Jurnal Keteknikan Pertanian (JTEP) terakreditasi berdasarkan SK Dirjen Penguatan Riset dan Pengembangan Kementerian Ristek Dikti Nomor I/E/KPT/2015 tanggal 21 September 2015. Selain itu, JTEP juga telah terdaftar pada Crossref dan telah memiliki Digital Object Identifier (DOI) dan telah terindeks pada ISJD, IPI, Google Scholar dan DOAJ.  JTEP terbit tiga kali setahun yaitu bulan April, Agustus dan Desember, dan mulai tahun ini  berisi 15 naskah untuk setiap nomornya.  Peningkatan jumlah naskah pada setiap nomornya ini dimaksudkan untuk mengurangi masa tunggu dengan tidak menurunkan kualitas naskah yang dipublikasikan. Jurnal berkala ilmiah ini berkiprah dalam pengembangan ilmu keteknikan untuk pertanian tropika dan lingkungan hayati. Jurnal ini diterbitkan dua kali setahun baik dalam edisi cetak maupun edisi online.  Penulis makalah tidak dibatasi pada anggota PERTETA tetapi terbuka bagi masyarakat umum. Lingkup makalah, antara lain meliputi teknik sumberdaya lahan dan air, alat dan mesin budidaya pertanian, lingkungan dan bangunan pertanian, energi alternatif dan elektrifikasi, ergonomika dan elektronika pertanian, teknik pengolahan pangan dan hasil pertanian, manajemen dan sistem informasi pertanian. Makalah dikelompokkan dalam invited paper yang menyajikan isu aktual nasional dan internasional, review perkembangan penelitian, atau penerapan ilmu dan teknologi, technical paper hasil penelitian, penerapan, atau diseminasi, serta research methodology berkaitan pengembangan modul, metode, prosedur, program aplikasi, dan lain sebagainya. Penulisan naskah harus mengikuti panduan penulisan seperti tercantum pada website dan naskah dikirim secara elektronik (online submission) melalui http://journal.ipb.ac.id/index.php/jtep.

## Penanggungjawab:

## Ketua Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia
Ketua Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian,IPB
Dewan Redaksi: Ketua : Wawan Hermawan (Scopus ID: 6602716827, Institut Pertanian Bogor) Anggota : Asep Sapei (Institut Pertanian Bogor) Kudang Boro Seminar (Scopus ID: 54897890200, Institut Pertanian Bogor) Daniel Saputra (Scopus ID: 6507392012, Universitas Sriwijaya - Palembang) Bambang Purwantana (Universitas Gadjah Mada - Yogyakarta) Yohanes Aris Purwanto (Scopus ID: 6506369700, Institut Pertanian Bogor)
Muhammad Faiz Syuaib (Scopus ID: 55368844900, Institut Pertanian Bogor) Salengke (Scopus ID: 6507093353, Universitas Hasanuddin - Makasar) I Made Anom Sutrisna Wijaya (Scopus ID: 56530783200, Universitas Udayana - Bali)
Redaksi Pelaksana: Ketua : Rokhani Hasbullah (Scopus ID: 55782905900, Institut Pertanian Bogor) Sekretaris   :  Lenny Saulia (Scopus ID: 16744818700, Institut Pertanian Bogor) Bendahara   :  Hanim Zuhrotul Amanah (Universitas Gadjah Mada - Yogyakarta) Anggota :  Dyah Wulandani (Scopus ID: 1883926600, Institut Pertanian Bogor) Usman Ahmad (Scopus ID: 55947981500, Institut Pertanian Bogor) Satyanto Krido Saptomo (Scopus ID: 6507219391, Institut Pertanian Bogor) Slamet Widodo (Scopus ID: 22636442900, Institut Pertanian Bogor)
Liyantono (Scopus ID: 54906200300, Institut Pertanian Bogor) Administrasi :  Diana Nursolehat (Institut Pertanian Bogor)
Penerbit: Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia (PERTETA) bekerjasama dengan Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor.
Alamat: Jurnal Keteknikan Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Kampus Institut Pertanian Bogor, Bogor 16680. Telp. 0251-8624 503, Fax 0251-8623 026, E-mail: jtep@ipb.ac.id atau jurnaltep@yahoo.com Website: web.ipb.ac.id/~jtep  atau http://journal.ipb.ac.id/index.php/jtep
Rekening: BRI, KCP-IPB, No.0595-01-003461-50-9 a/n: Jurnal Keteknikan Pertanian
Percetakan: PT. Binakerta Makmur Saputra, Jakarta
P-ISSN 2407-0475  E-ISSN 2338-8439 Vol. 6, No. 2, Agustus 2018

