Pengawetan dengan Iradiasi

PENGAWETAN IRADIASI

Mikroba akan inaktif dengan bermacam-macam radiasi, misalnya radiasi sinar ultraviolet atau radiasi pengion. Radiasi pengion yang digunakan untuk sterilisasi dan inaktivasi enzym, jika dosisnya berlebihan dapat mengakibatkan perubahan cita rasa, warna, tekstur dan dapat membayakan kesehatan. Oleh karena itu dosis radiasi pengion yang lebih rendah banyak digunakan untuk mengawetkan bahan pangan.

A. Definisi Iradiasi

Iradiasi merupakan penggunaan energi buatan untuk mempengaruhi atau mengubah sebagian keseimbangan materi dengan tujuan tertentu. Tujuan iradiasi adalah untuk pengawetan, membantu proses pengolahan dan penelitian tentang mekanisme perubahan atau struktur senyawa bahan pangan.

Pengaruh perlakuan iradiasi terhadap mikroba dapat merusak DNA sel hidup. Adanya radiasi mengakibatkan enzym tidak terbentuk. Pengaruh radiasi terhadap bahan pangan dapat merusak sel=sel jaringan seperti perubahan warna pada pigmen, perubahan tekstur pada protein serta merusak vitamin. Pengaruh tidak langsung terjadi pada sel-sel molekul menjadi pasangan ion radikal bebas misalnya air akan pecah menjadi H (radikal hidrogen) dan OH (radikal hidroksil), dimana radikal-radikal H dan OH dapat bereaksi satu sama lain dengan oksigen, dengan molekul organik dan ion-ion yang terlarut dalam air. Protein sangat rentan terhadap iradiasi, terutama protein yang mengandung sulfur akan pecah. Iradiasi terhadap lemak yang mengandung ikatan peroksida mengakibatkan bau dan rasa tidak enak.

Kelebihan dan keuntungan iradiasi adalah:

1. mutu bahan pangan yang meliputi warna, struktur, rasa, aroma dan vitamin tidak berbahaya bagi kesehatan konsumen.
2. Bahan tetap dalam keadaan segar
3. Kenaikan suhu bahan yang disterilkan tidak melebihi 4⁰C
4. Dapat ditempatkan dalam wadah atau kaleng

Iradiasi makanan umumnya adalah iradiasi pengion yang dihasilkan oleh isotop radioaktif atau percepatan elektron. Iradiasi disebut juga sterilisasi dingin karena tidak terdapat kenaikan suhu yang nyata.

  

B. Aplikasi Iradiasi Dalam Teknik Pengawetan Pangan [1]

 Pendahuluan

 Bahan pangan merupakan materi yang mudah rusak (perishable).  Dengan sifat yang  mudah rusak, maka bahan pangan mempunyai masa simpan yang terbatas.  Bermacam-macam teknik pengawetan dan pengolahan bahan pangan dilakukan untuk memperpanjang marketable life komoditas hasil pertanian di antaranya pengeringan, pembekuan, penggunaan bahan kimia dan iradiasi.

Tujuan pengawetan pangan adalah untuk menghambat atau mencegah terjadinya kerusakan pangan, mempertahankan kualitas bahan, menghindarkan terjadinya keracunan dan mempermudah penanganan serta penyimpanan.  Bahan pangan yang awet mempunyai nilai yang lebih tinggi karena terjadinya kerusakan dapat diperkecil.  Namun demikian metode pengawetan tidak selalu dapat mempertahankan kualitas asal bahan pangan atau kandungan gizi dari komoditas yang diawetkan.

Iradiasi merupakan salah satu jenis pengolahan bahan pangan yang menerapkan gelombang elektromagnetik.  Iradiasi bertujuan mengurangi kehilangan akibat kerusakan dan pembusukan, serta membasmi mikroba dan organisme lain yang menimbulkan penyakit terbawa makanan.  Tetapi prinsip pengolahan, dosis, teknik dan peralatan, persyaratan kesehatan dan keselamatan serta pengaruh iradiasi terhadap pangan harus diperhatikan.

Pengembangan dan penggunaan iradiasi untuk stabilitasasi bahan pangan memberikan kemungkinan bahan pangan dapat diawetkan tanpa mengalami perubahan nyata sifat alaminya.  Bidang ini dirintis oleh Dr Bernand E. Proctor dan Dr. Samuel A. Goldblith pada akhir tahun 1940 dan sejak itu menjadi tantangan bagi banyak ilmuwan dan ahli teknologi bahan pangan (Desrosier, 1988).

Metode iradiasi telah disetujui oleh tiga badan dunia yaitu The Joint Expert Committee on Wholesomeness of Irradiation Foods (JECWIF) yang mewakili WHO, IAEA dan FAO tahun 1981 setelah ,menelaah data-data makanan yang diiradiasi sampai dosis rata-rata 1 Mrad, sehat untuk dikonsumsi.  Selanjutnya Codex Allimentarius Comunission dari FAO mengesahkan kesimpulan yang dikeluarkan JECWIF.

