APLIKASI IRADIASI MESIN BERKAS ELEKTRON UNTUK DISINFESTASI SERANGGA Tribolium castaneum (Herbst) PADA TEPUNG TERIGU RINDY PANCA TANHINDARTO

Transkripsi

1 APLIKASI IRADIASI MESIN BERKAS ELEKTRON UNTUK DISINFESTASI SERANGGA Tribolium castaneum (Herbst) PADA TEPUNG TERIGU RINDY PANCA TANHINDARTO SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Aplikasi Iradiasi Mesin Berkas Elektron untuk Disinfestasi Serangga Tribolium castaneum (Herbst) pada Tepung Terigu adalah karya saya sendiri dengan arahan Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan penulis lain, telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Agustus 2006 Rindy Panca Tanhindarto Nomor Pokok F

3 ABSTRAK RINDY PANCA TANHINDARTO. Aplikasi Iradiasi Mesin Berkas Elektron untuk Disinfestasi Serangga Tribolium castaneum (Herbst) pada Tepung Terigu. Dibimbing oleh PURWIYATNO HARIYADI, NURI ANDARWULAN dan ZUBAIDAH IRAWATI. Tribolium castaneum (Herbst) (T. castaneum) adalah hama gudang yang dapat menimbulkan masalah pada penyimpanan tepung terigu. Teknik pengawetan secara konvensional untuk disinfestasi yang ada masih belum sepenuhnya mampu membasmi sisa-sisa stadium telur, larva, pupa dan serangga dewasa T. castaneum. Radiasi ionisasi mesin berkas elektron (MBE) adalah proses fisika dapat diterapkan untuk tujuan disinfestasi serangga. Beberapa keunggulan dari MBE adalah aman, efektif dan tidak meninggalkan residu pada bahan yang disinari. Sampel dikelompokkan menjadi 2 bagian yaitu serangga uji tanpa tepung terigu dan serangga uji diinfestasikan ke dalam tepung terigu dengan tebal masing-masing 800 µm dan 1600 µm, lalu dikemas dengan plastik polietilen. MBE diatur pada energi 300 kev dan sampel diiradiasi satu sisi dan dua sisi dengan arus berkas µa, kecepatan konveyor 4 cm/detik dan jarak pemayar ke target 20 cm. Pengamatan dilakukan terhadap pertumbuhan populasi serangga yang hidup terhadap fungsi waktu. Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari efektivitas mesin berkas elektron untuk disinfestasi serangga dewasa T. castaneum. Sebagai acuan menggunakan sumber radionuklida [ 60 Co] sinar gamma juga dilakukan. Perlakuan radiasi dengan arus berkas 300 µa dua sisi pada infestasi sampel tanpa tepung terigu dapat membasmi semua serangga dewasa T. castaneum segera setelah perlakuan iradiasi baik menggunakan berkas elektron maupun sinar gamma dengan dosis 3 kgy. Berdasarkan efektivitas iradiasi dua sisi dengan arus berkas 200 µa dapat menurunkan semua serangga dewasa T. castaneum yang diinfestasikan kedalam tepung terigu dengan tebal 800 µm. Kata kunci : disinfestasi, iradiasi pangan, mesin berkas elektron, tepung terigu, Tribolium castaneum (Herbst).

4 ABSTRACT RINDY PANCA TANHINDARTO. The Application of Irradiated Electron Beam Machine to Disinfestation Tribolium castaneum (Herbst) on Wheat Flour. Under the direction of PURWIYATNO HARIYADI, NURI ANDARWULAN, ZUBAIDAH IRAWATI. Tribolium castaneum (Herbst) (T. castaneum) is a storage pest can create problem of wheat flour. The existing conventional preservation techniques for insect disinfestation are mostly insufficient to eliminate stadium of eggs, larva, pupae or imago of T. castaneum. Ionizing radiation using source electron beam machine (EBM) is the physical processing could be applied for insect disinfestation purposes. Some benefit using EBM are safe, effective and no residues on foodstuffs after process. The samples were divided into two groups, i.e. insect without wheat flour and insect infested in wheat flour thickness of 800 µm and thickness of 1600 µm, packed individually in polyethylene pouch, respectively. The EBM was set up to the energy 300 kev, and the samples were irradiated one and both sides at the beam currents of μa, while conveyor velocity was 4 cm/second and gap of windows-target surface was 20 cm. The population of living insect at all stages by the strorage time was observed. The objective of the study was to conduct the effectiveness of electron beam machine in order to disinfested imago stage of T. castaneum. A comparative study using radionuclide [ 60 Co] of gamma rays source was also conducted. Radiation treatment at the beam current of 300 μa on both sides of the infested samples without wheat flour, could eliminate all imago stage of T. castaneum immediately after the treatment as well as for gamma rays at 3 kgy. Base on the effectiveness irradiation on both sides with the beam currents of 200 μa could decline T. castaneum in all stages was infested into wheat flour at 800 µm thickness. Key word: disinfestations, food irradiation, electron beam machine, wheat flour, Tribolium castaneum (Herbst).

5 Hak cipta milik Rindy Panca Tanhindarto, tahun 2006 Hak Cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm dan sebagainya

6 APLIKASI IRADIASI MESIN BERKAS ELEKTRON UNTUK DISINFESTASI SERANGGA Tribolium castaneum (Herbst) PADA TEPUNG TERIGU RINDY PANCA TANHINDARTO Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu Pangan SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006

7 Judul Tesis : Aplikasi Iradiasi Mesin Berkas Elektron untuk Disinfestasi Serangga Tribolium castaneum (Herbst) pada Tepung Terigu Nama : Rindy Panca Tanhindarto Program Studi : Ilmu Pangan Nomor Pokok : F Disetujui Komisi Pembimbing Dr. Ir. Purwiyatno Hariyadi, M.Sc Ketua Ir. Zubaidah Irawati, Ph.D Anggota Dr. Ir. Nuri Andarwulan, M.Si Anggota Diketahui Ketua Program Studi Ilmu Pangan Dekan Sekolah Pascasarjana Prof. Dr. Ir. Betty Sri Laksmi Jenie, MS Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS Tanggal Ujian: 31 Juli 2006 Tanggal Lulus:

8 PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Oktober sampai November 2004 dan Juli 2005 sampai Maret 2006 ini ialah iradiasi pangan, dengan judul Aplikasi Iradiasi Mesin Berkas Elektron untuk Disinfestasi Serangga Tribolium castaneum (Herbst) pada Tepung Terigu. Terima kasih dan penghargaan setingginya penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Purwiyatno Hariyadi, M.Sc selaku Ketua Komisi Pembimbing, Dr. Ir. Nuri Andarwulan, M.Si dan Ir. Zubaidah Irawati, Ph.D selaku anggota pembimbing yang telah banyak memberikan ide, saran dan masukannya. Demikian pula kepada Pimpinan berserta staf Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi BATAN Jakarta, Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan BATAN Yogyakarta yang telah membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada istri Nining Murtiningsih, ke-2 anak yaitu Rafi Eko Hindarto dan Riany Dwi Delphia serta orang tua atas segala doa, kasih sayang serta dorongan baik moril maupun materiil sampai selesainya karya ilmiah ini. Penulis menyadari dan berharap semoga karya ilmiah ini dapat dijadikan landasan untuk pelaksanaan penelitian lanjutan yang memberi hasil yang bermanfaat, khususnya di bidang ilmu pangan serta pengembangan ilmu dan teknologi pada umumnya. Bogor, Agustus 2006 Rindy Panca Tanhindarto

9 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bojonegoro pada tanggal 6 Juli 1964 dari ayah D. Muryono (Alm) dan ibu S. Tatty Haryati. Penulis merupakan putra ke lima dari lima bersaudara. Tahun 1983 Penulis lulus dari SMA Negeri 7 Surabaya, pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (Program Perintis II). Pendidikan sarjana ditempuh di Fakultas Teknologi Pertanian, Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, lulus pada tahun Pada tahun 1989 Penulis diterima bekerja di PT. Brataco cabang Surabaya, kemudian bulan April tahun 1990 Penulis bekerja sebagai staf peneliti di Kelompok Bahan Pangan, Bidang Proses Radiasi, Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi (PATIR) Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN). Bidang penelitian yang menjadi tanggung jawab peneliti ialah iradiasi pangan. Selama bekerja Penulis telah dipercaya mengelola proyek penelitian pada Tahun Anggaran 1998/1999 sebagai Sekretaris Proyek Pemanfaatan Teknologi Nuklir dalam Industri. Kemudian secara berturut-turut Tahun Anggaran 1999/ mendapat tugas sebagai Pemimpin Proyek Pemanfaatan Teknologi Nuklir dalam Industri. Dilanjutkan tahun 2001 dipercaya sebagai Pemimpin Proyek Pengembangan Teknologi Proses Radiasi untuk Industri dan Lingkungan. Beasiswa training dari International Atomic Energy Agency (IAEA) TA No. INS/5/025 di Negara Bagian Philadelphia Amerika (USA), 2 Desember Agustus 1996, bertempat di USDA, ARS, ERRC tentang Food Safety Laboratorium dengan program radiation safety, vitamine analysis, hydrocarbon analysis and radiation dosimetry. Pada tahun 1999 Penulis mendapat kesempatan workshop di Negara China atas biaya IAEA kode RAS/5/034 dengan tema FAO/IAEA (RCA) Project Coordinator on Irradiation As a Sanitary and Phytosanitary Treatment of Foods, 1-3 September Tahun 2003 semester genap Tahun Akademik 2002/2003 Penulis melanjutkan studi atas biaya sendiri dan diterima di Program Studi Ilmu Pangan pada Sekolah Pascasarjana IPB. Selama mengikuti program S2, karya ilmiah berjudul Proses Iradiasi Tepung Terigu Dengan Menggunakan MBE (350 kev, 10 ma) telah disajikan pada Seminar Nasional Teknologi dan Aplikasi Akselerator VIII, Yogyakarta 22 Nopember Makalah lain berjudul Aplikasi Iradiasi Mesin Berkas Elektron Untuk Disinfestasi Serangga Tribolium castaneum (Herbst) Pada Tepung Terigu telah disajikan pada Seminar Nasional PATPI, Yogyakarta 2-3 Agustus Karya ilmiah tersebut merupakan bagian dari program S2 Penulis. rindypt@yahoo.com,

10 DAFTAR SINGKATAN DAN NOTASI ATAU ISTILAH Rad Satuan dosis radiasi Gy Gray (satuan unit dosis radiasi menurut SI) KGy Kilo Gray ev Elektron Volt (satuan energi) KeV Kilo elektron Volt ESR Electron Spin Resonance Ci Curie Bq Becquerel CTA Cellulose Triacetate λ Lamda (panjang gelombang) Laju dosis adalah jumlah dosis absorbsi per satuan waktu Dosis absorbsi adalah jumlah radiasi yang diabsorbsi per unit massa. Unit dosis absorbsi : Gray (Gy) = Joule / kg = 100 rad Unit sumber radiasi Ci = Curie atau Bq = Becquerel (satuan unit sumber radiasi menurut SI). Ci = 3,7 x Bq Berkas elektron adalah arus elektron yang dipercepat oleh mesin Mesin Berkas elektron [MBE] adalah mesin yang menghasilkan arus elektron yang dipercepat Sinar gamma adalah gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh isotop radioaktif Radiasi pengion adalah radiasi berenergi tinggi yang dapat penetrasi ke dalam atom dengan menghasilkan partikel bermuatan listrik yang disebut ion Iradiasi adalah perlakuan pada suatu produk dengan memaparkannya pada sinar gamma, sinar X atau elektron Radioaktif adalah sifat dari inti suatu atom yang tidak stabil, yang secara spontan mengeluarkan sinar yang berenergi tinggi seperti sinar gamma, beta dan alpha dalam menuju ke keadaan stabil Radioisotop adalah unsur yang mengalami perubahan susunan intinya, sehingga dalam keadaan tidak stabil Dosimeter adalah suatu sistem fisika atau kimia yang berubah secara terukur dan proporsional jika dipaparkan pada radiasi. Sistem ini dipakai untuk mengukur dosis absorbsi dari bahan yang dipaparkan Keseragaman dosis adalah perbandingan / rasio dosis absorbsi maksimum terhadap dosis absorbsi minimum pada suatu unit produksi yang dipaparkan terhadap radiasi Shielding (perisai) zat yang digunakan untuk mengurangi radiasi yang lewat Pass adalah perlakuan pada suatu produk dengan melewatkan pada sumber radiasi