Perbandingan Metode Spektrofotometri UV-Vis dan KCKT

(Kromatografi Cair Kinerja Tinggi) pada Analisis Kadar Asam Benzoat dan

Kafein dalam Teh Kemasan

Annina Sabrina, Surjani Wonorahardjo, Neena Zakia

Universitas Negeri Malang

E-mail:nee_nhas@yahoo.com, S_Wonorahardjo@yahoo.com,

z_khia@yahoo.com

Abstrak: Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui kadar asam benzoat dan

kafein dalam teh kemasan menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis dan

KCKT, serta untuk mengetahui perbandingan metode tersebut.Tahapan

penelitian antara lain, preparasi sampel, pembuatan larutan, dan analisis kadar

menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis dan KCKT yang dilanjutkan

dengan analisis data. Pada analisis KCKT dilakukan tahapan optimasi fasa gerak

(metanol-buffer ammonium asetat pH 4). Hasil penelitian sebagian besar kadar

asam benzoat dan kafein lebih tinggi jika dianalisis menggunakan metode

spektrofotometri UV-Vis.

Kata Kunci : asam benzoat, KCKT, kafein, spektrofotometri UV-Vis

Kimia analitik adalah cabang dari ilmu kimia yang mempelajari tentang

karakteristik suatu zat, meliputi analisis kuantitatif dan kualitataif. Analisis

kualitatif adalah analisis yang bertujuan untuk mengetahui senyawa-senyawa yang

terkandung dalam sampel, sedangkan analisis kuantitatif adalah analisis yang

bertujuan untuk mengetahui kadar suatu senyawa dalam sampel. Dalam kimia

analitik terdapat beberapa tahap pada proses analisis yaitu penentuan masalah,

penetapan metode, perolehan sampel, persiapan sampel untuk analisis, pemisahan,

pengukuran, perhitungan hasil, dan pelaporan (Christian,2003). Tahapan

penetapan metode merupakan tahapan untuk menentukan banyaknya sampel,

preparasi sampel, dan metode analisis yang digunakan.Metode analisis dibagi

menjadi dua macam yaitu metode analisis konvensional dan modern.Metode

analisis modern lebih mengarah pada penggunaan instrumen.Prinsip dari metode

analisis modern dikelompokkan menjadi tiga yaitu metode elektrokimia, metode

spektrofotometri, dan metode kromatografi.

Dalam bidang industri metode analisis diperlukan untuk menganalisis

proses produksi, produk dan limbah yang dihasilkan. Salah satu contoh penerapan

analisis dari hasil industri adalah analisis kadar komponen yang terkandung dalam

produk minuman teh kemasan. Beberapa metode analisis modern dalam industri

adalah metode analisis spektrofotometri UV-Vis dan KCKT (kromatografi cair

kinerja tinggi). Spektrofotometri UV-Vis merupakan salah satu metode analisis

yang memiliki prinsip spektrofotometri dan merupakan proses pengukuran dalam

tahapan analisis. KCKT memiliki prinsip kromatografi, yang didalamnya terdapat

proses pemisahan dan sekaligus pengukuran.

Penelitian dengan metode spektrofotometri UV-Vis telah dilakukan oleh

Suherman, dkk.(2011) tentang penentuan kadar campuran kafein dan natrium

benzoat dalam minuman berenergi dengan metode spektrofotometri UV-Vis.

Analisis yang dilakukan dengan menggunakan pelarut HCl 0,01 M, panjang

gelombang maksimum yang dihasilkan adalah 272,60 nm untuk kafein dan 229,80

nm untuk asam benzoat.

Metode KCKT memiliki beberapa kelebihan yaitu waktu analisis cepat,

volume sampel yang diperlukan sedikit, kepekaan tinggi, kolom dapat digunakan

kembali, dan dapat digunakan untuk sampel organik ataupun anorganik. Penelitian

dengan menggunakan metode KCKT pada penetapan kandungan aspartam, asam

benzoat, kafein dan sakarin dalam minuman ringan telah dilakukan oleh Ree, M.

dan Stoa, E. (2011).Instrumen yang digunakan adalah KCKTfase gerak metanol-

buffer fosfat pH 3 (20:80), dengan panjang gelombang 220 nm dan 270 nm.

Ittipon, T. dan Surakarnkul, R. (2007) telah melakukan analisis asam

benzoat dan asam sorbat pada minuman ringan menggunakan KCKT dengan fase

gerak ammonium asetat–metanol dengan perbandingan tetap (isokratik) 60:40.

