Analisa Kadar Etil Alkohol Pada Minuman Soju Dengan Metode Kromatografi Gas dan Pengukuran Berat Jenis di Balai Pengujian dan Identifikasi Barang Medan

12 

Teks penuh

(1)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Etil Alkohol

Etil alkohol (C2H5OH) atau etanol adalah alkohol utama yang digunakan dalam

minuman.Ini adalah satu dari beberapa jenis alkohol yang diproduksi secara alami dan

industri dengan menggunakan proses fermentasi.Alkohol juga terjadi secara alami

didalam tubuh,jumlah diproduksi oleh sistem enzim dan dibuang oleh tubuh.Semua jenis

alkohol memabukkan dan memengaruhi otak bila dikonsumsi dalam jumlah

berlebihan.Etil alkohol mengandung racun yang lebih sedikit dibandingkan dengan metil

dan butyl alkohol,karena tubuh mengubahnya kedalam substansi yang tidak berbentuk

karbondioksida dan air.Sebagai contoh ketika metil alcohol dioksidasi didalam

tubuh,kemudian diubah menjadi asam formiat dan formaldehid.Formaldehid memiliki

afinitas yang special yang dapat menyebabkan kebutaan.Terjadinya fermentasi alkohol

ketika buah,jus ataupun sereal yang diletakkan lama dalam tempat yang panas.Pertama

akan terbentuk kapang,lalu secara alamiah terdeposit oleh udara,dan diubah kdalam

bentuk gula yang akhirnya akan difermentasikan menjadi alcohol (Hafen,1977).

Etil alkohol dapat dibuat dari apa saja yang dapat difermentasi oleh khamir.Salah satu

pemanfaatan khamir yang paling penting dan paling terkenal adalah produk etil alkohol

dari karbohidrat.Proses fermentasi ini dimanfaatkan oleh para pembuat

bir,roti,anggur,bahan kimia,para ibu rumah tangga,dan lain-lain.Dengan adanya bantuan

enzim-enzim maka Saccharomyces cerevisiae memiliki kemampuan untuk mengkonversi

baik gula dari kelompok monosakarida maupun dari kelompok disakarida.Jika gula yang

(2)

menghidrolisis disakarida menjadi monosakarida.Setelah itu,enzim zymase akan

mengubah monosakarida tersebut menjadi alcohol dan CO2 (Zainal,2016).

Alkohol yang lebih tinggi adalah komponen karakteristik yang dimetabolisme dari

asam amino dengan ragi selama fermentasi alkohol dari buah dan bahan mentah lainnya.

Jumlah senyawa ini bergantung pada jumlah asam amino dalam buah. Alkohol yang lebih

tinggi memiliki dampak signifikan pada rasa minuman beralkohol. Tapi, kecuali memiliki

dampak signifikan pada rasa minuman beralkohol, alkohol yang lebih tinggi sedikit

beracun. Wencker dkk. Menunjukkan bahwa n-butanol adalah parameter yang sangat

membeda-bedakan untuk buah. Dalam penyelidikan mereka terhadap bruder Australia

dan impor Hogben dan Mular menemukan bahwa kandungan i-amil alkohol vs i-butanol

dan kandungan i-butanol vs n-propanol adalah satu dari beberapa kriteria untuk

karakterisasi keaslian (Vesna,2013).

Etanol sering disebut dengan “grain alcohol” atau alkohol saja.Bentuknya berupa

cairan yang tidak berwarna dan mempunyai bau yang khas.Berat jenisnya pada 150C

adalah sebesar 0,7937 g/ml dan titik didihnya 78,320C pada tekanan 76 mmHg.Sifat

lainnya adalah larut dalam air dan eter serta mempunyai panas pembakaran 328 Kkal

(3)

2.1.1.Jenis Etil Alkohol

1.Bir

Dalam prosesnya bir terbuat dari sereal yang dipanaskan dan diikuti oleh fermentasi

yang diikuti pertambahan kapang dan mold.Kapang akan mengubah gula kedalam alkohol

dan gas karbondioksida yang menghasilkan bir.Lalu,pada tahap akhir akan ditambahkan

penambah rasa dan pengharum bir agar bir menjadi semakin lezat.Kandungan alkohol pada

bir biasanya sekitar 3-7 %.Beberapa bir berisi air,mineral,padatan dan vitamin yang berasal

alami dari keduanya.Kadar alcohol dalam bir yang diproduksi di Amerika sekitar 4,5%

alkohol dari volumenya.

