BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Mengenai Pengolahan Pangan
2.1.1 Pengolahan Pangan
Secara Secara defini definitif tif pengol pengolaha ahan n makana makanan n dapat dapat diartik diartikan an sebagai sebagai sebuah sebuah proses pemanasan pada makanan hingga menjadi lebih enak, mudah dikunyah, dan mengub mengubah ah bentuk bentuk penamp penampila ilan n dari dari bahan bahan makana makanan n itu, itu, serta serta mematik mematikan an bakteri yang merugikan kesehatan. Pengolahan makanan merupakan salah satu proses penerapan panas dari bahan mentah menjadi matang dengan cara sesuai untuk setiap bahan dasar dengan dengan tujuan tujuan tertent tertentu. u. Oleh Oleh karena karena itu, itu, proses proses memasak memasak hanya hanya berlan berlangsu gsung ng selama panas mengenai mengenai bahan makanan. makanan. Untuk mengolahan mengolahan sebuah makanan makanan sesuai dengan tujuannya, dikenal beberapa teknik mengolah makanan (Itha, 2!!".
2.1.2 Penerapan Teknik Dasar Pengolahan Makanan
#eknik eknik dasar dasar pengol pengolaha ahan n makana makanan n adalah adalah mengol mengolah ah bahan bahan makana makanan n dengan dengan berbag berbagai ai macam macam teknik teknik atau cara. cara. $dapu $dapun n teknik teknik dasar dasar pengol pengolaha ahan n makanan dibedakan menjadi 2 yaitu, teknik pengolahan makanan panas basah (moist heat " dan teknik pengolahan panas kering (dry ( dry heat cooking ". ".
%
6
Salah satu teknik pengolahan panas kering adalah teknik menggoreng. $da & teknik menggoreng, yaitu deep frying (minyak (minyak banyak", shallow banyak", shallow frying (minyak (minyak sedang", dan stir dan stir frying (minyak (minyak sedikit atau tumis".
!. Deep frying adalah adalah teknik teknik menggo menggoren reng g dengan dengan minya minyak k banyak banyak dan tere terend ndam am.. Umum Umumny nyaa cara cara ini ini meng menggu guna naka kan n jeni jeniss miny minyak ak pada padatt ( shortening shortening ". ". 'ara ini biasanya digunakan di restoraan cepat saji untuk menggoreng produk pangan beku yang bersifat renyah ( crispy". crispy". 'ara menggoreng ini berdampak negatif bagi kesehatan.
2. Shallow frying adalah adalah teknik menggoreng dengan minyak sedang.
&. Stir frying atau atau menumis menggunakan sedikit minyak. 'ara ini relatif aman untuk kesehatan (Sugani, 2!".
2.1.3 Makanan ang Digoreng
#eknik menggoreng merupakan teknik dasar dalam memasak yang sering digunakan selain teknik kukus, rebus, panggang, dan bakar. orengan merupakan aneka makanan ringan dalam bentuk potongan kecil yang diolah menggunakan teknik menggoreng dengan minyak. )enis gorengan yang paling umum adalah tahu isi, tempe, bak*an+oteote, singkong, ubi rambat, pisang goreng, risoles, dan uli goreng.
orengan merupakan jajanan yang identik dengan harga murah. -eskipun sempat adanya adanya isu yang beredar beredar di masyarakat masyarakat mengenai mengenai pedagang pedagang gorengan gorengan yang yang curang curang seperti seperti penggu penggunaa naan n kapur kapur yang yang berleb berlebiha ihan, n, boraks boraks,, pemaka pemakaian ian
7
minyak bekas, pencampuran plastik, serta penggunaan bungkus dari koran yang tidak higienis, gorengan tetap saja diminati masyarakat (uyun $., 2!".
Selain proses pembuatan serta pengemasan dan penyajian gorengan yang tidak layak, terdapat faktor lain yang dapat menyebabkan terjadinya gangguan pada tubuh. -akanan gorengan yang digoreng dengan minyak yang mengandung asam lemak jenuh apabila dikonsumsi akan dimetabolisme dan akhirnya akan meningkatkan profil lipid dalam darah. -akin tinggi asupan asam lemak jenuh, makin tinggi kolesterol. /al ini akan memicu penyakit degeneratif seperti penyakit kardio0askuler, diabetes melitus, dan stroke ('anahar, 21".
2.2 Tinjauan Mengenai Pen!e"aran Makanan
2.2.1 Pen!e"aran Makanan
Pencemaran
makanan
merupakan
suatu
keadaan+kondisi
dimana
terdapatnya bahan pencemar pada makanan yang terjadi karena ketidaksengajaan.
-akanan yang terkontaminasi dapat menimbulkan gejala penyakit baik infeksi maupun keracunan. ontaminasi makanan adalah terdapatnya bahan atau organisme berbahaya dalam makanan secara tidak sengaja. 3ahan atau organisme disebut kontaminan. #erdapatnya kontaminan dalam makanan dapat terjadi melalui 2 (dua" cara yaitu kontaminasi langsung dan tidak langsung atau kontaminasi silang. ontaminasi langsung adalah kontaminasi yang terjadi pada makanan mentah, karena ketidaktahuan atau kelalaian baik disengaja atau tidak disengaja. ontaminasi silang adalah kontaminasi yang terjadi secara tidak langsung akibat ketidaktahuan dalam pengelolaan makanan, contoh makanan
8
mentah bersentuhan dengan makanan masak, makanan bersentuhan dengan peralatan kotor, seperti piring, sendok, pisau dan lainnya.
