Indo. J. Chem. Sci. 3 (3) (2014)Indonesian Journal of Chemical Sciencehttp://journal.unnes.ac.id/sju/index.php/ijcs

© 2014 Universitas Negeri SemarangISSN NO 2252-6951

Info Artikel Abstrak

Abstract

PERBANDINGAN METODE DESTRUKSI KERING DAN BASAH UNTUK ANALISIS ZnDALAM SUSU BUBUKZumrotus Sa’adah*), Mohammad Alauhdin, Endang SusilaningsihJurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri SemarangGedung D6 Kampus Sekaran Gunungpati Telp. (024)8508112 Semarang 50229

Sejarah Artikel:Diterima Juli 2014Disetujui Agustus 2014Dipublikasikan November2014

Penentuan kadar Zn dalam susu bubuk dapat dilakukan dengan metode destruksikering dan basah dan dianalisis dengan AAS pada panjang gelombang 213,9 nm.Hasil analisis di laboratorium Kimia Analitik UGM menunjukkan bahwa kadarZn dalam sampel dengan metode destruksi kering maupun basah sebesar 122,470mg/kg dan 157,942 mg/kg. Sementara itu, kadar Zn dari hasil analisis dilaboratorium Kimia UNNES dengan metode adisi standar untuk destruksi keringmaupun basah sebesar 58,592 mg/kg dan 59,298 mg/kg, sedangkan denganmetode kurva kalibrasi di peroleh nilai LoD dan LoQ sebesar 0,228 ppm dan 0,762ppm dengan linieritas 0,937. Kadar Zn dalam sampel dengan destruksi keringsebesar 56,985 mg/kg dengan nilai recovery dan presisi sebesar 97,94% dan0,995%, sedangkan untuk destruksi basah kadar Zn sebesar 87,075 mg/kg dengannilai recovery dan presisi sebesar 104,20% dan 6,875%. Berdasarkan hasilpenelitian dapat disimpulkan bahwa analisis logam Zn dalam susu bubukmenggunakan AAS dengan metode destruksi kering maupun destruksi basahbelum dapat diketahui metode yang terbaik, karena dari ketiga hasil analisismenunjukkan hasil yang berbeda-beda.

Alamat korespondensi:E-mail: rizkia_noviana@yahoo.com

Kata kunci:seng (Zn)susu bubukmetode destruksivalidasi metodeAAS

Determination of Zn in milk powder can be done with the dry ashing and wetdigestion and analyzed by AAS at a wavelength of 213,9 nm. Results of analysisin Analytical Chemistry Laboratory of GMU showed that the levels of Zn in thesample using dry and wet digestion methods of 122.470 mg/kg and 157.942mg/kg. Meanwhile, the Zn content of the analysis in the Chemical Laboratory ofUNNES using standard addition method for dry and wet digestion of 58.592mg/kg and 59.298 mg/kg, whereas the method of calibration curve obtainedLoD and LoQ values of 0.228 ppm and 0.762 ppm with linearity of 0.937. Znconcentration in the sample using dry ashing of 56.985 mg/kg with a value ofrecovery and precision of 97.94% and 0.995%, while Zn concentration using wetdigestion of 87.075 mg/kg with recovery and precision values of 104.20% and6.875%. Based on the results of this study concluded that Zn metal analysis inmilk powder using AAS with dry or wet digestion method can not be known bestmethod, because of the three results of the analysis showed different results.

189

Z Sa'adah / Indonesian Journal of Chemical Science 3 (3) (2014)Pendahuluan

Susu adalah cairan berwarna putih yangdihasilkan oleh kelenjar susu mamalia danmengandung banyak vitamin serta protein(BPOM RI; 2001). Susu mengandung berbagaijenis zat gizi. Kandungan zat gizi di dalam susudinilai lengkap dan dalam proporsi seimbang,sehingga susu bermanfaat menunjang pertum-buhan dan kesehatan tubuh baik bagi anak-anak, remaja maupun orang dewasa. Susumemiliki beberapa kandungan mineral, salahsatunya adalah seng (Zn). Menurut SNI kadarZn dalam susu bubuk maksimal 40 mg/kg. Susububuk rentan terhadap perubahan gizi karenamudah beroksidasi dengan udara (Ide; 2008).

