Abstrak - Telah  dilakukan  penelitian  mengenai pengaruh  waktu  penggilingan  dalam  pembuatan  sari  kedelai terhadap  kadar  total  zat  besi  yang  tertinggal  dalam  ampas sari  kedelai  menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis. Pengukuran dilakukan dengan  mengomplekskan  besi dengan 1,10-fenantrolin  membentuk  besi(II)-fenantrolin.  Panjang gelombang  maksimum  yang  didapat  sebesar  511  nm. Penelitian  dilakukan  dengan  mengukur  kadar  besi  dalam kedelai  tanpa  penggilingan  (dilabeli  sebagai  GM  1)  dan  4 kedelai dengan variasi waktu penggilingan selama 15 detik, 30 detik, 45 detik, dan 60 detik (dilabeli GM 2, GM 3, GM 4, GM 5). Hasil yang didapat yakni GM 1 mengandung besi sebanyak 7,082 gram, GM 2 sebanyak 6,832 gram, GM 3 sebanyak 6,120 gram, GM 4 sebanyak 4,867 gram, dan GM 5 sebanyak 4,444 gram.  Hasil  didapat  menunjukkan  adanya  pengaruh  yang linier  antara  waktu  penggilingan  dan  kadar  total  zat  besi dalam ampas sari kedelai.
Kata  kunci : 1,10-fenantrolin, Besi(II)-fenantrolin, Kadar Besi, Kedelai, Spektrofotometer UV-Vis.

## I. PENDAHULUAN
Berbagai  macam  jenis  mineral  terdapat  di  dalam tubuh  manusia.  Mineral  -mineral  ini  memiliki  fungsi  dan peranan  masing-masing  yang  semuanya  penting  untuk tubuh,  diantaranya  sebagai  pengatur  kinerja  enzim, pengatur keseimbangan asam-basa, pengatur kepekaan otot dan  saraf,  dan  juga  sebagai  pemelihara  bagian  tubuh  baik dari tingkat sel hingga jaringan tubuh [1].
Zat besi  merupakan  salah  satu dari  mineral  mikro yang dibutuhkan oleh tubuh. Mineral mikro adalah mineral yang  dibutuhkan  oleh  tubuh  minimal  10  mg/hari.  Mineral mikro  hanya  dikonsumsi  dalam  jumlah  kecil  karena  jika dalam jumlah besar akan mengakibatkan keracunan bahkan kematian  mengingat  sebagian  besar  mineral  mikro  adalah ion  logam  berat.  Zat  besi  sendiri  berperan sebagai  bahan baku  dalam  proses  pembentukan  darah  [2].  Besi  yang dikonsumsi ini bukanah besi yang biasa digunakan sebagai bahan baku pembuatan paku, namun besi dalam bentuk ion- ionnya, yaitu ferri (Fe 2+ ) dan ferro (Fe 3+ ).
Salah satu bahan olahan pangan yang mengandung zat besi di dalamnya adalah sari kedelai. Sari kedelai dibuat dengan  menghancurkan  kedelai  bersih  yang  dicampur  air dengan cara digiling dalam  satu  wadah. Harga  sari kedelai yang jauh lebih murah dari susu sapi serta rasa sari kedelai yang  khas  membuatnya  digemari  masyarakat.  Selain memiliki  rasa  yang  khas,  ternyata  sari  kedelai  memiliki nilai  gizi  yang  tidak  terpaut  jauh  dari  susu  sapi.  Sebagai contoh,  sari  kedelai  memiliki  kandungan  protein  sebesar
3,60 g/100 g dan zat besi sebesar 1,20 mg/100 g, sedangkan susu  sapi  memliki  kandungan  protein  2,96  g/100g  dan  zat besi  sebesar  0,10  mg/100g [3]. Dengan  demikian, merupakan  sebuah  kewajaran  jika  setiap  hari  semakin banyak  penduduk  di  Indonesia  mengonsumsi  sari  kedelai sebagai  pengganti  susu  sapi.  Akan  tetapi,  jika  teknik pembuatan/pengolahan  yang  dilakukan  salah,  maka  dapat menurunkan  nilai  gizi  dari  sari  kedelai  tersebut.  Padahal produsen kecil dan menengah juga tidak pernah melakukan pengecekan  terhadap  nilai  gizi  hasil  produksinya dikarenakan keterbatasan dana dan juga kemampuan. Maka dari  itu  dalam  penelitian  tugas  akhir  ini  akan  dibahas mengenai pengaruh lama waktu penggilingan kedelai dalam proses pembuatan sari kedelai terhadap banyaknya zat besi yang tertinggal dalam ampas sari kedelai. Dasar pemikiran yang  dipakai  yaitu  dalam  keadaan  ideal,  massa  sebelum reaksi dan massa sesudah reaksi adalah tetap sehingga bila diketahui  massa  zat  besi  yang  terdapat  di  dalam  kacang kedelai  dan  juga  ampas  sari  kedelai  maka  dapat  diketahui pula massa zat besi yang terserap ke dalam sari kedelai.