Fase gerak yang digunakan pada penelitian tersebut selanjutnya menjadi dasar

pengguaan fase gerak pada penelitian ini.

Umumnya produk minuman kemasan, termasuk teh kemasan tidak

mencantumkan komposisi yang jelas pada kemasannya, ataupun kadar senyawa

tertentu yang terkandung. Permasalahan ini menyebabkan kualitas keamanan

untuk konsumsi teh perlu diperhatikan, oleh karena itu perlu dilakukan analisis

lebih lanjut.Teh kemasan merupakan minuman kemasan yang banyak

dikonsumsi.Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dalam teh kemasan

terdapat asam benzoat yang digunakan sebagai bahan pengawet. Kandungan

bahan pengawet tersebut umumnya tidak terlalu besar, tetapi jika dikonsumsi

secara terus-menerus akan menimbulkan efek yang buruk bagi kesehatan.

Wanyika, dkk. (2010) telah melakukan penelitian kandungan kafein pada

beberapa produk teh dan kopi instan yang beredar di pasar Kenya. Penelitian

tersebut dilakukan dengan cara membandingkan metode penetapan kadarnya

menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis dan KCKT detektor

photodiode array, panjang gelombang yang digunakan 278 nm, dan fase gerak

air-asam asetat-metanol (79,9:0,1:20).Berdasarkan penelitian tersebut pada

penelitian ini selain asam benzoat, komponen teh kemasan yang akan diteliti

adalah kafein.

Berdasarkan uraian tersebut dilakukan penelitian tentang perbandingan

metode analisis spektrofotometri UV-Vis dan KCKT pada kandungan asam

benzoat dan kafein dalam teh kemasan. Teh kemasan yang digunakan sebagai

sampel dilakukan tahap ekstraksi dengan menggunakan pelarut kloroform.Pada

metode analisis KCKT, fase gerak metanol-buffer ammonium asetat pH 4.Tujuan

dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kadar asam benzoat dan kafein yang

terkandung dalam teh kemasan menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis

dan menggunakan metode KCKT, serta mengetahui perbandingan metode

spektrofotometri UV-Vis dan KCKT untuk analisis kadar asam benzoat dan

kafein dalam teh kemasan.

METODE

Rancangan Penelitian

Tahapan penelitian antara lain, persiapan sampel, pembuatan larutan dan

analisis kadar asam benzoat dan kafein menggunakan metode spektrofotometri

UV-Vis dan KCKT yang dilanjutkan dengan analisis data. Sampel yang

digunakan dalam penelitian adalah teh kemasan sampel A (komposisi: air, gula,

teh, trikalium fosfat, natrium, dan karbohidrat) dan sampel B (komposisi: air,

gula, ekstrak teh, natrium bikarbonat, antioksidan, karbohidrat, dan natrium).

Prosedur Kerja

Persiapan Sampel

Sampel yang akan dianalisis diekstraksi terlebih dahulu. Ekstraksi sampel

pada penelitian ini dibagi menjadi dua bagian yaitu, ekstraksi sampel asam

benzoat dan kafein.kemudian dilakukan preparasi sampel untuk tahap analisis.

Tahap ekstraksi asam benzoat, sebanyak 50 mL sampel ditambah NaCl

10 mL, dibuat basa dengan NaOH 10 %, dan ditambah NaCl kembali sampai

tanda batas.Campuran tersebut dipindahkan ke dalam gelas kimia 50 mL, diaduk 2

jam, dan disaring. Filtrat dinetralkan dengan HCl dan dilakukan ekstraksi bertahap

dengan kloroform sebanyak 17,5 mL; 12,5 mL; 10 mL; dan 7,5 mL (Marshall,

R.T., 1993).Tahap ekstraksi kafein, sebanyak 100 mL larutan sampel ditambahkan

2 gram Na2CO3, dipanaskan sampai setengah campuran, didinginkan, dimasukkan

dalam corong pisah, dan diekstraksi dengan kloroform sebanyak 25 mL (Soraya,

2008).

Masing-masing fase organik tiap ekstraksi diuapkan pada suhu 30°C

dengan cara destilasi, sampai kloroform tersisa kurang lebih 5 mL, dan

dikeringkan pada suhu kamar hingga terbentuk padatan. Padatan yang dihasilkan

selanjutnya diencerkan sebanyak 50 kali.

