## PENGARUH DOSIS IRADIASI GAMMA TERHADAP PENGURANGAN BOBOT CABAI RAWIT SEBAGAI TEKNOLOGI PENGAWETAN MAKANAN
Dhita Ariyanti 1* , Kartini Megasari 2 , Ridho 3 , Rieka Arkaninto Adeska 4 , Sulhamdi Akbar 5 Dosen Program Studi Teknokimia Nuklir, Politeknik Teknologi Nuklir Indonesia 1,2 UKM Riset Politeknik Teknologi Nuklir Indonesia, Badan Riset dan Inovasi Nasional 3 Program Studi Elektronika Instrumentasi, Politeknik Teknologi Nuklir Indonesia 4 Program Studi Elektro Mekanika, Politeknik Teknologi Nuklir Indonesia 5 dhit001@brin.go.id
Submitted May 22, 2023; Revised October 24, 2023; Accepted November 4, 2023

## Abstrak
Teknologi  pangan  sebagai  salah  satu  sumber  kebutuhan  hidup  manusia  yang  harus  mendapatkan perhatian  khusus.  Berbagai  metode  dalam  mengupayakan  teknologi  pengawetan  makanan  dilakukan agar  memiliki  masa  simpan  yang  panjang.  Penelitian  ini  memiliki  tujuan  untuk  menurunkan prosentase  susut  bobot  cabai  rawit  melalui  teknologi  iradiasi  gamma.  Metode  penelitian  yang digunakan  pada  proses  pengawetan  cabai  rawit  berupa  penyinaran  dengan  iradiasi  gamma  melalui dosis yang bervariasi (1; 1.5; 2; dan 2.5 kGy). Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa iradiasi  gamma  pada  dosis  1;  1.5;  2;  dan  2.5  kGy  berpengaruh  terhadap  susut  bobot  cabai  rawit. Prosentase  susut  bobot  tertinggi  terjadi  pada  pengamatan  hari  ke  8  hingga  10  yang  berikisar  antara 5.58%  hingga  18.71%,  dari  yang  semula  (tanpa  iradiasi  gamma  31.69%).  Secara  intraseluler,  ini artinya terdapat  gangguan  membran jamur pada  cabai  rawit yang  menyebabkan kebocoran  gula dan protein dari sel yang rusak. Selain itu, iradiasi mengganggu fungsi metabolisme malate dehydrogenase (MDH) dan succinate dehydrogenase (SDH) dalam siklus tricarboxylic acid cycle (TCA). Penelitian ini  diuji  secara  statistik  dengan  single  ANOVA  dan  menunjukkan  bahwa  iradiasi  gamma mempengaruhi susut bobot cabai rawit. Hasil F hitung (6.725) > F tabel (3.8852). Kata Kunci : iradiasi gamma, cabai rawit, susut bobot

## Abstract
Food  technology  as  a  source  of  human  needs  must  receive  a  special  attention.  Various  methods  in pursuing  food preservation technology  are carried out  in order  to  have a  long  shelf  life.  This study aims  to  reduce  the  percentage  of  weight  loss  of  cayenne  pepper  through  gamma  irradiation technology.  The  research  method  used  in  the  process  of  preserving  pepper  is  gamma  exposure irradiation  at  varying  doses  (1;  1.5;  2;  and  2.5  kGy).  Based  on  the  research  results,  it  can  be concluded  that  gamma  irradiation  at  doses  of  1;  1.5;  2;  and  2.5  kGy  affected  the  weight  loss  of cayenne  pepper.  The  8th  to  10th  days  of  observation  showed  the  highest  percentage  of  weight  loss which  ranged  from  5.58%  to  18.71%,  from  the  original  (31.69%  without  gamma  irradiation). Intracellularly, this means that there is a disruption of the fungal membrane in cayenne pepper which causes  leakage  of  sugar  and  protein  from  damaged  cells.  In  addition,  irradiation  disrupts  the metabolic  function  of  malate  dehydrogenase  (MDH)  and  succinate  dehydrogenase  (SDH)  in  the tricarboxylic acid cycle (TCA). This study was tested statistically with a single ANOVA, showing that gamma irradiation affected the weight loss of cayenne pepper as proved by the result of F crit (6.725) > F table (3.8852).
