JIPK. Volume 10 No 1. April 2018
Available online at https://e-journal.unair.ac.id/JIPK/index

## JIPK JURNAL ILMIAH PERIKANAN DAN KELAUTAN

## Research Article
Pengaruh  Penambahan Beeswax sebagai Plasticizer terhadap  Karakteristik  Fisik Edible Film Kitosan
The  Effect  of  Using  Beeswax  as  Plasticizer  against  Physical  Characteristics  of Chitosan Edible Film
Sabrina Dhimas Putri Nabila 1 , Rahayu Kusdarwati 2 , dan Agustono 2*
1 Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga, Surabaya 60115
2 Departemen Manajemen Kesehatan Ikan dan Akuakultur, Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga, Surabaya 60115

## ARTICLE INFO
Received: March 05, 2018 Accepted: April 20, 2018
*) Corresponding author: E-mail: agustono@fpk.unair.ac.id
Kata Kunci : Edible film, Chitosan, Plasticizer, Beeswax.
Keywords :
Edible film, Chitosan,
Plasticizer,Crude glycerol.

## Abstrak
Edible  film kitosan  merupakan  kemasan  primer biodegradable yang  dapat dimakan  berbentuk  lapisan tipis  dan  transparan. Edible  film kitosan  bersifat rapuh  dan  kurang  fleksibel  sehingga  perlu  ditambahkan plasticizer  beeswax . Beeswax atau  lilin  lebah  bersifat  ramah  lingkungan  dan  tidak  berbahaya  bagi tubuh manusia.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui film berbahan dasar kitosan dengan beeswax sebagai plasticizer dapat dijadikan sebagai bahan pembuatan edible  film serta  mengetahui  pengaruh  penambahan plasticizer beeswax terhadap  karakteristik  fisik edible  film kitosan.  Penelitian menggunakan  rancangan  acak  lengkap  (RAL)  dengan  enam  perlakuan  dan empat  ulangan.  Perlakuan dalam  penelitian  ini  adalah  penambahan konsentrasi beeswax yang  berbeda  yakni  0%,  1%,  2%,  3%,  4%,  dan  5%.  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  kitosan  dan plasticizer  beeswax dapat  dijadikan  sebagai bahan  pembuatan edible  film . Beeswax sebagai plasticizer memberikan pengaruh  terhadap  karakteristik  fisik edible  film kitosan.  Nilai ketebalan  pada edible film yang terbentuk bekisar antara 0,012-0,36 mm, kuat tarik antara 13,72 -  47,53kgf/cm2  dan  persen  pemanjangan  antara  3,34  –  7,44  %.  Peningkatan konsentrasi plasticizer beeswax menurunkan kuat tarik namun di sisi lain dapat meningkatkan nilai ketebalan dan nilai persen pemanjangan.

## Abstract
Edible  film  of  chitosan  is  the  primary  packaging  of  edible-shaped  that biodegradable,  thin  and  transparent.  Edible  film  of  chitosan  are  brittle  and  less flexible  so  that  needs  to  be  added  plasticizer  beeswax.  Beeswax  or  beeswax  is environmentally  friendly  and  not  harmful  to  the  human  body.  The  purpose  of this  research  is  to  determine  the  film  made  from  chitosan  with  beeswax  as  the plasticizer can serve as the ingredient edible film and figure out the influence of the  addition  of  the  plasticizer  beeswax  against  physical  characteristics  of chitosanedible  film.  The  results  showed  that  chitosan  and  plasticizer  beeswax can be used as material for edible films. Beeswax give influence on the physical characteristics  of  the  edible  film.  The  value  of  the  thickness  on  edible  film between  0.012-0.36  mm,  tensile  strength  between  13.72-47.53  kgf/cm2  and percent  of  elongation  3.34  –  7.44%.  The  increased  concentration  of  plasticizer beeswax  lose  strong  pull  but  on  the  other  hand  can  increase  the  value  of  the thickness and percent elongation
Cite  this  as: Sabrina,  D.  P.  N.,  Rahayu,  K.,  &  Agustono.  (2018).  Pengaruh  Penambahan Beeswax Sebagai Plasticizer Terhadap Karakteristik Fisik Edible Film Kitosan . Jurnal Ilmiah Perikanan dan Kelautan, 10(1):34-39. http://doi.org/10.20473/jipk.v10i1.8518

