BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Cabai (Capsicum sp) Cabai (Capsicum sp) adalah salah satu jenis sayuran yang berasal dari benua Amerika. Penyebarannya segera meluas ke berbagai tempat sejak Columbus menemukan benua ini. Kini tak kurang benua Asia, Afrika, dan sebagian Eropa sudah akrab mengenal sayuran penyedap rasa ini. Tanaman cabai berbentuk semak dengan buah yang beraneka bentuk, ukuran, warna, maupun rasa pedasnya (Novary, 1999). 2.1.1 Saus Cabai Saus Cabai merupakan bahan pelengkap yang digunakan sebagai tambahan untuk menambah kelezatan makanan dapt berupa cairan kental (pasta) yang terbuat dari bubur buah berwarna menarik (biasanya merah), mempunyai daya simpan panjang karena mengandung asam, gula, garam, dan sering kali pengawet (Putra,dkk., 2014). Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) No. 01-2976 tahun 2006, saus cabai adalah saus yang diperoleh dari bahan utama cabai (Capsicum Sp), baik yang diolah dengan penambahan bumbu- bumbu dengan atau tanpa penambahan bahan makanan lain dengan bahan tambahan pangan yang diizinkan. 2.1.2 Persyaratan Saus Cabe Persyaratan mutu padasaus cabai, dapat dilihat pada Tabel 2.1. 3
Tabel 2.1Persyaratan mutu saus cabai No. Jenis Uji Satuan Persyaratan 1. 1.1 1.2 Keadaan: Bau Rasa normal normal 2. Jumlah padatan terlarut %(b/b) Min 20 3. Mikroskopis Cabe positip 4. PH Maks 4 5. Bahan tambahan pangan : %(b/b) 5.1 Pewarna 5.2 Pengawet Sesuai peraturan di bidang makanan yang berlaku 5. Pemanis buatan 6. Cemaran logam: 6.1 Timbal (Pb) 6.2 Tembaga (Cu) 6.3 Seng (Zn) 6.4 Timah (Sn) 6.5 Raksa ( Hg) mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg Maks 2,0 Maks 5,0 Maks 40,0 Maks 40,0/ 250 Maks 0,03 7. Cemaran arsen (As) mg/kg Maks 1,0 4
8 Cemaran mikroba: 8.1Angka lempeng total 8.2Bakteri koliform 8.3Kapang Koloni/g APM/g Koloni/g Maks 1 x 10 4 < 3 Maks 50 Sumber: SNI 01-2976-2006 2.2 Logam Berat Logam berat berasal dari kerak bumi yang mengandung bahan- bahan murni, organik, dan anorganik. Logam merupakan bahan pertama yang dikenal oleh manusia dan digunakan sebagai alat- alat yang berperan penting dalam sejarah peradaban manusia (Darmono, 1995). Menurut Widowati (2008), logam berat dibagi dalam 2 jenis, yaitu: 1. Logam berat essensial, yakni logam dalam jumlah tertentu yang sangat dibutuhkan oleh organisme. Dalam jumlah yang berlebihan logam tersebut bisa menimbulkan efek toksik. Contohya adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya. 2. Logam berat tidak essensial, yakni logam yang keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya, bahkan bersifat toksik, seperti Hg, Cd, Pb, Cr, dan lain- lain. 2.2.1 Sumber Logam Berat 1. Sumber Alamiah 5
Logam- logam di atmosfer berdasarkan sumber alamiahnya berasal dari debu- debu kegiatan gunung berapi, erosi dan pelapukan tebing dan tanah, asap dari kebakaran hutan, dan partikulat dari permukaan laut. Secara alamiah unsur tembaga dapat masuk ke dalam lingkungan sebagai akibat dari peristiwa alam seperti erosi dari batuan mineral ( Connel dan Miller, 1995). 