrium asetat ditimbang dengan teliti, kemudian dilarutkan dengan aquadem dalam gelas beker. Larutan dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquadem sampai tanda batas. 3.4.3.5 Pembuatan larutan natrium dihidrogen fosfat 1 M Ditimbang 12,0 gram natrium dihidrogen fosfat, kemudian dilarutkan dengan aquadem dalam gelas beker. Larutan dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquadem sampai tanda batas. 3.4.3.6 Pembuatan larutan natrium hidroksida 1M Sebanyak 4,0 gram natrium hidroksida ditimbang, kemudian dilarutkan dengan aquadem dalam gelas beker. Larutan dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquadem sampai tanda batas.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


19

3.4.3.7 Pembuatan buffer asetat Untuk membuat larutan buffer pH 3 dan 4 digunakan campuran x mL asam asetat 1 M dan y mL natrium asetat 1 M. Kemudian ditentukan dengan pH meter. Tabel 3.1 Pembuatan larutan buffer asetat Asam asetat Natrium asetat pH teoritis (mL) (mL) 9,83 8,52

0,17 1,48

3 4

3.4.3.8 Pembuatan larutan buffer fosfat Untuk membuat larutan buffer pH 7 dan 8 digunakan campuran 25 mL natrium dihidrogen fosfat 1 M dan x mL natrium hidroksida 1 M diambil dengan menggunakan buret. Campuran dimasukkan ke labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquadem sampai tanda batas. Kemudian ditentukan pHnya dengan pH meter. Tabel 3.2 Pembuatan larutan buffer fosfat Natrium dihidrogen fosfat Natrium hidroksida (mL) (mL) 25 14,77 25 23,42

pH teoritis 7 8

3.4.3.9 Pembuatan larutan buffer bikarbonat Sebanyak 1,68 gram NaHCO3 ditimbang, dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL lalu ditambahkan aquadem sampai tanda batas. Kemudian 50 mL larutan 0,2 M NaHCO3 dicampurkan dengan 0,2 M NaOH (x) mL dan aquadem (y) mL.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


20

Tabel 3.3 Pembuatan larutan buffer bikarbonat NaHCO3 NaOH (mL) Aquadem pH teoritis (mL) (mL) 50 50

10,7 22,7

39,3 27,3

10 11

3.4.4 Pembuatan kurva kalibrasi NDPA tanpa ekstraksi Sebanyak 5 konsentrasi larutan standar NDPA masing-masing 2 ppm; 4 ppm; 6 ppm; 8 ppm; dan 10 ppm, dianalisis dengan menginjeksikan secara langsung ke GC-FID kemudian diplot grafik antara konsentrasi larutan standar dan luasan puncak. 3.4.5 Optimasi parameter analitik 3.4.5.1 Optimasi pH Pada penelitian ini divariasi pH antara lain pH asam (pH 3 dan pH 4), pH netral (pH 7 dan pH 8), serta pH basa (pH 10 dan pH 11). Sementara variabel yang lain dibuat tetap (jenis pelarut organik yang digunakan adalah toluena, volume palarut organik 3 μL, kecepatan pengadukan skala 3, suhu 30 °C, waktu ekstraksi 30 menit, dan volume larutan standar NDPA 6 ppm sebanyak 10 mL ). Setiap variasi pH dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali. Larutan hasil ekstraksi dianalisis dengan GC-FID, kemudian diplot suatu grafik antara pH dan luasan puncak. pH yang optimal akan digunakan dalam optimasi parameter selanjutnya. 3.4.5.2 Optimasi kecepatan pengadukan Optimasi kecepatan pengadukan digunakan kecepatan sebesar (skala 3; skala 4; skala 5; skala 6; dan skala 7). Sementara variabel yang lain dibuat tetap (jenis pelarut organik yang digunakan adalah toluena, volume pelarut organik 3

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


21

µL, suhu 30 °C, waktu ekstraksi 30 menit, dan volume larutan standar 6 ppm sebanyak 10 mL), sedangkan pH sesuai dengan hasil optimasi pada prosedur 3.4.6.1. Prosedur ekstraksi seperti prosedur 3.4.3. Setiap variasi kecepatan pengadukan dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali. Larutan hasil ekstraksi dianalisis dengan GC-FID, kemudian diplot suatu grafik antara kecepatan pengadukan dan luasan puncak. Kecepatan pengadukan yang optimal akan digunakan dalam optimasi parameter selanjutnya. 3.4.5.3 Optimasi suhu ekstraksi Optimasi suhu ekstraksi digunakan suhu sebesar (30 °C, 35 °C, dan 40 °C). Sementara variabel yang lain dibuat tetap (jenis pelarut organik yang digunakan adalah toluena, volume pelarut organik 3 µL, waktu ekstraksi 30 menit dan volume larutan standar 6 ppm sebanyak 10 mL), sedangkan pH dan kecepatan pengadukan sesuai dengan hasil optimasi pada prosedur 3.4.6.1 dan 3.4.6.2. Prosedur ekstraksi seperti prosedur 3.4.3. Setiap variasi suhu dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali. Larutan hasil ekstraksi dianalisis dengan GC-FID, kemudian diplot suatu grafik antara suhu ekstraksi dan luasan puncak.

Gambar 3.2 Skema optimasi suhu ekstraksi

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


22

3.4.6 Pembuatan kurva kalibrasi NDPA dengan ekstraksi HS-SDME Sebanyak 5 konsentrasi larutan standar NDPA masing-masing 2 ppm; 4 ppm; 6 ppm; 8 ppm; dan 10 ppm, dengan menggunakan parameter-parameter analitik yang telah dioptimasi (prosedur 3.4.6.1, prosedur 3.4.6.2, dan prosedur 3.4.6.3), diekstraksi dan dianalisis dengan GC-FID kemudian diplot grafik antara konsentrasi larutan standar dan luasan puncak. Persamaan yang didapatkan digunakan untuk analisis sampel dan penentuan validasi parameter analitik.

