Download pdf - PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PENE TAP … · dilakukan dengan membuat spektra serapan, ... maksimum pada panjang gelombang 271 nm dan puncak minimum pada panjang ... Gugus

PENETAPAN KADAR KAFEIN DALAM MINUMAN BERENERGI MEREK

"X" DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI DERIVATIF APLIKASI

PEAK-TO-PEAK

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh:

Veronica Suko Danasrayaningsih

NIM : 038114015

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

2007

i

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii


iii


iv

Hidup ini bukan tentang mengumpulkan nilai

Bukan tentang tempat tinggalmu atau sekolahmu

Bahkan, juga bukan tentang nilai-nilai ujianmu, uang, baju, dan

perguruan tinggi yang menerimamu atau yang tidak menerimamu

Hidup bukan tentang apakah kau memiliki banyak teman atau

apakah kau seorang diri.

Namun, hidup ini adalah tentang kepercayaan, kebahagiaan, dan

welas asih.

Tentang menghargai orang apa adanya dan bukan karena apa yang

dimilikinya.

Dan, yang terpenting, hidup ini adalah tentang memilih untuk

menggunakan hidupmu untuk menyentuh hidup orang lain dengan

cara yang tidak bisa digantikan dengan cara lain.

Hidup adalah tentang pilihan-pilihan itu.

( Chicken Soup)

Kupersembahkan karyaku ini

Untuk

Bapak, Ibu, Leo,

Orang-orang yang mencintaiku

serta almamaterku


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Bapa di Surga, karena hanya

berkat dan rahmat-Nya skripsi ini dapat diselesaikan oleh penulis. Skripsi ini disusun

untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm) di

Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Selama penyusunan skripsi ini, banyak pihak yang telah membantu penulis

dalam menyelesaikannya, maka pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima

kasih kepada :

1. Ibu Rita Suhadi, M.Si., Apt. Selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta.

2. Ibu Christine Patramurti, M.Si., Apt. selaku pembimbing yang telah banyak

meluangkan waktunya dalam memberikan arahan dan dorongan semangat selama

penyusunan skripsi ini.

3. Ibu Dra.M.M Yetty Tjandrawati, M.Si. yang telah memberikan kritik dan saran

untuk skripsi ini.

4. Bapak Drs. Sulasmono, Apt. yang telah memberikan kritik dan saran untuk

skripsi ini.

5. Bapak Dr. Sudibyo Martono, M.S., Apt. terima kasih untuk semua diskusi,

nasehat dan semangatnya

6. Mr. “J” terima kasih untuk semua mukjizat yang setiap detik diberikan.

v


7. Pak Mukmin, Pak Prapto, Mas Parlan, Mas Kunto dan Mas Sarwanto, terima

kasih atas semua bantuan dan cerita-ceritanya.

8. Bapak Ignatius Sadiarko dan Ibu Theresia Sri Suratmini, terima kasih untuk

semua doa, peluh, dan semangat selama ini.

9. Leo Damar Kandela, terimakasih buat ejekan-ejekan penyemangatnya.

10. Keluarga Besar Soekohardjono terima kasih atas semua doa, perhatian dan cinta

yang selalu diberikan.

11. Dita, Andi, Yohana, makasih sudah memberikan aku apa arti sahabat.

12. Henny, sahabat seperjuangan, makasih buat bantuan, diskusi, saran dan kritiknya.

13. Teman-teman kelas A angkatan 2003, terima kasih untuk empat tahun yang indah.

14. Teman-teman KKN angkatan XXXII Dusun Soka Kragilan, Aiu, Anis, Dedy,

Dessy, Ica, Ita, Yeye’, Arba, Prast, Adi, makasih dukungannya.

15. Teman-teman P3W Mrican, Cipluk, Eka, Leli, Lisa, Trisna, Rita, Paula, MM,

Sandra, Uli, Nyoman, Qwhat, Yongkie, Yanu, Ziko, makasih sudah mau menjadi

keluarga keduaku. Kejar satu juta!

16. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu namun sangat berjasa

terhadap skripsi ini. Terimakasih.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak memiliki kekurangan, oleh

karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran untuk perbaikan dan perkembangan

selanjutnya. Akhir kata semoga skripsi ini berguna bagi kemajuan ilmu pengetahuan.

Penulis

vi


vii


INTISARI

Kafein merupakan salah satu zat aktif yang terdapat dalam minuman berenergi yang bersifat menstimulasi sistem saraf pusat, pernafasan, dan jantung. Penentuan kadar kafein dalam minuman berenergi dapat dilakukan dengan mengembangkan metode spektrofotometri ultraviolet menjadi spektrofotometri derivatif aplikasi peak-to-peak tanpa harus dilakukan pemisahan terlebih dahulu. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui akurasi dan presisi dari metode yang digunakan langsung pada sampel. Penelitian ini merupakan penelitian non eksperimental deskriptif. Penelitian dilakukan dengan membuat spektra serapan, baik spektra normal maupun spektra derivatifnya. Spektra derivatif pertama merupakan plot dA/dλ vs λ, spektra derivatif kedua merupakan plot d A/dλ vs λ, spektra derivatif ketiga merupakan plot d A/dλ vs λ. Penentuan kadar kafein didasarkan pada jarak vertikal antara puncak maksimum pada panjang gelombang 271 nm dan puncak minimum pada panjang gelombang 273 nm yang dinyatakan sebagai nilai amplitudo peak-to-peak

2 2

3 3

Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai recovery kafein berada pada rentang 96,24 – 107,12 % dan nilai CV sebesar 0,46 %. Dapat disimpulkan bahwa penetapan kadar kafein dalam minuman berenergi merek “X” secara spektrofotometri derivatif aplikasi peak-to-peak memiliki akurasi dan presisi yang baik. Kata kunci : kafein, minuman berenergi, spektrofotometri derivatif, peak-to-peak

viii


ABSTRACT

Caffeine is one of the active subtance in energy drink that stimulate central nervous system, respiratory, and heart. Determination of caffeine conssentration in energy drink can be made by enlarge ultraviolet spectrophotometry method to derivative spectrophotometry peak-to-peak method application without extraction. The aim of this research is ti find out the accuracy and precision of the method used in sample. This research is descriptive non experimental research. The research has been conduct by creating spectra absorbance, both normal absorbance spectra and derivative spectra. First derivative spectra is plot dA/dλ vs λ, second derivative spectra is plot d A/dλ vs λ, and third derivative spectra is plot d 3 A/dλ vs λ. Determination of caffeine concentration is based on the measurement of vertical distance between maximum peak at 271 nm and minimum peak at 273 nm which stated as peak-to-peak amplitude value.

2 2 3

The result of this research show that the caffeine recovery value is on 96,24 – 107,12 % and CV value is on 0,46 %. It can be concluded that determination of caffeine concentration using derivative spectrophotometry peak-to-peak method application has ood accuracy and precision. Keywords : cafeine, energy drink, derivative spectrophotometry, peak-to-peak

ix


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL................................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING....................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN.................................................................................. iii

HALAMAN PERSEMBAHAN............................................................................... iv

KATA PENGANTAR.............................................................................................. v

PENYATAAN KEASLIAN KARYA...................................................................... vii

INTISARI………………………………………………………………………...... viii

ABSTRACT……………………………………………………………………......... ix

DAFTAR ISI………………………………………………………………….....… x

DAFTAR TABEL………………………………………………………………..... xiii

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………....... xiv

DAFTAR LAMPIRAN……………………………………...…………….......…. xvi

BAB I. PENGANTAR…………………………………………………….......……. 1

A. Latar Belakang………………………………………………………….......…… 1

1. Permasalahan ………………………………………………………….......…. 2

2. Keaslian Penelitian ………………………………………………….......…… 3

3. Manfaat Penelitian …………………………………………………...........… 3

B. Tujuan Penelitian ……………………………………………………….......….. 4

BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA ……………………………………........…… 5

A. Kafein ….……………………………………………………………….......…... 5

x


B. Minuman Berenergi …………………………………………………….......…... 6

C. Spektrofotometri Ultraviolet ………………………………………………......... 7

D. Spektrofotometri Derivatif ………………………………………………......… 14

E. Validasi Metode Analisis dan Kategori Metode Analisis …………………....... 16

F. Keterangan Empiris ………………………………………………………......… 20

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN …………………………………......….. 21

A. Jenis dan Rancangan Penelitian ………………………………………......…… 21

B. Definisi Operasional ………………………………………………………...... 21

C. Bahan-bahan Penelitian …………………………………………………......…. 21

D. Alat-alat penelitian …………………………………………………..........…… 22

E. Tata Cara Penelitian …………………………………………………..........…. 22

1. Pembuatan larutan HCl 0,1N .......................................................................... 22

2. Pembuatan spektra tiap-tiap senyawa ............................................................. 22

3. Penentuan panjang gelombang peak to peak .................................................. 23

4. Pembuatan kurva baku ................................................................................... 23

5. Penetapan kadar kafein ................................................................................... 23

6. Pembuatan larutan kafein baku yang akan ditambahkan pada sampel …....... 24

7. Validasi Metode Analisis …………………………………………......…….. 24

F. Analisis Hasil ....................................................................................................... 25

BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ......................................... 26

A. Pengambilan Sampel ........................................................................................... 26

xi


B. Analisis Organoleptis …………………………………………………......…… 27

C. Pembuatan Larutan Baku Kafein ………………………………………......….. 27

D. Pengamatan Spektra Kafein ………………………………………….....……… 28

E. Pembuatan Larutan Sampel dan Pembacaan Serapan Sampel ……….....……... 30

F. Penentuan Panjang Gelombang Peak-to-Peak ………………………….....…... 32

G. Pembuatan Kurva Baku Kafein …………………………………………....….. 35

H. Penetapan Kadar Kafein dalam Minuman Berenergi Merek “X” ……….....…. 36

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN …………………………………..........… 39

A. Kesimpulan ……………………………………………………………….....… 39

B. Saran ………………………………………………………………….……....... 39

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………….….....…. 40

LAMPIRAN …………………………………………………………….……........ 42

BIOGRAFI PENULIS............................................................................................... 59

xii


DAFTAR TABEL

Tabel I. Parameter validasi yang dipersyaratkan untuk validasi metode …........ 19

Tabel II. Kurva baku kafein ……………………………………………….......… 36

Tabel III. Data kafein terukur dalam sampel minuman berenergi merek “X”........ 37

Tabel IV. Data kafein terukur pada sampel minuman berenergi yang telah

ditambah larutan kafein baku …………………………………......…… 38

Tabel V. Data perhitungan recovery kafein dalam sampel minuman

Berenergi …………………………………………………………......... 38

xiii


DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Rumus bangun kafein ........................................................................... 5

