UJI VALIDASI SPEKTROFOTOMETRI DERIVATIF DALAM
MELAKUKAN ESTIMASI TERHADAP KANDUNGAN
KAFEIN DAN NATRIUM BENZOAT
DALAM MINUMAN BERENERGI
SKRIPSI
OLEH:
LIA PUSVITA
NIM 121524060
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
UJI VALIDASI SPEKTROFOTOMETRI DERIVATIF DALAM
MELAKUKAN ESTIMASI TERHADAP KANDUNGAN
KAFEIN DAN NATRIUM BENZOAT
DALAM MINUMAN BERENERGI
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
LIA PUSVITA
NIM 121524060
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PENGESAHAN SKRIPSI
UJI VALIDASI SPEKTROFOTOMETRI DERIVATIF DALAM
MELAKUKAN ESTIMASI TERHADAP KANDUNGAN
Dipertahankan di hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 27 Agustus 2014
Pembimbing I,
Prof. Dr. UripHarahap, Apt Prof. SumadioHadisahputra,
NIP 195301011983031004 NIP 1 11281983031002
Medan, Agustus 2014
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt. NIP 195006071979031001
Dra. Sudarmi, M.Si., Apt. NIP 195409101983032001
Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt. NIP 195401101980032001
Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt. NIP 195006221980021001 Pembimbing II,
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena limpahan rahmat dan kasih_Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “Uji Validasi Spektrofotometri Derivatif Dalam Melakukan Estimasi Terhadap Kandungan Kafein dan Natrium Benzoat Dalam Minuman Berenergi”. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih yang tulus dan ilkhas kepadaBapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi USU Medan yang telah memberikan fasilitas sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan demi memperoleh gelar sarjana farmasi. Bapak Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt., dan Ibu Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt., selaku Pembimbing yang telah memberikan waktu, bimbingan, dan nasehat selama penelitian hingga selesainya penyusunan skripsi ini. IbuMarianne, S.Si, M.Si., Apt., selaku Penasehat Akademik yang telah memberikan bimbingan kepada penulis selama masa perkuliahan. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU Medan yang telah mendidik selama perkuliahan. Bapak dan Ibu Staf Laboratorium Penelitian yangtelah memberikan fasilitas, petunjuk dan membantu selama penelitian.
Terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt., Ibu Dra. Sudarmi, M.Si., Apt., dan Ibu Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik, saran, dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Ibunda tercinta, Sunarto S.Pd., dan Uspa Lubis S.Pd., yang tiada hentinya memberi semangat dan doa bagi kesuksesan penulis, juga kepada Kakak dan Adikku tersayang, Novika, SKM., dan M. Andi Tia Darma yang selalu memberi doa, motivasi dan semangat.Buat Teman dekat, M. Irfan, S.Kom., yang telah banyak membantu serta memberi semangat dan motivasi sehingga penulisan skripsi ini dapat terselesaikan dan buat teman-teman seperjuangan di Laboratorium Penelitian: Putri, Dadang, Yudi, Ulul dan Kak Uti serta teman-teman: Sonda, Ira, Futri, Arnis, Kak Dinda, Kak Eca, Zizi, Kak Maya, Fauzi, Kak Tari dan teman-teman stambuk 2012 lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu namanya, terima kasih telah memberi bantuan, dukungan dan motivasi dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati, penulis menerima kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata, penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi kita semua.
Medan, Juli 2014
Penulis,
UJI VALIDASISPEKTROFOTOMETRI DERIVATIF DALAM MELAKUKAN ESTIMASI TERHADAP KANDUNGAN KAFEIN DAN NATRIUM BENZOAT
DALAM MINUMAN BERENERGI
ABSTRAK
Minuman energi
Metode penelitian yang dilakukan adalah pengambilan sampel secara purposif terhadap minuman berenergi Kratingdaeng
adalah minuman yang mengandung satu atau lebih bahan yang mudah dan cepat diserapoleh tubuh untuk menghasilkan energi dengan atau tanpa bahan tambahanmakanan yang diizinkan.Tujuan penelitian ini adalah menguji validasi metode spektrofotometri derivatif dalam melakukan estimasi terhadap kandungan kafein dan natrium benzoat dalam minuman berenergi.
