PENGAWETAN MAKANAN MENGGUNAKAN RADIASI
Firman Jaya
Kompetensi
Mahasiswa memahami teknologi iradiasi sederhana dan mutakhir, prinsip dan perubahan yang terjadi serta dampak iradiasi terhadap mutu pangan
Sejarah radiasi makanan :
1895 1896
: von rontgen menemukan sinar x : becquerel menemukan radioaktivitas minsch mengusulkan penggunaan radiasi untuk mengawetkan makanan. 1904 : Prescott : efek radiasi pada bakteri. 1905 : Amerika dan Inggris : radiasi membunuh bakteri pada pangan. 1905-1920 : makin banyak penelitian. 1921 : Schwartz mempelajari efek mematikan sinar x terhadap trichinella spiralis pada daging babi.
1923 1943-1950
1963
1964 1983
1986
Mei 1990
: penelitian makanan diradiasi pada hewan. : militer Amerika meneliti buah, sayur, produk hewani yang diradiasi → dampak terhadap hewan dalam jangka waktu lama. : FDA → iradiasi dapat mengendalikan serangga pada gandum dan terigu. : FDA → iradiasi mencegah tunas kentang. : FDA → iradiasi membunuh serangga dan mengendalikan mikroorganisme pada tanaman rempah dan bumbu. : pengakuan → mengendalikan serangga, mencegah pertumbuhan dan pematangan sayur, buah dan biji. : menggendalikan salmonella, versinia dan campylobacter pada produk unggas segar dan beku. →pasteurisasi dingin.
DEFINISI IRADIASI: Semua jenis energi yang dipancarkan tanpa media
IRRADIASI: Penggunaan energi untuk penyinaran bahan makanan dengan menggunakan sumber radiasi buatan 5
PENGERTIAN IRRADIASI
IRRADIASI MAKANAN: penggunaan radiasi dari isotop radioaktif dari cobalt atau cesium dari pembangkit yang memproduksi sinar β (beta), γ (gamma) atau sinar x yang jumlahnya terkendali sehingga makanan tidak bersifat radioaktif.
Irradiasi memanfaatkan sinar β, γ, x yang diproduksi oleh Cobalt 60 dan cesium 137
PENGERTIAN IRRADIASI Berdasarkan spektrum elektromagnetik: 1. Radiasi panas (heating radiation), yaitu radiasi yang menggunakan frekuensi rendah dan gelombang panjang, misalnya: sinar infra merah dan sinar UV 2.
Radiasi mengion (ionizing radiation), yaitu radiasi yang menggunakan frekuensi tinggi dan gelombang panjang, misalnya: sinar alpha, beta dan gamma
PENGERTIAN IRRADIASI Daya tembus sinar radioaktif: Sinar alpha: tidak dapat menembus sehelai kertas
Sinar beta: dapat menembus sehelai kertas tetapi tidak dapat menembus aluminium tipis
Sinar gamma: dapat menembus kertas, aluminium dan plat timah tipis (8 mm)
PENGERTIAN IRRADIASI Unit Radiasi: Roentgen: unit untuk menyebutkan dosis sinar x atau sinar gamma.
Curie : unit untuk menyebutkan kuantitas dari substansi radioaktif.
Rad : unit radiasi ekuivalen dengan absorbsi 100 erg/g bahan.
KARAKTERISTIK RADIASI Sinar Ultraviolet (UV) bersifat bakterisidal panjang gelombang efektif 2.600 A nonionizing diserap oleh protein dan asam nukleat terjadi perubahan fotokimia yang menyebabkan kematian sel (mutasi letal) kemampuan penetrasi rendah
KARAKTERISTIK RADIASI Sinar beta Merupakan elektron yang diemisikan dari substansi radioaktif.
Serupa dengan sinar katoda (diemisikan oleh katoda dalam tabung hampa)
Kemampuan penetrasi rendah
KARAKTERISTIK RADIASI Sinar gamma merupakan radiasi elektromagnetik yang dipancarkan dari inti yang tereksitasi (Misal : 60Co dan 137Cs)
murah
kemampuan penetrasinya sangat baik
KARAKTERISTIK RADIASI Sinar X diperoleh dari bombardment logam berat dengan elektron berkecepatan tinggi di dalam tabung hampa.