Seng termasuk ke dalam zat gizi mineralyang disebut sebagai trace element. Seng lebihbanyak terakumulasi dalam tulang dibandingdalam hati yang merupakan organ utamapenyimpan mineral mikro. Jumlah terbanyakterdapat dalam jaringan epidermal (kulit,rambut, dan bulu), dan sedikit dalam otot,darah dan enzim. Seng merupakan komponenpenting dalam enzim, seperti karbonik-anhidrase dalam sel darah merah serta karboksipeptidase dan dehigronase dalam hati. Sebagaikofaktor, seng dapat meningkatkan aktivitasenzim (Arifin; 2008).

Kandungan mineral bahan makanan dapatditentukan dengan cara bahan dihancurkan/didestruksi terlebih dahulu. Cara yang biasadilakukan adalah pengeringan (dry ashing) danpengabuan basah (wet digestion). Pemilihantersebut tergantung pada sifat zat organik dalambahan, sifat zat antara yang ada dalam bahan,mineral yang akan dianalisa serta sensitivitasyang digunakan (Maria; 2009).

AAS merupakan suatu alat yang teknikanalisisnya berdasarkan absorpsi radiasielektromagnetik oleh atom-atom yang tidaktereksitasi. AAS di gunakan untuk analisislogam berat seperti Zn, Cu, Pb, Fe dan lain-lain(Dewi; 2009). Analisis Zn menggunakan AASdilakukan pada panjang gelombang 213,9 nm.Nilawati (2011) melakukan analisis logam beratZn pada tanaman trembesi menggunakan AASdengan metode destruksi basah dengan peng-oksidasi larutan HNO3. Diperoleh konsentrasilogam Zn dalam tanaman trembesi sebesar321,3 ppm.

Validasi metode analisis merupakan suatutindakan yang dilakukan sebagai pembuktianterhadap parameter-parameter tertentu yangdipersyaratkan dan ditetapkan sehingga analisis

yang dilakukan mendapatkan hasil yang di-inginkan (Sopyan, et al.; 2009). Beberapa aspekyang diukur dalam validasi metode yaitu:akurasi, presisi, linieritas, LoD dan LoQ.Metode Penelitian

Alat dan bahan yang digunakan adalahAtomic Absorbtion Spectrophotometer Perkin ElmerAanalyst100, neraca digital AND HR­200 denganketelitian 0,1 mg - 210 g, hot plate 40oC, oven,tanur, Zn(NO3)2.4H2O, HNO3, HCl dengangrade pro analyst buatan Merck, aquademin(Brataco), dan Susu bubuk.

Metode destruksi kering yaitu menimbang5 g sampel susu bubuk dalam cawan porselinkemudian diuapkan di atas penangas listrik danpanaskan secara bertahap sampai sampel susutidak berasap lagi kemudian diabukan dalamtanur pada suhu 420oC sampai abu berwarnaputih, bebas dari karbon selanjutnya abudilarutkan dalam 2,5 mL HCl 6 N, sambil di-panaskan di atas penangas listrik atau penangasair sampai kering, kemudian dilarutkan denganHNO3 0,1 M dan di masukkan dalam labu ukur25 mL dan diencerkan dengan aquades sampaitanda batas (SNI 3752; 2009).

Metode destruksi basah yaitu 5 g sampeldimasukkan dalam erlenmeyer 250 mL danditambahkan 15 mL HNO3 pekat dan biarkan15 menit kemudian dipanaskan perlahan selama15 menit di dalam lemari asam, hindari terjadi-nya percikan yang berlebihan, melanjutkan pe-manasan sehingga sisa volume 1,5 mL sampaidengan 3 mL atau sampai contoh mulai keringpada bagian bawahnya tapi belum terbentukarang, kemudian erlenmeyer diangkat danditambah 12,5 mL HCl pekat dan dipanaskanselama 15 menit sampai letupan dari uap Cl2berhenti, kemudian pemanasan ditingkatkandan didihkan sampai sisa volume 5 mL sampai7,5 mL, kemudian ditambahkan 20 mL airsuling, diaduk dan dituangkan ke dalam labuukur 50 mL, erlenmeyer dibilas dengan 5 mLair suling (SNI 3752; 2009).

Pemeriksaan pendahuluan dilakukanuntuk mengetahui kadar seng di dalam sampelyang akan dianalisis secara kuantitatif. Pemerik-saan pendahuluan dilakukan dengan mengukurkadar Zn dalam sampel susu bubuk yang telahdidekstruksi dengan metode dekstruksi keringmaupun destruksi basah menggunakan AAS.

