My chemical

Chemical is My Life

Link to Page 1 | Link to Page 2 | Link to Page 3 | Link to Page 4

ENZIM YANG MEMPENGARUHI BILANGAN PEROKSIDA DAN MENINGKATNYA ANGKA PEROKSIDA

Peroksida digunakan sebagai zat pengelantang atau bleaching agent pada industri pulp, kertas, dan tekstil. Senyawa ini juga biasa dipakai pada proses pengolahan limbah cair, industri kimia, pembuatan deterjen, makanan dan minuman, medis, serta industri elektronika (pembuatan PCB). Salah satu keunggulan peroksida dibandingkan dengan oksidator yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan karena tidak meninggalkan residu yang berbahaya. Kekuatan oksidatornya pun dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Sebagai contoh dalam industri pulp dan kertas, penggunaan peroksida biasanya dikombinasikan dengan NaOH atau soda api.
Peroksida dijual bebas, dengan berbagai merek dagang dalam konsentrasi rendah (3-5%) sebagai pembersih luka atau sebagai

pemutih gigi (pada konsentrasi terukur). Dalam konsentrasi agak tinggi (misalnya merek dagang Glyroxyl®) dijual sebagai pemutih pakaian dan disinfektan. Penggunaan peroksida dalam kosmetika dan makanan tidak dibenarkan karena zat ini mudah bereaksi (oksidan kuat) dan korosif. Peroksida dengan rumus kimia H2O2 merupakan bahan kimia anorganik yang memiliki sifat oksidator kuat. H2O2 tidak berwarna dan memiliki bau yang khas agak keasaman. H2O2 larut dengan sangat baik dalam air. Dalam kondisi normal hidrogen peroksida sangat stabil, dengan laju dekomposisi yang sangat rendah.

Bahan baku pembuatan peroksida adalah gas hidrogen (H2) dan gas oksigen (O2). Teknologi yang banyak digunakan di dalam industri peroksida adalah auto oksidasi Anthraquinone. Di Indonesia sendiri saat ini terdapat beberapa pabrik penghasil peroksida, di antaranya PT Peroksida Indonesia Pratama, PT Degussa Peroxide Indonesia dan PT Samator Inti Peroksida.
Dalam percakapan umum, peroksida adalah larutan berair dari hidrogen peroksida (HOOH or H2O2), senyawa yang dijual sebagai disinfektan atau pemutih ringan. Biasanya hidrogen peroksida yang dijual secara komersial adalah larutan encer yang berisi sedikit stabilizer, dalam botol kaca atau polietilena untuk menurunkan tingkat dekomposisi. 6% (w/v) hidrogen peroksida dapat merusak kulit, menimbulkan bisul-bisul putih yang disebabkan oleh gelembung oksigen.
Dalam kimia organik peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah molekul organik yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-R'). Jika salah satu dari R atau R' merupakan atom hidrogen, maka senyawa itu disebut hidroperoksida (R-O-O-H). Radikal bebas HOO• disebut juga radikal hidroperoksida, yang dianggap terlibat dalam reaksi pembakaran hidrokarbon di udara.

Peroksida organik juga cenderung terurai membentuk radikal RO•, yang berguna sebagai katalis dalam berbagai reaksi polimerasi, seperti resin poliester yang digunakan dalam glass-reinforced plastic (GRP). MEKP (metil etil keton peroksida) biasanya digunakan untuk tujuan ini.
Dalam kimia anorganik, ion peroksida adalah anion O22-, yang juga memiliki ikatan tunggal oksigen-oksigen. Ion ini bersifat amat basa, dan sering hadir sebagai ketidakmurnian dalam senyawa-senyawa ion. Peroksida murni yang hanya mengandung kation dan anion peroksida, biasanya dibentuk melalui pembakaran logam alkali atau logam alkali tanah di udara atau oksigen. Salah satu contohnya adalah natrium peroksida Na2O2.

Ion perokida mengandung dua elektron lebih banyak daripada molekul oksigen. Menurut teori orbital molekul, kedua elektron ini memenuhi dua orbital p* (orbital antiikatan). Hal ini mengakibatkan lemahnya kekuatan ikatan O-O dalam ion peroksida dan peningkatan panjang ikatannya: Li2O2 memiliki panjang ikatan 130 pm dan BaO2 147 pm. Selain itu, hal ini juga menyebabkan ion peroksida bersifat diamagnetik.

Hidrogen peroksida (H2O2) adalah cairan bening, agak lebih kental daripada air, yang merupakan oksidator kuat. Sifat terakhir ini dimanfaatkan manusia sebagai bahan pemutih (bleach), disinfektan, oksidator, dan sebagai bahan bakar roket. Hidrogen peroksida dengan rumus kimia H2O2 ditemukan oleh Louis Jacques Thenard di tahun 1818. Senyawa ini merupakan bahan kimia anorganik yang memiliki sifat oksidator kuat. Bahan baku pembuatan hidrogen peroksida adalah gas hidrogen (H2) dan gas oksigen (O2). Teknologi yang banyak digunakan di dalam industri hidrogen peroksida adalah auto oksidasi Anthraquinone.
H2O2 tidak berwarna, berbau khas agak keasaman, dan larut dengan baik dalam air. Dalam kondisi normal (kondisi ambient), hidrogen peroksida sangat stabil dengan laju dekomposisi kira-kira kurang dari 1% per tahun. Mayoritas pengunaan hidrogen peroksida adalah dengan memanfaatkan dan merekayasa reaksi dekomposisinya, yang intinya menghasilkan oksigen. Pada tahap produksi hidrogen peroksida, bahan stabilizer kimia biasanya ditambahkan dengan maksud untuk menghambat laju dekomposisinya. Termasuk dekomposisi yang terjadi selama produk hidrogen peroksida dalam penyimpanan. Selain menghasilkan oksigen, reaksi dekomposisi hidrogen peroksida juga menghasilkan air (H2O) dan panas. Reaksi dekomposisi eksotermis yang terjadi adalah sebagai berikut:

