RSS

ANALISIS KANDUNGAN VITAMIN C, NATRIUM BENZOAT, DAN KAFEIN DALAM MINUMAN BERENERGI DENGAN MENGGUNAKAN HPLC

04 Jun

Hari/Tanggal Mulai Praktikum            : Senin, 14 November 2011

Hari/Tanggal Selesai Praktikum          : Rabu, 16 November 2011

A.  Tujuan Praktikum

Praktikum ini bertujuan untuk:

1.    Menentukan kurva kalibrasi larutan standar Vitamin C, Natrium Benzoat, dan Kafein.

2.    Menghitung kadar Vitamin C, Natrium Benzoat, dan Kafein dalam minuman berenergi.

 

B.  Dasar Teori

1.    Minuman Berenergi

Minuman berenergi (energy drink) adalah sejenis minuman ringan (soft drink) yang mengandung kafein dan zat stimulan lainnya seperti efedrin, guarana, dan ginseng. Minuman ini tidak mengandung lebih banyak kalori dibanding minuman ringan, namun dipercaya dapat meningkatkan stamina bagi orang yang meminumnya. Kandungan kafein per botol minuman berenergi sangat bervariasi, dari 50 mg hingga 505 mg (www.apoteker.info). Kandungan gula yang tinggi dalam minuman berenergi bisa memicu peningkatan kadar gula darah, merusak gigi dan menyebabkan pertambahan berat badan. Selain itu, kandungan gula yang tinggi juga bisa menyebabkan penyerapan air ke dalam tubuh terhambat sehingga menimbulkan risiko dehidrasi (Anna, 2011).

 2.    Vitamin C (Asam Askorbat)

Asam askorbat adalah salah satu senyawa kimia yang disebut vitamin C, selain asam dehidroaskorbat. Asam askorbat berbentuk bubuk kristal kuning keputihan yang larut dalam air dan memiliki sifat-sifat antioksidan.

 Gambar 1. Struktur Asam Askorbat

Oleh karena kapasitasnya sebagai antioksidan yang meredam spesi oksigen reaktif yang dapat menyebabkan hipertensi, asam askorbat sering dianggap dapat menurunkan tekanan darah tinggi. Asam askorbat juga digunakan sebagai terapi anti kanker pada jenis-jenis tertentu oleh karena sifatnya yang menekan sitokina IL-18 dan enzim hialuronidase pada degradasi asam hialuronat guna mencegah metastasis, stimulasi kolagen untuk mengisolasi sel tumor in vivo, mencegah efek onkogenik virus dan karsinogen. Asam askorbat diketahui bersifat toksik terhadap beberapa jenis sel kanker, namun tidak bersifat demikian terhadap sel normal tubuh (Wahyu, 2011). Penggunaan utama asam askorbat saat ini adalah sebagai zat pemberi cita rasa dan pengawet makanan dan minuman, terutama minuman ringan.

 3.    Natrium Benzoat

Benzoat merupakan unsur alami yang terdapat dalam beberapa tumbuhan dan sering digunakan sebagai anti bakteri atau anti jamur untuk mengawetkan makanan. Sodium benzoat diproduksi dengan menetralisasi dari asam benzoat dengan sodium hidroksida. Senyawa ini berbentuk serbuk atau kristal putih, halus, sedikit berbau, berasa payau, dan pada pemanasan yang tinggi akan meleleh lalu terbakar (Margono, 2000). Sodium benzoat lebih disukai dalam penggunaannya karena 200 kali lebih mudah larut dibandingkan asam benzoat. Sekitar 0,1% umumnya cukup untuk pengawetan pada produk yang telah dipersiapkan untuk diawetkan dan disesuaikan ke pH 4,5 atau dibawahnya.

Gambar 2. Struktur Natrium Benzoat

 4.    Kafein

Kafein adalah basa sangat lemah dalam larutan air atau alkohol tidak terbentuk garam yang stabil. Kafein terdapat sebagai serbuk putih, atau sebagai jarum mengkilat putih, tidak berbau dan rasanya pahit. Kafein larut dalam air (1:50), alkohol (1:75) atau kloroform (1:6) tetapi kurang larut dalam eter. Kelarutan naik dalam air panas (1:6 pada 80°C) atau alkohol panas (1:25 pada 60°C)(Wilson and Gisvold, 1982).

