J-DA | 1 PENETAPAN KADAR KALIUM, NATRIUM DAN MAGNESIUM PADA
SEMANGKA (Citrullus vulgaris, Schard)
DAGING BUAH BERWARNA KUNING DAN MERAH SECARA SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
Oleh:
Tuty Roida Pardede Sri Muftri D.S
ABSTRACT
Watermelon is a tropical fruit which is favoured by people cause of it tastes crisp and sweet. Some informed that this fruit can decrease blood pressure cause of its potassium content. The aim of this research is to have a quantitative levels of potassium, sodium and magnesium in yellow and red watermelon’s fruit flesh, also in seed and seedless watermelon.
Quantitative analysis was done by atomic absorption spectrophotometer with acetylene-air flame. Potassium, sodium and magnesium were quantitative analyzed at 766.49 nm, 589.00 nm and 285.20 nm wavelength.
The result of this study are concluded that the highest potassium level is in yellow seed watermelon which is 114.9583 mg/100g ± 2.7425 mg/100g, the highest magnesium level is in red seedless watermelon which is 9.8734 mg/100g ± 0.0780 mg/100g and the highest sodium levels is in yellow seed watermelon which is 1.5836 mg/100g ± 0.0303 mg/100g.
Keywords: Watermelon (Citrullus vulgaris, Schard), Potassium (K), Sodium (Na), Magnesium (Mg), Atomic Absorption Spectrophotometry
1. Latar Belakang
Semangka (Citrullus vulgaris,
Schard) merupakan buah yang digemari masyarakat Indonesia karena rasanya yang manis, renyah dan kandungan airnya yang banyak, kulitnya yang keras dapat berwarna hijau pekat atau hijau muda dengan larik-larik hijau tua tergantung varietasnya. Daging buahnya yang berair berwarna kuning atau merah (Prajnanta, 2003). Buah ini memiliki banyak varietas, sebagai contoh semangka tanpa biji merupakan varietas hasil rekayasa genetika dari semangka berbiji. Secara turun temurun semangka dimanfaatkan sebagai penurun tekanan darah.
Buah ini memiliki mineral, baik mineral makro maupun mineral mikro. Mineral makro yang dikandungnya adalah kalium, magnesium dan natrium, sedangkan mineral mikronya antara lain adalah zink dan mangan. Kadar kaliumnya adalah 82mg/100g, kandungan natriumnya adalah 1mg/100g (Prajnanta, 2003) serta kandungan magnesiumnya 10mg/100g (Janick dan Robert, 2006). Kandungan kalium pada buah ini diyakini memiliki kontribusi terhadap efek diuretiknya.
J-DA | 2 (kehilangan natrium melalui urin) (Barasi,
2007). Natrium adalah kation utama dalam darah dan cairan ekstraselular yang mencakup 95% dari seluruh kation. Oleh karena itu, mineral ini sangat berperan dalam pengaturan cairan tubuh, termasuk tekanan darah dan keseimbangan asam-basa (Barasi, 2007). Kadar magnesium yang normal dapat mempertahankan tonus otot polos, dan berimplikasi terhadap kontrol tekanan darah. Magnesium juga dapat melindungi otot jantung dari kerusakan selama iskemi (Barasi, 2007).
Penetapan kadar kalium dapat dilakukan dengan menggunakan metode spektrofotometri serapan atom, gravimetri dan metode amperometri. Penetapan kadar magnesium dapat dilakukan dengan metode spektrofotometri serapan atom dan gravimetri. Penetapan kadar natrium dapat dilakukan dengan metode spektrofotometri serapan atom, titrimetri (kompleksometri) dan metode gravimetri (Basset, 1991).
Berdasarkan uraian di atas, penulis tertarik untuk meneliti kandungan kalium, natrium dan magnesium yang terdapat pada semangka dengan daging buah berwarna kuning dan merah baik yang berbiji maupun tanpa biji. Metode yang dipilih untuk penetapan kadar kalium, magnesium dan natrium adalah metode spektrofotometri serapan atom karena pelaksanaannya relatif sederhana, interferensinya sedikit (Rohman dan Gandjar, 2009), dan memiliki sensitifitas serta selektifitas yang tinggi jika dibandingkan dengan metode lainnya.
