Pengembangan Sensor Berbasis Kertas (Paper Microzone Plates) untuk Penetapan Kadar Kafein pada Serbuk Biji Kopi

Abstract

Indonesia memiliki komoditas unggulan yang terdapat pada sub sektor perkebunan yaitu kopi dalam peningkatan perekonomian nasional. Salah satu kandungan senyawa kimia yang terdapat pada kopi yaitu kafein. Kafein adalah senyawa dalam bentuk kristal yang terbentuk oleh senyawa turunan asam amino (purin xantin). Berdasarkan pada Food Drug Administration (FDA) dosis kafein yang diperbolehkan yaitu 100-200 mg/hari, sementara menurut SNI 01-7152-2006 batas maksimum kafein pada minuman dan makanan ialah 50 mg/sajian dan 15 mg/hari. Penentuan kadar kafein dapat dilakukan dengan beberapa metode, namun beberapa metode tersebut masih memiliki beberapa kekurangan. Maka dari itu, dikembangkan metode sensor kimia berbasis kertas yang memiliki kelebihan yakni pelaksanaannya lebih mudah, hasilnya lebih akurat, tidak mencemari lingkungan, fabrikasi sensornya lebih murah, pemakaian reagen dan analitnya relatif sedikit, serta perubahan warna yang dihasilkan bisa diamati menggunakan mata telanjang. Pengembangan sensor kertas yang diimobilisasi dengan reagen MBTH, asam asetat, dan natrium periodat untuk penetapan kadar kafein diharapkan lebih efektif dan efisien dibandingkan dengan metode lainnya. Dalam penelitian ini, fabrikasi sensor dilakukan dengan mengimobilisasi reagen MBTH dan kemudian ditambahkan asam asetat yang selanjutnya ditambahkan campuran natrium periodat dengan analit. Adapun volume reagen yang digunakan yakni MBTH 0,05 M sebesar 1,8 µL; Asam asetat 0,1 M sebesar 0,5 µL; dan natrium periodat 0,05 M sebesar 0,5 µL. Pengukuran kadar kafein dpat ditentukan berdasarkan pada perubahan intensitas warna yang dihasilkan (mean blue) yang jika bereaksi antara reagen dengan analit akan terjadi perubahan warna dari putih menjadi biru. Semakin tinggi konsentrasi pada sampel, maka warna yang terbentuk akan semakin biru. Kadar kafein yang dihasilkan diukur dengan %b/b sampel. Karakterisasi sensor kafein pada penelitian ini meliputi waktu respon 16-20 menit, linieritas sensor kafein terhadap standar kafein dengan rentang konsentrasi 75-375 ppm menghasilkan koefisien korelasi (r) sebesar 0,9969. Analisis kafein akan terganggu dengan adanya penambahan asam tanat dan Amylum Maydis pada perbandingan 1:1 dan 1:10. Pada parameter presisi menghasilkan nilai yang memenuhi rentang parameter, yaitu standar kafein konsentrasi 225 ppm menghasilkan nilai RSD 1,774%, sedangkan pada sampel kopi Robusta Gunung Ijen menghasilkan nilai RSD sebesar 1,696%. Sensor ini juga memenuhi parameter akurasi pada standar kafein konsentrasi 225 ppm menghasilkan perolehan kembali sebesar 99,544%, sedangkan pada sampel kopi Robusta Gunung Ijen menghasilkan perolehan kembali sebesar 100,505%. Nilai batas deteksi dan kuantitasi sensor kafein masing-masing sebesar 82,443 ppm dan 274,810 ppm. Sensor kertas stabil dalam penyimpanan pada suhu kamar (±25°C) selama 120 menit (2 jam) dan pada penyimpanan suhu lemari es (±4°C) stabil selama 3 hari.