## Ucapan Terima Kasih
Redaksi Jurnal Keteknikan Pertanian mengucapkan terima kasih kepada para Mitra Bestari yang telah menelaah (me- review ) Naskah pada penerbitan Vol. 6 No. 2 Agustus 2018. Ucapan terima kasih disampaikan kepada: Prof.Dr.Ir. Bambang Purwantana, M,Agr (Departemen Teknik Pertanian dan Biosistem, Universitas Gadjah Mada), Prof.Dr.Ir. Hasbi, M.Si (Fakultas Pertanian, Universitas Sriwijaya), Prof.Dr.Ir. Lilik Sutiarso, M.Eng (Departemen Teknik Pertanian dan Biosistem, Universitas Gadjah Mada), Prof.Dr.Ir. Daniel Saputra, MS (Fakultas Pertanian, Universitas Sriwijaya), Prof.Dr.Ir. Bambang Susilo, M.Sc.,Agr (Jurusan Keteknikan Pertanian, Universitas Brawijaya), Prof.Dr.Ir. Sutrisno, M.Agr (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor), Prof.Dr.Ir. Tineke Mandang, MS  (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor), Prof.Dr.Ir. Slamet Budijanto, M.Agr (Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Institut Pertanian Bogor), Dr. Nauman Khalid (School of Food and Agricultural Sciences, University of Management and Technology (Pakistan)), Dr.Ir. Ridwan Rahmat. M.Agr (Badan Litabang Pertanian ), Ir. Joko Pitoyo, M.Si (Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian), Dr.Ir. Rizal Alamsyah, M.Sc (Balai Besar Industri Agro), Dr.Ir. Ratnawati, M.Eng.,Sc (Jurusan Teknik Kimia, Institut Teknologi Indonesia), Dr.Ir. Desrial, M.Eng (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor), Dr.Ir. I Wayan Budiastra, M.Agr (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor), Dr.Ir. I Wayan Astika, MS (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor), Dr.Ir. Leopold Oscar Nelwan, M.Si (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor), Dr.Ir. Usman Ahmad, M.Agr (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor), Dr. Rudiati Evi Masitoh, STP.,MDT (Departemen Teknik Pertanian dan Biosistem, Universitas Gadjah Mada), Dr. Radi, STP.,M. Eng (Departemen Teknik Pertanian dan Biosistem, Universitas Gadjah Mada), Dr.Ir. Andri Prima Nugroho, STP.,M.Sc (Departemen Teknik Pertanian dan Biosistem, Universitas Gadjah Mada), Dr.Ir. Nursigit Bintoro, M.Sc (Departemen Teknik Pertanian dan Biosistem, Universitas Gadjah Mada), Taufik Rizaldi, STP.,M.P (Jurusan Keteknikan Pertanian, Universitas Sumatera Utara), Ir. Mimin Muhaemin, M.Eng.,Ph.D (Jurusan Teknologi Agroindustri, Universitas Padjadjaran), Dr. Siswoyo Soekarno, STP.,M.Eng (Jurusan Teknik Pertanian, Universitas Jember), Dr. Alimuddin, ST.,MM.,MT (Jurusan Teknik Elektro, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa), Dr. Dedy Wirawan Soedibyo, STP.,M.Si (Jurusan Teknik Pertanian, Universitas Jember).

## Technical Paper

## Studi Kinetika Degradasi Warna Biodegradable Film - Antosianin Untuk Indikator Proses Termal

## Study of Color Degradation Kinetics of Biodegradable film – Anthocyanin as Thermal Processing Indicator
Rozi Satria Utama, Program Studi Ilmu Pangan, Institut Pertanian Bogor. Email: satriabkl12@gmail.com
Nugraha Edhi Suyatma, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Institut Pertanian Bogor. Email: nugrahaedhi@yahoo.com
Nancy Dewi Yulliana, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Institut Pertanian Bogor.
Email: juliana.luthfia@gmail.com

## Abstract
Anthocyanins from different sources have been reported for its potential as thermal process indicator. This research aimed in particular to study the color degradation kinetics of anthoyanin from Roselle and in general to provide alternative natural indicator for thermal process. Roselle’s anthocyanin extract was incorporated into 3 biodegradable films (i.e agar, pectin, PVA). Thermal degradation kinetics of anthocyanin’s color (∆E and Chroma) in biodegradable film was studied at selected temperatures (80 o C, 90 o C, and 100 o C). The color change was observed at minute 0, 30, 60 and 120 by computer vision method. The results showed that anthocyanin incorporated into PVA film had the highest value of activation energy (Ea), while anthocyanin incorporated into pectin film had the smallest value of Ea. Lower value of Ea indicating that the anthocyanin chroma is easily degraded at low temperature. Higher value of Ea indicating that it needs higher energy or higher temperature to degrade the color. The results of this study showed that anthocyanin in PVA film can be selected as indicator for high temperature thermal process (e.g. sterilization), while anthocyanin in pectin film can be used in lower temperature thermal process (e.g. pasteurization).
Keywords: Anthocyanin, color degradation, roselle, thermal process indicator

