Journals ITB
JETS

Journal of Engineering and Technological Sciences
  1. Home
  2. Archives
  3. Vol 4 (2019) Issue 1
  4. Articles

VERIFIKASI METODE DAN PENENTUAN KADAR LAKTOSA DALAM SAMPEL SUSU YANG BERPERISA MENGGUNAKAN KROMATOGRAPI CAIR KINERJA TINGGI

Published: | DOI: 10.5614/jskk.2019.4.1.2 | Vol 4, Issue 1 (2019) | Cited by: 1

Authors

Abstract

Laktosa merupakan gula disakarida dari glukosa dan galaktosa dalam susu. Sebagai sumber sumber gizi, susu dipilih oleh atlet untuk dikonsumsi. Namun demikian. laktosa dapat menyebabkan laktosa intoleransi, oleh karena itu kandungannya perlu ditentukan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk verifikasi metode dan penentuan kadar laktosa dalam susu yang berperisa dengan menggunakan kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT). Sampel susu diencerkan dengan asetonitril(1:1) dan dilarutkan hingga 100mL dengan air. Susu kemudian difiltrasi dengan 0.45µm filter membrane. laktosa kemudian dianalisis menggunakan KCKT detektor indeks bias, kolom fase terikat NH2, 10µm (250µm × ID 4.6mm), dan suhu kolom pada 25oC, fase gerak asetonitril dan air (65:35) dengan laju alir adalah 1,0mL/min. Verifikasi metode menunjukkan linearitas dengan koefisien korelasi, r2 = 0.9997 dan persamaan garis y=106434,5500x-77704,1667. Koefisien fungsi regresi yang dihitung (Vx0) untuk laktosa yaitu 0.376. Pengujian presisi menghasilkan koefisien variansi untuk inter dan intraday adalah 0,3844 dan 1,6758. Persentase perolehan kembali untuk laktosa dengan metode standar adisi berada dalam rentang 99,018-101.408 %. Sampel 1 mengandung laktosa 1,277±0,283 dan sampel 2 mengandung 1,094±0,013 %. Sebagai kesimpulan, kandungan laktosa dalam susu berperisa dapat ditentukan dengan menggunakan kromatografi cair kinerja tinggi dengan detektor indek bias.

Keywords

Physics; Mathematics

Keywords: Lactose, milk, refractive index, HPLC

PENDAHULUAN

Manusia diketahui mampu mencerna kandungan gula dalam tubuh termasuk laktosa. Sayangnya, sekitar 75% populasi dunia tidak memiliki kemampuan tersebut yang disebut dengan kondisi intoleransi laktosa (Mattar et al, 2014). Gejala intoleransi laktosa ditunjukkan oleh nyeri dan kram abdomen, flatus, dan diare (Deng et al 2015). Oleh karena itu, penentuan kandungan laktosa dalam produk susu sangat diperlukan.

Analisis gula pada monosakarida dan disakarida diperlukan dalam industri makanan untuk pengawasan mutu. Metode seperti iodometrik dan kolorimetri digunakan untuk analisis gula (Perez et al, 1997). Barubaru ini, metode enzimatik dan kromatografi untuk menentukan laktosa juga telah ditemukan (Ellefson, 2002; Mangan et al, 2018). Metode dengan menggunakan instrumen KCKT dikenal luas sebagai

metode analisis yang efektif untuk analisis penentuan simultan (Kazakevich dan LoBrutto, 2007).

Penelitian sebelumnya telah melaporkan penggunaan kromatografi cair kinerja tinggi untuk menentukan kadar gula dalam produk makanan (Damayanti, 2012) dan pengaruh persiapan sampel untuk laktosa dalam susu formula untuk bayi (Mardiana, 2014). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memverifikasi metode dan penentuan gula dalam susu berperisa yang belum ditentukan sebelumnya dengan menggunakan KCKT.

METODE

Preparasi Larutan Standar

10 mg Lactosa ditimbang. Masing-masing dilarutkan dengan air suling dalam labu volumetrik 100 mL. Labu

volumetrik diguncang secara vertikal sampai semua laktosa dan glukosa sepenuhnya larut untuk menghasilkan larutan stok laktosa. Larutan standar laktosa dibuat pada 2%, 4%, 6%, 8%, 10% dalam labu volumetrik dengan mengencerkan larutan stok laktosa.

