ATOM
Media Informasi Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir
S
APLIKASI TEKNIK NUKLIR DALAM PENGAWETAN BAHAN PANGAN
Pangan merupakan kebutuhan dasar manusia yang harus selalu tersedia dalam jumlah yang cukup, mutu yang memadai, dan harga terjangkau untuk dapat menjamin kelangsungan hidup. Bahan pangan umumnya mudah rusak baik disebabkan oleh pengaruh cuaca, serangan serangga maupun mikroba terutama yang dapat memproduksi toksin mematikan. Oleh karena itu, perlu dipikirkan teknologi tepat guna yang dapat mencegah kerusakan berlanjut. Teknologi pengawetan konvensional dengan cara pengeringan, penggaraman, pemanasan, pembekuan dan pengasapan serta fumigasi, sampai saat ini masih diterapkan untuk mempertahankan mutu sekaligus memperpanjang masa simpan bahan pangan. Penambahan bahan pengawet sintetis masih seringkali digunakan meskipun memberikan dampak negatif bagi kesehatan. Pengembangan teknik nuklir dalam bidang pangan sudah terbukti dapat menciptakan hal baru sebagai teknologi alternatif guna membantu memecahkan berbagai masalah sanitasi yang dihadapi. Beberapa contoh aplikasi teknik nuklir untuk tujuan tersebut dan telah dikembangkan antara lain untuk peningkatan daya awet, keamanan pangan, dan sterilisasi bahan pangan tertentu. NO. ISSN 0215-0611
PDIN I BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL
..
www.batan.go.id I www.infonuklir.com
Teknologi radiasi memiliki beberapa keunggulan dibanding teknologi konvensional, yaitu hemat energi dan bahan, mudah dikontrol, dapat diproses dalam kemasan yang tidak tahan panas, tidak meninggalkan residu, dan ramah lingkungan. Namun, sebagian masyararakat masih memiliki pemahaman yang keliru tentang iradiasi pada bahan pangan. Oleh karena itu sosialisasi dan edukasi kepada masyarakat tentang manfaat teknologi tersebut harus terus ditingkatkan.
Sosialisasi dan edukasi publik di Surabaya (Pameran Bahari 2010)
Aplikasi Teknologi Iradiasi Pada Bahan Pangan Iradiasi merupakan suatu proses fisika yang dapat digunakan untuk mengawetkan dan meningkatkan keamanan bahan pangan. Jenis radiasi yang digunakan adalah radiasi berenergi tinggi yang disebut radiasi pengion, karena menimbulkan ionisasi pada materi yang dilaluinya. Energi yang dihasilkan oleh sumber radiasi dapat dimanfaatkan untuk tujuan menghambat pertunasan dan pematangan serta membasmi serangga (dosis rendah) dan membunuh mikroba patogen (dosis sedang), serta membunuh seluruh jenis bakteri yang ada (dosis tinggi), sehingga mutu bahan pangan dapat tetap dipertahankan di dalam kemasan yang baik selama penyimpanan. 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 keempat sumber tersebut, maka bahan pangan yang diawetkan dengan iradiasi tidak menjadi radioaktif. Uji keamanan makanan iradiasi untuk konsumsi manusia dikenal dengan istilah wholesomeness test, mencakup uji toksikologi, makro dan mikro nutrisi serta uji mikrobiologi dan sensorik. Dalam teknologi iradiasi, terjadinya interaksi antara radiasi dengan materi/sel hidup dapat menimbulkan berbagai proses fisika dan kimia di dalam materi tersebut, yang diantaranya dapat menghambat sintesa DNA dalam sel hidup, misalnya mikroba. Proses ini yang selanjutnya dimanfaatkan untuk berbagai tujuan, yaitu menunda pertunasan, membunuh serangga dan mikroba.