Pembuatan Larutan

Pembuatan larutan standar asam benzoat dan kafein, masing-masing dibuat

dari larutan induk 200 ppm.larutan standar asam benzoat 5 ppm, 10 ppm, dan 20

ppm. dihasilkan larutan standar kafein 5 ppm, 10 ppm, 20 ppm, dan 50 ppm.

Analisis Kadar Asam Benzoat dan Kafein Menggunakan Metode

Spektrofotometri UV-Vis Analisis kadar asam benzoat dan kafein menggunakan metode

spektrofotometri UV-Vismenggunakan instrumen Spektrofotometer UV-Visible

Pharmaspec UV-1700 merek Shimadzu. kurva kalibrasi asam benzoat dibuat dari

larutan standar asam benzoat 5 ppm, 10 ppm, dan 20 ppm. Kurva kalibrasi kafein

dibuat dari larutan standar 5 ppm, 10 ppm, 20 ppm dan 50 ppm.

Analisis Kadar Asam Benzoat dan Kafein Menggunakan Metode KCKT Analisis kadar asam benzoat dan kafein menggunakan metode

KCKTmenggunakan instrumen KCKT merek Shimadzu tipe LC-20AT/SPD-20A

yang terdiri dari pompa tipe LC-20AT, detektor UV-Vis tipe SPD-20A serta

kolom VP-ODS (250 L x 4,6 mm).

Preparasi Fasa Gerak Fasa gerak yang digunakan dalam penelitian adalah metanol-buffer

ammonium asetat pH 4. Sebelum digunakan seluruh fasa gerak disaring terlebih

dahulu dengan kertas saring cellulosenitrat 0,2 μm untuk aquabides dan buffer,

sedangkan metanol menggunakan kertas saring PTFE 0,5 μm.

Penetuan Panjang Gelombang Maksimum pada Detektor KCKT dengan

Menggunakan spektrofotometer UV-Vis Masing-masing larutan standar asam benzoat dan kafein 5 ppm ditentukan

panjang gelombang maksimum dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis.

Penentuan panjang gelombang tersebut digunakan untuk detektor KCKT, karena

detektor yang digunak detektor UV-Vis.

Optimasi Fasa Gerak Optimasi fasa dilakukan untuk mencari perbandingan yang dapat

memberikan kromatogram terbaik dengan menggunakan variasi perbandingan

fasa gerak (40:60, 50:50, dan 60:40) yang dilakukan pada panjang gelombang

222 nm untuk asam benzoat dan 272 nm untuk kafein.

Pembuatan Kurva Kalibrasi Kurva kalibrasi asam benzoat dibuat dari larutan standar asam benzoat

5 ppm, 10 ppm, dan 20 ppm. Kurva kalibrasi kafein dibuat dari larutan standar

asam benzoat 5 ppm, 10 ppm, 20 ppm dan 50 ppm.

Analisis Data

Data pada penelitian ini diperoleh dari masing-masing metode

analisis.Pada data hasil analisis spektrofotometri UV-Vis diperoleh data panjang

gelombang dan spektrum yang digunakan sebagai analisis kualitatif.Analisis

kuantitatif untuk spektrofotometri UV-Vis dilakukan dengan memasukan data

absorbansi sampel yang dianalisis ke dalam persamaan regresi yang diperoleh dari

kurva kalibrasi.Pada analisis KCKT hasil yang didapat berupa kromatogram, dari

hasil tersebut didapat waktu retensi yang digunakan untuk analisis kualitatif. Ana-

lisis kuantitatif KCKT dilakukan dengan memasukan data luas area setiap sampel

yang dianalisis ke dalam persamaan garis yang diperoleh dari kurva kalibrasi.

HASIL

Ekstraksi Asam Benzoat dan Kafein

Hasil ekstraksi asam benzoat dan kafein dalam teh kemasan berupa

padatan putih. Berat ekstrak asam benzoat sampel A11,0 mg dan sampel B

11,1 mg, sedangkan kafein sampel A 6,2 mg dan Sampel B 11,2 mg.

Analisis Kadar Ekstrak Asam Benzoat dan Kafein dalam Teh Kemasan

Menggunakan Spektrofotometri UV-Vis Pada analisis kadar ekstrak asam benzoat dan kafein dengan menggunakan

spektrofotometer UV-Vis menggunakan blanko berupa aquabides. Spektrum asam

benzoat menunjukkan absorbansi sebesar 0,383 pada panjang gelombang 222 nm

dan kafein menunjukkan absorbansi 0,475 pada panjang gelombang 272 nm.