-akanan mulai dari proses pengolahan sampai siap dihidangkan dapat memungkinkan terjadinya pencemaran oleh mikroba. Pencemaran mikroba dalam makanan dapat berasal dari lingkungan, bahanbahan mentah, air, alatalat yang digunakan dan manusia yang ada hubungannya dengan proses pembuatan sampai siap disantap ($rifin, 2!".
2.2.2 Bahan Pen!e"ar Makanan
3ahan pencemar
dalam
makanan
merupakan bahan asing
yang
keberadaannya tidak diinginkan dalam makanan, kecuali yang secara alami terdapat pada bahan makanan dalam jumlah sedikit.
$dapun jenis bahan pencemar makanan antara lain 4
!. ontaminan biologis
ontaminasi biologis adalah organisme yang hidup yang menimbulkan kontaminan dalam makanan. )enis
mikroorganisme yang
menyebabkan
adalah
perfringens,
pencemaran Streptokoki
makanan fecal,
Salmonella),
sering
bakteri
(Clostridium
fungi
( Aspergillius,
Penicillium, Fusarium", parasit ( Entamoeba histolytica, aenia saginata, richinella spiralis), dan 0irus (0irus hepatitis $+/$5".
9
2. ontaminan kimia*i
ontaminasi kimia*i adalah berbagai macam bahan atau unsur kimia yang menimbulkan pencemaran atau kontaminan pada bahan makanan. 3eberapa mekanisme proses kontaminasi, seperti dengan cara terlarut pada saat digunakan untuk proses pemasakan.
ontaminan kimia
dibedakan berdasarkan jenis kontaminan yang masuk, kontaminan kontaminan tersebut antara lain 4
!. ontaminan yang sengaja ditambahkan4 3#-
2. ontaminan yang tidak sengaja ditambahkan4 residu pupuk, pestisida.
&. ontaminan berupa logam berat 4 'd, Pb, $s, /g
6. ontaminan berupa pestisida 4 aldrin, dieldrin, baygon, dll.
%. Senya*a lain 4 siklamat, akarin, nitrat, nitrit, antibiotika, hormon, pe*arna, dll.
&. ontaminan fisik
ontaminan fisik adalah bendabenda asing yang bukan bagian dari bahan makanan, yang terdapat dalam makanan. Seperti debu, tanah, kerikil, rambut, kotoran he*an, bulu, binatang kecil (cicak, serangga" ($rifin, 2!".
2.2.3 Pen!e"aran #oga"$#oga" Bera% &ala" Makanan
10
Salah satu jenis bahan pencemar yang dapat membahayakan kesehtan manusia adalah logam berat. 7at ini bersifat racun yang sering mencemari lingkungan misalnya merkuri (/g", timbal (Pb", kadmium ('d", dan tembaga ('u". 8ogamlogam berat /g, Pb, dan 'd tidak dibutuhkan oleh tubuh manusia, sehingga bila makanan tercemar oleh logamlogam tersebut, tubuh akan mengeluarkan sebagian. Sumber cemaran logam berat pada makanan dapat berasal dari cemaran industri dan lingkungan, cemaran yang dihasilkan selama pengolahan, bahan kimia pertanian yang digunakan secara tidak tepat, bahan tambahan kimia yang digunakan secara tidak tepat, kelalaian atau kecelakaan, serta kelalaian memasukkan bahan kimia yang seyogyanya dipakai untuk kemasan dimasukkan ke dalam makanan (9urmaini, 2!". 2.2.' Pen!e"aran Ti"(al )P(* &ala" Makanan
Semua bahan pangan alami mengandung Pb dalam konsentrasi kecil, dan selama persiapan makanan mungkin kandungan Pb akan bertambah (:ardia;, 21". ontaminasi Pb dalam makanan dapat ditemukan pada makanan olahan atau makanan kaleng. ontaminan ini antara lain dapat berasal dari kaleng karena proses pematrian pada saat penyambungan kaleng, atau dari campuran cat yang digunakan untuk melindungi metal. 3erdasarkan hasil penelitian, makanan dan minuman dalam kaleng memiliki kadar timbal (Pb" sebesar ,!
dengan kecepatan reaksi pelepasan Pb sebesar %,%1 > 2@".
