BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 24 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Mengenal Tanaman Bayam Tanaman bayam merupakan salah satu jenis sayuran komersial yang mudah diperoleh di setiap pasar, baik pasar tradisional maupun pasar swalayan. Ciri-ciri jenis bayam yang enak untuk dimakan adalah daunnya besar, bulat, dan empuk. Bayam ini dapat diolah sebagai sayur, pecel, atau gado-gado. Sedangkan bayam yang berdaun besar, tipis, dan alot lebih enak digoreng campur tepung untuk rempeyek. Berdasarkan cara penanamannya jenis bayam dibedakan menjadi bayam cabut dan bayam petik. Bayam cabut adalah bayam yang dipanen dengan cara dicabut seluruh bagian tanaman beserta akar-akarnya. Bayam petik adalah bayam yang pemanenannya dilakukan dengan cara dipetik daun atau pucuk daunnya saja sehingga dapat dilakukan berulang kali sepanjang tanaman masih produktif Jenis-jenis Bayam Jenis-jenis bayam yang ada sebenarnya sangatlah banyak, dari yang tumbuh liar maupun yang telah dibudidayakan. Secara ringkas jenis bayam dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu: a. Bayam Liar Bayam ini tumbuh secara liar, dapat dijumpai di lahan-lahan kosong tak terurus, sebagai gulma di lahan pertanian, atau di tempat-tempat yang lembap, seperti di tepi selokan. Tanaman ini tumbuh cepat dan semakin subur jika musim hujan tiba. Bayam ini dapat dikonsumsi, tetapi rasanya agak getir sehingga lebih banyak digunakan sebagai obat atau bahan untuk kecantikan. 5

2 25 b. Bayam Budi Daya Jenis ini memang sengaja dibudidayakan untuk dikonsumsi karena rasa daunnya enak, empuk, dan mempunyai kandungan gizi yang tinggi. Selain itu, daunnya yang segar mempunyai nilai komersial yang tinggi. Jenis bayam yang telah banyak dibudidayakan di antaranya adalah bayam cabut (A. tricolor L) dan bayam petik/bayam tahunan (A. hybridus L) (Bandini,Y., 2001) Sistematika Tanaman Bayam (Amaranthaceae) Bayam Hijau Kingdom : Plantae Divisi Kelas Ordo Famili Upfamili Genus Spesies : Magnoliophyta : Magnoliopisida : Caryophyllales : Amaranthaceae : Amarantho idoae : Amaranthus L : Amaranthus tricolor Gambar 2.1. Bayam Hijau (Amaranthus tricolor) Bayam Hijau Kingdom : Plantae Divisi : Magnoliophyta Kelas : Magnoliopisida Ordo : Caryophyllales Famili : Amaranthaceae Upfamili : Amarantho idoae Genus : Amaranthus L Spesies : Blitum rubrum (Bandini, Y., 2001). Gambar 2.2. Bayam Merah (Blitum rubrum)

3 Kandungan bayam hijau (Amaranthus tricolor) Tabel 2.1. Kandungan zat nutrisi pada tanaman bayam per 100 g porsi bayam adalah : Zat Nutrisi No Kandungan Bayam Berat 1 Air 91, 58 g 2 Energi 22 kcal 3 Protein 2,86 g 4 Total Lemak 0,35 g 5 Karbohidrat 3,5 g 6 Serat 2,7 g 7 Ampas (Abu) 1,72 g Tabel 2.2. Kandungan mineral pada tanaman bayam per 100 g porsi bayam adalah : Mineral No Unsur Mineral Berat 1 Kalsium, Ca 99 mg 2 Besi, Fe 2,71 mg 3 Magnesium, Mg 79 mg 4 Phospor, P 49 mg 5 Potassium, K 558 mg 6 Sodium, Na 79 mg 7 Zinkum, Zn 0,53 mg 8 Tembaga, Cu 0,13 mg 9 Mangan, Mn 0,897 mg Didalam sayur bayam banyak terdapat senyawa organik seperti vitamin A, B 1, B 2, C, dan niasin, juga mineral seperti zat besi, kalsium, mangan, dan fosfor.

