PENYIMPANAN BUAH JAMBU BIJI MERAH DENGAN PEMBERIAN RADIASI SINAR GAMMA

Buah Jambu adalah

Jambu biji merah adalah sejenis perdu tinggi pohon dapat mencapai 10 m tumbuh baik di daerah  trofis dan sub trofis. Buah jambu biji berbentuk bulat atau bulat lonjong dengan kulit buah berwarna hijau saat muda dan berubah kuning muda mengkilap setelah matang (Akrom et. al, 2014). Untuk jenis tertentu, kulit buah berwarna hijau berbelang kuning saat muda dan berubah menjadi kuning belangbelang saat matang. Ada pula yang berkulit merah saat muda dan merah tua saat tua. Aroma buah biasanya beraroma harum saat buah matang. Pada dasarnya plasma nutfah jambu biji dapat di golongkan kedalam tiga jenis , yaitu terdiri atas : 1. Jambu biji biasa, mempunyai daging buah berwarna merah, berbiji banyak dan rasanya manis, contoh jambu klutuk atau jambu biji local. 2. Jambu susu, buahnya berbiji sedikit dan rasanya kurangf manis. Contoh jambu susu. 3. .Jambu Sukun, buahnya tidak berbiji, ukuran buah besar-besar, namun rasanya hambar. Contoh jambu apel (Hidayah, 2009) Buah jambu biji yang berasal dari pohon liar berdiameter antara 3-8 cm, sedangkan pohon yang di pelihara diameter buahnya mencapai 13 cm dan beratnya mencapai 700 g. Buahnya mengandung biji-biji kecil yang keras, berkisar antara 153-664 per buah.

Bagian yang paling penting dari jambu biji adalah buahnya. Buah yang sudah masak selain enak untuk dikonsumsi juga baik untuk kesehatan, juga mengandung gizi cukup tinggi. Buah jambu mengandung vitamin A dan vitamin C yang tinggi, dengan kadar gula 8% (Joseph, 2011). Jambu biji mempunyai rasa dan aroma yang khas disebabkan oleh senyawa eugenol. dan komposisinya lengkap seperti pada tabel 1.

 

Jambu biji merupakan salah satu komoditas yang mudah rusak, sehingga hanya dapat bertahan beberapa hari saja pada suhu kamar tanpa penanganan yang baik (Rukmana,1996 dalam Hidayah, 2009). Kerusakan yang muncul akan menurunkan kualitas buah karena terjadi proses respirasi yang terus berlangsung serta oleh perlakuan fisis dan biologis (Arkom et.al, 2014). Respirasi adalah suatu proses metabolisme biologis dengan menggunakan oksigen dalam perombakan senyawa kompleks (seperti karbohidrat, protein dan lemak) untuk menghasilkan CO2, air dan sejumlah besar elektron-elektron. Pada umumnya bahan hasil pertanian setelah dipanen masih melakukan proses respirasi serta metabolisme lain sampai bahan tersebut rusak dan proses kehidupan berhenti. Adanya aktivitas respirasi pada hasil-hasil pertanian dapat menyebabkan hasil pertanian menjadi matang dan menjadi tua, proses matangnya hasil pertanian merupakan perubahan dari warna, aroma, dan tekstur berturut-turut menuju ke arah hasil pertanian yang dapat dimakan/dapat digunakan dan memberikan hasil sebaik-baiknya. Proses menjadi tua (senescence) merupakan proses secara normal menuju kearah kerusakan sejak lewat masa optimal. Apabila dilihat dari pola respirasinya jambu biji termasuk kedalam kelompok buah Klimakterik. Hal tersebut ditunjukan oleh adanya peningkatan respirasi yang menyolok sesudah dipanen bersamaan dengan saat pemasakan disertai perubahan warna , cita rasa dan tekstur (Apandi 1984 dalam Hidayah, 2009). Agar buah-buahan tidak mudah rusak setelah dipanen dan sampai ke konsumen, maka diperlukan penanganan pasca panen yang baik terutama pada saat penyimpanan (Sari et.al, 2007). Terdapat dua cara penyimpanan yaitu secara alami dan penggunaan sarana-sarana tertentu. Jenis penyimpanan yang kedua terbagi menjadi empat macam, antara lain penyimpanan suhu rendah, penggunaan bahan kimia, control atmosfir, dan iradiasi (Irawati, 2007).. Cara penyimpanan yang cenderung efektif dilakukan sering digunakan dalam industri pangan besar yaitu dengan menggunakan iradiasi pangan.