3.5

Validasi Parameter Analitik

3.5.1

Penentuan limit deteksi (sensitivitas) Limit deteksi (LOD) atau sensitivitas instrumen GC dan metode ekstraksi

dengan HS-SDME dapat ditentukan dari persamaan regresi kurva kalibrasi NDPA. Pertama dilakukan adalah menghitung standar deviasi dari signal blanko (Sy/x), yaitu dengan persamaan:

Sy/x =

 y  yˆ 2 n2

.....(1.1)

dengan y merupakan luas area masing-masing pengukuran, ŷ dihitung dengan memasukkan x ke persamaan regreasi, dan n adalah jumlah standar. Kedua, hasil Sy/x dimasukkan ke dalam persamaan: YLOD = a + 3 Sy/x

.....(1.2)

dengan YLOD merupakan sinyal konsentrasi terkecil yang masih terdeteksi dan a merupakan sinyal blanko (intersep dari kurva kalibrasi). Tahap ketiga, YLOD

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


23

dimasukkan ke persamaan regrasi kurva kalibrasi NDPA. Sehingga didapatkan suatu konsentrasi NDPA terkecil dalam sampel yang masih dapat diukur atau terdeteksi dengan baik. 3.5.2

Penentuan persen recovery (R) Persen recovery dapat ditentukan dari persamaan regresi kurva kalibrasi

NDPA dengan ekstraksi HS-SDME. Pertama, masing-masing luas area setiap konsentrasi standar NDPA dimasukkan ke dalam persamaan regresi sebagai y, kemudian nilai x yang didapatkan dirata-rata, sehingga diperoleh nilai x yang merupakan nilai (konsentrasi) rata-rata hasil pengukuran. Kedua, nilai x untuk masing-masing konsentrasi standar NDPA dimasukkan ke dalam persamaan: R

x x 100% 

.....(1.3)

dengan μ merupakan nilai (konsentrasi) standar NDPA sebenarnya. Hasil pengukuran akurat nilai persen recovery sebesar 100%. 3.5.3 Uji koefisien variasi (presisi) Koefisien variasi atau presisi dapat ditentukan dengan persamaan: KV 

SD _

x 100%

.....(1.4)

x

tetapi dengan ditentukan nilai standar deviasi (SD) terlebih dahulu yaitu dengan persamaan:

SD 

Skripsi

_    x  x    n 1

2

.....(1.5)


Teguh Hari Sucipto


24

dengan x

merupakan luas area kromatogram setiap pengukuran, nilai x

merupakan rata-rata luas area kromatogram, dan n merupakan jumlah pengukuran (replication). Pengukuran memberikan presisi yang baik jika KV < 3%. 3.5.4

Perhitungan Enrichment Factor Theoretical enrichment factor (EFth) dapat ditentukan dengan persamaan:

EFth 

Vs Ve

.....(1.6)

dengan Vs merupakan volume larutan standar NDPA (larutan ekstrak) dan Ve merupakan volume pelarut organik. True enrichment factor (EFtr) dapat ditentukan dengan persamaan: EFtr = EFth x R

.....(1.7)

dengan EFth merupakan theoretical enrichment factor dan R merupakan persen recovery.

3.6

Penyiapan sampel Sampel (daging hamburger dan daging kebab) masing-masing dihaluskan

dengan mortar. Limapuluh gram sampel yang telah halus direndam dalam metanol, didiamkan selama 3 jam, kemudian disaring filtratnya dengan menggunakan penyaring buchner dan kertas saring. Larutan sampel yang diperoleh di masukkan dalam labu ukur 100 mL ditambah metanol sampai tanda batas.

3.7

Analisis Sampel Sebanyak 10 mL larutan sampel diekstraksi dengan menggunakan

parameter-parameter analitik yang telah dioptimasi (prosedur 3.4.6.1, prosedur

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


25

3.4.6.2, dan prosedur 3.4.6.3). Hasil ekstraksi dianalisis dengan menggunakan GC-FID.

Konsentrasi

senyawa

nitrosodipropilamin

(NDPA)

dihitung

menggunakan persamaan regresi kurva kalibrasi NDPA dengan ekstraksi HSSDME.

3.8

Spiking Sampel (daging hamburger dan daging kebab) masing-masing dihaluskan

dengan mortar. Limapuluh gram sampel yang telah halus direndam dalam metanol serta ditambah larutan standar NDPA 50 ppm sebanyak 4 mL, didiamkan selama 3 jam, kemudian disaring filtratnya dengan menggunakan penyaring buchner dan kertas saring. Sebanyak 10 mL larutan sampel yang mengandung NDPA dengan konsentrasi 2 ppm diekstraksi dengan menggunakan parameter-parameter analitik yang telah dioptimasi (prosedur 3.4.6.1, prosedur 3.4.6.2, dan prosedur 3.4.6.3), dan dianalisis menggunakan GC-FID. Dari analisis sampel dengan spiking dihasilkan luas area kromatogram yang kemudian dimasukkan ke persamaan kurva kalibrasi NDPA dengan ekstraksi HS-SDME hasil optimasi sebagai sumbu y dan akan dihasilkan konsentrasi sesungguhnya sebagai sumbu x.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1

Optimasi Gas Chromatography (GC) Gas Chromatography yang digunakan pada penelitian adalah tipe HP-

Hewlett 5890 Packard Series II dengan kolom sebagai fasa diamnya digunakan HP-5 bersifat non polar (Reuessac dan Reuessac, 2007). Detektor yang digunakan adalah FID (Flame Ionization Detector) yang mempunyai kepekaan terhadap senyawa karbon organik (Hendayana, 2006). Fasa gerak berupa gas hidrogen dan gas nitrogen. Optimasi ini digunakan untuk mendapatkan hasil kromatogram yang optimum untuk pelarut organik (metanol dan toluena) maupun senyawa nitrosodipropilamin (NDPA). Pengaturan temperatur GC pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 4.1, serta kurva temperatur GC-FID dapat dilihat pada Gambar 4.1. Berdasarkan pengaturan temperatur tersebut, waktu yang diperlukan pada setiap analisis menggunakan GC-FID selama 12 menit. Tabel 4.1 Kondisi Gas Chromatography (GC) Pengaturan Kondisi

Skripsi

Injector A

250 °C

Detector A

300 °C

Initial Temperature

40 °C

Initial Time

3 menit

Rate

10,0 C/min

Final Temperature

120 (C)

Final Time

1,00 menit

Flow Rate

68 mL/menit


Teguh Hari Sucipto


27

Gambar 4.1 Kurva optimasi GC

Berdasarkan pengaturan temperatur yang sudah dilakukan, peak metanol sebagai pelarut berada pada retention time 1,5 menit, sedangkan peak NDPA berada pada retention time sekitar 8 sampai dengan 9 menit. Kromatogram hasil optimasi GC dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Kromatogram nitrosodipropilamin (NDPA)

4.2

Pembuatan Kurva Kalibrasi NDPA Tanpa Ekstraksi Kurva kalibrasi NDPA tanpa ekstraksi didapatkan dengan cara

menginjeksikan larutan standar NDPA konsentrasi 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm, dan 10 ppm secara langsung ke GC-FID. Kemudian didapatkan luasan kromatogram untuk larutan standar NDPA masing-masing konsentrasi dan

