Karakterisasi Film Biodegradabel Berbasis Pati Tapioka/Kitosan/TiO₂ dengan Ekstrak Antosianin Hibiscus rosa-sinensis L. sebagai Kemasan Pintar = Development of a TiO₂-Reinforced Tapioca Starch/Chitosan Smart Packaging Film Containing Hibiscus rosa-sinensis L. Anthocyanin for Real-Time Shrimp Freshness Monitoring

Penelitian ini mengembangkan film smart packaging biodegradable yang mampu memantau kesegaran udang melalui perubahan warna sebagai respons terhadap perubahan pH. Film disusun dari pati tapioka dan kitosan yang diperkuat dengan nanopartikel titanium dioksida (TiO₂), serta menggunakan antosianin bunga Hibiscus rosa-sinensis L. sebagai indikator pH alami. Film dibuat dengan mencampurkan pati tapioka dan kitosan dengan variasi penambahan TiO₂ (0 g, 0,1 g, dan 0,3 g) dalam larutan berair, kemudian dikeringkan hingga membentuk lapisan film tipis. Hasil analisis difraksi sinar-X (XRD) menunjukkan bahwa penambahan TiO₂ meningkatkan indeks kristalinitas film dari 8,47% pada kontrol (S1) menjadi 18,40% pada S2 dan 22,57% pada S3. Pengujian sifat mekanik menunjukkan bahwa S2 memberikan keseimbangan terbaik antara kekuatan dan fleksibilitas, dengan peningkatan kekuatan tarik dari 0,0499 MPa (S1) menjadi 0,4526 MPa (S2), serta nilai perpanjangan putus tertinggi sebesar 176,94%, dibandingkan dengan 47,22% pada S1 dan 41,67% pada S3. Nilai modulus Young meningkat seiring bertambahnya konsentrasi TiO₂, yaitu 0,10568 MPa (S1), 0,25579 MPa (S2), dan 2,75978 MPa (S3). Pengujian daya serap air menunjukkan peningkatan ketahanan terhadap air, dengan penurunan daya serap dalam air suling dari 100% pada S1 menjadi 75,43% pada S2 dan 78,57% pada S3. Pada air laut, daya serap masing-masing sebesar 46,15% (S2) dan 35,71% (S3). Setelah 15 hari, uji biodegradasi menunjukkan kehilangan massa sebesar 53,84% (S1), 30,76% (S2), dan 28,57% (S3), yang mengindikasikan bahwa penambahan TiO₂ memperlambat proses degradasi film. Selain itu, film smart packaging mengalami perubahan warna dari kemerahan menjadi kekuningan setelah 24 jam penyimpanan udang pada suhu ruang, yang mencerminkan perubahan pH akibat proses pembusukan. Secara keseluruhan, film dengan penambahan 0,1 g TiO₂ memberikan kombinasi terbaik antara kekuatan mekanik, ketahanan terhadap air, kemampuan biodegradasi, dan fungsi sebagai indikator kesegaran, sehingga berpotensi menjadi alternatif kemasan pintar yang ramah lingkungan untuk pemantauan kesegaran produk perikanan.