## Penggunaan Indikator Film Edible berbasis Antosianin Hibiscus rosa-sinensis L untuk Monitoring Kesegaran Tomat Ceri

## (Application of Film Edible Indivators base of Anthocyanin from Hibiscus rosa-sinensis for Freshness Monitoring of Cerry Tomato)
Dewi Enggar Fitriani, Bambang Kuswandi*, Lestyo Wulandari Fakultas Farmasi Universitas Jember Jl. Kalimantan No. 37 Kampus Tegal Boto Jember Telp/Fax. (0331) 323450 e-mail korespondensi: b_kuswandi.farmasi@unej.ac.id

## Abstract
Fruit  and  vegetable  are  food  products  that  are  in  great  demand  by  the  public.  One  of  the  fruit  and vegetable products that can be enjoyed by the community is cherry tomatoes. Therefore, they required for quality of cherry tomato products, in this regard, the method was needed to determine the freshness of cherry tomatoes easily and practically. The purpose of this study was to develop an edible freshness sensor based on anthocyanin of shoe flower extract (Hibiscus rosa-sinensis L) with edible membrane from mixture of chitosan and rice starch.  The edible freshness sensor can be applied as a freshness sensor and determine the freshness level of cherry tomatoes with various parameters. The freshness evaluation  of cherry tomatoes included weight loss  test,  pH, texture, and  organoleptic test. The color change of edible freshness sensor can be detect by nude eye and analysed by using imageJ program to  determine  the  value  of  mean  red  of  RGB.  The  results  showed  the  color  change  of  the  freshness sensor  which  was  dark  grey  when  the  cherry  tomatoes  were  fresh,  dark  purple  when  the  cherry tomatoes were still fresh and reddish purple when cherry tomatoes were no longer fresh. The value of mean  red  from  edible  freshness  sensor  increase  with  decreasing  the  freshness  level  of  cherry tomatoes.
Keywords: Anthocyanin, film edible membrane, freshness sensor, cherry tomatoes

## Abstrak
Produk buah dan sayur merupakan bahan pangan yang banyak diminati oleh masyarakat. Salah satu hasil produk buah dan sayur yang disukai masyarakat  adalah tomat ceri. Hal tersebut diikuti dengan tuntutan  kualitas  mutu  produk  tomat  ceri,  sehingga  perlu  dikembangkan  suatu  alat  analisa  yang digunakan untuk mendeteksi kesegaran tomat ceri secara mudah dan praktis. Penelitian ini bertujuan untuk  mengembangkan  sensor  kesegaran edible berbasis  indikator  antosianin  dari  ekstrak  bunga sepatu ( Hibiscus rosa-sinensis L) dengan membran film edible dari campuran kitosan dan pati beras. Sensor  kesegaran edible tersebut  dapat  diaplikasikan  sebagai  sensor  kesegaran  dan  mengetahui tingkat kesegaran tomat ceri dengan berbagai parameter. Dilakukan uji parameter kesegaran tomat ceri meliputi uji susut bobot, nilai pH, nilai tekstur, dan uji organoleptis. Perubahan warna sensor kesegaran edible diamati secara visual dan diuji menggunakan program ImageJ untuk menentukan nilai mean red . Hasil  menunjukkan  perubahan  warna  sensor  kesegaran  yaitu  abu-abu  tua  saat  tomat  ceri  dalam keadaan  segar,  ungu  tua  saat  tomat  ceri  masih  segar  dan  ungu  kemerahan  ketika  tomat  ceri  sudah tidak  lagi  segar.  Nilai mean  red dari  sensor  kesegaran edible meningkat  seiring  dengan  penurunan tingkat kesegaran tomat ceri.
Kata Kunci: Antosianin, membran film edible , sensor kesegaran, tomat ceri

