Pengembangan Label Cerdas Kolorimetrik dari Ekstrak Kulit Buah Naga Merah untuk Indikator Kesegaran Lobster Air Tawar

Abstract

Lobster air tawar merupakan produk hasil perikanan bernilai ekonomis tinggi, mudah untuk dibudidayakan dan mengandung gizi yang cukup tinggi. Secara keseluruhan produk hasil perikanan cepat mengalami penurunan kualitas kesegaran dan kandungan gizi selama proses penyimpanan, Hal ini dikarenakan kandungan protein dari produk hasil perikanan relatif cukup tinggi. Kualitas kesegaran merupakan indikator yang menunjukkan bahwa produk layak untuk dikonsumsi dan kandungan gizinya masih terjaga. Seiring perkembangan zaman, telah dilakukan penelitian dan pengembangan inovasi smart indicator atau label cerdas yang dapat memantau kesegaran dan kualitas bahan pangan secara real time. Indikator warna yang ditambahkan pada industri makanan umumnya menggunakan pewarna sintetis. Alternatif pengganti pewarna sintetis untuk digunakan sebagai indikator warna yaitu dari ekstrak kulit buah naga. Hasil samping dari pengolahan buah naga merah berupa kulit kurang termanfaatkan serta di dalam kulit buah naga merah mengandung pigmen betasianin sebagai sumber pewarna alami. Tujuan penelitian ini adalah memanfaatkan ekstrak kulit buah naga merah yang mengandung pigmen betasianin untuk digunakan sebagai indikator pada label cerdas kolorimetrik dalam memantau kesegaran lobster air tawar. Penelitian ini terdiri dari 3 tahapan. Tahap pertama, yakni persiapan ekstraksi dan karakterisasi pH ekstrak kulit buah naga merah. Tahap kedua, yakni pembuatan film label cerdas kolorimetrik menggunakan metode rancangan acak lengkap (RAL) dan karakterisasi fisik serta mekanis film label cerdas kolorimetrik. Tahap ketiga, yakni pengaplikasian label cerdas kolorimetrik untuk memantau kesegaran lobster air tawar. Variabel bebas yang digunakan pada tahap 2 yakni, konsentrasi ekstrak kulit buah naga 15%, 20%, dan 25%. Ekstrak cair kulit buah naga merah dengan etanol yang didapat sebesar 41,8 % dengan pH 5,48. Hasil pengujian perubahan warna indikator terhadap perubahan pH menunjukkan terdapat konsistensi perubahan warna indikator jika kondisi pH divariasikan. Hasil optimasi menggunakan piranti lunak Design Expert (V13) menunjukkan perlakuan terbaik pada label cerdas dengan penggunaan 15% (v/v) ekstrak kulit buah naga merah yang menghasilkan film cerdas dengan ketebalan 101 µm, kuat tarik 4,4 MPa, elongasi 118%, Permeabilitas uap air 4,3 x 10-10 g s-1 m-1 Pa-1 . Nilai pH, total volatile basic (TVB) dan total plate count (TPC) dari lobster air tawar mengalami peningkatan seiring bertambahnya lama penyimpanan dan mempunyai korelasi kuat dengan nilai ∆E smart label dan dapat teramati secara kasat mata. Penelitian ini menyimpulkan bahwa penggunaan ekstrak kulit buah naga merah sebagai indikator pembuatan label pintar kolorimetrik dapat memantau kesegaran lobster air tawar di dalam kemasan.

One example of fishery products with high economic value is crayfish. Crayfish are easy to cultivate and contain high nutrition. Overall, freshness quality and nutritional contents of fishery products quickly decrease during storage process, this is because the protein content of fishery products is relatively high. The freshness quality is an indicator that shows product is suitable for consumption and the nutritional content is still maintained. Along with the times, there has been research and development of smart indicator innovations or smart labels to monitor the freshness quality of food ingredients in real time. Color indicators that generally used in food industry are made of synthetic dyes. An alternative to this is natural dye of dragon fruit peel extract. Dragon fruit peel is a by-product from red dragon fruit that are still underutilized and it contains betacyanin pigment as a source of natural dye. The purpose of this research is to utilize dragon fruit peel extract containing betacyanin pigment to be used as an indicator on colorimetric smart label in monitoring crayfish freshness quality. This research consisted of 3 stages. The first stage was preparation of extraction and pH characterization of dragon fruit peel extract. The second stage, making of colorimetric smart label film using the complete randomized design method (the independent variables used were concentration of dragon fruit peel extract concentration, 10%, 20%, and 25%), and also physical and mechanical characterization of colorimetric smart label film. The third stage was the application of colorimetric smart labels to monitor the freshness of crayfish. The obtained liquid extract from dragon fruit peel with ethanol was 41.8% with pH 5.48. The results of pH characterization on red dragon fruit peel extract showed a color change when the pH was varied. Optimization using Design Expert (V13) software indicated that the use of 15% (v/v) of red dragon fruit peel extract in PVA and chitosan film was the best treatment for preparing a colorimetric smart label. Thickness of this smart film thickness was 101 µm, tensile strength 4.4 MPa, elongation 118%, and water vapor permeability 4.3 x 10-10 g s -1 m -1 Pa-1 . Total volatile basic (TVB), pH, and total plate count (TPC) values of crayfish increased with the increase of storage time and they had a strong correlation with the ∆E value of smart labels. This study concluded that the addition of red dragon fruit peel extract could be used as a color indicator to fabricate colorimetric smart labels for monitoring the freshness of packaged crayfish.