BAB II

IRADIASI

A. Definisi Iradiasi

Iradiasi merupakan penggunaan energi buatan untuk mempengaruhi atau mengubah

sebagian keseimbangan materi dengan tujuan tertentu. Menurut Maha (1985), iradiasi adalah

suatu teknik yang digunakan untuk pemakaian energi radiasi secara sengaja dan terarah.

Sedangkan menurut Winarno (1980), iradiasi adalah teknik penggunaan energi untuk

penyinaran bahan dengan menggunakan sumber iradiasi buatan. Tujuan radiasi adalah untuk

pengawetan, membantu proses pengolahan dan penelitian tentang mekanisme perubahan atau

struktur senyawa bahan pangan.

Jenis radiasi pangan yang dapat digunakan untuk pengawetan bahan pangan adalah

radiasi elektromagnetik yaitu radiasi yang menghasilkan foton berenergi tinggi sehingga

sanggup menyebabkan terjadinya ionisasi dan eksitasi pada materi yang dilaluinya. Jenis

radiasi ini dinamakan radiasi pengion, contoh radiasi pengion adalah radiasi partikel α, β, dan

γ. Contoh radiasi pengion yang disebut terakhir ini paling banyak digunakan (Sofyan, 1984;

Winarno et al., 1980).

Selain mengawetan bahan makanan, radiasi pengion dapat pula dimanfaatkan untuk

menghambat pertunasan, menunda pematangan, disinfestasi serangga/hama gudang,

dekontaminasi bakteri patogen dan mensterilkan produk pangan dari segala bentuk cemaran

mikroba. Proses sterilisasi makanan dengan radiasi pengionini bertujuan untuk mencegah

penularan penyakit melalui makanan dan memperpanjang masa simpan. Makanan yang telah

diiradiasi tidak mengalami perubahan nilai nutrisi dan tidak membuat makanan bersifat

radioaktif.

Apabila suatu zat dilalui radiasi pengion, energi yang melewatinya akan diserap dan

menghasilkan pasangan ion. Energi yang melewatinya akan diserap dan menghasilkan

pasangan ion. Energi yang diserap oleh tumbukan radiasi dengan partikel bahan pangan akan

menyebabkan eksitasi dan ionisasi beribu-ribu atom dalam lintasannya yang akan terjadi

dalam waktu kurang dari 0,001 detik.

B. Prinsip Metode Radiasi Pangan

Pada pengawetan bahan pangan dengan iradiasi digunakan radiasi berenergi tinggi

yang dikenal dengan nama radiasi pengion, karena dapat menimbulkan ionisasi pada materi

yang dilaluinya (Maha, 1981).

Bila sumber radiasi (sinar x, sinar gamma dan berkas elektron) mengenai bahan

pangan, maka akan menimbulkan eksitasi, ionisasi dan perubahan komponen yang ada pada

bahan pangan tersebut. Apabila perubahan terjadi pada sel hidup, maka akan menghambat

sintesis DNA yang menyebabkan proses terganggu dan terjadi efek biologis. Efek inilah

yang digunakan sebagai dasar untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme pada bahan

pangan (Maha, 1981).

Prinsip kerja radiasi dengan berkas sinar elektron pada dasarnya, akselerator sebagai

pembangkit berkas sinar elektron berfungsi seperti tube televisi. Elektron tersebar dan

memukul layar phosphorescent dengan energi yang cukup rendah. Elektron terkonsentrasi

dan kecepatannnya dipercepat menjadi 99% kecepatan cahaya. Berkas sinar tersebut

menembus objek yang berupa bahan pangan. Reaksi yang sangat cepat pada permukaan

molekul akan menyebabkan bakteri yang menempel rusak seketika. Sayangnya, karena

menggunakan energi listrik, iradiasi dengan menggunakan sinar gamma lebih disukai.

Pengaturan dosis iradiasi terhadap berbagai bahan pangan dilakukan dengan mengatur

kecepatan konveyor yang membawa bahan pangan ke kamar iradiasi.

Pemanfaatan praktis iradiasi bahan pangan banyak berkaitan dengan pengawetan.

