ACARA II KINETIKA REAKSI PENURUNAN VITAMIN C SELAMA PROSES PEMANASAN
A. Tujuan Tujuan dari praktikum Acara II Kinetika Reaksi Penurunan Vitamin C Selama Proses Pemanasan, yaitu : 1. 2. Mengetahui pengaruh panas terhadap kandungan vitamin C sari buah jeruk. Menentukan kinetika penurunan vitamin C sari buah jeruk selama pemanasan. 3. 4. Menentukan energi aktivasi (Ea) reaksi penurunan vitamin C sari buah jeruk. Menentukan Q10.
B. Tinjauan pustaka 1. Tinjauan Bahan
Tanaman jeruk adalah tanaman buah tahunan yang berasal dari Asia. Cina dipercaya sebagai tempat pertama kali jeruk tumbuh. Sejak ratusan tahun yang lalu, jeruk sudah tumbuh di Indonesia baik secara alami atau dibudidayakan. Tanaman jeruk yang ada di Indonesia adalah peninggalan orang Belanda yang mendatangkan jeruk manis dan keprok dari Amerika dan Itali. Jenis jeruk lokal yang dibudidayakan di Indonesia adalah jeruk Keprok (Citrus reticulata/nobilis L.), jeruk Siem (C. microcarpa L. dan C.sinensis. L) yang terdiri atas Siem Pontianak, Siem Garut, Siem Lumajang, jeruk manis (C. auranticum L. dan C.sinensis L.), jeruk sitrun/lemon (C. medica), jeruk besar (C.maxima Herr.) yang terdiri atas jeruk Nambangan-Madium dan Bali. Jeruk untuk bumbu masakan yang terdiri atas jeruk nipis (C. aurantifolia), jeruk Purut (C. hystrix) dan jeruk sambal (C. hystix ABC). Jeruk varietas introduksi yang banyak ditanam adalah varitas Lemon dan Grapefruit. Sedangkan varitas lokal adalah jeruk siem, jeruk baby, keprok medan, bali, nipis dan purut (Prihatman, 2000).
Komposisi buah jeruk dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti pertumbuhan, kematangan, varietas, dan iklim. Buah jeruk mengandung N (1-2 g / kg pada basis basah), lemak (oleat, linoleat, linolenat, palmitat, asam stearat, gliserol, dan phytosterol), gula (glukosa, fruktosa, sukrosa), asam (terutama sitrat dan malat, serta tartaric, benzoat, oksalat, dan suksinat), karbohidrat tidak larut (selulosa, pektin), enzim (pectinesterase, fosfatase, peroksidase), flavonoid (hesperidin, naringin), prinsip pahit (limonin, isolimonin), minyak kulit buah(d-limonene), unsur volatil (alkohol, aldehida, keton, ester, hidrokarbon, asam), pigmen (karoten, xanthopil), vitamin (asam askorbat, vitamin B kompleks, karotenoid), dan mineral (terutama kalsium dan kalium) (Bampidis, 2006). 2. Tinjauan Teori Mengubah suhu merupakan cara yang sederhana untuk mengubah laju reaksi kimia. Kenaikan suhu akan meningkatkan energi kinetik molekul dan terjadilah lebih banyak tumbukan. Dalam keadaan itu terdapat pula kebolehjadian yang lebih besar bahwa molekul yang bertumbukan mempunyai cukup energi. Kajian mengenai laju reaksi disebut kinetika. Kinetika merupakan alat yang ampuh untuk mempelajari mekanisme reaksi, karena memberikan suatu ukuran laju reaksi dan suatu petunjuk mengenai jumlah dan sifat molekul yang terlibat dalam tahap pengaturan-laju. Percobaan dilakukan pada suhu yang diatur secara tepat dan dengan konsentrasi pereaksi yang diukur dengan cermat. Dengan berlangsungnya reaksi, penurunan konsentrasi pereaksi atau naiknya konsentrasi hasil reaksi ditentukan dalam hubungannya dengan waktu yang telah dijalani. Data yang dinyatakan dalam bentuk matematika, yang dikenal sebagai persamaan laju. Persamaan laju menghubungkan laju dengan konsentrasi (atau lebih tepatnya, keaktifan) dengan perantaraan tetapan kesebandingan, yaitu tetapan laju jenis. Laju berkaiatan dengan energi pengaktifan, yaitu energi yang diperlukan untuk membawa pereakksi ke konfigurasi titik energitinggi sepanjang alur reaksi keadaan peralihan. Struktur dan medium mempengaruhi energy pengaktifan dan mengaitkan laju reaksi dengan cara yang analog dengan pengaruhnya terhadap kesetimbangan (Pine, 1988).
