Freefastapp.net – Saat ini umat manusia tengah dihadapkan pada tantangan global berupa perubahan iklim dan pertumbuhan populasi dunia yang mengancam sektor pertanian dan keamanan pangan. Dan penggunaan Biosensor telah lama dianggap sebagai salah satu alat yang ampuh untuk memberikan solusi. Penggunaan biosensor dapat membantu pertanian berkelanjutan dengan menyediakan pemantauan berkelanjutan atau deteksi dini wabah penyakit yang dapat dihindari.
Biosensor juga memainkan peran penting dalam memantau faktor risiko pangan seperti pestisida, obat-obatan hewan, logam berat, patogen, racun, dan penambahan ilegal. Saat ini, bidang ini mencakup serangkaian tinjauan yang membahas topik tersebut mulai dari penanaman hingga proses pengolahan pangan dan distribusinya. Penting bagi semua sektor agrikultura dan pengelolaan pangan lanjutan untuk mengembangkan Biosensor yang lebih baik.
Industri pertanian dan pangan merupakan tulang punggung masyarakat, yang perlu terus dikembangkan untuk mencapai peningkatan produktivitas dan kualitas. Sejak abad ke-21, pestisida dan pupuk yang dibawa oleh pembangunan industri modern telah memberikan manfaat luar biasa bagi produktivitas pertanian. Namun dampak buruk residunya dalam makanan dan pencemaran lingkungan tidak dapat diabaikan. Pada saat yang sama, kerugian yang tidak dapat dihindari dan pengendalian kualitas seluruh proses dari pertanian hingga penyajian juga harus diprioritaskan.
Penggunaan alat-alat tradisional memiliki banyak keterbatasan. Sehingga inovasi teknologi pertanian yang didukung oleh berbagai Biosensor dan elektronik berpotensi menjadi strategi alternatif untuk mencapai tujuan kesejahteraan pertanian dan pangan.
Penanaman
Iklim dan lingkungan merupakan faktor penting yang memengaruhi hasil panen. Tetapi dengan pengembangan pertanian intensif, faktor-faktor ini dapat ditingkatkan secara artifisial. Serangkaian sensor komersial telah dikembangkan untuk memantau berbagai faktor seperti kelembapan tanah, ketinggian air, suhu tanah, konduktivitas, salinitas, pH, radiasi matahari, CO2, dan sebagainya. Biosensor lebih berfokus pada identifikasi hama, virus, patogen, dan lingkungan yang membahayakan produksi pertanian. Bioelektronik yang dimodifikasi dengan DNA untai tunggal dan tabung nano karbon berdinding tunggal dapat digunakan untuk mengidentifikasi phytophthora cactorum, yang memfasilitasi diagnosis dini penyakit tanaman.
Peternakan unggas
Penggunaan Biosensor memainkan peran penting sebagai alat diagnostik cepat untuk diagnosis penyakit, pemantauan kesehatan, pencegahan penyakit, dan pengendalian penting pada peternakan unggas. Terutama penyakit menular pada ternak dan satwa liar yang menimbulkan ancaman serius bagi kesehatan manusia. Aplikasi yang lebih banyak tentang Biosensor elektrokimia dan Biosensor optik dilakukan untuk pendeteksian infeksi bakteri, patogen, dan residu antibiotik. Biosensor yang sesuai dikembangkan untuk penyakit hewan umum. Dengan penekanan khusus pada pendeteksian radiasi pada produk akuatik impor akibat kontaminasi limbah nuklir di beberapa negara dan kawasan.
Produksi dan pengemasan pangan
Dilaporkan bahwa sekitar 30% dari makanan dunia yang diproduksi setiap tahun terbuang sia-sia. Sebagiannya disebabkan oleh produksi dan pengemasan yang tidak tepat. Biosensor memiliki peran penting dalam pengendalian lingkungan produksi dan pengemasan makanan yang cerdas. Buah yang matang secara alami berbeda dari buah yang matang secara buatan dari segi kandungan nutrisi. Total padatan terlarut keasaman yang dapat dititrasi, dan atribut sensori yang berkualitas. Biosensor glukosa dapat digunakan untuk menentukan kandungan glukosa dalam buah dan oleh karena itu dapat dikorelasikan dengan keadaan pematangannya, yang selanjutnya menentukan masa simpan. Biosensor yang memastikan keamanan pangan juga dapat dirancang untuk pengemasan makanan.
