PENETAPAN KADAR BESI DALAM SEREAL

MAKANAN BAYI MEREK X, Y DAN Z DENGAN METODE

SPEKTROFOTOMETRI VISIBEL

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh :

Shinta Dewi Akhirnawati

NIM : 038114095

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA 2007

PENETAPAN KADAR BESI DALAM SEREAL

MAKANAN BAYI MEREK X, Y DAN Z DENGAN METODE

SPEKTROFOTOMETRI VISIBEL

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh :

Shinta Dewi Akhirnawati

NIM : 038114095

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA 2007

ii

iii

iv

v

TTeerrjjaaddiillaahh ppaaddaakkuu mmeennuurruutt kkeehheennddaakk--MMuu

Karya ini kupersembahkan buat : Ayah dan Ibuku Kakak-kakakku

dan Almamaterku

dddaaannn………………………... aaakkkuuu yyyaaakkkiiinnn ssseeemmmuuuaaannnnnnyyyaaa aaakkkaaannn mmmeeennnjjjaaadddiii bbbaaaiiikkk............

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala

kasih dan karunia yang selalu dilimpahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan

skripsi yang berjudul Penetapan Kadar Besi Dalam Sereal Makanan Bayi Merek

X, Y, dan Z dengan Metode Spektrofotometri Visibel. Skripsi ini disusun guna

memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi Program Studi Ilmu

Farmasi di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.

Skripsi ini dapat selasai atas dukungan, doa dan semangat dari berbagai

pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada :

1. Bu Rita Suhadi, M.Si, Apt. sebagai Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata

Dharma

2. Dr. Sabikis,Apt. sebagai pembimbing, atas segala kesabaran dalam membimbing

dan berdiskusi dengan penulis

3. Dra. M.M. Yetty Tjandrawati, M.Si. atas saran dan kritik yang membangun bagi

penulis

4. Drs. Sulasmono, Apt. atas saran dan kritik yang membangun bagi penulis serta

bahan-bahan yang mendukung dalam penulisan

5. Bapak Kristio selaku pembimbing akademik penulis atas bimbingannya selama

penulis menyelesaikan studi di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma.

6. Pak Prapto atas saran dan diskusi yang sangat berarti

7. Pak Mukmin, Mas Parlan, dan Mas Kunto atas kesediaan menemani saat

penelitian

8. Mas Heri atas segala kasih dan dukungannya

9. Sahabatku Anis, Kane, dan Ari, terima kasih telah setia mendukungku

10. Sahabatku di kost : Mbak Asih, Wenny, Sinta, Amel, dan Patmi atas keceriaan,

canda - tawa serta persaudaraan yang telah kita lalui bersama selama ini

vi

11. Fr. Febri dan Br. Dieng atas segala dukungan, doa, serta semangat yang telah

diberikan

12. Teman-teman “Chemistry” Farmasi 2003 kelas C atas kebersamaan dan

keceriaan selama di Sanata Dharma

13. Mas Bowo, Mas Pras dan Mas Edi atas bantuan dan diskusinya

14. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Dalam kesempatan ini, penulis juga memohon maaf kepada semua pihak atas

kekurangan dan kesalahan yang mungkin dilakukan penulis. Oleh karena itu dengan

rendah hati penulis mengharapkan masukan, saran dan kritik yang membangun.

Penulis

vii

viii

INTISARI

Anemia merupakan suatu keadaan kekurangan jumlah sel darah merah, yang bertugas membawa oksigen ke otak dan ke seluruh organ serta jaringan tubuh. Salah satu jenis anemia yang sering terjadi adalah anemia defisiensi besi. Bayi umur 6-24 bulan rentan mengalami anemia defesiensi besi sehingga akan menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan kecerdasan anak terhambat. Bayi umur 6-24 bulan disarankan untuk mendapat asupan besi 7-8 mg per hari. Berdasarkan hal tersebut, perlu dilakukan penelitian untuk membuktikan kesesuaian kadar besi yang terkandung dalam sereal makanan bayi dan untuk memberikan informasi tentang validitas metode spektrofotometri visibel pada penetapan kadar besi dalam sereal makanan bayi dengan pereaksi o-fenantrolin.

Penelitian ini merupakan penelitian non eksperimental deskriptif menggunakan metode spektrofotometri visible dengan pereaksi o-fenantrolin. Ion besi (II) bereaksi dengan o-fenantrolin membentuk kompleks Fe(fenantrolin)32+ . Serapan maksimum kompleks ini diukur pada panjang gelombang 510 nm.

Hasil penelitian menunjukkan rata-rata kadar besi dalam sereal makanan bayi pada merek X adalah sebesar (33,29 ± 1,43) % AKG ; merek Y (34,99 ± 1,14) % AKG; dan merek Z (39,11 ±1,54) % AKG. Berdasarkan analisis hasil penelitian nilai recovery, koefisien variasi dan linearitas, diperoleh hasil bahwa metode spektrofotometri mempunyai validitas yang baik untuk menetapkan kadar besi dalam sereal makanan bayi.

Kata kunci : besi, sereal, o-fenantrolin, spektrofotometri visibel

ix

ABSTRACT

Anemia is a condition with lack of erytrosit, which will brings oxygen to brain, all organs and tissues of the body. One type of anemia which most happened is iron deficiency anemia. Infants, whose the age between 6 and 24 month, are identified as most at risk of being iron deficiency anemia so that children growth and development of their intellegence will be obstructed. Infants, whose the age between 6 and 24 month, are suggested to have iron intake 7-8 mg/day. Based on that case, a research that as able to prove conformity the of iron content in infant cereal foods in the label package is needed. Moreover, it is to inform about validity of the spectrophotometry method at determination of iron infant cereal food using o-phenanthroline reagent.

This research was a non experimental descriptive research using visible spectrophotometer with o-phenanthroline reagent. Ion Fe2+ react with o-phenanthroline to form Fe(fenantrolin)32+ complex. Maximum absorbance of this complex was measured at wavelength 510 nm.

The results of the research showed the mean of iron content in infant cereal foods brand X was (33,29 ± 1,43) % AKG; brand Y was (34,99 ± 1,14) % AKG; and brand Z was (39,11 ±1,54) % AKG. Based on the analysis result, the value of recovery, coefficient variation, and linearity showed that spectrophotometry method had a good validity to determinate iron in infant cereal foods.

Keywords : iron, cereal, o-phenanthroline, visible spectrophotometry

x

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL.............................................................................................. ii

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN................................................................................ iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................ v

PRAKATA............................................................................................................. vi

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................ viii

ABSTRAK ............................................................................................................. ix

ABSTRACT ............................................................................................................. x

DAFTAR ISI.......................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL.................................................................................................. xv

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xvi

DAFTAR LAMPIRAN.......................................................................................... xvii

BAB I. PENGANTAR........................................................................................... 1

A. Latar Belakang ........................................................................................... 1

1. Rumusan masalah ................................................................................ 3

2. Keaslian penelitian ............................................................................... 3

3. Manfaat penelitian................................................................................ 4

B. Tujuan ........................................................................................................ 4

BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA.................................................................... 5

xi

A. Anemia ....................................................................................................... 5

B. Zat besi ....................................................................................................... 7

C. Sereal.......................................................................................................... 8

D. Pengabuan (ashing) .................................................................................... 9

E. O-Fenantrolin ............................................................................................. 10

F. Penetapan Kadar Besi ................................................................................ 11

1. Penetapan kadar besi secara spektrofotometri visibel.......................... 11

2. Penetapan kadar besi secara titrasi redoks ........................................... 13

3. Penetapan kadar besi secara gravimetri ............................................... 15

G. Spektrofotometri Visibel............................................................................ 16

H. Validasi Metode Analisis ........................................................................... 21

1. Akurasi ................................................................................................. 22

2. Presisi ................................................................................................... 22

3. Linearitas.............................................................................................. 23

I. Landasan Teori........................................................................................... 23

J. Hipotesis..................................................................................................... 24

BAB III. METODE PENELITIAN ....................................................................... 25

A. Jenis dan Rancangan Penelitian ................................................................. 25

B. Definisi Operasional .................................................................................. 25

C. Bahan ......................................................................................................... 25

D. Alat............................................................................................................. 26

E. Cara Penelitian ........................................................................................... 26

xii

1. Penyiapan sampel................................................................................. 26

2. Pembuatan larutan stock baku Fe2+...................................................... 26

3. Pembuatan larutan intermediate baku Fe2+ .......................................... 26

4. Pembuatan larutan pereaksi.................................................................. 26

5. Optimasi metode .................................................................................. 27

6. Penetapan kurva baku .......................................................................... 28

7. Uji kualitiatif ........................................................................................ 28

8. Penetapan kadar ................................................................................... 29

9. Pembuatan larutan stock baku Fe2+ untuk perolehan kembali ............. 30

10. Perolehan kembali................................................................................ 30

F. Analisis Hasil ............................................................................................. 30

BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN...................................... 32

A. Pemilihan dan Penyiapan Sampel .............................................................. 32

B. Optimasi Metode........................................................................................ 33

C. Uji Kualitatif .............................................................................................. 36

D. Penetapan Kadar Sampel............................................................................ 38

E. Validasi Metode Analisis ........................................................................... 42

1. Akurasi ................................................................................................. 42

2. Presisi ................................................................................................... 43

3. Linearitas.............................................................................................. 44

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN................................................................ 45

A. Kesimpulan ................................................................................................ 45

xiii

B. Saran........................................................................................................... 45

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 46

LAMPIRAN........................................................................................................... 50

BIOGRAFI PENULIS ........................................................................................... 62

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel I. Zat gizi yang dianjurkan terkandung dalam produk sereal .................. 8

Tabel II. Performansi metode pada penetapan kadar besi secara

spektrofotometri ................................................................................... 23

Tabel III. Kurva baku konsentrasi Fe2+ vs absorbansi ......................................... 35

Tabel IV. Kadar rata-rata sereal merek X, Y, dan Z ............................................ 41

Tabel V. % Angka Kecukupan Gizi sereal merek X, Y, dan Z .......................... 41

Tabel VI. % Recovery sereal merek X, Y, dan Z ................................................. 42

Tabel VII. Data perhitungan CV dari kadar terukur recovery sereal merek X,

Y, dan Z................................................................................................ 43

xv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Perbandingan sel darah merah normal (a) dengan sel darah

merah pada anemia defisiensi besi (mikrositik hipokrom) (b).......... 6

Gambar 2. Rumus struktur o-fenantrolin ............................................................ 10

Gambar 3. Tris (5- nitro-6-amino-o-fenantrolin )besi(II) ................................... 13

Gambar 4. Cara melipat kertas saring berisi endapan dan penempatannya

dalam krus ......................................................................................... 15

Gambar 5. Posisi krus data pembakaran di atas api............................................ 16

Gambar 6. Skema sederhana spektrofotometer UV-Vis berkas ganda............... 17

Gambar 7. Tingkat energi elektronik .................................................................. 19

Gambar 8. Grafik waktu operasi kompleks Fe2+ dengan o-fenantrolin .............. 33

Gambar 9. Grafik panjang gelombang serapan maksimum kompleks Fe2+

dengan o-fenantrolin ......................................................................... 34

Gambar 10. Grafik konsentrasi Fe2+ vs absorbansi dari kurva baku replikasi

kedua ................................................................................................. 36

Gambar 11. Hasil reaksi warna uji kualitatif pada sampel merek X, Y, dan Z .... 37

Gambar 12. Reaksi reduksi Fe3+ oleh hidrokuinon............................................... 39

Gambar 13. Pembentukan kompleks Fe2+ dengan o-fenantrolin .......................... 40

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Komposisi dan % AKG sereal merek X, Y, dan Z ........................... 50

Lampiran 2. Data penimbangan baku dan konsentrasi kurva baku ....................... 51

Lampiran 3. Contoh perhitungan konsentrasi Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O dan Fe2+ .......... 52

Lampiran 4. Data penimbangan bobot rata-rata sampel merek X, Y, dan Z......... 53

Lampiran 5. Data penetapan kadar sampel merek X dan contoh perhitungannya 55

Lampiran 6. Data penetapan kadar sampel merek Y dan contoh perhitungannya 56

Lampiran 7. Data penetapan kadar sampel merek Z dan contoh perhitungannya. 57

Lampiran 8. Data recovery sampel X dan contoh perhitungannya ....................... 58

Lampiran 9. Data recovery sampel Y dan contoh perhitungannya ....................... 59

Lampiran 10. Data recovery sampel Z dan contoh perhitungannya........................ 60

Lampiran 11. Perhitungan CV dari kadar terukur recovery merek X, Y, dan Z ..... 61

xvii

I. PENGANTAR

A. Latar Belakang

Anemia merupakan suatu keadaan kekurangan jumlah sel darah merah, yang

bertugas membawa oksigen ke otak dan ke seluruh organ serta jaringan tubuh.

