Papaya fruit is generally marketed in a condition not yet ripe until past ripe. During the ripening process, the fruit undergoes changes such as increased sugar levels, changes in texture, changes in color on the  skin  and  flesh  of  the  fruit,  changes  in  the  rate  of  CO2  and  ethylene  production.  Papaya  fruit  is declared rotten if it has a pH below 5.2. Methyl red (MR) indicator changes from red to yellow in the pH range (4.4 - 6.2)  and bromocresol purple (BCP) has a  pH of  5.2  (yellow) and a pH of 6.8 (purple). Papaya fruit stored at room temperature began to show rot on the 4th day accompanied by a change in the color of the smart bromocresol purple label to yellow, methyl red to red decreased in weight loss of  6.5332%,  pH  4.85,  hardness  of  69.833  g  /  mm,  and  total  dissolved  solids  9.88%  brik.  At  the temperature of the papaya fruit chiller stored for 9 days has shown foul on the 7th day with the same smart label color as room temperature, a decrease in weight loss of 6.4645%, pH 4.95, hardness of 83g / mm, and total dissolved solids 9.67% brik. The faster the color change of the smart label, the lower the quality of papaya on the packaging so that the fruit is not suitable for consumption.
Keywords: smart label,pepaya, methyl red, bromocresol purple

## Pengembangan Label Pintar Pemantau Kematangan Buah
Pepaya Potong Berbasis Indikator pH Methyl Red Dan Bromocresol Purple
(Development of Smart Label Monitoring for Maturity of Cut Papaya Based on Methyl Red and Bromocresol Purple Indicators)
Faizah Oktaviana, Nia Kristinigrum, Dwi Koko Pratoko Fakultas Farmasi Universitas Jember Jln. Kalimantan 37, Jember 68121 e-mail: faizah@gmail.com
Abstract

## Abstrak
Buah pepaya umumnya dipasarkan dalam kondisi belum matang hingga lewat matang. Selama proses pematangan,  buah  mengalami  perubahan  seperti  peningkatan  kadar  gula,  perubahan  tekstur, perubahan warna pada kulit dan daging buah, perubahan laju CO 2 dan produksi etilen.  Buah pepaya dinyatakan  busuk  apabila  memiliki  ph  di  bawah  5,2.  Metode  pada  penelitian  ini  melihat  tingkat kematangan  buah  pepaya  pada  kemasan  yaitu  menggunakan  label  pintar.  Indikator  pH  methyl  red (MR) berubah dari warna merah menjadi kuning dengan rentang pH (4,4 – 6,2) dan bromocresol purple (BCP) memiliki pH 5,2 (berwarna kuning) dan pH 6,8 (berwarna ungu). Buah pepaya yang disimpan pada  suhu  ruang  mulai  menunjukkan  busuk  pada  hari  ke-4  disertai  perubahan  warna  label  pintar bromocresol purple menjadi kuning, methyl red menjadi merah terjadi penurunan susut berat 6,5332%, ph 4,85, kekerasan 69,833 g/mm, dan total padatan terlarut 9,88%brik. Pada suhu chiller buah pepaya disimpan selama 9 hari telah menunjukkan busuk pada hari ke-7 dengan warna label pintar yang sama seperti suhu ruang, terjadi penurunan susut berat 6,4645%, ph  4,95, kekerasan 83g/mm, dan total padatan  terlarut  9,67%brik.  Semakin  cepat  perubahan  warna  label  pintar  maka  semakin  menurun kualitas buah pepaya pada kemasan sehingga buah tidak layak untuk dikonsumsi.
