Versi Online: Pro  Food  (Jurnal  Ilmu  dan  Teknologi  Pangan) http://www.profood.unram.ac.id/index.php/profood
e-ISSN: 2443-3446

## KEMASAN PINTAR PENDETEKSI KESEGARAN BUAH SEMANGKA POTONG DARI
EKSTRAK KAYU SECANG ( Caesalpinia sappan L.)
[Smart Packaging for Detection of Sliced Watermelon Freshness from Sappan Wood Extracts (Caesalpinia sappan L.)]
Ardiyansyah * , Mulia Winirsya Apriliyanti, Irene Ratri Andia Sasmita, Ainun Karimatun Nisa
Jurusan Teknologi Pertanian, Program Studi Teknologi Industri Pangan, Politeknik Negeri Jember Jalan Mastrip POBOX 164 Jember, Telp/Fax. (0331) 333532 *Email: ardiyansyah@polije.ac.id
Diterima 10 Oktober 2020 / Disetujui 21 Januari 2021

## ABSTRACT
Many  supermarkets  which  sell  the  packaged-sliced  watermelons  use  plastic  styrofoam  wrap. Moreover,  to  determine  the  freshness  or  quality  of  the  packaged-sliced  watermelons  needs  the  packaging technology that cannot not only function as packaging, but can also give information regarding the change of the  packaged  foodstuffs  which  is  known  as  smart  packaging.  This  research  aims  to  determine  the  color stability of the smart packaging that contains sappan wood extracts and the relationship of packaging color change to deterioration of sliced watermelon viewed from the characteristics of total solids, total acids, and pH  during  storages.  The  results  show  that  the  color  change  of  smart  packaging  containing  sappan  wood extracts,  from red into orange was in line with the decreasing of total solids, pH, and the increasing of total acid of sliced watermelon for 2 days. On 2 nd days, total solids value decreased from 8.70 o brix to 5.60 o brix, while  the  total  acid  value  increased  from  2.24%  to  4.72%,  this  conditions  was  in  accordance  with  the decreasing of pH value from 6.04 to 4,43 of sliced watermelons.
Keywords: Sappan wood Extract, smart packaging, Slice watermelon.

## ABSTRAK
Banyak supermarket yang menjual semangka potong yang dikemas menggunakan styrofoam berplastik wrap.  Untuk  mengetahui  kesegaran  atau  kualitas  semangka  potong  dalam  kemasan,  diperlukan  teknologi pengemasan  yang  tidak  hanya  berfungsi  sebagai  wadah,  tetapi  juga  dapat  memberikan  informasi  tekait perubahan  bahan  pangan  yang  dikemas  yang  dikenal  dengan  kemasan  pintar.  Tujuan  dari  penelitian  ini adalah  untuk  mengetahui  kestabilan  warna  kemasan  pintar  yang  mengandung  ekstrak  kayu  secang  dan hubungan  perubahan  warna  kemasan  dengan  penurunan  mutu  semangka  potong  yang  dilihat  dari karakteristik  nilai  total  padatan,  total  asam,  dan  pH.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  terjadinya perubahan warna kemasan pintar yang mengandung ekstrak kayu secang dari merah menjadi oranye seiring dengan penurunan nilai total padatan, peningkatan nilai total asam, dan penurunan nilai pH dari semangka potong  selama  2  hari.  Pada  hari  ke-2  nilai  total  padatan  menurun  dari  8,70 o brix  menjadi  5,60 o brix, sedangkan nilai total asam meningkat dari 2,24% menjadi 4,72%, hal ini sejalan dengan menurunnya nilai pH dari 6,04 menjadi 4,43 pada semangka potong yang diamati.
Kata kunci: Ekstrak kayu secang, Kemasan pintar, semangka

## PENDAHULUAN
Saat  ini  teknologi  kemasan  telah mengalami  perkembangan  pesat,  inovasi kemasan  merupakan  salah  satu  aspek penting  dalam  dunia  pangan.  Salah  satu inovasi    dalam  teknologi  kemasan  yaitu kemasan pintar ( smart packaging), kemasan pintar merupakan suatu sistem pengemasan yang  dapat  memberikan  peringatan  dini kepada  konsumen  atau  produsen  makanan
mengenai  kerusakan  bahan  pangan  melalui perubahan warna yang terjadi dari kemasan berdasarkan  perubahan  pH  dan  temperatur yang  terjadi  di  dalam  kemasan  (Aksun, 2016).
