Kajian Teknoekonomi Iradiator Gamma
Isna R. Hastuti1, Wibowo2
1,2
Pusat Diseminasi dan Kemitraan - BATAN E-mail: 2bowie@batan.go.id
Abstrak
Penggunaan radiasi sinar-γ dari sumber Co-60 untuk keperluan sterilisasi industri alat-alat kedok-teran maupun untuk keperluan pengawetan bahan makanan semakin meningkat. Saat ini telah beroperasi sekitar seratus fasilitas iradiator gamma. Radiasi bertujuan untuk membunuh mikroba dan organisme lain yang dapat menimbulkan kerusakan dan pembusukan bahan makanan. Pemakaian teknik radiasi pengion untuk pengawetan bahan pangan diatur oleh pemerintah melalui peraturan menteri kesehatan yaitu Permenkes No.152/Menkes/SK/11/1995. Analisa ekonomi menggunakan software LinkBiz dan di-dapat hasil Net Present Value Rp269.393.999.724,00; Internal Rate of Return 37,33% untuk suku bunga 17%; BC Ratio 3,8 dan Payback Period 5,03 tahun. Sehingga peluang investasi ini layak dipertimbangkan untuk dilakukan.
Kata kunci: teknoekonomi, iradiator gamma, Co-60.
Pendahuluan
Indonesia sebagai negara kepulauan yang be-rada di daerah tropis memiliki keunggulan berupa tingginya potensi produk pertanian dan perikanan. MP3EI memaparkan besarnya potensi industri per-tanian dan produk makanan. Secara khusus dari 22 kegiatan ekonomi utama, beberapa di-antaranya seperti pertanian pangan, perikanan, pengolahan kakao, dan makanan minuman membu-tuhkan penanganan pasca panen dan peningkatan mutu produk.
Produk yang melimpah pada sentra-sentra pro-duksi yang berupa bahan pangan seperti buah-buahan, daging, ikan dan sayur-mayur yang cepat membusuk dalam arti tidak bisa disimpan terlalu lama. Resikonya adalah harga jual menjadi turun bahkan bisa mencapai tingkat yang paling rendah, yaitu menjadi sampah atau limbah yang tidak ada nilai ekonomisnya sama sekali. Belum lagi masalah yang timbul dari infrakstruktur transportasi antar daerah dan antar pulau yang belum maju dan jauh dari memadai, yang akan menimbulkan masalah terkait dengan lamanya waktu pengiriman, dan mengakibatkan losses karna busuk/rusak di per-jalanan yang tidak kecil. Sebagai contoh kasus, buah-buahan menjadi produk yang memiliki losses
cukup tinggi, yakni mencapai 30% (Harian Kom-pas, 29 September 2013).
Untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan teknologi fitosanitari, pengawetan (pasteurisasi) hasil-hasil produk pertanian, peternakan, perke-bunan dan perikanan. Salah satu teknologi pen-gawetan yang handal adalah teknologi iradiasi. BATAN melalui Pusat Aplikasi Isotop dan Radi-asi (PAIR) telah berpengalaman dalam mengop-erasikan iradiator dari tahun 1968, yaitu sejak ira-diator gamma pertama diresmikan oleh Presiden RI di Pasar Jumat, Jakarta. Selama mengop-erasikan iradiator telah dilakukan perawatan dan modifikasi seperlunya untuk memenuhi perkemban-gan kebutuhan pemakaian baik dalam bidang lit-bang maupun layanan industri. Dari pengalaman melakukan litbang aplikasi isotop dan radiasi den-gan memanfaatkan iradiator, diperoleh berbagai produk teknologi yang bermanfaat dan telah di-rasakan oleh masyarakat.