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


28

selanjutnya diplotkan antara konsentasi larutan standar NDPA dengan luasan area kromatogram sehingga diperoleh kurva kalibrasi NDPA tanpa ekstraksi berupa garis linier. Pembuatan kurva kalibrasi ini bertujuan untuk mengetahui besarnya pemekatan yang terjadi pada proses ekstraksi dengan HS-SDME, membandingkan limit deteksi antara pengukuran larutan NDPA tanpa dan dengan menggunakan HS-SDME, dan untuk mengetahui linieritas dan reprodusibilitas alat. Suatu kurva mempunyai linieritas tinggi apabila nilai koefisien korelasinya (R2) lebih besar dari 0,99. Sedangkan reprodusibilitas dapat dilihat dari nilai koefisien variasi, reprodusibilitas baik jika KV<3% (Miller dan Miller, 1988). Data yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 4.2 dan Gambar 4.3. Tabel 4.2 Data kurva kalibrasi NDPA tanpa ekstraksi Konsentrasi Standar NDPA Luas Area Rata-rata (satuan) (ppm) 2

1748,06

4

2823,44

6

3644,55

8

4501,88

10

5328,76

Gambar 4.3 Kurva kalibrasi NDPA tanpa ekstraksi

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


29

Dari data yang diperoleh pada pembuatan kurva kalibrasi tanpa ekstraksi dapat diketahui bahwa semakin besar konsentrasi larutan standar NDPA maka semakin besar luas area kromatogram yang dihasilkan. Kurva kalibrasi NDPA tanpa ekstraksi diperoleh regresi linier y = 454,37x + 858,4 dengan koefisien korelasi (R2) sebesar 0,9938. Ini menunjukkan ada korelasi antara konsentrasi NDPA dengan luasan area kromatogram. Sedangkan reprodusibilitas didapatkan dari rentang 0,15% sampai dengan 6,7%, empat dari lima data konsentarsi mempunyai KV<3%, hal ini dapat disimpulkan bahwa presisi yang dihasilkan oleh instrumen GC baik digunakan untuk analisis senyawa NDPA.

4.3

Headspace-Single Drop Microextraction (HS-SDME) Penelitian ini menggunakan Headspace-Single Drop Microextraction (HS-

SDME), dengan berbagai parameter yang ditetapkan yaitu, toluena sebagai pelarut organik, waktu ekstraksi selama 30 menit, volume pelarut organik sebanyak 3 μL, dan sebanyak 10 mL larutan standar NDPA 6 ppm. Tabel 4.3 Sifat fisika pelarut organik dan senyawa NDPA Sifat Fisika

Metanol

Toluena

Titik didih (°C)

64,7

b

110.6

Log Pow (25 °C)

-0,82b

2,73c

Massa Jenis pada 20 °C (g/cm3)

0,7918b

a

b

NDPA

c

206a 1,36a

0,87c c

1,013d d

Sumber: Report on Carcinogens 2011, Merck 2007, Merck 2012, Dowdle 1989

Toluena mempunyai titik didih yang tinggi, titik didih ini menyebabkan proses dryness memerlukan waktu yang lebih lama. Selain itu, toluena

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


30

mempunyai nilai tegangan permukaan yang tinggi sehingga gaya kohesif yang terjadi lebih tinggi, kelarutan dalam air lebih kecil, dan tetes pelarut organik lebih stabil (Battle dan Nerin, 2004). Alasan inilah yang menyebabkan toluena mempunyai kemampuan lebih besar dalam mengekstrak NDPA dari larutan ekstrak atau sampel. Waktu ekstraksi yang digunakan adalah selama 30 menit, ini merupakan waktu optimum untuk mengekstraksi NDPA, karena semakin lama waktu ekstraksi larutan pengekstraknya semakin berkurang. Hal ini karena drop yang berisi pelarut organik secara perlahan menguap dengan peningkatan waktu ekstraksi (Sarkhosh et al., 2012), sehingga senyawa NDPA kurang terekstrak secara sempurna. Volume toluena yang digunakan adalah sebanyak 3 μL, volume toluena ini merupakan volume optimum untuk ekstraksi dengan HS-SDME. Pelarut organik kurang dari 3 μL akan menguap terlebih dahulu sebelum waktu ekstraksi selesai, sedangkan pelarut organik lebih dari 3 μL menyebabkan drop tidak stabil dikarenakan mudah jatuh (Intissar, 2012). Hal ini disebabkan gaya tarik kebawah (Fg) lebih besar daripada gaya tarik keatas (Ff), sehingga drop pelarut organik akan mudah jatuh. Selanjutnya untuk mengoptimalkan proses ekstraksi dengan HS-SDME dan mendapatkan hasil optimum maka dilakukan optimasi parameter analitik lainnya antara lain, pH, kecepatan pengadukan, dan suhu ekstraksi.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


31

4.3.1 Optimasi parameter analitik 4.3.1.1 Optimasi pH Optimasi pH pada analisis NDPA dengan HS-SDME dilakukan menggunakan enam variasi pH yaitu, pH 3, pH 4, pH 7, pH 8, pH, 10, dan pH 11, dengan toluena sebagai pelarut organik, volume toluena 3 μL, kecepatan pengadukan skala 3, suhu ekstraksi 30 °C, waktu ekstraksi 30 menit, dan volume larutan standar NDPA 6 ppm sebanyak 10 mL sebagai variabel tetap. Optimasi pH ini digunakan untuk meningkatkan efisiensi ekstraksi pada analit (Grebel et al., 2006), dimana apabila suatu senyawa mengalami ionisasi menjadi ion-ionnya menyebabkan analit menjadi lebih polar atau mudah larut dalam fasa air sehingga akan menurunkan efisiensi ekstraksi. Dari hasil analisis dengan menggunakan GC-FID didapatkan luas area kromatogram pada masing-masing pH, seperti pada Tabel 4.4 dan Gambar 4.4. Tabel 4.4 Data optimasi pH Luas Area Rata-rata Variasi pH (satuan)

Skripsi

3

379,38

4

853,90

7

255,84

8

238,29

10

227,36

11

181,55


Teguh Hari Sucipto


32

Gambar 4.4 Kurva optimasi pH

Kenaikan pH dalam fasa cair dapat meningkatkan jumlah analit yang tekstrak. Hal ini disebabkan karena adanya kesetimbangan disosiasi antara analit yang bersifat asam dengan analit yang bersifat basa. Analit yang bersifat asam dapat menyebabkan analit tidak dapat melepaskan ionnya sehingga di dalam larutan, analit berada dalam bentuk molekulnya dan hal ini dapat meningkatkan jumlah analit yang terekstrak. OH N