H2O2 -> H2O + 1/2O2 + 23.45 kcal/mol

Faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi dekomposisi hidrogen peroksida adalah:
1. Bahan organik tertentu, seperti alkohol dan bensin

2. Katalis, seperti Pd, Fe, Cu, Ni, Cr, Pb, Mn

3. Temperatur, laju reaksi dekomposisi hidrogen peroksida naik sebesar 2.2 x setiap kenaikan

10oC (dalam range temperatur 20-100oC)

4. Permukaan container yang tidak rata (active surface)

5. Padatan yang tersuspensi, seperti partikel debu atau pengotor lainnya

6. Makin tinggi pH (makin basa) laju dekomposisi semakin tinggi

7. Radiasi, terutama radiasi dari sinar dengan panjang gelombang yang pendek

Hidrogen peroksida bisa digunakan sebagai zat pengelantang atau bleaching agent pada industri pulp, kertas, dan tekstil. Senyawa ini juga biasa dipakai pada proses pengolahan limbah cair, industri kimia, pembuatan deterjen, makanan dan minuman, medis, serta industri elektronika (pembuatan PCB).Salah satu keunggulan hidrogen peroksida dibandingkan dengan oksidator yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan karena tidak meninggalkan residu yang berbahaya. Kekuatan oksidatornya pun dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Sebagai contoh dalam industri pulp dan kertas, penggunaan hidrogen peroksida biasanya dikombinasikan dengan NaOH atau soda api.

Semakin basa, maka laju dekomposisi hidrogen peroksida pun semakin tinggi. Kebutuhan industri akan hidrogen peroksida terus meningkat dari tahun ke tahun. Walaupun saat ini di Indonesia sudah terdapat beberapa pabrik penghasil hidrogen peroksida seperti PT Peroksida Indonesia Pratama, PT Degussa Peroxide Indonesia, dan PT Samator Inti Peroksida, tetapi kebutuhan di dalam negeri masih tetap harus diimpor.

Hidrogen peroksida dijual bebas, dengan berbagai merek dagang dalam konsentrasi rendah (3-5%) sebagai pembersih luka atau sebagai pemutih gigi (pada konsentrasi terukur). Dalam konsentrasi agak tinggi (misalnya merek dagang Glyroxyl®) dijual sebagai pemutih pakaian dan disinfektan. Penggunaan hidrogen peroksida dalam kosmetika dan makanan tidak dibenarkan karena zat ini mudah bereaksi (oksidan kuat) dan korosif.

Hidrogen peroksida dengan rumus kimia H2O2 merupakan bahan kimia anorganik yang memiliki sifat oksidator kuat. H2O2 tidak berwarna dan memiliki bau yang khas agak keasaman. H2O2 larut dengan sangat baik dalam air. Dalam kondisi normal hidrogen peroksida sangat stabil, dengan laju dekomposisi yang sangat rendah. Pada saat mengalami dekomposisi hidrogen peroksida terurai menjadi air dan gas oksigen, dengan mengikuti reaksi eksotermis berikut:
O2 + H2O + kalor (panas)>--H2O2

Bahan baku pembuatan hidrogen peroksida adalah gas hidrogen (H2) dan gas oksigen (O2). Teknologi yang banyak digunakan di dalam industri hidrogen peroksida adalah auto oksidasi Anthraquinone. Di Indonesia sendiri saat ini terdapat beberapa pabrik penghasil hidrogen peroksida, di antaranya PT Peroksida Indonesia Pratama, PT Degussa Peroxide Indonesia dan PT Samator Inti Peroksida.

Hidrogen peroksida banyak digunakan sebagai zat pengelantang atau bleaching agent, pada industri pulp, kertas dan tekstil. Selain itu, industri-industri lain yang menggunakan hidrogen peroksida di antaranya elektronika (pembuatan PCB), waste water treatment, kimia, medis, deterjen, makanan dan minuman, dan masih banyak lagi.

Salah satu keunggulan hidrogen peroksida dibandingkan dengan oksidator yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan. Ia tidak meninggalkan residu, hanya air dan oksigen. Kekuatan oksidatornya pun dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Sebagai contoh dalamindustri pulp dan kertas, penggunaan hidrogen peroksida biasanya di kombinasikan dengan NaOH atau soda api. Semakin basa, maka laju dekomposisi hidrogen peroksida pun semakin tinggi. Kebutuhan industri akan hidrogen peroksida terus meningkat dari tahun ke tahun. Sampai saat ini Indonesia masih melakukan impor untuk menutupi kebutuhan di dalam negeri.