Aspek Keamanan Makanan Iradiasi Komoditi yang akan diiradiasi wajib memenuhi kriteria higienis dan dengan kontaminasi awal serendah mungkin. Sumber radiasi pengion yang menghasilkan sinar gamma dan sinar-X untuk pengawetan bahan pangan telah ditetapkan batasan maksimalnya masing-masing sebesar 5 MeV dan
10 MeV untuk mesin berkas elektron. Batasan ini dibuat berdasarkan pembentukan imbas radioaktif. Radioaktivitas imbas baru akan timbul pada atom-atom bahan yang diiradiasi bila energi yang digunakan di atas 5 MeV untuk radiasi gamma. Batas energi untuk sumber elektron lebih tinggi karena radioaktivitas imbas yang timbul pada energi kurang dari 16 MeV sangat sedikit jumlahnya dan relatif berumur pendek. Pembentukan residu zat radioaktif yang berasal dari sumber radiasi pada bahan pangan sama sekali tidak ada, karena radionuklida sumber radiasi tersimpan rapat dalam kapsul logam yang berlapis. Selama proses berlangsung, bahan pangan sama sekali tidak menempel pada sumber. Iradiasi secara umum dapat digambarkan sebagai seberkas sinar yang menembus dengan kekuatan yang berbeda bergantung pada panjang gelombang dan berbanding terbalik dengan frekuensinya. Oleh karena itu, proses radiasi tidak meninggalkan residu apapun, baik pada bahan yang disinari, maupun berada di sekitarnya, sehingga proses tersebut benar-benar aman, bersih dan ramah lingkungan.
Aspek Kimia Proses penyinaran dengan menggunakan radiasi pengion merupakan proses “dingin” karena tidak menimbulkan kenaikan suhu pada bahan yang dilaluinya. Energi yang diserap bahan pangan dengan teknik tersebut jauh lebih rendah dari energi makanan yang dipanaskan. Akibatnya perubahan unsur kimia yang terjadi akibat radiasi secara kuantitatif juga lebih sedikit. Senyawa kimia yang terbentuk akibat radiasi bergantung pada komposisi bahan dan jumlahnya akan meningkat sesuai dengan bertambahnya dosis radiasi. Perubahan kimia dapat ditekan dengan mengatur suhu dan kadar air bahan, serta menghilangkan oksigen udara di sekeliling bahan yang diiradiasi.
Aspek Gizi Sebagaimana diutarakan sebelumnya bahwa iradiasi dapat menimbulkan perubahan kimia pada bahan pangan, maka timbul kekhawatiran bahwa iradiasi dapat mempengaruhi nilai gizi dari bahan tersebut. Dari hasil penelitian terbukti bahwa hilangnya zat gizi pada makanan yang diiradiasi sampai dosis 1 kGy tidak nyata. Iradiasi bahan pangan pada dosis sedang (1-10 kGy) dapat menurunkan beberapa unsur mikro nutrisinya apabila udara dan suhu serta kondisi selama proses tidak diatur dengan baik. Perlakuan kombinasi antara pengaturan kondisi iradiasi (dosis, suhu, oksigen) dan teknik pengemasan dapat mempertahankan mutu dan nutrisi pada bahan pangan olahan siap saji. Beberapa jenis vitamin seperti riboflavin, niacin dan vitamin D cukup tahan terhadap radiasi, tetapi vitamin A, B, C dan E sangat peka. Pada umumnya, penurunan kadar vitamin dalam bahan pangan akibat iradiasi hampir sama saja dengan penurunan akibat pemanasan. Pada sterilisasi panas, kadar thiamin, niacin dan pridoksin masing-masing mengalami penurunan 80, 35 dan 16%, sedangkan pada sterilisasi radiasi dengan dosis 45 kGy yang dilakukan pada suhu -79oC (CO2 padat) masing-masing hanya mengalami penurunan sebesar 15%, 22%, dan 2%.
Aspek Mikrobiologi Paparan radiasi pengion dapat menyebabkan kerusakan DNA pada sel hidup termasuk sel mikroba khususnya yang bersifat patogenss Namun, aplikasi iradiasi dosis sedang (1-10 kGy) tidak dapat menyebabkan terjadinya mutasi pada mikroba yang bersifat lebih patogen atau resisten terhadap radiasi. Sebagian besar bakteri patogen vegetatif, tidak berspora dan gram negatif sangat peka terhadap radiasi, sedangkan bakteri berspora umumnya lebih tahan, kecuali diiradiasi pada dosis tinggi (> 10 kGy).