Produk teknologi yang diperoleh meliputi teknologi pemuliaan tanaman melalui mutasi gen untuk mendapatkan bibit unggul dengan usia pa-nen pendek dan produktivitas tinggi (seperti tana-man padi, kedelai, sorgum, kapas), pengawetan bahan makanan dan obat-obatan (seperti produk
herbal, kosmetik, rempah-rempah dan makanan), serta sterilisasi alat kesehatan (seperti cateter, alat kontrasepsi (IUD), jarum suntik, pot urine/feses, kantong darah, dan baju bedah). Selain itu, telah pula dihasilkan teknologi vulkanisasi lateks alam dengan radiasi yang efisien untuk menopang in-dustri karet di Indonesia. Teknologi pengawetan sayuran dan buah-buahan dapat menunda waktu pembusukan sehingga produksi sayuran dan buah-buahan dapat didistribusikan dengan lebih baik ke seluruh nusantara maupun diekspor ke luar negeri. Berbagai negara menerapkan ”Low Microbiologi-cal Contaminant Threshold Limit” yang bisa dica-pai dengan pemanfaatan iradiator gamma. Iradiasi berbagai produk pertanian seperti kakao, rempah-rempah dan produk perikanan laut telah terbukti secara aman mengurangi jumlah mikroorganisme pembusuk dan patogen.
Teknik sterilisasi radiasi merupakan salah satu teknik pengawetan untuk pengolahan bahan pan-gan yang menerapkan gelombang elektromagnetik. Iradiasi bertujuan untuk mengurangi kehilangan akibat kerusakan dan pembusukan, serta mem-bunuh mikroba dan organisme lain yang dapat menimbulkan penyakit. Sumber radiasi yang da-pat digunakan untuk pangan berdasarkan standar internasional atau codex 106-1983, rev.1-2003, ada 3 yaitu sinar-γ dari Co-60 atau Cs-137, sinar-x pada tingkat energi operasi tidak boleh lebih dari 5 MeV dan berkas elektron pada tingkat energi operasi tidak boleh lebih dari 10 MeV.
Penggunaan radiasi sinar-γ dari sumber Co-60 untuk keperluan sterilisasi industri alat-alat ke-dokteran, maupun untuk keperluan pengawetan bahan makanan semakin meningkat seiring dengan perkembangan teknologi fasilitas iradiator gamma itu sendiri. Saat ini sejumlah fasilitas iradiator gammayang telah beroperasi ±100 buah dengan sumber radiasi Co-60 dan aktivitas total ±130 Mci. Dan dukungan teknis fasilitas irraditor gamma ini dipercayakan kepada Nordion International Inc, salah satu devisi pada Badan Tenaga Atom Kanada (Atomic Energy Of Canada). Dalam makalah ini kajian teknoekonomi difokuskan pada fasilitas ira-diator gamma dengan sumber radiasi Co-60.
Teknik Iradiasi
Radiasi pengion didefinisikan sebagai radiasi yang mempunyai energi cukup tinggi yang dapat melepaskan elektron dari atom atau molekul, dan mengubahnya (ionisasi) menjadi partikel bermu-atan listrik yang disebut ion. Reaksi selanjutnya dari spesies ini (ion dan elektron) menyebabkan
ter-bentuknya radikal bebas yang sangat reaktif yang pada akhirnya menyebabkan reaktif kimia. Studi perubahan kimia yang terjadi dalam suatu sis-tem akibat absorpsi radiasi ionisasi dikenal dengan kimia radiasi. Sebagai alternatif, teknologi radi-asi mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan teknoligi konvensional (proses kimia) antara lain:
(1) Tidak meninggalkan residu kimia (untuk seba-gian besar proses).
(2) Tidak menimbulkan kenaikan temperatur yang berarti.
(3) Proses lebih mudah dikendalikan dengan men-gatur dosis serap dan laju dosis.
(4) Kualitas produk relatif lebih baik.
Radioisotop (disebut juga isotop radioaktif atau radionuklida) dapat terjadi secara alami dan dapat juga diproduksi dalam reaktor nuklir. Radioiso-top adalah suatu unsur tidak stabil yang mempun-yai kelebihan neutron atau proton dalam intinya dan mengemisikan radiasi dapat berupa alfa, beta, gamma dan secara spontan akan meluruh keadaan stabil. Waktu yang diperlukan oleh radioisotop un-tuk meluruh menjadi separuh radioaktifitas semula disebut waktu paruh. Waktu paruh dari masing-masing radioisotop adalah berbeda dan merupakan sifat khas radioisotop. Radioisotop yang paling umum digunakan secara komersial adalah Cobalt-60 dan Cesium-137.
