BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Minyak dan Lemak Minyak dan

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Minyak dan Lemak
Minyak dan lemak terdiri dari trigliserida campuran, yang merupakan ester
dari gliserol dan asam lemak rantai panjang. Minyak dan lemak termasuk salah
satu anggota golongan lipid, yaitu lipid netral. Lipid itu sendiri dapat
diklasifikasikan menjadi 4 kelas, yaitu 1) lipid netral, 2) fosfatida, 3) spingolipid,
dan 4) glikolipid. Semua jenis lipid ini banyak terdapat di alam (Ketaren, 1996).
Gliserida dari berbagai asam
lemak yang berbentuk padat pada suhu
kamar disebut lemak dan berbentuk cair pada suhu kamar disebut minyak. Jadi
gliserida yang memiliki titik leleh yang lebih tinggi disebut lemak dan yang
memiliki titik leleh yang lebih rendah disebut minyak, dan ini tergantung pada
sifat ester asam lemak (Ketaren, 1996).
Asam lemak yang lebih tak jenuh memberikan ester dengan titik leleh
lebih rendah. Asam yang lebih jenuh yang mengandung ester adalah titik leleh
lebih tinggi. Sifat minyak ini membedakan dari minyak esensial dan minyak
petroleum, tetapi hanya minyak lemak yang dapat diproduksi sabun. Minyak
lemak diklasifikasikan lebih lanjut sebagai:
a. Minyak Hewani: ini biasanya lemak, seperti tallow, lard dan yang berbentuk
cair termasuk minyak ikan, minyak hati ikan, dll.
b. Minyak nabati: seperti minyak jagung, minyak zaitun dll (Kamikaze, 2002;
Ketaren, 1996 )
Minyak nabati terdapat dalam buah-buahan, kacang-kacangan, biji-bijian,
akar tanaman dan sayur-sayuran. Dalam jaringan hewan, lemak terdapat di
5
Universitas Sumatera Utara
seluruh badan, tetapi jumlah terbanyak terdapat dalam jaringan adipose dan tulang
sumsum. Lemak tersebut jika dihidrolisis menghasilkan 3 molekul asam lemak
rantai panjang dan 1 molekul gliserol (Ketaren, 1996).
2.2 Asam Lemak
Asam lemak merupakan komponen dari minyak atau lemak yang
digunakan untuk pembuatan sabun. Asam lemak dapat dikelompokkan
berdasarkan panjang rantai, ada tidaknya ikatan rangkap dan isomer trans/cis.
Berdasarkan panjang rantai asam lemak dibagi atas; asam lemak rantai pendek
(short chain fatty acids, SCFA) mempunyai atom karbon lebih rendah dari 8,
asam lemak rantai sedang mempunyai atom karbon 8 sampai 12 (medium chain
fatty acids, MCFA) dan asam lemak rantai panjang mempunyai atom karbon 14
atau lebih (long chain fatty acids, LCFA). Semakin panjang rantai C yang dimiliki
asam lemak, maka titik lelehnya akan semakin tinggi (Karo-karo, 2012; Tan dan
Rahardja, 2008).
Berdasarkan tingkat kejenuhan asam lemak dibagi atas asam lemak jenuh
(saturated), seperti asam asetat, kaprilat, kaprat, laurat, miristat, palmitat, stearat
dan asam lemak tak jenuh (unsaturated) yaitu tunggal yang mengandung satu
ikatan rangkap (Mono Unsaturated Fatty Acid) seperti asam oleat. Ganda yang
mengandung lebih dari satu ikatan rangkap (Poly Unsaturated Fatty Acid) seperti
asam linoleat , asam linolenat (Karo-karo, 2012; Tan dan Rahardja, 2008).
