LABEL PENDETEKSI ESCHERICHIA COLI DARI
INDIKATOR WARNA METHYL RED
JUNENI
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Label Pendeteksi
Escherichia Coli dari Indikator Warna Methyl Red adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, September 2015
Juneni
ABSTRAK
JUNENI. Label Pendeteksi Escherichia coli dari Indikator Warna Methyl Red. Dibimbing oleh ENDANG WARSIKI.
Kemasan cerdas adalah kemasan yang didisain sebagai pemberi informasi mengenai kualitas dari sifat makanan selama di dalam kemasan. Penelitian ini dilakukan untuk membuat label yang dapat mendeteksi bakteri Escherichia coli. Penelitian pendahuluan dilakukan dengan mencari formulasi terbaik yang dapat menghasilkan label cerdas dalam waktu singkat dengan perubahan warna sebagai indikator adanya E.coli. Hasil yang terbaik didapatkan adalah 0.005% methyl red
dan penambahan susu, label ini dapat mendeteksi E.coli pada waktu 12 jam dengan perubahan warna dari kuning menjadi merah. Respon label terhadap suhu penyimpanan menunjukkan bahwa E.coli dapat tumbuh pada suhu 25±2ᵒC dan tidak tumbuh pada suhu 2±2ᵒC selama 144 jam. Adapun jumlah koloni E.coli
semakin meningkat seiring dengan lama penyimpanan pada suhu ruang, yakni dari 0 cfu/g pada jam ke-0 menjadi 106 cfu/g pada jam ke 24. Respon perubahan warna label yakni nilai L, a dan b dan ᵒhue dipengaruhi oleh jumlah koloni E.coli. Nilai ᵒhue pada jam ke-0 hingga jam ke-12 menunjukkan kategori warna kromatis kuning-merah, pada jam selanjutnya hingga jam ke-24 indikator menunjukkan kategori warna kromatis merah. Penelitian utama menunjukkan bahwa daging yang disimpan selama 12 jam pada suhu ruang sudah mengalami penurunan kualitas. Label methyl red dapat digunakan sebagai pendeteksi E.coli dengan berubah warna label dari kuning kemerahan menjadi merah.
Kata kunci: E.coli, label cerdas, dan methyl red
ABSTRACT
JUNENI. Escherichia coli Detector Label from Methyl Red Color Indicator.
Supervised by ENDANG WARSIKI.
Smart packaging is packaging which designed to give information about the quality of food during storage. The aim of this study is to create a label that can detect the growth of Escherichia coli. Preliminary research carried out by searching for the best formulation that can produce smart labels in a short time with a change of color as a presence indicator of E.coli. The best results obtained were 0.005% methyl red and the addition of milk, this label can detect E.coli in 12 hours with a change in color from yellow to red. Label responses in storage temperature showed that E.coli could grow at 25±2ᵒC and grow not at 2±2ᵒC for 144 hours. it was also known that the number of E.coli colonies increased during storage at room temperature, from 0 cfu/g at the first hour to 106 cfu/g at 24th hour. There were differences in the value of L, a, b and ᵒhue. Value of ᵒhue showed that at 0-12 hours indicator was in yellow-red zone, at 12-24 hours in red zone. further, the study showed that meat stored in room temperature for 12 hours already spoiled. Methyl Red label could be used as E.coli detector by changing the indicator color from yellow-red to red.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknologi Industri Pertanian
LABEL PENDETEKSI ESCHERICHIA COLI DARI
INDIKATOR WARNA METHYL RED
JUNENI
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2015 yaitu “Label Pendeteksi Escherichia coli dari Indikator Warna Methyl Red”. Penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1 Dr Endang Warsiki STP MSi selaku Pembimbing Akademik atas perhatian dan bimbingannya selama penelitian dan penyelesaian skripsi.
2 Dr Ir Ade Iskandar M.Si dan Dr Ir Hj Titi Candra Sunarti M.Si selaku dosen penguji atas kritik dan sarannya.
3 Ayahanda Baskina, Ibunda Saini, dan kakak Juhani, kakak sudiono, Kakak Maryanto, kakak juleka, adik juwariah beserta seluruh keluarga besar atas doa, semangat, dan kasih sayangnya.
4 Agung Supriyanto, Wilda Wirdatul Fajri, Tika Meliawati, Ria Octavia, Melati Pratama dan Siti Qori’ah serta sahabat-sahabat atas semangat dan dukungannya.
5 Keluarga besar TIN 48 atas kebahagiaan dan kenangan indah yang tak terlupakan.
6 Seluruh sanak dan kerabat yang tidak bisa disebutkan satu-persatu. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 2
Tujuan Penelitian 2
TINJAUAN PUSTAKA 2
METODE PENELITIAN 5
Bahan 5
Alat 5
Metodologi 5
HASIL DAN PEMBAHASAN 8
Pembuatan Label 8
Pengaruh konsentrasi Methyl Red 8
Pengaruh Nutrisi 10
Sensitivitas Label Cerdas dalam Mendeteksi E.coli 11
Aplikasi Label pada Daging Sapi 13
Karakteristik Label selama penyimpanan 14
Nilai pH Daging Sapi Selama Penyimpanan 14
Kekerasan Daging Sapi Selama Penyimpanan 15
Total Plate Count (TPC) Daging Sapi Selama Penyimpanan 15
Pengukuran Konsentrasi Senyawa Volatil 16
Respon Warna Label Terhadap Jumlah Bakteri E.coli 17
Potensi aplikasi label 20
SIMPULAN DAN SARAN 20
Simpulan 20
Saran 21
DAFTAR PUSTAKA 21
LAMPIRAN 24
DAFTAR TABEL
1 Perbedaan kemasan cerdas dan kemasan aktif 3
2 Parameter batas kehidupan bakteri patogen E.coli 4
3 Syarat mutu mikrobiologi daging sapi 4
4 Perubahan warn label terhadap bentuk methyl red 9 5 Perubahan label methyl red dengan penambahan nutrisi 10
6 Jumlah koloni E.coli pada EMB agar 12
7 Sensitivitas label tanpa bakteri E.coli 13
8 Gas volatil yang dihasilkan daging selama penyimpanan 16 9 Nilai warna label indikator terhadap lama penyimpanan daging sapi 18
DAFTAR GAMBAR
1 Batas pH indikator warna methyl red 5
2 Diagram alir pembuatan label methyl red 6
3 Diagram alir pembuatan label methyl red-nutrisi 7
4 Uji sensitivitas label 8
5 Aplikasi label pada pengemasan daging 8
6 Struktur molekul asam-basa methyl red 9
7 Perubahan warna label methyl red (a) sebelum ; (b) sesudah 12 jam 11 8 Grafik jumlah bakteri E.coli yang tertangkap oleh label pada suhu
(25±2) ᵒC 12
9 Aplikasi label pada penyimpanan daging sapi 14
10 Nilai pH daging sapi selama penyimpanan 14
11 Nilai kekerasan daging Sapi terhadap lama penyimpanan 15 12 Hasil uji TPC terhadap lama penyimpanan daging 16 13 Jumlah E.coli pada daging dan label suhu (25±2)ᵒC 17
14 Nilai chroma 18
15 Nilai ᵒhue label cerdas 19
16 Degradasi perubahan warna label 20
DAFTAR LAMPIRAN
1 Prosedur uji 24
2 Perubahan warna label pada suhu (25±2) ᵒC 26
3 Perubahan warna label pada suhu (2±2) ᵒC 27
4 Jumlah E.coli yang tertangkap oleh label 28
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Produk pangan rentan mengalami penurunan kualitas yang terkadang tidak diketahui secara pasti penyebabnya dan dapat membahayakan konsumen. Seiring dengan kemajuan teknologi, dibutuhkan suatu alat pendeteksi penurunan kualitas dari produk secara cepat dan tepat. Kerusakan dapat terjadi secara biologis seperti mikroorganisme. Produk yang terkontaminasi oleh bakteri terkadang tidak terlihat oleh kasat mata sehingga perlu dilakukan pengawasan keamanan produk dengan mendeteksi keberadaan bakteri. Label indikator dapat diaplikasikan sebagai pendeteksi kerusakan produk karena mikroorganisme, sehingga konsumen dapat dengan mudah mengetahui tingkat kualitas dan kelayakan konsumsi dari bahan pangan. Beberapa penelitian kemasan cerdas berbentuk label sebagai pendeteksi kerusakan produk telah banyak dilakukan. Hasnedi (2009) telah meneliti kemasan cerdas pendeteksi kebusukan fillet ikan nila dengan indikator warna BTB (Bromthymol Blue) dapat berubah warna dari kuning menjadi biru. Selain itu, Warsiki et al. (2013) telah meneliti label indikator untuk mendeteksi kerusakan buah potong karena perubahan pH dan juga Nofrida (2013) tentang kemasan cerdas indikator warna daun erpa.
