p–ISSN: 2723 - 6609 e-ISSN : 2745-5254
Vol. 4, No. 4, April 2023 http://jist.publikasiindonesia.id/
Doi : 10.59141/jist.v4i4.612 508
ANALISIS ASPARTAM DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI UV-VISIBLE
SERTA OPTIMASI KONSENTRASI NINHIDRIN DAN APLIKASINYA UNTUK
PENENTUAN KANDUNGAN DALAM MINUMAN ENERGI
Zimon Pereiz
1
*, Chuchita
2
, Meiyanti Ratna Kumalasari
3
, Zahrotun Nafisah
4
Universitas Palangka Raya, Indonesia
Email: [email protected]
*Correspondence
INFO ARTIKEL
ABSTRAK
Diterima
: 27-04-2023
Direvisi
: 29-04-2023
Disetujui
: 30-04-2023
Optimasi konsentrasi ninhidrin dan validasi metode analisis aspartam
dilakukan dengan metode spektrofotometri UV-Visible. Penelitian ini
diaplikasikan untuk menentukan kandungan aspartam dalam produk
minuman energi. Aspek-aspek yang dilakukan optimalisasi meliputi
panjang gelombang dan konsentrasi ninhidrin, serta dilakukan validasi
metode analisis yang terdiri dari penentuan sensitivitas, linearitas,
presisi, limit kuantifikasi, dan limit deteksi. Penelitian ini menghasilkan
data bahwa konsentrasi ninhidrin optimum sebesar 0,084 M untuk 2
mL sebanding dengan 0,168 mmol untuk setiap mol aspartam.
Hubungan yang linear antara absorbansi dengan konsentrasi berada
pada rentang 0 – 19 mM dengan nilai koefisien regresi 0,997.
Sensitivitas serta presisi yang dihasilkan cukup tinggi, dengan limit
kuantifikasi sebesar 6,10x10
-3
mol/L dan limit deteksi sebesar 1,83x10
-3
mol/L. Kandungan aspartam yang dianalisis dalam minuman energi
dengan metode yang telah dioptimasi dan divalidasi memperlihatkan
kandungan untuk sampel cair sebesar 11,69 mg/mL sampel dan untuk
sampel serbuk sebesar 618,05 mg/g sampel.
ABSTRACT
Optimization of ninhydrin concentrations and validation of the
aspartame analysis method were carried out using the UV-Visible
spectrophotometry method. This research was applied to determine the
aspartame content in energy drink products. The aspects that were
optimized included wavelength and ninhydrin concentration, as well as
validation of the analytical method which consisted of determining
sensitivity, linearity, precision, limit of quantification, and limit of
detection. This study yielded data that the optimum ninhydrin
concentration of 0.084 M for 2 mL is equivalent to 0.168 mmol for each
mole of aspartame. The linear relationship between absorbance and
concentration is in the range of 0 – 19 mM with a regression coefficient
of 0.997. The resulting sensitivity and precision are quite high, with a
quantification limit of 6.10x10
-3
mol/L and a detection limit of 1.83x10
-3
mol/L. The content of aspartame analyzed in energy drinks using the
optimized and validated method showed that the content for liquid
samples was 11.69 mg/mL sample and for powder samples was 618.05
mg/g sample.
Kata kunci: aspartam;
ninhidrin; spektrofotometri;
minuman energi.
Keywords: aspartame;
ninhydri; spectrophotometric;
energy drinks.
Attribution-ShareAlike 4.0 International
Pendahuluan
Minuman energi dikonsumsi masyarakat semakin meningkat sejak
diluncurkannya produk minuman Red Bull pada tahun 1997 (Kodrat, 2021). Sebanyak
lebih dari 500 merk minuman energi diperkenalkan diseluruh dunia pada tahun 2006
Analisis Aspartam dengan Metode Spektrofotometri Uv-Visible serta Optimasi Konsentrasi
Ninhidrin dan Aplikasinya untuk Penentuan Kandungan dalam Minuman Energi
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 509
sampai saat ini. Peningkatan konsumsi minuman energi sebesar 14% pada tahun 2011
yang setara dengan 4,8 juta Liter. Selama 5 tahun terakhir, pertumbuhan rata-rata
mencapai 10% pertahun (Briawan & Aries, 2011).
Minuman energi berfungsi untuk meningkatkan energi karena mengandung
berbagai zat stimultan seperti kafein, gingseng, vitamin B, ekstrak herbal termasuk
guarana, gliko biloba, dan asam amino seperti taurin. Kafein yang terkandung dalam
minuman energi juga menjadi pemicu terjadinya efek peningkatan energi (PURBA,
2018).
Selain mengandung zat aditif untuk meningkatkan energi, sering kali pemanis
buatan Aspartam ditambahkan ke dalam minuman energi (Mayasari, Af’idah, &
Manasikana, 2021). Pemanis buatan tersebut ditambahkan sebagai pemanis tunggal atau
kombinasi dengan pemanis buatan lain seperti siklamat, asesulfam dan lain sebagainya.
Pemanis buatan aspartam ditambahkan dikarenakan aspartam memberikan rasa manis
sampai 200 kali lebih manis apabila dibandingkan dengan sukrosa (gula) (Praja, 2015).
Lebih dari 6.000 produk makanan dan minuman memiliki kandungan aspartame.