2. Sumber Pencemaran Pencemaran logam berat dapat terjadi pada daerah lingkungan yang bermacam-macam dan ini dapat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu udara, air, dan tanah.di Indonesia pencemaran logam berat cendrung meningkat sejalan dengan proses industrialisasi.di daerah perkotaan dan industri pencemaran udara disebabkan karena uap sisa pembakaran bahan bakar kendaraan dan asap pabrik. Udara di daerah ini akan tercemar oleh logam berat dan kemudian terbawa oleh air hujan, sehingga air hujan tersebut juga mengandung logam berat. Air yang mengandung logam berat ini akan mencemari tanah dan lingkungan.hal ini juga dapat disebabkan karena penggunaan logam sebagai bahan baku berbagai jenis industri untuk memenuhi kebutuhan manusia juga semakin meningkat.seperti penggunaan pembasmi hama (peptisida), pemupukan atau limbah buangan pabrik yang menggunakan logam. ( Widowati, 2008; Darmono, 1995). 2.3Tembaga Tembaga (Cu) merupakan logam yang bewarna merah muda yang lunak.memiliki titik lebur 1038 C, tidak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encerdan mudah larut dalam asam nitrat. Logam tembaga dapat diidentifikasi dengan beberapa reaksi kualitatif yaitu dengan penambahan H 2 S akan membentuk endapan hitam dari CuS, dimana endapan ini tidak dapat larut dalam H 2 SO 4 encer 6
dan larut dalam HNO 3 pekat. Reaksi indentifikasi tembaga dapat dilakukan menggunakan uji nyala menghasilkan nyala hijau dengan pembasahan asam klorida pekat sebelum pemanasan (Vogel, 1985). Unsur tembaga di alam ditemukan dalam bentuk logam bebas, namun lebih banyak ditemukan dalam bentuk persenyawaan ion seperti CuCO 3, CuOH dan lain sebagainya. Unsur tembaga juga terdapat dalam bentuk mineral yang terdapat pada tanah dan batuan seperti CuFeS 2, Cu 2 S, dan Cu 5 FeS 4 (Palar, 2008). Tembaga dianggap sebagai zat gizi essensial pada tahun 1928, ketika ditemukan bahwa anemia hanya dapat dicegah bila tembaga dan besi keduanya ada di dalam tubuh dalam jumlah cukup. Tembaga memegang peranan dalam mencegah anemia dengan cara membantu absorpsi besi dan merangsang sintesis hemoglobin sehingga melepas simpanan besi dari feritin dalam hati.tembaga ada di dalam tubuh sebanyak 50-120 mg, sekitar 40% ada di dalam otot, 15% di dalam hati, 10% di dalam otak, 6% di dalam darah dan selebihnya di dalam tulang, ginjal, dan jaringan tubuh lain. Di dalam plasma, 60% dari tembaga terikat pada seruloplasmin, 30% pada transkuprein dan selebihnya pada albumin dan asam amino (Almatsier, 2004). Di dalam tubuh tembaga berfungsi sebagai bagian dari enzim, contohnyaenzim metaloprotein yang terlibat dalam fungsi rantai sitokrom dalam oksidasi di dalam mitokondria. Fungsi lain tembaga diantaranya adalah sebagai sintesis protein-protein kompleks jaringan kolagen di dalam kerangka tubuh dan pembuluh darah, tembaga yang terdapat di dalam sel darah merah terdapat sebagai metaloenzim superoksidadismutase yang terlibat dalam pemusnahan radikal 7
bebas, berperan dalam sintesis pembawa rangsangan saraf (neurotransmiter) seperti noradrenalin, juga berperan dalam mencegah anemia (Almatsier, 2004). Kelebihan tembaga secara kronis menyebabkan penumpukan tembaga di dalam hati yang dapat menyebabkan nekrosis hati, konsumsi sebanyak 10-15 mg tembaga sehari dapat menimbulkan muntah-muntah, diare, berbagai tahap perdarahan intravaskular dapat terjadi, begitupun nekrosis sel-sel hati dan gagal ginjal, konsumsi dosis tinggi dapat menyebabkan kematian.gejala defisiensi tembaga yaitu terjadi penurunan kadar Cu-serum, lalu terjadi anemia yang serupa dengandefisiensi Fe, menggangu pertumbuhan dan metabolisme (Almatsier, 2004). 