Deteksi Kontaminan Pangan Non Halal dengan Metode FTIR (Fourier Transform Infrared)

Prof. Dr. Ahmed Zewail, menyatakan “lebih baik, apabila peneliti Muslim memfokuskan pada hal-hal yang peneliti barat tidak terpikirkan...…

Urgensi Penelitian Tentang Kehalalan Pangan

Halal merupakan istilah yang berasal dari Bahasa Arab. Menurut KBBI, halal berarti diizinkan atau tidak dilarang oleh syariat. Berdasarkan pandangan Islam, menggunakan produk halal termasuk sebagai suatu ibadah kepada Allah, sebagaimana ibadah yang lainnya.

Kehalalan dapat ditinjau dari tiga perspektif yaitu agama, ekonomi dan ilmu pengetahuan. Dari segi agama, setiap orang (baik muslim maupun nonmuslim) diperintahkan oleh Allah SWT. untuk mengkonsumsi makanan halal dan thayyib, sebagaimana firmanNya dalam QS Al-Baqarah ayat 168 yang artinya “Hai sekalian manusia, makanlah yang halal lagi baik dari apa yang terdapat di bumi, dan janganlah kamu mengikuti langkah-langkah syaitan, karena sesungguhnya syaitan itu adalah musuh yang nyata bagimu”. Dari segi ekonomi, investasi pangan halal global terus mengalami peningkatan dan hal ini tidak terlepas dari adanya sertifikasi halal. Pada tahun 2015, total pendapatan global dari produk yang telah tersertifikasi halal, mencapai USD 415 milyar. Di Indonesia, pada tahun 2012-2017, sebanyak 484.393 produk telah tersertifikasi halal dengan 47.718 perusahaan (Yunita, 2018).

Ilmu pengetahuan tentang kehalalan, selalu menarik untuk diteliti. Menurut Prof. Dr. Ahmed Zewail, seorang ilmuwan Mesir dan professor di California Institute of Technology, menyatakan bahwa “alangkah lebih baik, apabila peneliti Muslim memfokuskan penelitiannya pada hal-hal yang oleh peneliti barat tidak terpikirkan”. Oleh karena itu, peneliti Muslim seharusnya dapat mengembangkan metode analisis kehalalan produk yang tidak terpikirkan dan tidak menarik bagi peneliti barat karena hal tersebut tidak terkait langsung dengan kepentingan mereka, sehingga hal ini menjadi keuntungan bagi kita karena hasil-hasil penelitian yang terkait dengan kehalalan bersifat novelty (sesuatu yang baru) (Sudjadi dan Rohman, 2016).

FTIR (Fourier Transform Infrared)

Gambar 1.  Instrumen ATR-FTIR (www.thermofisher.com)

FTIR merupakan salah satu alat atau instrumen yang dapat digunakan untuk melihat gugus fungsi, mengidentifikasi senyawa dan menganalisis campuran yang terdapat pada sampel tanpa merusak sampel tersebut. FTIR lebih sering digunakan untuk mendeteksi senyawa organik, baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Prinsip kerja FTIR adalah interaksi antara energy dan materi. Sumber sinar berupa infrared yang melewati interferometer ke sampel, dimana interferometer tersebut berfungsi untuk mengontrol jumlah energi yang akan disampaikan ke sampel. Setelah itu, beberapa sinar infrared (inframerah) akan diserap oleh sampel, sedangkan sisanya ditransmisikan melalui permukaan sampel sehingga sinar inframerah lolos ke detektor dan sinyal yang terukur kemudian dikirim ke komputer dan direkam dalam bentuk peak (puncak-puncak). Bagan spektrofotometer FTIR dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 2.  Skema spektrofotometer FTIR (Sudjadi dan Rohman, 2016)

Spektrofotometer FTIR terdiri dari sistem optik yang menggunakan interferometer serta komputer untuk merekam dan menyimpan data. Interferometer atau yang berada di antara sinar inframerah dan sampel, biasanya menggunakan interferometer Michelson. Pada spektrofotometer FTIR terdapat dua cermin, yaitu cermin statis (tetap) dan cermin dinamis (bergerak). Di antara kedua cermin tersebut, terdapat beam splitter yang diatur 450 dari cermin bergerak. Sinar inframerah dilewatkan ke cermin melalui beam splitter. Beam splitter membagi sinar menjadi dua, mentransmisikan ke cermin tetap dan sebagian lagi ke cermin dinamis. Kemudian pantulan dari kedua cermin digabung lagi pada beam splitter. Sinar yang muncul dari interferometer pada 900 disebut sinar transmisi dan sinar ini dideteksi dengan suatu detector (Stuart, 2004). Bagan interferometer Michelson dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 3.  Interferometer Michelson (Sudjadi dan Rohman, 2016)

