[:id]
Dosen Teknik Pertanian dan Biosistem Fakultas Teknologi Pertanian UGM mengikuti 20th International Conference on Near Infrared Spectorcopy (ICNIRS 2021). Acara ini difasilitasi oleh China Council of Near Infrared Spectorcopy, Beijing, China dengan mengangkat tema besar yakni Sense the Real Change. Konferensi dilaksanakan secara daring pada tanggal 18 hingga 21 Oktober 2021, diikuti oleh dua orang dosen Departemen Teknik Pertanian dan Biosistem (DTPB), Dr. Rudiati Evi Masithoh STP., M.Dev.Tech. dan Aryanis Mutia Zahra, S.TP., M.Si. serta satu orang teknisi Laboratorium Fisika Hayati, Novita Putri Jaya, AM.d. dengan disponsori oleh Program Kompetisi Kampus Merdeka (PK-KM).
ICNIRS 2021 merupakan serangkaian acara workshop dan konferensi hasil penelitian yang berkaitan dengan aplikasi NIRS dan teknologi non destruktif lainnya dari seluruh dunia. ICNIRS2021 menyediakan forum internasional bagi para ilmuwan, perushaan yang bergerak di bidang sensor, insinyur, dan mahasiswa pascasarjana untuk mendiskusikan ide-ide baru, temuan baru, dan teknologi baru untuk spektroskopi NIR dan bidang terkait. Workshop menghadirkan 5 pembicara utama yakni Prof. Heinz W. Seisler dari Department of Physical Chemistry University of Duisburg-Essen Germany, Prof. Hui Yan dari School of Biotechnology Jiangsu University of Science and Technology China, Prof. Dolores Pérez-Marín dari Department of Animal Production University of Cordoba, Prof. Krzysztof B. Bec dari University of Innsbruck Austria, dan Prof. Tom Fearn dari Applied Statistics University College London.
Prof. Heinz W. Seisler dan Prof. Hui Yan menyampaikan materi berjudul Handheld Near-Infrared Spectroscopy: Quality Control and Protection against Product Counterfeiting. Pada materi, keduanya menyampaikan bahwa teknologi miniaturisasi handheld vibrational spectrometers mengalami perkembangan pesat dan banyak perusahaan menyampaikan hasil riset pasar yang memprediksi bahwa sektor instrumentasi ini memiliki masa depan yang cerah terutama berdasarkan aplikasi secara langsung di lapangan, implementasinya yang mudah untuk quality control pada proses industri dan penggunaan pribadi oleh non pakar. Pada materinya, dijelaskan prinsip dasar dari ketiga jenis spektroskopi vibrasi yakni RAMAN, mid-infrared, serta near-infrared dalam potensinya pada perkembangan miniaturisasi yang dapat diaplikasikan secara luas untuk proses autentifikasi dan pengontrolan proses berbagai sector industri makanan, obat, tekstil, polimer, bahkan analisis sampel geologi dan petroleum.
Prof. Dr. Dolores Peréz-Marín, PhD. merupakan ahli di bidang sensor spektral non-destruktif untuk Kualitas, Keamanan dan Ketertelusuran Produk Agro-Food. Beliau menghasilkan lebih dari 250 publikasi; dengan 119 di antaranya merupakan makalah peer-review di jurnal berkualitas tinggi dan beberapa kontribusi sebagai pembicara yang diundang dalam konferensi dan lokakarya nasional dan internasional (indeks H 28). Prof. Lola menyampaikan materi dengan judul NIRS for the Assessment and Authentication of Agrifood Products:from Lab to On-Site Applications. Pada materinya beliau menyampaikan bahwa kebutuhan analitis di sektor pangan pertanian tidak hanya menuntut pemenuhan peraturan untuk memenuhi standar kualitas dan proses autentifikasi, tetapi juga kebutuhan untuk mengendalikan proses untuk meningkatkan efisiensinya. Selain itu, dibutuhkan kemampuan untuk mengontrol dan melacak produk di sepanjang rantai makanan “from farm to fork”—dan untuk tujuan ini sensor NIRS sangat cocok diaplikasikan. Prof. Lola membahas potensi NIRS dalam aplikasi spesifik pada pertanian dan produk makanan, tantangan dalam menggunakan sensor NIR untuk mengontrol kualitas, keamanan dan keaslian makanan, berfokus pada aplikasi on-site dengan perangkat portabel atau online.
