Makalah Kimia Analitik

ASAM BENZOAT

Disusun oleh :

Kelompok 1 (1B₂)

1.    Martha Diana P.P.          (A.102.07.027)

2.    Monica Risti N.                (A.102.07.028)

3.    Muh. Maksum A.R.         (A.102.07.029)

4.    Nadia Despina A.            (A.102.07.030)

5.    Wahyu Setyawan            (A.102.07.047)

Akademi Analis Kesehatan Nasional Surakarta

Kata Pengantar

Puji syukur kami ucapkan karena kami telah dapat menyelesaikan makalah Kimia Analitik yang berjudul “Asam Benzoat”. Makalah ini kami buat berdasarkan tugas semester I mata kuliah Kimia Analitik I, dimana bertujuan supaya mahasiswa lebih memahami dan menjadi aktif dalam penguasaan materi.

Makalah ini berisi tentang berbagai informasi tentang bahan pengawet asam benzoate yang banyak ditemukan dalam produk makanan dan minuman. Hal-hal yang kami bahas antara lain struktur kima, reaksi kimia, ciri-ciri produk, dan analisis baik kualitatif maupun kuantitatif dari asam benzoat. Materi dalam makalah ini kami ambil dari berbagai sumber yang telah kami seleksi.

Kami selaku penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak atas terselesaikannya makalah ini. Kami juga menyadari bahwa makalah ini belum cukup sempurna. Untuk itu kami memohon saran dan dukungan serta kritik dari seluruh pembaca supaya dapat dijadikan pertimbangan dalam memperbaiki makalah ini.

Makalah ini diharapkan dapat memberi cukup informasi tentang asam benzoat dengan beberapa penjelasannya sehingga dapat dijadikan acuan bagi pembaca.

Surakarta, 29 November 2011

            Kelompok 1 (1B₂)      

Daftar Isi

Kata Pengantar ........................................................................................................ 1

Daftar Isi ................................................................................................................. 2

Asam Benzoat ......................................................................................................... 3

A.    Struktur Kimia Asam Benzoat .................................................................... 5

B.     Reaksi Kimia Asam Benzoat dalam Makanan ............................................ 8

C.     Ciri-Ciri Makanan yang Mengandung Asam Benzoat .............................. 10

D.    Uji Kualitatif Asam Benzoat .................................................................... 11

E.     Uji Kuantitatif Asam Benzoat .................................................................. 12

Daftar Pustaka ...................................................................................................... 27

Asam Benzoat

            Penggunaan pengawet Benzoat dimaksudkan untuk mencegah kapang dan bakteri. Benzoat sejauh ini dideteksi sebagai pengawet yang aman. Di AS, benzoat termasuk senyawa kimia pertama yang diizinkan untuk makanan. Senyawa ini digolongkan dalam Generally Recognized as Safe (GRAS). Bukti-bukti menunjukkan pengawet ini mempunyai toksisitas yang sangat rendah terhadap hewan maupun manusia. Ini karena hewan dan manusia mempunyai mekanisme detoksifikasi benzoat yang efisien.

Benzoat merupakan unsur alami yang terdapat dalam beberapa tumbuhan. Dan sering digunakan sebagai anti bakteri atau anti jamur untuk mengawetkan makanan. Penambahan ini menghasilkan dalam penurunan kapasitas buffer diet, dan setelah itu akan meningkatkan keasaman dari urin. Batas atas benzoat yang diijinkan dalam makanan 0,1% di Amerika Serikat, sedangkan untuk negara-negara lain berkisar antara 0,15-0,25%. Untuk negara-negara Eropa batas benzoat berkisar antara 0,015-0,5%. Sedang di Indonesia, berdasarkan Permenkes RI No. 722/Menkes/Per/IX/88 dan No. 1168/ Menkes/Per/X/1999 batas maksimal penggunaan asam benzoat dan natrium benzoat adalah 0,1% atau 1 gram asam benzoat setiap 1 kg bahan makanan.

Sodium benzoat diproduksi dengan menetralisasi dari asam benzoat dengan sodium hidrosida. Dunia mulai memproduksi sodium benzoat tahun 1997 yang diperkirakan sekitar 55000-60000 ton. Produsen sodium benzoat terbesar adalah Netherlands, Estonia, Amerika Serikat, dan Cina. Walaupun tidak disosialisasikan asam benzoat agen yang efektif untuk antimikrobia untuk tujuan pengawetan, sodium benzoat lebih disukai dalam penggunaannya karena 200 kali lebih mudah larut dibandingkan asam benzoat. Asam benzoat dan sodium benzoat atau yang dikenal dengan Natrium benzoat (C₆H₅COONa) secara luas dapat diterapkan sebagai bahan pengawet dalam sejumlah produk yang dikonsumsi oleh manusia.

Penggunaan asam benzoat pada produk pangan antara lain pada minuman buah-buahan segar, squash buah-buahan, sirup, minuman bersoda/soft drink, bir, cita rasa buah-buahan imitasi, kecap, acar timun botol, margarin, selai dan saus. Sedangkan Kalium benzoat dan sodium benzoat biasa digunakan pada margarin, selai nanas, apriket yang dikeringkan, jelli, sirup, saus tomat, anggur, dan minuman beralkohol lainnya. Sodium benzoat juga digunakan dalam pembuatan obat dengan tujuan pemeliharaan (batas atas 1,0% dalam larutan obat) dan mengobati cara hidup dalam perlakuan dari pasien dengan peredaran urea enzymopathies.

Efektifitas (daya guna) asam benzoat berkurang jika makanan mengandung lemak. Efektifitas benzoat bertambah jika bahan banyak mengandung garam dapur (NaCl) dan gula pasir. Penambahan senyawa belerang (SO₂) atau senyawa sulfit (SO₃^-2 ) dan gas karbon (CO₂) dapat meningkatkan efektifitas senyawa benzoat dalam menghambat pertumbuhan mikroba.
Senyawa benzoat dapat digunakan pada makanan dan minuman pada konsentrasi 400 sampai 1000 mg per kg bahan. Untuk keperluan pengolahan saus ini, jumlah asam atau sodium benzoat yang digunakan adalah 8 gram.

