Para peneliti yang dipimpin oleh Dr Pallab Sinha Mahapatra, seorang profesor di Departemen Teknik Mesin, IIT Madras, telah mengembangkan perangkat portabel yang dapat mendeteksi berbagai zat yang biasa digunakan sebagai agen pemalsuan dalam susu dalam waktu 30 detik.
Berkolaborasi dengan Dr Mahapatra dalam upaya yang menarik ini adalah peneliti peneliti Subhashis Patari dan Dr Priyankan Datta. Bersama-sama, mereka telah menulis makalah penelitian yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal peer-review bergengsi, Nature Scientific Reports.
Para peneliti mengklaim bahwa “perangkat portabel berbasis kertas tiga dimensi (3D)” ini memiliki kemampuan untuk mendeteksi zat yang digunakan sebagai bahan pemalsuan dalam susu termasuk urea, deterjen, sabun, pati, hidrogen peroksida, natrium-hidrogen-karbonat dan garam, di antaranya yang lain.
Para peneliti ini bahkan mengklaim bahwa seseorang dapat melakukan tes ini di rumah. Untuk menguji agen pemalsuan ini dalam susu, seseorang hanya membutuhkan satu mililiter susu.
Selain itu, siaran pers baru-baru ini yang dikeluarkan oleh institut membuat argumen bahwa, tidak seperti metode berbasis laboratorium konvensional yang mahal dan memakan waktu untuk menguji kemurnian susu, “teknologi baru ini terjangkau dan juga dapat digunakan untuk menguji cairan lain seperti air, jus segar, dan bahkan milkshake untuk bekas pemalsuan. (LR: Gambar di atas Dr Pallab Mahapatra dan gambar representasional)
Pemalsuan susu: Masalah yang membutuhkan pemecahan
Menurut laporan Food Safety and Standard Authority of India (FSSAI), pada 2019, 41% (pada 2018, 70%) susu yang diproduksi di India telah dipalsukan.
“Jumlah total kasus pemalsuan susu yang terdaftar sekitar 15.000 per tahun. Saat ini, urea, melamin, deterjen, asam borat, formalin, amonium sulfat, soda kaustik, pati, gula, hidrogen peroksida, sabun, karamel, dan banyak lagi zat berbahaya ditambahkan ke dalam susu untuk mencemari susu. Hambatan utama untuk memperbaiki masalah ini adalah kurangnya penegakan hukum yang ketat dan tidak tersedianya teknik deteksi yang cepat dan mudah,” kata Dr Pallab Mahapatra, dalam percakapan dengan The Better India.
Isu-isu penting ini memotivasi mereka untuk memecahkan masalah ini. Mereka mempelajari situasi saat ini, memeriksa fasilitas yang tersedia, dan mengembangkan alat pendeteksi pemalsuan mereka.
“Biaya dan keterampilan laboratorium adalah kendala utama bagi negara berkembang seperti India. Oleh karena itu, untuk menjaga agar harga tetap rendah dan membuat perangkat mudah digunakan, kami mengusulkan perangkat berbasis kertas dengan konsep kode warna. Kami telah melakukan berbagai percobaan laboratorium untuk mendeteksi pemalsuan seperti urea, deterjen, sabun, garam, H2O2, asam borat, dan penetral dalam susu dan berhasil mengidentifikasinya dalam satu kali pengujian,” jelasnya.
Kiri: Peneliti IIT Madras mengembangkan perangkat ramah kantong untuk mendeteksi pemalsuan susu dalam 30 detik; Kanan: Gambar Representasi
Bagaimana cara kerjanya?
Menguraikan bagaimana perangkat berbasis kertas ini bekerja, Dr Mahapatra mencatat bahwa teknologi di balik ide mereka adalah kombinasi mikrofluida dan reaksi kalorimetrik.
“Alat kami pada dasarnya adalah kertas penyerap, yang terdiri dari mikropori di mana cairan dapat dengan mudah mengalir karena aksi kapiler. Perangkat ini terdiri dari penutup atas dan bawah dan perangkat mikrofluida berbasis kertas 3D struktur sandwich. Desain 3D memiliki saluran hidrofilik dan zona deteksi melingkar. Sampel ditambahkan dalam lubang kecil di penutup atas, dan dipindahkan ke zona deteksi melalui saluran hidrofilik karena aksi kapiler yang melekat. Reaksi kimia terjadi di zona deteksi,” jelasnya.