Indikator  perubahan  warna  dapat berasal dari pewarna alami maupun pewarna sintetis. Penggunaan pewarna alami sebagai indikator  warna  dalam  kemasan  pintar akan lebih  aman  apabila  kontak  dengan  bahan pangan.  Penggunaan  indikator  alami  dalam
Versi Online: Pro  Food  (Jurnal  Ilmu  dan  Teknologi  Pangan) http://www.profood.unram.ac.id/index.php/profood
e-ISSN: 2443-3446
kemasan  pintar  saat  ini  telah  banyak dikembangkan  diantaranya  berasal  dari daging  buah  naga  (Ardiyansyah  dan  Mulia, 2017),  kubis  merah  (Nurrosyidah,  2019), kelopak  bunga  rosella  (Ismed  dkk.,  2017), dan  bunga  belimbing  wuluh  (Mulia  W.  A. dkk., 2020).
Salah satu pewarna alami yang bisa digunakan  sebagai  indikator  warna  pada label  kemasan  pintar  adalah  kayu  secang. Kayu  secang  merupakan  tanaman  yang bermanfaat sebagai obat, pewarna makanan, maupun  pewarna  tekstil,  warna  yang dihasilkan  dari  ekstrak  kayu  secang  adalah merah. Namun kondisi pH dapat mempengaruhi  warna  merah  dari  ekstrak kayu  secang  (Padmaningrum  dkk.,  2012). Pada  kondisi  pH  tertentu  ekstrak  kayu secang  dapat  memberikan  warna  selain merah yaitu warna ungu dan kuning, Warna merah pada ekstrak kayu secang ditimbulkan oleh  senyawa  brazilin  (Jansen  dkk.,  2005). Kemasan  pintar  yang  mengandung  ekstrak brazilin  yang  digunakan  dalam  memantau penurunan  mutu  dari  buah  jenis  buah klimaterik  yaitu  buah  pisang  yang  pernah dilaporkan oleh Ardiyansyah dkk., 2020. Oleh karena  itu,  tujuan  dari  penelitian  ini  adalah untuk  mengetahui  perubahan  warna  dari kemasan  pintar  yang  mengandung  ekstrak kayu  secang  dalam  memantau  kemunduran mutu dari jeni buah klimaterik yang lain yaitu semangka  potong  yang  dikemas  dalam styrofoam.

## BAHAN DAN METODE
Bahan  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah kayu secang ( Caesalpinia  sappan  L.),  Polivinil  Alcohol (PVA),  tepung  konjak  (glukomanan),  etanol 97%,  aquades,  indikator  PP,  NaOH  0,01  N, buah  semangka  segar  varietas golden summer dengan umur panen 72 hari setelah bibit  ditanam,  serta  kertas  saring  Whatman no. 1.
Alat yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah  neraca  analitik, dehidrator  (Harvest  Saver,  USA)  peralatan gelas,  pipet  tetes,  pH  meter,  blender, hot
plate,  magnetic  stirrer,  loyang  alumunium, pipet volumetrik, spatula, pipet tetes, colour reader dan refractometer.

## Rancangan Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  dengan pengujian  sebanyak  3  kali  ulangan,  untuk menginterpertasi  data  melalui  Analisa deskriptif  dalam  mencari  nilai  rata-rata  dan standar  deviasi.  Sampel  yang  digunakan adalah  250  gram  semangka  potong  yang dikemas  dalam styrofoam  dengan  ditutup plastik wrap  yang  terdapat  kemasan  pintar.
Parameter  yang  diamati  dari  penelitian  ini adalah  nilai  pH,  total  padatan,  dan  total asam  (Ardiyansyah  dkk.,  2020).  Sedangkan kestabilan  dan  perubahan  warna  dari kemasan  pintar  direkam  menggunakan kamera handpone dan diamati nilai ΔE.
Pembuatan  Ekstrak  Kayu  Secang ( Caesalpinia sappan L .)
Pembuatan  ekstrak  kayu  secang dilakukan  berdasarkan  modifikasi  dari  hasil penelitian  Ardiyansyah  dkk.  (2020).  Kayu secang  yang  telah  mengalami  pengecilan ukuran  ditimbang  50  gram  kemudian dimaserasi  dengan  100  mL  etanol  97% selama  1  jam,  setelah  itu  disaring  untuk mendapatkan ekstrak kayu secang.