Prof. Krzysztof B. Bec merupakan ahli pada bidang spektroskopi vibrasi, khususnya pada spektroskopi IR film tipis, metode komputasi, spektroskopi inframerah-dekat (NIR), dan pengembangan spektroskopi ATR-FUV-DUV. Minat penelitiannya saat ini berfokus pada aplikasi metode mekanika kuantum dan metode kecerdasan buatan dalam spektroskopi NIR. Prof. Krzysztof telah menghasilkan lebih dari 60 artikel yang menghasilkan indeks-h 17 berdasarkan lebih dari 800 kutipan. Prof. Krzysztof menyampaikan materi dengan judul A simple guide to complex world of overtone and combination bands: Theoretical simulation and interpretation of NIR spectra. Pada materinya beliau menyampaikan bahwa kemajuan terbaru dalam spektroskopi NIR secara teoritis meningkatkan pemahaman kita tentang spektrum NIR. Aplikasi NIR dimungkinkan untuk secara akurat mensimulasikan bentuk garis serapan NIR dari berbagai molekul dan menetapkan secara penuh detail pita yang diukur ke mode getaran yang sesuai. Kesempatan untuk merekonstruksi bentuk garis NIR secara akurat membawa perspektif baru tentang spektroskopi NIR bahwa NIR bukan hanya menghasilkan overtones namun menghasilkan pita kombinasi dalam spektrumnya.
Prof. Yukihiro Ozaki menerima Medali Karl Norris selama Konferensi Online ICNIRS2021, upacara berlangsung di Nagoya University dimana Prof Satoru Tsuchikawa, ICNIRS Council Management Committee (CMC) menyerahkan medali secara seremonial. Prof. Ozaki secara internasional sangat aktif dalam penelitian dan pendidikan spektroskopi, kimia fisik, dan kimia analitik selama empat dekade terakhir. Program penelitian Prof. Ozaki secara khusus berkaitan dengan aplikasi berbagai spektroskopi, khususnya spektroskopi NIR. Studi spektroskopi NIR-nya melibatkan hampir seluruh rentang; (1) pengembangan spektrometer NIR (misalnya, sistem pencitraan NIR portabel), (2) usulan metode analisis spektral baru seperti kemometrik (misalnya moving-window PLS), spektroskopi korelasi dua dimensi, dan perhitungan kimia kuantum anharmonik, dan (3) berbagai aplikasi dari ilmu molekuler dasar (misalnya studi ikatan hidrogen) hingga aplikasi praktis seperti aplikasi biomedis, farmasi, ilmu dan teknologi pangan, polimer, dan bioimaging.
Pada kuliahnya, Prof. Ozaki menyampaikan bahwa spektroskopi NIR adalah metode yang ramah manusia dan ramah lingkungan karena memungkinkan analisis non-destruktif atau non-invasif untuk berbagai bahan. Spektroskopi ultraviolet, sinar tampak, dan mid-IR tidak dapat melakukan analisis non destruktif seperti itu. Spektroskopi NIR memungkinkan analisis material secara in-situ, utuh, secara cepat, dan dalam. Sifat analisa non-destruktif dan non-invasif berasal dari ketidakharmonisan mode vibrasi, yang memberikan tambahan overtunes, mode pita kombinasi, serta transisi elektronik molekul. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa sumber dari “Dunia yang luar biasa” adalah ketidakharmonisan mode getaran. Spektroskopi NIR dapat digunakan dalam beberapa aspek dengan beberapa keunggulan, pertama, NIRS adalah spektroskopi elektronik dan juga spektroskopi vibrasi; kedua, NIR spektroskopi lebih unggul dalam permeabilitas.