C3H7

N

N+

C3H7 O

C3H7

N C3H7

O-

H+ Cl-

N

C3H7

N

Cl

C3H7

Gambar 4.5 Persamaan reaksi kondisi NDPA dalam suasana asam

Sedangkan jika pH dinaikkan menjadi basa, maka analit terurai menjadi bentuk garamnya dan larut dalam fasa air sehingga jumlah analit yang terekstrak semakin berkurang.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


33

OH

N

C3H7

N

O

N

N

C3H7

N+

C3H7

+

O-

-

Na OH

N

ONa

C3H7

C3H7

C3H7

Garam

Gambar 4.6 Persamaan reaksi kondisi NDPA dalam suasana basa

Dari kurva di atas dapat dilihat bahwa pH lebih dari 4 menyebabkan penurunan luas area kromatogram, jumlah NDPA yang terekstrak semakin berkurang karena cenderung larut dalam air daripada fasa organiknya. Tetapi, menurut Report Carcinogens oleh National Toxicology Program, Department of Health and Human Services pada tahun 2011 mengatakan bahwa NDPA stabil dalam larutan netral atau basa dalam 14 hari, dan kurang stabil dalam larutan asam. Hal ini dapat dijelaskan bahwa stabilitas ini hanya digunakan untuk penyimpanan larutan NDPA dalam jangka waktu yang lama. 4.3.1.2 Optimasi kecepatan pengadukan Optimasi kecepatan pengadukan pada analisis NDPA dengan HS-SDME dilakukan menggunakan lima variasi kecepatan pengadukan yaitu, skala 3, skala 4, skala 5, skala 6, dan skala 7, dengan toluena sebagai pelarut organik, volume toluena 3 μL, pH 4, suhu ekstraksi 30 °C, waktu ekstraksi 30 menit, dan volume larutan standar NDPA 6 ppm sebanyak 10 mL sebagai variabel tetap. Kecepatan pengadukan dapat meningkatkan efisiensi transfer massa dan waktu ekstraksi, karena kesetimbangan antara fasa cair dan uap dapat dicapai lebih cepat serta difusi analit terhadap drop akan lebih cepat pula (Valentinavičiūtė et al., 2008).

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


34

Data hasil analisis menggunakan GC didapatkan luas area kromatogram masingmasing kecepatan pengadukan seperti pada Tabel 4.5 dan Gambar 4.7. Tabel. 4.5 Data optimasi kecepatan pengadukan Luas Area Rata-rata Variasi Kecepatan (satuan) Pengadukan (skala) 3

853,904

4

3758,28

5

3970,91

6

8461,06

7

2165,26

Gambar 4.7 Kurva optimasi kecepatan pengadukan

Dari kurva di atas diperoleh kecepatan pengadukan optimum pada skala 6 karena mempunyai luas area kromatogram yang paling besar. Kecepatan pengadukan dibawah skala 6 dihasilkan luasan kromatogram yang kurang optimum karena kecepatan terlalu kecil maka menyebabkan transfer analit ke drop pelarut organik berlangsung lambat, sehingga analit yang terekstrak pada drop pelarut organik kurang optimal. Sedangkan pengadukan diatas skala 6 juga memberikan luas area kromatogram yang kecil, hal ini disebabkan oleh karena

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


35

dengan bertambahnya kecepatan maka akan menyebabkan drop organik menjadi tidak stabil bahkan akan jatuh sebelum ekstraksi selesai sehingga dapat menurunkan efisiensi ekstraksi. Selain itu kecepatan pengadukan yang cepat mengakibatkan dislodgment drop organik dari jarum (Sarkhosh et al., 2012). 4.3.1.3 Optimasi suhu ekstraksi Optimasi suhu pada analisis NDPA dengan HS-SDME dilakukan menggunakan tiga variasi suhu yaitu, 30 °C, 35 °C, dan 40 °C, dengan toluena sebagai pelarut organik, volume toluena 3 μL, pH 4, kecepatan pengadukan skala 6, waktu ekstraksi 30 menit, dan volume larutan standar NDPA 6 ppm sebanyak 10 mL sebagai variabel tetap. Optimasi ini bertujuan untuk meningkatkan penguapan dan transfer analit dari sampel sehingga menghasilkan efisiensi ekstraksi yang baik (Valentinavičiūtė et al., 2008). Dari hasil analisis dengan menggunakan GC didapatkan luas area kromatogram masing-masing suhu seperti Tabel 4.6 dan Gambar 4.8. Tabel 4.6 Data optimasi suhu Luas Area Rata-rata Variasi Suhu (°C) (satuan)

Skripsi

30

8461,06

35

3833,14

40

484,638


Teguh Hari Sucipto


36

Gambar 4.8 Kurva optimasi suhu

Dari kurva di atas diperoleh suhu optimum untuk ekstraksi HS-SDME adalah 30 °C. Hal ini disebabkan karena dengan meningkatnya suhu dari larutan di atas 30 °C dapat menyebabkan kerusakan drop dan menguapnya drop. Hal ini dapat dibuktikan bahwa sebelum proses ekstraksi selesai, drop pelarut organik yaitu toluena hilang karena pemanasan. Suhu ekstraksi di bawah 30 °C akan menurunkan efisiensi ektraksi, karena suhu di bawah 30 °C transfer analit menuju pelarut organik akan berlangsung lebih lama (Hashemi et al, 2011). Oleh karena itu, suhu ekstraksi 30 °C dianggap sebagai suhu optimum pada penelitian ini.