B. Reaksi Pembentukan Peroksida

1.Reaksi Unsur-unsur Golongan 1 dengan Oksigen dan Klorin

Reaksi dengan Udara atau Oksigen

Semua logam pada Golongan 1 ini sangat reaktif dan harus dihindarkan dari bersentuhan dengan udara untuk mencegah terjadinya oksidasi. Semakin ke bawah Golongan, kereaktifan semakin meningkat. Lithium, natrium dan kalium disimpan di dalam minyak. (Lithium sebenarnya mengapung dalam minyak, tapi terdapat cukup banyak lapisan minyak untuk melindunginya. Itulah sebabnya lithium kurang reaktif dibanding unsur lain dalam Golongan 1). Rubidium dan cesium biasanya disimpan dalam tabung-tabung kaca tertutup untuk mencegahnya bersentuhan dengan udara. Tabung-tabung tempat menyimpan kedua logam ini bisa berupa lingkungan gas vakum atau lembam, seperti gas argon. Tabung-tabung ini dipecahkan tutupnya jika logam didalamnya akan digunakan.

Jika logam-logam pada Golongan 1 ini dibakar maka akan terbentuk beberapa jenis oksida, tergantung pada posisi logam dalam Golongan (rinciannya akan dibahas berikut). Reaksi khusus dengan oksigen hanya merupakan versi yang lebih lambat dari reaksi dengan udara secara umum. Lithium cukup berbeda dengan logam lain dalam Golongan ini karena dia juga bereaksi dengan nitrogen dalam udara menghasilkan lithium nitrida (lihat rincian berikut).

Reaksi masing-masing logam dengan oksigen

Lithium
Lithium akan terbakar dengan nyala merah terang jika dipanaskan di udara. Logam ini bereaksi ini dengan oksigen dalam udara menghasilkan lthium oksida yang berwarna putih. Jika bereaksi dengan oksigen murni, nyala biasanya lebih terang. Lithium juga bereaksi dengan nitrogen di udara menghasilkan lithium nitrida. Lithium merupakan satu-satunya unsur pada Golongan 1 yang dapat membentuk nitrida dengan cara seperti ini.

Natrium
Potongan-potongan kecil natrium terbakar di udara dan sering menimbulkan nyala yang sedikit lebih terang dari warna orange. Jika jumlah natrium yang lebih besar digunakan atau jika dibakar di dalam oksigen maka akan menghasilkan nyala orange yang cemerlang. Terbentuk campuran padatan antara oksida dan natrium peroksida. Persamaan reaksi untuk pembentukan oksida sederhana mirip dengan yang terjadi pada lithium.

Kalium
Potongan-potongan kecil kalium yang dipanaskan di udara cenderung hanya melebur dan dengan cepat kembali menjadi campuran kalium peroksida dan kalium superoksida tanpa ada nyala yang terlihat. Jika potongan-potongan kalium yang lebih besar dipanaskan, maka akan terbentuk nyala berwarna pink kebiru-biruan. Persamaan reaksi untuk pembentukan peroksida tepat seperti yang terjadi pada natrium di atas:

Rubidium and cesium

Kedua logam ini terbakar di udara dan menghasilkan superoksida yaitu RbO2 and CsO2. Persamaan reaksinya sama seperti persamaan reaksi untuk kalium. Beberapa sumber menyebutkan bahwa kedua superoksida ini berwarna orange atau kuning. Salah satu situs utama menyebutkan superoksida rubidium berwarna coklat tua pada salah satu halaman webnya dan berwarna orange pada halaman web lainnya. Nyala yang terbentuk saat reaksi terjadi belum dicermati lebih lanjut. Anda tidak bisa memastikan bahwa nyala yang timbul dari pembakaran logam akan sama dengan warna nyala dari senyawa-senyawanya. Mengapa semakin ke bawah Golongan oksida yang terbentuk berbeda-beda?

• Lithium (dan juga natrium sampai tingkatan tertentu) membentuk oksida-oksida sederhana, X2O, yang mengandug ion O2- umum.

• Natrium (dan juga kalium sampai tingkatan tertentu) membentuk peroksida, X2O2, yang mengandung ion O22- yang lebih kompleks (akan dibahas berikut).

• Kalium, rubidium dan cesium membentuk superoksida, XO2. Struktur ion superoksida, O2-, sangat sulit dibahas pada tingkatan modul ini, untuk memahaminya diperlukan pemahaman yang baik tentang teori orbital molekul.

