Balai Pengujian Mutu dan Sertifikasi Pakan

Pengujian logam berat pada pakan ternak menggunakan instrumen laboratorium seperti AAS (Atomic Absorption Spectroscopy), Graphite Furnace AAS (GFAAS), dan ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) dilakukan untuk mendeteksi dan mengukur konsentrasi logam berat yang berbahaya bagi kesehatan ternak maupun manusia yang mengonsumsi produk dari ternak tersebut. Berikut penjelasan tentang ketiga instrumen tersebut:

1. Atomic Absorption Spectroscopy (AAS)

AAS adalah metode yang digunakan untuk mengukur konsentrasi logam dalam sampel dengan cara mengabsorbsi cahaya pada panjang gelombang tertentu oleh atom logam bebas dalam sampel. AAS biasanya digunakan untuk mengukur logam seperti timbal (Pb), kadmium (Cd), arsenik (As), dan merkuri (Hg) dalam konsentrasi rendah hingga sedang.

Proses Pengujian:

• Sampel pakan dikeringkan dan dihancurkan menjadi bubuk.
• Larutan sampel diatomisasi di dalam nyala api untuk menghasilkan atom logam bebas.
• Cahaya dengan panjang gelombang spesifik ditembakkan ke atom tersebut.
• Atom-atom logam akan menyerap cahaya pada panjang gelombang yang unik, dan jumlah cahaya yang diserap diukur untuk menentukan konsentrasi logam dalam sampel.

Keunggulan:

• Sensitifitas baik untuk beberapa logam berat.
• Pengoperasian relatif sederhana dan cepat.

Keterbatasan:

• Hanya bisa mengukur satu unsur logam pada satu waktu.
• Sensitivitas terbatas untuk logam berat dengan konsentrasi yang sangat rendah.

2. Graphite Furnace Atomic Absorption Spectroscopy (GFAAS)

GFAAS adalah varian dari AAS yang menggunakan tungku grafit sebagai pengganti nyala api untuk atomisasi sampel. Metode ini lebih sensitif daripada AAS biasa dan digunakan untuk mengukur logam berat dalam konsentrasi yang sangat rendah.

Proses Pengujian:

• Sampel dimasukkan ke dalam tungku grafit yang dipanaskan secara bertahap untuk mengeringkan, mengabu, dan kemudian mengatomisasi sampel.
• Atom logam bebas yang dihasilkan akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, seperti pada AAS.
• Jumlah cahaya yang diserap digunakan untuk menghitung konsentrasi logam dalam sampel.

Keunggulan:

• Lebih sensitif daripada AAS, cocok untuk mengukur logam berat pada level yang sangat rendah (mikrogram per liter).
• Dibutuhkan volume sampel yang lebih kecil.

Keterbatasan:

• Pengujian berlangsung lebih lambat dibandingkan dengan AAS biasa karena proses pemanasan bertahap.
• Hanya mampu mengukur satu elemen dalam satu waktu.

3. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS)

ICP-MS adalah salah satu metode yang paling sensitif dan serbaguna untuk mengukur konsentrasi logam berat. Metode ini menggunakan plasma yang dihasilkan oleh arus listrik untuk memanaskan sampel hingga ribuan derajat, memecahnya menjadi ion-ion, yang kemudian dianalisis oleh spektrometer massa.

Proses Pengujian:

• Sampel pakan dihancurkan, dihomogenkan, dan dilarutkan.
• Larutan dimasukkan ke dalam plasma yang sangat panas (sekitar 10.000°C), di mana sampel diionisasi.
• Ion yang dihasilkan kemudian dipisahkan dan diukur oleh spektrometer massa berdasarkan rasio massa-muatan (m/z).
• Detektor mengukur jumlah ion logam tertentu yang ada dalam sampel, sehingga memungkinkan penentuan konsentrasi logam berat dengan akurasi sangat tinggi.

Keunggulan:

• Dapat mengukur beberapa unsur logam berat sekaligus dalam satu sampel.
• Sangat sensitif, dapat mendeteksi logam dalam konsentrasi yang sangat rendah (ng/L atau ppt).
• Mampu menganalisis berbagai jenis logam berat secara bersamaan, seperti arsenik (As), kadmium (Cd), timbal (Pb), merkuri (Hg), dan lainnya.

Keterbatasan:

• Biaya operasional dan peralatan lebih tinggi dibandingkan AAS atau GFAAS.
• Membutuhkan pengoperasian dan perawatan yang lebih kompleks.

