20 BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1 PENDAHULUAN Dalam fisika, radiasi mendeskripsikan setiap proses di mana energi bergerak melalui media atau melalui ruang, dan akhirnya diserap oleh benda lain. Orang awam sering menghubungkan kata radiasi ionisasi (misalnya, sebagaimana terjadi pada senjata nuklir, reaktor nuklir, dan zat radioaktif), tetapi juga dapat merujuk kepada radiasi elektromagnetik (yaitu, gelombang radio, cahaya inframerah, cahaya tampak, sinar ultraviolet, dan X-ray), radiasi akustik, atau untuk proses lain yang lebih jelas. Apa yang membuat radiasi adalah bahwa energi memancarkan (yaitu, bergerak ke luar dalam garis lurus ke segala arah) dari suatu sumber. Geometri ini secara alami mengarah pada sistem pengukuran dan unit fisik yang sama berlaku untuk semua jenis radiasi. Beberapa radiasi dapat berbahaya. (Hibbeler, R. C., 2011). Radiasi adalah pancaran energi melalui suatu materi atau ruang dalam bentuk panas, partikel, atau gelombang elektromagnetik (foton) dari suatu sumber energi. Radiasi energi tinggi adalah bentuk-bentuk energi yang melepaskan tenaga dalam jumlah yang besar dan kadang-kadang disebut juga radiasi ionisasi, karena ion-ion dihasilkan dalam bahan yang dapat ditembus oleh energi tersebut. Radiasi dapat menginduksi terjadinya mutasi karena sel yang teradiasi akan dibebani oleh tenaga kinetik yang tinggi, sehingga dapat mempengaruhi atau mengubah reaksi kimia sel tanaman yang pada akhirnya dapat menyebabkan terjadinya perubahan susunan kromosom tanaman. Radiasi memiliki beberapa tipe, yaitu radiasi sinar X, radiasi sinar gamma, dan radiasi sinar ultra violet (Callister,W.D.,2007).
21 Radiasi sinar gamma dipancarkan dari isotop radioaktif, panjang gelombangnya lebih pendek dari sinar X, dan daya tembusnya adalah yang paling kuat. Sinar gamma merupakan bentuk sinar yang paling kuat dari bentuk radiasi yang diketahui, kekuatannya hampir 1 miliar kali lebih berenergi dibandingkan radiasi sinar X. Iradiator merupakan suatu fasilitas untuk melakukan iradiasi berbagai macam sampel atau produk dengan tujuan penelitian, pengembangan, pengawetan, dan sterilisasi. Karena itu, iradiator dapat disebut sebagai fasilitas iradiasi. Berdasarkan jenis radiasi pengion yang digunakan, iradiator dikelompokkan menjadi iradiator gamma dan iradiator elektron. Iradiator gamma terbagi lagi menjadi empat kategori yang umumnya menggunakan zat radioaktif Co-60, sedangkan iradiator elektron terbagi menjadi dua kategori dan menggunakan filamen, biasanya terbuat dari tungsten, atau plasma sebagai sumber radiasi. Untuk memenuhi kebutuhan para peneliti dalam memanfaatkan nuklir dan teknologinya, pada tahun 1968 Pusat Aplikasi Teknologi Isotopdan Radiasi (PATIR) Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) melengkapi peralatan penelitian yang ada dengan fasilitas iradiasi berupa iradiator gamma kategori I yang oleh pabrikannya diberi nama Gamma Cell 220. Melalui pemanfaatan iradiator Gamma Cell 220 telah dihasilkan padi varietas Atomita I sebagai hasil awal produk penelitian PATIR-BATAN di bidang pangan. Setelah itu, dalam rangka memperluas pemanfaatan teknologi radiasi PATIR- BATAN menambah fasilitas iradiasi yang sudah ada dengan fasilitas iradiasi yang memiliki potensi pemanfaatan yang lebih besar, yaitu iradiator panorama serbaguna (IRPASENA) pada tahun 1978, iradiator karet alam (IRKA) pada tahun 1983 dan iradiator Gamma Chamber 4000A pada tahun 1993. Struktur iradiator Gamma Chamber 4000A mirip iradiator Gamma Cell 220 dan pemanfaatannya sebagai pengganti iradiator Gamma Cell 220 yang aktivitasnya sudah relatif rendah sekali. Selain iradiator gamma, sejak tahun 1994 PATIR-BATAN juga memiliki iradiator elektron atau mesin berkas elektron (MBE- GJ 2) yang hingga kini masih berfungsi dan digunakan untuk kegiatan penelitian. Iradiasi makanan adalah proses memaparkan kotak atau palet produk makanan radiasi dari kobalt-60 sumber, berkas elektron, atau x-ray. Dosis yang rendah akan mengurangi pembusukan organisme dalam buah-buahan dan sayuran, membantu untuk memenuhi standar karantina untuk ekspor ke pasar luar negeri. Dosis sedikit lebih tinggi efektif untuk disinfektasi (menghancurkan atau membunuh organisme
22 patogen) serangga dalam makanan. Dosis yang lebih tinggi secara signifikan mengurangi atau membunuh patogen seperti E.coli, listeria, salmonella dan dalam makanan laut, daging, dan unggas secara substansial meningkatkan keamanan makanan. Sementara iradiasi makanan belum diadopsi secara luas, telah dinyatakan "aman dan sehat" oleh Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) dan Amerika Serikat Food and Drug Administration (USFDA). Sekitar 40 negara di seluruh dunia juga telah menyetujui penggunaan iradiasi untuk lebih dari 100 jenis makanan. Hari ini lebih dari 175 juta pon rempah-rempah dan lebih dari 15 juta pon daging sapi dan unggas yang diiradiasi setiap tahun di Amerika Serikat dan dengan undang-undang baru-baru ini di AS menyetujui iradiasi makanan sebagai pengobatan karantina untuk buah-buahan tertentu yang diimpor ke AS, iradiasi makanan mungkin akan siap untuk pertumbuhan substansial. Dalam bisnis sterilisasi gamma dan radiasi selama lebih dari 40 tahun, Nordion memiliki keahlian, teknologi inovatif, dan sumber daya untuk lebih membuka pasar pangan dunia, dengan memanfaat iradiasi untuk makanan. (Resnick, R., 2014). Aplikasi iradiator untuk pangan, khususnya iradiator gamma, terus berkembang. Sejak dihasilkan varietas padi Atomita I penelitian padi dengan teknologi radiasi terus berlanjut dengan menghasilkan berbagai varietas. Varietas padi yang mutakhir diberi nama padi Pandan Putri. Selain padi, beberapa penelitian jenis pangan lainnya yang menggunakan teknologi radiasi adalah sorgum, kacang kedelai, kacang hijau, buah pisang, dan umbi akar. Iradiator gamma juga digunakan untuk perlakuan karantina produk pangan berupa buah mangga yang penelitiannya saat ini sedang dilakukan bekerja sama dengan Australian Centre for International Agricultural Research (ACIAR). Dalam kerja sama tersebut digunakan IRPASENA. Untuk aplikasi teknologi nuklir yang memerlukan aktivitas iradiator atau dosis radiasi yang lebih tinggi maka digunakan IRKA. Terkait dengan pemanfaatannya untuk pangan, IRKA biasa digunakan untuk pengawetan pangan olahan, misalnya tahu, dan pangan olahan siap saji, misalnya pepes ikan dan rendang. a. Kegunaan: Selain digunakan untuk penelitian pangan guna mendapatkan varietas yang lebih unggul, karantina dan pengawetan pangan serta pangan olahan siap saji, iradiator
23 dapat pula digunakan untuk sterilisasi berbagai macam produk kesehatan, misalnya jarum suntik dan alat kontrasepsi. Pemanfaatan iradiator gamma untuk pengawetan telah banyak dipakai oleh industri herbal, kosmetik, dan obat. b. Keuntungan bagi Teknis/Ekonomi: Teknologi pengawetan menggunakan iradiasi sinar gamma merupakan teknologi terkini yang diminati karena memiliki berbagai keunggulan dibandingkan teknologi konvensional. Beberapa keunggulan tersebut misalnya proses iradiasi yang efektif dan efisien, tidak menimbulkan residu bahan kimia pada produk yang diiradiasi, dan tidak mencemari lingkungan. Masa simpan yang pendek suatu produk merupakan masalah utama bagi industri yang volume produksinya besar, karena dapat menimbulkan kerugian akibat kerusakan dalam masa penyimpanan dan transportasi. Masalah masa simpan ini dapat diatasi dengan radiasi sehingga masa simpan produk menjadi lebih lama. Sebagai contoh, masa simpan pangan olahan berupa tahu hanya dapat bertahan selama tiga hari tanpa radiasi, sedangkan setelah melalui proses pengawetan dengan radiasi masa simpannya menjadi dua bulan. Dengan demikian, proses pengawetan dengan radiasi dapat memberikan keuntungan ekonomi, tanpa menimbulkan efek samping pada produk dan lingkungan. 3.2 PRINSIP KERJA IRADIATOR 1. Tote diisi oleh produk yang akan di radiasi dimana pengisian produk ke tote dibantu oleh pneumatik. 2. Sumber radiasi dinaikkan dari kolom pada ruang iradiasi sebelum tote masuk ruang iradiator. 3. Setelah tote masuk ruang radiator, maka tote akan mengalami pergerakan yang sitematis dengan menggunakan sistem konveyor supaya produk terradiasi secara merata/sempurna. 4. Parameter waktu lamanya radiasi ditentukan oleh jenis produk. 5. Setelah produk teradiasi sempurna, maka produk akan berjalan keluar ruang iradiator dengan pergerakan yang sistematis dengan menggunakan sistem pneumatik dan konveyor rantai.
24 6. Lalu tote yang yang berisi produk yang sudah terradiasi akan berjalan menuju loading dock dimana untuk mengeluarkan produk dari dibantu oleh pneumatik.