JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-4
1
STUDI AWAL PENGARUH GELOMBANG ULTRASONIK PADA PERSENTASE FORMALIN YANG TERDAPAT PADA SAYURAN DENGAN METODE ANALISIS SPECTROMETRI Nur Lailiyah, dan Endarko Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail:
[email protected]
Telah dilakukan penelitian mengenai pengaruh gelombang ultrasonik terhadap prosentase formalin yang terkandung pada sayuran menggunakan metode spectrometri. Metode analisis spectrometry dapat mengetahui nilai absorbansi dari larutan formalin yang telah diencerkan. Dari absorbansi dan prosentase yang telah diketahui dapat dibuat grafik sebagai grafik kalibrasi. Sampel yang berupa sayuran dibentuk bulat (d=1cm) bulat direndam dalam larutan formalin 37% selama sepuluh menit. Sampel yang telah direndam diekstrak dengan menggunakan mortal kemudian diukur nilai absorbansinya sebagai absorbansi sampel berformalin. Pada percobaan ini digunakan variasi sisi yang diradiasi, yaitu satu sisi dan dua sisi. Untuk sampel yang diberi perlakuan ultrasonik, setelah direndam sampel diradiasi dengan gelombang ultrasonik 20, 30, dan 40 kHz selama 10 menit. Sampel yang telah diradiasi diekstrak dan diukur nilai absorbansinya. Dari perbedaan absorbansi dapat diketahui prosentase formalin yang terkandung dalam sampel. Abstrak—
Kata Kunci— formalin, ultrasonik, frekuensi, absorbansi dan spectrometri.
F
I. PENDAHULUAN
ormalin adalah salah satu bahan kimia yang berbahaya bagi kesehatan namun memiliki banyak kegunaan. Formalin banyak digunakan dalam industri mebel, konveksi, sebagai anti bacterial, dan dalam dunia kedokteran sebagai bahan pengawet mayat. Penggunaan formalin pada bahan pakaian, bahan pembersih lantai, dan campuran bahan plastik sebagai tempat penyimpanan makanan sangat dibatasi. Hal ini dikarenakan formalin merupakan bahan kimia yang bersifat karsinogen (menyebabkan kanker) apabila masuk kedalam tubuh manusia. Terutama pada bahan makanan, formalin merupakan bahan kimia yang dilarang keras digunakan pada bahan makanan. Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 28 Tahun 2004 tentang keamanan, mutu dan gizi pangan pasal 23 huruf C disebutkan bahwa bahan yang dilarang meliputi antara lain boraks, formalin, rodamin B atau metal yellow . Namun pada kenyataannya pada akhir tahun 2005 dan awal tahun 2006 publikasi tentang penyalahgunaan bahan kimia yang berbahaya sangat gencar pada media massa di Indonesia (Tan Hoan Tjay, 2007). .
Dibutuhkan cara untuk mengurangi prosentase formalin pada makanan terutama sayuran tanpa merusak kesegaran dan vitamin dari sayuran tersebut. Penelitian yang telah ada menunjukkan bahwa ultrasonik mampu mengurangi kadar pestisida pada sayuran tanpa mengurangi kesegarannya. Percobaan ini akan meneliti pengaruh ultrasonik pada prosentase formalin dalam sayuran. Salah satu metode yang dapat digunakan adalah spektrometri. Namun pada spectrometer UV VIS tidak ditemukan basis data pengukuran formalin sehingga perlu dilakukan pembuatan grafik kalibrasi. II. TINJAUAN PUSTAKA A. Gelombang Ultrasonik Gelomabang bunyi atau yang dikenal sebagai gelombang akustik adalah gelombang mekanik yang dapat merambat dalam medium zat padat, cair dan gas (Sutrisno. 1988). Gelombang bunyi menurut besar frekuensinya dibedakan menjadi tiga. Infrasonikuntuk bunyi dengan frekuensi dibawah 20 Hz. Audiosonik untuk bunyi dengan frekuensi antara 20 Hz hingga 20 kHz. (Resnick dan Halliday, 1978). Gelombang ultrasonik banyak diterapkan dalam bidang teknologi pangan dan mikrobiologi. Salah satu contohnya adalah untuk mempercepat proses ekstraksi. Yakni pada ekstraksi biji kedelai (Kim, 1989). Dalam proses ekstraksi senyawa organik yang terkandung dalam tubuh tanaman dan biji-bijian dengan menggunakan pelarut dapat ditingkatkan secara signifikan. Gelombang ultrasonik juga dapat membantu untuk meningkatkan efek pengobatan enzim, dan dengan ini mengurangi jumlah enzim yang dibutuhkan atau meningkatkan hasil ekstraksi senyawa (Kim, 1989). B. Formalin Formaldehyde dapat digunakan untuk membasmi sebagian besar bakteri, sehingga sering digunakan sebagai disinfektan dan juga sebagai bahan pengawetdan sering dipakai dalam membalsem untuk mematikan bakteri serta untuk mengawetkan bangkai ( Moffat, 1986). Formalin pada bahan makanan akan mengikat unsur protein mulai dari bagian permukaan hingga terus meresap kebagian dalamnya. Dengan matinya protein setelah terikat unsur kimia Selain itu protein yang telah mati tidak akan diserang bakteri pembusuk yang menghasilkan senyawa asam (Shields and Carlson, 1996).
JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-4 Analisa kualitiatif dilakukan dengan menggunakan asam kromatropat yang akan menghasilkan warna ungu setelah pemanasan, sedangkan untuk analisa kuantitatif dilakukan dengan metode spektrometri menggunakan pereaksi Nash (Dolaria dkk, 2007). C. Spektrometer Uv Vis Radiasi ultraviolet dan sinar tampak diabsorbsi oleh molekul organik. Besarnya serapan radiasi tersebut sebanding dengan banyaknya molekul analit yang mengabsorpsi sehingga dapat digunakan untuk analisis kuantitatif (Satiadarma, 2004). Salah satu alat yang dapat digunakan dalam pengukuran kadar formalin secara kuantitas adalah spektrometer. Adapun spektrometer yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah UV VIS Spectrometrer yang diproduksi oleh Ocean Optics (www.OceanOptics.com). Teknik yang biasa digunakan untuk analisis secara spektrometri, yaitu metode kurva kalibrasi. Dalam metode ini dibuat suatu baku seri larutan standar dengan berbagai konsentrasi selanjutnya absorbansi masing masing larutan tersebut diukur dengan spektrometer. Kemudian dibuat grafik antar konsentrasi dengan absorbansi yang merupakan garis lurus melewati suatu titik. Sampel atau bahan uji Bahan uji dalam penelitian ini adalah sawi jenis Brassica juncea atau yang lebih dikenal sebagai sawi hijau, sawi jenis Brassica chinese yang lebih dikenal sawi pakcoy dan bayam (Amarantus Spec div). Sawi hijau (Brassica juncea) merupakan tanaman semusim, berbatang pendek hingga hampir tidak terlihat. Daun Sawi berbentuk bulat panjang serta berbulu halus dan tajam, urat daun utama lebar dan berwarna putih (Sunarjono, 2004). Tanaman bayam merupakan salah satu jenis sayuran komersial yang dapat diperoleh di setiap pasar, baik pasar tradisional maupun pasar swalayan. Ciri-ciri jenis bayam yang enak untuk dimakan adalah daunnya besar, bulat, dan empuk. Selain itu, daunnya yang segar mempunyai nilai komersial yang tinggi (Bandini Y, 2001). Salah satu sifat sayuran adalah cepat layu dan busuk akibat kurang cermatnya penanganan lepas panen (Margono, 1993). III. METODE PENELITIAN Peralatan yang dipakai dalam eksperimen ini antara lain adalah gelas beker, gelas ukur, pipet, spatula, alat mortal (penumbuk), tissue, plastik klip ukuran 4 x 3 cm2, kertas saring, rangkaian pembangkit ultrasonik. Untuk mengidentifikasi adanya kandungan formalin pada sampel digunakan spektrometer UV VIS dengan tipe HR - 4000 yang diproduksi oleh Ocean Optics. Bahan utama yang digunakan adalah sawi daging, sawi kecil dan bayam. Larutan formalin 37 % yang telah diberi pereaksi Nash, dan aquades digunakan sebagai bahan pelarut dan pencuci. Untuk pembuatan Langkah grafik kalibrasi formalin diperlukan larutan formalin dengan prosentase 37%, 18.5%, 9.25%, 4.6%, 2.31% dan 1.16%.
