BETA KAROTEN (ANALISIS FARMASI)

BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Selain mineral dan vitamin, buah dan sayuran juga mengandung pigmen yang menyebabkan kenampakan sayur dan buah berwarna-warni yang menarik. Salah satu pigmen yang ada dalm sayuran adalah pigmen karoten. Pigmen ini memberikan warna kuning hingga oranye pada bahan. Contoh bahan yang banyak mengandung pigmen jenis ini adalah wortel, ubi, labu besar kuning, dan jagung. Pigmen karoten terdiri atas beberapa macam, salah satunya adalah betakaroten.
Betakaroten ini berfungsi sebagai antioksidan, penting dalam pembentukan vitamin A, untuk pertumbuhan sel-sel epitel tubuh, mengatur rangsang sinar pada saraf mata, dan membantu pembentukan pigmen di retina mata. Kandungan betakaroten dalam bahan hasil pertanian juga berbeda-beda dan untuk menentukan kadar betakaroten dalam bahan dapat dilakukan dengan teknik spektrofotometri.
Istilah spektrofotometri menyiratkan pengukuran jauhnya pengabsorbsian energi cahaya oleh suatu sistem kimia itu sebagai fungs dari panjang gelombang radiasi, demikian pula pengukuran pengabsorbsian yang menyendiri pada suatu panjang gelombang tertentu.
Spektrofotometri dapat dibayangkan sebagai suatu perpanjangan dari pemilikan visual di mana studi yang lebih rinci mengenai pengabsorbsian energi cahaya oleh spesies kimia memungkinkan kecermatan yang lebih besar daalam pencirian dan pengukuran kuantitatif.
Spektrofotometri sesuai dengan namanya dalah alat yang terdiri dari spektrofotometer dan fotometer. Spektrofotmeter yang menghasilkan sinar spektrum dengan panjang gelombang yaitu dan  fotometer adalah alat pengukuran intenstas cahaya ditransmisikan atau yang diabsorbsi.
Oleh karena itu, perlu kiranya dilakukan praktikum kali ini mengenai penentuan kadar betakaroten dengan instrument spektrofotometri uv-vis.
Maksud dan Tujuan Percobaan
Maksud percobaan
Mengetahui dan memahami kadar suatu senyawa kimia pada sampel minuman dengan menggunakan spektrofotometri uv-vis
Tujuan percobaan
Menentukan kadar betakaroten pada sampel dengan menggunakan metode spektrofotometri  uv-vis
Mengetahui pembentukan kurva standar betakaroten melalui metode spektrofotometri  uv-vis
Prinsip Percobaan
Penetapan kadar betakaroten pada sampel Pulpy® dan YouC 1000® menggunakan metode spektrofotometri yang berdasarkan pada aktivitas serapan molekul betakaroten terhadap sinar uv-vis pada panjang gelombang 435 nm.
 
