STUDI PENDAHULUAN PENENTUAN KADAR BEBERAPA UNSUR MAKRO DAN MIKRO DALAM CUPLIKAN MAKANAN

Ke DAFTAR ISI Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir PTNBR – BATAN Bandung, 17 – 18 Juli 2007

Tema : Peran Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri dalam Pengembangan dan Pengelolaan Potensi Nasional

STUDI PENDAHULUAN PENENTUAN KADAR BEBERAPA UNSUR MAKRO DAN MIKRO DALAM CUPLIKAN MAKANAN Muhayatun dan Natalia Adventini Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri, BATAN, Jl. Tamansari 71, Bandung 40132

ABSTRAK STUDI PENDAHULUAN PENENTUAN KADAR BEBERAPA UNSUR MAKRO DAN MIKRO DALAM CUPLIKAN MAKANAN. Unsur makro (Mg, Ca, K, P) maupun mikro (Zn, Cu) yang terdapat dalam makanan memiliki peran penting dalam proses metabolisme tubuh manusia. Defisiensi atau intoksikasi unsur makro maupun mikro dalam makanan menimbulkan gejala ketidaknormalan kesehatan manusia. Tujuan kegiatan adalah menentukan kadar unsur Mg, Ca, K, Cu, Zn dan P untuk memprakirakan jumlah unsur yang masuk ke dalam tubuh manusia melalui makanan. Kadar unsur makro maupun mikro dalam cuplikan makanan umumnya rendah, sehingga dalam penentuannya digunakan spektrofotometri serapan atom (SSA) dan spektrofotometri UV – Vis. Pemilihan ini didasarkan pada akurasi, kepekaan serta nilai ekonomisnya. Dalam kegiatan ini penentuan unsur Mg, Ca, K, Cu dan Zn dilakukan menggunakan SSA, sedang unsur P menggunakan Spektrofotometri UV – Vis. Pengumpulan cuplikan makanan dilakukan menggunakan metode duplicate diet dan dikeringbekukan pada suhu –55oC. Validasi metode dilakukan dengan menerapkan tata kerja analisis untuk menentukan kadar unsur dalam SRM NIST 1548a typical diet dan SRM NIST 1568a rice flour. Validasi metode memberikan hasil kadar unsur sebagai berikut: Mg = 566,66 ± 11,29 ppm; K = 1136,6 ± 29,0; Ca = 109,5 ± 10,1 ppm; Zn = 21,90 ± 5,.8 ppm; Cu = 2,4 ± 0,4; P = 3360 ± 300,8 ppm. Nilai kadar unsur yang tercantum pada sertifikat masing-masing unsur adalah: Mg = 560 ± 20 ppm; K = 1280 ± 8 ppm; Ca = 118 ± 6 ppm; Zn = 24,6 ± 1,79 ppm; Cu = 2,32 ± 0,16 ppm; P = 3486 ± 245 ppm. Hasil yang diperoleh dari penentuan kadar unsur dalam cuplikan: Mg = 303,32 – 1325,04 ppm; K = 2044,6 – 5511,7 ppm; Ca = 464,3 – 1682,0 ppm; Zn = 8,53 – 39,80 ppm; Cu = 1,42 – 9,42 ppm; P = 262,38 – 1896,90 ppm. Kegiatan yang dilakukan ini memberikan hasil dengan akurasi dan presisi yang cukup baik, diharapkan dapat menjadi prosedur baku dalam melakukan penentuan kadar unsur di dalam cuplikan makanan. Kata kunci: Spektrofotometri serapan atom (SSA), spektrofotometri UV – Vis, unsur makro, unsur mikro

ABSTRACT PRELIMINARY STUDY OF DETERMINATION OF MACRO AND MICRO ELEMENTS IN FOOD STUFFS. Macro elements (Mg, Ca, K, P) and micro elements (Zn and Cu) have significant role in metabolism process on human body. Deficiency or intoxication of macro and micro elements could cause abnormality in human health. The purpose of this activity is to determine Mg, Ca, K, Cu, Zn and P elements in food stuffs to predict the concentration of these elements consumed by human being. The concentration of macro and micro elements in food stuffs were typically in low levels, therefore in this study, atomic absorption spectrophotometry (AAS) and UV-Vis spectrophotometry were used to determine the concentration those elements in food stuffs. These methods were chosen because of their sensitivity to determine the low levels concentration and their economic value as well. The determination of Mg, Ca, K, Cu and Zn was done using AAS, while the determination of P was done using UV-Vis spectrophotometry. Preparation of samples was based on typical diet method and then the samples were freeze-dried in -55 oC. Method validation was also applied by analyzing the SRM NIST 1548a typical diet and SRM NIST 1568a rice flour. The results of both SRM analyzed showed a good agreement with the SRM certificate value, they were Mg = 566.66 ± 11.29 ppm; K = 1136.6 ± 29.0; Ca = 109.5 ± 10.1 ppm; Zn = 21.90 ± 5.8 ppm; Cu = 2.4 ± 0.4; P = 3360 ± 300.8 ppm. The certificate values of Mg, K, Ca, Zn, Cu, P are 560 ± 20 ppm; 1280 ± 8 ppm; 118 ± 6 ppm; 24.6 ± 1.79 ppm;