Spektrum asam benzoat dan kafein dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Spektrum Larutan Standar Asam Benzoat (a) dan Kafein(b)

Data absorbansi dan konsentrasi masing-masing sampel hasil ekstraksi

yang dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis dapat dilihat pada

Tabel 1.

Tabel 1. Data Absorbansi dan Konsentrasi Ekstrak Asam Benzoat dan Kafein dari Teh

Kemasan dengan Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis

Sampel

Asam Benzoat Kafein

Absorbansi Konsentrasi (ppm) Absorbansi Konsentrasi (ppm)

A 0,308 5,07 0,331 5,56

B 0,463 7,75 0,651 14,45

a b

3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 min

0

25

50

75

100

mVDetector A Ch2:222nm

/3.9

85

/5.0

13

3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 min

0

25

50

75

100

125

150mV

Detector A Ch2:222nm

/3.9

99

/5.0

30

A

B

Berdasarkan konsentrasi masing-masing asam benzoat dan kafein tersebut

diperoleh kadar tiap sampel dengan perhitungan pengenceran sebanyak 50 kali.

Kadar asam benzoat dari sampel A 137,5 ppm dan sampel B 170 ppm, sedangkan

kadar kafein dari sampel A 336,5 ppm dan sampel B 652,0 ppm.

Analisis Kadar Ekstrak Asam Benzoat dan Kafein dalam Teh Kemasan

Menggunakan KCKT Data optimasi fasa gerak untuk asam benzoat dengan panjang gelombang

222 nm pada Tabel 2.

Tabel 2.Data Perbandingan Fasa Gerak Metanol–Buffer ammonium asetat pH 4 untuk

Asam Benzoat

Perbandingan Fasa Gerak

Metanol–Buffer Ammonium Asetat pH 4

Waktu Retensi

(menit)

Keterangan

40:60 7,159 -

50:50 5,015 -

60:40 3,921 pelebaran puncak

Berdasarkan optimasi fasa gerak untuk asam benzoat, perbandingan yang

digunakan adalah 50:50. Data optimasi fasa gerak untuk kafein dengan panjang

gelombang 272 nm pada Tabel 3.

Tabel 3.Data Perbandingan Fasa Gerak Metanol–Buffer ammonium asetat pH 4 untuk

Kafein

Perbandingan Fasa Gerak

Metanol–Buffer Ammonium Asetat pH 4

Waktu Retensi

(menit)

Keterangan

40:60 5,181 -

50:50 3,97 -

60:40 3,46 Terjadi pelebaran puncak

Berdasarkan hasil optimasi fasa gerak untuk kafein, perbandingan yang

digunakan adalah 50:50.Setelah tahapan optimasi, dibuat kurva kalibrasi standar

untuk asam benzoat dan kafein. Tiap larutan standar dianalisi dengan cara

menginjeksikan larutan tersebut ke injektor KCKT. Hasil dari analisis tersebut

akan didapat luas area yang digunkan dalam pembuatan kurva kalibrasi.

Kromatogram sampel hasil ekstraksi asam benzoat, untuk sampel A dan sampel B

dengan panjang gelombang 222 nm pada detektor UV-Vis dapat dilihat pada

Gambar 2.

Gambar 2. Kromatogram Asam Benzoat dari Sampel A dan Sampel B dengan Fasa Gerak

Metanol-Buffer Ammonium Asetat pH 4 Perbandingan (50:50)

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 min

0

10

20

30

40

50

60

mVDetector A:272nm

/3.9

58

A

B

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 min

0

10

20

30

mVDetector A:272nm

/3.9

68

Kromatogram sampel hasil ekstraksi kafein, untuk sampel A dan sampel B

dengan panjang gelombang 272 nm pada detektor UV-Vis dapat dilihat pada

Gambar 3.

Gambar 3. Kromatogram Kafein dari Sampel A dan Sampel B dengan Fasa Gerak Metanol-

Buffer Ammonium Asetat pH 4 Perbandingan (50:50)

Analisis sampel hasil ekstraksi yang dianalisis dengan menggunakan

KCKT dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5.Data Luas Area Ekstrak Asam Benzoat dan Kafein dari Teh Kemasan dengan

Menggunakan KCKT

Sampel

Asam Benzoat Kafein

Luas Area Konsentrasi (ppm) Luas Area Konsentrasi (ppm)

A 93.420 2,75 900.571 6,73

B 44.027 3,40 496.568 13,04

Berdasarkan konsentrasi masing-masing asam benzoat dan kafein tersebut

diperoleh kadar tiap sampel dengan perhitungan pengenceran sebanyak 50 kali.

kadar asam benzoat dari sampel A 137,5 ppm dan sampel B 170 ppm, sedangkan

kadar kafein sampel A 336,5 ppm dan sampel B 652,0 ppm.

