## PEMBUATAN TEST STRIP BORAKS BERBASIS MEMBRAN SELULOSA BAKTERIAL (NATA DE COCO) YANG DIIMMOBILISASI REAGEN KURKUMIN DAN APLIKASINYA TERHADAP SAMPEL MAKANAN
(PREPARATION OF BORAX TEST STRIP BASED ON BACTERIAL CELLULOSE MEMBRANE (NATA DE COCO) THAT CONTAINED IMMOBILIZED CURCUMIN REAGENT AND ITS APPLICATION FOR FOOD SAMPLES)
Brigitta Yuris Argata Dini, Asnawati,  I Nyoman Adi Winata Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Jember (UNEJ)
Jln. Kalimantan 37, Jember 68121 E-mail : asnawati08@yahoo.com

## Abstrak
Asam   borat   dan   bentuk   garamnya   (natrium   tetraboraks/boraks)   sering   digunakan   sebagai   bahan   tambahan   makanan. Keberadaan boraks dalam makanan perlu untuk ditentukan karena boraks merupakan senyawa yang sangat berbahaya bagi kesehatan dan semakin meluasnya makanan di pasaran yang mengandung boraks. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk   mengetahui   waktu   adsorpsi   dan   massa   reagen   optimum,   menguji   kinerja   test   strip   (sensitivitas,   limit   deteksi, reprodusibilitas dan life time ) serta menentukan persen recovery yang diperoleh dari pengujian beberapa sampel makanan. Penentuan boraks pada penelitian terdahulu dilakukan dalam media cairan. Pada penelitian ini, penentuan boraks dilakukan dengan media kering (berbasis reagen kering) yaitu dengan immobilisasi reagen kurkumin secara adsorpsi pada membran selulosa  bakterial (nata   de   coco). Membran   yang   diimmobilisasi   oleh   reagen   kering   disebut   test   strip.Hasil   penelitian menunjukkan waktu adsorpsi dan massa reagen optimum pada waktu 30 menit dengan massa reagen 73 mg. Sensitivitas, limit deteksi, reprodusibilitas berturut-turut sebesar 0,0377; 0,661 ppm; 99,561 % . Life time test strip dapat bertahan lebih dari 30 hari. Uji recovery dilakukan terhadap sampel yang positif mengandung boraks yaitu tempura, cilok dan sosis dengan persen recovery berturut-turut adalah 92 %; 81 %; dan 91 %.
Kata Kunci: adsorpsi, asam borat, kurkumin, membran, recovery.

## Abstract
Boric acid and its salt sodium tetraborate (borax) often used as food additive. The presence of borax in food need to be determined because at compounds are dangerous for health and the spreading of food on the market that contain borax so huge. Adsorption time and optimum mass reagent, test strip performance (sensitivity, detection limit, reproducibility and life time) and percent recovery of test strip from the testing of some food samples were the aim of this research. On the previous research borax contain on sample was determined by on liquid medium, while on this research carried out with dried medium (dry reagent based) by immobilized curcumin reagent that adsorb on bacterial cellulose membrane (nata de coco). Immobilized membrane with dried reagent called test strip. The result showed that adsorption time and optimum mass reagent at 30 minutes and 73 mg. Sensitivity, detection limit, reproducibility of test strip were 0.0377, 0.661 ppm,99.561 % respectively .The life time of test strip can last more than 30 days. Recovery test performed on positive samples containing borax are tempura, cilok and sosis with consecutive percent recovery is 92%, 81% and 91%.
Keywords: adsorption, boric acid, curcumin, membrane, recovery.