Konferensi dibuka dengan materi tentang Current Status and Future Trends in Sensor Miniaturization yang disampaikan oleh Dr. Christian Huck dari University of Innsbruck, Austria. Dr. Christian menyampaikan tentang prinsip kuantum mekanik untuk mendeteksi informasi kimia dari suatu bahan menggunakan spectrometer. Miniaturisasi menjadi kebutuhan penting di berbagai industri yang menggunakan NIR. Oleh karena itu, pemilihan jenis sensor menjadi hal penting dalam melakukan desain miniaturisasi instrumen NIR menjadi analisis micro-NIR.
Materi kedua berjudul Enhanced cavity absorption technology advances for greenhouse gas flux measurements and mobile gas leak detection, disampaikan oleh Mr. Frederic Despagne dari ABB, France yang menyampaikan pandangan aplikasi spektroskopi pada industri. Teknologi Off-Axis menggunakan refleksi yang tinggi dengan cavity yang minimal sehingga didapatkan refleksi ganda (multiple reflection). Teknologi tersebut dapat mengkombinasikan beberapa laser, teknologi ini dapat diaplikasikan pada analisa konsentrasi gas dengan sensitivitas tinggi secara real time. Pada pengaplikasian industri, teknologi off-axis juga mampu mendeteksi kebocoran gas pada suatu ruangan, misalnya pendeteksian secara cepat (kecepatan milidetik) pada kebocoran gas ammonia. Selain itu, karena adanya isotop yang stabil sehingga dapat digunakan dalam mendeteksi perubahan metabolisme dan energi yang dihasilkan dengan sangat cepat secara kontinyu pada on-site application. Teknologi OA bahkan dapat mendeteksi isotop metan secara langsung pada lokasi submarine, Monitoring isotop metana ini bertujuan untuk mendeteksi gempa sebagai teknologi early warning.
Materi ketiga berjudul The Ever-Shrinking Spectrometer: New Technologies and Applications, materi disampaikan oleh Richard Crocombe yang merupakan seorang konsultan spektroskopi dari USA. Richard menyampaikan bahwa spektrometer generasi terbaru, termasuk yang berbasis perangkat fotonik atau plasmonik, menjanjikan miniaturisasi ekstrem, dan berpotensi berbiaya sangat rendah, sehingga dapat dimasukkan ke dalam smartphone untuk digunakan oleh masyarakat umum. Selain itu, beberapa perangkat dapat bekerja di wilayah detektor silikon (~400 – 1000nm) sudah tersedia dengan harga yang terjangkau. Hal ini tentu menimbulkan bahan kajian penelitian dan diskusi tentang bagaimana database dan kalibrasi yang diperlukan akan dibuat, diverifikasi, dan dipelihara, dan algoritma apa yang digunakan dalam miniaturisasi.
Materi keempat berjudul Modeling in near-infrared spectroscopy: Chemometric studies yang disampaikan oleh Prof. Dr. Xueguang Shao dari Research Center for Analytical Sciences, College of Chemistry, Nankai University, Tianjin, China. Prof. Shao menyampaikan bahwa metode kemometrik diselidiki dengan tujuan untuk mengekstrak konsentrasi dan informasi terkait suhu dari spektrum sampel dengan konsentrasi berbeda yang dikumpulkan pada suhu yang berbeda. Pemasangan Gaussian digunakan untuk menganalisis struktur air dalam larutan glukosa, dan ditemukan interaksi antara glukosa dan air yang mendorong pembentukan spesies air terikat hidrogen. Continuous wavelet transform (CWT) digunakan untuk menguraikan spektrum menjadi komponen spektral dengan frekuensi yang berbeda, dan kemudian MC-UVE digunakan untuk mengevaluasi ketergantungan variabel dengan suhu. MSCA digunakan untuk menyelidiki variasi spektral suhu dan konsentrasi yang diinduksi dalam spektrum NIR.
