PENGEMBANGAN KEMASAN CERDAS (SMART PACKAGING) DENGAN SENSOR BERBAHAN DASAR CHITOSAN-ASETAT, POLIVINIL ALKOHOL, DAN PEWARNA INDIKATOR BROMTHYMOL BLUE SEBAGAI PENDETEKSI KEBUSUKAN FILLET IKAN NILA
Oleh: YOGI WALDINGGA HASNEDI C34104007
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERIKANAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
RINGKASAN YOGI WALDINGGA HASNEDI. C34104007. PENGEMBANGAN KEMASAN CERDAS (SMART PACKAGING) DENGAN SENSOR BERBAHAN DASAR CHITOSAN-ASETAT, POLIVINIL ALKOHOL, DAN PEWARNA INDIKATOR BROMTHYMOL BLUE SEBAGAI PENDETEKSI KEBUSUKAN FILLET IKAN NILA. Dibimbing oleh BAMBANG RIYANTO dan AKHIRUDDIN MADDU. Penilaian kesegaran ikan secara luas sampai saat ini masih menggunakan cara-cara sensori seperti penampakan (diamati pada mata, kulit, dan insang), tekstur, bau, dan warna. Berbagai teknik pengujian mulai dari yang bersifat konvensional sampai dengan teknik instrumensi modern seperti electronic noses, image analysers, dan berbagai peralatan pengukur elektronik lainnya telah banyak dikembangkan dan diterapkan di masyarakat. Sejalan dengan kemajuan teknik kemasan, berbagai penilaian tingkat kesegaran ikan saat ini telah mengarah pada produk kemasan yang terintegrasi antara nilai kemasan tersebut dengan tingkat kesegaran ikan itu sendiri. Perkembangan kemasan cerdas (smart packaging) dengan sensor yang dapat mendeteksi tingkat kemunduran mutu ikan merupakan inspirasi dan inovasi baru dalam memberikan arti kemudahan, kepraktisan, jaminan mutu serta keamanan pangan hasil-hasil perikanan di masa depan. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari karakteristik tingkat kesensitifan sensor smart packaging berbahan dasar chitosan-asetat, polivinil alkohol (PVA), dan indikator bromthymol blue (BTB) dalam mendeteksi kebusukan fillet ikan nila, analisis tingkat kebusukan ikan dengan berbagai parameter uji kebusukan ikan, serta hubungan (korelasi) antara karakteristik tingkat kesensitifan sensor tersebut dengan berbagai parameter uji kebusukan ikan yang ada. Tahapan penelitian yang dilakukan meliputi analisis tingkat kesensitifan sensor smart packaging berbahan dasar chitosan-asetat 1 % (v/v) sebanyak 48 ml, PVA 1 % (b/v) sebanyak 48 ml, dan indikator BTB 0,2 % (b/v) sebanyak 4 ml dengan melihat karakteristik terhadap sifat optik (absorbans) dan dinamika respon dari kinerja sensor dalam mendeteksi kebusukan fillet ikan nila. Tahap selanjutnya adalah analisis tingkat kebusukan fillet ikan nila dengan pengamatan terhadap berbagai parameter uji kebusukan ikan, berupa nilai total volatile basic nitrogen (TVBN), total bacterial counts (TBC), dan nilai pH. Analisis ini dilakukan untuk melihat keakuratan sensor sekaligus juga sebagai pembanding dalam melihat tingkat kebusukan ikan. Sedangkan hubungan (korelasi) antara tingkat kesensitifan sensor dengan berbagai nilai parameter uji kebusukan ikan dilakukan dengan melihat pola kecenderungan dari berbagai hasil pengujian tersebut dalam satu