Analisis menggunakan FTIR memiliki beberapa kelebihan, diantaranya tidak membutuhkan preparasi sampel yang rumit baik itu sampel padat, cair maupun semi padat. Saat ini sudah ada jenis ATR-FTIR, bahkan instrument tersebut tidak memerlukan preparasi, sampel ditempatkan pada sample holder dan langsung dianalisis. Hasil analisis berupa spektra yang berbentuk puncak-puncak, spektra tersebut mengukur intensitas pada berbagai panjang gelombang dan dapat dianalisis senyawa apa saja yang terdapat pada sampel tersebut. Kelebihan lain dari FTIR yaitu sangat efisien, sensitivitas tinggi, cepat dan prosesnya sederhana. 

Deteksi Kontaminan Pangan Non Halal dengan Metode FTIR

Secara umum, terdapat tiga kategori bahan makanan dan minuman yang perlu diwaspadai kehalalannya, yaitu:

1) Khamr (minuman yang memabukkan) karena mengandung kadar alkohol yang tinggi

2) Produk hewani (produk turunan babi dan hewan yang tidak disembelih sesuai syariat Islam)

3) Bahan tambahan pangan yang dikhawatirkan mengandung unsur-unsur pada poin 1 dan 2, seperti penyedap rasa yang perlu diketahui sumber dan bahan pembuatan kaldunya, perisa makanan yang harus dipastikan tidak mengandung alkohol dan lain-lain.

Semua bahan-bahan tersebut dapat dideteksi dengan menggunakan instrumen FTIR termasuk produk minuman, karena FTIR mampu mendeteksi gugus fungsi senyawa-senyawa yang terkandung di dalam sampel. Saat ini, sudah banyak instrumen yang dapat mendeteksi produk non halal dan setiap instrumen memiliki spesifikasi yang bermacam-macam, sehingga bahan-bahan yang akan dianalisis bisa menyesuaikan spesifikasi instrumen yang digunakan. Kelebihan FTIR dibandingkan instrumen yang lain yaitu non-destructive (tidak merusak sampel), tidak memerlukan preparasi dan cepat.

Terdapat dua jenis instrumen spektrofotometer IR, yaitu spektrofotometer dispersif yang menggunakan monokromator berupa prisma dan spektrofotometer Fourier Transform yang menggunakan interferogram. Spektrofotometer IR bersifat sidik jari (fingerprint) yang dapat digunakan untuk membedakan komponen halal dengan komponen tidak halal seperti produk turunan babi. Spektrofotometer FTIR dapat mendeteksi adanya kontaminan babi baik dari lemak maupun proteinnya.


Gambar 4.  Perbandingan Spektra FTIR Sampel Kolagen Sapi dan Babi (hijau: kolagen sapi, biru: kolagen babi)

Prinsip kerja FTIR adalah mendeteksi gugus fungsi suatu senyawa dari absorbansi inframerah, setiap senyawa memiliki pola absorbansi yang berbeda-beda, sehingga senyawa yang terkandung dalam suatu sampel dapat dibedakan dan dikuantifikasi (Sankari et al, 2010). Gambar 4 merupakan contoh spektra inframerah kolagen sapi dan babi, dari kedua spektra tersebut menunjukkan perbedaan beberapa gugus fungsi diantaranya adanya alkana dan aldehid pada kolagen babi sedangkan pada kolagen sapi tidak ada. Spektrofotometer FTIR cocok diaplikasikan untuk mendeteksi adanya kontaminan babi pada suatu produk, karena cepat pengerjaannya dan bersifat tidak destruktif.

Daftar Pustaka

Sankari, G. E Krishnamoorthy, S Jayakumaran, S Gunasekaran, V Vishnu P, Shyama S, S Subramaniam, Surapaneni KM. 2010. Analysis of serum immunoglobulins using Fourier transform infrared spectral measurements. Research Article of Biology and Medicine 2 (3): 42-48.

Stuart, B. 2004. Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications. John Wiley & Sons, Ltd, New York.

Sudjadi, Abdul R. 2016. Analisis Derivat Babi. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press.

Yunita, Hanna Indi Dian. 2018. Studi tentang peluang dan tantangan industri pangan halal terhadap perekonomian di Indonesia. Jurnal Ilmiah Jurusan Ilmu Ekonomi, Fakultas Ekonomi dan Bisnis, Universitas Brawijaya, Malang.

Penulis: Khoiro Inda Dini