Sifatnya hampir sama dengan sinar gamma
Gelombang mikro (microwave) Terletak antara sinar inframerah dan gelombang radio. Bahan makanan bermuatan elektrik netral ditempatkan pada medan elektromagnetik, molekul asimetris yang bermuatan akan berosilasi. Gesekan intermolekuler akan menyebabkan panas.
DOSIS IRRADIASI
Dosis: jumlah radiasi yang diserap oleh makanan tidak sama dengan jumlah radiasi yang dipancarkan pembangkit. Dosis ditentukan intensitas dan lama penyinaran. Satuannya gray (gy) 1 gray = 1 gy = 100 rads = 0,00024 kal/kg pangan 1 kgy = 1000 gy
Dosis rendah (≤ 1kgy)
Mengendalikan serangga pada biji-bijian Mencegah pertunasan kentang Mengendalikan cacing pita pada daging babi Mencegah pembusukan dan mengendalikan serangga pada buah dan sayur
Dosis medium ( 1-10 kgy)
Mengendalikan salmonella, versinia dan campylobacter pada daging, produk unggas dan ikan.
Mencegah jamur pada buah.
Dosis tinggi ( > 10 kgy)
Membunuh mikroba dan serangga pada rempah-rempah
Sterilisasi makanan
Dosis rendah dan medium masih perlu pendinginan.
PENERAPAN TEKNOLOGI IRADIASI
Masyarakat kadang sulit menerima → kebanyakan rempah-rempah→ awalnya. Juni Tahun 1986, 2 ton mangga dicoba di Puertorico, 1987→ pepaya hewani di California → sambutan masyarakat baik. Sekarang lebih 30 negara memanfaatkan iradiasi. Tahun 1986 Jepang meradiasi 10000 pound kentang, Belanda 2 ton pangan/hari, Belgia 1 ton/hari, Thailand sekarang juga mencoba.
PENERAPAN TEKNOLOGI IRADIASI Langkah Pengawetan dengan Radiasi: Pemilihan bahan Pembersihan bahan dari debu dan kotoran Pengemasan Blansing atau perlakuan panas lainnya Perlakuan khusus sebelum radiasi (pembekuan bahan, penurunan kadar oksigen, atau penurunan suhu) Radiasi
PRINSIP DESTRUKSI MIKROORGANISME
Jenis dan spesies Jumlah mikroorganisme Komposisi bahan makanan Ada tidaknya oksigen Kondisi bahan makanan Umur mikroorganisme Dosis irradiasi untuk berbagai aplikasi dapat dilihat pada gambar.
Gambar Dosis iradiasi untuk berbagai proses
(Jay, 1970)
STABILITAS PENYIMPANAN
Mampu menghasilkan bahan makanan yang shelf-stable
Radappertization tidak mampu merusak enzim perubahan setelah iradiasi.
Radurization pembusukan tahan.
: dari
dapat mengalami mikroorganisme yang
MICROBIAL DESTRUCTION
RADAPPERTIZATION :
“Commercial sterility” / shelf – stable > 1 Mrad (> 10 kGy) : 30-45 kGy 1012 C. botulinum spores : 2.2 – 4.5 Mrad radiasi dosis tinggi merusak spora bakteri C. botulinum pada daging dan bakteri pada keju dan ice cream. sedikit menyebabkan perubahan warna dan offflavor
MICROBIAL DESTRUCTION
RADURIZATION :
Radiation pasteurization Inactive spoilage organisms Extend shelf-life / improve safety < 1 mrad (< 10 kgy) : 1 kgy Refrigeration Mematikan bakteri pada pH dan Aw tinggi Mematikan yeast dan mold pada pH dan Aw rendah
MICROBIAL DESTRUCTION
RADICIDATION : Radiation pasteurization to inactive pathogens Cells, not spores or viruses < 1 Mrad (< 10 kGy) : 2.5-5.0 kGy Refrigeration mematikan sel vegetatif mikrobia patogen dan mold produk radisidasi sebaiknya disimpan pada 40C digunakan pada daging unggas, biji kakao, bumbu, rempah-rempah
LABELISASI MAKANAN IRADIASI
April 1986 semua makanan diiradiasi harus ada lambang. Pada tingkat konsumen, ditambahkan “ treated with radiation” atau “treated by irradiation”.