Gambar 2. Struktur taurin dan kafein sebagai zat aktif yang

terkandung dalam minuman berenergi ................................................... 7

Gambar 3. Tingkat energi elektron molekul ………….…………......…………… 8

Gambar 4. Bagan spektrofotometer berkas ganda ………………………......….. 12

Gambar 5. Penurunan spektrum basal menjadi spektra derivatif satu sampai

empat……………………………………………………...........……. 15

Gambar 6. Metode analisis kuantitatif spektra derivatif ………..……….......….. 15

Gambar 7. Reaksi antara kafein dengan HCl ....................................................... 28

Gambar 8. Gugus kromofor kafein....................................................................... 29

Gambar 9. Spektra serapan normal kafein ………………… ……………......…. 29

Gambar 10. Spektra serapan normal sampel minuman berenergi

merek “X” ……………………………………………………......…. 31

Gambar 11. Struktur niasinamida dan piridoksin ………………………………… 31

Gambar 12. Spektra serapan normal kafein dengan sampel minuman

berenergi merek “X” ……………………………………………....... 32

Gambar 13. Spektra derivat pertama kafein dengan sampel minuman

berenergi merek “X” .......................................................................... 33

Gambar 14. Spektra derivat kedua kafein dengan sampel minuman

berenergi merek “X”............................................................................ 34

xiv


Gambar 15. Spektra derivat ketiga kafein dengan sampel minuman

berenergi merek “X” ........................................................................... 35

Gambar 16. Minuman berenergi merek “X” .......................................................... 44

xv


DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Sertifikat analisis kafein …………………………….......………….. 42

Lampiran 2. Data sampel minuman berenergi ………………………......……….. 43

Lampiran 3. Data penimbangan kafein baku ……………………………......…… 44

Lampiran 4. Spektra sampel minuman berenergi merek “X” ................................. 45

Lampiran 5. Contoh Perhitungan Konsentrasi Larutan Baku Kafein ………......… 46

Lampiran 6. Spektra kafein ……………………………………………….........… 47

Lampiran 7. Spektra derivatif kafein dengan sampel ( ∆λ 1 nm) ......................... 48

Lampiran 8. Spektra derivatif kafein dengan sampel ( ∆λ 2 nm) ......................... 50

Lampiran 9. Contoh Perhitungan amplitudo peak-to-peak (d3A/dλ3) …………..... 52

Lampiran 10. Perhitungan kadar terukur kafein dalam sampel …………….....…... 54

Lampiran 11. Perhitungan Recovery, CV kadar terukur kafein……..……….....…..56

xvi


BAB I

PENGANTAR

A. Latar Belakang

Konsumsi minuman energi menunjukkan pertumbuhan yang cukup pesat

sejak tahun 1997. Banyak orang memilih untuk mengembalikan energi yang

hilang selama aktifitasnya dengan minuman berenergi. Bahkan tidak sedikit orang

yang mengkonsumsinya setiap hari.

Beberapa minuman energi mengandung kafein. Berdasarkan fungsinya

dalam metabolisme, kafein lebih cocok bertindak sebagai stimulan daripada

sumber energi (Anonim, 2006a).

Minuman berenergi yang beredar di Indonesia termasuk dalam golongan

suplemen makanan dengan ijin edar SD (Suplemen yang diproduksi dalam

negeri). Namun, sebelum ada Surat Keputusan Kepala Balai POM tahun 2004

tentang Ketentuan Pokok Pengawasan Suplemen Makanan, minuman berenergi

memiliki ijin edar MD (Makanan yang diproduksi dalam negeri).

Menurut Balai POM, minuman berenergi yang ada di Indonesia

mengandung kafein sejumlah 50 mg per botol dan hanya diperbolehkan untuk

mengkonsumsi sebanyak tiga botol per hari (Marlinda, 2001).

Saat ini, banyak metode analisis telah dikembangkan untuk menetapkan

kadar kafein. Pada penetapan kadar kafein dalam minuman, berbagai macam

metode analisis seperti titrimetri, spektrofotometri dan KCKT telah banyak

dilaporkan. Namun masih banyak kekurangan pada metode analisis tersebut. Pada

titrimetri penetapan kadar harus melalui isolasi terlebih dahulu. Keberadaan

1


2

senyawa lain akan mengganggu hasil titrasi sehingga hasil yang diperoleh tidak

tepat. Metode KCKT merupakan metode yang sensitif dan dapat digunakan untuk

penetapan kadar senyawa yang berupa campuran secara bersamaan. Metode ini

membutuhkan biaya operasional yang cukup mahal untuk mengoperasikannya.

Metode spektrofotometri merupakan metode yang cepat dan sederhana untuk

menetapkan kadar kafein, namun metode ini tidak dapat digunakan untuk sampel

yang kompleks sehingga harus dilakukan isolasi terlebih dahulu.

Saat ini spektrofotometri UV berkembang seiring dengan perkembangan

ilmu pengetahuan, sehingga dapat digunakan untuk menetapkan kadar campuran,

salah satunya melalui derivatisasi. Karena adanya kebutuhan akan analisis yang

cepat dan selektif, spektrofotometri derivatif dijadikan metode pilihan dalam

penentuan kadar kafein. Hal ini dikarenakan metode ini dapat menetapkan kadar

kafein dengan cepat dan selektif tanpa adanya isolasi terlebih dahulu. Metode

spektrofotometri derivatif aplikasi peak to peak didasarkan pada pengukuran pada

daerah panjang gelombang yang mempunyai nilai ekstremum ( amplitudo peak-

to-peak ) pada derivat kafein baku dan sampel.


3

1. Permasalahan

Berdasarkan latar belakang yang dikemukakan, timbul masalah untuk

diteliti, yaitu apakah metode spektrofotometri derivatif aplikasi peak to peak yang

digunakan dalam penetapan kadar kafein dalam minuman berenergi merek “X”

memiliki akurasi dan presisi yang baik?

2. Keaslian Penelitian

Penelitian terhadap penetapan kadar kafein secara spektrofotometri

ultraviolet telah banyak dilakukan. Pada penelitian ini digunakan metode

spektrofotometri derivatif aplikasi peak-to-peak sebagai metode pengembangan

spektrofotometri ultraviolet dalam menetapkan kadar kafein dalam minuman

berenergi merek “X”. Penelitian dengan menggunakan aplikasi peak-to-peak yang

pernah dilakukan diantaranya adalah penetapan kadar kafein dalam minuman

(Alpdogan et al, 2000), penetapan kadar asam askorbat dalam sayuran

(Aydogmus and Cetin, 2001), penetapan kadar kafein dalam campuran

parasetamol, kafein dan salisilamida (Friamita, 2006).

3. Manfaat penelitian

a. Manfaat metodologis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan

sumbangan ilmiah khususnya terhadap perkembangan metode spektrofotometri

derivatif aplikasi peak to peak, khususnya terhadap kafein dalam minuman

berenergi merek “X”.


4

b. Manfaat praktis. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan metode

penetapan kadar yang lebih cepat dan praktis untuk menetapkan kadar kafein

dalam minuman berenergi merek”X” karena tidak memerlukan pemisahan

terlebih dahulu.

B. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui akurasi dan presisi dari metode

spektrofotometri derivatif aplikasi peak to peak pada penetapan kadar kafein

dalam minuman berenergi merek “X”.


BAB II

PENELAAHAN PUSTAKA

A. Kafein

N

N

N

NH3C

O

O

CH3

CH3

(1,3,7 Trimetil Xantine; C8H10N4O2; BM 194,9)

Gambar 1. Rumus bangun kafein

Kafein berbentuk anhidrat atau hidrat yang mengandung satu molekul air.

Kafein mengandung tidak kurang dari 98,5% dan tidak lebih dari 101,0%

C8H10N4O2, dihitung terhadap zat anhidrat ( Anonim, 1995 ).

Pemerian. Serbuk putih atau bentuk jarum mengkilat putih, biasanya

menggumpal; tidak berbau; rasa pahit. Titik lebur antara 235ºC - 237ºC ( Anonim,

1995 ). Kafein memiliki kelarutan 1:60 dengan air, 1:1 dengan air panas, 1:130

dengan etanol, 1:7 dengan kloroform. Sedikit larut dalam eter namun mudah larut

dalam larutan asam encer. Dalam larutan asam encer, kafein memberikan serapan

absorbsi maksimum pada 273 nm ( = 504 )( Clarke, 1986 ). sama artinya

dengan serapan jenis (A1% 1cm) di dalam Farmakope Indonesia IV yaitu serapan

dari larutan 1% zat terlarut dalam sel dengan ketebalan 1 cm.

11A 1

1A

Kafein adalah zat kimia yang tergolong dalam jenis alkaloid.

Selain pada kopi, kafein banyak ditemukan dalam minuman, teh, cola, coklat,

5


6

minuman berenergi, maupun obat-obatan. Kandungan kafein pada secangkir kopi

sekitar 80-125 mg, sedangkan satu kaleng softdrink cola mengandung sekitar 23-

37 mg, teh mengandung sekitar 40 mg, dan satu ons coklat mengandung sekitar

20 mg kafein ( Anonim, 2006b ).

Sebenarnya, jika dikonsumsi di bawah ambang batas, kafein tidak akan

menimbulkan masalah. Akan tetapi jika dikonsumsi di atas 500 mg ( dalam satu

kali minum ), akan mengakibatkan keracunan ( Marlinda, 2001 ).

B. Minuman Energi

Minuman berenergi termasuk dalam golongan food supplement atau

makanan tambahan. Produk ini dimasukkan ke dalam kelompok “ produk

berbatasan “ antara obat dan makanan / minuman. Meskipun termasuk makanan

yang dijual bebas, produk minuman berenergi ini berisi zat-zat yang biasa terdapat

dalam obat-obatan (Rafira, 2005).

Kandungan zat aktif yang umum dijumpai pada produk minuman

berenergi ini antara lain kafein, taurin, vitamin B, guarana, ginseng dan vitamin C

( Anonim, 2006a).

Kelebihan produk minuman berenergi adalah manfaatnya yang cepat

terasa karena mengandung zat pemanis buatan (sorbitol, aspartam, siklamat) yang

mudah diserap tubuh. Sumber lain yang juga mempengaruhi kecepatan reaksi

adalah kandungan kafein dan taurin di dalamnya (Marlinda, 2001).

Kombinasi taurin dan kafein dalam minuman berenergi akan merangsang

sistem saraf pusat untuk memicu reaksi katabolisme di otot. Mekanismenya


7

melalui pengaktifan kerja saraf yang menghasilkan percepatan jantung untuk

memompa darah dan oksigen, sembari menstimulasi peningkatan kadar gula darah

(Anonim, 2006a).