Setiap reaksi kimia memerlukan energi aktivasi. Itulah salah satu perbedaan antara reaksi kimia dengan peristiwa fisik. Harga energi aktivasi berbeda untuk satu reaksi dengan reaksi lainnya. Hubungan antara energi aktivasi dengan laju reaksi diberikan oleh persamaan Arrhenius :k = A e-Ea/RT. Untuk reaksi yang memerlukan energy aktivasi kecil maka reaksi dapat berlangsung pada temperature rendah dengan laju reaksi yang mememadai. Bahan-bahan ini digilongakan ke dalam kelompok bahan hipergolik. Rekasi yang memerlukan energi aktivasi, Ea besar maka berarti bahwa reaksi baru dapat berlangsung pada tingkat laju reaksi yang memadai jika reaksi dilakukan pada temperatur tinggi (Satibi, 2004). Suhu adalah ukuran energi kinetik rata-rata dari molekul tersebut; menaikkan suhu akan meningkatkan energi kinetik yang ada untuk memutuskan ikatan-ikatan ketika tumbukan. Saat tumbukan antarmolekul terjadi, sejumlah energi kinetik akan digunakan untuk memutuskan ikatan. Jika energi kinetik molekul besar, tumbukan yang terjadi mampu memutuskan sejumlah ikatan. Selanjutnya, akan terjadi pembentukan kembali ikatan baru. Sebaliknya, jika energi kinetik molekul kecil, tidak akan terjadi tumbukan dan pemutusan ikatan. Dengan kata lain, untuk memulai suatu reaksi kimia, tumbukan antarmolekul harus memiliki total energi kinetik minimum sama dengan atau lebih dari energi aktivasi (Ea), yaitu jumlah energi minimum yang diperlukan untuk memulai suatu reaksi kimia. Saat molekul bertumbukan, terbentuk spesi kompleks teraktifkan (keadaan transisi), yaitu spesi yang terbentuk sementara sebagai hasil tumbukan antarmolekul sebelum
pembentukan produk.Dari persamaan Arrhenius terlihat bahwa laju reaksi (dalam hal ini diwakili konstanta laju reaksi) semakin besar saat reaksi terjadi pada temperatur tinggi yang disertai dengan energi aktivasi rendah. Secara umum, menaikkan suhu menyebabkan laju reaksi meningkat. Pada kimia organik, ada aturan umum yang mengatakan bahwa menaikkan suhu 10C akan menyebabkan kelajuan reaksi menjadi dua kali lipat. Kenaikan suhu dapat meningkatkan jumlah tumbukan antarmolekul. Menaikkan suhu menyebabkan molekul bergerak dengan lebih cepat, sehingga terdapat peningkatan kesempatan bagi molekul untuk saling bertumbukan
dan bereaksi. Menaikkan suhu juga menaikkan energi kinetik rata-rata molekul. Energi kinetik minimum yang dimiliki molekul harus sama atau lebih besar dari energi aktivasi agar reaksi dapat berlangsung. Reaktan juga harus bertumbukan pada sisi aktifnya. Kedua faktor inilah yang menentukan apakah suatu reaksi berlangsung atau tidak (Atmojo, 2010). Vitamin C disebut juga asam askorbat, merupakan vitamin yang paling sederhana, mudah berubah akibat oksidasi, tetapi amat berguna bagi manusia. Struktur kimianya terdiri dari rantai 6 atom C dan kedudukannya tidak stabil (C6H8O6), karena mudah bereaksi dengan O2 di udara menjadi asam dehidroaskorbat. Sifat vitamin C adalah mudah berubah akibat oksidasi namun stabil jika merupakan kristal (murni). Menurut Wills et al (1981) penyimpanan pada suhu rendah dapat mengurangi kegiatan respirasi dan metabolisme, memperlambat proses penuaan, mencegah kehilangan air dan mencegah kelayuan (Safaryani, 2007). Faktor anti-skorbut dalam buah segar yang mencegah perkembangan gejala khas kekurangan vitamin pada manusia adalah turunan karbohidrat yang dikenal sebagai vitamin C atau asam askorbat. zat ini bukan lah asam karboksil tapi lakton dan mengandalkan sifat asam (dan kemudahan oksidasi) dengan kehadiran sebuah konjugat pengelompokan enediol ke grup karbonil. Asam L-askorbat dibentuk dari D-glukosa pada tanaman tertentu dan dalam hati pada kebanyakan hewan. Vitamin C (asam askorbat) merupakan turunan karbohidrat. Bahan biologi penting lainnya meliputi antigen, bagian dari yang polisakarida di alam. Respon imunologi terkait dengan susunan monosakarida dalam rantai polimer (Roberts, 1976). Kolagen yang prolinanya kurang memiliki hidroksil, tak membentuk serat yang wajar. Vitamin C diperlukan untuk hidroksil ini. Kekurangan vitamin C berakibat skorbut, gejalanya meliputi jejas (luka, lesi) pada kulit, gigi bergoyang, dan gusi busuk. Skorbut mudah diatasi dengan manambahkan sumber vitamin C dalam makanan, terutama buah jeruk. Vitamin C juga berperan dalam penyerapan unsure besi dalam tubuh (Wilbraham, 1992).