Aspek Toksikologi Meskipun dengan cara analisis kimia tidak ditemukan senyawa apapun yang dapat membahayakan kesehatan, namun uji toksikologi terhadap bahan pangan yang diawetkan dengan radiasi masih tetap
dilakukan, terutama apabila ada pengembangan jenis produk yang baru. Uji coba keamanan pangan dilakukan berdasarkan kode etik (ethical clearance) baik pada hewan maupun manusia. Sebagai relawan, responden perlu mengisi inform consent untuk meyakinkan kesediannya. Uji toksikologi terhadap bahan pangan iradiasi dilakukan dengan prosedur yang jauh lebih teliti dan paling lengkap bila dibandingkan dengan pengujian terhadap proses konvensional. Hasil pengujian pangan iradiasi yang dilakukan para pakar yang bergabung di dalam International Food Irradiation Project (IFIP) dan berpusat di Karlshruhe membuktikan bahwa teknik iradiasi yang diterapkan untuk memproses bahan pangan jauh lebih aman dibandingkan teknik pengolahan konvensional lainnya.
Aspek Pengemasan Persyaratan yang berlaku dalam pemilihan bahan pengemas yang digunakan sebagai pembungkus makanan atau bahan pangan yang akan diiradiasi harus tetap diperhatikan. Bahan dan teknik pengemasan merupakan unsur yang tidak kalah penting, karena mutu dari bahan pangan yang diiradiasi sangat bergantung pada kekuatannya. Bahan pengemas yang “flexible” dalam bentuk laminasi saat ini lebih banyak disukai daripada wadah yang terbuat dari kaleng, terutama untuk pembungkus makanan siap saji yang diiradiasi. Bahan pengemas tersebut umumnya dibuat secara khusus dan bersifat tahan terhadap radiasi, suhu -79oC, kedap udara serta tidak mudah terkelupas, sehingga mampu mempertahankan mutu makanan di dalamnya untuk jangka panjang pada suhu kamar (28 - 30oC).
Aspek Dosimetri Sebelum bahan pangan diiradiasi, dosis yang akan diterapkan sesuai tujuannya harus sudah diketahui. Dosimetri ditujukan untuk menetapkan tingkat keseragaman dosis, sehingga bahan pangan benar-benar menerima jumlah paparan dosis yang sama sesuai dengan tujuan iradiasi. Perkembangan Makanan Iradiasi di Indonesia Penelitian makanan iradiasi sudah dikembangkan sejak tahun 1968, dan aplikasinya terus mengalami peningkatan yang sangat nyata. Makanan iradiasi lazim pula disebut iradiasi pangan telah dikomersialisasikan meskipun hanya terbatas pada kebutuhan ekspor ke berbagai negara di Eropa, Amerika dan Timur Tengah. Komersialisasi bahan pangan iradiasi dilakukan berdasarkan peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 701/MENKES/PER/VIII/2009, Undang-undang Pangan RI No. 7/1996, Label Pangan No. 69/1999 par. 34 dan peraturan perdagangan internasional dari segi komersialisasinya.
Produk-produk makanan yang diiradiasi
Iradiasi Pangan PATIR - BATAN Tahun 2010
Iradiasi Pangan Komersial Tahun 2010
Peraturan standar internasional untuk makanan iradiasi Codex General Standard for Irradiated Foods (Codex stan 106-1983 Rev.2003) telah mengalami revisi pertama pada tahun 2003. Tambahan peraturan tentang dosis terabsorpsi untuk makanan yang disterilisasi dengan dosis di atas 10 kGy harus mengacu pula pada undang-undang yang berlaku.
Aplikasi Dosis Iradiasi Sesuai Tujuan
Dosis rendah < 1 kGy Menunda proses pematangan buah dan menghambat pertunasan pada rimpang dan umbi- umbian; mencegah perkembangbiakan serangga dan hama gudang.
Dosis sedang 1-10 kGy Dekontaminasi, eliminasi kapang/khamir dan bakteri patogen tidak berspora.
Dosis tinggi > 10 kGy Kombinasi perlakuan antara bahan pengemas, pembekuan dan iradiasi pada dosis sterilisasi terhadap bahan pangan/makanan untuk keperluan khusus (masyarakat rentan terinfeksi penyakit, astronot, militer, jamaah haji dan kegiatan di luar rumah/outdoor activities serta pemakaian lain yang tidak bergantung pada fasilitas pendingin selama penyimpanan). Produk ini dapat bertahan lebih dari setahun pada suhu kamar.
