View
488
Download
5
Category
Preview:
Citation preview
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Indonesia merupakan salah satu negara penghasil
komoditas pangan terbesar di dunia. Dengan sumber daya
alamnya yang melimpah, Indonesia mampu menghasilkan
berbagai produk dalam bidang pertanian. Namun sampai saat ini
masih dirasakan sulitnya mempertahankan produk pasca panen
selama penyimpanan tanpa mengurangi kualitas produk itu
sendiri. Permasalahan tersebut bertambah ketika petani
konvensional masih menggunakan cara–cara tradisional dalam
proses pengolahan produk hasil pertaniannya. Misalnya agar
produk hasil pertanian tersebut tidak mengalami kerusakan yang
berlanjut, mereka biasanya melakukan berbagai teknik
pengawetan pangan secara konvensional. Teknik pengawetan
konvensional yang sampai saat ini masih diterapkan untuk
mempertahankan mutu sekaligus memperpanjang masa simpan
bahan pangan antara lain pengeringan, penggaraman,
pemanasan, pembekuan, dan fumigasi (pengasapan).
Penambahan bahan sintesis yang mengandung zat-zat kimia
masih seringkali digunakan meskipun memberikan dampak
negatif bagi kesehatan yang mengonsumsinya.
Untuk meminimalisir dampak negatif dari bahan
sintetis/zat-zat kimia tersebut, sekitar tahun 1950-an negara–
negara maju mulai memperkenalkan suatu teknik pengawetan
pangan alternatif berupa teknik pengawetan dengan
menggunakan “radiasi” dengan tujuan memperbaiki mutu dan
menanggulangi kerusakan pasca panen beberapa komoditas
2
bahan pangan.1 Hasil riset para ilmuwan dari berbagai organisasi
dunia seperti FAO, IAEA, dan WHO,2 membuktikan bahwa iradiasi
pada sejumlah produk pangan memberikan pengaruh yang
cukup signifikan, diantaranya dalam hal memperpanjang masa
simpan berbagai komoditas pangan.
Berkaitan dengan hal tersebut, penulis melakukan
penelitian untuk mengetahui sejauh mana pengaruh radiasi
dalam mempertahankan masa simpan berbagai komoditas
pangan. Dalam proses iradiasi tersebut, energi yang digunakan
adalah energi yang dipancarkan oleh gelombang
elektromagnetik tertentu, yaitu radiasi pengion gamma yang
dipancarkan oleh unsur kobalt-60, jika energi tersebut
menumbuk atau mengenai sebuah materi akan memberikan efek
yang berbeda-beda (sesuai dengan dosis yang diberikan).
B. Identifikasi masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan,
dapat diidentifikasi berbagai permasalahan, diantaranya:
1. Belum banyak diperkenalkan teknik pengawetan pangan
alternatif.
2. Belum banyak informasi mengenai sejauhmana pengaruh
radiasi dalam mempertahankan masa simpan berbagai
komoditas pangan.
C. Batasan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah dan identifikasi masalah yang telah
diiuraikan, agar penelitian ini tidak terlalu luas ruang lingkupnya, maka penulis
memberikan batasan masalah sebagai berikut:
1 Tjahyono. Studi Aspek Dosimetri Pada Proses Radiasi Bahan Pangan dengan Sinar Gamma Kobalt-60 di PATIR – BATAN. Jakarta: 1994. Hal 2
2 J. Farkas. Irradiation For Better Foods. Central Food Research Institute. Budapest, Hungary: 2006
3
1. Radiasi yang digunakan adalah radiasi sinar gamma yang berasal dari unsur
kobalt-60.
2. Komoditas pangan yang diteliti adalah berbagai komoditas yang cukup
familiar dalam kehidupan kita sehari-hari, yaitu brokoli (sayuran), tomat
(buah), kacang hijau (kacang-kacangan), dan roti (produk olahan). Masing –
masing sampel diradiasi dengan dosis tetentu sesuai dengan ketentuan yang
berlaku.3
D. Rumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan yang telah diuraikan, maka
rumusan masalah dalam penelitian ini adalah “Bagaimanakah
pengaruh radiasi sinar gamma terhadap berbagai komoditas
pangan berjenis sayuran (brokoli), buah-buahan (tomat), biji-
bijian (kacang hijau), dan produk hasil olahan (roti)?”.
E. Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui
pengaruh radiasi sinar gamma terhadap berbagai komoditas
pangan berjenis sayuran, buah-buahan, biji-bijian, dan produk
hasil olahan.
Adapun manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian ini
adalah sebagai berikut:
1. Menghasilkan suatu pemecahan masalah (Problem Solving)
dalam hal teknik memperpanjang masa simpan komoditas
pangan yang aman.
3 Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 701 Tahun 2009 tentang Pangan Iradiasi
4
2. Menghasilkan suatu khazanah ilmu pengetahuan baru
mengenai teknik radiasi bagi peneliti khususnya, dan
masyarakat pada umumnya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Radiasi
Dalam fisika, radiasi dideskripsikan sebagai proses di mana energi
bergerak melalui media atau melalui ruang, dan akhirnya diserap oleh benda lain.4
Energi tersebut merambat di dalam suatu ruang dalam bentuk gelombang
elektromagnetik atau partikel subatomik.5
Jika energinya mencukupi, radiasi elektromagnetik atau partikel subatomik
dapat melakukan suatu proses ionisasi yaitu proses mengeluarkan sebuah elektron
4 http://www.wikipedia.com/19-07-20105 Dr. Nada Marnada, M. Eng. Radiasi (Seminar Sehari: Pemanfaatn Teknologi
Radiasi Untuk Sterilisasi Produk Kesehatan dan Keamanan Bahan Pangan. Jakarta, 20 November 2007.
5
dari kulit/orbital/selnya melalui suatu interaksi sehingga atom yang ditinggalkan
elektron tersebut menjadi ion positif. Sedangkan jika energinya tidak mencukupi,
radiasi hanya mampu menaikkan atom atau molekul ke tingkat energi yang lebih
tinggi.. proses ini disebut eksitasi. Ion positif, electron, dan atom atau molekul
yang tereksitasi merupakan dasar untuk mengamati perubahan kimia yang terjadi
pada materi yang diiradiasi. Jadi, dengan radiasi memungkinkan orang untuk
melakukan sintesa, modifikasi, crosslink, dan degradasi linier. Radiasi juga
memiliki kemampuan untuk memecah atau merusak rantai DNA sel suatu
organism.
DNA (deoxyribonucleic acid) merupakan salah satu molekul
yang terdapat di inti sel, berperan untuk mengontrol struktur dan
fungsi sel serta menggandakan dirinya sendiri.
Setidaknya ada dua cara bagaimana radiasi dapat
mengakibatkan kerusakan pada sel. Pertama, radiasi dapat
mengionisasi langsung molekul DNA sehingga terjadi perubahan
kimiawi pada DNA. Kedua, perubahan kimiawi pada DNA terjadi
secara tidak langsung, yaitu jika DNA berinteraksi dengan radikal
bebas hidroksil. Terjadinya perubahan kimiawi pada DNA
tersebut, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat
menyebabkan efek biologis yang merugikan, misalnya timbulnya
kanker maupun kelainan genetik.
Radiasi pengion merupakan radiasi yang dapat
menimbulkan ionisasi dan eksitasi pada materi yang
ditembusnya.6 Radiasi elektromagnetik atau partikel yang
mampu mengionisasi, baik secara langsung maupun tidak
langsung, dalam lintasannya menembus materi disebut radiasi
pengion. Ionisasi ialah proses terjadinya ion (ion positif dan
elektron bebas) dari suatu atom netral dalam materi yang
dikenai energi.
6 http://www.batan.go.id/radiasi/20-07-2010
4
6
Radiasi ionisasi langsung bisa berupa partikel bermuatan
listrik (misalnya sinar 𝜶, 𝜷, dan proton), yang dapat
mengakibatkan ionisasi dengan memberikan energinya kepada
elektron orbital dalam suatu atom atau molekul. Sedang
gelombang elektromagnetik misalnya sinar-x, sinar gamma,
(yang juga bersifat partikel, yaitu foton), dan partikel tak
bermuatan listrik (misalnya neutron) menghasilkan partikel
bermuatan listrik pada saat berinteraksi dengan atom dalam
materi. Misalnya, foton mengeluarkan elektron, neutron
mengeluarkan proton. Neutrino (n) dikeluarkan pada saat
partikel 𝜷 dipancarkan dengan muatan berlawanan dengan
elektron. Partikel-partikel ini, karena massanya kecil dan tidak
bermuatan listrik, sulit berinteraksi dengan materi tetapi karena
dapat mengionisasi disebut radiasi pengion tak langsung.