Tertundanya penguapan air menyebabkan struktur sel yang semula utuh menjadi layu. Dimana enzim askorbat oksidase tidak dibebaskan oleh sel sehingga tidak mampu mengoksidasi vitamin C lebih lanjut menjadi senyawa yang tidak mempunyai aktivitas vitamin C lagi. Tetapi apabila sel mengalami kelayuan enzim askorbat oksidase akan dibebaskan dengan cara kontak langsung dengan asam askorbat sehingga vitamin C mengalami kerusakan. Pernyataan ini juga didukung oleh literatur lain yang menyatakan penyimpanan buah-buahan pada kondisi yang menyebabkan kelayuan akan menurunkan kandungan vitamin C dengan cepat karena adanya proses respirasi dan oksidasi. Semakin tinggi suhu maka kandungan vitamin C semakin menurun (Rachmawati, 2009). Vitamin C adalah vitamin yang paling stabil dari semua vitamin dan mudah hancur selama proses dan penyimpanan. Laju kerusakan dapat meningkat oleh logam, khususnya tembaga dan besi, dan enzim. Ketersediaan oksigen, lama pemanasan dengan adanya oksigen dan terkena cahaya merupakan faktor-faktor berbahaya untuk vitamin C yang terkandung dalam makanan. Bila terdapat oksigen, kontribusi dari degradasi anaerob dengan hilangnya vitamin C menjadi kecil atau tidak jelas, dibandingkan dengan degradasi aerobik yang memiliki tingkat degradasi yang jauh lebih tinggi (Cruz, 2008).
C. Metodologi 1. Alat a. b. c. d. e. f. Gelas baker waterbath Termometer Pengukur waktu Buret Pipet volumetri 2. g. h. i. Statif Penjepit pipet
Bahan a. Buah jeruk b. Amilum 1% c. Larutan iod
3.
Cara Kerja Jeruk diambil sari buahnya dengan mengekstrak tanpa penambahan air
Vitamin C dianalisis dengan dititrasi menggunakan iodin setelah ditambahkan 1 ml amilum untuk mendapatkan kadar vitamin C awalaaiiair
Dipanaskan sari buah jeruk tersebut dengan suhu 45 0C selama 25 menit dan setiap 5 menit sekali dilakukan uji vitamin C
Tentukan nilai k pada masing-masing suhu
Tentukan energi aktivasi dan Q10
D. Hasil Dan Pembahasan 1. Penentuan kadar vitamin C pada jeruk peras Jeruk merupakan salah satu penghasil vitamin C, vitamin C adalah asam askorbat. Vitamin ini adalah vitamin yang paling sederhana, mempunyai struktur kimia C6H8O6, sifatnya sangat mudah berubah akibat oksidasi. Setelah berekasi dengan O2 di udara vitamin C akan menjadi asam dehidroaskorbat (Safaryani, 2007). Selain pada jeruk, asam askorbat banyak juga ditemukan pada brokoli, kubis dan lobak. Tabel 2.1 Data Hasil Pemanasan Sari Buah Jeruk peras pada Suhu 40 0C Waktu (menit) Kadar Vitamin C Kadar Vitamin C (%) 100 92,86 71,43 60,71 57,14 53,57
0 0,0308 5 0,0286 10 0,022 15 0,0187 20 0,0176 25 0,0165 Sumber : Laporan Sementara