Untuk mengetahui kedua metode tersebutmemenuhi persyaratan dalam penggunaanyadilakukan validasi metode yang meliputi:akurasi, presisi, linieritas, LoD dan LoQ. Uji

Z Sa'adah / Indonesian Journal of Chemical Science 3 (3) (2014)

190

akurasi dilakukan dengan menambahkansejumlah analit kedalam sampel kemudian di-destruksi kering maupun basah dan hasilnyadianalisis dengan AAS dan dihitung persenrecovery yang diperoleh. Uji linieritas dilakukandengan membuat kurva kalibrasi standardengan beberapa macam konsentrasi standar Znyang dimulai dari larutan tanpa Zn. Kemudiandilanjutkan dengan mengukur standar Zn 0,2;0,4; 0,6; 0,8; dan 1,0 (ppm) dan didapatkanrange konsentrasi standar Zn. Uji sensitivitasdilakukan dengan mengukur sampel hasilmetode dekstruksi kering maupun dekstruksibasah dengan 2 kali ulangan pada hari yangberbeda, kemudian data hasil absorbsi dihitungsimpangan bakunya. Uji LoD dilakukan denganmengukur konsentrasi standar yang palingrendah yang dapat terdeteksi absorbansinya,namun tidak perlu terkuantisasi sebagai nilaiyang tepat (Arifin, et al.; 2006). Sedangkan ujikuantitasi (LoQ) dilakukan dengan mengukurkonsentrasi standar yang paling rendah yangmasih dapat terdeteksi absorbansinya dan dapatdikuantifikasi secara presisi dan akurat.Hasil dan Pembahasan

Pada metode destruksi kering dilakukanpemanasan sampel yang bertujuan untukmemutuskan ikatan kovalen antara protein danlemak dengan logam Zn, karena protein dapatrusak dengan pemanasan. Namun tidakmenutup kemungkinan ada protein-protein yangtidak rusak karena pemanasan, untuk itu di-tambahkan zat pengoksidasi untuk melarutkandan memutuskan ikatan kovalen antara senyawaorganik dengan logam Zn. Destruksi keringuntuk sampel susu bubuk menurut SNImenggunakan zat pengoksidasi HCl 6N danHNO3 0,1N. Penambahan larutan HCl dalamsampel bertujuan untuk melarutkan Zn, larutanmenjadi berwarna coklat dan mengeluarkan gasH2 yang ditunjukkan dengan gelembung-gelem-bung gas. Reaksi yang terjadi yaitu:

Sedangkan penambahan larutan HNO3bertujuan untuk melarutkan logam-logam Znyang belum larut dengan larutan HCl danmemutuskan ikatan kovalen antara logam Zndengan protein yang tidak rusak akibatpemanasan maupun penambahan HCl. Reaksiyang terjadi yaitu:

Destruksi basah untuk sampel susu bubukmenurut SNI menggunakan zat pengoksidasi

HNO3 pekat dan HCl pekat. Penambahan larut-an HNO3 pekat untuk melarutkan logam Zn,sampel berubah menjadi berwarna orange danlama kelamaan menjadi kuning.

Larutan HNO3 pekat mempunyai peng-aruh yang kecil terhadap seng (Zn), karenarendahnya kelarutan seng nitrat (Zn(NO3)2)dalam larutan HNO3 pekat untuk itu perlupemanasan agar seng dapat larut dengan baik,pemanasan ini membentuk gas dinitrogenoksida (N2O), nitrogen oksida (NO) yang ber-warna coklat kemerahan. Reaksi yang terjadiyaitu:

Penambahan larutan HCl bertujuan untukmempercepat pemutusan ikatan antara senyawaorganik dengan logam Zn dan melarutkan sisa-sisa logam Zn yang belum larut dengan larutanHNO3. Reaksi yang terjadi yaitu:

Pada penelitian ini hasil destruksi keringmaupun basah di uji dengan AAS di dua tempatyang berbeda yaitu di laboratorium KimiaUNNES dan laboratorium Kimia AnalitikUGM. Penentuan kadar Zn dalam susu bubukdi laboratorium Kimia UNNES dilakukandengan dua metode yaitu kurva kalibrasi danadisi standar.

Hasil penentuan kadar Zn dalam susububuk dengan metode destruksi kering maupunbasah dapat dilihat pada Tabel 1.Tabel 1. Kadar Zn dalam susu bubuk

Hasil analisis yang dilakukan di labora-torium Kimia Analitik UGM menunjukkankadar Zn yang lebih besar dari hasil yangdidapat di laboratorium Kimia UNNES. Hal inikemungkinan disebabkan oleh beberapa faktordiantaranya perbedaan alat yang digunakan danperbedaan larutan standar yang menghasilkankurva kalibrasi yang berbeda. Hasil recoverysampel dengan metode destruksi kering maupunbasah dapat dilihat pada Tabel 2.

