Antibiotik seperti sulfanilamide (SFD) telah menjadi perhatian besar bagi kesehatan dan lingkungan. Zat ini kerap ditemukan di air limbah dan bahkan bisa mencemari bahan pangan, terutama susu. SFD termasuk antibiotik sintetis dari golongan sulfonamida, yang bekerja dengan menghambat enzim penting dalam pembentukan asam folat bakteri, sehingga mencegah bakteri berkembang biak.
Masalahnya, metode konvensional untuk mendeteksi senyawa ini, seperti kromatografi, elektroforesis, atau spektrofotometri, cenderung mahal, memakan waktu, dan memerlukan banyak tahapan laboratorium. Padahal, keberadaan residu antibiotik yang tidak terkontrol dapat memicu alergi, mempercepat munculnya bakteri resisten, hingga mengganggu proses fermentasi dalam industri pangan.
Di tengah tantangan tersebut, muncul inovasi menarik: penggunaan biochar dari ampas tebu sebagai bahan penguat sensor elektrokimia. Biochar ini diaktifkan menggunakan asam nitrat (HNO₃) sehingga memiliki kemampuan lebih baik dalam “menangkap” SFD sebelum dianalisis.
Dua jenis platform elektroda diuji:
- Carbon Paste Electrode (CPE) – biochar dicampurkan langsung ke dalam komposisi pasta karbon.
- Screen-Printed Carbon Electrode (SPCE) – biochar berbentuk nano diaplikasikan di permukaan elektroda melalui teknik drop-casting.
Hasilnya? Kedua jenis elektroda yang dimodifikasi biochar menunjukkan peningkatan sinyal deteksi SFD yang signifikan dibandingkan elektroda biasa. Bahkan, versi SPCE-BCA mampu mendeteksi SFD pada kadar sangat rendah, mulai dari 5,0 × 10⁻⁹ hingga 5,0 × 10⁻⁶ mol/L, dengan batas deteksi hanya 1,5 × 10⁻⁹ mol/L. Tingkat ketelitian pengukuran juga tinggi, dengan koefisien variasi hanya sekitar 4,92%.
Sensor ini kemudian diuji pada sampel air ledeng, urin sintetis, dan susu rendah lemak. Tingkat keberhasilan deteksi (recovery) berada pada kisaran 90,7% hingga 111%, membuktikan bahwa teknologi ini bekerja baik di berbagai jenis sampel nyata. Keunggulan lainnya, metode SPCE-BCA membutuhkan biochar dalam jumlah jauh lebih sedikit dibandingkan metode CPE, membuatnya lebih hemat bahan dan mudah untuk produksi massal.
Dengan inovasi ini, ampas tebu, yang sering dianggap limbah, berubah menjadi bahan canggih dan ramah lingkungan untuk mendukung keamanan pangan dan kualitas air. Solusi seperti ini tidak hanya efisien secara biaya, tetapi juga memperlihatkan bagaimana sains dapat menyentuh kehidupan sehari-hari secara langsung, dari air yang kita minum hingga makanan yang kita konsumsi.