Pada pemanasan suhu 400C, kadar vitamin C semakin menurun. Terlihat pada waktu 0 menit kadar masih 100%, karena vitamin C belum mendapat perlakuan pemanasan. Setelah itu dengan adanya pemanasan pada suhu 400C pada 5 menit pertama terjadi penurunan menjadi 92,86% hal ini sesuai dengan teori dimana vitamin c sangatlah sensitif terhadap panas, bahkan pada suhu sedikit di atas suhu kamar. Pemanasan akan berakibat terjadinya oksidasi pada vitamin C. Penurunan kadar ini terus berlangsung sampai menit ke 25. Kadar pada menit ke 25 adalah 53,57%. Semakin lama pemanasan maka semakin menurun kadar vitamin C tersebut karena semakin banyak vitamin C yang teroksidasi. Penentuan kadar vitamin C menggunakan rumus: , keterangan: Fp (faktor pengenceran) : 5 ml iod : volume iod yang digunakan untuk titrasi
N iod BM vit C Berat sampel
: 0,01 N : 176 : 20 ml
Tabel 2.2 Data Hasil Pemanasan Sari Buah Jeruk peras pada Suhu 45 0C Waktu (menit) Kadar Vitamin C Kadar Vitamin C (%) 100 105 94 100 122 119
0 0,0198 5 0,0209 10 0,0187 15 0,0198 20 0,0243 25 0,02365 Sumber : Laporan Sementara
Pada tabel di atas terlihat data pemanasan pada suhu 450C. Dari data di atas diketahui bahwa kadar vitamin C pada perlakuan 450C terjadi hasil yang naik turun. Hal ini tidak sesuai teori, karena seharusnya vitamin c akan berkurang apabila dipanaskan. Hal ini mungkin disebabkan karena kelebihan volume titran saat titrasi atau kurang tepatnya saat menghentikan titrasi. Tabel 2.3 Data Hasil Pemanasan Sari Buah Jeruk peras pada Suhu 50 0C Waktu (menit) Kadar Vitamin C Kadar Vitamin C (%) 100 63,63 61,81 59,09 54,54 50,90
0 0,0605 5 0,0385 10 0,0374 15 0,03575 20 0,033 25 0,0308 Sumber : Laporan Sementara
Tabel di atas adalah data pemanasan sari buah jeruk peras pada suhu 50 0C. Data di atas terlihat penurunan pada kadar vitamin C, pada menit ke 0 kadar masih tetap, sedangkan pada 5 menit berikutnya terjadi penurunan menjadi 63, 63%, dilanjutkan ke menit-menit berikutnya terus terjadi penurunan. Pada menit ke 25 kadar Vitamin C hanya tersisa 50,90%. Hasil ini sesuai teori di mana pemanasan sangat berpengaruh
pada kadar vitamin C. Semakin tinggi suhu pemanasan makan semakin banyak vitamin C yang teroksidasi. Selain itu pada pemanasan di suhu yang berbeda tetapi waktu yang sama, kadar vitamin C juga mengalami penurunan. Pada suhu 50 0C serta pada menit ke 25, kadar vitamin C hanya 50,90%. Merupakan kadar terendah dari semua perlakuan. Hal ini sesuai dengan teori disebabkan semakin tinggi suhu pemanasan semakin berkurang kadar vitamin C. Kadar tertinggi secara overall terdapat pada pemanasan suhu 45 0C pada menit ke 20 yaitu sebesar 122%. Hal ini tidak sesuai teori karena seharusnya kadar tertinggi pada saat menit ke 0 karena belum mendapat perlakuan. 2. Plot data jeruk peras Perhitungan kedua plot (orde 0 dan orde 1) maka diperoleh Hasil perhitungan data dengan orde 0 Pada suhu 40oC y = -2.000x + 97.62 R = 0.918
Orde 0 pada Suhu 40oC120 100 Kadar Vitamin C 80 60 40 20 0 0 5 10 15 Waktu (menit) 20 25 30 y = -2.0002x + 97.62 R = 0.9187
Kadar Vit.C Linear (Kadar Vit.C)
Grafik 2.1 Hubungan Kadar Vitamin C dan Waktu dengan Suhu 40oC pada Orde 0. Pada suhu 45oC
y = 0.868x + 95.81 R = 0.516
Orde 0 pada Suhu 45oC140 120 Kadar Vitamin C 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 Waktu (menit) 20 25 30 Kadar Vit. C Linear (Kadar Vit. C) y = 0.8686x + 95.81 R = 0.5163