KEAMANAN MAKANAN DIIRADIASI
Tahun 1981 FAO, IAEA, WHO: “makanan yang diradiasi sampai dengan 1 mrad (10 kgy) aman bagi manusia, tidak perlu pengujian lebih jauh”.
Tahun 1986, China melakukan 8 eksperimen pada 439 orang. Makanan mereka 60% diradiasi antara 0,1-8 kgy→ tidak ada dampak.
KEAMANAN MAKANAN DIIRADIASI 1.
Pengaruh somatik, yang akan mempengaruhi populasi manusia
2.
Pengaruh genetik, yakni kerusakan pada testes (sperma) dan ovarium (sel telur) karena merusak DNA
KEAMANAN MAKANAN DIIRADIASI Gejala pada tubuh manusia bila terpapar sinar 150 rad: 1. Diare 2. Muntah 3. Tidak nafsu makan 4. Kerontokan pada rambut Sedangkan dengan dosis 700 rad, akan menyebabkan kematian
Perubahan pada makanan yang diradiasi:
Air mengalami radiolisis 3H2O ------- H + OH + H2O2 + H2
Terbentuk radikal bebas
Hanya ada sedikit kenaikan suhu
Perubahan tekstur mirip pasteurisasi atau pembekuan
Perubahan pada makanan yang diradiasi:
Pada daging : flavor berkurang
Iradiasi lemak menghasilkan karbonil dan peroksida menyebabkan ketengikan
Protein dan komponen nitrogen sensitif terhadap iradiasi
Vitamin : mengalami kerusakan
Asam askorbat dehidroaskorbat.
berubah
menjadi
asam
Metoda untuk mereduksi efek samping makanan yang diradiasi ionisasi
Metoda Mereduksi suhu
Alasan Imobilisasi radikal bebas
Mereduksi tekanan Reduksi jumlah radikal oksigen bebas Penambahan scavenger Kompetisi dengan radikal bebas Reduksi dosis
Mengurangi radikal bebas
Kelebihan iradiasi –
Tidak meninggalkan residu bahan kimia segar
–
Tidak menyebabkan perubahan suhu
–
Tidak perlu dikarantina setelah proses (produk dapat langsung dimakan)
–
Daya tembus tinggi sehingga efek penetrasi sinar gamma merata hingga kebagian dalam produk
–
Zat-zat yang rusak oleh panas dapat disterilkan dengan cara iradiasi
Kelemahan iradiasi –
Biaya operasional mahal
–
Butuh prasarana dan sarana yang harganya mahal
–
Perlu tenaga yang terlatih dan professional
–
Kemungkinan terkena radiasi bagi tenaga operasional mengakibatkan kemandulan.
Keputusan Menkes nomor 151/Menkes/SK/II/1995
Rempah-rempah,daun-daunan dan bumbubumbu kering, untuk mencegah pertumbuhan serangga dan mikroba, dosis maksimal 10 kgy.
Umbi-umbian kentang, bawang merah, bawang putih dan rhizoma, untuk menghambat pertunasan dosis maksimal 0,15 kgy.
Keputusan Menkes nomor 151/Menkes/SK/II/1995
Udang beku dan paha kodok beku, untuk menghilangkan bakteri samonella, dosis maksimal 7 kgy.
Ikan kering untuk memperpanjang daya simpan dosis maksimal 5 kgy
Biji-bijian untuk menghilangkan serangga dan bakteri patogen dosis maksimal 5 kgy.
Penerimaan konsumen Wise Research Associates : 25% penduduk berhatihati terhadap makanan ini, 75% diantaranya takut. Tapi konsumen lebih takut terhadap bahan tambahan kimia dan bahan kimia lain (pestisida)