Sampai saat ini lebih dari 200 juta orang di seluruh dunia telah mengkonsumsi
aspartame. Pada tahun 2004, Badan Pengawas Obat dan Makanan Republik Indonesia
mengeluarkan Peraturan Teknis Penggunaan Bahan Tambahan Pangan Pemanis Buatan
dalam Produk Pangan, didalamnya menginformasikan beberapa kategori minuman non
alkohol yang diijinkan menggunakan pemanis buatan seperti Sakarin, Aspartam,
Asesulfam-K, Sukralosa, Siklamat, Alitam, dan Neotam dengan jumlah yang dibatasi
(Cahyadi, 2023).
Batas aman mengkonsumsi aspartam menurut WHO adalah 40 mg/kg berat badan.
Kandungan aspartam di dalam produk makanan atau minuman yang beredar di pasaran
yaitu 20-38 mg/kemasan dan ini dimungkinkan berbahaya apabila dikonsumsi setiap
harinya (Erni Sumartini, 2015).
Dalam jumlah yang besar dan intensitas yang tinggi, aspartam yang dikonsumsi
dapat memberikan efek negatif terhadap tubuh. Aspartam akan termetabolisme dalam
tubuh makhluk hidup menjadi fenilalanin, asam aspartat, dan metanol (La Kariadin,
Yuniarty, & Fauzi, 2020). Senyawa-senyawa tersebut dapat memicu gangguan pada
sistem saraf seperti gejala vertigo, depresi, kaburnya penglihatan, bahkan hilangnya
memori. Beberapa laporan juga menyebutkan, mengkonsumsi aspartam dapat
menyebabkan gangguan pada syaraf seperti sakit kepala, insomnia dan kejang.
Pada minuman energi, informasi mengenai kandungan pemanis buatan Aspartam
tertera secara tidak lengkap (LO, 2023). Meskipun penggunaan pemanis buatan
Aspartam diijinkan, namun dalam hal ini perlu untuk dimonitor. Penentuan kandungan
aspartam penting untuk dilakukan, karena bahaya yang ditimbulkan bagi kesehatan
ketika mengkonsumsi aspartam berlebihan.
Berbagai macam metode telah dan masih dikembangkan untuk penentuan
kandungan aspartam seperti dalam obat-obatan, minuman, coklat, permen, produk
kacang kedelai, makanan pencuci mulut, pemanis, minuman ringan, minuman
berkarbonasi dan minuman susu fermentasi. Analisis aspartam dalam minuman ringan
telah dilakukan menggunakan Spektrofotometri UV, kromatografi cair, dan
Zimon Pereiz, Chuchita, Meiyanti Ratna Kumalasari, Zahrotun Nafisah
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 510
elektroforesis kapiler, di dalam minuman berkarbonasi menggunakan Electrospray
Ionization-Mass Spectrometry, pemanis kemasan menggunakan High Pressure Liquid
Chromatography (HPLC) dengan prakolom derivatisasi 2,4-dinitrobenzen.
Metode Spektrofotometri UV-Vis digunakan karena memiliki berbagai kelebihan-
kelebihan dibandingkan dengan metode yang lainnya. Kelebihan dari metode tersebut
antara lain yaitu memiliki sensitivitas yang baik, relatif murah, dan menggunakan
instrumen yang sederhana (Irawan, 2006). Sedangkan untuk metode yang lainnya
seperti HPLC, meskipun memiliki sensitivitas yang baik metode ini memerlukan biaya
yang cukup mahal dan memiliki prosedur derivatisasi yang panjang dan rumit.
Keberhasilan analisis aspartam dengan menggunakan metode Spektrofotometri
UV-Vis dipengaruhi oleh konsentrasi ninhidrin, pH larutan, waktu pemanasan, dan
waktu kestabilan larutan hasil. Didasarkan fakta tersebut, maka perlu dilakukan uji
optimasi dengan mengacu pada validasi metode. Penelitian ini sendiri pada prinsipnya
merupakan reaksi antara aspartam dengan reagen ninhidrin yang akan menghasilkan
senyawa berwarna ungu, dimana hasil akan menunjukkan dua panjang gelombang
maksimum 406 dan 557 nm (Thohir, 2015).
Aspartam pertama kali ditemukan oleh James Schulter pada tahun 1965, ketika
mensintesis obat-obat untuk bisul dan borok. Penggunaan aspartam telah diizinkan di
berbagai industri makanan dan minuman sejak tahun 1981. Aspartam atau L-aspartil-L-
alanin-metilester, dengan rumus molekul C14H16N2O5, merupakan senyawa yang
tidak berbau, berbentuk kristal dan berwarna putih. Aspartam mempunyai kelarutan
dalam air 1,0% pada 25˚C dan sukar larut dalam alkohol, pada pH yang lebih rendah
kelarutan aspartam meningkat, memiliki pKa 3,0 dan 7,0, dan ε = 5,2 x 104 M-1 Cm-1
(195 nm) (air).
Identifikasi kandungan aspartam dalam produk makanan dan minuman yang
beredar di pasaran dapat dilakukan dengan cara analisis kimia. Salah satu metode
analisis yang telah digunakan yaitu Spektrofotometri UV-Visible. Dalam metode ini,
digunakan larutan ninhidrin sebagai pereaksi yang menghasilkan senyawa berwarna
ungu yang disebut reaksi kolorimetri (Sulfiana, Fauzi, & Orno, 2022).