Kontributor: Aryanis Mutia
[:en]Dosen Teknik Pertanian dan Biosistem Fakultas Teknologi Pertanian UGM mengikuti 20th International Conference on Near Infrared Spectorcopy (ICNIRS 2021). Acara ini difasilitasi oleh China Council of Near Infrared Spectorcopy, Beijing, China dengan mengangkat tema besar yakni Sense the Real Change. Konferensi dilaksanakan secara daring pada tanggal 18 hingga 21 Oktober 2021, diikuti oleh dua orang dosen Departemen Teknik Pertanian dan Biosistem (DTPB), Dr. Rudiati Evi Masithoh STP., M.Dev.Tech. dan Aryanis Mutia Zahra, S.TP., M.Si. serta satu orang teknisi Laboratorium Fisika Hayati, Novita Putri Jaya, AM.d. dengan disponsori oleh Program Kompetisi Kampus Merdeka (PK-KM).
ICNIRS 2021 merupakan serangkaian acara workshop dan konferensi hasil penelitian yang berkaitan dengan aplikasi NIRS dan teknologi non destruktif lainnya dari seluruh dunia. ICNIRS2021 menyediakan forum internasional bagi para ilmuwan, perushaan yang bergerak di bidang sensor, insinyur, dan mahasiswa pascasarjana untuk mendiskusikan ide-ide baru, temuan baru, dan teknologi baru untuk spektroskopi NIR dan bidang terkait. Workshop menghadirkan 5 pembicara utama yakni Prof. Heinz W. Seisler dari Department of Physical Chemistry University of Duisburg-Essen Germany, Prof. Hui Yan dari School of Biotechnology Jiangsu University of Science and Technology China, Prof. Dolores Pérez-Marín dari Department of Animal Production University of Cordoba, Prof. Krzysztof B. Bec dari University of Innsbruck Austria, dan Prof. Tom Fearn dari Applied Statistics University College London.
Prof. Heinz W. Seisler dan Prof. Hui Yan menyampaikan materi berjudul Handheld Near-Infrared Spectroscopy: Quality Control and Protection against Product Counterfeiting. Pada materi, keduanya menyampaikan bahwa teknologi miniaturisasi handheld vibrational spectrometers mengalami perkembangan pesat dan banyak perusahaan menyampaikan hasil riset pasar yang memprediksi bahwa sektor instrumentasi ini memiliki masa depan yang cerah terutama berdasarkan aplikasi secara langsung di lapangan, implementasinya yang mudah untuk quality control pada proses industri dan penggunaan pribadi oleh non pakar. Pada materinya, dijelaskan prinsip dasar dari ketiga jenis spektroskopi vibrasi yakni RAMAN, mid-infrared, serta near-infrared dalam potensinya pada perkembangan miniaturisasi yang dapat diaplikasikan secara luas untuk proses autentifikasi dan pengontrolan proses berbagai sector industri makanan, obat, tekstil, polimer, bahkan analisis sampel geologi dan petroleum.
Prof. Dr. Dolores Peréz-Marín, PhD. merupakan ahli di bidang sensor spektral non-destruktif untuk Kualitas, Keamanan dan Ketertelusuran Produk Agro-Food. Beliau menghasilkan lebih dari 250 publikasi; dengan 119 di antaranya merupakan makalah peer-review di jurnal berkualitas tinggi dan beberapa kontribusi sebagai pembicara yang diundang dalam konferensi dan lokakarya nasional dan internasional (indeks H 28). Prof. Lola menyampaikan materi dengan judul NIRS for the Assessment and Authentication of Agrifood Products:from Lab to On-Site Applications. Pada materinya beliau menyampaikan bahwa kebutuhan analitis di sektor pangan pertanian tidak hanya menuntut pemenuhan peraturan untuk memenuhi standar kualitas dan proses autentifikasi, tetapi juga kebutuhan untuk mengendalikan proses untuk meningkatkan efisiensinya. Selain itu, dibutuhkan kemampuan untuk mengontrol dan melacak produk di sepanjang rantai makanan “from farm to fork”—dan untuk tujuan ini sensor NIRS sangat cocok diaplikasikan. Prof. Lola membahas potensi NIRS dalam aplikasi spesifik pada pertanian dan produk makanan, tantangan dalam menggunakan sensor NIR untuk mengontrol kualitas, keamanan dan keaslian makanan, berfokus pada aplikasi on-site dengan perangkat portabel atau online.
