BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Uraian Tanaman
2.1.1 Sejarah dan Klasifikasi Ilmiah Tanaman Ubi Jalar
Ubi jalar (Ipomoea batatas (L.) Lam.) atau ketela rambat atau “sweetpotato” diduga berasal dari Benua Amerika. Para ahli botani memperkirakan daerah asal tanaman ubi jalar adalah Selandia Baru, Polinesia, dan Amerika bagian Tengah. Nikolai Ivanovich Vavilov, seorang ahli botani Soviet, memastikan daerah sentrum primer asal tanaman ubi jalar adalah Amerika bagian Tengan (Gardjito, dkk., 2013).
Ubi jalar merupakan tanaman dikotil yang masih dalam kelompok keluarga Convolvulaceae. Menurut United State Departement of Agriculture (USDA) tahun 2016 klasifikasi tanaman ubi jalar adalah sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Sub kingdom : Tracheobionta Super divisi : Spermatophyta Divisi : Magnoliophyta Kelas : Dicotyledon Sub kelas : Asteridae Ordo : Solanales Famili : Convolvulaceae Genus : Ipomoea L.
2.1.2 Karakteristik Tanaman Ubi Jalar
Ubi jalar merupakan tanaman semak yang merayap atau membelit, dengan daun tunggal, sering bertoreh-toreh (Tjitrosoepomo, 2007). Batang ubi jalar tidak berkayu, berbentuk bulat yang terdiri dari gabus. Batang ubi jalar mempunyai ruas yang panjangnya antara 1-3 cm. Pada setiap batas ruas tumbuh daun, akar, dan tunas/cabang. Bunga ubi jalar menyerupai terompet, panjang 3-5 cm dan lebar bagian ujungnya 3-4 cm. Ubi jalar merupakan jenis umbi yang unik, karena memiliki berbagai warna kulit maupun daging umbinya. Warna kulit ubi jalar sangat beragam, yaitu putih, kuning, ungu, dan ungu merah. Sedangkan daging ubi warnanya putih, kuning, jingga, dan ungu. Tidak terdapat korelasi antara warna daging ubi dengan kulit ari (Richana, 2013).
Ubi jalar termasuk tanaman tropis dan dapat tumbuh di daerah subtropis dengan persyaratan iklim pertumbuhannya 21-27°C. Di Indonesia, ubi jalar umumnya ditanam di dataran rendah (kurang dari 500 m dari permukaan laut). Lokasi pertumbuhan ubi jalar yang baik yakni pada tempat terbuka dengan perbedaan suhu antara siang dan malam tidak jauh berbeda. Sedangkan untuk derajat keasaman tanah antara 5,5-7,5 (Richana, 2013).
2.1.3 Daun Ubi Jalar
Daun ubi jalar mempunyai bentuknya yang dapat dibedakan menjadi 3 golongan, yakni bulat, lonjong, dan runcing. Sedangkan untuk warna tangkai daun dan tulang daun bervariasi antara hijau dan ungu, sesuai dengan warna batangnya (Richana, 2013).
2.1.4 Nilai Nutrisi Daun Ubi Jalar
protein pada daun ubi jalar dua kali lebih tinggi dibandingkan dengan yang tersimpan didalam akarnya. Daun ubi jalar juga merupakan sumber lutein yang sangat luar biasa, dimana lutein bertanggung jawab terhadap penglihatan pada mata manusia dan melindungi mata dari stress oksidatif (Motsa, dkk., 2015).
Jumlah besi, kalsium, dan karoten mempunyai nilai yang paling tinggi dibandingkan dengan sayuran utama lainnya. Beberapa penelitian memperlihatkan bahwa daun ubi jalar mengandung vitamin, mineral, dan nutrisi yang sebanding dengan bayam, serta kandungan asam oksalat pada daun ubi jalar 1-5 kali lebih sedikit dibandingkan yang terdapat pada bayam (Islam, 2007).
Tabel 2.1 Kandungan Nutrisi Daun Ubi Jalar Dibandingkan dengan Sayuran Lain
Tanaman
Total Protein
β
-karoten Kalsium Besi Riboflavin
Asam
(Sumber: Motsa, dkk., 2015).
2.2 Mineral
Tubuh tidak mampu mensintesa mineral sehingga unsur-unsur ini harus disediakan lewat makanan, kebanyakan mineral dapat dideteksi dalam tubuh dan unsur mineral yang diperlukan hanya dalam jumlah sedikit sekali. Mineral merupakan unsur esensial bagi fungsi normal sebagian enzim dan sangat penting dalam pengendalian komposisi cairan tubuh (Budiyanto, 2004).
dikenal sebagai zat anorganik atau kadar abu. Berbagai unsur anorganik (mineral) terdapat dalam bahan biologi, tetapi tidak atau belum semua mineral tersebut terbukti esensial, sehingga ada mineral esensial dan non-esensial. Mineral esensial yaitu mineral yang sangat diperlukan dalam proses fisiologi makhluk hidup untuk membantu kerja enzim atau pembentukkan organ. Unsur-unsur esensial dalam tubuh terdiri atas dua golongan, yaitu mineral makro dan mineral mikro. Mineral non-esensial adalah logam yang perannya dalam tubuh makhluk hidup belum diketahui dan kandungannya dalam jaringan sangat kecil. Bila kandungannya tinggi dapat merusak organ tubuh makhluk hidup yang bersangkutan (Arifin, 2008).
Sampai sekarang telah diketahui ada empat belas unsur mineral yang berbeda jenisnya diperlukan manusia agar memiliki kesehatan dan pertumbuhan yang baik. Natrium, klor, kalsium, fosfor, magnesium, dan belerang terdapat dalam tubuh dalam jumlah yang cukup besar dan karenanya disebut mineral makro. Sedangkan unsur mineral lain seperti besi, iodium, mangan, tembaga, zink, kobalt hanya terdapat dalam tubuh dalam jumlah yang kecil, karena itu disebut mineral mikro (Winarno, 1995).
2.2.1 Kalsium
Konsumsi yang dianjurkan untuk anak di bawah 10 tahun sebanyak 0,5 g per orang per hari dan dewasa 0,5 – 0,7 g per orang per hari (Winarno, 1995).
Menurut Budiyanto (2004) susu, ikan, udang kering, sar-dencis, bayam, keju, es krim, melinjo, dan sawi merupakan sumber kalsium yang baik bagi tubuh. Kalsium juga dapat diperoleh dalam jumlah cukup dari air mineral yang dapat mengandung sampai 50 mg/L. Peranan kalsium tidak saja sebagai pembentukkan tulang dan gigi, tetapi juga memegang peranan penting pada berbagai proses fisiologik dan biokhemik di dalam tubuh, fungsi lain dari kalsium yaitu :
1. Iritabilitas otot.
2. Proses pembekuan darah (dalam sintesis trombin).
3. Memberikan kekerasan dan ketahanan terhadap pengeroposan. 4. Transmisi impuls.
5. Relaksasi dan kontraksi.
6. Bersama fosfor membentuk matriks tulang yang dipengaruhi oleh vitamin D.
2.2.2 Besi
Kandungan besi dalam badan sangat kecil yaitu 35 mg per kg berat badan wanita atau 50 mg per kg berat badan pria. Besi di dalam tubuh terletak di dalam sel-sel darah merah sebagai heme, suatu pigmen yang mengandung inti sebuah atom besi. Besi juga terdapat dalam sel-sel otot. Jumlah besi yang dikeluarkan tubuh sekitar 1,0 mg per hari, untuk wanita ditambah 0,5 mg hilang karena menstruasi. Karena jumlah besi yang diserap hanya sekitar 10%, maka konsumsi yang dianjurkan adalah 10 mg untuk orang dewasa per hari, atau 18 mg untuk wanita dengan usia 11-50 tahun (Winarno, 1995).
Menurut Almatsier (2009) besi mempunyai beberapa fungsi esensial di dalam tubuh, yaitu :
1. Sebagai alat angkut oksigen dari paru-paru ke jaringan tubuh.
2. Sebagai bagian terpadu berbagai reaksi enzim di dalam jaringan tubuh. 3. Meningkatkan kemampuan belajar.
4. Meningkatkan sistem kekebalan tubuh.
Walaupun terdapat luas di dalam makanan, masih banyak penduduk dunia mengalami kekurangan besi, termasuk di Indonesia. Kekurangan besi sejak 30 tahun terakhir diakui berpengaruh terhadap produktivitas kerja, penampilan kognitif, serta menurunkan sistem kekebalan sehingga sangat peka terhadap serangan bibit penyakit (Almatsier, 2009).
2.3 Analisis Kualitatif
reagensia asam sulfat 2 N yang akan membentuk endapan putih dan jika diamati menggunakan mikroskop maka akan terlihat kristal berbentuk jarum. Sedangkan untuk identifikasi besi digunakan larutan amonium tiosianat 1,5 N yang mana akan terbentuk larutan yang berwarnah merah darah. Hal ini dikarenakan terbentuknya senyawa kompleks besi(III) tiosianat (Vogel, 1979).
2.4 Spektroskopi Serapan Atom
Menurut Khopkar (1985), peristiwa serapan atom pertama kali diamati oleh Fraunhofer, ketika menelaah garis-garis hitam pada spektrum matahari. Sedangkan yang memanfaatkan prinsip serapan atom pada bidang analisis adalah seorang Australia bernama Alan Walsh di tahun 1955.
Spektroskopi serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsur-unsur logam dalam jumlah sekelumit (ppm) dan sangat kelumit (ppb). Dalam garis besarnya prinsip spektroskopi serapan atom sama saja dengan spektrofotometri sinar tampak dan ultraviolet. Perbedaannya terletak pada bentuk spektrum, cara pengerjaan sampel, dan peralatan (Gandjar dan Rohman, 2012).
2.4.1 Instrumen Spektrofotometer Serapan Atom
Sistem peralatan spektrofotometer serapan atom terdiri dari : 1. Sumber sinar
Sumber yang dapat memberikan suatu garis emisi yang tajam dari suatu unsur spesifik tertentu dikenal sebagai lampu pijar hollow cathode. Lampu ini memiliki dua elektroda, satu diantaranya berbentuk silinder dan terbuat dari unsur yang sama dengan unsur yang dianalisis (Khopkar, 1985)
2. Tempat sampel
Dalam analisis dengan spektrofotometri serapan atom, sampel yang akan dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan asas. Ada berbagai macam alat yang dapat digunakan untuk mengubah suatu sampel menjadi uap atom-atom yaitu dengan nyala (flame) dan dengan tanpa nyala (flameless) (Gandjar dan Rohman, 2012).
3. Monokromator
Menurut Basset, dkk (1991) tujuan monokromator adalah untuk memilih garis pancaran tertentu dan memisahkannya dari garis-garis lain dan kadang-kadang dari pancaran pita molekul. Dalam AAS fungsi monokromator adalah untuk memencilkan garis resonansi dari semua garis yang tak diserap yang dipancarkan oleh sumber radiasi.
4. Detektor
Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat pengatoman (Gandjar dan Rohman, 2012).
5. Readout
absorbsi. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau kurva dari suatu recorder yang menggambarkan absorbansi (Gandjar dan Rohman 2012).
Gambar 2.1 Instrumen Spektrofotometer Serapan Atom (Sumber: Harris, 2007)
2.4.2 Gangguan-Gangguan pada Spektrofotometri Serapan Atom
Menurut Gandjar dan Rohman (2012), gangguan (interference) pada Spektrofotometri Serapan Atom adalah peristiwa yang menyebabkan pembacaan absorbansi unsur yang dianalisis menjadi lebih kecil atau lebih besar dari nilai yang sesuai dengan konsentrasi dalam sampel. Gangguan-gangguan yang dapat terjadi sebagai berikut :
1. Gangguan yang berasal dari matriks sampel yang mana dapat mempengaruhi banyaknya sampel yang mencapai sampel.
2. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah/banyaknya atom yang terjadi di dalam nyala.
3. Gangguan oleh absorbansi yang disebabkan bukan oleh absorbansi atom yang dianalisis, yakni absorbansi oleh molekul-molekul yang tidak terdisosiasi di dalam nyala. Adanya gangguan-gangguan di atas dapat diatasi dengan menggunakan cara-cara sebagai berikut :
Menurut Basset, dkk (1991) penggunaan suhu yang tinggi sering menyebabkan pembentukkan atom gas bebas, misalnya suatu gangguan kalsium-alumunium yang timbul dari pembentukkan kalsium aluminat dapat diatasi dengan bekerja pada temperatur nyala asetilena dinitrogen oksida yang lebih tinggi.
b. Penggunaan senyawa penyangga
Senyawa penyangga akan mengikat gugusan pengganggu (silikat, fosfat,aluminat, sulfat, dan sebagainya). Contoh unsur penyangga adalah Sr dan La yang ditambahkan pada analisis Ca. Dengan penambahan senyawa penyangga ini maka ion fosfat akan terikat dan tidak akan membentuk Ca-fosfat yang bersifat refraktoris (Gandjar dan Rohman, 2012).
c. Pengekstraksian ion atau gugus pengganggu
Metode ekstraksi merupakan suatu metode yang jelas untuk mengatasi efek gangguan. Suatu ekstraksi pelarut yang sederhana dapat untuk menyingkirkan sebagian besar zat pengganggu. Jika perlu, ekstraksi pelarut ulangan akan mengurangi efek gangguan itu lebih banyak lagi (Basset, dkk., 1991).
4. Gangguan oleh penyerapan non atomik
2.5 Validasi Metode Analisis
Validasi dilakukan untuk menjamin bahwa metode analisis akurat, spesifik, reprodusibel, dan tahan pada kisaran analit yang akan dianalisis. Suatu metode analisis divalidasi untuk melakukan verifikasi bahwa parameter-parameter kinerjanya cukup mampu untuk mengatasi problem analisis (Gandjar dan Rohman, 2012).
Beberapa parameter analisis yang dalam validasi metode analisis, yaitu : 1. Kecermatan (akurasi)
Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil analisis dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan sebagai persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan (Harmita, 2004).
2. Keseksamaan (Presisi)
Keseksamaan merupakan ukuran keterulangan metode analisis. Diukur melalui penyebaran hasil individual dari rata-rata jika prosedur diterapkan secara berulang pada sampel-sampel yang diambil dari campuran yang homogen (Harmita, 2004).
3. Spesifisitas
Spesifisitas suatu metode adalah kemampuannya yang hanya mengukur zat tertentu saja secara cermat dan seksama dengan adanya komponen lain yang mungkin ada dalam matriks sampel (Harmita, 2004).
4. Linieritas dan rentang
ditetapkan dengan kecermatan, keseksamaan, dan linieritas yang dapat diterima (Harmita, 2004).
5. Batas deteksi dan batas kuantitasi
Batas deteksi didefinisikan sebagai konsentrasi analit terendah dalam sampel yang masih dapat dideteksi, meskipun tidak selalu dapat dikuantifikasikan. Sedangkan batas kuantifikasi adalah konsentrasi analit terendah dalam sampel yang dapat ditentukan dengan presisi dan akurasi yang dapat diterima pada kondisi operasional metode yang digunakan (Gandjar dan Rohman, 2012).
6. Ketanggguhan metode (Ruggedness)
Ketangguhan metode adalah derajat ketertiruan hasil uji yang diperoleh dari analisis sampel yang sama dalam berbagai kondisi uji normal, seperti laboratorium, analisis, instrumen, bahan pereaksi, dll (Harmita, 2004).
7. Kekuatan (Robustness)
Kekuatan adalah kapasitas metode untuk tetap tidak terpengaruh oleh adanya variasi parameter metode yang kecil, seperti suhu dan pH (Gandjar dan Rohman, 2012).
