## Analisis Kadar Natrium Benzoat pada Sirup Kayu Manis dengan Metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi

## Analysis of Sodium Benzoate Levels in Cinnamon Syrup Using High Performance Liquid Chromatography Method
Armini Hadriyati * , Mukhlis Sanuddin, Aulia Fitri Program Studi Farmasi, STIKES Harapan Ibu Jambi
*E-mail: arminimuas55@gmail.com
DOI: https://doi.org/10.26874/jkk.v3i2.55
Received : 15 Oct 2020, Revised : 23 Oct 2020, Accepted : 9 Nov 2020, O nline : 26 Nov 2020

## Abstrak
Natrium  benzoat  pada  sirup  kayu  manis  digunakan  sebagai  pengawet.  Penggunaan  natrium  benzoat sudah  diatur  oleh  BPOM  yaitu  tidak  boleh  melebihi  600  mg/kg.  Mengkonsumsi  minuman  yang mengandung  natrium  benzoat  secara  terus  menerus  dapat  memicu  kanker,  karena  natrium  benzoat bersifat karsinogen didalam tubuh. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui adanya kandungan dan kadar natrium benzoat didalam sirup kayu manis. Sampel sirup kayu manis yang diteliti sebanyak 2 sampel. Metode yang digunakan adalah kromatografi cair kinerja tinggi fase terbalik. Fase gerak yang digunakan methanol:aquabidest (3:97), fase diam oktadesil silika dengan dimensi kolom 250 × 4,6 mm, laju alir 1 mL/menit,  detektor  UV-Vis  225  nm,  dan  volume  injeksi  20 μ L.  Kandungan  natrium  benzoat  yang diperoleh pada sampel sirup kayu manis 1 yaitu sebesar 113,53 mg/kg dan pada sampel sirup kayu manis 2  yaitu sebesar 103,36 mg/kg. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa sirup kayu manis  terbukti  mengandung  natrium  benzoat  dan  aman  untuk  dikonsumsi  karena  kadarnya  tidak melebihi nilai ambang batas maksimum yang diiziinkan.
Kata kunci: KCKT; Pengawet; Sirup; Kayu Manis

## Abstract
The sodium benzoate in cinnamon syrup is used as a preservative. The use of sodium benzoate has been regulated by the BPOM, which should not exceed 600 mg / kg. Consuming drinks containing sodium benzoate continuously can trigger cancer, because sodium benzoate is a carcinogen in the body. The purpose of this research was to determine the content and levels of sodium benzoate in cinnamon syrup. Cinnamon  syrup  samples  researched  were  2  samples.  The  method  used  was  reverse  phase  high performance  liquid  chromatography.  The  mobile  phase  used  was  methanol:  aquabidest  (3:97), octadecyl silica stationary phase with column dimensions of 250 × 4.6 mm, flow rate of 1 mL / minute, UV-Vis detector 225 nm, and injection volume of 20 μL. The sodium benzoate content obtained in the cinnamon syrup 1 sample was 113.53 mg / kg and the cinnamon syrup 2 sample was 103.36 mg / kg. Based on this research, it can be ignored that cinnamon syrup is proven to contain sodium benzoate and is safe for consumption because its levels do not exceed the maximum permissible threshold value.
Keywords: Cinnamon syrup; HPLC method; Preservative