Berdasarkan bentuk isomer geometrisnya asam lemak dibagi atas asam
lemak tak jenuh bentuk cis dan trans. Pada isomer geometris, rantai karbon
melengkung ke arah tertentu pada setiap ikatan rangkap. Bagian rantai karbon
akan saling mendekat atau saling menjauh. Jika saling mendekat disebut isomer
6
Universitas Sumatera Utara
cis (berarti berdampingan), dan apabila saling menjauh disebut trans (berarti
berseberangan). Asam lemak alami biasanya dalam bentuk cis. Isomer trans
biasanya terbentuk selama reaksi kimia seperti hidrogenasi atau oksidasi. Titik
leleh dari asam lemak tak jenuh bentuk trans lebih tinggi dibanding asam lemak
tak jenuh bentuk cis karena orientasi antar molekul dengan bentuk cis yang
membengkok tidak sempurna sedangkan asam lemak tak jenuh trans lurus sama
seperti bentuk asam lemak jenuh (Karo-karo, 2012; Tan dan Rahardja, 2008).
Komposisi atau jenis asam lemak dan sifat fisiko-kimia tiap jenis minyak
berbeda-beda. Hal ini disebabkan oleh perbedaan sumber, iklim, keadaan tempat
tumbuh, dan pengolahan. Komponen asam lemak yang biasanya terdapat dalam
minyak dan lemak dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Asam lemak yang penting, terdapat dalam Minyak dan Lemak
Jenis Asam
Asam lemak jenuh
Kaproat
C:6:0
Kaprilat
Kaprat
C:8:0
C:10:0
Laurat
C:12:0
Miristat
C:14:0
Palmitat
C16:0
Stearat
C:18:0
Asam lemak tidak jenuh tunggal
Oleat
C:18:1 (9)
Asam lemak tidak jenuh ganda
Linoleat
C:18:2 (9, 12)
Linolenat
C:18:3 (9, 12, 15)
Sumber: (Ketaren, 1996)
Sumber (asal)
mentega, minyak kelapa, minyak kelapa
sawit
idem
susu sapi dan kambing, minyak kelapa,
minyak kelapa sawit
susu, spermaseti, minyak laurat, minyak
inti sawit, minyak kelapa
minyak pala, susu ternak, dan lemak
nabati; minyak babi dan minyak hiu
terdapat dalam sebagian besar lemak
hewani dan minyak nabati
idem
di sebagian besar minyak dan lemak
minyak biji kapas, biji lin, biji poppy
minyak perilla, biji lin
7
Universitas Sumatera Utara
2.3 Sabun
Kosmetika yang paling tua yang dikenal manusia adalah sabun, bahan
pembersih kulit yang dipakai selain untuk membersihkan juga untuk pengharum
kulit. Sabun ditemukan oleh orang Mesir kuno beberapa ribu tahun yang lalu.
Penggunaan sabun mulai meluas pada abad ke-18. Dewasa ini sabun dibuat
praktis sama dengan teknik yang digunakan pada zaman dahulu. Lelehan lemak
sapi atau lemak lain dipanaskan dengan lindi (natrium hidroksida) dan
terhidrolisis menjadi gliserol dan garam natrium dari asam lemak. Pada zaman
dahulu pembuatan sabun menggunakan abu kayu (yang mengandung basa seperti
kalium karbonat) sebagai ganti lindi (lye = larutan alkali) (Formo, et al., 1979;
Wasitaatmadja, 1997).
Sabun cenderung mengendap karena adanya ion Ca dan Mg tetapi kadangkadang juga Fe dan Mn yang terdapat dalam air (disebut sebagai air sadah/hard
water) yang akan mengurangi daya pembersih sabun (Anonim, 1994;
Wasitaatmadja, 1997).
Dalam proses pembersihan, tegangan permukaan harus berkurang sehingga
air dapat mudah menyebar dan membasahi. Bahan kimia ini secara efektif disebut
surfaktan. Surfaktan melakukan hal penting lainnya yang berfungsi dalam
pembersihan, seperti melonggarkan, pengemulsi dan mengikat kotoran dalam
suspensi sampai dapat dibilas. Surfaktan diklasifikasikan berdasarkan ionnya
(muatan listrik) dalam air yaitu anionik (muatan negatif), nonionik (tanpa
muatan), kationik (bermuatan positif) dan amfoterik (baik positif atau muatan
negatif). Sabun adalah surfaktan anionik (Anonim, 1994).
8
Universitas Sumatera Utara
Sabun berfungsi untuk mengemulsi kotoran–kotoran berupa minyak
ataupun zat pengotor lainnya yang digunakan untuk mencuci dan membersihkan
lemak (kotoran). Sabun bersifat ampifilik, yaitu pada bagian kepalanya memiliki
gugus hidrofilik (polar), sedangkan pada bagian ekornya memiliki gugus
hidrofobik (non polar). Oleh sebab itu, dalam fungsinya, gugus hidrofobik akan
mengikat molekul lemak dan kotoran, yang kemudian akan ditarik oleh gugus
hidrofilik yang dapat larut di dalam air (Brown, et al., 2010; Formo, et al., 1979;
Anonim, 1994). Sabun dapat mengakibatkan efek lain pada kulit, misalnya daya
alkalinisasi kulit, pembengkakan dan pengeringan kulit, denaturasi protein dan
ionisasi, antimikrobial, antiperspirasi, dan lain sebagainya (Wasitaatmadja, 1997).
Daya alkalinisasi sabun dianggap sebagai faktor terpenting dari efek
samping sabun. Reaksi basa yang terjadi pada sabun konvensional, akan
melepaskan ion OH sehingga pH larutan sabun berada antara 9 - 12 dianggap
sebagai penyebab iritasi pada kulit. Bila kulit terkena cairan sabun, pH kulit akan
naik beberapa menit setelah pemakaian meskipun kulit telah dibilas dengan air.
Pengasaman kembali terjadi setelah 5 - 10 menit, dan setelah 30 menit pH kulit
menjadi normal kembali. Alkalinisasi dapat menimbulkan kerusakan kulit bila
kontak berlangsung lama, misalnya pada tukang cuci, dokter, pembilasan tidak
sempurna, atau pH sabun yang sangat tinggi. Beberepa peneliti membuktikan
bahwa sifat iritasi sabun tidak bergantung pada pH sabun tetapi pada lamanya
sabun berada di kulit setelah dibilas dan bagaimana absorpsi kulit terhadap sabun
(Wasitaatmadja, 1997).
Cairan yang mengandung sabun dengan pH alkalis akan mempercepat
hilangnya mantel asam pada lemak kulit permukaan sehingga pembengkakan kulit
9
Universitas Sumatera Utara
akan terjadi lebih cepat. Besarnya kerusakan lapisan lemak kulit yang terjadi
bergantung pada: temperatur, konsentrasi,waktu kontak, dan tipe kulit pemakai.
Kerusakan lapisan lemak kulit dapat meningkatkan permeabilitas kulit. Sehingga
mempermudah benda asing menembus ke dalamnya. Kerusakan lapisan lemak
kulit dapat menambah kekeringan kulit akibat kegagalan sel kulit mengikat air.
Pembengkakan kulit akan menurunkan pula kapasitas sel untuk menahan air
sehinggga kemudian terjadi pengeringan yang akan diikuti oleh kekenduran dan
pelepasan ikatan antarsel induk kulit. Penambahan sabun/deterjen dengan bahanbahan pelumas (superfatty) dapat mengurangi efek ini (Wasitaatmadja, 1997).
Reaksi kimia sabun dapat mengendapkan ion kalsium (Ca) dan
magnesium (Mg) di lapisan atas kulit. Pada kulit yang kehilangan lapisan tanduk,
pengendapan Ca2+ dan Mg2+ akan mengakibatkan reaksi alergi. Pengendapan ini
diatas lapisan epidermis akan menutup folikel rambut dan kelenjar palit sehingga
menimbulkan infeksi oleh kuman yang larut dalam minyak (Wasitaatmadja,
1997).
Kekeringan kulit juga dibantu oleh penekanan perspirasi. Larutan nauril
sulfat dapat menurunkan produksi kelenjar keringat antara 25 - 75%. Efek
samping lain berupa dermatitis kontak iritan, dermatitis kontak alergik, atau
kombinasi keduanya. Sabun merupakan iritan lemah, Penggunaan yang lama dan
berulang akan menyebabkan iritasi, biasanya mulai dibawah cincin yang tidak
dicuci bersih (Wasitaatmadja, 1997)........
2.3.1 Pembuatan Sabun
Untuk industri sabun, pengetahuan tentang sifat-sifat berikut ini
diperlukan untuk mendapatkan gambaran umum tentang kualitas lemak yang akan
10
Universitas Sumatera Utara
digunakan dan karenanya harus dilakukan untuk pemilihan proporsi saat membuat
produk sabun yang diinginkan. Cara uji minyak dan lemak menurut BSN (1998)
terdiri dari kadar air, bilangan peroksida, bilangan iod, bilangan penyabunan,
bilangan asam/asam lemak bebas/derajat asam, bilangan Reichert Meissell,
bilangan Polenske.
Sabun merupakan garam dari asam lemak dengan alkali (NaOH/KOH).
Proses pembuatan sabun yaitu dengan mereaksikan basa natrium atau kalium
dengan asam lemak dari minyak nabati atau lemak hewani. Sabun dapat dibuat
dengan dua cara yaitu proses saponifikasi dan proses netralisasi. Pada proses
saponifikasi minyak akan diperoleh produk sampingan yaitu gliserol. Proses
saponifikasi terjadi karena reaksi antara trigliserida dengan alkali, sedangkan
proses netralisasi terjadi karena reaksi antara asam lemak bebas dengan alkali
(Kamikaze, 2002). Secara umum reaksi pembentukan sabun adalah sebagai
berikut:
RCOOCH2
RCOOCH
CH2OH
+ 3KOH →
RCOOK + CHOH
RCOOCH2
CH2OH
Minyak (Lemak + Alkali → Sabun
+ Gliserol
Sabun terbagi menjadi dua bagian yaitu sabun keras dan sabun lunak.
Sabun keras ialah sabun yang menggunakan basa NaOH, sedangkan sabun lunak
ialah sabun yang menggunakan basa KOH (Anonim, 1994).
2.4 Peran Asam Lemak dalam Sabun
Sifat–sifat dari setiap produk sabun yang dihasilkan, ditentukan oleh
komposisi dari asam-asam lemak yang digunakan. Komposisi asam–asam lemak
yang sesuai dalam pembuatan sabun dibatasi panjang rantai dan tingkat
11
Universitas Sumatera Utara
kejenuhan. Asam lemak yang digunakan dalam pembuatan sabun adalah yang
memiliki rantai karbon berjumlah 12 - 18 (C12-C18). Sabun yang berkualitas baik
yaitu sabun yang menggunakan bahan baku minyak kelapa sawit (palm oil)
dengan minyak inti kelapa sawit (palm kernel oil) dengan perbandingan 4:1.
Dalam minyak kelapa sawit lebih dominan mengandung asam lemak rantai
panjang dan minyak inti kelapa sawit lebih dominan asam lemak rantai sedang.
Perbandingan ini dibutuhkan untuk menghasilkan sabun yang kualitasnya sesuai
dengan yang diinginkan seperti stabilitas, mudah dibilas, kekerasan dan detergensi
(Basiron, et al., 2000; Karo-karo, 2011).
Beberapa jenis asam lemak bebas telah terbukti memiliki daya antibakteri
sangat kuat terhadap bakteri tertentu. Secara umum, asam lemak jenuh yang
paling aktif sebagai senyawa antibakteri adalah asam laurat (12:0), dan asam
lemak tidak jenuh tunggal dan asam lemak tidak jenuh ganda/jamak yang aktif,
yaitu asam palmitoleat (16:1) dan asam linolenat (18:3). Letak dan jumlah ikatan
rangkap pada asam lemak C12-C22, lebih mempengaruhi aktivitas antibakteri asam
lemak tersebut, dibandingkan pada asam lemak dengan jumlah atom C kurang
dari 12. Konfigurasi geometri struktur asam lemak yang aktif (antimikroba)
adalah bentuk cis, sementara bentuk isomer trans tidak aktif; dan asam lemak
dalam bentuk ester mono alkohol mengakibatkan inaktivasi sifat antibakteri,
sementara dalam bentuk ester poliol dapat meningkatkan aktivitas antibakterinya
(Kabara, et al., 1972).
Asam lemak rantai lurus jenuh dan asam laurat ditemukan menjadi salah
satu dari asam lemak bakteriostatik paling ampuh saat diuji pada organisme grampositif. Kemanjuran asam laurat adalah sekitar 32 kali lipat dari monolaurin. Efek
12
Universitas Sumatera Utara
dari asam laurat, dan monolaurin dengan kombinasi asam laktat memiliki efek
sinergis terhadap bakteri Staphylococcus aureus. Dalam studi yang dilakukan,
juga menghasilkan efek bakterisida (Tangwatcharin dan Khopaibool, 2012;
Kabara, et al., 1972).
Setiap asam lemak memberikan sifat yang berbeda pada sabun yang
dihasilkan. Sabun yang dihasilkan dari asam lemak dengan bobot molekul kecil
akan lebih lunak daripada sabun yang dibuat dari asam lemak dengan bobot
molekul besar. Asam lemak dengan rantai karbon lebih dari 20 memiliki kelarutan
yang sangat rendah. Asam lemak dengan rantai karbon kurang dari 12 tidak
memiliki efek sabun (soapy effect) dan dapat menimbulkan iritasi pada kulit,
sementara Asam lemak dengan rantai karbon 12 - 14 memberikan fungsi yang
baik untuk pembusaan sementara asam lemak dengan rantai karbon 16 - 18 baik
untuk kekerasan dan daya detergensi (Karo-karo, 2011).
2.5 Sabun Mandi
Sabun mandi padat merupakan garam natrium asam lemak yang
digunakan sebagai bahan pembersih tubuh, berbentuk padat, berbusa, dengan atau
tanpa penambahan lain serta tidak menyebabkan iritasi pada kulit. Sabun mandi
yang dapat beredar di pasaran harus memiliki karakteristik seperti yang telah
ditetapkan oleh BSN (1994) hanya mencakup sifat kimiawi dari sabun mandi
seperti kadar air, total asam lemak, alkali bebas, asam lemak bebas, dan minyak
mineral.
Sabun konvensional yang dibuat dari lemak dan minyak alami dengan
alkali saat ini, biasanya mengandung surfaktan, pelumas, antioksidan, deodoran,
13
Universitas Sumatera Utara
warna, parfum, pengontrol pH, dan bahan tambahan khusus (Wasitaatmadja,
1997).
Surfaktan adalah bahan terpenting dari sabun. Lemak dan minyak yang
dipakai dalam sabun berasal dari minyak kelapa (asam lemak C12), minyak kelapa
sawit (asam lemak C16-C18). Penggunaan bahan berbeda menghasilkan sabun yang
berbeda, baik secara fisik maupun kimia. Pelumas digunakan untuk menghindari
rasa kering pada kulit diperlukan bahan yang tidak saja meminyaki kulit tetapi
juga berfungsi untuk membentuk sabun yang lunak, misalnya asam lemak bebas,
gliserol, lanolin, paraffin lunak, dan minyak almond, bahan sintetik ester asam
sulfosuksinat. Bahan-bahan tersebut selain meminyaki kulit juga dapat
menstabilkan busa dan berfungsi sebagai peramas (plasticizers) (Wasitaatmadja,
1997).
Antioksidan digunakan untuk menghindari kerusakan lemak, terutama bau
tengik, dibutuhkan bahan penghambat oksidasi, misalnya stearil hidrazid dan
butilhydroxytoluene (0,02 - 0,1%). Pengontrol pH dengan penambahan asam
lemak yang lemah, misalnya asam sitrat, dapat menurunkan pH sabun
(Wasitaatmadja, 1997).
Deodoran dalam sabun mulai dipergunakan sejak tahun 1950, namun oleh
karena khawatir efek samping, penggunaannya dibatasi. Bahan yang digunakan
sebagai deodoran adalah TCC ( trichloro carbinilide). Pewarna sabun dibolehkan
sepanjang memenuhi syarat dan peraturan yang ada, pigmen yang digunakan
biasanya stabil dan konsentrasinya kecil sekali (0,01 - 0,5%). Titanium dioksida
0,01% ditambahkan pada berbagai sabun untuk menimbulkan efek berkilau. Isi
sabun tidak lengkap bila tidak ditambahkan parfum sebagai pewangi. Pewangi ini
14
Universitas Sumatera Utara
harus berada dalam pH dan wana yang berbeda pula. Setiap pabrik memilih bau
dan warna sabun bergantung pada permintaan pasar atau masyarakat pemakainya
(Wasitaatmadja, 1997).
Dewasa ini dikenal berbagai macam sabun khusus. Berbagai bahan
tambahan untuk memenuhi kebutuhan pasar, produsen, maupun segi ekonomi
dapat dimasukkan kedalam formula sabun., misalnya 1) Sabun transparan yang
menambahkan sukrosa dan gliserin, 2) Deodorant, yang menambahkan
diklorofen, 3) Antiseptik (medicated) yang menambahkan bahan antiseptik,
misalnya fenol, kresol, triklosan, triklokarban dan sebagainya, dan 4) Sabun bayi
yang lebih berminyak (Wasitaatmadja, 1997).
2.6 Analisis Asam Lemak dalam Sabun
Asam lemak dalam sabun dapat dianalisa dengan berbagai cara, yaitu
dengan Spektroskopi infra merah, High Perfomance Liquid Chromatography
(HPLC),
Gas
Chromatography
(GC),
dan
Gas
Chromatography–Mass
Spectrometry (GC-MS), tetapi yang paling banyak digunakan adalah GC dan GCMS (Gandjar dan Rohman, 2012; Watson, 2005).
2.6.1 Gas Chromatography
Kromatografi gas adalah suatu cara teknik pemisahan yang mana solutsolut yang mudah menguap dan stabil terhadap panas bermigrasi melalui kolom
yang mengandung fase diam dengan suatu kecepatan yang tergantung pada rasio
distribusinya. Suatu fase gerak berbentuk gas mengalir dibawah tekanan melewati
pipa yang dipanaskan dan disalut dengan fase diam cair atau dikemas dengan fase
diam cair yang disalut pada suatu penyangga padat. Analit tersebut dimuatkan ke
bagian atas kolom melalui suatu portal injeksi yang dipanaskan, tempat analit
15
Universitas Sumatera Utara
menguap. Analit ini kemudian berkondensasi di bagian atas kolom yaitu pada
suhu yang lebih rendah. Suhu oven kemudian dijaga agar tetap konstan ataupun
diprogram agar meningkat secara bertahap. Ketika sudah berada di dalam kolom,
pemisahan suatu campuran yang terjadi bergantung pada lamanya waktu relatif
yang dibutuhkan oleh komponen-komponen di dalam fase diam. Pemantauan
efluen kolom dapat dilakukan dengan berbagai detektor (Gandjar dan Rohman,
2012; Watson, 2005). Dalam GC terdapat empat peubah utama, yaitu gas
pembawa, jenis detektor, jenis kolom, dan fase diam, serta suhu atau kondisi suhu
untuk pemisahan.
Analisis asam lemak dalam sabun mandi dilakukan melalui 2 tahap, yakni
tahap derivatisasi dan tahap analisis. Sebelum derivatisasi, dilakukan preparasi
yaitu dengan menghidrolisis sabun dengan asam kuat, kemudian asam lemak yang
dibebaskan diekstraksi dengan n-heksan. Derivatisasi dilakukan dengan cara
mengubah asam lemak dalam bentuk metil ester asam lemak (fatty acid methyl
esters) dengan menggunakan BF3 dalam metanol, BF3 adalah asam Lewis sebagai
katalisator yang dapat menerima sepasang elektron sehingga pembentukan
metanoat lebih cepat dan sempurna (Solomon, 1994). Analisis dilakukan
menggunakan kolom kapiler yang panjang dengan fase diam berupa senyawa
yang polar. Detektor yang dapat digunakan yaitu flame ionization detector (FID).
Gas pembawa yang dapat digunakan yaitu helium, nitrogen, atau hidrogen.
Analisis asam lemak dengan GC yaitu menggunakan standar asam lemak sebagai
pembanding,
dimana
untuk
mengidentifikasi
komponen-komponen
asam
lemaknya dengan menyamakan waktu retensi sampel dengan waktu retensi
standar (Panagan, et al., 2011; Gandjar dan Rohman, 2012).
16
Universitas Sumatera Utara
2.6.1.1 Derivatisasi pada Kromatografi Gas
Terdapat berbagai senyawa yang tidak dapat dianalisis secara langsung
dengan GC, baik karena volatilitasnya yang rendah atau karena senyawa tersebut
mengekor dengan sangat parah, dan atau senyawa tersebut tertahan sangat kuat
dalam fase diam. Salah satu cara untuk mengatasi hal ini adalah dengan
derivatisasi analit menjadi derivatnya yang siap untuk dianalisis dengan GC
(Gandjar dan Rohman, 2012)
Derivatisasi merupakan proses kimiawi untuk mengubah suatu senyawa
menjadi senyawa lain yang mempunyai sifat-sifat yang sesuai untuk dilakukan
analisis menggunakan kromatografi gas. Alasan dilakukannya derivatisasi adalah
Senyawa-senyawa tersebut tidak memungkinkan dilakukan analisis dengan GC
terkait dengan volatilitas dan stabilitasnya, meningkatkan batas deteksi dan bentuk
kromatogram, meningkatkan volatilitas, meningkatkan deteksi, meningkatkan
stabilitas, dan meningkatkan batas deteksi pada penggunaan detektor tangkap
elektron. Beberapa derivatisasi yang dapat dilakukan, yaitu esterifikasi, asilasi,
alkilasi, sililasi, kondensasi dan siklisasi (Gandjar dan Rohman, 2012).
Penelitian yang telah dilakukan terhadap berbagai jenis produk sabun
untuk mengetahui karakteristik asam lemaknya, yang dilakukan di Nigeria dengan
menggunakan GC. Prosedur yang dilakukan, sabun ditimbang dan dimasukkan
kedalam labu kemudian ditambahkan metanol dan dipanaskan. Kemudian
direfluks dan ditambahkan metanol-HCl (4:1). Setelah itu didinginkan dan
ditambahkan n-heptan dan larutan garam. Kemudian dipisahkan bagian nonvolatil pada bagian bawah. Bagian volatil dimasukkan kedalam vial dan
17
Universitas Sumatera Utara
diinjeksikan kedalam GC (Oghome, et al., 2012). Hasil analisis asam lemak dalam
berbagai jenis sabun dapat dilihat pada Tabel 2.2, halaman 19.
2.6.2 Gas Chromatography–Mass Spectrometry
Gas Chromatography (GC) merupakan teknik kromatografi paling awal
yang dihubungkan dengan spektrometer massa. Kromatografi gas disini berfungsi
sebagai alat pemisah berbagai komponen campuran dalam sampel sedangkan
spektrometer massa berfungsi untuk mendeteksi masing-masing molekul
komponen yang telah dipisahkan pada kromatografi gas (Watson, 2005).
Spektrometer dalam GC-MS mampu menganalisis cuplikan yang
jumlahnya sangat kecil dan menghasilkan data yang yang berguna mengenai
struktur dan identitas senyawa organik. Jika efluen dari KG diarahkan ke
spektrometer massa, maka informasi mengenai struktur untuk masing-masing
puncak pada kromatogram dapat diperoleh. Cuplikan disuntikkan kedalam KG
dan terkromatografi sehingga semua komponennya terpisah. Spektrum massa
diukur secara otomatis pada selang waktu tertentu atau tengah-tengah puncak
ketika keluar dari kolom. Kemudian data disimpan di dalam komputer, dan
daripadanya kita dapat memperoleh hasil kromatogram disertai integrasi semua
puncak (Gritter, et al., 1985).
18
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.2 Distribusi asam lemak dalam sabun (%) yang berbeda
Sabun
Tipe
Joy
Mandi
Lux
Mandi
As.
As.
As.
As.
As.
As.
As.
As.
Kaprilat Kaprat Laurat Miristat Miristoleat Palmitat Palmitoleat Stearat
10,98
2,84
0,37
24,99
1,57
13.40
As.
Oleat
40.60
As.
As.
Linoleat Linolenat
4,47
-
0,22
0,58
7,27
5,05
-
26,70
1,70
12,06
41,51
4,89
-
Jumbo tab Cuci
0,15
0,12
1,81
1,73
-
45,47
0,11
5,29
36,20
8,74
-
Truck bar Cuci
-
-
0.14
3,97
0,28
31,73
2,17
15,47
43,89
2,35
-
Medicated
0,55
0,43
9,27
3,88
-
40,48
-
-
2,56
34,95
7,86
Tetmosol Medicated
0,57
0,34
4,31
4,99
-
29,11
1,79
15,64
39,35
3,74
0,17
-
-
12,21
3,34
0,28
26,96
1,07
17,12
36.06
2,96
-
Delta
Carex
Antiseptic
Sumber: Oghome, 2012
19
Universitas Sumatera Utara
2.6.2.1 Spektrometri massa
Spektrometri massa (MS) adalah alur kelimpahan (abundance) jumlah
relatif fragmen bermutan positif berlainan versus massa per muatan (m/z atau m/e)
dari fragmen-fragmen tersebut. Dalam MS, dihasilkan ion organik yang
merupakan hasil penembakan elektron berenergi tinggi. Muatan ion dari
kebanyakan partikel dideteksi dalam suatu MS adalah +1. Suatu molekul atau ion
pecah menjadi fragmen-fragmennya bergantung pada kerangka karbon dan gugus
fungsional yang ada. Oleh karena itu, struktur dan massa fragmen memberikan
petunjuk mengenai struktur molekul induknya. Juga, mungkin seringkali untuk
menentukan bobot molekul atau senyawa dari spektrum massanya (Supratman,
2010).
Pada asam karboksilat, ester, keton, dan amida yang memiliki heteroatom,
sistem π (biasanya ikatan rangkap) dan atom hidrogen yang terletak γ terhadap
sistem C=O dapat terjadi penataan ulang Mclafferty. Ion penataan ulang adalah
fragmen-fragmen yang asal usulnya tidak dapat dijelaskan dengan pemecahan
sederhana dari ikatan pada ion molekul, tetapi hasil dari penataan ulang atomik
intramolekular selama fragmentasi. Penataan ulang meliputi migrasi atom
hidrogen pada molekul yang mengandung heteroatom. Contoh penataan ulang
Mclafferty sebagai berikut.
Y
Y = H, R, OH, OR, NR2
(Supratman, 2010)
20
Universitas Sumatera Utara