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah diperolehnya metode analisis
aspartam dengan keakuratan yang sangat baik serta suatu konsep penentuan kandungan
aspartam yang aman, efisien dan ekonomis. Bagi ilmu pengetahuan, penelitian ini dapat
dijadikan sebagai konsep baru dalam melakukan analisis pemanis buatan aspartam
dalam produk makanan dan minuman yang baik melalui cara yang ekonomis. Metode
analisis aspartam ini diharapkan dapat digunakan dalam pengujian standar mutu bahan
makanan dan minuman.
Metode Penelitian
Alat dan Bahan Penelitian
1. Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah peralatan gelas
laboratorium, timbangan analitik merk (Mettler AE 200), pH-meter merk (HM-5B
Analisis Aspartam dengan Metode Spektrofotometri Uv-Visible serta Optimasi Konsentrasi
Ninhidrin dan Aplikasinya untuk Penentuan Kandungan dalam Minuman Energi
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 511
TOA), Spectrofotometer UV-Visible merk GBC Cintra seri 2020, penangas air, kompor
pemanas, yang semuanya tersedia di Jurusan Kimia FMIPA UGM.
2. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: aspartam Pro Analisis
(p.a) merk Sigma Aldrich, aspartam teknis, ninhidrin Pro Analisis (p.a) merk (E-merck),
etanol teknis (96%), asam asetat glasial, garam natrium asetat, dan akuades.
3. Prosedur Penelitian
a. Pembuatan larutan standar
Larutan standar aspartam 0,034 M dibuat dengan cara melarutkan 0,5 gram
aspartam dalam 20 mL akuades, kemudian ditambahkan etanol 96% hingga volume 50
mL. Larutan aspartam tersebut dikocok hingga homogen. Dari larutan tersebut dibuat
seri larutan standar aspartam yaitu 0,013; 0,015; 0,017; dan 0,019 M melalui beberapa
tahap pengenceran untuk pembuatan kurva kalibrasi standar aspartam.
b. Optimasi konsentrasi ninhidrin
Larutan aspartam 0,023 M dibuat dengan cara melarutkan 0,07 gram aspartam
dalam 4 mL akuades, kemudian ditambahkan etanol 96% hingga volume 10 mL.
Larutan aspartam tersebut dikocok hingga homogen. Dari larutan tersebut diambil
masing-masing 1 mL ke dalam 4 labu berbeda yang berukuran 10 mL, kemudian
dilakukan penambahan larutan ninhidrin dengan variasi volume yaitu 0,5; 1; 2 dan 3
mL. Pereaksi ninhidrin 0,084 M dibuat dengan melarutkan 0,375 gram ninhidrin dalam
5 mL larutan asam asetat glasial, kemudian ditambahkan etanol 95% hingga volume 25
mL. Larutan ninhidrin tersebut dikocok sampai homogen. Larutan blangko dibuat
dengan cara mereaksikan sebanyak 2 mL larutan ninhidrin dan 1 mL larutan buffer pH
3,5 ke dalam labu 10 mL. Kemudian, kelima larutan tersebut dipanaskan dalam water
bath selama 5 menit. Setelah pemanasan selama 5 menit, ditambahkan etanol 96%
hingga volume 10 mL. Selanjutnya, larutan tersebut didiamkan selama 330 menit dan
dilanjutkan dengan penentuan absorbansi larutan menggunakan spektrofotometer UV-
Visible pada panjang gelombang 570 nm.
c. enentuan kurva standar
Larutan standar aspartam dengan konsentrasi 0,013; 0,015; 0,017; dan 0,019 M
diambil masing-masing 1 mL dan dimasukkan ke dalam labu 10 mL, kemudian
ditambahkan dengan 1 mL buffer asetat pH 5 dan direaksikan dengan 2 mL ninhidrin.
Selanjutnya, larutan tersebut dipanaskan dalam water bath selama 5 menit. Setelah
pemanasan selama 5 menit, ditambahkan etanol 96% pada larutan tersebut hingga
volume 10 mL. Larutan tersebut didiamkan selama 330 menit dan dilanjutkan dengan
penentuan absorbansi larutan menggunakan spektrofotometer UV-Visible pada panjang
gelombang 570 nm.
d. Penentuan kandungan aspartam dalam sampel minuman energi
Dalam penentuan kandungan aspartam digunakan sampel minuman energi padat
dan cair. Untuk analisis sampel padat dilakukan dengan mereaksikan 1 gram sampel
serbuk yang dilarutkan dalam 4 mL akuades, kemudian ditambahkan etanol 96%
hingga volume 10 mL. Dari larutan tersebut diambil 1 mL untuk ditambahkan dengan 1
mL buffer asetat pH 5 dan direaksikan dengan 2 mL ninhidrin. Selanjutnya, larutan
Zimon Pereiz, Chuchita, Meiyanti Ratna Kumalasari, Zahrotun Nafisah
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 512
tersebut dipanaskan dalam water bath selama 5 menit. Setelah pemanasan selama 5
menit, ditambahkan etanol 96% hingga volume 10 mL. Larutan tersebut didiamkan
selama 330 menit dan dilanjutkan dengan penentuan absorbansi larutan menggunakan
spektrofotometer UV-Visible pada panjang gelombang 570 nm.