“Teknik deteksi kolorimetri mengidentifikasi pemalsuan di zona deteksi ini, dan pemalsuan dapat diukur menggunakan uji intensitas warna. Penutup transparan disediakan di luar perangkat untuk mengurangi laju penguapan reagen. Pita warna dan nama campuran disediakan di bagian belakang sampul bawah untuk memudahkan pengguna memahaminya,” tambahnya.
“Dengan pita warna yang disediakan, jumlah pemalsuan dapat diukur dengan batas deteksi bervariasi dari 0,1% hingga 0,4% untuk pemalsuan yang berbeda,” kata Dr Mahapatra.
“Ide ini lebih baik dari teknik lain yang sudah ada dalam hal biaya, volume sampel, dan waktu. Ini memberikan deteksi kuantitatif dan kualitatif dari beberapa pemalsuan secara bersamaan dengan konsumsi energi nol, sementara juga ringan dan mudah digunakan. Produk ini dapat digunakan di setiap rumah dan pengaturan terbatas sumber daya apa pun. Calon pelanggan produk saat ini adalah pusat pengumpulan makanan, rumah tangga, sekolah, hotel, laboratorium, dan industri makanan,” tambahnya.
Tapi bagaimana alat ini bisa menguji kemurnian susu hanya dalam 30 detik?
Seperti yang dijelaskan Dr Mahapatra, “Reaksi kolorimetri terjadi segera setelah sampel menyentuh titik deteksi. Jadi dalam beberapa detik, kita bisa mendapatkan jawaban ya atau tidak.”
Mendeteksi pemalsuan susu: Multiscale Multiphysics Group, Fluid Systems Laboratory (FSL), Jurusan Teknik Mesin
Mengembangkan perangkat ini
Dr Mahapatra dan timnya telah bekerja di bidang ini selama empat tahun terakhir. Mereka memulai dengan melakukan studi literatur yang mendetail tentang masalah tersebut.
“Tujuan kami juga untuk memfasilitasi pertemuan yang menentukan dengan para ahli di bidang yang sama, menguji reagen kimia dan menyelidiki teknik deteksi yang ideal. Kami juga melakukan eksperimen dengan konsentrasi berbeda untuk memantau perubahannya. Kami melakukan studi mendetail tentang teknik deteksi untuk meningkatkan sensitivitas dan batas deteksi (LoD),” kenangnya.
“Kami melakukan pengujian mendalam terhadap daya tahan, spesifisitas, dan interferensi reagen dengan zat asing. Kami telah menguji beberapa prototipe berbeda dan sampai pada kemasan perangkat yang tepat. Karena itu, ada beberapa tantangan yang kami temui saat membuat perangkat seperti merumuskan desain untuk mendeteksi beberapa pemalsuan secara bersamaan, kontaminasi silang reagen, kebocoran sampel, dan penguapan reagen, ”tambahnya.
Kapan kita bisa membelinya dari rak?
Sebuah prototipe perangkat telah dikembangkan di laboratorium. Penemuan saat ini berada pada tingkat kesiapan teknologi (TRL) 3, di mana fungsi kritis/bukti konsep telah ditetapkan.
“Kami telah mengajukan paten untuk perangkat ini dan sedang mengerjakan modifikasi desain, serta mengembangkan metode deteksi pemalsuan makanan lainnya. Tujuan masa depan kami adalah untuk mengidentifikasi bahkan kontaminan berbahaya yang tidak biasa/tidak diketahui dalam makanan cair,” klaimnya.
Peralatan utama yang digunakan untuk tujuan ini dibeli melalui berbagai proyek. Bahan habis pakai dibeli melalui dana departemen/proyek serta dana PMRF (Prime Minister’s Research Fellows) Subhashis.
“Sebelum prototipe berkembang menjadi produk yang dapat dipasarkan, kami harus mengerjakan metode produksi yang terukur, desain yang menarik, dan strategi pemasaran yang tepat. Kami membutuhkan aplikasi seluler untuk akses mudah dan deteksi kontaminan secara kuantitatif. Nantinya, media berbasis web dapat dikembangkan untuk mengumpulkan informasi dan mempelajari pola pemalsuan negara. Kami juga membutuhkan staf pendukung untuk membantu kami dalam tahap pengembangan produk akhir. Otomasi proses fabrikasi adalah tantangan lain yang harus kami atasi,” katanya.
Dengan kata lain, masih ada beberapa cara sebelum Anda dapat membeli perangkat ini dari rak, tetapi ada maksud yang jelas bahwa tujuan akhirnya adalah pasar India yang lebih besar.
(Diedit oleh Pranita Bhat; Gambar milik IIT Madras, Pexels, Shutterstock)
