b13optimasi waktu reaksi dalam analisis kadar omega3 secara titrasi alkalimetri sem mipa 2008

l4

artzlo-ya,,tf

fir*

P'RO

SEDI

N

G

SE

MII{AR

NASJON

AL

Penelitian, Pendidikan dan Penerepan

MIPA

30

Mei

2008,

R.

Seminar

FMIPA UNY,

Yogyakarta

ISBN

:

978-979-99314-3-6

Editor:

----::-_r

* .e"*.g's" it I

l l+q'i*-'"{ ,lt I

\

f-&.r:ss--'*

,

Dr.

Hartono

Dr. Heru

Kuswanto

Dr. Suyanta

Dr. Heru

Nurcahyo

Penyunting:

Dr.

Endang

Widiaianti

LFX

Agus Purwanto, llf'Sc

Alurftadl, S,Si

Tri

Atmanto, M.Si

Artikeldalam prosiding initelah dipresentasikan dalam Seminar Nasional Hasil

Penelitian; Pendidikan dan Penerapan MIPA pada 30 Mei2008 di

FMIPA-UNY-FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS

NEG.ERI

YOGYAKARTA

Optimasi Waktu Reaksi .

I s

j*;-'-I _ *,\Jj_r.!L j

Sri Handavani

OPTIMASI WAKTU

RT,AKSI

DALAM ANALISIS KADAR OMEGA.3 SECARA

TITRASI

ALKALIMETRI

Sri

Handal'uni

.Iurdik

Kimia

FMIPA

UNY

Abstrak

Penelitian ini

berhrjuan

untuk

mengetahui kadar asam lemak omega-3 pada variasi wakfu, dan menentukan waktu reaksi yang memberikan hasil terbaik.

setiap

Analisis

asam

.lemak

omega-3

secara

titrasi

alkalimetri dilakukan

dengari

mengoksidasi

sempurna

sampel

minyak

menggunakan

oksidator

kalium

permanganat

dalam

suasana asam.

Reaksi oksidasi dibantu

dengan

katalis

transfer fasa

polisorbat.

Refluks dilakukan

dengan

variasi

waktu 30, 60,90,120

dan

150

menit,

masing-masiag

dilakukan

secara

triplo.

Setelah

refluks

selesai,

dingir*an

dan.disaring untuk memisairiian

paraffin

dan

endapan

hasil

reaksi samping.

Gugus

tenninal

omega-3 akan teroksidegi membentuk asam propanoat yang dapat dipisahkan secara distilasi.

Distilat dititrasi

dengan

NaOH

un&

menentukan

kadar

asam

prop..gnoat

yang

selanjutnya digunakan

untuk

menghitung kadar asam lemak omega-S*

reaksi

berturut-turut

17,85Yo. Waktu reaksi

dalam setiap variasi waktu

8Yo,

2l,l6Yo, 21,680

dan

menyebutkan bahwa

-

asam

lemak

penyusunnya.

Secara

baik

dibanding asam

kesehatan yang

lebih

aisam lemak-asam lemak

esensial yang peranannya ial tersebut antara

lain

asam lemak omega-3 PUF 2002). Asam lemak

omega-3 yang paling banyak

ixii

_{ii.: :.ri.+.l' .:{:i.t,.-,i}i*r}

lfa*uu:sF;ii,i8ffif

.._.-yang dapat menyembuhkan

p.nyukit

aterosklerosis

(penyempitan

dan

p.ng"l**

pembuluh darah)

trombosis (penggumpalan

darah), hipertensi,

bebeiapa

tipe

kanker (Nelson,

2001),

antiinflamasi, meningkatkan kekebalan

tubuh

(Simopoulos,

2002) dan

menurunkan

resiko

kematian mendadak serta

resiko

penyakit

jantung koroner

(Foody.

2003).

DIIA

dan

ARA

(Asam

arakidonat)

juga

diketahui amat penting dalam perkembangan sistem saraf otak dan indr':: penglihatan (Nurj anah, 2002\.

