PENGAWETAN MAKANAN MENGGUNAKAN RADIASI. Firman Jaya

PENGAWETAN MAKANAN

MENGGUNAKAN RADIASI

Kompetensi

 _{Mahasiswa memahami teknologi iradiasi}

sederhana dan mutakhir, prinsip dan

perubahan yang terjadi serta dampak iradiasi terhadap mutu pangan

Sejarah radiasi makanan :

 1895 : von rontgen menemukan sinar x

 1896 : 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 : penelitian makanan diradiasi pada hewan.

 1943-1950 : militer Amerika meneliti buah, sayur, produk hewani yang diradiasi → dampak terhadap hewan dalam jangka waktu lama.

 1963 : FDA → iradiasi dapat mengendalikan serangga pada gandum dan terigu.

 1964 : FDA → iradiasi mencegah tunas kentang.  1983 : FDA → iradiasi membunuh serangga dan

mengendalikan mikroorganisme pada tanaman rempah dan bumbu.

 1986 : pengakuan → mengendalikan serangga, mencegah pertumbuhan dan pematangan sayur, buah dan biji.  Mei 1990 : menggendalikan salmonella, versinia dan

campylobacter pada produk unggas segar dan beku. →pasteurisasi dingin.

5

DEFINISI

IRADIASI:

Semua jenis energi yang dipancarkan tanpa media

IRRADIASI:

Penggunaan energi untuk penyinaran bahan makanan dengan menggunakan sumber radiasi buatan

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)

KARAKTERISTIK RADIASI

Sinar beta

 _{Merupakan elektron yang diemisikan dari}

substansi radioaktif.

 _{Serupa dengan sinar katoda (diemisikan oleh}

katoda dalam tabung hampa)

KARAKTERISTIK RADIASI

Sinar gamma

 _{merupakan radiasi elektromagnetik yang}

dipancarkan dari inti yang tereksitasi (Misal : 60Co dan 137Cs)

 murah

KARAKTERISTIK RADIASI

Sinar X

 _{diperoleh dari bombardment logam berat}

dengan elektron berkecepatan tinggi di dalam tabung hampa.

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

Dosis rendah (≤ 1kgy)

 Mengendalikan serangga pada biji-bijian

 _{Mencegah pertunasan kentang}

 Mengendalikan cacing pita pada daging babi

 _{Mencegah pembusukan dan mengendalikan}

Dosis medium ( 1-10 kgy)

 Mengendalikan salmonella, versinia dan campylobacter pada daging, produk unggas dan ikan.

Dosis tinggi ( > 10 kgy)

 Membunuh mikroba dan serangga pada rempah-rempah

 _{Sterilisasi makanan}

 _{Dosis rendah dan medium masih perlu}

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)

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

STABILITAS PENYIMPANAN

 Mampu menghasilkan bahan makanan yang shelf-stable

 _{Radappertization tidak mampu merusak}

enzim  perubahan setelah iradiasi.

 Radurization : dapat mengalami pembusukan dari mikroorganisme yang tahan.

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 off-flavor

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

 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 40_C

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 berubah menjadi asam dehidroaskorbat.

Metoda untuk mereduksi efek samping makanan yang diradiasi ionisasi

Metoda

Alasan

Mereduksi suhu Imobilisasi radikal bebas Mereduksi tekanan

oksigen

Reduksi jumlah radikal bebas

Penambahan scavenger Kompetisi dengan 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 bumbu-bumbu 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 berhati-hati terhadap makanan ini, 75% diantaranya takut. Tapi konsumen lebih takut terhadap bahan