Kata kunci : Smart label , pepaya potong, methyl red, bromocresol purple

## Pendahuluan
Salah  satu  komoditas  pertanian  yang cukup  dikenal  masyarakat  yaitu  buah  pepaya. Pepaya relatif disukai semua lapisan masyarakat karena cita rasanya yang enak, kaya vitamin yang sangat  dibutuhkan  oleh  tubuh  manusia.  Buah pepaya  umumnya  dipasarkan  dalam  kondisi belum  matang  hingga  lewat  matang.  Sebelum dikonsumsi,  buah  tersebut  biasanya  dicuci, dikupas,  dan  dipotong  agar  memiliki  penampilan yang lebih menarik dan lebih praktis dikonsumsi. Selama  proses  pematangan,  buah  mengalami perubahan  seperti  peningkatan  kadar  gula, perubahan  tekstur,  perubahan  warna  pada  kulit dan  daging  buah,  perubahan  laju  CO 2 dan produksi  etilen,  penurunan  keasaman  diikuti perubahan  karoten,  pelunakan  daging  buah, penurunan  bobot,  serta  penurunan  kadar  air. Buah  pepaya  matang  memiliki  ph  mendekati netral  yaitu  6,8  sedangkan  pepaya  yang  busuk memliki  ph  asam  di  bawah  5,2.  Proses pembusukan  buah  pepaya  dipengaruhi  oleh adanya penurunan ph dan kekerasan buah serta adanya  peningkatan  susut  bobot  dan  total padatan terlarut. Buah pepaya dinyatakan busuk apabila memiliki ph di bawah 5,2 [1-6].

## Metode Penelitian
Metode  pada  penelitian  ini  melihat  tingkat kematangan  buah  pepaya  pada  kemasan  yaitu menggunakan label pintar.
Penelitian ini bersifat identifikasi terhadap kenampakan  dan  perubahan  fisik  buah  pepaya potong  yang  dikemas  dalam styrofoam dan PE wrap plastik yang disertai kertas saring whatman yang  diimobilisasi  dengan  indikator  pH Metil Merah dan Bromocresol  purple sebagai  sensor kematangan  buah  pepaya.  Penyimpanan  buah pepaya dilakukan pada suhu yang bervariasi yaitu suhu  ruang  (27±3  °C)  diamati  tiap  hari  selama  5 hari  dan  suhu chiller (10±2  °C)  diamati  tiap  hari selama  9  hari.  Kemudian  dilanjutkan  dengan diamati  perubahan  intensitas  warna  sensor,  uji total padatan terlarut, uji pH, uji kekerasan daging buah , uji susut bobot, uji sensorik dengan angket. Tiap parameter uji dihubungan dengan intensitas perubahan warna sensor indikator pH [7-12].
Berikut  desain  label  pintar  indikator  pH methyl  red dan bromocresol  purple sebagai sensor  kematangan  buah  pepaya  yang  bekerja berdasarkan  perubahan  pH.  Desain  tersebut adalah sebagai berikut:
Gambar 1. Desain label pintar indikator pH methyl red dan bromocresol purple

## Hasil
Pada penelitian ini dilakukan uji perubahan warna membran pada suhu ruang secara kuantitatif.
Gambar  2.  Hubungan  nilai  mean  RGB  terhadap parameter  uji  kematangan  buah pepaya.
a. Susut  berat  pada  penyimpanan  suhu  ruang dan suhu chiller.
Gambar 3. Grafik Susut berat pada penyimpanan suhu ruang dan suhu chiller
b. Uji  pH  pada  penyimpanan  suhu  ruang  dan suhu chiller.
Gambar 4. Grafik Uji pH pada penyimpanan suhu ruang dan suhu chiller.
c. Uji kekerasan pada penyimpanan suhu ruang dan chiller.
Gambar  5.  Grafik  hasil  Uji  kekerasan  pada penyimpanan suhu ruang dan chiller.
d. Uji total padatan terlarut pada penyimpanan suhu ruang dan suhu chiller.
