PENENTUAN LAJU DOSIS PADA SUMBER RADIASI SINAR GAMMA

ditentukan dengan perbandingan antara dosis maksimum dan minimum atau dose uniformity ratio DUR. IAEA 2002 menyatakan bahwa DUR yang diijinkan untuk bahan pangan ≤ 1.5. Kunci keberhasilan pengawetan pangan dengan cara iradiasi menggunakan radionuklida 60 Co terletak pada aspek dosimetrinya. Mehta O’Hara 2006 menyatakan bahwa dosimetri merupakan bagian integral dari aspek jaminan mutu proses iradiasi. Oleh karena itu, fasilitas iradiator bertanggung jawab atas ketepatan dosis radiasi yang harus diterima oleh bahan yang diiradiasi. Pada penelitian ini digunakan dosimeter amber 3042 dan perspek merah Harwell Red 4034 merupakan dosimeter rutin yang sudah diaplikasikan pada industri iradiasi pangan, serta telah diakui oleh standar internasional termasuk ISOASTM 51276:2002E ASTM 2002; IAEA 2002; Farrar 2000; McLaughlin et al. 1989 dan telah terkalibrasi HD 2009. Dosimeter amber memiliki kisaran dosis 1-30 kGy dan perspek merah dengan kisaran dosis 5-50 kGy. Dasar dari pengukurannya adalah perubahan warna yang diukur dengan menggunakan spektrophotometer. Namun demikian, Tanhindarto et al. 1997 melaporkan bahwa perspek merah juga dapat diukur menggunakan alat Chromameter. Karakteristik dari sumber radiasi IRKA menunjukkan bahwa keluaran energi dari sumber radiasi radionuklida 60 Co tidak dapat diubah dan jarak antara sumber radiasi dan lokasi sampel sudah ditentukan, jadi satu-satunya faktor yang dapat diatur ialah waktu iradiasi. Dalam hal ini waktu diatur sesuai dengan kebutuhan, selanjutnya dosis yang diserap akan meningkat bila waktu lebih lama dan sebaliknya. Secara khusus; penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan titik lokasi pada bidang iradiasi dan laju dosis yang diterimanya. Bahan dan Metode Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Fasilitas Iradiasi dan Laboratorium Bahan Pangan Bidang Proses Radiasi. Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi PATIR BATAN Jakarta. Penelitian berlangsung selama 3 bulan dari bulan Februari – April 2012. Bahan dan Alat Penelitian Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah dosimeter harwell amber 3042 dan harwell red 4034 Harwell Dosimeters Co. Ltd., Oxfordshire, UK yang diperoleh dari Inggris. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Iradiator Karet Alam IRKA sebagai sumber radiasi sinar gamma dari 60 Co dengan aktivitas sumber radiasi 128436.9079 Ci 128.4 kCi. Sumber radiasi ini digunakan untuk mengiradiasi dosimeter. Alat ukur Spectrophotometer merk Spectronic digunakan untuk mengukur perubahan warna didasarkan pada nilai optical density OD. sedangkan tebal dari dosimeter digunakan mikrometer. Metode Penelitian Tahapan ini bertujuan untuk mendapatkan informasi kinerja dan karakter iradiator meliputi peta dosis dose mapping, dosimetri dan laju dosis. Adapun tahapan pelaksanaannya adalah sebagai berikut: Peta laju dosis. Sebelum melakukan iradiasi sampel, terlebih dahulu menetapkan lokasi dan jarak dari sumber radiasi terhadap posisi sampel. Lebih lanjut; dibuat peta titik koordinat lokasi iradiasi sampel pada bidang radiasi dengan kode A, B, C dan D, yang dimaksud dengan A ini merupakan jarak lokasi bidang sejajar dan tegak lurus dengan sumber radiasi yaitu 20 cm. Kode B, C dan D diasumsikan titik lokasi iradiasi sampel pada bidang iradiasi dari sumber radiasi mempunyai jarak A B C D. Dosimetri. Pengamatan dosimetri terhadap proses radiasi sinar gamma digunakan dengan dosimeter harwell amber 3042 dan harwell red 4034 ASTM 2002. Dosimeter diletakkan pada bidang iradiasi sesuai jarak yang telah ditentukan. Dosimeter harwell amber 3042 mempunyai kisaran dosis 1-30 kGy dan analisis didasarkan perubahan warna pada panjang gelombang λ = 603 nm untuk dosis 1-10 kGy dan dosis 10- 30 kGy pada λ = 651 nm HD 2009, berikutnya dosimeter harwell red 4034 diukur pada panjang gelombang λ = 640 nm, digunakan untuk dosis radiasi diatas 30 kGy. Laju dosis. Laju dosis dinyatakan sebagai perubahan dosis serap per satuan waktu. Untuk menentukan laju dosis diperoleh dengan cara dosimeter harwell amber 3042 diiradiasi dengan variasi waktu. Selanjutnya, A adalah nilai absorban yang terukur maka As absorban spesifik adalah A dibagi tebal d dosimeter. Kemudian dosis serap dihitung menggunakan sistem dosimetri kalibrasi IAEA 2002; HD 2009. Analisis Data Perubahan nilai optical density OD dari hasil pengukuran dosimeter setiap perlakuan diperoleh data dosis maksimum dan minimum. Data yang diperoleh digunakan untuk menghitung dosis serap dan laju dosis. Kemudian data ditabulasikan dan dinyatakan sebagai rata-rata ± standar deviasi. Hasil dan Pembahasan Penentuan lokasi iradiasi sampel Penentuan laju dosis dan jarak sumber radiasi terhadap sampel harus dilakukan karena waktu iradiasi akan menentukan berapa dosis serap yang akan diterima sampel, karena itu dosis radiasi dapat terukur secara tepat. Proses radiasi akan menyebabkan perubahan dosimeter amber dari merah menuju merah-coklat gelap, sebanding dengan meningkatnya waktu iradiasi atau dosis serap yang diterima. Peta bidang iradiasi telah ditentukan 4 titik lokasi yang dinyatakan A, B, C dan D dengan perkiraan terdapat perbedaan nilai laju dosis. Gambar 3.1 memperlihat hasil sebaran koordinat peta lokasi pada bidang iradiasi. Hasil pemetaan titik lokasi iradiasi sampel A, B, C dan D yang digunakan untuk penelitian ini, masing-masing 0, 106, -22.4, 146, -26.9, 166 dan -66.9, 166. Keterangan: - Lokasi A, B, C dan D merupakan titik lokasi yang memberikan perbedaan nilai laju dosis pada bidang iradiasi. - Jarak sumber radiasi 60 BIDANG IRADIASI Co ke bidang iradiasi adalah 20 cm. - Tanda negatif menunjukkan arah absis pada sumbu x. Gambar 3.1 Peta lokasi iradiasi pada bidang iradiasi. Penelitian ini menunjukkan bahwa perbedaan lokasi iradiasi pada bidang iradiasi terjadi karena perbedaan jarak, jadi pengukuran jarak sumber radiasi terhadap titik lokasi A, B, C dan D, berturut-turut 20; 60.02; 68.73 dan 92.06 cm. Dari Tabel 3.1 merupakan hasil pengukuran dosis radiasi dan perhitungan laju dosis pada masing-masing di titik lokasi iradiasi sampel pada bidang iradiasi. Data laju dosis pada lokasi A, B, C dan D, masing-masing 8.82; 5.71; 3.17 dan 1.30 kGyjam. Tabel 3.1. Dosis radiasi dan laju dosis LD titik lokasi iradiasi A, B, C, dan D pada bidang iradiasi di fasilitas iradiasi IRKA. Lokasi titik iradiasi Ulangan Dosis radiasi kGy Waktu Iradiasi jam Laju Dosis kGyjam Rata-rata Laju dosis ± Stdev D D maks LD min LD maks A 0, 106 min 1 9.71 7.97 1 9.71 7.97 8.82 ± 1.18 2 9.61 7.83 1 9.61 7.83 3 19.32 16.33 2 9.66 8.17 B -22.4, 146 1 12.44 10.78 2 6.22 5.39 5.71 ± 0.52 2 28.90 26.70 5 5.78 5.34 3 31.10 26.50 5 6.22 5.30 C -26.9, 166 1 7.13 5.98 2 3.57 2.99 3.17 ± 0.34 2 17.60 14.88 5 3.52 2.98 3 15.75 14.16 5 3.15 2.83 D -66.9, 166 1 2.58 2.12 2 1.29 1.06 1.30 ± 0.16 2 7.55 6.02 5 1.51 1.21 3 7.23 6.46 5 1.45 1.29 Distribusi keseragaman dosis serap Hasil perhitungan keseragaman dosis radiasi diperoleh dari perbandingan antara dosis maksimum dan dosis minimum, selanjutnya ditabulasikan pada Tabel 3.2. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa keseragaman dosis radiasi dengan perbedaan laju dosis pada berbagai lokasi iradiasi A, B, C dan D, masing-masing adalah 1.21 ± 0.02, 1.14 ± 0.05, 1.16 ± 0.04 dan 1.20 ± 0.07. Nilai distribusi keseragaman dosis serap ini sesuai dengan angka yang telah direkomendasikan oleh IAEA 2002, yang menyatakan bahwa distribusi keseragaman dosis serap untuk iradiator iradiasi pangan yang diijinkan tidak melebihi nilai ≤ 1.5. Penelitian pendahuluan ini menunjukkan bahwa perbandingan keseragaman dosis D maks D min yang rendah menunjukkan adanya keseragaman yang tinggi atau homogenitas dosis yang baik. Disamping itu, titik lokasi ini dapat digunakan untuk penelitian utama dan mempelajari pengaruh kombinasi laju dosis dan waktu iradiasi pada parameter mutu produk pangan yang diiradiasi. Tabel 3.2 Keseragaman dosis radiasi D maks D min Lokasi titik iradiasi ke-4 titik lokasi pada bidang iradiasi. Ulangan Dosis serap kGy D maks D Rerata D min maks D min ± Stdev D D maks A 0, 106 min 1 9.71 7.97 1.22 1.21 ± 0.02 2 9.61 7.83 1.23 3 19.32 16.33 1.18 B -22.4, 146 1 12.44 10.78 1.15 1.14 ± 0.05 2 28.90 26.70 1.08 3 31.10 26.50 1.17 C -26.9, 166 1 7.13 5.98 1.19 1.16 ± 0.04 2 17.60 14.88 1.18 3 15.75 14.16 1.11 D -66.9, 166 1 2.58 2.12 1.22 1.20 ± 0.07 2 7.55 6.02 1.25 3 7.23 6.46 1.12 Simpulan Hasil karakterisasi iradiator sumber radiasi sinar gamma 60 1. Telah diperoleh 4 lokasi iradiasi pada bidang iradiasi, dengan laju dosis terukur, yaitu A 8.82 ± 1.18; B 5.71 ± 0.52; C 3.17 ± 0.34 dan D 1.30 ± 0.16 kGyjam. Co menggunakan dosimeter amber 3042 ini, adalah sebagai berikut: 2. Keseragaman dosis radiasi pada masing-masing titik lokasi iradiasi sampel A; B; C dan D, adalah 1.21 ± 0.02; 1.14 ± 0.05; 1.16 ± 0.04 dan 1.20 ± 0.07. 3. Selanjutnya; lokasi dengan laju dosis yang telah diidentifikasi ini dapat dijadikan dasar proses radiasi pada penelitian berikutnya.

4. PENGARUH IRADIASI GAMMA

60 DOSIS PADA SENYAWA ANTIGIZI ASAM FITAT DAN Co DENGAN BERBAGAI LAJU ANTITRIPSIN DAN WARNA KEDELAI Glycine max L. 1 Effect of Gamma Irradiation at Different Dose-rate on the Anti-nutritional Compounds Phytic Acid and Antitrypsin a S nd Color of oybean Glycine max L. Rindy Panca Tanhindarto 2 , Purwiyatno Hariyadi 3 , Eko Hari Purnomo 3 Zubaidah Irawati , 4 2 Kampus IPB Darmaga, PO Box 220 Bogor 16002, Telp 0251 8621210, 8621219 Sekolah Pascasarjana, Program Studi Ilmu Pangan PS-IPN, Institut Pertanian Bogor Fax 0251 8623203, email: rindyptyahoo.com 3 Institut Pertanian Bogor. Kampus IPB Darmaga, PO Box 220 Bogor 16002, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Telp 0251 8621210, 8621219, Fax 0251 8623203, email: fatetaipb.ac.id 4 Jalan Lebak Bulus Raya No. 49 - Pasar Jumat, Jakarta 12070. Kotak Pos 7002 JKSKL Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi, BATAN Telp 021 7690709, 7659375, Fax 021 7691607, 7513270 http:www.batan.go.idpatir , email: patirbatan.go.id ABSTRAK Pengaruh Iradiasi Gamma 60 Co dengan Berbagai Laju Dosis pada Senyawa Antigizi Asam Fitat dan Antitripsin dan Warna Kedelai Glycine max L.. Telah dilakukan penelitian terhadap pengaruh iradiasi gamma dengan berbagai laju dosis pada senyawa antigizi asam fitat dan antitripsin dan warna kedelai. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh laju dosis terhadap penurunan konsentrasi senyawa antigizi dan warna kedelai. Sampel diiradiasi dengan laju dosis 1,30; 3,17; 5,71 dan 8,82 kGyjam dengan waktu iradiasi bervariasi dari 0,5 jam sampai 55 jam. Sampel dianalisis kadar asam fitat dan aktivitas antitripsin, serta nilai warna L a b kedelai. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model kinetika sederhana dapat digunakan untuk menjelaskan perubahan konsentrasi senyawa antigizi dan warna kedelai selama proses radiasi. Data penelitian mengindikasikan bahwa proses radiasi pada laju dosis lebih tinggi waktu lebih pendek lebih efektif dalam menghancurkan senyawa antigizi dibandingkan dengan proses radiasi pada laju dosis lebih rendah waktu lebih lama. Selanjutnya, proses radiasi pada laju dosis lebih tinggi waktu lebih pendek juga memiliki efek yang kurang merugikan pada warna biji dan tepung kedelai dibandingkan dengan proses radiasi dengan laju dosis lebih rendah 1 Naskah ini telah di terbitkan pada Jurnal Ilmiah Aplikasi Isotop dan Radiasi Volume 9 Nomor 1 bulan Juni 2013 dengan nomor ISSN:1907-0322. Iradiasi senyawa antigizi warna 24 waktu lebih lama. Temuan ini menunjukkan bahwa proses radiasi pada dosis yang sama berpotensi dapat dioptimalkan dengan pemilihan kombinasi yang paling sesuai terhadap laju dosis dan waktu iradiasi Kata kunci: proses radiasi, laju dosis, kedelai, asam fitat, antitripsin, warna ABSTRACT Effect of Gamma Irradiation at Different Dose-rate on the Anti- nutritional Compounds Phytic Acid and Antitrypsin and Color of Soybean Glycine max L.. An investigation on the effect of gamma irradiation at different dose-rate on the anti-nutritional compounds phytic acid and antitrypsin and the color of soybean has been conducted. The purpose of the study was to analyze the influence of the dose-rate on the rate of change of anti-nutritional compounds and color. Samples were irradiated with dose-rates of 1.30; 3.17; 5.71 and 8.82 kGyhour with irradiation time varied from 0.5 to 55 hours. Phytic acid content and antitrypsin activity, as well as their L a b color values were analyzed. Results showed that a simple first order kinetics model can be used to describe changes in the concentration of the anti-nutritional compounds and color soybeans during the radiation processing. Data indicate that irradiation process at higher dose-rate shorter time is more effective in destroying anti-nutritional compounds as compared to that of irradiation process at lower dose-rate longer time. Furthermore, irradiation process at higher dose-rate shorter time also have less detrimental effect on color of the soybean and the resulted soybean flour as compared to that of irradiation process at lower dose-rate longer time. These findings suggest that irradiation process at a same dose may potentially be optimized by selecting the most appropriate combination of dose-rate and time of irradiation. Keywords: radiation processing, dose-rate, soybean, phytic acid, antitrypsin, color. PENDAHULUAN Proses radiasi sinar gamma yang merupakan pemanfaatan radionuklida 60 Co telah dimanfaatkan untuk menghambat pertunasan, mengurangi mikroba atau membunuh mikroba patogen dan memperpanjang masa simpan baik bahan pangan segar, kering maupun olahan. Untuk produk serealia, proses radiasi ini sudah dimanfaatkan baik untuk mereduksi senyawa toksik dan antigizi [1, 2, 3, 4, 5] maupun untuk tujuan sanitasi [1] dan karantina [6,7]. Penggunaan radiasi pengion untuk mereduksi senyawa antigizi, seperti asam fitat dan antitripsin kedelai sudah dilakukan [1,5] dan kerusakan asam fitat dan antitripsin akan proporsional terhadap kenaikan dosis radiasi yang diterima [5]. Di samping itu, kedelai yang diiradiasi dengan dosis tinggi sampai 30 kGy juga memberikan keunggulan; yaitu waktu pemasakan kedelai dapat diturunkan dan memperbaiki sifat fungsional isolat protein [8].