Penyebab anemia adalah rendahnya hemoglobin, yaitu pigmen protein yang memberi

warna pada darah dan bertanggung jawab membawa oksigen dari paru ke seluruh

tubuh. Penurunan nilai hemoglobin ini dapat disebabkan berbagai hal salah satunya

adalah kekurangan zat gizi pembentuk darah, seperti zat besi, asam folat, dan vitamin

BB12 (Anonim, 2006a).

Data WHO menunjukkan bahwa sekitar dua milyar penduduk dunia terkena

anemia, dan di Indonesia secara umum sekitar 20% wanita, 50% wanita hamil dan

3% pria mengalami anemia defisiensi besi (Anonim, 2006a). Berdasarkan Survei

Kesehatan Rumah Tangga tahun 2001, prevalensi anemia pada balita 0-5 tahun

sekitar 47%, anak usia sekolah dan remaja sekitar 26,5% dan Wanita Usia Subur

(WUS) berkisar 40% (Anonim, 2005b). Dapat dilihat bahwa balita mempunyai

persentase yang paling tinggi. Menurut Nestel and Alnwick (1996) balita yang

mempunyai resiko terbesar terkena anemia defisiensi besi adalah balita dengan umur

6-24 bulan.

Anemia pada balita akan mengakibatkan pertumbuhan dan perkembangan

kecerdasan anak terhambat, sehingga anak akan mudah terserang penyakit karena

daya tahan tubuh menurun. Mengingat mereka adalah generasi penerus bangsa maka

bila tidak segera ditanggulangi sejak dini, hal ini akan menyebabkan rendahnya

1

2

sumber daya manusia. Anemia juga bisa mengganggu jantung, karena hemoglobin

yang bertugas membawa oksigen berkurang, padahal organ tubuh memerlukan

oksigen dengan segera sehingga tubuh mencukupinya dengan cara memacu kerja

jantung untuk memompa lebih keras. Jika hal ini terus berlangsung dalam waktu lama

dapat menyebabkan gagal jantung (Anonim, 2006b).

Penanggulangan anemia defisiensi besi pada bayi yang dapat dilakukan antara

lain adalah dengan memenuhi kecukupan gizi bayi. Menurut keputusan Menteri

Kesehatan Republik Indonesia Nomor : 1593/MENKES/SK/XI/2005 tentang angka

kecukupan gizi yang dianjurkan bagi bangsa Indonesia, bayi umur 6-24 bulan

danjurkan mendapat asupan zat besi 7-8 mg/ hari.

Pemenuhan zat besi pada bayi hingga usia 6 bulan cukup melalui ASI (air

susu ibu), namun untuk umur 6 bulan ke atas dibutuhkan juga makanan pendamping

ASI (MPASI) yang mengandung zat besi untuk memenuhi kebutuhannya yang

semakin meningkat. Menurut Kresnawan dkk (2006) makanan pendamping air susu

ibu adalah makanan atau minuman yang mengandung zat gizi, diberikan kepada bayi

atau anak usia 6-24 bulan guna memenuhi kebutuhan gizi selain dari ASI.

Sebagian besar makanan pendamping ASI di Indonesia berupa sereal yang

mengandung berbagai vitamin, protein, dan juga mineral. Salah satu mineral yang

terkandung di dalamnya adalah zat besi. Menurut keputusan Kepala Badan Pengawas

Obat dan Makanan Republik Indonesia Nomor : HK.00.05.5.1142, angka kecukupan

gizi zat besi untuk acuan pelabelan pangan yang diperuntukkan bagi bayi/anak usia 4-

24 bulan adalah sebesar 9,0 mg.

3

Penetapan kadar besi dapat dilakukan dengan berbagai metode, salah satunya

adalah dengan menggunakan pereaksi o-fenantrolin secara spektrofotometri. Ion besi

(II) akan membentuk kompleks dengan o-fenantrolin dan memberikan serapan pada

daerah sinar tampak dengan spektrofotometri visibel. Metode ini merupakan metode

yang sangat sederhana dengan peralatan yang sederhana, dan juga memberikan hasil

yang sensitif.

1. Rumusan masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dapat dirumuskan beberapa

permasalahan, sebagai berikut :

a. Berapakah kadar besi rata-rata yang terkandung dalam sereal makanan

bayi pada sampel dan apakah sesuai dengan label?

b. Apakah metode spektrofotometri visibel memiliki validitas yang baik pada

penetapan kadar besi dalam sereal makanan bayi?

2. Keaslian penelitian

Berdasarkan sumber informasi yang diperoleh penulis, penetapan kadar besi

dalam sereal makanan bayi dengan metode spektrofotometri visible menggunakan

pereaksi o-fenantrolin belum pernah dilakukan. Namun untuk penetapan kadar

besi dalam kapsul antianemia secara spektrofotometri visibel dengan pereaksi o-

fenantrolin pernah dilakukan sebelumnya oleh Yohanes Prabowo (2006) dan

penetapan kadar besi dalam tablet salut multivitamin (Mulyo, 2006).

4

3. Manfaat penelitian

a. Manfaat praktis

Penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi kepada masyarakat besar

kadar besi dalam sereal makanan bayi dan kesesuainnya dengan nilai yang

tercantum dalam label.

b. Manfaat metodologis

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang validitas

metode spektrofotometri visibel dalam penetapan kadar besi dengan pereaksi

o-fenantrolin dalam sereal makanan bayi.

B. Tujuan

Berdasarkan latar belakang dan permasalahan di atas maka penelitian ini

bertujuan untuk :

1. Membuktikan kesesuaian kadar besi dalam sereal makanan bayi hasil penelitian

dengan nilai yang tercantum dalam label.

2. Memberikan informasi tentang validitas metode spektrofotometri visibel pada

penetapan kadar besi dalam sereal makanan bayi dengan pereaksi o- fenantrolin

II. PENELAAHAN PUSTAKA

A. Anemia

Abnormalitas sel darah merah dapat menimbulkan dua keadaan, yaitu anemia

bila jumlah sel darah merah kurang dan polisitemia bila jumlah sel darah merah

berlebih (Price and Wilson, 1978). Anemia merupakan abnormalitas yang sangat

sering terjadi dan umum dijumpai. Seseorang yang mengalami anemia biasanya

lemas, tidak lincah, mudah sakit, nafsu makan menurun, dan pucat (Anonim, 2006b).

Hemoglobin merupakan komponen utama sel darah merah yang bertugas

mengangkut oksigen ke seluruh tubuh. Anemia ditandai dengan turunnya nilai

hemoglobin di bawah normal. Bayi umur 3-12 bulan dikatakan mengalami anemia

jika mempunyai kadar hemoglobin kurang dari 9 g/dL, sedangkan anak 1 tahun-

pubertas kurang dari 11 g/dL, wanita kurang dari 12 g/dL, wanita hamil kurang dari

11 g/dL, dan pria kurang dari 13 g/dL (Anonim, 2007b).

Menurut Price dan Wilson (1978) anemia diklasifikasikan menjadi tiga jenis

menurut morfologi sel darah merah, yaitu sebagai berikut :

1. Anemia mikrositik hipokrom, mikrositik berarti sel darah merah lebih kecil dari

sel darah normal dan hipokromik berarti nilai hemoglobin di bawah normal.

Anemia jenis ini sering disebabkan karena kekurangan zat besi, kehilangan darah

kronik dan gangguan sintesis globin seperti pada thalasemia. Pada anemia ini sel

darah merah tampak pucat karena hemoglobin sebagai pigmen pemberi warna

darah mempunyai nilai di bawah normal seperti terlihat pada gambar 1.

5

6

Gambar 1. Perbandingan sel darah merah normal (a) dengan sel darah merah pada anemia defisiensi besi (mikrositik hipokrom) (b) (Crowley, 2001)

2. Anemia normositik dengan sel darah merah berukuran normal. Penyebab anemia

ini antara lain adalah kehilangan darah akut, hemolisis, penyakit kronis termasuk

infeksi dan gangguan ginjal.

3. Anemia makrositik dengan sel darah merah lebih besar dari normal. Anemia ini

sering disebabkan oleh kekurangan vitamin B12 dan folat.

Dari ketiga jenis anemia tersebut, kasus yang paling banyak terjadi adalah

anemia mikrositik hipokromik yaitu anemia defisiensi besi. Anemia ini dapat

disebabkan oleh berbagai hal, antara lain adalah absorbsi yang buruk, perdarahan

kronik, dan kebutuhan yang meningkat (Wardhini dan Dewoto, 2002). Kebutuhan zat

besi meningkat saat bayi, remaja, kehamilan, dan wanita yang mengalami menstruasi,

sehingga resiko terjadi anemia defisisensi besi pada kelompok ini lebih tinggi

(Sediaoetama, 2004).

Anemia defisiensi besi pada bayi di Indonesia diketahui telah terjadi sejak

usia 3-5 bulan (Anonim, 2007a). Hal ini disebabkan karena bayi sedang dalam masa

7

pertumbuhan yang pesat sehingga memerlukan gizi dalam jumlah relatif banyak

(Sediaoetama, 2004). Susu formula bersuplemen serta makanan pendamping ASI

yang difortifikasi zat besi bila diberikan sejak usia 6 bulan dapat mencegah anemia

defisiensi besi.

B. Zat Besi

Zat besi merupakan salah satu mikromineral yang penting bagi tubuh dan

berperan dalam pembentukan sel darah merah. Zat besi dibutuhkan untuk produksi

hemoglobin, sehingga defisiensi besi akan menyebabkan terbentuknya sel darah

merah dengan kandungan hemoglobin rendah (Wardhini dan Dewoto, 2002).

Pada keadaan normal hanya 10 % dari zat besi dalam hidangan diserap oleh

mukosa usus, namun absorbsi dapat meningkat sebagai respon terhadap simpanan zat

besi yang rendah atau kebutuhan yang meningkat (Katzung, 2001). Zat besi disimpan,

terutama dalam bentuk ferritin, dalam sel-sel mukosa usus dan dalam makrofag di

hati, limpa dan sumsum tulang (Price and Wilson, 1978).

Tidak ada mekanisme untuk mengekskresi zat besi. Sejumlah kecil zat besi

akan hilang melalui eksfoliasi sel-sel mukosa usus ke dalam feses, dan sisanya

diekskresi ke dalam empedu, urin, dan keringat (Katzung, 2001). Bila ada zat besi

berlebih masuk ke tubuh akan mengakibatkan hemokromatosis (kelebihan besi)

karena zat besi sulit diekskresi. Kelebihan zat besi ini dapat menyebabkan kondisi

menjadi lemah, kerusakan hati, jantung, pankreas, dan kemungkinan organ lain

(Linder, 1985).

