PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

ANALISIS KANDUNGAN NATRIUM BENZOAT DAN KAFEIN PADA MINUMAN ENERGI SECARA SIMULTAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET SKRIPSI OLEH: FLORENCIA NIM 101501020 PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

ANALISIS KANDUNGAN NATRIUM BENZOAT DAN KAFEIN PADA MINUMAN ENERGI SECARA SIMULTAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi OLEH: FLORENCIA NIM 101501020 PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

PENGESAHAN SKRIPSI ANALISIS KANDUNGAN NATRIUM BENZOAT DAN KAFEIN PADA MINUMAN ENERGI SECARA SIMULTAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET OLEH: FLORENCIA NIM 101501020 Dipertahankan di hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Pada Tanggal : 14 Juli 2014 Pembimbing I, Panitia Penguji, Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt. Prof. Dr. rer. nat. E. D. L. Putra, S.U., Apt. NIP 195008281976032002 NIP 195306191983031001 Pembimbing II, Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt. NIP 195008281976032002 Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt. Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt. NIP 195006221980021001 NIP 195101311976031003 Medan, Fakultas Farmasi Dekan, Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt. NIP 195401101980032001 Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt. NIP 195311281983031002

KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan karunia yang berlimpah sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul Analisis Kandungan Natrium Benzoat dan Kafein pada Minuman Energi Secara Simultan dengan Metode Spektrofotometri Ultraviolet. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi di Fakultas Farmasi. Pada kesempatan ini, dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi yang telah menyediakan fasilitas kepada penulis selama perkuliahan di Fakultas Farmasi. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt., dan Bapak Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt., yang telah meluangkan waktu dan tenaga dalam membimbing penulis dengan penuh kesabaran dan tanggung jawab, memberikan petunjuk dan saran-saran selama penelitian hingga selesainya skripsi ini. Ucapan terima kasih juga penulis hanturkan kepada Bapak Prof. Dr. rer. nat. Effendy De Lux Putra, S.U., Apt., selaku ketua penguji, Bapak Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt., dan Ibu Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt., selaku anggota penguji yang telah memberikan saran untuk menyempurnakan skripsi ini, dan juga kepada Bapak Dr. Kasmirul Ramlan Sinaga, M.S., Apt., selaku dosen penasehat akademik yang tidak pernah lelah untuk memberikan arahan dan semangat kepada penulis dari awal perkuliahan hingga selesai serta Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU yang telah banyak membimbing penulis selama masa perkuliahan.

Penulis juga mempersembahkan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada keluarga tercinta, Papa Herman Hanitio dan Mama Ani, Adikku Kevin, Jessica, Edward dan Felicia atas limpahan kasih sayang, doa, dan dukungan yang tak ternilai dengan apapun. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada sahabat terdekat, Anddora Michi, Felicia Christine, Hendrik, Jimmy Angga Winata, Maya Octavia, Mita Joselin, Novita Sari yang telah banyak membantu penulis selama masa perkuliahan dan memberikan masukan hingga selesainya skripsi ini serta teman-teman mahasiswa/i Farmasi Stambuk 2010 yang selalu mendoakan dan memberi dukungan serta semangat yang tiada henti. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan skripsi ini masih belum sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi ilmu pengetahuan khususnya di bidang farmasi. Medan, Juli 2014 Penulis, Florencia NIM 101501020