2 Larutan tersebut diukur absorbansinya dengan spektrometer. Hasil pengukuran absorbansi dengan spektrometer diplotkan menjadi grafik kalibrasi antara absorbansi dengan prosentase formalin. Penelitian ini menggunakan variasi frekuensi ultrasonik, variasi jenis sayuran sebagai sampel, variasi sisi sampel yang diradiasi. Setiap variasi dilakukan 6 kali pengambilan data. Gambar 1 merupakan cara pengambilan data dari penelitian ini. Sampel Sawi hijau, pakcoy dan bayam segar Dipotong bulat bulat dengan diameter 1 cm Direndam dalam formalin 37 % selama 10 menit Dikeringkan dengan tissue
Ditumbuk dengan mortal
Tanpa ultrasonik diradiasi ultrasonik
Diradiasi ultrasonik frekuensi 20 kHz, 30 kHz, dan 40 kHz
Ditambah aquades dan disaring
Ditumbuk dengan mortal
Absorbansi sampel Diukur dengan spektrometer
Ditambah aquades dan disaring Absorbansi sampel diukur dengan spektrometer
Absorbansi sampel tanpa ultrasonik dan dengan radiasi ultrasonik diplotkan terhadap grafik kalibrasi sehingga dapat diketahui prosentase formalin yang d Gambar 1 Skema kerja IV. ANALISA DAN PEMBAHASAN A. Grafik kalibrasi Hubungan absorbansi dan prosentase larutan formalin pada grafik kalibrasi adalah berbanding lurus. Semakin kecil prosentase larutan formalin yang di uji maka semakin kecil pula absorbansinya. Hal ini sesuai dengan kenampakan fisik dari larutan formalin yang telah diencerkan bahwa semakin kecil prosentasenya semakin pudar warnanya. Gambar 2 adalah grafik kalibrasi yang didapatkan pada penelitian ini.
JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-4
3 C. Variasi dua sisi yang diradiasi Dengan berasumsi bahwa bagian sisi yang tidak diradiasi akan mengandung formalin yang lebih banyak dari pada sisi yang diradiasi, maka dilakukan percobaan dengan meradiasi kedua sisi sampel. Masing – masing sisi diradiasi selama sepuluh menit. Pada percobaan dua sisi yang diradiasi digunakan pula variasi frekuensi dan variansi sampel. Hasil yang didapatkan pada percobaan ini adalah terdapat penurunan absorbansi yang lebih besar dari pada percobaan satu sisi yang diradiasi. Sehingga dapat di ambil kesimpulan bahwa
Gambar. 2. Grfaik kalibrasi.
Dengan grafik ini dapat diketahui prosentase yang terkandung dalam sampel melalui absorbansinya. Absorbansi sampel berformalin sebelum diplotkan pada grafik kalibrasi terlebih dahulu dikurangi absorbansi blank cuvette, aquades, dan sampel non formalin. Hal ini dilakukan pula pada sampel berformalin yang diradiasi ultrasonic. B. Variasi satu sisi yang diradiasi Sampel yang telah direndam dalam formalin 37 % dan dikeringkan dengan tisu akan diradiasi dengan ultrasonik pada jarak 1 cm dari transmitter selama sepuluh menit. Hasil yang diperoleh pada percobaan ini adalaha adanya perubahan absorbansi dari sampel yang diradiasi dengan frekuensi yang
Gambar. 4. Hasil percobaan dua sisi yang diradiasi
meradiasi kedua sisi sampel dengan ultrasonik lebih efektif untuk mengurangi absorbansi sampel berformalin. Gambar 4 adalah hasil percobaan dua sisi yang diekstraksi. Pada percobaan dua sisi yang diradiasi dapat diketahui absorbansi paling kecil terdapat sampel yang telah diradiasi ultrasonic dengan frekuansi 40 kHz. Sehingga dapat disimpulkan dari penelitian ini bahwa pengaruh besar frekuensi ultrasonik yang digunakan berbanding lurus dengan penurunan absorbansi. D.
Gambar. 3. Hasil percobaan satu sisi yang diradiasi
berbeda. Gambar 3 menunjukkan adanya penurunan absorbansi berbanding lurus pada besar frekuensi yang digunakan. Absorbansi paling kecil terdapat pada sampel yang telah diradiasi dengan ultrasonik frekuensi 40 kHz. Berdasarkan hasil yang telah didapatkan, dapat diambil kesimpulan bahwa gelombang ultrasonik berpengaruh terhadap prosentase formalin yang terdapat pada sampel. Perubahan absorbansi yang menurun terjadi pada setiap jenis sayuran yang digunakan sebagai sampel. Sehingga dapat disimpulkan bahwa ultrasonik berpengaruh pada absorbansi ketiga jenis sampel yang berbeda jenis.
Prosentase formalin pada sampel yang diradiasi ultrasonik Setelah mengetahui hasil pengukuran absorbansi sampel yang tanpa diradiasi dan yang telah diradiasi ultrasonik, maka langkah selanjutnya adalah mengeplotkan absorbansi pada grafik kalibrasi. Dengan mengeplotkan absorbansi yang telah didapatkan dari pengukura maka akan dapat diketahui prosentase formalin yang terkandung.