## Pendahuluan
Tomat  ceri  ( Solanum  lycopersicum var . cerasiforme )  merupakan  tanaman  perdu  yang termasuk dalam  famili  solanaceae  dengan  ciri khas  buahnya yang kecil [1]. Tomat adalah salah satu  produk  hortikultura  yang  banyak  digemari masyarakat  dan  banyak  ditemukan  dipasaran. Seperti  produk  hasil  pertanian  lainnya,  tomat tergolong  komoditas  yang  sangat  mudah  rusak ( very perishable ) dan memiliki waktu simpan yang pendek [2]. Ketika  dalam kemasan produk  buah maupun  sayur  akan  tetap  melakukan  respirasi yang  disebut  dengan  respirasi  anaerobik,  hal tersebut  akan  terus  terjadi  hingga  buah mengalami kebusukan [3]. Selama penyimpanan perubahan  kesegaran  buah  dapat  dideteksi akibat  perubahan  pH  pada  kondisi  atmosfer kemasan yang terjadi semakin asam karena hasil dari  aktivitas  metabolisme  tomat.  Perubahan  pH berkaitan  dengan volatile  acid yang  diproduksi oleh  tomat.  Perubahan  pH  tersebut  dapat digunakan  untuk  mengindikasikan  kesegaran produk dalam kemasan dengan cara menempatkan sensor kesegaran berbasis pH.
Sensor  kesegaran  adalah  piranti  yang digunakan untuk merasakan dan menginformasikan tentang kualitas dan keamanan  produk  agar  dapat  dikonsumsi  [4]. Adanya  sensor  kesegaran  tersebut  membuat konsumen  maupun  produsen  bisa  mendapatkan informasi  dalam  sistem  kemasan  mengenai perubahan  yang  terjadi  di  dalam  produk  melalui perubahan  visual  [5] . Beberapa  tahun  terakhir banyak  penelitian  yang  menggunakan  indikator kolorimetrik  berbasis  kimia  untuk  mendeteksi kesegaran  produk seperti bromthymol  blue , bromocresol  green , bromocresol  purple dan methyl red [6], namun penggunaan kimia tersebut sudah  banyak  dihindari  karena  memiliki potensi dan  efek  berbahaya  bagi  manusia  yang  bersifat karsinogenik  dan  mutagenik.  Pigmen  pewarna alami  dapat  digunakan  sebagai  alternatif  untuk indikator kolorimetri yang dinilai lebih aman tidak toksik,  mudah  dipreparasi,  dan  ekonomis  jika dibandingkan dengan  pewarna  sintesis.  Salah satu  pewarna  alami  yang  dapat  digunakan sebagai  indikator  kolorimetrik  adalah  antosianin. Antosianin  adalah  pigmen  alami  dari  golongan senyawa  flavonoid.  Pigmen  ini  bertanggung jawab  atas  warna  oranye,  merah  muda,  merah, ungu dan biru pada bunga  dan buah-buahan dari beberapa tanaman [7]. Bunga  Sepatu  ( Hibiscus  rosa-sinensis L.) merupakan  salah  satu  tanaman  berwarna  yang mengandung  senyawa  antosianin  yang  dapat digunakan sebagai  indikator  kolorimetrik  untuk sensor kesegaran [8]. Indikator kolorimetrik yang digunakan  untuk  mendeteksi  kualitas  pangan biasanya  diimobilisasikan  kedalam  membran yang berfungsi sebagai tempat indikator. Penggunaan membran film edible dari campuran
kitosan  dan  pati  beras  sebagai  tempat indikator menjadi  pilihan  karena  membran  film  e dible tersebut  terbuat  dari  bahan  alam  yang  aman  dan dapat dikonsumsi [9].
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui apakah sensor kesegaran edible dapat diaplikasikan  sebagai  indikator  kesegaran  pada tomat ceri,  dilakukan berbagai uji parameter tingkat kesegaran  tomat  ceri,  serta  hubungan  antara perubahan warna sensor tersebut dengan berbagai parameter  tingkat  kesegaran  tomat  ceri.  Hasil  dari penelitian ini diharapkan mampu memberi informasi tentang  tingkat  kesegaran  tomat  ceri  kepada konsumen tanpa membuka kemasan

