Karakteristik Fisik Edible Film Nanokomposit Berbasis Kitosan Dengan Penambahan Beeswax dan NP-ZnO

Main Article Content

Friska Tania Hutabarat
Setyadi Gumaran
Ni Wayan Arya Utari

Abstract

Chitosan, as one of the hydrophilic materials used in edible films, does not exhibit optimal properties when used as a single coating material. To enhance its effectiveness, this research explores the utilization of the hydrophobic lipid beeswax and antimicrobial nanoparticle ZnO (NP-ZnO) in the production of chitosan-based edible films. The study employed a completely randomized design (CRD) with variations in NP-ZnO concentration (1%, 2%, and 3%) and beeswax emulsi on at the same concentrations, resulting in nine treatment levels plus one control. The research findings indicate that the combination of beeswax and NP-ZnO significantly influences film characteristics. The film thickness ranged from 0.06 to 0.12 mm, while color change values  were between 75.63 and 77.06. However, the water vapor transmission rate ranged from 3.10 to 15.51 g/m2, and the tensile strength varied f rom 2.37 to 8.68 Mpa with film elongation ranging from 26.17% to 87.81%. FTIR analysis of the best sample revealed interactions between components B1Z1 in the film, as evidenced by the presence of O-H, C-H, C=C, C=O, C-N, and C-O groups. The research results demonstrate that the addition of beeswax and NP-ZnO has an impact on the chitosan-based nanocomposite film layer.


Kitosan, sebagai salah satu bahan edible film yang memiliki sifat hidrofilik tidak optimal jika digunakan sebagai bahan pelapis tunggal. Untuk meningkatkan efektivitasnya, penelitian ini mengeksplorasi penggunaan lipid beeswax yang bersifat hidrofobikdan nanopartikel ZnO (NP-ZnO) yang mempunyai sifat antimikroba dalam pembuatan edible film berbasis kitosan. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan variasi konsentrasi NP-ZnO (1%, 2%, dan 3%) dan emulsi beeswax dengan konsentrasi yang sama sehingga menghasilkan sembilan taraf perlakuan ditambah satu kontrol.  Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi beeswax dan NP-ZnO secara signifikan memengaruhi karakteristik film. Ditemukan nilai ketebalan film berada pada 0,06 sampai 0,12 mm, sementara nilai perubahan warna berada pada angka 75,63 sampai 77,06. Meskipun demikian, laju transmisi uap air berada pada nilai 3,10 sampai 15,51 g/m2, dan didapatkan nilai kekuatan tarik dari 2,37 sampai 8,68 Mpa dengan elongasi film dari 26,17% sampai 87,81%. Analisis untuk FTIR menggunakan sampel terbaik dan menunjukkan adanya interaksi antara komponen B1Z1 dalam film, ditandai oleh adanya gugus O-H, C-H, C=C, C=O, C-N, dan C-O. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan beeswax dan NP-ZnO memberikan pengaruh terhadap lapisan film nanokomposit berbasis kitosan

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

How to Cite
Hutabarat, F. T., Setyadi Gumaran, & Utari, N. W. A. (2024). Karakteristik Fisik Edible Film Nanokomposit Berbasis Kitosan Dengan Penambahan Beeswax dan NP-ZnO . Agrisintech (Journal of Agribusiness and Agrotechnology), 5(1), 27–38. Retrieved from https://ejournalunb.ac.id/index.php/AGRI/article/view/613
Section
Articles
Author Biographies

Friska Tania Hutabarat, Institut Teknologi Sumatera

Program Studi Teknik Biosistem

Setyadi Gumaran, Institut Teknologi Sumatera

Program Studi Teknik Biosistem

Ni Wayan Arya Utari, Institut Teknologi Sumatera

Program Studi Teknik Biosistem

Metrics

References

Afifah, N., Sholichah, E., Indrianti, N., & Darmajana, D. A. (2018). Pengaruh Kombinasi Plasticizer terhadap Karakteristik Edible Film dari Karagenan dan Lilin Lebah. Biopropal Industri, 9(1), 49–60.

Dehankar, H. B., & Kumar, P. (2023). Edible composite films based on chitosan / guar gum with ZnO – NPs and roselle calyx extract for active food packaging. Applied Food Research, 3(1), 100276.

Eka Putri, I., Edhi Suyatma, N., & Dewantari Kusumaningrum, H. (2018). Film Edibel Antibakteri Berbasis Isolat Protein Kedelai Dengan Ekstrak Kunyit Dan Nanopartikel Seng Oksida. Jurnal Teknologi Dan Industri Pangan, 29(1), 85–92.

Fadhila, K., & Maharini, D. (2022). Preparasi dan Karakterisasi Komposit Kitosan-ZnO sebagai Agen Hidrofobik pada Kain Katun. Journal Of Chemistry, 11(1), 69–76.

Gudkov, S. V., Burmistrov, D. E., Serov, D. A., Rebezov, M. B., Semenova, A. A., & Lisitsyn, A. B. (2021). A Mini Review of Antibacterial Properties of ZnO Nanoparticles. Frontiers in Physics, 9, 1–12.

Gumaran, S., Sutrisno, N., & Iriani, E. S. (2020).Aplikasi Pelapisan Nanokomposit Untuk Mempertahankan Kualitas Salak Pondoh (Salacca edulis Reniw). Jurnal Penelitian Pascapanen Pertanian, 17(2), 77.

