ANALISIS TIMBAL, TEMBAGA, DAN SENG DALAM SUSU SAPI SEGAR YANG BEREDAR DI KECAMATAN JEBRES KOTA SURAKARTA SECARA SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM ANALYSIS OF LEAD, COPPER, AND ZINC IN FRESH COW S MILKS COMMERCIAL IN SURAKARTA CITY JEBRES SUB BY ATOMIC ABSORPTION SPECTROPHOTOMETRY Rendy Indra Baskara, Supriyadi, Endang Sri Rejeki Fakultas Farmasi, Universitas Setia Budi, Surakarta ABSTRAK Telah dilakukan pengujian timbal, tembaga, dan seng pada susu sapi segar yang beredar di kecamatan Jebres kota Surakarta secara spektrofotometri serapan atom. Timbal, tembaga, dan seng dalam susu sapi segar dapat mengakibatkan toksisitas apabila kadarnya melebihi persyaratan SNI yaitu untuk kandungan timbal tidak melebihi 0,3 ppm, tembaga tidak melebihi 20,0 mg/kg, dan seng tidak melebihi 0,5 ppm. Sampel diambil secara acak. Hasil analisis kualitatif menunjukkan hasil positif karena kondisi analisis unsur timbal, tembaga, dan seng pada semua sampel memberikan absorbansi. Hasil analisis kuantitatif kadar timbal dalam sampel A, B, C berturut turut yaitu: 0,248483; 0,302564; 0,864987 ppm. Hasil analisis kuantitatif kadar tembaga dalam sampel A, B, C berturut turut yaitu: 0,229175; 0,144865; 1,030815 ppm. Hasil analisis kuantitatif kadar seng dalam sampel A, B, C berturut turut yaitu: 3,210191 ± 0,039620; 3,149566 ± 0,013333; 6,026766 ± 0,013234 ppm. Kata kunci: susu sapi segar, timbal, tembaga, seng, spektrofotometri serapan atom ABSTRACT Determination of lead, copper, and zinc in fresh cow's milk commercial in Surakarta city Jebres sub by atomic absorption spectrophotometry. Lead, copper, and zinc in fresh cow's milk could be make toxicity if its rate exceed requirements of SNI which is for lead content didn t exceed 0,3 ppm, copper didn t exceed 20,0 mg/kg, and zinc didn t exceed 0,5 ppm. The result of qualitative analysis showed positive result because at condition analysis s lead, copper, and zinc element all samples gave absorbance. The result of quantitative analysis rate of lead in sample A, B, C successively was: 0,248483; 0,302564; 0,864987 ppm. The result of quantitative analysis rate of copper in sample A, B, C successively was: 0,229175; 0,144865; 1,030815 ppm. The result of quantitative analysis rate of zinc in sample A, B, C successively was: 3,210191 ± 0,039620; 3,149566 ± 0,013333; 6,026766 ± 0,013234 ppm. Key words: fresh cow's milk, lead, copper, zinc, atomic absorption spectrophotometry PENDAHULUAN Menu makanan penduduk sehari hari beranekaragam, salah satunya adalah susu yang dianjurkan untuk dikonsumsi sebagai pola menu empat sehat lima sempurna (Rukmana 2001). Salah satu produk olahan susu adalah susu sapi segar yang dikonsumsi masyarakat luas. Pengawasan pada setiap produk makanan atau minuman yang beredar atau dikonsumsi masyarakat perlu dilakukan, karena tidak menutup kemungkinan bahwa produk tersebut mengandung cemaran logam. Terjadinya toksisitas logam dapat melalui beberapa jalan, yaitu inhalasi (melalui pernapasan), termakan (melalui pencernaan), dan penetrasi melalui kulit (Darmono 2001). Tingkat kontaminasi logam berat yang tinggi dalam tubuh manusia yang masuk lewat