Lebih jauh lagi, tag cerdas berbasis Biosensor juga dapat mencerminkan perubahan peran kunci dalam kemasan makanan. Hal ini disebabkan oleh perubahan lingkungan gas (CO2) yang ditangkap oleh probe pengenalan molekuler. Contoh yang lebih representatif untuk hal tersebut dapat ditemukan di tempat lain. Namun, hanya beberapa dari sensor ini yang telah digunakan dalam beberapa kemasan makanan bernilai tinggi saat ini. Tetapi sebagian besar sensor yang dilaporkan memiliki harga yang mahal atau kurang praktis. Yang mungkin merupakan poin penting yang perlu segera diatasi di masa mendatang. Diharapkan agar biaya sensor yang telah dikomersialkan dapat dikurangi secara memadai agar sensor tersebut bisa digunakan lebih luas. Sehingga mengurangi masalah keamanan pangan dan pemborosan.
Penyimpanan dan pengangkutan
Sebagai bagian integral dari seluruh proses dari pertanian hingga penyajian, sensor memberikan dukungan penting bagi rantai pasokan pertanian dan pangan. Analisis suhu, kelembapan relatif, komposisi gas, getaran, dan indikator terkait lainnya melalui sistem multisensor nirkabel dapat secara efektif memastikan pemantauan kualitas pasca panen dan manajemen rantai dingin produk pertanian.
Kesegaran juga penting untuk produk makanan laut dan Biosensor dapat digunakan untuk penilaian kesegaran dan masa simpan ikan segar, yang akan mendukung keberlanjutan industri perikanan. Secara keseluruhan, Biosensor yang digunakan dalam penyimpanan dan pengangkutan harus berupaya menjadi pendekatan deteksi in-situ non-invasif yang dapat dipantau secara real-time, sementara metodologi pengambilan sampel dari berbagai metode deteksi juga layak untuk dieksplorasi dan dioptimalkan.
Penjualan dan konsumsi
Bagian-bagian di atas lebih menekankan keberlanjutan pertanian, tetapi penjualan dan konsumsi produk pertanian secara langsung berhubungan dengan konsumen, sehingga isu keamanan pangan telah menarik banyak perhatian, dan jenis Biosensor ini juga merupakan yang paling banyak dilaporkan dan paling cepat berkembang. Pestisida, obat hewan, logam berat, patogen, toksin, bahan yang dimodifikasi secara genetik, dan penambahan ilegal termasuk di antara target deteksi.
Meskipun ada banyak strategi deteksi untuk mencapai amplifikasi sinyal. Nanopartikel magnetik selalu dianggap sebagai pahlawan Biosensor yang sangat sensitif karena utilitasnya yang tinggi. Kemunculan baru teknologi analisis CRISPR/Cas dapat dianggap sebagai alat yang ampuh untuk mendeteksi bakteri patogen, virus, dan target molekul kecil, yang keunggulannya terletak pada kemampuannya untuk beradaptasi dengan keragaman dan kompleksitas keamanan pangan.
Masa Depan Industri Pangan Dengan Biosensor
Penggunaan biosensor telah menjadi bidang yang berkembang pesat dalam sepuluh tahun terakhir, tetapi sayangnya. Hanya segelintir Biosensor yang membahas tantangan pertanian berkelanjutan yang telah dilaporkan. Tren dalam publikasi terkini terus berlanjut pada penggunaan prinsip sensor yang mapan untuk mendeteksi kontaminan makanan klasik seperti patogen, antibiotik, toksin, dan lainnya. Padahal Biosensor itu biayanya rendah, stabilitasnya tinggi, diproduksi massal, dan beragam fungsinya.
Sisi baiknya, teknologi sensor komersial mungkin cukup memadai dalam skenario yang ada. Jadi lebih penting untuk berinovasi pada tingkat aplikasi terintegrasi. Selain itu, terobosan besar dalam teknologi analisis keamanan pangan selalu dibatasi. Terutama oleh pengembangan bioteknologi seperti halnya teknologi penyuntingan gen populer dan teknologi ekspresi bebas sel telah diterapkan pada deteksi keamanan pangan dalam beberapa tahun terakhir. Namun isu-isu umum seperti persiapan sampel terpadu, deteksi langsung dalam matriks pangan, stabilitas jangka panjang. Mengurangi biaya sensor, dan lebih menyederhanakan penggunaannya tetap ada. Yang layak untuk ditangani dengan lebih banyak upaya.
Di masa mendatang, teknologi seperti blockchain, Internet of Things (IoT), dan kecerdasan buatan akan menjadi fitur tambahan pada Biosensor yang semakin memberdayakan pertanian dan keamanan pangan.
Baca Juga : Peran Biosensor Dalam Kontrol Produksi Makanan