Iradiasi - Prosiding/Lingkungan/PTAPB Juli...  menghasilkan sinar gamma, mesin berkas elektron...

download Iradiasi - Prosiding/Lingkungan/PTAPB Juli...  menghasilkan sinar gamma, mesin berkas elektron dan

of 8

  • date post

    24-Aug-2019
  • Category

    Documents

  • view

    218
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Iradiasi - Prosiding/Lingkungan/PTAPB Juli...  menghasilkan sinar gamma, mesin berkas elektron...

  • Edisi khusus. Juli 2006 ISSN 1.//1-13./9

    APLIKASI MESIN BERKAS ELEKTRON PADA INDUSTRI PANG AN

    Zubaidah Irawati

    !'usaf Aplikasi Teknologi Iso lOp dan Radiasi Badan Tenaga Nuklir nasional. Email .. zikol'lI11ri (O)/1otlllllil.cOIII; irakoenarj(jj)vahoo.com

    PENDAHULUAN

    Iradiasimerupakan suatu proses fisika yangdapat digunakan untuk mengawetkan danIllcningkatkan keamanan bahan pangan. Jcnis radiasi yang digunakan adalah radiasi berenergi tinggi yang disebut radiasi pengion. karena menimbulkan ionisasi pada materi yang dilaluinya. 13esarnya energi radiasi yang diserap oleh bahan pangan dapat diukur dengan metode spektroskopi.

    Energi yang dihasilkan oleh sumber radiasi tcrscbut dapat dimanfaatkan untuk tujuan meng- hambat pertunasan dan pematangan serta membasmi scrangga (rendah) dan membunuh mikroba patogen (dosis scdang) serta mcmbunuh seluruh jenis bakteri yang ada (dosis tinggi) sehingga mutu bahan pangan dapal letap diperlahankan di dalam kemasan yang baik selama penyimpanan(l). Pengaruh radiasi terhadap komponen gizi pada bahan pangan yang disinari bcrgantung pad a densitas, struktur dan karakteristika bahan, kondisi saat iradiasi berlang- sung dan faktor lain[2. 3. 4]. Meskipun demikian, proscs di dalam teknologi iradiasi yang diterapkan pad a bahan pangan sesuai tujuannya memiliki berbagai keunggulan diantaranya yaitu suhu bahan awal tetap (dikenal dengan proses "dingin"). proses terkontrol, tidak meninggalkan residu apapun, nulrisi bahan terjaga, dapat dilakukan pada bahan pcngemas yang sensitif terhadap panas, dapat menurunkan komponen alergi pada bahan pangan, praktis. efektif dan efisienI4].

    Sumber radiasi yang dapat digunakan untuk proses pengawetan bahan pangan terdiri dari 4 macam yaitu ; Co-60, Cs-137 masing-masing menghasilkan sinar gamma, mesin berkas elektron dan mesin generator sinar X. ·Dengan menggunakan pembatas dosis iradiasi dan batas maksimum energi dari kcempat sumber tersebut yang diperbolchkan, maka bahan pangan yang diawetkan dengan iradiasi tidak menjadi rusak dan be bas dari kandungan radioaktiti6]. Uji keamanan makanan iradiasi untuk konsumsi manusia dikenal

    dcngan istilah wholesomeness test mencakup uji toksikologi. makro dan mikro nutrisi serta uji mikrobiologi dan sensorik(7].

    APLIKASI MESIN BERKAS ELEKTRON PADA INDUSTRI PANGAN

    Zubaidah /rawal!

    Dalam tcknologi radiasi, lc~iadinya interaksi an tara radiasi dengan materi/scl hidup. dapal menimbulkan berbagai proses fisika dan kimia di dalam materi tersebut, yang diantaranya dapal menghambat sintesa DNA dalam sel hidup misalnya serangga, tclur, larva pupa dan mikroha. Dosis iradiasi yang diperlukan untuk menurunkan jumlah mikroba dengan besaran faktor 10 (I log cycle) disebut nilai 010. Oleh karena itu, iradiasi hanya tepat diterapkan pad a komoditas bahan pangan yang memiliki angka penccmaran awal rcndah dan terlindung di dalam kemasan yang lcpa!. Pcrlakuan iradiasi ditujukan untuk mempertahankan kualitas dan keamanan sekaligus memperpanjang masa simpan bahan tersebut agar tclap tcrjaga dan tcrhindar dari kerusakan akibat aklivitas mikrnha

    dan scrangga yang dapal mcnilllhulkan dalllpak kerugian bagi konsumennya.

    RADIASI DAN IRADIASI BAHAN PANGAN

    Radiasi pengion yang berasal dari spektrulll elektromagnetik merupakan pancaran gelombang dalam bentuk energi yang dapat dikarakerisasi dengan frekuensi (I) (yang berbanding lurus dengan energi/E); dan panjang gelombangnya (A.) sedangkan keccpatan ram bat gelombang tidak dipengaruhi oleh frekuensinya. Oleh karena itu,

    makin pendek nilai (A.) maka makin tinggi nilai f dan E. Pada iradiasi pengion termasuk cahaya, gelombang radio, gelombang mikro (microwave), dan gelombang televisi termasuk deretan spektrum dengan panjang gelombang (A.) panjang dan berenergi (E) rendah, sehingga tidak mempunyai pengaruh pad a atom. Sebaliknya, spektrum dengan panjang gelombang semakin pendek akan memiliki energi yang semakin tinggi sehingga mampu untuk memukul elektron pada struktur atom. menimbulkan ionisasi karena terbentuk radikal bebas dan memiliki .

    efek mematikan (terhadap DNA). Akan tetapi, energi yang dimilikinya tidak cukup tinggi untuk memecah inti atomnya, sehingga tidak dapat menyebabkan produk yang disinarinya menjadi radioaktiP4.5]. Istilah iradiasi dapat diterapkan pada

    87

  • Edisi khllslIs. JIlIi 2006

    pemanfaatan paparan radiasi pengion baik yang berasal dari sumber spektrum elektromagnetik maupun sumber listriklelektron yang terkontrol dan terarah secara tepat agar supaya memiliki daya gun a bagi kesejahteraan masyarakat khususnya dalam hal ketersediaan bahan pangan yang berkualitas ditinjau dari aspek keamanan, sanitasi dan memperpanjang masa simpan bahan pangan agar nilai gizinya tetap te~iaga.

    !3esaran dosis yang diterapkan perlu dikendalikan dengan teknik dosimetri yang tepat dan benar agar aplikasi teknologi radiasi untuk tujuan yang berbeda dalam upaya mempertahankan kua-litas, meningkatkan keamanan dan memperpanjang masa simpan komoditas bahan pangan dapat tercapai optimal. Dosis iradiasi ditetapkan oleh the International Commission on Radiological Units dalam satuan Rad (I Rad = jumlah iradiasi yang menyebabkan 1 g bahan yang diiradiasi akan meyerap energi sebesar 100 erg. I Rad = 100 erg/g). Pada saat ini, satuan Rad telah diubah ke dalam satuan umum yang disebut Gray (Gy) (I Oy = jumlah iradiasi yang menyebabkan I kg bahan yang diiradiasi akan meyerap energi sebesar 1 Joule. I kOy = 1 000 Oy ; 100 Rad = I Oy . Energi radiasi untuk proses bahan pangan yang memancarkan sinar gamma dari sumber radionuklida Co-60 yang memiliki waktu paruh 5,2 tahun adalah sebesar 1,17 dan 1,33 MeV (mega elektron volt) ; sumber sinar berkas elektron dan sinar X energi maksimal yang diperbolehkan masing masing sebesar 10 MeV dan 5 MeV. Elektron volt (eV) merupakan satuan energi untuk mengukur dan menentukan besaran energi elektron dan tipe radiasi[6.71.

    SUMBER RADIASI DAN RADIASI PENGION

    Tipe radiasl yang akan dibahas di dalam makalah ini adalah radiasi pengion yang mampu mengkonversikan atom dan molekul ke dalam

    bentuk ion dengan memindahkan elektron. Radiasi pengion berbentuk partikel bermuatan yang berenergi seperti elektron dan foton energi tinggi (sinar X dan sinar gamma). Tidak semua tipe radiasi pengion misalnya partikel a, dapat dimanfaatkan untuk mengiradiasi bahan pangan karena tidak mampu menembus bahan tersebut atau sebaliknya, radiasi pengion dapat menyebabkan bahan yang disinari menjadi radioaktif apabila penggunaan energi baik pada elektron dan sinar X tidak dibatasi. Apabila radiasi pengion menembus suatu bahan/media, maka sebagian atau seluruh energi radiasi akan diserap oleh media tersebut. Hal ini

    Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Teknologi Akselerator dan Aplikasinya

    Edisi khuslis. Jllii 2006: 87 - 94

    /SSN /4/1-/349

    disebut dosis terabsorpsi yang diukur dalam satuan gray (Oy). Energi yang diserap persatuan waktu disebut laju dosis (Oy/jam). Laju dosis pada iradiasi dengan sumber penghasil sinar gamma sebesar 100- 10.000 Oy~iam, sedangkan elektron dipcrccpat sebesar 104 _109 Oy/detik.

    Aplikasi teknologi radiasi untuk bahan pangan telah diatur dan memiliki dasar hukum yang kuat baik ditingkat nasional (PERMENKES #826/MENKES/PER/XII1I987 dan # I52/MENKES/ SK/1111995; UNDANO UNDANG PANG AN RI #7/1996; PERATURAN PEMERINTAII # 28/2004

    dan PELABELAN MAKANAN # 69/1999 bab 34) maupun intemasional CODEX A/imentarillS Commission dan dokumen ICOFI. Oleh sebab itu, suatu badan dunia yang bertanggung jawab atas aplikasi teknologi tersebut telah bergabung di dalam wadah FAOIIAEA/WHO Joint Expert Committee on Irradiated Foods (JECFI) mendukung sepenuhnya penyusunan peraturan makanan iradiasi yang berlaku diseluruh dunia yaitu CODEX General Standard for Irradiated Foods/CODEX Alimentarius 1984-Rev./-2003. Peraturan tersebut

    memuat hasil pertimbangan dan merekomendasikan bahwa tipe sumber radiasi pengion yang akan digunakan untuk mengiradiasi bahan pangan adalah sbb[8.9]:

    a. Sinar gamma yang dipaparkan oleh radionuklida 6OCO (energi 1,17 dan 1,33 MeV) atau 137Cs (energi 0,66 MeV) .

    b. Sinar X yang dihasilkan oleh sumber mesin yang dioperasikan pada tingkat energi ~ 5 MeV.

    c. Elektron yang dihasilkan oleh sumber mesin

    yang dioperasikan pada tingkat energi ~ 10 MeV.

    Adapun dosis terabsorbsi pada bahan pangan yang diiradiasi tidak boleh melebihi 10 kOy. Iradiasi dengan dosis diatas 10 kOy ditcrapkan untuk kc- gunaan khusus dengan alas an yang dapat diper- tanggung jawabkan.

    Apabila radiasi pengion menembus suatu medium, misalnya bahan pangan, maka seiuruh bagian dari energi radiasi akan diserap oleh medium tersebut. Selanjutnya hal ini dikenal dengan istilah dosis terabsorbsilterserap dan satuan dosis yang digunakan adalah Oy, dan energi yang terse rap per satuan waktu lazim disebut laju dosis. Pad a sumber radionuklida yang menghasilkan sinar gamma relatif memiliki laju dosis rendah (100 - 10.000 Oy/jam) sedangkan pada elektron dipercepat memiliki laju dosis yang cukup tinggi (104 - 109 Oy/detik). Oleh karena itu, untuk pencapaian dosis terse rap pada nilai tertentu. iradiasi dengan sinar gamma akan memerlukan waktu penyinaran lebih lama bila

    88

  • Edisi khuSl/s. Juli 2006

    dibandingkan dengan Mesin Berkas Elektron (MBE)[41. Apabila kelak bahan pangan yang berlimpah harus dihindarkan dari kerusakan dan aplikasi radiasi pengion akan semakin diper-Iukan, maka pemanfaatan MBE sebagai merupakan teknologi altematifyang perlu dipertimbangkanliOI.

    lRADIASI BAHAN PANGAN MENG- GUNAKAN SUMBER MBE

    Sinar berkas elektron (electron beam) adalah arus elektron berenergi, dimana elektron men- dapatkan energi kinetik melalui medan elektrik. Hal terse b