Perbandingan dan Aplikasi:

Metode yang dipilih tergantung pada jenis sampel, jumlah unsur yang akan diuji, serta tingkat sensitivitas dan presisi yang dibutuhkan. Pemilihan metode pengujian logam berat pada pakan ternak baik AAS Flame, Graphite Furnace AAS (GFAAS), atau ICP-MS, tergantung pada beberapa faktor, seperti sensitivitas yang dibutuhkan, jumlah unsur logam yang perlu diuji, biaya, dan volume sampel. Berikut adalah panduan untuk memilih metode yang paling tepat berdasarkan situasi tertentu:

1. AAS Flame (Atomic Absorption Spectroscopy - Flame)

• Cocok untuk: Pengujian logam berat dalam konsentrasi sedang hingga tinggi (ppm).
• Keunggulan:
• Relatif murah dan cepat.
• Cocok untuk pengujian logam berat umum, seperti besi (Fe), tembaga (Cu), seng (Zn), atau mangan (Mn), yang biasanya terdapat dalam konsentrasi tinggi dalam pakan.
• Keterbatasan:
• Tidak cukup sensitif untuk mengukur logam berat pada tingkat yang sangat rendah (sub-ppm atau ppb).
• Hanya bisa mengukur satu logam per waktu.
• Kapan digunakan:
• Ketika logam yang diukur hadir dalam konsentrasi yang cukup tinggi (ppm).
• Pengujian skala rutin dengan biaya rendah.

2. Graphite Furnace AAS (GFAAS)

• Cocok untuk: Pengujian logam berat pada konsentrasi yang sangat rendah (ppb) hingga menengah (ppm).
• Keunggulan:
• Lebih sensitif daripada AAS Flame, memungkinkan pengujian logam berat dalam konsentrasi rendah.
• Menggunakan volume sampel yang kecil.
• Cocok untuk mengukur logam seperti kadmium (Cd), timbal (Pb), merkuri (Hg), dan arsenik (As) yang biasanya ada dalam konsentrasi sangat rendah di pakan.
• Keterbatasan:
• Lebih lambat daripada AAS Flame karena membutuhkan proses pemanasan bertahap.
• Hanya bisa mengukur satu logam dalam satu waktu.
• Kapan digunakan:
• Ketika logam berat yang diukur ada dalam konsentrasi yang sangat rendah (ppb) tetapi tidak memerlukan pengujian multi-elemen sekaligus.
• Pengujian spesifik pada logam berat berbahaya seperti timbal atau kadmium.

3. ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)

• Cocok untuk: Pengujian logam berat dalam konsentrasi yang sangat rendah (ppb hingga ppt) dan multi-elemen secara bersamaan.
• Keunggulan:
• Sangat sensitif, mampu mendeteksi logam berat pada konsentrasi yang sangat rendah hingga ng/L (ppt).
• Mampu menganalisis banyak logam berat sekaligus dalam satu pengujian.
• Dapat mengukur logam seperti arsenik (As), kadmium (Cd), timbal (Pb), merkuri (Hg), dan lainnya secara bersamaan.
• Keterbatasan:
• Biaya peralatan dan pengoperasian yang lebih mahal.
• Membutuhkan operator yang terlatih dan perawatan alat yang lebih intensif.
• Kapan digunakan:
• Ketika dibutuhkan pengujian multi-elemen dan konsentrasi logam yang sangat rendah (ppb hingga ppt).
• Dalam situasi di mana tingkat presisi sangat penting, misalnya untuk kontrol kualitas tinggi atau penelitian yang detail

Rekomendasi Berdasarkan Kebutuhan:

• Jika anggaran terbatas dan logam yang diuji berada pada konsentrasi sedang (ppm), AAS Flame adalah pilihan yang ekonomis dan cepat.
• Jika perlu mengukur logam berat berbahaya pada konsentrasi rendah (ppb) dengan sensitivitas yang lebih tinggi, gunakan GFAAS.
• Untuk pengujian logam berat dalam konsentrasi sangat rendah (sub-ppb) atau multi-elemen sekaligus, ICP-MS adalah pilihan terbaik, meskipun lebih mahal.

Kesimpulan:

• AAS digunakan ketika diperlukan pengujian cepat dan biaya yang lebih rendah, terutama jika hanya ingin menguji beberapa logam berat saja dalam konsentrasi yang tidak terlalu rendah.
• GFAAS lebih cocok untuk pengujian logam berat dengan konsentrasi yang sangat rendah dan lebih presisi, terutama ketika sampel yang tersedia terbatas.
• ICP-MS merupakan pilihan terbaik untuk pengujian logam berat dalam konsentrasi yang sangat rendah dan pengujian multi-elemen sekaligus, meskipun biayanya lebih tinggi.

Untuk pengujian logam berat pada pakan ternak, ICP-MS adalah metode paling unggul dalam hal sensitivitas dan kemampuan mengukur beberapa elemen secara bersamaan. Namun, GFAAS adalah alternatif yang sangat baik jika Anda fokus pada pengujian logam berat tunggal dengan konsentrasi rendah tetapi dengan biaya yang lebih terjangkau dibandingkan ICP-MS.