## Metode Penelitian

## Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini antara  lain  timbangan  analitik  (OHAUS  PA214), kertas  saring,  pipet  volume,  gelas  kimia,  gelas ukur,  pinset,  pipet  tetes,  plat  tetes,  batang pengaduk,  vial,  kuvet, mikropipet socorex ,  toples kaca, hot  plate  stirrer ,  spektrofotometri  UV-Vis, pH  meter  (EUTECH),  indikator  pH  universal (MERCK),  blender, press kaca,  oven,  kamera, scanner , imageJ.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu  bunga  sepatu  ( Hibiscus  rosa-sinensis L yang  diambil  dari  desa  Kedungasri,  kecamatan Tegaldlimo,  Banyuwangi,  Tomat  ceri  ( Solanum lycopersicum var .  cerasiforme )  yang  dibeli  di Hypermart  Jember,  kitosan, pati  beras,  etanol 96%,  akuades,  asam  asetat  1%,  gliserol  dan Polivinil Alkohol (PVA).

## Pembuatan Ekstrak Bunga Sepatu
Bunga  sepatu,  dipotong-potong  kecil-kecil kemudian dioven pada suhu 40ºC sampai kering. Setelah kering, simplisia bunga sepatu  diblender hingga  membentuk  serbuk  halus,  kemudian dilakukan  ekstraksi  dengan  perbandingan  1:20 yang  berarti  1  gram  serbuk  simplisia  dimaserasi dengan  20  mL  etanol 96%  selama  120  menit. Hasil  maserasi  kemudian  disaring  menggunkan corong buchner. Ekstrak  bunga  sepatu  yang digunakan  ditentukan  kadar  antosianin  totalnya. Penentuan  kadar  antosianin  total  dilakukan dengan metode perbedaan pH ( pH differential).

## Pembuatan Membran Film Edible
Kitosan sebanyak 2 gram dicampur dengan 100  mL  asam  asetat  1%  dalam  gelas  beaker sambil  diaduk  dengan  batang  pengaduk  sampai homogen. Pati beras sebanyak 2 gram dicampur dengan  50  mL  akuades  dalam  gelas  beaker sambil  diaduk  dengan  pengaduk  magnetik  pada suhu  85 o C  selama  20  menit  sampai  homogen. Pati yang telah homogen dituang kedalam gelas beaker  berisi  gel  kitosan  dan  ditambahkan gliserol,  kemudian  diaduk  hingga  tercampur
(a ) (b )
sempurna,.  Hasil  yang  diperoleh  kemudian dituangkan  pada  permukaan  plat  kaca  yang telah dibersihkan dan di keringkan dengan oven pada suhu 80 o C selama 3 jam. Setelah kering lapisan film didinginkan sampai mencapai suhu kamar.

## Fabrikasi Sensor Kesegaran Membran Film Edible
Fabrikasi  sensor  kesegaran  membran film edible dilakukan  menggunakan  membran dari  campuran  kitosan  dan  pati  beras,  yang dipotong  berbentuk lingkaran  dengan  diameter 5 mm. Pengimobilisasian dilakukan menggunakan teknik entrapmen pada PVA 1% dan  teknik  adsorpsi  pada  ekstrak bunga sepatu yang telah diimobilisasi pada  membran dengan  perbandingan  PVA  dan  ekstrak  1:3 selama 90 menit.

## Morfologi Membran Film Edible
Morfologi  permukaan  membran  film edible dilihat  menggunakan scanning  electron microscopy (SEM),  baik membran yang  belum diimobilisasi  dengan  indikator  ekstrak  bunga sepatu maupun yang sudah diimobilisasikan

## Label Pintar Sebagai Sensor Kesegaran Membran Film Edible
Dibuat desain label seperti pada gambar 1. Label yang disertai freshness sign diletakkan pada bagian dalam kemasan tomat ceri untuk mengetahui tingkat kesegarannya.
Gambar 1. Desain label sensor kesegaran

## Analisis Perubahan Warna Sensor Kesegaran Membran Film Edible
Pengamatan  perubahan  warna  sensor kesegaran  membran  film edible dilakukan secara  visual  dan  menggunakan software ImageJ untuk  mengetahui  nilai mean  red . Pengambilan  gambar  dilakukan  menggunakan scanner .

