ANALISIS KANDUNGAN VFADAN LCFA DENGAN MENGGUNAKAN ALAT GAS KROMATOGRAFI

Transkripsi

1 ANALISIS KANDUNGAN VFADAN LCFA DENGAN MENGGUNAKAN ALAT GAS KROMATOGRAFI Endang Nugraha Balai Penelitian Ternak, Po Box 221 Bogor RINGKASAN Lemak adalah segolongan zat-zat yang tidak larut dalam air, akan tetapi larut dalam kloroform, eter dan benzena. Lemak memiliki kegunaan penting antara lain sebagai pemasok energi, memperlambat pengosongan lambung, bantalan organ-organ tubuh dan sebagai penyedia asam lemak.vfa (Volatile Fatty Acid ) adalah asam asam lemak yang mempunyai ikatan rantai karbon pendek yang merupakan hasil proses pencernaan, khususnya pencernaan karbohidrat, setelah difermentasikan oleh mikroba rumen menjadi asam-asam lemak mudah terbang (VFA). Dan terdiri dari enam komponen utama yaitu asam asetat,asam propionat, asam iso butirat, asam n- butirat, asam iso valerat dan asam n- valerat. LCFA (Long Chain Fatty Acid ) adalah asam-asam lemak yang mempunyai ikatan rantai karbon panjang dan terdiri dari asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh. Asam lemak tidak jenuh mempunyai ikatan rangkap pada atom karbonnya. Beberapa komponen yang terdapat dalam minyak ikan antara lain asam miristat, asam palmitat, asam oleat, asam linoleat, asam eikosenoat, asam stearidonat, asam erukat, asam pentanoat,asam eikosa pentanoat dan lain-lain. Metode VFA pada alat gas kromatografi menggunakan teknik suhu iso thermal.berbeda dengan metode lainnya, yakni menggunakan teknik suhu gradient. Pada makalah ini penulis lebih menekankan padametode yang yang dipakai untuk analisis kandungan VFA dan LCFA dengan menggunakan alat gas kromatografi.. Kata kunci : Lemak, VFA, LCFA, Gas kromatografr PENDAHULUAN Gas kromatografi merupakan suatu teknis analisis pemisahan komponen zat berdasarkan partisi dan absorpsi (kelarutan) zat tersebut pada dua fase yang berbeda. Fase yang pertama adalah fase padat (stationary phase) dan fase yang kedua adalah fase gerak(moving phase). Dari hasil partisi dart absorpsi (kelarutan )zat tersebut dihasilkan beberapa komponen zat hasil pemisahan yang bisa ditentukan kandungan komposisi masing masing. Dengan alat gas kromatografi kandungan asam lemak mudah terbang (Volatile FattyAcid = VFA) dan asam lemak rantai panjang (LongChain Fatty Acid = LCFA) bisa di analisis, berdasarkan proses dan metode apa yang harus ditetapkan dan dilakukan pada contoh zat agar didapatkan hasil analisis yang optimal dan teliti. Sebagai fase diam pada alat gas kromatografi adalah kolom, sedangkan fase geraknya adalah gas. Kolom berfungsi sebagai jantung pada analisis gas kromatografi. Apabila kolomnya berupa padatan biasa disebut dengan istilah Gas SolidChromatograpi (GSC) sedangkan apabila fase diamnya berupa 120 Pusat Penelitian dan Pengembangan Petemakan