−5
10
bpj+jam (?ido*ati,
11
-akanan yang telah diasamkan dapat melarutkan Pb dari *adah atau alat alat pengolahannya. 3eberapa studi terbatas juga telah menemukan Pb pada daun tumbuhan (Pallar, !AA6". ontaminasi Pb dalam makanan dapat juga disebabkan oleh penggunaan gla;e keramik yang mengandung Pb yang berbahaya jika digunakan untuk melapisi *adah B*adah makanan yang terbuat dari keramik (:ardia;, 21". 2.2.+ ,ak%or$-ak%or ang Berhu(ungan &engan Kan&ungan P( &ala" Makanan
andungan Pb dalam makanan dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain 4 !. ?aktu + 8ama Paparan Cfek toksik atau efek yang tidak diinginkan dalam sistem biologis tidak dihasilkan oleh bahan kimia tersebut atau produk biotransformasinya dapat mencapai tempat yang sesuai didalam tubuh pada konsentrasi yang sesuai dan lama *aktu yang cukup untuk menghasilkan manifestasi toksik. #erjadi tidaknya respon toksik tergantung pada sifat kimia dan fisik dari bahan tersebut, situasi pemaparan dan kerentanan sistem biologis dari subyek. Pemaparan bahan kimia dibagi dalam empat kategori yaitu akut, sub akut, sub kronik, dan kronik. Pemaparan akut diberi batasan sebagai pemaparan terhadap suatu bahan kimia selama kurang dari 26 jam. 8ama pemaparan dapat menimbulkan efek yang berat dan bisa berbahaya. Dosis ditentukan oleh konsentrasi dan lamanya pemaparan. 2. Penyajian -akanan
12
Penyajian makanan yang diolah sangat dipengaruhi oleh suhu dimana terdapat titik ra*an perkembangan bakteri patogen. Euang lingkup penyajian meliputi tempat penyajian, alatalat penyajian dan tenaga penguji, berdasarkan sifat penyajian makanan terbagi menjadi 2 yaitu 4 !. Penyajian makanan terbuka -akanan yang dihidangkan atau disajikan tidak diberi tutup selama penyajian. /al ini biasanya dilakukan oleh penyaji karena dianggap lebih praktis, sehingga mudah dalam mengambil makanan. 2. Penyajian makanan tertutup -akanan yang dihidangkan atau disajikan akan diberi tutup selama penyajian. /al ini biasanya dilakukan oleh penyaji yang telah mengetahui pentungnya sanitasi. &. )arak antara #empat Penyajian makanan dengan Sumber Pencemar )arak antara tempat penyajian makanan sangat berpengaruh terhadap proses pencemaran makanan. -isalnya, pedagang kaki lima yang biasanya menyajikan jajanannya dipinggir jalan dengan lokasi berdagang yang terlalu dekat dengan jalan raya yang dapat menyebabkan pencemaran pada makanan akibat asap dan debu kendaraan ($nonim, 2!". 2.2. Pen!e"aran Ti"(al )P(* &ari Ker%as Koran
Usahausaha untuk menanggulangi pencemaran logam berat di Indonesia sampai saat ini belum banyak dilakukan. /al ini terutama karena sebagian besar industri di Indonesia belum mempunyai sarana pengolahan limbah yang memadai. Usaha yang dapat kita lakukan untuk menghindari bahaya logam berat, antara lain dengan menghindari sumber bahan pangan yang memiliki risiko mengandung logam berat, mencuci dan mengolah bahan pangan yang akan dikonsumsi dengan baik dan benar selain itu, kita juga perlu memperhatikan dan
13
peduli terhadap lingkungan agar pencemaran tidak semakin bertambah jumlahnya. Peningkatan pengetahuan mengenai logam berat juga dapat bermanfaat dan membuat kita lebih *aspada terhadap pencemaran logam berat. 8ogam berat di dalam bahan pangan ternyata tidak hanya terdapat secara alami, namun juga dapat merupakan hasil migrasi dari bahan pengemasnya, oleh karena itu, pengemasan bahan pangan harus dilakukan secara hatihati.
Salah satu bahan pengemas yang sering digunakan adalah kertas. 3eberapa orang khususnya pedagang menjadikan kertas sebagai kemasan makanan karena kertas dianggap memiliki beberapa keunggulan seperti ringan, murah, dan hemat namun, kertas juga memiliki kelemahan antar lain mudah robek, terbakar, dan tidak dapat dipakai mengemas cairan serta tidak dapat dipanaskan (Eedaksi #rubus, 2!!".
ertas yang biasanya digunakan baik sebagai pembungkus ataupun sebagai alas penyajian adalah kertas /5S, koran, atau majalah bekas. Padahal kertas semacam ini terdapat tinta yang mengandung unsur dasar timbal (Pb" atau timah hitam yang beracun dan berbahaya bagi kesehatan (Sugani, 2!".
2.2./ Tin%a pa&a Koran
#inta adalah bahan ber*arna yang mengandung pigmen *arna yang digunakan untuk me*arnai suatu permukaan. #inta merupakan sebuah media yang sangat kompleks, berisikan pelarut, pigmen, dye, resin dan pelumas, sollubili!er (semacam senya*a yang membentuk ionion polimer polar dengan resin tahan air", surfaktan (yaitu unsur basah yang menurunkan tekanan
14
permukaan dari sebuah cairan, memungkinkan penyebaran yang mudah, surfaktan juga menurunkan tekanan antar permukaan antara dua cairan", materimateri partikuler, pemijar, dan materialmaterial lainnya. Sedangkan, bahanbahan aditif lainnya digunakan untuk mengatur aliran, ketebalan dan rupa tinta ketika kering.
-enurut a0askar (!AA&", dalam proses pencetakan macam tinta yang sesuai, konsistensi, jenis kertas, jenis pengeringan, dan kualitas pencetakan lain sangat dibutuhkan. Seringkali, tinta pencetak digolongkan menjadi tinta minyak+pasta dan tinta cair+larut. Proses lithografis dan pencetak kertas menggunakan tinta minyak+pasta dan proses rotogra0ur dan fleksografis menggunakan tinta cair+larut. Proses pencetakan koran menggunakan proses pencetak litografis.
#inta koran sangat sederhana, terdiri dari pengering dan pigmen. #inta ini tidak mengandung bahan pelarut yang mudah menguap. Selain pigmen yang bersifat tidak larut, tinta ini mengandung ;at yang disebut toner yang bertujuan untuk menetralkan *arna.