4 27 Mengandung banyak serat dan di dalam daunnya terdapat karotein, klorofil, dan saponin. Pada batangnya ditemukan alkaloid, flavonoid, dan polifenol. Kandungan besi pada bayam relatif lebih tinggi daripada sayuran daun lain (besi merupakan penyusun sitokrom, protein yang terlibat dalam fotosintesis) sehingga berguna bagi penderita anemia. Kandungan asam folat dan asam oksalat membuat bayam dapat digunakan untuk membantu menurunkan kadar kolesterol, mencegah sakit gusi, asma, untuk perawatan kulit wajah, kulit kepala, dan rambut. (Direktorat Gizi Departemen Kesehatan, 1990) Khasiat Bayam Bayam selain bermanfaat sebagai sayur juga berkhasiat obat. Adapun khasiat dari bayam adalah : 1. Mampu memperbaiki sistem pencernaan. 2. Menurunkan resiko terserang kanker. 3. Mengurangi kolesterol (masih sebatas pada hewan), dan bersifat antidiabetes. Cara kerjanya dalam menurunkan kolesterol pada hewan adalah dengan mengonversi kolesterol dalam tubuh menjadi koprostanol yang kemudian dibuang ke luar tubuh. Sedangkan yang membuatnya berkhasiat antidiabetes adalah kandungan mangan (Mn). 4. Untuk mengobati asma, bisa memakai bayam duri Amaranthus spinosus. Caranya yaitu dengan memotong lima batang bayam duri muda, termasuk daun dan kembangnya. Rebus potongan itu dengan menggunakan lima gelas air selama 7-10 menit. Air hasil rebusan tadi diminum tiga kali sehari. Untuk anak-anak cukup diminum setengah gelas, sedangkan untuk orang dewasa satu gelas, dan bayi dua sendok makan saja. Kegunaan bayam mentah yang lainnya ialah pengaruhnya pada gigi dan gusi (mencegah penyakit gusi). Penyakit gusi adalah sejenis scorbutus akibat kurangnya unsur-unsur yang ada pada bayam dan wortel. Sari bayam juga merupakan obat

5 28 penawar bagus, karena mengandung banyak garam oksalat. Oleh karena itu, sari bayam disebut sebagai salah satu zat pembersih yang baik (Soehardi, S., 2004) Logam Dalam kehidupan sehari-hari, kita tidak terpisah dari benda-benda yang bersifat logam. Benda ini kita gunakan sebagai alat perlengkapan rumah tangga seperti sendok, garpu,pisau dan lain-lain sampai pada tingkat perhiasan mewah yang tidak dapat dimiliki oleh semua orang seperti emas, perak dan lain-lain. Secara gamlang dalam konotasi keseharian kita beranggapan bahwa logam diidentikkan dengan besi. Logam tersebut padat keras berat dan sulit dibentuk (Palar, 2008). Logam berat adalah unsur logam dengan molekul tinggi. Dalam kadar yang rendah sekalipun logam berat umumnya sudah beracun bagi tumbuhan dan hewan, termasuk manusia. (Notohadiprawiro,T.1993) Logam berat ini dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung bagian mana logam berat terikat dalam tubuh. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak sebagai penyebab alergi, bagi beberapa orang karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan. Logam berat jika sudah terserap kedalam tubuh akan menumpuk hingga nantinya dibuang melalui proses ekskresi. Hal serupa juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama perairan telah terkontaminasi (tercemar) logam berat maka proses pembersihannya akan sulit sekali dilakukan. Kontaminasi logam berat ini dapat berasal dari faktor alam seperti kegiatan gunung berapi dan kebakaran hutan atau factor manusia seperti pembakaran minyak bumi, pertambangan, peleburan, proses industry, kegiatan pertanian, peternakan dan kehutanan, serta limbah buangan termasuk sampah rumah tangga. (Putra.J.A.2006).