## PENDAHULUAN
Makanan yang beredar dipasaran saat ini beberapa ada   yang   ditambahkan   zat   aditif   berbahaya,   contohnya adalah  asam   borat   dan   garamnya   natrium   tetraboraks (boraks).   Boraks   (Na 2 [B 4 O 5 (OH) 4 ])   biasa   disebut   juga sodium borat, sodium tetraborat  atau disodium tetraborat. Berupa padatan putih dengan densitas 1,73 g/cm 3 , meleleh pada 743 0 C dan memiliki titik didih 1575 0 C [1].
Analisa   asam   borat   dalam   makanan   untuk mengetahui ada tidaknya asam borat serta berapa jumlahnya
telah   dilakukan   dengan   metode  spektrofotometri   [2]. Metode   spektrofotometri   dengan   reagen   kurkumin   telah digunakan dan dikembangkan pada beberapa penelitian [3], [4],[5].
Reagen spesifik yang digunakan untuk mendeteksi boraks   adalah   kurkumin.   Kurkumin   merupakan  senyawa aktif yang ditemukan pada kunyit, berupa polifenol dengan rumus kimia C 21 H 20 O 6 . Konstituen bioaktif kunyit adalah minyak esensial dan warna kuning kurkuminoid termasuk kurkumin, demetoksikurkumin dan bisdemetoksikurkumin [6]. Reaksi  kurkumin dan boraks  akan membentuk suatu
kompleks   yang   merupakan   kompleks   resosianin   merah yang stabil dan spesifik [5].
Analisa   asam   borat   pada   penelitian   terdahulu dilakukan dalam media cair. Pada penelitian ini digunakan suatu metode baru dalam media kering yaitu dengan metode test   strip   berbasis   membran   selulosa   bakterial (nata   de coco) yang diimmobilisasi dengan reagen kurkumin secara adsorpsi. Membran merupakan media reaksi antara reagen dan   sampel   dalam   pembuatan   suatu   test   strip.   Membran didefinisikan   sebagai   lapisan   tipis   (film)   yang   sangat selektif diantara dua fasa dan bersifat semipermeabel dalam bentuk padatan atau cairan [7].
Hasil   penelitian   berupa   data   nilai   intensitas   yang diambil   dari   pengukuran   menggunakan   spektrofotometer reflektansi.   Tujuan   penelitian   ini   adalah:   (1)   mengetahui waktu   adsorpsi   dan   massa   reagen   pada   membran   untuk membentuk hasil  optimum;  (2) menguji kinerja test  strip ditinjau dari limit deteksi, sensitivitas, reprodusibilitas, dan life time; (3) mengetahui persen recovery yang diperoleh dari pengujian beberapa sampel makanan.

## METODE PENELITIAN
Preparasi Larutan Standar a.  Preparasi Larutan Induk Asam Borat 100 ppm Larutan induk 100 ppm dibuat dengan melarutkan 0,011 gram   asam   borat   (H 3 BO 3 )   dengan   menambahkan aquades pada labu ukur 100 mL.
b.  Preparasi Larutan Standar Asam Borat
Preparasi larutan standar asam borat 0, 1, 2, 3, 4 dan 5 ppm   dilakukan   dengan   pengenceran   larutan   standar asam borat 100 ppm. Larutan standar asam borat dibuat dengan menambahkan larutan induk asam borat, 1,5 mL HCl 2N, 3 tetes H 2 C 2 O 4 jenuh dan aquades dalam labu ukur 25 mL.

## Preparasi Membran
Nata   de   coco hasil   fermentasi   dicuci   dengan   air mengalir   selama   24   jam,   selanjutnya  direndam   dengan larutan   NaOH   ±   2%   selama   24   jam   pada   suhu   kamar. Kemudian dicuci kembali dengan aquades hingga pH netral dengan diberi tetesan indikator phenoftalin (PP).
Nata de coco berupa lembaran yang telah netral   di   potong   kecil-kecil   kemudian   diblender   sampai terbentuk   bubur   nata.   Bubur  nata   dicetak   dengan   ukuran ketebalan 0.1-0.2 mm kemudian dikeringkan.