Pembuatan  Kemasan  Pintar  yang Mengandung  Ekstrak  Kayu  Secang ( Caesalpinia sappan L.)
Pembuatan  film  didasarkan  hasil penelitian  Ardiyansyah  dkk.  (2020)  yaitu  1 gram  PVA  dan  2  gram  glukomannan  yang dilarutkan dalam 60 mL aquades, selanjutnya ditambahkan  40  mL  larutan  ekstrak  kayu secang,  setelah  itu  dikondisikan  pH  dari campuran tersebut sampai pH 6.  Kemudian, larutan  dipanaskan  pada  suhu  200 o C  dan distirer  dengan  kecepatan  500  rpm.  Larutan film  yang  mengandung  ekstrak  kayu  secang dituang dalam loyang yang telah dialasi mika plastik kemudian dikeringkan dalam dehidrator pada suhu 70 o C selama 2 jam.
Versi Online: Pro  Food  (Jurnal  Ilmu  dan  Teknologi  Pangan) http://www.profood.unram.ac.id/index.php/profood
e-ISSN: 2443-3446
Pemantuan  Kestabilan  Warna  dari Kemasan Pintar dan Kemunduran Mutu Buah Semangka Potong dengan Kemasan Pintar Pengamatan kestabilan  warna dari kemasan  pintar dilakukan  dengan  cara menempelkan  kemasan  pintar  dengan ukuran  1  x  1  cm  pada  plastik wrap  yang digunakan  sebagai  penutup  pada Styrofoam kosong .  Setelah  itu  dilakukan  penyimpanan pada suhu ruang dan dilakukan pengamatan selama  2  hari  terkait  dengan  perubahan warna  yang  terjadi  menggunakan  kamera handpone  dan  colour  reader.  Hal  ini  juga dilakukan pengamatan pada styrofoam yang terdapat semangka potong.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kestabilan  Warna  Film  Indikator  yang Mengandung  Ekstrak  Kayu  Secang ( Caesalpinia sappan L.)
Hasil  pengamatan  dari  kestabilan warna  kemasan  pintar  yang  mengandung ekstrak  kayu  secang    pada styrofoam kosong selama 2  hari  menunjukkan  nilai  ΔE
yang  semakin  lama  semakin  meningkat, dimana  nilai  ΔE  pada  hari  ke-1  dan  ke-2 yaitu 6,95 dan 8,53 (Lihat gambar 1). Hal ini dtunjukkan  adanya  perubahan  warna  yang terjadi  pada  kemasan  pintar  dari  merah menuju  merah  gelap.  Menurut    Fardhayanti dan  Riski  (2015), senyawa  brazilein  yang terdapat dalam ekstrak kayu secang memiliki warna    merah  tajam  yang  cerah  pada  pH netral (pH 6-7) dan bergeser ke arah merah keunguan  dengan  semakin  meningkatnya pH,  sedangkan  pada  pH  rendah  (pH  2-5) brazilein  memiliki  warna  kuning  (Adawiyah dan Indriati, 2003).
Menurut  penelitian  Kurniati  dkk.
(2012)  penyimpanan  ekstrak  kayu  secang pada  suhu  kamar  tidak  akan  membuat pigmen mudah mengalami degradasi karena disimpan  pada  tempat  tertutup  sehingga tidak  mudah  teroksidasi.  Pengaplikasian  dan penyimpanan kemasan pintar yang mengandung ekstrak kayu secang pada suhu ruang  dalam styrofoam    kosong  selama  2 hari  hanya  sedikit  mengalami  perubahan warna  yaitu  dari  merah  menjadi  merah gelap.
Gambar 1. Grafik Pengaruh Penyimpanan Terhadap Kestabilan Warna Film Indikator Yang Mengandung Ekstrak Kayu Secang.
Versi Online: Pro  Food  (Jurnal  Ilmu  dan  Teknologi  Pangan) http://www.profood.unram.ac.id/index.php/profood
e-ISSN: 2443-3446
Hubungan  antara  Total  Asam  dan  pH
Semangka  Potong  dengan  Perubahan
Warna Film Indikator yang
Mengandung  Ekstrak  Kayu  Secang ( Caesalpinia sappan L.)
Gambar  2  menunjukkan  terjadinya peningkatan nilai total asam buah semangka potong  selama  penyimpanan,  peningkatan total  asam  diakibatkan  penguraian  asam sitrat yang terdapat dalam semangka potong menjadi  senyawa  asetat,  dan  etanol  (Tang dkk., 2009). Hal ini juga, diperkuat dari hasil penelitian  Kuswandi  dkk.  (2013)  yang menyatakan  pada  buah  klimakterik  selama penyimpanan terjadi proses fermentasi yaitu terbentuknya  senyawa  gas  volatil  seperti
asetaldehid, asam asetat, dan etanol sebagai metabolit  sekunder  dari  proses  tersebut (Lihat  Gambar  3).  Akumulasi  gas  asam asetat  menyebabkan  suasana  kondisi  dalam kemasan  menjadi  asam  yang ditandai terjadinya  perubahan  warna  dari  merah menjadi  oranye  pada  kemasan  pintar  yang digunakan sebagai detektor pada kemunduran mutu dari semangka potong.
Peningkatan nilai total asam menyebabkan pH buah semangka mengalami  penurunan.  Nilai  pH  dari semangka  potong  pada  hari  ke  0  adalah 6,04,  sedangkan  pada  hari  ke-1  nilai  pH turun  menjadi  5,11  dan  pada  hari  ke-2  pH semangka  semakin  asam  yaitu  4,43  (Lihat Gambar 2).
Gambar 2.  Grafik Hubungan Nilai pH Semangka Potong dengan Perubahan Warna Film Indikator yang Mengandung Ekstrak Kayu Secang Gambar 3.  Proses Pelepasan Asam Asetat dan Etanol (Muchtadi dan Sugiyono, 2013) Nilai pH, Hari ke
- 0, 6.036666667 Nilai pH, Hari ke - 1, 5.11 Nilai pH, Hari ke- 2,
4.428333333
Nilai E, Hari ke - 0, 0
Nilai E, Hari ke - 1, 9.04301733 Nilai E, Hari ke- 2, 11.71259362 y = -0.8042x + 6.8 R² = 0.9923 y = 5.8563x - 4.7941 R² = 0.9102 Ni la i p H Hari Pengamatan Nilai pH Nilai E Ni la iΔ E
Versi Online: Pro  Food  (Jurnal  Ilmu  dan  Teknologi  Pangan) http://www.profood.unram.ac.id/index.php/profood
e-ISSN: 2443-3446
Hubungan Total Padatan Semangka Potong dengan Perubahan Warna  Film Indikator yang Mengandung Ekstrak Kayu Secang ( Caesalpinia sappan L.)
Gambar 4.  Grafik Hubungan Total Padatan Semangka Potong dengan Perubahan Warna Film Indikator yang Mengandung Ekstrak Kayu Secang.
Gambar  4  menunjukkan  bahwa penurunan  nilai  total  padatan  semangka potong  selama  penyimpanan  pada  suhu ruang diiringi dengan perubahan warna yang terjadi  pada  film  indikator  kemasan  pintar. Warna  kemasan  pintar  berubah  dari  merah menjadi  oranye  karena  suasana  dalam kemasan  menjadi  lebih  asam  akibat pemecahan  glukosa  menjadi  senyawa asetaldehida  sampai  ke  pembentukan  gas etilen (Muchtadi dan Sugiyono, 2013).

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang sudah  dilakukan  maka  dapat  disimpulkan bahwa  kestabilan  warna  dari  film  indikator yang mengandung ekstrak kayu secang yang disimpan  selama  2  hari  dalam styrofoam kosong  berplastik wrap  pada  suhu  ruang memberikan  nilai  ΔE  pada  hari  ke  -  2  yaitu 8,53. Warna film indikator mengalami sedikit perubahan  yaitu  dari  merah  menjadi  merah gelap. Hubungan kemunduran mutu semangka  potong  dengan  perubahan  warna film  indikator  yang  mengandung  ekstrak
kayu  secang  adalah  film  indikator  yang mengandung ekstrak kayu secang mengalami  perubahan  warna  dari  merah menjadi  oranye  seiring  dengan  penurunan nilai  total  padatan,  peningkatan  nilai  total asam, dan penurunan nilai pH dari semangka potong.  Nilai  total  padatan  menurun  yaitu dari  8,70 o brix  menjadi  5,60 o brix.  Nilai  total asam meningkat dari 2,24% menjadi 4,72%. Nilai pH menurun dari 6,04 menjadi 4,43.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terimakasih kepada Politeknik Negeri Jember yang telah mendanai penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Adawiyah,  D.  R.,  dan  Indriati.  2003. Color Stability  of  Natural  Pigmen  from Secang Woods  (Caesalpinia  sappan  L.). Proceeding  of  the  8th  Asean  Food Conference 1(1): 177-180.
Aksun, E. T. 2016. Using Smart Packaging in Fish and Fish Based Product. Turkish
Versi Online: Pro  Food  (Jurnal  Ilmu  dan  Teknologi  Pangan) http://www.profood.unram.ac.id/index.php/profood
e-ISSN: 2443-3446
Journal  of  Maritime  and  Marine Sciences  2(1): 8-18.
Ardiyansyah,  M.  dan  Mulia,  W.  A.  2017. Potensi Betacyanin dari Daging Buah Naga  Sebagai  Indikator  Kolorimetri dalam  Pembuatan  Kemasan  Pintar untuk  Monitoring  Kesegaran  Ikan Patin.  Dalam  : Seminar  Nasional Hasil  Penelitian  Politeknik  Negeri Jember 1(1): 167-169.
Ardiyansyah., Mokhamad F. K., Bambang, P., Agung,  W.,  Mulia,  W.  A.,  Ida,  P.  L.
2020. Monitoring of banana deteriorations using intelligent- packaging containing brazilien extract  (Caesalpina  sappan  L.). IOP
Conference  Series:  Earth  and Environmental  Science  411(1)  :
12043.
Fardhayanti,  D.  S.  dan  Riski,  R.  D.  2015. Pemungutan  Brazilin  dari  Kayu Secang  (Caesalpinia  sappan  L) dengan  Metode  Maserasi  dan Aplikasinya  untuk  Pewarna  Kain. Jurnal Bahan Alam Terbarukan 4(1): 6–13.
Ismed,  I.,  Kesuma,  S.,  Feby,  A.  2017.
Pengaruh suhu dan Lama Penyimpanan  terhadap  Indikator
Film  dari  Ekstrak  Kelopak  Bunga Rosella  (Hibiscus  sabdariffa  L.) sebagai  Smart  Packaging  untuk Mendeteksi Kerusakan Nugget Ayam. Jurnal  Aplikasi  Teknologi  Pangan 6(4) : 167-172.
Jansen,  P.  C.  M,  Cardon,  D.  2005. Plant Resources of Tropical Africa 3. Dyes and  Tannins. Netherlands:  PROTA Foundation.
Kurniati, N., Agung, T. P., dan Winarni. 2012. Ekstraksi  dan  Uji  Stabilitas  Zat Warna  Brazilein  dari  Kayu  Secang (Caesalpinia  sappan  L.). Indonesian
Journal  of  Chemical  Science  1(1): 35.
Kuswandi,  B.,  Chrysnanda,  M.,  Jayus., Aminah,  A.,  dan  Lee,  Y.  H.  2013. Real  Time  On-Package  Freshness Indicator  for  Guavas  Packaging. Journal  of  Food  Measurement  and Characterization 7(1): 29-39.
Muchtadi,  T.R  dan  Sugiyono.  2013. Prinsip Proses  dan  Teknologi  Pangan. Bandung: Alfabeta.
Mulia,  W.  A.,  M.  Ardiyansyah  dan  Nurul  W. 2020. Evaluasi Kinerja dari Indikator Bunga Belimbing Wuluh dan Indikator  Bromocresol  Green  pada Kemasan  Pintar  untuk  Ikan  Gurami.
Jurnal Ilmiah Inovasi 20 (2) : 46-49.
Nurrosyidah,  S.  2019.  Pengembangan
Indikator Alami Kubis Merah
(Brassica  oleracea  var  capitate  L. forma  rubra  L.)  untuk  Mendeteksi Kesegaran  Buah  Semangka  Potong. Skripsi.  Jember:  Fakultas  Farmasi. Universitas Negeri Jember.
Padmaningrum,  R.  T.,  S.  Marwati  dan  A.
Wiyarsi.  2012.  Karakter  Ekstrak  Zat Warna Kayu Secang Sebagai Indikator Titrasi Asam Basa. Prosiding Semnar Nasional Penelitian . FMIPA  Universitas Negeri Yogyakarta.
Tang, M., Zhi-long, B., Ming-zhu, W., Hong- ping,  Y.,  and  Jong-xin,  F.  2009.
Changes  in  Organic  Acids  and  Acid Metabolism  Enzymes  in  Melon  Fruit during Development. Scientia Horticulturae 123(3): 360-365 .