Preparasi Fase Gerak

50 mL asetonitril dan 350 mL dilarutkan dalam labu volumetrik 1L.

Kondisi KCKT

KCKT dengan detektor indeks bias dan kolom yang digunakan adalah kolom fase terikat NH2, 10μm (250mm x 4.6mm I.D.) dan suhu kolom pada suhu kamar. Fase gerak yang digunakan adalah asetonitril: air (65:35). Laju alir adalah 0,5 mL / mnt. volume injeksi adalah 10μL.

Verifikasi Metode Linearitas

Luas puncak rata-rata untuk setiap konsentrasi campuran dihitung. Kurva kalibrasi untuk laktosa diplot dengan memplot area puncak rata-rata versus konsentrasi. Linearitas diukur berdasarkan regresi linier yang diperoleh dari grafik. Selain itu, koefisien fungsi regresi, Vx0, dihitung berdasarkan data AUC relatif terhadap gradien kemiringan.

Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi (BD dan BK)

BD dan BK dihitung berdasarkan data dari kurva kalibrasi. Batas deteksi dihitung tiga kali standar deviasi konsentrasi yang dihitung. Batas kuantifikasi dihitung sepuluh kali standar deviasi konsentrasi yang dihitung.

Akurasi

Keakuratan metode ditentukan berdasarkan persentase perolehan kembali dari jumlah laktosa yang ditambahkan ke sampel.

Presisi

Ketelitian metode ditentukan dengan menyuntikkan larutan berulang kali selama enam kali pada hari pertama dan tiga hari berturut-turut. Persentase koefisien variansi kemudian dihitung.

Preparasi sampel

Sampel susu rasa vanila dan rasa scoklat diendapkan oleh asetonitril dengan volume rasio 1: 1 dan diencerkan dengan 100 mL air suling dalam labu volumetrik. Kemudian, disaring melalui C18 cartridge kemudian disaring melalui membran filter 0,45μm

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada penelitian ini, laktosa dianalisis dengan KCKT menggunakan detektor indeks bias. Kolom yang digunakan adalah kolom fase terikat NH2, 10μm

(250mm x 4.6mm I.D.) dan suhu kolom adalah pada suhu 25oC. Fase gerak yang digunakan adalah asetonitril: air (65:35). Laju alir adalah 1.0 mL /menit. volume injeksi adalah 10μL.

Uji kesesuaian sistem diterapkan untuk mengevaluasi indikator kinerja sistem dibandingkan dengan persyaratan. Resolusi, faktor kapasitas, plat teoritis dan tailing factor adalah parameter yang digunakan dalam parameter kesesuaian sistem (David, 2005).

Tabel 1 Hasil Uji Kesesuaian Sistem (Satinder, 2005)

ParameterLaktosaPersyaratan
Resolusi1,925> 1,5
Faktor kapasitas7,1041 – 20
Plat teoritis8809> 2000
Tailing Factor1,0830,9 – 1,4

Tabel 2 menunjukkan hasil presisi untuk waktu retensi dan luas area di bawah kurva (AUC) laktosa. Presisi waktu retensi dan luas area di bawah kurva (AUC) untuk laktosa menunjukkan persentase koefisien variansi kurang dari 2%. Hasil menunjukkan pengujian presisi memenuhi persyaratan untuk ketelitian

Tabel 2 Hasil Presisi AUC dan Waktu Retensi Laktosa

Laktosa
SampeltR
(min)		AUC
15,0467448427
25,0533468321
35,0733446880
45,0867463821
55,0867453229
65,0267448999
% KV0,47601,9747

Verifikasi metode dilakukan untuk mengonfirmasi bahwa metode dapat dipercaya. Linearitas, batas deteksi, batas kuantifikasi, presisi, dan akurasi adalah parameter yang diukur dalam menguji metode (David et al, 2005; Ahuja dan Dong, 2005).