®
dan M-150®
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan kafein dalam sampel Kratingdaeng
dan melakukan penetapan kadar terhadap kandungan kafein dan natrium benzoat dengan spektrofotometri derivatif metode zero crossing pada serapan derivat kedua dalam pelarut HCl 0,1N.
®
yang dianalisis sebesar(45,9049± 3,3325) mg dan sampel M-150® sebesar (46,7314± 2,1077) mg sedangkan kandungan natrium benzoat dalamsampel Kratingdaeng®sebesar (298,9807± 79,9639) mg/kg dan sampel M-150®
Dari hasil penelitian yang dilakukan maka metode spektrofotometri derivatif yang digunakan memenuhi persyaratan akurasi dan presisi, dan dapat digunakan untuk menetapkan kandungan kafein dan natrium benzoat dalam minuman berenergi.
sebesar (283,0213± 37,6049)mg/Kg memenuhi persyaratan SNI 01-6684-2002 tentang minuman energiyaitu kafein maksimum 50 mg/sajian dan natrium benzoat maksimum 600 mg/kg. Uji perolehan kembali kafein sebesar 101,03% dan natrium benzoat sebesar 97,66%, sedangkan RSD kafein sebesar 4,96% dan natrium benzoat sebesar 4,81%.
Kata kunci:Minuman Energi, Kafein, Natrium Benzoat, Spektrofotometri
VALIDATION TEST OF DERIVATIVE SPECTROFOTOMETRY IN ESTIMATING THE CONTENT OFCAFFEINE AND SODIUM
BENZOATE IN ENERGYDRINKS
ABSTRACT
Energy drinks arebeveragesthat containoneormore ingredients that areeasily and quicklyabsorbedby the bodytoproduce energywithorwithoutfood additives thatarepermitted
The method of this research was done
. The aim of this research is to test the validation of derivative spectrophotometry method in estimating the content of caffeine and sodium benzoate in energy drinks.
by purposive samplingto Kratingdaeng® and M-150® energy drinks sample
The results of research showed that caffeine in Kratingdaeng
and determine the levels of caffeine and sodium benzoate content using derivative spectrophotometry with zero crossing method to second derivative absorption in HCl 0,1N.
®
that were analyzed are(45.9049± 3.3325) mg and M-150® are (46.7314± 2.1077) mg, and content of sodium benzoate in Kratingdaeng® are (298,9807± 79,9639) mg/kg and M-150® are (283.0213± 37.6049)mg/kgfulfilled requirement of SNI 01-6684-2002 on energy drinks are caffeine maximum 50 mg/serving and sodiumbenzoate maximum 600 mg/kg.Recovery of caffeineare 101.03% and sodium benzoate are 97.66%. RSD of caffeine are 4.96%and sodium benzoate are
From the results of research was done so that derivative spectrophotometry method fulfilled requirement of accuracy and precision and can used to determinate of caffeine and sodium benzoate in energy drinks.
4.81%.
Keywords :Energy Drinks, Caffeine, Sodium Benzoate, Derivatif
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
BAB IPENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 4
1.3 Hipotesis ... 4
1.4 Tujuan Penelitian ... 5
1.5 Manfaat Penelitian ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1 Minuman Berenergi ... 6
2.2 Uraian Bahan ... 8
2.2.1 Kafein ... 8
2.2.2 Natrium Benzoat ... 10
2.3 Spektrofotometri ... 12
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
BAB IPENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 4
1.3 Hipotesis ... 4
1.4 Tujuan Penelitian ... 5
1.5 Manfaat Penelitian ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1 Minuman Berenergi ... 6
2.2 Uraian Bahan ... 8
2.2.1 Kafein ... 8
2.2.2 Natrium Benzoat ... 10
2.3 Spektrofotometri ... 12
2.3.2 Kegunaan Spektrofotometri ... 15
2.4 Spektrofotometri Derivatif ... 16
2.4.1 Komponen Spektrofotometri Derivatif ... 22
2.4.2 Kegunaan Spektrofotometri Derivatif ... 22
2.5 Validasi Metode Analisis ... 24
2.5.1 Akurasi ... 25
2.5.2 Presisi ... 26
2.5.3 Batas Deteksi dan Kuantitasi ... 26
2.5.4 Linieritas ... 27
2.5.5 Rentang ... 27
BAB III METODE PENELITIAN ... 28
3.1 Jenis Penelitian ... 28
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ... 28
3.3 Alat ... 28
3.4 Bahan ... 28
3.5 Pengambilan Sampel ... 28
3.6 Prosedur Penelitian ... 29
3.6.1 Pembuatan Pereaksi ... 29
3.6.2 Pembuatan Larutan Induk Baku dan Larutan Standar ... 29
3.6.2.1Pembuatan Larutan Induk Baku Kafein BPFI ... 29
3.6.2.2Pembuatan Larutan Induk Baku Asam Benzoat BPFI ... 29
3.6.2.4Pembuatan Larutan Standar Asam
3.6.7 Pembuatandan Penentuan Linieritas Kurva Kalibrasi ... 32
3.6.7.1Pembuatandan Penentuan Linieritas Kurva Kalibrasi Kafein ... 32
3.6.7.2Pembuatan dan Penentuan Linieritas Kurva Kalibrasi Asam Benzoat ... 33
3.6.8 Penetapan JumlahKafein dan Natrium Benzoat dalam Minuman Berenergi ... 33
4.3 Hasil Penentuan Kurva Serapan Derivat ... 39
4.3.1 Kurva Serapan DerivatPertama ... 39
4.4 Hasil Penentuan Zero Crossing ... 39
4.4.1 Zero Crossing DerivatPertama... 39
4.5 Hasil Penentuan Panjang Gelombang Analisis ... 40
4.6 Hasil Penentuan Linieritas Kurva Kalibrasi... 45
4.6.1. Kurva Kalibrasi ... 45
4.6.2. Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi ... 46
4.7 Hasil PenentuanJumlah Kafein danNatrium Benzoat dalam Sampel Minuman Berenergi ... 46
4.8 Hasil Uji Validasi ... 48
4.8.1 Hasil Uji Akurasi ... 48
4.8.2Hasil Uji Presisi ... 49
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 50
5.1 Kesimpulan ... 50
5.2 Saran ... 50
DAFTAR PUSTAKA ... 51
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Panjang Gelombang Analisis dan Absorbansi ... 42 Tabel 2. Jumlah Kafein dan Natrium Benzoat dalam Sampel ... 47 Tabel 3. Perolehan Kembali Kafein dan Natrium Benzoat dengan
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Struktur Kafein ... 8
Gambar 2. Struktur Natrium Benzoat ... 10
Gambar 3. Kurva Serapan Derivat Pertama sampai Derivat Keempat ... 19