Gambar  6.  Grafik  Uji  total  padatan  terlarut  pada penyimpanan  suhu  ruang  dan  suhu chiller.
e. Uji  sensorik  pada  penyimpanan  suhu  ruang dan suhu chiller
Gambar 7. Grafik Uji sensorik pada penyimpanan suhu ruang dan suhu chiller

## Pembahasan
a.  Perubahan Tingkat Kematangan Buah Pepaya Pada Penyimpanan.
Grafik  perubahan  intensitas  warna  label pintar bromocresol  purple dan methyl  red pada penyimpanan  suhu  ruang  selama  5  hari ditunjukkan  pada  gambar  1.  Selisih  nilai mean RGB  bromocresol  purple pada  hari  ke-1  sampai ke-3  yaitu  20,637,  sedangkan  pada methyl  red selisih nilai mean RGB hari ke-1 sampai ke-3 yaitu
22,132.  Gambar  2  menunjukkan  perubahan  nilai mean  RGB label  pintar bromocresol  purple dan methyl red pada penyimpanan suhu chiller selama 9  hari. Mean  RGB pada  hari  ke-7  indikator bromocresol purple dan methyl red yaitu sebesar 202,431  dan  200,29  seiring  dengan  perubahan intensitas  warna  pada  label  pintar. Selisih perubahan  nilai mean  RGB  bromocresol  purple dan methyl  red pada  suhu chiller lebih  lambat daripada suhu ruang. Senyawa asam karbonat yg di  hasilkan  dari  proses  respirasi  membentuk  H + dan bikarbonat (HCO 3 ) melalui reaksi dapar balik. Senyawa  H + yang  terbentuk  akan  bereaksi dengan  membran  sehingga  terjadi  perubahan warna selama penyimpanan [13].
Grafik  hubungan  rata-rata  susut  berat (Gambar  3)  dengan  intensitas  warna  membran selama  penyimpanan  suhu  ruang.  Dari  data tersebut  di  ketahui  bahwa  terjadi  peningkatan susut berat dari 1,0225% pada penyimpanan hari pertama menjadi 9,6018% pada hari ke lima. Pada suhu chiller ,  seperti  pada  gambar  3  terjadi peningkatan susut berat sebesar 0,5528 %. Nilai susut  berat  mengalami  peningkatan  secara bertahap hingga akhir masa simpan yaitu sebesar 9,5090%.  Peningkatan  susut  berat  pada  buah pepaya berbanding lurus dengan nilai mean RGB pada kedua membran.  Peningkatan  susut berat di  hari  pertama  pada  suhu  ruang  sebesar 1,0225%/hari  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan peningkatan susut berat pada suhu chiller sebesar 0,5528%/hari. Sehingga penyimpanan pada suhu chiller lebih  baik  dari  pada  penyimpanan  di  suhu ruang.
Selama  proses  penyimpanan  terjadi perubahan  fisikokimia  berupa  penguapan  air  / pelepasan  air  ke  lingkungan  yang  menyebabkan susut  berat  /  kehilangan  berat  secara  langsung. Pengaruh lebih nyata akibat hilangnya air adalah pada  penampakan,  kelayuan  atau  pengkerutan [14].
Uji  pH  buah  papaya  (5)  mengalami menurunan  selama  penyimpanan.  Pada  hari pertama  nilai  pH  adalah  5,84  menurun  menjadi 5,43  di  hari  ketiga,  4,85  di  hari  keempat. Penurunan  nilai  pH  berbanding  terbalik  dengan nilai mean RGB pada intensitas warna membran.
Pada  hari  pertama  nilai  pH  adalah  6,02 menurun  hingga  hari  ke-6  menjadi  5,36  di  mana buah  pepaya  dalam  keadaan  matang/lewat matang.pada  hari  ke-7  nilai  pH  menjadi  4,95 dimana buah pepaya dalam keadaan busuk / tidak layak  konsumsi.  Selisih  perubahan  pH  di  suhu chiller di  hari  pertama  adalah  0,13  AU/hari,
sedangkan  pada  penyimpanan  pada  suhu  ruang 0,32 AU/hari.
