Penentuan Kadar Natrium Benzoat pada Sirup Menggunakan Metode Spektroskopi NIR (Near Infrared) dan Kemometrik

Abstract

Sirup adalah larutan yang mengandung kadar gula tinggi yang digunakan menjadi bahan minuman, baik tanpa atau ditambah dengan asam, aroma, pewarna dan pengawet (Hartono, 2007). Sirup juga merupakan minuman yang sangat populer di kalangan masyarakat Indonesia karena mempunyai rasa yang sangat enak serta memiliki harga yang murah. Bahan Tambahan makanan yang sering digunakan sebagai pengawet dalam makanan dan minuman adalah natrium benzoat. Konsentrasi natrium benzoat yang diizinkan adalah 0.02–0.5%. Namun, penggunaan natrium benzoat melebihi batas aman dapat menyebabkan bahaya bagi kesehatan seperti sakit perut, mual, muntah, urtikaria dan penyakit saraf. Spektroskopi NIR (Near Infra Red) dipilih karena memiliki kemampuan menganalisis yang cepat, preparasi sampel mudah tidak membutuhkan pelarut maupun reagen tertentu, non destruktif, dan tidak menimbulkan polusi. Namun, data yang dihasilkan berupa spektrum yang besar dan bertumpuk sehingga tidak memungkinkan untuk dianalisis hanya dengan melihat grafik panjang gelombangnya. Grafik dapat diolah menjadi informasi dengan analisis multivariat atau biasa disebut metode kemometrik. Analisis multivariat yang digunakan yaitu Partial Least Square (PLS), Principal Component Regression (PCR) dan Support Vector Regression (SVR). Kromatografi Cair Kinerja Tinggi digunakan sebagai metode pembanding untuk mengetahui apakah model kalibrasi spektroskopi NIR dan kemometrik yang terbentuk dapat digunakan untuk menetapkan kadar natrium benzoat pada sirup. Selain itu, metode pembanding digunakan untuk mengetahui apakah ada atau tidak perbedaan signifikan antara kadar natrium benzoat yang didapatkan dari kedua metode tersebut. Berdasarkan hasil penelitian, model kalibrasi PLS memberikan hasil terbaik dengan nilai R-square kalibrasi sebesar 0,9931; RMSEC 0,0477 dan RMSECV 0,07002. Model yang terbentuk dilakukan validasi silang, LOOCV menghasilkan R-square ≥ 0,91 dan 2-FCV menghasilkan R-square sebesar 0,9851. Model PLS yang telah divalidasi kemudian diaplikasikan pada empat sampel nyata sirup yang berbeda dengan kode sampel A, B, C, dan D. Kadar natrium benzoat yang diperoleh dengan metode spektroskopi NIR-Kemometrik pada sirup A sebesar 0,0547%; B 0,0334%; C 0,0453 dan D 0,0445%. Hasil analisis kemudian dibandingkan dengan kadar natrium benzoat yang didapatkan dari metode KCKT. Hasil penetapan kadar dari kedua metode tersebut kemudian dianalisis menggunakan Uji T Sampel Berpasangan untuk mengetahui ada atau tidaknya perbedaan yang signifikan dari metode spektroskopi NIR dan kemometrik dengan metode KCKT. Hasil dari analisis dengan menggunakan Uji T Sampel Berpasangan menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan yang signifikan antara kedua metode tersebut karena nilai dari signifikansi yang dihasilkan sebesar 0,906 (>0,05).