TTI (Time Temperature Indicator) Smart Packaging: Ketika Kemasan Dapat ‘Berbicara’

Di era modern ini, teknologi tidak hanya menyentuh aspek digital dan komunikasi, tetapi juga merambah ke berbagai elemen kehidupan sehari-hari, termasuk dalam kemasan produk. Salah satu inovasi yang semakin berkembang adalah smart packaging.

Tidak sekadar sebagai alat pengemas, smart packaging mampu memberikan informasi, memantau kondisi produk, bahkan memastikan kualitas tetap terjaga selama pengemasan, pengiriman, hingga penyimpanan. Salah satu terobosan penting dalam teknologi ini adalah TTI, atau Time Temperature Indicator—kemasan yang dapat ‘berbicara’ kepada kita.

Smart Packaging: Solusi Modern untuk Tantangan Keamanan Pangan

Pertumbuhan industri global mendorong produsen untuk menciptakan solusi inovatif demi menjaga kualitas produk, sejalan dengan meningkatnya persaingan dan ekspektasi konsumen terhadap standar keamanan, ketelusuran, serta transparansi kualitas (Ishangulyyev et al. 2019). Dalam hal ini, smart packaging menjadi salah satu inovasi yang menjadi solusi.

Smart packaging, memiliki fungsi yang tidak hanya sebagai pelindung fisik. Teknologi ini tidak hanya memberikan perlindungan tambahan tetapi juga mampu berkomunikasi melalui indikator serta menawarkan kemudahan dalam penggunaannya. Dengan bantuan teknologi, smart packaging bertindak sebagai sistem pemantauan cerdas yang memberikan informasi terkait kualitas, keamanan, dan kondisi produk sepanjang proses distribusi (Wang et al. 2018).

Jenis-jenis kemasan cerdas meliputi berbagai indikator, seperti freshness indicator, pathogenic contamination indicator, TTI (Time-Temperature Indicator), dan oxygen indicator. Selain itu, terdapat sensor, yang mencakup biosensor dan gas sensor. Kemasan cerdas juga hadir dalam bentuk teknologi seperti RFID dan smart label lainnya.

Melalui indikator, smart packaging dapat mendeteksi serta melaporkan perubahan pada produk atau lingkungannya, seperti fluktuasi suhu, tingkat pH, atau keberadaan kontaminasi mikroba. Teknologi ini sangat penting bagi produk sensitif, seperti produk pangan segar yang sangat bergantung pada stabilitas suhu. Dalam proses pengiriman dan distribusi jarak jauh, terutama yang melibatkan wilayah dengan kondisi lingkungan yang tidak terprediksi, inovasi seperti Time-Temperature Indicator (TTI) menjadi alat yang efektif untuk memastikan kualitas produk tetap terjamin.

TTI: Time Temperature Indicator

TTI adalah label pada kemasan yang dirancang untuk memberikan indikasi visual terkait dampak waktu dan suhu pada produk selama proses penyimpanan dan distribusi (Cencha et al. 2022). Teknologi ini terutama diterapkan pada produk pangan yang sensitif terhadap fluktuasi suhu. TTI menghasilkan irreversible evidence (bukti permanen) berupa perubahan fisik atau fisikokimia, seperti pergeseran atau munculnya warna tertentu, untuk menandai kondisi produk (Pereira et al. 2024).

Sebagai alat pemantauan, TTI berfungsi memastikan bahwa produk tetap dalam kualitas yang diharapkan, sekaligus menunjukkan apakah suhu yang diizinkan telah terlampaui. Indikator TTI memberikan informasi akurat mengenai pelanggaran ambang batas suhu atau akumulasi waktu-suhu yang terjadi selama distribusi (Mergu & Son 2021). Memantau dan menyampaikan informasi tentang kualitas pangan dengan menggunakan indikator warna (Nofrida & Tip 2013). Data ini berguna bagi semua pihak dalam rantai pasokan, termasuk konsumen, untuk memastikan produk telah disimpan sesuai standar yang ditetapkan.

Baca Juga: Mengenal Asam Keranji si Pintar Pendeteksi Kesegaran Daging

Manfaat Besar di Balik Teknologi Sederhana

TTI memberikan kontribusi yang signifikan dalam berbagai aspek pengelolaan produk, mulai dari memastikan keamanan hingga meminimalkan pemborosan.

1. Keamanan Produk yang Lebih Baik

TTI berperan penting dalam memastikan produk pangan tetap aman untuk dikonsumsi dengan memantau kondisi suhu selama rantai pasokan. Indikator ini memberikan informasi visual tentang apakah produk telah terpapar suhu yang melebihi batas aman, sehingga membantu menjaga kualitas dan keamanan pangan. Dengan adanya TTI, risiko kerusakan akibat fluktuasi suhu dapat diminimalkan, memastikan bahwa produk sampai ke tangan konsumen dalam kondisi optimal.

2. Transparansi dalam Rantai Pasokan

Kemampuan TTI untuk memantau dan merekam data memberikan transparansi yang lebih baik di seluruh rantai pasokan. Mulai dari produsen, distributor, hingga pengecer, semua pihak dapat memastikan bahwa produk tetap terjaga dalam suhu sesuai standar yang ditetapkan. TTI menyediakan informasi tentang kondisi aktual (real condition) produk, yang lebih akurat dibandingkan hanya mengandalkan label umur simpan seperti use by atau sell by date. Selain itu, teknologi ini juga dapat mendeteksi dan melaporkan jika terjadi masalah selama proses distribusi, memungkinkan tindakan korektif segera diambil untuk menjaga kualitas produk.

3. Pengurangan Pemborosan

TTI membantu mendeteksi kerusakan produk pada tahap awal, mengurangi jumlah barang yang harus dibuang akibat paparan suhu yang tidak terkendali. Hal ini tidak hanya mengurangi kerugian ekonomi tetapi juga mendukung keberlanjutan lingkungan.

4. Meningkatkan Kepercayaan Konsumen

Konsumen dapat merasa lebih yakin akan kualitas dan keamanan produk yang mereka beli, terutama ketika informasi ini disediakan secara transparan melalui indikator pada kemasan.

Baca Juga: Aplikasi Nanoteknologi dalam Kemasan Pangan

Mekanisme Reaksi TTI

Time Temperature Indicator (TTI) bekerja berdasarkan prinsip-prinsip reaksi tertentu yang memberikan perubahan visual sebagai respons terhadap kondisi suhu dan waktu yang dialami oleh produk. Berikut adalah beberapa mekanisme reaksi utama yang digunakan dalam teknologi TTI:

1. Mekanisme Mekanis (Difusi)

Mekanisme ini memanfaatkan prinsip difusi, di mana bahan aktif dalam TTI perlahan bergerak melalui media tertentu. Perubahan ini terjadi seiring waktu dan dipercepat oleh suhu. Sebagai contoh, cairan berwarna atau bahan kimia dalam TTI dapat menyebar ke media lain, menghasilkan perubahan warna yang menunjukkan kondisi suhu dan durasi eksposur.

2. Polimerisasi

Reaksi polimerisasi digunakan untuk menciptakan perubahan fisik atau warna yang tidak dapat diubah (irreversible). Pada suhu tertentu, monomer dalam bahan TTI bereaksi membentuk polimer, menyebabkan perubahan tampilan yang menjadi indikator suhu kumulatif yang dialami produk.

3. Reaksi Enzimatis

Dalam mekanisme ini, TTI memanfaatkan enzim yang bereaksi terhadap suhu. Enzim tertentu akan mengalami aktivitas yang dipercepat pada suhu tinggi, yang menghasilkan perubahan kimiawi seperti perubahan warna. Metode ini sering digunakan karena sensitif terhadap perubahan kecil dalam suhu dan waktu.

4. Paparan UV

Beberapa TTI menggunakan reaksi kimia yang diaktifkan oleh sinar UV. Teknologi ini memanfaatkan senyawa fotoaktif yang bereaksi terhadap paparan cahaya ultraviolet, memicu perubahan warna sebagai respons terhadap kondisi lingkungan. Mekanisme ini sering digunakan dalam TTI untuk produk yang memerlukan pemantauan tambahan terhadap eksposur cahaya selain suhu.

TTI Label yang telah Komersil

1. 3M Monitor Mark

Memiliki prinsip kerja di mana laju difusi zat warna dipengaruhi oleh suhu. Alat ini terdiri dari strip indikator berpori yang diletakkan pada bantalan reservoir yang berisi campuran ester asam lemak dan pewarna biru, dengan titik leleh yang diinginkan pada salah satu ujungnya.

2. Timestrip®

Memiliki prinsip kerja dengan mengukur waktu dan suhu yang telah dialami oleh produk. Setiap indikator pada label ini mengandung membran berpori, yang memungkinkan cairan berwarna bergerak atau berdifusi dengan kecepatan yang telah dikalibrasi sebelumnya, mirip dengan prinsip kerja 3M Monitor Mark.

3. Fresh-Check

Prinsip kerja didasarkan pada reaksi polimerisasi, di mana kristal diasetilena berubah menjadi polimer berwarna. Warna standar digunakan sebagai referensi atau pembanding, dengan cincin warna indikator yang menunjukkan warna polimer PAc. Perangkat ini aktif sejak diproduksi dan harus disimpan dalam kondisi beku (maksimal -20ºC) agar tetap berfungsi dengan baik. Fresh-Check menggunakan perubahan warna indikator untuk menilai kesegaran produk setelah kemasan dibuka. Ketika kemasan produk daging dibuka, produk terpapar oksigen dan gas lain dari atmosfer. Sistem ini memanfaatkan perubahan kadar gas oksigen untuk memicu perubahan warna indikator, yang kecepatannya telah dikalibrasi sesuai dengan durasi kesegaran produk. Indikator memiliki area pusat berwarna oranye yang menandakan “Just Opened” (Baru Dibuka), yang menunjukkan produk masih segar. Sementara itu, lingkaran bagian luar menunjukkan gradasi warna dari “Just Opened“, “Use Soon” (Segera Digunakan), hingga “Past Best” (Melebihi Masa Terbaik). Saat indikator berubah dari oranye menjadi ungu, ini menandakan produk telah melewati batas kesegaran terbaik.

4. CheckPoint

Memiliki prinsip kerja didasarkan pada reaksi enzimatis yang melibatkan dua ruangan terpisah. Ruang pertama berisi larutan enzim (lipase) dan indikator warna yang sensitif terhadap perubahan pH, sementara ruang kedua berisi substrat berupa minyak atau lipid. Ketika enzim lipase bereaksi dengan substrat, perubahan pH terjadi, yang kemudian mempengaruhi warna indikator. Perubahan warna ini memberikan informasi mengenai kondisi atau kualitas produk, menandakan adanya reaksi enzimatis yang berlangsung.

5. OnVu^TM

Prinsip kerja melibatkan perubahan warna pada gambar jantung label yang menjadi lebih pucat ketika akumulasi suhu-waktu tercapai. Perubahan warna ini dipengaruhi oleh paparan cahaya UV. Warna yang berubah pada label ini menunjukkan tahapan kerusakan produk, memberikan indikasi mengenai kondisi kualitas produk seiring berjalannya waktu.

Baca Juga: Intip Keajaiban dari Kubis Ungu sebagai Kemasan Pangan Cerdas

Masa Depan TTI: Inovasi dan Peluang

Teknologi Time-Temperature Indicator (TTI) memberikan peluang besar dengan integrasi IoT dan data real-time, memungkinkan pemantauan produk yang lebih akurat. TTI diharapkan menjadi standar dalam kemasan, terutama untuk produk sensitif suhu, serta lebih ramah lingkungan dengan material terurai dan teknologi hemat energi. Kekhawatiran yang semakin meningkat tentang pemborosan pangan dan regulasi yang lebih ketat dalam logistik rantai dingin mendorong permintaan terhadap label TTI di pasar global (Shetty 2018).

Namun, tantangan harga yang tinggi dan ketiadaan produksi lokal di Indonesia membatasi penerapan luas. Solusi untuk ini adalah pengembangan produksi lokal yang dapat menurunkan biaya, membuat TTI lebih terjangkau dan mudah diakses oleh industri di Indonesia.

Penulis: Suci Latifah Noor Fahmi  
Mahasiswa Ilmu Pangan Institut Pertanian Bogor

Editor: Ika Ayuni Lestari

Bahasa: Rahmat Al Kafi

Ikuti berita terbaru di Google News

DAFTAR PUSTAKA

Cencha LG. García GF. Budini N. Urteaga R. Berli CL. 2022) Time-temperature indicator based on the variation of the optical response of photonic crystals upon polymer infiltration. Sensors and Actuators A: Physical.

Ishangulyyev R. Kim S. Lee SH. 2019. Understanding food loss and waste—why are we losing and wasting food?. Foods, 8(8), 297.

Mergu N. Son YA. 2021. Design and synthesis of polydiacetylenes, and their low temperature irreversible thermochromic properties. Dyes and Pigments, 184, 108839.

Nofrida R. Tip EW. 2013. Pengaruh Suhu Penyimpanan Terhadap Perubahan Warna Label Cerdas Indikator Warna Dari Daun Erpa (Aerva sanguinolenta). Journal of Agroindustrial Technology, 23.

Pereira A. Marques MA. Alves J. Morais M. Figueira J. Pinto JV. Moreira FT. 2024. Irreversible colorimetric bio-based curcumin bilayer membranes for smart food packaging temperature control applications. RSC advances, 14(13), 8981-8989.

Shetty J. 2018. Time temperature indicators for monitoring environment parameters during transport and storage of perishables: A Review. Environment Conservation Journal.

Wang L. Kjellberg T. Wang XV.  Ji W. 2018. Smart Manufacturing at CIRP CMS 2018. Procedia CIRP, 72, 1-2.