Kafein merupakan alkaloid yang terdapat dalam teh, kopi, cokelat, kola, dan beberapa minuman penyegar lainnya. Kafein dapat berfungsi sebagai stimulant dan beberapa aktifitas biologis lainnya. Kandungan kafein dalam teh relatif lebih besar daripada yang terdapat dalam kopi, tetapi pemakaian teh dalam minuman lebih encer dibandingkan dengan kopi (Sudarmi, 1997).

Kafein jika dikonsumsi berlebihan dapat menyebabkan beberapa gangguan, seperti insomnia, kecemasan, dan ketidakteraturan detak jantung. Selain itu kafein juga memiliki rangsangan pada sistem saraf dan otak (Fulder, 2004). Keracunan kafein kronis, bila minum 5 cangkir teh setiap hari yang setara dengan 600 mg kafein, lama kelamaan akan memperlihatkan tanda dan gejala seperti gangguan pencernaan makanan, rasa lelah, gelisah, sukar tidur, tidak nafsu makan, sakit kepala, vertigo, bingung, berdebar, sesak nafas dan kadang sukar buang air besar (Dalimartha, 2002).

 Gambar 3. Struktur Kafein

 5.    Prinsip Kerja HPLC

Kromatografi cairan kinerja tinggi atau dalam bahasa Inggrisnya dikenal dengan sebutan High Performance Liquid Chromatography (HPLC) merupakan salah satu teknik pemisahan campuran secara modern yang dikembangkan pada akhir tahun 1960-an dan awal tahun 1970-an. HPLC dapat diterapkan untuk keperluan analisis kualitatif dan kuantitatif. Teknik-teknik analisis kualitatif dan kuantitatif dalam HPLC tidak berbeda dengan teknik analisis kualitatif dan kuantitatif dalam kromatografi gas. Perbedaan dengan kromatografi gas, dalam kromatogarafi cairan kinerja tinggi, fasa gerak yang digunakan berupa cairan. Sebagai akibat penggunaan fasa gerak cair, maka dapat dibayangkan betapa sukarnya zat cair mengalir dalam kolom yang dipadatkan dengan serbuk halus. Oleh karena itu, agar zat cair dapat melewati kolom secara cepat maka dibutuhkan bantuan pompa bertekanan tinggi.

Berbagai mode kromatografi telah dikembangkan.Mode kromatografi kunci adalah fasa normal, fasa terbalik, penukar ion, size-exclusion, dan kromatografi afinitas. Sebagai tambahan, beberapa teknik kromatografi dapat dipandang sebagai sub-mode.Misalnya, kromatografi interaksi hidrofobik (hydrophobic interaction chromatography). Kromatografi ini seperti kromatografi fasa terbalik, pemisahan spesi berdasarkan ke-hidrofobik-an tetapi menggunakan gradient garam, bukan dengan elusi pelarut organik. Pemisahan kiral didasarkan pada interaksi biologis spesifik yang menggunakan cara yang sama dengan kromatografi afinitas.

 C.  Alat dan Bahan

Alat :

  1. Peralatan HPLC shimadzu
  2. Detector UV
  3. Kolom C-18
  4. Panjang gelombang 254 nm
  5. Fase gerak 0,05 M KH2PO4 (pH = 2,65) dan acetonitrile dengan perbandingan 60 : 40 (v/v)
  6. Laju alir 1 mL/menit (kondisi kolom, panjang gelombang dan fase gerak yang digunakan tetap)
  7. Gelas kimia 500 mL         1 buah
  8. Gelas kimia 100 mL         1 buah
  9. Gelas ukur 500 mL          1 buah
  10. Labu ukur 50 mL             1 buah
  11. Labu ukur 10 mL             7 buah
  12. Botol vial                        11 buah
  13. Kaca arloji                        1 buah
  14. Spatula                             1 buah
  15. Batang pengaduk             1 buah
  16. Pipet volumetrik 5 mL     1 buah
  17. Pipet volumetrik 4 mL     1 buah
  18. Pipet volumetrik 3 mL     1 buah
  19. Pipet volumetrik 2 mL     1 buah
  20. Pipet volumetrik 1 mL     1 buah
  21. Botol semprot                  1 buah
  22. Bola karet                         1 buah
  23. Neraca analitis                  1 set
  24. pH meter                          1 set
  25. Syringe dengan PTFE 20 μm

Bahan :

