Kesegaran daun selada merupakan parameter penting yang memengaruhi kualitas rasa, kandungan nutrisi, dan daya simpan, terutama pada sistem budidaya hidroponik. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengimplementasikan alat uji kesegaran daun selada berbasis sensor multispektral AS7341 dan mikrokontroler ESP32 yang dapat beroperasi secara real-time. Sistem pengukuran dilengkapi dengan pencahayaan LED near-infrared (NIR) terkontrol serta sensor intensitas cahaya BH1750 untuk menjaga kestabilan pencahayaan, dengan nilai rata-rata error sebesar 2,34%. Data spektral dianalisis untuk mengidentifikasi karakteristik reflektansi daun pada berbagai tingkat kesegaran. Hasil analisis menunjukkan bahwa daun segar memiliki reflektansi NIR lebih tinggi dibandingkan daun layu dan busuk. Nilai Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) digunakan sebagai parameter pendukung dengan rentang nilai 0,006–0,010 untuk daun segar, 0,002–0,005 untuk daun layu, dan −1,00–0,00 untuk daun busuk. Analisis Principal Component Analysis (PCA) menunjukkan bahwa komponen utama pertama menjelaskan lebih dari 97% variasi data. Pengujian model menunjukkan bahwa metode Partial Least Squares (PLS) memiliki kinerja terbatas dengan nilai R² sebesar 0,6447 dan RMSE 0,02798, sedangkan model Random Forest memberikan performa terbaik dengan nilai R² sebesar 0,9293 dan RMSE sebesar 0,01144, serta mampu mengklasifikasikan tingkat kesegaran daun selada menjadi segar, layu, dan busuk. Implementasi model terbaik pada sistem berbasis ESP32 yang terintegrasi dengan aplikasi antarmuka berbasis Flutter membuktikan bahwa sistem dapat beroperasi secara real-time, dengan waktu respons sekitar 3-5 detik Hasil pengujian yang didapat menggunakan indeks NDVI dan FI menghasilkan tingkat kesesuaian sebesar 80%, dengan kesalahan utama terjadi pada kelas transisi akibat kemiripan karakteristik spektral.