Keywords : gamma irradiation, cayenne pepper, weight loss

## 1. PENDAHULUAN
Teknologi  pengawetan  memiliki  manfaat untuk memperpanjang umur simpan makanan.  Hal  ini  dapat  dilakukan  melalui berbagai  cara  pengolahan  dan  pengawetan yang dapat memberikan perlindungan
Vol. 8 No. 2 Desember 2023
terhadap bahan pangan yang akan dikonsumsi.  Beberapa  tinjauan  literatur memberikan  ide  atau  gagasan  pengawetan makanan  yang  bervariasi.  Salah  satu  metode adalah  penggunaan  film  kemasan.  Film karboksil  metil  digunakan  sebagai  pelapis kue  yang  mengandung  antosianin  dan polifenol  [1].  Film  hidrogel  berbahan  dasar natrium karboksimetil selulosa (CMC)/ polivinil  alkohol  (PVA)/  poli(etilena  imina) (PEI)/asam  tanat  (TA).  Dalam  penelitian tersebut,  penggunaan  film  hidrogel  sangat elastis dan serbaguna dirancang dan didemonstrasikan  sebagai  pengemasan  dan pengawetan  makanan  yang  efisien.  Namun sayangnya,  penggunaan  film  ini  memiliki keterbatasan  berupa  daya  regang  dan  fungsi yang relatif sederhana, yang sangat membatasi penerapan praktisnya [2].
Selain penggunaan film hidrogel, nanoteknologi  menawarkan  strategi  yang layak  untuk  mengintegrasikan  teknologi mutakhir  ke  dalam  berbagai  operasi  yang terkait  dengan  produksi,  pengembangan, fabrikasi,  pengemasan,  penyimpanan,  dan distribusi  makanan  [3,  4,  5].  Penggunaan teknologi  nano  dilakukan  pada essential  oil Monarda  didyma  L .  untuk  memperpanjang umur  simpan  blueberry  [6].  Meskipun penggunaan  nanoteknologi  dalam  aplikasi makanan  semakin  maju,  ada  beberapa  efek negatif atau berbahaya bagi kesehatan terkait dengan  toksisitas  dan  bahaya  menelan partikel  nano  dalam  makanan.  Terlepas penggunaan  nanoteknologi  dalam  industri pangan, khususnya dalam pengolahan, pengawetan  dan  pengemasan,  dengan  masa depannya  yang  menjanjikan,  nanopartikel memiliki  toksisitas.  Toksisitas  nanopartikel dalam  makanan  serta  perkembangannya dalam keamanan pangan perlu ditinjau [7, 8, 9].
Kalium  sorbat  telah  banyak  digunakan sebagai  pengawet  makanan  yang  tidak mempengaruhi  warna,  rasa  atau  aroma  dari sampel  makanan.  Telah  dilaporkan  sebagai pengawet kimiawi yang efektif terhadap ragi,
jamur, dan bakteri terpilih untuk memperpanjang  umur  simpan  makanan  laut tertentu  [10,  11].  Namun,  penggunaan  bahan kimia  mampu  meninggalkan  residu  dalam makanan.  Sehingga  perlu  adanya  teknologi lain  yang  tidak  meninggalkan  residu  selama proses  pengawetannya.  Teknologi  iradiasi gamma  dikatakan  efektif  untuk  pengawetan makanan.  Beberapa  penelitian  terdahulu mengemukakan  bahwa  dosis  iradiasi  gamma 0.5 kGy pada buah Ponkan efektif menurunkan pembusukan [12]. Iradiasi gamma digunakan sebagai teknologi preservasi  yang  aman  dan  efektif  untuk pengawetan  ikan  karena  komposisi  dasar tidak  terpengaruh  secara  signifikan  pada dosis  radiasi  hingga  10  kGy  [13].  Iradiasi gamma  juga  digunakan  sebagai  teknologi pengawetan  udang Penaeus  monodon [14] . Penggunaan  iradiasi  gamma  dengan  suhu rendah dapat bermanfaat untuk
memperpanjang umur simpan dan meningkatkan  kualitas  udang.  Umumnya, pengawet makanan digunakan untuk mencegah  pertumbuhan  jamur  dan  ragi  dan pada  akhirnya  meningkatkan  umur  simpan produk.  Sehingga,  tujuan  dari  penelitian  ini adalah  meningkatkan  umur  simpan  cabai rawit melalui metode iradiasi gamma dengan menghitung susut bobotnya.