HO S

O

O

CH2

CH2

NH2

N

N

N

NH3C

O

O

CH3

CH3

Gambar 2. Struktur taurin dan kafein sebagai zat aktif yang terkandung dalam minuman berenergi

C. Spektrofotometri Ultraviolet

Serapan radiasi digunakan dalam analisis spektrofotometri UV-Vis dan

infra merah. Spektrofotometri UV adalah anggota teknis analisis spektroskopik

yang memakai sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dekat (190-380 nm)

dengan memakai instrumen spektrofotometer (Mulja dan Suharman, 1995).

Prinsip kerja spektrofotometri berdasarkan atas interaksi antara radiasi

elektromagnetik dengan materi (atom, ion, atau molekul). Interaksi yang

menyebabkan adanya perpindahan energi dari sinar radiasi ke materi disebut

absorbsi (Pecsok et al, 1976). Bila cahaya jatuh pada senyawa, maka sebagian

dari cahaya diserap oleh molekul-molekul sesuai dengan struktur dari molekul.

Setiap senyawa mempunyai tingkatan energi yang spesifik (Mulja dan Suharman,

1995).


8

Transisi elektronik senyawa organik yang dapat terjadi yaitu transisi dari

orbital σ→ σ*, π→ π*, n→ σ*, n→ π* yang ditunjukkan oleh gambar berikut:

Gambar 3. Tingkat energi elektron molekul (Skoog et al, 1998)

1. Transisi elektron n→ π*

Transisi jenis ini meliputi transisi elektron-elektron heteroatom tak

berikatan ke orbital antibonding π* seperti Nitrogen, Sulfur, Oksigen, dan

Halogen. Serapan ini terjadi pada panjang gelombang yang panjang dan

intensitasnya rendah (Sastrohamidjojo, 2001). Hal ini disebabkan karena

probabilitas terjadinya transisi energi yang diserap (P) kecil. Nilai harga P adalah

0,1 sampai 1 yang menunjukkan kekuatan pita absorbansi akibat transisi

elektronik yang diperbolehkan. Sedangkan untuk harga P < 0,01 merupakan

transisi yang terlarang (forbidden transition) ( Mulja dan Suharman, 1995).

2. Transisi elektron n→ σ*

Senyawa-senyawa jenuh yang mengandung heteroatom seperti Nitrogen,

Sulfur, Oksigen, dan Halogen memiliki elektron-elektron tak berikatan ( elektron

n atau elektron nonbonding) disamping elektron σ. Elektron nonbonding ini dapat

dipromosikan pada panjang gelombang yang pendek, ke keadaan antibonding σ*.

Transisi ini terjadi pada panjang gelombang di bawah 200 nm (Christian, 2004).


9

3. Transisi elektron π→ π*

Transisi ini terjadi pada elektron di orbital π, yaitu pada ikatan rangkap

dua dan rangkap tiga. Eksitasi ini paling mudah terbaca dan bertanggung jawab

terhadap spektra elektronik dalam daerah UV dan tampak (Christian, 2004).

4. Transisi elektron σ→ σ*

Transisi ini terjadi pada elektron yang mempunyai ikatan tunggal kovalen

dan menduduki orbital σ. Tingkat energi yang dibutuhkan untuk eksitasi ini sangat

besar (Connors, 1982) dan absorpsi elektron σ untuk bertransisi yaitu pada

panjang gelombang sekitar 150 nm yang jauh dari UV (Sastrohamidjojo, 2001).

Suatu molekul dapat menyerap radiasi elektromagnetik bila mempunyai

kromofor yakni gugus penyerap dalam molekul. Molekul yang mengandung

kromofor disebut kromogen. Pada senyawa organik dikenal pula gugus

auksokrom yaitu gugus fungsional yang tidak menyerap radiasi namun bila terikat

bersama kromofor dapat meningkatkan penyerapan oleh kromofor atau merubah

panjang gelombang serapan dan intensitas ketika bergabung dengan kromofor.

Auksokrom sedikitnya mempunyai sepasang elektron bebas yang dapat

berinteraksi dengan elektron π pada kromofor (n- π konjugasi), misal –OCH3, -Cl,

-OH dan –NH3 (Christian, 2004).

Pergeseran serapan ada 4 macam yaitu pergeseran batokromik, pergeseran

hipsokromik, hiperkromik, dan hipokromik. Pergeseran batokromik adalah

pergeseran ke arah panjang gelombang yang lebih panjang disebabkan substitusi

atau pengaruh pelarut. Pergeseran hipsokromik adalah pergeseran ke arah panjang

gelombang yang lebih pendek disebabkan substitusi atau pengaruh pelarut,


10

misalnya dari pelarut nonpolar ke pelarut polar (Sastrohamidjojo, 2001). Efek

hiperkromik adalah kenaikan intensitas serapan. Efek hipokromik adalah

penurunan intensitas serapan (Connors, 1982).

Spektrofotometri dapat digunakan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif.

Analisis kuantitatif spektroskopik berdasarkan hubungan antara jumlah cahaya

yang diabsorpsi dan jumlah molekul pengabsorpsi (konsentrasi senyawa

pengabsorpsi). Banyaknya cahaya yang diserap pada frekuensi atau panjang

gelombang tertentu sesuai dengan jumlah molekul yang ada. Hal ini menentukan

banyaknya intensitas absorpsi yang merupakan dasar analisis kuantitatif dengan

metode spektrofotometri (Willard et al, 1988). Intensitas serapan dinyatakan

sebagai transmitan (T) didefinisikan sebagai berikut:

T = IoI = 10-ε.b.c………………………………. (1)

dimana Io adalah intensitas dari energi pancaran yang mengenai cuplikan, I adalah

intensitas pancaran yang keluar dari cuplikan, c adalah konsentrasi, ε adalah

absorptivitas molar dan b adalah panjang sel.

Rumusan tersebut disempurnakan dalam Hukum Lambert-Beer yang

menyatakan hubungan antara transmisi dengan tebal cuplikan dan konsentrasi

bahan penyerap. Hubungan tersebut dinyatakan sebagai:

A = log T1 = ε.c.b = a.b.c ………………….. (2)

Keterangan: T = persen transmitan Io = intensitas radiasi yang datang I = intensitas radiasi yang diteruskan ε = daya serap molar, absorptivitas molar, (L. mol-1. cm-1) a = daya serap, absorptivitas (L. g-1. cm-1)


11

c = konsentrasi larutan (mol. L-1) (g. L-1) b = tebal kuvet (cm) A = serapan ( Silverstein, 1981).

Harga ε didefinisikan sebagai daya serap molar atau koefisien extingsi

molar. Harga ε adalah karakteristik untuk molekul atau ion penyerap dalam

pelarut tertentu, pada panjang gelombang tertentu dan tidak bergantung pada

konsentrasi dan panjang gelombang lintasan radiasi (Sastrohamidjojo, 2001).

Dalam produk farmasi, konsentrasi dan jumlah sampel biasa ditunjukkan

dalam gram atau milligram daripada dalam satuan mol. Bila diketahui konsentrasi

(c) larutan dalam gram per liter (g/L), maka persamaan Lambert-Beer dapat ditulis

menjadi

A = A(1%,1cm).b.c …………………………… (3)

A adalah absorbansi; A(1%,1cm) adalah absorbansi larutan konsentrasi 1% b/v

dalam kuvet setebal 1 cm; b adalah tebal kuvet dalm cm (biasanya 1 cm); dan c

adalah konsentrasi sampel dalam g/100ml (Watson, 1999).

Harga ε bergantung pada luas penampang senyawa yang terkena radiasi

(A) dan probabilitas terjadinya transisi energi yang diserap (P). Hubungan ε dan

variabel tersebut adalah sebagai berikut:

ε = 8,7 x 1019 P A………….……………… (5)

Secara umum dapat dikatakan bahwa harga ε sangat mempengaruhi puncak

spektrum suatu zat. Rincian harga ε terhadap puncak spektrum adalah sebagai

berikut: 1-10 : sangat lemah; 10-102 : lemah; 102-103 : sedang; 103-104 : kuat; 104-

105 : sangat kuat (Mulja dan Suharman, 1995).


12

Dalam penurunan hukum ini diasumsikan bahwa radiasi yang masuk

adalah monokromatik, spesies penyerap tidak tergantung satu terhadap yang

lainnya dalam proses penyerapan, absorpsi terjadi dalam volume yang mempunyai

luas penampang yang sama, degradasi energi cepat (tidak terjadi flouresensi),

indeks bias tidak tergantung pada konsentrasi (tidak berlaku pada konsentrasi

yang tinggi) (Pecsok et al, 1976).

Instrumen yang digunakan untuk mempelajari serapan atau emisi radiasi

elektromagnetik sebagai fungsi dari panjang gelombang disebut spektrofotometer.

Bagian-bagian penting dari spektrofotometer meliputi :

Gambar 4. Bagan spektrofotometer berkas ganda (Skoog et al, 1998)

1. Sumber radiasi

Sumber radiasi ultraviolet yang kebanyakan digunakan adalah lampu

hidrogen dan lampu deuterium. Lampu tersebut terdiri dari sepasang elektroda

yang terselubung dalam tabung gelas dan diisi dengan gas hidrogen atau

deuterium pada tekanan yang rendah. Bila tekanan yang tinggi dikenakan pada

elektroda-elektroda, maka akan dihasilkan elektron-elektron yang mengeksitasi

elektron-elektron lain dalam molekul gas ke tingkatan tenaga yang tinggi. Bila

elektron-elektron kembali ke tingkat dasar mereka melepaskan radiasi yang

kontinyu dalam daerah sekitar 180 dan 350 nm (Sastrohamidjojo, 2001).


13

2. Monokromator

Sumber radiasi yang digunakan biasanya memancarkan radiasi kontinyu

pada daerah panjang gelombang yang lebar. Dalam spektrofotometer, radiasi yang

polikromatis ini harus diubah menjadi radiasi monokromatis (Sastrohamidjojo,

2001).

Monokromator berfungsi untuk mendapatkan radiasi monokromatis dari

sumber radiasi yang memancarkan radiasi polikromatis (Mulja dan Suharman,

1995). Monokromator merupakan serangkaian alat optik yang menguraikan

radiasi polikromatik menjadi jalur-jalur yang efektif atau panjang gelombang-

panjang gelombang tunggalnya dan memisahkan panjang gelombang tersebut

menjadi jalur-jalur yang sangat sempit (Sastrohamidjojo, 2001).