Logo dan Produk Makanan Iradiasi PANGAN IRADIASI Tujuan Iradiasi
:
Penyelenggara Iradiasi - Nama - Alamat
: : :
Waktu proses
:
Nama Negara
:
bln, thn. LOGO
“Tidak Boleh Diiradiasi Ulang” RADURA
Label harus memenuhi ketentuan sebagaimana diatur dalam peraturan perundang-undangan, juga harus memuat: tulisan “PANGAN IRADIASI”; tujuan iradiasi; tulisan “TIDAK BOLEH DIIRADIASI ULANG”; Nama dan alamat penyelenggara iradiasi; tanggal iradiasi dalam bulan dan tahun; nama negara tempat iradiasi dilakukan. Pada label juga dilengkapi dengan logo radura (radiation durable).
Jenis pangan, tujuan iradiasi dan dosis serap maksimum berdasarkan Lampiran I PERMENKES No.701/Menkes/Per/VIII/2009. No.
Jenis Pangan
Tujuan Iradiasi
Dosis Serap Maksimum (kGy)
1.
Umbi lapis dan umbi akar
Menghambat pertunasan selama penyimpanan
0,15
2.
Sayur dan buah segar (selain yang termasuk kelompok 1)
a. Menunda pematangan b. Membasmi serangga c. Memperpanjang masa simpan d. Perlakukan karantina*
1,0 1,0 2,5 1,0
3.
Produk olahan sayur dan buah**
Memperpanjang masa simpan
7,0
4.
Mangga
Memperpanjang masa simpan
0,75♣
5.
Manggis
a. Membasmi serangga b. Perlakukan karantina
1,0 1,0
6.
Serealia dan produk hasil penggilingannya, kacang-kacang, biji-bijian penghasil minyak, polong-polong, buah kering
a. Membasmi serangga b. Mengurangi jumlah mikroba
1,0 5,0
7.
Ikan, pangan laut (seafood segar maupun beku)
a. Mengurangi jumlah mikroorganisme patogen tertentu** b. Memperpanjang masa simpan c. Mengontrol infeksi oleh parasit tertentu**
5,0
a. Mengurangi jumlah mikroorganisme patogen tertentu** b. Memperpanjang masa simpan
8
8.
9.
10.
Produk olahan ikan dan pangan laut
3,0 2,0
10
Daging dan unggas serta hasil olahannya (segar a. Mengurangi jumlah mikroorganisme patogen maupun beku) tertentu** b. Memperpanjang masa simpan c. Mengontrol infeksi oleh parasit tertentu** d. Menghilangkan bakteri salmonella
7,0
Sayuran kering, bumbu, rempah, rempah kering (dry herbs) dan herbal tea
a. Mengurangi jumlah mikroorganisme patogen tertentu** b. Membasmi serangga
10,0
3,0 2,0 7,0
1,0
11.
Pangan yang berasal dari hewan yang dikeringkan
a. Membasmi serangga b. Membasmi mikroba, kapang dan khamir
1,0 5,0
12.
Pangan olahan siap saji berbasis hewani***
Sterilisasi dan membasmi mikroba patogen termasuk mikroba berspora serta memperpanjang masa simpan
65
*
Dosis serap minimum dapat disesuaikan untuk membasmi organisme pertunasan pengganggu tumbuhan/organisme pengganggu tumbuhan karantina. Untuk lalat buah: 0,15 kGy ♣ Dikombinasi dengan pencelupan dalam air hangat pada suhu 55oC selama 5 menit ** Dosis minimum dapat ditetapkan dengan mempertimbangkan tujuan perlakuan untuk menjamin mutu higienis pangan *** Wajib memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh institusi berwenang tentang iradiasi pangan dosis di atas 10 kGy
Pusat Diseminasi Iptek Nuklir Gedung Perasten : Jl. Lebak Bulus Raya No. 49, Pasar Jumat, Jakarta 12440 Kotak Pos : 4390, Jakarta 12043, Indonesia, Telp.: (021) 7659401, 7659402 Fax.: (021) 75913833, Email :
[email protected],
[email protected] www.batan.go.id, www.infonuklir.com Design by Agus Rial