Untuk analisis sampel cair dilakukan dengan mereaksikan sebanyak 1 mL sampel
dengan 4 mL akuades, kemudian ditambahkan etanol 96% hingga volume 10 mL. Dari
larutan tersebut diambil 1 mL untuk ditambahkan dengan 1 mL buffer asetat pH 5 dan
direaksikan dengan 2 mL ninhidrin. Selanjutnya, larutan tersebut dipanaskan dalam
water bath selama 5 menit. Setelah pemanasan selama 5 menit, ditambahkan etanol
96% hingga volume 10 mL. Larutan tersebut didiamkan selama 330 menit dan
dilanjutkan dengan penentuan absorbansi larutan menggunakan spektrofotometer UV-
Visible pada panjang gelombang 570 nm.
Untuk mengetahui konsentrasi aspartam dalam sampel, digunakan metode kurva
standar dimana terdapat hubungan antara absorbansi dengan konsentrasi aspartam
standar. Selanjutnya, absorbansi sampel yang terukur diintrapolasikan ke kurva standar
menggunakan program regresi linear.
Hasil dan Pembahasan
1. Analisis Aspartam dengan Ninhidrin dengan Metode Spektrofotometri UV-
Visible
Analisis aspartam dilakukan dengan cara mereaksikan aspartam yang dilarutkan
dalam campuran etanol dan air, dengan ninhidrin pada pH 5, kemudian dipanaskan
pada suhu sekitar 85 °C selama 5 menit. Campuran tersebut didiamkan selama 5,5 jam
sehingga terbentuk senyawa kompleks berwarna ungu.
Gambar 1
Larutan berwarna hasil reaksi aspartam dan ninhidrin
Senyawa kompleks yang terbentuk diukur absorbansinya dengan menggunakan
spektrofotometer UV-Visibel pada panjang gelombang dari 300 sampai 600 nm. Pada
penentuan ini dilakukan pengulangan pengukuran sebanyak tiga kali. Dalam proses
Analisis Aspartam dengan Metode Spektrofotometri Uv-Visible serta Optimasi Konsentrasi
Ninhidrin dan Aplikasinya untuk Penentuan Kandungan dalam Minuman Energi
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 513
pelarutan aspartam digunakan etanol. Hal ini dimaksudkan untuk meningkatkan
kelarutan aspartam dalam air, karena aspartam hanya larut sebagian dalam air.
Pengompleksan dilakukan pada pH 5, karena aspartam stabil pada pH 4-5. Pemanasan
dimaksudkan untuk mempercepat reaksi antara aspartam dengan ninhidrin sehingga
terbentuk kompleks berwarna ungu. Pemanasan tidak dilakukan secara langsung
melainkan menggunakan penangas air karena aspartam mudah terurai pada suhu tinggi.
Pemanasan dilakukan selama 5 menit karena jika terlalu lama senyawa kompleks yang
terbentuk dapat mengalami kerusakan. Senyawa kompleks yang terbentuk kemudian
dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer UV-Visibel. Dalam kajian ini telah
dilakukan optimasi panjang gelombang serapan maksimum, konsentrasi ninhidrin, dan
penentuan kandungan pada minuman energi.
2. Penentuan panjang gelombang serapan maksimum
Dalam penentuan panjang gelombang serapan maksimum diukur absorbansi
pada berbagai panjang gelombang, sehingga diperoleh absorbansi tertinggi, yang
merupakan panjang gelombang yang paling optimal. Untuk itu, telah dilakukan
pengukuran absorbansi pada berbagai panjang gelombang untuk mendeteksi panjang
gelombang maksimum dan hasil pengukuran tersebut disajikan dalam Gambar 2.
Gambar 2
Spektra absorpsi senyawa hasil reaksi aspartam-ninhidrin
Dari Gambar 5.2 dapat diketahui bahwa larutan dari senyawa hasil reaksi
aspartam dengan ninhidrin memberikan puncak serapan pada 2 panjang gelombang
yaitu 406 nm dan 570 nm. Absorbansi warna ungu secara umum muncul di daerah
panjang gelombang 500-600 nm (Meyer, 1957). Jadi, serapan di daerah 406 nm bukan
merupakan serapan dari senyawa kompleks aspartam dengan ninhidrin yang berwarna
ungu, melainkan berasal dari aspartam atau ninhidrin yang ada di dalam larutan. Untuk
membuktikan hal tersebut, telah dilakukan pengukuran absorbansi terhadap larutan
aspartam dan ninhidrin pada panjang gelombang 350-600 nm dan hasil pengukuran
tersebut disajikan dalam Gambar 3.
Gambar 3
0
0,2
0,4
0,6
0,8
350 400 450 500 550 600
Absorbansi
Panjang Gelombang (nm)
Zimon Pereiz, Chuchita, Meiyanti Ratna Kumalasari, Zahrotun Nafisah
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 514
Spektra absorbansi aspartam dan ninhidrin
Gambar 3 menunjukkan bahwa larutan ninhidrin memberikan absorbansi yang
maksimum pada panjang gelombang 406 nm, sedangkan aspartam tidak memberikan
absorbansi pada panjang gelombang 350-600 nm. Jadi, dapat disimpulkan bahwa
serapan pada panjang gelombang 406 nm adalah serapan dari senyawa ninhidrin.
