ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
ANALIISIS SENY YAWA KARSINOGE ENIK NITR ROSODIPR ROPILAMIIN (NDPA))PADA SOS SIS MENT TAH DENG GAN HEAD DSPACE-SI SINGLE DR ROP MICROE EXTRACTI TION-GAS CHROMAT C TOGRAPH HY-FLAME IONIZATIION DETECT TOR (HS-SD DME-GC-F FID)
SKRIP PSI
K KARTIKA LAKSMI L P PRASETYO OWATI
DEP PARTEME EN KIMIA FA AKULTAS S SAINS DA AN TEKNOLOGI UNIVE ERSITAS AIRLANGG A GA 20122
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
ANALISIS SENYAWA KARSINOGENIK NITROSODIPROPILAMIN (NDPA) PADA SOSIS MENTAH 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,
Dra. Usreg Sri Handajani., M.Si NIP. 19560929 198303 2 001
Yanuardi Raharjo, S.Si, M.Sc NIK. 139090961
ii
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI
Judul
Penyusun NIM Pembimbing I Pembimbing II Tanggal Ujian
: Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HS-SDME-GC-FID) : Kartika Laksmi Prasetyowati : 080810187 : Dra. Usreg Sri Handajani., M.Si : Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc : 17 Juli 2012
Disetujui oleh :
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Dra. Usreg Sri Handajani., M.Si NIP. 19560929 198303 2 001
Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc NIK. 139090961
Mengetahui, Ketua Program Studi S-1 Kimia Fakultas Saintek, Universitas Airlangga
Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA NIP. 19671115 199102 2 001 iii i Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan harus seizin penyusun dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah. Dokumen skripsi ini merupakam hak milik Universitas Airlangga.
Skripsi
iv
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
KATA PENGANTAR Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya segala petunjuk yang telah diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop MicroextractionGas
Chromatography-Flame
Ionization
Detector
(HS-SDME-GC-FID)”
dengan lancar dan tepat pada waktunya. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1.
Ibu Dra. Usreg Sri Handajani., M.Si selaku dosen pembimbing I dan dosen wali, serta Bapak Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis hingga selesainya skripsi ini.
2.
Kedua Orang Tua yang telah memberikan motivasi dan nasehat kepada penyusun.
3.
Adik-adikku Riri dan Rizki yang telah memberikan semangat kepada penyusun.
4.
Sahabat-sahabatku Della, Rey, Ike, Ayu dan Laras yang selalu memberi semangat, penghiburan, dukungan dan bantuannya kepada penulis.
5.
Kakak-kakak
kimia
angkatan
2007
yang
telah
membantu
dalam
penyelesaian skripsi ini. 6.
Teman-teman kimia angkatan 2008 tercinta yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini.
7.
Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini. v
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Penyusun menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan penyusunan skripsi ini agar bermanfaat bagi semua pihak.
Surabaya, 2 Juli 2012 Penyusun,
Kartika Laksmi P.
vi Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Prasetyowati K. L., 2012, Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID). Skripsi Ini Dibawah Bimbingan Dra. Usreg Sri Handajani., M.Si dan Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc. Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya.
ABSTRAK Metode cepat, sederhana dan akurat menggunakan head space-single drop microextraction (HS-SDME) untuk analisis kuantitatif senyawa nitrosodipropilamin (NDPA) dalam sosis mentah telah dilakukan dengan menggunakan instrumen gas chromatography-flame ionization detector (GCFID). Teknik ini menggunakan tiga parameter analitik yang telah dioptimasi yakni, jenis pelarut organik toluena, volume larutan ekstrak 20 mL dan waktu ekstraksi 30 menit. Dalam proses HS-SDME, fasa organik (toluena) dimasukkan ke dalam syring dan dilakukan ekstraksi menggunakan HS-SDME kemudian dianalisis dengan GC-FID. Dari hasil optimasi, dihasilkan kurva kalibrasi yang linier untuk standar NDPA dengan konsentrasi 2 hingga 10 ppm dengan r = 0,999, limit deteksi hingga 0,078 ppm, akurasi (recovery) sebesar 99,9%, presisi (koefisien variasi) antara 0,05 hingga 1,29 %, dan pemekatan mencapai 6.658,66. NDPA pada sampel sosis mentah A, B, dan C berhasil di ekstrak dan dianalisis menggunakan HS-SDME-GC-FID yang menghasilkan konsentrasi sebesar 0,64 ppm untuk sampel A; 1,5 ppm untuk sampel B; dan 1,38 ppm untuk sampel C. Kata kunci : hs-sdme-gc-fid, nitrosodipropilamin (ndpa)
vii Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Prasetyowati K. L., 2012, Analysis of Nitrosodipropylamines Carcinogenic Compound to Sausage Using Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HS-SDME-GC-FID). This thesis is under advisement of Dra. Usreg Sri Handajani., M.Si and Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc. Chemistry Department, Science and Technology Faculty, Universitas Airlangga.
ABSTRACT A simple, fast and accurate method using head space-single drop micro extraction (HS-SDME) for quantitative analysis of nitosodipropylamine (NDPA) in sausage had been studied using gas chromatography-flame ionization detector (GC-FID). This method used three analytical parameters had been optimized. The three analytical parameters consisted of, toluene (type of organic solvent), 20 mL volume of extract solution and 30 minutes of extraction time. In the process of HS-SDME, the organic phase (toluene) was inserted into the syring and was extracted by the use of HS-SDME and then analyzed by GC-FID. This optimization yielded a linier calibration curve for standard of NDPA in concentration of 2 to 10 ppm with r = 0.999, limit of detection up to 0.078 ppm, accuracy (recovery) 99.9 %, precision (coefficient of variation) between 0.005 to 1.29 % and the enrichment factor 6,658.66. NDPA in sausage samples A, B, and C were successfully extracted and analyzed using HS-SDME-GC-FID. Concentrations of NDPA wich resulted 0.64 ppm in sample A, 1.5 ppm in sample B, and 1.38 ppm in sample C Key words : nitrosodipropylamine (ndpa), hs-sdme-gc-fid
viii Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
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 .................................................................... 8 2.1 Nitrit ........................................................................................... 8 2.2 Nitrosamin…………………………………………………... ... 10 2.3 Sosis...................................................................... ..................... 13 2.4 Teknik Analisis Sampel.............................. ............................... 14 2.4.1 Ekstraksi............................................................... ........... 15 2.4.2 Headspace-Single Drop Microextraction............. .......... 16 2.5 Kromatografi Gas.............................. .......................................... 19 BAB III METODE PENELITIAN ................................................................. 20 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian .................................................... 20 3.2. Bahan dan Alat Penelitian .......................................................... 20 3.2.1 Bahan Penelitian ............................................................. 20 3.2.2 Alat-alat Penelitian .......................................................... 20 3.3 Variabel Penelitian ..................................................................... 21 3.3.1 Variabel bebas ................................................................. 21 3.3.2 Variabel terikat ................................................................ 21 3.3.3 Variabel terkontrol........................................................... 21 3.4 Prosedur Penelitian .................................................................... 22 3.4.1 Diagram alir penelitian ................................................... 22 3.4.2 Headspace-single drop microextraction (HS-SDME).. . 23 3.4.3 Pembuatan larutan induk NDPA 50 ppm...................... . 24 3.4.4 Pembuatan larutan standar NDPA 2 ppm,4ppm, 6 ppm, 8 ppm, 10 ppm.. ................................................................. 24 3.4.5 Pembuatan kurva kalibrasi tanpa HS-SDME................ . 24 3.4.6 Optimasi parameter analitik ........................................... 24 ix Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
3.5
3.6 3.7 3.8
3.4.6.1 Optimasi jenis pelarut organik........................... 3.4.6.2 Optimasi volume larutan ekstrak ...................... 3.4.6.3 Optimasi waktu ekstraksi................................... 3.4.7 Pembuatan kurva kalibrasi menggunakan parameter HS-SDME yang telah di optimasi... ................................. Validasi Parameter Analitik ....................................................... 3.5.1 Penentuan limit deteksi .................................................. 3.5.2 Penentuan persen recovery (R) ...................................... 3.5.3 Uji koefisien variasi ....................................................... 3.5.4 Perhitungan enrichment factor ....................................... Preparasi Sampel dan Penyimpanan Sampel ............................... Analisis Sampel............................................................................ Penentuan Persen Recovery Pada Analisis Sampel ....................
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 4.1 Penentuan Kondisi Optimum Instrumen Gas Chromatography (GC) Untuk Senyawa NDPA ...................................................... 4.2 Pembuatan Kurva Kalibrasi NDPA Tanpa Ekstraksi ................. 4.3 Optimasi parameter analitik ........................................................ 4.3.1 Optimasi jenis pelarut organik ........................................... 4.3.2 Optimasi volume larutan ekstrak ....................................... 4.3.3 Optimasi waktu ekstraksi ................................................... 4.4 Pembuatan Kurva Kalibrasi NDPA dengan Parameter Hasil Optimasi ....................................................................................... 4.5 Penentuan Parameter-Parameter Validasi .................................... 4.5.1 Limit deteksi (sensitivitas) .................................................. 4.5.2 Persen Recovery (R) ............................................................ 4.5.3 Ketelitian (presisi) ............................................................... 4.5.4 Enrichment factor ................................................................ 4.6 Sampling, Penyimpanan Sampel dan Preparasi Sampel .............. 4.7 Analisis Sampel............................................................................ 4.8 Persen Recovery (R) Sampel ........................................................
24 25 25 26 26 26 27 27 28 28 29 29 31 31 32 34 34 38 40 42 44 44 45 46 47 49 50 52
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 54 5.1 Kesimpulan ................................................................................... 54 5.2 Saran ........................................................................................ 54 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 55 LAMPIRAN
x Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
DAFTAR GAMBAR
No.
Judul
Halaman
2.1
Struktur kimia senyawa Nitrosamin.............................
11
2.2
Reaksi pembentukan senyawa Nitrosamin................
11
2.3
Struktur senyawa Nitrosodipropilamin........................
12
2.4
Reaksi pembentukan senyawa NDPA.........................
12
2.5
Skema proses analisis.....................................................
15
2.6
Skema ekstraksi tetes mikro..........................................
18
3.1
Set-up HS-SDME...........................................................
23
4.1
Kromatogram metanol dan NDPA................................
32
4.2
Kurva luas area terhadap konsentrasi larutan standar NDPA tanpa ekstraksi dengan HS-SDME..................
33
4.3
Grafik luasan area terhadap jenis pelarut organik.........
37
4.4
Grafik luasan area terhadap volume larutan ekstrak.....
39
4.5
Grafik luas area terhadap waktu ekstraksi......................
41
4.6
Kurva larutan kalibrasi NDPA menggunakan HS-SDME
43
4.7
Kurva pemekatan NDPA menggunakan ekstraksi HS-SDME
48
xi Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
DAFTAR TABEL
No.
Judul
Halaman
2.1
Karakteristik senyawa NDPA.........................................
12
3.2
Pembuatan larutan buffer asetat....................................
20
3.3
Pembuatan larutan buffer fosfat..................................
21
4.1
Data luas area pengukuran larutan standar NDPA tanpa ekstraksi HS-SDME..............................................
33
4.2
Karakteristik kimia dan fissika pelarut organik...........
35
4.3
Data luas area tiga jenis pelarut organik.......................
36
4.4
Data luas area terhadap volume larutan ekstrak............
39
4.5
Data luas area terhadap waktu ekstraksi.......................
41
4.6
Data pengukuran larutan standar NDPA menggunakan SDME..............................................................................
43
4.7
Data persen recovery larutan standar NDPA..............
46
4.8
Data KV larutan standar NDPA.....................................
47
4.9
Data luas area sampel.....................................................
51
4.10
Data konsentrasi NDPA pada sampel..........................
51
4.11
Data spiking sampel.......................................................
52
4.12
Data persen recovery spiking sampel...........................
53
xii Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Judul
1.
Pembuatan Larutan
2.
Pembuatan Kurva Kalibrasi NDPA Tanpa Ektraksi
3.
Pembuatan Grafik Optimasi Jenis Pelarut Organik
4.
Pembuatan Grafik Optimasi Volume Larutan Ekstrak
5.
Pembuatan Grafik Optimasi Waktu Ekstraksi
6.
Pembuatan Kurva Kalibrasi NDPA menggunakan 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 dan NDPA
12.
Kromatogram Metanol dan Toluena
13.
Kromatogram Metanol, Toluena, dan NDPA
14.