bentuk grafik. Analisis karakteristik sifat optik dan dinamika respon terhadap sensor smart packaging berbahan dasar chitosan-asetat, PVA, dan indikator BTB memperlihatkan adanya kecenderungan yang nyata dalam mendeteksi tingkat kebusukan fillet ikan nila. Secara visual sensor smart packaging dengan bahan dasar chitosan-asetat, PVA, dan indikator BTB dapat memberikan pola perubahan warna yaitu dari kuning menjadi kuning tua selanjutnya menjadi hijau dan terakhir hijau kebiruan selama proses kebusukan berlangsung. Hasil pengamatan tingkat kebusukan fillet ikan nila dengan parameter uji berupa nilai total volatile basic nitrogen (TVBN) dan total bacterial counts (TBC), memperlihatkan juga adanya kecenderungan yang sama
dalam mendeteksi tingkat kebusukan fillet ikan nila, dimana nilai TVBN makin meningkat yaitu dari sebesar 8,40 ± 0,40 mg N/100 g pada jam ke-0 menjadi sebesar 52,36 ± 1,98 mg N/100 g pada jam ke-15 dan nilai TBC dari sebesar nilai log 4,35 ± 0,07 (2,3 x 104 CFU/ml) pada jam ke-0 menjadi sebesar nilai log 9,11 ± 0,05 (1,3 x 109 CFU/ml) pada jam ke-15. Sedangkan untuk nilai pH cenderung berfluktuatif yakni sebesar 6,50 ± 0,08 pada jam ke-0 kemudian turun menjadi 5,96 ± 0,12 pada jam ke-5 selanjutnya naik menjadi 6,34 ± 0,73 pada jam ke-10 dan 6,44 ± 0,25 pada jam ke-15. Tingkat hubungan (korelasi) antara nilai absorbans sensor smart packaging berbahan dasar chitosan-asetat, PVA, dan indikator BTB dengan parameter uji tingkat kebusukan ikan menunjukkan korelasi yang positif, dimana memperlihatkan pola kecenderungan yang sama dalam mendeteksi tingkat kebusukan fillet ikan nila.
PENGEMBANGAN KEMASAN CERDAS (SMART PACKAGING) DENGAN SENSOR BERBAHAN DASAR CHITOSAN-ASETAT, POLIVINIL ALKOHOL, DAN PEWARNA INDIKATOR BROMTHYMOL BLUE SEBAGAI PENDETEKSI KEBUSUKAN FILLET IKAN NILA
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor
YOGI WALDINGGA HASNEDI C34104007
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
Judul Penelitian
: PENGEMBANGAN KEMASAN CERDAS (SMART PACKAGING) DENGAN SENSOR BERBAHAN DASAR CHITOSAN-ASETAT, POLIVINIL ALKOHOL, DAN PEWARNA INDIKATOR BROMTHYMOL BLUE SEBAGAI PENDETEKSI KEBUSUKAN FILLET IKAN NILA
Nama Mahasiswa
: Yogi Waldingga Hasnedi
Nomor Pokok
: C34104007
Menyetujui: Pembimbing I
Pembimbing II
Bambang Riyanto, S.Pi. M.Si NIP. 19690603 199802 1001
Dr. Akhiruddin Maddu NIP. 19660907 199802 1006
Mengetahui, Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc NIP. 19610410 198601 1002
Tanggal lulus:
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan
ini
saya
menyatakan
bahwa
skripsi
saya
yang
berjudul
“Pengembangan Kemasan Cerdas (Smart Packaging) dengan Sensor Berbahan Dasar Chitosan-Asetat, Polivinil Alkohol, dan Pewarna Indikator Bromthymol Blue sebagai Pendeteksi Kebusukan Fillet Ikan Nila” adalah hasil karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau kutipan dari karya yang diterbitkan maupun yang tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi.
Bogor, Juli 2009 Yogi Waldingga Hasnedi C34104007
KATA PENGANTAR Penulis mengucapkan puji dan syukur kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Kecendrungan perkembangan bisnis perikanan dunia, telah menjadikan juga kemasan produk perikanan sebagai pilar industri pasca panen penghasil devisa negara. Pada berbagai negara-negara eropa seperti Inggris raya, Jerman, dan Perancis telah menjadikan kemasan cerdas (smart packaging) sebagai persyaratan utama dalam penjualan produk olahan perikanan di supermarket. Penelitian dan aplikasi kimia seperti penggunaan polimer dan pewarna indikator pH untuk smart packaging kini semakin marak di negara-negara tersebut. Hampir pada setiap segmen dari industri kemasan, chitosan dapat memberikan kontribusi yang besar pada industri tersebut. Akhirnya pengembangan dan penggunaan biopolimer chitosan diharapkan dapat menghasilkan produk smart packaging baru yang lebih baik, berkualitas, dan lebih sensitif mendeteksi kesegaran ataupun kebusukan produk perikanan serta bernilai jual tinggi. Berangkat dari pemikiran tersebut, penulis melakukan penelitian dengan judul “Pengembangan Kemasan Cerdas (Smart Packaging) dengan Sensor Berbahan Dasar Chitosan-Asetat, Polivinil Alkohol, dan Pewarna Indikator Bromthymol Blue Sebagai Pendeteksi Kebusukan Fillet Ikan Nila”. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada semua pihak yang telah membimbing, mengarahkan, serta membantu dalam penulisan skripsi ini, terutama kepada: 1.
Bapak Bambang Riyanto S.Pi. M.Si. dan Bapak Dr. Akhiruddin Maddu selaku komisi pembimbing, atas segala bimbingan dan pengarahan yang luar biasa kepada penulis, sehingga skripsi yang inovatif ini dapat terwujud.
2.
Ibu Ir. Anna C. Erungan MS dan Ibu Desniar S.Pi, M.Si. selaku dosen penguji atas saran dan masukannya kepada penulis.
3.
Bapak Dr. Rimbawan selaku Direktur Kemahasiswaan IPB yang telah membimbing, memotivasi, dan memberi arahan kepada penulis selama berkarir di organisasi kemahasiswaan IPB.
4.
Bapak Dr. Ir. Ruddy Suwandi, MS, M.Phil selaku pembimbing akademik atas bimbingan dan dorongan semangatnya kepada penulis.
5.
Ayah (Drs. Hasnedi Hasan M.Si.), bunda (Endang Dara), serta adik-adik tercinta (Yoga Dwidingga dan Yola Putridingga), atas semua dukungan dan kasih sayang yang diberikan, baik moril maupun materil serta doa yang selalu mengalir tanpa henti kepada penulis.
6.
Tante Ummu, Nenek, Fathiaduri Shasana atas semua dukungan, motivasi, semangat, dan doa tanpa henti yang diberikan kepada penulis
7.
Korean Exchange Bank (KEB) atas dedikasinya yang tinggi terhadap pendidikan Indonesia sehingga telah mendanai sepenuhnya penelitian dan skripsi ini.
8.
Teman-teman terbaik di Kabinet Totalitas Perjuangan BEM KM IPB 2007/2008 : Gema BP, Fahmi Hakim, Feri S, M. Hamdani, Afid IK, Eka F, Rudiyana, Sohib, Irvan “Cumi”, Wahyu S, Duta, Eka Wulan, Sri “Cici” Sugiharti, Gadiez, Melput, Nidia atas kebersamaan dan persahabatan selama berjuang di BEM KM.
9.
Teman-teman Beasiswa Aktifis Unggulan Depdiknas untuk Organisasi Kemahasiswaan : Amal, Vyta, Hadi, Diah (Didi), Wulan (jolie), Diana Lo (dion), Casnan, Uti, Dita, Heri atas kebersamaan dan sukacita kita selama di Malaysia.
10. Alim Fauzan (sudah rela begadang dua hari di Lab. Mikrobiologi Hasper), Sereli Pia, Yudha Adi Pradana, M Ubit MA, Anang, Laler, Iis, Ranti, Ratna, Tomi, Andika, Glori S, Fahmi N, dan An’im, serta teman-teman THPers 41, 40, 42, 43, dan 44 atas bantuan semangatnya kepada penulis. Penulis menyadari bahwa di dalam skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi penyempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukan. Bogor, Juli 2009 Penulis
RIWAYAT HIDUP
Yogi Waldingga Hasnedi, dilahirkan pada tanggal 31 Juli 1986 di Jakarta. Penulis adalah anak sulung dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Hasnedi Hasan dan Ibu Endang Dara. Penulis mengawali pendidikan di SD Islam Nurul Hidayah, Depok pada tahun 1992 hingga tahun 1998. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 1 Pamulang, Tanggerang (1998-2001) dan SMA Dwiwarna (Boarding School), Bogor (20012004). Pada tahun 2004, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) sebagai mahasiswa Departemen Teknologi Hasil Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Selama kuliah, penulis aktif di organisasi Dewan Perwakilan Mahasiswa Keluarga Mahasiswa (DPM KM) dan Majelis Permusyawaratan Mahasiswa Keluarga Mahasiswa (MPM KM) sebagai Wakil Sekjen 1 pada periode kepengurusan 2005/2006, Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan (BEM-C) sebagai Wakil Ketua pada masa bakti 2006/2007, Badan Eksekutif Mahasiswa Keluarga Mahasiswa (BEM KM) sebagai Direktur Leadership and Entrepreneurship School (LES) pada masa bakti 2007/2008. Penulis juga aktif dalam kegiatan yang bersifat prestatif, diantaranya meraih juara setara emas pada Pekan Ilmiah Mahasiswa (PIMNAS) ke-XX di Lampung, pertukaran pelajar dengan Universitas Sabah Malaysia melalui program Beasiswa Unggulan Depdiknas untuk Aktifis Organisasi Kemahasiswaan pada tahun 2008, penerima beasiswa penelitian dari Korean Exchange Bank (KEB) tahun 2008, dan Juara 1 Pemilihan Peneliti Remaja Indonesia 2009 diselenggarakan oleh LIPI dan AJB Bumiputera. Penulis melakukan penelitian dan menyusun skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, dengan judul “Pengembangan Kemasan Cerdas (Smart Packaging) dengan Sensor Berbahan Dasar Chitosan-Asetat, Polivinil Alkohol, dan Pewarna Indikator Bromthymol Blue sebagai Pendeteksi Kebusukan Fillet Ikan Nila”, dibimbing oleh Bambang Riyanto S.Pi. M.Si. dan Bapak Dr. Akhirudin Maddu.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ............................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR........................................................................................
iv
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................
vi
PENDAHULUAN ..................................................................................
1
1.1. Latar Belakang .................................................................................
1
1.2. Tujuan Penelitian .............................................................................
4
TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................
5
2.1. Ikan Nila (Oreochromis niloticus) ...................................................
5
2.2. Kemunduran Mutu Ikan Segar .........................................................
7
2.3. Smart Packaging ..............................................................................
11
2.4. Chitosan ...........................................................................................
13
2.5. Polivinil Alkohol (PVA) ..................................................................
15
2.6. Bromthymol Blue (BTB) ..................................................................
16
METODOLOGI ......................................................................................
18
3.1. Waktu dan Tempat ...........................................................................
18
3.2. Bahan dan Alat Penelitian................................................................
18
3.3. Prosedur Penelitian ..........................................................................
19
1.
2.
3.
3.3.1. Karakteristik sifat optik dan dinamika respon sensor smart packaging berbahan dasar chitosan-asetat, PVA, dan indikator BTB (mengacu pada Byrne 2002) ......................................... 20 3.3.2. Pengujian tingkat kebusukan fillet ikan nila ......................... 24 3.3.3. Tingkat hubungan (korelasi) antar parameter pengujian ....... 24 3.4. Prosedur Pengujian ..........................................................................
24