Asam lemak

ornega-3 sangat

penting

bagi

kesehatan,

sehingga

bahan-bahan makanan yang banyak dikonsumsi perlu dianalisis kadar asam lemak omega-3 nya. Metode

analisis

asam

lemak

omega-3 saat

ini

adalah dengan

alat

kromatografi

gas

(GC)

atau

kromatografi gas

-

spektrometri massa (GC-MS) melalui proses transesterifikasi (Rubinson

dan

Hilver!

1997). Metode tersebut dapat menganalisis komposisi asam lemak pada suatu

sampel lemak dengan cukup akurat pada berbagai

lemak

Kristianingrum

dan Handayani

(2003) telah

menggunakan

metode

ini

untuk

menganalisis asam

lemak

omega dalam

daging bekicot.

Handayani

(2003)

menganalisis asam

lemak

pada

minyak

babi

dengan

metode

yang sama

Kelemahan

dari

metode

tersebut

adalah

merupakan metode yang

mahal.

Alat

kromatografi

gas

-

spektrometer massa adalah

alat

yang mahal dan

biaya

operasionalnya

juga

mahal, ditambah dengan perlakuan transesterifikasi yang memerlukan Sentinar Nasionql Penelitian, Pendidikon dan Penerapan h{IPA

Yogtakarta, 30 Mei 2008

Sri Handayani

pereaksi

yang

relatif

mahal. lnterprelasi

data dan perhitungannya

relalif sulit

dilakukan

oleh

operator yang

bukan

ahli kimia.

Analisis

rutin

asam lemak omega-3 menjadi

tidak

efisien dengan metode gas kromatogrfi

-

spektrometri massq sehingga diperlukan metode

;ang

lebih sederhana yang dapat dilakukan dengan mudah, cepat, dan murah.

Analisis kadar asam lemak omega-3 dapat ditentukan dengan cara titrasi

alkalimetri

terhadap asam propanoat

hasil

oksidasi

dari

kapsul

omega-3.

Dari

hasil

penelitian

pendahuluan

yang telah

dilakukan, didapatkan

hasil

dengan reproducibility

dan

iepeatability

yang cukup

bagus

(Handayani

&

Budirnarwanti, 2005). Metode

tersebut

masih

perlu

dikembangkan

lagi

dengan

optimasi kondisi

reaksi

untuk

menyempurnakan

reaksi

sehingga

metode tersebut dapat digunakan

sebagai

metode

rutin.

Salah

satu parameter yang perlu

diperbaiki

dari metode tersebut adalah waktu reaksi. Biasanya reaksi

organik membutuhkan waknr yang

relatif lebih

lama

dari

reaksi yang

lain. Analisis

kadar

omega-3

ini

sangat dipengaruhi

oleh

reaksi

oksidasi alkena

dalam

trigliserida

*"ngguout*

kalium

permanganate.

Oleh

karena

itu

reaksi oksidasi harus

berjalan

sempurna" sehigga membutuhkan

waktu

yang cukup

lama

Oleh karena

itu

dalam usulan

p"tt"tltian

ini

akan

dilakukan

variasi

waktu

reaksi

oksidasi sampel

trigliserida

menggunakan oksidator

kalium

lam-penentuan kadar omega-3.

r ,."9

Asam lemak omega-3

Asam lemak mempunyai beberapa

ikatan rangkap, ikatan

nomor

3

dihitung

dari

rri

rantai

asam lemak. gugus

metil

omega

G

lkatan

rangkap beri

dari

ikatan

rangkap

sebelumnya. Contoh

(Cl8:3,

n-3), asam

osaheksaenoat

DHA

(C22:6, n-3) (N

Asam lemak

c

EPA dan DHA.

Berbagai penelitian kesehatan antara lain

dapat mencegah penyaki )rasan

pembuluh

darah)

kanker (Nelson,

2001).

trombosis

(penggrunpalari

l3

_sebagai

antiinflamasi

dan

Simopoulos

(2002)

mel

) melaporkan asam lemak

omega-resiko

penyakit

jantung

koroner.

DHA

dan

ARA

(Asam

arakidonat)

juga

diketahui amat penting dalam

perkembangan sistem saraf otak dan indra penglihatan (Nurjanah, 2002).