2 larutan disebut Gas Liquid Chromatograpi (GLC). Ada beberapa jenis kolom yang biasa digunakan diantaranya kolom tembaga, kolom alumunium, kolom baja, kolom gelas dan yang paling mutakhir kolom kapiler. Kolom padat bisa berisi antara lain silika gel, molekul halus dan arang batubara dan bentuknya bisa berbentuk kolom U, kolom W atau kolom spiral (Grob,1977). Pada kolom kapiler berisi bahan larutan inert yang tidak bereaksi baik dengan contoh, pelarut, maupun gas yang digunakan. Pada GLC suhu yang digunakan tidak lebih tinggi dari 400 C, oleh karena itu perlu diperhatikan penggunaan suhu sewaktu analisis digunakan. Suhu pada oven harus lebih rendah dari suhu injektor untuk mencegah adanya kondensasi. Dalam analisis gas kromatografi ada dua sistem yang dipakai yaitu sistem isothermal dan sistem gradient. Gas kromatografi bisa digunakan untuk analisis bahan gas, bahan larutan dan bahan padatan (Nair dkk,1967). Diantaranya digunakan untuk analisis asam lemak mudah terbang (VFA) dan analisis asam lemak rantai panjang (LCFA). Pada kromatogram terlihat hasil pembacaan asam lemak mudah terbang (VFA) dan asam lemak rantai panjang (LCFA). Pada VFA tampilan puncaknya lebih sedikit, tetapi tampilan pada LCFA lebih banyak. Hal ini dimungkinkan karena sistem programing yang di pakai berbeda yakni isothermal dan gradient. Mekanisme kerja dari gas kromatografi, larutan contoh yang diinjeksikan didorong gas pembawa masuk ke dalam kolom. Di dalam kolom terjadi pemisahan komponen yang selanjutnya dengan adanya pembakaran oleh gas hidrogen dan oksigen terbentuk ion-ion. Ion-ion akan terkumpul dalam satu kolektor ion dan menghasilkan signal-signal listrik. Dengan adanya amplifier dan amperemeter signal-signal tersebut ditransfer ke detektor dan diteruskan masuk ke integrator. Signal-signal itu diubah ke dalam suatu bentuk pembacaan berupa puncak-puncak yang disebut kromatogram (Hair dkk,1967). Komponen-komponen yang terpenting pada gas kromatografi adalah silinder gas, indikator aliran gas, injektor, kolom, detektor dan integrator (Scheneider,et.al.,1985). Tujuan penulisan ini agar masyarakat analis laboratorium maupun masyarakat swam dapat mengetahui metode untuk analisis kandungan VFA dan LCFA dengan gas kromatografi. Dan penulis pun menyadari dalam membuat penulisan makalah ini banyak kekurangan dan jauh dari sempurna. A. Bahan dan Alat BAHAN DAN CARA Bahan untuk asam lemak mudah terbang (VFA) berupa cairan rumen sapi bekas penelitian di laboratorium Balitnak Ciawi dan larutan standar VIA, kertas saring millipore 0,22 nm, tabung gelas 5 ml, 10 ml dan 25 ml, sedangkan untuk asam lemak rantai panjang (LCFA), contob minyak ikan Biolife, klorofom, air suling, es batu, larutan standar LCFA(PUFA-Mix : I dari Poly Unsaturated Fatty Acid Mixture) dan larutan sulfat-methanol 15% yang terdiri 15 ml asam sulfat pekat dan 85 ml methanol, gas nitrogen, gas oksigen, gas hydrogen, alat suntik dan alat gas kromatografi. B. Cara Analisis Asam Lemak Mudah Terbang(VFA) Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian 12 1