4.4

Pembuatan Kurva Kalibrasi NDPA dengan Ekstraksi HS-SDME Setelah didapatkan hasil optimum pada berbagai parameter yang telah

dioptimasi, maka selanjutnya dibuat kurva kalibrasi NDPA dengan ekstraksi HSSDME menggunakan hasil optimum parameter analitik yaitu, pH 4, kecepatan pengadukan skala 6, dan suhu ekstraksi 30 °C. Parameter analitik yang ditetapkan yaitu, toluena sebagai pelarut organik, volume toluena 3 μL, waktu ekstraksi 30 menit, dan larutan standar NDPA pada tahapan ini 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm,

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


37

dan 10 ppm sebanyak 10 mL. Kemudian didapatkan luas area kromatogram untuk larutan standar NDPA masing-masing konsentrasi dan selanjutnya diplotkan antara konsentasi larutan standar NDPA dengan luasan area kromatogram sehingga diperoleh kurva kalibrasi NDPA dengan ekstraksi HS-SDME berupa garis linier. Pembuatan kurva kalibrasi ini bertujuan untuk mengetahui besarnya pemekatan yang terjadi pada proses ekstraksi dengan HS-SDME, membandingkan limit deteksi antara pengukuran larutan NDPA tanpa dan dengan menggunakan HS-SDME, dan untuk mengetahui linieritas. Data yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 4.7 dan Gambar 4.9. Tabel 4.7 Data kurva kalibrasi NDPA dengan ekstraksi HS-SDME Konsentrasi Standar NDPA Luas Area Rata-rata (satuan) (ppm) 2

5239,60

4

6840,90

6 8

8479,37 10040,85

10

11635,32

Gambar 4.9 Kurva kalibrasi NDPA dengan ekstraksi HS-SDME

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


38

Kurva kalibrasi NDPA dengan HS-SDME pada kondisi parameter analitik optimum dibandingkan dengan data kurva kalibrasi NDPA tanpa ekstraksi. Besarnya pemekatan dalam proses ekstraksi menggunakan HS-SDME akan dibahas pada 4.5.4. Kurva kalibrasi NDPA dengan ekstraksi HS-SDME diperoleh regresi linier y = 799,57x + 3649,8 dengan koefisien korelasi (R2) sebesar 0,9999. Ini menunjukkan ada korelasi antara konsentrasi NDPA dengan luas area kromatogram.

4.5

Validasi Parameter Analitik Validasi parameter analitik didasarkan pada persamaan regresi linier kurva

kalibrasi NDPA dengan ekstraksi HS-SDME. Regresi linier tersebut digunakan untuk menentukan konsentrasi NDPA dalam sampel, menentukan % recovery, koefisien variasi dan limit deteksi (LOD) dari instrumen. 4.5.1 Limit deteksi (sensitivitas) Limit deteksi merupakan konsentrasi atau jumlah terendah dari suatu zat yang dapat ditentukan dan secara statistik memiliki harga yang berbeda dengan blanko analinya. Semakin kecil nilai limit deteksi, maka semakin baik pula karakteristik instrumen tersebut (Miller dan Miller, 1988). Dari hasil perhitungan limit deteksi (LOD) kurva kalibrasi NDPA dengan ekstraksi HS-SDME, didapatkan nilai limit deteksi sebesar 78 ppb. Nilai tersebut merupakan batas terkecil konsentrasi yang masih dapat direspon oleh Gas Chromatography. Sedangkan limit deteksi untuk kurva kalibrasi tanpa ekstraksi didapatkan sebesar 0,86 ppm. Dengan membandingkan antara nilai limit deteksi

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


39

pengukuran NDPA tanpa ekstrakasi dan limit deteksi pengukuran NDPA dengan ekstraksi HS-SDME menunjukkan bahwa metode ekstraksi HS-SDME mampu meningkatkan sensitivitas GC-FID untuk memberikan respon terhadap NDPA. Dapat disimpulkan bahwa dengan adanya metode ekstraksi menggunakan HSSDME sensitivitas GC-FID menjadi sangat tinggi (Sleiman et al., 2009). 4.5.2 Persen recovery (R) Akurasi pada penelitian ini dinyatakan dalam % recovery. Persen recovery menyatakan ketepatan yang merupakan pendekatan setiap konsentrasi standar yang diperoleh kembali dengan konsentrasi larutan standar yang sebenarnya. Pengukuran nilai akurasi diperoleh dari persamaan regresi pada kurva kalibrasi dengan ekstraksi HS-SDME dengan lima konsentrasi larutan standar NDPA yaitu 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm, dan 10 ppm. Nilai % recovery penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 4.8. Tabel 4.8 Data persen recovery larutan standar NDPA dengan ekstraksi HSSDME Konsentrasi Sebenarnya Konsentrasi Terukur % (ppm) (ppm) Recovery 2 2,11 105,65 4 3,99 99,78 6 6,04 100,67 8 7,99 99,91 10 9,99 99,87

Dari tabel di atas dihasilkan % recovery antara 99,87% sampai dengan 105,65%, dengan % recovery rata-rata 101,18%. Berdasarkan nilai tersebut dapat disimpulkan bahwa metode ekstraksi HS-SDME pada penentuan NDPA mempunyai akurasi yang baik atau bisa dikatakan bahwa metode ekstraksi ini

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


40

mendekati kedekatan konsentrasi NDPA sebenarnya. Nilai recovery ada yang menunjukkan 105,65% dikarenakan adanya senyawa lain yang memberikan sinyal yang sama pada retention time NDPA. 4.5.3 Koefisien variasi (presisi) Koefisien variasi atau presisi atau ketelitian ditentukan melalui perhitungan simpangan baku (SD) dan koefisien variasi. Koefisien variasi ini digunakan untuk melihat reprodubilitas instrumen, dalam penelitian ini adalah GC-FID. Nilai Koefisien variasi penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 4.9. Tabel 4.9 Data koefisien variasi larutan standar NDPA dengan ekstraksi HSSDME Koefisien Variasi Konsentrasi NDPA (ppm) Simpangan Baku (SD) (%) 2 29,675 0,566 4 11,458 0,167 6 23,317 0,275 8 9,036 0,089 10 35,846 0,308

Metode dapat dikatakan mempunyai ketelitian atau presisi yang baik jika nilai koefisien variasi (KV<3%) (Miller dan Miller, 1988). Dapat disimpulkan bahwa ketelitian atau presisi yang dihasilkan oleh GC-FID baik digunakan untuk analisis senyawa NDPA dalam sampel, yang dibuktikan dengan dihasilkan koefisien variasi dari 0,089 % sampai dengan 0,566 %. 4.5.4 Enrichment Factor Enrichment Factor menjelaskan seberapa besar pemekatan yang terjadi selama proses ektraksi menggunakan HS-SDME. Pemekatan analit yang terjadi selama proses ekstraksi menggunakan HS-SDME dapat dilihat pada Gambar 4.10.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


41

Gambar 4.10 Kurva pemekatan NDPA menggunakan ekstraksi HS-SDME Setelah dilakukan perhitungan, maka didapatkan enrichmen faktor theoretical (EFth) sebesar 3333,33 kali. Menurut teoritis pemekatan yang terjadi pada proses ekstraksi NDPA menggunakan HS-SDME sebesar 3333,33 kali. Sedangkan pemekatan sebenarnya atau true enrichment factor (EFtr) sebesar 3372,52 kali. Jadi dapat disimpulkan bahwa proses pemekatan yang terjadi pada ekstraksi menggunakan HS-SDME baik, karena hasil EFth tidak begitu mempunyai selisih yang jauh dengan EFtr.