Gambar 4. Kurva Sederhana Aplikasi Zero Crossing ... 20
Gambar 5. Kurva Sederhana Aplikasi Spektrum Derivatif ... 22
Gambar 6. Kurva Serapan Maksimum Kafein 9 µg/mL ... 37
Gambar 7. Kurva Serapan Maksimum Asam Benzoat 5 µg/mL ... 37
Gambar 8. Kurva Tumpang Tindih Serapan Kafein dalam berbagai konsentrasi ... 38
Gambar 9. Kurva Tumpang Tindih Serapan Asam Benzoat dalam berbagai konsentrasi ... 38
Gambar 10. Zero Crossing Kafein Derivat Pertama ... 39
Gambar 11. Zero Crossing Asam Benzoat Derivat Pertama ... 40
Gambar 12. Kurva Tumpang Tindih Serapan Derivatif Pertama Kafein 9 µg/mL dan Asam Benzoat 5 µg/mL dan Campuran yang Didalamnya Terdapat Kafein 9 µg/mL dan Asam Benzoat 5 µg/mL ... 40
Gambar 13. Zero Crossing Derivat Kedua Kafein 9 µg/mL pada λ = 293,40 nm ... 41
Gambar 14. Zero Crossing Derivat Kedua Asam Benzoat 5 µg/mL pada λ = 213,20 nm ... 41
Gambar 15. Kurva Tumpang Tindih Campuran Kafein 9 µg/mL dan Asam Benzoat 5 µg/mL dengan Sampel Kratingdaeng® dan M-150® ... 43
Gambar 16. Kurva Tumpang Tindih Campuran Kafein 9 µg/mL dan Asam Benzoat 5 µg/mL dengan Sampel M-150® ... 44
Gambar 18. Kurva Kalibrasi Kafein Pada Panjang Gelombang
293,40 nm ... 45
Gambar 19. Kurva Kalibrasi Asam Benzoat Pada Panjang Gelombang 213,20 nm ... 45
Gambar 20. Sampel Minuman Berenergi dan Spektrofotometer Ultraviolet (UV) ... 55
Gambar 21. Kurva Serapan Kafein 8 µg/mL ... 57
Gambar 22. Kurva Serapan Kafein 9 µg/mL ... 57
Gambar 23. Kurva Serapan Kafein 10 µg/mL ... 58
Gambar 24. Kurva Serapan Kafein 11 µg/mL ... 58
Gambar 25. Kurva Serapan Kafein 12 µg/mL ... 59
Gambar 26. Kurva Serapan Asam Benzoat 3 µg/mL ... 59
Gambar 27. Kurva Serapan Asam Benzoat 4 µg/mL ... 60
Gambar 28. Kurva Serapan Asam Benzoat 5 µg/mL ... 60
Gambar 29. Kurva Serapan Asam Benzoat 6 µg/mL ... 61
Gambar 30. Kurva Serapan Asam Benzoat 7 µg/mL ... 61
Gambar 31. Kurva Serapan Derivat Pertama Kafein 8 µg/mL ... 62
Gambar 32. Kurva Serapan Derivat Pertama Kafein 9 µg/mL ... 62
Gambar 33. Kurva Serapan Derivat Pertama Kafein 10 µg/mL ... 63
Gambar 34. Kurva Serapan Derivat Pertama Kafein 11 µg/mL ... 63
Gambar 40. Kurva Serapan Derivat Pertama Asam Benzoat 7 µg/mL . 66
Gambar 41. Kurva Serapan Derivat Kedua Kafein 8 µg/mL ... 67
Gambar 42. Kurva Serapan Derivat Kedua Kafein 9 µg/mL ... 67
Gambar 43. Kurva Serapan Derivat Kedua Kafein 10 µg/mL ... 68
Gambar 44. Kurva Serapan Derivat Kedua Kafein 11 µg/mL ... 68
Gambar 45. Kurva Serapan Derivat Kedua Kafein 12 µg/mL ... 69
Gambar 46. Kurva Serapan Derivat Kedua Asam Benzoat 3 µg/mL .... 69
Gambar 47. Kurva Serapan Derivat Kedua Asam Benzoat 4 µg/mL .... 70
Gambar 48. Kurva Serapan Derivat Kedua Asam Benzoat 5 µg/mL .... 70
Gambar 49. Kurva Serapan Derivat Kedua Asam Benzoat 6 µg/mL .... 71
Gambar 50. Kurva Serapan Derivat Kedua Asam Benzoat 7 µg/mL .... 71
Gambar 51. Kurva Serapan Derivatif Kedua Kafein 9 μg/mL(λ = 293,40 nm) ... 72
Gambar 52. Kurva Serapan Derivatif Kedua Asam Benzoat 5 μg/mL (λ= 213,20 nm) ... 72
Gambar 53. Kurva serapan derivat kedua campuran yang di dalamnya terdapat kafein 9 μg/mL dan asam benzoat 5 μg/mL... 73
Gambar 54. Kurva Serapan Kratingdaeng® -1 ... 80
Gambar 55. Kurva Serapan Kratingdaeng® -2 ... 80
Gambar 56. Kurva Serapan Kratingdaeng® -3 ... 81
Gambar 57. Kurva Serapan Kratingdaeng® -4 ... 81
Gambar 58. Kurva Serapan Kratingdaeng® -5 ... 82
Gambar 59. Kurva Serapan Kratingdaeng® -6 ... 82
Gambar 60. Kurva Serapan M-150® -1 ... 83
Gambar 62. Kurva Serapan M-150® -3 ... 84
Gambar 63. Kurva Serapan M-150® -4 ... 84
Gambar 64. Kurva Serapan M-150® -5 ... 85
Gambar 65. Kurva Serapan M-150® -6 ... 85
Gambar 66. Kurva Serapan Uji Perolehan Kembali M-150® -1 ... 99
Gambar 67. Kurva Serapan Uji Perolehan Kembali M-150® -2 ... 99
Gambar 68. Kurva Serapan Uji Perolehan Kembali M-150® -3 ... 100
Gambar 69. Kurva Serapan Uji Perolehan Kembali M-150® -4 ... 100
Gambar 70. Kurva Serapan Uji Perolehan Kembali M-150® -5 ... 101
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran1. Gambar dan Spesifikasi Sampel serta Gambar Alat
Spektrofotometer Ultraviolet (UV)... . 55 Lampiran 2. Kurva Serapan Kafein dan Asam Benzoat ... 57 Lampiran3. Kurva Serapan Derivat Pertama Kafein dan Asam
Benzoat... 62 Lampiran 4. Kurva Serapan Derivat Kedua Kafein dan Asam
Benzoat... . 67 Lampiran 5. Kurva Serapan Panjang Gelombang Analisis ... . 72 Lampiran 6. Data Kalibrasi Kafein BPFI, Persamaan Regresi dan
Koefisien Korelasi ... . 74 Lampiran 7. Data Kalibrasi Asam Benzoat BPFI, Persamaan
Regresi dan Koefisien Korelasi ... . 76 Lampiran 8. Perhitungan Batas Deteksi (LOD) dan Batas
Kuantitasi (LOQ) Kafein ... . 78 Lampiran 9. Perhitungan Batas Deteksi (LOD) dan Batas
Kuantitasi (LOQ) Asam Benzoat ... . 79 Lampiran 10. Kurva Serapan Derivat Kedua Sampel ... . 80 Lampiran 11. Hasil Analisis Kadar Kafein dan Natrium Benzoat
dalam Sampel ... . 86 Lampiran 12. Contoh Perhitungan Jumlah Kafein dan Natrium
Benzoat dalam Sampel Kratingdaeng®
Lampiran 13. Contoh Perhitungan Jumlah Kafein dan Natrium Benzoat dalam Sampel M-150
... . 87
®
Lampiran 14. Perhitungan Statistik Jumlah Kafein dan Natrium Benzoat dalam Sampel Kratingdaeng
... . 90
®
Lampiran 15. Perhitungan Statistik Jumlah Kafein dan Natrium Benzoat dalam Sampel M-150
... . 93
®
Lampiran 16. Kurva Serapan Uji Perolehan KembaliM-150
... . 96 ®
Lampiran 17. Hasil Uji Perolehan Kembali Kafein dan Natrium Benzoat Setelah Penambahan Masing-Masing Larutan
Standar Pada Sampel ... . 102
Lampiran 18. Contoh Perhitungan Uji Perolehan Kembali dengan menggunakan Sampel M-150® Lampiran 19. Perhitungan Simpangan Baku Relatif (RSD) Jumlah Kafein ... . 106
... . 103
Lampiran 20. Perhitungan Simpangan Baku Relatif (RSD) Kadar Natrium Benzoat ... . 107
Lampiran 21. Perhitungan Pembuatan HCl 0,1N ... . 108
Lampiran 22. Bagan Alir Prosedur Penelitian ... . 109
Lampiran 23. Daftar Nilai Distribusi t... . 113
Lampiran 24. Sertifikat Pengujian Kafein ... . 114
Lampiran 25. Sertifikat Pengujian Natrium Benzoat ... . 115
Lampiran 26. SNI 01-6684-2002 ... . 116
