PENDAHULUAN
Dunia saat ini sedang menghadapi masalah yang saling terkait mengenai pertanian,
lingkungan, masyarakat dan sumber daya seiring dengan meningkatnya populasi
manusia di dunia dan perubahan iklim. Penyediaan makanan bagi penduduk dunia akan
menjadi perhatian paling utama bagi setiap negara karena pertumbuhan populasi
manusia dunia yang terus meningkat secara eksponensial. Pada dasarnya isu ini saling
berkaitan satu sama lain antara pertanian, lingkungan, masyarakat dan sumber daya
yang harus diselesaikan secara bersamaan berdasar pada konsep dan metodologi secara
umum. Dengan kata lain, harus ditemukan konsep dan metode yang secara efektif dapat
menghasilkan makanan berkualitas tinggi, dalam rangka meningkatkan kesejahteraan
sosial dan kualitas hidup dengan konsumsi sumber daya dan emisi polutan lingkungan
yang minimum (Kozai, 2013). Satu dari faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas dan
keamanan pangan adalah kemasan makanan. Tujuan pengemasan makanan adalah
menutup dan melindungi bahan makanan dari kondisi lingkungan eksternal, misalnya
panas, cahaya, air, udara dan mikroorganisme.
Mengubah preferensi konsumen mengenai keamanan pangan dan menciptakan inovasi
teknologi pada kemasan makanan, salah satunya adalah kemasan cerdas (Biji et al.,
2015). Sistem pengemasan cerdas adalah teknologi yang memungkinkan kita untuk
memberikan informasi real-time tentang kondisi produk makanan kepada konsumen
(Choi et al. 2017). Ini dapat mengembangkan menjadi indikator pH, yang sensitif
terhadap fluktuasi pH. Salah satu faktor mendasar yang mengidentifikasi produk
makanan rusak adalah perubahan pH (Silva-Pereira et al. 2015). Perubahan pH dalam
produk yang terkemas dapat disebabkan oleh berbagai faktor, termasuk aktivitas
mikroorganisme, autolisis enzimatik, hidrolisis protein, dan oksidasi asam lemak.
Reaksi-reaksi ini menghasilkan senyawa-senyawa volatil dalam kemasan yang dapat
terdeteksi oleh senyawa antosianin pada indikator film (Šojić et al. 2014; Tavares et al.
2021). Indikator film yang peka terhadap perubahan pH berfungsi sebagai pemantau
kualitas produk yang dikemas dengan cara membaca atau mencatat perubahan pH
dalam kemasan. Umumnya, indikator film yang sensitif terhadap perubahan pH terdiri
dari dua bahan utama, yaitu polimer atau padatan indikator dan ekstrak pigmen yang
responsif terhadap perubahan pH (Park et al., 2015). Salah satu senyawa yang peka
terhadap perubahan pH adalah antosianin. Bunga telang merupakan salah satu bahan
dari alam yang memiliki kandungan antosianin tinggi (Purniati dkk., 2020). Oleh
karena itu dibuat sebuah inovasi untuk kemasan pangan dengan bunga telang sebagai
sumber antosianin dalam teknologi halochromic smart films yang disebut CliteHASF
(Clitoria ternatea Halochromic Smart Films).
Penulisan tentang kemasan halochromic smart film yang peka terhadap perubahan pH
ini memiliki beberapa tujuan diantaranya untuk mengetahui peran antosianin dari
bunga telang (Clitoria ternatea) terhadap fungsi halochromic smart films dan
mengetahui cara pembuatan kemasan halochromic yang peka terhadap perubahan ph.
Dengan demikian, penulisan ini memberikan informasi tambahan kepada orang yang
membacanya dan dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari khusunya dalam
industri pangan.
ISI
Halochromic smart films adalah bahan kemasan yang memiliki sifat berubah warna
(halochromic) sebagai respons terhadap perubahan kondisi pada lingkungan sekitarnya
(Rahmadhia et al., 2023). Prinsip kerjanya adalah kandungan senyawa tertentu pada
film ini mampu memberikan respon tertentu terhadap perubahan yang terjadi pada
lingkungan sekitarnya. Keuntungan utama yang diperoleh dari penggunaan
halochromic smart film adalah deteksi yang cepat atau peka terhadap perubahan
dengan memberikan indikasi visual sebagai tanda kerusakan pangan, membantu dalam
pemantauan keasaman atau kebasaan produk dan penggunaan yang luas di bidang
industri pangan, industri farmasi hingga kedokteran. Kemampuan mendeteksi
perubahan yang terjadi pada suatu produk dapat diperoleh dengan menambahkan
senyawa indikator sebagai bahan pembuatan halochromic smart film. Antosianin
merupakan salah satu senyawa bioaktif yang terkandung dalam bunga telang dan
memiliki potensi untuk dijadikan indikator asam-basa (Purniawati dkk., 2020).
CliteHASF (Clitoria ternatea Halochromic Smart Films) merupakan sebuah inovasi
pada kemasan produk pangan berupa indikator interaktif dengan kandungan antosianin
dari bunga telang sebagai sensor terhadap perubahan pH. CliteHASF mengandung
senyawa antosianin yang mengalami perubahan warna sebagai indikator adanya
perubahan pH pada produk yang dikemas. Antosianin berperilaku sebagai indikator
asam-basa alami. Saat larutan menjadi lebih asam karena gugus metoksi dominan (pH
rendah), antosianin berubah menjadi merah atau merah muda atau flavylium.
Sedangkan ketika larutan menjadi lebih basa karena gugus hidroksi dominan (pH
tinggi), antosianin akan berubah menjadi biru atau ungu atau anhydrase (Rahmadhia et
al., 2022). Reaksi films terhadap perubahan lingkungan dapat berbeda beda tergantung
pada pH yang berubah. Berdasarkan penelitian Lee dkk. (2019), perubahan respon
warna pada indikator film menunjukkan perubahan yang signifikan akibat perubahan
pH dalam fillet ikan Gindara yang disimpan pada suhu 25°C selama 48 jam. Senyawa
antosianin, sebagai pigmen warna alami yang peka terhadap perubahan pH,
menyebabkan perubahan warna dari merah menjadi biru. Perubahan warna ini dipicu
oleh transformasi struktural antosianin saat mereka berinteraksi dengan senyawa amina
volatil yang terbentuk selama pembusukan ikan (Sohany dkk. 2021). Selain itu,
perubahan respon warna pada indikator film juga terjadi ketika film tersebut
diaplikasikan pada sampel susu sapi segar dan sosis ayam yang disimpan pada suhu
25°C selama 48 jam. Dalam kasus ini, perubahan warna terjadi dari merah menjadi
merah tua sebagai akibat penurunan pH. Penurunan pH disebabkan oleh terbentuknya
senyawa volatil akibat oksidasi lemak, yang pada gilirannya menghasilkan asam
tiobarbiturat dan aroma tengik. Perubahan ini juga mempengaruhi warna sampel,
mengubahnya dari merah menjadi merah tua.
Pemanfaatan senyawa antosianin dari bunga telang memerlukan proses ekstraksi untuk
memisahkan senyawa antosianin dari senyawa lain pada bunga telang. Menurut
(Purwaniati dkk., 2020), proses ekstraksi antosianin pada bunga telang dilakukan
dengan mempersiapkan bunga telang yang segar atau kering kemudian menghancurkan
dan mencampurnya dengan pelarut etanol atau metanol kemudian mengekstraksi
dengan meletakkannya pada wadah tertutup dan gelap hingga mengendap kemudian
disaring menggunakan filter kertas untuk menghilangkan residu bunga. Kemudian
memisahkan antosianin dari pelarut dengan alat penyulingan untuk menghasilkan
antosianin murni. Pembuatan CliteHASF sendiri pada dasarnya merupakan
penggabungan senyawa antosianin murni dalam halochromic smart films yang
melibatkan teknologi canggih. Langkah langkah pembuatan yang dilakukan mengacu
pada penelitian Rahmadhia et al., (2023), yaitu mula mula mempersiapkan bahan yang
dibutuhkan untuk dicampurkan dengan bahan dasar senyawa antosianin murni lalu
diterapkan pada substrat yang sesuai seperti kaca atau plastik. Film dibiarkan
mengering sehingga senyawa antosianin terikat kuat pada substrat. Setelah itu perlu
dilakukan berbagai uji seperti penyesuaian responsif yang melibatkan perlakuan panas,
penambahan senyawa pendukung atau modifikasi dan uji kinerja yang meliputi uji
warna, waktu respons dan stabilitas serta uji penggunaan untuk mengetahui kinerja
kemasan dalam jangka panjang. Dengan penggabungan ini, perubahan pH dari suatu
produk dapat dilihat secara visual melalui sensor film pada kemasan.