Prof. Krzysztof B. Bec merupakan ahli pada bidang spektroskopi vibrasi, khususnya pada spektroskopi IR film tipis, metode komputasi, spektroskopi inframerah-dekat (NIR), dan pengembangan spektroskopi ATR-FUV-DUV. Minat penelitiannya saat ini berfokus pada aplikasi metode mekanika kuantum dan metode kecerdasan buatan dalam spektroskopi NIR. Prof. Krzysztof telah menghasilkan lebih dari 60 artikel yang menghasilkan indeks-h 17 berdasarkan lebih dari 800 kutipan. Prof. Krzysztof menyampaikan materi dengan judul A simple guide to complex world of overtone and combination bands: Theoretical simulation and interpretation of NIR spectra. Pada materinya beliau menyampaikan bahwa kemajuan terbaru dalam spektroskopi NIR secara teoritis meningkatkan pemahaman kita tentang spektrum NIR. Aplikasi NIR dimungkinkan untuk secara akurat mensimulasikan bentuk garis serapan NIR dari berbagai molekul dan menetapkan secara penuh detail pita yang diukur ke mode getaran yang sesuai. Kesempatan untuk merekonstruksi bentuk garis NIR secara akurat membawa perspektif baru tentang spektroskopi NIR bahwa NIR bukan hanya menghasilkan overtones namun menghasilkan pita kombinasi dalam spektrumnya.
Prof. Yukihiro Ozaki menerima Medali Karl Norris selama Konferensi Online ICNIRS2021, upacara berlangsung di Nagoya University dimana Prof Satoru Tsuchikawa, ICNIRS Council Management Committee (CMC) menyerahkan medali secara seremonial. Prof. Ozaki secara internasional sangat aktif dalam penelitian dan pendidikan spektroskopi, kimia fisik, dan kimia analitik selama empat dekade terakhir. Program penelitian Prof. Ozaki secara khusus berkaitan dengan aplikasi berbagai spektroskopi, khususnya spektroskopi NIR. Studi spektroskopi NIR-nya melibatkan hampir seluruh rentang; (1) pengembangan spektrometer NIR (misalnya, sistem pencitraan NIR portabel), (2) usulan metode analisis spektral baru seperti kemometrik (misalnya moving-window PLS), spektroskopi korelasi dua dimensi, dan perhitungan kimia kuantum anharmonik, dan (3) berbagai aplikasi dari ilmu molekuler dasar (misalnya studi ikatan hidrogen) hingga aplikasi praktis seperti aplikasi biomedis, farmasi, ilmu dan teknologi pangan, polimer, dan bioimaging.
Pada kuliahnya, Prof. Ozaki menyampaikan bahwa spektroskopi NIR adalah metode yang ramah manusia dan ramah lingkungan karena memungkinkan analisis non-destruktif atau non-invasif untuk berbagai bahan. Spektroskopi ultraviolet, sinar tampak, dan mid-IR tidak dapat melakukan analisis non destruktif seperti itu. Spektroskopi NIR memungkinkan analisis material secara in-situ, utuh, secara cepat, dan dalam. Sifat analisa non-destruktif dan non-invasif berasal dari ketidakharmonisan mode vibrasi, yang memberikan tambahan overtunes, mode pita kombinasi, serta transisi elektronik molekul. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa sumber dari “Dunia yang luar biasa” adalah ketidakharmonisan mode getaran. Spektroskopi NIR dapat digunakan dalam beberapa aspek dengan beberapa keunggulan, pertama, NIRS adalah spektroskopi elektronik dan juga spektroskopi vibrasi; kedua, NIR spektroskopi lebih unggul dalam permeabilitas.