6 Besi (Fe) Sifat- sifat logam besi Besi ( Fe ) adalah logam berwarna putih keperakan, liat dan dapat dibentuk. Besi dengan nomor atom 26 dan massa atom 55,85 dalam sitem periodik unsur terletaj pada periode 4 golongan VIII B. Melebur pada suhu o C, titik didihnya o C, dan mempunyai densitas 7,87 g/cm 3. Di alam didapati sebagai hematit. Didalam air minum besi (Fe) menimbulkan rasa, warna (kuning), pengendapan pada pipa, pertumbuhan bakteri dan kekeruhan Logam besi dalam kehidupan manusia Proses biokimia di dalam tubuh makhluk hidup melibatkan unsur-unsur logam didalamnya. Pada suatu proses fisiologi yang normal, ion logam essensial sangat berperan aktifitasnya baik dalam ikatannya dengan protein, enzim maupun bentuk lainnya. Besi (Fe) dibutuhkan oleh tubuh dalam pembentukan hemoglobin sehingga jika kekurangan besi (Fe) akan mempengaruhi pembentukan hemoglobin tersebut. Besi (Fe) juga terdapat dalam serum protein yang disebut dengan transferin berperan untuk mentransfer besi (Fe) dari jaringan yang satu ke jaringan lain. Besi (Fe) juga berperan dalam aktifitas beberapa enzim seperti sitokrom dan flavo protein. Diperkirakan bahwa untuk setiap pria dewasa harus memperoleh sekitar 1 mg/hari untuk mengganti Fe yang dieksresikan melalui saluran pencernaan, urine dan kulit. Pada wanita dewasa, darah yang hilang pada saat mentruasi perlu diganti dengan 1,4 2,2 mg Fe / hari. Pada umumnya manusia memperoleh 10% Fe dari makanan yang diabsorbsi melalui saluran pencernaan, sehingga mereka memperoleh sekitar mg Fe / hari.

7 30 Gambar 2.3. Struktur Hemoglobin Apabila tubuh tidak mampu mengekskresikan besi (Fe) akan menjadi akumulasi besi (Fe) karenanya warna kulit menjadi hitam ( Soemirat J., 1996 ). Kekurangan besi (Fe) dalam diet akan mengakibatkan defisiensi yaitu kehilangan darah yang berat sering terjadi pada penderita tumor saluran pencernaan, ulcer lambung dan pada menstruasi. Defisiensi besi (Fe) menimbulkan gejala anemia seperti kelemahan,fatigue, sulit bernapas waktu berolahraga, kepala pusing, diare, penurunan nafsu makan, kulit pucat, kuku berkerut, kasar dan cekung serta terasa dingin pada tangan dan kaki (Darmono, 1995). Kelebihan bisa dapat menyebabkan keracunan dimana terjadi muntah, diare dan kerusakan usus. Salah satu penyakit ditimbulkan adalah hemokromatosis Hemokromatosis keturunan ialah penyakit genetik yang menyebabkan tubuh menyerap terlalu banyak zat besi dari makanan yang dimakan. Kelebihan zat besi disimpan dalam organ-organ tubuh, terutama hati, jantung dan pankreas. Sekalipun besi (Fe) diperlukan oleh tubuh namun dalam dosis yang tinggi dapat merusak dinding usus dan mengakibatkan kematian. Debu besi ( Fe ) juga dapat diakumulasi di dalam alveori menyebabkan berkurangnya fungsi paru paru (Soemirat J., 1996 ).

8 Zinkum (Zn) Sifat- sifat logam zinkum Zinkum dengan nomor atom 30 dan massa atom 65,38 dalam sistem periodik unsur terletak pada periode 4 dan golongan IIB. Zinkum adalah logam yang putih kebiruan, logam yang mudah ditempa dan liat pada suhu antara o C. Zinkum melebur pada suhu 410 o C dan mendidih pada 906 o C. Logamnya yang murni, melarut lambat sekali dalam asam dan dalam alkali.( Vogel, 1979). Zinkum masuk ketatanan lingkungan perairan melalui limbah industri, pengelasaan logam dan patri. Zinkum merupakan unsur penting dalam banyak metaloenzim, obat luka. (Manahan, 1994) Logam zinkum dalam kehidupan manusia Tubuh yang normal membutuhkan miligram zinkum setiap hari. Kebanyakan orang mendapatkan zat tersebut secara alami melalui makanan atau minuman yang dikonsumsi. Namun jika zat zinkum yang masuk ke dalam tubuh berlebihan, maka dapat mengakibatkan keracunan Zinkum. Usus tertekan, muntah, keram perut, diare dan mual berkepanjangan. Gejala tersebut jika tidak segera ditangani dapat menyebabkan sakit kuning, kejang, demam dan tekanan darah rendah, bahkan kematian. Sedangkan (Eamens dkk, 1984 dan Darmono, 1995) menyatakan keracunan zinkum dengan gejala gejala : osteomalasea, kalkulirenalis, dan proteinuria. Keracunan zinkum sering dijumpai bersamaan dengan keracunan kadmium secara kronis.