311

Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir PTNBR – BATAN Bandung, 17 – 18 Juli 2007


2.32 ± 0.16 ppm; 3486 ± 245 ppm respectively. The results showed that concentration of Mg, K, Ca, Zn, Cu, P are 303.32 - 1325.04 ppm; 2044.6 - 5511.7 ppm; 464.3 - 1682.0 ppm; 8.53 – 39.80 ppm; 1.42 – 9.42 ppm; 262.38 – 1896.90 ppm. The result of this preliminary study has a good accuration and precision, therefore it is expected can be used as a standard procedure for determination of Mg, K, Ca, Zn, Cu and P in food stuff samples. Key words: atomic absorption spectrophotometry (AAS), UV-Vis spectrophotometry, macro element, micro element

1.

pekerjaan yang terintegrasi yaitu: sampling, preparasi, pengukuran dan pengolahan data. Tahap sampling dan preparasi perlu diperhatikan. karena sangat menentukan basil analisis. Sampling harus mewakili atau representatif bagi seluruh cuplikan yang akan dianalisis. Pada kegiatan ini, sampling cuplikan makanan dilakukan dengan metode duplicate diet dan pengering-bekuan pada suhu -55°C. Metode ini dilaksanakan berdasarkan pada pola makan dan diambil di tempat yang banyak dikunjungi orang seperti tempat makan atau restoran. Dengan demikian cuplikan yang dikumpulkan mewakili makanan yang dikonsumsi oleh sebagian besar penduduk (lebih dari 200 orang dewasa) [4]. Preparasi bertujuan menyiapkan cuplikan/standar hingga siap dianalisis menggunakan metode yang telah dipilih sehingga hasil pengukuran dapat Preparasi harus dipertanggung-jawabkan. dilakukan sedemikian rupa agar tidak terjadi kontaminasi atau pengurangan kadar analit yang dianalisis. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan preparasi adalah kebersihan tempat kerja dan peralatan, unjuk kerja alat ukur yang digunakan, kemurnian pereaksi (air suling, larutan asam) serta menghindari penggunaan alat yang terbuat dari logam. Agar data yang diperoleh tervalidasi, maka dilaksanakan penerapan tata kerja analisis untuk menentukan kadar unsur dalam cuplikan acuan standar SRM NIST 1548a typical diet dan SRM NIST 1568a rice flour kemudian membandingkan hasil analisis dengan nilai pada sertifikat. Tujuan kegiatan ini adalah menentukan kandungan unsur Mg, Ca, K, Cu, Zn dan P dalam cuplikan makanan.

PENDAHULUAN

Penyebab penyakit pada manusia seringkali disebabkan oleh ketidak normalan metabolisme unsur tertentu. Di samping itu, kekhawatiran akan risiko kesehatan akibat paparan yang berlebih dari unsur tertentu (akibat kondisi lingkungan) semakin besar. Salah satu jalur utama masuknya unsur ke dalam tubuh manusia adalah melalui makanan, sehingga data kadar unsur makro maupun mikro dalam bahan makanan dapat digunakan untuk memprakirakan jumlah unsur yang masuk ke dalam tubuh manusia melalui makanan [1]. Dalam memilih metode analisis untuk menentukan unsur makro dan mikro, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu akurasi, kepekaan, biaya, jumlah cuplikan, yang dianalisis serta kandungan unsur dalam cuplikan. Berdasarkan pertimbangan tersebut, metode spektrofotometri serapan atom (SSA) dan spektrofotometri UV-VIS untuk penentuan kadar unsur dalam cuplikan makanan. Penggunaan SSA untuk menentukan kandungan unsur dalam berbagai cuplikan telah umum digunakan sejak tiga dekade terakhir [2]. Hal ini dimungkinkan karena pengoperasian alat yang mudah, dapat mengukur hingga sekitar 70 jenis unsur, kepekaan yang cukup tinggi serta ekonomis. Untuk cuplikan bahan makanan, berbagai prosedur dan acuan telah banyak dipublikasikan oleh asosiasi ahli kimia analitik yang mencakup perlakuan cuplikan dan penentuan unsur makro dan mikro. Beberapa prosedur SSA nyala (flame) untuk pengukuran langsung unsur Mg, K, Ca, Cu dan Zn dalam cuplikan makanan telah dipublikasikan [3]. Pada kegiatan ini, beberapa unsur seperti Mg, Ca, K, Cu, dan Zn ditentukan menggunakan SSA sedang unsur P menggunakan Spektrofotometri UV – Vis. Spektrofotometri UV-VIS dipilih untuk penentuan P dalam cuplikan makanan karena preparasi dan pengukuran cuplikan lebih sederhana dibandingkan SSA serta kadar P yang relatif tinggi dibandingkan unsur lainnya. Analisis unsur terdiri dari beberapa tahap

2.