## 1. Pendahuluan
Bahan  pengemas  dari  plastik  (material sintetis) banyak digunakan dengan pertimbangan  ekonomis  dan  memberikan perlindungan  yang  baik  dalam  pengawetan. Penggunaan material sintetis tersebut berdampak  pada  pencemaran  lingkungan (Maghfiroh  dkk.,  2013).  Beranjak  dari permasalahan inilah yang mendasari dibutuhkannya bahan alternatif untuk membuat  bahan  pengemas  yang  ramah lingkungan  atau biodegradable .  Salah  satu alternatif  yang  bisa  dipilih  untuk  pengemas makanan yang ramah lingkungan ( biodegradable )  adalah edible  film (Afriyah dkk., 2015).
Salah  satu  sumber  daya  potensial  yang dapat  dijadikan  sebagai  bahan  dasar edible film yaitu  kitosan  yang  berasal  dari  limbah industri  pengolahan  udang  (Nurhayati  dan Agusman,  2011).  Kitosan  berpotensi  untuk dikembangkan  sebagai  bahan  pembuatan edible film karena  dapat  digunakan  sebagai penstabil, pengental, pengemulsi dan pembentuk lapisan  pelindung  jernih  pada produk  pangan  (Saputra,  2012). Edible  film kitosan  dengan  penambahan  bahan  tambahan plasticizer mempunyai  sifat  lebih  fleksibel daripada  film  tanpa plasticizer (Maghfiroh dkk.,  2013). Edible  film tanpa plasticizer yang  dibentuk  dari  polimer  murni  bersifat rapuh (Murni., 2013). Platicizer yang digunakan  adalah beeswax atau  lilin  lebah karena  bersifat  ramah  lingkungan  dan  tidak berbahaya bagi tubuh manusia sehingga perlu dilakukan  penelitian  ini  untuk  mengetahui pengaruh  penggunaan beeswax terhadap karakter fisik edible film kitosan.
2. Materi dan Metode
2.1 Materi Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah  kitosan,  akuades,  asam asetat  1%,  dan beeswax .  Kitosan  yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari PT. Biotech Surindo.

## 2.2 Rancangan Penelitian
Rancangan  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak
Lengkap  (RAL)  yang  dilakukan  secara eksperimental  laboratorium.  Penelitian  ini terdiri dari enam perlakuan dengan empat kali ulangan. Perlakuan terdiri dari: kontrol (tanpa beeswax ), penambahan beeswax 1%, 2%, 3%, 4%, dan 5%.

## 2.3 Produksi Edible Film Kitosan
Pembuatan edible  film kitosan  dimulai dengan melarutkan kitosan dengan pelarut asam asetat  1%  sebanyak  100  ml  di  atas heat  stirrer dengan  suhu  60°C  dengan  perputaran  6.000 rpm selama 15 menit. K itosan dilarutkan dalam pelarut  sedikit  demi  sedikit  supaya  tercampur sempurna.  Setelah  larutan  kitosan  terbentuk maka  ditambahkan plasticizer  beeswax sesuai perlakuan  kemudian  dihomogenkan  kembali selama  15  menit. Penambahan beeswax dilakukan sedikit demi sedikit disertai pengadukan  agar  terdispersi  merata  dalam larutan.  Suspensi  kemudian  dituangkan  di  atas cetakan  kaca  yang  telah  dilapisi  plastik polietilen. Pengeringan dilakukan dengan menggunakan  oven  pada  suhu  60°C  selama  3 jam.

## 2.4  Karakterisasi Edible Film Kitosan
Pengujian  karakteristik  fisik  dari edible film kitosan  yang  sudah  jadi  meliputi:  nilai ketebalan,  kuat  tarik  dan  persen  pemanjangan. Pengujian  ketebalan  dilakukan  dengan  alat jangka  sorong  sedangkan  kuat  tarik  dan  persen pemanjangan  diujikan  dengan  menggunakan Autograph .

## 2.5 Analisis Data
Parameter  utama  yang  diamati  adalah ketebalan,  kuat  tarik,  dan  persen  pemanjangan. Parameter pendukung meliputi derajat deasetilasi  kitosan,  pH  kitosan,  dan  kadar  abu kitosan. Parameter pendukung digunakan untuk melengkapi data parameter utama.
Data  penelitian  dianalisis  menggunakan Analysis  of  Varian (ANOVA)  dan  dilanjutkan dengan  menggunakan  Uji  Jarak  Berganda Duncan  ( Duncan`s  Multiple  Range Test )  untuk mengetahui perbedaan antar perlakuan. Perhitungan  statistik  menggunakan aplikasi SPSS versi 16.