3 Sebanyak 2 ml larutan contoh rumen sapi dipipet ke dalam tabung gelasl0 ml, kemudian ditambahkan 30 mg asam sulfosalisilat sebagai pengendap protein dan diaduk hingga homogen dengan menggunakan pengaduk otomatis (stirer). Selanjutnya dipusingkan dengan kecepatan 3000 rpm (rotation per minute) selama 15 menit. Larutan bagian atas yang terpisah (supernatan) disaring dengan menggunakan kertas saring milipore berdiameter 0,22 nm dan ditampung ke dalam tabung gelas 5 ml. Hasil saringan langsung diinjeksikan sebanyak 1,0 ul ke dalam alat gas kromatografi Hewlet Packard model 5890 dengan detektor ionisasi nyala (Flame Ionisation Detector = FID). Injeksi larutan standar sama perlakuannya dengan injeksi larutan contoh pada alat GLC. Kolom yang digunakan adalah kolom baja yang diisi dengan 10% SP-AT-1200 pada kromosorb WAW-DMCS(80/100 mesh), diameter dalam 0,20 cm dan diameter luar0,40 cm.sebagai gas pembaka adalah nitrogen murni dengan kecepatan alir 0,5 ml/ detik dan sebagai gas pembakar dipakai gas oksigen dan gas hidrogen dengan kecepatan alir masing masing 5 ml/detik dan 0,5 ml/detik. Suhu kolom adalah 125 C (Isothermal), sedangkan suhu pada injektor dan detektor masing-masing 160 C dan 200 C.Hasilnya berupa kromatogram pada integrator jenis HP 3396 A dengan kecepatan gerak kertas 1,0 cm per menit dan atenuasi 4. Rumus perhitungan komponen VFA adalah Komp VFA= area contoh area standar x standar (ul/ml) C. Cara analisis Asam Lemak Rantai Panjang (LCFA) Sebanyak 1,4 gram contoh minyak ikan Biolife ditimbang ke dalam tabung gelas 25 ml bertutup teflon, kemudian ditambahkan 15 ml sulfat-methanol 15 %. Selanjutnya dimetilasi pada suhu oven 100 C selama 2 jam. Setelah itu contoh didinginkan di dalam es batu sampai dingin. Kemudian tambahkan 15 ml kloroform dan 15 ml air suling, lalu dikocok sampai tercampur. Larutan yang dihasilkan menjadi dua lapisan, lapisan atas dibuang sedangkan lapisan bawah disuntikan sebanyak 1 ul/ml ke dalam alatgas kromatografi cairan yang berisi kolomjenis SP Suhu kolom adalah 190 C(gradient) dengan suhu akhir 230 C, sedangkan suhu injektor dan detektor masing-masing 210 C dan 230 C. Hasilnya berupa kromatogram pada integrator jenis HP 3396 dengan kecepatan gerak kertas 0,5 cm per menit dan atenuasinya 4. Rumus perhitungan komponen adalah : area contoh Komposisi LCFA= Total area contoh X 100%jumlah area komponen. HASIL DAN PEMBAHASAN 122 Pusat Penelitian dan Pengembangan Peternakan

4 Dari hasil pembacaan kromatogram dapat ditentukan kandungan komponen zat masing masing dengan menggunakan rumusan perhitungan tertentu dengan membandingkan pada standar tertentu. Prosentase komponen zat memakai satuan ul/ml untuk kandungan asam lemak mudah terbang (VFA) clan kadar untuk asam lemak lantai panjang (LCFA) dalam% komposisi Dari hasil pengamatan di laboratorium ada kendala kendala tertentu yang harus diperhatikan sewaktu analisis dengan gas kromotografi seperti reproduksi injeksi manual, pengaruh suhu, pengaruh kecepatan alir gas, pengaruh kecepatan gerakkertasclan nilai atenuasi. Tidak stabilnya gas kromatografi yang digunakan akan berakibat pada tampilan kromatogram yang tidak sempurna (Anonimous,1989 ). Pada Tabel l clan Tabel 2 dapat dilihat hasil analisis asam lemak rantai panjang (LCFA) sebanyak 13 komponen clan asam lemak muclah terbang 6 komponen setelah dibandingkan dengan standar masingmasing. Tabel 1. Komposisi asam lemak rantai panjang dalam minyak ikan Biolife Namaasam lemak Asam miristat C 14 : 0 Asam palmitat C 16 :0 Asam palmitoleat C 16 : 167 Asam oleat omega-9 C 18 :169 Asam oleat omega-7 C 18 :167 Asam linoleat C 18 :20 Asam eikosenoat C 20 : 169 Asam stearidonat C 18 :463 Asam erucat omega-11 C 22 : 1611 Asam erucat omega-9 C 22 : 1149 Asam eikosapentanoat C 20 : 50 Asam dokosapentanoat C22 :50 Asam dokosa heksanoat C 22 : 60 Sumber : Wildan, F Komponen asam lemak Tabel 2. Komposisi asam lemak muclah terbang (VFA) dalam rumen sapi Badan Penelitian clan Pengembangan Pertanian 123