Iradiasi adalah suatu teknik sterilisasi dengan menggunakan gelombang elektromagnetik dengan tingkat energi yang mampu menembus bahan (ra-diasi ionisasi secara terkontrol) untuk membunuh bakteri, jamur, parasit, atau untuk memperta-hankan kesegaran bahan pangan. Sinar-γ, sinar-x, dan berkas elektron yang dipercepat (acceler-ated electron) memiliki cukup energi untuk menye-babkan ionisasi. Iradiasi merupakan proses ”din-gin” (tidak melibatkan panas) sehingga secara fisik perubahan hanya tidak nampak (sedikit peruba-han), tidak menyebabkan loading-unloading bahan makanan yang akan di-iridasi dan proses berlang-sung secara kontinu.
Perubahan kimia yang mungkin terjadi adalah penyimpangan dan flavor dan pelunakan jaringan. Radiasi akan memecah ikatan KIM-IA pada DNA dari miroba atau bakteri kontaminan. Organisme kontaminan tidak mampu memperbaiki DNAnya yang rusak sehingga pertumbuhannya akan ter-hambat. Dosis radiasi yang diberikan kurang dari 10 kGy yang dapat membuat masa segar panjang dan terbebas dari kontaminasi patogen dan tidak menyebabkan bahan bersifat radioaktif.
Teknologi Iradiasi
Secara umum fasilitas iradiator gamma dari sumber Co-60 seperti tampak pada Gambar 1. Fasilitas terdiri atas kolam air tempat menyimpan sumber dan dilengkapi dengan rak tempat sum-ber, ruang iradiasi, perisai radiasi, sistem konveyor, loading dan unloading.
Tempat radioisotop (sumber radiasi gamma Co-60) dirancang sedemikian rupa sehingga dapat di-naikkan atau diturunkan ke dalam kolam air yang memungkinkan personal yang akan merawat insta-lasi tersebut aman dari radiasi. Sumber radiasi selalu termonitor dan tersimpan aman. Shielding atau perisai radiasi dibuat dari beton untuk melin-dungi para karyawan dan lingkungan dari sinar gamma. Adanya fasilitas konveyor untuk men-dukung proses loading-unloading bahan makanan yang akan di-iridasi dan proses berlangsung secara kontinyu.
Pemakaian teknik radiasi pengion untuk pengawetan bahan pangan diatur oleh pe-merintahan Republik Indonesia melalui per-aturan menteri kesehatan yaitu Permenkes No.152/Menkes/SK/11/1995.
Gambar 1 Fasilitas iradiator gamma.
Tabel 1 Peraturan Iradiasi Komoditas Bahan Pangan di Indonesia
No Komoditas Tujuan Iradiasi Dosis (kGy) 1 Rempah-rempah, sayuran
ker-ing, dan bumbu makanan
Disinfeksi dan dekontaminasi serangga dan mikroba
10 2 Umbi akar dan umbi lapis Menghambat pertunasan 0,15 3 Udang beku dan paha kodok Menghilangkan salmonella 7 4 Ikan kering Memperpanjang daya simpan 5 5 Bebijian Disinfeksi serangga dan menghilangkan
bakteri patogen
5
Teknik pengawetan bahan pangan secara kon-vensional yang dilakukan masyarakat selama ini dengan cara fisika (pemansasan, pendinginan, pembekuan, penekanan) dan penambahan bahan kimia (penggaraman, penambahan bahan pen-gawet kimia, antibiotik) dilakukan terutama un-tuk makanan olahan, sedangkan dengan teknik radiasi menunjukan potensi yang lebih baik se-bagai alternatif untuk meningkatkan mutu bahan pangan. Hal ini disebabkan teknik radiasi mem-punyai keunggulan antara lain: dapat menjaga kesegaran makanan, tidak meningkatkan residu, dapat membunuh mikroba secara efektif dan pros-esnya mudah dikontrol. Berdasarkan dosis radiasi, aplikasi teknik radiasi dalam bidang bahan pangan dibedakan menjadi 3 tingkat (Tabel 2).