Grafik 2.2 Hubungan Kadar Vitamin C dan Waktu dengan Suhu 45oC pada Orde 0. Pada suhu 50oC y = -1.574x + 84.67 R = 0.686
Orde 0 pada Suhu 50oC120 100 Kadar Vitamin C 80 60 40 20 0 0 5 10 15 Waktu (menit) 20 25 30 y = -1.5742x + 84.673 R = 0.6861
Kadar Vit. C Linear (Kadar Vit. C)
Grafik 2.3 Hubungan Kadar Vitamin C dan Waktu dengan Suhu 50oC pada Orde 0. Hasil perhitungan data dengan orde 1 Tabel 2.4 Data Perhitungan Orde 1Suhu 40oC Waktu (menit) 0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25 Kadar Vitamin C (A) 100 92,86 71,43 60,71 57,14 53,57 100 105 94 100 122 119 100 63,63 61,81 59,09 54,54 50,90 ln A 4.605 4.531 4.268 4.106 4.045 3.980 4.605 4.654 4.543 4.605 4.804 4.779 4.605 4.153 4.124 4.079 3.999 3.930
45oC
50oC
Sumber: laporan sementara Pada suhu 40oC y = -0.027x + 4.594 R = 0.943
Orde 1 pada Suhu 40oC4.8 Kadar Vitamin C 4.6 4.4 4.2 4 3.8 0 10 20 30 Waktu (menit) Kadar Vit. C Linear (Kadar Vit. C) y = -0.0271x + 4.5949 R = 0.9437
Grafik 2.4 Hubungan Kadar Vitamin C dan Waktu dengan Suhu 40oC pada Orde 1 Pada suhu 45oC y = 0.008x + 4.566 R = 0.501
Orde 1 pada Suhu 45oC4.85 4.8 4.75 4.7 4.65 4.6 4.55 4.5 0 5 10 15 20 25 30 Waktu (menit) Kadar Vitamin C y = 0.0079x + 4.5664 R = 0.501
Kadar Vit. C Linear (Kadar Vit. C)
Grafik 2.5 Hubungan Kadar Vitamin C dan Waktu dengan Suhu 45oC pada Orde 1. Pada suhu 50oC
y = -0.022x + 4.425 R = 0.758
Orde 1 pada Suhu 50oC4.8 Kadar Vitamin C 4.6 4.4 4.2 4 3.8 0 5 10 15 20 25 30 Waktu (menit) y = -0.0222x + 4.4258 R = 0.7584 Kadar Vit. C Linear (Kadar Vit. C)
Grafik 2.6 Hubungan Kadar Vitamin C dan Waktu dengan Suhu 50oC pada Orde 1. dari kedua plot tersebut dapat diketahui bahwa reaksi menggunakan orde 1 karena R2 pada orde 1 mempunyai nilai yang lebih mendekati 1 dibanding R2 pada orde 0. Setelah diketahui nilai orde, maka dapat diketahui nilai k. Nilai k = slope persamaan Arrhenius, persamaan ini berasal dari nilai data dari orde 1 di atas. Tabel 2.5 Data Perhitungan Energi Aktivasi dan Q10 Suhu (oC) 40 45 50 Suhu (K) 313 318 323 k 0,027 0,008 0,022 1/T 0,00319 0,00314 0,00309 ln k -3,611 -4,828 -3,816
Sumber: data persamaan orde 1
Plot Arrhenius0 0.00308 0.0031 0.00312 0.00314 0.00316 0.00318 0.0032 -1 -2 ln k -3 -4 -5 -6 1/T ln k Linear (ln k) y = 2050x - 10.522 R = 0.0247
Grafik 2.7 Plot Arrhenius jeruk peras Didapatkan persamaan arrhenius y = 2050x 10,52, dengan r = 0,157. Nilai slope atau k merupakan hasil dari pembagian Ea ( energi aktivasi) dengan R. Energi aktivasi adalah sebagai suatu tingkat energi minimum yang diperlukan untuk memulai suatu reaksi. Jadi semakin kecil energi aktivasi maka semakin mudah reaksi terjadi. Energi aktivasi nilainya dianggap konstan pada kisaran suhu tertentu. Nilai energi aktivasi untuk reaksi pada jeruk peras adalah 4073,35 kal/g.mol. Q10 adalah jumlah berapa kali perubahan laju reaksi jika suhu berubah 100C. Nilai dari Q10 di dapat dari rumus : Q10 =( )( )
Dari perhitungan didapatkan nilai Q10 untuk jeruk peras adalah 1,2247.