Oksidasi asam lemak ome{g-3

Asam lemak omega-3 adalah asam lemak tak jenuh jarnak dengan ikatan rangkap pada atom C nomor 3 dari rantai akhir (omega). Ikatan rangkap berikutnya berjarak 3 atom

C.

dengan

diselingi oleh

metilen (-CH2-) (Lehninger,

1993).

Rantai

alkil

asam lemak

dengan

ikatan

rangkap dapat dipandang sebagai alkena,

yaitu

dapat mengalami reaksi-reaksi

kimia

seperti pada alkena.

Alkena

dapat mengalami reaksi oksidasi sempurna pada

ikatan

rangkapnya membentuk potongan asam

karboksilat

pada

posisi

ikatan

rangkap (Fessenden dan Fessenden" 1997),

Sebagai

contoh reaksi oksidasi

asam

lemak

omega-3 adalah

reaksi oksidasi

asam

linolenat sebagai berikut :

meningkatkankekebalantubuti:Sqfl€fi-ffiFo'ord j'(20q3

3

terhadap penurukan

resiko tematian':ffidfididak

serta

Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan I'llPA YoEyakarta. 30 Mei 2008

fu"'ii

_1ri

I

asam

Oplimasi

lYaktu Reafui Sri Handayani

CH3-CH2-{H{H-CH2-CH{H-CH2-CH{H-CHz-CHz-CF{z-CHz-CHz-CHz-CHz-cooH

oEg*'->

CH3-CH{OOH

+

2

HOOC-CH2-COOH

+

HOOC-CHz-CH

z-CHz-CHz-CHz-CHz-cH?-cooH

Oksidator yang dapat digunakan pada oksidasi alkena untuk membentuk asam karboksilat

adalah

KMnOq

panas pada suasana _{asam {Fessenden} dan Fessenderl 1997).

Dari

reaksi tersebut dapat

dilihat

bahwa

produk

asam propanoat adalah

produk

yang khas dihasilkan

dari

asam

lemak

omega-3.

Asam

prapanoat

memiliki

titik

didih

l4loc

(Fessenden dan Fessenden. 1gg7), sedangkan produk reaksi lainnya merupakan senyawa dengan dua gugus

karboksilat yang

bertitik didih tinggi

sehingga dapat dipisahkan secara

distilasi.

Pemisahan asam lemak rantai pendek dari suatu sampel minyak secara distilasi

identik

dengan metode Reichert Meisel, yaitu metode untuk mentukan kadar asam butirat dan kaproat dalam suatu

produk minyak atau lemak seperti mentega atau margarin

(Winamo,

2002\.

Metode

titrasi alknlimetri

Metode

titrasi

atau

disebut merupakan bagran

utama

dari kimia

analitilq

perhitungannya di

i

sederhana

dari

reaksi-reaksi

kimia.

Pada

titrimetri

molekul

pereaksi dalam

titran

yang ditambahkan sedikit

titran

merupaka larutan

standar yang

Titik

ekivalen

diketahui

dengan suatu

indikator.

titik

ekivalen

sedekat

mungkin

dengan merupakan aspek

Underwood, 1990).

Titrasi

yang bidang

kimia.

Titrasi

asam basa di suatu

reaksi.

Suatu

grafik tihasi.

Grafik

reaksi dapat

diuji

titrasi

adalah

grafik

h

bermanfaat pada

pemil

iter

titran. Grafik

juga

akan

ditunjukkan

oleh

perubahan besar pH, €I-Ur lemah dengan basa kuat

yang akan mengalarni

titik?

prIi8-1

lee0).

'r::a: _{. .}

Metode

Penelitian

A I at - al at y on g D i gunakan

Alat-alat

yang digunakan pada penelitian

ini

adalah

:

neraca

analitis,

seperangkat alat refluks. seperangkat alat distilasi. alat

titrasi.

dan alat-alat gelas lainnva

Bahan-bahan yang Digunahnn ;

Bahan-bahan yang digunakan adalah kapsul standar omega-3, sampel

minyak ikan

yang mengandung asam lemak omega-3, parafin,

kalium

permanganat lAYo, asam sulfat

107o.

natrium

hidroksida" asam oksalat.

katalis

transfer fasa

polisorbat,

asam propanoat,

Indikator pp, etanol, dan akuades.

