Manfaat Analisis Aktivasi Neutron (AAN) untuk Penentuan Kandungan Unsur Mineral dalam Bahan Pangan

Analisis Aktivasi Neutron (AAN) merupakan salah satu metode sensitif untuk menentukan kandungan multi-unsur tertentu dalam suatu bahan. Metode AAN memanfaatkan fenomena tumbukan neutron terhadap unsur-unsur dalam bahan, sehingga unsur-unsur tersebut dalam kondisi tidak stabil (radioaktif). Untuk mencapai kembali keadaan stabil, unsur tersebut melepaskan partikel beta (β) dan paket energi. Paket energi tersebut berupa sinar gamma yang bersifat karakteristik untuk setiap unsur, sehingga terbedakan antara satu unsur dengan unsur yang lain [1]. AAN banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang penelitian, diantaranya dalam bidang pangan.

Bahan pangan merupakan sumber utama asupan nutrisi bagi manusia. Selain berupa protein, karbohidrat, dan vitamin, bahan pangan juga menyediakan nutrisi berupa mineral yang penting untuk tumbuh kembang manusia. Unsur mineral diklasifikasikan 3 kelompok:

  • Unsur esensial: unsur yang dibutuhkan dan keberadaannya penting bagi tubuh. Usnur esensial dibagi menjadi dua, yaitu unsur esensial makro (yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah banyak) seperti Kalsium (Ca), Fosfor (P), Potasium (K), Sulfur (S), Natrium (Na), Klor (Cl), dan Magnesium (Mg); dan unsur esensial mikro (yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah sedikit) Besi (Fe), Seng (Zn), Tembaga (Cu), Selenium (Se), Krom (Cr), Kobalt (Co), Iodin (I), dan Molibdenum (Mo)
  • Unsur non esensial: unsur yang keberadannya mungkin bermanfaat untuk tubuh seperti Mangan (Mn), Silikon (Si), Nikel (Ni), Boron (B), dan Vanadium (V)
  • Unsur toksik: Flor (F), Kadmium (Cd), Timbal (Pb), dan Raksa (Hg) [2][3]

Proses Analisis Unsur Menggunakan AAN

Untuk menentukan kandungan unsur di dalamnya, sampel bahan dicuci bersih agar terbebas dari kontaminan dan dikeringkan menggunakan alat freeze dryer dengan tekanan kecil dan suhu di bawah nol derajat selsius. Sampel kering ditimbang (hanya memerlukan 50-100 mg) dan dimasukkan ke dalam vial untuk kemudian siap diiradiasi di teras reaktor. Indonesia memiliki 3 (tiga) reaktor riset, yaitu Reaktor Kartini 250 kW (Yogyakarta), Reaktor Triga Mark II 2 MW (Bandung), dan reaktor yang terbesar di Indonesia yaitu Reaktor G.A. Siwabessy 30 MW (Serpong). Sampel dibagi menjadi tiga, yaitu untuk waktu paruh pendek, medium, dan panjang. Setiap unsur memiliki waktu paruh yang berbeda

Setelah proses iradiasi, sampel berubah sifat menjadi radioaktif dan mengemisikan sinar gamma. Dengan memanfaatkan sinar gamma tersebut, konsentrasi unsur di dalam sampel dapat ditentukan menggunakan spektrometri gamma. Hasil keluaran alat spektrometri gamma berupa spektrum gamma, seperti pada Gambar 1.

spektrum

Gambar 1. Spektrum iradiasi panjang sampel bahan pangan Oyong dari Bangkalan, Jawa Timur

Jenis unsur yang terkandung di dalam bahan pangan ditentukan dari puncak energi gamma pada spektrum, sedangkan konsentrasinya ditentukan dengan membandingkan luasan area puncak spektrum sampel terhadap luasan area puncak spektrum bahan standar. Bahan standar (reference material) Bahan rujukan (RM) adalah istilah umum untuk sekelompok zat murni atau bahan matriks, yang digunakan untuk kalibrasi, validasi metode, pengukuran tertelusur, pengembangan metode, dan sebagai kontrol kualitas hasil pengukuran [4]. Dengan begitu, metode AAN sangat sensitif dalam menentukan kandungan unsur dalam bahan dalam orde ppm (parts per million), bahkan hingga orde ppb (parts per billion) untuk sebagian unsur.

Referensi

[1] Hamidatou L, Slamene H, Akhal T and Zouranen B 2013 Concepts , Instrumentation and Techniques of Neutron Activation Analysis Imaging and Radioanalytical Techniques in Interdisciplinary Research pp 141–78

[2] WHO 1996 Trace Element in Human Nutrition and Health

Baca juga:

[3] Mulyaningsih T R, Istanto, Yusuf S and Suprapti S 2010 Analisis unsur toksik dan makro-mikro nutrien dalam bahan makanan dengan metode analisis aktivasi neutron J. Iptek Nukl. Ganendra 13 46–55

[4] https://ec.europa.eu/jrc/en/faq/what-difference-between-crm-rm-srm-erm-8948

Ahmad Hasan As'ari
Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:

Yuk Ajukan Pertanyaaan atau Komentar