Tabel 3 Data AUC Larutan Standar Laktosa

Konsentrasi (%)AUC
2136423,333
4341440,333
6565139,000
8780048,000
10981465,000

Linearitas ditentukan melalui kurva kalibrasi yang menunjukkan hubungan antara respons dan konsentrasi analit (Ahuja dan Dong 2005). Kurva kalibrasi laktosa diplot antara area puncak dan konsentrasi. Luas puncak diperoleh dalam pengukuran 3 kali. Dari Tabel 3 dan Gambar 1 menunjukkan bahwa persamaan regresi yang diperoleh untuk laktosa adalah y = 106434,5500x-77704,1667 dengan koefisien regresi, \(r^2\) 0,9997. Koefisien fungsi regresi yang dihitung (Vx0) untuk laktosa adalah 0,3763. Persyaratan untuk linearitas adalah \(r^2 \sim 1\) dan Vx0 kurang dari 2%. Oleh karena itu, persyaratan untuk linearitas laktosa terpenuhi.

Presisi adalah kedekatan serangkaian pengukuran yang diperoleh dari pengukuran berulang. Parameter presisi tergantung pada koefisien variansi intra dan interday. Persentase koefisien variansi dianggap baik jika kurang dari 2% (Ahuja dan Dong, 2005). Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 5, persentase koefisien variansi untuk waktu retensi intra dan interday dan AUC di bawah 2%

4

Gambar 1 Kurva Kalibrasi Larutan Laktosa

Batas deteksi (BD) adalah jumlah terendah yang dapat dideteksi sedangkan batas kuantifikasi (BK) adalah jumlah terendah yang dapat dikuantifikasi (David, 2005). Dari Tabel 4, BD dan BK yang dihitung dari kurva kalibrasi untuk laktosa adalah 0,00237 dan 0,00832. Dengan demikian, LOD dan LOQ untuk laktosa memiliki nilai lebih kecil dari nilai terendah dalam kisaran konsentrasi dalam kurva kalibrasi dalam nilai 2%

Tabel 4 Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi Laktosa

Y136,423,333341,440,333565,139,000780,048,000981,465,000
Y'135,164,933348,034,033560,903,133773,772,233986,641,333
(Y-Y')21,258,4006,593,7004,235,8676,275,7675,176,333
ε(Υ Υ')223,540,067
Sy/x88,582
(Sy/x)/ b0,000833
Vx00,376
LOD0,00237
LOQ0,00832

Tabel 5 Hasil Inter-day and Intra-day Laktosa

HaritR (min)KV
(%)		AUCKV
(%)		KV
(tR)
Intra-
day
(%)		KV
(AUC)
Inter-
day
(%)
15,04670,47604484271,97470,38441,6758
5,0533468321
5,0733446880
5,0867463821
5,0867453229
5,0267448999
25,05570,33454493271,6547
5,0445467763
5,0633445887
5,0776455674
5,0867453887
5,0467456880
35,04670,342584484311,3981
5,0624457301
5,0387447867
5,0789464720
5,0776455364
5,0453451627

Akurasi adalah kedekatan dari hasil yang diperoleh dan nilai sebenarnya. Akurasi dapat dinyatakan sebagai metode standar adisi (Ahuja dan Dong, 2005; Kazakevich and LoBrutto, 2007), Oleh karena itu, persentase perolehan kembali laktosa yang ditambahkan ke dalam susu sampel dapat dihitung, Presisi sampel ditentukan dengan menghitung persentase koefisien variansi dengan syarat kurang dari 2%

Berdasarkan Tabel 6, persentase perolehan kembali laktosa menggunakan metode standar adisi berada pada rentang 99,018-101,408 %. Persentase koefisien variansi adalah 1,956. Dengan demikian, metode ini memenuhi persyaratan akurasi (Ahuja dan Dong, 2005).

Tabel 6 Hasil Pengujian Akurasi

C
(%)		C'Persen
Perolehan
Kembali (%)		Rata-rata
persen
perolehan
kembali (%)		%
KV
0,50,507±0,002101,408±0,449
11,030±0,012102,942±1,210101,222±1,9771,956
1,51,485±0,051799,018±3,450

Konsentrasi laktosa yang diperoleh dari sampel susu berperisa dibandingkan dengan konsentrasi pada label seperti yang ditunjukkan pada Tabel 7.