2.4Destruksi Untuk menentukan kandungan mineral bahan makanan, bahan harusdidestruksi dulu. Cara yang biasa dilakukan yaitu pengabuan kering (dry ashing) dan pengabuan basah (wet digestion). Pemilihan cara tersebut tergantung pada sifat zat organik dalam bahan, sifat zat anorganik yang ada di dalam bahan, mineral yang akan dianalisa serta sensitivitas cara yang digunakan. Pada destruksi kering sering terjadi kehilangan unsur- unsur mikro tertentu karena suhu pemanasan yang tinggi, dapat juga terjadi reaksi antara unsur dengan wadah. Pada pengabuan basah suhu yang digunakan tidak melebihi titik didih larutan dan pada umumnya karbon lebih cepat hancur daripada menggunakan cara pengabuan kering(apriantono, dkk., 1989). Destruksi kering merupakan perombakan organik logam di dalam sampel menjadi logam-logam anorganik dengan jalan pengabuan sampel dalam tanur dan memerlukan suhu pemanasan tertentu. Pada umumnya dalam destruksi kering ini 8
dibutuhkan suhu pemanasan antara 400-800 C, tetapi suhu ini sangat tergantung pada jenis sampel yang akan dianalisis. Untuk menentukan suhu pengabuan dengan sistem ini terlebih dahulu ditinjau jenis logam yang akan dianalisis. Bila oksida-oksida logam yang terbentuk bersifat kurang stabil, maka perlakuan ini tidak memberikan hasil yang baik. Untuk logam Fe, Cu, dan Zn oksidanya yang terbentuk adalah Fe 2 O 3, FeO, CuO, dan ZnO. Semua oksida logam ini cukup stabil pada suhu pengabuan yang digunakan. Oksida-oksida ini kemudian dilarutkan ke dalam pelarut asam encer baik tunggal maupun campuran, setelah itu dianalisis menurut metode yang digunakan (Kristianingrum, 2012). 2.5 Spekrofotmetri Serapan Atom Spektrofotometri serapan atom pertama kali di gunakan pada tahun 1955 oleh Walsh.Spektrofotometri serapan atom adalah suatu metode yang digunakan untuk mendeteksi atom-atom logam dalam fase gas. Metode ini mengandalkan nyala untuk mengubah logam dalam larutan sampel menjadi atom-atom logam berbentuk gas yang digunakan untuk analisis kuantitatif logam dalam sampel (Bender, 1987; Gandjar dan Rohman, 2007). Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsurunsur logam dalam jumlah sekelumit ( trace) dan sangat kelumit ultratrace). Cara analisis ini memberikan kadar total unsur logam dalam suatu sampel tidak tergantung pada bentuk molekul dari logam dalam sampel tersebut.cara ini cocok untuk analisislogam, karena mempunyai kepekaan yang tinggi ( batas deteksi kurang dari 1 ppm), pelaksanaannya relatif sederhana, dan gangguannya sedikit. Spektrofotometri serapan atom didasarkan pada penyerapan energi sinar oleh atom- atom netral, dan sinar yang diserap biasanya sinar tampak atau 9
ultraviolet.metode Spektrofotometri serapan atom (SSA) mendasarkan pada prinsip absorbansi cahaya oleh atom. Atom atom akan meyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Sebagai contoh tembaga menyerap cahaya pada panjang gelombang 324,7 nm. Cahaya dengan panjang gelombang ini mempunyai cukup energi untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom. Dengan menyerap suatu energi, suatu atom pada keadaan dasar dapat dinaikkan tingkat energinya ke tingkat eksitasi(gandjar dan Rohman, 2007). 