TEORI

Prinsip dari SSA didasarkan pada absorpsi radiasi oleh atom-atom bebas. Besarnya absorpsi tergantung dari jumlah atom-atom bebas yang terbentuk dan derajat suhu dimana atom-atom

312



–Vis merek Hitachi, blender mata titan, neraca analitis merek Sartorius tipe 2842, beaker nalgen ukuran 25 mL, labu ukur volume 10, 25, 50, 100 dan 250 mL, pipet mikro 1 mL merek Eppendorf, pipet seukuran, buret ukuran 50 mL, serta peralatan pendukung dari bahan kaca maupun plastik.

bebas dapat mengabsorpsi radiasi. Untuk mengukur absorpsi oleh atom-atom bebas, terlebih dahulu perlu ditentukan panjang gelombang yang tepat dimana absorpsi dapat terjadi. Absorpsi oleh atom-atom bebas,seperti absorpsi oleh molekul, memiliki hubungan linier antara absorbansi dengan konsentrasi sampel, yang dikenal sebagai hukum Lambert-Beer:

3.2. Sampling cuplikan makanan

A = -log T = abc Sampling cuplikan makanan metode duplicate diet yang dikumpulkan berupa makan siang atau makan malam berikut buah serta kudapan. Cuplikan makanan berikut air minum dengan takaran untuk 1 orang dewasa ditaruh di dalam wadah-wadah plastik yang sudah dicuci dengan larutan asam (masing-masing jenis makanan ditempatkan tcrpisah). Untuk pengumpulan cuplikan makanan dari tempat yang jauh diperlukan termos es dengan kualitas yang baik supaya makanan tidak cepat rusak.

di mana, A = absorbansi, a = absorptivitas, b = panjang sampel, c = konsentrasi. Prinsip spektrofotometri UV-Vis berdasarkan pada cahaya (monokromatik maupun campuran) yang jatuh pada suatu medium homogen, sebagian sinar masuk akan dipantulkan, sebagian diserap dalam medium itu, dan sisanya diteruskan. Hubungan antara transmisi dan konsentrasi dinyatakan dalam rumus:

3.3. Pengeringan cuplikan makanan

It=Io.10-acl Disiapkan satu jenis makanan berdasarkan metode duplicate diet. Setiap jenis makanan ditimbang satu per satu berikut air minum, lalu dihaluskan dengan blender bermata titan. Seperlima cuplikan yang telah halus dan diketahui beratnya dimasukkan ke dalam labu bundar berukuran 250 mL, kemudian disimpan pada suhu –40°C selama satu malam. Labu yang berisi cuplikan beku lalu dipasang pada alat pengering-beku. Pengeringan dilakukan dengan bantuan pompa vakum dan suhu pengering-beku diatur pada –55°C. Pengeringan pertama dilakukan selama 2 x 24 jam. Setelah alat diistirahatkan, pengeringan dilanjutkan hingga diperoleh berat cuplikan yang konstan. Cuplikan yang telah kering, dihaluskan dan dihomogenkan menggunakan lumpang dan alu berbahan teflon di dalam ruang laminair air flow sambil ditiup. Setelah halus dan homogen, cuplikan ditempatkan di dalam botol polietilen bertutup yang bersih, diberi nama dan disimpan di dalam rak di ruang bersih.

dimana: : It =intensitas sinar terteruskan, Io = intensitas sinar masuk, a = absorptivitas, c=konsentrasi, l=tebal medium

3.

TATA KERJA

3.1. Bahan dan peralatan

Bahan yang digunakan adalah: air suling, larutan standar Mg 4000 ppm dari senyawa MgSO4 7H20, larutan standar Ca 4000 ppm dari senyawa CaCO3, larutan standar K 4000 ppm dari senyawa KCI, larutan standar Zn dan Cu masing-masing 1 ± 0,02 g dari Titrisol, larutan standar P 1000 ppm dari senyawa KH2P04, larutan Sr(NO3)2 5000 ppm, larutan amonium vanadat 0,5%, larutan ammonium molibdat 5%, larutan HNO3 5N, larutan HNO3 65% pa, larutan HCIO4 60% pa, larutan HF 40% pa, H3B03 5% dan cuplikan makanan. Semua bahan kimia/pereaksi yang digunakan produksi E. Merck. Peralatan yang digunakan adalah: satu set peralatan pengering beku merek Karl Kolb, heating mantle merek Nuovo 11, Microwave Digestion merek Milestone, Spektrofotometer Serapan Atom merek GBC tipe 932 AA, Spektrofotometer UV

3.4. Pelarutan cuplikan makanan

Cuplikan makanan yang kering dan homogen ditimbang sebanyak 1 gram, dilarutkan menggunakan Microwave Digestion selama 20 menit, suhu 200°C dan daya 1000 W dengan menambahkan larutan HNO3 65% pa sebanyak 10 mL dan HCIO4 60% pa sebanyak

313


0,5 mL, 1 mL HF 40% pa serta 1 mL H3B03. Setelah larut, cuplikan dipindahkan ke dalam beaker nalgen. Dikisatkan, diencerkan di dalam labu ukur 25 mL, lalu dimasukkan ke dalam wadah plastik.