PEMBAHASAN

Ekstraksi Asam Benzoat dan Kafein

Pada tahapan ekstraksiasam benzoat, sebelum dilakukan ekstraksi bertahap

dengan kloroform, dilakukan penambahan NaCljenuhyang berfungsi untuk

mengubah asam benzoat dalamsampel menjadi garam natrium benzoat. Natrium

benzoat lebih larut dalam air dibanding dengan asam benzoat karena garam asam

benzoat berada dalam bentuk ion, kemudian dilakukan penambahan NaOH

sampai basa.Sebelum dilakukan ekstraksi dengan kloroform campuran tersebut

ditambah dengan HCl agar netral, untukmengubah garamnatrium

benzoatkembalimenjadi asambenzoat yang berada dalam bentuk molekul ke

dalam suasana asam. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

C6H5COOH (aq)+ NaCl(aq) C6H5COONa (aq) + HCl (aq) …(1.1)

Tahapan untuk ekstraksi kafein, larutan sampel ditambahkan dengan

natrium karbonat, penambahan tersebut bertujuan untuk mengikat tanin yang

terkandung dalam sampel larut dalam air.Perlakuan selanjutnya adalah,

pemanasan yang bertujuan agar tanin yang ada dapat terpisah membentuk

endapan.Campuran tersebut dapat diekstrak dengan menggunakan kloroform.

Kafein bersifat polar sehingga dapat larut dalam CHCl3.

Fase organik dari masing-masing tahapan ekstraksi diuapkan dengan cara

destilasi pada suhu kurang lebih 30°C, disisakan sekitar 5 mL, diuapkan kembali

pada suhu kamar sampai diperoleh padatan putih ekstrak asam benzoat dan kafein.

Analisis Kadar Ekstrak Asam Benzoat dan Kafein dalam Teh Kemasan

Menggunakan Metode Spektrofotometri UV-Vis

Pada analisis kadar ekstrak asam benzoat dan kafein dengan menggunakan

spektrofotometer UV-Vis menggunakan blanko berupa aquabides. Spektrum yang

dihasilkan dari larutan standar asam benzoat dan kafein masing-masing 5 ppm

menunjukkan panjang gelombang 222,6 nm untuk asam benzoat dan 272 nm

untuk kafein. Panjang gelombang yang dihasilkan merupakan daerah pada sinar

UV.Data dari pengukuran panjang gelombang tersebut digunakan untuk penelitian

selanjutnya dan sebagai data panjang gelombang pada analisis KCKT karena

detektor instrumen tersebut adalah detektor UV-Vis.

Berdasarkan spektrum asam benzoat dari hasil penelitian didapat tinggi

puncak kurva (panjang gelombang maksimum) yang dihasilkan pada rentang

222-225 nm, jika dibandingkan dari data spektrum hasil penelitian Talrose, dkk.

(2011) tinggi puncak kurva yang dihasilkan muncul pada rentang yang tidak jauh

berbeda dengan hasil penelitian ini. Spektrum untuk kafein dengan menggunakan

pelarut air dari hasil penelitian Atomssa, dkk (2010) muncul tinggi puncak kurva

pada rentang 205-300 nm, jika dibandingkan dengan data hasil penelitian ini,

maka rentang tinggi puncak yang dihasilkan adalah sama.Spektrum hasil analisis

dan spektrum pembanding dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Spektrum Asam Benzoat dan Kafein: (a)Asam Benzoat Hasil Penelitian

(b) Asam Benzoat Talrose, dkk. (2010) (c) Kafein Hasil Penelitian

(d) Kafein Atomssa,dkk. (2011)

Analisis Kadar Ekstrak Asam Benzoat dan Kafein dalam Teh Kemasan

Menggunakan KCKT Fase gerak yang digunakan untuk analisis ini adalah metanol dan buffer

ammonium asetat pH 4, jika dilihat dari deret elutropi untuk metanol lebih tinggi

dibandingkan dengan asetonitril. Penggunaan buffer ammonium asetat pH 4 pada

analisis ini bertujuan agar penstabilan yang dilakukan pada instrument berjalan

cepat. Seluruh fase gerak yang akan digunakan harus disaring terlebih dahulu

a

b

d

c

dengan menggunakan kertas saring Cellulose Nitrate Membrane Filters 0,2 µm

untuk aquabides dan kertas saring PTFE (Polytetrafluoroethylene) 0,5 µm

menggunakan pompa vakum, hal ini bertujuan agar fase gerak yang masuk

kedalam kolom KCKTterbebas dari pengotor.