Iradiasi Pangan adalah

Iradiasi pangan adalah proses penyinaran makanan dengan mengendalikan sumber radiasi pengion seperti emisi sinar gamma yang dipancarkan oleh radioisotop kobalt-60 dan cesium-137 atau, elektron energi tinggi dan sinar-X yang dihasilkan oleh mesin sumber. Pengembangan teknologi nuklir dalam bidang pangan (iradiasi pangan) sudah terbukti dapat membantu memecahkan berbagai masalah sanitasi pada bahan pangan. Contoh aplikasi iradiasi nuklir pada pangan antara lain untuk peningkatan daya awet, keamanan pangan, dan sterilisasi bahan pangan tertentu. Penggunaan iradiasi sebagai teknik pelestarian tidak akan menyelesaikan semua masalah kerugian makanan pascapanen, tetapi dapat memberikan peran penting dalam mengurangi kerugian dan mengurangi ketergantungan pada pestisida kimia (Akrom et al, 2014). Dosis yang digunakan pada produk pangan memiliki batasan tertentu. Umumnya Dosis radiasi yang diggunakan dalam pengggunaan di bahan pangan maksimal adalah 10 Kgy (Lee, 2004). Bergantung pada dosis radiasi yang diserap, berbagai efek dapat dicapai seperti kerugian penyimpanan berkurang, umur simpan semakin panjang dan juga keamanan makanan dari mikrobiologi serta parasitologi ditingkatkan (Farkas, 2006 dalam Akrom, 2014). Proses radiasi juga sangat berguna dalam memecahkan berbagai permasalahan pertanian, seperti penanganan pasca panen (menekan perkecambahan dan kontaminasi) (Andress, 1994 dalam Zanzibar dan Dede, 2014 ). Iradiasi terhadap bahan pangan dalam kemasan, baik dalam bentuk segar, beku, kering maupun olahan atau siap santap bertujuan menurunkan populasi atau bahkan membunuh seluruh pertumbuhan mikroorganisme yang tidak dikehendaki (Irawati, 2007). Sumber yang digunakan dalam radiasi umumnya menggunakan tiga sumber yaitu sinar gamma, high-energy electron, dan dengan menggunakan X- Ray.  Karakteristik utama dari radiasi sinar gamma adalah memiliki kekuatan penetrasi yang tinggi, yang membungkinkan digunakan untuk perlakuan pada bahan pangan yang berjumlah banyak (Lee, 2004). Kemudian high-energy electron memiliki kelebihan dimana ketika tidak dalam proses penggunaan alat dapat dimatikan, sehingga tidak menimbulkan cemaran radiasi. Namun tipe ini memiliki kelemahan dimana penetrasi elektron pada bahan tidak begitu dalam (Lee, 2004). Tipe X-ray sering digunakan dalam rumah sakit sebagai proses sterilisasi dan tidak digunakan dalam bidang pangan karena kurang efektif.  

            Sinar gamma merupakan bagian dari spektrum elektromagnetik yang tidak menyebabkan terbentuknya reaksi inti (Murrary,1990 dalam  Irawati, 2007). Pada spektrum elektronik, sinar gamma memiliki panjang gelombang pendek, sebagaimana pada sinar ultra violet dan gelombang mikro. Semakin pendek panjang gelombang, maka daya tembusnya terhadap produk yang diradiasi akan semakin tinggi. Iradiasi yang diberikan dengan sinar gamma tidak akan mengubah bahan yang diiradiasi memproduksi netron, yaitu partikel subatomik yang menjadi penyebab bahan yang disinari menjadi radioaktif. Proses ionisasi akan terjadi apabila sinar gamma yang dipancarkan diserap oleh molekul bahan yang disinari melalui interaksi dengan air dan molekul lain (Irawati, 2007).  Proses iradiasi dengan sinar gamma membutuhkan 60Co dan 137Cs sebagai sumber radiasi pemancar sinar gamma. Energi sinar gamma yang dihasilkan oleh 60Co adalah sebesar 1,33 MeV sedangkan yang berasal dari 137Cs adalah sebesar 0,66 MeV.sehingga berdasarkan batasan energi sumber radiasi, maka penggunaan kedua jenis radionuklida tersebut tidak menimbulkan imbas radioaktif pada bahan pangan yang diiradiasi (Irawati, 2007).

Pengawetan Jambu Biji Merah dengan Pemberian Radiasi

Metode yang dilakukan dalam radiasi merupakan salah satu metode non-thermal dengan cara bahan pangan dalam hal ini adalah buah jambu ditembakan dengan sinnar – gamma dengan intensitas tertentu untuk membunuh mikroba yang berada dalam buah sehingga buah dapat disimpan lebih lama dalam kondisi bersih dan kering. Dosis radiasi adalah jumlah energi radiasi yang diserap ke dalam bahan pangan dan merupakan faktor kritis pada iradiasi pangan.  Seringkali untuk tiap jenis pangan diperlukan dosis khusus untuk memperoleh hasil yang diinginkan. Jika jumlah radiasi yang digunakan kurang dari dosis yang diperlukan, efek yang diinginkan tidak akan tercapai. Sebaliknya jika dosis berlebihan, pangan mungkin akan rusak sehingga tidak dapat diterima konsumen.

Dosis Pemberian Radiasi

            Besarnya dosis iradiasi yang diperlukan untuk mengawetkan suatu produk sangat tergantung pada jumlah kontaminasi awal mikroba (bioburden) yang terdapat pada produk yang akan disterilkan. Semakin sedikit bioburden suatu produk, semakin kecil dosis iradiasi yang diperlukan untuk mensterilkan produk tersebut, karena pemberian dosis iradiasi yang berlebihan dapat mengakibatkan kerusakan pada produk. Oleh karena itu, diperlukan dosis yang tepat untuk mendapatkan produk yang steril sekaligus meminimalkan kerusakan yang mungkin terjadi pada suatu produk. Dalam penerapannya menggunakan proses radiasi, terdapat beberapa  batasan yang harus dilakukan agar hasilnya dapat aman dan sesuai dengan yang diharapkan. Jika tidak ditangani dengan benar, ternapat efek kimia dalam buah yang dapat merusak dan menjadi toxic bagi manusia. Hasil penelitian mengenai efek kimia iradiasi pada berbagai macam bahan pangan menunjukkan pada hasil iradiasi (1 – 5 kGy) belum pernah ditemukan adanya senyawa yang toksik.  Pengawetan makanan dengan menggunakan iradiasi sudah terjamin keamanannya jika tidak melebihi dosis yang sudah ditetapkan, sebagaimana yang telah direkomendasikan oleh FAO-WHO-IAEA pada bulan november 1980.  Rekomendasi tersebut menyatakan bahwa semua bahan pangan yang diiradiasi tidak melebihi dosis 10 kGy aman untuk dapat dikonsumsi oleh manusia. Berikut ini merupakan tabel penerapan dosis dalam berbagai penerapan irradiasi di bidang pangan

Tabel 2. Penerapan dosis dalam berbagai penerapan irradiasi pangan

Tujuan	Dosis (kGy)	Produk
Dosis rendah (s/d 1 KGy) Pencegahan pertunasan Pembasmian serangga dan parasit Perlambatan proses fisiologis	0,05 – 0,15 0,15 – 0,50 0,50 – 1,00	Kentang, bawang putih, bawang bombay, jahe, Serealia, kacang-kacangan, buah segar dan kering, ikan, daging kering Buah dan sayur segar
Dosis sedang (1- 10 kGy) Perpanjangan masa simpan Pembasmian mikroorganisme perusak dan patogen Perbaikan sifat teknologi pangan	1,00 – 3,00 1,00 – 7,00 2,00 – 7,00	Ikan, arbei segar Hasil laut segar dan beku, daging unggas segar/beku Anggur(meningkatkan sari), sayuran kering (mengurangi waktu pemasakan)
Dosis tinggi1 (10 – 50 kGy) Pensterilan industri Pensterilan bahan tambahan makanan tertentu dan komponennya	10 – 50	Daging, daging unggas, hasil laut, makanan siap hidang, makanan steril

Sumber: P.Kurstadt dan F. Fraser,1994 dalam Sari et.al, 2007

Berdasarkan table tersebut dapat diketahui bahwa dosis radiasi yang tepat pada buah-buahan termasuk buah jambu biji merah, adalah pada dosis sedang sehingga dapat memperpanjang masa simpan dari buah jambu biji merah.