Metode  yang  akan  digunakan  untuk  menentukan kadar  total  besi  dalam  ampas  sari  kedelai  yakni  dengan spektrofotometer  UV-VIS.  Metode  ini  diawali  dengan mereduksi  Fe 3+ menjadi  Fe 2+ sebelum  dikomplekskan dengan  ortho-fenantrolin  membentuk  warna  jingga  yang kemudian diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometri  UV-Vis.  Agen  pereduksi  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  yaitu  natrium  tiosulfat  karena  dari penelitian  yang  dilakukan  oleh  Amelia  diketahui  bahwa natrium tiosulfat dengan konsentrasi 11 ppm sudah mampu mereduksi  besi(III)  5  ppm  dan  menghasilkan persen recovery hingga  99,2438%  [4].  Untuk  optimasi,  larutan buffer  asetat  dengan  pH  4,5  juga  digunakan  sebagai pengatur keasaman lingkungan serta etilendiamintetraasetat atau  yang  biasa  disebut  sebagai  EDTA  juga  disertakan sebagai agen penopeng agar ion logam berat lain yang ada di dalam sampel tidak mengganggu pengukuran [5].

## II. URAIAN PENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  larutan  Fe(III)  5  ppm sebagai  larutan  standar,  larutan  Na 2 S 2 O 3 100  ppm  sebagai pereduksi,  dan  larutan  1,10-fenantrolin  1000  ppm  sebagai pengompleks.  Penambahan  larutan  buffer  asetat  pH  4,5 berfungsi  untuk  mempertahankan  pH  4,5  yang  merupakan pH  optimum  pada  kondisi  asam  dan  larutan  CH 3 COOH sebagai pelarut. Campuran tersebut diencerkan dengan aqua

## Pengaruh Waktu Penggilingan Terhadap Kadar Zat Besi dalam Ampas Sari Kedelai Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis
Ferry Riyanto Harisman, Djarot Sugiarso Jurusan Kimia, FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
E-mail : djarot@chem.its.ac.id
DM hingga volume larutan 10 mL, dikocok dan didiamkan selama  5  menit.  Absorbansi  untuk  penentuan  panjang gelombang  maksimum  diukur  pada  panjang  gelombang 450-600  nm.  Pembuatan  kurva  kalibrasi  menggunakan prosedur  yang  sama  dengan  variasi  konsentrasi  Fe(III) dengan rentang 1-5 ppm.
Pada penentuan absorbansi sampel, kacang kedelai (GM1)  digiling  kering  lalu  diabukan  di  dalam furnace sebelum  diukur  absorbansinya  pada  panjang  gelombang maksimum.  Sedangkan  untuk  sampel  ampas  sari  kedelai (GM  2-GM  5),  kacang  kedelai  direndam  selama  ±  5  jam sebelum  akhirnya  digiling  basah.  Ampas  yang  di  dapat kemudian diabukan dalam furnace lalu diukur absorbansinya pada panjang gelombang maksimum.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum
Penentuan  panjang  gelombang  maksimum  dari kompleks  besi(II)-fenantrolin  merupakan  langkah  awal dalam  penelitian  ini.  Pengukuran  dilakukan  menggunakan spektrofotometer  UV-Vis  model  GENESYS-10S.  Hasil yang  didapat  dari  pengukuran  merupakan  kurva  hubungan antara  absorbansi  dengan  panjang  gelombang  dari  suatu larutan baku pada konsentrasi tertentu.