Kromatogram Berbagai Jenis Pelarut Organik
xiii Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Seiring kebutuhan masyarakat modern, berbagai makanan olahan saat ini
telah banyak diproduksi, baik oleh perusahaan besar hingga industri rumah tangga, sebagai contoh makanan olahan tersebut adalah sosis. Sosis merupakan produk makanan olahan dengan bahan utama daging. Terdapat berbagai jenis sosis yang beredar di pasaran, seperti sosis segar, sosis masak, sosis fermentasi, ataupun sosis daging giling yang diasap. Sedangkan dalam proses pembuatannya, bahan utama daging dicampur dengan berbagai bahan lainnya. Bahan tambahan ini diperlukan untuk meningkatkan daya beli konsumen karena lebih menarik dan tahan lama. Bahan dasar daging pada pembuatan sosis sangat mudah rusak, hal ini disebabkan oleh mudah tumbuhnya bakteri Clostridium botulinum, sehingga pada proses penyimpanannya perlu penambahan bahan pengawet tertentu. Nitrit merupakan zat yang sengaja ditambahkan pada produk daging olahan seperti sosis untuk mencegah pembentukan racun dari bakteri Clostridium botulinium (Ikeda dan Migliorese, 1990). Penggunaan nitrit selain sebagai pencegahan terhadap pertumbuhan mikroba, penambahan nitrit juga bermanfaat memberikan tampilan yang lebih menarik terhadap daging olahan (Husni dkk., 2007). Senyawa nitrit dapat bereaksi dengan amina sekunder di dalam lingkungan dan tubuh manusia serta di dalam daging membentuk senyawa nitrosamin yang dapat menyebabkan penyakit kanker nasofaring (Incavo dan Schafer, 2006). 1
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
2
Kanker nasofaring merupakan salah satu dari beberapa jenis kanker yang mematikan. Kanker nasofaring tumbuh di rongga belakang hidung dan belakang langit-langit rongga mulut. Kanker ini banyak dijumpai pada orang-orang ras mongoloid, yaitu penduduk Cina bagian selatan, Hong Kong, Thailand, Malaysia, Indonesia dan India. Angka kejadian kanker nasofaring di Indonesia cukup tinggi yakni 4,7 kasus/tahun/100.000 penduduk. Faktor kuat penyebab kanker ini adalah konsumsi makanan yang mengandung bahan pengawet, termasuk makanan yang diawetkan dengan cara pengasinan dan pengasapan (Ozel et al., 2010). Nitrosamin merupakan senyawa yang berpotensi karsinogen, mutagen dan teratogen untuk hewan dan manusia (Scanlan, 2003). Nitrosamin adalah suatu senyawa yang terbentuk dari nitrit yang bereaksi dengan berbagai amina dan asam amino di lingkungan dan di dalam tubuh manusia. Nitrosamin juga dapat dibentuk secara endogen di dalam tubuh manusia (Andrade et al., 2004). Jika kadar senyawa nitrit tinggi dalam tubuh manusia akan mengakibatkan resiko alergi dan menghasilkan senyawa nitrosamin yang bersifat karsinogen (Marco et al., 2006). Senyawa nitrosamin ditemukan dalam makanan seperti keju (Gloria et al., 1997; Scanlan, 2003), ikan (Mitacek et al., 1999), dan juga pada bahan – bahan yang disimpan dalam temperatur ruang seperti produk yang diawetkan (Rywotycki, 2002). Alkil nitrosamin bersifat karsinogen dan mutagen, diaktifkan dengan reaksi oksidasi yang menghasilkan ion karbonium. Kadar yang diperbolehkan untuk senyawa golongan nitrosamin berkisar antara 5-10 µg kg-1 dari berat badan, sedangkan dibeberapa negara, limit deteksi minimum senyawa nitrosamin dalam
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
3
makanan kurang dari 10 µg L-1 (Filho et al., 2003). Hal ini membuktikan bahwa di beberapa negara telah dibuat peraturan yang sangat ketat dalam pengamanan makanan, sehingga dapat mengurangi angka keracunan makanan yang akan menyebabkan kematian. Mengacu pada sifat senyawa nitrosamin yang karsinogen tersebut, perlu pengembangan metode analisis terhadap senyawa nitrosamin, sehingga dapat mendeteksi dengan cepat, efektif, dan akurat serta meminimalisir angka kematian yang disebabkan oleh senyawa nitrosamin. Para peneliti telah mengembangkan metode analisis nitrosamin di dalam makanan olahan daging seperti sosis dan dalam lingkungan air. Ekstraksi senyawa nitrosamin ini telah dilakukan dengan berbagai macam teknik oleh para peneliti sebelumnya. Inovasi teknik ekstraksi yang digunakan antara lain HS-SPME-GC-TEA (Headspace Solid-Phase Microextraction Gas Chromatography with Thermal Energy Analyzer Detector) (Andrade et al., 2004) ,SPE-MIP-LC-MS (Solid-Phase extraction Molecularly Imprinted Polymer Liquid Chromatography Mass Spectrometry) (Shah et al., 2009), SPE-GC-MS (Solid-Phase Extraction Gas Chromatography MassSpectrometry) (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 Molder 2007), dan TSE-GC-TEA (Traditional Solvent Extraction Gas Chromatography with Thermal Energy Analyzer Detection) (Incavo et al., 2006). Teknik ekstraksi tersebut sebagian besar menggunakan SPME (Solid-
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
4
Phase Microextraction) dan SPE (Solid-Phase Extraction) yang prinsip kerjanya hampir sama dengan kromatografi kolom yakni adsorpsi antara fase diam dan fase gerak. Teknik SPME masih sulit diterapkan untuk analisis rutin karena membutuhkan instrumen analisis yang canggih dan mahal, prosesnya rumit, menggunakan material seperti absorben pelapis fiber, dan teknik ekstraksi tradisional menghasilkan limbah pelarut organik yang digunakan untuk ekstraksi tidak dapat didaur ulang. Adapun kekurangan dari metode SPE adalah membutuhkan pelarut dengan kemurnian yang tinggi dan dalam jumlah yang banyak sehingga limbah yang dihasilkan juga banyak dan waktu yang dibutuhkan relatif lama (Supriyanto, 2005). Sedangkan untuk teknik TSE (Traditional Solvent Extraction) memiliki prinsip kerja penarikan zat dalam larutan dengan pelarut lain yang tidak saling campur. Proses yang terjadi adalah distribusi solut, akan tetapi teknik TSE masih memiliki kekurangan yaitu timbulnya emulsi, banyaknya pelarut organik yang dibutuhkan, menghasilkan limbah organik dalam jumlah banyak serta proses ekstraksinya membutuhkan waktu yang lama. Sehingga ketiga teknik tersebut masih belum efisien digunakan untuk analisis secara rutin. Teknik analitik yang dapat mendeteksi sampel sampai dengan µg L-1 biasanya melibatkan instrumentasi kromatografi gas atau cair setelah tahapan preparasi sampel. Metode ini sangat penting mencakup waktu yang dibutuhkan sampai pada proses menghilangkan beberapa interferensi yang disebabkan oleh senyawa lain, selain senyawa yang ingin dianalisis. Salah satu teknik ekstraksi yang tidak membutuhkan waktu lama dan pelarut organik dalam jumlah banyak adalah SDME (Single Drop Microextraction). Selain itu, hasilnya juga lebih
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
5
akurat dan dapat digunakan untuk sampel dengan konsentrasi kecil. Teknik ini mempunyai
dua
model
ekstraksi,
yakni
direct-SDME
dan
HS-SDME
(Headspace-Single Drop Microextraction) (Pena-Pereira et al., 2010). Metode
analisis
terhadap
senyawa
golongan
nitrosamin
yang
keberadaanya di lingkungan sangat kecil (ppb dan ppm) memerlukan suatu metode pemekatan pada tahap persiapan sampel yang selektif dan sensitif (JuradoSanchez et al., 2007). Teknik Headspace-Single Drop Microextraction (HSSDME) merupakan teknik ekstraksi yang selanjutnya dapat digunakan untuk analisis senyawa golongan nitrosamin yang sifatnya mudah menguap (Demeestere et al., 2007). Teknik HS-SDME memungkinkan pemekatan konsentrasi senyawa nitrosamin karena senyawa ini akan diekstrak ke dalam pelarut organik dalam jumlah yang sangat kecil (µL) (Patel et al., 2010). Selain itu teknik HS-SDME ini cepat, murah, dan sederhana (Hashemi et al., 2011). Analisis selanjutnya menggunakan instrumen Gas Chromatography (GC) dengan detektor Flame Ionization Detector (FID). Deteksi senyawa yang mengandung hidrokarbon dan komponen mudah terbakar lainnya paling efektif digunakan Flame ionization detector. Hal ini dikarenakan FID sangat sensitif terhadap senyawa-senyawa yang mengandung karbon dan hidrogen serta responnya cenderung linier di berbagai konsentrasi (Skoog et al., 2007). FID dapat mendeteksi semua senyawa yang mengandung karbon (Lovelock, 1960). Teknik HS-SDME ini sangat baik digunakan untuk identifikasi senyawa nitrosamin karena prosedur ini dapat menganalisis senyawa yang mudah menguap dalam produk daging olahan (sosis), sehingga dapat diketahui konsentrasi senyawa nitrosodipropilamin yang terdapat
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
6
pada sampel daging olahan (sosis) sehingga dapat digunakan sebagai acuan oleh konsumen untuk memilih produk makanan. Teknik HS-SDME ini sangat tepat untuk diterapkan dalam proses persiapan sampel karena metode ini berbasis prinsip green chemistry, yaitu dapat meminimalisir pembuangan limbah berbahaya ke lingkungan selama proses ekstraksi.
1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah, maka dapat dirumuskan masalah
sebagai berikut. 1. Apakah
senyawa
nitrosodipropilamin
(NDPA)
dapat
diekstraksi
menggunakan teknik HS-SDME dengan instrumen GC-FID? 2. Bagaimana hasil optimasi terhadap parameter jenis pelarut organik, waktu ekstraksi, dan volume larutan ekstrak pada analisis senyawa NDPA menggunakan teknik HS-SDME? 3. Apakah hasil optimasi tersebut dapat digunakan sebagai parameter untuk ekstraksi dan penentuan kadar senyawa NDPA dalam sampel sosis mentah?
1.3
Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah : 1. mengekstraksi senyawa NDPA menggunakan teknik HS-SDME dengan instrumen GC-FID
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
7
2. mengetahui hasil optimasi terhadap parameter jenis pelarut organik, waktu ekstraksi, dan volume larutan ekstrak pada analisis senyawa NDPA menggunakan teknik HS-SDME 3. mengekstrak dan menentukan kadar senyawa NDPA dalam sampel sosis mentah dengan menggunakan parameter hasil optimasi.
1.4
Manfaat Penelitian Menghasilkan suatu metode preparasi sampel yang cepat, murah, dan
selektif yakni menggunakan HS-SDME-GC-FID untuk ekstraksi senyawa golongan nitrosamin (NDPA) yang mudah menguap dalam produk daging olahan (sosis mentah) dan mengetahui besarnya konsentrasi senyawa tersebut di dalam produk daging olahan, sehingga dapat diambil tindakan yang tepat untuk mencegah efek negatif yang ditimbulkan kemudian.
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Nitrit Nitrit (NO2-) adalah ion anorganik alami, merupakan bagian dari siklus
nitrogen. Pertama-tama nitrogen organik yang berasal dari sampah akan diuraikan menjadi ammonia oleh mikroba yang berada di tanah atau air, kemudian ammonia yang terbentuk dioksidasi menjadi nitrit. Nitrit dapat dengan mudah dioksidasikan menjadi nitrat, maka dari itu nitrat merupakan senyawa yang paling sering ditemukan di dalam air baik air bawah tanah maupun air permukaan. Pencemaran oleh pupuk nitrogen, termasuk ammonia anhidrat seperti sampah organik dari hewan maupun manusia, dapat meningkatkan kadar nitrat di dalam air. Senyawa di dalam tanah yang mengandung nitrat biasanya larut dan dapat dengan mudah berpindah melalui air bawah tanah (Thompson, 2004). Bahan makanan yang tercemar oleh nitrit atau bahan makanan yang sengaja diawetkan menggunakan nitrit dapat menyebabkan methemoglobinemia simptomatik (gejala) pada anak-anak. Methemoglobinemia adalah suatu hasil oksidasi hemoglobin yang tidak mempunyai kemampuan lagi untuk mengangkut oksigen atau dengan kata lain adalah berkurangnya kemampuan darah untuk transport oksigen. Sayuran jarang menjadi sumber keracunan akut, akan tetapi sayuran memberi kontribusi lebih dari 70% nitrat di dalam tubuh pada makanan tertentu. Kembang kol, bayam, brokoli, dan umbi-umbian memiliki kandungan nitrat alami lebih banyak dari sayuran lainnya. Sisanya berasal dari air minum (21%) dan dari daging atau produk olahan daging (6%) yang sering memakai 8
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
9
natrium nitrat (NaNO3) sebagai pengawet maupun pewarna makanan. Methemoglobinemia
simptomatik
telah
terjadi
pada
anak-anak
yang
mengkonsumsi sosis yang menggunakan nitrit dan nitrat secara berlebihan (Thompson, 2004). Nitrit yang diberikan secara oral akan masuk ke dalam saluran tenggorokan bagian atas dan dipindahkan ke dalam darah. Di dalam darah, nitrit akan mengubah hemoglobin menjadi methemoglobin yang kemudian teroksidasi menjadi nitrat. Pada umumnya methemoglobin akan langsung diubah menjadi hemoglobin kembali melalui proses enzimatik. Nitrat tidak diakumulasikan didalam tubuh, akan tetapi nitrat didistribusikan ke cairan-cairan tubuh seperti urin, air liur, asam lambung, dan cairan usus. Sekitar 60% dari nitrat oral diekskresikan melalui urin. Sisanya belum diketahui, tetapi metabolisme dari bakteri endogen akan mengeliminasi sisa nitrat (Anonim, 2005). Apabila nitrat dan nitrit masuk bersamaan dengan makanan, maka zat makanan akan menghambat absorbsi dari kedua zat ini dan kemudian akan diabsorbsi oleh usus. Hal ini akan mengakibatkan mikroba usus mengubah nitrat menjadi nitrit (senyawa yang lebih berbahaya). Karena itu, pembentukan nitrit pada intestinum mempunyai arti klinis penting terhadap keracunan. Nitrit dapat mengakibatkan vasodilatasi pada pembuluh darah, hal ini mungkin diakibatkan karena adanya perubahan nitrit menjadi nitrit oksida (NO) atau NO- yang merupakan molekul yang berperan dalam relaksasi otot-otot polos (Ruse, 1999; Thompson, 2004). Selain itu, nitrit di dalam perut akan berikatan dengan protein membentuk Nnitroso, komponen ini juga dapat terbentuk bila daging yang mengandung nitrat
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
10
atau nitrit dimasak dengan panas yang tinggi. Sementara itu, nitrit sendiri diketahui menjadi salah satu bahan karsinogenik seperti timbulnya kanker perut pada manusia (Anonim, 2005). Dalam makanan nitrit merupakan zat aditif penting sebagai pemberi warna yang khas bagi daging yang diawetkan, perasa, penjaga tekstur serta untuk melindungi terhadap ketengikan oksidatif dan melindungi makanan terhadap berkembangnya mikroorganisme patogen, terutama Clostridium Botulinum yang terdepat pada produk olahan daging (Cassens, 1995).
2.2
Nitrosamin Nitrosamin merupakan senyawa organik yang bersifat volatil, larut dalam
air, dengan kelarutan sebanyak 29gr/100mL. Nitrosamin terkenal sebagai zat yang toksik dan karsinogenik (Tannenbaum et al.,1994) yang biasa ditemukan pada makanan yang diawetkan dengan menggunakan nitrit. Nitrit sering digunakan sebagai bahan pengawet daging, ikan serta keju agar bakteri pembusuk tidak berkembang biak. Daya mengawetkannya bertambah besar bila ditambah garam dan asam. Pengggunaan nitrit pada makanan dibatasi dalam jumlah 150 mg/kg daging. Nitrosamin memerlukan aktivasi mikrosomal sebelum mereka dapat bereaksi dengan DNA yang menyebabkan mutasi dan kanker. Nitrosamin akan terbentuk apabila bereaksi dengan senyawa amino sekunder karena suhu tinggi yang terjadi saat menggoreng daging olahan. Makanan yang mengandung nitrosamin akan menyebabkan kanker terutama kanker perut. Selain itu makanan
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
11
yang mengandung nitrosamin akan menyebabkan kanker saluran cerna atau kanker hati. Nitrosamin adalah senyawa kimia yang mempunyai struktur kimia R1N(R 2)-N = O. O
R1 N
N
R2
Gambar 2.1 Struktur kimia senyawa Nitrosamin
Nitrosamin dalam makanan dihasilkan oleh reaksi antara amina primer, sekunder atau tersier dan agen nitrostating, yang sering terjadi dalam bentuk protein. Reaksi pembentukan nitrosamin :
H
N Na+
-
O
N
Cl
H
OH
O
Cl
O
N +
H2O
O
-
H2O
H
O N
N
NH2
N+
O
H
Gambar 2.2 reaksi pembentukan senyawa Nitrosamin
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
Skripsi
pangan
membentuk
NNCs,
yaitu
N-nitrosodimetilamin
(paling
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
12
karsinogenik), N-nitrosodietilamin, dan N-nitrosodipropilamin (Prangdimurti dkk., 2007). Persamaan reaksi: NO2- + 2H → NO+ + H2O
(2.1)
R2NH + NO+ → R2N-NO + H+
(2.2)
Salah satu senyawa turunan nitrosamin adalah nitrosodipropilamin (NDPA). Karakteristik senyawa NDPA dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Karakteristik senyawa NDPA Rumus molekul
C6H14N2O
Berat molekul
144,27
Titik didih
206 0C
Densitas
1,013 g/mL pada suhu 25 0C
Larutan
Tidak berwarna dan mudah menguap
C3H7 O
N
N C3H7
Gambar 2.3 Struktur senyawa nitrosodpropilamin Reaksi pembentukan senyawa NDPA dapat dilihat pada Gambar 2.4 NO2-
2H+
+
+
H2O
C3H7
C3H7
N C3H7
NO+
H
+
NO+
N
N
O +
H+
C3H7
Gambar 2.4 Reaksi pembentukan senyawa NDPA (Belitz dan Grosch, 1999)
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
2.3
13
Sosis Daging merupakan semua jaringan hewan dan semua produk hasil
pengolahan jaringan-jaringan tersebut yang sesuai untuk dimakan serta tidak menimbulkan gangguan kesehatan bagi yang memakannya (Soeparno, 1994). Komposisi daging terdiri dari 75% air, 19% protein, 3,5% substansi non protein yang larut, dan 2,5% lemak (Lawrie, 2003). Daging dapat dibagi dalam dua kelompok yaitu daging segar dan daging olahan. Daging segar ialah daging yang belum mengalami pengolahan dan dapat dijadikan bahan baku pengolahan pangan. Sedangkan daging olahan adalah daging yang diperoleh dari hasil pengolahan dengan metode tertentu dengan atau tanpa bahan tambahan, misalnya sosis, dendeng, daging burger dan daging olahan dalam kaleng dan sebagainya (Desroiser, 1988). Kontaminasi bakteri dapat menyebabkan perubahan warna dan bau. Selama proses memasak, warna daging dapat mengalami perubahan dan kurang menarik. Warna daging segar adalah warna merah terang dari oksimioglobin, warna daging yang dimasak adalah warna coklat dari globin hemikromogen, warna daging yang ditambahkan nitrit adalah warna merah (Soeparno, 1994). Sosis adalah suatu makanan yang terbuat dari daging cincang, jaringan otot,
lemak
hewan,
dan
organ-organ
lainnya
yang
dicampur
dengan
garam, rempah serta bahan-bahan lain. Sosis umumnya dibungkus dalam suatu pembungkus yang secara tradisional menggunakan usus hewan, tapi sekarang sering kali menggunakan bahan sintesis, serta diawetkan dengan suatu cara, misalnya dengan pengasapan (Belitz et al., 1999).