191

Z Sa'adah / Indonesian Journal of Chemical Science 3 (3) (2014)Tabel 2. Hasil recovery sampel

Hasil pengukuran didapat nilai % recoveryZn dengan metode destruksi kering dan des-truksi basah sebesar 97,94% dan 104,20%. Halini berarti kedua metode tersebut akurat dalampenentuan kadar Zn dalam susu bubuk namundari kedua metode tersebut metode destruksikering lebih baik dari pada destruksi basahkarena % recovery destruksi kering lebih men-dekati 100%. Nilai % recovery kurang dari 100%disebabkan adanya Zn yang hilang saat pre-parasi sampel sedangkan nilai % recoverymelebihi 100% dapat disebabkan oleh beberapafaktor, diantaranya kesalahan pembacaan skalasaat pengambilan maupun saat pengenceranlarutan dan perbedaan berat sampel saatpenimbangan.

Presisi dapat dilihat dari nilai RSD.Semakin kecil nilai RSD maka ketelitiannyasemakin tinggi karena derajat penyimpangannyatidak terlalu jauh. Logam Zn dalam susu bubuktermasuk kedalam minor component, karenalogam Zn sengaja ditambahkan dalam prosespembuatan susu bubuk untuk meningkatkannilai gizi, namun tidak melampaui batas yangditentukan.

Gambar 1. Rentang yang disyaratkan padapengukuran analitis (Sumber: Somenath &Roman; 2003)Gambar 1. menjelaskan bahwa nilai RSD

untuk minor components adalah 0±5, jika nilaiRSD yang diperoleh masih dalam rentang yangdipersyaratkan berarti metode yang digunakanbaik untuk analisis Zn. Riyadi (2009) menyata-kan persyaratan dari presisi jika nila RSD 1%

(sangat teliti), 1% RSD 2% (teliti), 2% RSD5% (ketelitian sedang), RSD 5% (tidak teliti).Hasil pengujian logam Zn dengan metodedestruksi kering maupun basah denganmenggunakan AAS ditunjukkan pada Tabel 3.Tabel 3. Uji sensitivitas (presisi)

Dari hasil pengukuran diperoleh nilai sim-pangan baku relatif (RSD) logam Zn denganmetode destruksi kering sebesar 0,995% sedang-kan dengan metode basah 6,875%. Dengandemikian metode destruksi kering lebih baikdari pada destruksi basah karena nilai RSD yangdi peroleh berada pada rentang yang disyarat-kan, selain itu metode destruksi kering termasuksangat teliti karena nilai RSD diperoleh < 1%.

Gambar 2. Kurva kalibrasi larutan standar seng(Zn)Gambar 2. menunjukkan bahwa semakin

tinggi konsentrasi maka nilai absorbansi akansemakin naik. Adapun persamaan dari kurvastandar Zn adalah y = 0,1573x - 0,0175. Rangekurva standar adalah 0-1 ppm. Anonim (1996),menyatakan bahwa konsentrasi larutan standarZn menggunakan analisis AAS maksimal 1ppm, sehingga pemilihan range atas adalah 1ppm. Alat mempersyaratkan larutan standarminimal lima buah agar pembacaan kadarlogam lebih maksimal. Sebenarnya range ter-sebut (0-1 ppm) bisa dibuat lebih banyak laginamun semakin banyak larutan standar makatingkat kesulitan semakin banyak sehingga hasilyang didapat kurang maksimal.

Linieritas yang diperoleh berdasarkangrafik adalah 0,937 berarti ± 93,7% perubahanabsorban dipengaruhi oleh perubahan konsen-trasi Zn. Sedangkan 6,3% dipengaruhi faktorlain. Berarti nilai linieritasnya mendekati 1,sehingga kurva kalibrasi tersebut dapat diguna-kan untuk analisis logam Zn dengan hasil yang

Z Sa'adah / Indonesian Journal of Chemical Science 3 (3) (2014)

192

cukup baik.Limit deteksi adalah jumlah terkecil analit

dalam sampel yang dapat dideteksi dan masihmemberikan respon signifikan dibandingkandengan blanko (Harmita; 2004). Limit deteksi(LoD) untuk pengujian Zn dengan AAS yaitupada konsentrasi 0,228 ppm. Ini berarti bahwaZn pada konsentrasi tersebut masih dapat ter-baca absorbansinya tetapi tidak dapat diguna-kan dalam perhitungan, karena dapat membuatbias dalam perhitungan. Jika konsentrasi di-bawah 0,228 ppm maka hasil yang diperolehkurang signifikan, pada penelitian ini konsen-trasi Zn yang diperoleh baik dengan metodedestruksi kering maupun destruksi basah lebihtinggi dari 0,288 ppm.