C. Peranan Hidrogen Peroksida pada Peroksikom

Peroksikom (peroxysome) adalah organel yang terbungkus oleh membran tunggal dari lipid dwilapis yang mengandung protein pencerap (reseptor). Peroksisom tidak memiliki genom dan mengandung sekitar 50 enzim, seperti katalase dan ureat oksidase yang mengkristal di pusatnya. Peroksisom ditemukan pada semua sel eukariota Peroksisom dianggap sebagai organel primitif yang melakukan semua metabolisme oksigen di dalam sel eukariota tipe awal. Produksi oksigen oleh bakteri fotosintetik akan terakumulasi di atmosfer. Hal ini menyebabkan oksigen menjadi toksik bagi sebagian sel. Peroksisom berperan menurunkan oksigen dalam sel dan melakukan reaksi oksidatif. Berkembangnya mitokondria mengambil alih sebagian besar fungsi oksidatif tersebut dan membuat peroksisom kurang terpakai. Yang tersisa pada era modern sekarang hanya fungsi penting yang tidak dapat dilakukan mitokondria. Protein untuk pembelahan disintesis di ribosom pada sitosol lalu diimpor ke dalam peroksisom. Impor protein menyebabkan pertumbuhan dan pembentukan peroksisom melalui pembelahan. Pembelahan mengikuti pembesaran yang dialami oleh peroksisom, lalu muncul tonjolan/tunas di salah satu bagian yang mengakumulasi lipid. Tonjolan ini lalu memisahkan diri. Ribosom bebas, yang tidak melekat pada retikulum endoplasma, memasok protein untuk isi dan membran, sementara dari sitosol dipasok beberapa gugus penting, seperti heme, bagi pembentukan katalase dan peroksidase. Peroksisom mempunyai komposisi enzim yang berbeda dalam jenis sel yang berbeda. Peroksisom mampu beradaptasi dengan kondisi yang berubah-ubah. Contohnya, sel khamir yang ditumbuhkan dalam gula mempunyai peroksisom yang kecil, sedangkan sel ragi yang ditumbuhkan dalam metanol mempunyai peroksisom yang besar untuk mengoksidasi metanol. Jika sel khamir tersebut ditumbuhkan dalam asam lemak peroksisomnya membesar untuk memecahkan asam lemak tersebut menjadi asetil KoA melalui beta-oksidasi.
Peroksisom sel hewan dan tumbuhan

Salah satu fungsi penting biosintetik dari peroksisom hewan adalah untuk mengkatalisis reaksi pertama dari pembentukan plasmalogen. Plasmalogen merupakan jenis phospolipid terbanyak pada myelin. Kekurangan plasmalogen ini menyebabkan myelin pada sel saraf menjadi abnormal, karena itulah kerusakan peroksisom berujung pada kerusakan saraf. Peroksisom juga sangat penting dalam tumbuhan. Terdapat dua jenis peroksisom sudah yang diteliti secara ekstensif. Tipe pertama terdapat pada daun, yang berfungsi untuk mengkatalisis produk sampingan dari reaksi pengikatan CO2 pada karbohidrat, yang disebut fotorespirasi. Reaksi ini disebut fotorespirasi karena menggunakan O2 dan melepaskan CO2. Tipe peroksisom lainnya, terdapat dalam biji yang sedang berkecambah. Peroksisom kedua ini, dinamakan glioksisom, mempunyai fungsi penting dalam pemecahan asam lemak, yang tersimpan dalam lemak biji, menjadi gula yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman muda. Proses pengubahan lemak menjadi gula ini dilakukan dengan rangkaian reaksi yang disebut siklus glioksilat.
Dalam siklus glioksilat, dua molekul asetil KoA dihasilkan dari pemecahan asam lemak, selanjutnya digunakan untuk membuat asam suksinat. Selanjutnya asam suksinat ini meninggalkan peroksisom dan akan diubah menjadi glukosa. Siklus glioksilat ini tidak terjadi pada sel hewan. Hal ini menyebabkan sel hewan tidak dapat mengubah asam lemak menjadi karbohidrat.

Reaksi fotorespirasi pada sel tumbuhan

Selama fotosintesis, CO2 diubah menjadi glukosa melalui siklus Calvin, yang dimulai dengan penambahan CO2 ke dalam gula lima karbon, ribulosa-1,5-bifosfat. Akan tetapi, enzim yang terlibat dalam reaksi ini terkadang mengkatalisis penambahan O2 ke dalam ribulosa-1,5-bifosfat, yang berakibat pada produksi senyawa dengan dua karbon, fosfoglikolat. Fosfoglikolat kemudian diubah menjadi glikolat, yang kemudian ditransfer ke peroksisom, kemudian dioksidasi dan diubah menjadi glisin. Kemudian glisin ditransfer ke mitokondria dan diubah menjadi serin. Serin lalu dikembalikan ke dalam peroksisom dan diubah menjadi gliserat, yang kemudian ditransfer kembali ke kloroplas.

Peroksisom tidak memiliki DNA dan ribosom sehingga tidak dapat mensintesis protein sendiri. Oleh karena itu dilakukan impor protein melalui membran. Hanya protein tertentu yang dapat masuk ke peroksisom, yaitu protein yang memiliki sekuen tiga asam amino spesifik (serin-lisin-leusin) pada ujung C atau ujung N (Protein Targeting Signal/PTS). Protein reseptor impor peroksisom yang terlibat dalam transpor protein ke dalam peroksisom adalah peroksin (Pex). Protein reseptor impor peroksisom yang larut dalam sitosol (Pex2 atau Pex5) mengenali protein peroksisom di sitosol yang mengandung tiga sekuens asam amino spesifik di ujung N atau ujung C. Pex2 atau Pex5 mengangkut protein ke dalam peroksisom dengan bantuan protein membran peroksisom. Kemudian di dalam peroksisom protein dilepaskan lalu Pex2 atau Pex5 kembali ke sitosol.

