Pengukuran Kandungan Provitamin A dari CPO (Crude Palm Oil) Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis dan Spektroskopi Nir (Near Infrared) Tesis Diajukan kepada Program Pascasarjana Magister Biologi untuk memperoleh Gelar Magister Sains Biologi (M.Si.)
Oleh: Istianingrum NPM: 422010110
Program Studi Magister Biologi Program Pascasarjana Universitas Kristen Satya Wacana 2013 i
ii
iii
iv
Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk mengukur kandungan Provitamin A dari CPO (Crude Palm Oil) menggunakan spektrofotometer UV-Vis dan spektroskopi Nir (Near Infrared). Dalam penelitian ini menggunakan sampel CPO yang di ambil dari PTPN IV Bandar Pasir Mandoge, Medan, Sumatera Utara. Metode yang di gunakan dalam penelitian ini yaitu dengan ekstraksi sampel CPO untuk kemudian diukur menggunakan spektrofotometer UV-Vis dan Spektroskopi Nir (Near Infrared). Dengan menggunakan spektra turunan kedua untuk spektra yang di hasilkan dari pengukuran menggunakan Spektroskopi Nir (Near Infrared) dapat memberikan informasi mengenai kandungan dalam sampel. Kesimpulan Pengukuran dengan spektrometer UV-Vis menghasilkan dua puncak gelombang yaitu pada 448 nm dan 471 nm, berdasarkan perhitungan Line structure % III/II yaitu sebesar 5%. Dari tabel UV/Visible absorption data for common food carotenoids memperlihatkan bahwa daerah yang dianalisa merupakan senyawa karotenoid β karoten. Pengukuran dengan NIR flex N-500 memberikan informasi spektrum larutan (ekstrak CPO) memang benar menunjukkan βkaroten karena pola spektrum yang terbentuk sama Hanya ada beberapa dengan spektrum β-karoten. daerah yang beda yaitu pada spektrum 4490 dan 5333 wavenumber. Dimana pada daerah ini diperlukan penelitian lebih lanjut. Kata Kunci: Spektrofotometer UV-Vis, spektroskopi Nir (Near Infrared), β-karoten, CPO
v
Abstract The aims of this study is to measure the provitamin A content of CPO (Crude Palm Oil) using UV-Vis spectrophotometer and Nir spectroscopy (Near Infrared). This study uses a sample of CPO from PTPN IV Bandar Pasir Mandoge, Medan, North Sumatra. The method that the researcher used in this study is the extraction of crude palm oil samples to be measured using UV-Vis spectrophotometer and Nir spectroscopy (Near Infrared). While using the second derivative spectra for the spectra which is derived from measurements using Nir (Near Infrared) spectroscopy. It can provide more information about the content in the sample. The results showed that measurements with UV-Vis spectrophotometer generates two waves that peak at 448 nm and 471 nm, based on the calculation of Line structure% III/II is 5%. From this table, UV / Visible absorption data for common food carotenoids showed that the analyzed region βcarotene is a carotenoid compound. While the measurements using NIR N-500 flex gives the spectrum of information solutions (extract CPO) indeed showed β-carotene. It happened because of the pattern formed by the same spectrum with the spectrum of β-carotene. There are only a few different areas, namely in 4490 and 5333 wave number spectrum. This area needed further research. Keywords: UV-Vis spectrophotometer, Infrared), β-carotene, CPO
vi
Nir
spectroscopy
(Near
Prakata Puji Syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yesus, karena atas kasihNya, saya dapat menyelesaikan tesis ini.
Penulisan
tesis
ini
dilakukan
dalam
rangka
memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Master pada Magister Biologi Universitas Kristen Satya Wacana,
Salatiga.
Saya
menyadari
bahwa,
tanpa
bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai penyusunan tesis ini, sangatlah sulit bagi saya untuk menyelesaikan tesis ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih kepada: 1. Dr. Suryasatriya Trihandaru, M. Sc., nat dan Dr. Martanto Martosupono, selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan waktu, tenaga, serta pikiran untuk mengarahkan saya dalam penyusunan tesis ini
2. Ir. Ferry F. Karwur, M. Sc., Ph.D selaku ketua Program Studi Magister Biologi Universitas Kristen Satya Wacana. 3. Dr. Abe Susanto dan Tim Beasiswa Unggulan Departemen
Pendidikan
Nasional
Republik
Indonesia yang telah memberikan bantuan materiil selama menepuh pendidikan di Magister Biologi Universitas Kristen Satya Wacana.
vii
4. Direktur PTPN 4 Bandar Pasir mandoge, MedanSumatera Utara yang telah mengijinkan untuk pengambilan sampel CPO. 5. Orang
tua
dan
keluarga
saya
yang
telah
memberikan bantuan moral dan materiil. 6. Seluruh staf pengajar, administrasi dan rekan-rekan Magister Biologi Universitas Kristen Satya Wacana yang
telah
banyak
membantu
saya
dalam
menyelesaikan tesis ini. Akhir kata, saya berharap Tuhan Yesus berkenan membalas semua kebaikan untuk semua pihak yang telah membantu. Semoga tesis ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Salatiga, 13 Februari 2013
Penulis
viii
Daftar Isi Lembar Judul............. ..................................................... i Lembar Pengesahan...................................................... .. ii Lembar Surat Pernyataan ................................................ iii Lembar Surat Pernyataan Persetujuan Publikasi.............. iv Lembar Abstrak....... ........................................................ v Lembar Prakata ............... ............................................... vii Daftar Isi...................... ................................................... ix Daftar Tabel................ ..................................................... x Daftar Gambar................................................................. xi Bab 1 Pengantar………..................... .............................. 1 A. Latar Belakang Masalah ...................................... 1 B. Tujuan Penelitian ................................................ 3 Bab II. A. B. C. D.
Tinjauan Pustaka ................................................ 4 Spektrofotometri UV-Vis ...................................... 4 Metode Near Infrared (NIR) .................................. 4 Karotenoid … ....................................................... 8 Minyak Kelapa Sawit ........................................... 10
Bab III. Bahan dan Metode............................................... 12 Bahan…..…... ...................................................... 12 A. B. Metode ………… ................................................... 12 Bab IV. Hasil dan Pembahasan ........................................ 14 A. Pengukuran CPO dengan Spektrofotometer UVVis..........……. ..................................................... 14 B. Pengukuran CPO dengan Spektroskopi NIR Flex N-500.......... ................................................ 17 Bab V.
Kesimpulan…………. ........................................... 20
Daftar Pustaka……. ......................................................... 21
ix
Daftar Tabel Tabel 1. Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Sawit... .. 10 Tabel 2. Kandungan Minor Minyak Sawit...................... .. 11 Tabel 3. Data Penyerapan UV-Vis untuk Karotenoid pada Makanan……. ............................................. 16
x
Daftar Gambar Gambar 1. Diagram penampakkan specular (a) diffuse, (b) reflectances, dan (c) absorption radiasi near infrared dari sebuah sampel .................. 7 Gambar 2. Rumus struktur β-karoten....................... ..... 8 Gambar 3. Pengukuran ekstrak CPO dengan Spektrofotometri UV-Vis ................................ 13 Gambar 4. Pengukuran ekstrak CPO dengan spektroskopi NIR flex N 500........................... 13 Gambar 5. Pola spektra CPO dalam pelarut aseton ......... 14 Gambar 6. Spectral fine structure, %III/II (RodrigezAmala, 2004) ................................................. 15 Gambar 7. Hasil dari second derivative (turunan kedua) perbandingan antara Betakarotenoid dan ekstrak CPO .................................................. 19
xi
