potensi pangan olahan iradiasi untuk ... - digilib...

Prosiding Simposium dan Pameran Teknologi Aplikasi Isotop dan Radiasi, 2010.

7

POTENSI PANGAN OLAHAN IRADIASI UNTUK KOMERSIALISASI

Tien R. Muchtadi

Guru Besar Teknologi Pangan, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan – FATETA IPB

ABSTRAK

Proses iradiasi masih merupakan dilema yang selalu muncul pada kelompok tertentu, baik di

luar maupun di dalam negeri. Sungguh sangat disayangkan bahwa pertama kali terdengar istilah

irradiasi atau radiasi, selalu terkesan negatif karena semua orang teringat pada peristiwa Bom Atom

di Hirosima dan Kasus Chernobyl serta kasus lainnya yang menghancurkan kota dan menelan

banyak korban jiwa. Oleh karena itu, perlu klarifikasi mengenai nilai positif dan benefit proses

iradiasi melalui beberapa cara yaitu edukasi, sosialiasi dan promosi.

Penggunaan proses iradiasi pada bahan pangan telah dimulai sejak tahun 1895 yang dikenal

dengan Roentgen discovers X-rays ("bremsstrahlung", German for radiation produced by

deceleration). Pada tahun 2004 terbentuk ICGFI (International Consultative Group of Food

Irradiation). Sampai saat ini proses iradiasi pada bahan pangan terus dilakukan walaupun banyak

pro dan kontra.

Proses iradiasi pangan belum banyak diterapkan di Indonesia. Hal ini disebabkan oleh

kurangnya informasi terkait hal tersebut, konsepsi yang salah mengenai teknologi iradiasi,

kebutuhan teknologi iradiasi belum dirasakan manfaatnya serta instalasi pertama membutuhkan

biaya yang besar. Radiasi pada bahan pangan dibatasi pada radiasi dari sinar gamma berenergi

tinggi, sinar x dan accelerated electrons. Tipe energi radiasi antara lain infra merah, cahaya

terlihat, ultra violet, sinar x, sinar alfa, sinar beta, sinar gamma dan sinar neutron. Sinar alfa, beta

dan gamma memiliki daya penetrasi dan daya tembus yang berbeda.

Aplikasi sinar gamma banyak diterapkan pada beberapa bidang yaitu kedokteran dan

kosmetik, pertanian/produk pertanian, pengemasan pangan, dll. Manfaat Iradiasi dengan sinar

gamma antara lain menghambat pematangan buah, menunda pertunasan pada umbi-umbian,

membunuh serangga pada berbagai stadium, menekan pertumbuhan mikroba, dll. Iradiasi

merupakan suatu proses alternatif untuk mengurangi kerusakan bahan pangan. Iradiasi untuk

pengawetan pangan secara teknis tidak diragukan lagi manfaatnya

Aplikasi iradiasi pada pangan antara lain untuk kontrol serangga pada rempah, buah dan

sayur, menghambat pertunasan pada kentang, bawang dan inaktivasi sel vegetatif. Beberapa

keunggulan iradiasi produk pangan antara lain dapat dilakukan pada bahan pangan dalam kemasan,

tidak mempengaruhi kesegaran bahan yang diproses, mempunyai daya tembus yang besar,

pemilihan bahan kemasan lebih leluasa dan tidak menimbulkan residu pada bahan pangan.

Dosis penggunaan iradiasi terbagi menjadi dosis rendah, sedang dan tinggi tergantung

kepada pemanfaatan dan kegunaannya. Bahan pangan sebelum diiradiasi harus memenuhi beberapa

persyaratan antara lain kondisi produk dan validasi dosis iradiasi. Indonesia telah memiliki

peraturan makanan iradiasi pada komoditas pangan, tujuan serta dosis maksimal yang dapat

digunakan. BATAN sebagai lembaga penelitian yang berkompeten dibidang ini pun telah banyak

mempersiapkan produk bahan pangan iradiasi untuk mendapatkan legalitas dari BPOM. BATAN

juga telah melakukan ujicoba dan komersialisasi beberapa komoditas bahan pangan mulai tahun