5 Nama asam lemak Asam asetat Asam propionate Asam iso butirat Asam n-butirat Asam iso valerat Asam n- valerat Sumber : Nugraha, E Komposisi asam lemak C2 C3 ic4 n C4 ic5 n C5 Dilihat padai Tabel 2 temyata dapat dideteksi dalam contoh rumen sapi kandungan VFA terdiri dari asam asetat, asam propionat, asam iso butirat, asam n-butirat, asam iso valerat, clan asam n- valerat. Sedangkan pada Tabel 1 hasil deteksi kandungan LCFA dalam contoh minyak ikan Biolife terdiri dari asam miristat, asam palmitat, asam palmitoleat, asam oleat omega-9, asam oleat omega-7, asam linoleat, asam eikosenoat, asam stearidonat, asam erukat omega-11, asam erukat omega-9, asam eikosapentanoat, asam dokosapentanoat clan asam dokosaheksanoat. Pada Tabel 3 kandungan asam asetat lebih tinggi prosentasenya (1,340 (gl/ml) dibandingkan dengan asam n-valerat. Dilihat susunan kandungan asam lemak mudah terbang terlihat jelas susunan komponen asam lemak mudah terbang yang tertinggi adalah asam asetat (C2). Asam n-valerat kandungan komponennya rendah dibandingkan dengan komponen lainnya. Hal ini wajar karena pada umumnya pada standar VFA kandungan asam asetat (C2) lebih tinggi dari asam propionat (C3) clan asam propionat lebih tinggi dari asam butirat clan selanjutnya terus demikian hingga nc5 (n- Valerat). Hal ini sesuai clegan contoh standar VFA yang digunakan yang mengandung rantai C2 sampai C5, produk Supelco, Inc.(Nugraha, E.1999). Tabel 3. Hasil analisis asam lemak mudah terbang (VFA) rumen sapi Nama Komponen Retensi waktu (menit) Standard VFA (PVml) Area standard Area Contoh % Komponen VFA (pvml) Asam asetat Asam propionate Asam iso butirat Asam n-butirat Asam iso valerat Asam n-valerat Pusat Penelitian clan Pengembangan Petemakan

6 Pada Tabel 4 prosentase komponen yang hampir sama adalah antara asam palmitat dengan asam oleat omega-7 dan kandungan yang terendah pada minyak tersebut adalah asam erucat omega-9 dan kandungan yang tertinggi adalah asam Palmitat, asam oleat omega-7 dan asam eikosapentanoat. Secara keseluruhan dapat dianalisis hasil analisis asam lemak rantai panjang (LCFA) dan asam lemak mudah terbang (VFA) dengan menggunakan alat gas kromatografi. Tabel 4. Nama Komponen Datahasil analisis asam lemak rantai panjang(lcfa) biolife Retensi Waktu Standar (menit) Retensi Waktu Contoh (menit) Area Contoh Prosentase Komponen (%) Asam miristat Asam palmitat Asam palmitoleat Asam oleat Omega Asam oleat Omega Asam fnoleat Asam eikosenoat Asam stearidonat Asam erukat Omega Asam erucat Omega Asam eikosa pentanoat Asam dokosa pentanoat Asam dekosa heksanoat KESIMPULAN Dari uraian di atas ternyata dengan alat gas kromatografi dapat dianalisis kandungan asam lemak mudah terbang (VIA) pada contoh rumen dan jumlah kandungan asam lemak rantai panjang (LCFA) pada contoh minyak ikan biolife. DAFTAR BACAAN Anonymous Buku panduan praktikum kimiaanalisis 11, BPT, Ciawi-Bogor Czerkawski,W.J,1986 : "An Introduction to Rumen Studies ", First Edition, Pergamon Press, Oxford England, ; Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian 125

7 Grob,L.R "Modern practice ofgas chromotografly ", John Willey & Sons, Ine, New York, ; Nair, H.M& E.J Bonelli, 1969, Basic gas Chromotograply Varian Aerograth 2700, Mitchaell Drive, Walsut Creek, California 94598, USA Nugraha,E.1999.Teknis Analisis Asam Lemak Mudah Terbang (VFA) Dengan Alat Gas Kromatografi.Prosiding Lokakarya Fungsional Non Peneliti. Puslitbang Peternakan Bogor.Hal 211 Scheneider, K.M ; Neuperth and G. Spiteller,1985, J. Chromotograply,345, Wildan Farihah, 1999.Analisis Asam Lemak Omega-3 Dengan alat Gas Kromatografi. Prosiding lokakarya Fungsional non Peneliti. Puslitbang Peternakan Bogor. Hal Pusat Penelitian dan Pengembangan Peternakan