Limit kuantitasi (LoQ) merupakan para-meter pada analisis renik dan diartikan sebagaikuantitas terkecil analit dalam sampel yangmasih dapat memenuhi kriteria cermat danseksama (Harmita; 2004). Nilai limit kuantitasidalam pengujian ini adalah 0,762 ppm.Konsentrasi tersebut merupakan konsentrasiterkecil yang tidak menimbulkan bias dalamperhitungan. Pada penelitian ini konsentrasi Znyang diperoleh baik dengan metode destruksikering maupun destruksi basah sebelum peng-enceran kurang dari 0,762 ppm, sedangkankonsentrasi Zn setelah pengenceran lebih besardari 0,762 ppm bahkan berada diluar daerahkerja. Hal ini disebabkan karna larutan terlaluencer.Simpulan

Analisis logam Zn dalam susu bubukmenggunakan AAS dengan metode destruksikering maupun destruksi basah belum dapatdiketahui metode yang terbaik, karena dariketiga hasil analisis menunjukkan hasil yangberbeda-beda, walaupun hasil uji recovery danpresisi untuk metode destruksi kering lebih baikdaripada metode destruksi basah.Daftar PustakaAnonim. 1996. Analytical Methods for AtomicAbsorption Spectroscopy. Amerika: UnitedStates of America

Arifin, Z., Darmono, Agus S. & Rina P. 2006.Validasi Analisis Logam Copper (Cu) danPlumbum (Pb) dalam Jagung dengan CaraSpektrofotometer Serapan Atom. SeminarNasional Teknologi Peternakan danVeteriner. Jakarta: Universitas PncasilaArifin, Z. 2008. Beberapa Unsur Mineral Esen-sial Mikro dalam Sistem Biologi danMetode Analisisnya. Jurnal LitbangPertanian. 27 (3)Badan Pengawas Obat dan Makanan RepublikIndonesia. 2001. Mengulas Susu dan ProdukSusu. Jakarta: Badan POM RIDewi, K.S.P. 2009. Kemampuan Adsorpsi BatuPasir yang Dilapisi Besi Oksida (Fe2O3)untuk Menurunkan Kadar Pb dalamLarutan. Jurnal Bumi Lestari. Volume 9.No. 2.: 254-262Harmita. 2004. Petunjuk Pelaksanaan ValidasiMetode dan Cara Perhitungannya. MajalahIlmu Kefarmasian. Vol. I. No.3.: 117-135Ide, P. 2008. Healt Secret of Kefir. Jakarta: PT.Elex Media KomputindoMaria, S. 2009. Penentuan Kadar Logam Besi (Fe)dalam Tepung Gandum dengan cara DestruksiBasah dan Kering dengan SpektrofotometriSerapan Atom Sesuai Standar NasionalIndonesia (SNI) 01­3751­2006. Skripsi.Medan: Universitas Sumatra UtaraNilawati. 2011. Analisis Logam Berat Pb, Zn, danCr pada Tiga Jenis Tanaman Peneduh PinggirJalan di Kota Batam Kepulauan Riau. Bogor:IPBRiyadi, W. 2009. Validasi Metode Analisis. Ter-sedia di http://www.chem-is-try.org [diak-ses 24-03-2009].Sopyan, I., Driyanti R. & Rijal S.M. 2009.Validasi Metode Analisis Senyawa Cefota-xime dengan Standar Internasional Cefa-droxil secara Kromatografi Cair KinerjaTinggi. Farmaka. Volume 7. Nomor 2.Agustus 2009Somenath, M. & Roman, B. 2003. Sample Pre­paration: an Analytical Perspective. NewJersey: New Jersey Institute of Techno-logyStandar Nasional Indonesia. 2009 Susu CoklatBubuk. Jakarta: Dewan Standarisasi Nasio-nalSvehla, G. 1990. Vogel: Buku teks Analisis Anor­ganik Kualitatif Makro dan Semimikro.Jakarta: Kalman Media Pustaka