8

C. Sereal

Sereal merupakan suatu produk makanan yang berasal dari bahan alam dan

mengandung zat-zat yang penting untuk tubuh, sereal biasanya dikonsumsi sebagai

pengganti makanan pokok maupun sebagai makanan pelengkap (Winarno,1993).

Makanan pendamping ASI biasanya dibuat dari bahan serealia seperti beras, jagung,

gandum, dan sorgun yang merupakan sumber karbohidrat, dan kacang-kacangan

seperti kedelai, kacang hijau, kacang merah, kacang kapri dan jenis kacang lain yang

merupakan sumber protein (Anonim, 2003c).

Sereal untuk bayi biasanya difortifikasi dengan besi seperti ferri pirofosfat dan

juga fero fumarat yang secara organoleptis tidak berubah selama penyimpanan, selain

itu juga mudah diserap oleh tubuh (Davidsson, Kastenmayer, Szajewska, Hurrell, and

Barclya, 2000).

Sereal banyak mengandung zat-zat gizi yang diperlukan oleh tubuh, zat-zat

penting itu meliputi vitamin, karbohidrat, protein, air, dan mineral. Berikut ini

merupakan tabel zat gizi yang dianjurkan terkandung dalam suatu produk sereal.

Tabel I. Zat gizi yang dianjurkan terkandung dalam produk sereal (DeMan,1997)

Zat gizi Kandungan (mg/100 g) Vitamin A

Tiamin Riboflavin

Niasin Vitamin B6Asam folat

Besi Kalsium

Magnesium Seng

0,48 0,64 0,40 5,29 0,44 0,07 8,81 198,2 44,1 2,2

9

D. Pengabuan (ashing)

Ashing dalam analisis kimia dapat diartikan sebagai pemanasan suatu bahan

sehingga hanya meninggalkan abu yang tidak bisa terbakar (Gaines,2002). Ashing

juga bisa diartikan sebagai penghilangan karbon, sehingga yang didapatkan berupa

abu putih.

Teknik ashing yang sering digunakan adalah dry ashing, yaitu dengan

menggunakan furnace (alat kremasi) pada suhu 450-5500 C. Magnesium nitrat biasa

digunakan untuk mempercepat pengabuan. Sebelum sampel dimasukkan di furnace,

sebaiknya sampel lebih dulu dibakar menjadi arang (Gaines,2002).

Teknik ashing lain yang juga dikenal adalah wet ashing, teknik ini dilakukan

dengan cara merendam sampel dalam sejumlah asam sulfat sebelum dibakar. Pada

saat pembakaran di atas api, cairan cenderung berbuih dan setelah asam sulfat

berlebih telah berkurang sampel selanjutnya dibakar di dalam furnace (Gaines,2002).

Wet ashing lebih memakan waktu dan berbahaya dibandingkan dry ashing (Friel and

Ngyuen, 1986).

Teknik ashing mempunyai kelebihan antara lain adalah dapat digunakan pada

sampel dengan jumlah besar, membutuhkan sedikit reagen atau bahkan tidak butuh

reagen, dan juga relatif aman (Gaines,2002).

Alat dengan bahan dasar porslain (cawan porslen) sangat sering digunakan

dalam pengabuan, selain murah porslain juga dapat digunakan untuk memanaskan

hingga suhu 11000 C (Gaines,2002).

10

E. O-Fenantrolin

o-fenantrolin yang disebut juga 1,10-fenantrolin atau 4,5-fenantrolin dengan rumus

molekul C12H8N2 dan mempunyai berat molekul 180,20. komposisinya adalah

79,98% C; 4,48% H; dan 15,55% N. O-fenantrolin dibuat dari pemanasan o-

phenilenediamin dengan gliserol, nitrobenzene dan asam sulfat pekat atau dengan

cara yang sama dari 8-aminoquinoline (Anonim,1989).

N

N

12

3

4

5 6

7

8910

1

2

3 4 5 6

7

8

910

Gambar 2. Rumus struktur o-fenantrolin (Anonim, 1989)

o-fenantrolin berbentuk serbuk kristal dan berwarna putih, larut dalam alkohol

dan aseton, dalam 300 bagian air dan 70 bagian benzene. O-fenantrolin biasa

digunakan untuk membentuk kompleks dengan ion fero sebagai indikator sistem

redoks, yaitu titrasi garam fero, digunakan juga dalam penetapan kadar nikel,

ruthenium, perak, dan logam lain (Anonim,1989).

Larutan o-fenantrolin bila dilarutkan dalam etanol atau methanol maka larutan

akan stabil untuk beberapa bulan pada suhu -200 C, namun bila dilarutkan dalam

akuades larutan tahan hanya dalam beberapa hari (Anonim, 2003b) dan bila disimpan

di tempat yang dingin serta gelap akan tahan untuk beberapa minggu (Anonim,

1995a).

11

F. Penetapan Kadar Besi

1. Penetapan kadar besi secara spektrofotometri visibel

Penetapan kadar besi dengan spektrofotometri visibel dapat dilakukan dengan

berbagai macam pereaksi antara lain yaitu :

a. O-fenantrolin

Dalam penetapan kadar besi dengan pereaksi o-fenantrolin, besi harus berada

dalam bentuk Fe2+, sehingga Fe3+ harus direduksi terlebih dulu menggunakan

hidrokuinon atau hidroksilamin hidroklorida, reduktor ini dibutuhkan untuk menjaga

Fe tetap dalam bentuk Fe2+ (Bassett, Denny, Jeffery, and Mendham, 1991). Kompleks

Fe(fenantrolin)32+ mempunyai absorbansi molar sebesar 11.100 L/mol-cm pada

panjang gelombang serapan maksimum. Nilai yang sangat besar ini menandakan

bahwa kompleks menyerap sangat kuat, kompleks ini sangat stabil dan intensitas

warnanya tidak berubah dalam waktu yang lama (Anonim, 2005c).

Kompleks Fe(fenantrolin)32+ yang berwarna merah-orange ini (Bassett, et al,

1991) dapat diukur pada panjang gelombang serapan maksimum 510 nm dan

sebaiknya dikerjakan pada pH 3,5 – 4,5, (Anonim,1995) karena merupakan pH yang

optimal untuk pembentukkan kompleks Fe(fenantrolin)32+.

b. Tiosianat

Besi (III) bereaksi dengan tiosianat untuk menghasilkan kompleks berwarna

merah tua, dengan konsentrasi tiosianat yang kecil reaksi yang terjadi adalah sebagai

berikut :

Fe3+(aq) + SCN-(aq) → [Fe(SCN)]2+(aq) (1)

12

Dalam penetapan kadar secara kolorimetri, tiosianat yang digunakan harus

berlebih karena kelebihan ini akan meningkatkan intensitas dan kemantapan warna.

Reaksi pembentukkan kompleks heksatiosianatoferat (III) adalah sebagai berikut :

Fe3+(aq) + 6 SCN-(aq) → [Fe(SCN)6]3-(aq) (2)

Perak, tembaga, nikel, kobalt, titanium, uranium, molybdenum, merkuri, seng,

cadmium, dan bismuth dapat mengganggu terbentuknya kompleks

heksatiosianatoferat (III) ini (Bassett, et al, 1991).

Asam-asam kuat harus ada untuk menekan hidrolisis karena bila terjadi

hidrolisis dapat mengakibatkan terbentuknya endapan besi (III) hidroksida yang akan

mengganggu pengukuran. Reaksi hidrolisis yang terjadi:

Fe3+(aq) + H2O(aq) → Fe(OH)3 ↓ + 3 H+ (3)

Asam kuat yang biasa digunakan adalah HCl, namun tidak disarankan

menggunakan asam sulfat karena ion sulfat memiliki kecenderungan untuk bereaksi

dengan Fe3+ membentuk endapan yang dapat mengganggu pengukuran.

Fe3+ (aq) + SO42- (aq) → Fe2(SO4) ↓ (4)

Bila menggunakan HCl, besi akan bereaksi membentuk FeCl3 yang berbentuk

larutan sehingga tidak mengganggu pengukuran. Reaksi yang terjadi :

Fe3+ (aq) + HCl (aq) → FeCl3 (aq) + H+ (5)

c. Tioglikolat

Penggunaan asam tioglikolat (asam merkaptoasetat) untuk penetapan kadar

besi penting karena metode ini relatif bebas gangguan dalam memberikan warna

ungu-merah dengan Fe3+ yang dapat diukur pada 535 nm (Bassett, et al, 1991).

13

d. 5-nitro-6-amino-o-fenantrolin (NAF)

Pada penelitian yang dilakukan oleh Demirhan dan Elmali (2001) ini

dilakukan optimasi penetapan kadar besi dengan 5-nitro-6-amino-o-fenantrolin

(NAF). Prinsip metode ini adalah pembentukkan kompleks antara Fe2+ dengan NAF

yang memberikan warna orange-merah dengan panjang gelombang serapan

maksimum 520 nm. Berikut ini merupakan kompleks yang terbentuk antara Fe2+

dengan 5-nitro-6-amino-o-fenantrolin

N N

H2N NO2

N

N

H2N

O2N

NN

H2NNO2

Fe 2+

Gambar 3. Tris (5- nitro-6-amino-o-fenantrolin )besi(II) (Demirhan and Elmali,2001)

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kompleks yang terbentuk optimum

pada temperatur 200 C, operating time 210-300 menit, jumlah reagen dengan

konsentrasi 107 µg/ml adalah 5 ml dan pH 3,4-4,5.

Pada metode ini logam-logam seperti Co2+, Ni2+, dan Cu2+ diketahui sangat

mengganggu, Zn2+, Mn2+, Al3+, dan Ca2+ sedikit mengganggu, sedangkan Mg2+ sama

sekali tidak mengganggu.

14

2. Penetapan kadar besi secara titrasi redoks

a. Kalium permanganat

Prinsip dari metode ini adalah KMnO4 sebagai titran mengoksidasi Fe2+

menjadi Fe3+, sedangkan KMnO4 tereduksi menjadi Mn2+. Dalam metode ini tidak

dibutuhkan indikator. Titik akhir titrasi ditunjukkan saat larutan sampel menjadi

merah muda (Anonim, 1998).

(6)

(7) MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+(aq) + 4H2O

Fe2+ Fe3+ + e-Reduksi :

Oksidasi :

x 5

MnO4- + 8H+ + 5Fe2+ Mn2+(aq) + 4H2O + 5 Fe3+

(Anonim, 1998)

Untuk memastikan bahwa besi berada dalam bentuk Fe2+ maka sebelum

titrasi, larutan terlebih dulu direaksikan dengan SnCl2. SnCl2 tersebut dapat

mereduksi Fe3+ yang mungkin ada. Kelebihan Sn2+ kemudian dihilangkan dengan

mereaksikkannya dengan HgCl2 sehingga menghasilkan endapan merkurium (I)

klorida (Hg2Cl2) (Anonim, 1998).

b. Kalium dikromat

Pada metode ini dibutuhkan indikator dalam penentuan titik akhir titrasi, ada

tiga indikator yang bisa digunakan antra lain adalah difenilamin, difenilbenzidin, dan

difenilamin sulfonat. Titik akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna dari hijau ke

ungu (Lancashire, 2006).