2.Wine

Untuk membuat wine,ditambahkan buah-buahan yang mengandung gula dimasukkan

kedalam tempat yang panas dan hampa udara.Kapang dibutuhkan untuk

fermentasi.Fermentasi berhenti ketika alkohol mengandung sekitar 14% yang dicari dimana

sudah cukup pada titik akhirnya.Wine mengandung air,mineral dan beberapa vitamin yang

terkandung didalam buah aslinya (wine dapat dibuat dari banyak tumbuhan,tetapi

kebanyakan dari anggur).Lalu,gula yang terdapat didalamnya diubah menjadi alkohol.Wine

kering tidak mengandung gula sama sekali sehingga rasanya menjadi sedikit tawar,seperti

champagne,beberapa gas karbondioksida akan memberikan efek soda.kebanyakan dari wine

berisi 12-14% alkohol.Selain itu,pada alcohol jenis wine ini ada juga kandungan alkohol

antara 18-20%.

3.Alkohol Suling

Pada proses penyulingan akan dilakukam setelah fermentasi.Hal ini diketahui oleh

Greeks dan ilmuwan yang berasal dari Mesir terjadi pada era Kristian tetapi tidak

diperkenalkan di Eropa sampai abad ke 18.Hasil dari penyulingan adalah air dan larutan

(4)

dihentikan setelah benar-benar sudah didapat alcohol murni.Tetapi karena afinitas alcohol

yang memiliki air,sehingga 100% alkohol itu tidak benar-benar ada,kebanyakan yang beredar

dipasaran alkohol yang disebut alkohol murni sekitar 5% dari isinya adalah air.Contoh dari

penyulingan ini adalah whisky,rum dan brandy.Whisky disuling dari hasil fermentasi

padi-padian seperti gandum hitam dan jagung.Sementara rum dari fermentasi beberapa tetes

tebu,dan brandy berasal dari wine.Gin adalah penyulingan alkohol yang berasal dari berbagai

macam sumber,perasa seperti buah berry.Vodka biasanya disuling dari kentang yan pada

dasarnya tidak berasa.Kadar alkohol ini mengandung 40-45%.

4.Alkohol Proff dan Persen

Di Amerika Serikat,kandungan alcohol dalam anggur dan minuman keras diukur

dengan sebuah sistem yang disebut dengan “proff spirit” yang dicantumkan pada label

botol.Ukuran proff yang ditulis sama dengan dua kali kadar alkohol yang terkandung.Dengan

kata lain,sebotol scotch dengan proff 80 memiliki kandungan alkohol 40%.Diluar Amerika

Serikat,kandungan alkohol diukur secara beragam,missal,di Inggris Raya dan Perancis,kadar

alkohol dalam minuman keras dan anggur dinyatakan per isi (volume).Jadi,sebuah botol

berlabel kadar alkohol 45% berarti memiliki kadar alkohol 45%.

5.Congeners

Dalam proses fermentasi dan penyulingan,memiliki bagian terkecil dari banyaknya

substansi diantara alkohol dan CO2 yang terbentuk.Beberapa senyawa tersebut adalah

keton,aldehid,asam dan alkohol lainnya selain etil alkohol.Sehngga substansi inilah yang

disebut congeners.Banyak minuman keras yang berisikan bermacam congeners,seperti vodka

(5)

2.1.2.Bahaya Etil Alkohol

Alkohol yang disebut juga dengan minuman keras sangat berbahaya.Minum minuman

keras tidak sekedar meningkatkan suhu tubuh dan memberikan perasaan senang,tetapi juga

memengaruhi hati,lambung,ginjal,dan otak dengan cara-cara yang merugikan.Ketika alkohol

memasuki pencernaan,lambung memberikan pesan “tolak”.Jika lambung dalam keadaan

kosong,alkohol akan cenderung mengiritasi dinding lambung dan dapat menyebabkan

peminum tersebut muntah.Adanya makanan akan membantu tubuh menyerap minuman keras

tersebut dengan lebi baik.Lambung menyerap sekitar 20% alkohol dan usus kecil menyerap

sisanya.Pada titik ini,zat kimia tersebut akan dibawa oleh aliran darah ke setiap jaringan

didalam tubuh kecuali jaringan lemak,yang tidak dapat menguraikan alkohol.Karena

memiliki lebih sedikit lemak dalam tubuh mereka dibandingkan dengan wanita,pria

cenderung lebih tahan terhadap minuman keras dari pada wanita meskipun jika keduanya

memiliki berat tubuh dan tinggi yang sama.Orang –orang yang minum alkohol biasanya

harus bolak-balik ke kamar mandi.Ini karena alkohol mengurangi kemampuan ginjal dalam

menyerap air.sekitar 10% alkohol dibuang melalui air seni dan pernapasan.Selain itu,efek

samping dari minuman keras adalah hangover atau sakit ketika sadar.Hangover adalah cara

tubuh menolak minum yang berlebihan yang biasanya ditandai dengan sakit kepala

berat,lidah kelu, dan rasa sakit pada lambung.Kerusakan lain yang ditimbulkan akibat minum

alkohol adalah terserangnya bagian otak yakni korteks otak besar yang terletak dibagian

depan otak,sehingga akan lebih mudah marah,sedih,pendiam dan kehilangan koordinasi

gerakan halus.Akhirnya,jika seseorang peminum mengonsumsi alcohol dalam jumlah yang

sangat banyak,medulla atau bagian otak yang mengendalikan pernapasan,kesadaran,detak

jantung dan suhu tubuh terancam.Akibatnya adalah penurunan kecepatan napas,penurunan

suhu tubuh dan tekanan darah,kehilangan kesadaran serta akhirnya menyebabkan kematian

(6)

2.2 Destilasi

Destilasi sering digunakan untuk memurnikan senyawa-senyawa yang mempunyai

titik didih berbeda.Senyawa dalam bentuk cair dipanaskan, dan saat titik didih senyawa

dengan titik didih lebih rendah tercapai,uapnya akan diembunkan (dikondensasi) dan

dikumpulkan.Pemurnian suatu campuran yang terdiri dari berbagai senyawa dengan titik

didih berbeda-beda dapat dilakukan dengan alat destilasi fraksionasi.Dalam alat ini suhu uap

yang mengembum relative tetap sampai sebagian besar zat yang memiliki titik didih lebih

rendah menguap dari campuran tersebut.seiring meningkatnya suhu uap yang

mengembun,titik didih dari senyawa yang memiliki titik didih lebih tinggi tercapai, dan

senyawa tersebut menguap.Uap ini akan diembunkan dan dikumpulkan dalam labu

terpisah.Bila terdapat perbedaan yang besar antara ttik didih,proses destilasi dapat

dilangsungkan pada tekanan yang lebih rendah,yang akan menurunkan titik didih senyawa

dan memungkinkan destilasi berlangsung pada suhu rendah.

Banyaknya zat cair memiliki tekanan uap yang cukup besar pada suhu tinggi sehingga

uap yang mula-mula mengembun dapat mengandung sebagian unsur yang bertitik didih lebih

tinggi.Pada kasus seperti ini,destilasi berulang-ulang mungkin untuk meningkatkan

kemurnian (Bresnick,1996).

2.2.1. Jenis Destilasi

Pada dasarnya destilasi menurut penggunaan uapnya dibagi menjadi dua cara,yaitu:

1.Destilasi Uap

Destilasi uap mengunakan panas sebagai sumber energi untuk proses destilasinya

dengan cara open steam,dimana uap tersebut mengadakan kontak langsung di dalam system

destilasi baik pada proses batch mauun kontinyu.Pada umumnya destilasi dilakukan dengan

penambahan komponen inert seperti nitrogen,karbondioksida,flue,dan sebagainya.Uap yang

(7)

tinggi ( H=1098,6-1115,7 BTU/Ib),murah dan tersedia dalam jumlah yang relative

banyak.Destilasi uap inert digunakan untuk proses-proses sebagai berikut:

a. Untuk memisahkan sejumlah kecil dari impuritas yang mudah mnguap dari sejumlah

bahan masukan.

b. Untuk memisahkan dalam jumlah yang cukup besar pada bahan yang mempunyai titik

didih tinggi.

c. Untuk mendapatkan titik didih dari suatu bahan dari sejumlah kecil impuritas yang

mempunyai titik didih lebih tinggi.

2.Destilasi Menggunakan Reboiler

Destilasi dengan menggunakan reboiler disebut dengan closed steam,dimana alat

penukar panas (reboiler) digunakan untuk memaksa kembalinya panas dan uap pada hasil

bawah fraksinator.Reboiler diletakkan pada bagian menara,hal ini membuat luas permukaan

menjadi besar.Namun,untuk membersihkannya harus menghentikan operasi destilasi.Reboiler

dipanaskan oleh steam pemanas.

Tekanan operasi yang digunakan pada proses destilasi dibagi menjadi tiga macam,yaitu:

1.Destilasi Atmosfer

Merupakan proses pemisahan komponen-komponen dari suatu campuran yang

didasarkan pada perbedaan titik didih,dimana untuk mencapai kesetimbangna uap dan cairan

dari komponen-komponen yang dipisahkan tersebut berlangsung pada tekanan 1 atm.

2.Destilasi Vakum (Destilasi Tekanan Rendah)

Destilasi vakum adalah destilasi yang tekanan operasinya 0,4 atm (300 mmHg

absolut).Destilasi yang dilakukan dalam tekanan operasi ini biasanya karena beberapa alasan

yaitu:

a. Sifat penguapan reatif antar komponen biasanya meningkat seiring dengan

(8)

terjadinya proses separasi sehingga jumlah stage teoritis yang dibutuhkan

berkurang.Jika jumlah stage teoritis konstan,rasio refluks yang diperlukan untuk

proses separasi yang sama dapat dikurangi.Jika kedua variabel diatas konstan maka

kemurnian produk yang dihasilkan akan meningkat.

b. Destilasi pada temperature rendah dilakukan ketika mengolah produk yang sensitif

terhadap variabel temperatur.Temperatur bagian bawah yang rendah menghasilkan

beberapa reaks yang tidak diinginkan seperti dekomposisi produk,polimerisasi,dan

penghilang warna.

c. Proses pemisahan dapat dilakukan terhadap komponen dengan tekanan uap yang

sangat rendah atau komponen dengan ikatan yang dapat terputus pada titik didihnya.

d. Reboiler dengan temperatur yang rendah yang menggunakan sumber energi dengan

harga yang lebih murah seperti steam dengan tekanan rendah atau air panas.

3.Destilasi Tekanan Tinggi

Merupakan suatu operasi yang digunakan pada proses pemisahan suatu komponen

dari campurannya yang berdasarkan perbedaan titik didih,dengan kondisi operasi tekanan

diatas 1 atm.Tujuannya karena pada tekanan 1 atm hanya diperoleh campuran azeotrop

alkohol dengan konsentrasi 70%,sedangkan kebutuhan etanol teknis 96,8%.Oleh karena

itu,harus dilakukan destilasi tekanan tinggi dengan tekanan di atas 1 atm.

Adapun beberapa macam destilasi lainnya,yaitu:

1.Destialsi Normal

Biasanya destilasi sederhana digunakan untuk memisahkan zat cair yang titik

didihnya rendah,atau memisahkan zat cair dengan zat padat atau minyak.Proses ini dilakukan

dengan mengalirkan uap zat cair tersebut melalui kondensor lalu hasilnya ditampung dalam

(9)

hanya bersifat memisahkan zat cair yang ttik didih rendah atau zat cair dengan zat padat atau

minyak.

2.Destilasi Bertingkat (Fraksionasi)

Proses ini digunakan untuk komponen yang memiliki titik didih yang berdekatan.Pada

dasarnya sama dengan destilasi sederhana,hanya saja memiliki kondensor yang lebih banyak

sehingga mampu memisahkan dua komponen yang memiliki perbedaan titik didih yang

bertekanan.Pada proses ini akan didapatkan substan kimia yang lebih murni,karena melewati

kondensor yang banyak.

3.Destilasi Azeotrop

Teknik destilasi ini digunakan dalam memisahkan campuran azeotrop (campuran dua

atau lebih komponen yang sulit dipisahkan),biasanya dalam prosesnya digunakan senyawa

lain yang dapat memecah ikatan azeotrop tersebut atau dengan menggunakan tekanan tinggi.

4.Destilasi Kering

Prinsipnya memanaskan material padat untuk mendapatkan fase uap dan

cairnya.Contohnya untuk mengambil cairan bahan bakar dari kayu atau batu bara

(Martin,1983).

2.3.Berat Jenis

Berat jenis didefinisikan sebagai perbandingan massa dari suatu zat terhadap massa

sejumlah volume air yang sama pada suhu 40C atau temperature lain tertentu.Berat jenis

larutan etanol dapat diukur dengan piknometer.Berat jenis larutan etanol semakin kecil,maka

kadar etanol didalam larutan tersebut semakin besar.Hal ini dikarenakan etanol mempunyai

berat jenis lebih kecil dari pada air sehingga semakin kecil berat jenis larutan berarti

jumlah/kadar etanol semakin banyak (Martin,1983).

Densitas zat padat dan zat cair sedikit berubah dengan berubahnya temperature.Pada

(10)

dengan meningkatnya temperatur.Hal ini dapat diuraikan dengan perubahan volume terhadap

suhu tetapi massa suatu bahan tidak tergantung pada perubahan suhu.Densitas gas sangat

dipengaruhi oleh suhu karena volume gas sangat bergantung pada suhu.

Massa suatu bahan dapat ditentukan dilaboratorium dengan menggunakan prinsip

kesetimbangan.Cara penentuannya adalah dengan membandingkan sampel yang tidak

diketahui massanya dengan standar yang diketahui massanya dengan penimbangan.Karena

suatu perjanjian,meskipun penentuan massa,pada kesetimbangan akan disebutkan sebagai

berat bukan massa.Untuk memperoleh suatu volume zat cair,lebih akurat dengan

menggunakan piknometer yang berbentuk seperti labu kecil dengan volume pengukuran lebih

tepat.Volume zat padat dapat diukur langsung jika padatan telah memiliki permukaan yang

rata,dan jika belum,dapat ditentukan dengan membandingkan dengan volume zat cair

(Sousa,1990).

2.4.Kromatografi

Kromatografi merupakan suatu proses pemisahan yang mana analit-analit dalam

sampel terdistribusi anatar dua fase,yaitu fase diam dan fase gerak.Fase diam dapat berupa

bahan padat atau porus dalam bentuk molekul kecil,atau dalam bentuk cairan yang dilapiskan

pada pendukung padat atau dilapiskan pada dinding kolom.Fase gerak dapat berupa gas atau

Cairan.Jika gas digunakan sebagai fase gerak,maka prosesnya dikenal sebagai kromatografi

gas.Dalam kromatografi cair dan juga kromatografi lapis tipis,fase gerak yang digunakan

selalu cair.Kromatografi merupakan teknik analisis yang paling sering digunakan dalam

analisis sediaan farmasetik.Suatu pemahaman terhadap parameter-parameter yang

berpengaruh terhadap kinerja kromatografi akan meningkatkan sistem kromatografi sehingga

(11)

2.4.1.Kromatografi Gas

Kromatografi berasal dari kata chroma (warna) dan graphein (penulisan) merupakan

suatu teknik pemisahan fisik karena memanfaatkan perbedaan yang kecil sifat-sifat fisik dari

komponen-komponen yang akan dipisahkan.Istilah penulisan warna sudah tidak tepat lagi

karena pemisahan dengan kromatografi dapat dipakai untuk memisahkan

komponen-komponen yang tidak berwarna.Kromatografi adalah pemisahan fisik suatu campuran zat-zat

kimia berdasarkan pada perbedaan migrasi dari masing-masing komponen campuran yang

terpisah pada fase diam dibawah pengaruh fase gerak (Laila,2014)

Gas pembawa adalah helium.Aliran liner awal ini menguntungkan perpindahan

senyawa tanpa split ke kolom sempit. Waktu splitles 11 menit adalah karena semua fusel dan

senyawa pendidihan rendah lainnya sebelum waktu ini dilepaskan dengan pelarut. Detektor

selektif massal dioperasikan dalam mode pemindaian dengan kisaran 25-350 m / z unit. Jalur

transfer untuk kolom dipertahankan pada 2400C (Kevin,2009).

Helium digunakan sebagai gas pembawa dengan set tekanan 7,35 psi, kecepatan

rata-rata pada 36 cm / detik dan laju alir ditetapkan pada 1 mL / menit. Suhu oven awalnya

ditetapkan pada suhu 45 ° C selama 2 menit dan rampenya akan meningkat menjadi 90 ° C

lebih dari satu menit (Sarah,2012).

Berdasarkan hal ini, sebuah metode dengan tujuan pengembangan dan validasi

metode analisis sederhana untuk kuantifikasi pelarut residu secara simultan yang ada pada

eksipien - benzil alkohol dengan kromatografi gas dengan detektor ionisasi nyala (yang

merupakan alat yang ampuh untuk mengukur pelarut residual) . Pelarut residu benzena,

klorobenzena dan toluena dipisahkan dengan baik satu sama lain dan dihitung dengan metode

yang diusulkan. Metode ini juga diterapkan untuk menghitung pelarut residual dalam benzil

(12)

metode yang diusulkan dapat diterapkan secara efektif untuk menghitung pelarut residu yang

ada dalam benzil alkohol (Krishna,2016).

Selektivitas dalam suatu penelitian merupakan kemampuan instrumen atau

kromatografi gas untuk mengenali suatu senyawa dan biasanya ditandai dengan waktu retensi

senyawa tersebut dimana senyawa yang mempunyai berat molekul rendah umumnya mudah

menguap sehingga dengan cepat dapat dikenalioleh detektor (Zaid,2014).

Kromatografi gas juga dapat dilakukan untuk menganalisa CO dan CO2 di udara

yaitu dengan melalui pengaturan laju alir,tekanan,dan suhu dari injector,kolom serta

detektor.Sejumlah gas CO dan CO2 diinjeksikan pada kromatografi gas detektor ionisasi

nyala (Widhiani,2015).

Analisis konsentrasi alkohol darah adalah analisis rutin yang dilakukan di banyak

laboratorium forensik. Analisis ini umumnya menggunakan static headspace sampling,

dilanjutkan dengan kromatografi gas yang dikombinasikan dengan deteksi ionisasi nyala

(GC-FID). Studi telah menunjukkan beberapa metode "optimal" untuk kondisi operasi

instrumental, yang dimaksudkan untuk menghasilkan data yang akurat dan tepat. Mengingat

bahwa instrumen yang berbeda, metode sampling, kolom dan parameter spesifik aplikasi

sering digunakan, sangat jarang ditemukan informasi mengenai ketahanan dari kondisi yang

dilaporkan ini. Masalah utama dapat muncul bila kondisi "optimal" ini mungkin juga tidak

kuat, sehingga menghasilkan data dengan ketidakpastian yang lebih tinggi atau hasil yang

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...