Cek Residu Pestisida dan BPA Semudah Ukur Gula Darah, Peneliti IPB University Kembangkan Sensor Cepat dan Murah

Residu pestisida pada sayuran dan buah, hingga bahan berbahaya pada kemasan pangan, kini dapat dideteksi dengan sensor berukuran kecil yang bentuknya menyerupai alat pengukur kadar gula darah. 

Sensor elektrokimia berbasis nanomaterial itu dikembangkan peneliti IPB University, Prof Wulan Tri Wahyuni S, agar analisis keamanan pangan berlangsung cepat, sederhana, dan berbiaya rendah.

Inovasi ini dipaparkannya dalam Orasi Ilmiah Guru Besar IPB University, Sabtu (24/10), dengan judul penelitian “Sensor Elektrokimia Berbasis Nanomaterial: Teknologi Analisis Cepat untuk Jaminan Mutu dan Keamanan Pangan”.

Sensor Sebesar Setengah Pulpen

Prof Wulan menjelaskan, sensor elektrokimia adalah perangkat kecil yang terdiri atas transduser untuk menerjemahkan sinyal reaksi kimia dan elektroda sebagai tempat pengukuran.

“Elektrodanya dapat berbentuk batang, kurang lebih setengah ukuran pulpen, atau berbentuk strip seperti alat pengukur gula darah,” ujarnya.

Ia menambahkan, “Bahan yang dideteksi bereaksi pada elektroda dan menghasilkan arus listrik yang besarnya berkaitan dengan konsentrasinya. Untuk meningkatkan sensitivitas dan selektivitas, elektroda dimodifikasi dengan nanomaterial.”

Residu Pestisida pada Sayur dan Buah

Sensor dikembangkan untuk mendeteksi paraokson-etil dan karbaril, dua pestisida yang digunakan petani di Indonesia. Bila residunya terkonsumsi, keduanya dapat menimbulkan risiko kesehatan.

Untuk paraokson-etil, sensor berbasis multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) dan grafena mampu mendeteksi hingga konsentrasi jauh di bawah batas maksimum residu (0,05 miligram per kilogram). 

“Pengujian pada kol dan apel hijau menunjukkan hasil yang tidak berbeda signifikan dibandingkan teknik spektrofotometri,” paparnya.

Untuk karbaril, Prof Wulan memakai nanopartikel emas berbentuk batang. Nanopartikel dengan rasio panjang terhadap lebar paling rendah menghasilkan batas deteksi paling rendah. Sensor diaplikasikan pada kol, sawi putih, dan mentimun. 

“Kami juga mengembangkan elektroda berbentuk strip yang batas deteksinya lebih rendah daripada batas maksimum residu karbaril, sehingga berpotensi digunakan langsung di lapangan,” ujar dia.

BPA dari Botol Susu Bayi

Sensor berbahan komposit nanomaterial juga dipakai mendeteksi bisfenol A (BPA), senyawa yang dapat bermigrasi dari kemasan plastik tertentu, seperti botol susu bayi, peralatan makan bayi, dan alat bantu tumbuh gigi bayi.

“Sensor berhasil mendeteksi BPA yang bermigrasi dari botol susu dengan batas deteksi jauh di bawah batas migrasi yang diperbolehkan. Hasilnya, lagi-lagi, tidak berbeda signifikan dibandingkan spektrofotometri,” kata Prof Wulan menjelaskan.

Deteksi Pemalsuan Cengkeh

Selain bahan berbahaya, sensor ini dikembangkan untuk mendeteksi pemalsuan rempah. Sensor merekam fingerprint atau pola sinyal khas dari sampel berkomposisi kompleks, dan salah satu penerapannya mendeteksi pemalsuan cengkeh serbuk.

Ke depan, Prof Wulan menargetkan pengembangan sensor akan diarahkan pada miniaturisasi dan otomatisasi. (dh)