## 1 Pendahuluan
Dalam  kehidupan  sehari-hari,  penggunaan bahan  pengawet  sering  ditemukan  hampir  pada semua  jenis  makanan  dan  minuman.  Salah  satu contoh  penggunaan  bahan  pengawet  pada minuman  seperti  pada  sirup.  Sirup  salah  satu minuman  yang  sangat  digemari  oleh  masyarakat luas karena cita rasanya yang sangat enak, cocok diminum  pada  saat  kapanpun  dan  dimanapun. Bahan  pengawet  yang  sering  digunakan  pada minuman  yaitu  natrium  benzoat,  karena  natrium benzoat  mudah  larut  dalam  air  [1].  Penggunaan natrium  benzoat  ini  berfungsi  menghambat pertumbuhan  mikroorganisme  seperti  kapang, khamir, dan bakteri, serta penggunaan memperpanjang masa simpan produk [2].
Batas  aman  penggunaan  natrium  benzoat pada  makanan  dan  minuman  sudah  diatur  oleh berbagai organisasi di dunia bahkan di Indonesia. Menurut Khade & Mirgane (2014) yang mengutip dari Food  and  Drug  Administration (FDA), natrium benzoat direkomendasikan sebagai GRAS ( Generally  Recognized  A  Safe )  dengan  batas maksimum  konsentrasi  yang  diizinkan  0,1%  [3]. Penggunaan  batas  maksimum  natrium  benzoat sebagai  bahan  tambahan  pangan  di  Indonesia sudah  diatur  dalam  Peraturan  Kepala  BPOM  RI Nomor 36 Tahun 2013 yaitu 600 mg/kg [4].
Penggunaan  natrium  benzoat  sebagai  bahan pengawet  seringkali  disalahgunakan,  seperti penggunaan yang melebihi batas maksimum yang diizinkan. Supriyatin (2019) mengemukakan dari 3  sampel  minuman  isotonik  yang  ditelitinya, hanya  satu  merek  minuman  isotonik  yang mengandung  natrium  benzoat  [5].  Penggunaan natrium benzoat secara terus-menerus dampaknya baru akan terasa beberapa waktu kemudian setelah terakumulasi dalam tubuh karena natrium benzoat bersifat karsinogen di dalam tubuh.
Hilda (2015) menyatakan, penggunaan bahan pengawet  seperti  natrium  benzoat  dari  satu  sisi menguntungkan karena bisa menghambat pertumbuhan  mikroba  [6].  Namun  dari  sisi  lain, bahan  pengawet  pada  dasarnya  adalah  senyawa kimia  yang  merupakan  bahan  asing  yang  masuk bersama bahan pangan yang dikonsumsi. Apabila pemakaian  jenis  pengawet  dan  dosisnya  tidak diatur maka menimbulkan kerugian bagi pemakai, seperti keracunan dan terakumulasinya pengawet dalam organ tubuh.
Penentuan  kadar  natrium  benzoat  pada penelitian  ini,  dianalisis  dengan  menggunakan kromatografi cair kinerja tinggi. Kromatografi cair kinerja  tinggi  memiliki  resolusi  yang  tinggi, selektifitas dan sensifitas yang sangat baik untuk fase  normal  maupun  fase  terbalik.  Kromatografi cair  kinerja  tinggi  ini  juga  mampu  menganalisis sampel  dalam  jumlah  relatif  kecil  dan  waktu analisa cepat dan sangat baik [7].

## 2 Metode Penelitian Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  adalah  spatula, beaker  glass (pyrex®),  Kromatografi  Cair Kinerja  Tinggi  (KCKT)  (Shimadzu  LC- 6AD ® ),  kolom  ODS  (250 × 4,6  mm) (Shimadzu  Simpack®),  labu  ukur  (pyrex®), kertas saring whatman no. 1, cawan penguap, pipet  volume  (pyrex®),  dan  timbangan analitik.
Bahan  yang  digunakan  adalah  natrium benzoat  (Merck®), Aquabidest , methanol HPLC grade , sampel sirup kayu manis.

## Prosedur

## Optimasi Fase Gerak
Optimasi  fase  gerak  dilakukan  dengan  cara memvariasikan  perbandingan  komposisi  fase gerak methanol  HPLC grade dan aquabidest, dengan  perbandingan  (15:85). Methanol  HPLC grade dan aquabidest dengan  perbandingan (3:97). Methanol  HPLC  grade dan aquabidest dengan perbandingan (80:20).

## Pembuatan Larutan Standar Natrium benzoat
Larutan  standar  natrium  benzoat  dibuat dengan cara menimbang sebanyak 0,01 g natrium benzoat,  lalu  dilarutkan  dengan methanol  HPLC grade dalam labu ukur 50 mL sampai tanda batas, sehingga didapatkan konsentrasi 200 ppm [8].

## Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Natrium Benzoat
Kurva  kalibrasi  dibuat  dari  larutan  standar natrium  benzoat  dengan  melakukan  pengenceran dengan konsentrasi 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8 ppm, dan 10 ppm lalu masukkan dalam labu ukur 10 mL dan ditambah methanol HPLC grade sampai tanda batas. Masing-masing larutan disaring menggunakan  kertas  saring  whatman  no  1. Kemudian larutan diinjeksikan sebanyak 20 𝜇 L ke
alat  kromatografi  cair  kinerja  tinggi  dengan menggunakan  fase  gerak methanol  HPLC grade dan aquabidest dengan  perbandingan  yang optimal,  fase  diam oktadesil  silika ,  laju  aliran  1 mL/menit, detektor UV, λ 225 nm.
Penetuan  Kadar  dalam  Sampel  Sirup  Kayu Manis
Penentuan  kadar  dilakukan  dengan  cara masing–masing sampel ditimbang 5 gram. Sampel dimasukkan  ke  dalam  labu  ukur  50  mL  dan dilarutkan dengan methanol HPLC grade sampai tanda  batas.  Larutan  dipipet  5  mL,  masukkan  ke dalam labu ukur 10 mL dan tambahkan methanol HPLC grade hingga tanda batas.  Larutan sampel disaring menggunakan kertas saring whatman no 1. Setelah itu, sebanyak 20 𝜇 L diinjeksikan ke alat kromatografi cair kinerja tingi dengan menggunakan  fase  gerak methanol  HPLC grade dan aquabidest dengan  perbandingan  yang optimal,  fase  diam oktadesil  silika ,  laju  alir  1 mL/menit,  detektor  UV,  λ  225  nm,  dan  untuk setiap  sampel  dilakukan  pengulangan  3  kali  uji [8].

## Validasi Metode Analisis
Validasi  metode  analisis  kromatografi  cair kinerja  tinggi  dari  natrium  benzoat  dilakukan terhadap  beberapa  parameter  yaitu,  linearitas, akurasi,  presisi,  dan  Sensitivitas.  Linearitas diperoleh  dari  data  pengukuran  kurva  kalibrasi, kemudian dianalisis dengan menggunakan persamaan regresi linear, sehingga diperoleh nilai korelasi  (R 2 )  yang  menunjukkan  linearitas. Akurasi  dilakukan  dengan  menguji  di  KCKT, larutan  standar  natrium  benzoat  10  ppm ditambahkan dengan larutan sampel lalu diinjeksikan  sebanyak  20 𝜇 L,  lakukan  3  kali pengulangan  pada  masing–masing  sampel.  Uji presisi  dilakukan  dengan  cara  membuat  larutan standar  natrium  10  ppm,  lalu  diinjeksikan sebanyak 20 𝜇 L, lakukan 6 kali pengulangan. Uji Sensitivitas  diperoleh  dari  persamaan  regresi linear  yang  digunakan  untuk  menghitung  batas deteksi (LoD) dan batas kuantifikasi (LoQ).

## 3 Hasil dan Diskusi/ Result and Discussion
Kadar  natrium  benzoat  dalam  sampel  sirup kayu  manis  dianalisis  dengan  menggunakan kromatografi  cair  kinerja  tinggi  fase  terbalik, maka  fase  diam  yang  digunakan  yaitu oktadesil silika (ODS)  yang  bersifat  nonpolar  dan  fase
geraknya  menggunakan  metanol  dan aquabidest yang bersifat polar. Pada kromatografi cair kinerja tinggi  fase  terbalik  senyawa-senyawa  polar  akan terelusi  lebih  awal  [9].  Penggunaan  fase  diam oktadesil silika dipilih karena mampu memisahkan senyawa–senyawa dengan kepolaran yang  rendah,  sedang,  maupun  tinggi  [7]. Penggunaan  fase  gerak  metanol  dan aquabidest dikarenakan  natrium  benzoat  memiliki  kelarutan yang baik dalam kedua fase gerak tersebut. Fungsi dari  fase  gerak  adalah  melarutkan  campuran  zat, mengangkat dan membawa komponen yang akan dipisahkan melewati fase diam sehingga memiliki waktu retensi dalam rentang yang sesuai [10].
Sebelum menganalisis suatu senyawa, harus dilakukan  optimasi  terlebih  dahulu  untuk mendapatkan hasil analisis yang baik dan optimal. Optimasi  ini  bertujuan  untuk  memastikan  sistem operasi  secara  lengkap  mulai  dari  instrumen, reagen, dan kolom telah cocok untuk menganalisis suatu  senyawa.  Hasil  dari  optimasi  dapat  dilihat dari  faktor  kapasitas,  resolusi,  faktor tailing dan efisiensi kolom [7].
Berdasarkan dari hasil kromatogram optimasi fase gerak, dilakukan pengamatan terhadap waktu retensi  natrium  benzoat  pada  tiga  perbandingan komposisi  fase  gerak  yang  digunakan.  Waktu retensi adalah selang waktu yang diperlukan oleh analit mulai saat injeksi sampai keluar dari kolom dan  ditangkap  oleh  detektor  [9].  Perbandingan komposisi  fase  gerak  yang  paling  bagus  yaitu dengan  perbandingan  komposisi  fase  gerak methanol : aquabidest (3:97)  (Gambar  1),  karena dilihat  dari  puncak  kromatogram  yang  sudah bagus dengan satu puncak yang tajam, dan tidak ada  pengotor  serta  puncak  satu  dengan  lainnya tidak terlalu berdekatan, jika puncak kromatogramnya berdekatan akan mempengaruhi luas area yang didapatkan.
Berdasarkan kurva kalibrasi yang diperoleh, didapatkan persamaan regresi linear y = 1000000x –  126822  dengan  nilai  korelasi  (R 2 )  =  0,9985 (Gambar 2). Berdasarkan perolehan nilai korelasi yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa analisis natrium  benzoat  dalam  rentang  2–10  ppm merupakan  analisis  yang  valid  dan  memenuhi syarat  linearitas  karena  nilai  r  yang  mendekati angka 1 menunjukkan hubungan linear yang ideal, karena hubungan linear yang ideal dicapai jika r = 1 atau mendekati 1 [9].
Gambar 1 . Kromatogram Komposisi Fase gerak methanol:Aquabidset (3:97)
Gambar 2. Kurva Kalibrasi Larutan Natrium Benzoat
Penggunaan batas maksimum natrium benzoat  sebagai  bahan  tambahan  pangan  di Indonesia  sudah  diatur  dalam  Peraturan  Kepala BPOM RI Nomor 36 Tahun 2013 yaitu 600 mg/kg [4],  sedangkan  menurut  FDA  ( Food  and  Drug Administration )  batas  maksimum  yang  diizinkan yaitu  0,1%  atau  setara  dengan  1000  mg/kg. Berdasarkan hasil analisis diketahui bahwa kadar natrium  benzoat  pada  sampel  sirup  kayu  manis (Tabel 1) dapat dikatakan bahwa sirup kayu manis aman  dikonsumsi,  dikarenakan  kadar  natrium benzoat yang terkandung dalam sirup kayu manis tidak melebihi batas maksimum yang telah diatur dalam  Peraturan  Kepala  BPOM  RI  Nomor  36 Tahun  2013  dan  sesuai  dengan  FDA  ( Food  and Drug Administration ).
Validasi  metode  analisis  kromatografi  cair kinerja  tinggi  dari  natrium  benzoat  dilakukan terhadap  beberapa  parameter  yaitu  linearitas, akurasi,  presisi,  sensitivitas.  Validasi  metode analisis  ini  dilakukan  untuk  menjamin  bahwa metode  analisis  yang  digunakan  sudah  akurat, dapat dipercaya untuk digunakan untuk pengujian,
dan tahan pada kisaran analit yang dianalisis [7]. Linearitas  ini  diperoleh    dari  data  pengukuran kurva  kalibrasi,  sehingga  didapatkan  persamaan garis  kurva  kalibrasi  (Gambar  2).  Linearitas digunakan  untuk  mengetahui  hubungan  linear antara  konsentrasi  analit  dengan  respon  detektor [11].  Berdasarkan  data  tersebut  dapat  dikatakan sudah linear, karena nilai korelasi (R 2 ) mendekati angka 1.
Uji  akurasi  dinyatakan  sebagai  persen perolehan  kembali  (% Recovery )  analit  yang ditambahkan.  Persen  perolehan  kembali  (% Recovery )  dinyatakan  sebagai  rasio  antara  hasil yang diperoleh dengan hasil sebenarnya. Berdasarkan  data  yang  diperoleh  (Tabel  2)  % Recovery yang  diperoleh  pada  sirup  kayu  manis dengan  metode  ini  dapat  diterima  karena memenuhi persyaratan, dimana syarat keberterimaan dengan % Recovery rentang 80% - 120%.
Tabel 1. Hasil Penetapan Kadar Natrium Benzoat dalam Sampel Sampel Luas Area Kadar (mg/kg) Kadar rata- rata (mg/kg) Sirup Kayu Manis I 5662072 114,60 113,53 5657579 112,98 5631831 113,02 Sirup Kayu Manis  II 5123398 103,16 103,36 5171628 103,33 5147456 103,58 Tabel 2 . Hasil Uji Akurasi Sampel % Recovery Sirup Kayu Manis  I 105,6 Sirup Kayu Manis II 102,07
Presisi didapatkan dari penyuntikan berulang larutan  standar  yang  diketahui  konsentrasinya untuk  menunjukkan  kinerja  alat  pada  kondisi dengan  batas  presisi  RSD  <  2%.  Hasil  %  RSD yang  didapatkan  dari  uji  presisi  yaitu  sebesar 0,255%  (Tabel  3).  Berdasarkan  %  RSD  yang didapatkan  metode  yang  digunakan  dapat dikatakan sudah teliti karena tidak melebihi angka 2 [12].
y = 1000000x - 126822 R² = 0,9985 0 5000000 10000000 15000000 0 5 10 15 L ua s Are a Konsentrasi
Tabel 3. Hasil Uji Presisi X (ppm) xi (ppm) (xi - xi) 2 SD % RSD 10 10,64122 0,00005065169 0,03 0,3% 10 10,622386 0,00137288089 10 10,634595 0,00000024206 10 10,630251 0,00001483790 10 10,637194 0,00000955428 10 10,638974 0,00002372664
LoD ( Limit of Detection ) dan LoQ ( Limit of Quantification ) didapatkan dari persamaan regresi linier  kurva  kalibrasi.  LoD  ditentukan  untuk mengetahui  konsentrasi  analit  terendah  dalam sampel  yang  masih  bisa  dideteksi  dan  nilai  LoD yang  diperoleh  sebesar  1,049 μg/mL .  LoQ ditentukan  untuk  mengetahui  konsentrasi  analit terendah    dalam  sampel  yang  masih  bisa  diukur dengan  akurat  dan  hasil  LoQ  diperoleh  sebesar 3,497 μg/mL .  Berdasarkan  nilai  LoD  dan  LoQ yang  didapatkan  lebih  rendah  dibandingkan konsentrasi  natrium  benzoat  dalam  penetapan kadar.  Oleh  karena  itu,  kurva  kalibrasi  yang diperoleh  sebelumnya  dapat  digunakan  untuk analisis  kuantitatif  senyawa  natrium  benzoat, selama konsentrasi yang digunakan berada di atas nilai LoD dan LoQ [12].