ANALISIS KANDUNGAN NATRIUM BENZOAT DAN KAFEIN PADA MINUMAN ENERGI SECARA SIMULTAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET ABSTRAK Minuman energi adalah minuman yang mengandung satu atau lebih bahan yang mudah dan cepat diserap oleh tubuh untuk menghasilkan energi, salah satu zat yang ditambahkan adalah kafein, dan pengawet yang sering digunakan yaitu asam benzoat biasanya terdapat dalam bentuk natrium benzoat. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk uji validasi metode spektrofotometri ultraviolet pada penetapan kadar natrium benzoat dan kafein secara simultan dengan metode perhitungan persamaan regresi. Metode penelitian ini dilakukan dengan metode spektrofotometri ultraviolet menggunakan perhitungan persamaan regresi yang diukur absorbansinya pada panjang gelombang asam benzoat 229 nm dan kafein 272 nm. Penelitian ini terlebih dahulu dilakukan dengan penetapan kadar baku asam benzoat dan kafein, selanjutnya dilakukan analisis kandungan natrium benzoat dan kafein secara simultan pada minuman energi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan natrium benzoat pada minuman energi yaitu sebesar (494,6513 ± 17,1173); (266,8128 ± 6,6828); (242,6389 ± 4,0538); (223,8319 ± 2,3345); (374,1924 ± 5,7813); (266,1196 ± 8,8433) mg/kg untuk sampel A, B, C, D, E, F dan kandungan kafein yaitu sebesar (48,7618 ± 0,5964); (46,6278 ± 0,3529); (45,5494 ± 1,1778); (47,9144 ± 0,6550); (45,9813 ± 1,4295); (47,9624 ± 0,8852) mg/sajian untuk sampel A, B, C, D, E, F. Hal ini menunjukkan bahwa kandungan natrium benzoat dan kafein dalam minuman energi yang dianalisis memenuhi persyaratan kandungan yang tercantum dalam SNI 01-6684-2002 tentang minuman energi (natrium benzoat tidak lebih dari 600 mg/kg dan kafein tidak lebih dari 50 mg/sajian). Namun hasil ini bukan merupakan kandungan natrium benzoat dan kafein yang sebenarnya tetapi kandungan total beserta bahan-bahan lain dalam sampel yang memberikan serapan pada panjang gelombang maksimum yang digunakan misalnya vitamin B5, sakarin, vitamin B1, nikotinamid, vitamin B2, vitamin B12 dan vitamin B6. Kata kunci: Minuman Energi, Natrium Benzoat, Kafein, Spektrofotometri Ultraviolet, Simultan, Persamaan Regresi

ANALYSIS OF SODIUM BENZOATE AND CAFFEINE IN ENERGY DRINK SIMULTANEOUSLY WITH SPECTROPHOTOMETRY ULTRAVIOLET ABSTRACT Energy drinks are beverages that contain one or more materials that are easily and quickly absorbed by the body to produce energy, one of the added substance is caffeine, and preservative that is often used is benzoic acid which usually found in the form of sodium benzoate. The purpose of this study was to test the spectrophotometry ultraviolet method validation in the determination of sodium benzoate and caffeine simultaneously with regression equation as the calculation method. This study method is doned by ultraviolet spectrophotometry using calculation of regression equation that measured at a wavelength of benzoic acid 229 nm and caffeine 272 nm. Firstly, this study conducted by assay of benzoic acid and caffeine, then we do content analysis of sodium benzoate and caffeine simultaneously in energy drinks. The content of sodium benzoate in energy drinks that were analyzed are (494.6513 ± 17.1173); (266.8128 ± 6.6828); (242.6389 ± 4.0538); (223.8319 ± 2.3345); (374.1924 ± 5.7813); (266.1196 ± 8.8433) mg/kg for sample A, B, C, D, E, F and the content of caffeine are (48.7618 ± 0.5964); (46.6278 ± 0.3529); (45.5494 ± 1.1778); (47.9144 ± 0.6550); (45.9813 ± 1.4295); (47.9624 ± 0.8852) mg/serving for sample A, B, C, D, E, F. This result indicate that the content of sodium benzoate and caffeine meet the requirements listed in the SNI 01-6684-2002 on energy drinks (sodium benzoate not more than 600 mg/kg and caffeine not more than 50 mg/serving). However, these results are not the actual content of sodium benzoate and caffeine but the total content along with other substances in the sample that gives absorption at the maximum wavelength used for example vitamin B5, saccharine, vitamin B1, nicotinamide, vitamin B2, vitamin B12 and vitamin B6. Keywords : Energy Drinks, Sodium Benzoate, Caffeine, Spectrophotometry Ultraviolet, Simultaneous, Regression Equation