15

(8) Fe2+

(9) Cr 2-

(Lancashire, 2006)

3. Penetapan kadar besi secara gravimetri

Prinsip metode ini adalah mengendapkan besi oksida hidrat dengan

menambahkan basa berlebih ke dalam larutan besi (III) dan dilanjutkan dengan

pembakaran pada suhu 8000 – 10000 C sehingga menghasilkan Fe2O3.

Fe3+ + 6 NH3 + xH2O → Fe2O3.yH2O + 6 NH4+

Fe2O3.yH2O → Fe2O3 + yH2O (10)

(Kolthoff and Sandell,1952)

Sebelumnya krus yang digunakan untuk pembakaran harus dibakar hingga

bobotnya konstan. Kertas saring berisi endapan yang telah benar-benar kering

(dibiarkan 1 malam) dibungkus dan ditaruh dalam krus seperti dalam gambar 4.

Gambar 4. Cara melipat kertas saring berisi endapan dan penempatannya dalam krus

(Harris, 1999)

2O7 + 14 H+ + 6e-

Fe3+ + e-

eduksi :

Oksidasi : x 6

e2+ + Cr2O7 + 14 H+

R

6F 2- 6 Fe3+ + Cr3++ 7 H2O

2 Cr3++ 7 H2O

16

Posisi krus pada saat pembakaran di atas api agak dimiringkan seperti terlihat

pada gambar 5. Pengeringan dilakukan dengan nyala api yang kecil, setelah kering

api dibesarkan lagi untuk mengarangkan kertas, kertas tidak boleh sampai menyala

karena akan menyebabkan terlemparnya partikel endapan (Bassett et al, 1991). Saat

kertas sudah terarangkan seluruhnya dan tidak keluar uap lagi, api dibesarkan secara

bertahap hingga terbentuk Fe2O3.

Gambar 5. Posisi krus data pembakaran di atas api (Harris, 1999)

Krus didinginkan dalam desikator selama 30 menit dan ditimbang hingga

bobotnya konstan, bila belum konstan ulangi dengan pembakaran (Harris, 1999).

G. Spektrofotometri Visibel

Spektrofotometri visibel adalah salah satu teknik analisis fisika-kimia yang

mengamati tentang interaksi atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik pada

panjang gelombang 380-780 nm. Spektrofotometri UV-Vis lebih banyak digunakan

untuk analisis kuantitatif daripada kualitatif karena melibatkan energi elektronik yang

cukup besar pada molekul yang dianalisis (Mulja dan Suharman, 1995).

Spektrofotometer yang sesuai untuk pengukuran di daerah spektrum

ultraviolet dan cahaya tampak terdiri dari suatu sistem optik dengan kemampuan

17

menghasilkan cahaya monokromatik dalam rentang panjang gelombang 200 – 800

nm dan suatu alat yang sesuai untuk menetapkan serapan (Anonim, 1995b).

Secara sederhana, komponen-komponen spektrofotometer berkas ganda dapat

dijelaskan sebagai berikut :

Gambar 6. Skema sederhana spektrofotometer UV-Vis berkas ganda (Skoog et al, 1998)

a. Sumber tenaga radiasi

Sumber radiasi yang ideal untuk pengukuran serapan harus menghasilkan

spektrum kontinyu dengan intensitas yang seragam pada keseluruhan kisaran

panjang gelombang. Sumber radiasi cahaya tampak biasanya menggunakan lampu

filament tungsten yang menghasilkan radiasi kontinu pada daerah panjang

gelombang 350-2500 nm. Sumber radiasi ultraviolet banyak menggunakan lampu

hydrogen dan lampu deuterium, kedua lampu ini menghasilkan radiasi kontinu

pada daerah panjang gelombang 180-350 nm (Sastrohamidjodjo,2001).

b. Monokromator

Ada dua alat untuk mengubah radiasi yang polikromatik menjadi

monokromatik yaitu penyaring dan monokromator. Penyaring dibuat dari benda

18

khusus yang hanya meneruskan radiasi pada daerah panjang gelombang tertentu

dan menyerap radiasi dari panjang gelombang yang lain. Monokromator

merupakan serangkaian alat optik yang menguraikan radiasi polikromatik menjadi

panjang gelombang tunggalnya dan memisahkan panjang gelombang tersebut

menjadi jalur yang sangat sempit (Sastrohamidjodjo,2001).

c. Tempat cuplikan

Tempat cuplikan biasa disebut sel atau kuvet. Untuk daerah ultraviolet

biasanya menggunakan Quartz atau kuvet dari silica yang dilebur

(Sastrohamidjodjo,2001), sedangkan untuk daerah cahaya tampak biasanya

menggunakan Quartz atau gelas silikat (Skoog et al, 1998)

d. Detektor

Fungsi detektor adalah untuk mengubah sinyal radiasi yang diterima menjadi

sinyal elektronik. Persyaratan-persyaratan penting untuk detektor adalah

sensitivitas tinggi, waktu respon pendek, stabilitas panjang dan sinyal elektronik

yang mudah diperjelas. Detektor yang digunakan dalam ultraviolet disebut

detektor fotolistrik (Sastrohamidjodjo,2001).

Absorbsi cahaya oleh suatu molekul merupakan suatu bentuk interaksi antara

gelombang cahaya (foton) dan atom/molekul. Proses absorbsi cahaya UV-Vis

berkaitan dengan promosi elektron dari satu orbital molekul dengan tingkat energi

elektronik tertentu ke orbital molekul lain dengan tingkat energi elektronik yang lebih

tinggi. Menurut Skoog (1998), ada tiga tipe transisi elektronik yaitu :

19

1. Transisi yang melibatkan elektron π, σ, dan n

Secara umum, ada tiga macam distribusi elektron dalam suatu senyawa

organik yaitu orbital pi (π), sigma (σ) dan elektron tidak berpasangan (n). Apabila

radiasi elektromagnetik mengenai molekul, maka akan terjadi eksitasi elektron ke

tingkat energi yang lebih tinggi yang dikenal sebagai orbital elektron antibonding

(Mulja dan Suharman, 1995).

Macam-macam transisi elektronik yang sering terjadi adalah σ→ σ *, n→ σ *,

n→π*, dan π →π* seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 7. Tingkat energi elektronik ( Skoog et al, 1998)

Semakin besar energi untuk berpindah maka panjang gelombang daerah

serapan maksimum semakin rendah (Clark,1997). Hal ini dapat terlihat pada transisi

n→ σ * yang mempunyai energi lebih rendah, berada pada daerah panjang gelombang

150-250 nm, sedangkan σ→ σ * berada pada panjang gelombang serapan maksimum

125 nm (Skoog et al, 1998).

20

2. Transisi yang melibatkan elektron d dan f

Transisi ini kebanyakan terjadi pada logam transisi, golongan lanthanide dan

actinide. Pada logam transisi, proses absorbsi dihasilkan dari transisi elektron 3d dan

4d, sedangkan pada golongan lanthanide dan actinide dihasilkan dari transisi elektron

4f dan 5f (Skoog et al, 1998). Ion logam dapat membentuk kompleks dengan agen

pengkompleks (ligan), karena logam transisi mempunyai orbital d yang belum penuh

(Skoog et al, 1998) sehingga elektron yang tersedia untuk membentuk ikatan lebih

banyak. Berikut ini merupakan urutan ligan berdasarkan kekuatan medan yang

ditimbulkannya I- < Br- < Cl- < F- < OH- < C2O42- ~ H2O < SCN- < NH3 <

ethylenediamine < o-fenantrolin < NO2- < CN- (Skoog et al, 1998).

3. Transisi yang melibatkan charge transfer electron

Transisi tipe ini sangat penting dalam suatu analisis, karena mempunyai

absorbansi molar yang sangat besar ( lebih dari 10.000). Oleh karena itu, kompleks

ini mempunyai sensitifitas yang tinggi. Kompleks-kompleks anorganik yang

terbentuk melalui transisi charge transfer electron biasanya disebut kompleks charge

transfer. Contoh dari kompleks ini antara lain adalah kompleks tiosianat dan fenol

dengan besi (III), kompleks o-fenantrolin dengan besi (II), kompleks

heksasianoferat(II) / heksasianoferat (III) yang bertanggung jawab atas warna

Prussian blue (Skoog et al, 1998).

Pada sebagaian besar kompleks charge transfer yang melibatkan logam,

logam bertindak sebagai penerima elektron (acceptor) dan ligan sebagai donor

elektron (Skoog et al, 1998).

21

Analisis dengan spektrofotometer UV-Vis melibatkan pembacaan absorban

radiasi elektromagnetik oleh molekul atau radiasi elektromagnetik yang diteruskan.

Keduanya dikenal sebagai absorban (A) tanpa satuan dan transmitan dengan satuan

persen. Hubungan antara intensitas radiasi elektromagnetik yang diserap oleh sistem

(I0) dengan intensitas radiasi yang ditransmisikan (It) dapat dijelaskan dengan hukum

Lambert-Beer, sebagai berikut :

bc⋅⋅−== ε10II

T0

t (11)

bc T1 log A ⋅⋅== ε (12)

Dengan T = persen transmitan; I0 = intensitas radiasi yang datang; It = intensitas

radiasi yang diteruskan; ε = daya serap molar (L.mol-1.cm-1); c = konsentrasi (mol/L);

b = panjang sel (cm); A = serapan.

cbA a⋅

= (13)

Daya serap (a) dalam L.g-1.cm-1 adalah serapan dibagi dengan hasil perkalian panjang

sel (b) dalam cm, dan konsentrasi (c) dalam gram/L (Anonim, 1995b).

H. Validasi Metode Analisis

Metode-metode analisis yang digunakan dalam laboratorium kimia analisis

bisa berupa metode standar, metode komparatif ataupun metode pengembangan.

Semua metode analisis yang dipilih untuk penentuan rutin maupun riset terlebih

22

dahulu mutlak harus divalidasi dengan beberapa parameter validasi (Mulja dan

Suharman, 1995).

Kesahihan metode analisis diartikan sebagai suatu prosedur yang digunakan

untuk membuktikan bahwa metode analisis tersebut secara taat asas memberikan

hasil seperti yang diharapkan dengan kecermatan dan ketelitian yang memadai.

Pedoman-pedoman kesahihan metode analisis didukung oleh parameter-

parameter (Mulja dan Hanwar,2003).

1. Akurasi

Akurasi adalah suatu ukuran kedekatan nilai hasil percobaan dengan nilai

yang sesungguhnya. Akurasi dapat dinyatakan sebagai persen perolehan kembali

(recovery). Nilai recovery dihitung dari kadar yang dihitung dari kurva baku

dibandingkan dengan kadar teoritis dikalikan 100%.

Akurasi atau kecermatan hasil analisis sangat bergantung pada sebaran galat

sistematik di dalam keseluruhan tahapan analisis. Oleh karena itu, untuk

mendapatkan akurasi yang tinggi perlu dilakukan pencegahan terjadinya galat

sistematik, antara lain adalah menggunakan peralatan yang telah dikalibrasi,

menggunakan pereaksi dan pelarut yang baik, pengontrolan suhu, dan pelaksanaan

sesuai dengan prosedur (Harmita, 2004).