9 Kalsium (Ca) Sifat- sifat logam kalsium Kalsium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ca dan nomor atom 20 serta berat atom 40,08. Kalsium merupakan logam metalik, unsur kelima terbanyak di kerak bumi. Unsur ini terdapat pada bahan baku utama dedaunan, tulang belulang, gigi dan kerang dan kulit telur. Kalsium tidak pernah ditemukan di alam tanpa terkombinasi dengan unsur lainnya. Banyak juga terdapat sebagai batu kapur, gipsum, dan fluorite. Apatite merupakan flurofosfat atau klorofosfat kalsium Logam kalsium dalam kehidupan manusia Kalsium merupakan mineral yang paling banyak terdapat didalam tubuh manusia. Kira-kira 99% kalsium terdapat di dalam jaringan keras yaitu pada tulang dan gigi. 1% kalsium terdapat pada darah, dan jaringan lunak. Tanpa kalsium yang 1% ini, otot akan mengalami gangguan kontraksi, darah akan sulit membeku, transmisi saraf terganggu, dan sebagainya. Untuk memenuhi 1% kebutuhan ini, tubuh mengambilnya dari makanan yang dimakan atau dari tulang. Apabila makanan yang dimakan tidak dapat memenuhi kebutuhan, maka tubuh akan mengambilnya dari tulang. Sehingga tulang dapat dikatakan sebagai cadangan kalsium tubuh. Jika hal ini terjadi dalam waktu yang lama, maka tulang akan mengalami pengeroposan tulang. Bahan makanan yang mengandung kalsium nabati bisa diperoleh dari sayuran daun hijau seperti sawi, bayam, brokoli,daun pepaya,daun singkong, daun labu. Selain itu bijibijian (kenari, wijen, almond) dan kacang-kacangan serta hasil olahannya (kedelai, kacang merah, kacang polo, tempe, tahu).gejala awal kekurangan kalsium adalah lesu, banyak keringat, gelisah, sesak napas, berkurang daya tahan tubuh, kurang nafsu makan, sembelit, berak-berak, insomnia, kram.

10 Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) Teknik analisis spektrofotometri termasuk salah satu teknik analisis instrumental disamping teknik kromatografi dan elektrolisis kimia. Teknik tersebut memanfaatkan fenomena interaksi materi dengan gelombang elektromagnetik seperti sinar-x, ultraviolet, cahaya tanpak dan inframerah. Fenomena interaksi bersifat spesifik baik absorbsi maupun emisi. Interaksi tersebut menghasilkan signal-signal yang disadap sebagai analisa kualitatif dan kuantitatif. SSA adalah metoda analisis yang berdasarkan pada pengukuran radiasi cahaya yang diserap atom bebas. Analisis menggunakan alat SSA ini memiliki keuntungan dari hasil analisisnya yang sangat peka, teliti dan cepat, pengerjaannya relatip sederhana serta tidak perlu dilakukan pemisahan unsur logam dalam pelaksanaannya. (Walsh, A, 1995) Analisis SSA yang didasarkan pada penyerapan energi radiasi dari sumber nyala atom-atom yang berada pada tingkat energi dasar. Komponen-komponen utama yang menyusun SSA adalah sumber cahaya, atomizer, monokromator, detector, dan penampilan data (Anderson,1987). Penggunaan SSA dalam menganalisa kandungan logam-logam, dikarenakan dengan metode SSA unsur-unsur dengan energi eksitasi rendah Instrumentasi Spektrofotometri Serapan Atom A B C D E F Gambar 2.4. Sistematis Ringkas dari Alat Spektrofotometri Serapan Atom Keterangan : A. Lampu Katoda Berongga Lampu katoda berongga merupakan sumber sinar yang memancarkan spektrum dari unsur logam yang akan dianalisa (setiap logam memiliki lampu khusus untuk logam tersebut)