Dengan demikian, puncak serapan yang muncul pada panjang gelombang 570 nm
merupakan serapan dari senyawa hasil reaksi antara aspartam dengan ninhidrin. Serapan
pada panjang gelombang 570 nm menggambarkan terjadinya perpindahan elektron n →
π* akibat adanya gugus C=O dan –N= (Pecsok, 1968). Kedua gugus tersebut
merupakan gugus fungsi yang ada di dalam senyawa hasil aspartam-ninhidrin, seperti
yang ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4
Senyawa hasil reaksi aspartam-ninhidrin
3. Optimasi jumlah mol ninhidrin
Pada penelitian ini telah dilakukan kajian pengaruh jumlah mol ninhidrin terhadap
pembentukkan senyawa kompleks aspartam dengan ninhidrin. Aspartam 0,023 mol/L
dalam larutan direaksikan dengan ninhidrin 0,084 mol/L yang volumenya bervariasi
yaitu 0,5; 1; 2; 3 mL. Setiap variasi volume tersebut memberikan jumlah mol ninhidrin
sebesar 0,042; 0,084; 0,168; 0,252 mmol. Hasil pengukuran absorbansi senyawa
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
350 400 450 500 550
Absorbansi
Panjang Gelombang (nm)
ninhidrin
aspartam
Analisis Aspartam dengan Metode Spektrofotometri Uv-Visible serta Optimasi Konsentrasi
Ninhidrin dan Aplikasinya untuk Penentuan Kandungan dalam Minuman Energi
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 515
kompleks dari hasil reaksi aspartam dengan ninhidrin dengan jumlah mol yang
bervariasi ditampilkan pada gambar 5.
Gambar 5
Pengaruh jumlah mol ninhidrin terhadap absorbansi larutan
aspartam-ninhidrin
Gambar 5.5 memperlihatkan adanya kenaikan absorbansi seiring bertambahnya
jumlah mol ninhidrin dalam larutan, kemudian terlihat absorbansi tetap. Namun dengan
jumlah mol ninhidrin yang lebih besar terjadi kenaikan absorbansi. Pada penggunaan
ninhidrin dengan konsentrasi 0,042 mmol dihasilkan absorbansi yang relatif rendah,
yang menunjukkan jumlah kompleks yang terbentuk masih sedikit. Karena jumlah mol
ninhidrin ini masih lebih sedikit daripada yang diperlukan oleh aspartam. Dengan
jumlah mol ninhidrin yang lebih besar yaitu 0,084 - 0,168 mmol, absorbansi meningkat
tetapi relatif tetap. Hal ini menunjukkan bahwa aspartam telah habis bereaksi dengan
ninhidrin. Pada jumlah mol yang lebih besar, tidak terjadi pembentukan senyawa
kompleks aspartam dengan ninhidrin lagi. Namun penambahan ninhidrin ini
memberikan peningkatan absorbansi. Peningkatan absorbansi tersebut bukan dari
senyawa kompleks namun dari reagen ninhidrin sisa yang juga berwarna ungu, sehingga
menaikkan nilai absorbansi.
Hasil reaksi antara aspartam dengan ninhidrin juga dapat dilihat berdasarkan
perubahan intensitas warna ungu dalam larutan yang ditunjukkan oleh Gambar 5.6.
Pada Gambar 6 terlihat terjadinya kenaikan intensitas warna ungu dengan penambahan
volume ninhidrin dari 0,5 mL sampai pada volume 3 mL. Pemekatan warna larutan
tersebut menunjukkan semakin banyaknya senyawa kompleks yang terbentuk di dalam
larutan.
Gambar 6
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0,042 0,084 0,168 0,252
Zimon Pereiz, Chuchita, Meiyanti Ratna Kumalasari, Zahrotun Nafisah
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 516
Perubahan intensitas warna larutan dalam volume ninhidrin
yang bervariasi
Berdasarkan ulasan yang telah dikemukakan, dapat diketahui bahwa reaksi
kolorimetri antara aspartam dengan ninhidrin berlangsung efektif ketika menggunakan
ninhidrin dengan jumlah mol 0,168 mmol dan volume sebesar 2 mL. Perbandingan mol
ninhidrin dengan aspartam yaitu 2:1, sesuai dengan reaksi pada Gambar 7.
Reaksi pembentukan senyawa kompleks antara aspartam dengan ninhidrin
ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 7
Reaksi aspartam dengan ninhidrin
0,5 mL
1 mL
2 mL
3 mL
Analisis Aspartam dengan Metode Spektrofotometri Uv-Visible serta Optimasi Konsentrasi
Ninhidrin dan Aplikasinya untuk Penentuan Kandungan dalam Minuman Energi
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 517
Gambar 7 menunjukkan bahwa pada reaksi (1), ninhidrin berikatan dengan
aspartam disertai dengan pelepasan H2O untuk membentuk senyawa intermediet
karbinolamina. Selanjutnya terjadi pelapasan molekul H2O pada senyawa
karbinolamina (2) dan menghasilkan basa Schiff. Reaksi berlanjut hingga menghasilkan
Zimon Pereiz, Chuchita, Meiyanti Ratna Kumalasari, Zahrotun Nafisah
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 518
senyawa 2-amino-indanadion oleh kehadiran H2O. Senyawa 2-amino-indanadion yang
terbentuk bereaksi dengan ninhidrin sehingga menghasilkan senyawa kompleks
berwarna ungu.
4. Validasi Metode Analisis
Validasi terhadap metode juga telah dilakukan pada penelitian analisis aspartam
dengan metode spektrofotometri UV-Visibel serta menggunakan pereaksi ninhidrin.