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
14
Komponen utama sosis terdiri dari daging, lemak, dan air. Selain itu, pada sosis juga ditambahkan bahan tambahan seperti garam, fosfat, pengawet (biasanya nitrit), pewarna, asam askorbat, isolat protein, dan karbohidrat. Dalam pembuatannya sosis ditambahkan pengawet nitrit yang akan bereaksi dengan protein yang terdapat dalam daging membentuk nitrosamin dalam suasana yang ekstrim (lingkungan asam dengan suhu tinggi). Sosis daging sapi dapat mengandung air sampai 60% (Soeparno, 1994). Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI 01-3820-1995), sosis yang baik harus mengandung protein minimal 13%, lemak maksimal 25% dan karbohidrat maksimal 8%. Sosis mengandung lemak, kolesterol dan natrium yang tinggi yang bisa mengganggu kesehatan, bahkan bisa menyebabkan kanker usus. Peneliti dari
World Cancer Research Fund (WCRF) juga menegaskan bahwa 50 gram saja sosis yang dimakan setiap hari dapat meningkat penyakit kanker usus hingga 20%.
2.4
Teknik Analisis Sampel Dewasa
ini,
semakin
banyak
metode-metode
pengukuran
yang
dikembangkan dan dipergunakan untuk analisis senyawa kimia seperti kromatografi, spektroskopi dan mikroskopi. Dalam analisis senyawa kimia, apapun metode atau alat yang dipergunakan, tahap yang sangat penting sebelum analisis sampel adalah preparasi sampel. Tahap preparasi sampel umumnya mencakup proses ekstraksi dengan tujuan untuk mengisolasi senyawa target dari matriksnya sekaligus memekatkannya (Gambar 2.5.).
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
15
Gambar 2.5 Skema Proses Analisis (Supriyanto, 2005).
2.4.1
Ekstraksi Secara umum pengertian ekstraksi adalah proses penarikan suatu zat
dengan pelarut yang sesuai. Tujuan dari ekstraksi adalah untuk pemisahan komponen-komponen yang terdapat dalam sampel. Pemisahan dipengaruhi oleh sifat kimia dan fisika analit, matriks sampel dan pelarut. Apabila komposisi matriks sampel dan pelarut konstan, maka derajat pemisahan dan persentase analit yang terekstrak juga konstan, karena pemisahan tidak tergantung pada konsentrasi analit. Ekstraksi merupakan metode pemisahan yang paling baik dan populer, alasan utamanya adalah bahwa pemisahan dengan metode ini dapat dilakukan baik dalam tingkat mikro maupun makro. Ekstraksi cair-cair atau biasa disebut ekstraksi pelarut atau Liquid Liquid
Extraction (LLE) merupakan salah satu teknik preparasi sampel tertua yang sering digunakan baik untuk analisis kualitatif maupun kuantitatif. Metode ini sering digunakan karena prosesnya sangat mudah, kapasitas sampelnya besar dan ekstrak pelarut organiknya bisa langsung diinjeksikan ke peralatan analisis. LLE merupakan penarikan zat dalam larutan dengan pelarut lain yang tidak saling campur. Dasar pemisahan dari LLE adalah adanya perbedaan kelarutan suatu zat dalam dua pelarut yang tidak saling campur dimana semakin besar perbedaan
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
16
kelarutan zat maka makin sempurna proses pemisahan yang terjadi. Proses yang terjadi dalam ekstraksi pelarut atau LLE adalah distribusi solut. Ekstraksi pelarut atau LLE mempunyai beberapa kelemahan diantaranya adalah timbulnya emulsi, tingginya konsumsi pelarut organik yang dibutuhkan, menghasilkan limbah pelarut organik dalam jumlah banyak serta proses ekstraksinya membutuhkan waktu yang lama. Oleh karena itu saat ini telah banyak dikembangkan teknik ekstraksi yang lebih menguntungkan seperti ekstraksi fasa padat (solid phase extraction) dan ekstraksi fasa padat mikro (solid
phase microextraction) walaupun dalam prakteknya teknik baru tersebut masih sulit diterapkan untuk analisis rutin karena metode ini membutuhkan instrumen analisis yang canggih dan mahal, prosesnya rumit serta material yang digunakan tidak dapat didaur ulang (Supriyanto, 2005). Berdasarkan kenyataan di atas maka pengembangan teknik ekstraksi caircair terus dilakukan dengan tujuan untuk menemukan teknik-teknik baru yang difokuskan pada pengurangan kebutuhan pelarut organik dan peningkatan selektivitas dan sensitivitas dalam proses analisisnya. Teknik-teknik baru tersebut salah satunya adalah teknik ekstraksi tetes mikro atau SDME.
2.4.2
Headspace-Single Drop Microextraction (HS-SDME) Single Drop Microextraction (SDME) merupakan suatu metode preparasi
sampel yang melibatkan ekstraksi cair-cair dengan menggunakan sedikit pelarut organik (kisaran mikroliter). Pelarut organik tersebut dibiarkan menggantung di ujung jarum mycrosyringee dan diletakkan di dalam larutan sampel. Larutan sampel diaduk dengan bantuan pengaduk magnetik agar transfer massa senyawa
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
17
target ke pelarut organik berlangsung sempurna (Liu et al., 1996). Faktor yang mempengaruhi efektivitas dari ekstraksi dalam SDME adalah waktu ekstraksi, ukuran tetesan, bentuk fisik dan kimia dari bahan pelarut, volume sampel, kecepatan pengadukan, suhu, dan kekuatan ion dari campuran (Wardencki et al., 2007). Teknik ini dibagi dalam dua jenis, yakni direct-SDME dan HS-SDME (Headspace-Single Drop Microextraction) (Pena-Pereira et al., 2010). Ekstraksi senyawa target dengan teknik ini dapat dilakukan dengan dua cara yaitu sistem batch dan sistem kontinyu. Dalam sistem batch sejumlah volume pelarut organik di ujung syringe dimasukkan ke dalam sejumlah volume sampel. Kemudian larutan sampel diaduk terus-menerus dengan menggunakan pengaduk magnetik. Setelah ekstraksi senyawa organiknya, tetesan mikro tadi dihisap kembali sampai ke microsyringee dan disuntikkan secara langsung ke GC untuk dianalisis (Hashemi et al., 2011). Sedangkan dalam sistem kontinyu pelarut organik di ujung syringe diletakkan dalam suatu mikro reaktor yang dialiri sampel sehingga proses ekstraksi terjadi secara kontinyu, setelah proses ekstraksi pelarut organiknya ditarik kembali ke dalam syringe dan diinjeksikan ke instrumen analisis (GC). Skema ekstraksi tetes mikro secara batch dan kontinyu ditunjukkan oleh Gambar 2.6
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Sampel masuk
18
Sampel keluar
Gambar 2.6 Skema Ekstraksi Tetes Mikro ( Supriyanto, 2005 ). Pemekatan senyawa target akan terjadi karena volume pelarut organik jauh lebih kecil dibandingkan dengan volume sampel. Derajat pemekatan teoritis didefinisikan sebagai perbandingan antara volume sampel dan volume pelarut organik. Transfer massa senyawa target dari larutan sampel ke pelarut organik dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain jenis dan volume pelarut organik, kecepatan pengadukan, waktu pengadukan, penambahan garam, pH, suhu, dan volume larutan ekstrak. Sampai saat ini SDME telah banyak digunakan dalam bidang analisis, diantaranya penentuan α- dan β-endosulfan dalam sampel air dengan Kromatografi Gas (GC) (Lopez-Blanco et al., 2002), Ekstraksi Zirconium (IV) dalam kerosin (Biswas dan Hayat, 2002), Penentuan dialkyl phthalate esters pada makanan (Batlle dan Nerin, 2004), Analisis heksana dan heptana dalam darah manusia (Li et al., 2005).
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
2.5
19
Kromatografi Gas (GC) Kromatografi gas (GC) adalah suatu jenis kromatografi yang digunakan
dalam analisis kimia untuk memisahkan dan menganalisa campuran zat yang dilakukan antara fasa diam (cair) dan fasa geraknya (gas). GC dapat digunakan untuk mengidentifikasi senyawa kimia dengan sifat mudah diuapkan (Riccio et
al., 2008). Pemisahan senyawa ini berdasarkan sifat-sifat penyerapan isi kolom untuk memisahkan komponen sampel yang berbentuk gas. Isi kolom yang biasa digunakan untuk keperluan ini adalah silica gel, saringan molekul dan arang. Sampel yang dianalisis dapat berbentuk gas, cair maupun padat, namun cair dan padat harus terlebih dahulu diubah menjadi bentuk gas dengan cara pemanasan. Kromatografi pertama kali digunakan oleh W. Ramsey pada tahun 1905 untuk memisahkan campuran gas dan campuran uap. Pada percobaan pertama ini menggunakan penyerapan selektif oleh penyerap padat seperti arang aktif. Tahun 1908, Mikhail Semenovic Tsweet, seorang ahli botani berkebangsaan Rusia, memberikan istilah “kromatografi” ( yang artinya penulisan warna ) pertama kali terhadap hasil pemisahan yang dilakukan oleh klorofil. Alasan Tsweet memberikan istilah kromatografi karena dia mendapatkan pita-pita yang berwarna yang terpisah pada kolom yang diisi adsorben kalsium karbonat. Larutan pengembang yang dipakai oleh Tsweet pada percobaan adalah petroleum eter. Selanjutnya percobaan kromatografi Tsweet dilanjutkan oleh C.Dhere pada tahun 1911 dalam usahanya memisahkan zat warna karoten. Usaha ini lebih jauh dilanjutkan diAmerika oleh L.S. Palmer pada tahun 1914 sehingga dia berhasil dengan baik memisahkan α, β, dan γ karoten di Universitas Missouri.
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
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, Surabaya. Penelitian dilaksanakan mulai bulan Januari 2012 sampai dengan bulan Juni 2012.
3.2
Bahan dan Alat Penelitian
3.2.1 Bahan penelitian Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain metanol, larutan standar nitrosodipropilamin (NDPA 99%), pelarut organik (n-heksana, toluena, dan etil asetat) pro analisis (pa). Sampel yang akan digunakan pada penelitian ini adalah sosis mentah dengan tiga macam merek yakni A, B, dan C, yang dibeli dari pasar yang berada di kecamatan Buduran, desa Siwalanpanji, Sidoarjo. 3.2.2
Alat-alat penelitian Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah GC Hewlett Packerd
series II 5890, USA dan untuk tipe kolomnya digunakan HP-5 (5% fenil tersubstitusi methylpolysiloxane) 30 m - 0.250 mm; 10,10 µm yang sifatnya non polar. Detektor yang digunakan adalah detektor FID (flame ionization detector), microsyringe, mikro pipet, tube mikro pipet, mortar, kertas saring, batang
20
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
21
pengaduk, pengaduk magnetik merk Daihan Labtech Model LMS-1003 Serial No. 2010051312, dan alat gelas yang biasa digunakan di laboratorium.
3.3
Variabel Penelitian
3.3.1
Variabel bebas Variabel bebas dalam penelitian ini adalah jenis pelarut organik (n-
heksana, toluena, dan etil asetat), waktu ekstraksi (15, 30, 45, dan 60 menit), dan volume larutan ekstrak (10, 20 dan 30 mL). 3.3.2
Variabel terikat Variabel terikat adalah luasan kromatogram GC.
3.3.3
Variabel terkontrol Variabel terkontrol dalam penelitian adalah volume pelarut organik dan
kecepatan pengadukan.
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
3.4
Prosedur Penelitian
3.4.1
Diagram alir penelitian
22
Pembuatan Larutan Standar NDPA Pembuatan Kurva Standar NDPA Optimasi Parameter Analitik
Jenis Pelarut Organik
Volume Larutan Ekstrak (mL)
Waktu Ekstraksi (menit)
Pembuatan Kurva Kalibrasi dengan menggunakan Parameter yang telah di Optimasi
Penentuan Parameter Validasi
Analisis Sampel
Limit Deteksi (LOD) Persen Recovery (%R) Koefisien Variasi (%KV) Enrichment Factor (EF)
Analisis Data
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
3.4.2
23
Headspace-single drop microextraction (HS-SDME) Pada penelitian ini digunakan 3 jenis pelarut organik untuk mengekstrak
senyawa nitrosodipropilamin (NDPA) yaitu toluena, n-heksana, dan etil asetat. Sebanyak 20 mL larutan standar NDPA 50 ppm dimasukkan ke dalam botol yang sudah berisi batang pengaduk, kemudian ditutup dengan penutup karet. Microsyringe yang telah berisi pelarut organik (mis.toluena) sebanyak 3µL dimasukkan ke dalam botol secara tegak lurus hingga ujung syringe menggantung di atas larutan standar. Kemudian microsyringe ditekan sehingga pelarut organik menggantung di ujung jarum sebanyak 3 μL. Larutan standar diaduk dengan kecepatan skala 6 pada pengaduk magnetik selama 30 menit. Setelah proses ekstraksi selesai, pelarut organik ditarik kembali ke dalam microsyringe dan diinjeksikan langsung ke GC. Proses pemekatan pada metode ini terjadi di dalam pelarut organik yang menggantung pada microsyringe.
Gambar 3.1 Set-up HS-SDME
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
24
3.4.3 Pembuatan larutan induk NDPA 50 ppm Larutan induk NDPA 50 ppm dibuat dengan cara melarutkan 25µL NDPA murni (100 mg; 99,99%; 0,5 mL) dalam metanol dan diencerkan pada labu ukur hingga 100 mL. 3.4.4
Pembuatan larutan standar NDPA 2 ppm; 4 ppm; 6 ppm; 8 ppm; dan 10 ppm Larutan standar NDPA 6 ppm dibuat sebanyak 500 mL. Sebanyak 60 mL
larutan induk NDPA 50 ppm dimasukkan ke dalam labu ukur 500 mL, kemudian ditambahkan metanol sampai tanda batas dan dihomogenkan. 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. Larutan standar 6 ppm dibuat sebanyak 500 mL dikarenakan larutan ini akan digunakan untuk optimasi parameter-parameter analitik. 3.4.5 Pembuatan kurva kalibrasi tanpa HS-SDME Sebanyak 5 jenis konsentrasi larutan standar NDPA masing-masing 2 ppm; 4 ppm; 6 ppm; 8 ppm; dan 10 ppm, yang dianalisis dengan cara diinjeksikan langsung ke GC, kemudian dibuat kurva kalibrasi antara luas area terhadap konsentrasi. 3.4.6
Optimasi parameter analitik
3.4.6.1 Optimasi jenis pelarut organik Optimasi jenis pelarut organik digunakan variasi pelarut organik antara lain toluena, n-heksana, dan etil asetat. Sementara variabel yang lain dibuat tetap yakni volume pelarut organik 3 μL, waktu ekstraksi 30 menit, volume larutan
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
25
ekstrak 20 mL, dan kecepatan pengadukan pada skala 6. Larutan hasil ekstraksi dianalisis dengan GC, kemudian dibuat suatu grafik antara luas area terhadap jenis pelarut organik. 3.4.6.2 Optimasi volume larutan ekstrak Optimasi volume larutan ekstrak yaitu (10 mL; 20 mL; 30 mL; dan 40 mL). Sementara variabel lain dibuat tetap yakni volume pelarut organik 3 μL, waktu ekstraksi 30 menit, dan kecepatan pengadukan pada skala 6, sedangkan jenis pelarut organik sesuai dengan hasil optimasi pada prosedur 3.4.6.1. Prosedur ekstraksi seperti pada prosedur 3.4.2. Larutan hasil ekstraksi dianalisis dengan instrumen GC, kemudian dibuat suatu grafik antara luas puncak terhadap luas area. 3.4.6.3 Optimasi waktu ekstraksi Optimasi waktu ekstraksi masing-masing (15 menit, 30 menit, 45 menit, dan 60 menit). Sementara variabel lain dibuat tetap yakni volume pelarut organik 3 μL, dan kecepatan pengadukan pada skala 6, sedangkan jenis pelarut organik sesuai dengan hasil optimasi pada prosedur 3.4.6.1 dan volume larutan ekstrak pada prosedur 3.4.6.2. Prosedur ekstraksi seperti pada prosedur 3.4.2. Larutan hasil ekstraksi dianalisis dengan instrumen GC, kemudian dibuat suatu grafik antara luas area terhadap waktu ekstraksi. Setelah semua parameter optimum, kemudian parameter-parameter tersebut dapat digunakan dalam analisa sampel.
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
3.4.7
26
Pembuatan kurva kalibrasi menggunakan parameter HS-SDME yang telah di optimasi Sebanyak 5 jenis konsentrasi larutan standar NDPA masing-masing 2
ppm; 4 ppm; 6 ppm; 8 ppm; dan 10 ppm, diekstraksi sesuai prosedur 3.4.2 dengan menggunakan parameter yang telah dioptimasi pada prosedur 3.4.6.1, 3.4.6.2, dan 3.4.6.3.
3.5
Validasi Parameter Analitik
3.5.1
Penentuan limit deteksi Limit deteksi dapat ditentukan dari persamaan regresi yang diperoleh dari
kurva kalibrasi larutan standar NDPA dengan menggunakan HS-SDME. Hal pertama yang dilakukan untuk menetukan LOD adalah dengan cara menghitung standar deviasi dari signal blanko (Sy/x), dengan persamaan:
Sy/x =
y yˆ 2 n2
(3.1)
dengan y merupakan besarnya luas area rata-rata dari masing-masing pengukuran, ŷ merupakan nilai yang dihitung dari memasukkan konsentrasi sebenarnya dari larutan standar NDPA sebagai nilai x, dan n merupakan jumlah larutan standar. Kemudian, hasil Sy/x dimasukkan ke dalam persamaan:
Skripsi
YLOD = Ybl + 3 Sbl
(3.2)
YLOD = a + 3 Sy/x
(3.3)
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
27
Setelah itu, nilai YLOD yang diperoleh dimasukkan ke persamaan regresi kurva kalibrasi NDPA. Sehingga didapatkan suatu konsentrasi NDPA (x) terkecil dalam sampel yang masih dapat diukur atau terdeteksi dengan baik. 3.5.2
Penentuan persen recovery (R)
Persen recovery dihitung dari persamaan regresi yaang diperoleh dari kurva kalibrasi larutan standar setelah ekstraksi menggunakan HS-SDME. Luas area pada masing-masing konsentrasi dimasukkan sebagai nilai y pada persamaan regresi kurva kalibrasi untuk memperoleh nilai x . x merupakan nilai konsentrasi rata-rata hasil pengukuran. Kemudian nilai x dimasukkan kedalam persamaan : R
x
x 100%
(3.3)
Keterangan:
x
= Nilai (konsentrasi) rata-rata hasil pengukuran
μ
= Nilai (konsentrasi) sebenarnya (standar)
Suatu pengukuran dikatakan akurat jika persen recovery mendekati 100%
3.5.3
Uji koefisien variasi Nilai koefisien variasi didapatkan dengan beberapa tahapan. Pertama-tama
dilakukan perhitungan terhadap standar deviasi menggunakan persamaan:
SD
_ x x n 1
2
(3.4)
Dengan x merupakan nilai luas area setiap pengukuran dari masing-masing konsentrasi,
Skripsi
x merupakan nilai rata-rata pengukuran dari masing-masing
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
28
konsentrasi, dan n merupakan jumlah pengulangan (replication). Setelah itu menentukan nilai %KV untuk masing-masing konsentrasi dengan persamaan: KV
SD _
x 100%
(3.5)
x Suatu pengukuran dikatakan memberikan presisi yang baik jika %KV < 3%. 3.5.4
Perhitungan enrichment factor
Terdapat 2 (dua) rumus yang digunakan untuk menentukan seberapa besar derajat pemekatan selama proses ekstraksi analit sampel ke pelarut organik. Theoretecal enrichment factor merupakan nilai atau besaran yang menyatakan besarnya pemekatan yang terjadi selama proses ekstraksi analit dari sampel ke pelarut organik secara teoritis dan dirumuskan sebagai berikut, EFth
Vs Ve
(3.6)
dengan Vs merupakan volume larutan ekstrak, Ve merupakan Volume pelarut organik. Namun seberapa besar pemekatan yang terjadi selama proses ekstraksi analit dari sampel ke pelarut organik dirumuskan dengan true enrichment factor (EFtr) yang merupakan perkalian theoretecal enrichment factor dengan recovery; EFtr = EFth x R
3.6
(3.7)
Preparasi Sampel dan Penyimpanan Sampel
Beberapa sampel sosis mentah dari berbagai merek (A, B, dan C) sebanyak 50 gram dipotong kecil-kecil atau dicincang, setelah itu dihaluskan dengan mortar, kemudian dilarutkan ke dalam 50 mL metanol. Campuran
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
29
didiamkan selama ± 2 jam, selanjutnya filtrat yang diperoleh dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan ditambahkan metanol hingga tanda batas. Setelah itu larutan disaring menggunakan kertas saring. Larutan sampel yang jernih dimasukkan dalam botol gelas coklat terbungkus kertas aluminium foil dan disimpan pada tempat yang gelap, pada suhu kamar. Hal ini di karenakan senyawa nitrosamin mudah terdegradasi menjadi senyawa turunannya yang bersifat toksik.
3.7
Analisis Sampel
Sejumlah larutan sampel sesuai dengan hasil optimasi pada 3.4.6.2 diekstraksi dengan menggunakan parameter-parameter analitik yang telah dioptimasi. Hasil ekstraksi dianalisis dengan menggunakan GC. Kadar senyawa nitrisodipropilamin (NDPA) dapat dihitung menggunakan persamaan regresi linier yang diperoleh dari kurva kalibrasi larutan standar setelah ekstraksi menggunakan teknik HS-SDME.
3.8
Penentuan Persen Recovery Pada Analisis Sampel
Sebanyak 0,4 mL larutan standar 50 ppm dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL. Kemudian diaddkan menggunakan larutan sampel sampai tanda batas. Sebanyak 20 mL larutan sampel yang mengandung NDPA dengan konsentrasi 2 ppm diekstraksi 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 ini dihasilkan luas area kromatogram
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
30
yang kemudian dimasukkan ke persamaan kurva kalibrasi NDPA menggunakan ekstraksi HS-SDME hasil optimasi sebagai sumbu y dan akan dihasilkan konsentrasi sesungguhnya sebagai sumbu x, yang selanjutnya ditentukan %recovery sampel dengan persamaan: %R
Skripsi
[ Spiking ] [ Sampel ] x100% [ Analit ]
(3.8)
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Penentuan Kondisi Optimum Instrumen Gas Chromatography (GC) Untuk Senyawa NDPA Analisis senyawa nitrosodipropilamin (NDPA) pada penelitian ini
menggunakan GC dengan detektor Flame Ionization Detector (FID). Detektor yang digunakan adalah FID, hal ini dikarenakan FID sangat sensitif terhadap senyawa-senyawa yang mengandung karbon dan hidrogen serta responnya cenderung linier di berbagai konsentrasi (Skoog et al., 2007). Optimasi temperatur pada sistem GC merupakan
langkah awal yang sangat diperlukan sebelum
melakukan analisis menggunakan GC. Untuk memperoleh kromatogram yang optimum diperlukan pengaturan kondisi GC yang meliputi pengaturan temperatur optimum pada injection port, detector temperature, rate, final temperature, initial temperature dan initial time. Injection port merupakan temperatur yang diatur pada saat senyawa memasuki tempat injeksi sampel, detector temperature merupakan temperatur yang diatur pada saat senyawa melewati detektor, rate merupakan rata-rata kenaikan temperatur pada tiap 1 menit hingga mencapai temperatur akhir, final temperature merupakan temperatur akhir yang diatur sebelum senyawa memasuki detektor, initial temperatur merupakan temperatur awal oven yang diatur tetap selama menit-menit awal saat senyawa mulai memasuki instrumen, initial time merupakan waktu yang diperlukan untuk memanaskan kolom sebelum temperatur kolom akan naik secara bertahap dengan kelajuan 10C per menit sampai temperatur kolom itu mencapai temperatur akhir. 31 Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
32
Koondisi optim mum instrum men GC unntuk mengaanalisis laruutan NDPA pada pengaturann suhu injeection portt (Inl. A) 22500C, deteector tempeerature (Deet. A) 3000C, raate sebesar 10,00C, fin nal temperaature sebesaar 1200C, init. i temperrature 400C, init. time 3 mennit, dengan laju aliran 68 6 mL/menit. Beerdasarkan pengaturan p kondisi opttimum instrrumen GC diperoleh d puuncak metanol sebagai pelaarut muncull di menit ke k 1,4 sedaangkan punccak NDPA yang merupakann analit daalam penellitian ini m muncul padda menit ke k 8-9. Gaambar kromatogrram metanool dan NDPA A dapat diliihat pada Gaambar 4.1.
METANOL
NDPA
Gam mbar 4.1. Kromatogram K m metanol dan d NDPA
4.2
Peembuatan Kurva K Kaliibrasi NDP PA Tanpa Ekstraksi E Kuurva kalibraasi NDPA taanpa mengggunakan eksstraksi HS-S SDME dipeeroleh
dengan caara menginnjeksikan secara s langgsung larutaan standar NDPA deengan konsentrassi 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm m dan 10 pp pm ke instrrumen GC. Pada tahapan inni didapatkaan luas areaa untuk massing-masingg konsentrassi larutan standar
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
33
NDPA yaang selanjuttnya dibuat kurva kalibbrasi tanpa ekstraksi antara a konseentasi larutan staandar NDP PA dengan luas area yang y kemuudian dibanndingkan deengan kurva kaliibrasi dengaan ekstraksi menggunakkan HS-SDME. Daata luas area a hasil pengukurran larutann standar NDPA tanpa menggunaakan ekstrakksi HS-SDM ME dapat diilihat pada Tabel T 4.1 dan d kurva standar yang diperroleh dapat dilihat padaa Gambar 44.2. Taabel 4.1 Datta luas area pengukurann larutan staandar NDPA A tanpa eksttraksi HS S- SDME Koonsentrasi NDPA N Luas area rata-rata (ppm) (satuuan) 2 1.6244,33 4 2.8233,44 6 3.6444,55 8 4.5011,88 10 5.3288,76
Luas Area (Satuan)
6000 5000 y = 454 4,37x + 858,4 R² = 0,9938
4000 3000 2000 1000 0 0
2
4
6
8
10
12
Konsen ntrasi (ppm)
Gambar 4.2. Kurvaa luas area teerhadap konnsentrasi larrutan standaar NDPA tannpa ekstrakssi dengan HS-SDME H
k kalib brasi tanpa proses eksttraksi HS-S SDME dipeeroleh Beerdasarkan kurva persamaann regresi y = 454,3x + 858,4 denggan nilai koeefisien koreelasi (R2) seebesar
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
34
0,993, hal ini menunjukkan terdapat korelasi antara konsentrasi NDPA dengan luas area kromatogram yang dihasilkan. Semakin besar konsentrasi larutan standar NDPA semakin besar luas area kromatogram yang dihasilkan,. Berdasarkan data di atas diperoleh reprodusibilitas dengan rentang 0,15% sampai dengan 6,7%, empat dari lima data konsentrasi larutan standar memiliki nilai KV<3%, sedangkan untuk persen recovery diperoleh rentang 84,5% sampai dengan 108 % dan untuk LOD diperoleh sebesar 0,86 ppm sehingga dapat dikatakan bahwa presisi yang dihasilkan oleh instrumen GC baik untuk digunakan dalam analisis senyawa NDPA.
4.3
Optimasi Parameter – Parameter Analitik Optimasi Parameter analitik digunakan untuk mendapatkan hasil optimum
pada analisis NDPA dengan teknik ekstraksi HS-SDME menggunakan GC-FID. Penentuan kondisi-kondisi optimum pada proses analisis pada penelitian ini antara lain jenis pelarut organik, volume larutan ekstrak dan waktu ekstraksi. 4.3.1
Optimasi jenis pelarut organik Pemilihan pelarut organik dalam analisis senyawa dengan proses ekstraksi
HS-SDME merupakan tahapan penting. Hal ini dilakukan untuk memperoleh selektivitas tinggi terhadap senyawa target (analit). Pada analisis menggunakan ekstraksi HS-SDME, pemilihan pelarut organik harus dipertimbangkan mengenai selektivitas, polaritas, volatilitas, densitas, tegangan permukaan, titik didih dan konstanta dielektrik (Wardencki et al., 2006, Psillakis dan Kalogerakis, 2002 dan
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
35
Batle dan Nerin, 2004). Oleh karena itu pelarut organik yang digunakan untuk ekstraksi perlu dioptimasi. Pelarut organik yang digunakan dalam analisis NDPA dengan proses ekstraksi HS-SDME terdapat tiga jenis pelarut organik yaitu toluena, etil asetat dan n-heksana. Pemilihan ketiga jenis pelarut ini dipengaruhi oleh beberapa sifat fisik yang dimiliki oleh pelarut organik tersebut diantaranya titik didih, densitas, dan tegangan permukaan. Selain itu dipertimbangkan juga mengenai selektivitas seperti pada prinsip like disolve like , kestabilan tetes pelarut organik, dan efisiensi pelarut organik tersebut dalam mengekstrak analit dari ketiga pelarut organik yang digunakan, hal ini dikarenakan ketiga syarat tersebut merupakan syarat utama yang harus dipenuhi oleh suatu pelarut organik yang akan digunakan pada proses ekstraksi HS-SDME. Masing-masing jenis pelarut organik tersebut memiliki karakteristik secara kimia dan fisika seperti yang tercantum dalam Tabel 4.2 Tabel 4.2 Karakteristik kimia dan fisika pelarut organik Sifat Fisik Pelarut Organik n-Heksana Toluena Nitrobenzena Etil asetat Log Kow 3,90 2,73 1,85 0,73 o Titik didih ( C) 68,70 110,6 211 77.1 Tegangan permukaan pada 0,0179 0,0284 0,0289 0,0426 250C (N/m) Densitas pada 200C 0,65 0,87 1,199 0.897 (g/cm3) Konstanta dielektrik 1,88 2,38 34,82 6,0
Titik didih berpengaruh pada waktu yang diperlukan pelarut organik untuk menguap. Syarat pelarut organik pada analisis menggunakan GC adalah memiliki titik didih yang lebih rendah dari senyawa target (analit) agar senyawa target dengan pelarut organiknya
Skripsi
terpisah secara sempurna. Konstanta dielektrik
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
36
berpengaruh pada selektivitas pelarut organik. Semakin besar konstanta dielektrik suatu pelarut organik maka interaksi Coulomb yang terjadi di dalam larutan semakin kecil, sehingga pelarut organik tersebut cenderung melarutkan senyawa dalam bentuk ion (zarah bebas) (Widati, 2006). Dalam ilmu kimia konstanta dielektrik dapat dijadikan pengukur relatif dari kepolaran suatu pelarut. Kepolaran suatu pelarut juga dapat dilihat dari momen dipol yang dimiliki oleh pelarut tersebut. Momen dipol dapat dilihat pada struktur kimia dari suatu pelarut organik, jika suatu pelarut mengandung atom-atom dari unsur yang berbeda biasanya merupakan pelarut polar dan memiliki momen dipol yang tinggi, sedangkan pelarut organik yang mengandung atom-atom dari unsur yang sama memiliki momen dipol nol atau sangat kecil dan merupakan pelarut non polar. Momen dipol toluena adalah sebesar 0,31 D, sedangkan momen dipol n-heksana dan etil asetat sebesar 0,08 D dan 1,88 D. Pada optimasi jenis pelarut organik, kondisi dibuat tetap dengan konsentrasi NDPA dengan konsentrasi 6 ppm, kecepatan pengadukan pada skala 6, volume larutan ekstrak 20 mL, volume pelarut organik 3 μL, dan waktu ekstraksi selama 30 menit. Pengukuran luas area pada masing-masing jenis pelarut organik dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan. Data hasil ekstraksi terhadap tiga jenis pelarut organik dapat dilihat pada Tabel 4.3 dan diagram yang dihasilkan dari data optimasi pelarut organik dapat dilihat pada Gambar 4.3. Tabel 4.3. Data luas area tiga jenis pelarut organik Pelarut organik Luas area rata-rata (satuan) Toluena 14.220,66 n-heksana 5.280,22 Etil asetat 4.140,06
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
37
Luas Area ratarata(satuan) ( )
15000 10000 5000 0 toluen
n-heksan
Etil Asetat
Jenis Pelarut Organ nik
Gambar 4.33. Grafik luuasan area teerhadap jenis pelarut orrganik
masi pelaruut organik di atas dap pat disimpuulkan Beerdasarkan hasil optim bahwa peelarut organnik yang paaling sesuaii untuk eksstraksi NDP PA dengann HSSDME ad dalah toluenna karena mampu m menggekstrak sen nyawa NDP PA lebih baanyak dibandingkan pelarutt organik yaang lain. Haal ini ditunjuukkan dari luas area NDPA N p besarr dibanding gkan dengaan nyang diekkstraksi meenggunakann toluena paling heksana dan etil asetaat. Tooluena mem miliki teganggan permukkaan yang tinggi t yaituu sebesar 0,0284 pada 25oC (N/m) sehingga gaya kohesif yanng terjadi leebih tinggi, dan tetes peelarut organik leebih stabil daripada n--heksana daan etil asetaat. Oleh kaarena itu tooluena lebih stabiil pada prosses ekstrakssi larutan saampel mauppun larutan standar s sehingga titik didih yang proses ekstraksinya lebih semppurna. Tolueena juga mempunyai m paling bessar 110,6oC (Battle ett al., 2004)) diantara ketiga k pelarrut organik yang digunakann, sehingga toluena tid dak mudah menguap pada p prosess ekstraksi yang berlangsun ng selama 30 menit. Dari D optimaasi pelarut organik daapat disimpuulkan bahwa peelarut organnik yang paaling sesuaai untuk prooses ekstraaksi dengann HSSDME addalah toluena dengan waktu w ekstraaksi 30 mennit, sehinggaa pelarut organik
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
38
toluena digunakan untuk proses optimasi parameter yang lain dalam penentuan senyawa NDPA. Pelarut organik n-heksana dan etil asetat meiliki luas area lebih kecil bila dibandingkan dengan toluena. Titik didih n-heksan (68,70oC) dan etil asetat (77.1oC) yang kecil menyebabkan kedua pelarut organik tersebut mudah menguap sehingga NDPA yang terekstrak kedalam n-heksan dan etil asetat kurang optimum. Pelarut organik nitrobenzena tidak memberikan hasil, hal ini dikarenakan titik didih nitrobenzena yang tinggi (2110C) sehingga menyebabkan puncak nitrobenzena yang muncul menutupi peak NDPA yang muncul pada menit ke 8-9. Nitrobenzena memiliki drop yang tidak stabil, sehingga drop mudah jatuh pada proses ekstraksi. 4.3.2
Optimasi volume larutan ekstrak Setelah mengetahui jenis pelarut organik yang paling sesuai untuk
ekstraksi NDPA menggunakan HS-SDME, selanjutnya dilakukan optimasi terhadap volume larutan ekstrak dimana volume larutan ekstrak berhubungan dengan banyaknya analit yang terekstrak. Optimasi volume larutan ekstrak dilakukan agar senyawa NDPA yang terekstrak oleh toluena lebih maksimal. Kondisi yang dibuat tetap pada optimasi volume larutan ekstrak adalah konsentrasi NDPA 6 ppm, waktu ekstraksi 30 menit, volume tetesan pelarut organik yakni toluena sebanyak 3 μL, dan skala pengadukan 6. Prosedur yang digunakan sama dengan saat optimasi jenis pelarut organik. Variasi volume larutan ekstrak sebesar 10 mL, 20 mL, 30 mL, dan 40 mL. Pengukuran luas area pada masing-masing volume larutan ekstrak dilakukan sebanyak tiga kali
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
39
pengulanggan. Data luas l area rata-rata r yaang dipengaaruhi oleh volume laarutan ekstrak daapat dilihat pada Tabeel 4.4, sedanngkan untu uk kurva luaas area terhhadap volume larrutan ekstraak dapat diliihat pada Gambar G 4.4.
Luas Area rata-rata(satuan)
Tabel 4.44. Data luass area terhaddap volume larutan eksstrak Luas area rata-rata Voluume larutan ekstrak (satuuan) (mL) 10 10.4885,76 20 14.2220,66 30 14.2663,03 40 14.2661,63
15000 14000 13000 12000 11000 10000 9000 0
10
20
30
40
50
Volume Larutan Ekstrak (mL)
Gambar G 4.4. Grafik luaasan area terrhadap voluume larutan ekstrak
Beerdasarkan data hasil ekstraksi e paada Tabel 4.4 dan Gaambar 4.4 dapat dilihat bah hwa volum me larutan ek kstrak yangg optimum berada b padaa volume 200 mL, sedangkan n pada voluume 30 dann 40 mL besarnya b lu uas area paada grafik relatif r konstan. Dengan D voluume larutann ekstrak yaang lebih besar dari 20 0 mL yaitu pada 30 dan 400 mL analitt yang terekkstrak mengghasilkan lu uas area yaang sama deengan ekstraksi menggunakkan larutan ekstrak sebbanyak 20 mL. Hal ini menunjuukkan bahwa drop telah jeenuh mengeekstrak laruutan ekstraak dengan volume 200 mL.
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
40
Pengamatan selama eksperimen menunjukkan bahwa jika volume larutan ekstrak terlalu sedikit maka analit yang terekstrak juga lebih sedikit. Sedangkan volume larutan terlalu banyak maka senyawa yang terekstrak tetap (sama) dengan volume larutan ekstrak yang optimum. Hasil ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Lu Wang et al., (2009) dimana digunakan larutan sebanyak 20 mL dalam proses ekstraksi menggunakan metode HS-SDME-GC-MS. Volume larutan ekstrak sebanyak 10 mL didapatkan %R sebesar 10% sedangkan untuk volume larutan ekstrak 20 mL didapatkan %R sebesar 98,33%. Hal ini berarti bahwa perolehan kembali NDPA dalam larutan menggunakan volume pelarut organik 20 mL hampir mencapai nilai 100% sehingga diduga bahwa jumlah NDPA yang terekstrak dengan menggunakan volume larutan ekstrak 30 dan 40 mL tidak jauh berbeda dengan volume larutan ekstrak 20 mL. Patel et al., (2010) menyatakan bahwa semakin banyak volume larutan ekstrak akan membutuhkan waktu ekstraksi yang lebih lama, sehingga diperlukan volume minimum untuk memaksimalkan efisiensi ekstraksi. Sedangkan Hashemi et al., (2010) menyatakan bahwa pada volume sampel yang besar, kelarutan dari analit meningkat dan koefisien partisi antara sampel dengan drop berkurang serta efisiensi ekstraksi menurun. Oleh karena itu volume larutan ekstrak 20 mL digunakan untuk optimasi parameter dan analisis selanjutnya. 4.3.3
Optimasi waktu ekstraksi Waktu ekstraksi merupakan parameter penting dalam ekstraksi. Waktu
ekstraksi berkorelasi positif terhadap jumlah analit, walaupun terdapat resiko terjadinya degradasi analit itu sendiri. Waktu ekstraksi tergantung pada bahan
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
41
yang diekstrak. Penelitian optimasi waktu ekstraksi penting dilakukan karena waktu ekstrasi mungkin bervariasi pada bahan yang berbeda. Waktu ekstraksi dipengaruhi oleh nilai dielektrik pelarut. Optimasi waktu ekstraksi dapat menaikkan efisiensi ekstraksi dari analit target ke pelarut organik (Hashemi et al., 2011dan Wardencki et al., 2006). Prosedur optimasi waktu ekstraksi sama dengan prosedur optimasi pada jenis pelarut organik dan prosedur optimasi volume larutan ekstrak. Parameter yang dibuat tetap pada optimasi waktu ekstraksi antara lain konsentrasi larutan NDPA 6 ppm, volume tetesan pelarut organik (toluena) 3 μL, volume larutan ekstrak 20 mL, kecepatan pengadukan skala 6. Pengaruh waktu ekstraksi terhadap hasil ekstraksi menggunakan HS-SDME dapat dilihat pada Tabel 4.5, sedangkan untuk kurva luasan area terhadap waktu ekstraksi dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Luas Area rata-rata (satuan)
Tabel 4.5. Data luas area terhadap waktu ekstraksi Waktu ekstraksi Luas area rata-rata (menit) (satuan) 15 5.707,64 30 14.450,15 45 9.268,76 60 6.646,25
20000 15000 10000 5000 0 0
20
40
60
80
Waktu Ekstraksi (menit)
Gambar 4.5. Grafik luas area terhadap waktu ekstraksi
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
42
Berdasarkan data yang diperoleh pada Tabel 4.5 dan Gambar 4.5 menunjukkan bahwa semakin lama waktu ekstraksi menyebabkan semakin kecil area yang diperoleh. Dengan semakin lamanya waktu ekstraksi menyebabkan analit yang terekstrak akan kembali menguap. Waktu ekstraksi berkorelasi positif dengan jumlah analit yang terdistribusi ke dalam pelarut organik. Pada umumnya, transfer massa merupakan proses yang bergantung pada waktu dan laju rata-rata. Pada beberapa kasus, kenaikan waktu kontak dapat menyebabkan volume drop pelarut organik bertambah secara signifikan, hal ini dikarenakan pelarut menyerap analit. Apabila pelarut merupakan senyawa yang hidrofilik, maka pelarut juga dapat menyerap air. Selain itu, semakin lama waktu ekstraksi, drop pelarut organik dapat jatuh, hal ini dikarenakan oleh pengaruh gaya gravitasi (Wardencki et al., 2006). Kondisi optimum yang dipilih untuk waktu ekstraksi adalah 30 menit. Ini dikarenakan luas area yang lebih besar dibandingkan waktu ekstraksi 15, 45 dan 60 menit. Hal ini menunjukkan bahwa analit optimum terekstrak pada waktu ekstraksi 30 menit. Oleh karena itu, waktu ekstraksi 30 menit digunakan untuk pembuatan kurva kalibrasi NDPA dengan parameter-parameter yang telah dioptimasi
4.4
Kurva Kalibrasi NDPA dengan Parameter Hasil Optimasi Setelah semua parameter-parameter teroptimasi (jenis pelarut organik,
volume larutan ekstrak dan waktu ekstraksi), maka dibuat kurva kalibrasi standar NDPA dengan proses ekstraksi HS-SDME menggunakan pelarut organik toluen,
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
43
volume laarutan ekstrrak 20 mL dan waktuu ekstraksi 30 menit. Kurva kalibrasi standar NDPA N denngan ekstraaksi HS-SDME dibuuat dengan n tujuan untuk u mengetahu ui adanya korelasi k liniier antara konsentrasi k NDPA denngan signal (luas area) dan mengetahuii apakah peemekatan annalit pada proses p ekstraaksi dengann HSSDME daapat terjadi yaitu y dengaan cara mem mbandingkaannya dengaan kurva standar NDPA tannpa ekstrakksi. Data pengukuran larutan staandar NDPA A menggunnakan HS-SDME E pada konddisi optimum m dapat diliihat pada Tabel 4.6 dann kurva kalibrasi larutan staandar NDPA A menggunaakan HS-SD DME tampaak pada Gam mbar 4.6. Tabel 4.6. 4 Data peengukuran laarutan standdar NDPA menggunaka m an HS-SDM ME Luas area rata-rata (satuuan)
2
11.4880,14
4
12.8771,59
6
14.2770,15
8
15.718,28
10
17.0997,38
Luasan Area rata-rata (satuan)
Koonsentrasi NDPA N (ppm)
20 0.000,00 15 5.000,00 y = 70 04,06x + 10063 R = 0,9999 R²
10 0.000,00 5 5.000,00 0,00 0
2
4
6
8
10
12
nsentrasi (ppm m) Kon
mbar 4.6. Kurva K larutan n kalibrasi NDPA N mennggunakan HS-SDME H Gam
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
44
Berdasarkan kurva kalibrasi larutan standar NDPA menggunakan HSSDME pada kondisi optimum diperoleh persamaan regresi sebesar y = 704,0x + 10063 dengan r2 sebesar 0,999. Data kalibrasi larutan standar NDPA menggunakan HS-SDME pada kondisi optimum jika dibandingkan dengan data kurva standar NDPA tanpa ekstraksi menunjukkan bahwa pemekatan terjadi pada penentuan NDPA menggunakan HS-SDME. Besarnya pemekatan yang terjadi akan dibahas pada 4.5.4. Persamaan regresi larutan standar NDPA hasil optimasi ini selanjutnya digunakan untuk menentukan konsentrasi NDPA dalam sampel, menentukan % recovery (akurasi), presisi, enrichment factor dan juga digunakan untuk menentukan limit deteksi (LOD) dari instrumen dan metode analisis yang digunakan.
4.5 Penentuan Parameter-Parameter Validasi Penentuan parameter-parameter validasi adalah suatu proses penilaian terhadap metode analisis tertentu berdasarkan percobaan laboratorium untuk membuktikan bahwa metode tersebut memenuhi persyaratan untuk digunakan (Harmita, 2004). Persamaan regresi linier kurva kalibrasi NDPA dengan ekstraksi HS-SDME digunakan untuk menentukan konsentrasi NDPA dalam sampel, menentukan % recovery, koefisien variasi dan limit deteksi (LOD) dari instrumen. 4.5.1
Penentuan limit deteksi Kemampuan metode atau instrumen untuk memberikan respon terhadap
adanya analit dalam sampel disebut dengan sensitivitas. Sensitivitas dinyatakan
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
45
dalam limit deteksi (LOD). Limit deteksi atau batas deteksi merupakan salah satu parameter proses validasi yang menyatakan kesensitivitasan suatu instrumen dan metode analisis. Limit deteksi menyatakan besarnya kadar analit terkecil dalam matriks sampel yang masih dapat diukur (dideteksi) oleh instrumen atau metode analisis dengan baik. Suatu metode analisis atau instrumen dapat dikatakan baik jika dapat mengukur analit pada konsentrasi yang kecil sehingga semakin kecil kadar analit yang dapat diukur maka semakin baik suatu metode pengukuran atau instrumen yang digunakan. Berdasarkan persamaan kurva kalibrasi larutan standar NDPA tanpa menggunakan ekstraksi HS-SDME, nilai limit deteksi instrumen sebesar 0,86 ppm. Sedangkan dari persamaan kurva kalibrasi larutan satandar NDPA menggunakan hasil optimasi parameter-parameter ekstraksi HS-SDME, nilai limit deteksi untuk GC-FID menggunakan HS-SDME sebesar 0,078 ppm. Sehingga, dengan membandingkan nilai limit deteksi pengukuran NDPA tanpa dan dengan menggunakan HS-SDME menunjukkan bahwa metode HS-SDME mampu meningkatkan sensitivitas alat GC-FID untuk memberikan respon terhadap adanya analit. 4.5.2
Persen recovery (R) Persen recovery menyatakan ketepatan atau akurasi yang merupakan
kedekatan setiap nilai hasil pengukuran atau nilai rata-rata dengan nilai sebenarnya. Dinyatakan dengan perbandingan antara konsentrasi NDPA rata-rata dari hasil pengukuran dengan konsentrasi NDPA yang sebenarnya.
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
46
Banyaknya analit yang terekstrak dapat diketahui dari persen recovery (%R). Persen recovery dapat juga digunakan untuk mengetahui ada tidaknya pengaruh matriks lingkungan yang mempengaruhi pengukuran. Berdasarkan data yang diperoleh dari kurva standar NDPA sebelum ekstraksi recovery yang didapatkan berkisar antara 84,5% sampai 108%, sedangkan recovery yang didapatkan dari data kurva standar setelah ekstraksi berkisar antara 99% sampai 100,65%. Hal ini berarti bahwa perolehan kembali NDPA sebagai analit dengan menggunakan teknik ekstraksi HS-SDME mendekati kedekatan konsentrasi NDPA yang sebenarnya, atau dapat dikatakan metode HS-SDME ini mampu memiliki ketepatan atau akurasi yang baik. Nilai dari persen recovery yang melebihi 100% menunjukkan adanya senyawa lain yang memberikan sinyal yang sama pada waktu retensi NDPA. Tabel 4.7 Data persen recovery larutan standar NDPA Konsentrasi (ppm)
recovery (%)
2
100,6
4
99,5
6
99
8
100,3
10
99,9
Rata-rata
99,9
Berdasarkan data pada Tabel 4.7 persen recovery rata-rata untuk metode HS-SDME pada penelitian ini sebesar 99,9%, maka dapat disimpulkan bahwa aplikasi metode HS-SDME pada penentuan kadar NDPA mempunyai akurasi yang baik. Suatu metode dapat dikatakan memiliki akurasi pengukuran yang baik
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
47
apabila rentang nilai %recovery untuk larutan dengan konsentrasi diatas 1 ppm berkisar 90-107% (Harmita, 2004). 4.5.3
Ketelitian (presisi) Presisi atau ketelitian menyatakan derajat kedapatulangan (reproducibility)
yakni besarnya kesesuaian atau penyimpangan dari suatu atau setiap nilai hasil pengukuran yang dilakukan berulang-ulang pada sampel yang sama. Presisi dinyatakan dengan nilai simpangan baku (standar deviasi) dan koefisien variasi dari hasil pengukuran yang berulang-ulang. Koefisien variasi digunakan untuk melihat reprodusibilitas instrumen. Suatu metode dapat dikatakan mempunyai ketelitian atau presisi yang baik jika nilai koefisien variasi (KV<3%) (Miller et al., 1988). Nilai KV dari 5 macam larutan standar dapat dilihat pada Tabel 4.8. Tabel 4.8 Data KV larutan standar NDPA Konsentrasi (ppm)
KV (%)
2
0,02
4
0,05
6
1,29
8
0,04
10
0,005
Berdasarkan data yang diperoleh dari kuva kalibrasi larutan standar NDPA tanpa menggunakan ekstraksi diperoleh % KV yang berkisar atara 0,152 % sampai 6,696%, sedangkan berdasarkan Tabel 4.8, nilai %KV yang diperoleh dari larutan standar menggunakan teknik ekstraksi SDME berkisar antara 0,005% sampai 1,29%, hal ini menunjukkan bahwa reprodusibilitas (presisi) instrumen GC-FID dengan menggunakan HS-SDME lebih baik jika dibandingkan dengan
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
48
tanpa menggunakan HS-SDME sehingga metode HS-SDME yang digunakan adalah baik karena koefisien variasinya kurang dari 3%. 4.5.4
Enrichment factor Enrichment factor merupakan faktor besarnya pemekatan yang terjadi
selama proses ekstraksi menggunakan HS-SDME. Pemekatan analit yang terjadi dapat dilihat pada perbandingan kurva larutan standar NDPA sebelum dan sesudah ekstraksi menggunakan HS-SDME yang ditunjukkan pada Gambar 4.7.
Luasan Arean rata-rata (satuan)
18.000,00 16.000,00 14.000,00
Kurva kalibrasi setelah ekstraksi
12.000,00 10.000,00
Kurva kalibrasi sebelum ekstraksi
8.000,00 6.000,00 4.000,00 2.000,00 0,00 0
2
4
6
8
10
12
Konsentrasi (ppm)
Gambar 4.7 Kurva Pemekatan NDPA menggunakan ekstraksi HS-SDME
Terdapat 2 (dua) rumus yang digunakan untuk menentukan seberapa besar derajat pemekatan selama proses ekstraksi analit dari sampel ke pelarut organik. Theoretical enrichment factor merupakan nilai atau besaran yang menyatakan berapa besarnya pemekatan yang terjadi selama proses ekstraksi analit dari sampel ke pelarut organik secara teoritis. Namun seberapa besar pemekatan sebenarnya yang terjadi selama proses ekstraksi analit dari sampel ke pelarut organik dirumuskan dengan true enrichment factor (EFtr) yang merupakan perkalian
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
49
theoretical enrichment factor dengan recovery. Setelah dilakukan perhitungan, hasil EFth sebesar 6.666,66. Maksudnya adalah secara teoritis, pemekatan yang terjadi selama proses ekstraksi adalah 6.666,66 kali. Sehingga konsentrasinya lebih pekat 6.666,66 kali dari konsentrasi mula-mula. Sedangkan pemekatan sebenarnya (setelah mengalami perhitungan rumus EFtr), dihasilkan pemekatan 6.658,66 kali dari konsentrasi mula-mula. Jadi dapat disimpulkan bahwa dalam proses ekstraksi HS-SDME, pemekatan yang terjadi selama ekstraksi hampir sama dengan pemekatan yang seharusnya terjadi (theoretical enrichment factor) yakni 6.666,66 kali. Dengan kata lain, pemekatan pada metode HS-SDME sangat baik.
4.6
Sampling, Penyimpanan Sampel dan Preparasi Sampel Setelah semua parameter untuk metode HS-SDME teroptimasi, langkah
selanjutnya adalah mengaplikasikan metode analisis untuk penentuan senyawa NDPA pada sampel. Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah sampel yang diambil dari pasar yang berada di sekitar desa Siwalanpanji, kecamatan Buduran, kabupaten Sidoarjo. Sampel dipilih 3 (tiga) dengan sosis mentah yang dipilih dengan 3 macam merek A, B dan C. Pemilihan tiga macam merek tersebut berdasarkan merek yang terbanyak dijual di daerah tersebut. Teknik pengambilan sampel atau sampling adalah model random (acak) dimana populasi tidak dibagi menjadi sub populasi dan sampel diambil dari populasi tanpa ada persyaratan sifat populasi (Khopkar, 1990). Sampel yang telah diperoleh kemudian di preparasi terlebih dahulu. Preparasi adalah teknik persiapan sampel agar sampel tersebut dapat di analisis
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
50
lebih lanjut. Ketiga sampel yang telah di peroleh di hancurkan menggunakan mortar setelah itu ditimbang sebanyak 50 gram untuk masing-masing sampel. Kemudian sampel yang telah dihancurkan tadi di rendam dalam 50 mL metanol, dan didiamkan selama ± 2 jam. Filtrat yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan di tambahkan metanol sampai tanda batas. Selanjutnya larutan sampel disaring menggunakan kertas saring. Ini dilakukan sampai filtrat yang diperoleh jernih. Hal
yang
dilakukan
selanjutnya
adalah
penyimpanan
sampel.
Penyimpanan larutan sampel dilakukan dengan cara memasukkan larutan yang berada di labu ukur tersebut kedalam botol coklat yang kemudian ditutup rapat dengan menggunakan aluminium foil, disimpan pada tempat yang gelap pada suhu kamar, pada keadaan basa atau netral, dan maksimal penyimpanan 14 hari. Penyimpanan sampel ini dilakukan agar senyawa yang diinginkan (analit) yang berada dalam sampel tidak rusak atau terdegradasi oleh mikroba dalam sampel (Report Carsinogens National Toxicology Program Department of Health and Human Services, 2011).
4.7
Analisis Sampel Prosedur analisis senyawa NDPA dalam sampel sosis mentah sama
dengan prosedur pada pembuatan kurva kalibrasi larutan standar NDPA dengan menggunakan teknik ekstraksi HS-SDME. Untuk analisis sampel, parameter yang dibuat tetap adalah volume sampel 20 mL, kecepatan pengadukan skala 6, waktu
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
51
ekstraksi 30 menit, dan volume pelarut organik (toluena) 3 μL. Hasil analisis dari tiga sampel dapat dilihat pada Tabel 4.9. Tabel 4.9 Data luas area sampel Sampel
Luas area rata-rata (satuan)
A
10.519,42
B
11.129,86
C
11.040,58
Konsentrasi NDPA dalam ketiga sampel tersebut dapat diketahui dengan cara memasukkan luas area rata-rata yang dihasilkan ke persamaan kurva kalibrasi larutan standar NDPA menggunakan HS-SDME sebagai sumbu y. Persamaan kurva kalibrasi standar NDPA menggunakan HS-SDME adalah y = 704,0x + 10063. Setelah proses perhitungan dengan memasukkan luas area yang dihasilkan dari masing-masing sampel didapatkan bahwa konsentrasi NDPA pada masingmasing sampel bernilai positif yang berarti pada masing-masing sampel terdeteksi adanya senyawa NDPA. Hal ini dapat disimpulkan bahwa instrumen dan metode analisis yang digunakan pada penelitian ini mampu mendeteksi senyawa NDPA pada sampel. Konsentrasi NDPA pada masing-masing sampel dapat dilihat pada Tabel 4.10. Tabel 4.10 Data konsentrasi NDPA pada sampel Sampel A B C
Skripsi
Konsentrasi (ppm) 0,64 1,5 1,38
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
4.8
52
Persen Recovery (R) Sampel Spiking sampel merupakan salah satu cara yang digunakan untuk
mengetahui pengaruh matrik dalam lingkungan terhadap suatu metode analisis. Spiking pada sampel bertujuan untuk membantu meningkatkan sinyal analisis konsentrasi analit yang terlalu kecil. Spiking juga merupakan suatu cara untuk memastikan senyawa target yang terdeteksi pada saat analisis menggunakan GCFID merupakan analit yang diinginkan. Metode spiking ini dilakukan dengan cara menambahkan larutan standar dengan konsentrasi yang sudah diketahui ke dalam sampel. Dalam penelitian ini, spiking dilakukan dengan cara menambahkan larutan standar NDPA sehingga dalam sampel tersebut mengandung NDPA dengan konsentrasi 2 ppm. Sampel yang telah di tambahkan larutan standar kemudian diekstraksi dengan metode HS-SDME dan dianalisis dengan GC. Parameter yang dibuat tetap pada tahap ini adalah volume sampel 20 mL, volume pelarut organik yakni toluena sebanyak 3 μL, kecepatan pengadukan skala 6, dan waktu pengadukan 30 menit. Hasil analisis spiking untuk ketiga sampel dapat dilihat pada Tabel 4.11. Tabel 4.11 Data spiking sampel Sampel
Luas area ratarata (satuan)
Konsentrasi ppm
A
11.853,22
2,54
B
12.442,07
3,38
C
12.320,93
3,2
Dari setiap konsentrasi sampel kemudian dihitung recovery-nya. Apabila recovery-nya mendekati 100% maka metode analisisnya baik atau dapat juga
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
53
dikatakan bahwa matrik lingkungan tidak berpengaruh terhadap metode analisis, begitu juga sebaliknya apabila recovery-nya lebih besar dari 100% dapat dikatakan matrik lingkungan berpengaruh terhadap metode analisis. Hasil recovery untuk masing-masing konsentrasi setiap sampel dapat dilihat pada Tabel 4.12. Tabel 4.12 Data persen recovery spiking sampel Sampel
Recovery (%)
A
95,1
B
94
C
91
Berdasarkan hasil recovery yang diperoleh untuk masing-masing sampel dapat disimpulkan bahwa akurasi metode yang langsung diaplikasikan ke sampel berbeda. Recovery yang diperoleh pada metode yang langsung diaplikasikan ke sampel lebih besar
jika dibandingkan dengan recovery yang diperoleh dari
larutan standar. Kandungan lain seperti lemak yang terdapat dalam sampel dapat mengganggu penentuan analit sehingga menambah recovery. Adanya senyawa organik pada sampel dapat menurunkan efisiensi ekstraksi karena membatasi difusi antara analit dan pelarut organik. Selain itu, senyawa organik yang terdapat dalam sampel yang memiliki kesamaan sifat (kenonpolarannya) dengan toluena akan ikut terekstrak. Hal ini mengakibatkan NDPA yang terserap ke dalam toluena menjadi berkurang. Hal ini membuktikan bahwa matrik lain yang terkandung dalam sosis mentah mengganggu efisiensi proses ekstraksi HSSDME.
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan
sebagai berikut : 1. Senyawa
nitrosodipropilamin
(NDPA)
dapat
diekstraksi
dengan
menggunakan teknik HS-SDME dengan instrumen GC-FID. 2. Hasil optimasi parameter-parameter analitik yang digunakan pada analisis senyawa
NDPA
menggunakan
teknik
HS-SDME-GC-FID
adalah
menggunakan jenis pelarut organik toluena, dengan waktu ekstraksi 30 menit, dan volume larutan ekstrak 20 mL. 3. Hasil optimasi tersebut dapat digunakan sebagai parameter untuk ekstraksi senyawa NDPA dalam sampel sosis mentah. Konsentrasi NDPA pada sampel sosis A sebesar 0,64 ppm, pada sampel sosis B sebesar 1,5 ppm, dan pada sampel sosis C sebesar 1,38 ppm.
5.2
Saran Agar para pembaca dapat menggunakan metode ini untuk analisis senyawa
NDPA maupun senyawa turunan nitrosamin yang lain dalam sosis maupun bahan makanan olahan daging yang lain. Hal ini dikarenakan metode ini merupakan metode yang baik dan akurat untuk analisis senyawa NDPA maupun senyawa turunan nitrosamin yang lain.
54 Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
DAFTAR PUSTAKA Andrade, R., Reyes, F. G. R., Rath, S., 2004, A method for The Determination of Volatile N-Nitrosamines in Food by HS-SPME-GC-TEA, J. of Food Chem, Vol.91: 173-179 Argonne National Laboratory, EVS., 2005, Nitrates and Nitrites. Human Health Fact Sheet, Available from: http://www.epa.gov/ogwgdw/dwh/cioc/nitrates.html Access on: November, 22, 2011 Batlle, R., dan Nerin, C., 2004, Application of Single-drop Microextraction to the Determination of Dialkyl Phthalate Ester in Food Simulants, J. of Chrom A, Vol. 1045 : 29-35 Belitz, H.D., dan Grosch, W., 1999, Food Chemistry,Translation from the Fourth German Edition by M.M. Burghagen, D. Hadziyev, P. Hessel, S. Jordan and C. Sprinz. Biswas, R.K., dan Hayat, M.A., 2002, Kinetics of Solvent Extraction of Zirconium (IV) from Chloride Medium by D2EHPA in Kerosene Using the Single Drop Technique, J. of Hydromet, Vol. 65 : 205-216 Cassens, R. G. 1997. Residual nitrite in cured meat, J. of Food Technology,51, 53–55. Demeestere, K., Dewulf, J., Witte, B, D., langenhove, H, V., 2007, Sample Preparation for The Analysis of Volatile Organic Compunds in Air and Water Matrices, J. of Chrom A, Vol. 1153: 130-144 Desroiser, N. W., 1988, Teknologi Pengawetan Pangan, Terjemahan oleh Muljoharjo, UI-Press, Jakarta. 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 Gloria, M., Beatriz, A., Vale Silvana, R., Vargas Octacı ´lio, L., Barbour James, F., & Scanlan Richard, A. 1997, Influence Of Nitrate Levels Added To Cheesemilk On Nitrate, Nitrite And Volatile Nitrosamine Contents In Gruyere Cheese, J. of Agricult and Food Chem, 45, 3577–3579. Harmita, 2004, Petunjuk Pelaksanaan Validasi Metode dan Cara Perhitungannya, majalah ilmu kefarmasian, vol. 1 no. 3 hal. 117-135. 55
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
56
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, J. of Food Chemistry, Vol.124: 1258-1263 Husni, E., Samah, A., dan Ariati, R., 2007, Analisa Zat Pengawet dan Protein dalam Makanan Siap Saji Sosis, Jurnal Sains dan Teknologi Farmasi, Vol. 12: 108-111 Ikeda. K. K.G. Migliorese, 1990. J. Soc. Chem. Vol. 41, 283. Lawrie, R.A 2003, Ilmu Daging, Penerbit Universitas Indonesia, Jakarta. Incavo, J, A., dan Schafer, M, A., 2006, Simplified Method for The determination of N-nitrosamines in Rubber Vulcanizates, J. of Anal Chim. Acta, Vol. 557: 256-261 Jurado- Sánchez, B., ballesteros, E., Gallego, M., 2007, Comparison of The Sensitivities of Seven N-nitrosamines in Pre-screened Waters Using Automated Preconcentration System and Gas Chromatography with Different detectors, J. of Chrom A, Vol. 1154: 66-73 Jurado- Sánchez, B., ballesteros, E., Gallego, M., 2009, Comparison of several solid-phase extraction sorbents for continuous determination of amines in water by gas chromatography–mass spectrometry, Talanta Vol. 79: 613–620 Lovelock J. E., 1960, Gas Chromatography 1960 , (Ed. R. P. W. Scott), Butterworths, London. Khopkar, 1990, Konsep Dasar Kimia Analitik. UI Press, Jakarta. Li, Ning., Deng, Chunhui., Yin, Xinying., Yao, Ning., Shen., Xizhong., Zhang, Xiangmin., 2005, Gas Chromatography-mass Spectrometric Analaysis of Hexanal and Heptanal in Human Blood by Headspace Single-drop Microextraction with Droplet Derivatization, J. of Anal Biochem Liu, Hangui., Dasgupta, Pumenda K., 1996, Analytical Chemistry in Drop Solvent Extraction in Microdrop, J. of Anal Chem, Vol.68: 1817-1821 Lopez-Blanco, M.C., Blanco-Cid, S., Cancho-Grande, B., Simal-Gandara, J., 2002, Application of Single Drop Microextraction and Comparison With Solid-phase Microextraction and Solid-phase Extraction for the Determination of α- and β-Endosulfan in Water Samples by Gas Chromatography-electrob-capture Detection, J. of Chrom A, Vol. 984 :
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
57
45-252 Marco, A., Navarro, J, S., Flores, M., 2006, The Influence of Nitrite and Nitrate on Microbal, Chemical and Sensory Parameters of Slow Dry Fermented Sausage, J. of Meat Science, Vol.73: 660-673 Miller, J.C., dan Miller, J.N., 1988, Statistics for Analytical Chemistry Second Edition, Elllis Horwood Limited, England Mitacek, E. J., Brunnemann, D., Suttajit, M., Martin, N., Limsila, T., Ohshima, H., dan Caplan, L. S., 1999, Exposure To N-Nitroso Compounds In A Population Of High Liver Cancer Regions In Thailand: volatile nitrosamine (VNA) levels in Thai food. J. of Food and Chem Toxic, 37, 297–305. Ozel, M, Z., Gogus, F., Yagci, S., Hamilton, J, F., Lewis, A, C., 2010, Determination of Volatile Nitrosamines in Various meat Products Using Comprehensive Gas Chromatography-Nitrogen Chemiluminescence Detection, J. of Food and Chem Tech, Vol.48: 32683273 Patel, K., Mehta, P., Sahoo, U., Sen, A, K., B, Dhanya., 2010, A Single Drop Micro Extraction and Future Trends, International J. of ChemTech Research, Vol. 2: 1638-1652 Pena-Pereira, Francicso., Lavilla, Isela., Bendicho, Carlos., 2010, Colorimetric Assay for Determination of Trimethylamine-Nitrogen (TMA-N) in Fish by Combining Headspace-Single-Drop Microextraction and Microvolume UV-Vis Spectrophotometry, J. of Food Chemistry, Vol.119: 402-407 Prangdimurti, E. Zakaria, F, R. dan Palupi, N, S., 2007, Toksikan yang Terbentuk Karena Pengolahan Pangan, Modul e-learning ENBP topik 7, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan IPB, Bogor Psilakis, E., Kalogerakis, N. 2002, Developments in microextraction, J. of trends in anal chem, vol. 21, no. 1.
single-drop
Riccio, D., Wood, D.C., Miller, J.M., 2008, Using Single Drop Microextraction for Headspace Analysis with Gas Chromatography, J. of Chem Edu, 85(7), 965-968 Ruse M, Nitrates and Nitrites. IPCS, Newcastle. United Kingdom. 1999, Available from: http://www.inchem.org/nitrates&nitrites.html. Access on: November 22, 2011.
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
58
Rywotycki, R. 2003, Meat nitrosamine contamination level depending on animal breeding factors. J. of Meat Science, 65, 669–676. Scanlan, R. A. 2003, Nitrosamines. In Benjamin Caballero, C. Trugo Luiz, & Paul Finglas (Eds.), Encyclopedia of food sciences and nutrition (2nd ed.). Oxford: Elsevier Science Ltd. Shah, K, A., Halquist, M, S., Karnes, H, T., 2009, A Modified Method for The Determination of Tobacco Specific Nitrosamine 4(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol in Human Urine by Solid Phase Extraction using a Molecularly Imprinted Polymer and Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry, J. of Chromatography B, Vol.877: 1575-1582 Skoog, Douglas A., F. James Holler, & Stanley R. Crouch, 2007, Principles of Instrumental Analysis. 6th Edition. United States: Thomson Brooks/Cole. Soeparno, 1994, Ilmu dan Teknologi Daging. Gajah mada University. Yogyakarta. Supriyanto, G., 2005, Chromatomembrane Methode Applied in Pharmaceuticals Analysis, Logus Verlag, Berlin Tannenbaum, S.R., Tamir, S., deRoojas-Walker, T., Wishnok, J.S., in: R.N. Loeppky, J.S. Michejda (Eds.), 1994, Nitrosamines and Related N-nitro Compounds, American Chemical Society, Washington, DC. Thompson B., 2004, Nitrates And Nitrites Dietary Exposure and Risk Assessment. Institute of Environmental Science & Research Limited. Christchurch Science Centre. New Zealand. Available from: www.esr.cri.nz. Access on: November 22, 2006. Wang Lu, Wang Z., Zhang H., Li X., & Zhang Hanqi. 2009, Ultrasonic Nebulization Extraction Coupled With Headspace Single Drop Microextraction And Gas Chromatography–Mass Spectrometry For Analysis Of The Essential Oil In Cuminum Cyminum L, J. of Anal Chim Acta, Vol. 647: 72-7 Wardencki, W., Curylo, J., Namieśnik, J., 2007, Trends in Solventless Sample Preparation Techniques For Environmental Analysis, J. of Biochem and Biophysic Methods, Vol.70: 275-288 Widati, A. A., 2006, Optimasi Konsentrasi deterjen D dan Pelarut Organik Pada Analisis Etinil Estradiol Menggunakan Single Drop Microextraction Secara HPLC, Skripsi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
59
Yurchenko, S., dan Molder, U., 2007, The Occurraence of Volatile Nnitrosamines in Estonian Meat Products, J. of Food Chemistry, Vol. 100: 1713-1721
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
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 = 0,025 mL = 25 μL Jadi, larutan induk NDPA 50 ppm dibuat dengan mengencerkan 25 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 N 2
V1 x 50 ppm
= 10 mL x 2 ppm
V1
Skripsi
= 0,4 mL =400 µL
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Jadi, larutan standar NDPA 2 ppm dibuat dengan mengencerkan 400 µL NDPA 50 ppm dengan metanol pada labu ukur 10 mL sampai tanda batas. 2. Pembuatan larutan standar NDPA 4 ppm V1 x N1
= V2 x N 2
V1 x 50 ppm
= 10 mL x 4 ppm
V1
= 0,8 mL =800 µL
Jadi, larutan standar NDPA 4 ppm dibuat dengan mengencerkan 800 µL NDPA 50 ppm dengan metanol pada labu ukur 10 mL sampai tanda batas. 3. Pembuatan larutan standar NDPA 6 ppm V1 x N1
= V2 x N 2
V1 x 50 ppm
= 500 mL x 6 ppm
V1
= 60 mL
Jadi, larutan standar NDPA 6 ppm dibuat dengan mengencerkan 60 mL NDPA 50 ppm dengan metanol pada labu ukur 500 mL sampai tanda batas.. 4. Pembuatan larutan standar NDPA 8 ppm V1 x N1
= V2 x N 2
V1 x 50 ppm
= 10 mL x 8 ppm
V1
= 1,6 mL
Jadi, larutan standar NDPA 8 ppm dibuat dengan mengencerkan 1,6 mL NDPA 50 ppm dengan metanol pada labu ukur 10 mL sampai tanda batas.
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
5. Pembuatan larutan standar NDPA 10 ppm V1 x N1
= V2 x N 2
V1 x 50 ppm
= 10 mL x 10 ppm
V1
= 2,0 mL
Jadi, larutan standar NDPA 10 ppm dibuat dengan mengencerkan 2,0 mL NDPA 50 ppm dengan metanol pada labu ukur 10 mL sampai tanda batas.
j. Pembutan Larutan Spiking Sampel (V x N)50 ppm
= (V x N)sampel
V50 ppm x 50 ppm
= 100 mL x 2 ppm
V50 ppm= 4,0 mL Jadi, larutan spiking sampel dibuat dengan memasukkan 4,0 mL NDPA 50 ppm ke dalam labu ukur 100 mL kemudian ditambahkan dengan larutan sampel sampai tanda batas.
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Lampiran 2 : Pembuatan Kurva Kalibrasi NDPA Tanpa Ekstraksi Data kurva kalibrasi NDPA tanpa ekstraksi :
Keterangan 2 ppm Replikasi 1 1748,06 Replikasi 2 1581,17
Luas area (satuan) 4 ppm 6 ppm 8 ppm 2809,27 3662,98 4457,38 2827,95 3659,97 4576,2
10 ppm 5321,44 5327,39
Replikasi 3
1543,77
2833,11
3610,69
4472,05
5337,45
Rata-rata SD
1624,33 108,77
2823,44 12,54
3644,55 29,36
4501,88 64,78
5328,76 8,09
KV (%)
6,696
0,444
0,806
1,439
0,152
R (%)
84,5
108
102,17
100,25
98,4
Dari data di atas, diperoleh kurva sebagai berikut :
a. Perhitungan Standar Deviasi (SD) dan Koefisien Variasi (% KV) 1. Konsentrasi larutan standar NDPA 2 ppm
Skripsi
Replikasi
Luas Area (satuan)
X –x
(X – x )2
1
1748,06
123,73
15309,11
2
1581,17
-43,16
1862,79
3
1543,77
-80,56
6489,91
x
1624,33
Σ
23661,81
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
SD
KV
_ x x n 1
SD _
2
=
x 100% =
x
23661,81 = 108,77 2
108,77 x 100% = 6,696 % 1624,33
2. Konsentrasi larutan standar NDPA 4 ppm Replikasi
Luas Area (satuan)
X –x
(X – x )2
1
2809,27
-14,17
200,79
2
2827,95
4,51
20,34
3
2833,11
9,67
93,51
x
2823,44
Σ
314,64
SD
KV
_ x x n 1
SD _
2
=
x 100% =
x
314,64 = 12,54 2
12,54 x 100% = 0,444 % 2823,44
3. Konsentrasi larutan standar NDPA 6 ppm
Replikasi
Luas Area (satuan)
X –x
(X – x )2
1
3662,98
18,43
339,66
2
3659,97
15,42
237,78
3
3610,69
-33,86
1146,50
x
3644,55
Σ
1723,94
SD
Skripsi
_ x x n 1
2
=
1723,94 = 29,36 2
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
KV
SD _
x 100% =
x
29,36 x 100% = 0,806 % 3644,55
4. Konsentrasi larutan standar NDPA 8 ppm Replikasi
Luas Area (satuan)
X –x
(X – x )2
1
4457,38
-44,5
1980,25
2
4576,2
74,32
5523,46
3
4472,05
-29,83
889,83
x
4501,88
Σ
8393,54
SD
KV
_ x x n 1
SD _
2
=
x 100% =
x
8393,54 = 64,78 2
64,78 x 100% = 1,439 % 4501,88
5. Konsentrasi larutan standar NDPA 10 ppm Replikasi
Luas Area (satuan)
X –x
(X – x )2
1
5321,44
-7,32
53,58
2
5327,39
-1,37
1,88
3
5337,45
8,69
75,52
x
5328,76
Σ
130,98
SD
KV
_ x x n 1
SD _
x
Skripsi
2
=
x 100% =
130,98 = 8,09 2
8,09 x 100% = 0,152 % 5328,76
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
b. Perhitungan Recovery (% R)
1. Konsentrasi larutan standar NDPA 2 ppm y
= 454,37x + 858,38
1624,33
= 454,37x + 858,38
x
R
x
= 1,69 ppm
x 100% =
1,69 x 100% = 84,5 % 2
2. Konsentrasi larutan standar NDPA 4 ppm y
= 454,37x + 858,38
2823,44
= 454,37x + 858,38
x R
x
= 4,32 ppm
x 100% =
4,32 x 100% = 108 % 4
3. Konsentrasi larutan standar NDPA 6 ppm y
= 454,37x + 858,38
3644,55 x R
x
x 100% =
= 454,37x + 858,38 = 6,13 ppm 6,13 x 100% = 102,17 % 6
4. Konsentrasi larutan standar NDPA 8 ppm y
= 454,37x + 858,38
4501,88 x R
Skripsi
x
x 100% =
= 454,37x + 858,38 = 8,02 ppm 8,02 x 100% = 100,25 % 8
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
5. Konsentrasi larutan standar NDPA 10 ppm y
= 454,37x + 858,38
5328,76 x R
x
x 100% =
=454,37x + 858,38 = 9,84 ppm 9,84 x 100% = 98,4 % 10
c. Perhitungan Limit of Detection (LOD) X
y
ŷ
(y-ŷ)2
2 4 6
1624,33 2823,44 3644,55
1767,12 2675,86 3584,6
20388,98 21779,85 3594
8 10
4501,88 5328,76 Σ
4493,34 5402,08
72,93 5375,82 51211,58
Sy/x =
y yˆ 2 n2
=
51211,58 = 130,65 3
YLOD = Ybl + 3.Sy/x = 858,38 + 3 (130,65) = 1250,33
y = 454,37x + 858,38 1250,35 = 454,37x + 858,38 x = 0,86 ppm Jadi, LOD dari instrumen GC tanpa ekstraksi HS-SDME adalah sebesar
0,86 ppm.
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Lampiran 3 : Pembuatan Grafik Optimasi Jenis Pelarut Organik Data optimasi Jenis Pelarut Organik :
Keterangan Replikasi 1 Replikasi 2 Replikasi 3 Rata-rata
toluena 14.284,8 14.105,9 14.217,3 14.220,66
Luas Area (satuan) n-heksana 5.260,9 5.225,06 5.354,7 5.280,22
Etil asetat 4.137,51 4.148,97 4.133,69 4.140,06
Dari data di atas, diperoleh kurva sebagai berikut :
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Lampiran 4 : Pembuatan Grafik Optimasi Volume Larutan Ekstrak Diperoleh data optimasi volume larutan ekstrak:
Luas Area (satuan) Keterangan
10 mL
20 mL
30 mL
40 mL
Re plikasi 1
10.447,3
14.284,8
14.264,9
14.292,8
Replikasi 2
10.536,5
14.105,9
14.259,4
14.259,5
Replikasi 3
10.473,48
14.271,3
14.264,4
14.232,6
Rata-rata
10.485,76
14.220,66
14.263,03
14.261,63
Dari data di atas, diperoleh kurva sebagai berikut :
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Lampiran 5 : Pembuatan Grafik Optimasi Waktu Ekstraksi Diperoleh data optimasi waktu ekstraksi:
Keterangan Replikasi 1 Replikasi 2 Replikasi 3 Rata-rata
15 mnt 5.653,62 5.725,64 5.743,65 5.707,64
Luas Area (satuan) 30 mnt 45 mnt 14.463,02 9.293,52 14.431,94 9.236,1 14.455,49 9.276,67 14.450,15 9.268,76
60 mnt 6.647,04 6.677,98 6613,74 6.646,25
Dari data di atas, diperoleh kurva sebagai berikut :
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Lampiran 6 : Pembuatan Kurva Kalibrasi NDPA Menggunakan Ekstraksi HS-SDME Data kurva kalibrasi NDPA menggunakan ekstraksi HS-SDME :
Luas area (satuan) 4 ppm 6 ppm 8 ppm 12.867,3 14.273,02 15.717,02 12.878,94 14.271,94 15.713,07 12.868,54 14.265,49 15.724,77 12.871,59 14.270,15 15.718,28
Keterangan Replikasi 1 Replikasi 2 Replikasi 3 Rata-rata
2 ppm 11.482,57 11,479,99 11.477,87 11.480,14
10 ppm 17.097,45 17.096,49 17.098,22 17.097,38
SD
2,35
6,39
38,72
5,95
0,87
KV (%) R (%)
0,02 100,65
0,05 99,5
1,29 99
0,04 100,37
0,005 99,9
Dari data di atas, diperoleh kurva sebagai berikut :
a. Perhitungan Standar Deviasi (SD) dan Koefisien Variasi (% KV) 1. Konsentrasi larutan standar NDPA 2 ppm
Replikasi 1 2
Skripsi
Luas Area (satuan) 11.482,57 11,479,99
X –x
(X – x )2
2,43
5,9049
-0,15
0,0225
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
3
11.477,87
x
SD
KV
11.480,14
_ x x n 1
SD _
-2,27
5,1529
Σ
11,0803
2
=
x 100% =
x
11,0803 = 2,354 2
2,354 x 100% = 0,02 % 11.480,14
2. Konsentrasi larutan standar NDPA 4 ppm Replikasi
Luas Area (satuan)
1
12.867,3
2
12.878,94
3
12.868,54
x
SD
KV
12.871,59
_ x x n 1
SD _
x
X –x
(X – x )2
-4,29
18,4041
7,35
54,0225
-3,05
9,3025
Σ
81,7291
2
=
x 100% =
81,7291 = 6,39 2
6,39 x 100% = 0,05 % 12871,59
3. Konsentrasi larutan standar NDPA 6 ppm Replikasi
1 2 3
x
Skripsi
Luas Area (satuan)
14.273,02 14.271,94 14.265,49 14.270,15
X –x
(X – x )2
2,87
8,2369
1,79
3,2041
-54,66
2987,7156
Σ
2999,16
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
SD
KV
_ x x n 1
SD _
2
=
x 100% =
x
2999,16 = 38,72 2
38,72 x 100% = 1,29 % 2999,16
4. Konsentrasi larutan standar NDPA 8 ppm Replikasi
Luas Area (satuan)
1
15.717,02
2
15.713,07
3
15.724,77
x
SD
KV
15.718,28
_ x x n 1
SD _
x
X –x
(X – x )2
-1,26
1,5876
-5,21
27,1441
6,49
42,1201
Σ
70,8518
2
=
x 100% =
70,8518 = 5,95 2
5,95 x 100% = 0,04 % 15718,28
5. Konsentrasi larutan standar NDPA 10 ppm Replikasi
1 2 3
x
Skripsi
Luas Area (satuan)
17.097,45 17.096,49 17.098,22 17.097,38
X –x
(X – x )2
0,07
4,9x10-3
-0,89
0,7921
0,84
0,7056
Σ
1,5026
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
SD
KV
_ x x n 1
SD _
2
=
x 100% =
x
1,5026 = 0,8668 2
0,8668 x 100% = 0,05 % 17.097,38
b. Perhitungan Recovery (% R)
1. Konsentrasi larutan standar NDPA 2 ppm y 11.482,57 x 11.479,99 x 11.477,87
R
x
= 704,0x + 10063 = 704,0x + 10063 = 2,016 ppm = 704,0x + 10063 = 2,013 ppm = 704,0x + 10063
x
= 2,009 ppm
x
= 2,013 ppm
x100% =
2,013 x 100% = 100,65 % 2
2. Konsentrasi larutan standar NDPA 4 ppm y 12.8667,3 x 12.878,94
Skripsi
= 704,0x + 10063 = 704,0x + 10063 = 3,98 ppm = 704,0x + 10063
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
x 12.868,54
R
x
= 3,99 ppm = 704,0x + 10063
x
= 3,98 ppm
x
= 3,98
x 100% =
3,98 x 100% = 99,5 % 4
3. Konsentrasi larutan standar NDPA 6 ppm y 14.273,02 x 14.271,94 x 14.215,49
R
x
= 704,0x + 10063 = 704,0x + 10063 = 5,98 ppm = 704,0x + 10063 = 5,97 ppm = 704,0x + 10063
x
= 5,89 ppm
x
= 5,94 ppm
x 100% =
5,94 x 100% = 99 % 6
4. Konsentrasi larutan standar NDPA 8 ppm y 15.717,02 x 15.713,07 x 15.724,77
Skripsi
= 704,0x + 10063 = 704,0x + 10063 = 8,03 ppm = 704,0x + 10063 = 8,02 ppm = 704,0x + 10063
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
R
x
x
= 8,04 ppm
x
= 8,03 ppm
x 100% =
8,03 x 100% = 100,37 % 8
5. Konsentrasi larutan standar NDPA 10 ppm y 17.097,45 x 17.096,49 x 17.098,22 x x R
x
x 100% =
= 704,0x + 10063 = 704,0x + 10063 = 9,99 ppm = 704,0x + 10063 = 9,99 ppm = 704,0x + 10063 = 9,99 ppm = 9,99 9,99 x 100% = 99,9 % 10
c. Perhitungan Limit of Detection (LOD) X
y
ŷ
(y-ŷ)2
2 4 6 8 10
11.480,14 12.871,59 14.270,15 15.718,28 17.097,38 Σ
11.471 12.879 14.287 15.695 17.103
83,54 54,91 283,92 541,96 31,58 995,91
Sy/x =
y yˆ 2 n2
=
995,91 = 18,22 3
YLOD = Ybl + 3.Sy/x
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
= 10.063 + 3 (18,22) = 10.117,66
y
= 704,0x + 10063
10.117,66 = 704,0x + 10063 x = 0,078 ppm Jadi, LOD dari instrumen GC dengan ekstraksi HS-SDME adalah sebesar 0,078 ppm.
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Lampiran 7 : Perhitungan Enrichment Factor a. Theoretical Enrichment Factor (EFth)
EFth
EFth
Vs Ve
20mL 0,003mL
EFth 6.666,66 kali b. True Enrichment Factor (EFtr)
EFtr = EFth x R rata-rata EFtr = 6.666,66 x 99,88 % EFtr = 6658,66 Kurva pemekatan senyawa NDPA oleh ekstraksi HS-SDME :
Kurva kalibrasi setelah ekstraksi Kurva kalibrasi sebelum ekstraksi
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Lampiran 8 : Perhitungan Konsentrasi Sampel a. Sampel Sosis A Replikasi 1 2 3 Rata-rata
Luas Area
10.517,81 10.512,45 10.527,99 10.519,42
y 10.519,42 x
= 704,9x + 10063 = 704,0x + 10063 = 0,64 ppm
b. Sampel Sosis B Replikasi 1 2 3 Rata-rata
Luas Area
11.017,08 11.221,2 11.151,32 11.129,86
y
= 704,0x + 10063
11.129,86 x
= 704,0x + 10063 = 1,5 ppm
c. Sampel Sosis C Replikasi 1 2 3 Rata-rata
Skripsi
Luas Area
11.012,22 11.045,37 11.064,16 11.040,58
y 11.040,58 x
= 704,0x + 10063 = 704,0x + 10063 = 1,38 ppm
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Lampiran 9 : Perhitungan Spiking dan Recovery (% R) Spiking a. Sampel Sosis A Luas Area
Replikasi 1 2 3 Rata-rata
R
11.897,95 11.768,13 11.893,59 11.853,22
y
= 704,0x + 10063
11.853,22
= 704,0x + 10063
x
= 2,54 ppm
2,54 0,64 [ Spiking ] [ Sampel ] x100% = x 100% = 95,1% [ Analit ] 2
b. Sampel Sosis B Replikasi 1 2 3 Rata-rata
R
Luas Area
12.497,22 12.482,34 12.346,65 12.442,07
y
= 704,0x + 10063
12.442,07
= 704,0x + 10063
x
= 3,38 ppm
[ Spiking ] [ Sampel ] 3,38 1,5 x100% = x 100% = 94% [ Analit ] 2
c. Sampel Sosis C Replikasi 1 2 3 Rata-rata
R
Skripsi
Luas Area
12.292,36 12.356,12 12.314,3 12.320,93
y
= 704,0x + 10063
12.320,93 x
= 704,0x + 10063 = 3,2 ppm
[ Spiking ] [ Sampel ] 3,2 1,38 x100% = x 100% = 91 % [ Analit ] 2
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Lampiran 10 : Kromatogram Nitrosodipropilamin (NDPA)
NDPA
Kromatogram Metanol
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Lampiran 11 : Kromatogram Metanol dan NDPA
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Lampiran 12 : Kromatogram Metanol dan Toluena
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Lampiran 13 : Kromatogram Metanol, Toluena, dan NDPA
metanol
toluena
NDPA
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Lampiran 14 : Kromatogram berbagai jenis pelarut organik a. Etil Asetat
b.
Skripsi
Heksan
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)
ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
c. Nitrobenzena
Skripsi
Kartika Laksmi Prasetyowati Analisis Senyawa Karsinogenik Nitrosodipropilamin (NDPA) Pada Sosis Mentah Dengan Headspace-Single Drop Microextraction-Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (HSSDME-GC-FID)