Penentuan panjang gelombang maksimum ditentukan  berdasarkan  reaksi  besi(II)  dan  pengompleks 1,10-fenantrolin.  Reaksi  yang  terjadi  pada  pembentukan kompleks besi(II)-1,10- fenantrolin sebagai berikut:
Fe 2+ (aq) + 3C 12 H 8 N 2(aq) → [Fe(C 12 H 8 N 2 ) 3 ] 2+ (aq)
Gambar 3.  1. Kurva Absorbansi pada daerah 450-600 nm
Hasil  pengukuran  panjang  gelombang  maksimum dapat dilihat pada Gambar 3.1. Dari gambar tersebut dapat diketahui  bahwa  panjang  gelombang  maksimum  larutan standar  besi  berada  pada  daerah  500-520  nm  karena  pada daerah  tersebut  terdapat  absorbansi  maksimum  yang ditandai  dengan  adanya  puncak  tertinggi.  Dengan  begitu belum  dapat  diketahui  dengan  pasti  panjang  gelombang maksimum  dari  larutan  standar  besi.  Untuk  mengetahui lebih  jelas,  maka  dilakukan  pengukuran  kembali  pada rentang  500-520  nm.  Hasil  pengukuran  dapat  dilihat  pada Gambar 3.2.

## Gambar 3.  2. Absorbansi pada rentang 500-520 nm
Berdasarkan  Gambar  3.2.  diketahui  ternyata absorbansi  maksimum  larutan  standar  besi  berada  pada panjang  gelombang  511  nm  dengan  absorbansi maksimumnya  0,313.  Panjang  gelombang  maksimum menunjukkan  kepekaan  tertinggi  dan  kesalahan  terkecil sehingga  pengukurannya  akurat.  Panjang  gelombang  ini selanjutnya  digunakan  sebagai  patokan  untuk  pengukuran absorbansi maksimum pada tahap-tahap selanjutnya.

## 3.2. Pembuatan Kurva Kalibrasi
Kurva  kalibrasi  merupakan  suatu  garis  yang diperoleh dari titik-titik yang menyatakan suatu konsentrasi terhadap  absorbansi yang diserap setelah dilakukan analisa regresi linier. Konsentrasi besi secara spektrofotometri UV- Vis  ditentukan  berdasarkan  kurva  kalibrasi  yang  dibuat dengan  mengukur  absorbansi  larutan  standar  besi  dengan variasi 0-5 ppm.
Gambar 3.  3. Kurva Kalibrasi Larutan Standar
Pada  penelitian  ini  didapatkan  persamaan  regresi sederhana y  =  0,061x-0,004 dan  koefisien  regresi  (R 2 ) sebesar  0,998  dengan  koefisien  korelasi  (r)  sebesar  0,999. Koefisien  regresi  (R 2 )  sebesar  0,998  menyatakan  bahwa terdapat  korelasi  yang  erat  dan  linearitas  yang  baik  antara konsentrasi  larutan  besi  dengan  absorbansinya.  Hal  ini dikarenakan nilai kisaran R 2 berada pada rentang 0,9 < R 2 < 1.  Nilai  r  sebesar  0,999  menyatakan  semua  titik  terletak pada  garis lurus yang lerengnya positif karena nilai berada pada  -1≤  r  ≤  1.  Dengan persamaan regresi  ini,  konsentrasi besi  didalam  sampel  dapat  diketahui  dengan  memasukkan nilai absorbansi sampel ke dalam nilai y . Akan tetapi, nilai konsentrasi  yang  dihasilkan  tidak  boleh  melebihi konsentrasi maksimum yang terdapat dalam kurva kalibrasi karena diluar kurva  kalibrasi  linearitas antara  sumbu- x dan sumbu- y belum  teruji.  Jika  ternyata  konsentrasi  sampel melebihi  konsentrasi  maksimum,  maka  perlu  dilakukan pengenceran lebih lanjut.
Uji-t  telah  dilakukan  terhadap  nilai  koefisien regresi  (R 2 ) untuk menguji kelayakan kurva kalibrasi. Dari perhitungan  yang  telah  dilakukan  diperoleh  nilai  t hitung adalah  44,677.  Nilai  tersebut  kemudian  dibandingkan dengan  nilai  t tabel .  Dengan  selang  kepercayaan  95%  dan derajat  kebebasan  4,  maka  nilai  kritik  sebaran  t  adalah sebesar  2,78.  Dari  tabel  dapat  dilihat  bahwa  nilai  t hitung > t tabel ,  maka  hipotesis  H 0 ditolak  dan  dapat  disimpulkan bahwa  terdapat  korelasi  yang  linear  antara  konsentrasi larutan  senyawa  kompleks  besi(II)-fenantrolin  (sumbu- x ) dengan absorbansi (sumbu- y ).

