Residu pestisida pada sayuran dan buah-buahan serta bahan berbahaya dari kemasan pangan dapat dideteksi menggunakan sensor berukuran kecil. Teknologi ini dikembangkan peneliti IPB University, Prof. Wulan Tri Wahyuni S, untuk mendukung pengujian keamanan pangan yang cepat, sederhana, dan berbiaya rendah.
Sensor elektrokimia berbasis nanomaterial tersebut memiliki bentuk menyerupai alat pengukur kadar gula darah. Inovasi ini dipaparkan Prof. Wulan dalam Orasi Ilmiah Guru Besar IPB University pada Sabtu (24/10/2026) dengan judul “Sensor Elektrokimia Berbasis Nanomaterial: Teknologi Analisis Cepat untuk Jaminan Mutu dan Keamanan Pangan”.
Prof. Wulan menjelaskan, sensor elektrokimia merupakan perangkat yang terdiri atas transduser untuk menerjemahkan sinyal reaksi kimia dan elektroda sebagai tempat pengukuran. Elektroda dapat berbentuk batang dengan ukuran sekitar setengah pulpen atau strip seperti alat pengukur gula darah.
Bahan yang dideteksi akan bereaksi pada elektroda dan menghasilkan arus listrik. Besarnya arus berkaitan dengan konsentrasi bahan tersebut. Untuk meningkatkan sensitivitas dan selektivitas pengukuran, elektroda dimodifikasi menggunakan nanomaterial.
Salah satu penerapan teknologi ini adalah mendeteksi residu paraokson-etil dan karbaril, dua jenis pestisida yang digunakan petani di Indonesia. Residu kedua pestisida tersebut berisiko terhadap kesehatan apabila masuk ke dalam tubuh melalui pangan.
Untuk mendeteksi paraokson-etil, Prof. Wulan mengembangkan sensor berbasis multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) dan grafena. Sensor tersebut mampu mendeteksi pestisida pada konsentrasi jauh di bawah batas maksimum residu sebesar 0,05 miligram per kilogram.
Pengujian pada kol dan apel hijau menunjukkan hasil yang tidak berbeda signifikan dibandingkan metode spektrofotometri.
Sementara itu, deteksi karbaril dilakukan menggunakan nanopartikel emas berbentuk batang. Nanopartikel dengan rasio panjang terhadap lebar paling rendah menghasilkan batas deteksi paling rendah. Sensor tersebut telah diaplikasikan pada kol, sawi putih, dan mentimun.
Prof. Wulan juga mengembangkan elektroda berbentuk strip dengan batas deteksi lebih rendah daripada batas maksimum residu karbaril. Teknologi ini berpotensi digunakan secara langsung di lapangan untuk membantu pemeriksaan keamanan pangan.
Selain residu pestisida, sensor elektrokimia berbasis komposit nanomaterial tersebut dikembangkan untuk mendeteksi bisfenol A (BPA). Senyawa ini dapat bermigrasi dari kemasan plastik tertentu, termasuk botol susu bayi, peralatan makan bayi, dan alat bantu tumbuh gigi bayi.
Hasil penelitian menunjukkan sensor mampu mendeteksi BPA yang bermigrasi dari botol susu dengan batas deteksi jauh di bawah batas migrasi yang diperbolehkan. Hasil pengukurannya juga tidak berbeda signifikan dibandingkan metode spektrofotometri.
Teknologi sensor tersebut tidak hanya digunakan untuk mendeteksi bahan berbahaya, tetapi juga berpotensi mengidentifikasi pemalsuan rempah. Sensor merekam fingerprint atau pola sinyal khas dari sampel dengan komposisi kompleks. Salah satu penerapannya adalah mendeteksi pemalsuan cengkeh dalam bentuk serbuk.
Ke depan, pengembangan sensor elektrokimia ini akan diarahkan pada miniaturisasi dan otomatisasi. Dengan pengembangan tersebut, teknologi ini diharapkan dapat mendukung pemeriksaan mutu dan keamanan pangan secara lebih praktis, cepat, dan terjangkau.