## 2. METODE PENELITIAN
Lima buah cabai rawit dengan ukuran sedang dibersihkan  dan  dimasukkan  dalam  plastik klip.  Sebelum  dimasukkan  pada  plastik  klip, masing-masing  cabai  rawit  ditimbang  dan dicatat.  Satu  buah  cabai  rawit  digunakan sebagai kontrol dan empat buah cabai lainnya digunakan  sebagai  respon  dari  pengaruh iradiasi  gamma  pada  berbagai  dosis  iradiasi. Masing-masing cabai rawit  diiradiasi dengan dosis  1;  1,5;  2;  dan  2.5  kGy.  Selanjutnya pengamatan dilakukan selama 14 hari dengan periode  penimbangan  kelima  buah  cabai rawit  selama  dua  kali  sehari.  Dari  hasil penimbangan  pada hari ke 2, 4, 6, 8, dan 14,
kelima  cabai  rawit  diamati  prosentase penyusutan bobotnya.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian  ini  serupa  dengan  penelitian  yang dilakukan  Zhao,  Hu,  Wang,  Chen,  &  Huang (2020). Penicillium  digitatum merupakan patogen  jamur  yang  bertanggung  jawab  atas pembusukan pascapanen buah jeruk. Penelitian  tentang  pengaruh  iradiasi  sinar gamma  terhadap  pertumbuhan  jamur  dan fisiologi pascapanen Ponkan mandarin ( Citrus  reticulata  Blanco )  menunjukkan bahwa terdapat ketergantungan dosis terhadap  penghambatan  pertumbuhan P. digitatum yang  dimediasi  iradiasi  gamma. Penelitian  mengkaji  integritas  membran jamur  yang  terpapar  radiasi  gamma  untuk memahami  mekanisme  yang  mendasari penghambatan  pertumbuhan  yang  diamati. Iradiasi gamma mengganggu membran jamur, mengakibatkan kebocoran isi intraseluler,  seperti  gula  dan  protein  dari  sel yang  rusak.  Selain  itu,  iradiasi  mengganggu fungsi metabolisme malate dehydrogenase
(MDH)  dan  succinate  dehydrogenase  (SDH) dalam  siklus  tricarboxylic  acid  cycle  (TCA). Hasil  keseluruhan  menunjukkan  bahwa  pada
suhu  kamar,  efek  pengawet  radiasi  0,25  dan 0,75  kGy  tidak  terlihat,  sedangkan  1,0  kGy mengakibatkan  penuaan  buah  Ponkan  yang cepat; 0,5 kGy merupakan dosis radiasi yang optimal untuk memperlambat laju pembusukan  buah  sekaligus  menurunkan nutrisi  dan  susut  bobot  dalam  penyimpanan. Selain  itu,  iradiasi  0,5  kGy  mengurangi kandungan malondialdehid
(MDA), menghasilkan peningkatan aktivitas
superoksida dismutase (SOD), katalase (CAT),  dan  peroksidase  (POD).  Dengan demikian,  temuan  ini  menunjukkan  bahwa dosis  optimal  radiasi  gamma  berpotensi memperpanjang  umur  simpan  buah  Ponkan pada suhu ruang [3].
Hal  serupa  terjadi  pada  cabai  rawit  yang menunjukkan  pada  pengamatan  hari  10 hingga  14  memiliki  prosentase  susut  bobot yang  sangat  signifikan.  Hal  ini  disebabkan oleh  adanya  gangguan  membran  jamur  pada cabai rawit dan mengakibatkan kebocoran isi intraseluler,  seperti  gula  dan  protein  dari  sel yang  rusak.  Selain  itu,  iradiasi  mengganggu fungsi  metabolisme  malate  dehydrogenase (MDH)  dan  succinate  dehydrogenase  (SDH) dalam siklus tricarboxylic acid cycle (TCA).
Gambar 1. Pengaruh iradiasi gamma pada berbagai dosis terhadap susut bobot cabai rawit (Sampel 1)
Sumber: Hasil Pengolahan Data oleh Peneliti
Berdasarkan  hasil  pengamatan,  sampel  1 (Gambar  1  dan  Tabel  1)  cabai  rawit  yang tidak  melalui  iradiasi  gamma  memiliki prosentase susut bobot paling tinggi (mencapai  70.05%).  Sedangkan  cabai  rawit dengan  dosis  iradiasi  1;  1.5;  dan  2  kGy
memiliki trend pengurangan prosentase susut bobot  yang  rendah.  Pada  dosis  iradiasi gamma  1  kGy,  penurunan  berkisar  37.20% dari bobot awal pada pengamatan hari ke-14. Hal yang sama juga terjadi pada pengurangan  bobot  pada  dosis  iradiasi
gamma  1.5  hingga  2.5  kGy,  yaitu  32.66%; 21.93%;  dan  29.24%  pada  pengamatan  hari ke-14.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  iradiasi gamma  bekerja  efektif  dalam  menurunkan prosentase susut bobot secara efektif.
