BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Uraian Sampel 2.1.1 Strawberry Menurut Tim Karya Tani Mandiri (2010) strawberry dikenal dengan nama arbei yang bersal dari bahasa belanda, aardbhei yaitu sebuah genus tumbuhan dalam keluarga Rosaceae. Di Indonesia buah ini disebut strawberry. Dalam sistematika tumbuh-tumbuhan (taksonomi) strawberry diklasifikasikan sebagai berikut: Kingdom Divisi Class Ordo Famili Genus Spesies : Plantae : Spermatophyta : Dicotyledoneae : Rosales : Rosaceae : Fragaria : Fragaria ananassa Duchesne. Strawberry yang kita temukan di pasar swalayan adalah hibrida yang dihasilkan dari persilangan F. virginia var Duchesne asal Amerika Utara dengan F. chiloensis var Duchesne asal Chili. Persilangan itu menghasilkan 4
hibrid yang merupakan strawberry modern (komersil) Fragaria x ananassa var Duchesne (Tim Karya Tani Mandiri, 2010). 2.1.2 Deskripsi Tanaman Strawberry Strawberry adalah tanaman subtropis yang dapat beradaptasi dengan baik di dataran tinggi tropis yang memiliki temperatur optimum antara 22-28 o C, kelembapan yang baik untuk pertumbuhan tanaman strawberry 80-90% dan sinar matahari yang tidak terlalu kuat dengan lama penyinaran cahaya matahari yang dibutuhkan dalam pertumbuhan adalah 8-10 jam setiap harinya (Tim Karya Tani Mandiri, 2010). Strawberry merupakan tumbuhan keluarga rumput yang memiliki dahan dua jenis, jenis rebah dan tegak. Pada akar terdapat rambut-rambut akar yang dapat memperluas daerah penyerapan air dan mineral. Rambut-rambut akar hanya tumbuh dekat ujung akar dan umumnya relatif pendek. Batang strawberry sangat pendek dan terdapat banyak daun disetiap buku. Fungsi batang merupakan organ lintasan air dan mineral ke daun danlintasan zat makanan hasil fotosintesis dari daun keseluruh bagian tumbuhan serta menghasilkan daun dan tunas pada fase pertumbuhan, dan menghasilkan bunga pada fase reproduksi. Daun strawberry umumnya bergerigi pada tepinya. Daunnya berfungsi sebagai tempat fotosintesis, transpirasi (penguapan) dan sebagai alat pernafasan. Bunganya mempunyai 5 kelopak bunga, 5 daun mahkota, 35 benang sari dan ratusan putik yang menempel pada receptacle (dasar bunga) dengan pola melingkar, fungsinya sebagai alat perkembangbiakan generatif pada tumbuhan (Tim Karya Tani Mandiri, 2010). 5
2.1.3 Kandungan gizi strawberry Kandungan gizi strawberry dalam 100 g adalah 30 kkal energi; 0,6 g protein; 0,4 g lemak; 7 g karbohidrat; 0,5 g serat; 0,4 g abu; 14 mg kalsium; 19 mg fosfor; 0,4 mg zat besi; 1 mg natrium; 166 mg kalium; 92 g air; 10 mg magnesium dan 56,7 mg vitamin C (Hancock, 1999). 2.2 Mineral Mineral merupakan bagian dari tubuh dan memegang peranan penting dalam pemeliharaan fungsi tubuh, baik pada tingkat sel, jaringan, organ, maupun fungsi tubuh secara keseluruhan. Mineral digolongkan ke dalam mineral makro dan mineral mikro. Mineral makro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah lebih dari 100 mg sehari, sedangkan mineral mikro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah kurang dari 100 mg sehari. Yang termasuk mineral makro antara lain natrium, klorida, kalium, kalsium, fosfor, dan magnesium. Sedangkan yang termasuk mineral mikro antara lain besi, mangan zink, dan tembaga (Almatsier, 2004). 2.2.1 Kalium Kalium merupakan salah satu mineral makro yang berperan dalam pengaturan keseimbangan cairan tubuh. Sebanyak 95% kalium berada di dalam cairan intraseluler. Kalium terdapat di dalam semua makanan berasal dari tumbuh-tumbuhan dan hewan. Sumber utamanya adalah makanan mentah/segar, terutama buah, sayuran dan kacang-kacangan (Almatsier, 2004). Kalium merupakan bagian essensial semua sel hidup, sehingga banyak terdapat dalam bahan makanan. Kekurangan kalium karena makanan dapat 6