2.5.1Instrumentasi AAS 1. Sumber sinar Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga (hollow cathode lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda sendiri berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam atau dilapisi dengan logam tertentu. Katoda tersebut berbentuk silinder berongga yang permukaannya dilapisi dengan unsur yang sama dengan unsur yang dianalisis. Pemberian tekanan dengan potensial tinggi pada arus tertentu antara anoda dan katoda, akan menyebabkan logam mulia, memijar sehingga menabrak atom-atom logam katoda hingga terlempar keluar dan tereksitasi dan memancarkan radiasi pada panjang gelombang tertentu yang sama dengan panjang gelombang atom yang dianalisis. Salah satu kelemahan penggunaan lampu katoda berongga adalah satu lampu digunakan untuk satu unsur, akan tetapi saat ini telah banyak dijumpai suatu lampu katoda kombinasi, yakni satu lampuj dilapisi beberapa unsur sehingga dapat digunakan untuk analisis beberapa unsur (Gandjar dan Rohman, 2007; Khopkar, 1985). 10
2. Tempat sampel Dalam analisis dengan spektrofotometer serapan atom, sampel yang akan dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan dasar. Ada berbagai macam alat yang digunakan untuk mengubah sampel menjadi uap atom-atomnya, yaitu: a. Nyala ( falme) Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa padatan atau cairan menjadi bentuk uap atomnya, dan jugaberfungsi untuk atomisasi. Pada cara spektrofotometri emisi atom, nyala ini berfungsi untuk mengeksitasikan atom dari tingkat dasar ke tingkat yang lebih tinggi.suhu yang dapat dicapai oleh nyala tergantung pada gas- gas yang digunakan, misalkan untuk gas batubara- udara, suhunya kira- kira sebesar 1800 C; gas alam- udara: 1700 C; asetilen- udara: 2200 C; dan gas asetilen- dinitrogen oksida (N 2 0) sebesar 3000 C. b. Tanpa nyala (Flameless) Pengatoman dilakukan dalam tungku dari grafit. Sejumlah sampel diambil sedikit (hanya beberapa μl), lalu diletakkan dalam tabung grafit, kemudian tabung tersebut dipanaskan dengan sistem elektris dengan cara melewatkan arus listrik pada grafit. Akibat pemanasan ini, maka zat yang akan dianalisis berubah menjadi atom-atom netral dan pada fraksi atom ini dilewatkan suatu sinar yang berasal dari lampu katoda berongga sehingga terjadilah proses penyerapan energi sinar yang memenuhi kaidah analisis kuantitatif (Gandjar dan Rohman, 2007). 3. Monokromator Monokromator merupakan alat untuk memisahkan dan memilih spektrum sesuai dengan panjang gelombang yang digunakan dalam analisis dari sekian 11
banyak spektrum yang dihasilkan lampu katoda berongga (Gandjar dan Rohman, 2007). 4. Detektor Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat pengatoman. Biasanya digunakan tabung penggandaan foton (Gandjar dan Rohman, 2007). 5. Readout Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai pencatat hasil. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi (Gandjar dan Rohman, 2007). Gambar 2.1 Gambar sistem peralatan spektrofotometer serapan atom 2.5.2 Gangguan- gangguan pada Spektrofotometri Serapan Atom Gangguan-gangguan (interference) pada Spektrofotometri Serapan Atom adalah peristiwa-peristiwa yang menyebabkan pembacaan absorbansi unsur yang dianalisis menjadi lebih kecil atau lebih besar dari nilai yang sesuai dengan konsentrasinya dalam sampel (Gandjar dan Rohman, 2007). Menurut Gandjar dan Rohman (2007), gangguan-gangguan yang terjadi pada spektrofotometri serapan atom adalah: 12
a. Gangguan yang berasal dari matriks sampel yang mana dapat mempengaruhi banyaknya sampel yang mencapai nyala. b. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah atau banyaknya atom yang terjadi di dalam nyala. c. Gangguan oleh absorbansi yang disebabkan bukan oleh absorbansi atom yang dianalisis, yakni absorbansi oleh molekul-molekul yang tidak terdisosiasi di dalam nyala. d. Gangguan oleh penyerapan non-atomik 13