3. Penentuan kadar vitamin C pada jeruk buah Tabel 2.6 Data Hasil Pemanasan Sari Buah Jeruk buah Suhu 40, 45 dan 50 0C Suhu 40oC Waktu (menit) Kadar Vitamin C 3,85.10-2 4,51.10-2 4,4.10-2 4,18.10-2 4,455.10-2 3,96.10-2 0,041 0,037 0,036 0,032 0,036 0,027 0,0352 0,033 0,033 0,0286 0,0264 0,0194 Kadar Vitamin C (%) 100 117,142 114,28 108,566 115,708 102,851 100 90,244 87,805 78,049 87,805 65,854 100 93,75 93,75 81,25 75 55,1
0 5 10 15 20 25 o 45 C 0 5 10 15 20 25 o 50 C 0 5 10 15 20 25 Sumber: laporan sementara
Pada di atas terlihat bahwa pada suhu 45 0C dan 50 0C terjadi penurunan kadar vitamin C, hal ini sesuai dengan teori. Menurut teori semakin lama pemanasan atau semakin tinggi suhu pemanasan maka vitamin C akan semakin berkurang, hal ini dikarenakan vitamin C tersebut mengalami oksidasi. Namun terjadi penyimpangan saat pemanasan pada suhu 40 0C karena kadar vitamin C naik turun. Hal ini mungkin disebabkan karena kelebihan volume titran saat titrasi atau kurang tepatnya saat menghentikan titrasi. Secara overall, kadar paling rendah pada pemanasan suhu 50 0C menit ke 25 yaitu sebesar 55,1 %, sesuai dengan teori karena vitamin C akan berkurang akibat pemanasan. Sedangkan kadar tertinggi terdapat pada menit ke 5 dengan pemanasan 40 0C yaitu sebesar
117,142%. Hal ini menyimpang karena seharusnya kadar tertinggi terdapat pada menit ke 0, sebab belum ada perlakuan. 4. Plot data jeruk buah Perhitungan kedua plot (orde 0 dan orde 1) maka diperoleh Orde 0 Pada suhu 40 0C
y = 0,121x + 109,3 R = 0,001 Pada suhu 45 0C
y = -1,073x + 98,37 R = 0,737 Pada suhu 50 0C
y = -1,675x + 104,0 R = 0,899
Orde 0 pada 40, 45 dan 50 0C140 120 100 kadar Vit C % 80 60 40 20 0 0 10 waktu 20 30
y = 0,121x + 109,3 R = 0,001 y = -1,675x + 104,0 R = 0,899 y = -1,073x + 98,37 R = 0,737 Series2 Series3 Series1 Linear (Series2)
Grafik 2.8 Hubungan Kadar Vitamin C dan Waktu dengan Suhu 40, 45, 50 oC orde 0
Orde 1 Pada suhu 40 0C
y = 0,000x + 4,692 R = 0,000 Pada suhu 45 0C
y = -0,013x + 4,595 R = 0,671 Pada suhu 50 0C
y = -0,021x + 4,652 R = 0,863
Orde 1 pada suhu 40, 45 dan 500C4.8 4.7 4.6 kadar vit C (Ln) 4.5 4.4 4.3 4.2 4.1 4 3.9 0 10 waktu 20 30
y = 0,000x + 4,692 R = 0,000 y = -0,021x + 4,652 R = 0,863 y = -0,013x + 4,595 R = 0,671 Series2 Series3 Series1
Grafik 2.9 Hubungan Kadar Vitamin C dan Waktu dengan Suhu 40, 45, 50oC orde 1
Dari kedua plot tersebut dapat diketahui bahwa reaksi menggunakan orde 0 karena R2 pada orde 0 mempunyai nilai yang lebih mendekati 1 dibanding R2 pada orde 1. Setelah diketahui nilai orde, maka dapat diketahui nilai k. Nilai k = slope persamaan Arrhenius, persamaan ini berasal dari nilai data dari orde 0 di atas. Tabel 2.6 Data Perhitungan Energi Aktivasi dan Q10 Suhu (oC) 40 45 50 Suhu (K) 313 318 323 k 0,121 1,073 1,675 1/T 0,00319 0,00314 0,00309 ln k -2,112 0,07 0,515
Sumber: data perhitungan orde 0
Plot Arrhenius1 0.5 0 0.00308 0.0031 0.00312 0.00314 0.00316 0.00318 0.0032 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 1/T y = -26270x + 81.979 R = 0.8728
Ln k
ln k Linear (ln k)
Grafik 3.0 Plot Arrhenius jeruk buah Dari grafik di atas diketahui persamaan y = -26270x + 81,97 dan R = 0,872. Setelah diketahui nilai persamaan maka dapat diketahui nilai Ea. Nilai Ea sebesar 52198,49 kal/ g.mol sedangkan Q10 sebesar 0,9549. Nilai Ea pada jeruk peras lebih kecil daripada jeruk buah. Maka reaksi pada jeruk peras lebih mudah terjadi karena Ea lebih kecil.