11 34 B. Chopper Mengatur sinar yang dipancarkan C. Tungku Tempat pembakaran (untuk memecahkan larutan sampel pada tetesan halus dan meleburkannya kedalam nyala untuk diatomkan). D. Monokromator Mendispersi sinar yang ditransmisikan oleh atom. E. Detector Mengukur sinar yang ditranmisikan dan memberikan signal sebagai respon terhadap sinar yang diterima. F. Meter bacaan nilai absorbansi Gunanya untuk membaca nilai absorbansi (Haris, 1978) Peralatan SSA Sumber radiasi Sumber radiasi yang digunakan harus memancarkan spektrum atom dari unsur yang ditentukan. Spektrum atom yang dipancarkan harus terdiri dari garis tajam yang mempunyai setengah lebar yang sama dengan garis serapan yang dibutuhkan oleh atom-atom dalam contoh. Sumber sinar lazim dipakai adalah lampu katoda berongga (hallow chatoda lamp). Untuk penetapan apa saja yang diminta, lampu katoda berongga yang digunakan mempunyai sebuah katoda pemancar yang terbuat dari unsur yang sama (Basset dkk 1994) Nyala Nyala digunakan untuk mengubah sampel berupa padatan atau cairan menjadi bentuk uap atomnya, dan juga berfungsi untuk atomisasi. Untuk spektroskopi nyala suatu persyaratan yang penting adalah bahwa nyala dipakai hendaknya menghasilkan temperatur lebih 2000 o K. Konsentrasi atom-atom dalam bentuk gas dalam nyala, baik

12 35 dalam keadaan dasar maupun dalam keadaan tereksitasi, dipengaruhi oleh komposisi nyala. Komposisi nyala asetilen udara sangat baik digunakan untuk lebih dari tiga puluh unsur sedangkan komposisi nyala propana udara disukai untuk logam yang mudah diubah menjadi uap atomik. Untuk logam seperti Aluminium (Al) dan Titanium (Ti) yang membentuk oksida refraktori temperatur tinggi dari nyala Nitrous-asetilen sangat perlu dan sensitivitas dijumpai bila nyala kaya akan asetilen Sistim pembakar pengabut (nebulizer) Tujuan sistim pembakar pengabut adalah untuk mengubah larutan uji menjadi atom - atom dalam bentuk gas. Fungsi pengabut adalah menghasilkan kabut atau aerosol larutan uji. Larutan yang akan dikabutkan ditarik ke dalam pipa kapiler oleh aksi semprotan udara yang ditiupkan melalui ujung kapiler, diperlakukan aliran gas bertekanan tinggi untuk menghasilkan aerosol yang halus. (Basset dkk,1994) Monokromator Dalam spektroskopi serapan atom fungsi monokromator adalah untuk memisahkan garis resonansi dari semua garis yang tak diserap yang dipancarkan oleh sumber radiasi. Dalam kebanyakan instrumen komersial digunakan kisi difraksi karena sebaran yang dilakukan oleh kisi seragam dari pada yang dilakukan oleh prisma dan akibatnya instrumen kisi dapat memelihara daya pisah yang lebih tinggi sepanjang jangka panjang gelombang yang lebih besar Detektor Detektor pada spektrofotometer absorbsi serapan atom berfungsi mengubah intensitas radiasi yang datang menjadi arus listrik. Pada SSA yang umum dipakai sebagai detektor adalah tabung penggandaan foton (PMT = Photo Multiplier Tube Detector) (Mulja, 1977).