## Abstrak
Potensi antosianin dari berbagai sumber sebagai indikator proses termal alami telah banyak dilaporkan. Penelitian ini bertujuan mempelajari kinetika degradasi warna film-antosianin serta menentukan kombinasi biodegradable  film-antosianin  terbaik  sebagai  alternatif  indikator  proses  termal.  Pengamatan  kinetik  ini dilakukan pada suhu 80 o C, 90 o C, dan 100 o C dan parameter degradasi warna yang diukur adalah ∆E dan Chroma. Hasil penelitian menunjukkan bahwa antosianin pada film PVA mempunyai  nilai energi aktivasi (Ea) paling besar, sedangkan antosianin pada film pektin mempunyai nilai Ea paling kecil. Nilai Ea degradasi warna antosianin yang kecil pada film pektin menunjukkan bahwa degradasi warna sudah dapat berjalan pada suhu yang rendah. Sedangkan nilai Ea degradasi warna antosianin yang lebih besar pada film PVA menunjukkan bahwa antosianin pada film tersebut merupakan yang paling sensitif terhadap perubahan suhu dan paling signifikan perubahan warnanya. Namun perubahan warna yang signifikan pada antosianin pada film PVA membutuhkan suhu yang lebih tinggi sehingga lebih tepat untuk digunakan sebagai indikator pada proses termal dengan suhu yang tinggi (misalnya sterilisasi), sedangkan antosianin pada film pektin dapat digunakan pada proses termal dengan suhu yang lebih rendah (misalnya pasteurisasi).
Kata Kunci: Indikator proses termal, kinetika antosianin, degradasi warna
Diterima:  5 Desember 2017; Disetujui: 27 Februari 2018
, Agustus 2018
Vol. 6 No. 2, p 137-144
P-ISSN 2407-0475 E-ISSN 2338-8439
Utama, et al.

## Latar Belakang
Label indikator pada industri pengalengan telah banyak digunakan di berbagai negara. Namun di Indonesia penggunaan label indikator masih terkendala pada harga yang mahal karena produk tersebut harus diimpor dari negara lain. Permasalahan ini harus segera dicarikan solusinya mengingat pentingnya peranan indikator untuk menghindari kesalahan penanganan dan kelalaian pekerja, serta menjamin proses sterilisasi pada kaleng telah dilakukan dengan semestinya. Oleh karena itu perlu adanya produksi label indikator dalam negeri dengan memanfaatkan potensi sumber daya alam yang tersedia. Pengembangan label cerdas sebagai indikator proses termal dapat dilakukan dengan memanfaatkan pigmen-pigmen alami yang terdapat pada tumbuhan. Wulandari (2016) melaporkan bahwa dari beberapa pigmen alami yaitu klorofil, kurkumin, dan antosianin, yang paling berpotensi untuk dikembangkan sebagai label indikator proses termal adalah pigmen antosianin karena  sensitifitas  pigmen  ini  terhadap  perubahan suhu.
Pemanfaatan antosianin sebagai bahan indikator pada kemasan cerdas telah banyak dilakukan. Pada beberapa penelitian sebelumnya, antosianin diinkorporasikan pada biodegradable  film untuk membentuk kemasan cerdas, sebagaimana dilaporkan Yoshida et al. (2014) bahwa antosianin yang  diinkorporasikan  pada  film  chitosan  dapat memonitor perubahan pH pada produk pangan. Perubahan pH akan menyebabkan perubahan warna pada antosianin. Pereira et al. (2014) melaporkan biodegradable  film -antosianin dapat diaplikasikan sebagai time-temperature integrator (TTI) pada penyimpanan susu. Peningkatan suhu penyimpanan susu akan menimbulkan potensi kerusakan yang dapat merubah pH susu. Perubahan pH yang terjadi ini akan merubah warna antosianin pada TTI tersebut. Selain mampu memonitor perubahan pH, biodegradable  film - antosianin diperkirakan juga dapat memonitor perubahan suhu melalui perubahan warna. Hal ini dinilai berpotensi untuk menjadikan biodegradable  film -antosianin sebagai indikator pada proses termal. Perlakuan suhu dan waktu yang berbeda diperkirakan akan membuat perubahan warna yang berbeda pula sehingga dapat diamati secara visual. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian mengenai hal ini. Adapun penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kombinasi material biodegradable film - antosianin yang terbaik sebagai indikator pada proses termal, serta menentukan kinetika reaksi perubahan warna antosianin pada proses termal.

## Bahan dan Metode
Alat dan Bahan Desikator, autoclave , refrigerator, Penyaring vakum Buchi B-169, magnet stirrer , water bath , oven,
termometer, kamera, laptop, bunga rosela kering ( Hibiscus  sabdariffa ), pektin, agar, polyvinyl alcohol , aquades, gliserol.

## Prosedur Penelitian
Ekstraksi Antosianin Ekstraksi antosianin mengacu kepada metode Juniarka dkk (2011) yang dimodifikasi. Sebanyak 50g kelopak bunga rosela kering ( Hibiscus  sabdariffa ) diblender dengan 500 ml pelarut air lalu dimaserasi selama 24 jam. Maserasi dilakukan didalam erlenmeyer yang ditutup dengan alumunium foil pada temperatur 25 o C atau pada suhu kamar. Kemudian dilakukan penyaringan dengan kain saring untuk diambil  filtratnya.  Filtrat  yang  didapatkan  disaring kembali dengan menggunakan penyaring vakum Buchi B-169. Filtrat yang telah diperoleh disimpan pada refrigerator suhu 14 o C-16 o C sebelum digunakan. Filtrat yang sama digunakan untuk seluruh tahap penelitian ini.