Tinjauan Teknoekonomi
Dalam pengujian kelayakan teknoekonomi jasa iradiasi ini dilakukan dengan cara simulasi dengan menggunakan Microsoft Excel. Data yang diper-oleh dimasukkan dalam model simulasi kemudian hasilnya dianalisis dengan menggunakan kriteria ke-layakan ekonomi secara umum yang meliputi anali-sis Net Present Value (NPV), Internal Rate Return (IRR), Payback Period dan BC Ratio.
Kriteria tersebut digunakan untuk menentukan apakah suatu investasi layak dikembangkan atau tidak. Analisis kelayakan teknoekonomi dilakukan pada discount factor 17% (tingkat suku bunga bank) dan pajak 25% dengan proyeksi umur in-vestasi 30 tahun. Suku bunga bank dan pajak diasumsikan tetap sepanjang umur investasi.
Tabel 2 Beberapa Bahan Pangan Iradiasi dan Besaran Iradiasi
No Komoditas Tujuan Iradiasi Dosis (kGy) 1 Buah dan Sayuran Segar
Mangga Memperpanjang masa simpan dan dis-infestasi serangga
0,75 Pepaya Memperpanjang masa simpan dan
dis-infestasi serangga
0,75 Tomat Memperpanjang daya simpan 1-2 Pisang Memperpanjang masa simpan 0,25 Duku Memperpanjang masa simpan 1 Asparagus Memperpanjang masa simpan 1 Jamur merang Memperpanjang masa simpan <2 Brokoli Memperpanjang masa simpan dan
dis-infestasi serangga
0,4 2 Bahan Pangan Segar dan Olahan
Produk Daging
Daging segar dan ayam Dekontaminasi bakteri patogen 5-7 Sosis dan burger Dekontaminasi bakteri patogen 5-7 Ikan tuna beku Dekontaminasi bakteri patogen 5-7 Baso dan bandeng presto Dekontaminasi bakteri patogen
Produk Sereal
Dodol Dekontaminasi dan memperpanjang masa simpan
3-5 Bakpia Dekontaminasi dan memperpanjang
masa simpan
3-5 3 Makanan Steril
Pepes ikan mas Sterilisasi 45 (beku)
Pepes ayam Sterilisasi 45 (beku)
Semur ayam Sterilisasi 45 (beku)
Kare ayam Sterilisasi 45 (beku)
Rendang sapi Sterilisasi 45 (beku)
Empal sapi Sterilisasi 45 (beku)
Semur sapi Sterilisasi 45 (beku)
NPV = n X t=1 Ct (1 + i)t − C0 (1)
Dimana Ctadalah net cash flow, C0initial cost atau
biaya investasi (biaya tetap), i interest rate yang di-tentukan, dan t tahun.
Internal Rate Return (IRR) adalah suatu tingkat suku bunga yang memberikan nilai NPV = 0. IRR dihitung dengan menggunakan persamaan:
IRR = i1−
NPV1(i2− i1)
NPV2− NPV1
(2) Dengan i1adalah suku bunga bank, i2suku bunga
coba-coba, serta NPV1 dan NPV2 berturut-turut
adalah NPV awal pada i1 dan NPV pada i2.
Payback Period adalah waktu dimana peneri-maan sama dengan pengeluaran atau lama waktu modal kembali. Payback Period dihitung dengan
cara pada periode (waktu) kapan investasi kembali, ditunjukan dengan nilai kas positif (tidak defisit). Kriteria kelayakan semakin pendek jangka waktu pengembalian modal semakin baik.
Benefit Cost Ratio (BC Ratio) adalah per-bandingan total nilai sekarang penerimaan dibagi nilai sekarang pengeluaran. BC Ratio dihitung den-gan menggunakan persamaan:
BCR = P Pb P Pc
(3)
Dimana Pb dan Pc berturut-turut adalah nilai
persen penerimaan dan nilai persen pengeluaran. Asumsi dan spesifikasi kebutuhan teknologi yang digunakan sesuai dengan data dan informasi yang sudah dijelaskan pada aspek teknologi.