Kemasan halochromic smart film biasanya sering digunakan dalam label kemasan
yang mampu berubah warna berdasarkan kondisi lingkungan atau waktu pengemasan
bahan pangan. Teknologi kemasan halochromic yang peka terhadap perubahan pH
memiliki manfaat yang signifikan dalam industri pangan terutama dalam mengawasi
dan memastikan kualitas produk. Beberapa manfaat yang dimiliki yaitu digunakan
sebagai indikator kualitas produk, alasannya karena kemasan ini menggunakan label
yang akan berubah warna jika mengalami perubahan pH, sehingga dapat diketahui
bahwa makanan tersebut sudah tidak layak untuk dikonsumsi. Teknologi kemasan
halochromic juga dapat dimanfaatkan sebagai indikator pendeteksi pertumbuhan
mikroorganisme pada produk pangan, karena dengan adanya penurunan pH telah
menunjukkan bahwa adanya mikroba patogen dalam produk tersebut. Manfaat
selanjutnya yaitu teknologi halochromic dapat digunakan sebagai pemantau terjadinya
penurunan pH pada proses fermentasi makanan. Halochromic yang peka terhadap pH.
juga digunakan sebagai alat bantu untuk memeriksa dan menguji kualitas bahan baku
yang digunakan dalam pembuatan makanan (Rahmadhia et al.,2022).
Analisis SWOT dari penggunaan kemasan halochromic smart film yang peka terhadap
perubahan pH antara lain untuk kelebihannya (strength) yaitu mampu memberikan
pemantauan dengan cepat dan visual terhadap kerusakan bahan pangan yang sudah
tidak layak untuk dikonsumsi, membantu mengurangi pembuangan makanan karena
telah mendeteksi makanan yang sudah kadaluarsa, memberikan peringatan terhadap
perubahan pH yang dapat menjaga kualitas dan kesegaran produk. Kekurangan
(weaknesses) yaitu memiliki biaya produksi yang mahal di awal pembuatan produk dan
kemungkinan memiliki keterbatasan dalam aplikasi, terutama dalam produk pangan
yang tidak mengalami perubahan pH yang signifikan. Peluang (opportunities) yaitu
meningkatkan kesadaran masyarakat akan keamanan dan keselamatan dalam
mengkonsumsi produk makanan, memiliki keberlanjutan dapat menciptakan peluang
pasar yang signifikan untuk kemasan pH sensitif, produk kemasan yang memiliki
kemampuan dalam mendeteksi pH dapat menjadi lebih menarik bagi konsumen yang
peduli akan keselamatan dan keamanan produk pangan, dan kemasan halochromic
smart film ini dapat diterapkan dalam berbagai industri, termasuk industri makanan,
farmasi dan kedokteran. Ancaman (threat) yaitu terjadinya perubahan regulasi terkait
bahan kemasan yang dapat mempengaruhi penggunaan kemasan halochromic smart
films, jika tidak dapat di daur ulang dengan baik maka akan menyebabkan pencemaran
lingkungan, dan pengembangan bahan kemasan lain yang lebih ramah lingkungan dan
efisien mungkin menjadi ancaman jika lebih disukai oleh konsumen atau industri
(Purwaniati dkk.,2020).
Implementasi teknologi halochromic yang peka terhadap perubahan pH dalam industri
pangan dapat membantu memantau dan mengontrol kualitas produk makanan.
Terdapat beberapa strategi implementasi teknologi kemasan halokromik pada industri
pangan dengan langkah awal melihat dan memahami spesifik industri pangan yang
ingin dipantau misalnya perubahan pH. Mengaplikasikan kemasan halochromic smart
film ke dalam proses produksi makanan. Menyediakan peralatan yang dapat memantau
dan untuk membaca perubahan warna atau respons halochromic yang terkait dengan
perubahan pH. Mengendalikan kualitas produk selama proses produksi sehingga jika
terjadi kesalahan perubahan pH yang tidak diinginkan atau tidak sesuai standar dapat
diatasi dengan tindakan korektif yang sesuai, supaya tidak menyebabkan bahaya pada
produk makanan (Rahmadhia et al.,2022).
PENUTUP
Kesimpulan yang diperoleh dari penulisan tentang kemasan halochromic smart film
yang peka terhadap perubahan pH yaitu telah diketahui bahwa antosianin dari bunga
telang memainkan peran penting dalam halochromic smart films sebagai indikator
alami yang sensitif terhadap perubahan pH pada produk makanan, memungkinkan
deteksi kualitas produk dengan perubahan warna visual. Pembuatan kemasan
halochromic yang peka terhadap perubahan pH melibatkan ekstraksi antosianin dari
bunga telang, aplikasi antosianin pada substrat, dan pengujian kinerja untuk
memastikan respons yang tepat terhadap perubahan pH. Hal ini memiliki potensi untuk
meningkatkan pemantauan dan pengendalian kualitas produk makanan.
Sub Tema : Teknologi dan Riset
Disusun Oleh:
1. Az Zahra Firdaus Syachputri
2. Nadia Agustin
3. Dita Ardiana
---
Salam Peneliti Muda!
Untuk hasil karya yang lebih lengkap dapat menghubungi:
Instagram: @ukmpenelitianunila
Email: ukmpenelitianunila@gmail.com / ukmpunila@gmail.com
Youtube: UKM Penelitian Unila
Tiktok: ukmpunila
0 comments:
Posting Komentar