Label indikator juga telah dikembangkan untuk mendeteksi keberadaan bakeri E.coli. Produk yang mengandung bakteri E.coli dapat menyebabkan infeksi primer pada usus seperti diare pada anak travelers diarrhea dan kemampuan menimbulkan infeksi pada jaringan tubuh lain diluar usus (CDC 2012). Label cerdas untuk mendeteksi keberadaan E.coli dapat menggunakan indikator yang dapat berubah warna secara signifikan. Penelitian label indikator E.coli yang dilakukan Lestari (2013) menyatakan bahwa label cerdas sebagai indikator E.coli
yang terbuat dari gliserol, agar bubuk, tapioka, dan pewarna eosin menghasilkan label indikator tidak tahan air. Warna indikator yang digunakan yaitu pewarna eosin dan pewarna methylene blue. Penelitian label dilanjutkan oleh Dwirianti (2014) telah menghasilkan formulasi terbaik untuk mendeksi adanya E.coli
dengan menggunakan indikator warna methyil red.
2
Perumusan Masalah
Penurunan kualitas mutu pangan yang disebabkan oleh bakteri patogen harus diinformasikan kepada konsumen. Salah satu bakteri patogen yaitu E.coli, Bakteri ini dalam jumlah yang banyak dapat berbahaya bagi kesehatan. Label cerdas pendeteksi E.coli merupakan label yang direkatkan pada permukaan dalam kemasan suatu produk. Label mampu mendeteksi pertumbuhan E.coli dengan perubahan warna yang dapat terlihat secara visual. Perubahan warna ini dapat menjadi informasi yang baik untuk mengetahui penurunan kualias pangan yang disebabkan oleh bakteri E.coli.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1 Menghasilkan label indikator E.coli
2 Mengevaluasi kinerja label terhadap pertumbuhan E.coli
3 Mengaplikasikan label indikator E.coli pada kemasan daging
4 Mengetahui kinetika perubahan warna label terhadap penurunan mutu daging
TINJAUAN PUSTAKA
Kemasan Cerdas
Kemasan cerdas (smart packaging) merupakan kemasan yang memiliki indikator baik yang diletakkan secara internal maupun secara eksternal, yang mampu memberikan informasi tentang keadaan kemasan dan kualitas makanan di dalamnya (Robertson 2006). Brody et al (2001) menambahkan bahwa kemasan cerdas adalah kemasan yang didesain sebagai pemberi informasi melalui perubahan warna, mengenai kualitas dari sifat makanan selama di dalam kemasan. Kerry et al. (2008) juga menambahkan bahwa kemasan cerdas adalah kemasan yang menggunakan bahan cerdas untuk memberikan informasi kepada pengguna. Contoh kemasan cerdas adalah Magic Ink yaitu memberikan indikasi perubahan warna jika ada perubahan suhu yang tidak diinginkan. Perubahan warna pada kemasan cerdas menjadi parameter pemberi informasi mengenai kualitas suatu bahan pangan.
Selain kemasan cerdas, terdapat kemasan modern lainnya yaitu kemasan aktif. Kemasan aktif adalah kemasan yang mengandung bahan aktif yang dapat menyerap bahan dari makanan atau dari lingkungan kemasan. Kemasan ini bertujuan untuk memperpanjang umur simpan, mempertahankan kondisi, dan meningkatkan kondisi suatu produk pangan terkemas, misalnya kemasan penyerap oksigen dan bahan anti mikroba (Kerry et al. 2008). Brody et al. (2001) menambahkan bahwa contoh dari kemasan ini adalah kemasan aktif berbasis
3 dihasilkan oleh produk pangan. Terdapat perbedaan antara kemasan cerdas dan kemasan aktif ditunjukkan pada Tabal 1.
Tabel 1 Perbedaan kemasan cerdas dan kemasan aktif
Kemasan cerdas Kemasan aktif
Indikator waktu dan suhu Anti Mikroba
Indikator / sensor keberadaan bakteri pembusuk Ethylene scavenger
Indikator kejut fisik Pemanas / pendingin
Sensor Kebocoran Penyerapan kelembaban
Indikator Penyebab alergi Penyerap / pelepas bau dan rasa Sensor pertumbuhan mikroba Oxygen scavenger
Sensor pathogen dan kontaminan Penghambat kebusukan Sumber : Kuswandi et al. (2007)
Escherichia coli
Escherichia coli adalah jenis bakteri yang memiliki karakteristik Gram negatif, tidak berspora, memiliki flagella peritrichate dan dapat berkembang biak dengan cepat (Blackburn et al. 2013). E.coli berbentuk batang pendek dengan diameter 0.5 dan panjang 1-3 . E.coli dapat hidup di berbagai substrat yaitu dapat tumbuh pada suasana aerob maupun anaerob sehingga ia memperoleh energinya dari proses fermentasi maupun respirasi tergantung suasana lingkungan dimana bakteri tersebut berada, dengan suhu optimum 37ᵒC.
Escherichia coli memiliki beberapa strain, salah satunya yaitu E.coli
0157:H7. Strain ini merupakan strain spesifik E.coli yang dapat menimbulkan penyakit. Infeksi bakteri E.coli dapat terjadi karena konsumen menelan makanan yang telah terkontaminasi oleh bakteri E.coli 0157:H7. Sebagian besar bakteri ini terdapat pada daging sapi yang kurang matang dan susu mentah. Selain pada pangan, bakteri E.coli 0157:H7 ini juga dapat ditemukan pada air yang telah terkontaminasi (NJH 2007). Menurut CDC (2012) bahwa beberapa E.coli bersifat pathogen dan dapat menyebabkan penyakit diare dan penyakit di luar usus.
Menurut Brooks et al. (2005), E.coli merupakan mikroflora alami yang terdapat pada saluran pencernaan manusia dan hewan. Beberapa galur E.coli yang dapat menyebabkan penyakit pada manusia adalah enteropathogenic E.coli, enterotoxigenic E.coli, entorohaemorrhagic E.coli, enteroinvasive E.coli, dan
enteroaggregative E.coli. Selain itu, Menurut Rahayu dan Nurwiti (2012), E.coli
4
Tabel 2 Parameter batas kehidupan bakteri patogen E.coli
Parameter Minimum Optimum Maksimum
Suhu (ᵒC) 7-8 35-40 44-46 mendukung mikroba untuk tumbuh pada daging adalah ada atau tidaknya oksigen, terutama pada kondisi aerobik. Keberadaan mikoba pada daging dapat menyebabkan kerusakan sehingga tidak layak untuk dikonsumsi. Beberapa jenis mikroba yang dapat merusak daging diantaranya adalah Escherichia coli,
Clostridium, Pseudomonas, Achromobacter, dan Proteus (Rahayu dan Nurwitri
2012). Salah satu mikroba yang paling mudah tumbuh pada daging adalah
Escherichia coli. Hal ini dikarenakan E.coli dapat tumbuh pada kondisi aerob maupun anaerob.
Daging yang terkontaminasi dapat disebabkan oleh beberapa hal, misalnya seperti kontak daging secara langsung dengan udara, air cucian daging yang terkontaminasi. Hal ini didukung oleh pernyataan oleh pernyataan Rahayu dan Nurwitri (2012) dimana mikroba dapat merusak daging pada kondisi anaerobik terutama pada saat daging dikemas vakum. Hal ini dapat terjadi karena bakteri anaerobik dapat menempel pada kemasan dan kemudian mengkontaminasi daging yang dikemas. Keberadaan bakteri patogen yang terdapat pada bahan pangan seperti daging dapat menurunkan kualitas daging sehingga tidak layak untuk dikonsumsi. Daging memiliki standar mutu mikrobiologi yang tarkandung ditunjukkan pada tabel 3.
Tabel 3 Syarat mutu mikrobiologi daging sapi
Jenis Uji Satuan Persyaratan
5 Methyl Red
Pewarna methyl red (C15H15N3O2) merupakan pewarna azo yang biasa digunakan sebagai indikator warna yang berubah warna apabila bereaksi dengan larutan asam. Methyl red berwarna pada pH 4.4 berwarna merah dan pH di atas
Dalam mikrobiologi, pengujian methyl red digunakan untuk mengukur keasaman dari kultur dalam media penyangga yang berisi glukosa dan pepton, tetapi nilai pH yang dihasilkan tidak selalu dicapai pH rendah pada saat pertumbuhan. Hasil uji positif methyl red adalah bakteri Escherichia coli,
sedangkan uji negatif adalah bakteri Klebsiella aurogenes. Perubahan warna
methyl red terdapat dua tahap. Tahap awal dari fermentasi glukosa oleh E.coli dan
Klebsiella aurogenes cukup memproduksi asam untuk mengubah indikator methyl
red menjadi merah (+ve). Tahap selanjutnya Klebsiella aurogenes memecah asam piruvat dan asam-asam lain menjadi proses penetralan, methyl red berubah menjadi kuning (+ve) (Hemraj V et al. 2013).
Selain itu, methyl red digunakan untuk mengidentifikasi limbah industri dengan mengetahui jumlah E.coli pada sampel limbah. Menurut Clarence (2013),
methyl red berfungsi untuk mewarnai larutan dalam sampel air limbah. Jumlah
E.coli yang berlebihan pada limbah menandakan bahwa limbah sudah tidak
memenuhi standar karena dapat mencemari lingkungan. Cara mengidentifikasi limbah dengan menguji sampel diteteskan dengan larutan indikator, jika berwarna merah maka sampel limbah dapat mencemari linkungan.
METODE PENELITIAN
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah aquades, methyl red
(MR), agar bubuk, tapioka, gliserol, susu, telur dan biakan E.coli. Sementara itu daging segar disiapkan untuk aplikasi label indikator.
Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu gelas piala, gelas arloji, erlenmeyer, sudip, pipet volumetrik, pipet mikro, pH meter, plastik LDPE, cawan petri. Selain itu juga dibutuhkan neraca analitik, termometer, magnetic stirrer,
6
Metodologi
Pembuatan Label
Pengaruh konsentrasi Methyl Red
Tahap pertama pembuatan label dilakukan adalah pengujian pengaruh konsentrasi Methyl Red yaitu 1% dan 0.5% dan 0.005%. Pemilihan konsentrasi terbaik berdasarkan pada perubahan warna label yang terlihat secara visual dan waktu yang singkat. Pembuatan label Methyl Red ini menggunakan formulasi yang telah dikembangkan oleh Dwirianti (2014). Diagram alir pembuatan label
Methyl Red dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Diagram alir pembuatan label methyl red
*Keterangan: Methyl red dengan konsentrasi berbeda yaitu 1%, 0.5% dan 0.005% methyl red
Pembuatan label dilakukan dengan menghomogenkan 100 mL air destilata, 0.5 g tapioka, 2 g agar bubuk, 1 mL gliserol dan methyl red (1% atau 0.5% atau 0.005%). Sebelum pencampuran, methyl red dilarutkan dalam alkohol. Setelah seluruh bahan homogen dengan baik, larutan disterilisasi dalam otoklaf pada suhu 121ᵒC selama 15 menit. Larutan label dimasukkan ke dalam cawan dan diinokulasi dengan 1 mL E.coli pengenceran 101. Kemudian campuran tersebut didinginkan hingga memadat.
Pengaruh nutrisi
Pada penelitian ini nutrisi sangat mempengaruhi cepat atau lambatnya mikroorganisme tumbuh pada suatu media. Sumber nutrisi yang digunakan pada
Penuangan ke cawan petri air destilata
Homogenisasi
Sterilisasi suhu 121ᵒC, 15 menit
Tapioka
Gliserol Agar Bubuk
Methyl Red *
Larutan agar
pendinginan
Label + E.coli
7 penelitian ini yaitu gliserol, telur dan susu. Diagram alir pembuatan label dengan penambahan nutrisi dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Diagram alir pembuatan label methyl red- Nutrisi *Keterangan: Nutrisi yaitu gliserol, telur dan susu
Penambahan nutrisi dilakukan pada tahap pencampuran bahan. Nutrisi yang ditambahkan yaitu 3 mL gliserol atau 1 mL kuning telur atau 1 mL susu dalam 100 mL aquades. Pemilihan nutrisi terbaik berdasarkan pada perubahan warna label yang signifikan terlihat secara visual dan waktu yang singkat.
Uji Sensitivitas Label sebagai pendeteksi Escherichia coli
Uji sensitivitas label terhadap keberadaan E.coli dilakukan pada suhu (2
°C dan (25 °C. Metode dilakukan berdasarkan Dwirianti (2014). Sebelum uji sensitivitas label cerdas, biakan E.coli dilakukan proses pengenceran terlebih dahulu untuk mengetahui jumlah biakan E.coli yang akan dimasukkan ke dalam cawan berisi media EMB agar. Pengenceran dilakukan dari 10-1 hingga 10-8.. Pada uji ini pengenceran yang dipakai adalah 10-1, 10-5 dan 10-8. Pengujian dilakukan dengan metode penangkapan pada label terbaik yang telah di cetak 3 cm × 3 cm dan dikemas dalam plastik LDPE ( Low Density Polyethylene). Label ditempelkan pada permukaan dalam tutup cawan, E.coli ditumbuhkan pada media dan ditutup dengan tutup cawan yang sudah diberi label (lihat Gambar 4). Setelah itu, sampel diinkubasi pada suhu (2 °C selama 144 jam diamati setiap 24 jam. Sampel juga disimpan pada suhu (25 °C selama 24 jam dan dilakukan
Nutrisi*
Penuangan ke cawan petri air destilata
Homogenasasi
Sterilisasi suhu 121ᵒC, 15 menit
Tapioka
Gliserol Agar Bubuk
Methyl Red
Larutan agar
Pendinginan
Label + E.coli
8
pengamatan setiap 4 jam. Label diamati perubahan warna dan dihitung jumlah koloni. E.coli yang tumbuh pada label yang dihitung dengan metode Total Plate Count (TPC). Selain itu, sensitivitas label cerdas dilakukan tanpa bakteri E.coli. Hal ini bertujuan untuk mengetahui apakah label sensitif terhadap pertumbuhan bakteri lain. Uji tanpa bakteri E.coli yaitu blanko (tanpa media dan tanpa bakteri di dalam cawan), media TSA tanpa biakan E.coli, dan cawan berisi biakan mikroba lain. Prosedur analisa disajikan pada Lampiran 1.
Gambar 4 Uji sensitivitas Label
Aplikasi Label pada Daging
Label diaplikasikan pada daging dengan cara meletakkaan label berukuran 3 cm × 3 cm (yang dikemas dengan plastik LDPE) pada permukaan dalam plastic
cling wrap yang membungkus daging (Lihat Gambar 5). Sebanyak 40 g daging dikemas Styrofoam dan ditutup dengan cling wrap film. Daging disimpan selama 24 jam pada suhu ruang. Uji yang dilakukan meliputi perubahan warna label, jumlah E.coli pada daging dan label dan penurunan mutu daging yang terdiri dari kekerasan, pH, Total Plate Count (TPC) dan gas volatil. Pengujian dilakukan setiap 4 jam hingga jam ke-24. Prosedur analisa disajikan pada Lampiran 1.
Gambar 5 Aplikasi label pada daging dalam kemasan
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembuatan Label
Pemilihan konsentrasi Methyl Red
Pembuatan label pendeteksi E.coli dilakukan dengan memilih konsentrasi
methyl red. Hal ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi methyl red
terhadap perubahan warna label. Label terbaik berdasarkan perubahan warna label terlihat secara visual dengan waktu yang singkat. Tabel 4 menunjukkan pengaruh jenis methyl red terhadap perubahan warna label.
9 Tabel 4 Pengaruh jenis methyl red terhadap perubahan warna label
Konsentrasi
Methyl Red
Sebelum Uji Setelah Uji perubahan warna label
1%
0 jam 120 jam
0.5%
0 jam 72 jam
0.005%
0 jam 48 jam
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi terbaik dari methyl red
yaitu 0.005% selanjutnya 0.5% dan 1%. Methyl red dengan konsentrasi 0.005% memberikan perubahan warna paling cepat dalam kurun waktu 48 jam dan terlihat secara signifikan dari warna kuning menjadi merah. Hal tersebut menunjukkan semakin kecil konsentrasi methyl red maka perubahan warna label semakin cepat. Perubahan warna label dikarenakan adanya asam hasil fermentasi E.coli yang mengubah kondisi media menjadi kondisi asam. Menurut Daniel F et al. (1970) Asam pada media mengeluarkan [H+] kemudian ditangkap oleh methyl red
sehingga berubah warna menjadi merah (HMR). Sedangkan basa akan melepaskan [OH-] yang akan ditangkap methyl red sehingga berubah manjadi kuning(MR-). Gambar 6 menunjukkan struktur molekul asam-basa methyl red.
Sumber: Daniel F et al. (1970)
10
Pengaruh nutrisi
Pengujian pengaruh nutrisi terhadap perubahan warna label dilakukan untuk memilih sumber nutrisi untuk E.coli. Hal ini bertujuan untuk mempercepat pertumbuhan bakteri E.coli, sehingga label menjadi lebih sensitif atau dapat mendeteksi E.coli lebih cepat. Menurut Tortora (2006) bahwa media harus memiliki nutrisi yang dapat digunakan oleh mikroorganisme agar tumbuh dengan baik. Nutrisi pertumbuhan mikroba terdiri dari karbon, nitrogen, sulfat, fosfor dan unsur mineral. Tabel 5 menunjukkan pengaruh jenis nutrisi terhadap perubahan warna label.
Tabel 5 Pengaruh jenis nutrisi terhadap perubahan warna label
Nutrisi Sebelum Uji Setelah Uji perubahan
warna label
3% Gliserol
0 jam 40 jam
Kuning Telur
0 jam 15 jam
Susu
0 jam 12 jam
11 memfermentasi laktosa menjadi asam laktat dan gas (Frobisher 1968). Asam laktat yang dihasilkan mengakibatkan pH menurun dan mengubah wana lebel.
Pengaruh nutrisi selanjutnya yaitu kuning telur. Penambahan kuning telur bertujuan untuk meningkatkan kadar protein sebagai sumber nutrisi. Protein telur merupakan protein yang bermutu tinggi dan mudah dicerna. Protein yang terkandung pada kuning telur lebih banyak daripada putih telur yaitu sebesar 16.5%, sedangkan pada putih telur sebesar 10.9% (Sudaryani 2003). Label methyl red yang ditambahkan kuning telur berubah warna dalam kurun waktu 15 jam. Perubahan label terjadi secara cepat, namun ada kemungkinan label sudah mengalami kontaminasi bakteri lain. Hal ini dikarenakan metode penambahan telur dilakukan setelah sterilisasi.
Selain itu, pengaruh nutrisi lainnya yaitu penambahan gliserol. Penambahan gliserol bertujuan untuk meningkatkan kadar karbon sebagai sumber nutrisi. Karbon digunakan oleh mikroba sebagai sumber energi untuk menghasilkan protein, karbohidrat dan lemak (Tortora 2006). Menurut Gontrad et al (1993), gliserol merupakan produk turunan hasil reaksi hidrolisis trigliserida dan air. Selain itu, gliserol mengandung 3 atom karbon dan lemak. Label methyl red yang ditambahkan 3% gliserol berubah warna dalam kurun waktu 40 jam. Perubahan warna label dengan penambahan gliserol paling lama. Hal ini dikarenakan karbon yang terkandung pada gliserol tidak berpengaruh pada pertumbuhan E.coli.
Label yang diuji dengan metode penangkapan pada suhu 25±2 ᵒC juga mengalami perubahan dari warna kuning menjadi merah. Perubahan warna pada label ini terjadi dalam kurun waktu 12 jam. Perubahan warna pada label dapat dilihat pada Gambar 7.
(a) (b)
Gambar 7 Perubahan warna label methyl red (a) 0 jam; (b) sesudah 12 jam
Sensitivitas Label Cerdas dalam Mendeteksi Escherichia coli
Sensitivitas pada suhu yang berbeda dilakukan untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan oleh label berubah warna pada suhu penyimpanan yaitu (2
12
Tabel 6 Jumlah koloni E.coli pada EMB agar
Keterangan:
TBUD (Terlalu Banyak Untuk Dihitung)
Pada pengulangan pertama, jumlah koloni E.coli pada pengenceran 10-1 dan 10-5 adalah TBUD (Terlalu Banyak Untuk Dihitung), begitu juga dengan pengulangan kedua. Hal ini karena jumlah E.coli yang diinokulasi ke dalam media EMB agar sudah lebih dari 300 koloni. Pada pengenceran 10-8 pengulangan pertama jumlah koloni E.coli sebanyak 17 cfu dan pada pengulangan kedua sebanyak 22 cfu. Hal ini karena semakin tinggi pengenceran maka jumlah E.coli
semakin sedikit. Gambar 8 menunjukkan jumlah bakteri E.coli yang tertangkap oleh labelpada suhu 25±2ᵒC.
Gambar 8 Grafik Jumlah E.coli pada label suhu 25±2ᵒC. pengenceran 10-1 ( ); pengenceran 10-5 ( ); pengenceran 10-8 ( )
13 Pada suhu 2±2ᵒC tidak terdapat koloni E.coli yang tertangkap oleh label. Hal ini sejalan dengan label yang tidak mengalami perubahan warna selama penyimpanan 144 jam (tujuh hari) pada suhu 2±2ᵒC, sehingga tidak terjadi penurunan pH. Sensitivitas label terhadap pertumbuhan E.coli terhambat oleh suhu. Penelitian ini sejalan dengan penelitian Lestari (2013) bahwa E.coli tidak tumbuh pada suhu 0ᵒC. selama penyimpanan 144 jam. Hal ini didukung oleh pernyataan Meliawati (2009) bahwa E.coli tumbuh pada suhu 8-46ᵒC dan tidak dapat tumbuh pada suhu beku. Perubahan warna label pada suhu 2±2ᵒC dapat dilihat pada Lampiran 3.
Uji sensitivitas label cerdas juga dilakukan untuk membuktikan bahwa label hanya sensitif terhadap adanya E.coli. Sensitifitas label cerdas yang dilakukan yaitu uji blanko, media tanpa biakan E.coli dan media yang berisi biakan bakteri
Salmonella thypi. Sensitivitas label tanpa biakan bakteri E.coli dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7 Sensitivitas label tanpa bakteri E.coli
Perlakuan 0 jam 12 jam 24 jam
Blanko
Tanpa Bakteri
S.thipy
Hasil penelitian menunjukkan bahwa label cerdas pada blanko dan media tanpa bakteri tidak mengalami perubahan warna. Label cerdas yang diuji dengan bakteri S.thipy juga tidak berubah warna. Hal ini dikarenakan S.thipy tidak dapat memfermentasi karbohidrat laktosa dan sukrosa seperti bakteri E.coli. Pada pengujian ini membuktikan bahwa label tidak sensitif terhadap adanya S.thipy. Hal ini dikarenakan label mengandung laktosa, dimana menurut Puspaningrum (2008) bahwa fermentasi laktosa oleh E.coli dapat membedakan spesies E.coli
dengan bakteri Gram negatif lainnya.
Aplikasi Label pada penyimpanan Daging
14
kinerja label terhadap pertumbuhan E.coli selama penyimpanan. Pengujian dilakukan terhadap nilai pH, tekstur dan jumlah bakteri TPC.
Gambar 9 Aplikasi label pada penyimpanan daging sapi
Karakteristik Daging Selama Penyimpanan
Nilai pH Daging Sapi Selama Penyimpanan
Pengamatan nilai pH daging sapi dilakukan selama penyimpanan. Menurut Soeparno (1992) bahwa hewan setelah mati metabolisme aerobik tidak terjadi karena sirkulasi darah yang membawa oksigen ke jaringan otot terhenti, sehingga metabolisme berubah menjadi sistem anaerobik yang menyebabkan terbentuknya asam laktat. Nilai pH daging sapi selama penyimpanan dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10 Nilai pH daging sapi selama penyimpanan
Nilai pH daging sapi selama penyimpanan menunjukkan pada awal penyimpanan sebesar 6.6 dan terus menurun pada penyimpanan 24 jam sebesar 6.3. Dari data tersebut dapat diperoleh nilai slope sebesar -0.0161, dimana terjadi penurunan pH pada grafik. Hal ini dapat terjadi akibat penimbunan asam laktat dalam daging menyebabkan turunnya pH jaringan otot seperti yang dikatakan oleh Soeparno(1992). Pada kondisi normal menurut Yanti et al (2008) nilai pH daging sapi berkisar 5.46-6.29. Nilai pH daging sapi pada penelitian ini relatif tinggi,
y = -0.0161x + 6.6357 R² = 0.8437
6 6.2 6.4 6.6 6.8 7
0 5 10 15 20 25 30
pH
Lama Penyimpanan (Jam) Plastic wrap
Styrofoam Daging sapi
15 menurut Purbowati et al. (2006) nilai pH yang tinggi dalam daging dapat disebabkan oleh cadangan glikogen otot yang rendah. Respon yang serupa juga ditemukan oleh Kuswandi et al. (2014) untuk indikator daging ayam potong segar berdasarkan peningkatan pH.
Kekerasan Daging Sapi Selama Penyimpanan
Uji kekerasan daging bertujuan untuk mengetahui mutu daging. Menurut Soeparno (1992) tingkat kekerasan bervariasi pada spesies dan otot yang sama, selain itu kekerasan daging ditentukan oleh struktur miofibrial, status kontraksi, kandungan jaringan ikat dan tingkat ikatan silangnya. Berdasarkan variasi tersebut nilai kekerasan daging tidak tercantum sebagai salah satu parameter pada SNI daging (BSN 2008). Hasil Uji kekerasan dapat dilihat pada Gambar 11.
Gambar 11 Nilai kekerasan daging ayam terhadap lama penyimpanan Hasil pengujian tersebut menunjukkan pada jam ke-0 nilai kekerasan adalah 20.6 mm/5s semakin menurun hingga jam ke-24 menunjukkan nilai 9.9 mm/5s. Dari data tersebut didapatkan nilai slope sebesar -0.4003, dimana terjadi penurunan nilai kekerasan pada grafik. Hal tersebut menunjukkan bahwa semakin lama proses penyimpanan maka kekerasan daging semakin berkurang. Nilai kekerasan merupakan nilai yang menunjukkan kedalaman jarum penetrometer dapat masuk ke dalam sampel selama 5 detik. Semakin dalam jarum, maka semakin tinggi nilai kekerasan yang dihasilkan. Sementara semakin dalam jarum masuk, maka tekstur sampel semakin empuk. Hal tersebut menunjukkan bahwa nilai kekerasan berbanding terbalik dengan tingkat keempukan sampel.
Menurut Palupi (1986) sesaat setelah hewan dipotong, perubahan biokimia dalam jaringan masih terjadi, Setelah itu terjadi kerusakan yang disebabkan oleh mikroorganisme mendegradasi protein dan lemak menjadi gas, air dan senyawa kecil. Perubahan struktur tersebut mengakibatkan terurainya komponen daging dan perubahan struktur menjadi lebih lunak. Hal ini sejalan dengan hasil pengamatan nilai TPC yang akan dibahas pada sub bab berikutnya.
Total Plate Count (TPC) Daging Sapi Selama Penyimpanan
Proses pembusukan pada daging salah satunya disebabkan oleh mikroba. Pengujian Total Plate Count (TPC) bertujuan untuk mengetahui mikroba yang terkandung di dalam daging sehingga mutu daging dapat diketahui. Hasil
16
pengujian TPC pada daging sapi dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12 Hasil uji TPC terhadap lama penyimpanan daging
Hasil pengujian menunjukkan bahwa peningkatan nilai TPC terjadi dari jam ke-0 hingga jam ke-24. Pada awal penyimpanan, jumlah mikroba TPC sebesar log 5.14 (1.41×105)cfu/g dan terus meningkat jumlah mikroba TPC jam ke-24 sebesar log 9.09 (1.25×109)cfu/g. Dari data tersebut dihasilkan nilai slope
sebesar 0.1817, artinya terjadi kenaikan jumlah mikroorganisme. Hal ini dapat disimpulkan bahwa semakin lama waktu penyimpanan daging, maka semakin banyak mikroba yang tumbuh. Anggraeni (2012) menyatakan bahwa pengukuran seberapa jauh tingkat kerusakan daging dapat dilihat dari banyaknya bakteri yang tumbuh dan berkembang pada daging. Menurut BSN (2008) ambang batas jumlah mikroba TPC pada daging adalah 106 cfu/g, berdasarkan penelitian ini daging yang sudah tidak layak dikonsumsi yaitu daging pada penyimpanan 12 jam.
Pengukuran Konsentrasi Senyawa Volatil
Daging selama penyimpanan mengalami kebusukan. Kebusukan daging dapat menyebabkan gas beraroma tidak sedap. Hal ini disebabkan oleh bakteri yang mendekomposisi protein menjadi asam amino dan terdeaminasi menjadi senyawa berbau busuk. Beberapa bakteri tersebut adalah E.coli, Pseudomonas,
Citrobacter, Aeromonas, Salmonella (Iskandar 2014). Senyawa volatil yang
dihasilkan daging selama penyimpanan dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8 Senyawa volatil yang dihasilkan daging selama penyimpanan
Lama Penyimpanan
17 CO2 dengan konsentrasi masing-masing 224 %, 6.19 ppm, 7.43 ppm dan 15.5%. Semakin lama penyimpanan konsentrasi gas volatil semakin meningkat. Hal ini sejalan dengan jumlah mikroba pada daging, dimana semakin banyak mikroba maka gas volatil yang dihasilkan semakin banyak. Hasil ini serupa dengan penelitian Iskandar (2014) yang menyatakan bahwa terjadi peningkatan konsentrasi H2S selama penyimpanan pada daging ayam sehingga label merubah warna dari kuning kemerahan menjadi merah. Penelitian yang sama juga dilakukan oleh Puligundla P. et al. (2011) yaitu kemasan cerdas untuk mendeteksi CO2 sebagai indikator kerusakan produk.
Karakteristik Label Selama Penyimpanan
Respon Warna Label Terhadap Jumlah Bakteri E.coli
Proses pembusukan daging dapat terjadi diakibatkan oleh mikroba salah satunya adalah bakteri E.coli. Menurut BSN (2008) bahwa ambang batas bakteri
E.coli yang terkanding pada daging sapi sebesar 101 cfu/g. Jumlah bakteri E.coli
yang melebihi batas tersebut daging sapi sudah tidak layak untuk dikonsumsi. Jumlah bakteri E.coli pada daging dan label selama penyimpanan dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13 Jumlah E.coli pada daging dan yang tertangkap label suhu (25±2)ᵒC Bakteri E.coli pada daging dan yang tertangkap oleh label selama penyimpanan semakin lama semakin banyak. Pada awal penyimpanan bakteri
E.coli pada daging sebesar log 0.9 (0.9×101) cfu/g, namun E.coli belum dapat ditangkap oleh label. Bakteri E.coli dapat ditangkap oleh label pada jam ke-8 ketika E.coli sudah melebihi 101 cfu/g yang merupakan ambang batas bakteri
E.coli pada daging menurut BSN (2008). Saat bakteri E.coli pada daging sebesar log 1.4 (2.9×101) cfu/g, pada label sebesar log 0.9 (0.8×101) cfu/g. Laju pertumbuhan bakteri E.coli pada daging sebesar 0.1905, sedangkan laju pertumbuhan pada label sebesar 0.1967. Grafik tersebut menunjukkan bahwa pertumbuhan E.coli pada label dapat merepresentasikan pertumbuhan E.coli pada daging. Seiring dengan meningkatnya jumlah bakteri E.coli, label mengalami perubahan warna dari kuning menjadi merah. Hasil pengamatan respon perubahan
18
warna label ditunjukkan pada Lampiran 5. Adapun perubahan nilai dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9 Nilai warna label indikator terhadap lama penyimpanan daging sapi Lama penyimpanan penyimpanan daging sapi. Warna merupakan informasi yang mudah diketahui oleh konsumen dalam menentukan mutu suatu pangan. Perubahan warna pada label menentukan kelayakan label untuk digunakan sebagai media informasi. Alat yang digunakan adalah colorimeter, nilai yang ditunjukkan pada alat ini yaitu L, a dan b merupakan standar internasional pengukuran warna diterbitkan oleh
Hunterlab Association Laboratory (2008). Data yang digunakan dalam penelitian
ini adalah nilai C (Chroma) dan nilai ᵒhue. Nilai Chroma merupakan nilai yang menunjukkan tingkat saturasi warna yang dihasilkan. Semakin tinggi nilai
Chroma, maka semakin tinggi saturasi warna yang dihasilkan. Grafik perubahan nilai Chroma dapat dilihat pada Gambar 14.
Gambar 14 Nilai Chroma label terhadap jumlah E.coli
Hasil pengamatan selama 24 jam terhadap perubahan nilai chroma label menunjukkan nilai yang fluktuatif. Nilai chroma menurun dari jam ke-0 hingga jam ke-12 dari 75.68ᵒ menjadi 45.98ᵒ. Namun terjadi peningkatan dari jam ke-12 hingga jam ke-24 yaitu menjadi 50.84ᵒ. Berdasarkan Gambar 15 bahwa pada saat jumlah E.coli sedikit maupun banyak perubahan nilai chroma label yang terjadi tidak signifikan. Hal ini menunjukkan bahwa saturasi warna label tidak dipengaruhi oleh jumlah E.coli.
40
19 Selain nilai chroma selanjutnya dihitung nilai ᵒhue. Nilai ᵒhue merupakan nilai yang digunakan untuk melihat secara keseluruhan perubahan warna pada label saat awal hingga label berubah. Nilai ᵒhue dihitung dari invers tangen perbandingan nilai b dan nilai a. Menurut MacDougall (2002) bahwa nilai ᵒhue merupakan gambaran dari sumbu 360ᵒ dimana daerah kuadran 1 menunjukkan warna kemerahan, daerah kuadran 2 menunjukkan warna kuning hijau, daerah kuadran 3 menunjukkan warna hijau biru dan kuadran 4 menunjukkan warna ungu. Dari nilai ᵒhue yang telah didapatkan terhadap lama penyimpanan, maka dapat diketahui wara kromatik visual yang terlihat apabila dihubungkan dengan jumlah
E.coli yang tertangkap oleh label selama penyimpanan daging sapi. Grafik perubahan nilai ᵒhue dapat dilihat pada Gambar 15.
Gambar 15 Nilai ᵒhue label cerdas
Pada jam ke-0 ᵒhue menunjukkan 82.27ᵒ dan menurun menjadi 64.66ᵒ pada jam ke-12. Berdasarkan hubungan nilai ᵒhue dan daerah warna kromatik visual, nilai tersebut berada dalam kategori warna kuning merah. namun terjadi perubahan kategori warna pada jam ke-16 dengan nilai ᵒhue sebesar 48.99ᵒ dan semakin menurun hingga jam ke-24 dengan nilai 37.23ᵒ. Indikator dengan penyimpanan selama 16 jam hingga 24 jam memiliki kategori warna merah.
Nilai ᵒhue juga dipengaruhi oleh jumlah E.coli yang tertangkap oleh label. Pada saat jumlah E.coli 0 nilai ᵒhue sebesar 82.27ᵒ. Hal ini menunjukkan bahwa warna kromatis label pada mulanya adalah kuning merah. Semakin tinggi jumlah
E.coli maka ᵒhue semakin menurun. Hal ini dapat dilihat ketika jumlah E.coli
sebesar log 4.43 (2.7×104) cfu/g, nilai ᵒhue turun menjadi 37.23ᵒ, dimana warna kromatis label menunjukkan warna merah. Berdasarkan data tersebut dihasilkan nilai slope sebesar -10.237, dimana terjadi penurunan pada grafik.
Potensi Aplikasi Label
Label dapat digunakan sebagai pendeteksi E.coli pada kerusakan produk daging. Hal ini ditandai dengan terjadinya perubahan warna label. Penampakan label indikator secara visual terlihat degradasi warna yang ditunjukkan pada Gambar 16.
20
0 4 8 12 16 20 24 (Jam)
Segar Segera
dikonsumsi Rusak
Gambar 16 Degradasi perubahan warna label pada suhu 25±2ᵒC
Gradasi warna dapat dilihat bahwa terjadi perubahan warna yang dapat dilihat secara visual. Perubahan warna yang terjadi yaitu kuning menjadi merah. Hal ini berarti jumlah E.coli yang terdapat pada daging dapat memfermentasi laktosa yang terdapat pada label menjadi asam sehingga terjadi perubahan warna. Label ini dapat digunakan untuk mendeteksi keberadaan E.coli dengan cepat dan tepat. Label menunjukkan perubahan warna pada jam ke-8 hingga ke-12 berwarna kuning kemerahan yang berarti segara dikonsumsi. Sedangkan pada jam ke-16 hingga ke-24 berwarna merah yang berarti daging sudah mengalami kerusakan, Sehingga label dapat memberikan informasi kerusakan daging kepada konsumen.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Label pendeteksi E.coli yang terbaik dihasilkan dari methyl red dengan konsentrasi 0.005% dan diperkaya dengan nutrisi susu, label berubah dalam kurun waktu 12 jam. Sensitivitas label terhadap suhu penyimpanan menunjukkan bahwa
E.coli dapat tumbuh pada suhu (25 °C dan tidak tumbuh pada suhu (2
°C selama pengamatan tujuh hari. Sensitifitas label baik, hal ini karena label dapat berubah saat mendeteksi E.coli dalam jumlah sedikit.
Penelitian utama menunjukkan bahwa daging yang disimpan pada suhu ruang mengalami penurunan kualitas pada jam ke-12. Label dapat digunakan sebagai informasi kerusakan daging dengan perubahan warna label saat mendeteksi E.coli. Daging semakin rusak maka label berwarna merah.
Saran
21
DAFTAR PUSTAKA
Ancharya T. 2014. Methyl Red (MR) test:principle, procedure and result. http: // microbionline.com/methyl-red-mr-test-principle-procedure-result/ [Internet]. [diunduh 1 juni 2015]
Anggraeni E. 2012. Penggunaan kitosan Sebagai Pengawet Alami terhadap Mutu Daging Ayam Segar Selama penyimpanan Suhu Ruang [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor
Badan Standarisasi Nasional. 2008. SNI 3932: 2008, Mutu karkas dan daging sapi.
Jakarta (ID): Badan Standarisasi Nasional.
Blackburn C, McClura P, Betts R, Legan D, Vandeven M, Stewart C, Ross T et al. 2003. Foodborne pathogens: hazards, risk analysis, and control.
Cambridge: Woodgead Publishing Ltd.
Brody AL, Strupinsky ER, Kline LR. 2001. Active packaging for food
applications. London: CRC Press.
Brooks GF, Butel SJ, Morse AS. 2001. Medical Microbiology. International Edition. 22nd ed. McGraw-Hill. New York.
[CDC] Centers for Disease Control and Prevention. 2012. Escherichia coli. http://www.cdc.gov/ecoli/general/index.html. [Internet]. [diunduh 19 Agustus 2015]
Clarence OK. 2013. Sessence of Photoelectric colorimetric assays of alcoholic methyl red dye solution in the purification of azo dye-contaminated waste water. J Chem. 1 (3) : 017-076
Daniel F J, Williams W, Bender P, Alberty R A, Cornwell C D J, and Harriman J E. 1970. Acid Dissociation Constant of Methyl Red. Physical Chemistry. McGraw-Hill. New York (US). 1(1): 113-115
Dwirianti Handayani. 2014. Label Cerdas Pendeteksi E.coli dari Berbagai Indikator Warna [Skripsi]. Bogor (ID). Institut Pertanian Bogor.
Frobisher. 1968. Fundamentals of microbiology. 8th edition. Philadelphia: WB Saunders Company
Gontrad N, Gulibert S, Cuq JL. 1993. Water and glycerol as plasticizer affect mechanical and water vapor barrier properties of an ediblewheat film.
Journal of Food Science. 58: 206-211
Hasnedi YW. 2009. Pengembangan kemasan cerdas (smart packaging) dengan sensor berbahan dasar kitosan, polivinil alcohol, dan pewarna indikator
bromthymol blue sebagai pendeteksi kebusukan fillet ikan nila [Skripsi]. Bogor (ID): Program Studi Teknologi Hasil Perikanan, Fakultas Perikanan dan Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Hemraj V, Diksha S, Avneet G. 2013. A Review on commonly Used Biochemical Test For Bacteria. Innovare Journal Of Life Science.1(1): 1-7
Hunterlab. 2008. Colorimeters Versus Spectrophotometers. Virgina : Technical Service Departement Hunter Associates Laboratory, Inc
Hutching JB. 1999. Food Color and Appearance. Second Edition. Maruland (US): Chapman Hall Food scl.
22
Kerry JP, Day BPF, Lagaron JM, OcioMJ, Hogan SA et al. 2008. Smart packaging technologies. UK: John Wiley & Sons Ltd.
Kuswandi B, Wicaksono Y, Jayus J, Abdullah A, Heng L, Ahmad MM. 2007.
Smart Packaging: Sensors for Monitoring of Food Quality and safety.
Springer. 5(1): 1932 – 7587
Kuswandi B, Jayus J, Oktaviana R, Abdullah A, Heng LY. 2014. A Novel On-Package Stiker Sensor Based on Methyl Red for Real-Time Monitoring of Broiler Chicken Cut Freshness. Journal of Packaging Technology and Science. 27 (1): 69-81
Lestari IA. 2013. Pembuatan Label Cerdas Pendeteksi Escherichia Coli [Skripsi]. Bogor (ID). Institut Pertanian Bogor.
MacDougall. 2002. Colour in Food: Improving Quality. Washington (US): CRC Press.
Meliawati R. 2009. Escherichia Coli. Biotrends. Staf Peneliti pusat Penelitian Bioteknologi. Volume 4 No 1 [Di unduh 24 Mei 2015]
[NJH] New Jersey Departement of Health. 2007. Frequently asked question about
Escherichia coli 0157:H7. http://www.state.nj.us/health/cd/documents/
faq/ecoli_faq.pdf. [Internet]. [diunduh 2015 19 Agustus]
Nofida R. 2013. Film Indikator Warna Daun Erpa (Aerva sanguinolenta) sebagai Kemasan Cerdas untuk Produk Rentan Suhu dan Cahaya [Tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Pereira Jr., Iza NQA., Ricardo S. 2014. Active Chitosan/PVA Films with Anthocyanins from Brassic Oleraceae (Red Cabbage) as Time-Temperature Indicators for Applications in Intelligent Food Packaging. Journal of Food Hydrocolloids. 43: 180-188
Puligundla P., Junho J., Sanghon Ko. (2011). Carbon dioxide Sensor for Intelligent Food Packaging Applications. Journal of Food Control. 25: 328-333
Palupi WOE. 1986. Tinjauan Literatur Pengolahan Daging. Jakarta (ID): Pusat Dokumentasi Ilmiah Nasional. Lembaga Ilmu Pengolahan Indonesia.
Purbowati E, CI Sutrisno, E Baliarti, SPS Budhi dan W Lestariana. 2006. Karakteristik fisik otot Longissimus dorsi dan Biceps femoris domba lokal jantan yang dipelihara di pedesaan pada bobot potong yang berbeda . J Protein. 33(2): 147-153.
Puspaningrum A. 2008. Penerapan metode polymerase chain reaction
menggunakan primer 16E2 untuk mendeteksi Escherichia coli dalam berbagai sampel air [Skripsi]. Depok (ID): Departemen Farmasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Indonesia.
Rahayu, Nurwitri. 2012. Mikrobiologi Pangan. Bogor (ID): IPB press.
Robertson GI. 2006. Food packaging – Principles and practice. Second edition. Florida: CRC Press.
Sudaryani T. 2003. Kualitas Telur. Jakarta (ID) : Penebar Swadaya.
Soeparno. 1992. Ilmu dan Teknologi Daging. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press.
23 Yanti H, Hidayati dan Elfawati. 2008. Kualitas Daging Sapi dengan kemasan Plastik PE (Polyethylen) dan Plastik PP (Polypropylen) di Pasar Arengka Kota pekanbaru. J Peternakan. 5(1):22-27
Warsiki E dan Putri CDW. 2013. Pembuatan Label Indikator Warna dari Pewarna Alami dan Sintetik. Elektronic Journal Agroindustry Indonesia . 1(2): 82-87. Winarno F G. 1993. Pangan Gizi Teknologi dan Konsumen. Jakarta (ID):
24
Lampiran 1 Prosedur Uji
1 Uji Perubahan Warna Label Cerdas
Respon perubahan warna cerdas terhadap jumlah bakteri E.coli diuji setiap 4 jam dengan colorimeter. Label cerdas dianalisis warna yang menghasilkan nilai L, a dan b. Kemudian menghitung nilai Croma dengan rumus √ dan nilai ᵒhue dengan rumus . Penentuan daerah kisaran warna kromatis visual dilakukan dengan menghubungkan nilai hue pada Lampiran 1.
Tabel nilai ᵒhue dan daerah kisaran warna kromatis (Hutchings 1999) Nilai ᵒhue Daerah kisaran warna 342ᵒ - 18ᵒ Merah-Ungu
18ᵒ - 54ᵒ Merah
54ᵒ - 90ᵒ Kuning-Merah 90ᵒ - 126ᵒ Kuning
126ᵒ - 162ᵒ Kuning-Hijau 162ᵒ - 198ᵒ Hijau
198ᵒ - 234ᵒ Biru-Hijau 234ᵒ - 270ᵒ Baru 270ᵒ - 306ᵒ Biru-ungu 306ᵒ - 342ᵒ Ungu
2 Mengukur Nilai pH
Pengukuran nilai pH dilakukan dengan menggunakan pH meter. Sampel dimasukkan ke dalam air steril kemudian letakkan pH meter. Hasil pengukuran akan tertera pada panel layar dan ditunggu hingga menunjukkan nilai stabil.
3 Pengukuran Konsentrasi Gas Volatil
Uji konsentrasi gas volatil dilakukan dengan menggunakan gas analyzer. Kemasan hasil aplikasi penyimpanan dibuka sedikit untuk memasukkan sensor
gas analyzer. Hasil pengukuran akan tertera pada panel layar dan ditunggu hingga menunjukkan nilai stabil.
4 Uji kekerasan
25 bawah, nilai kekerasan adalah hasil rata-rata. Nilai kekerasan tertera pada layar dengan satuan mm/5 detik.
5 Prosedur perhitungan koloni
Prosedur pengujian menggunakan perhitungan TPC (Total Plate Count), dapat dilihat pada Gambar berikut.
Air Steril
Label Cerdas
Pengenceran hingga 10-1
Pemipetan I ml ke cawan petri
Penuangan EMB agar
Inkubasi 24 jam suhu 37°C
26
Lampiran 2 Perubahan warna label pada suhu (25 °C
Pengulangan pertama
Jam ke- Gambar
10-1 10-5 10-8
0
pH 7.2 pH 7.2 pH 7.2
4
pH 7 pH 7 pH 7
8
pH 6.4 pH 6.8 pH 7
12
pH 5.8 pH 6.2 pH 6.7
16
pH 4.5 pH 5.1 pH 6
20
pH 4 pH 5 pH 5.6
24
27
Lampiran 3 Perubahan warna label pada suhu (2 °C
Jam ke- Gambar
10-1 10-5 10-8
0
pH 7.2 pH 7.2 pH 7.2
24
pH 7.2 pH 7.2 pH 7.2
48
pH 7.2 pH 7.2 pH 7.2
72
pH 7.2 pH 7.2 pH 7.2
96
pH 7.2 pH 7.2 pH 7.2
120
pH 7.2 pH 7.2 pH 7.2
144
28
Lampiran 4 Jumlah E.coli yang tertangkap oleh label
29
Lampiran 5 Perubahan warna label aplikasi daging pada suhu (25 °C
Jam ke- pH label Penampakan aplikasi
label
0 7.2
4 6.9
8 6.2
12 6.0
16 5.8
20 5.2
31
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Cirebon pada tanggal 24 juni 1993 dari pasangan Baskina dan Saini. Penulis adalah putri ketiga dari empat bersaudara. Tahun 2011 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Palimanan dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah mengikuti organisasi Mega Entrepreneur sebagai sekretaris PSDM tahun 2011/2012, selain itu menjadi badan pengawas di Himpunan Mahasiswa Teknologi Industri (HIMALOGIN) tahun 2012/2013 dan asisten praktikum Bioproses pada tahun 2015. Pada bulan Juni-Agustus 2014 penulis melaksanakan Praktik Lapangan di PT.PG Rajawali II Unit Sindang Laut Cirebon dengan judul Mempelajari Teknologi Pengemasan, Teknik Penyimpanan dan Penggudangan di PT. PG Rajawali II Unit Sindang Laut Cirebon. Penulis pernah mengikuti kepanitiaan Hari Warga Industri (Hagatri) Masa Perkenalan Departemen Teknologi Industri Pertanian tahun 2013 sebagai Tim konsumsi. Selain itu, pada bulan Februari hingga Juni 2015 penulis melakukan penelitian di Laboratorium Bakteriologi, Fakultas Kedokteran Hewan dengan judul Label Cerdas Pendeteksi Escherichia coli dari Indikator Warna