D. Penurunan Angka Peroksida Minyak Kelapa Tradisional dengan Adsorben Arang Sekam Padi IR 64 yang Diaktifkan dengan Kalium Hidroksida

Telah dilakukan penelitian aktivitasi arang sekam padi jenis IR 64 dengan KOH dan digunakan sebagai adsorben larutan H2O2. Selanjutnya adsorben tersebut diaplikasikan untuk menurunkan angka peroksida minyak kelapa tradisional. Penelitian ini meliputi aktivitasi arang sekam padi dengan KOH 5%, 10%, dan 15%, kemudian diteruskan dengan penentuan laju dan isoterm adsorpsi arang sekam aktif terhadap larutan H2O2. Akhirnya arang sekam aktif tersebut digunakan untuk penentuan penurunan angka peroksida minyak kelapa tradisional. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju adsorpsi arang sekam padi diaktivasi KOH lebih tinggi dibandingkan dengan arang sekam padi tanpa aktivasi.

Pola isoterm adsorpsi arang sekam padi tanpa dan dengan pengaktifan mengikuti isoterm adsorpsi Langmuir. Arang sekam padi yang diaktivasi KOH 15 % mampu meningkatkan kapasitas adsorpsi larutan H2O2 sebesar 297,16 mg/g, sedangkan tanpa pengaktifan hanya 271,66 mg/g. Arang sekam padi yang diaktivasi KOH 15 % digunakan untuk menurunkan angka peroksida minyak kelapa tradisional, dan arang tersebut mampu menurunkan angka peroksida sampai 84,4%.

Sekam padi sebagian kecil masih dimanfaatkan untuk kepentingan rumah tangga, seperti bahan bakar memasak, membakar batu bata, genteng, atau tembikar. Limbah sekam ini belum dimanfaatkan secara maksimal padahal merupakan bahan baku yang dapat dikembangkan dalam agroindustri, karena tersedia dalam jumlah banyak serta murah. Disamping sebagai bahan bakar, sekam dapat juga dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan karbon aktif, kertas karbon, batu bateray dan lain-lain Arang umumnya mempunyai daya adsorpsi yang rendah dan daya adsorpsi itu dapat diperbesar dengan cara mengaktifkan arang menggunakan uap atau bahan kimia. Aktivasi karbon bertujuan untuk memperbesar luas permukaan arang dengan membuka pori-pori yang tertutup tar, hidrokarbon, dan zat-zat organik lainnya, sehingga memperbesar kapasitas adsorpsi. Beberapa bahan kimia yang dapat digunakan sebagai zat pengaktif seperti: HNO3, H3PO4, CN, Ca (OH)2, CaCl2, Ca(PO4)2, NaOH, KOH, Na2SO4, SO2, Zn Cl2, Na2CO3, dan uap air pada suhu tinggi.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya oleh Teng dan Hsu, (1999) KOH dapat dipergunakan sebagai bahan pengaktif karbon yang mempunyai kemampuan aktivasi baik, selain mudah harganya juga murah. Arang aktif dapat digunakan sebagai adsorben untuk memucatkan minyak, dapat juga menyerap suspensi koloid yang menghasilkan bau yang tidak dikehendaki dan mengurangi jumlah peroksida sebagai hasil degradasi minyak (Anonim, 1999). Kenaikkan angka peroksida atau Peroksida value (PV) merupakan indicator dan parameter ketengikan minyak (Winarno,1992). Dalam penelitian ini diteliti mengenai aktivasi arang sekam padi dengan KOH. Arang aktif yang dihasilkan digunakan untuk mengadsorpsi hidrogen peroksida dan selanjutnya diaplikasikan untuk mengurangi angka peroksida minyak kelapa tradisional.Materi dan Metode pengerjaannya adalah sebagai berikut:

Terakhir penentuan kemampuan arang aktif dalam menurunkan peroksida minyak goreng tradisional dicari dengan menggunakan rumus; angka peroksida = [(a – b) x N x 8 x100]/G. Dalam hal ini a = jumlah Na2S2O3 untuk contoh (mL), b = jumlahNa2S2O3 untuk sampel, 8 = ½ x berat atom oksigen (g/mol). G = berat minyak (g).

Penelitian ini diawali dengan aktivasi arang sekam pada IR 64 dengan menggunakan beberapa kosentrasi KOH. Hasil adsorpsi arang sekam padi yang diaktivasi KOH disajikan pada tabel 1.

Nilai konstanta laju adsorpsi H2O2 pada arang sekam.

Jenis Adsorben K1 (min -1)

*Adsorpsi cepat Adsorpsi lambat

*Arang tanpa pengaktifan 0,0346 0,0029

*Arang yang diaktifkan dengan KOH 5% 0,0794 0,0037

*Arang yang diaktifkan dengan KOH 10% 0,0885 0,0180

*Arang yang diaktifkan dengan KOH 15% 0,829 0,0418

Arang aktif yang diperoleh ditentukan laju dan isoterm adsorpsinya terhadap larutan hidrogen peroksida. Selanjutnya arang aktif digunakan untuk menentukan angka peroksida minyak tradisional.

Simpulan dari percobaan tersebut adalah:

Aktivasi arang sekam padi IR 64 menggunakan KOH 15% menunjukkan kapasitas adsorpsi optimum yang dapat menurunkan angka peroksida pada minyak goreng tradisional 84,4 %. Dimana arang aktif terlebih dahulu ditentukan laju dan isoterm adsorpsinya terhadap larutan H2O2 pada arang sekam padi IR 64.