= 100 ppm). Larutan standar campuran 100 ppm ini diambil sebanyak 10 mL lalu diencerkan dalam labu takar 100 mL (Zn dan Cu = 10 ppm), kemudian dimasukkan ke dalam buret. Dari buret diambil: a. satu mL; b. dua mL; c. empat mL; d. sepuluh mL, kemudian masing-masing larutan diencerkan dalam labu takar 100 mL sehingga kadar larutan standar campuran Zn dan Cu adalah 0,1; 0,2; 0,4 dan 1 ppm.

3.5. Pembuatan Larutan Standar Stock Mg, K, Ca, Zn dan Cu masing-masing 4000 ppm Magnesium sulfat ditimbang sebanyak 2,5475 ± 0,02 g di dalam gelas kimia 50 mL, lalu dilarutkan dengan air suling. Larutan kemudian dipindahkan ke dalam labu takar 250 mL secara kuantitatif, ditambahkan 3 mL HNO3 5 N, lalu air suling ditambahkan hingga tanda batas, larutan dihomogenkan lalu dipindahkan ke dalam botol reagen polietilen, diberi nama dan tanggal pembuatan. Kalium klorida dan kalsium karbonat masing-masing ditimbang sebanyak 1,9272 g dan 2,5215 g lalu dilarutkan dengan prosedur yang sama. Larutan standar Zn dan Cu dengan konsentrasi 1 ± 0,02 g dari Titrisol, masing-masing dilarutkan di dalam labu ukur 250 mL.

3.8. Pembuatan larutan standar stock P 1000ppm, pereaksi ammonium vanadat dan ammonium molibdat Kalium dihidrogen fosfat ditimbang sebanyak 2,5475 g di dalam gelas kimia 50 mL, dilarutkan dengan air suling, kemudian dipindahkan ke dalam labu takar 100 mL secara kuantitatif, ditambahkan 3 mL HNO3 5 N, lalu air suling hingga tanda batas. Sebanyak 0,125 g Ammonium Vanadat ditimbang secara teliti lalu ditambah dengan 1 ml HNO3 (p) dan 20 mL air suling. Larutan tersebut dipanaskan di atas pemanas listrik pada panas sedang. Setelah larut, ditambahi air suling hingga 50 mL. Sebanyak 1,25 g Ammonium Molibdat dilarutkan dengan air hangat hingga 25 ml.

3.6. Pembuatan larutan standar seri Mg, K dan Ca (campuran) dengan konsentrasi 0,5; 1; 2; 4 dan 8 ppm untuk SSA

3.9. Pembuatan kompleks fosfovanadomolibdat untuk larutan standar seri P dengan konsentrasi 1; 30; dan 50 ppm dan cuplikan makanan

Masing-masing larutan standar Mg, K dan Ca dengan kadar 4000 ppm diambil sebanyak 5 mL, lalu diencerkan dalam labu takar 10 mL (Mg, K dan Ca = 2000 ppm). Dan masingmasing larutan standar ini kemudian diambil sebanyak 5 mL, diencerkan dalam labu takar 100 mL yang sama (Mg, K dan Ca = 100 ppm), lalu dimasukkan ke dalam buret ukuran 50 mL. Dari buret diambil: a. setengah mL; b. satu mL; c. dua mL; d. empat mL; e. delapan mL, lalu masing-masing larutan diencerkan dalam labu takar 100 mL sehingga kadar larutan standar campuran Mg, K dan Ca adalah 0,5; 1; 2; 4 dan 8 ppm.

Campuran larutan pembentuk kompleks fosfovanadomolibdat terdiri dari: 0,5 ml HNO3 5 N, 1 ml pereaksi ammonium vanadat dan 0,5 ml pereaksi ammonium molibdat. Larutan standar P 1000 ppm diambil 1 mL, lalu diencerkan dalam labu ukur 100 ml (P = 10 ppm). Satu mL larutan standar P 10 ppm diencerkan dalam labu ukur 10 mL yang berisi larutan pengompleks (P = I ppm). Ke dalam 2 buah tabu ukur 10 mL yang lain ditambahkan larutan standar P 100 ppm masingmasing 3 dan 5 mL, diencerkan hingga tanda batas. Kadar P adalah 30 dan 50 ppm. Hal yang sama dilakukan untuk cuplikan yang diambil Sebanyak 1 mL.