3ahan pe*arna+pigmen yang paling umum digunakan adalah pigmen kering. Pigmen mempengaruhi kekentalan, kekeringan, materi pencetakan, dan daya tahan terhadap bahan kimia pada tinta. Pada proses litografis, pigmen tidak boleh bercampur dengan cairan air.
Pigmen mempunyai dua fungsi yaitu memberi *arna dan sebagai pelindung (menutupi permukaan di ba*ahnya". Pigmen digunakan dalam pembuatan tinta, plastik, karet, keramik, kertas dan industri linoleum. Pigmen
15
berfungsi sebagai pemberi *arna. Pigmen berbeda dengan ;at *arna terutama pembentukan lapisan tipis (film", *arna dan ketahanan kilatnya.
)enis pigmen dapat dibedakan dari *arna pigmen yaitu 4
!. Putih 4 pigmen putih yang terkenal yaitu pigmen timbal putih, 7nO, litopon.
2. /itam 4 pigmen hitam biasa dibuat dari grafit, jelaga, atau karboh hitam (carbon black ".
&. 'oklat 4 pigmen coklat biasa mengandung
Pb 3 O 4
atau
FeBO3
.
6. uning 4 pigmen kuning biasa mengandung senya*a khromat dari 7n atau Pb.
%. 8ogam 4 pigmen logam biasa serbuk logam misalnya $l, 7n atau Pb.
Pigmen dikelompokkan menjadi pigmen organik dan pigmen anorganik. Pigmen organik dapat terbentuk dari cairan yang larut secara alami atau terbentuk dari lake. "ake merupakan gabungan dari ;at *arna dye dengan radikal basa ($l dan 'a" yang dilapisi dengan hidrat (alumina". Pigmen organik dapat dibagi menjadi enam kategori antara lain 4
!. A!o tidak terlarut yang bersifat tidak larut dalam air (toluidine, para# chlorinated
nitroanalines,
dinitroanaline orange".
naphtol
reds,
hansa,
bendi!ine
dan
16
2. Acid#A!o yang mengandung kelonpok asam ( lithol, tartra!ine, red lake C, persian orange".
&$ Anthra%uinone (ali!arine, madder lake, indathrene, &at colors"
6. Indigoid (biru dan marun indigo"
%. Phthalocyanine (hijau dan biru phthalocyanine"
1. Dasar+basic (P-$, P#$P-$, lake P#$, rhodamin, malachite green, methyl &iolet, &ictoria blue".
-enurut a0askar (!AA&", yang termasuk ke dalam pigmen inorganik antara lain 4 beberapa *arna, semua *arna putih, hitam dan pigmenpigmen logam. Senya*a yang termasuk dalam pigmen tersebut adalah ;ink oksida, besi oksida, timbal, dan ;ink kromat, timbal merah, kromium oksida, dan nikel titanat. Senya*a tersebut merupakan macammacam senya*a yang digunakan dalam pigmen.
3ahan kedua yang terdapat pada tinta koran adalah minyak pengering. -inyak pengering dalam proses pencetakan buku dan koran digunakan sebagai pengikat. Dye yang merupakan ;at pe*arna yang larut dalam air, propilen glikol, gliserin, atau alkohol akan masuk ke sisi yang berlainan pada kertas selama proses pencetakan. Setelah itu, hanya dye yang berukuran kecil yang akan berpindah. 3erdasarkan kenyataan yang ada, pada alat pencetak ditambahkan celupan+ dye printing berupa tembaga atau timbal oksida untuk menggelapkan *arna hitam dan mempercepat proses pengeringan (:ello*s)ensen, !AA1"
17
Pada jaman dahulu hingga kini, sering terdengar kabar mengenai adanya logam berat hasil residu dari tinta. Pada studi analisis mengenai pencetaan kertas koran, ucker at al . menegaskan bah*a cadmium, timbal, dan merkuri dapat terdeteksi diba*ah batas normal, dan konsentrasi kromium sangat rendah (F & ppm". eberadaan tembaga sekitar 2& ppm pada setiap halaman pencetak (Dhir, 2!".