3. Tempat cuplikan

Cuplikan yang akan dipelajari pada daerah ultraviolet yang biasanya

berupa gas atau larutan ditempatkan pada sel atau kuvet. Untuk daerah ultraviolet

biasanya digunakan kuarsa atau sel dari silika yang dilebur. Sel untuk larutan

mempunyai panjang lintasan tertentu dari 1 sampai 10 cm (Sastrohamidjojo,

2001).

4. Detektor

Fungsi detektor dalam spektrofotometri adalah mengubah sinyal radiasi

yang diterima menjadi sinyal elektronik (Mulja dan Suharman, 1995). Setiap

detektor menyerap tenaga foton yang mengenainya dan mengubah tenaga tersebut

untuk dapat diukur secara kuantitatif. Detektor yang digunakan dalam ultraviolet

disebut detektor fotolistrik (Sastrohamidjojo, 2001).


14

5. Alat pencatat

Fungsi alat pencatat adalah mengubah sinyal elektronik yang dihasilkan

oleh detektor menjadi bentuk yang dapat diinterpretasikan (Pecsok et al, 1976).

D. Spektrofotometri Derivatif

Spektrofotometri derivatif merupakan metode manipulasi terhadap spektra

pada spektrofotometri ultraviolet dan tampak (Connors, 1982). Pada spektroskopi

derivatif, derivaf pertama atau lebih dari absorbansi ditransformasikan sebagai

fungsi panjang gelombang lawan panjang gelombang (dA/dλ vs λ). Pada spektra

derivatif, kemampuan mendeteksi dan mengukur spektra minor dapat meningkat.

Peningkatan karakteristik spektra ini dapat digunakan untuk membedakan antara

dua spektra yang mirip. Lebih jauh, metode ini dapat digunakan pada analisis

kuantitatif untuk mengukur konsentrasi analit. Dengan derivatisasi yang dibuat

lebih tinggi maka spektrogram akan bertambah dengan sejumlah pemecahan

puncak-puncak yang lebih terperinci dan puncak spektra yang melebar terpecah

menjadi dua (Willard et.al, 1988).

Semua spektrum yang dihasilkan oleh semua spektrofotometer ultraviolet

apapun dapat diturunkan spektra derivatifnya secara manual maupun otomatis.

Analisis kuantitatif spektrum derivatif dilakukan dengan jalan menggambarkan

selisih absorban (∆A) dua panjang gelombang (∆A = Aλ2-Aλ1) terhadap rata-rata

dua panjang gelombang tersebut yang berderet teratur, yaitu:

221 λλ

λ+

=m ……………………………… (6)

(Mulja dan Suharman, 1995).


15

Gambar 5. Penurunan spektrum basal menjadi spektra derivatif satu sampai empat Keterangan : a = spektra normal, b = spektra derivatif satu, c = spektra derivatif dua, d =

spectra derivatif tiga, e = spektra derivatif empat (Mulja dan Suharman, 1995)

Kemungkinan metode analisis kuantitatif spektrofotometri ada beberapa

jenis, yaitu : a) aplikasi tangent, b) aplikasi peak-peak, c) aplikasi peak-zero

(a) (b) (c)

Gambar 6. Metode analisis kuantitatif spektra derivatif (Anonim, 2006c) Keterangan : a = aplikasi tangent, b = aplikasi peak-to-peak, c = aplikasi peak-zero

Analisis kuantitatif mengunakan aplikasi peak to peak didasarkan pada

pengukuran daerah antara dua nilai ekstrem (amplitudo peak to peak) pada orde

pertama, kedua, ketiga bahkan keempat dari spektra derivatif (Alpdogan et.al,

2000).


16

E. Validasi Metode dan Kategori Metode Analisis

Validasi metode analisis merupakan suatu prosedur yang digunakan untuk

membuktikan bahwa metode analisis tersebut secara taat asas memberikan hasil

seperti yang diharapkan dengan kecermatan dan ketelitian yang memadai.

Persoalan analisis era modern ini yaitu sangat kecilnya kadar senyawa yang

dianalisis dan kompleksnya matrik sampel yang dianalisis (Mulja dan Suharman,

1995).

Parameter-parameter yang digunakan sebagai pedoman kesahihan metode

analisis antara lain :

1. Spesifitas

Spesifitas merupakan kemampuan untuk menilai dengan pasti analit atau

komponen yang mungkin diharapkan untuk disajikan, seperti ketidakmurnian,

degradasi produk dan komponen matriks (Anonim, 2005).

2. Linieritas

Linieritas suatu prosedur analisis merupakan kemampuan untuk

mendapatkan hasil uji yang secara langsung atau secara matematis, proporsional

dengan konsentrasi analit di dalam sampel dengan pemberian rentang. Rentang

adalah jarak antara level terbawah dan teratas dari metode analisis yang telah

dipakai untuk mendapatkan presisi, linieritas dan akurasi yang bisa diterima

(Anonim, 2005). Untuk maksud analisis kuantitatif yang dipakai sebagai

parameter yaitu bermacam-macam kadar sebagai absis pada sistem koordinat

Cartesian. Sedangkan sebagai ordinat dapat dipakai tanggap detektor yang


17

merupakan serapan radiasi elektromagnetik pada metode spektrofotometri UV-

Vis (Mulja dan Suharman, 1995).

3. Akurasi

Akurasi dari suatu metode analisis merupakan kedekatan hasil pengukuran

yang diperoleh dengan metode tersebut dengan nilai yang sebenarnya. Akurasi

dari suatu metode analisis sebaiknya disajikan dalam rentang (Anonim, 2005).

%erycovRe% 100 x diketahuikadar

kurkadar teru= ………………… (7)

Akurasi untuk bahan obat dengan kadar kecil biasanya disepakati 90-

110%, akurasi untuk kadar obat yang lebih besar biasanya disepakati 95-105%,

akurasi untuk bahan baku biasanya disepakati 98-102% sedangkan untuk

bioanalisis rentang akurasi 80-120% masih bisa diterima (Mulja dan Hanwar,

2003).

4. Presisi

Presisi dari suatu metode analisis adalah derajat kesesuaian antara hasil

pengukuran ketika metode tersebut diaplikasikan secara berulang-ulang pada

sampel yang homogen. Presisi biasanya ditunjukkan dengan standar deviasi atau

koefisien variasi dari sebuah seri pengukuran (Anonim, 2005).

Presisi dalam USP dibagi menjadi tiga macam yaitu :

a. repeatability adalah derajat keterulangan metode analisis jika analisis

dilakukan di laboratorium yang sama pada hari yang sama dengan alat yang

sama pula.


18

b. intermediate precision adalah derajat keterulangan metode analisis jika analisis

dilakukan pada laboratorium yang sama dengan hari yang berbeda, analisis

yang berbeda dan atau alat yang berbeda.

c. reproducibility adalah derajat keterulangan metode analisis jika analisis

dilakukan pada laboratorium yang berbeda (Anonim, 2005).

Kriteria seksama diberikan jika metode memberikan simpangan baku

relatif atau koefisien variasi 2% atau kurang. Akan tetapi kriteria ini sangat

fleksibel tergantung pada kondisi analit yang diperiksa, konsentrasi sampel dan

kondisi laboratorium. Pada kadar 1 % atau lebih, standar deviasi relatif antara

laboratorium adalah sekitar 2,5 %, untuk satu per seribu adalah 5 %. Pada kadar

satu per sejuta (ppm) Relatif Standar Deviasinya adalah 16 % dan pada part per

billion (ppb) adalah 32 % (Harmita, 2004).

SD = 1

)(1

2_

1

−

−∑=

n

xxn

i ………………………………. (8)

Persamaan no.(7) digunakan untuk menghitung nilai SD

CV = %100_ xx

SD …………………………………. (9)

Nilai CV dapat dihitung menggunakan persamaan no.(9)

5. LOD (Limit of detection) dan LOQ (Limit of Quantitation)

LOD (limit of detection) adalah jumlah terkecil analit di dalam sampel

yang masih dapat terdeteksi. LOD besarnya 2-3 kali respon blanko. LOQ (limit of

Quantitation) adalah jumlah terkecil analit di dalam sampel yang masih dapat


19

ditetapkan dalam kondisi percobaan tertentu dengan presisi dan akurasi yang

dapat diterima. LOQ besarnya 10 kali dari respon blanko (Anonim, 2005).

Metode analisis dapat dibedakan menjadi empat kategori berdasarkan jenis

analit:

a. Kategori I.

Mencakup metode-metode analisis kualitatif untuk menetapkan kadar

komponen utama dari bahan obat atau zat aktif (termasuk pengawet) dalam

sediaan farmasi.

b. Kategori II.

Mencakup metode-metode analisis kualitatif dan kuantitatif yang digunakan

untuk menganalisis impurities (cemaran) ataupun degradation compound

dalam sediaan farmasi.

c. Kategori III.

Mencakup metode-metode analisis yang digunakan untuk menentukan

karakteristik penampilan sediaan farmasi (misal : kecepatan disolusi dan

kecepatan pelepasan obat).

d. Kategori IV (tes identifikasi)

Tabel I. Parameter validasi yang dipersyaratkan untuk validasi metode Kategori II Parameter

validasi Kategori I Kuantitatif Kualitatif Kategori III Kategori IV

Akurasi Ya Ya * * Tidak Presisi Ya Ya Tidak Ya Tidak Spesifitas Ya Ya Ya * Ya LOD Tidak Tidak Ya * Tidak LOQ Tidak Ya Tidak * Tidak Linearitas Ya Ya Tidak * Tidak Rentang Ya Ya * * Tidak

* mungkin harus dipenuhi, tergantung dari jenis ujinya

(Anonim, 2005)


20

F. Keterangan Empiris

Sampel minuman berenergi merek “X” mengandung berbagai macam

bahan salah satunya kafein yang bermanfaat sebagai stimulan. Adanya kebutuhan

akan analisis yang cepat dan selektif maka penetapan kadar kafein dapat

dilakukan dengan metode spektrofotometri derivatif. Pada penelitian ini analisis

kandungan kafein dalam minuman berenergi merek “X” dilakukan dengan metode

spektrofotometri derivatif aplikasi peak-to-peak tanpa dilakukan pemisahan

terlebih dahulu.


BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian noneksperimental deskriptif karena

tidak ada subyek uji yang dimanipulasi atau dikenai perlakuan, dan hanya

bertujuan melihat fakta yang ada.