Fase gerak yang telah disaring dimasukkan dalam wadah fase gerak yaitu

botol kaca, selanjutnya dilakukan purgingjika terdapat gelembung dalam selang

agar tidak masuk kedalam kolom, diatur laju alir 1 mL/menit, dan panjang

gelombang digunakan. Sebelum analisis, dilakukan pencucian kolom dengan

dialiri metanol-aquabides (70:30), pencucian ini dilakukan sampai stabil.

Optimasi fase gerak untuk standar asam benzoat dilakukan pada panjang

gelombang 222 nm.Waktu retensi yang dibutuhkan masing-masing kromatogram

disajikan pada Tabel 4.3.Berdasarkan hasil ketiga waktu retensi tersebut

kromatogram C memiliki waktu retensi yang cukup singkat, tetapi dilihat dari

hasil kromatogram terdapat pelebaran.Fase gerak yang memberikan hasil

optimum untuk asam benzoat adalah perbandingan 50:50. Kromatogram hasil dari

potimasi fase gerak metanol-buffer asetat 40:60, 50:50, dan 60:40 untuk standar

asam benzoat dapat dilihat pada Gambar5.

Gambar 5. Kromatogram Standar Asam Benzoat dengan Perbandingan Fase Gerak

Metanol-Buffer Ammonium Asetat (A) 40:60 (B) 50:50 (C) 60:40

Pada kromatogram hasil analisis ekstrak asam benzoat untuk sampel A dan

sampel B terdapat puncak yang muncul pada waktu retensi 3,9 menit yang

kemungkinan besar merupakan senyawa kafein karena standar kafein juga

memiliki waktu retensi 3,9 menit.

Kromatogram hasil optimasi dari fase gerak metanol-buffer ammonium

asetat pH 4 dengan perbandingan 40:60, 50:50, dan 60:40 untuk standar kafein

dapat dilihat pada Gambar6.

A

B

C

\

Gambar 6. Kromatogram Standar Kafein dengan Perbandingan Fase Gerak Metanol-

Buffer Ammonium Asetat pH 4 Perbandingan (A) 40:60, (B) 50:50, (C) 60:40

Optimasi fase gerak untuk standar kafein dilakukan dilakukan pada

panjang gelombang 272 nm. Waktu retensi yang dibutuhkan masing-masing

kromatogram disajikan pada Tabel 3.

Berdasarkan hasil ketiga waktu retensi tersebut kromatogram C memiliki

waktu retensi yang cukup singkat tetapi dilihat dari hasil kromatogramnya

terdapat pelebaran.Perbandingan fase gerak yang optimum untuk asam benzoat

adalah 50:50.Optimasi fase gerak yang telah dihasilkan dari asam benzoat dan

kafein mengalami pergeseran waktu retensi.Pergeseran tersebut dipengaruhi oleh

perbandingan komposisi fase gerak yang diubah pada tiap analisis.

Optimasi fase gerak dilakukan untuk menentukan fase gerak yang

memberikan hasil optimum dengan menggunakan perbandingan fase gerak yang

berbeda.Hasil optimasi yang diharapkan adalah waktu retensi yang cukup singkat

dan puncak kromatogram yang tidak terlalu melebar.

Perbandingan Metode Spektrofotometri UV-Vis dan KCKT pada Analisis

Kadar Asam Benzoat dan Kafein dalam Teh Kemasan Prinsip dasar antara metode Spektrofotometri UV-Vis dengan metode

KCKT berbeda. Untuk metode Spektrofotometri UV-Vis memiliki prinsip dasar

absorbansi, sedangkan untuk KCKT memiliki prinsip dasar kromatografi. KCKT

yang digunakan pada penelitian ini menggunakan detektor UV yang prinsipnya

sama dengan Spektrofotometri UV-Vis.

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dengan menggunakan

perbandingan metode yang digunakan, kadar dari sampel hasil ekstraksi antara

analisispektrofotometri UV-Vis dengan KCKT memiliki nilai yang berbeda. Data

perbandingan hasil analisis ekstraksi asam benzoat dan kafein dari teh kemasan

dengan menggunakan spektrofotometri UV-Vis dan KCKT disajikan dalam

Tabel 5.

A

C

B

0

200

400

600

800

Spektrofotometri UV-

Vis

HPLC

Asam Benzoat Sampel A

Asam Benzoat Sampel B

Kafein Sampel A

Kafein Sampel B0

200

400

600

800

Spektrofotometri UV-

Vis

HPLC

Asam Benzoat Sampel A

Asam Benzoat Sampel B

Kafein Sampel A

Kafein Sampel B0

200

400

600

800

Spektrofotometri UV-

Vis

HPLC

Asam Benzoat Sampel A

Asam Benzoat Sampel B

Kafein Sampel A

Kafein Sampel B

0

200

400

600

800

Spektrofotometri UV-

Vis

HPLC

Asam Benzoat Sampel A

Asam Benzoat Sampel B

Kafein Sampel A

Kafein Sampel B

Tabel 5.Data Perbandingan Hasil Analisis Ekstraksi Asam Benzoat dan Kafein dari Teh

Kemasan dengan Menggunakan Metode Spektrofotometri UV-Vis dan KCKT

Sampel Konsentrasi (ppm) Hasil Analisis

Spektrofotometri UV-Vis

Konsentrasi (ppm) Hasil

Analisis KCKT

Asam Benzoat

A

B

253,35

387,50

137,5

170,0

Kafein

A

B

278,00

722,50

336,5

652,0

Data konsentrasi hasil analisis asam benzoat sama seperti dengan

penelitian Wanyika, dkk. (2010) yaitu data analisis dengan menggunakan

spektrofotometri UV-Vis lebih tinggi dibandingkan dengan data hasil analisis

menggunakan KCKT. Hasil pada penelitian sebelumya sama seperti penelitian

yang telah dilakukan yaitu sebagian besar konsentrasi yang didapatkan dari

analisis menggunakan spektrofotometri UV-Vis lebih besar dibandingkan dengan

menggunakan KCKT. Data tersebut diperoleh karena pada saat analisis pelarut

yang digunakan adalah air yang masuk dalam rentang UV, sedangkan asam

benzoat dan kafein berada pada daerah UV sehingga menyebabkan pelarut

tersebut dapat terserap dan membuat data absorbansi tinggi. Data yang telah

dihasilkan pada analisis dengan menggunakan KCKT lebih rinci karena dalam

instrumen tersebut terjadi pemisahan tiap-tiap komponen sehingga dapat diketahui

kandungan dari sampel hasil ekstrasi. Data konsentrasi tersebut merupakan data

dari hasil pengenceran sebanyak 50 kali.Data hasil perbandingan konsentrasi

sampel asam benzoat dan kafein dari masing-masing metode disajikan dalam

diagram batang pada Gambar 7.

Gambar 7. Diagram Batang DataKonsentrasi Ekstrak Asam Benzoat dan Kafein dalam Teh

Kemasan dengan Menggunakan Spektrofotometri UV-Vis dan KCKT

Batas penggunaan asam benzoat sebagai pengawet pangan adalah

600 ppm, maka sampel A dan sampel B dapat dikatakan aman untuk dikonsumsi.

Batas konsumsi untuk kafein adalah 150 mg per hari. Dalam kemasan teh yang

digunakan sebagai sampel, keduanya tidak dicantumkan kandungan kafein. Dari

data kadar kafein pada Tabel 5 merupakan kadar kafein per 100 ml, jadi dapat

diketahui jika menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis untuk sampel A

didapat 27,8 gram dan sampel B didapat 7,225 gram dari data tersebut kafein

dapat dikatakan aman untuk dikonsumsi.

Perbandingan analisis asam benzoat dan kafein dengan menggunakan

metode spektrofotometri UV-Vis dan KCKT dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Perbandingan Metode Spektrofotometri UV-Vis dan KCKT

Perbandingan Metode Analisis

Spektrofotometri UV-Vis

Metode Analisis

KCKT

Prinsip kerja Spektrofotometri Kromatografi

Preparasi Tidak perlu fase gerak Perlu adanya optimasi komposisi fase

gerak

Biaya Untuk pelarut yang digunakan tidak

semahal fase gerak KCKT

Fase gerak yang digunakan cukup

mahal

Waktu Tidak memerlukan waktu yang

lama

Waktu analisis cukup singkat, tetapi

waktu untuk mencapai kondisi stabil

Hasil analisis Tidak terlalu peka

(karena signal berasal dari

campuran)

Dapat diketahui kandungan sampel

benar-benar murni atau tidak (kepekaan

tinggi dalam analisis)

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah diuraikan dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut.Kadar asam benzoat dan kafein yang terkandung

dalam teh kemasan menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis yaitu untuk

asam benzoat dari sampel A 253,35 ppm dan sampel B 387,5 ppm, sedangkan

kafein dari sampel A 278,0 ppm dan sampel B 722,5 ppm.Kadar asam benzoat

dan kafein yang terkandung dalam teh kemasan menggunakan metode KCKT

yaitu untuk asam benzoat dari sampel A 137,5 ppm dan sampel B 170,0 ppm

sedangkan kafein dari sampel A336,5 ppm dan sampel B 652,0 ppm. Penggunaan

metode spektrofotometri UV-Vis lebih efisien dalam segi biaya dan waktu

dibanding dengan penggunaan metode KCKT, namun penggunaan metode KCKT

memiliki kelebihan dibandingkan dengan metode spektrofotometri UV-Vis yaitu,

pada hasil analisis KCKT dari kromatogram merupakan analisis senyawa murni

sehingga lebih akurat.

Saran Bedasarkan kesimpulan di atas, saran untuk penelitian selanjutnya adalah

penggunaan fasa gerak selain metanol dan buffer amonium asetat pH 4,5 seperti

asetonitril dan buffer lainnya (buffer fosfat) dapat digunakan untuk penelitian

selanjutnya pada penggunaan metode analisis dengan menggunakan KCKT.

Metode analisis konvensional dapat digunakan untuk penelitian selanjutnya yang

dapat dibandingkan dengan penggunaan metode analisis modern seperti

spektrofotometri UV-Vis dan KCKT.

DAFTAR RUJUKAN

Atomssa, T. dan Gholap, A.V. 2011. Characterization of Caffeine and Determina -

tion of Caffeine in Tea Leaves using UV-Visible Spectrometer. African

Journal of Pure and Applied Chemistry, (1): 1-8. (online), (http://www.Aca

demicjournals.org/ajpac/pdf/pdf2011/Jan/Atomssa%20and%20Gholap.pdf),

diakses 11 Januari 2012.

Christian, D.G. 2003. Analytical Chemistry. Washington: John Wiley & Sons Inc.

Ittipon,T, dan Surakarnkul, R. 2007. Analysis of Benzoic Acid and Sorbic Acid in

Thai Rice Wines and Distillates by Solid-Extraction and High Performance

Liquid Chromatography.Journal of Food Composition and Analysis, 20:

220-225.

Marshall, R.T. 1993. Standard Methods for the Examination of Dairy

Product.Washington, D.C.: American Public Healt Association.

Ree, M. dan Stoa, E. 2011.Simultaneous Determination of Aspartame, Benzoic

Acid, Caffeine, and Saccharine in Sugar-Free Beverages using

HPLC.Concordia College Journal of Analytical Chemistry, (1): 73-77.

Soraya, N. 2008.Isolasi Kafein dari Limbah Teh Hitam CTC Jenis Powdery seca-

ra Ekstraksi.Skripsi tidak diterbitkan. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

Suherman, A., Septiani, Y., dan Ekasari, K. 2011. Penentuan Kadar Campuran

Kafeina dan Na-Benzoat dalam Minuman Berenergi dengan MetodeSpek-

trofotometri UV-Vis. Jurnal Kimia IPB, (Online), (http://www. chem.fmipa.

ipb.ac.id), diakses 12 November 2012.

Talrose, V., Stern , E.B., Goncharova, A.A., Messineva, N.A., Trusova, N.V., dan

Efimkina, M.V. 2011.Benzoic Acidby the U.S. Secretary of Commerce on

Behalf of the United States of America.(Online), (http://webbook.nist. Gov/

cgi/cbook), diakses 22 September 2012.

Wanyika, H. N., Gatebe, E. G., Gitu L. M., Ngumba, E. K., dan Maritim, C. W.

2010.Determination of Caffeine Content of Tea and Instant Coffee Brands

Found in the Kenyan Market. African Journal of Food Science Vol.

4(6):353–358.(online). (http://www.academicjournals.org/ajfs), diakses 21

April 2012.