Uji  kekerasan  hari  pertama  (Gambar  5) menunjukan nilai 190,333 mm/g menjadi 161,533 mm/g  di  hari  kedua,  kekerasan  buah  pepaya mengalami penurunan hingga hari kelima sebesar 59,333  mm/g.  Rata-rata  selisih  penurunan kekerasan  adalah  36,733  mm/g.  Nilai  kekerasan buah  pepaya  berbanding  terbalik  dengan  nilai mean RGB membran methyl red dan bromocresol purple. Berdasarkan hasil pengamatan kekerasan buah  pepaya  pada  penyimpanan  suhu chiller , seperti pada gambar 8 rata-rata selisih penurunan nilai  kekerasan  buah  sebesar  21,148  mm/g/hari selama 9 hari.
Peningkatan  nilai  total  padatan  terlarut (Gambar 6) dari 8,75%brix di hari pertama hingga di  hari  keempat  menjadi  9,88%brix  di  mana berbanding  lurus  dengan  nilai  mean  RGB  pada intensistas  kedua  membran.  Pada  suhu chiller (Gambar  7)  Rata-rata  selisih  peningktan  total padatan terlarut adalah 0,24%brix/hari. Peningkatan  ini  diikuti  dengan  peningkatan intensitas  kedua  membran.  Peningkatan  total padatan  terlarut  disebabkan  karena  perombakan pati menjadi
gula-gula sederhana (sukrosa,glukosa,fruktosa)  yang  larut  dalam air[15-19].
Hubungan evaluasi sensorik meliputi bau, warna dan rasa buah pepaya dengan mean RGB label  pintar  dianalisis  (Gambar  8),  berdasarkan tingkat  kematangan  pepaya,  semakin  kecil evaluasi sensorik (%) buah maka nilai mean RGB bromocresol  purple dan methyl  red meningkat. Penyimpanan  pada  hari  ke-3  telah  menunjukkan perubahan  bau,  rasa  dan  warna  tetapi  masih  di kategorikan  dalam  keadaan  lewat  matang  dan pada hari ke-4 telah menunjukkan perubahan bau, warna,  dan  rasa  pepaya  sudah  busuk  sehingga tidak layak dikonsumsi [20-21].
Hubungan evaluasi sensorik meliputi bau, warna dan tektur (%) buah pepaya dengan mean RGB label  pintar  dianalisis.  Berdasarkan  tingkat kematangan pepaya, semakin kecil nilai evaluasi sensorik  buah  mengakibatkan  nilai mean  RGB bromocresol  purple dan methyl  red meningkat. Penyimpanan  pada  hari  ke-5  telah  menunjukkan perubahan  bau,  rasa  dan  warna  tetapi  masih  di kategorikan  dalam  keadaan  lewat  matang  dan pada  hari  ke-7  perubahan  bau,  warna,  dan  rasa pepaya  sudah  busuk  sehingga  tidak  layak dikonsumsi [22-25].
b.  Aplikasi Membran Methyl Red dan Bromocresol Purple sebagai Sensor Kematangan Buah Pepaya pada Label Pintar.
Label  pintar  ini  menggunakan  indikator berbasis pH yaitu bromocresol purple dan methyl red. Indikator methyl red menghasilkan perubahan warna  dari merah –  kuning  dengan  rentang  pH berkisar  antara  4,4 –  6,2,  sedangkan  indikator bromocresol  purple memiliki  rentang  pH  antara 5,2 –  6,8  sehingga  berubah  dari warna  kuning menjadi ungu [26].
Gambar  8.  Hubungan  evaluasi  sensorik  meliputi bau,  warna  dan  rasa  buah  pepaya dengan mean RGB label pintar
Kelebihan  dari  label  pintar  ini  adalah perubahan  warna  sensor  yang  dihasilkan  sangat spesifik,  disebabkan  penggunaan  2  indikator berbasis pH yaitu bromocresol purple dan methyl red .  Label  pintar  dapat  diaplikasikan  sebagai indikator  kematangan  buah  pepaya  disebabkan telah mengalami perubahan warna pada indikator bromocresol purple dari ungu menjadi kuning dan methyl  red berubah  dari  kuning  menjadi  merah sesuai  dengan  lama  masa  penyimpanan  pada suhu ruang dan chiller.

## Simpulan dan Saran
Berdasarkan hasil penelitian, maka dapat di  simpulkan  bahwa  kematangan  buah  pepaya pada  penyimpanan  suhu  ruang  lebih  cepat dibandingkan  dengan  penyimpanan  suhu chiller , penyimpanan pada suhu rendah mampu mempertahankan  kematangan  buah  pepaya potong.  Label  pintar bromocresol  purple dan methyl  red yang  dipasang  pada  kemasan  pintar dapat  diaplikasikan  sebagai  indikator  kesegaran sehingga  memudahkan  konsumen  untuk  melihat kesegaran buah pepaya tanpa membuka kemasan.

## Daftar Pustaka
[1] Subdirektorat  Statistik  Hortikultura.  2017.  Statistik Tanaman  Buah-Buahan  Dan  Sayuran  Tahunan Jakarta: BPS-Statistics Indonesia.
[2] Pal, D.K., C.P.A. Iyes, N.G. Divakar, Y. Selvaraj, M.D. Subramanyam.  1980.  Studies  on  the  physico chemical  composition  of  fruits  of  twelve  papaya varieties. J. Food. Sci. Technol. 17(6): 254-256.
[3] Darmawati,  E.,  Ken  S.  ,  Mohammad  I.  T.  2018. Perlakuan Pematangan Buatan Pada Pepaya ( Carica Papaya  L .)  Varietas  IPB  9  Untuk  Perbaikan  Sistem Distribusi. Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia (JIPI).
[4] Eggins. 1996. Biosensor an Introduction. New York: John Wiley and Sons Arriola, M. C., Calzada, J. F., Menchu, J. F., Role, C. and Garcia, R., 1980, Papaya In: Nagy, S. and Shaw, P.E.(eds). Tropical and Sub- Tropical Fruits. AVI, Westport, Connecticut, USA, pp. 316-340.
[5] Pinnamaneni.  R.  2017.  Nutritional  And  Medicinal Value  Of  Papaya  (Carica  Papaya  Linn.).  World Journal Of Pharmacy And Pharmaceutical Sciences : Volume 6, Issue 8, 2559-2578
[6] Taris,  M.  Luthfan,  Winarso  D.  Widodo,  dan  Ketty Suketi.  2015.  Kriteria  Kemasakan  Buah  Pepaya ( Carica Papaya L.) IPB Callina Dari Beberapa Umur Panen. Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
[7] Awoite Et Al. 2013. Studies On Fungi Associated With Post  Harvest  Spoilage  Of  Pawpaw Carica  PAPAYA Fruit.  Nigeria  : Journal  Of  Pharmacy  And  Biological Sciences  (IOSR-JPBS) Volume  4,  Issue  6  (Jan. – Feb. 2013), PP 01-04
[8] Brishti, F. H., Jawadul M., and Ayesha S. 2013. Effect of Biopreservatives on storage life of papaya (Carica papaya  L.).  International  Journal  of  Food  Studies. Vol. 2 : 126-136.
[9] Berryman, P. 2014. Advances in Food and Beverage Labelling. Cambridge: Woodhead Publishing.
[10] Brody,  Aaron  L,  Begusu,  Han.  San  and  Mchugh. 2008. Innovative Food Packaging Solutions. J. Food Sci. Tech. Vol. 8 (1): 107-116.
[11] Davies, A.R. 1995. Advances in Modified- Atmosphere  Packaging.  In:  Gould  G.W.  (ed.),  New Methods  of  Food  Preservation.  London: Blackie Academic and Professional .