Prosedur

Kerja

Contoh

minyak

ditimbang

teliti

dimasukkan kedalam labu alas

bulat

dan ditambah

l0

mL

parafin, kemudian ditambah dengan larutan

kalium

p€rmanganat-asam sulfat dalam

air.

Agar

dapat

terjadi

reaksi

ditambahkan

katalis translbr

fasa polisorbat.

Campumn

direfluks

hingga

terjadi

reaksi oksidasi sempurna dengan variasi

waktu

reaksi selama 30, 6A,

90,

120 dan 150

menit.

Setelah

refluks

campuran

didistilasi

dengan menggunakan alat

distilasi

sesuai dengan metode Reichert Meissel.

Distilat dititrasi

dengan larutan standar

luga

Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA

Yog;akarta, 30 lv{ei 2008

Olttimasi Wahu Reaksi ... Sri Handayani

NaOH yang telah distandardisasi dengan asam

oksalal

Faldor recovery ditentukan dengan cara mendistilasi asam propanoat dengan

jumlah

yang telah diketahui pada kondisi

distilasi

yang

sama.

Hasil

yang diperoleh

dititrasi

dengan

NaOH (a).

Selanjutnya dilakukan

juga

titrasi

terhadap asam propanoat

yang

snma

tetapi

tanpa

didistilasi (b).

Faktor

recovery dihitung sebagai perbandingan a dan b. Kadar asam lemak omega-3 dihitung dengan mmus

berikut :

-

{Ytil*'i*-ea)

x MNaH x

BM

asamlemak Q

-3 xl''yo

Berat sampel

(mg)x

Fafuor

recov

ery

Hasil Penelitian

dan Pembahasan

Analisis kadar

asam

lemak

omega-3 menggunakan metode

titrasi

terhadap asam

propanoat

hasil

oksidasi sampel

telah

dilakukan.

Variasi waktu refluks

(reaksi oksidasi)

*"*ing-masing

tiga

kali

ulangan mengbasilkan rata-rala kadar omega-3 pada Gambar 1

di

bawah

ini.

;1\, LA

/",

--t1r*ro^qt

uu [image:5.595.116.498.259.537.2]

\

rz.es

Gambar

l.

Grafik

;Wi**t

waktu reaksi

Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbedaan waktu refluks menghasilkan kadar yang

relatif

berbeda.

Kondisi

optimum secara lebih

jelas

dapat

dilihat

pada

grafik. Grafik

memrnjukkan peningkatan kadar pada

waktu refluks

60

menit.

Pada

kondisi

ini

diperoleh

kadar

tertinggi

(25,48

%)

dibandingkan

kondisi

yang

lain.

Secara

umum

dapat dikatakan

bahwa kondisi waktu optimum refluks adalah pada 60

menit-Reaksi oksidasi dengan

kalium

permanganat terhadap alkena

cukup

efektif

untuk

menghasilkan

hasil akhir

asam karboksilat. Pada suasana asam

kalium

permanganat akan

*"njuAi

oksidator kuat dengan menghasilkan

produk

samping Mn2*. Produk samping lain

dalam bentuk

endapan

MnO2

juga

dapat dihasilkan.

Pada

penelitian

ini,

jika

terjadi

eilmpuran hasil refluks yang mengandung endapan hitam akan dapat dipisahkan pada tahap penyaringan sehingga tidak mengganggu distilasi.

Reaksi oksidasi dengan

kalium

permaganat termasuk reaksi yang

cepat

terutama dengan bantuan peman:Is€rn. Reaksi oksidasi

yang

cepat dapat ditemukan pada analisis

perrnanganometri yang menggunakan larutan

kalium

pe{manganat sebagai larutan standar

penitrasi. Pada metode

titrasi

ini,

sample yang mengandung senyawa reduktor dipanaskan

Seminar Nasional Penelitia4 Pendidikan dan Penerapan MIPA

Yogtakarta, 30 Mei 2408

s

(!