menyebabkan lemah lesu tetapi jarang terjadi, sepanjang seseorang cukup makan sayuran dan buah segar. Kebutuhan minimum akan kalium ditaksir sebanyak 2000 mg sehari (Almatsier, 2004). 2.2.2 Kalsium Kalsium merupakan mineral yang paling banyak terdapat di dalam tubuh, yaitu 1,5 2% dari berat badan orang dewasa atau kurang lebih sebanyak 1 kg. Peningkatan kebutuhan akan kalsium terjadi pada masa pertumbuhan, kehamilan dan menyusui. Jumlah kalsium yang dianjurkan per hari untuk bayi adalah 300-400 mg, remaja 600-700 mg, dewasa 500-800 mg, dan ibu hamil dan menyusui sebesar 1200 mg (Almatsier, 2004). Sumber kalsium tinggi pada milk dan hasil olahannya, serealia, kacang-kacangan, telur, ikan dan buah-buahan, sedangkan yg sedikit adalah gula, pati dan minyak (Sudarmadji., dkk, 1996). Kekurangan kalsium pada masa pertumbuhan dapat menyebabkan gangguan pertumbuhan seperti tulang kurang kuat, mudah bengkok dan rapuh. Pada orang dewasa, terutama sesudah usia 50 tahun akan kehilangan kalsium dari tulangnya. Ini yang dinamakan osteoporosis (Almatsier, 2004). 2.2.3 Natrium Natrium berguna untuk fungsi syaraf dan otot. Selain itu, berguna juga bagi keseimbangan asam basa tubuh, pengantar implus syaraf, aktifitas sel, sedangkan kelebihan mineral ini dapat mengakibatkan tekanan darah tinggi serta hilangnya kalium. Kekurangan natrium menyebabkan kejang, kehilangan 7
nafsu makan (Tjay dan Rahardja, 2007). Kebutuhan natrium untuk orang dewasa ditaksir sebanyak 500 mg sehari (Almatsier, 2004). 2.2.4 Magnesium Hampir 60% magnesium dalam tubuh terdapat pada tulang, 26% dalam otot, dan sisanya ada dalam jaringan lunak serta cairan tubuh. Magnesium memegang peranan penting dalam lebih dari tiga ratus sistem enzim di dalam tubuh (Almatsier, 2004). Di dalam cairan sel ekstraseluler, magnesium memegang peranan penting dalam relaksasi otot. Kadar magnesium yang normal dapat mempertahankan tonus otot polos dan berimplikasi terhadap kontrol tekanan darah (Barasi, 2007). Kekurangan magnesium menyebabkan kurang nafsu makan, kejang atau tetanus, gangguan sistem syaraf pusat, halusinasi, koma. Konsumsi magnesium dengan banyak dapat menyebabkan gagal ginjal. Orang dewasa membutuhkan magnesium sekitar 250-280 mg sehari (Almatsier, 2004). 2.3 Spektrofotometri Serapan Atom. Metode spektrofotometri serapan atom berdasarkan pada absorbsi cahaya oleh atom. Atom- atom akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Dasar analisis menggunakan teknik spektrofotometri serapan atom adalah bahwa dengan mengukur besarnya absorbsi oleh atom analit, maka konsentrasi analit tersebut dapat ditentukan (Ganjar dan Rohman, 2007). 8
Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsur-unsur logam dalam jumlah sekelumit (trace) dan sangat sekelumit (ultratrace). Cara analisis ini memberikan kadar unsur logam tertentu dalam suatu sampel. Cara ini cocok untuk analisis sekelumit logam karena mempunyai kepekaan yang tinggi, pelaksanaanya relatif sederhana, dan interferensinya sedikit. Spektrofotometri serapan atom didasarkan pada penyerapan energi sinar oleh atom-atom netral dalam bentuk gas (Ganjar dan Rohman, 2007). Proses yang terjadi ketika dilakukan analisis dengan menggunakan spektrofotometri serapan atom dengan cara absorbsi yaitu penyerapan energi radiasi oleh atom-atom yang berada pada tingkat dasar. Atom-atom tersebut menyerap radiasi pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat atom tersebut. Sebagai contoh kalium menyerap radiasi pada panjang gelombang 766,50 nm, kalsium pada 422,7 nm, natrium pada 589 nm, dan magnesium menyerap radiasi pada panjang gelombang 285,20 nm. Dengan menyerap radiasi, maka atom akan memperoleh energi sehingga suatu atom pada keadaan dasar dapat ditingkatkan menjadi ke tingkat eksitasi (Ganjar dan Rohman, 2007). Secara eksperimental akan diperoleh puncak-puncak serapan sinar oleh atom-atom yang dianalisis. Garis-garis spektrum serapan atom yang timbul karena serapan radiasi yang menyebabkan eksitasi atom dari keadaan azas ke salah satu tingkat energi yang lebih tinggi disebut garis-garis resonansi 9
(Resonance line). Garis-garis resonansi ini akan dibaca dalam bentuk angka oleh Readout (Ganjar dan Rohman, 2007). Menurut Ganjar dan Rohman (2007) instrumentasi spektrofotometer serapan atom adalah sebagai berikut : a. Sumber Radiasi Sumber radiasi yang digunakan adalah lampu katoda berongga (hollow cathode lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda berbentuk silinder berongga yang dilapisi dengan logam tertentu sesuai dengan logam yang diperiksa. b. Sumber atomisasi Sumber atomisasi dibagi menjadi dua yaitu sistem nyala dan sistem tanpa nyala. Kebanyakan instrumen sumber atomisasinya adalah nyala dan sampel diintroduksikan dalam bentuk larutan. Sampel masuk ke nyala dalam bentuk aerosol. Aerosol biasa dihasilkan oleh nebulizer (pengabut) yang dihubungkan ke nyala oleh ruang penyemprot (chamber spray). 1. Dengan nyala (Flame) Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa cairan menjadi bentuk uap atomnya dan untuk proses atomisasi. Suhu yang dapat dicapai oleh nyala tergantung pada gas yang digunakan, misalnya untuk gas asetilen-udara suhunya sebesar 2200ºC. Sumber nyala asetilen-udara ini merupakan sumber nyala yang paling banyak digunakan. Pada sumber nyala ini asetilen sebagai bahan pembakar, sedangkan udara sebagai bahan pengoksidasi. 10
2. Tanpa nyala (Flameless) Pengatoman dilakukan dalam tungku dari grafit. Sejumlah sampel diambil sedikit 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 radiasi yang memenuhi kaidah analisis kuantitatif. c. Monokromator Monokromator merupakan alat untuk memisahkan dan memilih spektrum sesuai dengan panjang gelombang yang digunakan dalam analisis yang dihasilkan lampu katoda berongga. d. Detektor Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melewati tempat pengatoman. e. Amplifier Amplifier merupakan suatu alat untuk memperkuat signal yang diterima dari detektor sehingga dapat dibaca alat pencatat hasil (Readout). f. 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. 11
Gambar 2.1. Komponen Spektrofotometer Serapan Atom Menurut Ganjar dan Rohman (2007), gangguan-gangguann dapat terjadi pada saat dilakukan analisis dengan alat spektrofotometer serapan atom, gangguan itu antara lain adalah: a. Gangguan oleh penyerapan non-atomik Gangguan ini terjadi akibat penyerapan cahaya dari sumber sinar yang bukan berasal dari atom-atom yang akan dianalisis. Penyerapan non- atomik dapat disebabkan adanya penyerapan cahaya oleh partikel-partikel pengganggu yang berada di dalam nyala. Cara mengatasi penyerapan non- di dalam atomik inii adalah bekerja pada panjang gelombang yang lebih besar. b. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah atau banyaknya atom nyala. Menurut Ganjar dan Rohman (2007) pembentuk atom-atomm netral dalam keadaan azas di dalam nyala sering terganggu oleh duaa peristiwa kimia, yaitu: - Disosiasi senyawa-senyawa yang tidak sempurna disebabkan terbentuknya senyawa refraktorik (sukar diuraikan dalam api), sehingga akan mengurangi jumlah h atom netral yang ada di d dalam nyala. 12
