Oleh: Kavadya Syska, S.P., M.Si. (Dosen Bidang Teknologi Pangan – Food Technologist, Universitas Nahdlatul Ulama)
Teknologi pendeteksian makanan busuk menjadi semakin penting seiring meningkatnya perhatian terhadap keamanan pangan dan pengurangan limbah makanan. Penelitian ini mengusulkan sebuah film polimer 3D yang fleksibel dan elastis dengan kristal fotonik untuk deteksi visual susu basi. Dalam dunia Teknologi Pangan, inovasi ini menawarkan potensi besar dalam memastikan kualitas produk susu dan memberikan keamanan tambahan bagi konsumen. Penggunaan termoplastik poliuretan (TPU) sebagai substrat untuk struktur kristal fotonik yang mampu mendeteksi perubahan warna akibat gas hasil pembusukan adalah terobosan teknologi yang patut diperhatikan.
Dalam penelitian ini, TPU digunakan sebagai bahan utama substrat karena sifatnya yang elastis dan fleksibel, sehingga memungkinkan aplikasi biosensor pada berbagai bentuk dan ukuran wadah. Struktur kristal fotonik ini dibuat melalui proses pencetakan nano, menggunakan lapisan penghalang belakang yang memiliki susunan nanohemisfer sebagai cetakan untuk elektroforming nikel. Setelah dicetak, susunan nanohemisfer ini diimprint ke substrat TPU untuk membentuk struktur kristal fotonik yang dapat dikontrol melalui regangan (strain-controllable photonic crystal, SCPC). Dengan struktur ini, perubahan fisik yang disebabkan oleh gas pembusukan dapat langsung terdeteksi melalui perubahan warna struktural.
Keunggulan utama dari teknologi SCPC TPU ini terletak pada kemampuannya mendeteksi perubahan struktural hanya dengan elongasi minimal (ΔL sebesar 0.2 mm atau 1.2%). Ini menunjukkan sensitivitas tinggi terhadap perubahan gas di dalam wadah susu yang disebabkan oleh pembusukan. Warna struktural yang berubah saat susu mulai membusuk membuat biosensor ini menjadi alat yang mudah digunakan untuk deteksi visual tanpa perlu peralatan canggih.
Lebih jauh, pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini menunjukkan bahwa film SCPC TPU mampu secara efektif mendeteksi susu basi dalam wadah tertutup. Gas yang dihasilkan dari proses pembusukan susu menginduksi perubahan warna pada film, menjadikannya indikator visual yang jelas bagi pengguna. Pendekatan ini menawarkan keunggulan dibandingkan metode deteksi tradisional, seperti penggunaan sensor kimia atau indikator elektronik, karena biaya produksinya yang lebih rendah serta kepraktisannya yang tinggi.
Sebagai seorang dosen di bidang Teknologi Pangan, saya melihat inovasi ini sebagai langkah besar menuju solusi biosensor cerdas yang lebih ekonomis dan ramah lingkungan. Penggunaan film polimer fleksibel tidak hanya memberikan kemudahan dalam pengaplikasian pada berbagai jenis kemasan, tetapi juga meningkatkan keamanan pangan secara signifikan. Dalam industri susu, di mana kualitas dan kesegaran produk sangat krusial, teknologi ini dapat membantu mengurangi risiko konsumsi produk yang telah basi serta menurunkan tingkat limbah akibat produk yang dibuang secara prematur.
Selain itu, potensi penerapan teknologi ini tidak hanya terbatas pada produk susu. Dalam konteks yang lebih luas, struktur kristal fotonik berbasis polimer fleksibel ini dapat digunakan untuk mendeteksi berbagai jenis gas yang dihasilkan dari proses pembusukan berbagai produk pangan, seperti daging, ikan, atau produk olahan lainnya. Dengan demikian, penelitian lebih lanjut tentang aplikasi biosensor ini dapat memperluas cakupannya dalam industri makanan, baik untuk keamanan konsumen maupun untuk kepentingan ekonomi dan lingkungan.
Secara keseluruhan, inovasi ini menunjukkan bagaimana teknologi pangan dapat berkolaborasi dengan ilmu material dan nanoteknologi untuk menciptakan solusi yang lebih canggih dalam mendeteksi kualitas pangan. Penggunaan biosensor yang fleksibel, hemat biaya, dan ramah pengguna ini memiliki potensi untuk diadopsi secara luas di industri pangan, serta memberikan manfaat besar bagi konsumen dalam memastikan keamanan produk yang mereka konsumsi.