Kinetika reaksi
sangatlah bermanfaat
untuk industri
pangan.
Dengan
diketahuinya kinetika reaksi maka dapat pula dihitung Ea, Ea merupakan energi minimum untuk emulai reaksi. Jika diketahui energi minimumnya maka dapat pula diketahui daya atau power minimum untuk dapat terjadinya reaksi. Jadi pengeluaran tenaga dan bahan bakar dapat diperkirakan. Sedangkan pengetahuan tentang Q10 dapat digunakan untuk memperkirakan lamanya waktu reaksi dan dapat mengetahui pengeluaran, serta dapat pula mengetahui suhu yang dapat digunakan agar dapat menjadikan hasil yang maksimum. Manfaat yang lain dari kinetika reaksi adalah dapat mengetahui umur simpan dari pangan, karena kerusakan pangan dapat berasal saat penyimpanan. Kerusakan tersebut dapat dipenagruhi oleh suhu, lama waktu penyimpanan dan bahan pangan itu sendiri. E. Kesimpulan Kesimpulan yang dapat ditarik dari praktikum di atas adalah: 1. Pemanasan sangat berpengaruh pada vitamin C. Pemanasan akan mengurangi kadar vitamin C, karena akibat pemanasan vitamin C mengalami oksidasi. 2. Kadar vitamin C pada jeruk peras terendah terdapat pada pemanasan suhu 40 0C menit ke 25 sebesar adalah 53,57%, pada suhu 45 0C menit ke 10 sebesar 94 % lalu pada suhu 50 0C pmenit ke 25 sebesar 50, 90 %. 3. Kadar vitamin C pada jeruk buah terendah terdapat pada pemanasan suhu 40 0C menit ke 0 sebesar adalah 100%, pada suhu 45 0C menit ke 25 sebesar 65,854 % lalu pada suhu 50 0C pmenit ke 25 sebesar 55,1 %. 4. Pada jeruk peras orde yang digunakan adalah orde 1, persamaan arrheniusnya adalah y = 2050x 10,52, dengan r = 0,157. 5. Ea pada jeruk peras 4073,35 kal/g.mol, nilai Q10 pada jeruk peras adalah 1,2247 6. Pada jeruk buah orde yang digunakan adalah orde 0, persamaan arrheniusnya adalah y = -26270x + 81,97 dan R = 0,872. 7. Ea pada jeruk buah 52198,49 kal/ g.mol sedangkan Q10 sebesar 0,9549.
8. Semakin rendah niali Ea mak semkin mudah terjadi reaksi. 9. Peranan kinetika reaksi pada industri pangan adalah dapat menetahui energi minimum yang diperlukan untuk produksi, dapat mengetahui suhu yang tepat untuk mendapatkan hasil yang optimal serta dapat pula mengetahui biaya pengeluaran minimum untuk daya, bahan bakar dan dapat mengetahui umur simpan dari pangan
DAFTAR PUSTAKA
Atmojo, Susilo Tri. 2010. Kinetika Kimia (Laju Reaksi) dan Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi. http://www.susilochem04.co.cc/2010/11/kinetikakimia-laju-reaksi-dan-faktor.html. Diakses pada tanggal 2 Juni 2011 pukul 09.11 WIB.