Oleh karena itu perlu diinformasikan mengenai aplikasi iradiasi dalam teknik pengawetan pangan dan pengaruhnya terhadap keamanan dan mutu pangan yang merupakan masalah yang banyak mendapat perhatian dan menimbulkan kesalahpahaman.

           

Teknik Iradiasi

 Iradiasi adalah  proses aplikasi radiasi energi pada suatu sasaran, seperti pangan.  Menurut Maha (1985), iradiasi adalah suatu teknik yang digunakan untuk pemakaian energi radiasi secara sengaja dan terarah.  Sedangkan menurut Winarno et al. (1980), iradiasi adalah teknik penggunaan energi untuk penyinaran bahan dengan menggunakan sumber iradiasi buatan.

 Jenis iradiasi 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 iradiasi ini dinamakan radiasi pengion, contoh radiasi pengion adalah radiasi partikel a, b, dan gelombang elektromagnetik g.  Contoh radiasi pengion yang disebut terakhir ini paling banyak digunakan (Sofyan, 1984; Winarno et al., 1980).

 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.

Sumber Iradiasi

 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. 

Dosis 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.  Persyaratan dosis yang dibutuhkan untuk mengiradiasi jenis pangan tertentu dapat dilihat pada Tabel dibawah ini.

Tabel.  Penerapan dosis dalam berbagai penerapan iradiasi pangan

Tujuan	Dosis (kGy)	Produk
Dosis rendah (s/d 1 KGy) Pencegahan pertunasan Pembasmian serangga dan parasit          Perlambatan proses fisiologis	0,05 – 0,15 ,15 – 0,50 0,50 – 1,00	Kentang, bawang putih, bawang bombay, jahe, Serealia, kacang-kacangan, buah segar dan kering, ikan, daging kering Buah dan sayur segar
Dosis sedang (1- 10 kGy) Perpanjangan masa simpan Pembasmian mikroorganisme perusak dan patogen Perbaikan sifat teknologi pangan	1,00 – 3,00 1,00 – 7,00 2,00 – 7,00	Ikan, arbei segar Hasil laut segar dan beku, daging unggas segar/beku Anggur (meningkatkan sari), sayuran kering (mengurangi waktu pemasakan)
Dosis tinggi1  (10 – 50 kGy)   Pensterilan industri Pensterilan bahan tambahan makanan tertentu dan komponen-nya	10 - 50	Daging, daging unggas, hasil laut, makanan siap hidang, makanan steril

    

¹  Hanya digunakan untuk tujuan khusus.  Komisi Codex Alimentarius Gabungan FAO/WHO belum menyetujui penggunaan dosis ini

Pengukuran dosis agar bahan pangan dapat menerima dosis iradiasi secara tepat, dilakukan dengan menggunakan suatu sistem dosimetri.  Dosimetri merupakan suatu metode pengukuran dosis serap (absorbsi) radiasi terhadap produk dengan teknik pengukuran yang didasarkan pada pengukuran ionisasi yang disebabkan oleh radiasi menggunakan dosimetri.

C. Prinsip Iradiasi 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).  Gambar 1.  menunjukkan prinsip pengawetan bahan pangan dengan iradiasi.

Bila sumber iradiasi (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).

 

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.

D. Aspek Keamanan

 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.

E Permasalahan Iradiasi Pangan

 Permasalahan yang menyangkut kesehatan pada makanan yang diiradiasi adalah permasalahan tentang gizi, mikrobiologi dan toksikologi.

1. Aspek Gizi

 Masalah gizi pada makanan yang diiradiasi ialah kekhawatiran akan adanya perubahan kimia yang mengakibatkan penurunan nilai gizi makanan, yang menyangkut perubahan komposisi protein, vitamin dan lain-lain (Glubrecht, 1987).  Berbagai penelitian telah membuktikan bahwa makanan yang diiradiasi sampai dosis 1 kGy tidak menimbulkan perubahan yang nyata, sedangkan pada dosis 1 – 10 kGy bila udara pada saat iradiasi dan penyimpanan tidak dihilangkan akan mengakibatkan penurunan beberapa jenis vitamin.  Untuk itu telah dilakukan berbagai penelitian untuk mengetahui kondisi iradiasi yang tepat, sehingga pada prakteknya tidak akan terjadi perubahan nilai gizi dalam bahan pangan, terutama makronutrisinya sepperti karbohidrat, lemak dan protein (Purwanto dan Maha, 1993).

2. Aspek Mikrobiologi

 Dalam makanan iradiasi, masalah mikrobiologi yang mungkin timbul adalah sifat resistensi atau efek mutagenik dan peningkatan patogenitas mikroba (WHO, 1991 dalam Simatupang, 1983).  Daya tahan berbagai jenis mikroorganisme terhadap radiasi secara berurutan adalah sebagai berikut : spora bakterI > khamir > kapang > bakteri gram positif > bakteri gram negatif.  Ternyata bakteri gram negatif merupakan yang paling peka terhadap radiasi.  Oleh karena itu, untuk menekan proses pembusukan makanan dapat digunakan iradiasi dosis rendah (Jay, 1996).

3. Aspek Toksikologi

 Analisis kimia yang dilakukan terhadap makanan yang diawetkan dengan iradiasi tidak ditemukan senyawa yang berbahaya bagi kesehatan.  Namun uji tersebut saja tidak cukup untuk meyakinkan keamanannya sehingga perlu dilakukan uji toksikologi.  Uji toksikologi terhadap makanan iradiasi dilakukan dengan prosedur yang jauh lebih teliti dan kompleks bila dibandingkan dengan pengujian sebelumnya, karena sejak awal keamanan makanan iradiasi sangat banyak dipertanyakan.

 Kekhawatiran ini mungkin disebabkan adanya senyawa radioaktif pada makanan yang diiradiasi.  Iradiasi pada suatu bahan pangan yang mengandung air menyebabkan ionisasi dari bagian molekul-molekul air dengan pembentukan hidrogen dan radikal hidroksil yang sangat reaktif.  Radikal-radikal ini sangat berperan terhadap pengaruh biologis iradiasi pengion.  Oleh karena itu terdapat pengaruh tidak langsung dari iradiasi jaringan-jaringan lembab yang disebabkan oleh air yang diaktivasikan.  Hidrogen dan radikal hidroksil secara kimiawi dikenal sangat reaktif dan dapat bertindak sebagai zat pereduksi ataupun pengoksidasi. 

 Kekhawatiran ini  dapat terjawab melalui beberapa penelitian yang dilakukan dan tidak ditemukan bukti yang menunjukkan bahwa makanan iradiasi berbahaya bagi kesehatan konsumen, sehingga berdasarkan hal tersebut, pada bulan Nopember 1980, para pakar dari FAO, WHO dan IAEA yang tergabung dalam Joint Expert Committee on Food Irradiation (JECFI) mengeluarkan rekomendasi yang menyatakan bahwa semua jenis bahan pangan yang diiradiasi sampai batas 10 Kgy adalah aman dikonsumsi.

F. Legalitas Iradiasi

 Setiap metode pengolahan pangan mengakibatkan perubahan sifat pangan yang mungkin menimbulkan konsekuensi pada konsumen, tetapi jelas bahwa pangan yang diiradiasi aman, dan konsumsinya sebagai bagian dari makanan sehari-hari sama sekali tanpa akibat yang membahayakan (Hermana, 1991).

Untuk memastikan terdapatnya tingkat keamanan yang diperlukan, pemerintah perlu mengundangkan peraturan, baik mengenai pangan yang diiradiasi maupun sarana iradiasi.  Peraturan tentang iradiasi pangan yang sampai sekarang digunakan antara lain adalah Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 826 Tahun 1987 dan No. 152 Tahun 1995.  Peraturan tersebut selanjutnya digunakan sebagai bahan acuan dalam penyusunan Undang-undang Pangan No. 7 Tahun 1996.

Menurut Hermana (1991), pangan yang diiradiasi tidak dapat dikenali dengan penglihatan, penciuman, pencecapan ataupun perabaan.  Satu-satunya cara agar konsumen mengetahui dengan pasti bahwa suatu pangan telah diiradiasi adalah dengan menyertakan label yang menyatakan dengan jelas perlakuan tersebut dalam kata, logo atau keduanya.  Pelabelan pangan di Indonesia diatur dalam Peraturan Pemerintah RI No 69 Tahun 1999 dan khusus mengenai iradiasi pangan diatur dalam pasal 34. 

Penutup

 Teknologi  iradiasi yang telah diintroduksikan  ke dunia industri dan masyarakat, kini telah dimanfaatkan secara luas dalam berbagai industri.  Proses pengawetan panganpun telah lama memanfaatkannya untuk berbagai bahan pangan dan makanan dan telah dilepaskan ke masyarakat luas, seperti berbagai jenis buah-buahan, sayuran, rempah-rempah dan bumbu masak, berbagai jenis hasil laut, berbagai jenis daging, masakan jadi, gandum dan kentang.

Negara berkembang telah menetapkan swasembada pangan sebagai salah satu tujuan pembangunan dan ekspor pangan merupakan sumber penghasilan.  Oleh karena itu pengurangan kehilangan pangan merupakan kebutuhan yang penting.  Iradiasi pangan, selain mengurangi kehilangan pangan dapat memberikan keuntungan khusus dibandingkan dengan cara pengolahan pangan konvensional.  Namun iradiasi pangan tidak hanya memerlukan tenaga terlatih dan peralatan khusus, tetapi juga sistem peraturan perundang-undangan untuk memastikan bahwa proses ini akan dilaksanakan dengan benar dengan standar keamanan.

Akhirnya Irradiasi adalah bukan sebuah "silver bullet." Di mana tidak ada  silver bullet yang dapat memecahkan semua problem keamanan pangan. Irradiasi memberikan beberapa efek dalam penggunaannya di bidang pangan dan  kesehatan masyarakat.  Bagaimanapun juga, hanya waktu yang akan mengatakan penerapan iradiasi pangan dapat  masuk ke pasaran dan keberhasilannya dapat diperoleh  pada masa yang akan datang.

---