Validasi metode ini dilakukan dengan tujuan untuk memastikan bahwa prosedur analisis
memberikan hasil analisis yang dapat diterima, sehingga prosedur analisis ini dapat
diaplikasikan dan memberikan hasil yang akurat. Parameter yang divalidasi antara lain:
sensitivitas, linearitas, presisi, limit kuantifikasi (LOQ) dan limit deteksi (LOD).
Parameter analisis diperoleh dari hasil perhitungan secara statistik menggunakan
Ms.Excel dari data kurva larutan standar yang ditunjukkan pada Gambar 8 dan data
hasil perhitungan disajikan dalam Tabel 1.
Gambar 8
Kurva kalibrasi larutan standar aspartam
Tabel 1
Data hasil analisis aspartam-ninhidrin
Persamaan garis kurva standar y = 20,3390x – 0,0041
Slope (b) 20,339
Intersep 0,0041
R
2
0,9965
Koefisien korelasi (
) 0,9982
Standar deviasi regresi (Sr) 0,0104
Standar deviasi slope (Sb) 0,6942
Banyaknya data (n) 5
Banyaknya pengulangan (m) 3
y = 20,3390x - 0,0041
R² = 0,9965
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0 0,005 0,01 0,015 0,02
Analisis Aspartam dengan Metode Spektrofotometri Uv-Visible serta Optimasi Konsentrasi
Ninhidrin dan Aplikasinya untuk Penentuan Kandungan dalam Minuman Energi
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 519
5. Sensitivitas
Sensitivitas metode analisis dapat ditunjukkan dengan dua cara, yaitu sensitivitas
kalibrasi dan sensitivitas analitik. Sensitivitas kalibrasi (SENScal) memperlihatkan
adanya hubungan antara sinyal yang dimunculkan instrumen dengan besarnya
konsentrasi pada analit. Sensitivitas analisis (SENSanal) memperlihatkan besarnya
konsentrasi terendah yang dapat membedakan metode analisis yang satu dengan metode
analisis lainnya. Nilai sensitivitas dapat dinyatakan dengan.
SENS
cal
= b


SENS
anal
=

b merupakan slope dan Sr merupakan standar deviasi regresi. Berdasarkan data dan
hasil perhitungan, diperoleh sensitivitas kalibrasi sebesar 20,34 (unit
absorbansi)/(mmol/L). Hal ini menunjukkan bahwa setiap kenaikan 1 mmol/L
konsentrasi aspartam dapat memberikan kenaikan sinyal absorbansi sebesar 20,34 unit.
Hasil perhitungan sensitivitas analisis memberikan nilai sebesar 0,511 mmol/L,
yang menunjukkan bahwa metode analisis dapat memberikan perbedaan pada
perubahan konsentrasi aspartam sebesar 0,511 mmol/L.
6. Presisi
Presisi mengukur ketidakpastian dari suatu hasil analisis. Presisi menunjukkan
persebaran data dari hasil analisis ketika dilakukan pengulangan dalam pengukuran.
Metode yang digunakan dalam analisis memiliki presisi yang baik apabila semakin kecil
persebaran data yang dihasilkan. Uji presisi dilakukan dengan tujuan untuk melihat
sejauh mana kedekatan yang terjadi antara hasil uji secara berulang. Metode
pengulangan dilakukan dalam tahap pengujian, sehingga dapat diperoleh hasil yang
tepat serta memberikan respon baik terhadap analit yang terdeteksi (Miller, 2010). Nilai
presisi digambarkan dengan simbol Sc. Nilai Sc diperoleh dari data kalibrasi.
Sc =
󰇡

󰇢
󰇛
󰇜 󰇡

󰇢
󰇛
󰇜
n adalah jumlah data, m jumlah replikasi, C konsentrasi aspartam, C┴- konsentrasi
aspartam rata-rata, dan Sb adalah standar deviasi slope. Nilai presisi diperlihatkan pada
Tabel 2.
Tabel 2
Data statistik uji presisi
Konsentrasi
Absorbansi
Sc
0
0
-
0,013
0,247
0,000612
0,015
0,303
0,001647
0,017
0,338
0,002248
Zimon Pereiz, Chuchita, Meiyanti Ratna Kumalasari, Zahrotun Nafisah
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 520
0,019
0,393
0,002718
Tabel 2 memberikan nilai presisi yang mendekati nol. Hal ini menunjukkan
bahwa persebaran data hasil analisis relatif sangat kecil, sehingga apabila dilakukan
beberapa kali pengukuran pada konsentrasi aspartam yang sama memberikan nilai yang
relatif sama. Jadi, dapat disimpulkan bahwa metode ini memiliki presisi yang tinggi.
7. Linearitas
Pengujian linearitas dilakukan untuk mengetahui hubungan linear antara
absorbansi dengan konsentrasi aspartam dalam metode yang digunakan. Linearitas
memperlihatkan bahwa metode analisis aspartam mampu untuk memberikan sebuah
respon yang proporsional dengan nilai konsentrasi aspartam. Hasil uji linearitas dapat
diperoleh dari persamaan berikut ini.