- Ionisasi atom-atom di dalam nyala akibat suhu yang digunakan terlalu tinggi. Prinsip analisis dengan spektrofotometer serapan atom adalah mengukur absorbansi atom-atom netral yang berada dalam keadaan azas. Jika terbentuk ion maka akan mengganggu pengukuran absorbansi atom netral karena spektrum absorbansi atom-atom yang mengalami ionisasi tidak sama dengan spektrum atom dalam keadaan netral sehingga akan mempengaruhi hasil. 2.4 Validasi Metode Analisis Menurut Harmita (2004), validasi metode analisis adalah suatu tindakan penilaian terhadap parameter tertentu berdasarkan percobaan laboratorium untuk membuktikan bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya. Beberapa parameter analisis yang harus dipertimbangkan dalam validasi metode analisis adalah sebagai berikut : a. Kecermatan Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil analisis dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan sebagai persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan. Kecermatan ditentukan dengan dua cara, yaitu: - Metode simulasi Metode simulasi (Spiked-placebo recovery) merupakan metode yang dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah analit bahan murni ke dalam suatu bahan pembawa sediaan farmasi (plasebo), lalu campuran tersebut 13
dianalisis dan hasilnya dibandingkan dengan kadar analit yang ditambahkan (kadar yang sebenarnya). - Metode penambahan baku Metode penambahan baku (standard addition method) merupakan metode yang dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah baku dengan konsentrasi tertentu pada sampel yang diperiksa, lalu dianalisis dengan metode yang akan divalidasi. Hasilnya dibandingkan dengan sampel yang dianalisis tanpa penambahan sejumlah baku. Persen perolehan kembali ditentukan dengan menentukan berapa persen baku yang ditambahkan ke dalam sampel dapat ditemukan kembali. Menurut Ermer (2005), suatu metode dikatakan teliti jika nilai recoverynya antara 80-120%. Recovery dapat ditentukan dengan menggunakan metode standar adisi. b. Keseksamaan (presisi) Keseksamaan atau presisi diukur sebagai simpangan baku relatif atau koefisien variasi. Keseksamaan atau presisi merupakan ukuran yang menunjukkan derajat kesesuaian antara hasil uji individual ketika suatu metode dilakukan secara berulang untuk sampel yang homogen. Nilai simpangan baku relatif yang memenuhi persyaratan menunjukkan adanya keseksamaan metode yang dilakukan. Nilai simpangan baku relatif dikatakan memenuhi kriteria seksama dan teliti jika RSDnya tidak lebih dari 2%. 14
c. Selektivitas (Spesifisitas) Selektivitas atau spesifisitas suatu metode adalah kemampuannya yang hanya mengukur zat tertentu secara cermat dan seksama dengan adanya komponen lain yang ada di dalam sampel. d. Linearitas dan rentang Linearitas adalah kemampuan metode analisis yang memberikan respon baik secara langsung maupun dengan bantuan transformasi matematika, menghasilkan suatu hubungan yang proporsional terhadap konsentrasi analit dalam sampel. Rentang merupakan batas terendah dan batas tertinggi analit yang dapat ditetapkan secara cermat, seksama dan dalam linearitas yang dapat diterima. e. Batas deteksi dan batas kuantitasi Batas deteksi merupakan jumlah terkecil analit dalam sampel yang dapat dideteksi yang masih memberikan respon signifikan, sedangkan batas kuantitasi merupakan kuantitas terkecil analit dalam sampel yang masih dapat memenuhi kriteria cermat dan seksama (Harmita, 2004). 15