E. Nilai peroksida dan aktivitas anti radikal bebas diphenyl picril hydrazil hydrate (DPPH) ekstrak metanol Knema laurina

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan nilai peroksida dan uji aktivitas antiradikal bebas DPPH (diphenyl picril hydrazil hydrate) ekstrak metanol Knema laurina (Myristicaceae) sebagai indikator sifat antioksidan. Nilai peroksida (POV) ditentukan dengan cara titrasi iodometri sedang uji antiradikal bebas DPPH dilakukan dengan spektrofotometri. Berdasarka hasil penapisan fitokimia diketahui bahwa komponen kimia pada K. laurina adalah minyak atsiri, sterol, triterpen, tanin, gula pereduksi, alkaloid dan saponin.

Nilai peroksida (POV) dari ekstrak metanol K. laurina adalah 158.07 peroksida/1kg contoh sedang POV a-tocopherol adalah 363.96 peroksida/1kg contoh. Hal ini menunjukkan bahwa ekstrak metanol K. laurina mampu menghambat proses oksidasi lebih baik dari a-tocopherol sehingga peroksida yang terbentuk lebih rendah. IC50 (konsentrasi penghambatan 50%) terhadap radikal bebas DPPH adalah 39.72 ppm, sedang IC50 vitamin C adalah 12.20 ppm. Hasil ini menunjukkan bahwa ekstrak metanol K. laurina mampu menghambat 50% aktivitas radikal bebas DPPH pada konsentrasi 39.72 ppm. Berdasarkan hasil tersebut dapat dikatakan bahwa ekstrak metanol K. laurina mampu berfungsi sebagai reduktor pada proses oksidasi dan mempunyai aktivitas yang baik sebagai anti radikal bebas DPPH.

Radikal bebas merupakan suatu molekul yang sangat reaktif karena mempunyai satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan. Radikal bebas sangat reaktif karena kehilangan satu atau lebih elektron yang bermuatan listrik, dan untuk mengembalikan keseimbangannya maka radikal bebas berusaha mendapatkan elektron dari molekul lain atau melepas elektron yang tidak berpasangan tersebut. Radikal bebas dalam jumlah berlebih di dalam tubuh sangat berbahaya karena menyebabkan kerusakan sel, asam nukleat, protein dan jaringan lemak. Radikal bebas terbentuk di dalam tubuh akibat produk sampingan proses metabolisme ataupun karena tubuh terpapar radikal bebas melalui pernapasan.

Di dalam tubuh terdapat mekanisme antioksidan atau antiradikal bebas secara endogenik. Tetapi bila jumlah radikal bebas dalam tubuh berlebih maka dibutuhkan antioksidan yang berasal dari sumber alami atau sintetik dari luar tubuh. Senyawa antioksidan ini akan menyerahkan satu atau lebih elektronnya kepada radikal bebas sehingga dapat menghentikan kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas.

Menurut Hudson (1990) definisi antioksidan secara umum adalah suatu senyawa yang dapat memperlambat atau mencegah proses oksidasi. Antioksidan dapat menghambat laju oksidasi bila bereaksi dengan radikal bebas.Secara alami beberapa jenis tumbuhan merupakan sumber antioksidan, hal ini dapat ditemukan pada beberapa jenis sayuran, buahbuahan segar, beberapa jenis tumbuhan dan rempah-rempah.

Beberapa jenis tumbuhan yang dimanfaatkan sebagai rempah-rempah adalah tumbuhan dari suku Myristicaceae. Salah satu jenis tumbuhan dari suku Myristicaceae yang belum banyak diketahui dan diungkapkan potensinya adalah Knema laurina. Knema laurina merupakan pohon dengan tinggi mencapai 8-12 m, ditemukan tumbuh di Jawa dan Sumatra. Kayunya dimanfaatkan sebagai bahan bangunan.

Pengungkapan potensinya sebagai sumber antioksidan kemungkinan berkaitan dengan senyawa kimia yang terdapat dalam tumbuhan. Oleh sebab itu pada penelitian ini dilakukan penapisan fitokimia untuk mengetahui kandungan kimia, uji nilai peroksida sebagai indikator penghambatan proses oksidasi dan juga uji antiradikal bebas DPPH untuk mengetahui kemampuan ekstrak Knema laurina dalam menghambat radikal bebas DPPH.
Metodologi Ekstraksi

Kulit batang Knema laurina diperoleh dari sekitar Taman Nasional Lore Lindu (Sulawesi Tengah). Identifikasi tumbuhan dilakukan di Herbarium Bogoriense. Kulit batang yang akan diekstraksi dibersihkan dari kotoran dan dipotongpotong kemudian dikering anginkan. Kulit batang yang telah kering kemudian digiling halus. Serbuk tersebut ditimbang sebanyak 500 gr dan dimaserasi dengan metanol selama 24 jam. Filtrat yang ada ditampung kemudian dipekatkan dengan rotaryevaporator. Residu dimaserasi lagi sampai filtrat yang tertampung berwarna jernih. Ekstrak pekat yang diperoleh dikumpulkan dan ditimbang untuk mengetahui rendemen ekstrak.
Nilai peroksida Pembuatan larutan natriumtiosulfat 0.02 N

Larutan natriumtiosulfat (Na2S2O3) 0.02N dibuat dengan pengenceran larutan natriumtiosulfat 1N. Normalitas larutan diukur dengan cara berikut : 500 mg kalium iodat (KIO3), dibilas dengan aquadest dalam labu ukur 100 ml diencerkan sampai tanda garis. 25 ml dipipet dalam Erlenmeyer yang telah berisi 10 ml KI 20% dan 25 ml HCl 4N. Larutan natriumtiosulfat dititar dengan 0.02N sampai warna menjadi kuning, ditambahkan larutan kanji. Penitaran dilanjutkan sampai warna biru hilang.