## 4 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa, dari kedua sampel sirup kayu  manis  yang  diteliti  terbukti  mengandung natrium  benzoat.  Kadar  natrium  benzoat  dalam sampel  sirup  kayu  manis  I  yaitu  sebesar  113,53 mg/kg dan kadar sampel sirup kayu manis II yaitu 103,36  mg/kg.  Berdasarkan  hasil  yang  diperoleh dapat  disimpulkan  kadar  natrium  benzoat  dalam sirup  kayu  manis  masih  berada  di  bawah  nilai ambang batas maksimum.

## Daftar Pustaka
[1] Bakhtra,  D.  D.  A.,  Zulharmita,  Z.,  & Sriyanti,  N.  Analisis  Kadar  Natrium Benzoat pada Jahe Giling Halus (Zingiberis officinale  Rosc.)  secara  Spektrofotometri
Ultraviolet. Jurnal Farmasi Higea . 2017. 9 (2): 176-184.
[2] Azmi,  D.  A.,  Elmatris,  E.,  &  Fitri,  F. Identifikasi  Kualitatif  dan  Kuantitatif Natrium  Benzoat  pada  Saus  Cabai  yang Dijual  di  Beberapa  Pasar  di  Kota
Padang. Jurnal Kesehatan Andalas . 2020. 9 (1S).
[3] Khade, V., & Mirgane, S.  High- performance liquid chromatography method  for  the  analysis  of  sodium benzoate. Int J Sci & Eng Res . 2014. 5 (10):
1382-1384.
[4] BPOM  RI. Peraturan  Kepala  BPOM  RI Nomor  36  Tahun  2013  Tentang  Batas Maksimum  Penggunaan  Bahan  Tambahan Pangan Pengawet . Jakarta. 2013.
[5] Supriyatin,  S.  Penetapan  Kadar  Natrium Benzoat  Pada Minuman  Isotonik  Berbagai Merk  Yang  Dijual  Disalah  Satu  Swalayan Kota  Cirebon. Syntax  Literate;  Jurnal Ilmiah Indonesia . 2019. 4(4): 192-199.
[6] Hilda,  N.  Pengaruh  pengawet  benzoat terhadap kerusakan ginjal. Jurnal Keluarga Sehat Sejahtera . 2015. 13 (2): 14-21.
[7] Gandjar  dan  Rohman. Kimia  Farmasi Analisis .  Yogyakarta:  Pustaka  Pelajar. 2007.
[8] Rahmawati, R., Kosman, R., Effendi, N., & Ismayani,  N.  Analisis  Kadar  Pengawet Natrium  Benzoat  pada  Produk  Minuman Berkarbonasi  dengan  Metode  HPLC. As- Syifaa  Jurnal  Farmasi .  2014. 6 (2):  112-
117.
[9] Susanti  dan  Dachriyanus. Kromatografi Cair  Kinerja  Tinggi .  Padang:  LPTIK UNAND. 2017.
[10] Saleh, E. K. Karakterisasi Puncak Kromatogram  dalam  HPLC  Terhadap Perbedaan  Fase  Gerak,  Laju  Alir  dan Penambahan
Asam. Kandaga–Media
Publikasi  Ilmiah  Jabatan  Fungsional Tenaga Kependidikan. 2019. 1 (2).
[11] Rizalina,  H.,  Cahyono,  E.,  Mursiti,  S., Nurcahyo,  B.,  &  Supartono,  S.  Optimasi Penentuan  Kadar  Metanol  dalam  Darah Menggunakan
Gas Chromatography. Indonesian  Journal  of Chemical Science . 2018. 7 (3): 254-261.
[12] Andayani, R., Martinus, B. A., & Putri, Y. G.  Pengembangan  dan  Validasi  Metode Analisis  Zat  Pengawet  Natrium  Benzoat pada Cabe Merah Giling Secara Spektrofotometri  Ultraviolet. SCIENTIA: Jurnal Farmasi dan Kesehatan . 2016. 6 (2):
133-138.