DAFTAR ISI Halaman JUDUL... HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... ABSTRAK... ABSTRACT... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv vi vii viii xii xiii xiv BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 3 1.3 Hipotesis... 3 1.4 Tujuan Penelitian... 3 1.5 Manfaat Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5 2.1 Minuman Energi... 5 2.2 Bahan Tambahan Pangan... 6 2.2.1 Bahan pengawet... 6 2.3 Natrium Benzoat... 7 2.4 Kafein... 8

2.5 Spektrofotometri Ultraviolet... 9 2.5.1 Hukum Lambert-Beer... 10 2.5.2 Kegunaan spektrofotometri ultraviolet... 11 2.6 Validasi Metode... 15 BAB III METODE PENELITIAN... 18 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian... 18 3.2 Bahan-bahan... 18 3.2.1 Pereaksi... 18 3.3 Alat-alat... 18 3.4 Pembuatan Pereaksi... 18 3.4.1 Larutan HCl 0,1 N... 18 3.5 Pengambilan Sampel... 19 3.6 Pembuatan Larutan Induk Baku... 19 3.6.1 Pembuatan larutan induk baku asam benzoat... 19 3.6.2 Pembuatan larutan induk baku kafein... 20 3.7 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum... 20 3.7.1 Penentuan panjang gelombang maksimum asam benzoat... 20 3.7.2 Penentuan panjang gelombang maksimum kafein... 20 3.8 Pembuatan Kurva Serapan Tumpang Tindih Asam Benzoat dan Kafein (1 : 1)... 21 3.9 Pembuatan Kurva Kalibrasi... 21 3.9.1 Pembuatan kurva kalibrasi asam benzoat... 21 3.9.2 Pembuatan kurva kalibrasi kafein... 21 3.10 Penetapan Kadar Baku Asam Benzoat dan Kafein Secara Simultan... 22

3.11 Penetapan Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel... 22 3.11.1 Penetapan kadar natrium benzoat dan kafein dalam sampel A... 22 3.11.2 Penetapan kadar natrium benzoat dan kafein dalam sampel B... 23 3.11.3 Penetapan kadar natrium benzoat dan kafein dalam sampel C... 23 3.11.4 Penetapan kadar natrium benzoat dan kafein dalam sampel D... 23 3.11.5 Penetapan kadar natrium benzoat dan kafein dalam sampel E... 23 3.11.6 Penetapan kadar natrium benzoat dan kafein dalam sampel F... 24 3.12 Analisis Data Secara Statistik... 24 3.13 Validasi Metode... 25 3.13.1 Uji perolehan kembali (recovery)... 25 3.13.2 Simpangan baku relatif... 26 3.13.3 Penentuan batas deteksi (Limit of Detection) dan batas kuantitasi (Limit of Quantitation)... 27 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 28 4.1 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum... 28 4.2 Pembuatan Kurva Serapan Tumpang tindih Asam Benzoat dan Kafein (1 : 1)... 29 4.3 Kurva Kalibrasi... 30 4.3.1 Kurva kalibrasi asam benzoat... 30 4.3.2 Kurva kalibrasi kafein... 31 4.4 Penetapan Kadar Baku Asam Benzoat dan Kafein Secara Simultan... 32

4.5 Penetapan Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel... 33 4.6 Validasi Metode Analisis... 35 4.6.1 Uji perolehan kembali (recovery)... 35 4.6.2 Simpangan baku relatif... 36 4.6.3 Batas deteksi dan batas kuantitasi... 36 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 38 5.1 Kesimpulan... 38 5.2 Saran... 39 DAFTAR PUSTAKA... 40 LAMPIRAN... 43

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Kandungan Natrium Benzoat dan Kafein pada Minuman Energi... 33 Tabel 2. Persen Perolehan Kembali (recovery) Asam Benzoat dan Kafein... 35

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Gambar 2. Gambar 3. Gambar 4. Spektrum Absorpsi Senyawa X dan Y (Tidak terjadi tumpang tindih pada kedua panjang gelombang yang digunakan)... 13 Spektrum Absorpsi Senyawa X dan Y (Tumpang tindih satu arah; X dapat diukur tanpa gangguan Y, tetapi X mengganggu pada pengukuran langsung Y) 14 Spektrum Absorpsi Senyawa X dan Y (Tumpang tindih dua arah. Tidak ada panjang gelombang dimana masingmasing senyawa dapat diukur tanpa mengalami gangguan oleh yang lainnya)... 14 Kurva Serapan Baku Pembanding Asam Benzoat, Konsentrasi 5 µg/ml dalam Larutan HCl 0,1 N. Panjang Gelombang Maksimum 229 nm... 28 Gambar 5. Kurva Serapan Baku Pembanding Kafein, Konsentrasi 9 µg/ml dalam Larutan HCl 0,1 N. Panjang Gelombang Maksimum 272 nm... 29 Gambar 6. Kurva Serapan Tumpang Tindih Baku Pembanding Asam Benzoat dan Kafein (1 : 1)... 30 Gambar 7. Kurva Kalibrasi Asam Benzoat pada Panjang Gelombang 229 nm dan 272 nm... 31 Gambar 8. Kurva Kalibrasi Kafein pada Panjang Gelombang 229 nm dan 272 nm... 32

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Komposisi Sampel Minuman Energi... 43 Lampiran 2. Panjang Gelombang Maksimum Bahan-bahan dalam Sampel Minuman Energi... 44 Lampiran 3. Perhitungan Konsentrasi Pengukuran Asam Benzoat... 45 Lampiran 4. Perhitungan Konsentrasi Pengukuran Kafein... 46 Lampiran 5. Data Kalibrasi Asam Benzoat pada Panjang Gelombang 229 nm dengan Spektrofotometri Ultraviolet, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien Korelasi (r)... 47 Lampiran 6. Data Kalibrasi Asam Benzoat pada Panjang Gelombang 272 nm dengan Spektrofotometri Ultraviolet, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien Korelasi (r)... 49 Lampiran 7. Data Kalibrasi Kafein pada Panjang Gelombang 229 nm dengan Spektrofotometri Ultraviolet, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien Korelasi (r)... 51 Lampiran 8. Data Kalibrasi Kafein pada Panjang Gelombang 272 nm dengan Spektrofotometri Ultraviolet, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien Korelasi (r)... 53 Lampiran 9. Hasil Analisis Kadar Baku Asam Benzoat dan Kafein Secara Simultan... 55 Lampiran 10. Contoh Perhitungan Kadar Baku Asam Benzoat dan Kafein... 56 Lampiran 11. Hasil Analisis Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel... 58 Lampiran 12. Contoh Perhitungan Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel A... 60 Lampiran 13. Contoh Perhitungan Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel B... 63 Lampiran 14. Contoh Perhitungan Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel C... 66

Lampiran 15. Contoh Perhitungan Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel D... 69 Lampiran 16. Contoh Perhitungan Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel E... 72 Lampiran 17. Contoh Perhitungan Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel F... 75 Lampiran 18. Perhitungan Statistik Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel A... 78 Lampiran 19. Perhitungan Statistik Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel B... 82 Lampiran 20. Perhitungan Statistik Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel C... 86 Lampiran 21. Perhitungan Statistik Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel D... 90 Lampiran 22. Perhitungan Statistik Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel E... 94 Lampiran 23. Perhitungan Statistik Kadar Natrium Benzoat dan Kafein dalam Sampel F... 98 Lampiran 24. Hasil Uji Perolehan Kembali Asam Benzoat dan Kafein Setelah Penambahan Masing-masing Larutan Standar pada Sampel... 102 Lampiran 25. Contoh Perhitungan Uji Perolehan Kembali Asam Benzoat dan Kafein pada Sampel... 103 Lampiran 26. Perhitungan Simpangan Baku Relatif (RSD) Kadar Asam Benzoat dan Kafein pada Sampel... 107 Lampiran 27. Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi... 109 Lampiran 28. Daftar Nilai Distribusi t... 113 Lampiran 29. Sertifikat Baku Natrium Benzoat... 114 Lampiran 30. Sertifikat Baku Kafein... 115 Lampiran 31. Sampel Minuman Energi... 116