## Pembuatan Film Agar-Antosianin, Pektin-
Antosianin, dan PVA-Antosianin Pembuatan film-antosianin mengacu pada metode Yoshida et al. (2014)  yang  dimodifikasi.  Sebanyak masing-masing 2 g polimer film (agar, atau pektin, atau PVA) dan 0.4 ml gliserol sebagai plastisizer dilarutkan dalam  100  ml  aquades  lalu  dipanaskan  sampai suhu 90 o C sambil diaduk dengan menggunakan alat magnetic stirrer .  Larutan  film  yang  sudah  homogen didinginkan hingga suhu 70 o C, lalu ditambahkan ekstrak antosianin 5 ml dan diaduk hingga homogen. Masing-masing  larutan  film-antosianin  kemudian dituangkan pada cawan plastik dan dikeringkan pada suhu 40 o C selama 24 jam. Setelah kering diperoleh film  agar-antosianin,  pektin-antosianin,  dan  PVA- antosianin. Film antosianin yang telah diperoleh langsung dipersiapkan untuk selanjutnya diuji pada uji kinetika degradasi warna.
Pengukuran Warna Analisa warna menggunakan metode Wu dan Sun (2013) yaitu pengambilan gambar objek menggunakan kamera digital pada sebuah kotak hitam kemudian gambar ditransfer dan dianalisa pada komputer. Kotak hitam didesain tertutup dengan sumber pencahayaan berupa lampu didalamnya sehingga kondisi pengambilan gambar tetap sama dan tidak dipengaruhi oleh cahaya luar. Adapun Salah satu software yang paling potensial untuk digunakan adalah adobe photoshop sebagaimana yang telah dilakukan Yam & Papadakis (2004) pada pengukuran warna pizza.
Gambar  film-antosianin  yang  telah  diujikan  pada proses termal diambil dengan menggunakan kamera digital lalu gambar tersebut ditransfer ke dalam komputer. Gambar dianalisa dengan program Adobe photoshop CS3 untuk mendapatkan nilai L*, a*, b*. Nilai L* ( lightness ), a* ( red-green ) dan b* ( yellow- blue ) akan digunakan untuk mengevaluasi perubahan

## Volume 6, 2018
wana yang terjadi akibat proses termal yang diberikan kepada label cerdas. Perbedaan total warna dan chroma  film-antosianin  pada  sebelum  dan  setelah diberikan perlakuan akan dihitung menggunakan metode CIE (2004) sebagaimana pada persamaan 1 dan 2.
∆ E = ((∆ L *) 2 + (∆𝑎 *) 2 + (∆𝑏 *) 2 ) 1/2 (1) 𝐶 ∗ = 𝑎 ∗ 2 + 𝑏 ∗ 2 (2)
Kinetika Perubahan Warna Film-antosianin diuji dalam dua bentuk yaitu film- antosianin yang diuji langsung tanpa bantuan kertas stiker  (film  tanpa  kertas  stiker)  dan  film-antosianin yang ditempelkan pada kertas stiker menggunakan double tape (film dengan kertas stiker). Tujuan menguji film-antosianin  dengan  kertas  stiker  adalah  untuk melihat kinetika perubahan warna antosianin dalam bentuk  aplikasinya,  karena  film-antosianin  ini  akan
diaplikasikan dengan menggunakan bantuan kertas stiker supaya mudah ditempelkan pada keranjang retort dan tempat lainnya. Film-antosianin diuji dalam posisi yang berbeda yaitu film tanpa kertas stiker diuji dalam  posisi  horizontal  karena  keterbatasan  film  ini yang tidak dapat diuji dalam posisi vertikal, sedangkan film  dengan  kertas  stiker  diuji  pada  posisi  vertikal sebagaimana aplikasi yang diharapkan.
Rancangan penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap dan dilakukan sebanyak tiga kali ulangan. Pengamatan kinetika perubahan warna menggunakan metode Arrhenius. Masing-masing sampel berukuran 3x3 cm terlebih dahulu difoto pada menit ke 0 untuk pengukuran warna pada menit ke 0, kemudian sampel diuji pada tiga suhu isotermal yaitu pada suhu 80, 90, dan 100 o C di dalam waterbath selama 120 menit, dan perubahan warna diamati pada menit ke 30, 60 dan 120. Setelah tercapai waktu yang diinginkan, sampel dikeluarkan dari waterbath dan langsung difoto untuk diukur warnanya.
e f
Gambar 1. Kurva regresi linier hubungan antara waktu pemanasan dengan perubahan ∆E dan degradasi chroma film tanpa stiker.
c d a b
Utama, et al.
Aplikasi Proses Termal Kombinasi  material  terbaik  biodegradable  film- antosianin yang terbaik diaplikasikan pada proses sterilisasi dan pasteurisasi. Suhu sterilisasi yang digunakan adalah 121 o C dan waktu isotermal selama 15 menit, sedangkan suhu pasteurisasi yang digunakan adalah 80 o C selama 30 menit dan 60 menit.

## Hasil dan Pembahasan
Kinetika Reaksi Degradasi Warna Film-Antosianin Tanpa Stiker Total Perubahan Warna Kinetika  reaksi  ∆E  film  agar-antosianin,  pektin- antosianin, dan PVA-antosianin tanpa kertas stiker mengikuti reaksi ordo 0 sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 1. Moura et al. 2011, juga melaporkan bahwa  kinetika  reaksi  ∆E  antosianin  pada  jeli strawberry mengikuti ordo 0. Namun pada hasil penelitian lain kinetika reaksi ∆E pada larutan aqueos antosianin mengikuti ordo 1 (Yang et al. 2008; Reyes dan Cisnerros-Zevallos 2007). Perbedaan ini dapat disebabkan karena berbedanya materi pembawa antosianin  yang  diuji  antara  larutan  aqueos  dengan jelly . Antosianin yang diinkorporasikan pada polimer biodegradable mengalami reaksi perubahan warna total  (∆E)  yang  berbeda  jika  dibandingkan  dengan larutan antosianin yang mengikuti reaksi ordo 1. Hal ini dapat disebabkan karena adanya interaksi dari antosianin terhadap polimer membentuk ikatan-ikatan pada gugus-gugus fungsinya sebagaimana interaksi antosianin dengan karbohidrat yang membentuk ikatan-ikatan ionik (Guan dan Zhong 2015; Nikkhah et al. 2007; Fernandes et al. 2014). Ikatan-ikatan yang terbentuk ini membuat antosianin lebih tahan terhadap panas dan tidak langsung mengalami degradasi sebagaimana pada larutan antosianin. Demikian pula halnya  antosianin  yang  diinkorporasikan  pada  film agar dapat mengalami peningkatan stabilitas sehingga tidak mudah terdegradasi.
Nilai gradien garis linier pada tiap suhu pada masing-masing film merupakan nilai konstanta k yaitu nilai konstanta yang menunjukkan kecepatan reaksi pada masing-masing suhu tersebut. Nilai konstanta k perubahan total warna (∆E) dan degradasi chroma pada semua film-antosianin meningkat seiring dengan meningkatnya suhu sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 1. Ini menunjukkan bahwa kecepatan reaksi  perubahan  total  warna  (∆E)  dan  degradasi chroma  film-antosianin  meningkat  seiring  dengan meningkatnya suhu. Namun pada film PVA-antosianin, perubahan  total  warna  (∆E)  menunjukkan  bahwa film  PVA-antosianin  tanpa  kertas  stiker  tidak  begitu mengalami perubahan warna. Hal ini dikarenakan PVA mempunyai nilai swelling index yang rendah jika dibandingkan dengan film lain sehingga film ini tidak banyak menyerap uap panas air yang dapat merusak antosianin dengan cepat. Hasil penelitian sebelumnya juga melaporkan bahwa PVA dalam bentuk solid
dapat menstabilkan antosianin karena adanya ikatan hidrogen gugus hidroxil dari PVA dengan kation flavylium (Sakamoto et al. 2015).
Degradasi Chroma Degradasi  chroma  film  agar-antosianin,  pektin- antosianin, PVA-antosianin tanpa kertas stiker mengikuti ordo 1. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian sebelumnya yang menyatakan bahwa kinetika degradasi chroma dari antosianin pada suhu tinggi (70-90 o C) mengikuti reaksi ordo 1 (Cao et al. 2011; Yang et al. 2008; Reyes dan Cisnerros-Zevallos 2007). Degradasi warna antosianin disebabkan oleh adanya penurunan kadar antosianin pada perlakuan suhu tinggi. Korelasi antara penurunan nilai warna dan penurunan kadar antosianin tersebut dapat digambarkan melalui sebuah garis linier (Cao et al. 2011). Antosianin dari Hibiscus  sabdariffa juga telah dilaporkan mengalami degradasi karena pengaruh peningkatan suhu mengikuti reaksi ordo 1 (Sinela et al. 2017). Dengan demikian penurunan nilai chroma film  agar-antosianin  yang  mengikuti  reaksi  ordo  1 juga disimpulkan karena adanya penurunan kadar antosianin  pada  film  yang  mengalami  kerusakan karena perlakuan panas.
Warna film pektin-antosianin berbeda dengan film agar-antosianin dan PVA-antosianin. Film pektin- antosianin berwarna ungu dan sedikit lebih gelap. Antosianin yang dimasukkan ke dalam larutan pektin pada awalnya berwarna merah, namun ketika dicampur dengan larutan pektin warna berubah menjadi ungu. Perubahan warna ini disebabkan karena pH larutan pektin-antosianin yang mendekati pH netral sekitar pH 6. Antosianin mengalami perubahan warna pada pH yang berbeda-beda dan umumnya pada pH 5-6 atau pH netral antosianin berwarna ungu (Wahyuningsih et al. 2017; Ananga et al. 2013). Pereira et al. (2015) juga  melaporkan  bahwa  film  chitosan/PVA  yang diinkorporasikan antosianin juga mempunyai warna ungu pada pH 5-6.
Kinetika Reaksi Degradasi Warna Film-Antosianin dengan Stiker Fenomena kinetika reaksi dengan kertas stiker sama  halnya  dengan  film  tanpa  stiker  yaitu  total perubahan  warna  (∆E)  mengikuti  reaksi  ordo  0  dan degradasi chroma mengikuti ordo 1 sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 2. Namun nilai konstanta k pada film dengan kertas stiker lebih besar dibandingkan dengan film tanpa stiker. Hal ini menunjukkan bahwa reaksi  berjalan  lebih  cepat  pada  film  dengan  kertas stiker  dibandingkan  dengan  film  tanpa  kertas  stiker. Perbedaan ini disebabkan karena perbedaan posisi film  ketika  dipanaskan.  Film  dengan  kertas  stiker dipanaskan dalam posisi vertikal sesuai dengan aplikasi yang akan diterapkan. Sedangkan film tanpa kertas stiker diuji dalam posisi horizontal karena tidak dapat diuji pada posisi vertikal dan ditempatkan pada cawan petri supaya film masih dapat diamati ketika film luruh. Pada posisi vertikal film lebih banyak menerima

## Volume 6, 2018
paparan uap air panas dibandingkan dengan posisi horizontal.  Pada  posisi  vertikal  apabila  film  terkena paparan uap air panas film akan luruh dan tidak dapat mengumpul pada satu titik sebagaimana halnya pada  posisi  horizontal  sehingga  film  tidak  dapat  lagi berfungsi melindungi antosianin didalamnya.
Perbandingan Nilai Energi Aktifasi dan Pemilihan Film Yang Terbaik Pemilihan  film-antosianin  yang  terbaik  dipilih berdasarkan perbandingan energi aktivasi dan lebih ditekankan pada perbandingan energi aktivasi degradasi chroma. Chroma dipilih karena lebih dapat menggambarkan degradasi warna yang terjadi. Nilai chroma hanya menggunakan nilai a (merah-hijau) dan b (kuning-biru) dan tidak dipengaruhi oleh nilai lightness (cahaya). Nilai lightness dihindari karena menurut Wu dan Sun (2013) faktor pencahayaan merupakan salah satu kelemahan dalam pengukuran warna menggunakan metode komputer visual walaupun pada penelitian ini pencahayaan telah dirancang dalam kondisi yang tetap
Antosianin pada film pektin tanpa kertas stiker dan dengan kertas stiker sebagaimana terlihat pada Tabel
1 mempunyai energi aktivasi degradasi chroma yang paling kecil dibandingkan dengan antosianin pada film  agar  dan  PVA.  Energi  aktivasi  yang  lebih  kecil menunjukkan bahwa jumlah energi yang dibutuhkan untuk memulai reaksi degradasi chroma lebih sedikit dibandingkan  dengan  film  yang  lain.  Hal  ini  berarti bahwa  antosianin  pada  film  pektin  sudah  mulai mengalami degradasi pada suhu yang lebih rendah.
Energi aktivasi degradasi chroma antosianin pada film  pektin  lebih  kecil  karena  film  ini  tidak  luruh  dan tetap solid pada suhu 100 o C sehingga antosianin tidak mengalami laju degradasi yang begitu drastis. Sedangkan  film  agar  dan  PVA  pada  suhu  100 o C meluruh  dan  mencair  sehingga  matriks  film  tidak dapat lagi melindungi antosianin dari degradasi dan reaksi pun berjalan sangat cepat. Sifat film pektin yang tetap solid pada pemanasan suhu tinggi mempunyai keuntungan tersendiri yaitu perubahan warna akan lebih mudah untuk diamati.
Antosianin  pada  film  PVA  menunjukkan  nilai  Ea degradasi warna yang paling besar sehingga dapat dikatakan  bahwa  antosianin  pada  film  tersebut  lebih sensitif terhadap perubahan suhu. Kenaikan suhu meningkatkan laju degradasi yang drastis sehingga
e f
Gambar 2. Kurva regresi linier hubungan antara waktu pemanasan dengan perubahan ∆E dan degradasi chroma film dengan kertas stiker.
c d a b
Utama, et al.
perubahan warna semakin terlihat. Namun sensitivitas tersebut lebih disebabkan oleh luruhnya/mencairnya film PVA ini. Sakamoto et al. (2015) telah melaporkan bahwa PVA dalam bentuk solid mampu melindungi antosianin dari degradasi sedangkan dalam bentuk larutan PVA tidak dapat meningkatkan stabilitas antosianin. Dengan demikian mencairnya/luruhnya film  membuat  laju  degradasi  antosianin  meningkat drastis dan menyebabkan perubahan warna yang sangat signifikan.
Antosianin  pada  film  pektin-antosianin  bersifat mudah terdegradasi pada suhu yang lebih rendah dan kurang stabil karena pH film ini yang berada pada
pH mendekati netral. Oancea dan Draghici (2013) dan Wahyuningsih et al. ( 2017) melaporkan bahwa antosianin lebih stabil pada pH rendah dan kurang stabil pada pH yang semakin tinggi. Dengan demikian pH  film  sangat  berpengaruh  pada  kestabilan  warna film-antosianin.
Antosianin  pada  film  pektin  dapat  mengalami perubahan pada suhu yang lebih rendah dibandingkan dengan  antosianin  pada  film  yang  lain.  Oleh  karena itu  film  ini  dapat  diaplikasikan  pada  proses  termal yang menggunakan suhu yang lebih rendah seperti pada proses pasteurisasi. Sedangkan antosianin pada film  PVA  mengalami  perubahan  warna  yang  paling
Gambar 3. Hubungan regresi linier ln k degradasi chroma dengan 1/ .
c d a b

## Tabel 1. Nilai k dan Ea kinetika degradasi chroma film-antosianin
Parameter Jenis Film Nilai k x 10 -3 (menit-1) Nilai Ea (kJ/mol) Suhu 80 o C Suhu 90 o C Suhu 100 o C Film Tanpa Agar-antosianin - 3.67 ± 0.45 - 5.63 ± 0.41  - 19.87 ± 4.31  91.384 ± 15.322b Kertas Stiker  Pektin-antosianin  - 2.93 ± 0.35   -4.93 ± 0.15  - 6.03 ± 1.04 39.36 ± 9.972a PVA-antosianin 1.367 ± 0.15 1.23 ± 0.15 - 17.93 ± 2.89  139.25 ± 7.229c Film Dengan  Agar-antosianin -6.47 ± 0.513  -10.10 ± 0.819  -15.73 ± 1.155  48.67 ± 1.202b Kertas Stiker  Pektin-antosianin  -7.27 ± 0.252  -8.37 ± 0.306  -12.03 ± 0.493  27.48 ± 1.167a PVA-antosianin -1.6 ± 0.20 -1.8 -11.5 ± 0.46 76.60 ± 6.023c

## Volume 6, 2018
signifikan  namun  membutuhkan  suhu  yang  lebih tinggi, sehingga lebih tepat diaplikasikan pada proses termal yang bersuhu tinggi seperti sterilisasi.
Aplikasi pada Proses Termal Hasil uji coba aplikasi pada proses sterilisasi menunjukkan  bahwa  film  PVA-antosianin  mampu menjadi indikator yang baik karena perubahan warna  yang  terjadi  sangat  signifikan  seperti  terlihat pada  Gambar  4.  Perubahan  film  PVA-antosianin  ini disebabkan oleh peluruhan film dan perubahan warna antosianin menjadi berwarna coklat karena adanya reaksi browning non enzimatis yang terjadi ketika antosianin dipanaskan pada suhu tinggi (Jimenez et al. 2010). Markakis et al . (1957) mengemukakan bahwa reaksi degradasi antosianin pada suhu tinggi terdiri dari dua tahapan yaitu dimulai dari hidrolisis ikatan glikosidik antosianin membentuk aglikon yang tidak stabil  dan  terbukanya  ring  flavilium  menjadi  struktur kalkon. Reaksi berikutnya adalah terbentuknya produk-produk intermediate yang selanjutnya dapat membentuk komponen-komponen polimer coklat. Aplikasi pada proses pasteurisasi menunjukkan bahwa film pektin-antosianin juga berpotensi dijadikan sebagai indikator pasteurisasi karena terjadi perubahan warna  yang  signifikan  sebagaimana  dapat  dilihat pada Gambar 4. Antosianin pada film pektin sebelum dipasteurisasi dan setelah proses pasteurisasi selama 30  dan  60  menit  warna  film  mengalami  perubahan warna dengan nilai total perbedaan warna (∆E) 40 dan 39. Nilai total perubahan warna (∆E) pada indikator ini menunjukkan bahwa terjadi perubahan warna yang cukup signifikan

## Simpulan
Perubahan  total  warna  (∆E)  antosianin  pada  film agar, pektin, dan PVA mengikuti reaksi ordo 0 pada film tanpa kertas stiker dan film dengan kertas stiker,
sedangkan degradasi chroma mengikuti reaksi ordo 1. Dari ketiga film tersebut, energi aktifasi degradasi chroma antosianin pada film pektin merupakan yang paling  rendah  sedangkan  pada  film  PVA  merupakan yang paling tinggi. Antosianin pada film PVA merupakan yang paling sensitif terhadap perubahan suhu pada range suhu 80-100 o C sehingga dipilih sebagai indikator proses termal sterilisasi, sedangkan antosianin pada film  pektin  dapat  mengalami  perubahan  pada  suhu yang lebih rendah sehingga dapat diaplikasikan sebagai indikator proses termal pasteurisasi. Dari percobaan  aplikasi  film  PVA-antosianin  dan  pektin- antosianin menunjukkan kemampuan indikator yang baik yaitu terjadi perubahan warna yang signifikan

## Daftar Pustaka
Ananga, A., V. Georgiev , J. Ochieng, B. Phills and V. Tsolova. 2013. Production of anthocyanins in grape cell cultures: a potential source of raw material for pharmaceutical, food, and cosmetic industries in The Meditteranean Genetic Code – Grapevine and Olive, Chapter 11 p 247-287 Cao, S.Q., L. Liu and S.Y. Pan. 2011. Thermal degradation kintics of anthocyanin and visual color of blodd orange juice. Agricultural Sciences in China 10(12); 1992-1997 [CIE] Commision Internationale De L’Eclairage. 2004. Technical report colorimetry – third edition. [Internet]. [diunduh Mar 12]. Tersedia pada: http:// cie.mogi.bme.hu/cie_arch/kee/div1/tc148.pdf. Fernandes, A., G. Ivanova, N.F. Bras, N. Mateus, M.J.
Ramos, M. Rangel and V. Freitas. 2014. Structural characterization of inclusion complexes between cyanidin-3-O-glucoside and β-cyclodextrin. Carbohydrate Polymers. 102: 269-277.
Guan, Y. and Q. Zhong. 2015. The improved thermal stability of anthocyanins at pH 5,0 by gum arabic. Food Science and Technology. 64: 706-712.
Gambar 4. Aplikasi film-antosianin pada proses sterilisasi dan pasteurisasi.
Utama, et al.
Jimenez, N., P. Bohuon, J. Lima, M. Dornier, F. Vaillant and A.M. Perez. 2010. Kinetics of anthocyanin degradation and browning in reconstituted blackberry juice treated at high temperatures (100- 180 o C). Journal of Agricultural and Food Chemistry. 58, 2314-2322. Juniarka, I.G.A., E. Lukitaningsih, S. Noegrohati. 2011. Analisis aktivitas antioksidan dan kandungan antosianin total ekstrak dan liposom kelopak bunga rosella ( hibiscus sabdariffa l . ). Majalah Obat Tradisional . 16(3): 115 – 123. Markakis, P., G.E. Livingstone and R.C. Fellers. 1957. Quantitative aspects of strawberry, pigment degradation. Food Research. 22: 117-130. Moura, S.C.S.R., P. Prati, F.Z. Vissotto, R.C.S.C. Ormenese and M.S. Rafacho. 2011. Color degradation kinetics in low-calorie strawberry and guava jellies. Ciencia e Tecnologia de Alimentos 31(3): 758-764
Nikkhah, E., M. Khayamy, R. Heidari and R. Jamee. 2007.  Effect  of  Sugar  Treatment  on  Stability  of Anthocyanin Pigments in Berries. Journal of Biological Sciences 7(8): 1412-1417 Oancea, S. And O. Draghici. 2013. pH and thermal stability of anthocyanin-based optimised extracts of romanian red onion cultivars. Czech Journal of Food Science. 31(3): 283-291 Pereira, V.A., I.N.Q. Arruda and R. Stefani. 2015. Active  chitosan/PVA  films  with  anthocyanins from Brassica oleraceae (red cabbage) as time- temperature indicators for application in intelligent food packaging. Food Hydrocolloids . 43: 180-188. Reyes, L.F. and L. Cisnerros-Zevallos. 2007. Degradation kinetics and colour of anthocyanins in aqueous extracts of purple and red-flesh potatoes ( Solanum tuberosum L.). Food Chemistry 100: 885-894
Sakamoto, W., T. Kanehira, H. Hongou and K. Asano. 2015. Polyvinylalcohol stabilizes anthocyanins of red wine in the solid phase but not in the aqueous phase. Advances in Biological Chemistry 5 : 215- 223 Sinela, A., N. Rawat, C. Mertz, N. Achir, H. Fulcrand and M. Dornier. 2017. Anthocyanins degradation during storage of Hibiscus  sabdariffa extract and evolution of its degradation products. Food Chemistry 214: 234-241.
Wahyuningsih, S., L. Wulandari, M.W. Wartono, H. Munawaroh  and  A.H  Ramelan.  2017.  The  effect of pH and color stability of anthocyanin on food colorant. IOP Conf. Series: Material Science and Engineering 193 012047.
Wu, D. and D.W. Sun. 2013. Food Color Measurement using computer vision. Di dalam Kilcast D, Editor. Instrumental Assesment of Food Sensory Quality. Oxford (GB): Woodhead Publishing. hlm 165-194. Wulandari NA. 2016. Kinetika perubahan warna pigmen alami dan potensinya sebagai label indikator proses termal. (skripsi). Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Institut Fakultas Teknologi Pertanian, IPB, Bogor.
Yam, K.L. and S.E. Papadakis. 2004. A simple digital imaging method for measuring and analyzing color of food surfaces. Journal of Food Engineering. 61: 137-142.
Yang, Z., Y. Han, Z. Gu, G. Fan and Z. Chen. 2008.  Thermal  degradation  kinetics  of  aqueous anthocyanins and visual color of purple corn (Zea mays L.) cob. Innovative Food Science and Emerging Technologies 9: 341-347 Yoshida, C.M.P., V.B.V Maciel, M.E.D Mendonca, T.T Franco. 2014. Chitosan biobased and intelligent films : monitoring pH variations. Food Science and Technology . 55: 83-89.