## Uji Tekstur
Tekstur tomat ceri diukur dengan menggunakan rheotex .  Pengukuran  dilakukan dengan  menusukkan  jarum rheotex sedalam  3 mm pada tomat ceri. Kemudian menekan tombol start  sampai  terdengar  bunyi  yang  merupakan tanda  selesai.  Angka  yang  ditunjukkan  jarum rheotex (g)  merupakan  nilai  tekstur  dari  tomat ceri.  Pengukuran  dilakukan  di  5  titik  yang berbeda pada setiap sampel.

## % Susut Bobot
Pengukuran  susut  bobot  dari  tomat  ceri dilakukan  pada  pengamatan  hari  ke  0  (b0)  dan setiap pengamatan (bt) yang dilakukan setiap hari dengan menggunakan timbangan analitik.
% Susut Bobot .....................(1)
Keterangan : b0 = berat awal tomat bt = berat akhir tomat
Hasil susut bobot didapat  dengan membandingkan bobot awal dan bobot akhir. Susut bobot tomat ceri dinyatakan dengan persen (%) [9].

## Uji pH
Sebanyak  1  gram  sampel  dihancurkan  dan dilarutkan dalam 20 mL akuades dan dihomogenkan. Kemudian diukur  dengan pH  meter yang  sebelumnya  telah  diklaibrasi  dengan  buffer standar 4,7, dan 10.

## Uji Sensoris
Pada  uji  ini  dilakukan  penilaian  pada  kenampakan warna dan bau. 10 orang panelis akan memberikan nilai  pada  sampel  yang  diamati.  Semakin  segar tomat  ceri  nilainya  akan  semakin  tinggi,  nilai  yang diberikan berkisar 3-1.

## Hasil

## Pembuatan Ekstrak Bunga Sepatu
Berdasarkan hasil penelitian ini diperoleh rata- rata konsentrasi  antosianin  total  dari  ekstrak  bunga sepatu yang digunakan sebesar 91,564 mg/L.

## Pembuatan Membran Film Edible
Membran  kering  yang  dihasilkan memiliki  ketebalan  0,22  mm,  kemudian dipotong dengan diameter 5 mm. Membran film edible yang  siap  dipakai  dapat  dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Membran film edible
Morfologi Permukaan Membran Film Edible
Gambar 3 . Morfologi permukaan membran film edible
Pada gambar (a) membran film edible yang belum  diimobilisasikan  dengan  indikator  ekstrak bunga  sepatu  memiliki  permukaan  yang  lebih homogen, halus dan tanpa pori jika dibandingkan dengan  gambar  (b)  yang  merupakan  membran yang sudah  diimobiliasi dengan indikator ekstrak bunga sepatu yang memiliki permukaan kasar dan berpori.

## Fabrikasi Sensor Kesegaran Membran Film Edible
Fabrikasi dilakukan dengan
mengimobilisasikan  ekstrak  bunga  sepatu  pada membran  film edible .  Hasil  fabrikasi dapat  dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. Membran film edible yang telah diimobilisasi

## Perubahan Warna Sensor Kesegaran
Gambar  5. Perubahan  warna  sensor  kesegaran membran film edible pada
penyimpanan suhu ruang
Sensor  kesegaran  membran  film edible pada  tomat ceri yang disimpan  pada suhu ruang dapat  diamati  perubahan  warna  secara  visual pada gambar 5. Pada tabel 1 dapat dilihat adanya peningkatan nilai mean red seiring lamanya waktu penyimpanan.
Tabel 1. Nilai mean red penyimpanan suhu
Hari Mean red ±SD 1 78,314±0,979 2 84,969±2,464 3 93,425±2,230 4 97,917±0,743 5 103,830±1,618 6 114,338±1,742 7 128,420±1,413 8 137,646±1,751 9 142,559±1,963