## Preparasi Sampel
Sampel   yang   mengandung   boraks   ±  13,33   gram ditambahkan 40 mL aquadest panas, kemudian dihaluskan [5].  Ditambahkan 1,5 mL HCl 2 N dan  H 2 C 2 O 4 jenuh 3 tetes   [8],   kemudian   disaring.   Filtrat   yang   diperoleh diencerkan sampai volumenya 25 mL dalam labu ukur .
Pembuatan Test Strip a. Optimasi Waktu Adsorpsi Reagen pada Test Strip Membran nata de coco dipotong dengan ukuran 1x1 cm. Reagen  kurkumin sebanyak  68 mg dilarutkan  dalam 100   mL   pelarut.   Diambil   2   mL,   kemudian   membran
dicelupkan dalam reagen dengan variasi waktu perendaman 10, 20, 30, 40 dan 50 menit. Tes strip yang telah dibuat diukur   reflektansinya   menggunakan   spektrofotometri reflektansi.
b. Optimasi Konsentrasi Reagen pada Test Strip Reagen   divariasikan   dengan   melarutkan   serbuk kurkumin dalam pelarut metanol.
Reagen (mg) 58 63 68 73 78 Pelarut (mL) 100 100 100 100 100
Masing-masing diambil 2 mL. Proses imobilisasi dilakukan dengan mencelupkan membran nata de coco ukuran 1x1 cm ke   dalam   2   mL   reagen.   Hasil   optimum   dari   konsentrasi reagen   dapat   diketahui   dari   perubahan   warna   yang dihasilkan pada test strip serta data reflektansinya.

## Karakteristik Test Strip
a. Daerah Linear (Linear Range) Linier range ditentukan berdasarkan kurva kalibrasi yang diperoleh dari  hasil respon test strip terhadap  asam borat pada masing-masing konsentrasi yaitu: 0, 1, 2, 3, 4 dan   5   ppm.   Respon   yang   linear   ditunjukkan   melalui persamaan garis sebagai berikut:
y = mx + c (1)
m = slope, c = intersep atau perpotongan terhadap sumbu y [9].
b. Limit deteksi
Limit deteksi merupakan konsentrasi terkecil yang memberikan   sinyal   pada   sensor.Besarnya   limit   deteksi dapat diketahui dengan mengamati konsentrasi terkecil dari larutan standar asam borat yang masih dapat memberikan perubahan warna pada test strip, dapat dirumuskan sebagai berikut:
Y LOD = Y B + 3 S B  Xm = Y LOD − c m (2) Y LOD = limit deteksi, Xm = konsentrasi limit deteksi, Y B = c = intersep kurva kalibrasi, S B = S y/x = standart deviasi blangko, dan m = slope kurva kalibrasi. Untuk menghitung nilai S B digunakan rumus:
SB =  ∑  Xi −  X  2 n − 2 (3)
dimana Xi = data ke 1, 2, 3……, dst, X = rerata (mean) dan n adalah jumlah pengukuran / banyaknya ulangan [10].
c. Sensitivitas
Sensitivitas ditentukan berdasarkan kurva kalibrasi yang diperoleh dari  hasil respon test strip terhadap  asam
borat pada masing-masing konsentrasi yaitu: 0, 1, 2, 3, 4 dan   5   ppm.   Nilai   sensitivitas   dapat   dinyatakan   sebagai slope yang diperoleh dari kurva tersebut.

## d. Penentuan reprodusibilitas
Disiapkan 3 tes strip dengan komposisi optimum yang   sebelumnya   telah   dibuat   dengan   teknik   yang   sama tetapi   dilakukan   dalam   waktu   yang   berbeda.   Test   strip dipotong dengan ukuran yang sama dan dicelupkan dalam larutan standar asam borat. Kemudian masing-masing test strip   diukur   reflektansinya.   Dilakukan   pencatatan   dan perhitungan data.
Hasil   pengulangan   pengukuran   yang   memiliki reprodusibilitas   yang   baik   disebut   presisi,   yaitu   derajat pengulangan   yang   dinyatakan   sebagai   koefisien   variasi (Kv) dari standar deviasi.
Kv =  SD X  x 100 % (4)
SD   =   standar   deviasi,   X   =   rata-rata   absorbansi,   Kv   = koefisien variasi. Analisis kimia biasanya memiliki nilai Kv di   bawah   5   %,   maksudnya   dalam   100   kali   pengukuran hanya terdapat 5 kali kesalahan.
e. Life time
Pengujian dengan mempersiapkan test strip dengan ukuran   1x1   cm.   Selanjutnya   test   strip   dicelupkan   dalam sampel. Data diambil dengan kamera digital. Pengambilan data dilakukan selama 30 hari.

## Uji Real Sampel
Test strip yang sudah siap pakai dicelupkan ke dalam plat   tetes   yang   berisi   larutan   sampel.   Dipanaskan   dalam oven hingga terjadi perubahan warna, kemudian dilakukan pengujian atau penetapan kadar asam borat menggunakan spektrofotometri reflektansi (Mujamil, 1997).
Pengujian selanjutnya dilakukan dengan melarutkan 1 mL larutan standar asam borat 4 ppm ke dalam 1 mL larutan sampel. Test strip yang sudah siap pakai dicelupkan ke dalam sampel yang telah ditambahkan dengan larutan standar asam borat, dipanaskan dalam oven hingga terjadi perubahan   warna.   Selanjutnya   dilakukan   pengujian   atau penetapan kadar asam borat menggunakan spektrofotometri reflektansi. Perolehan kembali larutan standar dalam sampel dapat dihitung berdasarkan persamaan:
% Perolehan Kembali =  CF − CA  C ∗ A x 100 % (5)
C F :   Konsentrasi   total   sampel   yang   diperoleh   dari pengukuran;   C A :   Konsentrasi   sampel   yang   sebenarnya;
C* A : Konsentrasi larutan standar yang ditambahkan [11].

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Optimasi   waktu   adsorpsi   dan   massa   reagen   pada membran
Test   strip   yang   dibuat   memiliki   waktu   adsorpsi optimum pada pencelupan 30 menit dengan massa reagen 73 mg (gambar 1 dan gambar 2). Waktu optimum pada 30 menit menunjukkan bahwa reagen telah teradsorpsi secara maksimal   pada   permukaan   membran.   Sementara   pada waktu 10 dan 20 menit, reagen belum teradsorpsi maksimal pada   permukaan   membran   sehingga   ketika   diukur   nilai intensitasnya rendah. Waktu adsorpsi 40 dan 50 menit juga memberikan   nilai   intensitas   yang   rendah.   Hal   ini dikarenakan   waktu   adsorpsi   yang   lama   menyebabkan terlalu   banyak   reagen   yang   teradsorpsi   sehingga   reagen menumpuk   pada   permukaan   membran   dan   menjadikan warna   membran   lebih   gelap.   Intensitas   yang   diperoleh rendah karena sinar yang dipantulkan dari spektrofotometer reflektansi lebih gelap.
Gambar   1. Grafik   optimasi   waktu   adsorpsi   reagen kurkumin massa 68 mg pada membran.
Gambar 2. Grafik  optimasi  massa reagen  dengan waktu adsopsi 30 menit pada membran.
Massa reagen optimum pada 73 mg menunjukkan bahwa   reagen   telah   teradsorpsi   secara   maksimal   pada permukaan membran. Sementara pada massa 58, 63 dan 68 mg,   massa   reagen   masih   terlalu   kecil   untuk   dapat teradsorpsi   maksimal   pada   permukaan   membran.   Hal   ini menyebabkan   ketika   diukur   dengan   spektrofotometer reflektansi, sinar yang dipantulkan mendekati warna blanko
sehingga menghasilkan nilai intensitas yang rendah. Massa reagen 78 mg juga memberikan nilai intensitas yang rendah. Hal   ini   dikarenakan   massa   reagen   yang   lebih   besar menyebabkan   jumlah   reagen   yang   teradsorpsi   pada permukaan membran lebih banyak dan rapat. Massa lebih besar   menyebabkan   intensitas   yang   dihasilkan   rendah karena   sinar   yang   dipantulkan   dari   spektrofotometer reflektansi lebih gelap.

## Karakteristik Test Strip
Test strip yang telah dibuat pada waktu dan massa optimum   selanjutnya   diuji   karakteristiknya   menggunakan larutan standar asam borat (gambar 3).
Gambar 3. Grafik hubungan antara konsentrasi asam borat
(ppm)   dengan   log   1/R   untuk   test   strip   pada waktu adsorpsi optimum 30 menit dan massa reagen optimum 73 mg.
Berdasarkan   pada   kurva   kalibrasi,   diperoleh koefisien korelasi (r) sebesar 0,9953. Nilai r mendekati 1 menggambarkan korelasi positif, yakni hampir semua titik percobaan   terletak   pada   satu   garis   lurus   yang kemiringannya positif. Harga koefisien korelasi yang dapat diterima dalam suatu penelitian apabila tingkat kesalahan tidak melebihi 5%. Larutan standar asam borat konsentrasi 0   hingga   5   ppm   memberikan   respon   garis   linier   yang ditunjukkan   dari   nilai   koefisien   korelasi   sebesar   0,9953. Disebutkan linier pada konsentrasi 0 hingga 5 ppm karena pada   penelitian   ini   larutan   standar   asam   borat   yang digunakan hanya dari konsentrasi 1 hingga 5 ppm.
Uji limit deteksi diketahui dari kurva kalibrasi yang diperoleh   dari   hasil   test   strip   terhadap   asam   borat   pada masing-masing   konsentrasi.   Berdasarkan   dari   hasil perhitungan,   konsentrasi   terkecil   asam   borat   yang   masih memberikan   respon   terhadap   test   strip   adalah   pada konsentrasi 0,661 ppm dengan nilai Y limit deteksi 0,140 dan nilai SB sebesar 8,312 x 10 -3 . Nilai sensitivitas sebesar 0,0377.   Hasil   yang   positif   pada   persamaan   y   =   mx   +   c menandakan   bahwa   adanya   hubungan   yang   berbanding lurus antara  kenaikan  konsentrasi  asam  borat  dengan log 1/R. Nilai sensitivitas sebesar 0,0377 menunjukkan bahwa setiap perubahan  satuan konsentrasi  larutan standar  asam borat   akan   menghasilkan   perubahan   signal   reflektansi sebesar 0,0377.
Reprodusibilitas dilakukan untuk mengetahui tingkat kepresisian  test  strip yang  dibuat  sebagai  alat  pendeteksi boraks   seperti   ditunjukkan   pada   gambar   4.  Uji
reprodusibilitas   dilakukan   pada   3   test   strip   dengan komposisi optimum. Diambil 13 titik yang berbeda untuk pengukuran intensitas pada masing-masing test strip. Hasil data   penelitian   menunjukkan   bahwa   nilai   intensitas   pada tiap-tiap titik dalam satu membran memiliki nilai intensitas yang   berbeda-beda   tetapi   penyimpangannya   kecil.  Dari hasil perhitungan diperoleh nilai reprodusibilitas 99,561 % dengan Kv sebesar 0,439 %, yang berarti kesalahan dalam pengukuran sebesar 0,439%.
Gambar 4. Grafik reprodusibilitas test strip setelah diuji dengan larutan standar asam borat 4 ppm.
Uji life time dalam penelitian ini dilakukan hingga 30 hari dan test strip masih memberikan perubahan warna yaitu   merah   pekat.   Hasil   pengujian   menunjukkan   bahwa test   strip   ini   mempunyai   kemampuan   yang   lama   dalam mendeteksi   boraks   bahkan   lebih   dari   30   hari,   seperti ditunjukkan pada gambar 5.
Gambar 5. Grafik life time test strip setelah diuji dengan larutan   standar   asam   borat   4   ppm   hari   1 hingga hari ke 30.
Uji Real Sampel (Recovery)
Uji recovery dilakukan   untuk   mengetahui   kadar analit   sebenarnya   dan   ketepatan   suatu   metode   untuk mendeteksi   keberadaan   analit   dalam   sampel.   Data   hasil penelitian   menunjukkan   bahwa   konsentrasi   dari   ketiga sampel makanan yaitu tempura, cilok dan sosis ayam merah masuk dalam range konsentrasi larutan standar asam borat. Hasil   test   strip   konsentrasi   asam   borat   dalam   tempura sebesar   3,18   ppm,   cilok   2,57   ppm   dan   sosis   1,85   ppm. Sedangkan konsentrasi asam borat untuk sampel mie basah
kuning   sebesar   0,58   ppm   dan   bakso   sapi   kemasan   0,35 ppm.   Sampel   makanan   yang   positif   mengandung   boraks yaitu  tempura,   cilok   dan   sosis   ayam   merah   ditambahkan dengan larutan standar asam borat 4 ppm untuk kemudian ditentukan % perolehan kembali larutan standar asam borat. Persen recovery yang diperoleh ditunjukkan dalam tabel 1.
Tabel 1. Persen recovery
Sampel Konsentrasi sampel (ppm) Konsentrasi sampel + as. borat (ppm) % recovery Tempura Cilok Sosis 3,18 2,57 1,85 6,87 5,81 5,49 92 81 91
Perolehan   kembali   analit   (% recovery )   dalam konsentrasi   ppm   adalah   pada   rentangan   80-110%   [11]. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sampel tempura, cilok   dan   sosis   berada   pada   rentang   % recovery yang ditentukan,   sehingga   dapat   disimpulkan   bahwa   nilai recovery dari penelitian dapat diterima.