2.3 Tinjauan Mengenai Ti"(al )P(* 2.3.1 Penger%ian Ti"(al
#imbal (Pb" adalah logam berat yang secara alami terdapat di dalam kerak bumi dan tersebar melalui proses alami dan berasal dari berbagai kegiatan manusia (:ilaelli, 2!". #imbal merupakan logam lunak ber*arna abuabu kebiruan mengkilat serta mudah dimurnikan dari pertambangan. #imbal meleleh pada suhu &2@G'+112G:H titik didih !<6G'+&!16G: dan memiliki gra0itasi !!,&6 dengan berat atom 2<,2 (?ido*ati, 2@". 2.3.2 Si-a%$ Si-a% Ti"(al
8ogam timbal (Pb" mempunyai sifatsifat yang khusus antara lain 4 !. -erupakan logam lunak sehingga dapat dipotong dengan menggunakan pisau atau dengan tangan dan dapat dibentuk dengan mudah. 2. -erupakan logam yang tahan terhadap peristi*a korosi atau karat, sehingga logam timbal sering digunakan sebagai bahan coating. &. -empunyai kerapatan yang lebih besar dibandingkan dengan logam logam biasa, kecuali emas dan merkuri. 6. -erupakan penghantar listrik yang tidak baik (Pallar,!AA6". 2.3.3 Penggunaan Ti"(al &ala" Bi&ang In&us%ri
18
#imbal merupakan salah satu logam yang populer dan banyak dikenal oleh orang a*am. /al ini dikarenakan timbal banyak digunakan di pabrikpabrik baik dalam bentuk murni maupun dalam bentuk campurannya dengan logam lain (Darmono, !AA%". emampuan timbal (Pb" membentuk alloy dengan berbagai jenis logam lain dapat meningkatkan sifat metalurgi dari timbal (Pb". $dapun kegunaannya antara lain4 !. Pb Sb sebagai kabel telepon 2. Pb $s Sn 3i sebagai kabel listrik &. Pb 9i senya*a a;ida sebagai bahan peledak 6. Pb 'r -o 'l sebagai pe*arnaan cat %. Pb asetat untuk mengkilapkan keramik dan bahan anti api 1. Pb #e sebagai pembangkit tenaga panas <. #etrametilPb dan #etraetil Pb sebagai bahan aditif pada bahan bakar kendaraan bermotor. #imbal sebagai salah satu ;at yang dicampurkan ke dalam bahan bakar
(premium dan premi>", yaitu
( C H ) Pb atau #C8 (etra Ethyl "ead " yang 2
5 4
digunakan sebagai bahan aditif, yang berfungsi meningkatkan angka oktan sehingga yang berfungsi sebagai pelumas bagi kerja antarkatup mesin ( intake ' e(haust &al&e" dengan dudukan katup &al&e seat serta &al&e guide. eberadaan ctane booster dibutuhkan dalam bensin agar mesin bisa bekerja dengan baik (?ido*ati, 2@". emampuan timbal (Pb" untuk berikatan dengan atom 9 (nitrogen" untuk membentuk senya*a a;ida. Senya*a ini merupakan suatu jenis
19
senya*a yang memiliki kemampuan ledak dengan pencaran energi yang besar karena itu, senya*a a;ida banyak digunakan sebagai denator+bahan peledak. egunaan lain dari persenya*aan timbal lain adalah sebagai insektisida yang terbentuk dari persenya*aan Pb dengan arsenat. Penggunaan yang relatif baru dari logam timbal ini adalah dalam peningkatan sifat magnetik dari keramik bariumferrit. ombinasi Pb dengan #e (telurium" digunakan sebagai komponen aktif pada pembangkit listrik tenaga panas (Pallar, !AA6". 2.3.' Tingka% Pen!e"aran Ti"(al
Sumber utama pencemaran timbal (Pb" berasal dari emisi gas buang kendaraan bermotor yang menempati AJ dari total emisi Pb di atmosfer. Sekitar !J Pb mengendap langsung di tanah dalam jarak ! meter dari jalanH 6%J mengendap dalam jarak 2 kmH !J mengendap dalam jarak 22 kmH dan &%J terba*a ke atmosfer. $ir minum bisa tercemari oleh Pb karena penggunaan pipa berlapis Pb, peralatan makanan keramik berglasur, dan solder yang mengandung Pb. 3anyak Perusahaan Daerah $ir -inum (PD$-" yang masih menggunakan pipa mengandung Pb sehingga sangat besar kemungkinan tercemarnya air minum oleh Pb. 2.3.+ Toksikokine%ik Ti"(al
#abel 2.!. Proses #oksikokinetik #imbal (Pb" dalam #ubuh A(sorpsi Dis%ri(usi %0
li"inasi
20
Dapat diinhalasi hingga %@J sebagai debu, uap atau aerosol. Dari saluran lambungusus4 adsorpsi senya*a Pb anorganik sedikit (@ !J" dan lambatH
Pertama di darah sebagai
Sangat lama (dari 2 +¿ ¿ hingga A%J tulang Pb bertahun terikat pada eritrositH dari tahun" sini didistribusi ke ginjal, hati, otot polos (usus, kapiler" dan sistem saraf, terakhir hingga lebih dari sebaliknya, absorpsi baik AJ kumulasi di tulang dan cepat (juga sebagai #imbalfosfat. transkutan" dari senya*a Senya*a timbal organik Pb organik (misalnya yang lipofil dengan cepat #imbaltetraetil yang tertimbun di SSP. lipofil" Sumber 4 Schmit; (2!".
