I. Judul Percobaan : KROMATOGRAFI KERTAS
II. Tujuan Percobaan :
1. Melakukan percobaan dengan metode kromatografi kertas
2. Mengetahui asas dari percobaan kromatografi kertas
3. Mengetahui kelarutan dan daya serap pewarna sintetik pada tinta
4. Mengetahui perbedaan kelarutan dan daya serap pewarna alami dan dan pewarna sintetik pada saus bermerek dan saus jajanan
III. Dasar Teori :
A. Kromatografi
Kromatografi ditemukan oleh Michael Tswett, seorang ahli botani di Universiti Warsaw(Polandia), pada tahun 1906. Kata kromatografi berasal dari pada perkataan Yunani "warna" dan "tulis." Kromatografi adalah metode yang digunakan untuk memisahkan komponen dalam sampel, dimana komponen tersebut didistribusikan diantara dua fasa yaitu fasa diam dan fasa gerak. Fasa diam berupa padatan atau cair yang dilapiskan pada padatan atau gel. Pada pemisahan ini senyawa-senyawa yang akan dipisahkan ditempatkan dalam sistem yang bergerak mengalir melalui suatu sistem yang diam, dan selama pengaliran fasa gerak akan terjadi pelarutan, adsorpsi dan penguapan.
Pada prinsipnya semua cara pemisahan kromatografi mengalami proses yang sama yaitu adanya distribusi komponen-komponen dalam fasa diam dan fasa gerak dengan memanfaatkan perbedaan-perbedaan sifat-sifat fisik komponen yang akan dipisahkan (Mulja, 1995). Perbedaaan sifat tersebut di antaranya :
• Kelarutan yang berbeda terhadap suatu pelarut
• Sifat untuk bertaut (adsorpsi) yang berbeda satu sama lain dengan suatu serbuk bahan padat
• Sifat dapat menguap pada temperatur yang berbeda satu sama lain
Berdasarkan asas terjadinya proses pemisahan maka kromatografi dibedakan menjadi 4, yaitu :
a. Kromatografi dengan asas adsorpsi
Kromatografi jenis ini menggunakan fasa diam padat dan fasa gerak cair atau gas. Pemisahan komponen-komponennya akan sangat bergantung pada perbedaan polaritas molekul-molekul yang akan dipisahkan.
b. Kromatografi dengan asas partisi
Kromatografi jenis ini memakai fasa diam cair dan fasa gerak cair. Pemisahan komponen-komponen akan sangat tergantung pada perbedaan Kd (Koefisien distribusi) molekul-molekul yang dipisahkan.
c. Kromatografi dengan asas filtrasi
Kromatografi jenis ini memakai fasa padat yang mempunyai sifat filtrasi terhadap komponen yang mempunyai massa molekul relatif (Mr) yang tinggi dan fasa padat tersebut dimiliki oleh gel atau sejenisnya sedangkan fasa geraknya adalah cairan. Kromatografi dengan dasar filtrasi ini sangat dipengaruhi oleh perbedaan bentuk (struktur dan ukuran molekul).
d. Kromatografi dengan asas suhu kritik.
Pada dasarnya merupakan pengembangan dari kromatografi gas, sebagai fasa mobil dipakai CO2 dalam keadaan superkritik.
Secara teori, pemisahan kromatografi yang paling baik akan diperoleh jika fase diam mempunyai luas permukaan sebesar-besarnya sehingga terjadi keseimbangan yang baik antara fase gerak dan fase diam. Persyaratan kedua agar pemisahan baik adalah fase gerak bergerak dengan cepat sehingga difusi yang terjadi sekecil-kecilnya. Untuk memperoleh permukaan fase diam yang luas, maka penjerap atau fase diam harus berupa serbuk halus. Sedangkan untuk memaksa fase gerak bergerak cepat melalui fase diam yang berupa serbuk halus, harus digunakan tekanan tinggi. Persyaratan tersebut menghasilkan teknik high pressure liquid chromatography, yang selanjutnya lebih dikenal sebagai high performance liquid chromatography (HPLC) atau kromatografi cair kinerja tinggi (Gritter et al., 1991).