makanan yang dikonsumsi akan menyebabkan masalah kesehatan yang serius (Miskiyah 2011). Timbal (Pb) adalah logam yang bersifat toksik terhadap manusia, yang bisa berasal dari tindakan mengkonsumsi makanan, minuman, atau melalui inhalasi dari udara, debu yang tercemar Pb, kontak lewat kulit, kontak lewat mata, dan lewat parenteral (Widowati et al. 2008). Secara global sumber masuknya unsur logam tembaga (Cu) dalam tatanan lingkungan adalah secara alamiah dan non ilmiah (Syahputra 2007). Unsur Cu bisa ditemukan pada berbagai jenis makanan dan air sehingga manusia bisa terpapar Cu melalui jalur makanan dan minuman. Seng (Zn) di alam tidak berada dalam keadaan bebas, tetapi dalam bentuk terikat dengan unsur lain berupa mineral. Logam Zn sebenarnya tidak toksik, tetapi dalam keadaan sebagai ion, Zn bebas memiliki toksisitas tinggi (Widowati et al. 2008). Batas maksimal cemaran logam berbahaya dalam susu sapi segar direkomendasikan menurut Standar Nasional Indonesia No. 01-3141-1998 adalah Pb: 0,3 ppm, Zn: 0,5 ppm, Hg: 0,5 ppm, dan As: 0,5 ppm (BSN 1998). Batasan maksimal cemaran logam Cu: 20,0 mg/kg dan Sn: 40,0 mg/kg direkomendasikan menurut Standar Nasional Indonesia No. 01-3141-1992 (DSN 1992). Metode yang cocok untuk menganalisa kandungan logam berat tersebut adalah metode spektrofotometri serapan atom (SSA). Metode ini digunakan karena mempunyai kepekaan yang sangat tinggi, yaitu dapat menentukan kadar logam di bawah 1 ppm dan analisis logam tertentu dapat dilakukan dalam campuran dengan unsur unsur logam lain tanpa diperlukan pemisah terlebih dahulu, serta pelaksanaannya relatif sederhana dan interfensinya sedikit (Kiswandono & Nasrulloh 2008) Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui ada atau tidaknya dan berapa kadar Pb, Cu, dan Zn dalam susu sapi segar yang beredar di kecamatan Jebres kota Surakarta yang akan dianalisis dengan metode SSA, serta memenuhi syarat atau tidak dalam Standar Nasional Indonesia No. 01-3141-1998 dan No. 01-3141-1992. METODOLOGI PENELITIAN Bahan Susu sapi segar, larutan standar logam timbal, tembaga, dan seng dengan konsentrasi 1000 ppm, asam nitrat 1:1, asam klorida 1:1, aquabidestillata, gas yang digunakan pada sumber nyala spektrofotometri serapan atom untuk logam timbal, tembaga, dan seng adalah AA (udara-asetilen). Alat Alat yang digunakan untuk preparasi sampel adalah neraca analitik, kurs porselen, oven, furnace, kertas saring Whatman 42, beaker glass, corong kaca, gelas ukur, dan botol timbang. Alat yang digunakan untuk penelitian adalah spektrofotometer serapan atom model Perkin Elmer AA3110. Teknik pengambilan sampel Teknik pengambilan sampel pada penelitian ini adalah secara acak yang diperoleh dari beberapa warung minum susu segar yang berbeda beda bulan Maret tahun 2012. Pengelompokan 3 sampel dilakukan dengan cara sampel susu sapi segar dimasukkan dalam wadah botol dan diberi kode A, B, dan C. Analisis kualitatif Analisis kualitatif dilakukan dengan menggunakan lampu katoda berongga disesuaikan dengan unsur yang diduga satu persatu. Sampel disisipkan kemudian diatur pada panjang gelombang dan tipe nyala yang sesuai jika sampel memberikan absorbansi pada panjang gelombang tertentu maka sampel mengandung logam yang dimaksud.
Analisis kuantitatif 1. Preparasi sampel susu sapi segar Botol timbang yang bersih yang telah dibilas dengan aquabidestillata serta dikeringkan dan ditimbang. Sampel susu sapi segar (75 ml) dimasukkan ke dalam botol timbang dan ditimbang, kemudian dikeringkan dalam oven 110 C selama 7 jam atau dipanaskan di atas penangas air sampai kering, setelah dingin padatan dipindahkan ke dalam kurs porselen lalu dipanaskan dalam api Bunsen sampai benar benar kering dan menjadi abu kemudian dilanjutkan di dalam furnace temperatur 100 C dan sedikit demi sedikit dinaikkan sampai 500 C sekurang kurangnya selama 12 jam sampai menjadi abu yang berwarna putih (apabila ada abu yang masih berwarna hitam ditambahkan asam nitrat 1:1), dipanaskan di atas api Bunsen terlebih dahulu setelah itu dilanjutkan dalam furnace temperatur 500 C selama 0,5 jam. Setelah dingin dilarutkan dalam asam klorida 1:1 sampai abu tersebut larut semuanya, dimasukkan dalam labu takar melalui kertas saring Whatman 42 dengan menggunakan corong kaca kemudian ditambahkan aquabidestillata sampai volume menjadi 50 ml, kemudian dianalisis dengan alat spektrofotometer serapan atom. 2. Pembuatan kurva baku timbal dan tembaga Pembuatan seri pengenceran larutan standar timbal dan tembaga dengan konsentrasi 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; 10,0 ppm dengan cara mengencerkan larutan baku timbal dan tembaga 1000 ppm, kemudian masing masing absorbansi larutan standar diukur dengan spektrofotometer serapan atom. 3. Pembuatan kurva baku seng Pembuatan seri pengenceran larutan standar seng dengan konsentrasi 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 ppm dengan cara mengencerkan larutan baku seng 1000 ppm, kemudian absorbansi larutan standar diukur dengan spektrofotometer serapan atom. 4. Batas deteksi dan batas kuantifikasi Kurva kalibrasi dibuat dari seri pengenceran larutan standar timbal, tembaga, dan seng, kemudian didapat konsentrasi dan absorbansi larutan standar (Gandjar & Rohman 2011). LOD = 3,3 (SD/S) LOQ = 10 (SD/S) Keterangan: LOD: batas deteksi, LOQ: batas kuantifikasi, SD: standar deviasi, S: slope Analisis hasil 1. Analisis Analisis dilakukan dengan menggunakan metode kurva kalibrasi standar untuk masing masing unsur timbal, tembaga, dan seng dengan mengukur serapan sampel. Absorbansi yang diperoleh dibandingkan atau diinterpolasikan pada kurva kalibrasi standar masing masing unsur. 2. Uji statistik regresi linier Data ini digunakan untuk mengetahui hubungan antara konsentrasi dan absorbansi sehingga kadar dapat ditentukan dengan cara memplot konsentrasi pada kurva standar masing masing unsur berdasarkan hukum Lambert-Beer (Gandjar & Rohman 2011). Y = a + bx Keterangan: y: absorbansi, x: konsentrasi, a: intersep, b: slope
3. Perhitungan kadar Perhitungan kadar dilakukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut: Keterangan: C regresi : konsentrasi unsur yang diperoleh dari kurva kalibrasi standar (ppm) P : faktor pengenceran V : volume larutan sampel (ml) G : berat sampel (g) HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis sampel secara kualitatif Analisis kualitatif dilakukan dengan menggunakan satu persatu lampu katoda berongga timbal, tembaga, dan seng, tipe nyala udara asetilen, panjang gelombang analisis untuk unsur timbal adalah 283,3 nm, tembaga adalah 324,8 nm, dan seng adalah 213,9 nm. Hasil analisis kualitatif menunjukkan bahwa semua sampel susu sapi segar memberikan serapan timbal, tembaga, dan seng. Pembuatan kurva kalibrasi 1. Timbal Konsentrasi dan absorbansi larutan standar timbal disajikan pada tabel 1: Tabel 1. Absorbansi larutan standar timbale No. Konsentrasi (ppm) Absorbansi 1. 1,0 0,010 2. 2,0 0,021 3. 4,0 0,040 4. 5. 8,0 10,0 0,079 0,097 Perhitungan kurva kalibrasi diperoleh: a = 0,00115 b = 0,00965 r = 0,99983 Persamaan regresi linier: y = 0,00115 + 0,00965x
Gambar 1. Kurva kalibrasi larutan standar timbal 2. Tembaga Konsentrasi dan absorbansi larutan standar tembaga disajikan pada tabel 2: Tabel 2. Absorbansi larutan standar tembaga No. Konsentrasi (ppm) Absorbansi 1. 1,0 0,083 2. 2,0 0,157 3. 4,0 0,281 4. 5. Perhitungan kurva kalibrasi diperoleh: a = 0,01295 b = 0,06925 r = 0,99980 Persamaan regresi linier: y = 0,01295 + 0,06925x 8,0 10,0 0,568 0,707 Gambar 2. Kurva kalibrasi larutan standar tembaga
3. Seng Konsentrasi dan absorbansi larutan standar seng disajikan pada tabel 3: Tabel 3. Absorbansi larutan standar seng No. Konsentrasi (ppm) Absorbansi 1. 0,25 0,084 2. 0,5 0,141 3. 1,0 0,275 4. 5. Perhitungan kurva kalibrasi diperoleh: a = 0,01346 b = 0,26471 r = 0,99970 Persamaan regresi linier: y = 0,01346 + 0,26471x 1,5 2,0 0,416 0,541 Gambar 3. Kurva kalibrasi larutan standar seng Limit deteksi dan limit kuantifikasi Perhitungan limit deteksi larutan standar timbal, tembaga, dan seng masing masing memberikan hasil 0,2685418 ppm; 0,2951052 ppm; dan 0,0666601 ppm, sedangkan limit kuantifikasi larutan standar timbal, tembaga, dan seng masing masing memberikan hasil 0,841161 ppm; 0,8942581 ppm; dan 0,2020004 ppm. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa nilai limit deteksi dan limit kuantifikasi masih memenuhi syarat karena berada di bawah konsentrasi terkecil larutan standar timbal, tembaga, dan seng yang digunakan dalam kurva kalibrasi. Analisis sampel secara kuantitatif Analisis kuantitatif bertujuan mengetahui kadar timbal, tembaga, dan seng dalam produk susu sapi segar. Berdasarkan pada analisis yang sudah dilakukan maka diperoleh kadar purata timbal, tembaga, dan seng yang dapat dilihat pada tabel 4:
Tabel 4. Kadar purata timbal, tembaga, dan seng dalam beberapa sampel susu sapi segar Kadar purata ± SD (ppm) dalam sampel No. Logam Sampel A Sampel B Sampel C 1. Timbal 0,248483 0,302564 0,864987 2. Tembaga 0,229175 0,144865 1,030815 3. Seng 3,210191 ± 0,039620 3,149566 ± 0,013333 6,026766 ± 0,013234 Kadar sampel yang diperoleh melebihi batas maksimum yang ditetapkan BSN untuk logam timbal terdapat pada sampel B dan C, serta yang melebihi batas maksimum untuk logam seng terdapat pada semua sampel. Kadar sampel yang diperoleh tidak melebihi batas maksimum yang ditetapkan BSN untuk logam timbal terdapat pada sampel A, serta yang tidak melebihi batas maksimum yang ditetapkan DSN untuk logam tembaga terdapat pada semua sampel. Logam pada beberapa sampel dapat disebabkan karena perbedaan jenis ternak, lingkungan susu sapi ditampung, makanan atau minuman yang dikonsumsi oleh sapi, lingkungan susu sapi segar dijual, cara pengolahan bahan dasar susu sampai menjadi produk olahan susu sapi segar, alat alat yang digunakan selama proses pengolahan susu sapi segar, dan cara penyajian warung susu segar. KESIMPULAN 1. Hasil analisis kualitatif adalah sampel susu sapi segar mengandung timbal, tembaga, dan seng yang dianalisis secara spektrofotometri serapan atom. 2. Kadar timbal, tembaga, dan seng dalam sampel susu sapi segar adalah: a. Kadar timbal: Sampel A: 0,248483 ppm Sampel B: 0,302564 ppm Sampel C: 0,864987 ppm b. Kadar tembaga: Sampel A: 0,229175 ppm Sampel B: 0,144865 ppm Sampel C: 1,030815 ppm c. Kadar seng: Sampel A: 3,210191 ± 0,039620 ppm Sampel B: 3,149566 ± 0,013333 ppm Sampel C: 6,026766 ± 0,013234 ppm DAFTAR PUSTAKA [BSN] Badan Standarisasi Nasional. 1998. Susu Segar. Jakarta: BSN. [DSN] Dewan Standarisasi Nasional. 1992. Susu Segar. Jakarta: DSN. Darmono. 2001. Lingkungan Hidup dan Pencemaran. Jakarta: UI-Press. Gandjar IG, Rohman A. 2011. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar. Kiswandono AA, Nasrulloh. 2008. Analisis Kadar Logam Seng (Zn) dan Tembaga (Cu) Dalam Daging dan Hati Ayam Petelur Berbulu Coklat Secara Spektrofotometri Serapan Atom. Jurnal Nusa Kimia. 8:7-12. Miskiyah. 2011. Kajian Standar Nasional Indonesia Susu Cair Di Indonesia. Jurnal Standarisasi. 13(1):6. Rukmana R. 2001. Yoghurt dan Karamel Susu. Yogyakarta: Kanisius. Syahputra B. 2007. Pemanfaatan Algae Chlorella Pyrenoidosa Untuk Menurunkan Tembaga (Cu) Pada Industri Pelapisan Logam. Widowati W, Sastiono A, Jusuf R. 2008. Efek Toksik Logam. Yogyakarta: Andi.