Ketarangan :

V = ml larutan natriumtiosulfat

fp = 100/25 ; 35.7 = berat setara kaliumiodat

Penentuan nilai peroksida

Ekstrak metanol 500 mg dimasukkan dalam Erlenmeyer 250 ml kemudian ditambahkan 30 ml campuran asam asetat : kloroform : etanol (4:9:5), dan 1 gram Kalium iodide (KI). Simpan sambil dikocok ditempat gelap selama 30 menit. Setelah itu ditambahkan 30 ml aquadest dan larutan kanji. Selanjutnya dititar dengan natrium tiosulfat 0.02N, sampai warna biru hilang. Jumlah (ml) larutan Natiosulfat dicatat.

Nilai Peroksida (POV) = S x N x 1000/gr sampel

Dimana : S = ml larutan Na-tiosulfat

N = normalitas larutan Na-tiosulfat

Uji Antiradikal bebas DPPH

Larutan DPPH (diphenyl picril hydrazil hydrate) 0.004% dalam etanol (pereaksi standar) harus selalu dalam keadaan baru. Dua mg ekstrak yang dilarutkan dalam 4 ml air bebas ion ke dalam larutan DPPH (1mM, 1 ml). Campuran tersebut dikocok dan dibiarkan pada suhu kamar selama 30 menit dan diukur absorbansinya. Absorbansi diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 517 nm.

Nilai Peroksida

Nilai peroksida suatu ekstrak tumbuh-an menunjukkan kemampuan ekstrak untuk menghambat laju oksidasi lemak. Lemak dan senyawa-senyawa yang dapat larut dalam lemak sangat rentan terhadap proses oksidasi. Proses oksidasi ini akan bersifat merugikan terutama pada makanan yang mengandung lemak. Kemampuan suatu ekstrak untuk menghambat laju oksidasi yang diindikasikan dengan nilai peroksida suatu ekstrak kemungkinan dapat dimanfaatkan sebagai suatu bahan yang dapat bersifat antioksidan.

Berdasarkan hasil titrasi iodometri maka nilai peroksida (POV) ekstrak methanol K. laurina adalah 158.07 peroksida/ 1kg contoh, sedang POV a-tocopherol (610 mg) sebagai pembanding positif adalah 363.96 peroksida/1kg contoh. a-tocopherol (vitamin E) digunakan sebagai pembanding positif karena a-tocopherol berfungsi sebagai antioksidan alami dan digolongkan menjadi golongan antioksidan sekunder. Antioksidan sekunder dapat menangkap radikal bebas dan mencegah terjadinya reaksi berantai Nilai peroksida (POV) ekstrak K. laurina lebih kecil dari POV a-tocopherol, hal ini menunjukkan bahwa peroksida yang dihasilkan oleh ekstrak lebih sedikit dibandingkan dengan a-tocopherol.

Hal ini kemungkinan berkaitan dengan kandungan senyawa yang terdapat pada ekstrak methanol K. laurina yang dapat menghambat laju oksidasi dan kemungkinan bersifat bioaktif. Hasil penapisan fitokimia ekstrak K. laurina terdapat pada Tabel I. Penapisan fitokimia dilakukan menurut metode Cuiley (1984). Penapisan fitokimia dilakukan untuk mengetahui komponen kimia pada tumbuhan tersebut secara kualitatif. Misal : identifikasi tannin dilakukan dengan menambahkan 1-2 ml besi (III) klorida pada sari alkohol. Terjadinya warna biru kehitaman menunjukkan adanya tanin galat sedang warna hijau kehitaman menunjukkan adanya tanin katekol.
Golongan senyawa kimia ekstrak methanol K. laurina berdasarkan penapisan fitokimia:
• Minyak atsiri +

• Lemak dan asam lemak –

• Sterol dan triterpenoida +

• Alkaloida basa –

• Aglikon flavonoida –

• Aglikon antrasenoida –

• Tanin +

• Gula pereduksi +

• Garam alkaloida +

• Antrasenoida –

• Glikosida steroid –

• Flavonoida –

• Poliuronida –

• Saponin +

Keterangan : + : terdeteksi

- : tidak terdeteksi

Majalah Farmasi Indonesia, 17(1), 2006 35 Robinson (1991) menyatakan bahwa beberapa triterpenoida telah digunakan untuk pengobatan diabetes, gangguan menstruasi dan kerusakan hati. Senyawa lain yang kemungkinan bersifat sebagai antioksidan pada ekstrak K. laurina adalah fenolik diantaranya adalah tanin. Hasil ini sesuai dengan Boer et al (1995) bahwa K. laurina mengandung tanin. Senyawa fenol bermanfaat untuk mencegah atau menghambat autooksidasi dari lemak dan minyak. Senyawa fenol yang umum digunakan sebagai sumber antioksidan adalah a-tocopherol