B. Definisi operasional

1. Spektrofotometri derivatif merupakan metode manipulatif terhadap spektra

pada spektrofotometri ultraviolet dan tampak. Pada metode derivatif, plot

absorban lawan panjang gelombang ditransformasikan menjadi plot

d A/dλ vs λ. n n

2. Kafein adalah zat kimia yang tergolong dalam jenis alkaloid.

3. Amplitudo merupakan laju perubahan serapan terhadap panjang gelombang

(d A/dλ ), diturunkan dari hukum Lambert-Beer, memiliki hubungan yang

linear terhadap konsentrasi.

n n

4. Pengukuran kafein dilakukan pada amplitudo peak-to-peak kafein.

C. Bahan-bahan penelitian

Bahan yang digunakan adalah kafein (Brataco Chemica) kualitas working

standart ( no sertifikat analisis J1439 / 04 (04035) ), HCl pro analisis (E.Merck)

,minuman energi merek “X”, aquades.

21


22

D. Alat-alat penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Spektrofotometer UV

Lambda 20 merc Perkin Elmer dengan kuvet Quartz. Spektrum derivatif

ditetapkan dengan Matlab software program. Neraca analitik Scaltec d = 0,01/0,1

mg, alat-alat gelas.

E. Tata Cara Penelitian

1. Pembuatan larutan HCl 0,1N

Pipet sebanyak 9,8 ml HCl pro analisis kemudian tambahkan aquades

sampai sampai volumenya 1000 ml.

2. Pengamatan spektra tiap-tiap senyawa

a. Pengamatan spektra kafein. Timbang seksama lebih kurang 10 mg

kafein kemudian dilarutkan dalam HCl 0,1 N 50,0 ml. Larutan kemudian dibuat

konsentrasi 2,0 ; 3,0 ; 4,0 mg% b/v dengan volume 10,0 ml. Tiap-tiap konsentrasi

dibaca absorbansinya pada panjang gelombang 220 – 300 nm, kemudian dibuat

spektra serapan normal (panjang gelombang vs absorbansi).

b. Pengamatan spektra sampel. Pipet sebanyak 1,0 ml sampel kemudian

tambahkan aquades sampai 10,0 ml. Dari larutan ini, pipet sebanyak 4,0 ml

kemudian tambahkan aquades sampai volumenya 10,0 ml dan dibaca

absorbansinya pada panjang gelombang 220 – 300 nm, kemudian dibuat spektra

serapan normal ( panjang gelobang vs absorbansi ).


23

3. Penentuan panjang gelombang peak to peak

Spektra serapan normal sampel dan salah satu konsentrasi dari kafein

dibuat spektra derivat pertama, derivat kedua, dan derivat ketiga dengan

menggambarkan selisih absorban dua panjang gelombang (∆A= Aλ2-Aλ1)

terhadap harga rata-rata dua panjang gelombang tersebut yang teratur berderet.

Dari spektra derivat tersebut

4. Pembuatan kurva baku

a. Pembuatan larutan baku kafein. Timbang seksama lebih kurang 20 mg

kafein dan dilarutkan dalam HCl 0,1 N hingga 100,0 ml. Dari larutan ini

kemudian dibuat konsentrasi 2,0 ; 3,0 ; 4,0 ; 5,0 ; 6,0 mg% b/v dengan volume

larutan 10,0 ml.

b. Pembuatan kurva baku kafein. Kurva baku dibuat dengan mengukur seri

konsentrasi larutan baku kafein pada panjang gelombang peak to peak. Nilai

d3A/dλ3 spektrum dan kadar dibuat dengan persamaan linier sehingga diperoleh

persamaan y = bx + a (y = nilai d3A/dλ3 ; x = kadar senyawa ; b = slope

persamaan ; a = derau).

5. Penetapan kadar kafein sampel

a. Pembuatan larutan sampel. Pipet sebanyak 1,0 ml sampel kemudian

tambahkan aquades sampai 10,0 ml (larutan a). Dari larutan a diambil sebanyak

2,0 ml kemudian tambahkan aquades sampai 10,0 ml.

b. Penetapan kadar kafein. Sampel dibaca pada panjang gelombang peak

to peak kafein. Nilai d3A/dλ3 spektrum sampel dimasukkan ke dalam persamaan


24

kurva baku kafein. Kurva baku y = bx + c, dimana y = nilai d3A/dλ3, b adalah

koefisien regresi, x adalah konsentrasi (mg% b/v) dan c adalah konstanta.

6. Pembuatan larutan kafein baku yang akan ditambahkan pada sampel

Timbang seksama lebih kurang 10 mg kafein baku. Kemudian larutkan

dalam HCl 0,1 N sampai volumenya 100,0 ml. Sehingga didapatkan larutan kafein

baku konsentrasi 0,1 mg/ml.

7. Validasi Metode Analisis.

a. Recovery. Pipet sebanyak 1,0 ml sampel kemudian tambahkan aquades

sampai 10,0 ml (larutan a). Dari larutan a diambil sebanyak 2,0 ml kemudian

tambahkan 1,0 ml larutan kafein baku 0,1 mg/ml. Tambahkan aquades sampai

10,0 ml. Larutan ini kemudian dibaca pada panjang gelombang peak to peak

kafein. Nilai d3A/dλ3 spektrum sampel dimasukkan ke dalam persamaan kurva

baku kafein. Konsentrasi larutan sampel yang telah ditambahkan kafein baku 0,1

mg/ml yang diperoleh kemudian dikurangi dengan konsentrasi kafein dalam

sampel. Hasil pengurangan ini dianggap sebagai kadar kafein terukur, dan larutan

kafein baku 0,1 mg/ml yang ditambahkan pada sampel dianggap sebagai kadar

kafein terhitung. Sehingga recovery dapat dihitung dengan


kurkadar teru=

b. Presisi. Konsentrasi kafein terukur setiap replikasi pada perlakuan triplo

dicari rata-rata. Diperoleh rata-rata konsentrasi kafein 6 kali replikasi. Kemudian

ditentukan nilai Coefficient of Variation (CV) yang dihitung dengan cara:

CV = %100_ xx

SD


25

F. Analisis Hasil

Validitas metode yang digunakan dalam penetapan kadar kafein dalam

minuman berenergi secara spektrofotometri derivatif aplikasi metode peak to

peak dapat ditentukan berdasarkan parameter berikut :

1. Akurasi

Akurasi metode analisis dinyatakan dengan recovery atau perolehan

kembali yang dihitung dari kadar terukur dibandingkan dengan kadar diketahui

dikalikan 100%.


kurkadar teru=

Jika metode tersebut memberikan nilai recovery berada pada rentang 90 – 110 %

untuk obat dengan kadar kecil maka metode ini dinilai memiliki akurasi yang baik

(Mulya dan Hanwar,2003).

2. Presisi

Presisi diukur dengan Coefficient of Variation (CV) yang dihitung dengan

cara sebagai berikut:

CV = %100_ xx

SD

Kriteria seksama diberikan jika metode memberikan simpangan baku

relatif atau koefisien variasi 2% atau kurang. Akan tetapi kriteria ini sangat

fleksibel tergantung pada kondisi analit yang diperiksa, konsentrasi sampel dan

kondisi laboratorium (Harmita, 2004).


BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pengambilan Sampel

Sampel merupakan minuman berenergi yang dikemas dalam gelas plastik

berwarna putih opaque dengan ijin edar MD (nomor registrasi makanan yang

diproduksi industri dalam negeri). Sampel ini mencantumkan kafein pada

komposisi di dalam labelnya. Sejauh pengamatan penulis terdapat 13 merek

minuman berenergi yang mencantumkan kafein di dalam labelnya.

Sampel yang digunakan dalam penelitian ini hanya 1 merek saja dan tidak

mengikuti aturan pengambilan sampel yaitu pengambilan sampel sebanyak 10%

dari populasi untuk populasi besar dan pengambilan sampel sebanyak 20% dari

populasi untuk populasi kecil. Hal ini disebabkan karena komposisi setiap sampel

berbeda. Sehingga memberikan spektra sampel yang berbeda dan panjang

gelombang peak-to-peak yang berbeda. Sampel dipilih yang memiliki nomor

batch sama karena dalam satu nomor batch, produk minuman berenergi

memperoleh perlakuan yang sama saat proses pembuatan di pabrik dan menjamin

homogenitas.

Sampel yang akan diteliti diwakili oleh 6 kemasan yaitu replikasi 6 kali.

Hal ini disebabkan karena replikasi 6 kali merupakan syarat minimal untuk

analisis kuantitatif. Tiap-tiap kemasan diberi perlakuan triplo yaitu pengambilan

sampel dilakukan 3 kali. Tujuan pengambilan triplo ini adalah untuk mendapatkan

hasil yang benar-benar mencerminkan populasi.

26


27

B. Analisis Organoleptis

Analisis organoleptis meliputi pemeriksaan sifat fisik minuman berenergi

yaitu warna, bau, dan rasa. Di dalam minuman berenergi merek “X” memiliki

komposisi antara lain taurin 1000 mg, kafein 50 mg, vitamin B3 1,5 mg, vitamin

B5 1mg, vitamin B6 1,3 mg, gula, air, asam sitrat, perisa tropical fruit, natrium

siklamat 175 mg, asesulfam-K, kalium sorbat, natrium sitrat, kuning FCF CI

15985.

Hasil analisis organoleptis sampel minuman berenergi merek “X” yaitu

warna kuning jingga, hal ini disebabkan karena adanya bahan pewarna kuning

FCF CI 15985. Adanya bahan tambahan yaitu perisa tropical fruit, maka bau dari

sampel minuman berenergi merek “X” adalah wangi buah. Rasa dari sampel

minuman berenergi merek “X” adalah manis asam, karena adanya gula, natrium

siklamat, asam sitrat dan asesulfam-K di dalam kandungannya.

C. Pembuatan Larutan Baku Kafein

Pada penelitian digunakan larutan HCl 0,1 N sebagai pelarut dari kafein

baku. Hal ini disebabkan karena pelarut yang digunakan dalam sampel adalah air.

Sedangkan kafein sukar larut dalam air, sehingga dapat dipastikan kafein dalam

sampel minuman berenergi dalam bentuk garam kafein. Untuk menyamakan

kondisi dalam penetapan kadar baik kafein baku dan kafein dalam sampel, maka

kafein baku yang bersifat basa diubah dulu menjadi bentuk garam dengan bantuan

larutan HCl 0,1 N. Reaksi yang terjadi antara kafein dengan HCl yaitu:


28

N

N

N

NH3C

O

O

CH3

CH3

+ H Cl

N

N

N

NH3C

O

O

CH3

CH3

H

+ Cl-

Kafein (sukar larut air) garam kafein (larut air)

Gambar 7. Reaksi antara kafein dengan HCl

Pada gambar diatas terlihat bahwa kafein yang sukar larut air

bereaksi dengan HCl membentuk garam kafein yang mudah larut dalam air.