Kromatografi kertas
Mekanisme pemisahan dengan kromatografi kertas prinsipnya sama dengan mekanisme pada kromatografi kolom. Adsorben dalam kromatografi kertas adalah kertas saring, yakni selulosa. Sampel yang akan dianalisis ditotolkan ke ujung kertas yang kemudian digantung dalam wadah. Kemudian dasar kertas saring dicelupkan kedalam pelarut yang mengisi dasar wadah. Fasa mobil (pelarut) dapat saja beragam. Bisa menggunakan: air, etanol, asam asetat atau campuran zat-zat ini dapat digunakan.
Kromatografi kertas diterapkan untuk analisis campuran asam amino dengan sukses besar. Karena asam amino memiliki sifat yang sangat mirip, dan asam-asam amino larut dalam air dan tidak mudah menguap (tidak mungkin didistilasi), pemisahan asam amino adalah masalah paling sukar yang dihadapi kimiawan di akhir abad 19 dan awal abad 20. Jadi penemuan kromatografi kertas merupakan berita sangat baik bagi mereka.
Kimiawan Inggris Richard Laurence Millington Synge (1914-1994) adalah orang pertama yang menggunakan metoda analisis asam amino dengan kromatografi kertas. Saat campuran asam amino menaiki lembaran kertas secara vertikal karena ada fenomena kapiler, partisi asam amino antara fasa mobil dan fasa diam (air) yang teradsorbsi pada selulosa berlangsung berulang-ulang. Ketiak pelarut mencapai ujung atas kertas proses dihentikan. Setiap asam amino bergerak dari titik awal sepanjang jarak tertentu. Dari nilai Rf, masing-masing asam amino diidentifikasi.
Jenis Kromatografi Kertas
1. Kromatografi kertas satu arah
Dalam kromatografi kertas, fase diam adalah kertas serap yang sangat seragam. Fase gerak adalah pelarut atau campuran pelarut yang sesuai. Sampel tinta diteteskan pada garis dasar pinsil pada selembar kromatografi kertas. Beberapa pewarna larut dalam jumlah yang minimum dalam pelarut yang sesuai, dan itu juga di teteskan pada garis yang sama.
Kertas digantungkan pada wadah yang berisi lapisan tipis pelarut atau campuran pelarut yang sesuai didalamnya. Perlu diperhatikan bahwa batas pelarut berada dibawah garis pada bercak diatasnya. Kadang-kadang kertas hanya digulungkan secara bebas pada silinder dan diikatkan dengan klip kertas pada bagian atas dan bawah. Silinder kemudian ditempatkan dengan posisi berdiri pada bawah wadah. Alasan untuk menutup wadah adalah untuk meyakinkan bahwa astmosfer dalam gelas kimia terjenuhkan denga uap pelarut. Penjenuhan udara dalam gelas kimia dengan uap menghentikan penguapan pelarut sama halnya dengan pergerakan pelarut pada kertas.
2. Kromatografi kertas dua arah
Kromatografi kertas dua arah dapat digunakan dalam menyelesaikan masalah pemisahan substansi yang memiliki nilai Rf yang sangat serupa. Waktu ini kromatogram dibuat dari bercak tunggal dari campuran yang ditempatkan ke depan dari garis dasar. Kromatogram ditempatkan dalam sebuah pelarut sebelum dan sesudah sampai pelarut mendekati bagian atas kertas.
Sangat menarik untuk mencoba menjelaskan kromatografi kertas dalam kerangka bahwa senyawa-senyawa berbeda diserap pada tingkatan yang berbeda pada permukaan kertas. Dengan kata lain, akan baik menggunakan beberapa penjelasan untuk kromatografi lapis tipis dan kertas. Kompleksitas timbul karena serat-serat selulosa beratraksi dengan uap air dari atmosfer sebagaimana halnya air yang timbul pada saat pembuatan kertas. Kertas sebagai serat-serat selulosa dengan lapisan yang sangat tipis dari molekul-molekul air yang berikatan pada permukaan.Interaksi ini dengan air merupakan efek yang sangat penting selama pengerjaan kromatografi kertas.