Aktivitas anti radikal bebas DPPH

DPPH (difenil pikril hidrazil hidrat) menghasilkan radikal bebas aktif bila dilarutkan dalam alkohol. Radikal bebas tersebut stabil dengan absorpsi maksimum pada panjang gelombang 517 nm dan dapat direduksi oleh senyawa antioksidan. Pada pengujian anti radikal bebas DPPH terhadap ekstrak metanol K. laurina dan vitamin C sebagai pembanding positif menunjukkan bahwa konsentrasi penghambatan 50% terhadap radikal bebas DPPH berturut-turut adalah 39,72 ppm dan 12,20 ppm. Vitamin C digunakan sebagai pembanding positif karena vitamin C berfungsi sebagai antioksidan sekunder, dengan cara kerja yang sama dengan vitamin E, yaitu menangkap radikal bebas dan mencegah terjadinya reaksi berantai. Hal ini berarti bahwa ekstrak metanol K. laurina pada konsentrasi 39,72 ppm telah mampu menghambat radikal bebas DPPH sebanyak 50%.

Berdasarkan hasil tersebut dapatdikatakan bahwa ekstrak K. laurina mempunyai potensi yang sangat baik dalam menghambat radikal bebas DPPH, karena pada konsentrasi kurang dari 200 ppm telah dapat menghambat 50% radikal bebas DPPH. Kemampuan menghambat radikal bebas DPPH tersebut berkaitan pula dengan senyawa kimia yang terdapat pada ekstrak K. laurina. Senyawa polifenol, misal : tanin pada ekstrak kemungkinan bersifat sebagai antioksidan, selain itu juga terdapat kemungkinan adanya komponen lain yang bersifat sebagai antioksidan. Misal : kandungan vitamin yang dapat berfungsi sebagai antiradikal bebas DPPH.

1) Nilai peroksida (POV) ekstrak methanol K. laurina (158.07 peroksida/1kg ) lebih kecil dari a-tocopherol (363.96 peroksida/1kg)

2) Konsentrasi penghambatan 50% (IC50) terhadap radikal bebas DPPH dari ekstrak metanol K.

laurina adalah 39,72 ppm.

3) Ekstrak metanol K. laurina sangat berpotensi sebagai antiradikal bebas DPPH.

F. Reaksi Oksidasi Edible Oil Menggunakan Metode Penentuan Bilangan Peroksida

Pengaruh pemanasan terhadap kestabilan oksidatif edible oil dapat dipelajari melalui penentuan bilangan peroksidanya. Selain itu, terjadinya proses penuaan dan bleaching pada waktu pemurnian minyak dapat dipelajari secara spektrofotometri pada daerah UV. Sampel minyak dipanaskan dalam oven pada suhu 60°C dari 0 sampai 96 jam. Bilangan peroksida yang dihasilkan ditentukan dengan titrasi iodometri sedangkan absorbansi diukur pada 240 - 320 nm dengan spektrofotometer UV/Vis. Bilangan peroksida sampel minyak kelapa sawit, minyak kelapa murni, dan minyak kelapa murni dengan penambahan antioksidan masing-masing sebesar 2,53 - 3,59; 2,75 - 5,20; dan 1,01 - 1,17 (meq/kg). Semua sampel minyak menunjukkan absorbansi maksimum pada 260 - 280 nm, yaitu 0,24 - 0,36 untuk minyak kelapa sawit, 0,03 - 0,10 untuk minyak kelapa murni, dan 0,01 - 0,08 untuk minyak kelapa murni dengan penambahan antioksidan.

Hasil ini menunjukkan bahwa di bawah pengaruh pemanasan, minyak kelapa murni mudah teroksidasi, sedangkan minyak kelapa sawit relatif stabil terhadap oksidasi. Minyak kelapa murni dengan penambahan BHA (butil hidroksianisol) dan BHT (butil hidroksitoluen) sebagai antioksidan, menunjukkan kestabilan yang lebih baik terhadap oksidasi dibandingkan minyak kelapa murni tanpa penambahan antioksidan. Tidak ada sampel minyak yang menunjukkan absorbansi maksimum pada 230 - 240 nm yang menandakan bahwa sampel belum mengalami proses penuaan. Sampel minyak kelapa sawit memberikan serapan yang cukup kuat terhadap radiasi UV pada 260 - 280 nm. Hal ini menunjukkan bahwa sampel ini telah dimurnikan melalui proses bleaching.

Kesimpulan

Peroksida adalah suatu gugus fungsional dari sebuah molekul organikü yang mengandung ikatan tunggal oksigen-oksigen (R-O-O-R'). Jika salah satu dari R atau R' merupakan atom hidrogen, maka senyawa itu disebut hidroperoksida (R-O-O-H). Radikal bebas HOO• disebut juga radikal hidroperoksida, yang dianggap terlibat dalam reaksi pembakaran hidrokarbon di udara. peroksida adalah larutan berair dari hidrogen peroksida (HOOH or H2O2), senyawa yang dijual sebagai disinfektan atau pemutih ringan.

Reaksi pembentukan peroksida ada 2 yaitu:ü

• Reaksi Unsur-unsur Golongan II dengan Udara atau Oksigen dan

• Reaksi Unsur-unsur Golongan 1 dengan Oksigen dan Klorin.