## KESIMPULAN
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa  waktu adsorpsi dan massa reagen optimum pada waktu 30 menit dengan   massa   reagen   73   mg.   Sensitivitas,   limit   deteksi, reprodusibilitas berturut-turut sebesar 0,0377; 0,661 ppm; 99,561 %. Life time test strip dapat bertahan lebih dari 30 hari. Uji recovery dilakukan terhadap sampel yang positif mengandung boraks yaitu tempura, cilok dan sosis dengan persen recovery berturut-turut adalah 92 %; 81 %; dan 91 % Reaksi  antara  boraks dan kurkumin tidak dapat  terjadi secara langsung, harus ada penambahan metode pemanasan. Diharapkan ada metode yang lebih baik lagi tanpa adanya pemanasan dan kinerja test strip untuk mendeteksi boraks hanya   dalam   hitungan   detik.   Selain   itu   perlu   dilakukan pengembangan   lebih   lanjut   dalam   pembuatan   test   strip boraks   agar   dapat   mendeteksi   boraks   dalam   konsentrasi yang lebih kecil.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Bambang   Piluharto,   S.Si.,   M.Si.   dan   Bapak   Siswoyo, M.Sc., Ph.D. atas saran dan kritiknya untuk kesempurnaan tulisan ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] D.R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics
86 th edition   (2005-2006)   section   4   page   88,   USA: Trinity City Book.
[2] Coviello,   Coluzzi,   Palleschi,   Grassi,   Santucci,   and Alhaique, “Structural   and   Rheological Characterization of Scleroglucan/borax Hydrogel for Drug Delivery”, Int. J. Biologica Macromol . Vol. 32:
83-92, 2003.
[3] S.   Mizura,   E.   Tee,   and   H.   Ooi,   “Determination   of Boric   Acid   in   Foods:   Comparative   Study   of   Three Methods”, J. Sci. Food Agric . Vol. 55: 261-268, 1991.
[4] Thangavel,   Dhavile,   Dash,   and   Chaurasia, “Spectrophotometric   Determination   of   Boron   in Complex   Matrices   by   Isothermal   Distillation   of Borate Ester into Curcumin”, Anal. Chim. Acta . Vol. 502: 265-270, 2004.
[5] J. Mujamil, “Deteksi dan Evaluasi Keberadaan Boraks pada   Berbagai   Jenis   Makanan   di   Kotamadya Palembang”, Cermin Dunia Kedokteran. No. 120: 17- 21, 1997.
[6] U.   Sotanaphun,   T.   Phaechamud,   and   P. Dechwisissakul,   “Rapid   Screening   Method   for Curcuminoid   Content   in   Tumeric   ( Curcuma   longa Linn.)”, Thai. Pharm. Health Sci. J . Vol. 2(2): 125- 130, 2007.
[7] M.   Mulder, Basic   Principles   Of   Membrane Technology, Kluwer Academic Publisher, 1996.
[8] J.   Silalahi,   I.   Meliana,   L.   Panjaitan,   “Pemeriksaan Boraks di dalam Bakso di Medan”, Maj Kedokt Indon , Vol. 60(11): 521-525, 2010.
[9] R.   Caulcutt   &   R.   Boddy, Statistic   for   Analitical Chemistry, London: Chapman and Hall, 1983.
[10] J.C.   Miller   &   J.N.   Miller, Statistics   for   Analytical Chemistry, England:   Ellis   Horward,   PTR,   Prentice Hall, 1993.
[11] Harmita, Petunjuk Pelaksanaan Validasi Metode dan Cara Perhitungannya, Departemen Farmasi FMIPA- UI, 2004.