  1. Na-benzoat 20 mg
  2. Kafein 20 mg
  3. Asam askorbat 20 mg
  4. Aquabides
  5. KH2PO4 3,4 gram
  6. Acetonitril 200 mL
  7. H3PO4 pekat
  8. Kratingdaeng-S
  9. Metanol

D.  Prosedur Kerja

1.    Pembuatan Fasa Gerak:

–        Ditimbang sebanyak 3,4 gram KH2PO4

–       Dilarutkan dalam 500 mL aquabides

–       Didegassing, diadjust dengan H3PO4 pekat sampai pH mencapai 2,65

–       Diambil 300 mL KH2PO4 pH 2,65, tuangkan ke dalam labu ukur 500 mL

–       Ditambahkan acetonitril 200 mL

–       Dihomogenkan kemudian didegassing

2.    Pembuatan Larutan Standar 400 ppm

–       Ditimbang masing-masing 20 mg Vitamin C, Kafein, dan Natrium Benzoat.

–       Dicampurkan ke dalam gelas kimia dan dilarutkan dengan fasa gerak secukupnya.

–       Untuk kafein sebelum dicampur dengan Vitamin C dan Natrium Benzoat terlebih dahulu di larutkan dengan metanol.

–       Dimasukkan kedalam labu ukur 50 mL dan ditambahkan fasa gerak sampai tanda batas.

–       Diambil sebagian Vitamin C, Kafein, dan Natrium Benzoat dari setiap labu ukur kemudian dimasukkan ke dalam 11 botol vial.

3.    Pembuatan Kurva Kalibrasi

–       Dipipet masing-masing 1, 2, 3, 4, dan 5 mL kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL.

–       Diencerkan dengan fasa gerak hingga tanda batas.

–       Dihomogenkan.

–       Disaring dengan PTFE (poli tetra fluoro etilen) 0,2 μm dan dimasukkan ke dalam botol vial

–       Didegassing selama 5 menit.

–       Diinjeksi larutan standar dengan berbagai konsentrasi tersebut menggunakan syringe ke dalam kolom sebanyak 20 μL

 4.    Pengujian Sampel Minuman

–       Dipipet 1 mL dan 4 mL

–       Dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL

–       Ditambahkan fasa gerak hingga tanda batas

–       Masing-masing larutan disaring dengan menggunakan PTFE (poli tetra fluoro etilen) 0,2 μm dan dimasukkan ke dalam botol vial

–       Didegassing selama 5 menit.

Diinjeksi larutan standar dengan berbagai konsentrasi tersebut menggunakan syringe ke dalam kolom sebanyak 20 μL

 E.  Hasil Pengamatan

Berikut adalah hasil pengamatan selama kegiatan praktikum:

Tabel 1. Kegiatan dan Pengamatan selama Praktikum

No.

Kegiatan

Pengamatan

1.

Pembuatan Fasa Gerak

Fasa gerak

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

–  KH2PO4 berwujud serbuk berwarna putih.

–  Larutan KH2PO4 tidak berwarna dan suhunya dingin.

– Acetonitril tidak berwarna.

–  Larutan terbentuk 2 fasa (atas: keruh dan bawah: bening), suhunya dingin.

–  Larutan menyatu.

2

Vitamin C, Kafein, dan Natrium Benzoat

Pembuatan Larutan Standar 400 ppm:

–     Untuk kafein sebelum dicampur dengan Vitamin C dan Natrium Benzoat terlebih dahulu di larutkan dengan metanol.

–     Dimasukkan kedalam labu ukur 50 mL dan ditambahkan fasa gerak sampai tanda batas.

–     Diambil sebagian Vitamin C, Kafein, dan Natrium Benzoat dari setiap labu ukur kemudian dimasukkan ke dalam 11 botol vial

 

Larutan standar 400 ppm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

–     Vitamin C, Kafein, dan Natrium Benzoat berbentuk serbuk berwarna putih.

–     Metanol tidak berwarna

–     Larutan tidak berwarna

 

 

 

3.

Pembuatan Kurva Kalibrasi:

Larutan Standar 400 ppm

–    Dipipet masing-masing 1, 2, 3, 4, dan 5 mL kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL.

–    Diencerkan dengan fasa gerak hingga tanda batas.

–    Dihomogenkan.

–    Disaring dengan PTFE (poli tetra fluoro etilen) 0,2 μm dan dimasukkan ke dalam botol vial

–    Didegassing selama 5 menit.

–    Diinjeksi larutan standar dengan berbagai konsentrasi tersebut menggunakan syringe ke dalam kolom sebanyak 20 μL

 

Kurva kalibrasi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– Larutan tidak berwarna

 

4.

Pengujian Sampel Minuman

–       Diinjeksi larutan standar dengan berbagai konsentrasi tersebut menggunakan syringe ke dalam kolom sebanyak 20 μL

 

 

Absorbansi, Waktu Retensi dan Luas Puncak

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

–  Larutan sampel 1 mL berwarna kuning, sampel 4 mL berwarna kuning pekat.

–  Larutan sampel 1 mL berwarna kuning pucat, sampel 4 mL berwarna kuning terang.

 

–  Diperoleh waktu retensi, luas area, dan tinggi peak (data terlampir)

 

 

F.       Perhitungan

Berdasarkan hasil dari kromatogram yang diperoleh, dapat dibuat grafik yang menggambarkan hubungan antara luas area dengan konsentrasi sebagai persamaan linear, yaitu: y = ax + b , dimana y = luas area

x = konsentrasi

1.    Vitamin C (asam askorbat)

Konsentrasi (ppm)

Area

40

1878999

80

3988776

120

6094470

160

8033336

200

10141743

 

Persamaan: y = 50446x

Untuk sampel 1 mL:

Luas area = 583591, maka x = 11,568 ppm

Kadar = X . volume total sampel.10-3 x 100%

volume sampel

= 11,568 . 10 . 10-3 x 100%

1

= 11,568 mg

Kadar rata-rata = 11,568 + 11,534

2

= 11,551 mg

Untuk sampel 4 mL:

Luas area = 2327379, maka x = 46,136 ppm

Kadar = X . volume total sampel.10-3 x 100%

volume sampel

= 46,136 . 10 . 10-3 x 100%

4

=  11,534 mg

2.    Kafein

Konsentrasi (ppm)

Area

40

1301909

80

2192109

120

3352900

160

4413388

200

5428002

 

Persamaan: y = 27517x

Untuk sampel 1 mL:

Luas area = 1069290, maka x = 38,859 ppm

 

Kadar = X. volume total sampel.10-3 x 100%

volume sampel

= 38,859 . 10 . 10-3 x 100%

1

= 38,859 mg

Kadar rata-rata = 38,859 + 37,232

2

= 38,045 mg

Untuk sampel 4 mL:

Luas area = 4098096, maka x = 148,929 ppm

 

Kadar = X . volume total sampel.10-3 x 100%

volume sampel

= 148,929 . 10 . 10-3 x 100%

4

= 37,232 mg

3.    Natrium benzoat

Konsentrasi (ppm)

Area

40

292930

80

536588

120

825993

160

1094606

200

1392307

 

 

 

Persamaan: y = 6901x

Untuk sampel 1 mL:

Luas area = 206551, maka x = 29,931 ppm

Kadar = X . volume total sampel.10-3 x 100%

volume sampel

= 29,931 . 10 . 10-3 x 100%

1

= 29,931 mg

Kadar rata-rata = 29,931 + 24,907

2

= 27,419 mg

Untuk sampel 4 mL:

Luas area = 687538, maka x = 99,628 ppm

Kadar = X . volume total sampel.10-3 x 100%

volume sampel

= 99,628 . 10 . 10-3 x 100%

4

= 24,907 mg

G.      Pembahasan

High Performance Liquid Chromatography (HPLC) secara mendasar merupakan perkembangan tingkat tinggi dari kromatografi kolom. Selain dari pelarut yang menetes melalui kolom dibawah grafitasi, teknik ini didukung oleh tekanan tinggi sampai dengan 400 atm. Hal ini membuat kerja HPLC lebih cepat sehingga penggunaan partikel yang berukuran sangat kecil untuk material terpadatkan dalam kolom akan memberi luas permukaan yang lebih besar berinteraksi antara fase diam dan molekul-molekul yang melintasinya. Perkembangan yang lebih luas melalui kromatografi kolom mempertimbangkan metode pendeteksian yang dapat digunakan. Metode-metode ini sangat otomatis dan sangat peka.

Prinsip kerja HPLC adalah dengan bantuan pompa, fasa gerak cair dialirkan melalui kolom ke detektor. Cuplikan dimasukkan ke dalam aliran fasa gerak dengan cara penyuntikan. Di dalam kolom terjadi pemisahan komponen-komponen campuran karena terdapat perbedaan kekuatan interaksi antara solut-solut terhadap fasa diam.

                   Gambar 4. Alat HPLC

           Gambar 5. Skema Kerja HPLC

Penggunaan HPLC dalam analisis kandungan berberapa senyawa (asam askorbat, kafein, dan natrium benzoat) dalam minuman berenergi dilakukan dengan alasan teknik ini dapat menganalisis cuplikan yang tidak menguap dan labil pada suhu tinggi, tidak terbatas pada senyawa organik, mempunyai berat molekul tinggi atau titik didihnya sangat tinggi. Selain itu, kelebihan lain yang dimiliki HPLC adalah:

  • Mampu memisahkan molekul-molekul dari suatu campuran
  • Mudah melaksanakannya
  • Kecepatan analisis dan kepekaan yang tinggi
  • Dapat dihindari terjadinya dekomposisi / kerusakan bahan yang dianalisis
  • Resolusi yang baik
  • Dapat digunakan bermacam-macam detektor
  • Kolom dapat digunakan kembali
  • Mudah melakukan “sample recovery” (Putra, E., 2004)

Dalam praktikum ini, digunakan kromatografi fasa terbalik yaitu ukuran kolom sama, tetapi silika dimodifikasi menjadi non polar melalui pelekatan rantai-rantai hidrokarbon panjang pada permukaannya secara sederhana baik berupa atom karbon 8 atau 18. Sementara itu, pelarut polar yang digunakan berupa campuran air dan metanol.

Fasa gerak dalam HPLC berfungsi membawa komponen-komponen campuran menuju detektor dan berinteraksi dengan solut. Zat cair yang akan digunakan sebagai fasa gerak HPLC harus memenuhi beberapa persyaratan berikut:

a.    Zat cair harus bertindak sebagai pelarut yang baik untuk cuplikan yang akan dianalisis

b.    Zat cair harus murni untuk menghindarkan masuknya kotoran yang dapat mengganggu interpretasi kromatogram

c.    Zat cair harus jernih untuk menghindarkan penyumbatan dalam kolom

d.   Zat cair harus mudah diperoleh, murah dan tidak mudah terbakar dan tiak beracun

e.    Zat cair tidak kental

f.     Zat cair harus sesuai dengan detektor. Untuk detektor UV, pelarut tidak boleh menyerap cahaya pada panjang gelombang yang dipakai (Hendayana, S., 2006)

Biasanya beberapa pelarut atau kombinasi pelarut dapat ditemukan untuk memberikan faktor kapasitas yang cocok. Oleh karena itu, pada praktikum ini digunakan fasa gerak berupa campuran KH2PO4 (pH = 2,65) dan acetonitril dengan perbandingan 60 : 40.

Ada beberapa cara untuk mendeteksi substansi yang telah melewati kolom. Metode umum yang mudah dipakai untuk menjelaskan yaitu penggunaan serapan ultra-violet sehingga pada praktikum ini dipilih detektor UV. Selain itu, banyak senyawa-senyawa organik yang menyerap sinar UV dari beberapa panjang gelombang. Sinar UV secara langsung akan mengenai larutan yang keluar melalui kolom dan sebuah detektor pada sisi yang berlawanan sehingga akan didapatkan pembacaan langsung berupa besar sinar yang diserap. Jumlah cahaya yang diserap akan bergantung pada jumlah senyawa tertentu yang melewati melalui berkas pada waktu itu. Senyawa-senyawa akan menyerap dengan sangat kuat bagian-bagian yang berbeda dari spektrum UV, misalnya, metanol menyerap pada panjang gelombang dibawah 205 nm dan air pada gelombang dibawah 190 nm sehingga ketika digunakan campuran metanol-air sebagai pelarut, panjang gelombang yang digunakan harus lebih besar dari 205 nm untuk mencegah pembacaan yang salah dari pelarut. Oleh karena itu, pada praktikum ini digunakan panjang gelombang sebesar 254 nm.

Kromatogram merupakan hasil rekaman yang menggambarkan urutan keluarnya komponen campuran dari kolom. Jumlah peak yang muncul menyatakan jumlah komponen yang terdapat di dalam campuran. Sedangkan kuantitas tiap komponen dapat dihitung melalui luas peak. Semakin besar luas peak semakin besar pula kuantitas komponen tersebut. Ada beberapa metode analisis yang dapat digunakan untuk HPLC, yaitu metode standar eksternal, metode standar internal, dan metode standar adisi. Pada praktikum ini, kromatogram diperoleh melalui teknik standar eksternal yaitu injeksi larutan standar dan sampel dipisahkan sehingga diperoleh kromatogram yang berbeda untuk larutan standar dan sampel.

Pada kromatogram, diperoleh data waktu retensi dan luas area. Waktu retensi adalah waktu yang diperlukan oleh suatu komponen campuran untuk keluar dari kolom. Senyawa-senyawa yang berbeda memiliki waktu retensi yang berbeda. Dalam melakukan analisis senyawa, terlebih dahulu dicari data mengenai waktu retensi masing-masing senyawa sehingga dapat diprediksi senyawa-senyawa yang muncul pada peak kromatogram berdasarkan waktu retensinya. Senyawa asam askorbat dan natrium benzoat mempunyai waktu retensi berturut-turut adalah 1,41 menit dan 2,94 menit, kemudian ketika dilakukan injeksi larutan standar untuk tiga senyawa (asam askorbat, kafein, dan natrium benzoat) diperoleh tiga buah peak dengan waktu retensi ±1,4 menit; ±1,8 menit; ±2,7 menit. Dengan menggunakan pendekatan waktu retensi dari dua senyawa yang telah diketahui sebelumnya, yaitu asam askorbat dan natrium benzoat, maka waktu retensi untuk kafein dapat diketahui sehingga dapat dipastikan senyawa yang pertama kali muncul adalah asam askorbat, kemudian kafein dan yang terakhir adalah natrium benzoat. Perbedaan waktu retensi ini muncul akibat dari sifat masing-masing senyawa tersebut. Dalam hal ini, akan terdapat interaksi yang kuat antara pelarut polar dan molekul polar dalam campuran yang melalui kolom. Interaksi yang terjadi tidak akan sekuat interaksi antara rantai-rantai hidrokarbon yang menempel pada silika (fasa diam) dan molekul-molekul polar dalam larutan. Oleh karena itu, molekul-molekul polar dalam campuran akan menghabiskan waktunya untuk bergerak bersama dengan pelarut.

Senyawa-senyawa non polar dalam campuran akan cenderung membentuk interaksi dengan gugus hidrokarbon karena adanya dispersi gaya van der Waals. Senyawa-senyawa ini juga akan kurang larut dalam pelarut karena membutuhkan pemutusan ikatan hidrogen sebagaimana halnya senyawa-senyawa tersebut berada dalam molekul-molekul air atau metanol. Oleh karenanya, senyawa-senyawa ini akan menghabiskan waktu dalam larutan dan akan bergerak lambat dalam kolom. Ini berarti bahwa molekul-molekul polar akan bergerak lebih cepat melalui kolom yaitu asam askorbat kemudian kafein dan terakhir natrium benzoat. Selain itu, untuk beberapa senyawa, waktu retensi akan sangat bervariasi dan bergantung pada:

  • tekanan yang digunakan (karena itu akan berpengaruh pada laju alir dari pelarut)
  • kondisi dari fase diam (tidak hanya terbuat dari material apa, tetapi juga pada ukuran partikel)
  • komposisi yang tepat dari pelarut
  • temperatur pada kolom (Clark, J., 2007)

Ada beberapa indikator yang menentukan pemisahan telah dilakukan dengan baik ataupun tidak. Hal tersebut adalah:

1.    Faktor kapasitas merupakan suatu ukuran kekuatan interaksi suatu komponen dengan fasa diam. Senyawa-senyawa yang mempunyai harga faktor kapasitas tinggi menunjukkan komponen tersebut berinteraksi dengan fasa diam secara kuat. Faktor kapasitas dapat ditentukan dengan rumus:

 2.    Tingkat efisiensi pemisahan dengan kromatografi tercermin pada peak-peak kromatogram yang dihasilkannya. Semakin lebar suatu peak kromatogram maka dapat dikatakan pemisahan kurang efisien. Secara kuantitatif, efisiensi dapat dijelaskan dengan teori plat (N).

3.    Derajat pemisahan dua komponen campuran dalam proses kromatografi dinyatakan dalam istilah resolusi (Rs). Pemisahan dua peak terlihat sempurna pada harga Rs = 1,5. Derajat pemisahan tidak hanya bergantung pada jenis solut, tetapi juga pada sifat fisik dan kimia fasa diam.

ada peak-peak yang muncul pada kromatogram dilakukan interpretasi data konsentrasi senyawa pada campuran berdasarkan data waktu retensi dan luas area. Korelasi linear antara luas area dengan konsentrasi dapat dirumuskan dengan persamaan linear y = ax + b, dengan y adalah luas area dan x adalah konsentrasi sehingga diperoleh data sebagai berikut:

Tabel 2. Kadar Beberapa Senyawa Hasil Pengukuran

Senyawa

Kadar Hasil Pengukuran

Kadar pada Label

Asam askorbat

11,551 mg

Tidak dicantumkan

Kafein

38,045 mg

50 mg

Natrium benzoat

27,419 mg

Tidak dicantumkan

Berdasarkan hasil yang diperoleh dari perhitungan, kadar asam askorbat dalam setiap kemasan minuman berenergi merk “K” adalah 11,551 mg. Kadar ini cukup untuk memenuhi kebutuhan vitamin C untuk orang dewasa karena asupan vitamin C dapat diperoleh juga dari asupan makanan lain seperti buah dan sayur. Asam askorbat atau lebih dikenal dengan nama vitamin C adalah vitamin untuk jenis primat tetapi tidak merupakan vitamin bagi hewan-hewan lain. Asam askorbat adalah suatu reduktor kuat (Winarno, 1997). Bentuk teroksidasinya, asam dehidroaskorbat, mudah direduksi lagi dengan berbagai reduktor seperti glutation dipastikan karena asam ini tidak dapat berikatan dengan protein yang manapun. Sifat fisik dan kimiawi asam askorbat adalah merupakan derivat monosakarida yang mempunyai gugus enediol dan mempunyai 2 rumus bangun yang erat, yaitu sebagai asam askorbat dan dehidro asam askorbat. Dehidro asam askorbat terjadi karena oksidasi spontan dari udara. Keduanya merupakan bentuk aktif yang terdapat dalam cairan tubuh. Senyawa ini merupakan kristal putih tidak berbau yang larut dalam air (tetapi kurang stabil), tidak larut dalam lemak. Stabil dalam larutan dan penyimpanan dingin, peka terhadap pemanasan dan oksidasi (terutama bila ada Cu, maka vitamin C adalah pereduksi yang kuat). Kebutuhan vitamin C dewasa 45 mg/hari, anak-anak 35 mg/hari, bumil & buteki : 60 mg/hari (Hawab, 2005).

Kadar kafein yang diperoleh dari hasil perhitungan adalah 38,045 mg. Hasil ini berbeda dengan yang tertera pada label, yaitu sebesar 50 mg. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor, diantaranya adalah kemungkinan adanya pelebaran peak. Faktor yang dapat menyebabkan pelebaran peak adalah karakteristik fasa gerak dan fasa diam dalam perjalanan solut melewati kolom. Ukuran dari partikel pengisi kolom yang tidak merata mengakibatkan panjang jalan yang harus dilalui oleh molekul-molekul solut menjadi bervariasi. Perbedaan waktu tempuh molekul-molekul solut menyebabkan adanya pelebaran peak. Mekanisme ini dinamakan difusi Eddy.

 Gambar 6. Difusi Eddy

Selain itu, molekul-molekul solut berkecenderungan untuk berdifusi ke segala arah. Semakin lama solut berada dalam kolom maka semakin besar pula kecenderungan berdifusi dan hal ini menyebabkan melebarnya peak kromatogram. Mekanisme ini dinamakan difusi longitudinal. Sebagian molekul solut berada dalam fasa gerak dan sebagian lagi berada dalam fasa diam. Bila fasa gerak mengalir secara cepat sementara sebagian molekul-molekul solut tidak dapat keluar dari fasa diam secara cepat maka sebagian solut terlambat meninggalkan kolom. Hal ini mengakibatkan melebarnya peak kromatogram sekaligus membuat pemisahan tidak efisien. Mekanisme ini dinamakan transfer massa. Oleh karena itu, kecepatan optimum harus dicari dengan memvariasikan kecepatan fasa gerak sebelum pengukuran kromatografi dilakukan atau disebut juga dengan metode gradien.

Dosis 100-150 mg kafein merupakan batas amam konsumsi manusia, dan efek yang diberikan pada takaran ini adalah dapat meningkatkan aktivitas mental yang membuat orang selalu terjaga, sehingga dosis anjuran konsumsi dari produsen minuman berenergi adalah 2-3 kali atau setara dengan 100-150 mg kafein seharinya. Hal ini sebenarnya beresiko terutama bila konsumsi dari minuman berenergi masih disertai dengan minum kopi (Hermanto, 2007).

Sementara itu, kadar natrium benzoat yang diperoleh adalah 27,419 mg. Konsentrasi sebagai pengawet adalah dibatasi oleh FDA di AS sebanyak 0,1% berat. Berarti dalam 150 mL takaran per botol, kandungan natrium benzoat yang diperbolehkan adalah 0,15 gram atau 150 mg. Program Internasional tentang Chemical Safety tidak menemukan efek samping pada manusia pada dosis 647-825 mg/kg berat badan per hari. Sekitar 75-80% dikeluarkan dalam jangka waktu 6 jam dan seluruh dosis akan dikeluarkan dari dalam tubuh dalam jangka waktu sekitar 10 jam. Batasan yang ditentukan untuk natrium benzoat dalam makanan bukan karena sifat racunnya, melainkan karena jika jumlahnya melebihi 0,1%, bahan ini dapat meninggalkan rasa tertentu di mulut.  Mekanisme ini dimulai dengan penyerapan asam benzoat ke dalam sel. Jika perubahan pH intraselular 5 atau lebih rendah, fermentasi anaerobik glukosa melalui fosfofruktokinase ini mengalami penurunan sebesar 95%. Dalam kombinasi dengan asam askorbat (vitamin C, E300), natrium benzoat dan kalium benzoat tidak benzena bentuk, karsinogen diketahui, namun tingkat di bawah mereka yang dianggap berbahaya untuk konsumsi (Faisal, 2010).

 H.      Kesimpulan

Berdasarkan data hasil percobaan dan perhitungan dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1.    Terdapat tiga buah kurva kalibrasi yang diperoleh dari data hasil percobaan pengukuran konsentrasi terhadap luas area vitamin C (asam askorbat), kafein, dan natrium benzoat dengan regresi masing-masing 0,999; 0,995; dan 0,999

2.    Konsentrasi vitamin C (asam askorbat), kafein, dan natrium benzoat dalam sampel minuman berenergi merk “K” adalah 11,551 mg; 38,045 mg; 27,419 mg

 

DAFTAR PUSTAKA

_____ . ( ). Sekilas tentang Minuman Berenergi. [Online]. Tersedia:  http://www.apoteker.info. [22 November 2011]

 Anna, L. K. (2011). Bahaya Minuman Berenergi. [Online]. Tersedia:  http://health.kompas.com. [22 November 2011]

Clark, J. (2007). High Performance Liquid Chromatography. [Online]. Tersedia: http://www.chem-is-try.org. [14 November 2011]

Dalimartha, S. (2002). Atlas Tumbuhan Obat Indonesia. Jilid I. Jakarta: Trubus Agriwijaya

Faisal. (2010). Sodium Benzoat. [Online]. Tersedia: http://industri10yusup.blog.mercubuana.ac.id. [29 November 2011] Fulder, S. (2004). Khasiat Teh Hijau. Jakarta: PT. Prestasi Pustakarya

Hawab, HM. (2005). Pengantar Biokimia Edisi Revisi. Medan: Bayumedia

Hendayana, S. (2006). Kimia Pemisahan. Bandung: PT. Remaja Rosdakarya Offset

Hermanto, S. (2007). Kafein, Senyawa Bermanfaat atau Beracunkah?. [Online]. Tersedia: http://www.chem-is-try.org. [22 November 2011]

 

Margono, T., dkk. (2000). Pengawetan dan Bahan Kimia. Jakarta: Menegristek Bidang Pendayagunaan dan Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi

Putra, E. (2004). High Performance Liquid Chromatography. [Online]. Tersedia: http://www.artikelkimia.info. [14 November 2011]

Sudarmi. (1997). Kafein dalam Pandangan Farmasi. Medan : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara (USU)

Wahyu. (2011). Laporan Praktikum Biokimia Vitamin C. [Online]. Tersedia:  http://wahyoe-analisiskimia.blogspot.com. [22 November 2011]

Wilson, and Gisvold. (1982.) Textbook of Organic Medical and Pharmaceutical Chemistry. Philadelphia: JB Lippincolt Company

Winarno, F.G. (1997). Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama

 

 

 
Leave a comment

Posted by on June 4, 2012 in KIMIA INSTRUMEN

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: