Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 21 (4) (2018):161-165 161

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 21(4) (2018):161-165 b»NUltrtui

QJurnal Kimia'-OSains dan AplikasiISSN:1410-8917

Jurnal Kimia-Sains &Aplikasi

e-ISSN: 2597-9914

Jurnal Kimia Sains dan AplikasiJournal of Scientific and Applied Chemistry

Journal homepage: http:/ /ejournal.undip.ac.id /index.php/ksa

Validation of UV-VIS Spectrophotometric Methods forDetermination of Inulin Levels from Lesser Yam ( Dioscorea esculentaL.)Sandra Ayu Apriliyania, Yohanes Martono1*, Cucun Alep Riyantoa, Mutmainahb, dan LiaKusmitaba Program Studi Kimia , Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga, 50711, Indonesia

b Sekolah Tinggi Ilmu Farmasi “Yayasan Pharmasi”, Semarang, Indonesia

* Corresponding author: yohanes.martono@staff.uksw.edu

https://doi.org/io.i£7io/ jksa.2i.£.i6i-i65

Ar t i c l e In fo Abs t r ac t

Validation of methods is necessary to ensure that the analytical methods used areappropriate and reliable. In this research, the determination of validation method anddetermination of inulin content from gembili bulb ( Dioscorea esculenta L.). The methodused for determining inulin levels is UV-Vis spectrophotometry. Based on the resultsobtained , the maximum wavelength determination of inulin levels is 520 nm. Themethod of analysis in this study meets the specified validation requirements. Theseparameters include the equation on the inulin raw curve y = 0.0045X +0.109 with thecoefficient of determination 0.9992. The accuracy of the methods tested using therecovery test was 96.14-106.76% at concentrations of 25, 100, and 225 ppm. Theintraday precision test is in the range of 2.67-6.82% at the same concentration as theaccuracy test. Precision interday equal to 7.41% at concentration 225 ppm for 3 dayanalysis period. The values of LOD and LOQ.are 3.58 ppm and 11.95 ppm, respectively.The concentration of inulin extract from gembili bulb is 840.44-12188.59 ppm.

Article history:

Received: 9 July 2018Revised: 6 August 2018Accepted: 9 August2018Online: 31October 2018

Keywords:yam (Dioscoreaesculenta L.), inulin,UV-Visspectrophotometry,validation method

Abs t r ak

Validasi metode perlu dilakukan untuk menjamin bahwa metode analisis yangdigunakan sudah sesuai dan dapat diandalkan. Pada penelitian ini dilakukan penentuanvalidasi metode dan penetapan kadar inulin dari umbi gembili ( Dioscorea esculenta L.).Metode yang digunakan untuk penetapan kadar inulin adalah spektrofotometri UV-Vis.Berdasarkan hasil yang diperoleh, panjang gelombang maksimum penetapan kadarinulin adalah 520 nm. Metode analisis pada penelitian ini memenuhi persyaratanvalidasi yang ditentukan. Parameter tersebut meliputi persamaan pada kurva bakuinulin y=o,oo45x+o,ioo9 dengan koefisien determinasi 0,9992. Akurasi metode yangdiuji menggunakan tes recovery adalah 96,14-106,76% pada konsentrasi 25, 100, dan225 ppm. Uji presisi intraday pada kisaran 2,67-6,82% pada konsentrasi yang samadengan uji akurasi. Presisi interday sebesar 7,41% pada konsentrasi 225 ppm untukperiode analisis 3 hari. Nilai LOD dan LOQ. adalah 3,58 ppm dan 11,95 ppm, secaraberurutan. Konsentrasi ekstrak inulin dari umbi gembili adalah sebesar 840,44-12188,59 ppm.

Kata Kunci:gembili ( Dioscoreaesculenta L.), inulin,spektrofotometer UV-Vis, validasi metode

β

α

𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑡𝑟𝑢𝑒𝑛𝑒𝑠𝑠 = 𝑘𝑎𝑑𝑎𝑟 𝑢𝑘𝑢𝑟

𝑘𝑎𝑑𝑎𝑟 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑡𝑖𝑠× 100%

𝑅𝑆𝐷 = 𝑆𝐷

𝑘𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑡𝑒𝑟𝑢𝑘𝑢𝑟× 100% (2)

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 21 (4) (2018):161-165 162

1. PendahuluanInulin merupakan polimer alami yang dapat

digolongkan sebagai oligo- atau polisakaridaberdasarkan panjang rantainya dan termasuk fruktandalam kelompok karbohidrat [1]. Menurut Temkov dkk.[2], inulin terdiri dari monomer D-fruktosa yangdihubungkan dengan ikatan (2 1) dan diakhiri denganresidu D-glukosa yang dihubungkan dengan D-fruktosamelalui ikatan (1 2). Sebagai bahan pangan fungsional,inulin banyak dimanfaatkan sebagai pengganti gula &lemak yang memiliki nilai kalori rendah.

Inulin terdapat dalam beberapa jenis umbi-umbian,salah satunya adalah gembili. Gembili merupakantanaman merambat dengan daun berbentuk ginjalberwarna hijau dan memiliki batang yang berduri, umbigembili memiliki warna kulit coklat dan warna dagingnyaadalah putih. Berdasarkan penelitian yang pernahdilakukan pada beberapa umbi-umbian yang ada diIndonesia, umbi gembili merupakan umbi yang palingbanyak mengandung inulin yaitu mencapai 14,77%[3].

Penetapan kadar inulin dapat dilakukan denganbeberapa metode analisis seperti penelitian Nisa dkk. [4]yang melakukan penetapan kadar inulin dalam ekstrakumbi dahlia menggunakan metode KLT densitometri. DiVenere dkk. [5] juga melakukan penetapan kadar inulinnamun menggunakan metode HPLC. Metode lain yaitusecara spektrofotometri, kelebihan dari metode iniadalah sederhana, lebih cepat dalam pelaksanaannya,dan cocok digunakan untuk analisis rutin laboratoriumsehingga secara keseluruhan metode spektrofotometrilebih efisien dibandingkan metode lain sepertikromatografi [6]. Namun demikian, beberapa penelitiantentang penetapan kadar inulin secara spektrofotometribelum melakukan validasi metode salah satunya adalahpenelitian Iskandar dkk yang melakukan penetapan kadarinulin dari ekstrak umbi dahlia secara spektrofotometri

2. MetodologiAlat dan Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalahinulin standar (Sigma-aldrich, Germany), vanilin standar(Merck, Germany), akuades, dan asam sulfat 98%.Semuabahan kimia yang digunakan berderajat pro analisis. Alatyang digunakan dalam penelitian ini diantaranya adalahneraca analitik dengan ketelitian 0,1mg (OHAUS PA214),spektrofotometer UV-Vis (SHIMADZU 1240), kuvetplastik, vorteks, dan peralatan gelas laboratorium.Metode

Pembuatan Reagen Vanilin [10].

Seberat1,52 g vanilin dilarutkan dalam 200 mL asamsulfat 98% hingga homogen, larutan ini akan digunakansebagai reagen dalam pengukuran selanjutnya.Penentuan Panjang Gelombang Maksimum [10]

Penentuan panjang gelombang maksimum inulinstandar dilakukan dengan cara pemindaian (scanning)pada panjang gelombang 200-700 nm dengan blankoakuades.Pembuatan Kurva Baku Inulin[10] dan Uji Linieritas [11]

Larutan standar inulin dibuat dalam konsentrasi 10-350 mg/L kemudian ditambahkan reagen vanilin denganperbandingan 1:1 dan didiamkan selama 15 menit.Absorbansi seri larutan standar diukur menggunakanspektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombangmaksimum. Hasil absorbansi diplotkan dalam bentukkurva kemudian dibuat suatu persamaan garis regresilinear dan ditentukan koefisien determinasinya.Akurasi [12].

Akurasi dilakukan dengan pengukuran 3 konsentrasilarutan standar (25, 200, dan 225 mg/L) yang masing-masing dibuat secara triplo, pengukuran dilakukanmenggunakan spektrofotometri UV-VIS. Nilai truenessdari hasil pengukuran dihitung dengan rumus:

[7].

Validasi metode sangat diperlukan untuk menjaminmetode analisis yang digunakan memberikan data yangvalid dan dapat diandalkan. Menurut Muharrami [8],validasi metode adalah serangkaian seri percobaan yangdigunakan untuk memastikan metode analisis yang akandipakai telah memenuhi persyaratan yang ditentukan.Validasi metode merupakan hal yang penting untukdilakukan karena digunakan sebagai jaminan suatupengukuran dapat diandalkan [9]. Berdasarkan latarbelakang yang ada , maka tujuan dari penelitian ini adalahuntuk menentukan validasi metode dan penetapan kadarinulin dari umbi gembili menggunakan metodespektrofotometri.

(1)

Presisi [13]

Presisi intraday dilakukan dengan menghitung nilaiRSD hasil pengukuran 3 konsentrasi larutan yangmasing-masing dibuat secara triplo dalam hari yangsama. Presisi interday dilakukan dengan menghitungnilai RSD dari 1 konsentrasi larutan yang diulangpembuatannya selama 3 hari berturut-turut. Nilai RSDdihitung dengan rumus:

𝐿𝑂𝐷 = 3×𝑆𝐷 𝑏𝑙𝑎𝑛𝑘𝑜

𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒 (3)

𝐿𝑂𝐷 = 10×𝑆𝐷 𝑏𝑙𝑎𝑛𝑘𝑜

𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒 (4)

𝑦 = 0,0045𝑥 + 0,1009

Tabel 1. Persamaan Kurva Baku Inulin

𝑦 = 0,0045𝑥 + 0,0879

𝑦 = 0,0045𝑥 + 0,1045

𝑦 = 0,0045𝑥 + 0,1009

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 21 (4) (2018):161-165 163Batas Deteksi (LOD) dan Batas Kuantitasi (LOQ)[14]

Pembuatan blanko diulang minimal 10 kali dandilakukan pengukuran menggunakan spektrofotometerUV-Vis. Hasil absorbansi kemudian dimasukkan ke dalamrumus:

yang dengan persamaankoefisien determinasi sebesar 0,9992 yang dapat dilihatpada Gambar 2. Kurva baku ke-3 ditetapkan sebagaikurva baku inulin pada penelitian ini karena memilikilinieritas yang baik. Menurut Chan dalam Riyanto [9] ,koefisien determinasi yang dihasilkan sudah sesuai dandapat diterima karena nilai yang dihasilkan mendekati 1

dan > 0,9970.

dan

Analisa Sampel [10]

Ekstrak inulin dari umbi gembili ditambah denganreagen vanilin dengan perbandingan 1:1 kemudiandidiamkan selama 15 menit. Pengukuran dilakukanmenggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjanggelombang maksimum. Konsentrasi inulin dihitungberdasarkan kurva baku.

KoefisienDeterminasi

Kurva Persamaan

0,99820,99810,9992

1

2

3

1.8y = 0.0045x +0.1009

R2 = 0.99921.6

3. Hasil dan PembahasanPenentuan Panjang Gelombang Maksimum.

Panjang gelombang maksimum merupakan panjanggelombang di mana terjadi eksitasi elektronik yangmemberikan absorbansi maksimum. Pengukurandilakukan pada panjang gelombang maksimum karenapada panjang gelombang maksimum perubahanabsorbansi untuk setiap satuan konsentrasi paling besar ,sehingga akan diperoleh kepekaan analisis yangmaksimum [15]. Berdasarkan hasil pemindaian, panjanggelombang maksimum inulin yang diperoleh yaitu 520nm, ditunjukkan pada Gambar 1. Hasil yang didapatsejalan dengan penelitian Dobre [16] yang menyatakanbahwa inulin membentuk kompleks berwarna merah tuaketika direaksikan reagen vanilin dan memilikikarakteristik dalam spektrum serapan 520 nm.

E 14C 1.2</> 1c

-2 0.8>_° 0.6

1

< 0.4_Q

0.20

0 100 200 300 400

Konsentrasi (ppm)

Gambar 2. Kurva Baku Inulin

Akurasi.

Akurasi merupakan ukuran yang menunjukkankedekatan hasil analisis dengan kadar analit yangsebenarnya dan dinyatakan sebagai persen perolehankembali atau persen recovery [14]. Pada penelitian iniakurasi dinyatakan dalam nilai trueness karena metodeyang digunakan adalah pengukuran standar. Dari hasilperhitungan, nilai trueness yang didapatkan berada padarange 96,14-106,76% (Tabel 2). Hasil perhitungan inimemenuhi syarat karena untuk larutan dengankonsentrasi 10 pg/mL nilai trueness berkisar 80-100%dan untuk larutan dengan konsentrasi 100 pg/mL nilaitrueness berkisar 90-107% [12]. Dengan demikian hasiluji akurasi yang diperoleh pada penelitian ini dapatditerima.

Tabel 2. Hasil Perhitungan AkurasiGambar 1. Panjang Gelombang Maksimum Inulin

Konsentrasi 25 100 225Kurva Baku Inulin dan Uji Linieritas.

Uji linieritas dilakukan untuk mengetahuikemampuan standar sehingga adanya hubungan linierantara konsentrasi analit dengan respon detektor dapatdiketahui [17]. Berdasarkan hasil yang diperoleh, ada 3kurva baku inulin yang dihasilkan pada penelitian inidengan persamaan masing-masing yang dapat dilihatpada Tabel 1. Kurva baku terpilih yaitu kurva baku ke-3

Nilai trueness 106,76 106,69 96,14

𝑦 = 0,0045𝑥 +

0,1009

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 21 (4) (2018):161-165 164Tabel 4. Konsentrasi Ekstrak Inulin (n = 3,00)Presisi.

Menurut Chandra dkk. [11], presisi merupakanukuran yang menunjukkan kedekatakan hasil analisisapabila pengukuran dilakukan oleh analis yang samadengan waktu yang berbeda. Hasil uji presisi intradayyang telah dilakukan disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Hasil Uji Presisi

Konsentrasi (mg/Kg) ± SDSampel

258,22 ± 0,0200

1511,11 ± 0,01673129,33 ± 0,0062

1

2

3Keterangan: sampel 1 = ekstrak air Gembili secara

maserasi. Sampel 2 = ekstrak air Gembili secara maserasi.Sampel 3 = ekstrak terpurifikasi GembiliIntraday

KonsentrasiTeoritis

Rata-RataKonsentrasi

Terukur

SD RSD4. Kesimpulan

Dari hasil penelitian ini diperoleh panjanggelombang maksimum penetapan kadar inulin adalah520 nm. Metode analisis penelitian ini memenuhipersyaratan validasi yang ditentukan. Parameter tersebutmeliputi persamaan pada kurva baku inulin

dengan koefisien determinasi 0,9992. Akurasimetode yang diuji menggunakan tes recovery adalah96,14-106,76 % pada konsentrasi 25, 100, 225 ppm. Ujipresisi intraday pada kisaran 2,67-6,82% padakonsentrasi yang sama dengan uji akurasi. Presisiinterday sebesar 7,4104% pada konsentrasi 225 ppmuntuk periode analisis 3 hari. Nilai LOD dan LOQadalah3,5839 ppm dan 11,9464 ppm, secara berurutan.Konsentrasi ekstrak inulin dari umbi gembili adalahsebesar 840,44-12188,59 ppm.

(%)

26.69106.69216,32

1,82 6,82

4,08 3,82

5,77 2,67

25100

225Interday

KonsentrasiTeoritis

Rata-RataKonsentrasi

Terukur

SD RSD(%)

226,25 16,77 7,41225

Berdasarkan hasil perhitungan presisi padapenelitian ini, hasil yang diperoleh sudah sesuai denganstandar yang ada dan dapat diterima karena dalam satuanppm, presisi dapat diterima jika memiliki nilai RSD ±16%[9]. Selain itu karena hasil pada uji presisi memiliki nilaiRSD lebih dari 2% maka dilakukan perbandingan dengankoefisien variasi Horwitz. Hasil yang diperoleh dariperbandingan ini menunjukkan bahwa nilai RSD lebihkecil dari koefisien variasi Horwitz oleh karena itu hasildapat diterima dan dinyatakan presisi.Batas Deteksi (LOD) dan Batas Kuantitasi (LOQ).

Batas deteksi adalah jumlah terkecil analit dalamsampel yang dapat dideteksi dan masih memberikanrespon signifikan dibandingkan dengan blanko,sedangkan batas kuantitasi adalah kuantitas terkecilanalit dalam sampel yang masih dapat memenuhi kriteriacermat dan seksama[i3]. Berdasarkan hasil yangdiperoleh, nilai LOD sebesar 3,58 ppm dan LOQ sebesar11,95 ppm. Hal ini menunjukkan bahwa pada konsentrasi3,58 ppm masih dapat dilakukan mendeteksi sampel yangmemberikan hasil ketelitian suatu alat berdasarkantingkat akurasi individual hasil analisis dan apabiladilakukan pengukuran, pada konsentrasi 11,95 ppmmasih dapat memberikan kecermatan analisis [18].Analisa Sampel.

Konsentrasi ekstrak inulin dari umbi gembilididapatkan dengan memplotkan hasil absorbansi kedalam persamaan pada kurva baku dan dikalikan denganfaktor pengenceran, hasil dapat dilihat pada Tabel 4. Daripengukuran ini, hasil yang diperoleh melebihi nilai LOQsehingga konsentrasi ekstrak inulin masih dapatdideteksi oleh metode analisis.

5. Ucapan Terima KasihPeneliti mengucapkan terimakasih dan penghargaan

kepada Kementrian Riset , Teknologi dan PendidikanTinggi yang telah mendanai penelitian ini melalui HibahPenelitian Kerja Sama Perguruan Tinggi ( PKPT) tahunanggaran 2017 pendanaan 2018 dan Universitas KristenSatya Wacana (UKSW) yang telah memfasilitasi publikasiilmiah ini.

6. Referensi[1] Maarten A. Mensink, Henderik W. Frijlink, Kees van

der Voort Maarschalk, Wouter L. J. Hinrichs, Inulin, aflexible oligosaccharide I: Review of itsphysicochemical characteristicsPolymers,https:/ /d0i.0rg/10.1016/ j.carbp0L2015.05.026

[2] Mishela Temkov, Nadezhda Petkova, Panteley Denev,Albert Krastanov, Characterization of inulin fromHelianthus tuberosus L. obtained by differentextraction methods - Comparative study, FoodScience, Engineering and Technology 2015, Plovdiv,Bulgaria, (2015).

[3] Sri Winarti, Eni Harmayani, Rudi Nurismanto,Karakteristik dan Profil Inulin Beberapa Jenis Uwi(Dioscorea spp.), Agritech, 31, 4, (2012) 378-383https:/ /doi.org/10.22146 /agritech.Q647

[4] Khoirun Nisa , Yuni Retnaningtyas, NiaKristiningrum, Penetapan Kadar Inulin dalamEkstrak Umbi Dahlia variabilis dan Dahlia pinnatadengan Metode KLT Densitometri (Determination ofInulin Content in Dahlia variabilis and Dahlia pinnata

Carbohydrate405-419(2015)130

Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 21 (4) (2018): 161 - 165 165

Tuber Extract by TLC Densitometry Method), PustakaKesehatan, 3, 2, (2015) 284-288

[5] D. Di Venere, V. Linsalata, B. Pace, V.V. Bianca, P.Perrino, Polyphenol and Inulin Content in aCollection of Artichoke, ISHSActa Horticulturae 681: IVInternational Congress on Artichoke, 681, (2005) 453-460http:/ /dx.d0i.0rg/10.17660/ActaH0rtic.2005.681.63

[6] Nadezhda Petkova, Panteley Denev, Methods fordetermination of inulin, Monograph of 4rd Europeanyoung engineers conference, (2015).

Departemen Kimia, Skripsi. Depok: UniversitasIndonesia, Depok

[18] Grace Pricilia Tulandi, Sri Sudewi, Widya Astuty Lolo,Validasi Metode Analisis untuk Penetapan KadarParasetamol dalam Sediaan Tablet SecaraSpektrofotometri Ultraviolet, PHARMACON, JurnalIlmiah Farmasi 4, 4, (2015) 168-178

[7] Yetti Mulyati Iskandar, Sri Pudjiraharti, DiahRatnaningrum, Kandungan Inulin dari UmbiDahliasp yang Ditanam pada Jenis Tanah Vertisol,Inceptisol dan Andisol, Jurnal Kimia Terapan

25-41(2014)Indonesia, 16https:/ /d0i.0rg/10.iA203/ jkti.v16i1.s

1

[8] Laila Khamsatul Muharrami, Penentuan KadarKolesterol dengan Metode Kromatografi Gas,Agrointek , 12 , 2 , 28-32

[9] Riyanto, Validasi Dan Verifikasi Metode Uji,Deepublish, Yogyakarta, 2014.

[10] Wasan Omar Noori, Selection of Optimal Conditionsof Inulin Extraction from Jerusalem Artichoke(Helianthus Tuberosus L.) Tubers by using UltrasonicWater Bath, Journal of Engineering , 20 ,10, (2014) no-119

[11] Boy Chandra, Harrizul Rivai, Marianis Marianis,Pengembangan Dan Validasi Metode AnalisisRanitidin Hidroklorida Tablet Dengan MetodeAbsorbansi Dan Luas Daerah Di Bawah Kurva SecaraSpektrofotometri Ultraviolet , Jurnal Farmasi Higea, 8 ,2, (2016)

[12] B. Nugraheni, A. B Anggoro, Validasi Metode AnalisisCiprofloksasin Menggunakan High PerformanceLiquid Chromatography, Inovasi Teknik Kimia, 1, 1,(2016) 6-8

[13] Yandi Syukri, Agung Endro Nugroho, Ronny Martien,Endang Lukitaningsih, Validasi Penetapan KadarIsolat Andrografolid dari Tanaman Sambiloto(Andrographis paniculata Nees) MenggunakanHPLC, Jurnal Sains Farmasi & Klinis 2,1, (2015) 8-14http://dx.d0i.0rg/10.25077/ jsfk.2.1.8-14.2015

[14] Harmita Harmita, Petunjuk Pelaksanaan ValidasiMetode dan Cara Perhitungannya , PharmaceuticalSciences and Research ( PSR), 1, 3, (2012) 117-135http:/ /dx.doi.org/io.7A5A/psr.vii3.3375

[15] Wiranti Sri Rahayu Rahayu, Pri Iswati Utami, SochibIbnu Fajar, Penetapan Kadar Tablet RanitidinMenggunakan Metode Spektrofotometri Uv-Visdengan Pelarut Metanol, Pharmacy, 6, 3, (2009) 104-125 http://dx.doi.org/10.305Q5/pji.v6i3.881

[16]T Dobre, M Stroescu, A Stoica, E Draghici, N Antohe,Inulin extraction and encapsulation, Chem. Bull."POLITEHNICA" Univ. (Timisoara), 53, 67, (2008) 215-217

[17] Laras Andria Wardani, Validasi Metode Analisis danPenentuan Kadar Vitamin C pada Minuman BuahKemasan dengan Spektrofotometri Uv-Visible,