T' ct

!<

Waktu

Refluks {menit)

Sri Handayani

dan

dititrasi

dalam keadaan'panas.

Re{<si

selanjutnya akan semakin cepat lanpa bantuan pemanasan, karena

produk reaksi Mn2* bertindak

sebagai katalisator

reaksi

berikutnya-Waktu optimum yang

diperoleh pada

penelitian

ini

relatif

cepat

(60 menit),

hal ini

berkaitan dengan cepatnya reaksi oksidasi

kalium

permanganat.

Waktu refluks

diatas

60 menit

menunjukkan penurunan

kadar.

Hal

yang

perlu diperhatikan adalah

tingkat

perbedaan

antat

data.

Meskipun

arfiar data tersebut

terlihat

berbeda, rurmun signifrkansi

perMaannya

perlu

diuji.

Masing-masing

kondisi menunjukkan perbedaan

yang cukup mencolok

antar pengulangan, sehingga simpangan

bakunya cukup

tinggi.

Data

dengan simpangan

baku yang

tinggi

tersebut

apabila

dibandingkan

secara

statistika

tidak

akan

berbeda

nyata.

Sehingga

walaupun terlihat

adanya penunrnan

kadar

pada penambahan

waktu refluks,

hal

tersebut

tidaklah

terlalu sigaifikan,

Data

analisis

yang

bervariasi

pada

setiap

pengulangan

terjadi

karena

matode analisis melibatkan distilasi setelah tahap 1gflrrks. Tahap distilasi memungkinkan terjadinya kesalahan percobrun yang menyebabkan

terjadinya

simpangan baku yang

tingg.

Proses

distilasi

merupakan tahap yang

paling

berpotensi menyebabkan

nilai

kesalahan analisis.

yang pengendaliannya sangat

relatif.

Setiap

alat

akan

yang

berbeda" terganfung pada

bentuk dan ukuran alat, paq

Analis

yang melalrukan

titik

akhir distilasi.

Titi

kecepatan

alir

air

pendingin.

ing

berbeda pada penentuan

tidak sesuai.

Usaha

untuk

dilalrukan

dengan

mendistilasi

asam

penggunaan

faktor

propanoat dengan

j

i

yang

sama. Hasil

distilasi

yang dipero sama tanpa

distilasi-panoat dalam

j""tluh

untuk

mengkoreksi

hasil

analisis.

Faltor

operasi yang berbeda.

diperlukan

untuk

kecepatan pemanasan: p€ilen

Simpulan

Berdasar hasil penelitian dapat

diambil

kesimpulan sebagai

berikut

: Kadar omega-3 rata-rata untuk variasi waktu reaksi selama 30, 60, 9A,120, dan 150 menit berturut-turut sebesar

20 _^4%- 25.48%.

2l,l

6yo, 21,68Vu dan adalah 60 menit.

Daftar

Pustaka

Day

R

A. Underwood

A

L.

(1990),

?e{emahan). Jakarta: Erl angga

17,85. Waktu reaksi yang memberikan hasil

terbail

Analtsa

Kimia

Kuantitatif

(R.

Soendoro.

Duthie I

F.

Barlow

S

M.

(1992).

Dietary

Lipid

Exemplified by Fish Oils and Their n-3 Fatty

Acid. Food

Sci. Technol.

6:20-35

Fessenden

R

J.

Fessenden

J

S.

(1997). Dasar-dasar

Kimia Organik

(Sukmariah dkk. Terjemahan). Jakarta: Binarupa Aksara

Foody

J

M.

(2003).

Omega-3

Fafly Acids Linked

with

Lower

Sudden Death and

CHD Risk.

Journal

Wctch

Cardiologt

Januar.v 1. 2003

Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA

Yog:akarta, 30 Mei 2008

data yang diperoleh

alat

atau

kondisi m{4risasi proses

distilasi

masih

is#i'

meliputi

konstruksi

alat,

Handayani S. (2003). Penentuan

Asam Lemak pada Minyak

Babi

Menggunakan

Kromatografi Gas-spektrometer Massa. Journal

Kimia

t/ilr

No'1' Th'II

Handayani

S.