Radiasi 𝜶, 𝜷 (elektron atau positron), 𝜸, dan neutron ialah
radiasi pengion yang dihasilkan dari inti atom yang mengalami
transformasi inti. Inti atom yang mengalami transformasi
(peluruhan) ialah inti atom yang bersifat tidak stabil, dan radiasi
pengion yang dipancarkannya disebut radiasi pengion nuklir.
Setelah mengalami peluruhan, inti atom yang tidak stabil akan
menjadi inti atom yang stabil. Inti atom yang mengalami
transformasi inti disebut inti induk, dan hasil transformasi inti
disebut anak luruh atau inti hasil peluruhan.
Radiasi pengion yang dihasilkan oleh transisi elektron
dalam kulit atom akibat tumbukan elektron berkecepatan tinggi
dengan atom logam berat, misalnya Pb atau Cu, disebut sinar-x.
Sinar-x ialah radiasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik
yang mempunyai daya tembus tinggi.
Pada saat menembus materi sebagian radiasi pengion
diteruskan, sebagian dihamburkan, sebagian diserap, dan
7
apabila energi radiasi cukup kuat akan terjadi reaksi ionisasi
yaitu terlepasnya elektron dari atom atau molekul. Apabila
energi radiasi hanya cukup untuk memindahkan elektron dari
orbit dalam ke orbit yang lebih luar maka tidak akan terjadi
ionisasi, tetapi hanya terjadi eksitasi.
Setelah terjadi ionisasi atau eksitasi, atom atau molekul
akan mengalami disintegrasi menjadi ion dan menghasilkan
radikal bebas. Molekul ion yang terbentuk akan mengalami
perubahan struktur bila bereaksi dengan molekul lain yang tidak
mengalami ionisasi atau eksitasi. Reaksi kimia yang berlangsung
pada proses reaksi kimia berikutnya disebut reaksi tidak
langsung. Interaksi antara radiasi dengan materi sangat
bergantung pada jenis dan energi radiasi.
Pada saat kembali pada kondisi stabil atom yang
mengalami eksitasi akan memancarkan foton (cahaya) karena
terjadinya efek fluoresensi. Radiasi mengakibatkan terjadinya
proses penghitaman film, mengakibatkan perubahan struktur
polimer, seperti polietilen, mengakibatkan terjadinya proses
polimerisasi pada molekul monomer dan lain-lain. Hal ini semua
terjadi karena efek ionisasi dan atau eksitasi. Demikian pula
proses ionisasi dan eksitasi akan terjadi pada makhluk hidup bila
terkena radiasi (misalnya efek sterilisasi). Proses meradiasi
materi dengan radiasi pengion disebut iradiasi.
1. Radiasi Alam
Radiasi alam adalah radiasi yang ada di alam berupa radiasi kosmik dan
radiasi yang berasal dari bahan radioaktif yang ada dalam kerak bumi
(radionuklida terestrial). Radiasi yang terpancar dari inti atom akibat interaksi
antara radiasi kosmik dengan inti atom yang ada di atmosfir bumi (radionuklida
kosmogenik) adalah radiasi yang paling umum. Gambar berikut adalah bentuk
radiasi alam dan sumbernya, dimana energi yang dipancarkan berasal dari radiasi
8
kosmik primer yang berasal dari luar sistem tata surya yang bereaksi (reaksi inti)
dengan lapisan atmosfer bumi yang selanjutnya tersebar ke permukaan bumi
dalam bentuk gelombang elektromagnetik.
a. Radiasi Kosmik
Radiasi kosmik terdiri dari radiasi berenergi tinggi yang berasal dari luar
angkasa yang masuk ke atmosfir bumi (radiasi kosmik primer), partikel sekunder
dan gelombang elektromagnetik yang terjadi akibat interaksi radiasi kosmik
primer dengan inti atom yang ada di atmosfir. Radiasi kosmik dibagi menjadi dua
bentuk, yaitu radiasi kosmik primer dan radiasi kosmik sekunder.
i. Radiasi Kosmik Primer
Bagian terbesar dari radiasi kosmik primer adalah radiasi yang berasal dari
sistem tata surya, terutama partikel yang berasal dari flare matahari seperti
partikel proton (90 %) dan partikel alfa (10%). Selain itu, dalam jumlah yang
Gambar 2.1 Radiasi alam dan sumbernya
Gambar 2.1 Radiasi alam dan sumbernya
9
kecil terdapat inti atom berat, elektron, foton, dan neutrino. Besarnya fluks radiasi
kosmik yang masuk ke bumi dipengaruhi oleh medan magnet bumi dan aktivitas
matahari. Di daerah pada garis lintang rendah, partikel berenergi rendah
dibelokkan kembali ke angkasa, sehingga fluks radiasi kosmik pada daerah
tersebut lebih rendah dari pada fluks di daerah pada garis lintang tinggi (efek
posisi lintang). Partikel proton berenergi rendah dari radiasi menunjukkan
fluktuasi dengan periode 11 tahun sesuai dengan aktivitas matahari (modulasi).
Fluks partikel tersebut akan menjadi sangat kecil pada saat aktivitas matahari
sangat tinggi, sebaliknya pada saat aktivitas matahari paling kecil fluksnya
menjadi paling besar.
ii. Radiasi Kosmik Sekunder
Setelah memasuki atmosfir, radiasi kosmik primer akan mengalami berbagai
reaksi dengan inti atom yang ada di atmosfir dan menghasilkan partikel dan inti
atom yang baru. Partikel radiasi kosmik berenergi tinggi mengalami reaksi inti
yang disebut reaksi tumbukan dengan inti atom udara dan menghasilkan materi
hasil reaksi partikel sekunder seperti neutron, proton, p meson, K meson dan lain-
lain, serta inti He-3 (helium), Be-7 (berilium), Na-22 (natrium). Selanjutnya
partikel proton, neutron, p meson berenergi tinggi bereaksi dengan inti atom yang
ada di udara, dan menghasilkan partikel sekunder lebih banyak (cascade).
Kemudian p meson meluruh dan berubah menjadi muon atau foton dan
menghasilkan penggandaan jenis yang lain. Partikel yang terjadi disebut radiasi
kosmik sekunder. Selain itu, H-3, Be-7, Na-22 adalah materi yang memancarkan
radiasi. Materi ini disebut radionuklida kosmogenik dan dianggap berbeda dengan
radiasi kosmik sekunder.
Radiasi kosmik dapat sampai ke permukaan bumi dan mengionisasi udara.
Besarnya ionisasi udara di sekitar permukaan laut sekitar 75% disebabkan oleh
elektron yang lepas karena tumbukan muon, dan 15% disebabkan oleh elektron
yang terjadi akibat peluruhan muon. Selain itu, neutron yang merupakan bagian
dari radiasi kosmik memberikan dosis efektif tahunan sekitar 8% dari partikel
yang dihasilkan karena ionisasi. Intensitas radiasi kosmik juga bervariasi
10
bergantung pada ketinggian. Pada ketinggian 2.000 m jumlah ionisai yang terjadi
sekitar 2 kali jumlah ionisasi di permukaan laut, pada ketinggian 5.000 m sekitar
10 kali, dan pada ketinggian 10.000 m sekitar 100 kali.
B. Radioaktivitas
Radioaktivitas adalah kemampuan inti atom yang tak stabil untuk
memancarkan radiasi dan berubah menjadi inti stabil. Proses perubahan ini
disebut peluruhan dan inti atom yang tak-stabil disebut radionuklida. Materi yang
mengandung radionuklida disebut zat radioaktif. Peluruhan ialah perubahan inti
atom yang tak-stabil menjadi inti atom yang lain, atau berubahnya suatu unsur
radioaktif menjadi unsur yang lain.
Radioaktivitas ditemukan oleh Hans Becquerel pada tahun 1896. Becquerel
menamakan radiasi dengan uranium. Dua tahun setelah itu, Marie Curie meneliti
radiasi uranium dengan menggunakan alat yang dibuat oleh Pierre Curie, yaitu
pengukur listrik piezo (lempengan kristal yang biasanya digunakan untuk
pengukuran arus listrik lemah), dan Marie Curie berhasil membuktikan bahwa
kekuatan radiasi uranium sebanding dengan jumlah kadar uranium yang
dikandung dalam campuran senyawa uranium. Disamping itu, Marie Curie juga
menemukan bahwa peristiwa peluruhan tersebut tidak dipengaruhi oleh suhu atau
tekanan, dan radiasi uranium dipancarkan secara spontan dan terus menerus tanpa
bisa dikendalikan. Marie Curie juga meneliti campuran senyawa lain, dan
menemukan bahwa campuran senyawa thorium juga memancarkan radiasi yang
sama dengan campuran senyawa uranium, dan sifat pemancaran radiasi seperti ini
diberi nama radioaktivitas.
Pada tahun 1898, Marie Curie menemukan unsur baru yang sifatnya mirip
dengan bismut. Unsur baru ini dinamakan polonium diambil dari nama negara
asal Marie Curie, yaitu Polandia. Setelah itu Hans Becquerel dan Marie Curie
melanjutkan penelitiannya dengan menganalisis pitch blend (biji uranium).
Mereka berpendapat bahwa di dalam pitch blend terdapat unsur yang
11
radioaktivitasnya lebih kuat daripada uranium atau polonium. Pada tahun yang
sama mereka mengumumkan bahwa ada unsur radioaktif yang sifatnya mirip
dengan barium. Unsur baru ini dinamakan radium (Ra), yang artinya benda yang
memancarkan radiasi.
Berdasarkan asalnya, radioaktivitas dikelompokkan menjadi radioaktivitas
alam, dan radioaktivitas buatan, yaitu hasil kegiatan yang dilakukan manusia.
Dalam radioaktivitas alam, ada yang berasal dari alam dan dari radiasi kosmik.
Radioaktivitas buatan dipancarkan oleh radioisotop yang sengaja dibuat manusia,
dan berbagai jenis radionuklida dibuat sesuai dengan penggunaannya.
C. Radiasi Sinar Gamma (𝜸)
Sinar Gamma (𝜸) merupakan bentuk radiasi
elektromagnetik yang dihasilkan dari interaksi partikel
pembentuk inti atom, proses annihilasi proton dan elektron, dan
peluruhan inti atom. Di dalam peluruhan, sebelum sinar gamma
dipancarkan didahului oleh peluruhan partikel radiasi alpha atau
beta. Akibat dari peluruhan ini, inti atom masih dalam keadaan
tereksitasi. Inti atom menjadi berada dalam keadaan ground
state setelah memancarkan sinar–𝜸. Gambar 2.2
memperlihatkan contoh peluruhan zat radioaktif Co-60 yang
menghasilkan radiasi partikel beta dan sinar gamma.
12
Gambar 2.2 Skema peluruhan zat radioaktif
Radiasi sinar gamma dan sinar–x merupakan energi yang
merambat dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Karena
energi yang dimiliki, kedua jenis radiasi tersebut dapat
menembus mareti sampai pada kedalaman tertentu.7 Sinar-𝜸 memiliki panjang gelombang yang paling pendek diantara
panjang gelombang radiasi – radiasi yang lainnya. Umumnya,
frekuensi yang dimiliki sinar-𝜸 lebih tinggi dari frekuensi sinar-x.
Dengan energi yang dimilikinya, sinar-𝜸 dapat melakukan proses
ionisasi pada materi yang dilaluinya. Terdapat tiga kemungkinan
interaksi yang dapat dilakukan oleh sinar-𝜸 dengan materi, yaitu:
efek fotolistrik, hamburan Compton, dan produksi pasangan. Efek
fotolistrik dan hamburan Compton merupakan proses ionisasi
langsung oleh sinar-𝜸 pada atom atau molekul materi yang
dilaluinya. Uraian masing–masing proses tersebut dalah sebagai
berikut:
7 DR. Nada Marnada, M.Eng. Fasilitas Iradiasi Sebagai Alternatif Perlakuan Karantina. Jakarta: PATIR-BATAN, 2010.
13
1. Efek Fotolistrik
Peristiwa terlepasnya elektron orbital suatu atom karena
interaksi dengan radiasi sinar-𝜸 dinamakan efek fotolistrik.
Elektron yang dilepaskan pada peristiwa tersebut disebut
fotoelektron, dan energi geraknya adalah selisih antara energi
ionisasi elektron orbital dan energi radiasi sinar-𝜸. Pada saat
energi radiasi sinar-𝜸 kecil, kebanyakan fotoelektron terlepas
dengan arah tegak lurus pada arah radiasi, tetapi bila energinya
besar maka fotoelektron terpancar ke arah depan dalam jumlah
yang banyak. Secara teori, semakin besar ikatan antara elektron
dan inti atom maka semakin besar persentase terjadinya efek
fotolistrik.
2. Hamburan Compton
Peristiwa terjadinya tumbukan antara foton dan elektron
dalam suatu atom yang mengakibatkan sebagian energi foton
menjadi energi gerak elektron dan sebagian energi hamburan
foton disebut efek Compton (Gambar 2.3). Bila energi foton
cukup besar, efek Compton dapat terjadi pada elektron orbital
yang energi ikatnya dapat diabaikan. Selanjutnya, seperti
diperlihatkan pada Gambar 2.3, elektron dianggap sebagai
elektron bebas, energi dan momentumnya sama besar sebelum
dan sesudah bertumbukan. Dalam hal ini terjadi tumbukan
elastis sempurna antara foton dan elektron. Koefisien atenuasi
pada efek Compton ialah jumlah dari perbandingan energi gerak
elektron antibonding dan perbandingan energi hamburan foton.
Koefisien atenuasi pada efek Compton sebanding dengan nomor
atom materi.
14
Gambar 2.3 Hamburan Compton
3. Produksi Pasangan
Karena pengaruh gaya Coulomb, foton radiasi-𝜸 yang
melintas dekat inti atom akan menghilang. Sebagai gantinya terbentuk
pasangan elektron–positron spontan. Positron identik dengan
elektron, memiliki massa dan muatan sama tetapi nilai
muatannya positif. Massa diam kedua pasangan ini
(elektron+positron) adalah 1.02 MeV, karena itu diperlukan
energi foton yang lebih besar dari 1.02 MeV agar dapat terjadi
proses produksi pasangan. Kelebihan energi foton akan diberikan
kepada electron dan positron sebagai energi kinetik. Waktu
hidup positron yang dihasilkan dari proses ini sangat pendek dan
pada akhir lintasannya bergabung dengan elektron bebas.
Hasilnya adalah dua buah foton-𝜸 yang masing–masing memiliki
energi 0,51 MeV.
D. Radiasi Berbagai Komoditas Pangan
Penelitian pengembangan dan promosi teknologi iradiasi untuk
pengawetan dan keamanan bahan pangan dimulai tahun 1967/1968. Hasilnya
adalah legalisasi pengawetan pangan dengan radiasi oleh Menteri Kesehatan
berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan No. 152/MENKES/SK/II/1995 dan No.
701/MENKES/PER/VIII/2009 serta beroperasinya Iradiator Komersial untuk
iradiasi produk pangan dan pertanian untuk tujuan ekspor.
Tabel 2.1 menyajikan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia
tentang 5 komoditas pangan iradiasi yang diperbolehkan di Indonesia.
15
Tabel 2.1 Peraturan Menteri Kesehatan No. 152/MENKES/SK/II/1995 tentang
pangan iradiasi8
No. Komoditas Tujuan Radiasi Dosis maks (kGy)
1.
Rempah/rimpang dan sayuran kering, bumbu.
Disinfestasi serangga dan dekontaminasi mikroba
10
2.Umbi-umbian segar
Menghambat pertunasan
0,15
3.Udang beku dan paha kodok beku
Mengeliminasi pertumbuhan Salmonella spp.
7
4.Ikan kering/asin Memperpanjang
masa simpan5
5.
Bebijian dan serealia
Disinfestasi serangga dan mengeliminasi bakteri patogen
5
Adapun Peraturan Menteri Kesehatan No.
701/MENKES/PER/VIII/2009 dapat dilihat pada lampiran 4.
E. Aplikasi dan Legalisasi Iradiasi Pengion Pada Bahan
Pangan
Secara hukum, makanan yang diiradiasi dapat dilegalisasi
pelepasannya ke masyarakat, jika dari penelitian-penelitian yang
telah dilakukan dapat dibuktikan bahwa makanan tersebut aman
untuk dikonsumsi manusia. Studi Wholesomeness (uji tingkat
keamanan makanan untuk layak dikonsumsi) iradiasi makanan
telah melakukan penelitian lebih dari 50 tahun. Dari hasil-hasil
berbagai penelitian, maka komisi gabungan para ahli FAO/WHO/IAEA pada
bulan November 1980 telah menyimpulkan dan merekomendasikan bahwa semua
8 Widjang Herry Sisworo, dkk. Isotop dan Radiasi Untuk Kemajuan Usaha Anda. Jakarta: PATIR-BATAN, 2008, hal.16
16
bahan pangan dan makanan yang diiradiasi dengan dosis tidak melebihi 10 kGy
aman untuk dikonsumsi.9
F. Dosis Radiasi
Untuk mendapatkan efek radiasi sesuai dengan yang diharapkan, bahan
atau produk harus diradiasi dengan dosis yang tepat. Biasanya, sebelum dilakukan
proses iradiasi kondisi bahan atau produk diamati terlebih dahulu di dalam
laboratorium. Kondisi ini dibandingkan dengan kondisi setelah bahan diiradiasi
untuk melihat dampak yang ditimbulkan oleh radiasi. Dari perbandingan kondisi
sebelum dan sesudah iradiasi dapat ditetapkan berapa dosis yang diperlukan untuk
mencapai pengaruh yang diinginkan..
Dosis radiasi merupakan banyaknya energi yang diserap oleh bahan
(dalam hal ini komoditas pangan) pada saat proses radiasi berlangsung. Dosis
radiasi tersebut di ukur dengan menggunakan satuan yang dinamakan Gray (Gy),
atau sering kali dikonversi dengan satuan rad (1 Gy = 100 rads; 1 kGy = 1000
Gy).10 Menurut International Commission on Radiation Units and Measurements
(ICRU), secara matematis dosis radiasi ditulis :
D= dEdm
Dengan satuannya adalah Gy.
1 Gy = 1 Joule/Kg = 6,2418 x 1018 ev/Kg
Sebelumnya, satuan dosis radiasi dinyatakan dalam rad (radiation absorbed
dose).
dimana :
1 rad = 0,01 Gy = 100 erg/g = 6,245 x 1013 ev/g
1 kalori = 4,185 x 107 erg
Selanjutnya biasanya hubungan ini, dalam praktek dinyatakan :
100 rad = 1 Gy atau
1 Krad = 10 Gy atau
9 J. Farkas. Irradiation For Better Foods. Central Food Research Institute. Budapest, Hungary: 2006
10 ICGFI (International Consultative Group on Food Iradiation). “Facts About Food Iradiation”. IAEA, Vienna.
17
1 Mrad = 10 Kgy
Satuan Gy atau kGy biasanya digunakan untuk dosis tinggi dan rad atau
krad digunakan untuk dosis rendah. Pengelola fasilitas radiasi melakukan kalibrasi
dosis atau pemetaan dosis (dose mapping) untuk menentukan dosis yang diterima
pada titik–titik tertentu disekitar bahan sampel. Nilai dosis yang dihasilkan
bergantung pada aktivitas sumber radiasi, kerapatan bahan, dan waktu iradiasi.
Dan dari hasil pemetaan dosis tersebut dapat ditentukan dosis maksimum dan
minimum pada setiap bahan atau produk radiasi.
Berikut ini beberapa penentuan dosis radiasi dan tujuannya:11
1. Dosis rendah (≤ 2 kGy)
Tujuan: menunda pertunasan dan pematangan pada buah, sayur, umbi dan
rimpang, serta disinfektansi serangga.
2. Dosis sedang (3–10 kGy)
Tujuan: dekontaminasi (menekan/mematikan) mikroba seperti kapang,
khamir, dan eliminasi bakteri pathogen pada biji–bijian, serealia, produk beku,
produk semi olahan, dan produk siap saji.
3. Dosis tinggi (≥ 10 kGy ¿
Tujuan: sterilisasi dan memperpanjang masa simpan makanan olahan dan siap
saji.
G. Pengenalan Fasilitas Iradiasi
Kelompok Iradiasi mempunyai tugas memberikan pelayanan iradiasi,
perawatan dan operasi iradiator, serta mesin berkas elektron dan alat iradiasi
lainnya.
Fasilitas iradiasi terpasang di PATIR terdiri dari 2 jenis fasilitas yaitu
iradiator gamma dan mesin berkas elektron yang masing-masing dimanfaatkan
untuk aplikasi iradiasi gamma dan elektron baik dalam skala laboratorium
maupun skala pilot untuk berbagai proses iradiasi seperti polimerisasi, grafting,
mutasi tanaman, sterilisasi/pengawetan bahan, pelapisan permukaan bahan.
11 PATIR-BATAN. Pengawetan Komoditi Bebijian Dengan Radiasi. Jakarta
18
1. Fasilitas Iradiator Gamma
BATAN pertama kali memanfaatkan fasiitas iradiasi untuk penelitian dalah
pada tahun 1968. Fasilitas iradiasi tersebut oleh pabrikannya diberi nama Gamma
Cell 220 AECL, yaitu suatu fasilitas iradiasi gamma dengan zat radioaktif C0-60
sebagai sumber radiasinya. Berdasarkan kategori yang ditetapkan oleh IAEA,
Gamma Cell termasuk iradiator gamma kategori I. Walaupun beratnya sekitar 8
ton, Gamma Cell dapat dipindahkan ruangnya karena konstruksinya yang kompak
(dapat dilihat pada lampiran 2).
Gamma Cell 220 AECL digunakan untuk iradiasi sampel yang dimensinya
tidak terlalu besar, karena volume tempat meletakkan sampel sangat terbatas.
Sampel–sampel yang tepat untuk diiradiasi adalah benih tanaman, serangga, dan
bebijian.
Untuk mengembangkan penelitian yang memanfaatkan radiasi, BATAN
memfasilitsi kebutuhan tersebut melalui pengadaan iradiator gamma kedua pada
tahun 1978. Oleh pabrikannya, iradiator gamma ini diberi nama Panoramic Batch
Irradiator (disingkat Panbit Irradiator) atau Iradiator Panorama Serbaguna yang
disingkat me njadi IRPASENA. Menurut kategori IAEA, IRPASENA termasuk
kategori II. Pertama kali dipasang aktivitas IRPASENA adalah 75 Ci dengan
sumber radiasi C0-60. Desainnya sedemikian rupa sehingga memungkinkan untuk
meletakkan sampel penelitian di sekitar sumber radiasi dengan jarak, posisi, dan
vplume yang bervariasi. Diagram skematik dan konsul kendali IRPASENA dapat
dilihat pada lampiran 2.
Pada tahun 1983 BATAN mendapat bantuan fasilitas iradiasi gamma yang
penggunaannya khusus untuk penelitian bahan latex. Karena itu, iradiator gamma
tersebut diberi nama Latex Irradiator atau Iradiator Karet Alam yang disingkat
menjadi IRKA. Berdasarkan desain dan konstruksinya, IRKA dikategorikan
sebagai iradiator gamma kategori IV. Dibandingkan dengan Gamma Cell dan
IRPASENA, IRKA memiliki aktivitas paling besar. Karena pemanfaatan IRKA
untuk iradiasi latex tidak dilakukan terus–menerus secara kontinu, maka untuk
efisiensi sumber radiasi yang digunakan telah dilakukan modifikasi pada ruang
19
iradiasi. Modifikasi dimaksudkan agar sampel penelitian yang dapat diiradiasi
tidak hanya latex, tetapi juga sampel penelitian lain. Dengan memanfaatkan hasil
penelitian, selain untuk penelitian pengembangan teknologi radiasi, IRKA telah
digunakan untuk pengawetan dan sterilisasi produk industri dalam skala
introduksi hingga saat ini. Foto ruang iradiasi dan konsul kendali IRKA dapat
dilihat pada lampiran 2.
Pengadaan iradiator berikutnya dilakukan pada tahun 1993 berupa iradiator
gamma kategori I yang berasal dari BARC, India, dan diberi nama Gamma
Chamber 4000A. Aktivitas awalnya adalah 10 kCi, sehingga keberadaannya dapat
menggantikan Gamma Cell 220 AECL yang aktivitas sumber radioaktifnya telah
jauh berkurang setelah 25 tahun melutuh. Sesuai dengan namanya, Chamber
4000A memiliki volume atau ruang iradiasi sebesar 4 liter (4000 cc).
Pengoperasian Gamma Chamber 4000A sama dengan pengoperasian Gamma Cell
220 AECL (dapat dilihat pada lampiran 2).
Dibawah ini adalah spesifikasi Spesifikasi Iradiator Gamma yang ada di
Balai Instrumentasi Elektromekanik dan Iradiasi PATIR-BATAN Pasar Jumat:
Tabel 2.2 Spesifikasi Iradiator Gamma di Balai IEI
NamaGammacell 220
IRPASENA IRKAGamma Chamber 4000 A
Keterangan
Tahun Pemasang
an1968 1979 1982 1992
Sumber radiasi Gamma
C0-60 C0-60 C0-60 Co-60Umur Paruh 5,261 tahun
Tipe Penyimpa
nan Sumber Radiasi
Shelf Shield/ Portable
Kering (Dry Source Storage
Menggunakan kolam
air (wet source
strorage)
Shelf Shield/por
table
Aktivitas maksimum C0-60
⁺ 10.000 Ci
80.000 Ci400.000
Ci⁺ 10.000
Ci
20
Volume Maksimum bahan
yang diiradiasi per Batch
2 Liter 0,5 m3 1,2 m3 2 Liter
Untuk Vulkanisasi karet alam di
IRKA 1,2 ton
2. Fasilitas Iradiasi Elektron
Selain iradiator gamma, BATAN juga memiliki iradiator dengan radiasi
pengion berupa partikel bermuatan yang dihasilkan oleh satu uni mesin yang
disebut mesin berkas elektron atau disingkat MBE. Pada energi yang sama,
dibandingkan dengan sinar gamma, partikel elektron memiliki daya tembus yang
lebih pendek tetapi daya ionisasi yang lebih besar. Para peneliti memilih radiasi
gamma atau elektron yang akan digunakan berdasarkan karakteristik yang dimiliki
oleh masing–masing radiasi pengion tersebut.
Saat ini BATAN memiliki dua fasilitas iradiasi elektron, yaitu MBE
kategori I dengan energi 300 keV dan arus berkas elektron 50 mA, dan MBE
kategori II dengan energi 2000 keV dan arus berkas elektron 10 Ma. MBE
Kategori I dipasang pada tahun 1984 oleh Nissin High Voltage, Jepang, dan diberi
nama MBE EPS-300. Karena sebagian besar komponen EPS-300 sudah harus
diganti maka akan dilakukan revitalisasi dan modivikasi pada ruang iradiasinnya
agar pemakaiannya ekonomis. MBE kategori II dipasang pada tahun 1994 oleh
Xian Feng Electrical Manufacturing Company, China, dan diberi nama MBE GJ-
2. Hingga saat ini MBE GJ-2 masih berfungsi dengan baik dan digunakan untuk
berbagai kegiatan penelitian. Ruang iradiasi dan konsul kendali MBE GJ-2 dapat
dilihat pada lampiran 2.
21
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan mulai tanggal 5 Juli sampai 5 Agustus 2010 di
Balai Iradiasi Elektromekanik dan Instrumentasi Pusat Aplikasi Teknologi Isotop
dan Radiasi–BATAN Pasar Jumat Jakarta Selatan.
B. Alat dan Bahan yang digunakan
Peralatan yang digunakan yaitu fasilitas irradiator gamma
yang bernama Panoramic Batch Irradiator (disingkat Panbit
Iradiator) atau Iradiator Panorama Serbaguna yang disingkat
menjadi IRPASENA dengan aktivitas Co-60 sekitar 6.770,332 Ci
pada bulan Juli. Bahan–bahan objek penelitiannya (sampel)
berupa roti tawar (ukuran 5x5 cm), tomat segar (4 buah),
bawang merah (4 siung), dan biji kacang hijau.
Masing–masing sampel di atas dibuat dalam empat
kemasan, yaitu untuk sampel kontrol dan tiga variasi dosis
radiasi (contohnya dapat dilihat pada gambar 3.1 dibawah ini).
Gambar 3.1 Sampel roti (kontrol, dosis 1 kGy, dosis 2 kGy, dosis
3 kGy)
Khusus untuk kacang hijau dibuat 8 sampel, yaitu 4
kemasan untuk melihat pengaruh radiasi gamma terhadap biji
kacang hijau kering dan 4 kemasan lainnya di desain untuk
melihat pengaruh radiasi gamma terhadap pertumbuhan
19
22
kecambah kacang hijau (setelah diradiasi, masing-masing
kemasan dituangkan ke dalam 1 cawan petri kemudian diberi air
secukupnya). Gambar 3.2 berikut ini merupakan sampel kacang
hijau setelah diradiasi untuk pengamatan pada pertumbuhan
kecambahnya.
Gambar 3.2 Sampel kecambah kacang hijau (kontrol, dosis 1
kGy, dosis 2 kGy, dosis 3 kGy)
C. Prosedur Penelitian
Dalam penelitian ini dilakukan beberapa tahap,
diantaranya:
1. Tahap Persiapan
Pada tahap ini, dilakukan beberapa kegiatan diantaranya adalah kegiatan
kajian pustaka meliputi buku teks, artikel, jurnal dan bacaan lain yang berkaitan
dengan penelitian yang hendak dilakukan, mempersiapkan alat dan bahan yang
diperlukan (sampel), serta melakukan pencarian data mengenai aktivitas Co-60
dan laju dosis IRPASENA bulan juli.
2. Tahap Pelaksanaan
Pada tahap ini, peneliti bersama petugas iradiasi
melakukan proses radiasi pada sampel–sampel yang akan diteliti
dengan prosedur sebagai berikut:
a. Sebelum sampel diiradiasi, dosis yang akan diterapkan sesuai
tujuannya harus sudah diketahui. Dosimetri ditujukan untuk
menetapkan tingkat keseragaman dosis, sehingga bahan
pangan/sampel yang diradiasi benar-benar menerima jumlah
23
dosis yang sama sesuai dengan tujuan radiasi. Apabila terjadi
kekeliruan di dalam pengukuran dosimetri, maka bahan
pangan/sampel tersebut akan mengalami kerusakan.
b. Memberi label dosis radiasi pada masing–masing sampel.
Dalam penelitian ini, masing–masing sampel berjumlah
empat kemasan dengan spesifikasi 1 sampel kontrol dan 3
variasi dosis (kecuali tomat, hanya 2 variasi dosis), lihat tabel
3.1. Kemasan yang digunakan adalah plastik ber-strip, yaitu
plastik yang biasa digunakan untuk menyimpan obat.
c. Pengamatan efek radiasi terhadap brokoli dilakukan dalam
waktu tiga hari setelah dilakukan proses iradiasi. Hal ini
dilakukan karena dalam jangka waktu tiga hari, sampel
kontrol sudah mengalami pembusukan dan hancur (gambar
4.3), sehingga terlihat jelas perbedaan antara sampel kontrol
dan sampel–sampel yang telah diiradiasi dengan dosis–dosis
tertentu. Dalam penelitian ini, dosis yang diberikan adalah
sebesar 0,25 kGy (dosis rendah), 0,5 kGy (dosis sedang), dan
0,75 kGy (dosis tinggi). Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk
mengetahui berapakah dosis yang tepat untuk diberikan
pada sayuran jenis brokoli dalam upaya memperpanjang
masa simpannya (keawetan).
d. Berbeda dengan brokoli, pengamatan efek radiasi sinar
gamma terhadap tomat ini dilakukan dalam jangka waktu
yang lebih lama, yaitu sekitar 15 hari dengan dosis radiasi
sebesar 0,25 kGy dan 0,75 kGy (dosis maksimum 1 kGy).
Namun, efek radiasi ini sudah dapat terlihat jelas pada hari
ke–8, yaitu pada saat sampel kontrol telah mengalami
pembusukan.
e. Untuk sampel roti, dosis radiasi yang digunakan adalah
sebesar 1 kGy, 2 kGy, dan 3 kGy (dosis maksimum 5 kGy).
24
Pengamatan pada sampel ini dilakukan selama 6 hari (lihat
tabel 5.3), pengamatan ini berakhir pada saat sampel dengan
dosis tertinggi (3 kGy) sudah mulai berjamur (tidak layak
untuk dikonsumsi).
3. Tahap Pelaporan
Tahap ini merupakan tahap akhir dari penelitian, dimana diperoleh
kesimpulan dari hasil tahap pelaksanaan.
D. Data dan Metode
Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data laju dosis bulan Juli
Iradiator Panorama Serbaguna (IRPASENA) yang dapat diketahui dari arsip data
petugas iradiasi, yaitu diperoleh aktivitas C0-60 pada bulan juli sebesar 6.770,332
Ci. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode observasi,
dokumentasi, dan studi pustaka.
1. Metode observasi
Metode observasi merupakan cara memperoleh data melalui observasi atau
pengamatan langsung di lapangan, diantaranya observasi pada proses iradiasi
sampel pada iradiator yang digunakan, dan observasi pada beberapa iradiator
gamma lainnya yang ada di balai Iradiasi Elektromekanik dan Instrumentasi (IEI)
PATIR-BATAN.
2. Metode Dokumentasi
Metode dokumentasi merupakan cara memperoleh data melalui observasi
atau pengamatan langsung kemudian hasil observasi tersebut didokumentasikan
ke dalam bentuk gambar, foto, dan lain sebagainya.
3. Metode Studi Pustaka
Metode studi pustaka merupakan cara memperoleh data melalui hasil studi
pada berbagai macam buku sumber/literatur yang terkait.
E. Pengolahan Data
25
Sebelum melakukan proses radiasi terhadap sampel–
sampel yang akan diteliti, ada beberapa langkah yang harus
dilakukan oleh peneliti, diantaranya:
1. Mengetahui data laju dosis Iradiator Panorama Serbaguna untuk nulan Juli
Data laju dosis Iradiator Panorama Serbaguna (IRPASENA) dapat
diketahui dari arsip data petugas radiasi pada iradiator Gamma Chamber balai IEI-
PATIR-BATAN diantaranya:
a. 1,573 kGy/jam untuk peradiasian roti dan biji kacang hijau
b. 878,84 Gy/jam untuk peradiasian produk sayuran (brokoli dan tomat), dan
c. 483,82 Gy/jam untuk peradiasian bawang merah.
2. Mengukur waktu yang diperlukan untuk meradiasi masing–masing sampel
Untuk mengukur waktu yang diperlukan untuk radiasi
dengan dosis dan laju dosis tertentu, digunakan persamaan
sebagai berikut:
t= DLD
×60
dengan:
t = Waktu yang diperlukan (menit)
D = Dosis radiasi (kGy)LD = Laju dosis (kGy/jam)
Berikut ini adalah tabel hasil perhitungan persamaan di
atas, yaitu untuk menentukan waktu yang diperlukan untuk
meradiasi masing-masing sampel.
Tabel 3.1 Waktu yang diperlukan untuk radiasi (sesuai dosis
dan laju dosis)
No Bahan (sampel)
Laju dosis
(kGy/jam)
Dosis Radiasi (kGy)
Waktu (menit, detik)
1. Roti 1,573 1 38’8’’
26
2 76’16’’3 114’25’’
2. Tomat 0,878840,25 17’4’’0,75 51’12’’
3. Brokoli 0,878840,25 17’4’’0,5 34’8’’0,75 51’12’’
4. Bawang Merah 0,483820,05 6’12’’0,1 12’24’’0,15 18’36’’
5. Kacang Hijau 1.5731 38’8’’2 76’16’’3 114’25’’
F.Teknik Analisis Data
Teknik analisis data dalam penelitian ini adalah teknik
analisis data secara kualitatif, yaitu penelaahan data lebih lanjut
melalui berbagai literatur/referensi guna mencari fakta-fakta
pendukung/suumber informasi untuk data-data yang diperoleh
dari hasil pengamatan. Untuk data kuantitatif yang
membutuhkan perhitungan, analisis data dalam penelitian ini
menggunakan Microsoft Excel 2007, seperti pembuatan analisis
kurva pengaruh radiasi terhadap pertumbuhan kecambah
kacang hijau (melihat perbedaan panjang kecambah sampel
kontrol dengan kecambah yang diradiasi dengan dosis-dosis
tertentu).
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Data Hasil Pengamatan
Dari hasil penelitian yang dilakukan, maka diperoleh data
sebagai berikut:
27
1. Sampel 1 (brokoli)
Berdasarkan analisis pengaruh radiasi terhadap masa
simpan brokoli diperoleh hasil sebagai berikut:
Tabel 4.1 Hasil pengamatan efek radiasi terhadap sayuran
jenis brokoli
Pengamatan hari
ke-
BrokoliKontrol
Dosis 0,25 KGy
Dosis 0,5 KGy
Dosis 0,75 KGy
I (07-07-’10)
Sedikit membusuk
Sedikit membusuk (tetapi lebih
segar daripada sampel kontrol)
Masih segar
Masih segar
II (08-07-’10)
o Membusuk
o Keluar cairan dan bau menyengat
o Membusuk o Mulai
mengeluarkan cairan
Masih segar
Sedikit membus
uk
III(09-07-’10)
Membusuk (hancur)
Membusuk tetapi belum
hancur
Masih segar
Membusuk dan mulai
mengeluarkan cairan
dan bau menyeng
at.Ket: Diradiasi pada tanggal 06 Juli 2010
Hasil pengamatan pada sampel brokoli ini menunjukkan
bahwa radiasi sinar gamma memberikan pengaruh yang
bervariasi pada masing-masing sampel (sesuai dengan dosis
yang diberikan). Indikasi dari perbedaan tersebut yaitu pada
sampel kontrol (tidak diradiasi), pembusukan cenderung lebih
cepat terjadi karena bakteri atau mikroba yang mengontaminasi
24
28
dapat tumbuh dengan subur. Pada sampel-sampel yang
diradiasi, daur hidup bakteri atau mikroba tersebut dihambat
oleh energi yang dipancarkan oleh sinar gamma. Namun,
penggunaan dosis yang berlebih pun ternyata tidak memberikan
efek yang baik. Sebaliknya, pembusukan akan tetap terjadi
karena energi yang berlebih dapat merusak sel atau struktur
jaringan brokoli. Untuk itu, ketepatan dalam pemilihan dosis
radiasi sangat diperlukan. Hasil pengamatan efek radiasi pada
brokoli dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Kontrol 0,25 kGy 0,5 kGy 0,75 kGy
Gambar 4.1 Pengamatan hari ke-1 setelah radiasi
Kontrol 0,25 kGy 0,5 kGy 0,75 kGy
Gambar 4.2 Pengamatan hari ke-2 setelah radiasi
29
Kontrol 0,25 kGy 0,5 kGy 0,75 kGy
Gambar 4.3 Pengamatan hari ke-3 setelah radiasi
Dari gambar di atas terlihat bahwa dosis radiasi yang tepat
untuk diberikan pada brokoli adalah sebesar 0,5 kGy karena
dengan dosis ini, keadaan atau kondisi fisik sampel dengan dosis
tersebut masih terlihat segar. Hal tersebut berbeda dengan
sampel kontrol maupun sampel yang diiradiasi dengan variasi
dosis lainnya yang mengalami pembusukan.
2. Sampel II (tomat)
Berdasarkan analisis pengaruh radiasi terhadapa masa
simpan tomat diperoleh hasil sebagai berikut:
Tabel 4.2 Hasil pengamatan efek radiasi terhadap tomat
Pengamatan
hari ke-
Tomat
KontrolDosis 0,25
KGy
Dosis 0,75
KGy
1 (07-07-’10)Masih
segar
Masih segarMasih segar
2 (08-07-’10)Masih
segar
Masih segarMasih segar
3 (09-07-’10)Masih
segarMasih segar
Masih segar
4 (10-07-’10)Masih
segarMasih segar
Masih segar
30
5 (11-07-’10)Masih
segarMasih segar
Masih segar
6 (12-07-’10)Sedikit
empukMasih segar Masih segar
7 (13-07-’10) Empuk Masih segar Masih segar
8 (14-07-’10)Membusu
k Masih segar
Masih segar
9 (15-07-’10) Dibuang Masih segar Masih segar
10 (16-07-’10) Dibuang Masih segar Masih segar
11 (17-07-’10) Dibuang Masih segar Masih segar
12 (18-07-’10) Dibuang Masih segar Masih segar
13 (19-07-’10) Dibuang Masih segar Masih segar
14 (20-07-’10) Dibuang Masih segar Masih segar
15 (21-07-’10) Dibuang Masih segar Masih segar
Ket: Diradiasi pada tanggal 06 Juli 2010
Hasil pengamatan memperlihatkan bahwa iradiasi dengan
sinar gamma ini memberikan efek yang cukup signifikan
terhadap masa simpan tomat. Walaupun penelitian ini dibatasi
hanya dalam jangka waktu maksimal satu bulan, namun sampai
bulan ke-2 setelah diradiasi yaitu sampai akhir bulan agustus
2010, tomat yang telah diradiasi masih tetap segar atau tidak
membusuk (dengan indikasi yang sama seperti pada sampel
brokoli).
3. Sampel III (roti)
Berdasarkan analisis pengaruh radiasi terhadap
pertumbuhan jamur pada roti diperoleh hasil sebagai berikut:
Tabel 4.3 : Hasil pengamatan efek radiasi gamma terhadap roti
Pengamat Roti
31
an hari ke- Kontrol Dosis 1 KGyDosis 2
KGy
Dosis 3
KGy
1 (07-
07-’10)Baik Baik Baik Baik
2 (08-
07-’10)
Mulai
berjamurBaik Baik Baik
3 (09-
07-’10)Berjamur
Mulai
berjamu
r
BaikBaik
4 (10-07-’10)
Tumbuh
jamur lebih
banyak
Berjamur Mulai berjamur
Baik
5 (11-
07-’10)
Timbul
bercak
hitam
Tumbuh
jamur lebih
banyak
Berjam
ur
Mulai
berjamur
6 (12-
07-’10)
Bercak
hitam
semakin
banyak
Timbul becak
hitam
Tumbuh
jamur
lebih
banyak
Berjamu
r
Ket: Diradiasi pada tanggal 06 Juli 2010
Tabel hasil pengamatan diatas memperlihatkan bahwa
pada sampel kontrol, terlihat jelas jumlah bercak hitam (jamur)
lebih banyak daripada sampel–sampel yang diradiasi. Perbedaan
tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Kontrol 1 kGy 2 kGy 3 kGy
32
Gambar 4.4 Roti sebelum Iradiasi
Gambar 4.5 Pengamatan hari ke-6 setelah Iradiasi
Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa roti yang diradiasi
dengan dosis 1 kGy dapat bertahan selama 3 hari (sampel
kontrol hanya dapat bertahan selama 2 hari), roti dengan dosis
radiasi 2 kGy dapat bertahan selama 3 hari, dan roti dengan
dosis radiasi 3 kGy dapat bertahan selama 5 hari setelah radiasi
dilakukan (pada hari ke–6 mulai berjamur).
4. Bawang merah
Dari hasil pengamatan selama kurang lebih satu bulan,
sampel bawang merah ini tidak memperlihatkan perubahan fisik
maupun kimia yang signifikan. Baik sampel kontrol (tidak
diradiasi), maupun sampel–sampel yang diradiasi dengan dosis
tertentu masih dalam keadaan baik (tidak mengalami
pembusukan).
5. Kacang hijau (biji kering)
Sama halnya dengan bawang merah, selama penelitian
berlangsung, sampel biji kacang hijau kering ini pun tidak
33
memperlihatkan perubahan yang signifikan sebelum maupun
setelah diradiasi.
6. Kacang hijau (kecambah)
Berdasarkan analisis pengaruh radiasi terhadap
pertumbuhan kecambah kacang hijau diperoleh hasil sebagai
berikut:
Tabel 4.4 Hasil pengamatan efek radiasi terhadap kecambah
kacang hijau
Pengamatan
hari ke-
Kecambah Kacang Hijau
KontrolRadiasi
Dosis 1 kGy
Radiasi
Dosis 2
kGy
Radiasi
Dosis 3
kGy
1 (08-07-’10) 2,0 cm 1,7 cm 1.6 cm 1,5 cm
2 (09-07-’10) 3,5 cm 2,8 cm 1,9 cm 1,6 cm
3 (10-07-’10) 7,5 cm 5,5 cm 4,0 cm 3,0 cm
4 (11-07-’10) 10 cm 8,0 cm 4,5 cm 3,5 cm
5 (12-07-’10) 15 cm 10 cm 5,0 cm 4,0 cm
6 (13-07-’10) 17,5 cm 11,5 cm 5,0 cm 4,0 cm
7 (14-07-’10) 23,5 cm 15 cm 5,0 cm 4,0 cm
8 (15-07-’10) 24 cm 15,5 cmMembusu
k
Membusu
k
9 (16-07-’10)Membusu
k Membusuk
Membusu
k
Membusu
k
Ket: Diradiasi pada tanggal 07 Juli 2010
Dari data di atas terlihat bahwa pertumbuhan kecambah
pada sampel kontrol lebih cepat daripada sampel–sampel yang
diradiasi dengan variasi dosis tertentu. Perbedaan ukuran
kecambah tersebut dapat dilihat pada kurva dibawah ini:
34
Kurva 4.1 Efek radiasi terhadap pertumbuhan kecambah
kacang hijau
0 1 2 3 4 5 6 7 8 90
5
10
15
20
25
30
KontrolRadiasi 1 kGyRadiasi 2 kGyRadiasi 3 kGy
Dari segi ukuran kecambah, sampel–sampel yang diradiasi
memiliki ukuran kecambah yang lebih kecil. Gambar dibawah ini
memperlihatkan perbedaan panjang kecambah kacang hijau
antara sampel kontrol dengan sampel-sampel yang diradiasi
dengan dosis-dosis tertentu.
35
Gambar 4.6 Hasil pengamatan efek radiasi pada kecambah
kacang hijau
B. Pembahasan
Data hasil pengamatan diketahui radiasi sinar gamma
(yang berasal dari peluruhan inti kobalt 60) berpengaruh
terhadap materi atau objek yang diradiasinya (dalam hal ini
beberapa komoditas pangan), dan memberikan efek yang
bervariasi untuk masing–masing sampel. Variasi tersebut
diantaranya; pada sampel sayuran dan buah (brokoli dan tomat)
terlihat bahwa dosis radiasi yang tepat adalah sebesar 0,5 kGy,
karena pemberian dosis yang berlebih justru pembusukan tidak
dapat dihindarkan. Hal tersebut disebabkan oleh dosis yang lebih
besar dari 0,5 kGy akan merusak sel atau jaringan sayur atau
buah, karena energi yang diterima terlalu besar. Sampel roti
memperlihatkan bahwa semakin tingggi dosis (namun tidak
melebihi dosis maksimum)12, maka masa simpannya akan
semakin lama. Begitu pun dengan sampel biji kacang hijau
kering dan bawang merah. Berbeda dengan sampel lainnya,
sampel kecambah kacang hijau memperlihatkan bahwa radiasi
dapat menghambat pertumbuhan kecambah. Kecambah yang
tidak diradiasi (sampel kontrol) dapat tumbuh dengan cepat,
sedangkan untuk sampel-sampel yang diradiasi daur
pertumbuhannya terhambat, bahkan terjadi pembusukan pada
ujung kecambah (akar). Mengenai dosis radiasi, pada sampel
kecambah kacang hijau terlihat bahwa semakin tinggi dosis
(dengan catatan tidak melebihi dosis maksimum yang 12 sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan tentang pangan iradiasi
36
ditentukan), maka daur pertumbuhan kecambah akan semakin
terhambat. Dalam hal ini radiasi berperan sebagai faktor pemicu
terjadinya dormansi, yaitu suatu keadaan berhenti tumbuh yang
dialami organisme hidup atau bagiannya sebagai tanggapan atas suatu keadaan
yang tidak mendukung pertumbuhan normal.13
Dari uraian di atas terlihat bahwa sinar gamma memiliki
karakteristik tertentu, sehingga memberikan efek yang
bervariasi untuk masing-masing sampel atau materi yang
ditumbuknya. Sinar gamma merupakan sinar yang dihasilkan
oleh inti atom yang mencapai keadaan dasar (stabil). Inti atom
tersebut akan memancarkan energi dalam bentuk-bentuk paket
energi yang dinamakan foton. Foton inilah yang selanjutnya
dikenal sebagai sinar gamma (γ). Pada saat penumbukkan,
energi yang dihasilkan partikel gamma mampu mengionisasi
molekul yang dilewatinya dan dapat memutus sel DNA mikroba,
salmonela, dan lain-lain sesuai takarannya. Jika sel DNA-nya
terputus, mikroba atau organisme tersebut tidak dapat
bereplikasi dan akhirnya mati sehingga tidak dapat berkembang
biak. Bila partikel gamma digunakan untuk mengiradiasi
makanan yang sudah dikemas dan kedap udara, mikroba
pembusukan di dalamnya akan mati. Hal ini membuat makanan
tidak mudah membusuk.
13 http://id.wikipedia.org/wiki/Dormansi diakses pada tanggal 20 Juli 2010
37
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari data hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa radiasi
sinar gamma (𝜸) memberikan pengaruh yang cukup signifikan
terhadap beberapa komoditas pangan, diantaranya terkait
dengan masa simpannya. Fakta memperlihatkan bahwa teknik
iradiasi pada produk pangan terbukti efektif. Hal tersebut
disebabkan karena jika sinar gamma berinteraksi dengan materi
akan menyebabkan hal–hal sebagai berikut:
1. Memutus sel DNA mikroba, salmonela, dan bakteri pembusuk
lainnya (memperlambat proses pembusukan brokoli, tomat,
38
dan bawang merah, menghambat pertumbuhan jamur pada
roti).
2. Menunda pematangan sayur dan buah segar (dalam hal ini
brokoli dan tomat)
3. Menghambat pertunasan/perkecambahan (menghambat
pertumbuhan kecambah kacang hijau)
4. Membasmi serangga dan parasit (memperpanjang masa
simpan biji kacang hijau kering).
B. Saran
Terkait dengan masih banyaknya kekurangan dalam
penelitian ini, maka diharapkan:
1. Alat dan bahan yang akan digunakan dalam proses radiasi
dalam keadaan steril.
2. Pemilihan sampel homogen dan dalam keadaan baik
(berukuran sama untuk berbagai variasi dosis, termasuk
sampel kontrol).
3. Ketelitian dalam proses penghitungan waktu radiasi harus
benar–benar diperhatikan (jam, menit, maupun detiknya)
agar diperoleh data yang akurat dan sesuai dengan yang
diharapkan.
4. Setelah dilakukan penelitian, ternyata dosis yang tepat untuk
peradiasian sayuran jenis brokoli adalah sebesar 0,5 kGy.
Sehingga kedepannya dapat dijadikan sebagai salah satu
acuan dalam penentuan dosis yang tepat dan dapat
diaplikasikan dalam teknik iradisi pangan jenis sayuran.
39
DAFTAR PUSTAKA
Abidin, Zainal. Pengawetan Produk Pangan dengan Teknologi
Radiasi. Jakarta: Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN),
2010
40
Farkas, J. Irradiation For Better Foods. Central Food Research
Institute. Budapest, Hungary, 2006
ICGFI (International Consultative Group on Food Iradiation).
“Facts About Food Iradiation”. IAEA, Vienna.
Irawati, Zubaidah. Implementasi Iradiasi Pangan: Keamanan
Mutu, Daya Simpan dan Regulasi. Jakarta: Pusat Aplikasi
Teknologi Isotop dan Radiasi (PATIR)–BATAN, 2010
Irawati, Zubaidah. Aplikasi Radiasi Pengion Pada Pembuatan
Makanan Steril Untuk Keperluan Khusus. Jakarta: Pusat
Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi (PATIR)–BATAN, 2008
Maha, Munsiah. Prospek penggunaan tenaga nuklir dalam bidang teknologi
pangan, Bulletin BATAN. Jakarta. 1982.
Mardiani, Dewi. Pengawetan dengan Iradiasi makanan . Jakarta,
Mei 2010
Nada Marnada, Dr. Fasilitas Iradiasi Sebagai Alternatif Perlakuan
Karantina. Jakarta: PATIR-BATAN, 2010.
Nada Marnada, Dr. Radiasi (Seminar Sehari: Pemanfaatn
Teknologi Radiasi Untuk Sterilisasi Produk Kesehatan dan
Keamanan Bahan Pangan. Jakarta, November 2007.
PATIR-BATAN. Pengawetan Komoditi Bebijian Dengan Radiasi.
Jakarta, 2010
Ridwan, Muhammad “Pemanfaatan Teknologi Radiasi Untuk Pengawetan
Makanan”, disajikan dalam. Risalah Seminar Nasional Pengawetan
Makanan Dengan Iradiasi, Jakarta, Juni 1983
Tjahyono. Studi Aspek Dosimetri Pada Proses Radiasi Bahan
Pangan dengan Sinar Gamma Kobalt-60 di PATIR–BATAN.
Jakarta, 1994.
Widjang Herry Sisworo, dkk. Isotop Dan Radiasi Untuk Kemajuan
Usaha Anda. Jakarta, 2008.
41
WHO. Wholesomeness of Irradiated Food, Report of Joint FAO/IAEAfWHO
Expert Committee, Technical Report Series 659, Geneva, 1981.
http://www.batan.go.id diakses pada tanggal 19 Juli 2010
http://www.wikipedia.com diakses pada tanggal 20 Juli 2010
http://www.ristek.go.id diakses pada tanggal 20 Juli 2010
http://jurnal.pdii.lipi.go.id diakses pada tanggal 28 Juli 2010
42
Lampiran 1 : Profil Batan
A. Sejarah BATAN Pasar Jumat
Keputusan Presiden nomor 230 tahun 1954 merupakan tindakan
pemerintah Republik Indonesia yang pertama kali dibidang tenaga Atom. Dengan
keputusan tersebut terbentuk panitia negara yang diketuai Prof. G.A. Siwabessy
untuk melaksanakan penyelidikan radioaktivitas. Pelaksanaan kegiatan tersebut
meningkat setelah terbentuknya Badan Tenaga Atom Internasional (International
Atomic Energi Agency) pada tahun 1957 serta diselenggarakan konferensi
penggunaan tenaga atom untuk tujuan damai.
Maka pada tanggal 5 Desember 1958 dikeluarkan peraturan pemerintah
nomor 65 tahun 1958 tentang pembentukan Dewan Tenaga Atom dan Lembaga
Tenaga Atom.
Undang-undang nomor 31 tahun 1964 tentang ketentuan ketentuan pokok
tenaga atom yang menjadi landasan hukum pembentukan Badan Tenaga Atom
Nasional (BATAN) dan menetapkan tugas pokok BATAN yaitu melaksanakan,
mengatur, mengawasi penelitian serta penggunaan Tenaga Atom di Indonesia.
Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi (PATIR) BATAN didirikan pada
tanggal 20 Desember 1966 dibangun diatas tanah seluas 15 ha pada komplek
Penelitian Tenaga Atom Pasar Jum’at Jakarta Selatan. Pusat Aplikasi Isotop dan
Radiasi dahulu bernama Pusat Penelitian Pasar Jum’at, berdasarkan surat
keputusan Direktur Jendral BATAN sebagai peleburan dari proyek BATAN yaitu
proyek Isotop dan Laboratorium serta Proyek bahan-bahan tenaga Atom.
Untuk kelancaran dan pengelompokan yang lebih terarah maka
dikeluarkan surat keputusan Dirjen BATAN nomor 117/DJ/07/XI/47 tanggal 7
November 1974 tentang penyerahan satu laboratorium Bahan-bahan dan Geologi
secara organisator dipindahkan dari Pusat Penelitian Tenaga Atom Pasar Jum’at
ke Direktorat Survey Geologi BATAN.
43
B. Denah lokasi BATAN Pasar Jumat
44
C. Struktur Organisasi BATAN
Berdasarkan: Peraturan Kepala BATAN No.392/KA/XI/2005
45
E. Gedung dan ruang Iradiator Gamma di PATIR-BATAN
Gedung 40 PATIR-BATAN
Ruang depan Iradiator Panorama Serbaguna (IRPASENA)
46
Lampiran 2: Fasilitas Iradiator Gamma
Irradiator Gamma Cell 220 AECL
Iradiator Gamma Chamber 4000 A
47
Diagram Skematik Iradiator Panorama Serbaguna (IRPASENA)
Konsul Kendali IRPASENA
Ruang IRPASENA (operator: Bapak Armanu)
48
Lampiran 3: Foto-foto Kegiatan Praktek Kerja Lapangan
Peletakan sampel pada Iradiator Panorama Serbaguna oleh operator (Bapak Armanu)
Pengendalian Iradiator Panorama Serbaguna pada ruang kontrol oleh operator (Bapak
Bonang)
Para operator Lab/penanggungjawab iradiator pada saat jam istirahat (dari
kiri:Bapak Mujiono, Bapak Supandi, Bapak Armanu, dan Bapak Edi)
Penyerahan cendera mata kepada Kepala Balai IEI sekaligus Pembimbing 1, Bapak Nada
Marnada, M.Eng, pada saat hari terakhir Praktek Kerja Lapangan
49
Lampiran 4: PERMENKES No. 701 Tahun 2009 tentang Pangan Iradiasi
PERATURAN
MENTERI KESEHATAN REPUBLIK INDONESIA
NOMOR 701/MENKES/PER/VIII/2009
TENTANG
PANGAN IRADIASI
MENTERI KESEHATAN REPUBLIK INDONESIA
Recommended