2. Presisi

Presisi suatu metode analisis merupakan ukuran yang menunjukkan derajat

kesesuaian antara data-data yang diperoleh dari prosedur yang sama pada sampel

homogen (Harmita, 2004). Presisi biasanya dinyatakan dengan Coefficient of

23

Variation (CV) atau Relative Standard Deviation (RSD) untuk sejumlah sampel yang

berbeda. Harga CV < 2% dapat dikatakan metode tersebut memberikan presisi yang

bagus, sedangkan untuk bioanalisis CV=15-20% masih dapat diterima. Koefisien

variasi akan meningkat dengan menurunnya kadar sampel yang dianalisis (Harmita,

2004). Menurut AOAC performansi metode pada penetapan kadar besi dengan

metode spektrofotometri pada berbagai jenis sereal adalah sebagai berikut :

Tabel II. Performansi metode pada penetapan kadar besi secara spektrofotometri (Anonim, 1995a)

Produk Rata-rata Fe/100g SD % CV

Formula bayi dengan bahan dasar susu (bubuk dengan kadar besi rendah) 1,48 0,13 8,48

Formula bayi dengan bahan dasar kedelai (bubuk dengan fortifikasi besi) 9,64 0,43 4,43

Sereal yang tidak difortifikasi 5,95 5,95 3,08 Sereal dengan fortifikasi 22,3 22,3 5,55

3. Linearitas

Menurut Mulja dan Hanwar (2003) linearitas merupakan kemampuan suatu

prosedur analisis untuk mendapatkan hasil uji yang secara langsung proposional

dengan konsentrasi (jumlah) analit dalam sampel. Data linearitas dapat diterima bila

nilai koefisien korelasi (r) lebih dari 0,999.

I. Landasan Teori

Besi merupakan mikroelemen yang penting bagi tubuh. Penetapan kadar besi

dalam sereal makanan bayi dilakukan dengan cara membakar sereal sampai bebas

24

karbon, sehingga hanya tersisa bahan yang tidak bisa terbakar. Abu putih kecoklatan

yang dihasilkan mengandung Fe2O3, abu tersebut kemudian dilarutkan dalam HCl

dan bereaksi membentuk FeCl3. O-fenantrolin akan membentuk kompleks warna bila

bereaksi dengan Fe2+. Oleh karena besi yang terbentuk masih dalam bentuk Fe3+,

maka besi harus direduksi terlebih dulu menggunakan hidrokuinon, setelah tereduksi

menjadi Fe2+ dan ditambahkan dengan o-fenantrolin akan terbentuk kompleks warna

orange. Kompleks ini terbentuk secara optimal pada pH 3,5-4,5 sehingga harus

ditambahkan buffer asetat untuk mempertahankan pH tetap pada rentang tersebut.

Kompleks warna yang terbentuk dapat diukur pada daerah sinar tampak yaitu pada

panjang gelombang 510 nm.

J. Hipotesis

Berdasarkan landasan teori tersebut dapat dikemukakan suatu hipotesis yakni

kadar besi rata-rata dalam sereal makanan bayi masuk dalam rentang yang dapat

diterima dari nilai yang tercantum dalam label dan metode spektrofotometri visibel

dengan pereaksi o-fenantrolin mempunyai akurasi, presisi, dan linearitas yang baik

pada penetapkan kadar besi dalam sereal bayi.

III. METODE PENELITIAN

A. Jenis dan Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian noneksperimental dengan rancangan

penelitian deskriptif nonanalitik, karena dalam penelitian ini peneliti tidak melakukan

manipulasi/intervensi/perlakuan terhadap obyek uji yaitu sereal makanan bayi umur

6-24 bulan, peneliti hanya mendiskripsikan keadaan yang ada.

B. Definisi operasional

1. Zat besi merupakan mikroelemen yang esensial bagi tubuh.

2. Sampel yang digunakan adalah sereal makanan bayi untuk umur 6-24 bulan

dengan jumlah saji per kemasan adalah 0,5.

3. Metode yang digunakan adalah spektrofotometri visibel dengan pereaksi o-

fenantrolin dan penentuan kadar berdasarkan pada pembentukan warna yang

dapat terserap pada daerah cahaya tampak.

4. Kadar besi yang diperoleh dalam sereal makanan bayi dinyatakan dalam %AKG.

C. Bahan

Tiga macam sereal yaitu merk X, Y, dan Z, pereaksi o-fenantrolin

(p.a.Merck), natrium asetat (p.a.Merck), asam asetat glacial (p.a.Merck), hidrokuinon

(p.a.Merck), Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O (p.a Merck), HCl (p.aMerck), HNO3 (p.a Merck),

kalium heksasianoferat (II) 10%, kalium heksasianoferat (III) 10%, akuades

laboratorium Kimia Organik universitas Sanata Dharma.

25

26

D. Alat

Spektrofotometer UV-Vis (Perkin-Elmer Lamda 20), kuvet, kertas saring,

beker gelas, labu ukur, cawan porslen, kompor listrik, furnace (Carbolite), buret, pipet

tetes, pipet volume, gelas ukur, pengaduk, drupple plate, neraca analitik (Scaltec

SBC 22).

E. Cara Penelitian

1. Penyiapan sampel

Dua puluh kemasan sereal masing-masing merk ditimbang seksama satu per

satu dan dicari bobot rata-ratanya. Sereal yang sudah ditimbang dicampur menjadi

satu hingga diperoleh sampel yang homogen.

2. Pembuatan larutan stock baku Fe2+

Timbang seksama lebih kurang 351,2 mg Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O masukkan ke

dalam labu ukur 50 ml beri sedikit akuades lalu tambahkan 2 tetes HCl encerkan

sampai 50,0 ml dengan akuades

3. Pembuatan larutan intermediate baku Fe2+

Pipet 1 ml dari larutan stock baku dan masukkan ke labu ukur 100 ml,

tambahkan 2 tetes HCl encerkan sampai tanda.

4. Pembuatan larutan pereaksi

a. Pembuatan pereaksi o-fenatrolin

Larutkan 0,1 g o-fenantrolin dalam kurang lebih 80 ml akuades pada suhu 800

C, dinginkan dan encerkan hingga 100 ml.

27

b. Pembuatan larutan hidrokuinon 1%

Masukkan 1 g hidrokuinon dalam labu 100 ml dan encerkan dengan akuades

sampai tanda. Larutan ini selalu dibuat baru dan terlindung dari cahaya.

c. Pembuatan larutan buffer asetat

Larutkan 8,3 g natrium asetat anhidrat dalam labu 100 ml dengan akuades,

tambahkan 12 ml asam asetat glacial dan encerkan sampai tanda.

5. Optimasi metode

a. Pembuatan seri kadar larutan baku Fe2+

Lima seri kadar larutan baku Fe2+ dibuat dengan mengambil berturut-turut

sebanyak 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; dan 7,0 ml dari larutan intermediate baku dimasukkan ke

dalam labu ukur 25 ml. Tambahkan larutan buffer asetat sampai pH 3,5-4,5.

tambahkan 2,0 ml larutan hidrokuinon dan 1,0 ml larutan o-fenantrolina, encerkan

dengan akuades sampai tanda dan campur rata.

b. Penentuan rentang waktu operasi

Ambil seri kadar larutan baku yang telah dibuat di atas, yang berisi 4,0 ml

larutan baku Fe2+, masukkan ke dalam labu ukur 25 ml. Tambahkan larutan buffer

asetat sampai pH 3,5-4,5. tambahkan 2,0 ml larutan hidrokuinon, dan 1,0 ml larutan

o-fenantrolina, encerkan dengan akuades sampai tanda dan campur rata. Masukkan ke

dalam kuvet, ukur serapan pada panjang gelombang serapan maksimum teoritis 510

nm, tiap satu menit, selama 45 menit sampai serapannya stabil.

28

c. Penentuan panjang gelombang serapan maksimum

Ambil seri kadar larutan baku yang telah dibuat di atas, yang berisi 4,0; 6,0;

dan 7,0 ml larutan baku, masukkan ke dalam labu ukur 25 ml. Tambahkan larutan

buffer asetat sampai pH 3,5-4,5. Tambahkan 2,0 ml larutan hidrokuinon dan 1,0 ml

larutan o-fenantrolina, encerkan dengan akuades sampai tanda dan campur rata. Baca

serapannya pada panjang gelombang 400-600 nm. Panjang gelombang serapan

maksimum, ditandai dengan serapan yang paling besar.

6. Penetapan kurva baku

Lima seri kadar larutan baku Fe2+ dibuat dengan mengambil berturut-turut

sebanyak 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; dan 7,0 ml dari larutan intermediate baku dimasukkan ke

dalam labu ukur 25 ml. Tambahkan 2,0 ml larutan hidrokuinon, kemudian tambahkan

larutan buffer asetat sampai mencapai pH 3,5-4,5 dan 1,0 ml larutan o-fenantrolina,

encerkan dengan akuades sampai tanda dan campur rata. Ukur serapannya setelah

masuk rentang waktu operasi pada panjang gelombang serapan maksimum. Lakukan

3 kali replikasi.

7. Uji kualitatif

Timbang saksama lebih kurang 5,0 g serbuk sereal yang sudah tercampur

homogen. Masukkan ke dalam cawan porslen, abukan serbuk menggunakan kompor

listrik. Tambahkan 1-1,5 ml asam nitrat, keringkan dan panaskan secara perlahan

dalam furnace sampai bebas karbon (abu menjadi berwarna putih) pada suhu 5500 C

selama kurang lebih 2 jam. Dinginkan, tambahkan 5 ml HCl lalu uapkan di atas water

bath dalam lemari asam. Residu yang terbentuk dilarutkan dalam 2,0 ml HCl

29

kemudian dipanaskan 5 menit di atas water bath dengan ditutupi gelas arloji. Bilas

gelas arloji dengan akuades lalu saring filtrat ke dalam labu 100 ml, dinginkan dan

encerkan sampai tanda. Pipet larutan dan diletakkan dalam drupple plate lalu ditetesi

dengan kalium heksasianoferat (II) 10% dan kalium heksasianoferat (III) 10%.

8. Penetapan kadar

Timbang saksama lebih kurang 5,0 g serbuk sereal yang telah tercampur

homogen. Masukkan ke dalam cawan porslen, abukan serbuk menggunakan kompor

listrik. Tambahkan 1-1,5 ml asam nitrat, keringkan dan panaskan secara perlahan

dalam furnace sampai bebas karbon (abu menjadi berwarna putih) pada suhu 5500 C

selama kurang lebih 2 jam. Dinginkan, tambahkan 5 ml HCl lalu uapkan di atas water

bath dalam lemari asam. Residu yang terbentuk dilarutkan dalam 2,0 ml HCl

kemudian dipanaskan 5 menit di atas water bath dengan ditutupi gelas arloji. Bilas

gelas arloji dengan akuades lalu saring filtrat ke dalam labu 100 ml, dinginkan dan

encerkan sampai tanda.

Ambil 10,0 ml dari labu ukur 100 ml masukkan ke labu ukur 25 ml.

Tambahkan 2,0 ml hidrokuinon ke dalamnya, kemudian 4 ml buffer asetat agar pH

mencapai 3,5-4,5, dan 1,0 ml o-fenantrolina, encerkan sampai tanda dan baca

serapannya pada panjang gelombang maksimum setelah masuk rentang waktu

operasi. Lakukan replikasi sebanyak 6 kali.

30

9. Pembuatan larutan stock baku Fe2+ untuk perolehan kembali

Timbang seksama lebih kurang 351,2 mg Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O masukkan ke

dalam labu ukur 50 ml beri sedikit akuades lalu tambahkan 2 tetes HCl encerkan

sampai 50,0 ml dengan akuades.

10. Perolehan kembali

Timbang saksama lebih kurang 3,0 g serbuk sereal yang sudah tercampur

homogen. Masukkan ke dalam cawan porslen, dan tambahkan 0,2 ml larutan stock

baku lalu abukan serbuk menggunakan kompor listrik. Tambahkan 1-1,5 ml asam

nitrat, keringkan dan panaskan secara perlahan dalam furnace sampai bebas karbon

(abu menjadi berwarna putih) pada suhu 5500 C selama kurang lebih 2 jam.

Dinginkan, tambahkan 5 ml HCl lalu uapkan di atas water bath dalam lemari asam.