#erutama ginjal (= <%J", sisanya melalui usus besar
2.3. -ek Toksik Ti"(al
#imbal (Pb" adalah logam yang bersifat toksik terhadap manusia, yang bisa berasal dari tindakan mengonsumsi makanan, minuman, atau melalui inhalasi dari udara, debu yang tercemar Pb, kontak le*at kulit, kontak le*at mata, dan le*at parental. 8ogam Pb tidak dibutuhkan oleh tubuh manusia sehingga bila makanan
dan
minuman
tercemar
Pb
dikonsumsi,
maka
mengeluarkannya. Orang de*asa mengabsorpsi Pb sebesar
tubuh %!%J
akan dari
keseluruhan Pb yang dicerna tetapi pada kondisi puasa penyerapan lebih besar lagi mencapai !%2J , sedangkan anakanak mengabsorpsi Pb lebih besar, yaitu 6!,%J. Orang disebut menderita keracunan timbal bila kadar Pb dalam darah mencapai ,22, mg+hari. Di dalam tubuh manusia, Pb bisa menghambat akti0itas en;im yang terlibat dalam pembentukan hemoglobin (/b" dan sebagian kecil Pb diekskresikan le*at urin atau feses karena sebagian terikat oleh protein, sedangkan sebagian lagi terakumulasi dalam ginjal, hati, kuku, jaringan lemak, dan rambut. ?aktu paruh
21
timbal (Pb" dalam eritrosit adalah selama &% hari, dalam jaringan ginjal dan hati selama 6 hari, sedangkan *aktu paruh dalam tulang adalah selama &6 tahun. #ingkat ekskresi Pb melalui urinaria adalah sebesar <1J, gastrointestinal !1J, dan rambut, kuku, serta keringat sebesar @J. #imbal (Pb" bersifat kumulatif. -ekanisme toksisitas Pb berdasarkan organ yang dipengaruhinya adalah 4 !. Sistem haemopoietikH dimana Pb menghambat sistem pembentukan hemoglobin (/b" sehingga menyebabkan anemia. 2. Sistem sarafH dimana Pb bisa menimbulkan kerusakan otak dengan gejala epilepsi, halusinasi, kerusakan otak besar, dan delirium. &. Sistem urinariaH dimana Pb bisa menyebabkan lesi tubulus proksimalis, loop of /enle, serta menyebabkan aminodisuria. 6. Sistem gastrointestinalH dimana Pb menyebabkan kolik dan konstipasi. %. Sistem kardio0askulerH dimana Pb bisa menyebabkan peningkatan permeabilitas pembuluh darah. 1. Sistem reproduksi berpengaruh terutama terhadap gametotksisitas atau janin belum lahir menjadi peka terhadap Pb. Ibu hamil yang terkontaminasi Pb bisa mengalami keguguran, tidak berkembangnya sel otak embrio, kematian janin *aktu lahir, serta hipospermia dan teratospermia pada pria. <. Sistem endokrinH dimana Pb mengakibatkan gangguan fungsi tiroid dan fungsi adrenal. @. 3ersifat karsinogenik dalam dosis tinggi. #oksisitas Pb bersifat kronis dan akut. Paparan Pb secara kronis dapat menyebabkan
kelelahan,
kelesuan,
gangguan
iritabilitas,
gangguan
gastrointestinal, kehilangan libido, infertilitas pada lakilaki, gangguan menstruasi serta aborsi spontan pada *anita, depresi, sakit kepala, sulit berkosentrasi, daya ingat terganggu, sulit tidur. 8ogam Pb dapat menurunkan kemampuan belajar, dan
22
membuat anakanak bersifat hiperaktif. Selain itu, Pb juga mempengaruhi organ organ tubuh, antara lain sistem saraf, ginjal, sistem reproduksi, sistem endokrin dan jantung, serta gangguan pada otak sehingga anak mengalami gangguan kecerdasan dan mental. andungan Pb dalam darah berkorelasi dengan tingkat kecerdasan manusia. Semakin tinggi kadar Pb dalam darah, semakin rendah poin IK. $pabila dalam darah ditemukan kadar Pb sebanyak tiga kali batas normal ( intake normal sekitar ,& mg+hari", maka akan terjadi penurunan intelektual (IK" di ba*ah @. elainan fungsi otak terjadi karena Pb secara kompetitif menggantikan peranan 7n, 'u, dan :e dalam mengatur fungsi sistem saraf pusat. #imbal (Pb" merupakan neurotoksin yang bersifat akumulatif. Setiap kenaikan kadar Pb dalam darah sebesar !Lg+dl menyebabkan penurunan IK sebanyak 2,% poin. Sementara itu, setiap paparan !Lg+dl Pb di udara mampu menyumbang 2,%%,& Lg+dl Pb dalam darah (?ido*ati, 2@". $nak yang terpapar Pb cenderung menunjukkan gangguan tingkah laku dan sistem saraf itu terba*a hingga masa depan. $dapun yang menyebutkan bah*a toksisitas timbal umumnya terjadi 6 tahun kemudian bila intake atau asupan timbal sebanyak 2,% mg+hari. Dampaknya cukup membuat kerja saraf motorik melemah serta menimbulkan gangguan elektromiografik di tubuh (uyun, 2!!". Pada *anita hamil, logam Pb mampu mele*ati plasenta dan kemudian akan ikut masuk ke dalam sistem peredaran darah janin. Setelah bayi lahir, Pb akan dikeluarkan bersama air susu (?ido*ati, 2@". #oksisitas akut bisa terjadi jika Pb masuk ke dalam tubuh seseorang melalui makanan atau menghirup gas Pb
23
dalam *aktu yang relatif pendek dengan dosis atau kadar yang relatif tinggi. ejala dan tandatanda klinis akibat paparan Pb secara akut bisa menimbulkan beberapa gejala, antara lain 4 !. angguan gastrointestinal, seperti kram perut, kolik, dan biasanya dia*ali dengan sembelit, mual, muntahmuntah, dan sakit perut yang hebat. 2. angguan neurologi berupa enselopati seperti sakit kepala, bingung atau pikiran kacau, sering pingsan dan koma. &. angguan fungsi ginjal, oligouria, dan gagal ginjal yang akut bisa berkembang dengan cepat (?ido*ati, 2@". 2.3./ Tingka% P( Nor"al &ala" Tu(uh
Untuk dapat melakukan e0aluasi terhadap keterpaparan oleh logam Pb, perlu diketahui batas normal dari konsentrasi kandungan Pb dalam jaringan jaringan dan cairan tubuh. 3ila manusia terpapar oleh Pb dalam batasan normal atau dalam batasan toleransi, maka daya racun yang dimiliki oleh Pb tidak akan bekerja dan tidak menimbulkan pengaruh apaapa. #etapi bila jumlah yang diserap telah mencapai batas ambang dan atau bahkan melebihi batas ambang, maka indi0idu yang terpapar akan memperlihatkan gejala keracunan Pb. Peranan umur dan jenis kelamin dapat mempengaruhi kandungan Pb dalam jaringan tubuh seseorang. Semakin tua umur seseorang, semakin tinggi pula konsentrasi Pb yang terakumulasi pada jaringan tubuhnya. )enis jaringan juga turut mempengaruhi kadar Pb yang terkandung didalamnya.