4.6

Analisis Sampel Sampel berupa daging hamburger dan daging kebab masing-masing

dihaluskan dengan mortar untuk memperbesar luas permukaan daging, sehingga senyawa nitrosodipropilamin yang terkandung di dalam sampel daging dapat terekstraksi dengan sempurna. Kemudian sebanyak 50 gram sampel daging yang halus ditimbang secara teliti, kemudian direndam dalam metanol selama 3 jam dalam keadaan tertutup agar senyawa nitrosodipropilamin tidak menguap dan larut sempurna pada metanol. Perendaman sampel daging bertujuan untuk

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


42

mengekstrak senyawa nitrosodipropilamin yang terdapat pada sampel daging. Setelah 3 jam perendaman, filtrat disaring menggunakan buchner dan kertas saring sehingga diperoleh larutan sampel yang mengandung nitrosodipropilamin. Larutan sampel yang mengandung nitrosodipropilamin di masukkan dalam labu ukur 100 mL dan ditambahkan metanol sampai tanda batas. Larutan sampel yang mengandung nitrosodipropilamin disimpan pada suhu dingin, gelap, dan analisis dilakukan paling lama 14 hari setelah pengambilan sampel. Hal ini dilakukan karena menurut Report Carsinogens National Toxicology Program Department of Health and Human Services tahun 2011, senyawa nitrosodipropilamin stabil sebelum 14 hari penyimpanan. Serta menghindari degradasi oleh mikroba dalam sampel. Setiap sebelum analisis, sampel terlebih dahulu disaring untuk menghilangkan kotoran yang dapat mengganggu proses analisis. Hasil analisis dari sampel Hamburger dan Kebab dapat dilihat pada Tabel 5.0. Tabel 5.0 Data analisis sampel Luas Area (satuan) I II III Sampel Hamburger 3864,19 4236,66 4763,75 Kebab 6148,55 0 1781,71

Kemudian untuk mengetahui konsentrasi dalam sampel maka luasan kromatogram tersebut dimasukkan ke dalam persamaan regrasi linier dari kurva kalibrasi NDPA menggunakan ekstraksi HS-SDME yaitu, y= 159,91x + 3649,8 diperoleh konsentrasi NDPA dalam sampel masing-masing dapat dilihat pada Tabel 5.1.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


43

Tabel 5.1 Data konsentrasi NDPA dalam sampel Konsentrasi (ppm) I II III Sampel Hamburger 0,27 0,73 1,39 Kebab 3,13 -

Berdasarkan Tabel 5.1 di atas dapat teramati bahwa metode HS-SDMEGC-FID dapat mendeteksi sampel hamburger mengandung senyawa NDPA dari 0,27 ppm sampai dengan 1,39 ppm. Sedangkan sampel kebab hanya satu dari tiga sampel kebab yang terdeteksi yaitu sebesar 3,13 ppm. Dua sampel kebab yang lain tidak dapat terdeteksi, hal ini terdapat 2 kemungkinan yaitu senyawa NDPA dalam sampel tidak ada atau senyawa NDPA ada dalam sampel tetapi di bawah LOD. Sedangkan berdasarkan uji yang dilakukan di Balai Besar Laboratorium Kesehatan Surabaya menyatakan bahwa senyawa nitrit yang merupakan senyawa pembentuk NDPA tidak terdeteksi. Hal ini disebabkan karena kandungan nitrit yang terdapat pada sampel hamburger dan kebab sangat kecil konsentrasinya, apabila

digunakan

metode

konvensional

(titrasi)

untuk

menentukan

konsentrasinya tidak akan terdeteksi. Penyebab lainnya adalah nitrit sudah berubah menjadi senyawa NDPA. Hasil analisis sampel diperoleh konsentrasi yang besar, melampaui standar yang diperbolehkan yaitu sebesar 10 μg/kg berat badan. Hal ini disebabkan karena adanya proses pemekatan pada saat ekstraksi menggunakan HS-SDME.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


44

4.7

Spiking Sampel berupa daging hamburger dan kebab masing-masing dihaluskan

dengan mortar untuk memperbesar luas permukaan daging, sehingga senyawa nitrosodipropilamin yang terkandung di dalam sampel daging dapat terekstraki dengan sempurna. Kemudian sebanyak 50 gram sampel daging yang halus ditimbang secara teliti, kemudian direndam dalam metanol dan 4 mL larutan standar NDPA 50 ppm selama 3 jam dalam keadaan tertutup agar senyawa nitrosodipropilamin tidak menguap dan larut sempurna pada metanol. Perendaman sampel daging bertujuan untuk mengekstrak senyawa nitrosodipropilamin yang terdapat pada sampel daging. Setelah 3 jam perendaman, filtrat disaring menggunakan buchner dan kertas saring sehingga diperoleh larutan sampel yang mengandung

nitrosodipropilamin.

Larutan

sampel

yang

mengandung

nitrosodipropilamin di masukkan dalam labu ukur 100 mL dan ditambahkan metanol sampai tanda batas. Penelitian ini menggunakan teknik spiking untuk mengetahui matrik yang mempengaruhi dalam proses analisis. Matrik tersebut berupa senyawa organik yang dapat menurunkan efisiensi ekstraksi sehingga transfer massa analit menuju pelarut organik berkurang. Selain itu, senyawa organik dalam sampel yang mempunyai kesamaan sifat kenonpolaran dengan toluena memungkinkan juga ikut terekstrak, sehingga mengakibatkan NDPA yang terserap dalam toluena berkurang. Sampel yang telah dispiking selanjutnya diekstaksi menggunakan HSSDME dan dianalisis menggunakan GC-FID. Hasil analisis spiking untuk masingmasing sampel dapat dilihat pada Tabel 5.2.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


45

Tabel 5.2 Data spiking sampel Luas Area (satuan) Spiking I II III Sampel Hamburger 5218,32 5655,34 5229,09 Kebab 7736,64 4743,71 4149,22

Kemudian untuk mengetahui konsentrasi dalam spiking sampel maka luas area kromatogram tersebut dimasukkan kedalam persamaan regrasi linier dari kurva kalibrasi NDPA menggunakan ekstraksi HS-SDME yaitu, y= 799,57x + 3649,8 diperoleh konsentrasi NDPA dalam spiking sampel masing-masing dapat dilihat pada Tabel 5.3. Tabel 5.3 Data konsentrasi NDPA dalam spiking sampel Konsentrasi (ppm) Spiking I II III Sampel Hamburger 1,96 2,51 1,98 Kebab 5,11 1,37 0,63