Untuk mengamati spektra serapan kafein, maka dibuat tiga seri konsentrasi

yaitu 2,0; 3,0; dan 4,0 mg%. Kafein yang digunakan dalam pembuatan larutan

baku ini berkualitas working standart sehingga ketiga spektrum serapan kafein

dapat digunakan sebagai data sekunder dalam analisis kualitatif.

D. Pengamatan Spektra Kafein

Pada pembacaan serapan kafein digunakan rentang panjang gelombang

220-300 nm karena pada rentang panjang tersebut terdapat spektra serapan dan

panjang gelombang serapan maksimum (λmaks) dari kafein.

Senyawa yang akan ditetapkan kadarnya secara spektrofotometri

ultraviolet harus memiliki gugus kromofor pada strukturnya agar dapat menyerap

radiasi elektromagnet. Gugus kromofor yang dimiliki kafein terdapat ikatan

rangkap yang mengandung ikatan π. Ikatan π ini apabila dikenai radiasi

elektromagnet akan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi yaitu orbital π*.


29

N

N

N

NH3C

O

O

CH3

CH3

= Gugus Kromofor kafein

Gambar 8. Gugus kromofor kafein

Spektrum serapan dari kafein dapat dilihat pada gambar berikut.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

210 230 250 270 290 310

panjang gelombang (nm)

abso

rban

si

Gambar 9. Spektra serapan normal kafein (λmaks = 272)

Keterangan : konsentrasi 2 mg% (——), 3 mg% (——), 4 mg% (——)

Berdasarkan gambar tersebut dapat dilihat bahwa ketiga spektrum kafein

dengan pelarut HCl 0,1 N memiliki bentuk yang sama yaitu menurun sampai

panjang gelombang 244,9 nm dan kemudian naik membentuk puncak pada

panjang gelombang 272 nm setelah itu kembali turun. Puncak yang terbentuk

pada spektra merupakan puncak dimana kafein memberikan serapan maksimum.

Panjang gelombang serapan maksimum ketiga spektra terletak pada λ yang sama

yaitu 272 nm. Panjang gelombang serapan maksimum kafein dalam pelarut asam

encer menurut literatur yaitu 273 nm (Clarke, 1986). Terdapat perbedaan sebesar


30

1 nm antara spektra absorbsi maksimum kafein hasil pengamatan dan literatur

namun menurut Farmakope Indonesia IV toleransi yang diperbolehkan maksimum

2 nm. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa senyawa yang diamati benar-benar

kafein.

E. Pembuatan Larutan Sampel dan Pembacaan Serapan Sampel

Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah minuman berenergi

yang sudah dalam bentuk larutan maka dalam pembuatan larutan sampel hanya

dilakukan pengenceran. Hal ini dilakukan agar kafein dapat memberikan serapan

yang tidak terlalu tinggi sehingga dapat dianalisis. Pengenceran didasarkan pada

optimasi pengenceran sehingga pada pengenceran 50 kali, kafein di dalam sampel

akan memberikan serapan sebesar 1,9. Serapan yang digunakan memang besar,

namun data ini akan diolah dengan derivatisasi sehingga amplitudo kafein hasil

derivatisasi tidak terlalu rendah.

Pembacaan serapan sampel digunakan rentang panjang gelombang 220-

300 nm karena pada rentang panjang gelombang tersebut terdapat serapan dari

kafein. Spektrum serapan sampel dapat dilihat pada gambar berikut.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

210 230 250 270 290 310


abso

rban

si

Gambar 10. Spektra serapan normal sampel minuman berenergi merek “X”

(λmaks = 265,1 nm)


31

Pada gambar terlihat bahwa spektra larutan sampel memiliki bentuk yang

menurun landai membentuk lembah sampai panjang gelombang 241,7 nm

kemudian naik tidak terlalu tinggi membentuk puncak lalu turun agak curam.

Puncak yang terbentuk memberikan serapan maksimum pada panjang gelombang

265,1 nm. Terdapat perbedaan antara spektra kafein baku dengan sampel, hal ini

disebabkan karena di dalam sampel terdapat banyak bahan yang memberikan

serapan pada rentang panjang gelombang yang sama antara lain vitamin B3

(niasinamid) yang mempunyai serapan maksimal pada panjang gelombang 261

nm dan vitamin B6 (piridoksin) yang mempunyai serapan maksimum pada

panjang gelombang 291 nm.

= Gugus Kromofor kafein

= auksokrom

N C 3

OH

H2C

CH2

OH

HO

NC

O

NH2

H

niasinamida piridoksin

Gambar 11. Struktur niasinamida dan piridoksin

Sedangkan, untuk bahan-bahan lain seperti taurin, vitamin B5 ( Asam

pantotenat), asam sitrat, natrium silkamat, asesulfam-K, kalium sorbat dan

natrium sitrat tidak memberikan serapan pada rentang panjang gelombang 220-

300 nm karena bahan-bahan tersebut tidak memiliki kromofor yang bertanggung

jawab terhadap penyerapan sinar ultraviolet.


32

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320

panjang gelombang

abso

rban

si

Gambar 12. Spektra serapan normal kafein dengan sampel minuman berenergi merek “X”.

Keterangan : kafein (——), sampel (——)

Pada gambar 12, terlihat bahwa spektra kafein baku berbeda dengan

spektra sampel. Spektra kafein baku lembah yang terbentuk lebih curam daripada

spektra sampel. Dan puncak yang terbentuk pada spektra kafein dan spektra

sampel berbeda. Terjadi pergeseran puncak spektra, dimana puncak spektra

sampel berada pada panjang gelombang yang lebih pendek daripada spektra

kafein. Hal ini disebabkan karena di dalam sampel terdapat banyak bahan

tambahan yang memberikan serapan pada rentang 220-300 nm.

F. Penentuan Panjang Gelombang Peak-to-Peak

Spektra serapan normal larutan baku kafein dan sampel minuman

berenergi dibuat spektra derivat pertama, kedua dan ketiga. Spektra derivat

pertama dibuat dengan memplotkan dA/dλ terhadap panjang gelombang (λ).

Spektra derivat kedua dibuat dengan memplotkan d2A/dλ2 terhadap panjang

gelombang. Spektra derivat ketiga dibuat dengan memplotkan d3A/dλ3 terhadap

panjang gelombang. Amplitudo diperoleh dari selisih 2 panjang gelombang


33

(∆A=Aλ1-Aλ2) yang berderet teratur dibagi dengan ∆λ, dalam hal ini ∆λ adalah 2

nm. Digunakan ∆λ 2 nm karena ∆λ ini merupakan ∆λ optimal hasil optimasi. Pada

∆λ ini pengaruh derau atau noise terhadap spektrum tidak terlalu besar dan dapat

menunjukkan ketajaman spektrum yang jelas.

Panjang gelombang peak-to-peak ditentukan dari penggabungan spektra

derivatif larutan baku dan larutan sampel. Dari hasil penggabungan spektra

derivatif ini kemudian dicari panjang gelombang dimana terdapat spektra yang

secara total saling berhimpit menghasilkan puncak maksimum dan puncak

minimum. Pada penentuan panjang gelombang peak-to-peak ini rentang panjang

gelombang yang diamati pada 260 nm sampai 290 nm karena kafein memberikan

serapan pada panjang gelombang ini.

Spektra derivat pertama larutan baku kafein dan larutan sampel dapat

dilihat pada gambar berikut.

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320

panjang gelombang

dA/d

x

Gambar 13. Spektra derivat pertama kafein dengan sampel minuman berenergi merek “X”.

Kafein (——), sampel (——)

Pada gambar tersebut belum ditemukan adanya spektra yang secara total

saling berhimpit. Oleh karena itu dibuat derivat yang lebih tinggi untuk

memperoleh spektra yang saling berhimpit. Derivatisasi lebih tinggi


34

mengakibatkan pemecahan puncak-puncak yang lebih rinci dan menghasilkan

spektra yang jelas. Spektra derivat kedua larutan baku kafein dan larutan sampel

dapat dilihat pada gambar berikut.

-0.025-0.02

-0.015-0.01

-0.0050

0.0050.01

0.015

260

262

264

266

268

270

272

274

276

278

280

282

284

286

288

290

panjang gelombang

d2A

/dx2

Gambar 14. Spektra derivat kedua kafein dengan sampel minuman berenergi merek “X”.

Keterangan: kafein (——), sampel (——)

Pada spektra derivat kedua terlihat pemecahan puncak yang lebih

terperinci namun masih belum ditemukan adanya spektra yang secara total saling

berhimpit. Oleh karena itu dibuat spektra derivat ketiga untuk menentukan

panjang gelombang peak-to-peak. Spektra derivat ketiga larutan baku kafein dan

larutan sampel dapat dilihat pada gambar berikut.


35

-0.01-0.008-0.006-0.004-0.002

00.0020.0040.0060.0080.01

260 262 264 266 268 270 272 274 276 278 280 282 284 286 288 290

panjang gelombang

d3A

/dx3

Gambar 15. Spektra derivat ketiga kafein dengan sampel minuman berenergi merek “X”.

Keterangan : kafein (——), sampel (——)

Pada spektra derivat ketiga terlihat spektra yang secara total saling

berhimpit sehingga menghasilkan puncak maksimum dan puncak minimum, yaitu

puncak maksimum pada 271 nm dan puncak minimum pada 273 nm. Panjang

gelombang ini merupakan panjang gelombang peak-to-peak. Nantinya panjang

gelombang peak-to-peak ini akan digunakan untuk pengukuran amplitudo pada

pembuatan kurva baku dan penetapan kadar sampel.

G. Pembuatan Kurva Baku Kafein

Kurva baku kafein dibuat pada panjang gelombang peak-to-peak. Nilai

amplitudo peak-to-peak ditentukan dengan jarak antara puncak maksimum pada

271 nm dengan puncak minimum pada 273 nm spektra derivat ketiga dari seri

konsentrasi larutan baku.

Persamaan kurva baku merupakan hubungan linier antara konsentrasi

larutan baku dengan amplitudo peak-to-peak (d3A/dλ3) dimana linieritasnya

dibuktikan dengan koefisien korelasi (r). Dalam penelitian ini, nilai r yang


36

digunakan adalah nilai r yang lebih besar dari nilai r tabel untuk 5 data dengan

derajat bebas (db) = 3 yaitu 0,878 untuk taraf kepercayaan 95%.