24
#abel 2.2. Cmpat ategori andungan Pb dalam Darah Orang De*asa Ka%egori g P(144 "l &arah Deskripsi $ (normal" F 6 #idak terkena paparan atau tingkat paparan normal 3 (dapat ditoleransi" 6@ Pertambahan penyerapan dari keadaan terpapar tetapi masih bisa ditoleransi ' (berlebih" @!2 enaikan penyerapan dari keterpaparan yang banyak dan mulai memperlihatkan tanda tanda keracunan D (tingkat bahaya" M!2 Penyerapan mencapai tingkat bahaya dengan tandatanda keracunan ringan sampai berat. Sumber 4 Pallar (!AA6". #abel 2.&. adar Pb dalam A )aringan #ubuh OrangOrang yang #idak #erpapar oleh Pb Jaringan "g P(144 gr Jaringan Basah #ulang ,1< B &,%A /ati ,6 B ,2@ Paruparu ,& B ,A injal ,% B ,!1 8impa ,! B ,< )antung ,6 Otak ,! B ,A igi ,2@ B &!,6 Eambut ,< B !,!< Sumber 4 Pallar (!AA6". 2.' Tinjauan Mengenai SSA )Spek%ro-o%o"e%ri Serapan A%o"* 2.'.1 Pen&ahuluan SSA
$bsorpsi atom telah dikenal bertahuntahun yang lalu. -isalnya garis garis gelap pada frekuensi tertentu dalam spektrum matahari yang tanpa garis itu akan kontinu, pertama kali diperhatikan oleh *ollaston pada tahun !@2H garis garis ini ditemukan ulang dan dipelajari lebih mendalam oleh +oseph &on
25
Fraunhofer , dan diberi nama garisgaris Fraunhofer . Pentingnya garisgaris ini baru dipahami pada tahun !@%A, ketika irchhoff menerangkan asalusulnya setelah mengamati gejala yang serupa di laboratorium. Permukaan matahari yang tampak jauh lebih panas daripada selimut gas yang mengitarinya, dan atomatom dalam atmosfer itu menyerap frekuensifrekuensi yang khas dari dalam kontinum pancaran dari permukaan yang lebih panas. Eadiasi itu dipancarkan kembali karena jika tidak maka selimut tersebut akan menjadi semakin panas namun pancaran itu berlangsung ke sagala arah, mengidentifikasi sejumlah unsur dalam atmosfer matahari dengan membandingkan frekuensi garisgaris Fraunhofer dengan frekuensi garis dari unsurunsur yang dikenal. Spektrofotometer Serapan $tom (SS$" digunakan untuk analisis logam. -etode ini merupakan metode yang paling umum digunakan untuk menganalisis ;at atau unsur logam pada konsentrasi rendah (Darmono, !AA%". Pada metode ini elektronelektron dari ion logam diatomisasi ke orbital yang lebih tinggi dengan cara mengabsorpsi sejumlah energi (misalnya energi cahaya pada panjang gelombang tertentu". Panjang gelombang ini khusus dan spesifik untuk transisi elektron bagi unsur logam tertentu, sehingga setiap panjang gelombang hanya berkaitan dengan satu unsur logam. Oleh karena itu, teknik ini bersifat selektif untuk masingmasing logam. )umlah energi yang diaplikasikan pada nyala dapat diukur, sehingga jumlah energi pada sisi lainnya dapat diketahui. Prinsip ini berdasarkan -ukum .eer#"ambert , dan energi yang ditransmisikan menjadi signal yang terdeteksi pada detektor. )umlah energi yang ditransmisikan ini sebanding dengan konsentrasi logam.
26
Sampel yang mengandung ion logam diatomisasi dengan atomi!er sehingga membentuk atomnya, yang kemudian diiluminasi dengan energi pada panjang gelombang tertentu sehingga elektronnya mengalami eksitasi ke orbital yang lebih tinggi. Sumber radiasi dapat menggunakan lampu yang mempunyai panjang gelombang spesifik untuk logam tertentu. Cnergi yang diberikan diketahui, sehingga energi pada sisi lainnya dapat diketahui oleh detektor. Atomi!er berfungsi untuk menjadikan sampel ion logam menjadi atomnya (proses ini disebut atomisasi". 3eberapa jenis atomi!er adalah 4 !. 9yala /flame" 2. 0raphite furnace &. 1nducti&ely Coupled plasma (I'P" Umumnya larutan sampel yang mengandung ion logam diubah menjadi atom gas dalam tiga tahapan berikut 4 !. Desol&ation pelarut die0aporasi, dan tersisa sampel kering. 2. 5aporasi sampel padatan di0aporasi menjadi gas. &. $tomisasi senya*aan diubah menjadi atom bebas. Sumber radiasi yang umumnya digunakan pada SS$ adalah 8ampu -ollow Cathode. 8ampu ini mengandung gas argon atau neon, berbentuk katoda silindris yang mengandung logam untuk proses eksitasi, serta sebuah anoda. etika aliran listrik ber0oltase tinggi diaplikasikan sepanjang katoda dan anoda, partikel gas terionisasi. enaikan 0oltase menyababkan ion gas memiliki cukup energi untuk melontarkan atom logam keluar dari katoda. 3eberapa dari atom atom gas ini berada dalam bentuk yang tereksitasi dan mengemisikan cahaya pada panjang gelombang yang spesifik sama dengan logam yang dianalisis (8estari, 2<".