Dari setiap sampel spiking dihitung recovery-nya. Jika recovery sampel spiking mendekati 100% maka matrik dalam sampel tidak mempengaruhi proses analisis, begitu sebaliknya misalkan nilai recovery sampel spiking jauh dari 100% maka matrik dalam sampel mempengaruhi proses analisis. Hasil recovery sampel spiking dapat dilihat pada Tabel 5.4. Tabel 5.4 Data recovery sampel spiking Recovery (%) Spiking I II III Sampel Hamburger 84,7 88,7 29,1 Kebab 99,3 68,4 31,25

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


46

Dengan recovery yang jauh dari 100% dibandingkan dengan pada saat ekstraksi larutan standar maka dapat dikatakan bahwa matrik yang terdapat sampel mempengaruhi proses ekstraksi NDPA dengan metode HS-SDME. Selain matrik berupa senyawa organik, matrik lain dalam sampel yang dapat mempengaruhi proses ekstraksi NDPA dengan metode HS-SDME adalah tepung. Tepung merupakan suatu bahan yang dicampurkan ke dalam daging pada saat pembuatan hamburger dan kebab. Tepung ini dapat mengganggu proses perparasi sampel daging (hamburger dan kebab) karena tepung mempunyai fungsi sebagai adsorben (Utomo dan Priyanto, 2010). Fungsi ini mengakibatkan senyawa NDPA yang akan diekstrak dalam sampel akan teradsorpsi ke dalam tepung, sehingga senyawa NDPA tidak terekstrak dengan sempurna. Peristiwa adsorpsi ini terjadi pada saat perendaman sampel daging (hamburger dan kebab) dengan metanol.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1

Kesimpulan Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan

sebagai berikut : 1. Teknik HS-SDME-GC-FID dapat digunakan untuk menganalisis senyawa nitrosodipropilamin

(NDPA)

yang

terdapat

pada

daging

olahan

(hamburger dan kebab) dengan konsentrasi setiap sampel sebagai berikut, hamburger I sebesar 0,27 ppm, hamburger II sebesar 0,73 ppm, hamburger III sebesar 1,39 ppm, dan kebab I sebesar 3,13 ppm. 2. Hasil optimasi dalam penentuan senyawa nitrosodipropilamin (NDPA) menggunakan teknik HS-SDME-GC-FID dapat dicapai pada kondisi yang optimum yakni dengan menggunakan pH 4, kecepatan pengadukan skala 6, dan suhu ekstraksi 30 °C. 3. Limit deteksi (LOD) dari teknik HS-SDME-GC-FID sebesar 78 ppb, persen recovery sebesar 101,18 %, presisi antara 0,089% sampai dengan 0,566%, dan true enrichment factor 3372,66 kali.

5.2

Saran Perlu dilakukan pengembangan terhadap analisis senyawa turunan

nitrosamin yang lain ataupun teknik ekstraksi dengan harapan dapat bermanfaat

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


48

bagi masyarakat luas, sehingga didapatkan metode yang tepat untuk analisis senyawa nitrosodipropilamin (NDPA) ini.

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


DAFTAR PUSTAKA

Anonimus, 2011, N-Nitrosamines: 15 Listings Twelfth Edition, Report on Carcinogens, National Toxicology Program, Departemen of Health and Human Services Adam, M., Dobiáš, P., Eisner, A., Ventura, K., 2008, Original Peper: Headspace Single-Drop Microextraction of Herbal Essential Oils, Original Paper, Departemen of Analytical Chemistry, Faculty of Chemical Technology, University of Pardubice Andrade, R., Reyes, F.G.R., Rath S., 2005, A Method For The Determination of Volatile N-Nitrosamine in Food by HS-SPME-GC-TEA, J. Food Chem., 91: 173-179 Barus, P., 2009, Pemanfaatan Bahan Pengawet dan Antioksidan Alami pada Industri Bahan Makanan, Skripsi, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara, Medan Battle, R., dan Nerin, C., 2004, Application of Single Drop Microextraction to The Determination of Dietil Phtalate Esters in Food Simultans, J. of Chrom. A, 1045, 29-35 Belitz, H.D., dan Grosch, W., 1999, Food Chemistry, Springer, Gerching Cárdenes, L., Ayala, J.H., González, V., Afonso, A.M., 2002, Fast MicrowaveAssisted Dansylation of N-Nitrosamines Analysis by High-Performance Liquid Chromatography with Fluorecence Detection, J. of Chrom. A, 946: 133-140 Cooper, M.T., dan Porter, T.D., 2000, Mutagenicity of Nitrosamines in Methyltranferase-Deficient Strains of Salmonella typhimurium Coexpressing Human Cytochrome P450 2E1 and Reductanse, Mutation Research, 454: 45-52 Cory S., M., 2009, Analisis Kandungan Nitrit dan Pewarna Merah pada Daging Burger yang Dijual Di Grosir Bahan Baku Burger Di Kota Medan Tahun 2009, Skripsi, Fakultas Kesehatan Masyarakat, Universitas Sumatera Utara, Medan Davidson, A., 1999, Oxford Companion to Food, Oxford University Press, Oxford