Semangka (Citrullus vulgaris, Schard) merupakan salah satu buah yang sangat digemari masyarakat Indonesia karena rasanya yang manis, renyah dan kandungan airnya yang banyak. Menurut asal-usulnya, tanaman semangka konon berasal dari gurun Kalahari di Afrika, kemudian menyebar ke segala penjuru dunia, mulai dari Jepang, Cina, Taiwan, Thailand, India, Belanda, bahkan ke
Amerika. Semangka biasa dipanen buahnya untuk dimakan segar atau dibuat jus. Biji semangka yang dikeringkan dan disangrai juga dapat dimakan isinya sebagai kuaci. Buah semangka memiliki kulit yang keras, berwarna hijau pekat atau hijau muda dengan larik-larik hijau tua tergantung kultivarnya, daging buahnya yang berair berwarna merah atau kuning (Prajnanta, 2003).
Semangka termasuk jenis tanaman menjalar atau merambat. Helai daun menyirip, permukaan daunnya berbulu, bentuk daun mirip jantung di bagian pangkalnya, ujung meruncing, tepinya bergelombang dan berwarna hijau tua. Tanaman semangka menghasilkan 3 macam bunga, yaitu bunga jantan, betina dan bunga sempurna (Rukmana, 1994).
Bentuk buah semangka bervariasi, tergantung varietasnya. Pada umumnya dibedakan 3 bentuk buah, yaitu oval, bulat memanjang dan silinder. Daging buah semangka dibedakan menjadi empat macam warna, yaitu merah muda, merah tua, putih dan kuning. Selain semangka berbiji juga telah dikembangkan jenis semangka tanpa biji (Rukmana, 1994).
Di dunia terdapat 1200 jenis semangka. Setiap jenis memiliki tekstur dan rasa yang berbeda, dan setiap jenisnya umumnya memiliki bentuk yang berbeda pula (Murray, 2007).
2. Mineral
J-DA | 3 dalam mineral makro dan mineral mikro.
Mineral makro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah lebih dari 100 mg sehari, sedangkan mineral mikro dibutuhkan kurang dari 100 mg sehari. Mineral makro antara lain: natrium, kalium, kalsium, dan magnesium. Sedangkan yang termasuk mineral mikro antara lain: mangan dan zink.
Natrium adalah kation utama dalam darah dan cairan ekstraselular yang mencakup 95% dari seluruh kation. Oleh karena itu, mineral ini sangat berperan dalam pengaturan cairan tubuh, termasuk tekanan darah dan keseimbangan asam-basa (Barasi, 2009), serta berperan pada regulasi tekanan osmotisnya juga pada pembentukan perbedaan potensial (listrik) yang perlu bagi kontraksi otot dan penerusan impuls di saraf (Tjay dan Kirana, 2007).
Perubahan kadar natrium dapat mempengaruhi tekanan darah tetapi tidak dengan sendirinya menyebabkan tekanan darah tinggi. Meskipun demikian, terdapat cukup banyak bukti yang mendukung anggapan bahwa mengurangi asupan natrium dapat menurunkan tekanan darah. Kadar natrium yang dibutuhkan tubuh sehari adalah 1600 mg (Barasi, 2007).
Kalium terutama merupakan ion intraselular, sangat esensial untuk mengatur keseimbangan asam-basa serta isotoni sel serta dihubungkan dengan mekanisme pertukaran dengan natrium. Selain itu kalium juga mengaktivasi banyak reaksi enzim dan proses fisiologi, seperti transmisi impuls di saraf dan otot, kontraksi otot dan metabolisme karbohidrat. Mineral ini praktis terdapat dalam semua makanan (Barasi, 2007).
Selama terapi hipertensi dengan diuretika sering kali kadar plasma kalium menurun. Resiko akan hipokalemia lebih besar dengan meningkatnya dosis diuretika dan lamanya pengobatan. Gejala
hipokalemia berupa otot lemah, rasa sangat letih, gangguan ritme jantung.
Peningkatan asupan kalium dalam diet telah dihubungkan dengan penurunan tekanan darah, karena kalium memicu natriuresis (kehilangan natrium melalui urin). Diduga bahwa peningkatan asupan kalium untuk mengimbangi natrium dalam diet bermanfaat bagi kesehatan jantung. Dosis sehari kalium adalah 3500 mg (Barasi, 2007).
Kadar magnesium yang normal dapat mempertahankan tonus otot polos, dan berimplikasi terhadap kontrol tekanan darah. Magnesium juga dapat melindungi otot jantung dari kerusakan selama iskemi (Barasi, 2007). Tubuh manusia mengandung kurang lebih 25 gram magnesium, 50%-60% daripadanya dalam kerangka, sedangkan sisanya terdapat dalam cairan intraseluler, juga sebagai ko-faktor enzim yang menghasilkan energi. Fungsi magnesium adalah memegang peranan penting pada relaksasi otot, mungkin juga untuk myocard, pada otot jantung orang yang meninggal akibat infark ditemukan kadar magnesium dan kalium yang rendah. Oleh karena itu magnesium digunakan untuk terapi infark jantung (Tjay dan Kirana, 2007).
Kebutuhan seharinya diperkirakan 450 - 500 mg. Kekurangannya dapat mengakibatkan meningkatnya tekanan darah, kejang pembuluh koroner dan aritmia jantung (Tjay dan Kirana, 2007).
3. METODE PENELITIAN
J-DA | 4 3.2 Bahan–bahan
3.2.1 Sampel
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah daging buah semangka kuning berbiji, semangka kuning tanpa biji, semangka merah berbiji dan semangka merah tanpa biji.
3.2.2 Pereaksi
Semua bahan yang digunakan dalam penelitian ini berkualitas pro analisis keluaran E. Merck yaitu asam nitrat pekat (65% b/v), asam pikrat, kuning titan, natrium hidroksida, larutan standar kalium (1000mg/L), larutan standar natrium (1000mg/L) dan larutan standar magnesium (1000mg/L) kecuali akuabides laboraturium penelitian Fakultas Farmasi USU.
3.3 Alat–alat
Spektrofotometer Serapan Atom Hitachi Z-2000 lengkap dengan lampu katoda kalium, natrium dan magnesium, alat–alat gelas (Pyrex), hot plate, kertas saring Whatman no. 42, neraca analitik, pisau stainless stell, dan spatula.
3.4 Pembuatan Pereaksi
Semua pembuatan pereaksi pada penelitian ini mengikuti prosedur yang ditetapkan Ditjen POM 1979
3.5 Prosedur Penelitian
3.5.1 Pengambilan sampel
Metode pengambilan sampel dilakukan dengan cara sampling purposif
yang dikenal juga sebagai sampling pertimbangan dimana sampel ditentukan atas dasar pertimbangan bahwa sampel yang diambil dapat mewakili populasi (Budiarto, 2004).
3.5.2 Penyiapan Sampel Semangka berbiji
Semangka (Citrullus vulgaris,
Schrad) warna kuning dan merah masing masing diambil 6 buah yang memiliki berat berkisar 3kg, kemudian diambil daging buah dari keenam semangka secukupnya, dipisahkan daging buah dari biji dan
pulpnya dan diblender.
Semangka tanpa biji
Semangka (Citrullus vulgaris,
Schrad) warna kuning dan merah masing masing diambil 6 buah yang memiliki berat berkisar 3 kg, kemudian diambil daging buah dari keenam semangka secukupnya dipisahkan daging buah dari pulpnya dan diblender.
3.5.3 Proses Destruksi
Proses destruksi ini dimodifikasi dari prosedur oleh Friel (1986), dimana Sampel ditimbang sebanyak 15 gram dalam erlenmeyer, ditambahkan 15 ml HNO3 (p), didiamkan selama 24 jam, lalu dipanaskan hingga larutan berubah menjadi jernih pada suhu 80oC selama kurang lebih 8 jam, didinginkan.
J-DA | 5 Bagan 2. Bagan Alir Proses Destruksi
Basah Semangka tidak berbiji
3.5.4 Pembuatan Larutan Sampel
Sampel hasil destruksi dimasukkan ke dalam labu tentukur 100 ml dan diencerkan dengan akuabides hingga garis tanda. Kemudian disaring dengan kertas saring Whatman No. 42, 10 ml filtrat pertama dibuang untuk menjenuhkan kertas saring kemudian filtrat selanjutnya ditampung ke dalam botol. Larutan ini digunakan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif.
Bagan 3. Bagan Alir Pembuatan Larutan Sampel
3.5.5 Penetapan Kadar
3.5.5.1 Pembuatan Kurva Kalibrasi Kalium
Larutan baku kalium (1000 mcg/ml) dipipet sebanyak 1 ml, dimasukkan ke dalam labu tentukur 100 ml dan dicukupkan hingga garis tanda dengan akuabides (konsentrasi 10 mcg/ml) (larutan induk baku II).
Larutan untuk kurva kalibrasi kalium dibuat dengan memipet Larutan Induk Baku II sebanyak 2,5 ml, 5 ml, 10 ml, 15 ml, 20 ml, dilarutkan dalam labu 50 ml sehingga didapatkan kosentrasi berturut-turut 0,5 mcg/ml; 1,00 mcg/ml; 2,00 mcg/ml; 3,00 mcg/ml; 4,00 mcg/ml dan diukur pada panjang gelombang 766,49 nm dengan tipe nyala udara-asetilen (Haswell, 1991).
3.5.5.2 Pembuatan Kurva Kalibrasi Natrium
Larutan baku natrium (1000 mcg/ml) dipipet sebanyak 1 ml, dimasukkan ke dalam labu tentukur 100 ml dan dicukupkan hingga garis tanda dengan akuabides (konsentrasi 10 mcg/ml) (larutan induk baku II). Larutan induk baku III dibuat dengan memipet larutan induk baku II sebanyak 25 ml dan dicukupkan volumenya hingga 100 ml dengan akuabides (kosentrasi 2,5 mcg/ml).
Larutan untuk kurva kalibrasi natrium dibuat dengan memipet Larutan Induk Baku III sebanyak 4 ml, 6 ml, 8 ml, 10 ml, 12 ml, dilarutkan dalam labu 50 ml sehingga didapatkan kosentrasi berturut-turut 0,2 mcg/ml; 0,3 mcg/ml; 0,4 mcg/ml; 0,5 mcg/ml; 0,6 mcg/ml diukur pada panjang gelombang 589,00 nm dengan tipe nyala udara-asetilen (Haswell, 1991).
3.5.5.3 Pembuatan Kurva Kalibrasi Magnesium
J-DA | 6 dimasukkan ke dalam labu tentukur 100 ml
dan dicukupkan hingga garis tanda dengan akuabides (konsentrasi 10 mcg/ml) (larutan induk baku II). Larutan induk baku III dibuat dengan memipet larutan induk baku II sebanyak 10 ml dan dicukupkan volumenya hingga 100 ml dengan akuabides (kosentrasi 1 mcg/ml).
Larutan untuk kurva kalibrasi magnesium dibuat dengan memipet Larutan Induk Baku III sebanyak 10 ml, 12,5 ml, 15 ml, 17,5 ml, 20 ml, dilarutkan dalam labu 50 ml sehingga didapatkan kosentrasi berturut-turut 0,2 mcg/ml; 0,25 mcg/ml; 0,3 mcg/ml; 0,35 mcg/ml; 0,4 mcg/ml diukur pada panjang gelombang 285,2 nm dengan tipe nyala udara-asetilen (Haswell, 1991) sehingga didapat kosentrasi untuk kalibrasi 0,1-0,4 mcg/ml (Rohman dan Gandjar, 2009).
3.5.5.4 Penetapan Kadar dalam Sampel
Penetapan Kadar Kalium
Larutan sampel dilakukan pengenceran hingga 50 kali, diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang 766,49 nm. Nilai absorbansi yang diperoleh harus berada dalam rentang kurva kalibrasi larutan baku kalium. Konsentrasi kalium dalam sampel ditentukan berdasarkan persamaan garis regresi dari kurva kalibrasi.