B. Pembagian Pewarna
Pewarna adalah bahan tambahan makanan yang dapat memperbaiki atau memberi warna pada makanan. Pewarna digunakan dalam makanan untuk :
1. Memperbaiki penampakan dari makanan yang warnanya memudar karena pemanasan.
2. Memperoleh warna yang seragam pada makanan yang warna alaminya tidak seragam.
3. Memperoleh warna yang lebih tua dari aslinya.
4. Memperoleh penampakan yang lebih menarik selama penyimpanan.
5. Sebagai indikator visual untuk kualitas.
6. Mempertahankan warna yang memudar karena sinar matahari.
Pewarna Makanan Alami
Pewarna alami adalah zat warna alami (pigmen) yang diperoleh dari tumbuhan, hewan, atau dari sumber-sumber mineral. Zat warna ini telah digunakan sejak dahulu dan umumnya dianggap lebih aman daripada zat warna sintetis, seperti annato sebagai sumber warna kuning alamiah bagi berbagai jenis makanan begitu juga karoten dan klorofil. Pada daftar FDA, pewarna alami dan pewarna identik alami tergolong dalamuncertified color additives karena tidak memerlukan sertifikat kemurnian kimiawi.
Bahan pewarna alami yang banyak digunakan antara lain sebagai berikut:
1. Daun suji mengandung zat warna klorofil untuk memberi warna hijau menawan, misalnya pada dadar gulung, kue bika, atau kue pisang.
2. Kunyit (Curcuma domestica) mengandung zat warna kurkumin untuk memberi warna kuning pada makanan, misalnya tahu, bumbu Bali, atau nasi kuning. Selain itu, kunyit dapat mengawetkan makanan.
3. Cabai merah, selain memberi rasa pedas, juga menghasilkan zat warna kapxantin yang menjadikan warna merah pada makanan, misalnya rendang daging atau sambal goreng.
4. Gula merah, selain sebagai pemanis juga memberikan warna cokelat pada makanan, misalnya pada bubur dan dodol. Selain contoh di atas, beberapa buah-buahan juga dapat menjadi bahan pewarna alami, misalnya anggur menghasilkan warna ungu, stroberi warna merah, dan tomat warna oranye.
Untuk pewarna makanan digolongkan berdasarkan kelarutannya dalam air. Berdasarkan sifat kelarutannya, zat pewarna makanan dikelompokkan menjadi dye dan lake. Dye merupakan zat pewarna makanan yang umum larut dalam air. Dye biasanya dijual di pasaran dalam bentuk serbuk, butiran, pasta atau cairan. Pewarna jenis ini biasanya digunakan untuk mewarnai minuman berkarbonat, minuman ringan, roti, kue-kue produk susu, pembungkus sosis, dan lain-lain. Lake merupakan gabungan antara zat warna dye dan basa yang dilapisi oleh suatu zat tertentu. Karena sifatnya yang tidak larut dalam air maka zat warna kelompok ini cocok untuk mewarnai produk-produk yang tidak boleh terkena air atau produk yang mengandung lemak dan minyak. Pigmen pewarna Lake FD dan C pigmen pewarna lake telah membantu untuk membuat makanan baru dengan tepat dengan menyelesaikan masalah-masalah warna ketika warna terlarut (dapat larut) tidak memuaskan. Pada makanan instan, dan campuran saus, minuman sarapan, dan campuran kombinasi kue dan kue kering dari lake dan dyes digunakan. Masing-masing menampilkan fungsi tertentu. Pewarna lake juga digunakan dalam produk permen tablet dengan pengeringan pertama kali, menghaluskan gula, rasa, dan pigemn warna dan memadatkan campuran.
Pewarna Sintetis
Pewarna buatan untuk makanan diperoleh melalui proses sintesis kimia buatan yang mengandalkan bahan-bahan kimia, atau dari bahan yang mengandung pewarna alami melalui ekstraksi secara kimiawi. Beberapa contoh pewarna buatan yaitu :
-Warna kuning : tartrazine, sunset yellow, metanil yallow
-Warna merah : allura, eritrosin, amaranth, rodamin B
-Warna biru : biru berliant
Di antara beberapa bahan tambahan makanan, yang sangat sering digunakan adalah pemanis dan perwarna sintetik/pewarna makanan kue. Pemanis sintetik sering digunakan oleh produsen pada makanan/minuman jajanan. untuk mendapatkan rasa yang lebih manis dengan harga yang murah dibandingkan pemanis alami (pewarna kue), yang pemakaiannya menurut peraturan menteri kesehatan 208/ menkes/ per/ IV/ 85, hanya digunakan pada penderita diabetes. Untuk menghasilkan produk-produk Makanan yang bermutu harus menggunakan beberapa jenis bahan tambahan makanan yang aman dikonsumsi dan telah diizinkan Depkes. Tujuan penggunaan bahan tambahan makanan untuk mendapatkan mutu produk yang optimal. Dalam hal ini penggunaan bahan tambahan makanan, tentunya tidak terlepas dari aspek-aspek pemilihan atau penetapan, pembelian, aplikasi, cara mendapatkannya, ketersediaan bahantambahan makanan dan peraturan pemerintah mengenai bahan tambahan.
11 FD & C dyes telah diakui FDA : Biru No 1, Biru No 2, hijau No 3, kuning No 5, Kuning No 6, Merah No 2, Merah No 3, Merah No 6, Merah NNo 40, Orange B dan Merah Citrus No 2. Delapan mungkin digunakan untuk makanan umum, sedangkan 3 terbatas untuk menggunakan spesifik: FD dan C No 4 hanya untuk pewrana chery maraschino dalam jumlah tidak lebih dari 150 ppm. Orange B hanya untuk mewarnai luar atau permukaan dari sosis yang terbuat dari daging sapi dan saus dalam jumlah tidak lebih dari 150 ppm, merah No 2 hanya untuk mewarnai kulit dari pada keseluruhan berat jeruk. (Weissler 1975)
Tabel perbedaan antara zat pewarna sintetis dan alami
PEMBEDA | ZAT PEWARNA SINTETIS | ZAT PEWARNA ALAMI |
Warna yang dihasilkan | Lebih cerah (homogen) | Lebih pudar |
Variasi warna | Banyak | Sedikit |
Harga | Lebih murah | Lebih mahal |
Ketersediaan | Tidak terbatas | Terbatas |
Kestabilan | Stabil | Kurang stabil |
· Pewarna yang aman sebagaimana tercantum dalam Permenkes No.722/1988adalah: 1) Pewarna alam yaitu Anato, Beta-Apo-8′Karotenoat, Etil Beta-Apo-8′Karotenoet, Kantasantin, Karamel,Amonia Sulfit Proses, Karamel, Karmin, Beta Karoten, Krorofil, Klorofil Tembaga Komplex, Kurkumin, Riboflavin, Titanium Dioksida. 2) Pewarna sintetik yaitu Biru Berlian, Coklat HT, Eritrosin, Hijau FCF, Hijau S, Indigotin, Karmoisin, Kuning FCF, Kuning Kuinolin, Merah Alura, Ponceau 4 R dan Tartrazin.
· Jenis pewarna yang dilarang untuk makanan adalah: Auramine, Alkanet, Butter Yellow, Black 7984, Burn Umber, Chrysoidine, Chrysoine S. Citrus Red No.2, Chocolate Brown FB, Fast Red E. Fast Yellow, Guinea Green B, Indanthrene Blue RS, Magenta, Metanil Yellow, Oil Orange SS, Oil Orange XO, Oil Yellow AB, Oil Yellow OB, Orange G, Orange GGN, Orange RN, Orange and Orcein, Ponceu 3 R, Ponceu SX, Ponceu 6 R, Rhodamin B, Sudan 1, Scartet GN dan Violet 6 B.
IV. Alat dan Bahan
a. Alat
No. | Alat | Jumlah |
1 | Kertas saring | 1 |
2 | Mangkuk | 3 |
3 | Ember | 1 |
4 | Lidi | 6 |
b. Bahan
No. | Bahan | Jumlah |
1 | Air | Secukupnya |
2 | Tinta biru | 1 tetes |
3 | Tinta merah | 1 tetes |
4 | Tinta hitam | 1 tetes |
5 | Saus bermerek | 1 tetes |
6 | Saus jajanan 1 | 1 tetes |
7 | Saus jajanan 2 | 1 tetes |
V. Cara Kerja
1. Di siapkan kertas saring ukuran 20x20 cm
2. Di ukur jarak tiap sampel 3 cm
3. Di teteskan tiap sampel pada setiap jarak
4. Di celupkan kertas saring ke dalam ember yang berisi air
5. Di amati perubahan yang terjadi.
VI. Hasil Pengamatan
Kromatografi Kertas |
 Keterangan: Urutan sampel dari kiri ke kanan (1 sampai 6) |
No. | Sampel (Fasa diam) | Hasil Pengamatan | ||
Kelarutan | Daya serap | Jarak gerak (Rf) | ||
1. | Hitam (tinta printer) | besar | tinggi | 2.5 cm |
2. | Biru (tinta printer) | besar | tinggi | 2.5 cm |
3. | Merah (tinta printer) | besar | tinggi | 2.5 cm |
4. | Orange (saus bermerek) | kecil | rendah | - |
5. | Merah (saus jajanan 1) | cukup besar | tinggi | 2.5 cm |
6. | Merah (saus jajanan 2) | cukup besar | tinggi | 2 cm |
VII. Perhitungan
Menghitung jarak gerak (Rf) pada setiap sampel.
1. Tinta hitam
Rf = 
=
cm
=
cm= 2.5 cm
2. Tinta biru
Rf =
= cm
=
cm = 2.5 cm
3. Tinta merah
Rf =
= cm
=
cm = 2.5 cm
4. Saus bermerek tidak bergerak
5. Saus jajanan 1
Rf =
= cm
=
cm = 2.5 cm
6. Saus jajanan 2
Rf =
=
cm
=
cm = 2 cm
VIII. Pembahasan
Kromatografi kertas merupakan salah satu teknik pemisahan komponen dalam sampel, di mana komponen tersebut didistribusikan di antara dua fasa yaitu fasa diam dan fasa gerak. Dalam percobaan ini, fase diam adalah kertas saring. Fase gerak adalah pelarut. Sampel tinta diteteskan pada garis tengah pinsil pada selembar kromatografi kertas. Beberapa pewarna larut dalam jumlah yang minimum dalam pelarut.
Kromatografi jenis ini memakai fasa diam cair dan fasa gerak cair (asas partisi). Untuk pewarna makanan digolongkan berdasarkan kelarutannya dalam air. Berdasarkan sifat kelarutannya, zat pewarna makanan dikelompokkan menjadi dye dan lake. Dye merupakan zat pewarna makanan yang umum larut dalam air. Sedangkan lake merupakan gabungan antara zat warna dye dan basa yang dilapisi oleh suatu zat tertentu. Karena sifatnya yang tidak larut dalam air maka zat warna kelompok ini cocok untuk mewarnai produk-produk yang tidak boleh terkena air atau produk yang mengandung lemak dan minyak.
Untuk pigmen tinta pada percobaan ini menggunakan tinta printer inkjet, tinta ini merupakan jenis tinta dye yang memiliki sifat mudah larut dengan air atau non water resist. Partikel pewarna ini ikut merembes masuk ke serat kertas dan tinggal di permukaan sertamenjadi lapisan pewarna yang mudah luntur dan tidak tahan cahaya. Jarak gerak (Rf) yang ditempuh oleh pewarna tinta adalah 2.5 cm, jarak tersebut menunjukkan kelarutannya terhadap pelarut (air) besar dan daya serapnya tinggi.
Untuk pigmen saus pada percobaan ini, kami menggunakan saus bermerek dan saus jajanan (biasa untuk pentol dan gorengan) agar kami dapat mengetahui perbedaan dari kedua jenis saus tersebut. Pada campuran saus, pigmen pewarna lake dan dyes digunakan. Masing-masing menampilkan fungsi tertentu. Untuk saus bermerek bahannya adalah buah cabai dan tomat asli serta ditambahkan pewarna orange B dalam jumlah tidak lebih dari 150 ppm. Pewarna tersebut dikatagorikan aman dan sesuai dengan Permenkes No.239/Menkes/per/V/1985. Pewarna saus bermerek tidak menunjukkan jarak gerak dan hanya diam. Saus seperti ini memiliki kelarutan sangat kecil terhadap air dan daya serap rendah.
Pewarna yang digunakan untuk saus jajanan memiliki warna yang sangat cerah. Namun di balik kecerahannya warna saus tersebut, biasanya saus yang mereka gunakan adalah saus yang merupakan hasil olahan industri rumah tangga yang tidak terdaftar di Depkes. Harganya memang murah karena bahan pembuatannya bukan dari buah cabai asli melainkan sudah dicampur dengan bahan-bahan lain seperti ubi. Penambahan berbagai bahan sebagai campuran dalam membuat saus sendiri sebenarnya sudah mengurangi mutu saus tersebut. Apalagi bila salah satu bahannya mengandung zat berbahaya, yang harus diwaspadai adalah penambahan zat aditif seperti pewarna sintetik. Penambahan zat pewarna dikarenakan ada tambahan bahan lain seperti ubi, sehingga tidak mudah untuk mendapat warna merah alami. Untuk itu, dibutuhkan zat pewarna merah seperti pewarna erytrosin dan Rhodamin B. Erytrosin adalah jenis pewarna yang sering digunakan dalam proses produksi bahan makanan yang aman dan tercantum dalam Permenkes No.722/1988. Bahaya erytrosin dapat menimbulkan reaksi alergi pada pernafasan, hiperaktivitas pada anak, efek yang kurang baik pada otak dan perilaku, serta meningkatkan sensitivitas pada penyakit akibat virus. Rhodamin B adalah pewarna sintetik yang digunakan pada industri tekstil dan kertas. Rhodamin B berbentuk serbuk kristal merah keunguan dan dalam larutan akan berwarna merah terang berpendar. Zat itu sangat berbahaya jika terhirup, mengenai kulit, mengenai mata dan tertelan. Dampak yang terjadi dapat berupa iritasi pada saluran pernafasan, iritasi pada kulit, iritasi pada mata, iritasi saluran pencernaan dan bahaya kanker hati. Jika tidak menggunakan pewarna-pewarna tersebut maka warnanya akan berubah menjadi lebih pucat bahkan hampir tidak bisa di sebut ‘berwarna’ lagi. Hal ini berbahaya untuk kesehatan karena sifat racunnya akan mengendap di dalam tubuh. Jarak gerak (Rf) yang ditempuh oleh pewarna saus jajanan adalah 2 cm, jarak tersebut menunjukkan saus seperti ini memiliki kelarutan yang cukup besar terhadap air dan daya serap cukup tinggi.
Khusus saus botolan, saus yang baik berwarna merah cabai segar, tidak pucat atau bahkan cenderung berwarna orange. Bila pucat dan berwarna merah kekuning-kuningan itu berarti bukan berasal dari cabai asli melainkan sudah di tambah dengan bahan-bahan lain serta menggunakan zat pewarna. Sedangkan saus yang terbuat dari cabai asli sebenarnya sama sekali tidak memerlukan zat pewarna. Biasanya, saus yang bagus adalah yang bila dituang di atas piring tidak langsung jatuh ke dalam piringnya melainkan agak lambat karena sedikit kental. Warna yang menggunakan pewarna alami biasanya daya serap terhadap pelarut sangat lambat sehingga kelarutan kecil. Warna bahan makanan yang menggunakan bahan sintetik daya serapnya tinggi terlihat dari penyebaran warna yang hampir sama mendekati dengan daya serap pada bahan pewarna tinta.
IX. Kesimpulan
1. Kromatografi kertas merupakan salah satu teknik pemisahan komponen dalam sampel, di mana komponen tersebut didistribusikan di antara dua fasa yaitu fasa diam dan fasa gerak.
2. Asas pada kromatografi kertas ini adalah asas partisi yaitu memakai fasa diam cair dan fasa gerak cair.
3. Pewarna sintetik pada tinta memiliki kelarutan besar terhadap air dan daya serap tinggi, hal tersebut ditunjukkan dengan jarak gerak (Rf) yang besar yaitu 2.5 cm.
4. Pewarna alami dan sintetik pada saus bermerek memiliki kelarutan kecil terhadap air dan daya serap rendah, tidak menunjukkan jarak gerak dan hanya diam. Sedangkan pewarna sintetik pada saus jajanan memiliki kelarutan cukup besar terhadap air dan daya serap tinggi, hal tersebut ditunjukkan dengan jarak gerak (Rf) yang besar yaitu 2 samapi 2.5 cm.
DAFTAR PUSTAKA
Hidayat, Nur dan Anis Saati. 2006. Membuat Pewarna Alami. Surabaya: Trubus Agrisarana
Saparinto, C dan Hidayati, D. 2006. Bahan Tambahan Pangan. Yogjakarta: Kanisius
Yuliarti, Nurhati. 2007. Awas! Bahaya di Balik Lezatnya Makanan. Yogjakarta: Andi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar