## Label Pintar untuk Pemonitoran Kesegaran Daging Ayam pada      Kemasan

## (Smart Labels for Monitoring of Chicken Meat Freshness in Package)

## Novialda Nitiyacassari, Bambang Kuswandi, Dian Agung Pangaribowo
Fakultas Farmasi Universitas Jember
Jln. Kalimantan 37, Jember 68121 e-mail korespondensi: b_kuswandi.farmasi@unej.ac.id

## Abstract
Chicken meat is one of the commodities consumed by most Indonesian people and has a pH range of 5,5 – 6,0. The smart label has been applied as a chicken meat freshness detector. As dual indicator freshness, two pH indicators  have been used, i.e., bromothymol blue (BTB)  and methyl red (MR). The objective of this research was to determine chicken meat freshness using a smart label at room temperature. The color change of the smart label was examined by ImageJ software to determine freshness degree using the mean RGB value. The chicken meat was examined every 2 hours for pH and TVB analysis during  the  24 hours storage at room temperature. The  result showed  that color indicator would change according to chicken meat freshness, BTB turned from yellow to blue (mean RGB 210,591 ± 0,376), and MR turned from red to yellow (mean RGB 208,146 ± 0,390). Chicken meat freshness at room temperature decreased as pH increase from 5,68 to 6,11 along with a color change  of  smart  label.  Furthermore,  the  color  would  change  when  0.022  %N  of  TVB  has  been reached. Therefore, chicken meat freshness can be determined by using a smart label based on a dual indicator of bromothymol blue and methyl red at room temperature.
Keywords : chicken meat freshness, smart label, pH, TVB

## Abstrak
Daging ayam merupakan salah satu komoditi yang mayoritas dikonsumsi masyarakat Indonesia  dan memiliki rentang pH 5,5 - 6,0. Label pintar diaplikasikan sebagai pendeteksi kesegaran daging ayam. Dua tipe indikator pH yang digunakan pada penelitian ini yaitu bromothymol blue (BTB) dan methyl red (MR) . Tujuan penelitian ini untuk menentukan kesegaran daging ayam dengan menggunakan label pintar pada penyimpanan suhu ruang. Perubahan warna pada label pintar diuji menggunakan software imageJ ditentukan mean RGB. Daging ayam diuji tiap 2 jam diambil nilai  pH dan TVB pada penyimpanan  suhu  ruang  selama  24  jam.  Hasil  daging  ayam  yang  busuk  ditunjukkan  pada perubahan warna label pintar BTB dari warna kuning menjadi biru dan MR dari warna merah menjadi kuning dengan mean RGB masing- masing yaitu 210,591 ± 0,376 dan 208,146 ± 0,390. Kesegaran daging ayam pada suhu ruang mengalami penurunan dengan perubahan pH meningkat dari 5,68 sampai  6,11  seiring  perubahan  warna  yang  ditunjukkan  label  pintar.  Perubahan  warna  dari  label pintar  terjadi  ketika  nilai  TVB  mencapai  0,022  %N  yang  ditandai  dengan  penurunan  kesegaran daging ayam. Oleh karena itu, tingkat kesegaran daging sapi dapat ditentukan dengan label pintar indikator bromothymol blue dan methyl red pada penyimpanan suhu ruang.
Kata kunci: kesegaran daging ayam, label pintar, pH, TVB

## Pendahuluan
Daging ayam merupakan bahan pangan yang  bernilai  gizi  tinggi  karena  kaya  akan protein,  lemak,  mineral  serta  zat  lainnya  yang sangat  dibutuhkan  tubuh  [1].  Daging  ayam mudah sekali mengalami kerusakan mikrobiologi karena kandungan gizi dan kadar airnya yang tinggi [2]. Kerusakan daging ayam disebabkan karena mikroba seperti perubahan bentuk,  adanya  lendir,  perubahan  tekstur, menimbulkan bau dan rasa [3].
Kemasan pintar merupakan suatu sistem kemasan  yang  mampu  mendeteksi,  dan memberi  informasi  sebagai  pedoman  untuk memperpanjang  masa  simpan,  meningkatkan keamanan,  dan  meningkatkan  kualitas  yang berkaitan  dengan  produk  [4].  Kemasan dikatakan  pintar terdapat  alat  pendeteksi berupa  sensor  yang  dikenal  dengan  label pintar. Prinsip dari label pintar yaitu perubahan warna pada pH yang dihasilkan interaksi antara pewarna yang sensitif pH dengan volatile amin dalam kemasan [5].
Indikator yang digunakan sebagai sensor kesegaran yaitu indikator pH bromothymol blue (BTB) dan methyl red (MR). Bromothymol blue (BTB)  memiliki  indikator  pH  6  (berwarna kuning) dan pH 7,6 (berwarna biru). Methyl red (MR) merupakan indikator pH yang menimbulkan perubahan warna merah sampai dengan warna kuning. Rentang pH methyl red berkisar antara pH 4,4 (kondisi asam) dan 6,2 (kondisi basa) [6]. Indikator – indikator tersebut ditempatkan pada kertas saring whatman. Penelitian ini
bertujuan
untuk
mengetahui apakah label pintar dapat diaplikasikan  sebagai  indikator  kesegaran daging  ayam  dan  mengetahui  hubungan tingkat  kesegaran  daging  ayam  meliputi  pH dan total  volatile  base (TVB)  terhadap  laju perubahan  warna  label  pintar.  Hasil  dari penelitian  ini  diharapkan  mampu  memberi informasi kepada konsumen
tentang kesegaran  daging  ayam  tanpa  membuka kemasan.

## Metode Penelitian

## Alat dan bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pH meter (Russel, Moder RL150), pipet tetes, beaker  glass, tabung  reaksi,  kamera digital tipe Canon Powershot A2300 16MP, plat tetes, gelas ukur 10 mL dan 50 mL, timbangan analitik  digital  (Sartorius),  erlenmeyer  50  mL,
alat  destilasi  Kjedahl, software  ImageJ, scanner tipe Canon LiDe120.
Bahan  yang  digunakan  adalah  daging ayam bagian paha (100 g/kemasan) yang dibeli di  pasar  tradisional  (Pasar  Gebang)  Jember, aquades  steril,  etanol  97%  teknis,  m ethyl  red (Merck  KGaA) ,  Bromothymol  blue (Merck KGaA) , kertas  saring  ” whatman ”  cat  no  1001 090, styrofoam sebagai  kemasan, PE  white wrapping plastic stretch film 0,9 g/cm³, HCl 0,02
N teknis .

## Pembuatan kemasan daging sapi dengan label pintar
Label pintar dibuat dari membran kertas saring whatman yang direndam pada indikator bromothymol  blue dan methyl  red dengan menimbang  5  mg  dalam  10  mL  etanol  97% selama  1  hari.  Daging  ayam  100  g  dikemas dengan styrofoam dan PE  white  wrapping plastic yang  dilengkapi  label  pintar.  Sampel disimpan pada suhu ruang selama 24 jam.

## Pengamatan intensitas warna label pintar
Desain  Label  pintar  sebagai  indikator kesegaran  daging  ayam  ditunjukkan  pada Gambar  1.  Warna  label  pintar  dari  kesegaran ini  diukur  menggunakan software  ImageJ dengan menentukan nilai mean RGB. Pengambilan  gambar  dilakukan  dengan  cara scanning menggunakan  scanner,  kemudian hasil scan tersebut diaplikasikan pada software ImageJ dan  ditentukan  nilai mean  RGB. Pengamatan  dilakukan  tiap  2  jam  selama  24 jam.

## Gambar 1. Desain label pintar

## Pengukuran pH daging ayam
Sampel  daging  ayam  yang  telah dihancurkan,  kemudian  diambil  sebanyak  2 gram  dihomogenkan  dengan  10  mL  aquades, kemudian menentukan pH daging ayam dengan menggunakan pH meter.
Penentuan  total  volatile  base  (TVB)  daging ayam
Daging  ayam  yang  telah  dihaluskan sebesar  10  gram  ditambah  30  mL  aquades. Kemudian diaduk dengan stirer selama 5 menit yang selanjutnya disaring untuk diambil fitratnya. Asam borat jenuh disiapkan yang telah ditambah 3  tetes  metil  merah  –  metil  biru  (MMMB). Selanjutnya  dilakukan  destilasi  menggunakan alat  destilasi  Kjedahl  hingga  terjadi  perubahan warna biru kehijauan dan hasil destilasi dititrasi dengan  HCl  0,02  N.  TVB  ditentukan  dengan rumus:

## Hasil

## Kemasan  daging  ayam  dengan  label  pintar pada suhu ruang selama 24 jam
Daging ayam yang disimpan pada suhu ruang diamati kesegarannya tiap 2 jam selama 24 jam. Terdapat perubahan warna label pintar selama  proses  penyimpanan  berlangsung yang ditunjukkan pada Gambar 2.
(a) (b) ( c)
Gambar 2. Perubahan warna dari label pintar.
a)  ayam  kondisi  segar.  b)  ayam kondisi  masih  segar.  c)  ayam kondisi tidak segar
Pengamatan intensitas warna label pintar
Perubahan warna label pintar bromothymol  blue dan methyl  red ditentukan dengan software  imageJ. Hasil  yang  diperoleh dinyatakan dalam bentuk nilai mean RGB dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil mean RGB bromothymol blue dan methyl red
Jam ke- Mean RGB ± SD Bromothymol blue Methyl red 2 220,365 ± 0,623 199,928 ± 0,126 4 219,071 ± 0,715 200,527 ± 0,429 6 216,251 ± 0,523 201,943 ± 0,053 8 214,564 ± 0,140 203,926 ± 0,722 10 210,591 ± 0,376 208,146 ± 0,390 12 205,659 ± 0,600 209,613 ± 0,465 14 205,482 ± 0,485 212,772 ± 0,391 16 204,719 ± 0,196 216,917 ± 0,731 18 204,607 ± 1,090 220,725 ± 0,899 20 203,924 ± 0,587 222,628 ± 0,423 22 201,443 ± 0,646 224,768 ± 0,437 24 199,424 ± 0,488 226,685 ± 0,413 Keterangan: Data disajikan sebagai rata-rata ± SD (n=3)
Hubungan  perubahan  intensitas  warna label  pintar  terhadap  tingkat  kesegaran daging  ayam meliputi  nilai  pH  dan  total volatile base (TVB)
1. Penentuan nilai pH daging ayam
pH  daging  ayam  ditentukan  menggunakan pH  meter.  Hasil  pengamatan  pH  daging  ayam pada  penyimpanan  suhu  ruang  selama  24 ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil penentuan pH daging ayam pada kemasan selama 24 jam.
Jam ke- Nilai pH Rata-rata ± SD 2 5,7 1
5,6
6 5,6 8 5,68 ± 0,025 4 5,7 5 5,7 3 5,7 8 5,75 ± 0,025 6 5,8 5,8 5,8 5,87 ± 0,006
7 6 7
8 5,9
8 5,9 4 5,9 7 5,96 ± 0,020 10 6,1 4 6,1 0 6,1 0 6,11 ± 0,023 12 6,1 5 6,1 8 6,1 9 6,17 ± 0,020 14 6,2 5 6,2 7 6,2 3 6,25 ± 0,020 16 6,2 8 6,3 2 6,3 0 6,30 ± 0,020 18 6,5 7 6,5 9 6,6 2 6,59 ± 0,025 20 6,8 0 6,7 5 6,7 7 6,77 ± 0,025 22 7,0 8 7,1 4 7,1 3 7,12 ± 0,032 24 7,1 2 7,1 5 7,1 3 7,13 ± 0,015 Keterangan: Data disajikan sebagai rata-rata ± SD (n=3) Hubungan perubahan intensitas
warna  label  pintar  indikator bromothymol  blue dan methyl  red terhadap nilai pH daging ayam pada  penyimpanan  suhu  ruang  selama  24  jam dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3. Grafik hubungan perubahan intensitas warna label pintar  terhadap nilai  pH daging ayam
2. Penentuan total volatile base (TVB) daging
ayam
Daging  ayam  yang  disimpan  pada  suhu ruang  selama 24 jam  ditentukan  nilai  TVB yang dinyatakan dalam  %N.  Hasil  TVB  dari  daging ayam dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil penentuan TVB daging ayam pada suhu ruang selama 24 jam
Jam ke- Vol. blank o (mL) Vol. tittrasi HCl 0,02 N (mL) TVB (%N) 2 0, 5 4,3 0,011 4 0, 5 5,1 0,013 6 0, 5 5,5 0,014 8 0, 5 6,8 0,018 10 0, 5 8,2 0,022 12 0, 5 9,3 0,025 14 0, 5 11, 7 0,031 16 0, 5 16, 4 0,045 18 0, 5 20, 3 0,055 20 0, 5 21, 8 0,060 22 0, 5 25, 4 0,070 24 0, 5 30 0,083 Hubungan  perubahan  intensitas  warna label  pintar bromothymol  blue dan methyl  red terhadap  nilai  TVB  daging  ayam  pada penyimpanan  suhu  ruang  selama  24  jam ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Grafik hubungan perubahan intensitas warna label pintar terhadap nilai TVB pada suhu ruang

## Pembahasan
Berdasarkan  hasil  dari  pembuatan kemasan  daging  ayam  yang  dilengkapi  label pintar pada penyimpanan suhu ruang, mengalami  perubahan  warna  pada  label  pintar
yang ditunjukkan pada Gambar 2. Daging ayam kondisi  segar  tidak  menunjukkan  perubahan warna pada label pintar seperti yang ditunjukkan Gambar  2.a.  Penyimpanan  pada  jam  ke-6 daging  ayam  yang  ditunjukkan  Gambar  2.b dalam kondisi masih segar disebabkan perubahan warna label pintar bromothymol blue berubah  menjadi  menjadi  hijau,  sedangkan indikator methyl  red berubah  dari  merah menjadi oranye. Daging ayam yang tidak segar ditunjukkan pada Gambar 2.c terdapat perubahan warna label pintar bromothymol blue dari  kuning  menjadi  biru  dan methyl  red dari merah menjadi kuning.
Perubahan  intensitas  warna  label  pintar bromothymol  blue dan methyl  red ditentukan dengan  menggunakan software  imageJ. Hasil pengamatan  yang  ditunjukkan  pada  Tabel  1. melihat  intensitas  warna  label  pintar  terhadap pengaruh  kesegaran  daging  ayam  pada penyimpanan suhu ruang selama 24 jam. Nilai mean  RGB pada  jam  ke-10 bromothymol  blue dan methyl  red sebesar  210,591  ±  0,376  dan 208,146  ±  0,390 disebabkan  terjadi  perubahan warna label menjadi biru dan kuning. Semakin menurun mean  RGB  bromotyhmol  blue dan semakin  meningkat mean  RGB  methyl  red maka kualitas daging ayam semakin berkurang sehingga daging tidak layak dikonsumsi.
Perubahan  warna  label  pintar  tersebut disebabkan  oleh  proses  dekomposisi  protein pada  daging  yang busuk.  Pembusukan  daging tersebut  menghasilkan  pembentukan  senyawa basa  mudah  menguap  yang  akan  bereaksi dengan label pintar dan menyebabkan terjadinya  perubahan  warna  pada  indikator – indikator tersebut [7].
Nilai  pH  pada  daging  ayam  ditentukan dengan  menggunakan  pH  meter.  Pengamatan jam  ke-10  yang ditunjukkan  pada  Tabel  2. daging  ayam  memiliki  pH  yaitu  6,11.  Hal tersebut  mengindikasikan  bahwa  daging  ayam telah dalam kondisi tidak segar atau tidak layak dikonsumsi. pH rendah (5,1 – 6,1) menyebabkan  daging  mempunyai  struktur terbuka untuk pengasinan dengan warna muda cerah  dan  memiliki  stabilitas  yang  lebih  baik terhadap kerusakan  mikroorganisme. pH tinggi (6,2 –  7,2)  menyebabkan  daging  memiliki struktur  tertutup  atau  padat  dengan  warna merah  ungu  tua,  rasa  kurang  enak  dan memungkinkan untuk perkembangan mikroorganisme [8].
Hubungan  perubahan  intensitas  warna label pintar terhadap nilai  pH ditunjukkan  pada Gambar  3.  Nilai  pH  daging  ayam  pada
penyimpanan suhu ruang mengalami peningkatan.  Hal  ini  berbanding  lurus  dan terbalik  dengan  perubahan  intensitas  warna label  pintar.  Semakin  menurun  intensitas  dari bromothymol  blue dan  semakin  meningkat intensitas  warna  dari methyl  red pada  label pintar  maka  semakin  meningkat  nilai  pH  dari daging  ayam.  Dari  pernyataan  diatas,  kualitas kesegaran  daging  ayam  menurun  sehingga tidak  dapat  dikonsumsi.  pH  yang  meningkat disebabkan  protein  dan  derivatnya  terurai secara  mikrobiologis  menjadi  senyawa  yang bersifat  basa,  sehingga  memungkinkan  terjadi perkembangan  mikroorganisme  pada  pH  yang tinggi [9].
Daging  ayam  pada  penyimpanan  suhu ruang dilakukan pengamatan nilai TVB dengan satuan  %N.  Pada  jam  ke-10  yang  ditunjukkan Tabel  3.  mengalami  peningkatan  nilai  TVB sebesar  0,022  %N.  Hal  ini  mengindikasikan daging ayam dalam kondisi tidak segar. Daging dinyatakan mulai membusuk apabila menunjukkan  kadar  TVB  sebesar  0,02  %N dalam 10 gram sampel [10].
Daging ayam pada suhu ruang mengalami  peningkatan  nilai  TVB  pada pengamatan  tiap  2  jam  selama 24  jam.  Hal tersebut  berkaitan  dengan  perubahan  warna label  pintar bromothymol  blue dan methyl  red. Hubungan tingkat kesegaran daging ayam yaitu nilai TVB terhadap perubahan intensitas warna label  pintar  ditunjukkan  pada  Gambar 4. Semakin  menurun  intensitas warna  dari bromothymol  blue dan  semakin  meningkat mean  RGB  methyl  red pada  label  pintar  maka semakin meningkat nilai TVB (%N) dari daging ayam.  Pernyataan  diatas  mengindikasikan kondisi daging ayam yang tidak segar atau tidak layak untuk dikonsumsi.
Senyawa TVB merupakan hasil dekomposisi  protein  oleh  aktivitas  bakteri  dan enzim  menghasilkan  hingga  95%  amonia  dan CO2.  Senyawa  yang  terbentuk  sebagai  hasil dekompoisi protein tersebut merupakan senyawa  yang  mengandung  nitrogen  yang bersifat  basa  dan  volatil  yang  keseluruhanya dinyatakan sebagai  Total Volatile Bases  (TVB) [11].  Senyawa  hasil  dekomposisi  protein  yang bersifat volatil adalah amonia, H2S, merkaptan, fenol, kresol, indol dan skatol yang merupakan basa volatil dan menyebabkan peningkatan pH serta menimbulkan bau busuk [12].

## Simpulan dan Saran
Label  pintar bromothymol  blue dan methyl  red dapat  digunakan  sebagai  indikator kesegaran  daging  ayam  pada  kemasan. Berdasarkan perubahan warna label pintar pada kesegaran  daging  ayam  terjadi  pada  nilai  pH 6,11  dan  TVB  0,022  %N/10  mg  dengan mean RGB bromothymol blue dan methyl red sebesar 210,591  ±  0,376  dan  208,146  ±  0,390. Hubungan  laju  perubahan  terhadap  tingkat kesegaran  daging  ayam  (pH  dan  TVB)  yaitu memiliki hubungan positif. Saran untuk penelitian  selanjutnya  yaitu  perlu  dilakukan metode pengukuran intensitas  warna yang lebih sensitif terhadap kesegaran daging ayam.

## Daftar Pustaka
[1]  Soeparno.  Ilmu  dan  teknologi  daging. Yogyakarta. UGM Press. 1994.
[2]  Kurniawan NP, Septinova D, & Adhianto K. Kualitas  fisik  daging  sapi  dari  tempat pemotongan  hewan  di  Bandar  Lampung. Lampung: Universitas Lampung. 2010.
[3]  Mielmann A. Food spoilage characteristics of Chrysebacterium species. Tesis. Department  of  Microbial, Biochemical  and Food Biotechnology Faculty of Natural and Agricultural  Sciences,  University  of  the Free State. 2006.
[4]  Yam KL, Takhitsov PT, & Miltz J. Intelligent packaging: concepts and applications. JFS. 2005 Dec. 70 (1): 1 – 10.
[5]  Berryman  P.  Advances  in  food  and beverage labelling. Cambridge: Woodhead Publishing; 2014.
[6]  Sabnis  RW, Ross  E, Kothe  J,  Nauman  R. Indicator reagents. Encyclopedia of Industrial  Chemistry. 2012. Vol 19 p. 1 –46.
[7]  Riyanto  R,  Hermana  I,  Wibowo  S. Karakteristik  plastik  indikator  sebagai tanda  peringatan  dini  tingkat kesegaran ikan dalam kemasan plastik. JPB Perikanan. 2014. 9 (2): 153-163.
[8]  Buckle  KA,  Edward  RA,  Fleet  GH,  M Wooton. Ilmu pangan. Purnomo H, Adiono, penerjemah. Jakarta: UI Press. Terjemahan dari : Food science. 1987.
[9]  Kleiner  IS,  Orten  JM.  Biochemistry.  New York: The C.V. Mosby Co. 1975.
[10]  Pearson D.  Assesment  of meat freshness in  quality  control  employing  chemical techniques a review. Meat Sci. 1984. Vol 19 p. 357-362.
[11]  Alasalvar C.  Seafoods-quality, technology, and  nutraceutical  applications.  Springer- Verlag,  New York. 2002.
[12]  Frazier WC, Westhoff DC. Food microbiology,  Third  Edition.  New  Delhi: Tata  Mc.  Graw  Hill  Pub.  Co. Ltd.; 1981.