3.7. Pembuatan larutan standar seri Zn dan Cu (campuran) dengan konsentrasi 0,1; 0,2; 0,4 dan 1 ppm untuk SSA

3.10. Pengukuran standar / cuplikan menggunakan SSA

Masing-masing larutan standar Zn dan Cu dengan kadar 4000 ppm diambil sebanyak 5 mL, lalu diencerkan dalam labu takar 10 mL (Zn dan Cu = 2000 ppm). Dari larutan ini, masingmasing diambil sebanyak 5 mL lalu diencerkan dalam labu takar 100 mL yang sama (Zn dan Cu

Setting alat yang dilakukan meliputi: optimalisasi sinyal dan arus lampu katoda, waktu baca serta laju alir antara 4 - 6 mL/menit. Suhu atomisasi diatur menggunakan gas asetilen

314


dengan suport udara yang menghasilkan panas antara 2200-2400°C. Pengukuran unsur Mg, Ca, K, Zn dan Cu dilakukan pada panjang gelombang 285,2; 422,6; 766,.5; 213,9 dan 427,8 nm.

ditambahi amonium vanadat sehingga terbentuk kompleks fosfovanadomolibdat yang berwarna kuning cerah dan dapat diukur pada panjang gelombang 465 nm [5]. Beberapa gangguan yang biasa terjadi dalam pengukuran menggunakan SSA nyala di antaranya adalah gangguan matriks dan reaksi dengan anion. Gangguan matriks disebabkan oleh adanya senyawa atau garam-garam yang terkandung di dalam cuplikan. Pada cuplikan makanan, gangguan matriks dapat diabaikan karena kandungan senyawa atau garam tidak mencapai orde persen (%). Gangguan reaksi dengan anion terjadi pada pengukuran Ca berupa depresi absorbansi yang dapat diatasi dengan penambahan releasing agent yaitu larutan Sr(NO3)2 5000 ppm. Gangguan pada Ca disebabkan terbentuknya senyawa kalsium fosfat yang stabil dalam nyala. Penambahan releasing agent membuat Ca di dalam larutan tetap berupa kation. Agar metode analisis unsur yang digunakan dapat dipertanggungjawabkan, maka disertakan cuplikan acuan standar SRM NIST 1568 rice flour dan SRM NIST 1548a typical diet di dalam analisis yang dilakukan. Tabel data hasil validasi dalam SRM NIST 1568 rice flour (Tabel I) dan SRM NIST 1548a typical diet (Tabel 2), sementara Gambar 1, 2 dan 3 menunjukkan hasil validasi SRM NIST 1568 rice fluor dan typical diet untuk unsur K dan Ca, Zn dan Cu serta unsur Mg dan P menggunakan SSA dan Spektrofotometri UV-Vis.

3.11. Pengukuran standar/cuplikan menggunakan spektrofotometri UV-Vis Terlebih dahulu dilakukan pengukuran panjang gelombang maksimal. Dari hasil pengukuran, panjang gelombang maksimal berada pada 465 nm. Standar dan cuplikan di ukur pada panjang gelombang tersebut.

4.


HASIL DAN PEMBAHASAN

Penyiapan cuplikan makanan yang akan dikeringkan dilakukan di dalam ruang preparasi dengan menggunakan jas lab khusus ruang preparasi dan sarung tangan. Untuk mencegah kontaminasi unsur logam maka penggunaan peralatan yang terbuat dari logam harus dihindari. Pengumpulan cuplikan makanan pada kegiatan ini didasarkan pada data pola makan dari populasi tingkat sosioekonomi menengah. Cuplikan makanan dikeringkan dengan metode pengering-bekuan pada suhu -55°C dan es dievaporasi secara vakum (± 10-2 mbar) hingga cuplikan menjadi kering dan berbobot konstan. Dengan cara ini, diharapkan kandungan unsur dalam cuplikan tidak berkurang karena penguapan. Selama proses ini, cuplikan dijaga tetap membeku supaya pengeringan sempurna. Cuplikan yang akan diukur menggunakan SSA dan spektrofotometri UV-Vis haruslah memenuhi beberapa persyaratan, yaitu larutan jernih dan homogen, bebas kontaminasi dan dibuat dalam rentang konsentrasi yang memenuhi hukum Lambert-Beer. Dalam kegiatan ini, proses pelarutan cuplikan makanan menggunakan Microwave Digestion selama 20 menit, suhu 200°C serta daya 1000 W. Dengan menggunakan pelarut HNO3 dan HClO4 sebagai bahan oksidator serta bantuan gelombang mikro dari microwave digestion, proses pelarutan cuplikan makanan dilakukan dengan waktu yang relatif singkat dibandingkan dengan pelarutan konvensional. Dalam penentuan unsur P menggunakan spektrofotometri UV-Vis, unsur yang akan diukur dibuat menjadi senyawa kompleks. Senyawa fosfat dalam cuplikan, dikomplekskan menggunakan amonium molibdat, lalu

Tabel 1. Validasi penentuan unsur K dan Ca dalam SRM NIST 1568 Rice Flour

No

Unsur

1 2

K Ca

Kadar Analisis (ppm) 1136,6+29,0 109,5+10,1

RSD 2,6 9,2

Nilai Sertifikat (ppm) 1280+8 118+6

Tabel 2. Validasi penentuan unsur Mg, Cu, Zn dan P dalam SRM NIST 1548a Typical Diet

315

No

Unsur

1 2 3 4

Mg Zn Cu P

Kadar Analisis (ppm) 566,7+11,3 21,9+5,8 2,4+0,4 3360+300,8

RSD 2,0 26,5 16,7 9,0

Nilai Sertifikat (ppm) 560+20 24,6+1,8 2,32+0,2 3486+245

Kadar (ppm)


Dengan demikian, analisis SRM NIST 1548a typical diet dan SRM NIST 1568 rice flour menggunakan SSA dan Spektrofotometri UV– Vis memberikan data yang akurat. Tabel 3 pada lampiran menyajikan daftar cuplikan makanan metode duplicate diet yang diukur mcnggunakan SSA dan spektrofotometri UV-Vis. Nomor cuplikan pada daftar ini digunakan dalam pembuatan diagram batang hasil penentuan kadar unsur dalam cuplikan makanan. Hasil penentuan kadar unsur Mg, K, Ca, Cu, Zn dan P disajikan pada Tabel 4. sampai Tabel 9., sedang Gambar 4 sampai 9 menunjukkan hasil penentuan kadar unsur Mg, K, Ca, Cu, Zn dan P dalam cuplikan makanan menggunakan SSA dan Spektrofotometri UVVis.

1,400 1,200 1,000 800 600 400 200 0 K

Ca Unsur

Gambar 1. Validasi penentuan unsur K dan Ca dalam SRM NIST 1568 rice flour

30 25 Kadar (ppm)


20

Tabel 4. Hasil Penentuan kadar unsur Mg dalam cuplikan makanan menggunakan SSA

15 10 5

No. Cuplikan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

0 Zn

Cu Unsur

Kadar (ppm)

Gambar 2. Validasi penentuan unsur Zn dan Cu dalam SRM NIST 1548a typical diet

4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500 0 Mg

P

Kadar

RSD

650,2 680,2 922,1 1466,2 414,7 266,1 453,8 547,5 166,2 391,3 249,8 1467,2 489,2

15,5 19,5 61,1 3,8 18,3 10,5 6,21 6,4 12,6 5,9 8,2 21,2 8,2

No. Kadar Cuplikan 14 1628,1 15 614,8 16 248,4 17 658,4 18 913,2 19 610,9 21 408,8 22 646,2 23 811,2 24 462,2 25 393,9 26 293,0 27 249,8

RSD 4,0 2,8 9,0 19,6 7,0 18,7 14,2 10,4 5,2 6,6 20,9 15,7 8,2

1800

Unsur

1600 1400 Kadar (mg/g)

Gambar 3. Validasi penentuan unsur Mg dan P dalam SRM NIST 1548a typical diet

Dari Gambar 1-3 dapat dilihat bahwa harga tengah (mean) hasil analisis keenam unsur berada pada rentang nilai sertifikat. Presisi dilihat dari simpangan baku relatif (RSD) yang digunakan sebagai kontrol untuk melihat rentang simpangan baku pengukuran. Hasil analisis memberikan presisi cukup baik dapat dilihat .dari simpangan baku relatif unsur K, Ca, Mg dan P dengan memberikan nilai RSD yang diharapkan sebesar <10 untuk kadar unsur antara 109,53360 ppm. Untuk unsur Cu dan Zn dengan kadar yang relatif lebih kecil memberikan nilai RSD yang diharapkan sebesar < 20 untuk kadar unsur antara 2,4 – 21,90 ppm.

1200 1000 800 600 400 200 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Nomor Cuplikan

Gambar 4. Hasil penentuan kadar unsur Mg dalam cuplikan makanan menggunakan SSA

Dari Gambar 4 dapat dilihat bahwa, kadar Mg terendah didapat dari cuplikan nomor 9 yaitu sea food dengan kadar 166,20 ppm dan kadar tertinggi diperoleh dari cuplikan nomor 14 yaitu lontong lotek dengan kadar 1628,11 ppm.

316



Hasil analisis yang presisi ditunjukkan dari nilai RSD yang diharapkan yaitu < 10.

6000

Kadar (ppm)

5000

Tabel 5. Hasil penentuan unsur Ca dalam cuplikan makanan menggunakan SSA

4000

3000

2000

1000

Nomor Cuplikan 2 3 4 14 16 21 22

Kadar 976,1 1457,4 996,2 963,9 464,3 1464,1 1682,0

RSD 3,2 7,7 11,3 6,3 6,7 8,7 6,5

0 1

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Nomor Cuplikan

Gambar 6. Hasil penentuan kadar unsur K dalam cuplikan makanan menggunakan SSA

Cuplikan nomor 16 (nasi rames Sumedang) pada Gambar 6 memberikan kadar K terendah sebesar 2044,6 ppm sedang cuplikan nomor 14 (lontong lotek) memberikan nilai K tertinggi dengan kadar 5511,7 ppm sementara presisi analisis memberikan nilai RSD yang diharapkan sebesar < 10.

2000 1800 1600 1400

Kadar (ppm)

2

1200 1000 800 600 400

Tabel 7. Hasil penentuan unsur Zn dalam cuplikan makanan menggunakan SSA

200 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Nomor Cuplikan

Gambar 5. Hasil penentuan kadar unsur Ca dalam cuplikan makanan menggunakan SSA

Tabel 6. Hasil penentuan unsur K dalam cuplikan makanan menggunakan SSA

Kadar 3716,5 4742,5 4413,8 4005,7 5511,7 3763,8 2044,6 2298,6 4241,8 2765,3

RSD 0,8 6,4 0,6 3,4 6,4 0,4 8,5 0,2 4,7 1,8

Kadar

RSD Cuplikan

Kadar

RSD

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

13,28 39,8 13,75 26,02 11,24 12,27 24,33 16,36 10,71 11,49 11,24 15,32

5,3 11,1 7,0 6,5 5,1 14,7 7,8 10,9 2,6 5,8 2,7 5,4

17,05 26,11 23,45 17,54 8,53 8,46 11,68 11,93 16,47 20,76 20,59 25,38

4,8 13,4 6,2 3,4 7,8 18,8 18,9 13,0 20,5 11,2 5,4 2,85

No.

13 14 15 17 19 20 22 23 24 25 26 27

50 45 40 35

Kadar (ppm)

Nomor Cuplikan 2 3 4 13 14 15 16 21 22 24

No. Cuplikan

30 25 20 15

Kadar Ca terendah pada Gambar 5 ditunjukkan cuplikan nomor 16 yaitu nasi rames Sumedang dengan kadar 464,3 ppm sedang kadar tertinggi didapat dari cuplikan nomor 4 yaitu bakso dengan kadar sebesar 1682,0 ppm, dengan nilai presisi analisis ditunjukkan dari nilai RSD yang diharapkan sebesar <10.

10 5 0 1 2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Nomor Cuplikan

Gambar 7. Hasil penentuan kadar unsur Zn dalam cuplikan makanan menggunakan SSA

317



Pada penentuan unsur Zn dari Gambar 7 diperoleh kadar terendah ditunjukan cuplikan nomor 20 yang merupakan cuplikan nasi rames Garut I dcngan kadar 8,46 ppm dan kadar tertinggi didapat dari cuplikan nomor 2 yaitu nasi rames PTNBR dengan kadar 39,80 ppm. Nilai presisi analisis ditunjukkan dari nilai RSD yang diharapkan sebesar < 20.

Tabel 9. Hasil penentuan unsur P dalam cuplikan makanan menggunakan spektrofotometri UVVis No. Cuplikan 2 3 4 5 7 9 10 11

Tabel 8. Hasil penentuan unsur Cu dalam cuplikan makanan menggunakan SSA Kadar

RSD

2,27 2,12 2,95 3,88 1,42 3,1 3,3 3,45 1,83 2,55 4,31 2,91 3,63 2,61

2,2 13,1 4,8 9,5 4,2 11,3 3,6 3,2 4,4 11,0 6,5 11,7 4,4 8,8

No. Cuplikan 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Kadar

RSD

3,79 2,31 5,24 6,76 6,81 7,82 6,57 2,67 1,88 2,62 4,81 2,23 2,54

20,6 10,8 7,8 5,0 5,6 18,4 9,4 16,1 11,2 19,1 7,1 15,7 18,9

RSD

Kadar RSD 679,13 1430,9 677,33 1646,6 262,38 1896,9 1534,1

8,9 1,2 5,9 0,6 3,1 2,1 4,7

2500

2000

Kadar (ppm)

No. Cuplikan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

No. Cuplikan 762,05 2,1 12 529,33 2,5 14 1223,73 1,2 19 853,14 0,6 25 1310,18 9,4 27 1048,6 1,5 28 512,05 10,5 29 1048,62 10,7 Kadar

1500

1000

500

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

Nomor Cuplikan

Gambar 9. Hasil penentuan kadar unsur P dalam cuplikan makanan menggunakan SSA 10 9

Cuplikan nasi rames Lembang V yang merupakan cuplikan nomor 27 pada Gambar 9 memberikan kadar P terendah sebesar 262,38 ppm sedang cuplikan nomor 28 yaitu nasi rames Lembang I memberikan kadar P tertinggi dengan kadar 1896,90 ppm sedang presisi analisis memberi nilai RSD yang diharapkan sebesar < 10. Dari data yang disampaikan, dapat dilihat bahwa penentuan kadar unsur Mg, Ca, K, Cu, Zn dan P menggunakan SSA dan Spektrofotometri UV – VIS memberikan hasil dengan akurasi dan presisi yang cukup baik.

8

Kadar (ppm)

7 6 5 4 3 2 1 0 1 2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Nomor Cuplikan

Gambar 8. Hasil penentuan kadar unsur Cu dalam cuplikan makanan menggunakan SSA

Dari Gambar 8 di atas, diperoleh kadar Cu dalam cuplikan makanan paling rendah didapat dari cuplikan nomor 5 yaitu nasi rames Lembang IV dengan kadar 1,48 ppm dan kadar tertinggi diperoleh dari cuplikan nomor 20 yaitu nasi rames Garut I dengan kadar 7,82 ppm. Hasil analisis yang presisi ditunjukkan dari nilai RSD yang diharapkan sebesar < 20.

5.

KESIMPULAN

Telah dilakukan penentuan kadar unsur Mg, Ca, K, Cu, Zn dan P dalam cuplikan makanan menggunakan SSA dan Spektrofotometri UV – VIS yang memberikan hasil dengan akurasi dan presisi yang cukup baik. Validasi metode memberikan hasil kadar unsur sebagai berikut: Mg = 566,66 ± 11,29 ppm; K = 1136,6 ± 29,0; Ca = 109,5 ± 10,1 ppm; Zn = 21,90 ± 5,.8 ppm;

318


Cu = 2,4 ± 0,4; P = 3360 ± 300,8 ppm. Nilai kadar unsur yang tercantum pada sertifikat masing-masing unsur adalah: Mg = 560 ± 20 ppm; K = 1280 ± 8 ppm; Ca = 118 f 6 ppm; Zn = 24,6 ± 1,79 ppm; Cu = 2,32 ± 0,16 ppm; P = 3486 ± 245 ppm. Hasil yang diperoleh dari penentuan kadar unsur dalam cuplikan: Mg = 303,32 – 1325,04 ppm; K = 2044,6 – 5511,7 ppm; Ca = 464,3 – 1682,0 ppm; Zn = 8,53 –39,80 ppm; Cu = 1,42 – 9,42 ppm; P = 262,38 –1896,90 ppm. Kegiatan yang telah dilakukan dapat dijadikan prosedur baku penentuan unsur Mg, Ca, K, Cu, Zn dan P dalam cuplikan makanan.


2.

3. 4.

5. 6.

DAFTAR PUSTAKA

1.

BOWEN, HJM., Environmental Chemistry

of The Trace Elements, "Essentially, Deficiencies and Toxicities of the Elements", London, Academic Press (1979), 147. JOHN EDWARD CANTLE, Techniques and Instrumentation in Analytical Chemistry –Volume 5, Atomic Absorption Spectrometry, 1st ed., Elsevier Scientific Publishing Company, New York (1982). EJ WOOD, R GONZALES, JA BLANCO, Talanta, 23 (1976) 473. NELWAN, ISL, Analysis of nutrition problems of west java population, Workshop on Food and Nutrition, Bandung, Indonesia, (1996). VOGEL, "Buku Ajar Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik", Edisi 4, EGC, (1994).

7. LAMPIRAN Tabel 3. Daftar cuplikan makanan metode duplicate diet yang diukur menggunakan SSA dan Spektrofotometri UV-Vis No. Cuplikan 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 15

8.

Nama Cuplikan Nasi Rames Brebes Nasi Rames PTNBR Nasi Gudeg Bakso Nasi Rames Lembang IV Nasi Rames Yogya+Solo Nasi Timbel Seafood Nasi Rames Slawi+Brebes+Lumpia Nasi Rames Lembang IV Nasi Rames Surabaya Nasi Soto Lontong Lotek Nasi Rames Cupl. Kontrol

No. Cuplikan 16 17 18 19 20 21 22 24 25 26 27 28 29

Nama Cuplikan Nasi Rames Sumedang I Nasi Rames PTNBR III Nasi Padang Nasi Rames Garut III Nasi Rames Garut I Nasi Rames Tuban Nasi Rames Slawi I Nasi Rames Balubur Nasi Rames Tagog Apu Nasi Rames Lembang II Nasi Rames Lembang V Nasi Rames Lembang I Nasi Rames Garut II

DISKUSI

Poppy Intan Tjahaja – PTNBR BATAN Penelitian ini merupakan studi pendahuluan, apa kelanjutan dari kegiatan ini mengacu pada hasil-hasil yang telah diperoleh? Natalia Adventini : Ya, karena data kandungan unsur akan digunakan untuk menentukan masukan harian (daily intake). Rochestri Sofyan – PTNBR BATAN SRM yang digunakan adalah typical diet (SRM NIST 1548 a) dan rice flour (SRM NIST 1568 a) yang

319



komposisinya agak jauh berbeda dengan paket makanan yang diteliti seperti tercantum pada Tabel 3, yaitu makanan tipikal Indonesia. Mohon dapat dijelaskan bagaimana hal tersebut dapat diterima. Natalia Adventini : Komposisi berbeda matriks sama, karena itu hasil dapat diterima.

Ke DAFTAR ISI

320

STUDI PENDAHULUAN PENENTUAN KADAR BEBERAPA UNSUR MAKRO DAN MIKRO DALAM CUPLIKAN MAKANAN

Recommend Documents