## Uji Tekstur
Uji  tekstur  dilakukan  menggunakan  alat Rheotex dengan kedalaman jarum 3 mm. Hasil uji tekstur dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Hasil uji tekstur Hari Mean ±SD (g/3mm) 1 348±4,207 2 334±3,362 3 325±1,924 4 310±1,924 5 2933,834 6 275±3,507 7 252±2,302 8 223±3,507 9 205±3,962

## % Susut Bobot
Pengukuran  %  susut  bobot  menggunakan timbangan analitik dengan 3 kali replikasi.
Tabel 3 . Hasil % susut bobot Hari % Susut bobot 1 0,0000 2 1,7720 3 2,8078 4 3,7501 5 4,8969 6 6,0071 7 7,0400 8 8,5653 9 9,7398

## Uji Nilai pH
Nilai pH tomat ceri ditentukan menggunakan pH meter. Hasil pengamatan pH dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4 . Hasil uji pH Hari Nilai pH±SD 1 4,887±0,006 2 4,870±0,017 3 4,730±0,026 4 4,673±0,025 5 4,540±0,026 6 4,450±0,010 7 4,413±0,015 8 4,377±0,006 9 4,357±0,012

## Uji Organoleptis
Uji  organoleptis  tomat  ceri  yang disimpan  pada  suhu  ruang  dilakukan dengan  menyertakan  10  orang  panelis menggunakan score 1-3, pada penelitian ini hanya  dilakukan  pengamatan  organoleptis warna  dan  bau.  Hasil  organopeltis  dapat dilihat pada tabel 5.
Tabel 5. Hasil uji organoleptis Hari Organopeti s warna Organoleptis bau 1 3 3 2 3 2,9 3 3 2,8 4 2,8 2,4 5 2,6 2,2 6 2,3 2 7 1,8 1,6 8 1,6 1,4 9 1,3 1,2

## Pembahasan
Seiring lamanya waktu
penyimpanan tomat ceri mengalami penurunan  mutu  baik  secara  fisikawi,
kimiawi maupun organoleptis.
Berdasarkan  hasil  pengamatan  warna sensor  kesegaran  membran  film edible pada kemasan tomat ceri pada penyimpanan  suhu  ruang,  warna  sensor kesegaran membran film edible mengalami  perubahan  warna  seiring dengan  perubahan  tingkat  kesegaran tomat  ceri  seperti  yang  ditunjukan  pada gambar  5.  Warna  sensor  kesegaran membran film edible berwarna abu-abu tua pada saat tomat ceri segar, berwarna ungu tua saat masih segar, dan berwarna ungu kemerahan  saat  sudah  busuk  atau  tidak dapat dikonsumsi.
Nilai  tekstur  tomat  ceri  mengalami penurunan  selama  penyimpanan  pada suhu  ruang.  Penurunan  nilai  tekstur menandakan  adanya  penurunan  mutu tomat  ceri.  Perubahan  tekstur  tomat  ceri seiring  lama  waktu  penyimpanan  dapat disebabkan oleh tempat penyimpanan dan proses  respirasi  yang  menyebabkan penurunan kadar air [10].
Susut  bobot  berkaitan  oleh  adanya proses  metabolisme  pada  saat  proses respirasi yang terjadi selama penyimpanan yang menghasilkan gas dan air. Air dan gas tersebut  akan  mengalami  penguapan sehingga tomat akan mengalami
penyusutan  bobot  [11].  Kehilangan  air menyebabkan tomat ceri menjadi layu dan mengkerut, sehingga menyebabkan penurunan kualitas tomat ceri. Susut bobot dapat  mengindikasikan  apa  yang  terjadi pada  parameter  lain.  Apabila  susut bobot meningkat,  maka  terjadi  penurunan  mutu tomat  ceri  secara  keseluruhan  seperti warna dan tekstur. Hasil  penilaian
organoleptis  bau  dan  kenampakan  warna tomat  ceri  yang  disimpan  pada  suhu  ruang mengalami penurunan seiring lamanya waktu penyimpanan.
Hasil  penelitian  parameter  fisikawi,  kimiawi, dan  organoleptis  menunjukkan  tomat  ceri  sudah tidak  layak  konsumsi  saat  hari  ke-8  pada penyimpanan suhu ruang. Pada hari ke-8 tomat ceri sudah tidak layak dikonsumsi dengan  nilai  %  susut bobot  sebesar  8,5653%  dan nilai pH 4,377±0,006. Selain  itu,  nilai  tekstur  pada  hari  ke-8  mengalami penurunan  hingga  223±3,507  g/3mm,  serta  hasil pengamatan  organoleptis  bau  dan  warna  memiliki nilai  kurang  dari  2  yang  menandakan  tomat  ceri sudah tidak layak dikonsumsi.

## Simpulan dan Saran
Sensor  kesegaran  membran  film edible berbasis  antosianin  bunga  sepatu  ( Hibiscus  rosa- sinensis L.)  dengan  membran  film edible dari campuran kitosan dan pati beras dapat diaplikasikan  pada  kemasan  tomat  ceri  sebagai indikator  kesegaran.  Sensor  kesegaran  membran film edible berwarna  abu-abu  tua  pada  saat  tomat ceri segar, berwarna ungu tua saat masih segar, dan berwarna  ungu  kemerahan  saat  sudah  busuk  atau tidak dapat dikonsumsi. Hubungan antara perubahan  warna  sensor  kesegaran  membran  film edible dan nilai mean  red dengan penurunan mutu tomat  ceri  adalah  berbanding  terbalik.  Nilai mean red sensor  kesegaran  membran  film edible yang diamati  menggunakan  program ImageJ meningkat seiring penurunan mutu tomat ceri.

## Daftar Pustaka
[1]  Tugiyono, H. 1999. Bertanam Tomat . Jakarta:
Penebar Swadaya.
[2]  Dinarwi.  2011.  Pengaruh  lama  penyimpanan dan jenis pengemas terhadap kadar  gula  dan keasaman buah tomat ( Lycopersicon esculentum mill). Berita  Litbang  Industri . 66(l):21 –29.
[3]  Viljanen, K., M. Lille, R. Heiniö, dan J. Buchert. 2011.  Effect  of  high-pressure  processing  on volatile composition and odour of cherry tomato purée. Food Chemistry . 129(4):1759 –1765.
[4]  Kuswandi,  B.  2017.  Freshness  Sensors  for Food Packaging.
[5]  Widiastuti,  D.  R.  2016.  Kajian  kemasan pangan aktif dan cerdas.
[6]  Riyanto,  B.,  A.  Maddu,  dan  Yogi  Waldingga Hasnedi.  2010.  Kemasan  Cerdas  Pendeteksi Kebusukan Filet Ikan Nila. Jurnal  Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia . 8(2):118-128.
[7]  Bourtoom,  T.  2008.  Edible  film  and  coating: characteristic  and  properties. International Food Research Journal. 15(3): 237-248.
[8]  Sanchez-ballesta,  S.  D.  P.  Æ.  M.  T.  2008. Anthocyanins : from plant to health. :281–299.
[9]  Nugraheni,  M.  2014. Pewarna  Alami: Sumber  Dan  Aplikasinya  Pada  Makanan Dan Kesehatan . Yogyakarta: Graha Ilmu.
[10]  Syarief,  dan  Irawati.  1989.  Teknologi Penyimpanan  Pangan.  Jakarta  :  Penerbit Arcan.
[11]  Alexandra,  Y.  dan  Nurlina.  2014.  Aplikasi edible  coating dari  pektin  jeruk  songhi pontianak ( Citrus nobilis var Microcarpa ) pada penyimpanan buah tomat. JKK 3(4):11 –20.