Radiasi menonaktifkan organisme perusak pangan, yaitu bakteri, kapang dan khamir. Iradiasi

juga efektif untuk memperpanjang masa simpan sayur dan buah segar karena membatasi

perubahan hayati yang berkaitan dengan pematangan, peramunan, pertumbuhan dan penuaan.

C. Alat yang Menggunakan Radiasi

Iradiator merupakan suatu fasilitas untuk melakukan radiasi berbagai macam sampel

atau produk dengan tujuan penelitian, pengembangan, pengawetan, dan sterilisasi. Karena itu,

iradiator dapat disebut sebagai fasilitas iradiasi. Berdasarkan jenis radiasi pengion yang

digunakan, radiator dikelompokkan menjadi iradiator gamma dan iradiator elektron. Iradiator

gamma terbagi lagi menjadi empat kategori yang umumnya menggunakan zat radioaktif Co-

60, sedangkan iradiator elektron terbagi menjadi dua kategori dan menggunakan filamen,

biasanya terbuat dari tungsten, atau plasma sebagai sumber radiasi.

Jenis radiasi yang digunakan adalah radiasi berenergi tinggi (radiasi pengion), karena

menimbulkan ionisasi pada materi yang dilaluinya. Dalam prosesnya, terjadi interaksi antara

radiasi dan materi atau sel hidup yang menimbulkan berbagai proses fisika dan kimia, yang

menghambat perkembangan sel hidup, mikroba. Jadi, dapat memperpanjang masa simpan

makanan, juga menunda pertunasan, karena bisa membunuh kuman.

Dua jenis radiasi pengion yang umum digunakan untuk pengawetan makanan adalah:

sinar gamma yang dipancarkan oleh radio nuklida 60Co (kobalt-60) dan 137Cs (caesium-37)

dan berkas elektron yang terdiri dari partikel-pertikel bermuatan listrik. Kedua jenis radiasi

pengion ini memiliki pengaruh yang sama terhadap makanan. Perbedaan yang sama terhadap

makanan. Perbedaan keduanya adalah pada daya tembusnya. Sinar gamma mengeluarkan

energi sebesar 1 Mev untuk dapat menembus air dengan kedalaman 20-30 cm, sedangkan

berkas elektron mengeluarkan energi sebesar 10 Mev untuk dapat menembus air sedalam 3,5

cm.

Suatu persyaratan penting yang harus dipenuhi dalam proses pengolahan pangan

dengan iradiasi adalah energi yang digunakan tidak boleh menyebabkan terbentuknya

senyawa radioaktif pada bahan pangan (Sofyan, 1984). Sampai saat ini sumber iradiasi yang

banyak digunakan dalam pengawetan pangan adalah 60Co dan 137Cs.

D. Dosis Radiasi dan Aplikasi Pengawet dengan Metode Radiasi

Menurut Hermana (1991), dosis radiasi adalah jumlah energi radiasi yang diserap ke

dalam bahan pangan dan merupakan faktor kritis pada iradiasi pangan. Seringkali untuk tiap

jenis pangan diperlukan dosis khusus untuk memperoleh hasil yang diinginkan. Kalau jumlah

radiasi yang digunakan kurang dari dosis yang diperlukan, efek yang diinginkan tidak akan

tercapai. Sebaliknya jika dosis berlebihan, pangan mungkin akan rusak sehingga tidak dapat

diterima konsumen. Besarnya dosis radiasi yang dipakai dalam pengawetan makanan

tergantung pada jenis bahan makanan dan tujuan iradiasi.

E. Radiasi pada Obat Herbal

Dengan semakin banyaknya efek samping akibat penggunaan obat-obatan secara

jangka panjang, maka banyak orang yang mulai mencari alternatif lain untuk mencegah

penyakit ataupun untuk menjaga kesehatan. Obat-obatan yang berasal dari alam atau yang

biasa disebut dengan pengobatan herbal makin mendapat tempat di masyarakat. Terlebih lagi

kenyataan bahwa obat-obat herbal tersebut telah lama digunakan oleh para nenek moyang

kita untuk mengobati penyakit membuat dunia pengobatan modern pun banyak yang mulai

meneliti kandungan dan khasiat dari bahan alami tersebut. Bahan herbal adalah tanaman atau

bagian dari tanaman yang digunakan sebagai pemberi aroma, perasa atau untuk pengobatan.