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


50

Domanska-Blicharz, K., Rachubik J., Kowalski, B., 2005, Occurrence of Volatile N-Nitrosamines in Polish Tinned Foods, Bull Vet Inst Pulawy, 49, 319-322 Dowdle, W., R., 1989, Toxicological Profile For N-Nitrosodi-n-Propylamine, Public Health Service US., US Drabik-Markiewicz, G., Maagdenberg, K.V.D., Mey, E.D., Deprez, S., Kowalska, T., 2009, Role of Proline and Hydroxyproline in N-nitrosamines formation During Heating in Cured Meat, Meat Science, 81, 479-486 Filho, P.J.S., Rios, A., Valcárcel, M., Zanin, K.D., Caramão, E.B., 2003, Development of a New Method for The Determination of Nitrosamines by Miceller Electrokinetic Capillary Chromatography, Water Research, 37: 3837-3842 Handajani, U., S., 2005, Kumpulan Materi Pelatihan Pengoperasian Instrumentasi Kimia, Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Airlangga, Surabaya Hashemi, M., Habibi, A., Jahanshahi, N., 2011, Determination of Cyclamate in Artificial Sweeteners and Beverages Using Headspace Single-Drop Microextraction and Gas Chromatography Flame-Ionisation Detection, Food Chemistry, 124, 1258-1263 Hendayana, S., 2006, Kimia Pemisahan Metode Kromatografi dan Elektroforesis Modern, PT. Remaja Rosdakarya, Bandung Hernani, dan Raharjo, M., 2005, Tanaman Berkhasiat Antioksidan, Penerbit Swadaya, Jakarta Husni, E., Samah, A., Ariati, R., 2007, Analisa Zat Pengawet dan Protein dalam Makanan Siap Saji Sosis, Jurnal Sains dan Teknologi Farmasi, 12(2), 108-111 Grebel, J.E., Young, C.C., Suffet, I.H., 2006, Solid-Phase Microextraction of NNitrosamines, J. of Chrom. A, 1117, 11-18 Incavo, J.A., dan Schafer, M.A., 2006, Simplified Method for The Determination of N-Nitrosamines in Rubber Vulcanizates, Anal. Chim. Acta, 557, 256-261 Intissar, Z., N., 2012, Analisis Nitrosodietilamin Dalam Sosis Menggunakan Headspace-Single Drop Microextraction Gas Chromatography-Flame Ionization Detector, Skripsi, Departemen Kimia, Fakultas Sains Dan Teknologi, Universitas Airlangga

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


51

Jurado-Sánchez, B., Ballesteros, E., Gallego, M., 2007, Comparison of The Sensitivities of Seven N-Nitrosamines in Pre-Screened Waters Using an Automated Preconcentration System and Gas Chromatography with Different Detectors, J. of Chrom. A, 1154, 66-73 Jurado-Sánchez, B., Ballesteros, E., Gallego, M., 2009, Comparison of Several Solid-Phase Extraction Sorbents for Continous Determination of Amines In Water by Gas Chromatography-Mass Spectrometry, Talanta, 1216, 1200-1205 Kamisa, 1997, Kamus Lengkap Bahasa Indonesia, Penerbit Kartika, Surabaya Lu, F., C., 1995, Toksikologi Dasar Edisi Kedua, Penerbit Universitas Indonesia, Jakarta Merck, 2007, Lembar Data Keselamatan Bahan Berdasarkan EC Directive 91/155/EEC, Katalog, Penerbit Merck Merck, 2012, Lembar Data Keselamatan Bahan Menurut Peraturan (UE) No. 1907/2006, Katalog, Penerbit Merck Miller, J.C., dan Miller, J.N., 1988, Statistics for Analytical Chemistry Second Edition, Elllis Horwood Limited, England Pragdimurti, E., Zakaria, F.R., Palupi, N.S., 2007, Toksikan yang Terbentuk Karena Pengolahan Pangan, Modul e-learning ENBP topik 7, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan IPB, Bogor Reche, F., Garrigós, M.C., Marín, M.L., Cantó, A., Jiménez, A., 2002, Optimization of Parameters for The Supercritical Fluid Extraction in The Determination of N-Nitrosamines in Rubbers, J. of Chrom. A, 963, 419-426 Riccio, D., Wood, D.C., Miller, J.M., 2008, Using Single Drop Microextraction for Headspace Analysis with Gas Chromatography, J. of Chem. Education, 85(7), 965-968 Rouessac, F., dan Rouessac, A., 2007, Chemical Analysis Modern Instrumentation Methods and Techniques 2nd Edition, Wiley, England Sarkhosh, M., Mehdinia, A., Jabbari, A., Yamini, Y., 2012, Determination of Biphenyl and Biphenyl Oxide in Aqueous Samples by Headspace Single Drop Microextraction Coupled to Gas Chromatography, J.Braz. Chem. Soc., 00, 1-8

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


52

Sleiman, M., Maddalena, R.L., Gundel, L.A., and Destaillats, H., 2009, Rapid and Sensitive Gas Chromatography-Ion-Trap Tandem Mass Spectrometry Method for The Determination of Tobacco-Specific NNitrosamines in Secondhand Smoke, J. of Chrom. A, 1216, 7899-7905 Stalikas, C., 2007, Single-drop Microextraction Followed by In-drop Derivatization for The Analysis of Organic Compounds by Gas Chromatography, ISSN-1996-918X, Pak. J. Anal. Environ. Chem. 8(1-2), 72-74 Sunaryanto, R., Marwoto, B., Matsuo, Y., 2010, Isolasi Actinomycetes Laut Penghasil Metabolit Sekunder yang Aktif Terhadap Sel Kanker A549, Jurnal Pascapanen dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan, 5(2), 111116 Tjindarbumi, D., dan Mangunkusumo, R., 2001, Cancer in Indonesia, J. Clin. Oncol., 32(1), 17-21 Utomo, P., dan Priyanto, R., 2010, Pemurnian Etanol Teknis Menjadi Etanol Absolut Secara Batch dan Kontinyu dengan Adsorbent Tepung Jagung, Artikel Ilmiah, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Valentinavičiūtė, R., Prichodko, A., Vičkačkaitė, V., 2008, Single Drop Microextraction and Gas Chromatographic Determination of Volatile Halogenated Hydrocarbons, Chemija, 19, 38-42 Ventanas, S., dan Ruiz, J., 2006, On-Site Analysis of Volatile Nitrosamines in Food Model Systems by Solid-Phase Michroextraction Couples to a Dirct Extraction Device, Talanta, 70, 1017-1023 Yurchenko, S., dan Mölder, U., 2007, The Occurrence of Volatile NNitrosamies in Estonian Meat Products, Food Chem., 100, 1713-1721

Skripsi


Teguh Hari Sucipto


Lampiran 1 : Pembuatan Larutan a. Pembuatan Larutan Induk NDPA 50 ppm dari larutan NDPA Murni 99,9 % Konsentrasi ( ppm)  m x %



99,9 x 100 mg 100



99,9mg 0,5ml



99,9mg 0,0005L

 199.800mg / L mg  199.800  200.000 ppm L

V1 x N1 = V2 x N2 V1 x 200000 ppm = 100 mL x 50 ppm V1 = 0,125 mL = 125 μL Jadi, larutan induk NDPA 50 ppm dibuat dengan mengencerkan 125 μL NDPA 99,9 % dengan metanol hingga 100 mL. b. Pembuatan Larutan Standar NDPA 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm, dan 10 ppm 1. Pembuatan larutan standar NDPA 2 ppm V1 x N1

= V2 x N2

V1 x 50 ppm

= 10 mL x 2 ppm

V1

Skripsi

= 0,4 mL


Teguh Hari Sucipto

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga

Recommend Documents