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Teori Umum
Spektrofotometri sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrofotometer dan fotometer. Spektrofotometri menghasilkan sinar dan spektrum dengan panjang gelombang dan fotometri adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi. Jadi spektrofotometri digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang  (Khopkar, 1990: 325).
Kelebihan spektrofotometri dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dan sinar putih dapat terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, glatung, ataupun celah optis. Pada spektrofotometri panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapat diperoleh dengan bantuan alat pengurai cahay seperti prisma suatu spektrofotometer tersususn dari sumber spektrum tampak yang kontinu. Monokromator sel pengabsorbsian untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel dan blanko ataupun pembanding (Khopkar, 1990: 225 – 226).
Spektrofotometri ultravoilet dan cahaya tampak berguna pada penentuan struktur molekul organik dan pada analisa kuantitatif. Spektrum elektron suatu molekul adalah hasil transmisi antara dua tingkat energi elektron pada molekul tersebut (Creswell, 2005: 26).
Spektroskopi UV–VIS  adalah  tekhnik analisis spektroskopi yang menggunakan sumber radiasi elektromagnetik dan sinar tampak  dengan mengunakan instrumen. Spektrofotometri adalah penyerapan sinar tampak untuk ultraviolet dengan suatu molekul yang daat menyebabkan eksitasi molekul dan tingkat dasar  ke tingkat energi yang paling tinggi (Sumar, 1994: 135).
Panjang gelombang cahaya UV-VIS dan sinar tampak jauh lebih pendek daripada panjang gelombang radiaatsi inframerah. Satuan yang digunakan untuk menentukan panjang gelombang ini adalah monokromator  (1 nm = 10 -7 cm). Spektrum tampak sekitar 400 nm (ungu) sampai 750 nm (merah) sedangkan spektrum UV adalah 100 – 400 nm (Day and Underwood, 2002: 788).
Radiasi ultraviolet maupun radiasi cahaya tampak berenergi lebih tinggi dripada radiai inframerah  absorbsi  cahaya UV atau visibel mengakibatkan transmisi  elektromagnetik yaitu promosi elektron-elektron dan orbital keadaan dasar yang berenergi rendah ke orbital keadaan terdesitasi berenergi lebih tinggi transisi ini memerlukan  40 – 300 kkal/mol. Energi yang terserap selanjutnya terbuang sebagai cahaya atau tersalurkan melalui reaksi kimia misalnya isomerisasi atau reaksi – reaksi radiasi lain (Day and Underwood, 2002: 189).
Panjang gelombang cahaya UV dan VIS bergantung  pada mudahnya promo elektron. Molekul-molekul yang memerlukan lebih banyak energi untuk promosi elektron akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih sedikit akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih panjang. Cahaya yang menyerap cahaya pada daerah tampak  (yakni mudah dipromosikan  dan pada senyawa yang menyerap pada panjang gelombang UV yang lebih pendek (Day and Underwood, 2002: 180).
Semua molekul dapat mengabsorbsi radiasi dalam daerah UV-VIS karena mereka mengandung elektron baik sekutu maupun menyendiri yang dapat dieksitasikan ke tingkat energi yang lebih tinggi. Panjang gelombang di mana absorbsi itu terjadi bergantung pada beberapa elektron kuat itu terikat dalam molekul itu. Elektron dalam suatu ikatan kovalen tunggal terikat denagn kuat dan diperlukan iodisasi yang lebih tinggi  atau panjang gelombang pendek untuk sksitasinya (Day and Underwood, 2002: 388).
Spektrum elektronik senyawa dalam fase uap kadang kadang menunjukkan struktur harus di mana sumbangan vibrasi individu teramati. Namun dalam fase-fase merapat tingkat energi molekul demikian terganggu oleh tetangga-tetangga dekatnya, sehingga sering sekali hanya tampak pita lebar (Day dan Underwood, 2002: 389).
Ada beberapa yang harus diperhatikan dalam analisis spektrofotometri UV-VIS terutama untuk senyawa yang semula tidak berwarna yang akan dianalisis dengan senyawa spektrofotometri visibel karena senyawa tersebut harus diubah menjadi senyawa yang berwarna pembentukan molekul yang dianalisis tidak menyerap pada daerah tersebut (Ibnu Ghalib, 2012: 252).

Uraian Bahan
Aquadest (Dirjen POM. 1979: 96)
Nama resmi : AQUA DESTILATA
Nama lain : Aquades, air suling, aqua depurata
Berat molekul : 18,02
Rumus molekul : H2O
Rumus struktur :
    Pemerian : Cairan jernih tidak berwarna, tidak berbau, tidak …mempunyai rasa
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik
Kegunaan : Pelarut
Betakaroten (Dirjen POM. 1995:)
Nama resmi : BETA CAROTEN
Nama lain : Vitamin A, β carotene
Berat molekul : 536,9
Rumus molekul : C46H56
Rumus struktur :
Pemerian : Kristal merah kecoklatan hingga violet kecoklatan
Kelarutan : Tidak larut dalam air, asam dan alkalis, larut dalam ..kloroform, karbon disulfide, heksan dan minyak ..sayur. Praktis tidak larut dalam methanol dan ..alkohol
Penyimpanan : Dalam wadah kedap udara, terhindar dari cahaya
Kegunaan : Larutan baku
Etanol absolut (Dirjen POM. 1979: 64)
Nama resmi : AETHANOLUM ABSOLUTUM
Nama lain : Etanol absolut, etanol mutlak, etanol pa
Berat molekul : 46,07
Rumus molekul : C7H6O
Rumus struktur :
Pemerian : Cairan tak berwarna, jernih, mudah menguap dan ..mudah bergerak, bau khas rasa panas. Mudah ..terbakar dengan memberikan nyala biru yang tidak ..berasap
Kelarutan : Mudah larut dalam air, kloroform p, dan eter p
Penyimpanan :.Dalam wadah tertutup rapat, terlindung dari ..kelembapan/ uap air, di tempat sejuk, jauh dari ..nyala api
Kegunaan : Pelarut βkaroten
Kloroform (Dirjen POM. 1979: 151)
Nama resmi : CHLOROFORMUM
Nama lain : Kloroform
Berat molekul : 119,38
Rumus molekul : CHCl3
Rumus struktur :
Pemerian : Cairan mudah menguap, tidak berwarna, bau khas, ..rasa manis dan membakar
Kelarutan :.Larut dalam lebih kurang 200 bagian air, mudah ..larut dalam etanol, dalam eter p, dalam sebagian ..besar pelarut organik, dalam minyak atsirih dan ..dalam minyak lemak
Uraian Sampel
Pulpy Orange®
Komposisi :.Air gula, bulir jeruk, konsentrasi jeruk, pengatur ..keasaman, asam sitrat, natrium sitrat, vitamin C, β ..karoten
YouC 1000®
Komposisi : Gula, fruktosa, sari buah kurang dari 10 % yang ..berasal dari jus buah orange segar, vitamin C, ..orange flavour, pengatur keasaman, β.karoten
 
BAB III
METODE KERJA
Alat dan Bahan
Alat
Adapun alat yang digunakan pada percoban ini yaitu aluminium foil, batang pengaduk, gelas kimia, gelas ukur, kertas perkamen, kuvet, labu ukur, neraca analitik, pipet mikro, pipet tetes, spektrofotometer, dan kuvet.
Bahan
Adapun bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu aquadest, etanol absolut, kloroform, serta sampel Pulpy® dan YouC 1000®.
Cara Kerja
Pembuatan larutan baku
Disiapkan alat dan bahan
Ditimbang 10 mg betakaroten dan dilarutkan hingga 100 ml etanol absolut
Diencerkan 5, 10, 15, 20 ppm pada labu tentukur 10 ml
Diukur λmax dengan menggunakan spektrofotometer
Diukur kurva baku
Preparasi sampel
Disiapkan 25 ml sampel Pulpy® dan YouC 1000®
Untuk sampel Pulpy® disaring terlebih dahulu
Dimasukkan ke dalam corong pisah
Ekstrak ke dalam 50 ml kloroform
Dilakukan hal yang sama sebanyak 3 kali
Ditentukan absorbansi pada sampel menggunakan spektrofotometer uv-vis
Penentuan λmax betakaroten
Disiapkan 2 kuvet
Kuvet (I) untuk blanko yang berisikan etanol  absolut, kuvet (II) larutan baku betakaroten
Dimasukkan ke dalam spektrofotometri uv-vis
Ditentukan λmax dan catat hasilnya
 
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel Hasil Pengamatan
Tabel larutan baku betakaroten
No. Konsentrasi (x) Absorbansi (y) x.y x2
1 20 ppm 0,050 1 400
2 25 ppm 0,063 1,575 625
3 30 ppm 0,091 2,75 900
4 35 ppm 0,157 5,495 1225
∑ 110 ppm 0,204 10,8 3150

Tabel sampel
No Sampel Absorbansi (x) λmax
1 Pulpy Orange® 0,256 435 nm
2 YouC 1000® 1,037
Perhitungan
Pembuatan larutan baku stok

1000  ppm =   mg/L`

1000 ppm = ( mg)/( 0,05 L)
mg = 5mg

jadi 5mg betakaroten dilarutkan dalam 500 ml n-heksan

Pengenceran
Dibuat dalam konstentrasi 20, 25, 30, 35
Konsentrasi 20 ppm
N1V1 = N2V2
100 ppm . V1 = 20 ppm . 5ml
V1 = (100 ppm .  ml)/(100 ppm)
V1 = 1 ml

Konsentrasi 25 ppm
N1V1 = N2V2
100 ppm . V1 = 25 ppm . 5ml
V1 = (125 ppm .  ml)/(100 ppm)
V1 = 1,25 ml
Konsentrasi 30 ppm
N1V1 = N2V2
100 ppm . V1 = 30 ppm . 5ml
V1 = (150 ppm .  ml)/(100 ppm)
V1 = 1,5 ml
Konsentrasi 35 ppm
N1V1 = N2V2
100 ppm . V1 = 35 ppm . 5ml
V1 = (175 ppm .  ml)/(100 ppm)
V1 = 1,75 ml

Pengenceran Sampel
Pulpy Orange (betakaroten)
2000 ppm = mg/L
2000 ppm = (6,3 mg)/L
L = 3,15 ml

2000 ppm . V1 = 3,15 ppm . 10 ml
V1 = 1,575 ml
= 6 ml
You-C1000 mg (beakaroten)
100 ppm = mg/L
100 ppm = (0,7445 mg)/L  
L = 74,45 ml

Perhitungan persamaan
y = ax + b
a = (∑▒〖(x) ∑▒〖(y)  –n∑▒(x.y) 〗〗)/(∑▒〖(x)^2  -  n∑〗  (x)^2 )

  = ((110).(0,704)- 4(10.8))/((110)^2- 4 (3.150) )

= (22,44-43,2)/(12.100 – 12.600)

=  (-20,76)/(-500)
=  0,04152

b  = (∑▒〖(x) ∑▒〖(y)  –n∑▒(x.y) 〗〗)/(∑▒〖(x)^2  -  n∑〗  (x)^2 )

     (  (110)(0,204)-(3 (150))(0,204))/(〖(110)〗^2-4(3x150))  

       (22,44-642,6)/(12x100-12x600)

    = 1,24032

y  = ax + b
y  = 0,04152x + 1,24032

kadar zat dari pulpy orange
 y    = ax+b
Dik = y (absorbansi) dari pulpy = 0,256 nm
Penyelesain :
       y       = ax+b
0,256       = 0,04152x + 1,24032
0,04152x = 0,256 - 1,24032

  x      = 0,098432/█(0,04152@)

        x       =  23,7071 ppm

23,7071 ppm = mg/L

               mg = 23,7071 ppm x 0,025 ml
                     = 0,592 mg

Jadi , kadar β-karoten dalam 25 ml sampel pulpy adalah 0,592 mg.
kadar zat β-karoten dari You C1000 mg
Dik = y (Absorbansi) = 1,037
    V sampel          = 25 ml
Penyelesaian  :
          y    = ax+b
     1,037  = 0,04152x + 1,24032
          x    = 0,020332/0,04152
       
          x    = 0,4596 ppm

0,4896 ppm = mg/L
              mg = 0,4896 x 0,025 ml
              mg = 0,01224 mg

Jadi, kadar β-karoten dalam 25 ml sampel You C1000 mg adalah 0,01224 mg.
Pembahasan
Spektrofotometri uv-vis adalah salah satu metode analisis dengan menggunakan campuran uv dan visebel. Pengukuran absorbansi dan transmittan dalamanalisis kuantitatif spesies lama. Absorbansi spesies ini berlangsung dalam dua tahap yaitu pertama ekstraksi akibat absorbansi (uv) dengan waktu hidup terbatas. Tahap kedua adalah reaksi dengan perubahan menjadi spesies baru dengan reaksi fitokimia (Khopkar. 2002: 201).
Betakaroten adalah provitamin A yang diperoleh dari algae laut Duratella salma yang membentuknya dalam jumlah besar. Zat ini banyak terdapat dalam wortel, bayam, brokoli. Berkhasiat sebagai antioksidan spesifik untuk menetralkan oksigen single relative dan mencegah pembentukan radikal peronik akibat lipida, provitamin A merendahkan resiko penyakit masa lansia yang berperan dalam komunikasi intraseluler (Tjay. 2003: 844).
Adapun sampel yang digunakan pada percobaan ini yaitu ekstrak betakaroten dari Pulpy® dan YouC 1000®. Metode ekstraksi yaitu digunakan ekstraksi partisi cair-cair yaitu 25 ml sampel masing-masing di tambahkan n-heksan p sebanyak 50 ml kemudian dilarutkan ke dalam corong pisah lalu dihomogenkan, setelah itu dipisahkan antara sampel yang larut heksan (warna bening) dan sampel yang tidak larut heksan. Dilakukan sebanyak 3 kali setiap sampel.
Metode pembuatan laruan stok yaitu betakaroten BPFI dibuat dalam 100 ppm yaitu dengan menimbang 5 mg betakaroten dilarutkan dalam 5 ml n-heksan, kemudian pengenceran ke dalam 20 ppm, 25 ppm, 30 ppm, dan 35 ppm. Setelah itu, dilakukan pengenceran ekstrak sampel Pulpy® dan YouC 1000® ke dalam 1000 ppm kemudian dimasukkan ke dalam kuvetdan diamati dengan spektrofotometri uv-vis.
Adapun hasil yang didapatkan pada percobaan ini yaitu hasil pengukuran kadar betakaroten yang didapatkan dalam sampel Pulpy® dan YouC 1000® yaitu pada Pulpy® 0,592 mg sedangkan pada YouC 1000® 0,01224 mg. Hasil ini didaptkan setelah dilakukan uji pada spektrofotometri uv-vis dengan menggunakan persamaan kurva baku yaitu y = bx + a. Nilai (a) yang didapatkan adalah a = 0,04152 dan nilai b = 1,24032. Sedangkan untuk nilai x-nya adalah 23,7071.
Adapun faktor kesalahan yang mungkin terjadi yaitu pada saat penguapan ekstrak YouC 1000® yakni setelah diuapkan 1 x 24 jam ternyata sampel belum sepenuhnya kering sehingga ditambah perlakuan penguapan dengan pemanasan. Seharusnya penguapan dengan cara pemanasan tidak bisa dilakukan pada sampel karena sampel mengandung gula sehingga terbentuk karamel. Hal inilah juga yang menyebabkan salah pembacaan sampel YouC 1000® pada spektrofotometri uv-vis. Sampel seharusnya memiliki absorbansi 0,2 - 0,8 tetapi hasil pengukuran didapatkan absorbansi melebihi batas range yang ditentukan yaitu 1, 037 sehingga hal yang perlu dilakukan adalah mengurangi kepekatan dari sampel atau menunggu sampel untuk menguap secara alami.
Adapun hubungan percobaan ini dengan farmasi yaitu dengan dilakukannya percobaan ini kita dapat mengukur kadar sampel atau zat yang terdapat dalam suatu sediaan atau kemasan. Dengan mengetahui kadar atau kandungan zat nya, kita juga dapat mengetahui waktu yang diperlukan untuk zat nya berkurang sebanyak 10% sehingga dapat ditentukan batas tanggal kadaluarsa dari suatu produk.

 
BAB V
PENUTUP
Kesimpulan
Dari hasil pengamatan dapat ditarik kesimpulan bahwa kadar untuk sampel Pulpy® yaitu 2,68% sedangkan untuk sampel YouC 1000® yaitu 0,41%. Keduanya tidak sesuai dengan hasil yang diperoleh sesuai dengan rumus yang tertera pada kurva baku yaitu hasilnya untuk sampel Pulpy® 2,18% dan YouC 1000® 11,21%. Hal tersebut dapat terjadi karena beberapa faktor kesalahan seperti kurang teliti dan alat yang digunakan memiliki tingkat ketelitian yang kurang. Namun jika diteliti lebih lanjut hasil dan sampel Pulpy®  hampir mendekati range yang ditentukan pada farmakope yaitu 0,5%
Saran
Asisten
Mohon bimbingannya dan kesabaran dalam membimbing selama praktikum.
Laboratorium
Mohon agar kelengkapan alat, bahan, sampel lebih diperhatikan lagi.





DAFTAR PUSTAKA
Dirjen POM. 1979. Farmakope Indonesia Edisi III. Depkes RI : Jakarta
Dirjen POM. 1995. Farmakope Indonesia Edisi IV. Depkes RI : Jakarta
            Dirjen POM. 2014. Farmakope Indonesia Edisi V.  Depkes RI : Jakarta
            Underwood. AL. dkk. 2002.  Analisis kuantitatif. Erlangga : Jakarta

















LAMPIRAN
Skema kerja
pembuatan larutan stok
                             Siapkan β- karoten

Stok 1000 ppm

Konsentrasi
(5, 10, 15, dan 20 ppm)

Hitung Absorbansi dan kurva baku

Sampel
Sampel
25 ml
     Partisi cair-cair
   Heksan 50 ml
                                     Homogenkan
 Etanol 50%
Ekstrak (diamkan 1 x 24 jam)

Timbang ( 1000 ppm)

                                               kuvet

Absorbansi dan kurva baku