LIN (%) = 100 (1 -

)
Sb merupakan standar deviasi slope dan b adalah slope. Dalam uji linearitas,
apabila nilai linearitas semakin mendekati 100%, maka data tersebut memiliki linearitas
yang baik. Dari hasil perhitungan, diperoleh LIN (%) sebesar 96,58% untuk setiap
kenaikan konsentrasi aspartam dari konsentrasi 0 sampai 0,019 mol/L. Nilai linearitas
tersebut menunjukkan bahwa metode ini memberikan korelasi yang linear dari
konsentrasi 0,013 sampai 0,019 mol/L.
8. Limit Deteksi
Limit deteksi (LOD) merupakan jumlah terkecil dari analit dalam sampel yang
dapat dideteksi dan masih memberikan respon signifikan dibandingkan dengan blangko.
Limit deteksi dapat dihitung dengan cara sebagai berikut
LOD = 3 · Sco (

󰇜
Dimana Sco merupakan nilai presisi (Sc) terendah dalam analisis yaitu 0,000612.
Dari hasil perhitungan, diperoleh nilai LOD sebesar 0,001831 mol/L. Hal ini
menunjukkan bahwa besarnya konsentrasi terendah dari aspartam yang dapat terdeteksi
yaitu sebesar 0,001831 mol/L. Untuk sampel dengan kandungan aspartam yang lebih
rendah dari LOD maka tidak dapat terdeteksi melalui metode ini.
9. Limit Kuantifikasi
Limit kuantifikasi (LOQ) merupakan nilai konsentrasi terkecil dari sebuah analit
secara kuantitatif dengan menggunakan metode analisis. LOQ dapat dihitung dengan
cara sebagai berikut.
LOQ = 10 · Sco (

)
Jika nilai LOQ lebih kecil dari konsentrasi analit yang digunakan, maka
konsentrasi analit dapat dinyatakan secara kuantitatif. Dari hasil perhitungan, diperoleh
nilai LOQ sebesar 0,006104 mol/L. Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi dari
Analisis Aspartam dengan Metode Spektrofotometri Uv-Visible serta Optimasi Konsentrasi
Ninhidrin dan Aplikasinya untuk Penentuan Kandungan dalam Minuman Energi
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 521
masing-masing aspartam yang digunakan yaitu 0,013; 0,015; 0,017; dan 0,019 mol/L
dapat dinyatakan secara kuantitatif.
10. Penentuan Konsentrasi Aspartam dalam Sampel Minuman Energi
Prosedur analisis aspartam yang telah dioptimasi dan divalidasi, kemudian
diaplikasikan pada sampel minuman energi yang beredar di pasaran, baik minuman
serbuk maupun cair. Berdasarkan hasil uji warna, diketahui bahwa hasil uji sampel
serbuk dan cair memberikan warna ungu, yang menunjukkan bahwa sampel minuman
yang dianalisis mengandung aspartam. Hasil uji warna sampel disajikan pada Gambar 9
dan 10.
Gambar 9
Hasil uji warna sampel serbuk
Gambar 10
Hasil uji warna sampel cair
Zimon Pereiz, Chuchita, Meiyanti Ratna Kumalasari, Zahrotun Nafisah
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 522
Larutan yang berwarna tersebut memberikan absorbansi seperti yang disajikan pada
Tabel 3.
Tabel 3
Data absorbansi sampel
Pengulangan
ke -
Absorbansi
sampel serbuk
Absorbansi
sampel cair
1
0,4235
0,2998
2
0,4217
0,2976
3
0,4211
0,2984
Rata-rata
0,4221
0,2986
Penentuan kandungan aspartam dalam sampel minuman energi, dilakukan dengan
menggunakan metode kurva standar yang merupakan hubungan antara absorbansi
(sampel) dengan konsentrasi larutan aspartam standar. Konsentrasi larutan standar yang
digunakan adalah sebesar 0; 0,013; 0,015; 0,017; dan 0,019 mol/L. Kurva standar yang
diperoleh ditunjukkan oleh Gambar 11.
Gambar 11
Kurva standar aspartam
Absorbansi sampel yang terukur selanjutnya diintrapolasikan ke kurva standar
menggunakan program regresi linear. Nilai absorbansi sampel diplotkan dalam kurva
standar dan memberikan informasi kandungan aspartam dalam minuman energi sebesar
618,051 mg/g sampel untuk sampel serbuk dan 11,69 mg/mL sampel untuk sampel cair.
Dari data ini dapat disimpulkan bahwa konsentrasi aspartam dalam sampel minuman
energi relatif tinggi. Sampel ini dapat menimbulkan efek negatif jika dikonsumsi rutin,
y = 20,3390x - 0,0041
R² = 0,9965
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0 0,005 0,01 0,015 0,02
Konsentrasi (M)
Absorbansi
Analisis Aspartam dengan Metode Spektrofotometri Uv-Visible serta Optimasi Konsentrasi
Ninhidrin dan Aplikasinya untuk Penentuan Kandungan dalam Minuman Energi
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 523
karena aspartam yang dikonsumsi dapat terakumulasi dalam tubuh dan dapat
menimbulkan berbagai penyakit. Penyakit yang ditimbulkan antara lain, mengganggu
sistem saraf, menyebabkan kanker, dan dapat mengganggu fungsi kerja beberapa enzim.
Dalam sampel yang dianalisis tertera kandungan zat-zat lain seperti sukralosa,
sorbitol, maltodekstrin dan sukrosa. Struktur keempat zat tersebut diperlihatkan dalam
tabel 4.
Tabel 4
Komposisi sampel dan struktur kimianya
Komposisi sampel
Struktur kimia
Sukralosa
Sorbitol
Maltodekstrin
Sukrosa
Dalam Tabel 4 terlihat keempat bahan tersebut tidak memiliki gugus alfa amino
bebas, sehingga tidak bereaksi dengan ninhidrin membentuk senyawa kompleks. Untuk
Zimon Pereiz, Chuchita, Meiyanti Ratna Kumalasari, Zahrotun Nafisah
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 524
lebih memastikan, keempat bahan tersebut diuji dengan menggunakan pereaksi
ninhidrin. Hasil reaksi menunjukkan tidak terbentuk larutan berwarna ungu, yang berarti
tidak terbentuk senyawa kompleks dengan ninhidrin. Dengan demikian, dapat
disimpulkan bahwa adanya bahan-bahan tersebut dalam produk minuman energi tidak
mengganggu analisis aspartam secara spektrofotometri UV-Vis menggunakan pereaksi
ninhidrin.
Kesimpulan
1. Senyawa kompleks hasil reaksi antara aspartam dengan ninhidrin mempunyai
absorbansi maksimum pada panjang gelombang 570 nm.
2. Dalam analisis aspartam, semakin besar jumlah mol ninhidrin, senyawa kompleks
yang terbentuk semakin banyak dan jumlah mol ninhidrin yang efektif dapat
dibereaksi maksimal dengan aspartam sebesar 0,168 mmol.
3. Korelasi yang linear ditunjukkan antara absorbansi dan konsentrasi dari konsentrasi
0 sampai 0,019 mol/L, dan metode ini memiliki nilai sensitivitas dan presisi yang
cukup tinggi.
4. Hasil kandungan aspartam dalam minuman energi sebesar 618,05 mg/g untuk
sampel serbuk dan 11,69 mg/mL untuk sampel cair.
5. Adanya pemanis lain seperti sukralosa, sorbitol, maltodekstrin, sukrosa dalam
produk minuman energi tidak menimbulkan gangguan dalam analisis aspartam
secara spektrofotometri menggunakan pereaksi ninhidrin.
Analisis Aspartam dengan Metode Spektrofotometri Uv-Visible serta Optimasi Konsentrasi
Ninhidrin dan Aplikasinya untuk Penentuan Kandungan dalam Minuman Energi
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 4, No. 4, April 2023 525
Bibliografi
Briawan, Dodik, & Aries, M. (2011). Konsumsi minuman dan preferensinya pada
remaja di Jakarta dan Bandung. Gizi Indonesia, 34(1).
Cahyadi, Ir Wisnu. (2023). Analisis & aspek kesehatan bahan tambahan pangan. Bumi
Aksara.
Erni Sumartini, Imas. (2015). Studi Paparan Pemanis Buatan Aspartam Padaminuman
Ringan Pada Minuman Yang Dikonsumsi Siswa/i SMP Negeri 1 Cimaung
Kabupaten Bandung Dengan Menggunakan Metode Food Frequency
Questionnaire. Falkultas MIPA Universitas Islam Bandung (UNISBA).
Irawan, Eka Deddy. (2006). Studi In Vitrohubungan Logaritma Koefisien Partisi dengan
Ikatan Protein Plasma Dariantidiabet Turunan Sulfonil Urea sebagai Bahan
Pembelajaran Mata Kuliah Farmasifisik. Jurnal Pengembangan Pendidikan, 3(1),
210209.
Kodrat, David Sukardi. (2021). Strategi Mendominasi Benak Konsumen Dan Pasar
Melalui Stv (Strategi-Taktik-Value) Triangle (Studi Pada Industri Minuman Energi
Di Indonesia).
La Kariadin, Penulis, Yuniarty, Tuty, & Fauzi, Ahmad Zil. (2020). Studi Literatur
Analisis Kadar Aspartam Pada Jajanan Minuman. Poltekkes Kemenkes Kendari.
LO, Anastasia Giovanna Redenta Tangano. (2023). Review Penggunaan Siklamat
Dalam Produk Minuman Dan Analisis Paparannya.
Mayasari, Andhika, Af’idah, Noer, & Manasikana, Oktaffi Arinna. (2021). Edu Krisza
(Kriteria Jajanan Sehat Bebas Zat Aditif) Kuliner Lokal Kue Banjar. Abidumasy
Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 2(1), 40–46.
Https://Doi.Org/10.33752/Abidumasy.V2i1.1324
Praja, Denny Indra. (2015). Zat Aditif Makanan: Manfaat dan Bahayanya.
Garudhawaca.
Purba, Septiana M. (2018). Efek Pemberian Minuman Energi Yang Mengandung Kafein
Dan Taurin Terhadap Daya Tahan Dan Kadar Asam Laktat Saat Melakukan
Aktifitas Fisik Pada Mahasiswa Ilmu Keolahragaan Stambuk 2016. Unimed.
Sulfiana, Sri, Fauzi, Ahmad Zil, & Orno, Theosobia Grace. (2022). Identifikasi Pemanis
Buatan Natrium Siklamat Pada Minuman Thai Tea Yang Dijual Di Kecamatan
Kambu Kota Kendari Sulawesi Tenggara. Poltekkes Kemenkes Kendari.
Thohir, Muhammad Bakhru. (2015). Pembuatan sensor kimia sederhana untuk
mendeteksi aspartam pada minuman kemasan dengan Reagen Ninhidrin.
Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim.