Setiap orang tentu ingin mengonsumsi makanan yang masih segar dan aman. Namun, menentukan apakah suatu makanan masih layak dimakan ternyata tidak selalu mudah. Banyak orang hanya mengandalkan tanggal kedaluwarsa yang tercetak pada kemasan, padahal kondisi penyimpanan, suhu, dan cara penanganan dapat membuat makanan rusak lebih cepat atau justru tetap segar lebih lama. Akibatnya, sebagian makanan yang sebenarnya masih layak konsumsi berakhir di tempat sampah, sementara sebagian lainnya tetap dimakan meskipun kualitasnya sudah menurun. Kondisi ini mendorong para ilmuwan untuk mengembangkan kemasan yang tidak hanya membungkus makanan, tetapi juga mampu memberikan informasi mengenai tingkat kesegarannya secara langsung.
Sebuah penelitian yang dipublikasikan pada tahun 2026 dalam jurnal Sensing and Bio Sensing Research menghadirkan solusi yang sangat menarik. Tim peneliti berhasil mengembangkan kemasan makanan pintar yang terbuat dari gel lidah buaya, kitosan, nanopartikel seng oksida hasil sintesis hijau, dan pigmen alami dari bit merah. Kombinasi berbagai bahan alami tersebut menghasilkan lapisan kemasan yang dapat berubah warna ketika kualitas makanan mulai menurun. Dengan kata lain, kemasan tidak lagi berfungsi sebagai pelindung semata, tetapi juga menjadi indikator visual yang memberi tahu kondisi makanan kepada konsumen.
Baca juga artikel tentang: Merkurius: Planet Di Tata Surya yang Seharusnya Tidak Ada
Lidah buaya menjadi salah satu komponen utama dalam penelitian ini. Selama bertahun tahun masyarakat mengenal tanaman ini sebagai bahan obat tradisional, minuman kesehatan, dan produk perawatan kulit. Gel bening yang terdapat di dalam daunnya kaya akan polisakarida alami yang mampu membentuk lapisan tipis menyerupai plastik. Lapisan tersebut aman digunakan pada bahan pangan, mudah terurai di lingkungan, serta berasal dari sumber daya yang dapat diperbarui. Karakteristik inilah yang membuat gel lidah buaya menarik sebagai bahan dasar kemasan ramah lingkungan.
Para peneliti kemudian mengombinasikan gel lidah buaya dengan kitosan. Kitosan merupakan biopolimer alami yang diperoleh dari kitin, yaitu senyawa yang banyak ditemukan pada cangkang udang, kepiting, maupun hewan laut lainnya. Dunia pangan sudah lama memanfaatkan kitosan karena sifatnya yang aman, mudah terurai, dan memiliki kemampuan menghambat pertumbuhan berbagai mikroorganisme. Ketika dicampurkan dengan gel lidah buaya, kitosan membantu meningkatkan kekuatan lapisan kemasan sehingga tidak mudah robek maupun rusak selama proses penyimpanan dan distribusi.
Komponen berikutnya adalah nanopartikel seng oksida atau zinc oxide nanoparticle. Berbeda dengan metode sintesis konvensional yang sering menggunakan bahan kimia berbahaya, penelitian ini menghasilkan nanopartikel melalui pendekatan sintesis hijau. Pendekatan tersebut memanfaatkan senyawa alami dari tumbuhan sehingga proses pembuatannya menjadi lebih ramah lingkungan, membutuhkan energi yang lebih rendah, serta menghasilkan limbah yang lebih sedikit. Nanopartikel seng oksida berfungsi meningkatkan kekuatan mekanik kemasan sekaligus memberikan perlindungan terhadap bakteri penyebab pembusukan makanan.
Bagian yang paling menarik dari penelitian ini berasal dari penggunaan antosianin yang diekstraksi dari bit merah. Antosianin merupakan pigmen alami yang memberikan warna merah keunguan pada berbagai buah dan sayuran. Senyawa ini memiliki sifat unik karena dapat berubah warna ketika berada pada tingkat keasaman atau pH yang berbeda. Para ilmuwan memanfaatkan sifat alami tersebut sebagai sensor sederhana untuk mendeteksi perubahan kondisi makanan.
Mengapa perubahan pH dapat menunjukkan tingkat kesegaran makanan? Ketika makanan seperti daging, ikan, maupun produk laut mulai mengalami pembusukan, bakteri akan memecah protein dan menghasilkan berbagai senyawa baru. Proses tersebut menyebabkan perubahan tingkat keasaman di sekitar makanan. Perubahan pH inilah yang kemudian memicu perubahan warna pada antosianin sehingga kemasan dapat memberikan tanda visual mengenai kondisi makanan tanpa memerlukan alat elektronik ataupun sensor yang rumit.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa lapisan kemasan mengalami perubahan warna yang sangat jelas. Pada kondisi yang masih asam, kemasan mempertahankan warna merah cerah. Ketika proses pembusukan berlangsung dan pH berubah menjadi lebih basa, warna tersebut bergeser menjadi cokelat hingga kebiruan. Perubahan warna yang kontras membuat konsumen dapat mengetahui kondisi makanan hanya dengan melihat kemasannya. Teknologi sederhana seperti ini berpotensi mengurangi kesalahan dalam menilai kesegaran makanan.
Keunggulan kemasan tersebut tidak berhenti pada kemampuannya mendeteksi perubahan pH. Tim peneliti juga menguji berbagai sifat fisik yang sangat penting dalam industri pangan. Salah satunya adalah kekuatan tarik. Formula terbaik menghasilkan kekuatan tarik sekitar 51 megapaskal. Nilai tersebut menunjukkan bahwa lapisan kemasan cukup kuat untuk digunakan pada berbagai jenis produk pangan tanpa mudah sobek selama proses pengemasan, pengangkutan, maupun penyimpanan.
Para peneliti juga mengevaluasi kemampuan kemasan dalam menghambat perpindahan uap air dan oksigen. Kedua faktor tersebut memiliki peran besar dalam mempercepat kerusakan makanan. Oksigen memicu reaksi oksidasi yang menyebabkan perubahan warna, aroma, dan rasa, sedangkan uap air dapat menciptakan kondisi yang mendukung pertumbuhan mikroorganisme. Penambahan nanopartikel seng oksida terbukti mampu mengurangi permeabilitas uap air sehingga makanan memiliki peluang untuk bertahan lebih lama.
Selain itu, penelitian juga menguji kemampuan antimikroba terhadap dua bakteri yang sering menyebabkan kontaminasi pangan, yaitu Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Hasilnya menunjukkan bahwa lapisan kemasan mampu menghambat pertumbuhan kedua bakteri tersebut dengan cukup efektif. Kemampuan ini memberikan perlindungan tambahan bagi makanan karena kemasan tidak hanya mendeteksi pembusukan, tetapi juga membantu memperlambat pertumbuhan mikroorganisme yang merusak kualitas pangan.
Keberadaan antosianin juga memberikan manfaat lain berupa aktivitas antioksidan. Antioksidan membantu menghambat proses oksidasi yang sering menjadi penyebab penurunan kualitas makanan. Semakin tinggi kandungan antosianin di dalam lapisan kemasan, semakin besar pula aktivitas antioksidannya. Dengan demikian, satu lapisan tipis mampu menjalankan beberapa fungsi sekaligus, yaitu melindungi makanan, memperlambat pertumbuhan bakteri, menghambat oksidasi, dan memberikan informasi mengenai tingkat kesegaran.
Para peneliti tidak hanya berfokus pada kualitas material, tetapi juga memperhatikan dampak lingkungannya. Mereka mengevaluasi seluruh proses menggunakan metode AGREE dan AGREEprep yang digunakan untuk menilai tingkat penerapan prinsip kimia hijau. Kedua metode tersebut memberikan skor yang sangat tinggi sehingga menunjukkan bahwa proses sintesis maupun analisis berlangsung dengan pendekatan yang lebih ramah lingkungan dibandingkan metode konvensional. Hasil tersebut memperkuat potensi kemasan ini sebagai alternatif yang lebih berkelanjutan bagi industri pangan.
Apabila teknologi ini berhasil diproduksi dalam skala besar, manfaatnya dapat dirasakan oleh banyak pihak. Konsumen akan memperoleh informasi yang lebih akurat mengenai kondisi makanan sehingga tidak perlu lagi hanya mengandalkan tanggal kedaluwarsa. Produsen dapat meningkatkan keamanan produk sekaligus mengurangi risiko keluhan akibat makanan yang rusak. Pedagang juga berpotensi mengurangi kerugian karena makanan yang masih layak konsumsi tidak lagi dibuang hanya berdasarkan perkiraan. Pada saat yang sama, penggunaan bahan alami yang mudah terurai dapat membantu mengurangi pencemaran akibat limbah plastik.
Tentu saja penelitian ini masih memerlukan pengembangan lebih lanjut sebelum diterapkan secara luas. Para ilmuwan masih harus memastikan stabilitas warna selama penyimpanan jangka panjang, keamanan penggunaan pada berbagai jenis pangan, efisiensi biaya produksi, serta kemampuan memproduksi material dalam jumlah besar tanpa mengurangi kualitasnya. Berbagai pengujian tersebut menjadi langkah penting agar teknologi ini benar benar siap digunakan oleh industri.
Penelitian ini menunjukkan bahwa inovasi tidak selalu membutuhkan teknologi yang rumit. Gel lidah buaya, kitosan, nanopartikel seng oksida hasil sintesis hijau, dan pigmen alami dari bit merah berhasil dipadukan menjadi kemasan pintar yang mampu melindungi makanan sekaligus memberi tahu tingkat kesegarannya. Jika penelitian ini terus berkembang hingga mencapai tahap komersialisasi, kemasan makanan pada masa depan mungkin tidak lagi hanya menjadi pembungkus, melainkan juga menjadi penjaga kualitas pangan yang membantu masyarakat mengurangi limbah makanan sekaligus meningkatkan keamanan konsumsi sehari hari.
Baca juga artikel tentang: AI yang Terlihat Pintar Tapi Bisa Keliru, Ini Penjelasan Ilmiahnya
REFERENSI:
Piryaei, Marzieh & Hassanzadeh, Parisa. 2026. pH-sensitive edible films from Aloe vera gel, chitosan, green-synthesized zinc oxide nanoparticles, and beetroot anthocyanins: Properties, functionality, and greenness evaluation. Sensing and Bio-Sensing Research, 100988.