Tabel 3 Asumsi dan Spesifikasi Teknologi Iradiator Aktivitas sumber radiasi Co-60 300 kCi
Negara produsen Co-60 Rusia Harga beli Co-60 (fob) US$ 4 /Ci Dosis radiasi minimum 20 kGy Keseragaman dosis 1,2 - 1,65 Kapasitas produksi 8.598 m3/thn
Ukuran tote 48,6 × 48,6 × 91,5 cm Kecepatan tote maksimum 24 tote/jam Volume ruang radiasi 15,6 m3
Kapasitas produksi untuk jasa strelisasi
1.075 m3/jam
Jam operasi per tahun 8.000
Depresiasi sumber Co-60 12,3% /tahun
Densitas 0,3
Power 100 kVa
Kurs Rp 11.900 / 1
US $ Mortalitas gedung dan alat 30 tahun Metode penyusutan Garis lurus
Tabel 4 Aktiva Tetap
No Komponen Biaya (Rp) 1 Konstruksi sipil, mekanik dan
elektrik
45 milyar 2 Konstruksi elektrik dan
sis-tem conveyor
35 milyar
3 Lahan 10 milyar
Total aktiva tetap 90 milyar
Kebutuhan Investasi dan Modal Kerja
Kebutuhan Investasi Awal
Investasi merupakan biaya yang dikeluarkan pada awal periode usaha untuk pendirian atau pem-belian sarana-sarana yang mendukung transaksi penjualan dan digunakan untuk memperoleh man-faat hingga secara ekonomis tidak dapat digunakan lagi. Investasi awal terdiri dari biaya praoperasi (bi-aya konsultan, bi(bi-aya perijinan dan studi kel(bi-ayakan) dan biaya aktiva tetap (fixed asset). Data investasi diperoleh dari pembahasan aspek teknologi dan as-pek manajemen. Biaya praoperasi pembangunan iradiator sebesar Rp6,474 milyar dan biaya aktiva tetap sebesar Rp90 milyar.
Kebutuhan Modal Kerja Awal
Kebutuhan modal kerja awal merupakan ke-butuhan dana untuk pembelian bahan dan bi-aya operasional awal. Data kebutuhan modal kerja diperoleh dari data hasil pembahasan as-pek teknologi, dan asas-pek manajemen. Kebutuhan
modal awal Pembangunan Iradiator Merah Putih sebesar Rp22.251.266.667,00.
Tabel 5 Kebutuhan Modal Kerja Awal Iradiator No Komponen Modal Kerja
Awal (Rp) 1 Pembelian sumber Co-60 14.280.000.000 2 Perawatan dan perbaikan 1.225.000.000 3 Asuransi 900.000.000 4 Tenaga kerja 2.979.600.000 5 Administrasi 200.000.000 6 Depresiasi 2.666.666.667
Jumlah 22.251.266.667
Sumber dan Biaya Modal
Biaya modal merupakan cut of rate yang digu-nakan sebagai basis perhitungan untuk menentukan kelayakan suatu proyek investasi. Pada umumnya, sebuah proyek investasi memperoleh pembiayaan dari sumber modal asing (pinjaman) dan modal sendiri. Setiap penggunaan dana (modal asing atau modal sendiri) tentu memiliki biaya atas penggu-naan modal tersebut (cost af capital).
Proyek investasi dari pendirian dan pengemban-gan fasilitas iradiator BATAN diperkirakan meng-gunakan sumber modal sendiri. Dengan demikian, biaya modal atas penggunaan modal sendiri memi-liki biaya modal (opportunity cost) berupa kehilan-gan kesempatan untuk memperoleh bunga deposito dan perkiraan laju inflasi rata-rata tahunan.
Kesimpulan
Investasi pembangunan Iradiator Merah Putih layak dikembangkan, dengan nilai Net Present Value Rp269.393.999.724,00; Internal Rate of Re-turn 37,33% untuk suku bunga 17%; BC Ratio 3,8 dan Payback Period 5,03 tahun.
Referensi
[a] Laporan STUDI EKONOMI IRADIATOR, Pusat Diseminasi dan Kemitraan, (2014). [b] Smart Irradiator - Gray Star, PT. Cepat
Tum-buh Lestari - Jakarta ”Seminar Forum Inovasi 2008”.
[c] Review of the Safety and Nutritional Ade-quacy of Irradiated Food. Geneva, Switzer-land: world Health Organization: 1993. [d] Ionizing Energy in Food Processing and Pest
Control : II. Aplications Science and Tech-nology; 1989 : 72-76. Task Force Report No. 115.