## 3.3. Penentuan  Kadar  Total  Besi  Dalam  Kacang Kedelai
Zat  gizi  yang  dimiliki  oleh  kedelai  terletak  di dalam  biji  yang  dilindungi  oleh  dinding  biji  yang  cukup keras  sehingga  untuk  mengekstraknya  diperlukan  metode- metode  tertentu.  Untuk  penentuan  kadar  total  besi  dalam kedelai  (GM  1),  kedelai  dihancurkan  dengan blender dry mill sampai halus sehingga dinding biji kedelai hancur dan didapatkan  padatan  isi  biji  yang  mengandung  banyak  zat gizi  termasuk  zat  besi  di  dalamnya.  Padatan  ini  kemudian diabukan  untuk  menghilangkan  senyawa-senyawa  ataupun atom-atom  organik  yang  dapat  mengganggu  saat pengukuran.  ketika  diabukan,  atom-atom  organik  tersebut akan  berikatan  dengan  atom  oksigen  dan  membentuk senyawa  gas  yang  keluar  saat  pengabuan  berlangsung. Sedangkan  atom-atom  anorganik  seperti  besi  juga  akan bereaksi dengan oksigen membentuk padatan oksida.
Salah  satu  syarat  sampel  yang  dapat  diukur  oleh spektrofotometer  UV-Vis  adalah  berbentuk liquid (cair), maka  dari  itu  padatan  oksida  yang  dihasilkan  ditambah dengan  HCl  dan  aqua  DM  agar  semua  padatan  oksida tersebut  larut.  Larutan  ini  kemudian  diukur  absorbansinya menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis.  Absorbansi  yang didapat  yakni  0,156  dan  0,160  sehingga  absorbansi  rata- ratanya  0,158.  Setelah  melalui  perhitungan didapatkan bahwa  kedelai  mengandung  sebanyak  7,082  mg  zat  besi. Nilai  ini  kemudian  dipakai  sebagai  acuan  kadar  total  besi dalam kedelai untuk pengukuran selanjutnya.

## 3.4. Penentuan Kadar Total Besi dalam Ampas Sari Kedelai
Proses  pembuatan  sari  kedelai  ternyata  dapat dikategorikan sebagai proses ekstraksi padat-cair ( leaching ) dimana solute (zat yang akan diekstrak) berupa padatan isi biji  kedelai  dan solvent (pelarutnya)  adalah  aqua  DM. Dalam proses ekstraksi ini menghasilkan dua fasa seimbang yaitu  rafinat  dan  ekstrak  dimana  rafinat  adalah  ampas  sari kedelai  yang  masih  mengandung  beberapa  zat  gizi  dan ektrak  adalah  larutan  yang  berisi solvent dan  zat  gizi terlarut.  Ada  beberapa  hal  yang  dapat  mempengaruhi konsentrasi  zat  gizi  terlarut  dalam  ekstrak  (terutama  zat besi),  diantaranya  yaitu  lama  waktu  pengadukan  dengan blender .
Sebelum  dilakukan  ekstraksi,  kedelai  direndam dalam  terlebih  dahulu  selama  5  jam  untuk  melunakkan dinding  biji  kedelai.  Dinding  biji  kedelai  yang  keras menyulitkan  proses  ektraksi  karena blender tidak  mampu memecah dinding biji kedelai sehingga proses ektraksi akan berjalan  kurang  sempurna.  Dengan  direndam  dalam  air selama  5  jam, proses  difusi  air  ke  dalam  biji  kedelai  akan
melunakkan dinding biji kedelai sehingga biji lebih mudah dihancurkan.
Penggilingan  biji  kedelai  dengan  air  dilakukan masing-masing selama  15  detik (GM  2),  30  detik (GM  3), 45  detik  (GM  3),  dan  60  detik  (GM  5).  Ampas  sari  yang didapat  kemudian  diperlakukan  sesuai  prosedur  dan dihitung  konsentrasi  besi  yang  tertinggal.  Dengan memasukkan data GM 1 sebagai perbandingan, berikut data hasil  perhitungan  konsentrasi  besi  dari  ampas  sari  kedelai yang ditunjukkan Tabel 3. 1. Berdasarkan Tabel 3. 1. dibuat grafik  hubungan  antara  waktu  pengadukan  dengan  kadar besi tak ter-ekstrak yang ditunjukkan Gambar 3. 4.