Residu yang terbentuk dilarutkan dalam 2,0 ml HCl kemudian dipanaskan 5 menit di

atas water bath dengan ditutupi gelas arloji. Bilas gelas arloji dengan akuades lalu

saring filtrat ke dalam labu 100 ml, dinginkan dan encerkan sampai tanda.

Ambil 10,0 ml dari labu ukur 100 ml masukkan ke labu ukur 25 ml.

Tambahkan 2,0 ml hidrokuinon ke dalamnya, kemudian 4 ml buffer asetat agar pH

mencapai 3,5-4,5, dan 1,0 ml o-fenantrolina, encerkan sampai tanda dan baca

serapannya setelah masuk rentang waktu operasi. Lakukan replikasi sebanyak 6 kali.

F. Analisis hasil

Analisis hasil pada penelitian ini meliputi analisis kualitatif dan analisis

kuantitatif. Analisis kualitatif dilakukan menggunakan metode reaksi warna yaitu uji

31

dengan kalium heksasianoferat (II) 10% dan kalium heksasianoferat (III) 10%.

Analisis kuantitatif dilakukan dengan menghitung %AKG zat besi yang terkandung

dalam sereal makanan bayi. Analisis validasi metode yang digunakan dalam

penetapan kadar besi di dalam sereal dapat ditentukan berdasarkan parameter sebagai

berikut :akurasi, presisi, dan linearitas.

1. Akurasi

Akurasi dapat dilaporkan sebagai persen perolehan kembali (recovery). Nilai

perolehan kembali suatu metode analisis dihitung dengan rumus :

%100ikadar teor

kurkadar teru recovery ×=

2. Presisi

Presisi biasannya dinyatakan dengan Coefficient of Variation (CV) atau Relative

Standard Deviation (RSD). CV dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

X

SD CV =

( )

1-n

X-XSD

n

1i

2∑==

3. Linearitas

Linearitas dinyatakan dalam r dan dihitung dari analisis regresi data kurva baku.

IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Pemilihan dan Penyiapan Sampel

Pada penelitian ini sampel yang digunakan adalah sereal makanan bayi merek

X, Y, dan Z yang mengandung berbagai nutrisi untuk membantu tumbuh kembang

bayi secara optimal. Salah satu kandungan nutrisi yang terdapat dalam sereal

makanan bayi adalah zat besi yang merupakan mikroelemen esensial bagi tubuh.

Penelitian yang dilakukan bersifat deskriptif, maka untuk populasi berjumlah

kecil sampel yang digunakan minimum 20% dari populasi (Sevilla et al). Hasil

sampling peneliti, terdapat 8 merek sereal makanan bayi untuk umur 6-24 bulan

dengan jumlah saji / kemasan 0,5 dan mengandung zat besi, serta mempunyai nomor

registrasi yang menunjukkan bahwa produk tersebut boleh beredar di pasaran. Dari

kedelapan merek sereal tersebut dipilih 3 merek tertentu secara acak untuk ditetapkan

kadarnya mewakili populasi yang ada.

Pada masing-masing merek digunakan 20 kemasan sereal dengan nomor batch

sama, hal ini menunjukkan bahwa sampel tersebut melalui tahap-tahap produksi yang

sama. Keduapuluh kemasan dari masing-masing merek tersebut ditimbang satu

persatu dan dicampur menjadi satu hingga homogen. Dari penimbangan tersebut

didapatkan bobot rata rata sereal merek X, Y, Z, masing-masing adalah 19816,936

mg, 24055,8071 mg, dan 19940,185 mg.

32

33

B. Optimasi Metode

Ion besi (II) mudah teroksidasi sehingga larutan stock baku Fe2+ dibuat sedikit

asam dengan penambahan 2 tetes HCl agar tahan disimpan dalam waktu yang agak

lama (Svehla,1979).

Operating time atau waktu operasi adalah waktu yang dibutuhkan ion besi (II)

untuk bereaksi dengan pereaksi o-fenantrolin secara sempurna membentuk kompleks

warna orange, hal ini ditandai dengan absorbansi stabil dalam kurun waktu tertentu.

Waktu operasi dalam penelitian ini diukur selama 45 menit dan pengukuran dimulai

dari menit ke 5 setelah pengenceran. Grafik waktu operasi yang dihasilkan dapat

dilihat dalam gambar 8.

Gambar 8. Grafik waktu operasi kompleks Fe2+ dengan o-fenantrolin

34

Dari hasil waktu operasi seri kadar kurva baku dengan konsentrasi 1,599.10-3

mg/ml pada panjang gelombang teoritis 510,0 nm dapat diketahui bahwa kompleks

Fe(fenantrolin)32+ stabil dari menit ke 5 setelah pengenceran hingga menit ke 45

dengan absorbansi sebesar 0,318. Dalam penelitian ini pengukuran kurva baku dan

sampel dilakukan pada menit yang sama yaitu menit ke-20 setelah pengenceran.

Penentuan panjang gelombang serapan maksimum dilakukan untuk

mengetahui panjang gelombang dimana kompleks Fe(fenantrolin)32+ memberikan

absorbansi terbesar.

Gambar 9. Grafik panjang gelombang serapan maksimum kompleks Fe2+ dengan o-

fenantrolin

35

Penentuan panjang gelombang serapan maksimum dilakukan pada rentang

400-600 nm dengan 3 seri kadar kurva baku yaitu pada konsentrasi 1,599.10-3;

2,399.10-3 ; dan 2,799.10-3 mg/ml dan hasilnya dapat dilihat pada gambar 9.

Dari hasil tersebut dapat ditetapkan bahwa panjang gelombang serapan

maksimum penelitian adalah 510,4 nm, dan panjang gelombang ini selanjutnya

digunakan untuk pengukuran kurva baku dan penetapan kadar sampel.

Kurva baku dibuat dengan lima seri kadar, yaitu dengan pemipetan 3,0; 4,0;

5,0; 6,0; dan 7,0 ml dari larutan intermediate baku Fe2+, sehingga diperoleh hasil

sebagai berikut :

Tabel III. Kurva baku konsentrasi Fe2+ vs absorbansi

Replikasi I Replikasi II* Replikasi III Kons.Fe2+ (mg/ml) Absorbansi

Kons.Fe2+ (mg/ml) Absorbansi

Kons.Fe2+ (mg/ml) Absorbansi

1,199.10-3 1,599.10-3 1,999.10-3 2,399.10-3 2,799.10-3

0,241 0,318 0,399 0,482 0,556

1,203.10-3 1,604.10-3 2,005.10-3 2,406.10-3 2,807.10-3

0,241 0,320 0,400 0,474 0,558

1,2039.10-31,6052.10-32,0065.10-32,4078.10-32,8091.10-3

0,242 0,320 0,399 0,482 0,573

A B r

: 2,3985.10-3 : 198,5 : 0,9998

A B r

: 4,6.10-3: 196,5 : 0,9999

ABr

: -8,8. 10-3 : 205,333 : 0,9995

Persamaan Y = 198,5X + 2,3985.10-3

Persamaan Y = 196,5X + 4,6.10-3

Persamaan Y = 205,333X – 8,8.10-3

Catatan : * persamaan kurva baku yang digunakan dalam penelitian Dilihat dari koefisien korelasi ketiga persamaan kurva baku mempunyai r

hasil > r tabel, karena pada taraf kepercayaan 99% r tabel yang diperoleh adalah

0,875 (De Muth,1999). Dari ketiga replikasi kurva baku tersebut dipilih replikasi

kedua dengan persamaan kurva baku Y = 196,5X + 4,6.10-3 karena mempunyai

36

koefisien korelasi yang paling besar yaitu 0,9999 dan slope yang paling kecil yaitu

196,5.

Kurva baku

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003 0.0035

Konsentrasi Fe2+ (mg/ml)

Abs

orba

nsi

Gambar 10. Grafik konsentrasi Fe2+ vs absorbansi dari kurva baku replikasi kedua

C. Uji Kualitatif

Uji kualitatif dilakukan menggunakan kalium heksasianoferat (II) 10% dan

kalium heksasianoferat (III) 10%. Hasil yang didapatkan untuk kedua uji kualitatif

adalah positif sampel mengandung besi. Reaksi yang terjadi adalah :

1. Kalium heksasianoferat (II)

Fe2+ + 2 K+ + [Fe(CN)6]4- → K2Fe[Fe(CN)6] ↓ (14)

Biru muda

(Svehla,1979)

2. Kalium heksasianoferat (III)

Fe2+ + [Fe(CN)6]3- → Fe3+ + [Fe(CN)6]4- (15)

37

4 Fe3+ + [Fe(CN)6]4- → Fe4[Fe(CN)6]3 ↓ (16)

Biru tua

(Svehla,1979)

Fe2+ dioksidasi oleh ion heksasianoferat (III) menjadi besi (III) dan juga terbentuk

heksasianoferat (II).

Hasil dari kedua uji kualitatif ini dapat dilihat pada gambar berikut ini :

Gambar 11. Hasil reaksi warna uji kualitatif pada sampel merek X, Y, dan Z

Keterangan :

1 : uji dengan kalium heksasianoferat (II) 10%

2 : uji dengan kalium heksasianoferat (III) 10%

38

D. Penetapan Kadar Sampel

Masing-masing merek sereal yang sudah tercampur homogen ditimbang

seksama lebih kurang 5,0 gram dengan pengulangan 6 kali karena akan dilakukan 6

kali replikasi dan diberi perlakuan duplo agar data yang didapatkan lebih

representatif.

Sereal dibakar dengan kompor listrik hingga menjadi arang. Arang atau abu

dengan berat jenis kecil ini akan mudah terbang sehingga perlu dibasahi dengan asam

nitrat sebagai ashing aid untuk mengurangi kehilangan abu (Gaines,2002). Abu

dimasukkan ke dalam furnace dan dipanaskan hingga suhu 5500 C selama kurang

lebih 2 jam, kemudian didinginkan. Abu yang terbentuk berwarna putih kecoklatan

mengandung Fe2O3.

Fe-organik Fe-karbon (17) dibakar

[O] Fe-karbon + HNO3 Fe2O3(s) + CO2(g) ↑ (18)

↑ 5500 C (abu putih kecoklatan)

Abu putih yang dihasilkan, diuapkan dengan HCl di atas waterbath dan residu

yang terbentuk dilarutkan dengan HCl dan dipanaskan selama 5 menit. Reaksi yang

terjadi adalah sebagai berikut :

Fe2O3 + 6 HCl → 2 FeCl3 + 3 H2O (19)

Larutan yang terbentuk disaring ke dalam labu 100 ml, gelas arloji dan cawan

porslen dibilas beberapa kali dengan akuades dan disaring agar tidak ada besi yang

39

tertinggal dalam gelas arloji ataupun cawan porslen, begitu juga dengan kertas saring.

Setelah diencerkan hingga 100 ml, larutan digojok-gojok agar homogen.

Besi yang terbentuk masih dalam bentuk Fe3+ sehingga harus direduksi

terlebih dulu menjadi Fe2+, karena Fe3+ tidak bisa memberikan warna yang intens bila

bereaksi dengan o-fenantrolin. Reduksi dilakukan dengan menggunakan

hidrokuinon. Hidrokuinon selalu dibuat baru dan dilindungi dari cahaya karena

hidrokuinon mudah teroksidasi menjadi kecoklatan, sehingga tidak bisa dipakai

karena akan mengganggu pembentukkan kompleks warna dan pengukuran

absorbansi.

2 Fe3+ + 2 Fe2+ + O O + 2 H+HO OH

Hidrokuinon KuinonGambar 12. Reaksi reduksi Fe3+ oleh hidrokuinon (Harris, 1999)

pH optimal untuk pembentukkan kompleks Fe(fenantrolin)32+ adalah 3,5-4,5

(Anonim, 1995 a), sehingga dibutuhkan buffer asetat yang dapat mempertahankan

nilai pH, walapun masih ditambahkan senyawa asam ataupun basa ke dalam larutan

tersebut. Dalam buffer asetat, natrium asetat hampir berdisosiasi sempurna,

CH3COONa → CH3COO- + Na+

Disosiasi asam asetat bisa diabaikan, karena adanya ion-ion asetat dalam

jumlah yang banyak ( yang berasal dari disosiasi natrium asetat) akan menggeser

kesetimbangan ke arah pembentukan asam asetat yang tak terdisosiasi.

CH3COOH ↔ CH3COO- + H+ (20)

40

Buffer ini dapat mempertahankan pH dengan baik karena jika suatu ion

hidrogen ditambahkan akan bergabung dengan ion asetat yang berasal dari natrium

asetat dan membentuk asam asetat yang tidak terdisosiasi.

CH3COO- + H+ → CH3COOH (21)

Begitu juga sebaliknya jika ditambahkan ion hidroksil, ion ini akan bereaksi

dengan asam asetat dan membentuk ion-ion asetat, sehingga konsentrasi ion hidrogen

dalam larutan tidak berubah (pH dapat dipertahankan).

CH3COOH + OH- → CH3COO- +H2O (22)

(Svehla,1979)

Ion besi (III) yang telah direduksi menjadi besi (II) dan dipertahankan pHnya,

bereaksi dengan o-fenantrolin membentuk kompleks berwarna merah-orange dan

reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Fe2+ + 3

o-fenantrolin

N NN

NFe

N

NN

N

2+

Fe(fenantrolin)32+

Gambar 13. Pembentukan kompleks Fe2+ dengan o-fenantrolin (Harris,1999)

Dari hasil penelitian didapatkan kadar rata-rata dari masing-masing merek

sereal ditunjukkan pada tabel IV.

41

Tabel IV. Kadar rata-rata sereal merek X, Y, dan Z

No Rata-rata Kadar

Merk X (20g) Rata-rata Kadar Merk Y (24g)

Rata-rata Kadar Merek Z (20g)

1 1,5659 1,6435 1,8646 2 1,5938 1,4894 1,6782 3 1,4588 1,5720 1,6976 4 1,4639 1,5663 1,7865 5 1,4545 1,6078 1,7375

6 1,4502 1,5667 1,7949

Hasil kadar rata-rata yang didapat dari masing-masing merek selanjutnya dibuat

dalam persentase AKG dan dapat dilihat pada tabel V.

Tabel V. % Angka Kecukupan Gizi sereal merek X, Y, dan Z

Dalam label, merek X mencantumkan persentase AKG zat besi sebesar 40%,

merek Y 50%, dan merek Z 44%. Hal ini tidak sesuai dengan hasil penelitian yang

menunjukkan bahwa persentase AKG zat besi pada merek X adalah 33,29%; merek Y

34,99%; dan merek Z 39,11%.

X CV

1,4979 ± 0,064 4,29 %

1,5743 ± 0,05 1,7599 ± 0,069 3,269 % 3,93 %

No %AKG Merek X (20g) %AKG

Merek Y (24g) %AKG

Merek Z (20g)

1 34,80 36,52 41,44

2 35,42 33,10 37,29

3 32,42 34,93 37,72

4 32,53 34,81 39,70

5 32,32 35,73 38,61

6 32,23 34,82 39,89

33,29 ±1,43 34,99 ±1,14 39,11 ±1,54 X CV 4,29 % 3,26 % 3,94 %

42

E. Validasi Metode Analisis

Parameter validasi yang digunakan dalam penelitian ini antara lain adalah

akurasi, presisi dan linearitas.

1. Akurasi

Penetapan akurasi suatu metode biasanya dinyatakan dengan % recovery

terhadap sampel yang kadarnya telah diketahui (Mulja dan Suharman, 1995).

Penetapan recovery dilakukan dengan menambahkan baku dalam jumlah tertentu ke

dalam sampel dan diperlakukan seperti pada penetapan kadar, serapannya dibaca dan

dibandingkan dengan kadar teoritis yang ada dalam sampel dengan menghitungnya

dari persamaan kurva baku. Penetapan recovery dilakukan 6 kali replikasi dan

dilakukan duplo, dengan rata-rata rentang recovery sebagai berikut :

Tabel VI. % Recovery sereal merek X, Y dan Z

No % Recovery Merek X % Recovery

Merek Y % Recovery

Merek Z 1 101,1478 101,5515 99,6391 2 102,6593 101,8411 98,9243 3 103,2685 101,1980 105,7666 4 102,7635 99,9117 104,2566 5 101,1230 100,0883 100,8174 6 100,2532 101,1596 102,7760

Rentang recovery 100,2532-103,2685 99,9117-101,8411 98,9243-105,7666

Nilai recovery pada sampel konsentrasi kecil dikatakan baik bila berada dalam

rentang 90-110% (Mulja dan Hanwar, 2003), berarti metode ini mempunyai akurasi

yang baik karena masih berada dalam rentang.

43

2. Presisi

Nilai presisi sebagai salah satu parameter validitas suatu metode dinyatakan

dalam % koefisien variasi (CV). Hasil perhitungan nilai koefisien variasi dari hasil

penelitian ini dapat dilihat dalam tabel VII.

Tabel VII. Data perhitungan CV dari kadar terukur recovery sereal merek X, Y dan Z

Rep. Kadar terukur recovery merek X Kadar terukur

recovery merek Y Kadar terukur

recovery merek Z

0,4382 0,4013 0,4649 1 0,4254 0,4038 0,4623 0,4394 0,4051 0,4585 2 0,4369 0,4025 0,4611 0,4382 0,4000 0,4916 3 0,4433 0,4025 0,4916 0,4394 0,4025 0,4852 4 0,4382 0,3898 0,4840 0,4305 0,3975 0,4674 5 0,4331 0,3962 0,4700 0,4267 0,4013 0,4827 6 0,4293 0,4013 0,4725

CV = 1,31% CV = 1,03% CV = 2,5%

Berdasarkan Official Methods of Analysis of AOAC International, nilai

koefisien variasi untuk sereal dengan bahan dasar kedelai adalah sebesar 4,43%

seperti tertera pada tabel II (Anonim, 1995a). Dalam penelitian ini didapatkan nilai

koefisien variasi < 4,43 % , maka metode ini memiliki presisi yang baik untuk

menetapkan kadar besi dalam sereal makanan bayi dengan pereaksi o-fenantrolin.

44

3. Linearitas

Dalam suatu analisis koefisien korelasi ( r ) dikatakan baik bila nilainya lebih

dari 0,999 (Mulja dan Hanwar, 2003), sedangkan dalam penelitian didapatkan nilai

linearitas sebesar 0,9999 sehingga dapat dikatakan bahwa metode ini mempunyai

koefisien korelasi yang baik.

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Persen angka kecukupan gizi dalam sereal makanan bayi pada merek X

diketemukan (33,29 ± 1,43) % AKG; merek Y (34,99 ± 1,14) % AKG; merek Z

(39,11 ± 1,54) % AKG dan nilai ini tidak sesuai dengan nilai yang tercantum

dalam label yaitu pada merek X 40 %, merek Y 50 % dan merek Z 44 %.

2. Metode spektrofotometri dengan pereaksi o-fenantrolin mempunyai nilai akurasi,

presisi dan linearitas yang baik sehingga dapat dikatakan bahwa metode ini valid

dalam menetapkan kadar besi dalam sereal makanan bayi.

B. Saran

Perlu dilakukan penelitian lanjutan tentang perbandingan antara teknik dry

ashing dengan wet ashing pada penetapan kadar besi dalam sereal makanan bayi.

45

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 1989, The Merck index, 11th Ed, 1144, Merck and CO.,Inc, USA Anonim, 1995a, Official Methods of Analysis of AOAC International, in Lane, R.H.,

(Ed.), Cereal Foods, 16th Ed, Vol 2,Chap 32, 1- 4 AOAC International, USA Anonim, 1995b, Farmakope Indonesia, Edisi IV, 1065-1066, DepkesRI, Jakarta Anonim, 1998, Redox Titration with Potassium Permanganate,

http://academic.brooklyn.cuny.edu/chem/maggie/teach/chem41/files/feo.pdf Diakses pada 20 Februari 2007

Anonim, 2003a, Keputusan Kepala Badan Pengawas Obat dan Makanan Republik

Indonesia Nomor : HK.00.05.5.1142 Tentang Angka Kecukupan Gizi untuk Acuan Pelabelan Pangan Umum Diperuntukkan bagi Bayi/ anak Usia 4 sampai 24 bulan, Badan Pengawas Obat dan Makanan RI, Jakarta

Anonim, 2003b, Product information: 1,10 phenanthroline monohydrate,

http://www.sigmaaldrich.com/sigma/product%20information%20sheet/p1294pis.pdf Diakses pada 8 Desember 2006

Anonim, 2003c, Peningkatan gizi balita melalui mutu MP-ASI,

http://www.bsn.or.id/NEWS/detail_news.cfm?News_id=10 Diakses pada 1 Februari 2007

Anonim, 2005a, Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor :

1593/MENKES/SK/XI/2005 tentang Angka Kecukupan Gizi yang Dianjurkan Bagi Bangsa Indonesia, Menkes RI, Jakarta

Anonim, 2005b, Anemia Gizi Anak Salah Satu Masalah Gizi Utama Di Indonesia,

http://www.depkes.go.id/index.php?option=news&task=viewarticle&sid=1097 Diakses pada 17 Januari 2007

Anonim, 2005c, Molecular Absorption Spectroscopy: Determination of Iron With

1,10-Phenanthroline, http://www.chem.uky.edu /courses/che226/Labs/050-Fe_Absorption.pdf Diakses pada 20 Desember 2006

Anonim, 2006a, Penanganan Anemia pada Wanita, Semijurnal Farmasi dan

Kedokteran Ethical digest, IV (32), 58-61

46

http://academic.brooklyn.cuny.edu/chem/maggie/teach/chem41/files/feo.pdfhttp://www.sigmaaldrich.com/sigma/product%20information%20sheet/p1294pis.pdfhttp://www.sigmaaldrich.com/sigma/product%20information%20sheet/p1294pis.pdfhttp://www.bsn.or.id/NEWS/detail_news.cfm?News_id=10http://www.depkes.go.id/index.php?option=news&task=viewarticle&sid=1097http://www.depkes.go.id/index.php?option=news&task=viewarticle&sid=1097

47

Anonim, 2006b, Penanganan Anemia pada Anak, Semijurnal Farmasi dan Kedokteran Ethical digest, IV (32), 64-67

Anonim, 2007a, Bisa Jadi Bencana Nasional : 75 Persen Anak 6 Bulan Kekurangan

Zat Besi, Kompas, 8 Mei halaman 3 Anonim, 2007b, Hindari Anemia pada Anak, Kompas, 22 Juli halaman 39 Bassett, J., Denny, R.C., Jeffery,G.H., and Mendham,J., 1991, Vogel’s Textbook of

Quantitative Inorganic Analysis Including Elementary Instrumental Analysis, diterjemahkan oleh Hadyana Pudjaatmaka dan Setiono, 836-866, Penerbit buku kedokteran EGC, Jakarta

Clark, Jim, 2007, UV-Visible Absorbtion Spectra , http://www.chemguide.co.uk

/analysis/uvvisible/theory.html Diakses pada 1 Februari 2007 Crowley, L.V., 2001, An Introduction to Human Disease : Pathology and