Tabel 1. Prosentase susut bobot cabai rawit (sample 1) Hari Pengamatan Dosis (kGy) 0 1 1.5 2 2.5 0 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 2 2.95% 7.99% 7.16% 3.14% 5.35% 4 40.94% 12.78% 11.82% 5.88% 11.25% 6 56.53% 19.34% 16.38% 10.76% 16.88% 8 63.83% 23.34% 20.80% 13.52% 20.58% 14 70.05% 37.20% 32.66% 21.93% 29.24% Sumber: Hasil Pengolahan Data oleh Peneliti

## Gambar 2. Pengaruh iradiasi gamma pada berbagai dosis terhadap susut bobot cabai rawit
(Sampel 2)
Sumber: Hasil Pengolahan Data oleh Peneliti
Sedangkan  pada  Gambar  2  dan  Tabel  2, prosentase  pengurangan  bobot  cabai  rawit tanpa iradiasi gamma hingga hari pengamatan ke-14 mencapai 31.69%. Hal ini berbeda  jauh  dengan  penurunan  prosentase bobot  cabai  rawit  yang  diberikan  paparan dosis iradiasi gamma baik pada dosis 1; 1.5; 2;  maupun  2.5  kGy  yang  hanya  turun  dari range 6.55% hingga 18.71%.
Tabel  2.  Prosentase  susut  bobot  cabai  rawit (sample 2)
Hari Pengamatan Dosis (kGy) 0 1 1.5 2 2.5 0 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 2 0.62% 0.73% 1.28% 0.15% 1.75% 4 5.85% 2.18% 4.36% 4.52% 5.85% 6 12.62% 4.13% 7.44% 10.55% 9.94% 8 19.38% 5.58% 10.26% 12.06% 14.04% 14 31.69% 6.55% 12.31% 13.57% 18.71% Sumber: Hasil Pengolahan Data oleh Peneliti
Hasil  pengamatan  pengurangan  susut  bobot cabai  rawit  terhadap  penyinaran  iradiasi gamma  ini  selanjutnya  diuji  secara  statistik melalui uji single ANOVA, yang menghasilkan F hitung lebih besar dibandingkan  F  tabel  atau  F  criteria  (Tabel 3).  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  metode penyinaran  iradiasi  gamma  mempengaruhi susut bobot cabai rawit secara signifikan.
Gambar  1  dan  2  menunjukkan  bahwa prosentase  susut  bobot  cabai  rawit  paling tinggi  terjadi  pada  sample  yang  tidak ditreatmen  dengan  iradiasi  gamma  (0  kGy). Sedangkan  cabai  rawit  yang  ditreatmen dengan  iradiasi  gamma  tampak  mengalami tren penurunan susut bobot secara signifikan.

## Tabel 3. Uji single ANOVA pengaruh iradiasi gamma terhadap susut bobot cabai rawit SUMMARY
Groups Count Sum Average Variance Column 1 5 7 1.4 0.925 Column 2 5 0.828347 0.165669 0.00902 Column 3 5 1.910734 0.382147 0.034784 ANOVA Source of Variation SS df MS F P-value F crit Between Groups 4.344099 2 2.17205 6.725972 0.010984 3.885294 Within Groups 3.875216 12 0.322935 Total 8.219316 14 Sumber: Hasil Pengolahan Data oleh Peneliti 4. SIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa iradiasi gamma berpengaruh  terhadap  susut  bobot  cabai rawit. Prosentase susut bobot tertinggi terjadi pada pengamatan hari ke 10 hingga 14, yang artinya  terdapat  gangguan  membran  jamur pada  cabai  rawit  sehingga  mengakibatkan kebocoran  isi  intraseluler,  seperti  gula  dan protein  dari  sel  yang  rusak.  Selain  itu, iradiasi  mengganggu  fungsi  metabolisme malate dehydrogenase (MDH) dan succinate dehydrogenase (SDH) dalam siklus tricarboxylic acid cycle (TCA). Penelitian ini diuji  secara  statistik  dengan  single  ANOVA dan  menunjukkan  bahwa  iradiasi  gamma mempengaruhi  susut  bobot  cabai  merah secara signifikan (F hitung > F tabel ).

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   I. Ćorković, A. Pichler, I. Buljeta, J. Šimunović and M. Kopjar, "Carboxymethylcellulose hydrogels:  Effect  of  its  different  amount  on preservation  of  tart  cherry  anthocyanins  and polyphenols," Current  Plant  Biology, vol.  28, no. 100222, pp. 1-8, 2021.
[2]   B.  Zhao,  S.  Hu,  D.  Wang,  H.  Chen  and  M.
Huang, "Inhibitory effect of gamma irradiation on  Penicillium  digitatum  and  its  application  in the  preservation  of  Ponkan  fruit," Scientia Horticulturae, Vols.  Volume  272,  15  October 2020, no. 109598, pp. 1-9, 2020.
[3]   B.  Zhao,  S.  Hu,  D.  Wang,  H.  Chen  and  M. Huang, "Inhibitory effect of gamma irradiation on  Penicillium  digitatum  and  its  application  in the  preservation  of  Ponkan  fruit," Scientia Horticulturae Volume 272, p. 109598, 2020.
[4]   R.  Biswas,  M.  Alam,  A.  Sarkar,  M.  I.  Haque, M.  M.  Hasan  and  M.  Hoque,  "Application  of nanotechnology in food: processing, preservation, packaging and safety assessment," Heliyon  Volume  8,  Issue  11,  November  2022, e11795;
https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e11795, 2022.
[5]   E.  d.  Francisco  and  R.  García-Estepa, "Nanotechnology  in  the  agrofood  industry," J. Food Eng., 238, pp. 1-11, 2018.
[6] Y. Zhang, J. Dai, X. Ma, C. Jia, J. Han, C. Song, Y.  Liu,  D.  Wei,  H.  Xu,  J.  Qin  and  S.  Yang,
"Nano-emulsification  essential  oil  of  Monarda didyma L. to improve its preservation effect on postharvest  blueberry," Food  Chemistry, Vols. Volume  417,  15  August  2023,  no.  135880,  pp.
[7] 1-8, 2023.
A.  López-Rubio  and  M.  M.-S.  M.J.  Fabra,
"Food  packaging  based  on  nanomaterials," Multidisciplinary  Digital  Publishing  Institute,
2019.
[8]   K.  Naidu,  J.  Adam  and  P.  Govender, "Biomedical  applications  and  toxicity  of nanosilver: a review," Medical Technol. SA, 29 (2), pp. 13-19, 2015.
[9]   K. Pathakoti, M. Manubolu and H.-M. Hwang, "Nanostructures:  current  uses  and  future applications  in  food  science,"  J.  Food  Drug Anal., 25 (2), pp. 245-253, 2017.
[10]  T.  Sheuty,  M.  Kamrujjaman,  M.  Islam,  M. Hossain  and  R.  Haque,  "Effect  of  potassium sorbate and gamma irradiation on the shelf-life of  Hilsa  shad,  Tenualosailisha(Hamilton, 1822)  at  low  temperature,"  Jahangirnagar Univ. J. Biol. Sci., 6 (2), pp. 67-73, 2017.
[11]  O. Remisha, K. Biji, S. Gupta, J. James and S. Mathew,  "Applications  of  Potassium  Sorbate dip treatment for the extension of shelf life of Indian Mackerel (Rastrelligerkanagurta)
during  chill  storage,"  Imp.  J.  Interdiscip.  Res. (IJIR), 2 (11), pp. 1874-1883, 2016.
[12]  V.  Sinanoglou,  A.  Batrinou,  S.  Konteles  and K.
Sflomos, "Microbial population, physicochemical  quality,  and  allergenicity  of molluscs  and  shrimp  treated  with  cobalt-60 gamma radiation," J. Food Protect., 70 (4) , pp. 958-966, 2007.
[13]  M.  S.  Islam,  A.  Hossain,  M.  Islam,  M.  K. Munshi, M. S. Hussain, K. C. Das, I. Ahmed, M.  S.  I.  Khan  and  R.  Huque,  "Impact  of gamma  radiation,  potassium  sorbate  and  low temperature  on  shrimp  (Penaeus  monodon) preservation,"  Heliyon,  Vols. Volume 8, Issue 12, December 2022, no. e12596, pp. 1-9, 2022.
[14]  Y.  Zhao,  S.  Zhou,  X.  Xia,  M.  Tan,  Y.  Lv,  Y.
Cheng  and  Y.  Tao,  "High-performance carboxymethyl  cellulose-based  hydrogel  film for  food  packaging  and  preservation  system,"
International Journal of Biological Macromolecules; https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.11.102
, pp. 1126-1137, 2022.