[12] Kays,  S.J.  1991. Postharvest  Physiology  of Perishable Plant Product . New York.  Van Nostrand Reinhold.
[13] Kerry, J.P., O’Grady, M.N., Hogan, S.A. 2006. Past Current  and  Potential  Utilisation  of  Active  and Intelligent  Packaging  System  for  Meat  and  Muscle Based Product : A Review. J. Food. Nutr. Sci. Meat. Vol. 74 (2): 113-130.
[14] Kinanti, D. P.  2011.  Aplikasi  Indikator  Metil Merah Pada  Kemasan  Pintar (Intelligent  Packaging) Sebagai  Sensor  Kesegaran  Buah  Strawberry. Skripsi. Fakultas Farmasi, Universitas Jember.
[15] Kuswandi,  B.  2008. Sensor  Kimia  Teori,  Praktek  & Apikasi. Jember: Bagian Kimia Farmasi PS Farmasi Universitas Jember.
[16] Kuswandi,  B.,  Jayus,  Oktaviana,  R.,  Abdullah,  A., Heng,  L.Y.  2013.  A  Novel  On-Package  Sticker Sensor  Based  on  Methyl  Red  for  Real-Time Monitoring  of  Broiler  Chicken  Cut  Freshness. Packag. Technol. Sci . Vol. 27: 69-81.
[17] Khopkar,  S.M.  1990. Konsep  Dasar  Kimia  Analitik. Jakarta: Universitas Indonesia.
[18] Maryska C. 2011. Aplikasi Membran Bromfenol Biru Pada  Kemasan  Pintar  Sebagai  Sensor  Kesegaran Buah  Jambu  Biji  ( Psidium  Guajava L.)  Skripsi. Fakultas Farmasi, Universitas Jember
[19] Murdyaningsih, E. A. 2012. Aplikasi Klorofenol Merah
Pada Membran Kemasan Pintar (Intelligent
Packaging) Sebagai Sensor Kesegaran Buah Anggur (Vitis  Vinifera  L.) Skripsi.  Fakultas  Farmasi, Universitas Jember.
[20] Nurfawaidi, Arjun. 2017. Pengembangan Label Pintar Untuk  Indikator  Kesegaran  Daging  Sapi  Pada Kemasan  Skripsi.  Fakultas  Farmasi,  Universitas Jember.
[21] Ojeda,  C.B.,  &  Fuesenta,  S.R.  2006. Recent Development  in  Option  Chemical  Sensor  Coupling with  Flow  Injection Analysis. Spain:  Departement  of Analytical Chemistry, Faculty of Sciences, University of Malanga,.
[22] Otles,  Semih,  Buket  Yalcin.  2008. Intelligent  Food Packaging . Ege University, Bornova-Izmir, Turkey.
[23] Pacquit,  A.,  Crowley,  K.,  &  Diamond,  D.  (2008). Smart  packaging  technologies  for  fish  and  seafood products. In Willey  John  (ed.) .  Smart  Packaging Technologies  for  Fast  Moving  Consumer  Goods . John Wiley & Sons Ltd, England. 75 –96 p.
[24] Philips, Carol A. 1996. Review: Modified Atmosphere Packaging and its Effects on the Microbil Quality and Safety of Produce. UK: Life Science Division, Center for  Healthcare  Education,  Nene  Collge  of  Higher Education, Boughton Green Road, Northampton .
[25] Reinking,  I.  2007. Image  J  Basics. Pennsylvania: Departement of Biology Millersvilley University.
[26] Riyanto, R.,  Irma H., Singgih W. 2014. Karakteristik Plastik  Indikator  sebagai Tanda  Peringatan  Dini Tingkat Kesegaran Ikan dalam Kemasan Plastik . JPB Perikanan Vol. 9 (2): 153-163.