Discussion Pengaruh iradiasi gamma (60Co) dengan berbagai laju dosis pada senyawa antigizi isoflavon dan warna kacang kedelai

40 60 80 100 120 140 10 20 30 40 50 60 Irradiation time h F ree dai dze in ug g 1.30 kGyh 3.17 kGyh 5.71 kGyh 8.82 kGyh 40 60 80 100 120 140 10 20 30 40 50 60 Irradiasi time h F ree geni st ei n ug g 1.30 kGyh 3.17 kGyh 5.71 kGyh 8.82 kGyh a b 175 225 275 325 375 425 10 20 30 40 50 60 irradiation time h T ot al dai dze in ug g 1.30 kGyh 3.17 kGyh 5.71 kGyh 8.82 kGyh 175 225 275 325 375 425 10 20 30 40 50 60 Irradiation time h T ot al geni st ei n ug g 1.30 kGyh 3.17 kGyh 5.71 kGyh 8.82 kGyh c d Figure 1. Changes in isoflavones of soybean after radiation processing at different dose-rates a free daidzein; b free genistein; c total daidzein and d total genistein. 40 60 80 100 120 140 10 20 30 40 50 60 70 80 Radiation dose kGy F ree dai dze in ug g 1.30 kGyh 3.17 kGyh 5.71 kGyh 8.82 kGyh 40 60 80 100 120 140 10 20 30 40 50 60 70 80 Radiation dose kGy F ree geni st ei n ug g 1.30 kGyh 3.17 kGyh 5.71 kGyh 8.82 kGyh a b 175 225 275 325 375 425 10 20 30 40 50 60 70 80 Radiation dose kGy T ot al dai dze in ug g 1.30 kGyh 3.17 kGyh 5.71 kGyh 8.82 kGyh 175 225 275 325 375 425 10 20 30 40 50 60 70 80 Radiation dose kGy T ot al geni st ei n ug g 1.30 kGyh 3.17 kGyh 5.71 kGyh 8.82 kGyh c d Figure 2. Changes of isoflavone concentrations of soybean as affected by irradiation dose absorbed at different dose-rates a free daidzein; b free genistein; c total daidzein and d total genistein. Acknowledgment The authors would like to express sincere thanks to Center for Application of Isotopes and Radiation Technology PATIR of National Nuclear Energy Agency BATAN and Southeast Asian Food and Agricultural Science and Technology SEAFAST of Bogor Agricultural University, for supporting the research work. References ARVANITOYANNIS, I.S., STRATAKOS, A.C. 2010. Potential uses of irradiation. In Irradiation of Food Commodities: Techniques, Applications, Detection, Legislation, Safety and Consumer Opinion, I.S. Arvanitoyannis, ed. pp. 635-469, Academic Press Elsevier Inc. London NW1 7BY, UK. BYUN, M.W., JO, C., LEE, J.W. 2006. Potential applications of ionizing radiation. In Food Irradiation Research and Technology, C.H. Sommers and X. Fan, eds. pp. 249-262. Blackwell Publishing and the Institut of Food Technologist. CARRAO-PINIZZI, M., KITAMURA, K. 1995. Isoflavone content in Braziliam soybean cultivars. Breeding Sci. 45, 295-300. COLLISON, M.W. 2008. Determination of total soy isoflavones in dietary supplements, supplement ingredients, and soy foods by high-performance liquid chromatography with ultraviolet detection: collaborative study. J. of AOAC Intl. 913, 489-500. FUKUSHIMA, D. 2001. Recent progess in research and technology on soybeans, rev. Food Sci. Tech. Res. 71, 8-16. HALLMAN, G.J. 2011. Phytosanitary applications of irradiation, comprehensive. Rev. in Food Sci. Food Safety 10, 143-151. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY IAEA. 2004. Irradiation as a phytosanitary treatment of food and agricultural commodities. Proceedings of a final research coordination meeting organized by the Joint FAOIAEA Division of Nuclear Techniques in Food and Agriculture 2002. IAEA- TECDOC-1427, Nov 2004. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY IAEA. 2002. Dosimetry for Food Irradiation. Technical Reports Series No. 409. International Atomic Energy Agency. Vienna. KAO, T.H., LU, Y.F., HSIEH, H.C., CHEN, B.H. 2004. Stability of isoflavone glucosides during processing of soymilk and tofu. Food Res. Intl. 379, 891-900. LIU, K. 1997. Soybeans, Chemistry, Technology, and Utilization. Chapman Hall, ITP International Thompson Publishing, New York. NAKAJIMA, N., NOZAKI, N., ISHIHARA, K., ISHIKAWA, A., TSUJI, H. 2005. Analysis of isoflavone in Tempeh, a fermented soybean, and preparation of new isoflavone-enriched Tempeh. J. of Biosci. Bioeng. 1006, 685-687. NIAMNUY, C., NACHAISIN, M., POOMSAAD, N., DEVAHASTIN, S. 2012. Kinetic modelling of drying and conversiondegradation of isoflavones during infrared drying of soybean. Food Chem. 133, 946-952. OOMAH, B. D., HOSSEINIAN, F.S. 2008. Phytoestrogens. In Methods of Analysis for Fungsional Foods and Nutraceuticals, W.J. Hurst, Ed. pp 1- 83 CRC Pr. Taylor Francis Group. PARK, J.H., CHOI,. T.B., KIM, S.W., HUR, M.G., YANG, S.D., YU, K.H. 2009. A study on effective extraction of isoflavones from soy germ using the electron beam. Rad. Phys. Chem. 78, 623-625. ROSTAGNO, M.A., PALMA, M., BARROSO, C.G. 2005. Short-term stability of soy isoflavones extracts: sample conservation aspects. Food Chem. 93, 557- 564. SOMMERS, C.H., DELINCEE, H., SMITH, J.S., MARCHIONI, E. 2006. Toxicolical safety of irradiated foods. In Food Irradiation Research and Technology C.H. Sommers, X. Fan, eds. pp. 43-62, Blackwell Publishing and the Institut of Food Technologist. SIDDHURAJU, P., MAKKAR, H.P.S, BECKER, K. 2002. The effect of ionizing radiation on antinutritional factors and the nutritional value of plant materials with reference to human and animal food, rev. Food Chem. 78, 187-205. TANHINDARTO, R.P., HARIYADI, P., PURNOMO, E.H., IRAWATI, Z. 2013. Effect of gamma irradiation at different dose-rate on the anti-nutritional compounds phytic acid and antitrypsin and color of soybean Glycine max L.. A Sci. J. for the Appl. of Ist. Rad. In Indonesia, 9 1 June 2013. Article in Press. TANHINDARTO, R.P., IRAWATI, Z. 2011. Present status on research and development of irradiation ready to eat food. Jakarta, 27-28 Oct. 2010. Proceedings of the Appl. of Ist. Rad. in Indonesia, 111-112. TANHINDARTO, R.P., IRAWATI, Z. 2005. Present status on research and development of food irradiation using ionizing radiation. Yogyakarta, 13-14 Sept., Proceedings of the chemical on industry and environment in Indonesia, 132-138. TEPAVCEVIC, V., CVJIC, J., POSA, M., POPOVIC, J. 2011. Isoflavone content and composition in soybean. In Soybean - Biochemistry, Chemistry and Physiology Ng T. Bung, ed. pp. 281-298, InTechweb.org. India VARIYAR, P.S., LIMAYE, A., SHARMA, A. 2005. Radiation-induced enhancement of antioxidant contents of soybean Glycine max Merrill. J. Agric.Food Chem. 52, 3385-3388. WANG, G., KUAN, S.S., FRANCIS, O.J., WARE, G.M., CARMAN, A.S. 1990. A simplified HPLC method for the determination of phytoestrogens in soybean and its processed products. J. Agric. Food Chem. 381, 190-194. YUN, J., LI, X., FAN, X., TANG, X., XIAN, Y., WAN, S. 2012. Effect of gamma irradiation on microbial load, physicochemical and sensory characteristics of soybeans Glycine max L. Merril. J. of Rad.Phys. Chem. 81, 1198-1202.

6. PENGARUH IRADIASI GAMMA DOSIS RENDAH DAN TINGGI

DENGAN BERBAGAI KOMBINASI LAJU DOSIS DAN WAKTU IRADIASI TERHADAP ASAM FITAT DAN WARNA KACANG KEDELAI Glycine max L. ABSTRAK Telah dilakukan penelitian terhadap pengaruh iradiasi gamma pada dosis radiasi yang sama tetapi dilakukan dengan berbagai kombinasi laju dosis dan waktu iradiasi yang berbeda. Sampel kedelai diiradiasi dengan sinar gamma pada laju dosis 1.30; 3.17; 5.71 dan 8.82 kGyjam pada suhu kamar 28 ± 2°C dan total dosis radiasi yang diterima sampel sebesar 4.41 kGy dan 44.1 kGy. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa iradiasi dengan dosis yang sama pada berbagai laju dosis menyebabkan perubahan yang berbeda pada konsentrasi asam fitat dan perubahan warna pada kedelai. Penurunan konsentrasi asam fitat dan perubahan warna pada kedelai yang diiradiasi dengan dosis radiasi yang sama ada indikasi dipengaruhi oleh penerapan laju dosis. Temuan ini menunjukkan bahwa proses radiasi dengan laju dosis lebih tinggi waktu lebih pendek lebih efektif dalam mendegradasi asam fitat dan meminimalkan perubahan warna dibanding- kan proses radiasi laju dosis lebih rendah waktu lebih panjang. Kata kunci: iradiasi gamma, laju dosis, kedelai, asam fitat, warna Pendahuluan Aplikasi iradiasi gamma untuk tiap jenis bahan pangan perlu dilakukan pada dosis radiasi tertentu untuk memperoleh hasil yang diinginkan. Dosis radiasi ditentukan oleh dua parameter utama yaitu laju dosis dan waktu iradiasi. Sampai saat ini, publikasi penelitian asam fitat dan warna pada kedelai berfokus pada pengaruh dosis radiasi dan perubahan asam fitat dan warna serta mutu produk yang dihasilkan, biasanya dinyatakan dalam persen penurunannya. Beberapa hasil penelitian dan prediksi untuk menghilangkan asam fitat berkisar pada dosis 15-45 kGy untuk bebijian Ebrahimi et al. 2009; Bhat et al. 2007; Arvanitoyannis Stratakos 2010 dan kekacangan dosisnya 34.9-59.7 kGy El-Niely 2007. Secara teknis sumber radiasi dapat berasal dari mesin berkas elektron dan perlakuan iradiasi dosis 30-45 kGy dapat juga menghilangkan asam fitat pada kedelai Ebrahimi Taghinejad 2011. Secara singkat penggunaan iradiasi pengion untuk mereduksi asam fitat kedelai lebih berfokus pada menurunkan atau menghilangkan asam fitat. Secara umum parameter dosis radiasi hanya digunakan untuk menunjukkan kerusakan asam fitat Ebrahimi et al. 2009; Bhat et al. 2007; El-Niely 2007 atau penggunaan iradiasi dikombinasikan dengan perlakuan pemanasan Satar et al. 1990; Villavicencio et al. 2000. Berdasarkan kajian tersebut, luaran parameter yang digunakan berupa efektifitas dalam pengendalian dan optimasi untuk menurunkan asam fitat. Namun demikian juga terjadi pada warna sebagai parameter mutu. Mexis Kontominas 2009a menyatakan bahwa perlakuan iradiasi dengan dosis sampai 7 kGy pada jambu mede akan menurunkan kecerahan warna dan akan proporsional terhadap kenaikan dosis radiasi yang diterima dan biji kemiri dengan dosis yang sama kecerahan warna dapat dipertahankan Mexis Kontominas 2009b. Tanhindarto et al. 2003 melaporkan bahwa iradiasi sampai dosis 7 kGy pada beras varietas atomita IV menyebabkan nilai whiteness index turun. Lebih lanjut, dosis radiasi pada proses radiasi merupakan kombinasi laju dosis dan waktu iradiasi. Hasil penelitian sebelumnya Tanhindarto et al. 2013a mengindikasikan bahwa laju dosis memberikan efek tingkat kerusakan senyawa antigizi dan perubahan warna kecerahan pada kedelai yang diiradiasi dengan dosis iradiasi yang sama. Pemilihan laju dosis juga berpengaruh terhadap peningkatan kandungan isoflavon kedelai, khususnya daidzein dan genistein bebas Tanhindarto et al. 2013b Penelitian ini dilakukan untuk menguji hipotesis dari hasil penelitian terdahulu Tanhindarto et al. 2013a yaitu laju dosis lebih tinggi waktu lebih pendek akan lebih efektif menurunkan asam fitat, tetapi lebih sulit menyebabkan perubahan warna. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian tentang pengaruh iradiasi gamma pada dosis radiasi yang sama tetapi dilakukan dengan berbagai laju dosis, khususnya, terhadap asam fitat dan warna kecerahan. Secara khusus; penelitian ini dilakukan dengan menggunakan dua dosis radiasi yang berbeda pada dosis rendah 4.41 kGy dan dosis tinggi 44.1 kGy dengan berbagai kombinasi laju dosis dan waktu iradiasi. Bahan dan Metoda Penelitian 1. Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kedelai Glycine max L. varietas Mitani diperoleh dari hasil pemuliaan tanaman PATIR, BATAN. Bahan kimia standar asam fitat diperoleh dari Sigma Chemical Co, pereaksi kimia dengan analytical grade dan bahan penunjang lainnya.

2. Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Iradiator Karet Alam IRKA sebagai sumber radiasi sinar gamma dari radionuklida 60 Co, dengan aktivitas 122.9 kCi. Spektrophotometer UV tipe Spectro UV 2450 Shimadzu, Chromameter 200b Minolta Ltd, sentrifuse IEC Centra 8 Centrifuge, USA, pengaduk magnetik Velp Scientifica tipe Ate, Italy dan alat penunjang lainnya.

3. Persiapan Sampel

Berat sampel kedelai ditimbang masing-masing perlakuan 100 g dan dikemas dengan kantong plastik polietilen ukuran 11 x 8.5 cm. Dilakukan 3 kali ulangan untuk setiap sampel. Pengukuran warna kecerahan tepung kedelai adalah sampel biji kedelai hasil iradiasi digiling, kemudian sampel disaring dengan saringan ukuran 80 mesh.