1995 sampai sekarang. BATAN pun telah menghasilkan beberapa produk unggulan hasil iradiasi

dan telah diluncurkan ke publik antara lain berbagai varietas unggul padi, varietas unggul kedelai,

sorghum varietas baru, bumbu siap pakai, dan lain-lain.

http://en.wikipedia.org/wiki/Roentgen


8

POTENSI PANGAN

OLAHAN IRADIASI

UNTUK KOMERSIALISASI

Prof. Dr. Tien R. Muchtadi, MS

(Guru Besar Teknologi Pangan, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan

Fakultas Teknologi Pertanian – IPB)

Disampaikan pada:

Simposium & Pameran (PATIN-BATAN) : APLIKASI TEKNOLOGI ISOTOP DAN IRADIASI

Tanggal 27-28 Oktober 2010

Di Jakarta

SUNGGUH SANGAT DISAYANGKAN BAHWA :

Pertama kali terdengar istilah IRRADIASI atau RADIASI

Terkesan sangat negatifKarena semua org teringat pada :

• Bom Atom di Hiroshima

• Kasus Chernobyl

• dllPerlu klarifikasi :

•Edukasi

•Sosialisasi

•Promosi

Nilai positif & benefit

proses iradiasi

?

History of Food Irradiation

1895 : Roentgen discovers X-rays ("bremsstrahlung", German for radiation

produced by deceleration)

1896 : Antoine Henri Becquerel discovers natural radioactivity; Minck proposes

the therapeutic use

1904 : Samuel Prescott describes the bactericide effects Massachusetts

Institute of Technology (MIT)

1906 : Appleby & Banks: UK patent to use radioactive isotopes to irradiate

particulate food in a flowing bed

1918 : Gillett: U.S. Patent to use X-rays for the preservation of food

1921 : Schwartz describes the elimination of Trichinella from food

1930 : Wuest: French patent on food irradiation

1943 : MIT becomes active in the field of food preservation for the U.S. Army

1951 : U.S. Atomic Energy Commission begins to co-ordinate national research

activities

1958 : World first commercial food irradiation (spices) at Stuttgart, Germany


9

The Type of Radiation Used in Processing Materials is

Limited to Radiations from High Energy Gamma Rays,

X-rays and Accelerated Electrons

Electromagnetic spectrum :

History of Food Irradiation

(continue) :

1970 : Establishment of the International Food Irradiation Project (IFIP), head

quarters at the Federal Research Centre for Food Preservation, Karlsruhe,

Germany

1980 : FAO/IAEA/WHO Joint Expert Committee on Food Irradiation

recommends the clearance generally up to 10 kGy "overall average dose"

1981/1983 : End of IFIP after reaching its goals

1983 : Codex Alimentarius General Standard for Irradiated Foods: any food at a

maximum "overall average dose" of 10 kGy

1984 : International Consultative Group on Food Irradiation (ICGFI) becomes

the successor of IFIP

1997 : FAO/IAEA/WHO Joint Study Group on High-Dose Irradiation

recommends to lift any upper dose limit

2003 : Codex Alimentarius General Standard for Irradiated Foods: no longer

any upper dose limit

2004 : ICGFI (International Consultative Group of Food Irradiation) ends

FOOD IRADIATION ??

It has not fully implemented yet in Indonesia.........

Lack of public information

The technique has not strongly considered

necessary yet

Mis-conception about the technology

First installment is expensive

WHY ???


10

Tipe Energi Radiasi

Merah infra (Infra red), 800 nm atau lebih

Cahaya terlihat (Visible light), 400 - 800 nm

Violet ultra (Ultra violet), 13.6 - 400 nm

Sinar X (X-rays), 100 - 150 nm

Sinar alfa (Alpha rays)

Sinar beta (Beta rays)

Sinar gamma (Gamma rays)

Sinar neutrons

<100 nm

Daya penetrasi relatif radiasi alfa,

beta, dan gamma

Beta e

Gamma foton

Alfa He

**

Kertas Kayu Beton

Sinar α : Tidak menembus kertas

Sinar β (Elektron) : Penetrasi lebih besar tetapi tidak menembus

kayu

Sinar γ (Photon) : Penetrasi lebih besar bahkan mampu menembus

kayu tapi tidak bisa menembus beton

Comparison of Sterilization Methods

Consideration Steam Ethylene oxide Gamma iradiation

1. Product design No sealed cavity No sealed cavity No restriction

2. Material of construction Most materials satisfactory except for those which are heat or moisture sensitive

Most materials satisfactory Most materials satisfactory

3. Product packaging Permeable material or second sealing process Provision foe expantion of packaging during vacuumSeals must withstand vacuum stress

Permeable material or second sealing process Provision foe expantion of packaging during vacuumSeals must withstand vacuum stress

No restriction

No restriction

No restriction

4. Parameters to be controlled during sterilization

Vaccum, Pressure, Temperature, Relative humidity, Time

ETO concentration, Vaccum, Pressure, Temperature, Relative humidity, Time

Time

5. Reliability of sterilizing precess Good Good Excellent

6. Post sterilization microbiological testing

Desirable Required Can be eliminated

7. Quarantine period 7 -14 days 7 -14 days Can be eliminated

8. Post sterilization treatment Dry product Aerate to remove toxic residues None

9. quantitative process monitoring possible

No No Yes

10. Economics Good on low and high volumes Good on low and high volumes Good on high volumes


11

Keunggulan Iradiasi Produk dengan

Sinar Gamma, antara lain :

Daya penetrasi yang sangat kuat pada produk

Tidak meninggalkan residu kimiawi pada produk

Praktis, efektif, efisien (dapat digunakan untuk

produk di dalam kemasan yang tidak tahan panas)

Dapat memproses produk pada skala komersial

Tidak menaikkan suhu produk selama proses, oleh

karenanya dikategorikan sebagai “proses dingin”

The most common application of

gamma processing include :

ITEMS PURPOSES

A. Medical and Cosmetics

1.Medical disposable use

2.Medical Container

3.Cosmetic Finish Goods and Their Raw Materials

4.Pharmacies and Their Raw Material

Sterilization

Sterilization

Decontamination

Sterilization

B. Foods/Agro Products

1.Species, Dried Vegetables and Seasonings

2.Frozen Shrimps and Frog Legs

3.Dried Fishes

4.Grains, Cereals, Beans (Cocoa, Coffee, Peanuts)

5.Flours (Soya Beans)

6.Carragenan

Insect Disinfestation and Decontamination of

Microorganisms

Elimination of Salmonella, Spp, Shelflife Extention

Shelflife Extention

Insect Disinfestation and Elimination of Pathogens

Insect Disinfestation, Decontamination

Decontamination

C. Food Packaging Decontamination

D. Other Sterilization

1.Plastic Cables, Pipes, Dishes

2.Animal Feeds

3.Color Additives

Crosslinking, Polymerization

Decontamination

Decontamination

Manfaat Iradiasi dgn Sinar Gamma :

• Menghambat proses pematangan buah

• Menunda pertunasan pada

umbi-umbian

• Membunuh serangga pada berbagai

stadium

• Membunuh/menurunkan kandungan

Aspergillus flavus dan sporanya serta

kapang

• Menekan dan membunuh pertumbuhan

mikroba (khususnya yang bersifat patogen)


12

Keuntungan pengawetan bahan

pangan dengan iradiasi

Iradiasi merupakan proses dingin, tidak mempengaruhi kesegaran bahan yg diproses

Iradiasi mempunyai daya tembus yang besar, dapat dilakukan pada bahan pangan dalam kemasan

Pemilihan bahan kemasan lebih leluasa

Tidak menimbulkan residu pada bahan pangan

Aplikasi pada Pangan

Untuk kontrol serangga

pada rempah, buah,

sayur

Menghambat pertunasan

pada kentang, bawang

Inaktivasi sel vegetatif

Tabel Dosis maksimal untuk berbagai

jenis bahan pangan

No Jenis bahan pangan Dosis maksimal Tujuan

1 rempah-rempah 10 kGy Mencegah/menghambat serangga

2 Daun-daunan kering 10 kGy Mencegah/menghambat serangga

3 Bumbu kering 10 kGy Mencegah/menghambat serangga

4 Umbi-umbian 0.15 kGy Menghambat pertunasan

5 Udang beku 7 kGy Menghilangkan Salmonella Sp.

6 Paha kodok beku 7 kGy Menghilangkan Salmonella Sp.

7 Ikan kering 5 kGy Memperpanjang daya simpan

5 Biji-bijian 5 kGy Menghilangkan serangga dan

bakteri patogen


13

IRADIASI PANGAN

Jenis dan kapasitas sumber iradiasi

Paparan terukur/dosimetri

Bahan pangan (nabati/hewani) dan pengemas

Pengaruh pada bahan pangan (fisika-kimia)

Pengaruh pada serangga, kapang dan bakteri (biologi)

Pemanfaatan teknologi sesuai TUJUAN

Implementasi iradiasi pada bahan pangan dalam kemasan

dan kondisi penyimpanan

Application of Food Irradiation in

Indonesia

2. MEDIUM DOSE (≤ 10 kGy)

To decontaminate and eliminate mold, and non spore form pathogenics

bacteria

Salmonella spp; E. Coli; Vibrio spp; Campylobacter spp; Listeria spp

1. LOW DOSE (≤ 1 kGy)

To delay the senescence and extend the shelf life; to inhibit sprouting;

to disinfest insects

3. HIGH DOSE (10 – 50 kGy)

• To sterilize food for industrial purposes

• Sterilized`foods → - safe shelf – stable indonesian dishes for

hospital patient diet

• Campers, hickers, army

• To reduce depedency upon freezer

• To kill spore from bacteria

PERSYARATAN BAHAN PANGAN

SEBELUM DI IRADIASI

1.Kondisi produk :

♦ kualitas prima/terseleksi/lolos GMP

♦ khusus produk kering : kadar air awal ≤ 14%

♦ bahan pengemas : kuat/tahan radiasi, disesuaikan

♦ keliman /heat seal : sempurna, disesuaikan

2.Validasi dosis radiasi :

♦ masalah yang ada pada produk non irradiasi

♦ penetapan range dosis dan kondisi radiasi

sesuai dengan tujuan

♦ uji produk : visual dan uji laboratorium

♦ kondisi optimum tercapai


14

How much food is being

commercially irradiated?

Each year a few hundred

thousand tonnes of food

products and ingredients

are irradiated worldwide.

This amount is small in

comparison to the total

volumes of processed

foods and not many of

these irradiated food

product enter

international commerce.

PASCA PANEN PRODUK PERTANIAN(GHP/ GMP)

SORTASI KUALITAS &UKURAN UJI COBA

PEMASARAN

SANITASI / PROSESS (GMP) SEMI PILOT

PENGEMASAN / KANTONG ECERAN PILOT

WADAH/ BOX KOMERSIAL

IRADIASI (GRP)/DOSIMETRI LOGO+LABEL

PENYIMPANAN / CONDITIONING

PENGUJIAN LAB.( R&D) /VALIDASI DOSIS/CCP

(ISO, CODEX, ASTM, BS, SNI, etc.)

DIAGRAM ALIR PERSIAPAN MAKANAN

IRADIASI TUJUAN KOMERSIAL

Gamma Irradiation for Food

Processing


15

No. Klasifikasi Tujuan iradiasi Dosis radiasi Catatan/

komoditas ( kGy ) Status

b.Produk Cerealia

Dodol dekomtaminasi dan 3 - 5 semi pilot

memperpanjang masa simpan

Bakpia - idem - 3 - 5 skala lab.

3. Makanan steril

- pepes ikan mas sterilisasi beku & 45 semi pilot

- pepes ayam - idem - - idem - - idem -

- semur ayam - idem - - idem - - idem -

- kare ayam - idem - - idem - - idem -

- rendang sapi - idem - - idem - - idem -

- empal sapi - idem - - idem - - idem -

- semur sapi - idem - - idem - - idem -

HASIL LITBANG MAKANAN IRADIASI ……(Lanjutan)

No. Klasifikasi Tujuan radiasi Dosis maks.(kGy)

komoditas

1. Rempah/rimpang disinfestasi&dekontaminasi 10**

dan sayuran kering, serangga dan mikroba

bumbu

2. Umbian menghambat pertunasan 0,15

segar

3. Udang beku & mengeliminasi pertumbuhan 7**

paha kodok beku Salmonella spp.

4. Ikan kering/asin memperpanjang masa simpan 5**

5. Bebijian & serealia disinfestasi serangga 5**

dan mengeliminasi bakteri

patogen

* PERMENKES : 152/MENKES/SK/11/1995

** Perubahan batasan dosis dari PERMENKES 826/MENKES/PER/XII/1987

PERATURAN * MAKANAN IRADIASI DI

INDONESIA

No. Klasifikasi Tujuan iradiasi Dosis radiasi Catatan/

komoditas ( kGy ) Status

1. Buah & sayuran segar

- mangga memperpanjang masa air 55oC/5 min+ semi pilot

simpan & disinfestasi 0.75 kGy

serangga

- pepaya - idem - - idem - skala lab.

- jamur merang memp.masa simpan < 2 skala lab.

- tomat - idem - 1 - 2 skala lab.

- pisang - idem - 0,25 skala lab.

- duku & asparagus - idem - air hangat + 1 skala lab.

- brokoli - idem & disinfestasi 0,4 skala lab.

serangga

2. Bahan pangan segar dan olahan

a.Produk daging

- daging segar & ayam dekontaminasi 5 - 7 skala lab.

bakteri patogen

- sosis & burgers - idem - - idem - - idem -

- ikan tuna - idem - - idem - - idem -

- bakso dan bandeng presto - idem - - idem - - idem -

HASIL LITBANG BAHAN PANGAN IRADIASI

BATAN DIPERSIAPKAN UNTUK

MENDAPATKAN LEGALITAS BPOM


16

CONTOH PRODUK UNGGULAN

HASIL IRADIASI BATAN

Berbagai varietas unggul padi

Berbagai varietas unggul kedelai

Sorghum varietas baru

Bumbu siap pakai (cabe giling, bumbu giling,

dll)

dll

Komoditas Tujuan irradiasi Dosis maks.

(kGy)

- rempah,sayuran kering, disinfestasi, 10

bumbu dekontaminasi serangga

dan mikroba patogen

- udang beku dan eliminasi Salmonella spp. 7

paha kodok beku

- ikan kering/asin memperpanjang masa simpan 5

- bebijian, serealia, kekacangan disinfestasi serangga,eliminasi 5

mikroba patogen

- tepung(kedele,terigu, disinfestasi serangga, 5

ketan, bumbu) dekontaminasi mikroba

- karagenan dekontaminasi 3

- bahan pengemas (makanan) sanitasi-sterilisasi 5-25

- makanan bayi sanitasi 5

- lain-lain (klasifikasi komoditas bahan pangan yang ada dalam PERMENKES)

UJI COBA DAN KOMERSIALISASI BEBERAPA

KOMODITAS BAHAN PANGAN

TAHUN 1995 – SEKARANG

Persiapan memasuki ruang sterilisasi

(komersial) di PT. Indogama


17

Varietas Padi Unggul Hasil

Iradiasi BATAN

No Jenis Produk Keterangan

A. Varietas Padi Unggul

1 Atomita 1-4 4,5 – 5,0 ton per hektare gabah kering giling hingga 7 ton per hektare

gabah kering giling

2 Cilosari, Merauke, Woyla,

Kahayan, Mayang, serta Mira-1

Tingkat produksi padi di atas 5 ton per hektare

3 Diah Suci (dilepas tahun 2003) mampu mencapai hasil rata-rata 9,4 ton per hektar gabah giling kering

4 Padi gogo Situgunting sekitar 1992

5 Bestari (Benih Super Batan RI) memiliki produktivitas lebih baik dibanding Mira-1. Hasil panen perdana diperkirakan dapat mencapai 11 ton/Ha, memiliki warna padi lebih bening rasa lebih pulen tahan hama wereng cokelat biotipe 1 dan 2, termasuk biotipe 3, serta tahan penyakit hawar daun strain III, dan strain IV cocok ditanam untuk lahan sawah dataran rendah sampai ketinggian 0

– 700 meter diatas permukaan laut dilepas tahun 2008

Kedelai Unggulan

Hasil Iradiasi BATAN


18

potensi pangan olahan iradiasi untuk ... - digilib...

Documents