            Asam benzoat termasuk salah satu jenis zat pengawet organik. Zat pengawet organik lebih banyak dipakai daripada yang organik karena bahan ini lebih mudah dibuat dan dipakai dalam bentuk asam maupun garamnya seperti asam sorbat, asam propionat, asam benzoat dan asam asetat.

            Selain berfungsi sebagai bahan pengawet, asam benzoat juga berperan sebagai antioksidan karena pada umumnya antioksidan mengandung struktur inti yang sama, yaitu mengandung cincin benzen tidak jenuh disertai dengan gugus hidroksil atau gugus amina. Antioksidan dapat menghambat setiap tahap proses oksidasi, dengan penambahan antioksidan maka energi persenyawaan aktif ditampung oleh antioksidan sehingga reaksi oksidasi berhenti.

                       

A. Struktur Kimia Asam Benzoat

Asam benzoat

Nama lain            : Asam benzenakarboksilat, Karboksibenzena, E210, Asam drasiklik

Rumus Molekul   : C₆H₅COOH atau C₇H₆O₂

Struktur kristal	Monoklinik
Bentuk molekul	planar
Momen dipol	1,72 D dalam Dioksana

Struktur               :

Rumus molekul	C6H5COOH
Massa molar	122,12 g/mol
Penampilan	Padatan kristal tak berwarna atau jarum putih
Bau	Sedikit berbau benzaldehid atau benzoin
Densitas	1,32 g/cm3, padat
Titik leleh	122,4 °C (395 K)
Titik didih	249 °C (522 K)
Kelarutan dalam air	Terlarutkan (air panas) 3,4 g/l (25 °C)
Kelarutan dalam THF, etanol, metanol	THF 3,37 M, etanol 2,52 M, metanol 2,82 M
Keasaman (pKa)	4,21

Sifat Kimia           :

Gb. Kristal Asam benzoat

Asam benzoat, C₇H₆O₂ (atau C₆H₅COOH), adalah padatan kristal berwarna putih dan merupakan asam karboksilat aromatik yang paling sederhana. Nama asam ini berasal dari gum benzoin (getah kemenyan), yang dahulu merupakan satu-satunya sumber asam benzoat. Asam lemah ini beserta garam turunannya digunakan sebagai pengawet makanan. Asam benzoat adalah prekursor yang penting dalam sintesis banyak bahan-bahan kimia lainnya.

Asam benzoat diproduksi secara komersial dengan oksidasi parsial toluena dengan oksigen. Proses ini dikatalisis oleh kobalt ataupun mangan naftenat. Proses ini menggunakan bahan-bahan baku yang murah, menghasilkan rendemen yang tinggi, dan dianggap sebagai ramah lingkungan.

Gb. Oksidasi Toluena

Asam benzoat sangatlah murah dan tersedia secara meluas, sehingga sintesis laboratorium asam benzoat umumnya hanya dipraktekkan untuk tujuan pedagogi. Ia umumnya diajarkan kepada mahasiswa universitas.

Untuk semua metode sintesis, asam benzoat dapat dimurnikan dengan rekristalisasi dari air, karena asam benzoat larut dengan baik dalam air panas namun buruk dalam air dingin. Penghindaran penggunaan pelarut organik untuk rekristalisasi membuat eksperimen ini aman. Pelarut lainnya yang memungkinkan meliputi asam asetat, benzena, eter petrolium, dan campuran etanol dan air.

Dengan hidrolisis

Sama seperti nitril ataupun amida lainnya, benzonitril dan benzoamida dapat dihidrolisis menjadi asam benzoat ataupun basa konjugatnya dalam keadaan asam maupun basa.

Dari benzaldehida

Disproporsionasi benzaldehida yang diinduksi oleh basa dalam reaksi Cannizzaro akan menghasilkan sejumlah asam benzoat dan benzil alkohol dalam jumlah yang sama banyak. Benzil alkohol kemudian dapat dipisahkan dari asam benzoat dengan distilasi.

Dari bromobenzena

Bromobenzena dapat diubah menjadi asam benzoat dengan "karbonasi" zat anatara fenilmagensium bromida:

C₆H₅MgBr + CO₂ → C₆H₅CO₂MgBr

C₆H₅CO₂MgBr + HCl → C₆H₅CO₂H + MgBrCl

Dari benzil alkohol

Benzil alkohol dapat direfluks dengan kalium permanganat ataupun oksidator lainnya dalam air. Campuran ini kemudian disaring dalam keadaan panas untuk memisahkan mangan dioksida, dan kemudian didinginkan untuk mendapatkan asam benzoat.

Pembuatan secara historis

Proses industri pertama melibatkan reaksi antara benzotriklorida (triklorometil benzena) dengan kalsium hidroksida dalam air, menggunakan besi sebagai katalis. Kalsium benzoat yang dihasilkan kemudian diubah menjadi asam benzoat dengan menggunakan asam klorida. Produk proses ini mengandung turunan asam benzoat yang terklorinasi dalam jumlah yang signifikan. Oleh karena itu, asam benzoat yang digunakan untuk konsumsi manusia didapatkan dari distilasi getah kemenyan. Pada zaman sekarang, asam benzoat yang digunakan untuk konsumsi diproduksi secara sintetik.

B. Reaksi Kimia Asam Benzoat dalam Makanan

Penggunaan asam benzoat dibatasi dalam hampir semua produk buah-buahan dan sering digunakan bersama-sama dengan belerang dioksida. Asam benzoat lebih efektif terhadap khamir dan bakteri daripada kapang pada konsentrasi di atas 25 mg/l. Asam yang tidak terurai akan menghambat pertumbuhan kapang.

     Asam benzoat akan ditolak pada konsentrasi di atas 400 mg/l dan tidak mempunyai pengaruh pada pencoklatan enzimatik dan non-enzimatik. Walaupun demikian, asam ini tidak bergabung dengan komponen-komponen bahan pangan seperti halnya belerang oksida dan tidak mempunyai pengaruh terhadap pengkaratan kaleng.

Aktivitas optimum terjadi antara pH 2,5 dan 4. Pengaruh pH pada penguraian asam-asam benzoat terlihat pada tabel di bawah ini :

       Pengaruh pH pada Penguraian Asam-asam Benzoat

pH	% Asam Benzoat yang Tidak Terurai
3	94
4	60
5	13
6	1,5
7	0,15

Pemakaian bahan pengawet dari satu sisi menguntungkan karena dengan bahan pengawet, bahan pangan dapat dibebaskan dari kehidupan mikroba, baik yang bersifat patogen yang dapat menyebabkan gangguan keracunan atau gangguan kesehatan lainnya maupun mikroba non-patogen yang dapat menyebabkan kerusakan bahan pangan. Namun dari sisi lain, bahan pengawet pada dasarnya adalah senyawa kimia yang merupakan bahan asing yang masuk bersama bahan pangan yang dikonsumsi. Apabila pemakaian jenis pengawet dan dosisnya tidak diatur maka menimbulkan kerugian bagi si pemakai, misalnya, keracunan atau terakumulasinya pengawet dalam organ tubuh.

Efek asam benzoat dan garamnya (Ca, K, dan Na benzoat) terhadap kesehatan. Metabolisme ini meliputi dua tahap reaksi, pertama dikatalisis oleh enzim syntetase dan pada reaksi kedua dikatalisis oleh enzim acytransferase. Asam hipurat yang dibentuk dan diproses dari dalam hati, kemudian diekskresikan melalui urin. Jadi, dalam tubuh tidak terjadi penumpukan asam benzoat, sisa asam benzoat yang tidak diekskresi sebagai asam hipurat dihilangkan toksisitasnya berkonjugasi dengan asam glukoronat dan diekskresi melalui urin. Pada penderita asma dan orang yang menderita urticaria sangat sensitif terhadap asam benzoat, jika dikonsumsi dalam jumlah besar akan mengiritasi lambung.

Dilaporkan bahwa pengeluaran senyawa ini antara 66-95% jika benzoat dikonsumsi dalam jumlah besar. Sampai saat ini benzoat dipandang tidak memiliki efek teratogenik (menyebabkan cacat bawaan) jika dikonsumsi melalui mulut dan juga tidak mempunyai efek karsinogenik.

Gb. Metabolisme Asam Benzoat dalam Tubuh

C. Ciri-Ciri Makanan yang Mengandung Asam Benzoat

Pengawet dari senyawa benzoate biasa digunakan dalam bentuk asam benzoat (C₆H₅COOH) atau garamnya (sodium benzoat dan kalsium benzoat). Asam benzoat larut dalam air (21,0 gram per liter). Dalam bentuk garam sodium benzoat kelarutannya adalah 660 gram per liter dan dalam bentuk kalsium benzoat adalah 40 gram per liter. Di pasaran, biasanya senyawa benzoat tersedia dalam bentuk sodium benzoat dan kalsium benzoat. Yang paling banyak adalah sodium benzoat. Senyawa benzoat dapat menghambat pertumbuhan kapang dan khamir, bakteri penghasil toksin (racun), bakteri spora dan bakteri bukan pembusuk.

Senyawa ini dapat mempengaruhi rasa. Bahan makanan atau minuman yang diberi benzoat dapat memberikan kesan aroma fenol, yaitu seperti aroma obat cair. Asam benzoat digunakan untuk mengawetkan minuman ringan, pikel, saus sari buah dan sirup.

       Ciri makanan yang mengandung Natrium Benzoat :

·         ada zat pewarna

·         sedikit berbau

·         berasa payau

·         pada pemanasan yang tinggi akan meleleh, lalu terbakar

·         menghasilkan zat asam

D. Uji Kualitatif Asam Benzoat

1.      Uji dengan FeCl₃

            Sampel larutan (teh botol) sebanyak 50 gram dimasukkan ke dalam labu ukur 250 ml tambah 10 ml NaOH 10% agar bersifat basa dan larutan NaCl jenuh (30 gram ml dalam 100 ml air), tepatkan tanda kocok dan biarkan selama 2 jam, kemudian saring dengan kertas saring.

            Sebanyak 50 ml filtrat masukkan ke dalam corong pisah 250 ml, asamkan dengan HCl (1:3) berlebih, kemudian ditambahkan 10-15 ml eter lalu kocok. Lapisan eter ditampung dalam labu erlenmeyer 50 ml, kemudian diuapkan di atas penangas air. Larutkan residu dengan pemanasan dan tambah beberapa pengujian NH₄OH sampai basa, dan hilangkan kelebihan NH₃ dengan penguapan, kemudian tambah beberapa pengujian FeCl₃ 5% netral. Apabila terbentuk endapan jingga kekuningan berarti benzoat positif.

Reaksi : 3C6H5COO^- + 2Fe³⁺ + 3H₂O (C₆H₅COO)₃Fe.Fe(OH)₃ ↓ + 3H⁺

2.      Dengan cara destilasi uap

Sampel diekstrak ke dalam eter dari larutan asam dan diuji dengan TLC atau spektrofotometer UV.

Cara kerja :

Timbang sebanyak 25-50 gram sampel dan destilasi dengan destilasi uap dengan menambah sebelumnya 100 gram magnesium sulfat dan 100 ml H₂SO₄ 1M, lakukan destilasi selama 30 menit sehingga didapat destilat yang ditampung dalam labu yang berisi 10 ml larutan natrium hidroksida 1M. Panaskan labu yang mengandung sampel sehingga berwarna. Tambahkan 15 ml H₂SO₄ 1M dan destilat dilarutkan sampai 500 ml, masukkan 100 ml ekstrak (destilat) dalam 25 ml dietileter dalam masing-masing 3 erlenmeyer dan diekstrak, hasil ekstrak digabung dan dicuci dengan akuades dan dikeringkan dengan Na₂SO₄ kemudian dievaporasi sehingga volume menjadi sedikit. Sebanyak 20 mikroliter atau kurang ditotolkan pada plat TLC silika gel dengan pembanding asam benzoat murni. Sebagai fase gerak campuran etanol-amoniak sehingga batas elusi 10 cm. Keringkan dan semprot dengan reagen FeCl₃-Peroksida yang dibuat segar (2% FeCl, dalam 100 ml H₂O₂ 0,5%). Bandingkan harga Rf dari sampel dan pembanding.

3.      Dengan menentukan Rt (retention time) dari sampel dan bandingkan dengan pembanding.

E. Uji Kuantitatif Asam Benzoat

1.      Titirimetri tanpa pemanasan (SNI,1992,SII,1997 dan AOAC ,1995)

Persiapan cantoh :

Contoh bentuk semi padat atau padat, homogenkan contoh berupa padatan atau semi padatan (haluskan). Pindahkan 150 ml atau 150 gram ke dalam labu 500 ml, tambahkan NaCl jenuh secukupnya, buat alkalis terhadap kertas lakmus dengan NaCl 10% atau dengan suspensi Ca(OH)₂ (1 bagian Ca(OH)₂ dalam 3 bagian air. Encerkan sampai tanda batas dengan larutan NaCl jenuh, kocok berulang kali. Biarkan selama 2 jam, kocok berulang kali dan saring. Jika contoh mengandung banyak lemak, bagian yang saringannya terkontaminasi dengan lemak, ditambah beberapa ml larutan NaOH 10% ke dalam saringan. Ekstraksi dengan ether sebelum dilanjutkan ke cara kerja.

Tambahkan 15 gram NaCl halus ke dalam labu ukur 500 ml ,bilas dengan larutan jenuh NaCl 15 ml. Buat larutan jenuh. Buat sedikit alkalis terhadap kertas lakmus dengan penambahan NaOH 10%, encerkan dengan NaCl jenuh  sampai tanda batas. Biarkan selama 2 jam dan kocok berulang kali. Saringlah dengan kain kassa.

a)      Jeli dan jam

Hancurkan 150 gram contoh di dalam 300 ml larutan NaCl jenuh. Tambahkan 15 gram NaCl yang telah dihaluskan. Buat alkalis terhadap kertas lakmus dengan suspensi Ca(OH)_{2 .} Pindahkan ke labu ukur 500 ml dan encerkan dengan NaCl jenuh. Biarkan 2 jam, kocok berulang kali dan jika perlu disaring.

b)      Sari apel yang mengandung alkohol dan produk yang sama

Buat 150 ml contoh menjadi alkalis terhadap lakmus dan uapkan pada penangas air sampai 100ml. Pindahkan ke dalam labu ukur 250 ml, tambahkan NaCl jenuh, biarkan selama 2 jam dan kocok berulang kali kemudian saringlah.

c)      Ikan asin atau ikan yang dikeringkan

Cuci 50 gram contoh yang telah dihaluskan ke dalam labu ukur 500 ml. Buat sedikit alkalis terhadap lakmus dengan NaOH 10% dan encerkan dengan air sampai batas volume. Biarkan selama 2 jam, kemudian kocok berulang kali dan saringlah. Pipet 30 gram NaCl yang telah dihaluskan untuk setiap 100 ml larutan. Kocok dengan larutan NaCl jenuh. Kocok sampai homogen, saring protein/bahan lain yang mengendap.

2.      Ekstraksi dan titrimetri (SNI,1992,SII,1979 dan AAC,1995)

Cara kerja :

a)      Pipet 100-200 ml saringan sampel masing-masing di atas dimasukkan ke dalam corong pisah dan asamkan dengan HCl (1:3), cek dengan lakmus, kemudian tambahkan lagi 5 ml HCl (1:3) berlebih. Untuk ikan asin proteinnya diendapkan dalam suasana asam, tetapi penyiapan contoh tidak menggunakan ekstraksi.

b)      Ekstraksi hati-hati dengan penambahan kloroform berturut-turut sebanyak 70 ml, 40 ml, dan 30 ml. Untuk mencegah emulsi, kocok hati-hati menggunakan gerak putar. Lapisan kloroform biasanya dapat dipindahkan dengan cepat setelah membiarkan beberapa menit. Bila terbentuk emulsi, pecahkan dengan mengaduknya menggunakan batang pengaduk dengan memindahkan ke dalam corong pemisah lain dan kocok 2 atau 3 kali yang berlawanan arah dari ujung corong pemisah yang satu ke ujung yang lainnya atau memusingnya beberapa menit.

c)      Pindahkan hasil ekstraksi kloroform yang telah dikumpulkan dalam cawan penguap porselin, bilas wadah beberapa kali dengan kloroform dan uapkan suhu kamar dalam aliran udara kering.

d)     Hasil ekstraksi dapat dipindahkan, dapat juga dipindahkan dari corong pemisah ke erlemeyer 300 ml dan bilas corong pemisah 3 kali dengan 10 ml kloroform suling pelan-pelan pada suhu kamar (rendah) sampai ¼ volumenya.

e)      Pisahkan residu ke porselen, bilas 3 kali dengan 10 ml kloroform dan uapkan sampai kering pada suhu kamar dengan mengaliri udara kering. Keringkan residu semalam dalam eksikator.  Larutkan residu asam benzoat dalam 30-50 ml alkohol, netralkan terhadap indikator PP, tambahkan air ¼ volume dan beri 2 pengujian PP (phenol ptalein).

f)       Titrasi dengan NaOH 0,05 N.

Perhitungan :

1ml 0,05 N NaOH = 0,0072 gram natrium benzoat anhidrat untuk asam dan garam lainnya dapat dihitung.

Catatan : penggunaan kloroform dapat diganti dengan dietileter.

Reaksi : C₆H₅COOH + NaOH à C₆H₅COONa + H₂O

Gb. Grafik titrasi antara asam lemah dengan basa kuat dengan indikator PP

3.      Metode titrasi, melalui ekstraksi memakai alat perforator ( khusus untuk contoh-contoh yang berwarna )

Cara kerja :

a)      Hubungkan erlemeyer bertutup asah yang berisi batu didih dengan perforator.

b)      Timbang 5 gram contoh yang telah dihomogenkan, tambah 5 ml HCl 25% dan aduk rata.

c)      Masukan ke dalam perforator dengan menggunakan corong bertangkai panjang bila contoh berserat saring dengan kapas.

d)     Bilas corong dengan menggunakan air panas, cairan contoh diusahakan tidak melebihi dari 1/3 tinggi isi perforator.

e)      Panaskan di atas pemanas listrik dan ekstraksi selama 6 jam, kemudian dinginkan.

f)       Pindahkan lapisan benzen ke dalam erlemeyer dengan cara mendrongnya dengan air yang diisi melalui mulut perforator.

g)      Pindahkan lapisan benzen ke labu kocok, tambahkan 25 ml air dan kocok sampai bebas asam.

h)      Pindahkan benzen ke dalam erlemeyer asal.

i)        Tambah beberapa tetes PP dan titrasi dengan NaOH 0,1 N

Perhitungan :

Asam benzoat (mg/kg) = V x N x 122 x 1000 / W

Keterangan:

W     =  Bobot cuplikan

N      =  Normalitas NaOH

V      =   Volume NaOH 0,1 N yang diperlukan untuk pentiteran contoh (ml)

4.      Spektrofotometri UV ( AOAC,1995; SNI, 1992; SII,73 dan 79 )

Digunakan untuk produk tomat, jam, jeli, minuman ringan yang mengan-dung sejumlah alkohol, minuman ringan, sari buah, dan tidak untuk produk padat.

Cara kerja :

a)      Homogenkan dulu sampel, lalu transfer 10 gram atau 10 ml pada corong pemisah dan larutkan dalam larutan NaCl jenuh. Larutan dibuat asam dengan menambahkan larutan HCl 0,1%. Siapkan larutan asam benzoat dalam eter yang mengandung 20; 40; 60; 80; 100; 120 mg/l. Lakukan pemeriksaan absorbans (A) dari larutannya dengan panjang gelombang di antara interval 265-280 nm pada setiap satu interval. Plotkan antara absorbans terhadap konsentrasi.

b)      Ekstraksi sampel dengan 70, 50, 40, 30 ml bagian eter, kocok dan pisahkan bagian eter, cuci dengan HCl 0,1 % dan ambil ekstrak eternya. Kemudian ekstraksi lagi bagian eter dengan NH₄OH 0,1% dan buang bagian eternya. Gabungkan ekstrak amoniak ini dan netralkan dengan HCl. Larutan berasam ini di ekstrak lagi dengan 70, 50, 40, 30 ml eter. Setelah dipisah, ekstrak eter dilarutkan dengan eter sampai mencapai volume 200 ml dan diukur absorbansnya, kemudian diplotkan dengan kurva standar untuk menentukan kadar asam benzoatnya. Untuk garamnya, hitung berdasarkan berat molekulnya.

5.      Kromatografi gas (AOAC, 1995 )

Diperlukan untuk sari apel, pasta almond, ikan, makanan yang kaya akan protein dan karbohidrat.

Cara kerja :

a)      Buat larutan standar asam benzoat dengan konsentrasi 200, 400, 600, 800, 1000 µg/ml.

b)      Persiapan sampel : homogenkan sampel dengan peng-homogen mekanik sampai homogen.

c)      Ekstraksi : masukan sebanyak 5 gram sampel homogenkan dalam tabung sentrifus 30 ml larutan standar internal (250 mg asam penilasetat dan 250 mg asam kaproat dalam 100 ml larutan KOH air 3%) ; 1,5 ml H₂SO₄ (1:5), 5 gram pasir dan 15 ml eter. Kocok dengan pengocok mekanik selama 5 menit, sentrifus selama 10 menit dengan kecepatan 1500 rpm. Pindahkan lapisan eter dengan pipet dalam labu pemisah 250 ml. Ulangi ekstraksi 2 kali. Fase eter digabung dua kali dari ekstraksi tadi, digabung dan ditambahkan 15 ml 0,5 N NaOH dan 10 ml larutan NaCl jenuh. Lapisan air masukkan dalam tabung pemisah 250 ml, tambahkan 2 pengujian methyl orange dan di asamkan sampai pH 1 dengan HCl (1:1), ekstrak dengan CH₂Cl₂ 75 dan 50 ml, kocok. Bila emulsi terbentuk, tambahkan 10 ml NaCl jenuh. Keringkan ektrak CH₂Cl₂ dengan penyaringan yang mengandung 15 gram Na₂SO₄ anidrat dalam botol beralas dan evaporasi pada 40⁰C.

d)     Derivatisasi dan lakukan kromatografi gas

Tambahkan sebanyak 10 ml CHCL₃ dalam hasil evaporasi dalam labu bulat tadi, kocok selama 2 menit. Transfer 1 ml CHCL₃ dalam tabung reaksi 8 ml yang mempunyai penutup teflon, kemudian 0,2 ml silylating agent, sumbat labu dan panaskan di oven atau direndam dalam penangas air selama 60 menit, injeksikan secara duplo dalam kromatografi gas. Ukur puncak tertinggi perbedaan antara 2 puncak duplo sekitar <5%, plot berat vs masing2 puncak tertinggi.

Perhitungan :

Asam benzoat (mg/kg) = (y-a)/b x (W”xW) x 1000

a     =   intersep

b     =   slop kurva standar

y     =   pembanding masing-masing puncak asam benzoat /standart intenal

W   =   berat sampel

W” =   berat standar internal dalam mg

Kemudian hitung kadar sebagai garam.

6.      Metode HPLC ( Perfetti,et,al.,1981,OAOC,1995 )

Eluen asam asetat - metanol, seperangkat HPLC dengan kolom µ-Bondapa CN waters dan jenis Detektor UV dengan panjang gelombang yang bervariasi.

Pereaksi :

Asam benzoat, metanol pro HPLC, asam sitrat, dan asam asetat glasial.

Persiapan contoh:

a)      Contoh bentuk padat atau semipadat

Homogenkan contoh berupa padatan atau semipadat 9haluskan). Pindahkan 150 ml atau 150 gram ke dalam 500 ml, tambahkan NaCl jenuh secukupnya,buat alkalis terhadap kertas lakmus dengan larutan NaOH 10% atau dengan suspensi Ca(OH)₂ (1 bagian Ca(OH)₂ dalam 3 bagian air). Encerkan sampai tanda dengan larutan NaCl jenuh, kocok berulang kali. Biarka selama 2 jam, kocok berulang kali dan saring jika contoh mengandung banyak lemak, bagian yang saringannya terkontaminasi oleh lemak ditambahkan beberapa ml larutan NaOH 10% ke dalam saringan. Ekstrasi dengan eter sebelum dilanjutkan ke cara kerja.

b)      Kecap

Tambahkan 15 gram NaCl halus ke dalam labu ukur 500 ml, bilas dengan larutan jenuh NaCl 150 ml. Buat larutan sedikit alkalis terhadap lakmus dengan penambahan NaOH 10%, encerkan dengan NaCl jenuh sampai tanda batas biarkan selama 2 jam dan kocok berulang kali. Saring dengan kain kasa.

Cara kerja :

a)      Persiapan analisis

Khusus untuk contoh beberapa jus/ sari buah atau sejenisnya, saring terlebih dahulu dengan membran filter dan encerkan secukupnya dengan larutan asam nitrat 1%.

b)      Persiapan standart

Buat larutan masing-masing 6,91 mg asam benzoat dengan asam sitrat 1% dalam labu ukur 50 ml.

c)      Encerkan larutan diatas sebanyak 15 kali, 12 kali, 10 kali, 8 kali, 4 kali, hingga diperoleh konsentrasi yang berbeda untuk kalibrasi.

d)     Buat kurva kalibrasi dengan menyuntikkan 10 µl larutan dari standart dari setiap konsentrasi yang berbeda.

Kolom                               : µ-Bondapak CN waters dan sejenisnya       

Eluen                                 : Asam Asetat w% metanol (95:5)

Kecepatan alir eluen          : 1,5 ml/menit

Detektor                            : UV bervariasi

Perhitungan :

Hitung luas puncak kromatografi dan plotkan terhadap konsentrasi pada kurva kalibrasi dengan menggunakan persamaan garis lurus y = ax + b, kemudian hitung kadar benzoat juga garamnya.

Contoh perhitungan kadar asam benzoat dalam bahan pangan :

Penentuan kurva baku larutan standar

Konsentrasi asam benzoat (mgL-1)	Luas puncak (mV)
0,254	54360
0,508	55414
0,762	86579
1,020	128977
1,270	169181
1,524	236215
1,780	273986

Berat sampel                  = 0,250 gram

Faktor pengenceran       = 100 kali

Luas puncak sampel       = 62450

Konsentrasi sampel        = y       = 154951 – 14033

                                          x       = (62450 – 14033)/ 154951

= 0,312 mg/L

Kadar asam benzoat      = (100*0,312)/2,50 =12,48 mg/L

Untuk eluen metanol-buffer posfat (isokratik), yang digunakan untuk pangan padat dan larutan (cair).

Sampel cairan langsung dianalisis, sedangkan yang padat dipersiapkan dahulu kemudian dianalisis, dengan cara :

a.       Larutan standart

25 mg asam benzoat murni dilarutkan dalam 25 ml metanol sampai 50 ml dalam labu ukur. Untuk larutan standart kerja (B) dibuat perbandingan 1:10.

b.      Langsung dianalisis

Untuk minuman sari buah, seperti sari jeruk, anggur, dan minuman lainnya. Di sini tidak perlu di-clean up. Dalam hal ini dilakukan penyaringan dengan mikrofilter ukuran 0,45 mikrometer (A). Limit deteksi asam benzoat yang mempunyai koefisien absorpsi paling kecil dan senyawa yang dianalisis jauh di bawah konsentrasi normal yang digunakan dalam pangan.

c.       Tak langsung

Sampel yang mengandung trigliserida atau matriks yang sejenis seperti mentega, terlebih dahulu sampel seperti margarin diekstraksi dengan cara melarutkan sebanyak 5 gram dalam 50 ml dietileter dan diekstraksi 2 kali dengan 10 ml 0,1 N. Ekstrak dengan dasar air diasamkan dengan 1 ml H₂SO₄ 5N dalam labu volumetri dan dilarutkan sampai volume dengan metanol (A).

Cara penetapan:

Larutan A dan B disuntikkan secara terpisah dan dilakukan analisis dengan kromatografi cair kinerja tinggi dengan kondisi:

Kolom       : µ-Bondapak C 18

Detektor    : UV panjang gelombang 235 mm.

Fase mobil : Metanol pro HPLC dan buffer yang disaring dengan membran mikrofilter tipe HVLP 0,45 m (Buffer fosfat: 2,5 gram K₂HPO₄.3H₂O pa dan 2,5 gram KH₂PO₄ dalam air bidetillata), volume penyuntikan: 10 µl - 20µl.

Pada Gambar 2.3 terlihat kromatrogram standar dari asam benzoat di antara asam sorbat dan metil-p-hidroksibenzoat, pada Gambar 2.4 terlihat kromatogram pada sari buah jeruk yang mengandung 8 ppm asam benzoat, asam sorbat 6 ppm metil-p-hidroksibenzoat.

Dari Gambar 2.4 dapat diidentifikasikan terhadap kromatogram standart berdasarkan waktu tambat (Rt) di gambar 2.3.

Perhitungan:

Kadar asam benzoat sampel dihitung menggunakan kurva kalibrasi dengan persamaan garis lurus y = ax + b, kemudian dihitung kadar benzoat sebagai garam.

Adapun keunggulan dari HPLC adalah :

a)      HPLC dapat menangani senyawa-senyawa yang stabilitasnya terhadap suhu terbatas, begitu juga volatilitasnya bila tanpa menggunakan derivastisasi.

b)      HPLC mampu memisahkan senyawa yang sangat serupa dengan resolusi yang baik.

c)      Waktu pemisahan dengan HPLC biasanya singkat, sering hanya dalam waktu 5-10 menit, bahkan kadang-kadang kurang dari 5 menit untuk senyawa yang sederhana.

d)     HPLC dapat digunakan untuk analisis kuantitatif dengan baik dan dengan presisi yang tinggi, dengan presisi yang tinggi, dengan koefisien variasi dapat kurang dari 1%.

e)      HPLC merupakan teknik analisis yang peka.

Contoh Pemeriksaan Kadar Asam Benzoat pada Softdrink dengan HPLC:

I.       Tujuan             :

Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan kandungan benzoat pada minuman soft drink

II.    Bahan                          :

Bahan yang digunakan adalah minuman soft drink merk ‘FANTA’ rasa Strawberry dan ‘AW’ rasa Sasaparila yang mengandung Na-benzoat yang diperoleh dari mini market di kawasan Semarang. Bahan kimia yang digunakan adalah larutan methanol 60%, akuades.

Alat                             :
Berbagai alat gelas, neraca analitis, kertas saring filter eluen dan sampel 0,45 dan 0,2 µm, dan HPLC-Shimadzu LC-10.

III. Metode            :

Larutan standar

Menimbang Na-benzoat/asam benzoate sebanyak 100 mg dilarutkan dengan methanol 60% ke labu ukur 100 ml (Lar.A). Membuat seri konsentrasi dari larutan A dengan konsentrasi 100, 200, 1000 ppm. Kemudian diinjeksikan kedalam HPLC.

Larutan sampel

Menyaring sampel dengan kertas saring ‘Cellulose Nitrate Membrane filter’ dengan ukuran 0,2 µm. Menimbang 5 ml sampel yang dilarutkan dengan methanol 60% kedalam labu ukur 50 ml. Kemudian larutan siap diinjeksikan kedalam HPLC.

Sifat Fisik HPLC Kolom : C18

Eluen                           :

-          5 mM KH₂PO₄ + 5 mM K₂HPO₄ (92) dan Methanol (8)

-          KH₂PO₄ 5 mM dan K₂HPO₄ 5 mM (0,68gr KH₂PO₄ dan 0,87gr K2HPO4 diencerkan dengan akuabides sampai 1 liter)

Dektektor        : SPD-10AVP 225 nM

Flow rate         : 0,3 ml/menit

A press            : 0 kgf/cm2

T. flow             : 0,3mL/min

IV. Hasil                            :
Hasil dari grafik dapat dapat dilihat bahwa larutan standart dengan konsentrasi 100 ppm memiliki nilai puncak yang tertinggi dibandingan dengan konsentrasi 200 dan 1000 ppm sehingga larutan standart 100 ppm digunakan sebagai perbandingan dalam menghitung kadar benzoatnya dalam sampel. Dari perhitungan kadar benzoat dalam sampel diperoleh konsentrasi pada sampel AW 19,8 ppm dan untuk sampel Fanta 19,2 ppm dan 19,8 ppm.

V.    Pembahasan     :

            Mekanisme pemisahan yang terjadi didasarkan pada kompetensi antara fase gerak dan sampel berikatan dengan kolom. Zat yang keluar terlebih dahulu, adalah zat yang yang lebih polar daripada zat yang lainnya, sedangkan zat yang tertahan lebih lama dari kolom, merupakan zat yang lebih non polar. Semakin polar fase gerak, waktu tambat sampel semakin lambat dan semakin non polar fase gerak, sampel semakin cepat keluar. Metode dan kondisi awal yang menjadi acuan pada percobaan ini adalah kolom C18, fase gerak merupakan campuran kalium asam phospat dan dikalium asam phospat (92) dan methanol (8), detektor UV 225 nm.

            Kondisi awal ini disesuaikan dengan alat yang tersedia agar dapat diterapkan pada analisis sampel. Untuk menentukan pajang gelombang analisis yang akan digunakan, dibuat spektrum serapan larutan standar asam benzoat, dengan konsetrasi 100, 200, 1000 ppm, pada panjang gelombang 200-300 nm. Panjang gelombang analisis yang dipilih adalah 225 nm, karena pada panjang gelombang tersebut, semua zat memberi puncak yang baik. Pemilihan pajang gelombang harus mempertimbangkan kadar zat pada sampel yang akan dianalisis.

            Dalam penelitian kali ini bahan yang digunakan adalah AW dan FANTA yang mana keduanya menggunakan Na benzoat dalam memperpanjang umur simpan produk mereka. Na benzoat merupakan nama dagang yang sering terdengar di pasaran, sedangkan sodium benzoat merupakan nama ilmiahnya. Penggunaan sodium benzoat sebagai pengawet karena sifatnya yang mudah larut dalam air sehingga banyak digunakan dalam kosmestik dan industri pangan.

            Minunan soft drink sebenarnya dikonsumsi untuk meningkatkan nilai gizi, bersifat menghilangkan rasa haus, mempunyai efek untuk menyembuhkan. Akan tetapi pada perkembangannya ternyata banyak soft drink yang menggunakan bahan pengawet untuk memperpanjang umur simpan. Hal ini terlihat dari analisa benzoat dengan menggunakan HPLC yang mana diperoleh konsentrasi pada sampel AW 19,8 ppm dan untuk sampel Fanta 19,2 ppm dan 19,8 ppm. Dengan adanya bahan pengawet maka dapat menurunkan nilai gizi suatu produk. Umur simpan dari produk dijelaskan dengan tanggal kadarluasa produk yang masih dapat diterima secara organoleptik.

VI. Kesimpulan     :

-          Metoda Kromatogarfi Cair Kinerja Tinggi (KCKT) dapat digunakan untuk menetapkan kadar asam benzoat yang terdapat di dalam minuman ringan.

-          Na atau sodium benzoate sering digunakan karena sifatnya mudah larut air.

-          Umur simpan dari produk dapat diuji secara organoleptik.

Daftar Pustaka

Cahyadi, Wisnu.2008. Analisis & Aspek Kesehatan Bahan Tambah Pangan. Bandung: Bumi Aksara

Buckle.K.A., Edwards.R.A., Fleet.G.H., Wootton.M.1987. Ilmu Pangan.  Jakarta: UI Press.

http://amelliaseftilestari.blogspot.com/2010/07/banyak-pengawet-di-jajanan-kita.html, diunduh tanggal 26-11-2011 pukul 20.49

http://www.iptek.net.id/ind/warintek/?mnu=6&ttg=6&doc=6d29, Dewan Ilmu Pengetahuan, Teknologi dan Industri Sumatera Barat, diunduh tanggal 26-11-2011 pukul 20.49

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/17607/4/Chapter%20II.pdf, Universitas Sumatera Utara, diunduh tanggal 23-11-2011 pukul 21.17

http://nurfaisyah.web.id/bahan-tambahan-makanan-pengawet-dan-analisisnya-secara-kualitatif-dan-kuantitatif.html, diunduh tanggal 24-11-2011 pukul 19:10

http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_benzoat, diunduh tanggal 24-11-2011 pukul 16.09

Sumber :

·         Solubility of benzoic acid in non-aqueous solvents

·         Neumüller O-A (1988). Römpps Chemie-Lexikon (edisi ke-6). Stuttgart: Frankh'sche Verlagshandlung. ISBN 3-440-04516-1. OCLC 50969944. 

·         Liebig J, Wöhler F (1832). "Untersuchungen über das Radikal der Benzoesäure". Annalen der Chemie 3: 249–282. doi:10.1002/jlac.18320030302. 

·         Salkowski E (1875). Berl Klin Wochenschr 12: 297–298. 

·         D. D. Perrin; W. L. F. Armarego (1988). Purification of Laboratory Chemicals (edisi ke-3). Pergamon Press. hlm.94. ISBN 0-08-034715-0. 

·         Donald L. Pavia (2004). Introduction to Organic Laboratory Techniques: A Small Scale Approach. Thomson Brooks/Cole. hlm. 312–314. ISBN 0534408338. 

·         Killinger-Mann, Karen (2007-09-07). "What's in my...". The Columbian. http://www.columbian.com/lifeHome/whatsinmy/10102006news66192.cfm. Diakses pada 8 September 2007.

http://breakthrough-ilmupangan.blogspot.com/2009/04/analisa-natrium-benzoat-pada-produk.html, diunduh tanggal 24-11-2011 pukul 16.27

Sumber :

·         Anonim. (2006). Pengawet Di Dalam Minutan Isotonik. http://www.halalguide.info. Download tanggal 28 Mei 2008.

·         Doughari, J. H ; G. Alabi & A. M. Elmahmood. (2007). Effect Of Some Chemical Preservatives On The Shelf-Life Of Sobo Drink. Journal African of Microbiology Research. Vol.(2) pp. 037-041.

·         Hayun, Y. Harahap & C. N. Aziza. (2004). Penetapan Kadar Sakarin, Asam Benzoat, Asam Sorbat, Kofeina, Dan Aspartam Di Dalam Beberapa Minuman Ringan Bersoda Secara Kromatografi Cair Kinerja Tinggi. Majalah Ilmu Kefarmasian. Vol. 1. No. 3. Pp 148-159.

·         Hussain, I ; A. Zeb ; I. Shakir & A. S. Shah. (2008). Combine Effect Of Potassium Sorbate And Sodium Benzoate on Individual And Blended Juices Of Apricot And Apple Fruits Grown In Azad Jammu and Kashmir. Journal Pakistan of Nutrition. 7(1). Pp.181-185.

·         Fadwilt, 2007. Menelisik minuman Isotonikhttp://blog.its.ac.id/fadliwdt/2007/08/20/menelisik-minuman-isotonik/. Download tanggal 28 Mei 2008.

·         Ibekwe ; S. Eberechukwu ; Uwakwe ; A. Amadikwa & Monanu, M. Okechukwu. (2007). Effect Of Oral Intake Of Sodium Benzoate On Some Haematological Parameters Of Wistar Albino Rats. Journal Scientific Research And Essay. Vol. 2.(1). Pp. 006-009.

·         Mroz, Z ; A. W. Jongbloed ; K. H. Partanen ; K. Vreman ; P. A. Kemme & J. Kogut. The Effects Of Calcium Benzoate In Diets With Or Without Organic Acids On Dietary Buffering Capacity, Apparent Digestibility, Retention Of Nutrients, And Manure Characteristics In Swine. Journal Of Animal Science. 78. Pp. 2622-2632.

·         Sediadi, A. dan Esti, 2000. Pengawetan dan Bahan kimia. http://ui.vlsm.org/bebas/v12/artikel/ pangan/PIWP/pengawetan.pdf. Download tanggal 28 Mei 2008.

·         Wibbertmann, A ; J. Kielhorn ; G. Koennecker ; I. Mangelsdorf, & C. Melber. (2000). Benzoic Acid And Sodium Benzoate. Fraunhofer Institute for Toxicology and Aerosol Research Hanover. Germany.

·         Widodo. (2008). Mengenal Minutan Ringan Berkarbonasi (Soft drink). http://www.untag-sby.ac.id/index.php?mod=berita&id=92. Download tanggal 28 Mei 2008.