Bampidis, V.A. dan P.H. Robinson. 2006. Citrus By-Product as Ruminant Feeds : A Review. Animal Feed Science and Technology 128 (2006) 175-217.
Cruz, Rui M.S., et al. 2008. Effect of Heat and Thermosonication Treatments on Watercress (Nasturtium officinale) Vitamin C Degradation Kinetics. Innovative Food Science and Emerging Technologies 9 (2008) 483-488.
Pine, Stanley H., et al. 1988. Kimia Organik 1. Penerbit ITB. Bandung.
Prihatman, Kemal. 2000. Jeruk. http://www.ristek.go.id. Diakses pada tanggal 1 Juni 2011 pukul 21.14 WIB.
Rachmawati, Rani, Made Ria Defiani, Ni Luh Suriani. 2009. Pengaruh Suhu dan Lama Penyimpanan Terhadap Kandungan Vitamin C pada Cabai Rawit Putih (Capsicum frustescens). Jurnal Biologi Volume XIII No.2 Desember 2009.
Roberts, John D. et al. 1976. Organic Chemistry : Methane to Macromolecules. W.A. Benjamin, Inc. California.
Safaryani, Nurhayati, Sri Haryanti, Endah Dwi Hastuti. 2007. Pengruh Suhu dan Lama Penyimpanan terhadap Penurunan Kadar Vitamin C Brokoli (Brassica oleracea L). Buletin Anatomi dan Fisiologi Vol. XV, No.2, Oktober 2007.
Satibi, Loekman. 2004. Penentuan Waktu Reaksi Polimarisasi Asetilen Menggunakan Katalis Ziegler-Natta. Media Teknik No.1 Tahun XXVI Edisi Februari 2004.
Wilbraham, Antony C. dan Michael S. Matta. 1992. Pengantar Kimia Organik dan Hayati. Penerbit ITB. Bandung.
.
LAMPIRAN
Perhitungan kadar Vitamin C pada suhu 40 oC Pada 0 menit Kadar Vitamin C = = = = 0,0187 = 0,0308 Pada 5 menit Kadar Vitamin C = = = = 0,0176 = 0,0286 Pada 10 menit Kadar Vitamin C = = = = 0,0165 = 0,022 Pada 25 menit Kadar Vitamin C = Pada 20 menit Kadar Vitamin C = Pada 15 menit Kadar Vitamin C =
Perhitungan kadar Vitamin C dalam % pada suhu 40 C Pada 0 menit Kadar Vitamin C = 100 % Pada 5 menit0
Pada 15 menit Kadar Vitamin C = = 60,71 %
Pada 20 menit Kadar Vitamin C =
Kadar Vitamin C = = 57,14 % = 92,86 % Pada 10 menit Kadar Vitamin C = Kadar Vitamin C = = 53,57 = 71,43 % Hasil perhitungan data dengan orde 0 Pada suhu 40oC y = -2.000x + 97.62 R = 0.918 Pada suhu 45oC y = 0.868x + 95.81 R = 0.516 Pada suhu 50oC y = -1.574x + 84.67 R = 0.686 Sehingga penentuan nilai k berdasarkan orde 1. Tabel 2.5 Data Perhitungan Energi Aktivasi dan Q10 Suhu (oC) 40 45 50 Suhu (K) 313 318 323 k 0,027 0,008 0,022 1/T 0,00319 0,00314 0,00309 ln k -3,611 -4,828 -3,816 Hasil perhitungan data dengan orde 1 Pada suhu 40oC y = -0.027x + 4.594 R = 0.943 Pada suhu 45oC y = 0.008x + 4.566 R = 0.501 Pada suhu 50oC y = -0.022x + 4.425 R = 0.758 Pada 25 menit
Didapatkan persamaan y = 2050x 10,522, dengan r = 0,157.
Penentuan Ea (Energi aktivasi) dan Q10 jeruk peras Slope = 2050 = , R = 1,987
Ea = slope . R = 2050 . 1.987 = 4073,35 kal/g mol Q10 =( )( )
ln Q10 = 10 (2050) ( = 10 (0,02027) = 1,2247 Jeruk buah Slope = 26270 = , R = 1,987
)
Ea = slope . R = 26270 . 1,987 = 52198,49 kal/g mol Q10 =( )( )
ln Q10 = 10 (26270) ( = 10 (0,25984) = 0,9549
)