Obat herbal sendiri merupakan produk yang berasal dari tanaman dan digunakan untuk

meningkatkan kesehatan. Banyak obat herbal yang telah digunakan secara empiris (turun-

temurun) sebagai obat dalam pengobatan tradisional. Definisi dari badan POM mengenai obat

tradisional sendiri adalah bahan atau ramuan bahan yang berupa bahan tumbuhan, bahan

hewan, bahan mineral, sediaan sarian (galenik) atau campuran dari bahan tersebut, yang

secara turun-temurun telah digunakan untuk pengobatan berdasarkan pengalaman.Jadi di

dalam obat tradisional dapat terdapat bahan atau ramuan bahan yang berasal dari tumbuhan,

hewan dan mineral. Biasanya obat tradisonal tersedia dalam bentuk rebusan ataupun serbuk

yang diseduh dengan air. Seiring dengan berjalannya waktu maka bentuk sediaan obat

tradisional pun mengalami perubahan menjadi cair, kapsul ataupun tablet.

Indonesia adalah negara tropis mempunyai kelembaban dan suhu yang mudah

memicu pertumbuhan bakteri dan kapang penyebab kerusakan pada tanaman obat dan produk

jadinya. Hal ini terbukti bahwa dari hasil survei Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi

– Batan,simplisia tanaman obat dan produk jadinya yang beredar dipasaran terkontaminasi

mikroba, sehingga merugikan masyarakat yang mengkonsumsinya serta tidak memenuhi

persyaratan farmakope, dengan radiasi gamma telah dapat menurunkan angka kuman yang

mengkontaminasi simplisia dan membasmi bakteri patogen. Pernyataan Back to nature

masyarakat dunia baik dari negara maju maupun negara berkembang dapat menjadi peluang

ekonomi yang cukup besar seperti Indonesia yang kaya dengan tanaman berkhasiat obat. Di

Indonesia penggunaan bahan alam juga meningkat dengan pesat, lebih dari 1500 perusahaan

obat, jamu dan kosmetik bahan alam memenuhi pasar dalam negeri. Untuk meningkatkan

daya saing bahan baku obat dan kosmetika bahan alam Indonesia baik di dalam negri maupun

pasar global maka, mutu, khasiat, keamanan dan higienis produk adalah syarat penting yang

harus dipenuhi. Saat ini industri jamu, obat dan kosmetik bahan alam telah memanfaatkan

penggunaan radiasi untuk teknik pasteurisasi. Ditinjau dari aspek mikrobiologi proses radiasi

sangat menguntungkan karena mikroba baik yang tidak maupun yang pathogen dapat dibasmi

atau diturunkan dengan perlakuan radiasi, tetapi ditinjau dari aspek khasiatnya terkadang

mengalami kerusakan. Untuk melindungi para industri pemakai teknik pasteurisasi radiasi

pada bahan alam, maka penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan dosis pasteurisasi yang

tepat sehingga bahan yang diradiasi tetap bermutu, berkhasiat, aman dan higien dan dapat

memenuhi standar farmakope dan BPOM yaitu bebas mikroba patogen dan kontaminasi

mikroba non patogen.

Bahan baku tanaman obat untuk obat herbal banyak mengandung senyawa kimia yang

bermanfaat untuk memelihara kesehatan dan mengobati penyakit seperti kanker, asam urat,

hipertensi, kolestrol, hepotoprotektor, imunomodulator, radang, infeksi dan lain-lain.

Kerusakan bahan baku dan obat herbal diantaranya ialah pertunasan umbi, serangan serangga

perusak, kontaminasi kapang penghasil toksin, kontaminasi bakteri non patogen dan patogen.

Sinar Gamma dan berkas elektron dapat dimanfaatkan untuk mengatasi kerusakan bahan

baku dan obat herbal, dengan cara melakukan penelitian dengan tujuan mendapatkan dosis

radiasi optimal yang dapat mengatasi masalah kerusakan tersebut tetapi tidak mengubah

khasiat obat herbal/bahan bakunya.

Radiasi Gamma pada dasarnya adalah pemancaran energi elektro magnetik,

mempunyai daya tembus besar. Radiasi Gamma juga disebut radiasi pengion dapat

dimanfaatkan untuk membasmi mikroba, karena itu dapat diaplikasikan sebagai teknik

sterilisasi dan pasteurisasi. Dosis iradiasi yang digunakan tergantung dari tujuannya dapat

dibagi menjadi dosis rendah, sedang dan tinggi.

Tingkatan Dosis Satuan (kGy) Tujuan

Rendah

0,05 - 0,15menghambat pertunasan

umbi

0,10 - 1,0disinfestasi serangga perusak

simplisia

0,05 - 1,0 menunda kematangan buah

Sedang 1 - 10

pasteurisasi (menurunkan

angka kuman)

membasmi bakteri patogen

yang tidak berspora

Tinggi 10 - 50sterilisasi (membasmi semua

jenis bakteri juga spora)

Tabel 1. Tingakatan dosis iradiasi dan tujuannya

Sebagai teknologi alternatif, teknik radiasi mempunyai beberapa keunggulan antara

lain tidak meninggalkan residu kimia, dapat diproses pada suhu kamar dan tidak menaikkan

suhu pada produk yang diproses. Teknik pasteurisasi dan sterilisasi radiasi lebih mudah

dikendalikan dengan mengatur dosis serap dan laju dosis, kualitas produk lebih baik, higienis

dan dapat dilakukan pada kemasan akhir (Erawan, 2012).

F. Aspek Toksikologi

Keamanan pangan iradiasi merupakan faktor terpenting yang harus diselidiki sebelum

menganjurkan penggunaan proses iradiasi secara luas. Hal yang membahayakan bagi

konsumen bila molekul tertentu terdapat dalam jumlah banyak pada bahan pangan, berubah

menjadi senyawa yang toksik, mutagenik, ataupun karsinogenik sebagai akibat dari proses

iradiasi.

Hasil penelitian mengenai efek kimia iradiasi pada berbagai macam bahan pangan

hasil iradiasi (1-5 kGy) belum pernah ditemukan adanya senyawa yang toksik. Pengawetan

makanan dengan menggunakan iradiasi sudah terjamin keamanannya jika tidak melebihi

dosis yang sudah ditetapkan, sebagaimana yang telah direkomendasikan oleh FAO-WHO-

IAEA pada bulan november 1980. Rekomendasi tersebut menyatakan bahwa semua bahan

yang diiradiasi tidak melebihi dosis 10 kGy aman untuk dikonsumsi manusia. Pernyataan ini

dikeluarkan sehubungan dengan munculnya kekhawatiran konsumen akan keracunan sebagai

pengaruh sampingnya (Sari, 2012).

Selain itu, dalam rangka mendukung penerapan teknologi radiasi untuk pangan,

pemerintah telah menerbitkan Peraturan Menteri Kesehatan (Permenkes) nomor 701 pada

tahun 2009 tentang Pangan Iradiasi, yang didalamnya termasuk golongan obat herbal.

Dengan demikian radiasi nuklir sangatlah bermanfaat bagi kehidupan manusia apabila

digunakan dengan sabaik-baiknya (Erawan, 2012).

DAFTAR PUSTAKA

Erawan. (2012). Obat Herbal Higienis dengan Radiasi. [Online]. Tersedia:

http://www.infonuklir.com/read/detail/451/obat-herbal-higienis-dengan-radiasi [26

Oktober 2013]

Hermana. (1991). Iradiasi Pangan: Cara Mengawetkan dan Meningkatkan Keamanan

Pangan. Penerbit ITB: Bandung.

Maha, M. (1981). Prospek Penggunaan Teknik Nuklir dalam Bidang Teknologi Pangan.

Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi BATAN: Jakarta.

Maha, M. (1985). Pengawetan Pangan dengan Radiasi. Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi

Batan: Jakarta.

Sari, R. M. (2012). Prinsip dan Aplikasi Pengawetan dengan Gelombang Mikro. [Online].

Tersedia: http://liana-ros.blogspot.com/2012/12/prinsip-dan-aplikasi-pengawetan-

dengan_2062.html [26 Oktober 2013]

Sofyan, R. (1984). Efek Kimia Radiasi Pada Komponen Utama Bahan Makanan. Pusat

Aplikasi Isotop dan Radiasi: Jakarta.