Pathophysiology Correlations, 5th Ed., 345-358, Jones and Bartlett, Canada

Davidsson,L., Kastenmayer, P., Szajewska,H., Hurrell,R.F., and Barclya, D., 2000, Iron bioavailability in infants from an infant cereal fortified with ferric pyrophosphate or ferrous fumarate, http://www.ajcn.org/cgi/reprint/71/6/1597 Diakses pada 1 Februari 2007

DeMan, J.M.,1997, Kimia makanan, Edisi kedua, 393-435, 52-534, Penerbit ITB,

Bandung Demirhan and Elmali, 2001, Spectrophotometric Determination of Iron(II) with 5-

Nitro-6-amino-1,10-phenanthroline, http://journals.tubitak.gov.tr/chem/issues/ kim-03-27-3/kim-27-3-5-0104-13.pdf Diakses pada 1 februari 2007

De Muth,J.E., 1999, Basic Statistics and Pharmaceutical Statistical Applications,

585, Marcel Dekker,Inc, New York Friel, J.K. and Ngyuen, C.D., 1986, Dry- and Wet-Ashing Techniques Compared in

Analyses for Zinc, Copper, Manganese, and Iron in Hair, Clinical Chemistry, 32(5), 739-742, http://www.clinchem.org/cgi/reprint/32/5/739 Diakses pada tanggal 20 Maret 2007

Gaines, P., 2002, Reliable Measurements : Ashing http://www.ivstandards.com/

tech/reliability/part14.asp Diakses pada 6 Mei 2007

http://www.chemguide.co.uk/http://www.ajcn.org/cgi/reprint/71/6/1597http://journals.tubitak.gov.tr/chem/issues/%20kim-03-27-3/kim-27-3-5-0104-13.pdfhttp://journals.tubitak.gov.tr/chem/issues/%20kim-03-27-3/kim-27-3-5-0104-13.pdfhttp://www.clinchem.org/cgi/reprint/32/5/739http://www.ivstandards.com/%20tech/reliability/part14.asphttp://www.ivstandards.com/%20tech/reliability/part14.asp

48

Harmita, 2004, Petunjuk Pelaksanaan Validasi Metode dan Cara Perhitungannya, Majalah Ilmu Kefarmasian, I (3), 117-135

Harris,D.C., 1999, Quantitative Chemical Analysis, 5th Ed., 845-846, 863-864, W.H.

Freeman and Company, New York Katzung, B.G., 2001, Clinical Pharmacology, 8th Ed., diterjemahkan oleh bagian

farmakologi fakultas kedokteran UNAIR, 362-369, Salemba Medika, Surabaya

Kolthoff and Sandell, 1952, Textbook of Quantitative Inorganic Analysis, 3th Ed, 310-

313, The Macmillan Company, New York Kresnawan dkk, 2006, Pedoman Umum Pemberian Makanan Pendamping Air Susu

Ibu (Mp-Asi) Lokal Tahun 2006, http://www.gizi.net/pedoman-gizi/download/MP-ASI%20LOKAL.pdf Diakses pada 17 Januari 2007

Linder, Maria, 1985, Nutritional Biochemistry and metabolism, diterjemahkan oleh

Aminuddin Parakkasi, 264-278, UI Press, Jakarta Mulja,M. dan Hanwar,D., 2003, Prinsip-prinsip Cara Berlaboratorium yang Baik

(Good Laboratory Practice), Majalah Farmasi Airlangga, III(2), 71-76 Mulja, H.M. dan Suharman, 1995, Analisis Instrumental, 6-11, 19-22, 28,33,

Airlangga University Press, Surabaya Nestel,P. and Alnwick,D., 1996, Iron / Multimicronutrient Supplements For Young

Children, http://inacg.ilsi.org/file/ironmicr.pdf Diakses pada tanggal 17 Januari 2007

Price, S.A. and Wilson, L.M., 1978, Pathophysiology : Clinical Concepts of Disease

Processes. Edisi II Bagian I, diterjemahkan oleh Adji Dharma, 206-217, EGC, Jakarta

Sastrohamidjodjo,H., 2001, Spektroskopi, Edisi kedua, 39-42, Liberty, Yogyakarta Sediaoetama, Achmad Djaeni, 2004, Ilmu Gizi untuk Mahasiswa dan Profesi, Jilid II,

67, 70-71, Dian Rakyat, Jakarta. Skoog,D.A., Holler,F.J., and Nieman,T.A., 1998, Principles of Instrumental Analysis,

5thEd, 11-14, 314, 330-344, Harcourt Brace College, Philadelphia

http://www.gizi.net/pedoman-gizi/download/MP-ASI%20LOKAL.pdfhttp://www.gizi.net/pedoman-gizi/download/MP-ASI%20LOKAL.pdfhttp://inacg.ilsi.org/file/ironmicr.pdf

49

Svehla,G., 1979, Textbook of Macro and Semimicro Qualitative Inorganic Analysis, diterjemahkan oleh Setiono dan Hadyana Pudjaatmaka, Bagian I, 51-52, 257-260, Kalman Media Pustaka, Jakarta

Wardhini dan Dewoto, 2002, Antianemia Defisiensi, dalam Ganiswara,S.G.,dkk

(Eds.), Farmakologi dan Terapi, 738-740, Bagian Farmakologi FKUI,Jakarta. Winarno F.G.,1993, Kimia Pangan dan Gizi, 133-136, Penerbit Gramedia, Jakarta

Lampiran 1 : Komposisi dan % AKG sereal merek X, Y, dan Z

Komposisi sereal merek X:

Beras, jagung, gula, tepung susu skim, minyak nabati, tepung pisang, prebiotik FOS,

lisin, premix vitamin, premix mineral, dan DHA

Komposisi sereal merek Y :

Beras, soya, gula, jagung, tepung susu skim, minyak nabati, minyak soya, lesitin

soya, tepung buah, prebiotik fos, premix vitamin, premix mineral, dan minyak ikan

Komposisi sereal merek Z :

Tepung kedelai, gula, beras merah,beras minyak kelapa sawit, mineral, premix

vitamin, lesitin kedelai, amilase, vanilin

% Angka Kecukupan Gizi Zat gizi (mineral) Merek X (20 Merek Y (24 Merek Z (20 Kalsium 35 30 37 Fosfor 30 30 31

Zat besi 45 50 44 Magnesium 48 90 -

Kalium 14 35 35 Seng 26 30 47

yodium 20 25 14

50

51

Lampiran 2 : Data penimbangan baku dan konsentrasi kurva baku

Penimbangan Replikasi I (mg) Replikasi II

(mg) Replikasi III

(mg) Bobot wadah 138,9 135,4 143,9 Bobot wadah + baku 490,1 487,6 496,1 Bobot wadah + baku 489,96 487,63 496,13 Bobot wadah + sisa 138,87 135,65 143,89 Bobot baku 351,09 351,98 352,24

a. Replikasi I Bobot baku (mg)

Volume Pemipetan

(ml)

Konsentrasi Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O

(mg/ml)

Konsentrasi Fe2+ (mg/ml)

3 8,42616.10-3 1,199.10-3

4 0,01123488 1,599.10-3

5 0,01404360 1,999.10-3

6 0,01685232 2,399.10-3351,09

7 0,01966104 2,799.10-3

b. Replikasi II

Bobot baku (mg)

Volume Pemipetan

(ml)

Konsentrasi Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O

(mg/ml)

Konsentrasi Fe2+ (mg/ml)

3 8,44752.10-3 1,203.10-3

4 0,01126336 1,604.10-3

5 0,0140792 2,005.10-3

6 0,01689504 2,406.10-3351,98

7 0,01971088 2,807.10-3

c. Replikasi III

Bobot baku (mg)

Volume Pemipetan

(ml)

Konsentrasi Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O

(mg/ml)

Konsentrasi Fe2+ (mg/ml)

3 8,45376.10-3 1,2039. 10-3

4 0,01127168 1,6052. 10-3

5 0,01408960 2,0065. 10-3

6 0,01690752 2,4078. 10-3352,24

7 0,01972544 2,8091. 10-3

52

Lampiran 3 : Contoh perhitungan konsentrasi Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O dan Fe2+

Pada baku replikasi I

Bobot baku = 351,09 mg → dilarutkan dalam akuades hingga 50 ml dan 2 tetes HCl

• Konsentrasi larutan stock baku

Baku 351,09 mg ditambah 2 tetes HCl, dilarutkan dengan akuades hingga 50 ml

mg/ml 0218,7ml 50

mg 09,351=

• Konsentrasi larutan intermediate baku

1 ml larutan stock baku ditambah 2 tetes HCl dan diencerkan hingga 100 ml

C1.V1 = C2.V27,0218 mg/ml . 1 ml = C2 . 100 ml

C2 = 0,070218 mg/ml

• Konsentrasi seri kadar kurva baku

Pemipetan 3 ml dari larutan intermediate + 2,0 ml hidrokuinon + buffer asetat +

1,0 ml o-fenantrolin diencerkan hingga 25 ml.

C1.V1 = C2.V20,070218 mg/ml . 3 ml = C2 . 25 ml

C2 = 8,42616.10-3 mg/ml

53

Lampiran 4 : Data penimbangan bobot rata-rata sampel merek X, Y, dan Z

a. Penimbangan bobot rata-rata sereal merek X

No. Bobot sereal (mg)

No. Bobot sereal (mg)

1 20441,74 11 19709,88 2 19791,51 12 19944,04 3 20199,18 13 21057,51 4 19835,03 14 19283,03 5 19371,43 15 19602,22 6 18813,77 16 20606,57 7 19462,53 17 19590,34 8 19973,65 18 19296,68 9 20417,64 19 19791,08 10 19410,02 20 19740,87

X = 19816,936 SD = 0,526590729

b. Penimbangan bobot rata-rata sereal merek Y

No. Bobot sereal (mg)

No. Bobot sereal (mg)

1 23363,91 11 24661,72 2 23530,10 12 24083,44 3 24221,39 13 24358,13 4 24878,41 14 23981,71 5 23485,83 15 24482,10 6 24100,26 16 24475,63 7 24730,38 17 23592,20 8 24563,97 18 23998,22 9 23628,25 19 23381,64 10 24401,61 20 23197,24

X = 24055,8071 SD = 0,514747933

54

c. Penimbangan bobot rata-rata sereal merek Z

No. Bobot sereal (mg)

No. Bobot sereal (mg)

1 19814,97 11 19929,53 2 19906,0 12 19855,4 3 19854,08 13 19873,55 4 19863,08 14 20039,72 5 19783,19 15 19870,58 6 20012,21 16 19877,24 7 20028,55 17 19790,86 8 20078,7 18 20524,81 9 19888,52 19 20096,72 10 19775,34 20 19940,65

X = 19940,185 SD = 0,167947955

55

Lampiran 5:Data penetapan kadar sampel merek X dan contoh perhitungannya

Rep. Bobot sampel (mg) Absorbansi Kadar Kadar rata-rata/sachet

% AKG per saji

0,314 1,5583 I 5005,80 0,317 1,5734 1,5659 34,80

0,321 1,5938 II 5005,05 0,321 1,5938 1,5938 35,42

0,297 1,4739 III 5001,91 0,291 1,4436 1,4588 32,42

0,289 1,4337 IV 5001,45 0,301 1,4942 1,4639 32,53

0,289 1,4312 V 5007,98 0,298 1,4771 1,4545 32,32

0,297 1,4729 VI 5005,29 0,288 1,4275 1,4502 32,23

X = SD = CV =

1,4979 0,064287 4,29 %

33,29 1,4294 4,29 %