Tabel 7 Kadar Laktosa dalam Sampel

SampelKadar
Pengukuran
(%)		PerisaKadar
Label
(%)
11,277±0,283Coklat1,50
21,094±0,013Vanila0,75

KESIMPULAN DAN SARAN

Kromatografi cair kinerja tinggi dapat digunakan untuk menentukan kadar gula dalam susu berperisa. Kondisi optimum untuk analisis adalah sebagai berikut: kolom fase terikat NH2, 10μm (250mm × 4,6mm ID) dan suhu kolom pada suhu kamar, fase gerak terdiri dari asetonitril dan air (65:35), laju alir 1,0 mL / menit, detektor indeks bias, dan volume injeksi adalah 10μL. Verifikasi metode menunjukkan linearitas yang baik dari persamaan untuk laktosa y = 106434,5500x-77704,1667 dengan koefisien regresi, r2 dari 0,9997, Koefisien fungsi regresi yang dihitung (Vx0) untuk laktosa adalah 0,3763, Persentase perolehan kembali laktosa menggunakan metode standar adisi berada pada rentang 99,018-101,408 %. Sampel 1 mengandung laktosa 1,277±0,283 dan sampel 2 mengandung 1,094±0,013

Research Intelligence

Data from OpenAlex ↗

Metrics

1
Citations
0.00
FWCIfield-weighted
20th
Percentilevs same year + field
Article
Work type
DIAMOND
Open Access

Topics

Digestive system and related health Primary
1.00
Genetics › Biochemistry, Genetics and Molecular Biology › Life Sciences
Microbial Metabolites in Food Biotechnology
0.98
Food Science and Nutritional Studies
0.95

Related Research

Citation Trend

Citation Timeline

YearCitations
20241

Semantic Profile AI-classified research signals

Core Domains
Physics 0.45
level 0
Mathematics 0.40
level 0

Institution Network

References

  1. Ahuja S and Dong MW, 2005, Handbook of Pharmaceutical Analysis by High Performance Liquid Chromatography, 6th ed,, Elsevier Academic Press, London, 19-45.
  2. Damayanti S, Permana B, Weng CC, 2012, Determination of Sugar Content in Fruit Juices Using High Performance Liquid Chromatography, Vol 37, No 4.
  3. David GW, 2005, Pharmaceutical Analysis, 2nd ed, Elsevier Churchill Livingstone, Philadelphia, 1-17 and 267-314.
  4. Deng Y, Misselwitz B, Dai N, Fox M, 2015, Lactose Intolerance in Adults: Biological Mechanism and Dietary Management, Nutrients, 2015 Sep; 7(9): 8020-8035, doi: 10,3390/nu7095380.
  5. Mangan D, McCleary BV, Culleton H, Cornaggia C, Ivory R, McKie VA, Delaney E, Kargelis T, 2018, A Novel Enzymatic Method for The Measurement of Lactose in Lactose-Free Products, J, of The Sci. of Food and Agric, DOI 10,1002/jsfa,9317.
  6. Ellefson W, 2002, Current Protocols in Food Analytical Chemistry: High Performance Liquid Chromatography of Mono- and Disaccharide Using Refractive Index Detection, John Wiley & Sons Inc, E1,2,1-E1,2,9.
  7. Kazakevich Y, LoBrutto R, 2007, High Performance Liquid Chromatography for Pharmaceutical Scientists, 1st ed, John Wiley & Sons, Inc,, New Jersey, 459-495.
  8. Mattar R, Ferraz de Campos Mazo D, and Carrilho FJ, Lactose Intolerance: Diagnosis, Genetic, and Clinical Factors, Clin Exp Gastroenterol, 2012; 5: 113-121, doi: 10,2147/CEG,S32368.
  9. Perez AG, Olias R, Espada J, Olias JM, Sanz C, 1997, Rapid Determination of Sugars, Non-Volatile Acids, and Ascorbic Acid in Strawberry and Other Fruits, J, Agric, Food Chem, 45(9): 3545-3549.
  10. Mardiana M, Damayanti S, Ibrahim S, 2014, Pengaruh Penyiapan sample pada Pengembangan Metode Analisis Laktosa dalam Susu Formula Menggunakan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi, Acta Pharmaceutica, Vol 39, No 1 & 2