Gambar. 5. Hasil perhitungan absobansi satu sisi yang diradiasi ultrasonik yang diplotkan pada grafik kalibrasi
JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-4 Hasil prosentase formalin yang terkandung dapat dilihat pada Gambar 5. Hasil yang paling tinggi adalaha prosentase formalin yang terdapat pada sampel berformalin tanpa diradiasi ultrasonik. Secara berurutan setelah absorbansi sampel berformalin tanpa ultrasonik, disebelahnya adalah sampel berformalin dengan diradiasi ultrasonik dengan frekuensi 20, 30 dan 40 kHz. Dari Gambar 5 dapat diketahui terjadi perbedaan prosentase formalin pada sampel sampel berformalin tanpa ultrasonik dan dengan diradiasi ultrasonik. Sampel yang diradiasi ultrasonik mengalami penurunan prosentase formalin. Penurunan yang paling besar terjadi pada sampel yang diradiasi ultrasonik dengan frekuensi 40 kHz. Pada percobaan dua sisi yang diradiasi didapatkan hasil prosentase formalin seperti pada Gambar 6. Pada Gambar 6 terlihat penurunan prosentase formalin yang lebih besar daripada yang terdapat pada Gambar 5. Hal ini dapet disimpulkan bahwa meradiasi kedua sisi sampel lebih efektif untuk menurunkan prosentase formalin yang terkandung dalam sampel.
4
DAFTAR PUSTAKA [1] Bandini, Y dan Swadaya.Jakarta.
N.
Azis.2001.Bayam.Penebar
[2] Dolaria, N & F. Andayani. 2007. Cara Cepat Deteksi Formalin PadaProdukPerikanan.Pusat Riset Perikanan Budidaya (PRPB) Vol. 5 no. 2 [3] http://www.oceanoptics.com/products/hr4000.asp. diakses pada 1 Juli 2012 [4] Margono Tri, Detty Suryati, Sri Hartinah.1993. Buku Panduan Teknologi Pangan. Jakarta :Pusat Informasi Wanita dalam Pembangunan PDII-LIPI bekerja sama dengan Swiss Development Cooperation [5] Moffat, A.C.. 1986. Clarke’s Isolation and Identification of Drugs. Second Edition. London. The Pharmaceutical Press
[6] Shields, P .A. and S. R Carlson. 1996. Effects of formalin and alcohol preservation on lengths and weights of juvenile sockeye salmon. Alaska Fishery Research Bulletin 3.
Gambar 6. Hasil perhitungan absobansi dua sisi yang diradiasi ultrasonik yang diplotkan pada grafik kalibrasi
V. KESIMPULAN Dari hasil penelitian dapat diambil kesimpulan bahwa hubungan absorbansi formalin berbanding lurus dengan prosentase formalin, gelombang ultrasonik berpengaruh pada penurunan absorbansi sampel berformalin. Pengaruh dari gelombnag ultrasonik pada sampel berformalin adalah dapat menurunkan prosentase formalin yang terkandung dalam sampel tersebut. Dari hasil perhitungan penurunan prosentase dapat diketahui percobaan dua sisi yang diradiasi lebih efektif dalam menurunkan prosentase formalin pada sampel. Frekuensi ultrasonik yang dapat menurunkan prosentase paling besar berdasarkan penelitian ini adalah 40 kHz. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih yang pertama kepada Allah SWT karena Rahmatnya penulis mampu menyelesaikan penelitian dan penulisan jurnal ini. Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada kedua orang tua yang selalu memberikan dukungan dan doa. Serta kepada bapak Endarko M.Si, Ph.d sebagai Pembimbing dalam penelitian dan penulisan jurnal ini. Juga kepada teman-teman yang menemami penulis dalam melakukan penelitian dan penulisan jurnal ini.
[7] Kim, SM und Zayas, JF. 1989. Processing Parameters of Chymosin Extraction by Ultrasound, Journal of Food Science Volume 54, Issue 3, May 1989. J ohn Wiley & Sons : USA [8] Satiadarma, K., dkk. 2004. Azas Pengembangan Prosedur Analisis. Surabaya: Airlangga University Press [9] Sutrisno. 1988. Gelombang dan Optik, seri Fisika Dasar Jilid 2. Bandung : ITB [10] Sunarjono, H. 2004. Bertanam JenisSayur.Penebar Swadaya. Jakarta.
30