Handayani, R., & Nurzanah, H. (2018). Karakteristik edible film pati talas dengan penambahan antimikroba dari minyak atsiri lengkuas. Jurnal Kompetensi Teknik, 10(1), 1–11.

Jovanovi, J., Tanasijevi, G., Joksimovi, K., Baki, G., & Brankovi, G. (2021). Progress in Organic Coatings Chitosan and pectin-based films and coatings with active components for application in antimicrobial food packaging. 158(May).

Langkong, J., Genisa, J., Mahendradatta2, M., Rahman, N., & Naja, R. (2016). Penerapan TeknoLogi Tepat Guna Pada Pengolahan Buah Dan Sayur Di Desa Pasui Kecamatan Buntu Batu Kabupaten Enrekang Sulawesi Selatan. Jurnal Panrita Abdi, 1(1), 1–12.

Lim, J. H., Kim, J. A., Ko, J. A., & Park, H. J. (2015). Preparation and Characterization of Composites Based on Polylactic Acid and Beeswax with Improved Water Vapor Barrier Properties.

Maghfiroh, J., Sofa, A. D., Aprillia, A., & Affandi, A. R. (2018). Efektivitas Penambahan Kitosan dan Ekstrak Jeruk Nipis dalam Pembuatan Antimicrobial Edible Coating dan Aplikasinya pada Fresh-Cut Jambu Biji Kristal. Jurnal Ilmu Pangan Dan Hasil Pertanian, 2(1), 82–90.

Meindrawan, B., Edhi Suyatma, N., Muchtadi, T. R., & Iriani, E. S. (2016). Aplikasi pelapis bionanokomposit berbasis karagenan untuk mempertahankan mutu buah mangga utuh. Jurnal Keteknikan Pertanian, 5(1), 89–98.

Mudaffar, R. A. (2019). Karakteristik Edible Film Komposit Dari Pati Sagu, Gelatin Dan Lilin Lebah (Beeswax). Journal TABARO Agriculture Science, 2(2), 247.

Nabila, P., Kusdarwati, R., & Agustono. (2018). Pengaruh Penambahan Beeswax Sebagai Karakteristik Fisik Edible Film Kitosan. J.Ilmiah Perikanan Dan Kelautan, 10(1), 47–54.

Nabila, S. D. P., Kusdarwati, R., & Agustono, A. (2018). Pengaruh Penambahan Beeswax Sebagai Plasticizer Terhadap Karakteristik Fisik Edible Film Kitosan. Jurnal Ilmiah Perikanan Dan Kelautan, 10(1), 34.

Nandiwilastio, N. (2018). Formulasi pelapisan nanokomposit berbahan kitosan, beeswax dan nanopartikel ZnO serta aplikasinya untuk mempertahankan mutu benih kedelai (Glycine max).

Nandiwilastio, N., Muchtadi, T. R., Suyatma, N. E., & Yuliani, S. (2019). Pengaruh Penambahan Lilin Lebah Dan Nnaopartikel Seng Oksida Terhadap Sifat Fisik Dan Mekanis Film Berbasis Kitosan. J.Teknol.Dan Industri Pangan, 30(2), 119–126.

Oko, S., Kurniawan, A., Ramadhan, G., & Alam, P. (2023). Pengaruh Penambahan Massa Lilin Lebah (Beeswax) Sebagai Zat Anti Air Pada Pembuatan Edible Film Dari Beras Merah (Oryza nivara). J. Teknologi, 15(1), 65–72.

Ramnanan-singh, R. (2012). Formulation & Thermophysical Analysis of a Beeswax Microemulsion & The Experimental Calculation of its Heat Transfer Coefficient.

Romadhan, M. F., & Pujilestari, S. (2019). Sintesis Nanopartikel ZnO dan Aplikasinya sebagai Edible Coating Berbasis Pektin untuk Memperpanjang Umur Simpan Buah Belimbing. Jurnal Agroindustri Halal, 5(1), 030–038.

Rosida, D. F., Hapsari, N., & Dewati, R. (2018). Edible Coating dan Film dari Biopolimer Bahan Alami Terbarukan.

Saputra, W., Hartiati, A., Harsojuwono, B. A., Pertanian, F. T., Udayana, U., & Bukit, K. (2019). Pengaruh Konsentrasi Seng Oksida ( ZnO ) dan Penambahan Gliserol terhadap Karakteristik Bioplastik dari Pati Umbi Gadung ( Dioscorea hispida Deenst ). Jurnal Rekayasa Dan Manajemen Agroindustri, 7(4), 531–540.

Saputro, B. W., Dewi, E. N., & Susanto, E. (2017). Karakteristik Edible Film dari Campuran Tepung Semirefined Karaginan dengan Penambahan Tepung Tapioka dan Gliserol. Jurnal Pengetahuan Dan Biotek Hasil Pi, 6(2), 1–6.

Satriawan, M.B., & Illing, I. (2017). Uji FTIR Bioplastik dari Limbah Ampas Sagu dengan Penambahan Variasi Konsentrasi Gelatin. Jurnal Dinamika, 08(2), 1–13.

Yasmin, Q., Meindrawan, B., & Pamela, V. Y. (2020). Karakterisasi Edible film dari Karagenan , Lilin Lebah dan Asam Sitrat. Jurnal Teknologi Pengolahan Pertanian, 2(2), 27–3