Tabel II. Kurva baku kafein Replikasi 1 Replikasi 2* Replikasi 3

C (mg/ml) d3A/dλ3 C (mg/ml) d3A/dλ3 C (mg/ml) d3A/dλ3

0,02034 0,00075 0,01882 0,00075 0,01994 0,00075 0,03051 0,0017 0,02823 0,0010 0,02991 0,0014 0,04068 0,0036 0,03764 0,0028 0,03988 0,0026 0,05085 0,0045 0,04705 0,0041 0,04985 0,0100 0,06102 0,0087 0,05645 0,0065 0,05982 0,0140

A = -3,63 . 10-3

B = 0,1839 r = 0,9523 SE = 1,044 x 10-3

A = -2,811.10-3

B = 0,1552 r = 0,9720 SE = 6,44 x 10-4

A = -8,29.10-3

B = 0,3521 r = 0,9382 SE = 2,364 x 10-3

* = persamaan kurva baku yang digunakan Replikasi dilakukan sebanyak 3 kali, dan nilai r dari ketiga replikasi

tersebut lebih besar dari nilai r tabel. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat korelasi

yang baik antara konsentrasi larutan kafein baku dengan amplitudo peak-to-peak

sehingga persamaan kurva baku dapat digunakan untuk menentukan kadar kafein

dalam minuman berenergi merek “X”. Persamaan kurva baku yang kedua

menunjukkan nilai r yang terbesar dan nilai standar error yang terkecil, sehingga

persamaan itulah yang digunakan untuk menghitung kadar kafein. Persamaan

kurva baku yang diperoleh Y = 0,1552 X – 2,811.10-3

H. Penetapan Kadar Kafein dalam Minuman Berenergi Merek “X”

Pada penetapan kadar kafein dalam sampel minuman berenergi, amplitudo

diukur dengan cara menghitung jarak vertikal antara puncak maksimum 271 nm

dengan puncak minimum 273 nm pada spektrum derivat ketiga. Dari 6 kali

replikasi dan setiap replikasi diberikan perlakuan triplo diperoleh hasil sebagai

berikut.


37

Tabel III. Data kafein terukur dalam sampel minuman berenergi merek “X” (dikalikan faktor pengenceran)

I II III Replikasi d3A/dλ3 C

(mg/ml) d3A/dλ3 C (mg/ml) d3A/dλ3 C

(mg/ml)

Rata C (mg/ml)

1 0,00137 1,3469 0,0015 1,3887 0,0016 1,4211 1,3856 2 0,0014 1,3566 0,0015 1,3887 0,00162 1,4275 1,3909 3 0,0015 1,3887 0,0015 1,3887 0,00162 1,4275 1,4016 4 0,0015 1,3887 0,0015 1,3887 0,0015 1,3887 1,3887 5 0,0016 1,4211 0,00137 1,3469 0,00162 1,4275 1,3985 6 0,00137 1,3469 0,00162 1,4275 0,0015 1,3887 1,3877

Rata-rata kafein terukur = 1,3922 mg/ml SD = 6,4155.10-3

CV = 0,46 %

Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa kadar kafein terukur dalam sampel

minuman berenergi merek “X” adalah 1,3922 mg/ml atau sebesar 0,139% b/v dari

komposisi per kemasan . Kadar kafein ini jelas sangat besar mengingat dalam

setiap sampel hanya mengandung 50 mg kafein atau 0,029% b/v dari total

komposisi per kemasan. Untuk mengetahui apakah konsentrasi kafein dalam

sampel benar-benar 1,3922 mg/ml , dilakukan validasi metode analisis. Validitas

metode yang digunakan dalam penelitian ini ditentukan dengan parameter akurasi

dan presisi. Parameter akurasi dinyatakan dengan nilai recovery atau perolehan

kembali. Oleh karena itu dilakukan pengukuran sampel yang telah ditambah

dengan larutan kafein baku konsentrasi 0,0983 mg/ml. Pengurangan kadar kafein

dalam sampel yang telah ditambah dengan larutan kafein baku dengan kadar

kafein dalam sampel ditetapkan sebagai kadar kafein terukur. Recovery dihitung

dengan membagi kadar kafein terukur dengan kadar kafein sebenarnya dikalikan

100%.


38

Tabel IV. Data kafein terukur pada sampel minuman berenergi yang telah ditambah larutan kafein baku (dikalikan faktor pengenceran)



(mg/ml)

Rata C (mg/ml)

1 0,0016 1,4211 0,0017 1,4533 0,0021 1,5821 1,4855 2 0,0019 1,5177 0,0019 1,5177 0,0017 1,4533 1,4962 3 0,0019 1,5177 0,0019 1,5177 0,0017 1,4533 1,4962 4 0,0019 1,5177 0,0016 1,4211 0,0019 1,5177 1,4855 5 0,0017 1,4533 0,0018 1,4855 0,0020 1,5499 1,4962 6 0,0018 1,4833 0,0017 1,4533 0,0019 1,5177 1,4855

Tabel V. Data perhitungan recovery kafein dalam sampel minuman berenergi

Replikasi Sampel (mg/ml)

Sampel + kafein baku

(mg/ml)

Kafein sebenarnya

(mg/ml)

Kafein terukur (mg/ml)

Recovery (%)

1 1,3856 1,4855 0,0983 0,0999 101,63 2 1,3909 1,4962 0,0983 0,1053 107,12 3 1,4016 1,4962 0,0983 0,0946 96,24 4 1,3887 1,4855 0,0983 0,0968 98,47 5 1,3985 1,4962 0,0983 0,0977 99,39 6 1,3877 1,4855 0,0983 0,0978 99,49

Rentang recovery yang diperoleh adalah 96,24 – 107,12%. Nilai recovery

ini memenuhi rentang recovery untuk sampel dengan kadar kecil yaitu 90-110%

(Mulja dan Hanwar, 2003). Parameter presisi dinyatakan dengan nilai CV

(Coefficient of Variation). NIlai CV yang diperoleh adalah 0,46 %. Nilai ini

memenuhi syarat presisi yang baik yaitu CV < 2% untuk sampel dengan kadar

analit kecil (Harmita, 2004). Hasil ini menunjukkan bahwa spektrofotometri

derivatif aplikasi metode peak-to-peak memiliki akurasi dan presisi yang baik.


BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Penetapan kadar kafein dalam minuman berenergi merek “X” dengan metode

spektrofotometri derivatif aplikasi peak-to-peak memiliki akurasi dan presisi

yang baik.

B. Saran

Kadar kafein dalam minuman berenergi merek ”X” sebesar 0,139% b/v. Jauh

lebih besar daripada kadar kafein maksimal yang diperkenankan oleh Balai POM

yaitu sebesar 50 mg/kemasan atau 0,029% b/v. Oleh karena itu perlu dilakukan

analisis ulang terhadap minuman berenergi merek “X” ini. Dan dilakukan

penarikan produk apabila terbukti kadar kafein melampaui ambang batas yang

disarankan oleh Balai POM yaitu sebesar 50 mg.

39


40

DAFTAR PUSTAKA

Alpdogan,G., Karabina, K., Sungur, S., 2000, Derivative Spectrophotometric Determination of Caffeine in Some Beverages, Turk J Chem, 26, 295-302

Anonim, 1995, Farmakope Indonesia, Edisi IV, Departemen Kesehatan Republik

Indonesia, Jakarta Anonim, 2005, The United States of Pharmacopeia 28, Vol II, 2440-2442, United

States Pharmacopeia Convention Inc., Rockville Anonim, 2006a, Benarkah Minuman Energi Selalu Berenergi?, http://www.info-

sehat.com/content.php?s_sid=794. Diakses pada 5 April 2006 Anonim, 2006b, Wanita dan Pengaruh Kafein, http://www.info-

sehat.com/content.php?s_sid=840. Diakses pada 5 April 2006 Anonim,2006c,http://www.iupac.org/publications/analytical_compedium/Cha10se

c352.pdf, Diakses 27 Maret 2006 Aydogmus, Z., and Cetin, S.M., 2001, Determination of Ascorbic Acid in

Vegetables by Derivative Spectrophotometry, Turk. J. Chem. 26, 697-704

Christian, G.D., 2004, Analytical Chemistry, 464-479, John Willey & Sons Inc.,

New York Clarke, E.G.C., 1986, Isolation and Identification of Drugs in Pharmaceutical

Body Fluids and Post Mortem Material, 420-421, The Pharmaceutical Press, London

Connors, K.A., 1982, A Textbook of Pharmaceutical Analysis, 3rd edition, 180-

208, John Willey & Sons Inc., New York Friamita, R.D., 2006, Penetapan Kadar Kafein dalam Campuran Parasetamol,

Salisilamida dan Kafein Secara Spektrofotometri Derivatif dengan Aplikasi Metode Peak-to-Peak, Skripsi, Univeritas Sanata Dharma, Yogyakarta

Harmita, 2004, Petunjuk Pelaksanaan Validasi Metode dan Cara

Perhitungannya, 5-7, 8, Departemen Farmasi FMIPA UI, Depok, Jakarta


41

Marlinda, I, 2001, Bahaya Minuman Berenergi, http://www.indomedia.com/Intisari/online/kesehatan/410kes1.htm diakses 5 april 2006

Mulja & Suharman, 1995, Analisis Instrumental, Universitas Airlangga Press,

Surabaya Mulja,M., dan Hanwar, D., 2003, Prinsip-Prinsip Cara Berlaboratorium yang Baik

(Good Laboratory Practice), Majalah Farmasi Airlangga, Vol. III, No.2, 71-76

Pecsok, R.L., Shields, L.D., Cairns, T., and Mc. William, I.G., 1976, Modern

Methods of Chemical Analysis, 2nd Ed., 148, 150, 153, 154, 158, Jhon Wiley and Sons, New York

Rafira, 2005, Di Balik Manfaat Minuman Berenergi & Minuman Ringan,

http://www.pikiran-rakyat.com/cetak/2005/0705/31/hikmah/lainnya04.htm. Diakses 5 April 2006

Rohdiana, D., 2005, Serbuan Pangan Instan Berenergi, http://www.pikiran-

rakyat.com/cetak/2005/0805/25/cakrawala/utama02.htm. Diakses pada 5 April 2006

Sastrohamidjojo, H., 2001, Spektroskopi, Edisi kedua, 1-43, Liberty, Yogyakarta Skoog, D.A., 1985, Principles of Instrumental Analysis, 3rd edition, 213-215,

Saunders College Publishing, Philadelphia Skoog, D.A., Holler, F.J., and Nieman, T.A., 1998, Principles of Instrumental

Analysis, 5th Ed., 11-14, 314-316, 329-332, Harcourt Brace College, Philadelphia

Willard, et.al., 1988, Instrumental Methods of Analysis, 7th edition, 177-178,

Wadsworth Publishing, California Watson, D.G., 1999, Pharmaceutical Analysis A Textbook for Pharmacy Student

and Pharmaceutical Chemists, 79, Churcill Livingstone, Edinburg.