Pujiati

P.

(2003). Analisis

Asam Lemak

Omega-3

dalam

Ikan

Kembung (Rastrelliger

neglectus) dengan

Kromatogrfi

Gas-Spekhometer Massa'

Lapor an P enelitian

IKOMA

WY'

Y ogyakarta

Handayani

s

dan Budimarwanti. (2005). pengembangan Metode Analisis sederhana Asam

Lemak Omga-3

Melalui

Penentuan

Derivat Asam

Propanoat secara Titrasi

Alkaimetri,

iupo*r,

penelitian dosen muda'

FMIPA'

LINY

Hohman R

T.

(1993).

The

slow

Discovery of the Importance

of

omega-3

Essential patry

eiids

in Human Health. Journal of

Nutrilion.

No.l28

Kristianingrum

S.

Handayani

S.

(2003).

Identifftasi Asam

Lemak

Omega dalam

oisirrg

Bekicot

ia"a*i""

frrlica)

Menggunakan

KG-SM- Prosiding

seminar

Nasionnl Penelitian

MIPA

don Pendidikon

MIPA' FMIPA UNY

Yogyakaria

Nurjanah-

(2002). omega-3

dan Kesehatart Makalah Pengantar Falsafah

sains,

Program Optimasi Waktu Reaksi .

Pasca Sarjana/S3, IPB, Bogor

Rubinson

J

F.

Hilvert

J N.

(1997)'

Graduate Laboratory :

Fat and

Oils,J.

Che

Simopoulos

A

P.

(2002). Diseases.

Jlrr

Winarno F G. (2002).

Sri Handayani

of

GC/lv{S lnstrumentation

into

the

Lon

of

Fatty

Acids

in

Commercial

and

Autoimmune

Utama

Yogtakarta. 30 Mei 2008

K*3+5

)

t

.t tr c

al

l- /r

r*fl $;

I

jg

rle

s

{}

c)

c\

Q

E

c) (q (g

t-{!

lc

_is

>

cs

o

z

f,

CI-:l

5

c

$ (J (!

.;

G E

o

$

E

(n {o g :l $ Il-ot

c

f rc ()

e

E

G

o

o

c\l

'6

E

O

fo

E

_g, (')

c

$ $ If (g o_

t

z

3

g

lJ->

Ez

o=

oc

=$

lc<

Sc

(E3

cl.c

('J$ hdJ .:g cD

OC .(n ()

E

o-d

a

g

t:

F

x.

O

LU

a

(r} I L? LU

=

LJ

g

(f

\/

€)

g,

J

z

J

cl

a

\l

UI M.

)

F

v

4-s0a

>F

=

LtJ

frE

5

_-.1

=<

r-v

A_ 4t

o<

..1"" 'tr i.

i rr :f,

lf,

)

VL

S$

'd

q)

$i-!r (lj

T}

z

:)

It

=

II

.s

E

g

*<

L. {'n

L-@fD

o

0rE

fY

-If,

\r

QK

IL

JJ

a:

L-+v1

(9

J- -t+

\i

R*

6

\s<

F: F :a/_F

.:

OG

zs

$

fi

@

tr4 Wffi

w{:

ffi

@

e,sq rsd \.W

ffi

W

SM

i_, _fr&{

#.

W

W

sffi

*#ffi ,!s \

kw #4

M

#€r &*B .q#.}_+,;s wru W)# r?ffiS f&es

M

Lqi cM# Wft €sssi 4ffiEd

ffi

s,w

ffi ws

w

M i&'I '@# &-MM il*i' @.

ffi

M

*rW

sw

.tffi, $'ffiffi ,WH&*r

u$) 'r

'ned sffi MM d['t l|.ft# d& $qfu N (o g) r 0) F\ r ffJ r a-{U

3

I

l

t

*

.M

W

,ffi

@

-M

ffi

ffi

W

-@Hea#

ffi

W

ffi

W

ffi

W

W

ffi

f

'*

f

W

ffi