Tabel 3. 1. Kadar Total Besi dalam Kedelai dan Ampas Sari Kedelai Nama Waktu (s) Absorbansi Absorbansi Rata-rata Kadar Besi (mg) GM 1 0 0,158 0,160 0,158 7,082 GM 2 15 0,226 0,222 0,224 6,832 GM 3 30 0,224 0,225 0,224 6,120 GM 4 45 0,168 0,171 0,169 4,867 GM 5 60 0,148 0,145 0,146 4,444
Gambar 3.  4. Grafik Hubungan antara Waktu Pengadukan dengan %besi Tak Terekstrak
Ketika  mata  pisau blender berputar,  dinding  biji kedelai  beserta  isinya  akan  terpotong  menjadi  potongan yang  kecil-kecil.  Semakin  lama  mata  pisau  berputar, semakin  kecil  potongan  dari  biji  kedelai.  Proses  ini menjadikan  luas  permukaan  kedelai  menjadi  lebih  luas, dengan  begitu  kelarutan  dari  kedelai  juga  semakin  tinggi sehingga  semakin  banyak  zat  besi  yang  terekstrak.  Sesuai yang  dikutip  dalam [6],  ada  beberapa  hal  yang mempengaruhi  kelarutan  suatu  zat  terlarut,  diantaranya adalah  pengadukan  dan  luas  permukaan  zat  terlarut. Semakin  besar  luas  permukaan  partikel solute ,  maka semakin  banyak  partikel solute yang  bertabrakan  dengan partikel solvent sehingga  reaksi  antara solute dan solvent akan  lebih  cepat  terjadi.  Pengadukan  mendukung  partikel solute untuk  semakin  sering  bertabrakan  dengan  partikel solvent .  Semakin  lama  pengadukan,  tabrakan  antara  kedua partikel ini semakin sering terjadi dan menghasilkan energi kinetik yang cukup untuk mengaktifasi reaksi antara solute dengan solvent . Fenomena ini terlihat dalam  Gambar 3. 4. dengan bertambahnya  waktu  pengadukan,  luas  permukaan  kedelai menjadi  semakin  besar  sehingga  kelarutan  kedelai  ( solute) di  dalam  air  ( solvent )  semakin  bertambah.  Dengan  begitu
semakin  berkurang  pula  %besi  tak  terk-ekstrak  dalam ampas  sari  kedelai  yang  artinya  semakin  banyak  zat  besi yang terkandung di dalam sari kedelai.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, didapatkan kadar besi sebesar 7,082 mg (GM 1), 6,832 mg (GM  2),  6,120  mg  (GM  3),  4,867  mg  (GM  4),  4,444  mg (GM  5).  Dengan  begitu  dapat  disimpulkan  bahwa  lama waktu  penggilingan  berbanding  terbalik  dengan  kadar  zat besi  dalam  ampas  sari  kedelai  sehingga  semakin  lama digiling  maka  zat  besi  dalam  ampas  sari  kedelai  semakin sedikit,  dengan  demikian  zat  besi  dalam  susu  kedelai semakin banyak.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Bapak Drs.  R.  Djarot  Sugiarso  K.  S.,  MS. atas  bimbingannya sampai  terselesainya  tugas  akhir  ini.  Bapak  dan  Ibu dosen Kimia  FMIPA  ITS  atas  semua  ilmu  yang  telah  diberikan. Orang tua  dan  keluarga  di  Bangil  dan  Surabaya yang senantiasa  memberikan  motivasi  dan  do’a,  serta  teman- teman  Jurusan  Kimia  atas  semangat  dan  dukungan  sampai terselesainya tugas akhir ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Almatsier,  S.  2002.  Prinsip  Dasar  Ilmu  Gizi.  Jakarta  : Gramedia Pustaka Utama.
[2] Moehji, S. 1992. Penyelenggaraan Makanan Institusi dan Jasa Boga. Jakarta : Bharata.
[3] Pamungkasari,  Dewi.  2008.  Kajian  Penggunaan  Susu  Kedelai Sebagai  Substitusi  Susu  Sapi  Terhadap  Sifat  Es  Krim  Ubi  Jalar ( Ipomoea  Batatas ).  Semarang :  Tugas  Akhir  Jurusan  Teknologi Hasil Pertanian FAKULTAS PERTANIAN UNDIP.
[4] Amelia, P. 2004. Optimasi pH Buffer Asetat dan Konsentrasi Larutan  Pereduksi  Natrium  Tiosulfat  dalam  Penentuan Kadar  Besi  Secara  Spektrofotometri  UV-Vis.  Surabaya  :  Tugas Akhir Jurusan Kimia ITS.
[5] Eriko.  2007.  Studi  Perbandingan  Penambahan  Agen  Penopeng Tartrat dan EDTA dalam Penentuan Kadar Besi pada pH 4,5 dengan Pengompleks  Orto  Fenantrolin  secara  Spektrofotometri  UV-VIS. Surabaya : Tugas Akhir Jurusan Kimia FMIPA ITS.
[6] Chang,  Raymond.  2004.  General  Chemistry  :  The  Essential Concepts. New York :  The Mc Graw Hill Companies.