Metode Iradiasi Jambu Biji Merah

Proses iradiasi pada jambu biji merah dapat digunakan Iradiator Panoramik Serbaguna (IRPASENA) dengan sumber radiasi gamma Co-60, aktivitas radioaktif 18.003,683 Ci, dan laju dosis 0,73771 kGy/jam. Buah jambu biji merah kemudian diiradiasi pada dosis sedang untuk memperpanjang masa simpan. Pada saat radiasi sinar gamma diberikan pada buah jambu biji, partikel foton yang berasal dari sinar gamma dengan energi berkecukupan menabrak sebuah molekul dan melontarkan elektron sehingga terbentuk pasangan ion (ionisasi). Proses ionisasi ini menyebabkan karakteristik fisik dan fungsi dari molekul sel akan berubah. DNA terlibat dalam semua proses metabolik dan klonogenik sel. Ionisasi pada DNA akan menghasilkan amplifiasi biologik. Radiasi menghasilkan spesi kimia yang sangat aktif dalam makanan yang bereaksi dengan DNA. Radiasi pengion memiliki energi yang cukup untuk menghilangkan elektron dari atom untuk membentuk ion atau radikal bebas. Elektron bebas akan menumbuk ikatan kimia dalam molekul DNA mikroba, sehingga akan memutus  ikatan tersebut yang menyebabkan mikroba mati. Selama proses iradiasi, bahan makanan tersebut akan menyerap energi radiasi. Radiasi akan memecah ikatan kimia pada DNA dari mikroba atau serangga kontaminan. Sehingga organisme kontaminan tidak mampu memperbaiki DNA-nya yang rusak, akibatnya pertumbuhannya akan terhamba. Terhambatnya pertumbuhan mikroba akan menghambat proses metabolisme pada bahan pangan. Dengan demikian proses pematangan atau pembusukan akan berjalan melambat.

 

Gambar 1. Proses pemecahan ikatan pada kromosom atau DNA.

Manfaat Iradiasi Jambu Biji Merah

Pemberian Iradiasi mampu memperpanjang masa simpan akibat mikroba penyebab kebusukan yang telah mati. Selain itu Hasil penelitian dari Zhaoxin Lu et al. (2004) dalam Sari et.al, (2007) melaporkan bahawa iradiasi mampu menurunkan jumlah E. coli, polifenol oksidan dan laju pernapasan sampel terhambat dan lebih kecil dari yang tidak teriradiasi serta waktu simpan dapat diperpanjang 3-6 hari dan kualitas tetap terjaga setelah disimpan 9 hari. Pengurangan massa pada sampel yang diradiasi berjalan lebih lambat dibandingkan pada sampel kontrol. Hal ini menyatakan bahwa radiasi gamma mampu memperlambat proses fiioligis buah jambu biji merah selama masa penyimpanan dibandingkan dengan tanpa diradiasi. Karena proses respirasi buah terhambat, maka komponen massa yang menguap atau hilang menjadi semakin sedikit. Dengan kata lain, pengurangan massa atau penyusutan bobot menjadi lebih kecil.

Kerugian Iradiasi Jambu Biji Merah

           Apabila dosis radiasi yang diberikan pada buah jambu melebihi batas maka dapat berpengaruh terhadap kesehatan orang yang mengkonsumsi akibat cemaran dari radiasi tersebut. Buah iradiasi akan mengalami penurunan sedikit kandungan gula, namun penurunan yang utama adalah glukosa dan sukrosa. Penurunan ini dapat disebabkan stress dalam buah yang dihasilkan oleh perlakuan iradiasi, namun radiasi tidak berpengaruh signifikan terhadap kadar gula produk. Iradiasi dapat memecah berat high-molecular karbohidrat menjadi ukuran yang menjadi lebih kecil. Pecahnya material dinding sel misalnya pectin. Kemudian komponen lainnya seperti asam amino essensial, asam lemak essensial, dan mineral tidak terpengaruh, meskipun beberapa vitamin c dan vitamin b1 sedikit hilang.