Penetapan Kadar Natrium
Larutan sampel dilakukan pengenceran hingga 5 kali, diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang 589,00 nm. Nilai absorbansi yang diperoleh harus berada dalam rentang kurva kalibrasi larutan baku natrium. Konsentrasi natrium dalam sampel ditentukan berdasarkan persamaan garis regresi dari kurva kalibrasi.
Penetapan Kadar Magnesium
Larutan sampel dilakukan pengenceran hingga 50 kali, diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang 285,2 nm. Nilai absorbansi yang diperoleh harus berada dalam rentang kurva kalibrasi larutan baku magnesium. Konsentrasi magnesium dalam sampel ditentukan berdasarkan persamaan garis regresi dari kurva kalibrasi.
Kadar atom kalium, natrium dan magneium dalam sampel dapat dihitung dengan cara sebagai berikut:
[image:6.612.319.521.383.585.2]4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel Hasil Analisis Kuantitatif Kalium, Natrium dan Magnesium pada Sampel
No Sampel
Semangka Mineral
Kadar (mg/100g)
1 Kuning
Berbiji Kalium 114,9583±2,7425 Natrium 1,5836±0,0303 Magnesium 9,2927±0,1591
2 Kuning
Tanpa Biji Kalium 88,0523±1,0754 Natrium 0,7929±0,0543 Magnesium 8,5727±0,1222
3 Merah
Berbiji Kalium 80,7382±2,8493 Natrium 0,9953±0,0910 Magnesium 8,1195±0,4650
4 Merah
Tanpa Biji Kalium 99,8402±2,4875 Natrium 1,0345±0,1704 Magnesium 9,8734±0,0780
5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
J-DA | 7 diteliti dengan kadar yang terdapat
didalam literatur
b. Terdapat perbedaan kadar kalium, natrium dan magnesium pada semangka kuning dan merah baik yang berbiji maupun tanpa biji. c. Kadar kalium paling tinggi terdapat
pada Semangka kuning berbiji
5.2 Saran
Disarankan kepada peneliti selanjutnya untuk menetapkan kadar mineral pada perikarp (pulp) semangka.
DAFTAR PUSTAKA
Barasi, M. (2007). Nutrition at a Glance. Penerjemah: Hermin. (2009). At a Glance: Ilmu Gizi. Jakarta: Penerbit Erlangga. Hal. 52
Basset, J. (1991). Vogel’s Textbook of Quantitative Inorganic Analysis Including Elementary Instrumental Analysis. Penerjemah: A. Hadyana P. dan L. Setiono. (1994). Buku Ajar Vogel: Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. Hal. 557
Budiarto, E. (2004). Metodologi Penelitian Kedokteran. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. Hal. 46
Ditjen POM. (1979). Farmakope Indonesia. Edisi Ketiga. Jakarta: Departemen Kesehatan RI. Hal. 744, 748.
Friel, J. K. (1986). Dry- and Wet-ashing Technique Compared in Analyses for Zn, Co, Mn and Fe in Hair. Clinical Chemistry. 32(5): 739-742.
Haswell, S.J. (1991). Atomic Absorption Spectrophotometry Theory, Design and Application. Volume 5. Amsterdam: Elsevier. Hal. .
Janick, J dan Robert, F. P. (2006). The Encyclopedia of Fruit and Nuts. Cambridge: Cambridge University Press. Hal. 278.
Murray, J. (2007). Watermelon. Minnesota: ABDO Publishing Company. Hal. 6-8.
Prajnanta, F. (2003). Agribisnis Semangka Non-biji. Jakarta: Penebar Swadaya. Hal. 1-4.
Rohman, A dan Gandjar, I.G. (2009). Kimia Farmasi Analisis. Cetakan I. Yogyakarta: Pustaka Pelajar. Hal. 298-312, 319-321.
Rukmana, R. (1994). Budidaya Semangka Hibrida. Yogyakarta: Penerbit Kanisius. Hal. 11-18
