radio, infrared, dan UV mempunyai energi yang lebih rendah yang ditunjukkan dengan nilai panjang gelombang
λ yang panjang Wilkinson 1996; Diehl 1995, tersaji pada Gambar 2.6.
Dosis radiasi, yaitu energi radiasi yang diserap oleh suatu bahan, dan satuan yang digunakan untuk mengukur paparan radiasi dengan satuan gray Gy. Ketika
sejumlah energi yang dipaparkan kepada suatu medium oleh partikel pengion per satuan massa dari bahan yang diiradiasi dinyatakan sebagai dosis serap absorbed
dose dan 1 Gray setara dengan 1 Joule energi yang diserap per kilogram kg ba- han yang menerima paparan radiasi pengion. Satuan unit lainnya dapat digunakan
yaitu rad yang didefinisikan sebagai 100 ergg Diehl 1995; Cleland 2006.
Unit : Gray Gy 1 kGy = 1000 Gy
Definisi : 1 Gy = 1 Jkg Konversi : 100 rad = 1 Gy
1 krad = 10 Gy 1 Mrad = 10 kGy
Gambar 2.6 Spektrum elektromagnetik Diehl 1995.
Dosimetri merupakan metode pengukuran dosis serap absorbsi radiasi terhadap produk dengan teknik pengukuran yang didasarkan pada pengukuran
ionisasi yang disebabkan oleh paparan radiasi menggunakan dosimeter. Oleh karena itu, setiap bahan pangan dapat menerima dosis iradiasi secara tepat,
melalui pengukuran dosis suatu sistem dosimetri McLaughlin 1989; IAEA 2002; Mehta O’Hara 2006.
Pengukuran dosimetri harus dilaksanakan, sesuai dengan standar umum codex untuk pangan yang diiradiasi, seperti untuk setiap pangan baru dan bila
dilakukan pengubahan konfigurasi pada kekuatan sumber radiasi, geometri sumber radiasi, serta produk yang akan diiradiasi WHO 1991; Mehta O’Hara
2006; ISO 14470 2011.
2.3 Pengaruh Iradiasi terhadap Bahan Pangan
Pengaruh iradiasi terhadap bahan pangan dapat dibedakan atas pengaruh langsung direct effect reaction dan pengaruh tidak langsung indirect effect
reaction. Pada pengaruh langsung, iradiasi dapat merusak sel dan jaringan. Jika suatu partikel bermuatan bergerak melesat menumbuk bahan biologi yang
kompleks, fungsi biologis kompleks tersebut dirusak danatau dihancurkan. Sedangkan pengaruh tidak langsung, iradiasi pada bahan yang mengandung air
akan menyebabkan ionisasi dari bagian molekul-molekul air dengan pembentukan hidrogen dan radikal hidroksil. Selain itu, adanya oksigen yang terlarut, atom
hidrogen dapat bergabung dengan molekul oksigen membentuk radikal peroksida Desrosier 1988; Donnelly Robinson 1995
Radiolisis air
Air merupakan komponen utama pada bahan pangan, dan molekulnya bersifat yang paling reaktif kemudian akan melepaskan elektron dan terjadi
ionisasi pembentukan ion-ion. H
2
O + energi ionisasi
• H
2
O
+
+ e
-
Radikal bebas adalah bentuk atom atau molekul yang tidak berpasangan dengan jumlah yang tidak seimbang elektron valensinya. Radikal bebas ini akan terbentuk
karena molekul mengalami pecah split ketika menerima sinar atau energi ionisasi CAST 1989. Sedangkan produk radiolitik air secara umum Diehl
1995 yaitu :
.
OH radikal hidroksil e
-
aq elektron aqueous terlarut solvated atau hydrated
..
H
2
hidrogen H
2
O
.
2
hidrogen peroksida
.
H
3
O
+
proteon solvated hydrated Radikal bebas ini akan berperan aktif terhadap pemecahan dan perubahan molekul
kedalam fragmen. Pengaruh radiasi pengion terhadap bahan pangan akan tergantung pula pada total dosis serap, laju absorpsi dan kondisi lingkungan suhu,
atmosfir selama iradiasi Mehta O’Hara 2006; Riganakos 2010.
Radiolisis karbohidrat
Radikal •
• OH dari hasil radiolisis air sangat berperan dalam memecah rantai
ikatan hidrogen dari ikatan C – H, seperti digambarkan sebagai berikut: OH + H – C – OH
•
C – OH + H
2
O pemecahan hidrogen
hasil dari reaksi selanjutnya akan terbentuk beberapa mekanisme: • C – OH + •
C – OH C = O + HCOH disproporsionasi
• C – OH + • C – OH C = O + HCOH
dimerisasi
• C – OH C = O
+ H
2
H - C – OH • C – H
O dehidrasi
terjadinya disproporsionasi atau dehidrasi akan tergantung pada molekul ikatan C = O hasil dari produknya akan asam, keton atau aldehid. Radikal
• OH dapat memecah pada molekul gula pada semua atom C-6 akan membentuk bermacam-
macam kemungkinan. Von Sonntag’s telah mereview ada 34 produk radiolitik dari glukosa. Sedang elektron tersolvatasi dan atom hidrogen dari radiolisis air
kurang berperan pada pemecahan terhadap karbohidrat Diehl 1995; IAEA 2002.
Radiolisis Protein
Protein merupakan susunan dari rantai asam amino dengan dihubungkan ikatan peptida, jika dikenai iradiasi akan terbentuk radikal sebagai berikut:
PH
2
•
PH
2 +
+ e
-
• PH + H
+
dimana, P berarti protein dan H
+
adalah ion hidrogen. Ion positif akan terbentuk menjadi dua atau lebih unit yang lebih kecil
HP – P’H’
• PH + P’H
+
dengan adanya radikal
.
OH yang berasal dari air yang terdapat dalam komponen bahan pangan. Selanjutnya akan bereaksi dengan protein sehingga radikal OH
akan terbentuk radikal protein sekunder dan kemungkinan lain akan menambah bagian aromatik asam amino memberikan perbedaan dengan radikal bebas yang
ada, reaksi sebagai berikut
• OH + PH
2
•
PH + H
2
O •
OH + PH
2
•
HO – PH
LH
2
radikal protein primer yang terbentuk akan sangat tergantung pada molekul protein itu sendiri pada saat konfigurasi yang lemah yaitu pada ikatan C – C atau
C – H tergantung komponen saat split off pada energi ionisasi diberikan. Sedang radikal protein sekunder akan terbentuk tergantung reaktifitas komponen organik
bahan pangan bereaksi dengan kandungan airnya CAST 1989.
Radiolisis Lemak
Berbeda dengan karbohidrat dan protein dimana pengaruh tidak langsung air sangat memegang peranan yang penting terbentuknya radikal bebas. Lain halnya
dengan lemak, secara kualitatif diduga dinding membran lemak pada sel zat cair, jika lemak diiradiasi hasil radikal primer akan terjadi ionisasi dan eksistasi Diehl
1995; IAEA 2002.Pengaruh komponen lainnya seperti lemak yang diiradiasi secara umum akan terbentuk radikal lemak sebagai berikut
2
•
LH
2 +
+ e •
-
LH + H
+
dimana, L berarti lemak dan H
+
adalah ion hidrogen.