13 Read out Read out merupakan sistema pencatatan hasil. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau kurva dari suatu recorder yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi Sistim Atomisasi A. Sistim Atomisasi nyala Setiap alat SSA mencakup dua komponen utama sistim introduksi sampel dan sumber (source) atomisasi. Untuk kebanyakan instrument sumber atomisasi ini adalah nyala dan sampel di introduksikan dalam bentuk larutan. Sampel masuk ke nyala dalam bentuk aerosol. Aerosol biasanya dihasilkan oleh nebulizer (pengabut) yang dihubungkan ke nyala oleh ruang penyemprot (chamber spray). Proses atomisasi adalah proses pengubahan sample dalam bentuk larutan menjadi spesies atom dalam nyala. Secara ideal fungsi dari sistim atomisasi (source) adalah : 1. Mengubah sembarang jenis sampel menjadi uap atom fasa gas dengan sedikit perlakuan atau tampa perlakuan awal. 2. Melakukan seperti poin 1 untuk semua elemen (unsur) dalam sampel pada semua level konsentrasi. 3. Agar diperoleh kondisi operasi yang identik untuk setiap elemen dalam sampel. 4. Mendapatkan sinyal analitik sebagai fungsi sederhana dari konsentrasi tiaptiap elemen yakni agar gangguan dan pengaruh media sampel menjadi minimal. 5. Memberikan analisis yang teliti dan tepat. 6. Pengoperasian yang murah 7. Memudahkan operasi.

14 37 B. Sistim Atomisasi dengan Tungku Sistim nyala api ini lebih dikenal dengan nama GFAAS. GFAAS dapat mengatasi kelemahan dari sistim nyala seperti, sensivitas, jumlah sampel dan penyiapan sampel. Ada tiga tahap atomisasi dengan tungku yaitu ; a. Tahap pengeringan atau penguapan larutan b. Tahap pengabuan atau penghilangan senyawa-senyawa organik c. Tahap atomisasi Gambar 2.5. Spektrofotometri Serapan Atom dan alat-alat gelas yang digunakan dalam analisis Kegunaan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) Metode SSA telah diperkenalkan oleh A.Walsh tahun 1955 dan mengalami perkembangan yang sangat pesat. Sampai saat ini telah digunakan untuk mendeteksi (menganalisa) hampir keseluruh unsur-unsur logam yang terdapat di tabel priodik unsur. Metode Spektrofotometri Serapan Atom banyak digunakan untuk menganalisis sampel yang terdapat didalam bentuk bahan-bahan pencemar

15 38 lingkungan (Zul Alfian 2009). Pada tahun terakhir ini SSA semakin sensitif, canggih dan dapat digabungkan dengan komputer dalam pengolahan datanya. Investasi besar dalam peralatan peralatan seperti SSA amat penting dalam menunjang misi laboratorium. Maka pemanfaatanya bergantung pada kemampuan sumber daya manusia, seperti kemampuan pemahaman teori dasar, spektrum aplikasi, ketelusuran metode analisis yang disyaratkan pada SNI Faktor-faktor gangguan dalam SSA Gangguan diartikan sebagai suatu faktor kimia atau fisika yang akan mempengaruhi jumlah atom untuk analit pada keadaan standar (ground state) sehingga akan menyebabkan bertambah atau berkurangnya bacaan nilai serapan atom unsur yang dianalisis. Ada beberapa gangguan dalam menggunakan SSA: a. Suhu yang sesuai, suhu gas pembakar harus sesuai dengan suhu unsur yang akan dianalisis. b. Konsentrasi sampel tidak boleh melebihi kesensitifan dari alat detektor SSA. Ini akan menyebabkan gangguan terhadap garis spektrum dan mengakibatkan kerusakan pada alat detektor SSA. c. Pengaruh peguapan pelarut dan bahan larutan jangan sampai menurunkan suhu nyala gas pembakar, ini akan menyebabkan bacaan nilai serapan atom menjadi rendah. Memang selain dengan metode SSA, unsur unsur dengan energi eksitasi rendah dapat juga dianalis dengan fotometri nyala, tetapi untuk unsur-unsur dengan ekstasi tinggi hanya dapat dilakukan dengan fotometri nyala. Untuk analisis dengan garis spektrum resonansi antara nm, fotometri nyala sangat berguna, sedangkan antara nm metode SSA lebih baik dari fotometri nyala (Kopkar, S.M, 1990).