Konferensi dibuka dengan materi tentang Current Status and Future Trends in Sensor Miniaturization yang disampaikan oleh Dr. Christian Huck dari University of Innsbruck, Austria. Dr. Christian menyampaikan tentang prinsip kuantum mekanik untuk mendeteksi informasi kimia dari suatu bahan menggunakan spectrometer. Miniaturisasi menjadi kebutuhan penting di berbagai industri yang menggunakan NIR. Oleh karena itu, pemilihan jenis sensor menjadi hal penting dalam melakukan desain miniaturisasi instrumen NIR menjadi analisis micro-NIR.
Materi kedua berjudul Enhanced cavity absorption technology advances for greenhouse gas flux measurements and mobile gas leak detection, disampaikan oleh Mr. Frederic Despagne dari ABB, France yang menyampaikan pandangan aplikasi spektroskopi pada industri. Teknologi Off-Axis menggunakan refleksi yang tinggi dengan cavity yang minimal sehingga didapatkan refleksi ganda (multiple reflection). Teknologi tersebut dapat mengkombinasikan beberapa laser, teknologi ini dapat diaplikasikan pada analisa konsentrasi gas dengan sensitivitas tinggi secara real time. Pada pengaplikasian industri, teknologi off-axis juga mampu mendeteksi kebocoran gas pada suatu ruangan, misalnya pendeteksian secara cepat (kecepatan milidetik) pada kebocoran gas ammonia. Selain itu, karena adanya isotop yang stabil sehingga dapat digunakan dalam mendeteksi perubahan metabolisme dan energi yang dihasilkan dengan sangat cepat secara kontinyu pada on-site application. Teknologi OA bahkan dapat mendeteksi isotop metan secara langsung pada lokasi submarine, Monitoring isotop metana ini bertujuan untuk mendeteksi gempa sebagai teknologi early warning.
Materi ketiga berjudul The Ever-Shrinking Spectrometer: New Technologies and Applications, materi disampaikan oleh Richard Crocombe yang merupakan seorang konsultan spektroskopi dari USA. Richard menyampaikan bahwa spektrometer generasi terbaru, termasuk yang berbasis perangkat fotonik atau plasmonik, menjanjikan miniaturisasi ekstrem, dan berpotensi berbiaya sangat rendah, sehingga dapat dimasukkan ke dalam smartphone untuk digunakan oleh masyarakat umum. Selain itu, beberapa perangkat dapat bekerja di wilayah detektor silikon (~400 – 1000nm) sudah tersedia dengan harga yang terjangkau. Hal ini tentu menimbulkan bahan kajian penelitian dan diskusi tentang bagaimana database dan kalibrasi yang diperlukan akan dibuat, diverifikasi, dan dipelihara, dan algoritma apa yang digunakan dalam miniaturisasi.
Materi keempat berjudul Modeling in near-infrared spectroscopy: Chemometric studies yang disampaikan oleh Prof. Dr. Xueguang Shao dari Research Center for Analytical Sciences, College of Chemistry, Nankai University, Tianjin, China. Prof. Shao menyampaikan bahwa metode kemometrik diselidiki dengan tujuan untuk mengekstrak konsentrasi dan informasi terkait suhu dari spektrum sampel dengan konsentrasi berbeda yang dikumpulkan pada suhu yang berbeda. Pemasangan Gaussian digunakan untuk menganalisis struktur air dalam larutan glukosa, dan ditemukan interaksi antara glukosa dan air yang mendorong pembentukan spesies air terikat hidrogen. Continuous wavelet transform (CWT) digunakan untuk menguraikan spektrum menjadi komponen spektral dengan frekuensi yang berbeda, dan kemudian MC-UVE digunakan untuk mengevaluasi ketergantungan variabel dengan suhu. MSCA digunakan untuk menyelidiki variasi spektral suhu dan konsentrasi yang diinduksi dalam spektrum NIR.
Kontributor: Aryanis Mutia
[:]