27
-etode SS$ ini sangat penting dalam analisis farmasi, karena unsur seperti arsen, antimon, timbal, dan raksa dapat ditentukan dengan sangat peka dan selektif dengan batas kepekaan di ba*ah !Lg+ml. Prosedur didasarkan pada absorpsi cahaya oleh atom dalam fase uap. $tom ini dapat dibangkitkan melalui disosiasi termik garam dalam nyala seperti nyala seperti halnya fotometri nyala. 9yala sebagai ruang sampel disinari dengan spektrum garis unsur yang hendak ditentukan yang dibangkitkan oleh lampu 2hollow cathode3 spektrum garis melalui absorpsi resonansi. Dari cahaya datang dipilih garis cahaya melalui kisi dan intesitasnya diukur seperti pada spektrofotometri absorban proporsional terhadap konsentrasi unsur. Untuk penyelesaiannya seperti pada fotometri nyala juga digunakan kur0a kalibrasi atu dengan mengukur absorban setelah penambahan sejumlah diketahui unsur yang akan ditentukan (). Eoth, !A@@". 2.'.2 Prinsip SSA
Prinsip kerja SS$ adalah penguapan larutan sampel, kemudian logam yang terkandung didalamnya diubah menjadi atom bebas. $tom tersebut mengarbsorbsi radiasi dari sumber cahaya yang dipancarkan dari lampu katoda ( hollow cathode lamp" yang mengandung unsur yang akan ditentukan. 3anyak penyerapan radiasi kemudian diukur pada panjang gelombang tertentu tergantung pada jenis logam (Darmono, !AA%". 8a;imnya suatu larutan berair yang mengandung logam yang harus
2+ ¿
ditetapkan (misalnya
2 +¿ atauCu
Pb
¿
¿
" dimasukkan ke dalam nyala sebagai suatu
28
aerosol, yakni suatu kabut yang terdiri dari tetesan yang sangat halus. etika butiran ini maju mele*ati nyala, pelarutnya menguap, dan dihasilkan bintikbintik halus dari materi berupa partikel. 7at padat itu kemudian berdiasosiasi, sekurangnya sebagian, untuk menghasilkan atomatom logam. Semua tahap ini harus berlangsung dengan jarak beberapa sentimeter ketika partikelpartikel sampel itu diangkat dengan kecepatan tinggi oleh gasgas nyala. 3ila disinari dengan benar, kadangkadang dapat terlihat tetestetes sampel yang belum menguap ke luar dari puncak nyala, dan gasgas nyala itu terencerkan oleh udara yang menyerobot masuk sebagai akibat tekanan rendah yang diciptakan oleh kecepatan tinggi karena sistem optis tersebut tidak memeriksa seluruh nyala melainkan hanya mengurusi suatu daerah dengan jarak tertentu di atas titik puncak pembakar (Day E.$, !AA@". 2.'.3 Ins%ru"en%asi SSA
Suatu spektrofotometer serapan atom terdiri atas komponenkomponen berikut ini4 !. Sumber cahaya 8ampu katoda berongga yang dilapisi dengan unsur yang sedang dianalisis. 2. 9yala 9yala biasanya berupa udara+asetilen, menghasilkan suhu =2%G'. Dinitrogen oksida+asetilen dapat digunakan untuk menghasilkan suhu sampai &G', yang diperlukan untuk menguapkan garamgaram dari unsurunsur seperti aluminium atau kalsium. &. -onokromator -onokromator digunakan untuk menyempitkan lebar pita radiasi yang sedang diperiksa sehingga diatur untuk memantau panjang gelombang
29
yang sedang dipancarkan oleh lampu katode rongga. Ini menghilangkan interferensi oleh radiasi yang dipancarkan oleh nyala tersebut, dari gas pengisi didalam lampu katode rongga, dan dari unsurunsur lain di dalam sampel tersebut. 6. Detektor Detektor berupa sel fotosensitif (?atson, 2%".
ambar 2.!. Instrumentasi Spektrofotometri Serapan $tom (?atson, 2%" 2.'.' Penerapan SSA
-etode SS$ telah diterapkan pada penetapan sekitar 1 unsur, dan metode ini merupakan alat utama dalam pengkajian yang meliputi logam runutan dalam lingkungan dan dalam sampel biologis. Seringkali metode ini juga berguna dalam kasuskasus dimana suatu logam berada pada kadar yang cukup namun dalam sampel yang sedikit. angguan utama dalam proses absorpsi atom adalah efek matriks yang mempengaruhi proses pengatoman, jauhnya diosiasi menjadi atomatom pada temperatur tertentu maupun laju proses bergantung sekali pada komposisi keseluruhan dari sampel. Cfek matriks ini menentukan pentingnya dalam spektroskopi karena komposisi kasar yang umum dari sampel dapat mengeluarkan
30
efek yang besar terhadap jauhnya dan laju disosiasi yang menghasilkan uap atom yang diinginkan (Day E.$., !AA@".