LAMPIRAN

42


43

Lampiran 1. Sertifikat analisis kafein


44

Lampiran 2. Data sampel minuman berenergi

1. Komposisi :

Taurin, Kafein, Vitamin B3, Vitamin B5, Vitamin B6, Gula, Air, Asam Sitrat,

Perisa tropical fruit, Natrium Siklamat, Asesulfam-K, Kalium Sorbat, Natrium

Sitrat, Kuning FCF CI 15985.

2. Analisis Organoleptis

Warna : jingga

Bau : wangi buah

Rasa : manis asam

Gambar 16. minuman berenergi merek “X”


45

Lampiran 3. Data penimbangan kafein baku

I. Berat kertas kosong : 0.2249 gram

Berat kertas + kafein : 0.23523 gram

Berat kertas + sisa : 0,22582 gram ———————— - Berat kafein : 0,00941 gram

: 9,41 mgram

II Berat kertas kosong : 0.2240 gram



: 10,17 mgram

III Berat kertas kosong : 0.2231 gram



: 9,97 mgram


46

Lampiran 4. Spektra sampel minuman berenergi merek “X”


47

Lampiran 5. Contoh Perhitungan Konsentrasi Larutan Baku Kafein

a. Skema pembuatan

Timbang seksama ± 10,0 mg kafein

↓

Larutkan dalam HCl 0,1 N ad 50,0 ml (larutan A)

↓

Pipet larutan A sebanyak 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; dan 3,0 ml

↓

Encerkan dengan HCl 0,1 N ad 10,0 ml

b. Perhitungan seri konsentrasi kafein

• Bobot kafein hasil penimbangan = 0,00941 gram = 9,41 mg

• Konsentrasi kafein dalam larutan A = ml50

gram41,9 = 0,1882 mg/ml

• Seri larutan baku kafein :

Konsentrasi kafein : Alarutan ikonsentrasx larutanvol

npengambila vol

Seri konsentrasi Perhitungan konsentrasi kafein

1 mg/ml 0,01882 mg/ml 0,1882x ml10

ml 1=

2 ml10ml 1,5 x 0,1882 mg/ml = 0,02823 mg/ml

3 ml10ml 2 x 0,1882 mg/ml = 0,03764 mg/ml

4 ml10ml 2,5 x 0,1882 mg/ml = 0,04705 mg/ml

5 ml10ml 3 x 0,1882 mg/ml = 0,05645 mg/ml


48

Lampiran 6. Spektra kafein


49

Lampiran 7. Spektra derivatif kafein dengan sampel ( ∆λ 1 nm)

Spektra derivat pertama kafein baku dengan sampel

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

220 240 260 280 300 320

λ

dA/dλ

Spektra derivat kedua kafein baku dengan sampel

-0.06-0.05-0.04-0.03-0.02

-0.010

0.010.020.03

260 262 264 266 268 270 272 274 276 278 280 282 284 286 288 290

λ

d2A

/dλ2


50

Spektra derivat ketiga kafein baku dengan sampel

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

260 262 264 266 268 270 272 274 276 278 280 282 284 286 288 290

λ

d3A/

dλ3


51

Lampiran 8. Spektra derivatif kafein dengan sampel ( ∆λ 2 nm)


-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320


dA/dλ


-0.025

-0.02

-0.015

-0.01

-0.005

0

0.005

0.01

0.015

260

262

264

266

268

270

272

274

276

278

280

282

284

286

288

290


d2A

/dλ2


52


-0.01

-0.005

0

0.005

0.01

260

262

264

266

268

270

272

274

276

278

280

282

284

286

288

290


d3A

/dλ3


53

Lampiran 9. Contoh Perhitungan amplitudo peak-to-peak (d3A/dλ3)

12

12

A A

ddA

λλλ −−

=

Derivat 1 (dA/dλ)

λ A λ = 2

2 1 λλ + (dA/dλ)

260 1.393 261 0.07 262 1.533 263 0.064 264 1.661 265 0.058 266 1.777 267 0.046 268 1.869 269 0.0325 270 1.934 271 0.0045 272 1.943 273 -0.008 274 1.927 275 -0.045 276 1.837 277 -0.0525 278 1.732 279 -0.086 280 1.560 281 -0.1 282 1.360 283 -0.105 284 1.150 285 -0.113 286 0.924

Derivat 2 (d2A/dλ2)

λ = (dA/dλ) λ = 2

2 1 λλ +2

2 1 λλ + (d2A/dλ2)

261 0.07 262 -0.003 263 0.064 264 -0.003 265 0.058 266 -0.006 267 0.046 268 -0.0068 269 0.0325 270 -0.014 271 0.0045 272 -0.0063 273 -0.008 274 -0.0185 275 -0.045 276 -0.0037 277 -0.0525 278 -0.0167 279 -0.086 280 -0.007 281 -0.1 282 -0.0025 283 -0.105 284 -0.004 285 -0.113


54

Derivat 3 (d3A/dλ3)

λ = (d2A/dλ2) λ = 2

2 1 λλ +2

2 1 λλ + (d3A/dλ3)

262 -0.003 263 0 264 -0.003 265 -0.0015 266 -0.006 267 -0.0004 268 -0.0068 269 -0.0036 270 -0.014 271 0.0039 272 -0.0063 273 -0.0061 274 -0.0185 275 0.0074 276 -0.0037 277 -0.0065 278 -0.0167 279 0.0049 280 -0.007 281 0.0022 282 -0.0025 283 -0.0007 284 -0.004

Amplitudo pada 271 nm = 0,0039

Amplitudo pada 273 nm = -0,0061

Amplitudo peak-to-peak = 0,0039 – (-0,0061) = 0,01


55

Lampiran 10. Perhitungan kadar terukur kafein dalam sampel

a. Skema Pembuatan

Pipet 1,0 ml sampel minuman berenergi

↓

Tambahkan aquades sampai 10,0 ml (larutan A)

↓

Pipet 2,0 ml larutan A, tambahkan aquades sampai 10,0 ml

b. Data amplitudo peak-to-peak (d3A/dλ3)

(d3A/dλ3) Sampel

I II III 1 0.00137 0.0015 0.0016 2 0.0014 0.0015 0.00162 3 0.0015 0.0015 0.00162 4 0.0015 0.0015 0.0015 5 0.0016 0.00137 0.00162 6 0.00137 0.00162 0.0015

Amplitudo peak-to-peak = 0.00137

Persamaan kurva baku kafein Y = 0,1552 x – 2.811.10-3

Kadar kafein = 0,1552

2,811.10 0.00137 -3+ = 0,0269 mg/ml x faktor pengenceran

= 0,0269 mg/ml x 50 = 1,3469 mg/ml

Kadar terukur kafein per kemasan = 1,3469 mg/ml x 175 ml

= 235,7075 mg/kemasan


56

c. Data kadar terukur kafein



(mg/ml) 1 0,00137 1,3469 0,0015 1,3887 0,0016 1,4211 2 0,0014 1,3566 0,0015 1,3887 0,00162 1,4275 3 0,0015 1,3887 0,0015 1,3887 0,00162 1,4275 4 0,0015 1,3887 0,0015 1,3887 0,0015 1,3887 5 0,0016 1,4211 0,00137 1,3469 0,00162 1,4275 6 0,00137 1,3469 0,00162 1,4275 0,0015 1,3887


57

Lampiran 10. Perhitungan Recovery, CV kadar terukur kafein

a. Data kafein terukur dalam sampel minuman berenergi merek “X” yang telah

ditambah kafein baku.



(mg/ml)

Rata C (mg/ml)

1 0,0016 1,4211 0,0017 1,4533 0,0021 1,5821 1,4855 2 0,0019 1,5177 0,0019 1,5177 0,0017 1,4533 1,4962 3 0,0019 1,5177 0,0019 1,5177 0,0017 1,4533 1,4962 4 0,0019 1,5177 0,0016 1,4211 0,0019 1,5177 1,4855 5 0,0017 1,4533 0,0018 1,4855 0,0020 1,5499 1,4962 6 0,0018 1,4833 0,0017 1,4533 0,0019 1,5177 1,4855

b. Data kadar kafein sebenarnya dan kafein terukur dalam sampel

Replikasi Kafein

sebenarnya (mg/ml)

Kafein terukur (m

g/ml) 1 0,0983 0,0999 2 0,0983 0,1053 3 0,0983 0,0946 4 0,0983 0,0968 5 0,0983 0,0977 6 0,0983 0,0978


58

Recovery = sebenarnyakadar

kurkadar teru x 100%

Data perhitungan recovery kafein

sampel Perhitungan recovery recovery

1 mg/ml 0983,0mg/ml 0999,0 x 100% 101,63 %

2 mg/ml 0983,0mg/ml 1053,0 x 100 % 107,12 %

3 mg/ml 0,0983mg/ml 0946,0 x 100% 96,24 %

4 mg/ml 0,0983mg/ml 0968,0 x100% 98,47 %

5 mg/ml 0,0983mg/ml 0977,0 x100% 99,39 %

6 mg/ml 0,0983mg/ml 0978,0 x100% 99,49 %

Rentang recovery 96,24 – 107,12 % Data perhitungan CV dari kadar kafein terukur

sampel Kadar kafein terukur (mg/ml) 1 1,3856 2 1,3909 3 1,4016 4 1,3887 5 1,3985 6 1,3877

rerata 1.3922 SD = 6,4155.10-3

CV = kurkadar teru rerata

SD x100 %

= 3922,1

10.4155,6 3−

x100% = 0,46 %


59

BIOGRAFI PENULIS

Penulis skripsi berjudul Penetapan Kadar Kafein Dalam

Minuman Berenergi Merek “X” dengan

Spektrofotometri Derivatif Aplikasi metode Peak-to-

Peak memiliki nama lengkap Veronica Suko

Danasrayaningsih. Penulis dilahirkan di Yogyakarta

pada tanggal 11 April 1985 sebagai anak sulung dari dua

bersaudara pasangan Ignatius Sadiarko dan Theresia Sri

Suratmini. Pendidikan formal yang pernah ditempuh yaitu TK Kanisius Kotabaru

I Yogyakarta (1989-1991), SD Kanisius Kotabaru I Yogyakarta (1991-1997),

SLTP Negeri 5 Yogyakarta (1997-2000), SMU Negeri 6 Yogyakarta (2000-2003).

Pada tahun 2003, penulis melanjutkan pendidikan di Fakultas Farmasi Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta. Selama kuliah, penulis pernah mengikuti kegiatan

kemahasiswaan sebagai anggota Paduan Suara Fakultas “Veronika”. Saat ini

penulis masih bergabung sebagai Petugas Perpustakaan Paruh Waktu (P3W)

Mrican.