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Ketebalan
JIPK. Volume 10 No. 1 April 2018 / Pengaruh Penambahan Beeswax Sebagai Plasticizer Terhadap ......................... …….
Hasil  rata-rata  pengukuran  ketebalan edible  film kitosan  dengan  penambahan beeswax sebagai plasticizer bekisar  antara 0,012-0,36  mm.  Perlakuan  dengan  nilai ketebalan tertinggi adalah perlakuan F, sedangkan  perlakuan  dengan  nilai  terendah adalah  perlakuan  A.  Berdasarkan  hasil  uji ANAVA  menunjukkan  bahwa  konsentrasi beeswax berpengaruh  nyata  (p  ≤  0,05)  pada nilai ketebalan edible film kitosan. Peningkatan konsentrasi beeswax perlakuan  A  (tanpa beeswax )  ,  B  ( beeswax 1%),  dan  F  ( beeswax 5%)  berbeda  nyata  dengan  perlakuan  lain, sedangkan  perlakuan  C  ( beeswax 2%),  D ( beeswax 3%),  dan  E  ( beeswax 4%)  tidak berbeda nyata (Tabel 1).
Edible  film kitosan  tanpa  penambahan plasticizer  beeswax cenderung  tipis  dan  rapuh, sedangkan edible  film dengan  penambahan plasticizer  beeswax lebih  tebal  sebanding dengan bertambahnya konsentrasi dari beeswax tersebut.  Herawan  (2015)  menyatakan  bahwa peningkatan konsentrasi beeswax dapat meningkatkan ketebalan f ilm karena terbentuknya  kristal  lilin  lebah  ( beeswax )  pada matriks  film.  Menurut  Kurniawati  (2015),  bila suatu  lemak  didinginkan,  maka  panas  yang hilang  akan  memperlambat  gerakan  molekul dalam  lemak,  sehingga  jarak  antar  molekul menjadi lebih kecil maka akan timbul gaya tarik menarik  antar  molekul  yang  disebut  dengan gaya  Van  der  Walls.  Gaya  ini  menyebabkan asam  lemak  dalam  molekul  lemak  akan
Tabel 1. Rata-Rata Ketebalan Edible Film Kitosan Perlakuan Rata-Rata Ketebalan ± SD (mm) Transformasi A (tanpa beeswax ) 0,012±0,0003 0,9285 d ±0.0025 B ( beeswax 1%) 0,14±0,03 0,8894c±0,049 C ( beeswax 2%) 0,24±0,17 0,8746 b ±0,0096 D ( beeswax 3%) 0,27±0,02 0,8622 b ±0,011 E ( beeswax 4%) 0,29±0,01 0,8746 b ±0,005 F ( beeswax 5%) 0,36±0,014 0,9285 a ±0,007
Keterangan : Notasi yang berbeda pada kolom sama menunjukkan terdapat perbedaan yang nyata (p ≤ 0,05). SD = Standar Deviasi.
Tabel 2. Rata-Rata Ketebalan Edible Film Kitosan Perlakuan Rata-Rata Ketebalan ± SD (mm) Transformasi A (tanpa beeswax ) 0,012±0,0003 0,9285 d ±0.0025 B ( beeswax 1%) 0,14±0,03 0,8894 c ±0,049 C ( beeswax 2%) 0,24±0,17 0,8746 b ±0,0096 D ( beeswax 3%) 0,27±0,02 0,8622 b ±0,011 E ( beeswax 4%) 0,29±0,01 0,8746 b ±0,005 F ( beeswax 5%) 0,36±0,014 0,9285 a ±0,007
Keterangan : Notasi yang berbeda pada kolom sama menunjukkan terdapat perbedaan yang nyata (p ≤ 0,05).
tersusun  berjajar  dan  saling  bertumpuk  serta berikatan  membentuk  kristal.  Hal  ini  diduga sebagai  penyebab  nilai  ketebalan  meningkat seiring dengan bertambahnya konsentrasi beeswax dalam  larutan.  Berdasarkan  hasil  Uji Jarak  Berganda  Duncan,  perbedaan  ketebalan pada edible  film kitosan  dengan  penambahan beeswax sebagai plasticizer sebanyak  0%,  1%, 2%,  3%,  4%,  dan  5%  berbeda  nyata,  karena semakin  banyak  jumlah  padatan  dalam  larutan maka edible film akan semakin tebal.
3.2 Kuat Tarik Hasil rata-rata pengujian kuat tarik edible film kitosan  dengan  penambahan beeswax sebagai plasticizer bekisar  antara  13,72  - 47,53kgf/cm 2 .  Berdasarkan  hasil  uji ANAVA diketahui  bahwa  konsentrasi beeswax antar perlakuan  berpengaruh  nyata  (p  ≤  0,05)  pada nilai  kuat  tarik edible  film kitosan.  Hasil  Uji Jarak  Berganda  Duncan  menunjukkan  bahwa perlakuan  A  (tanpa beeswax )  dan  perlakuan  B ( beeswax 1%) berbeda nyata bila dibandingkan perlakuan  lainnya,  sedangkan  perlakuan  C ( beeswax 2%),  D  ( beeswax 3%),  E  ( beeswax 4%), dan F ( beeswax 5%) tidak berbeda nyata. Nilai  kuat  tarik  tertinggi  pada  perlakuan  A (tanpa beeswax ),  sedangkan  perlakuan  dengan nilai  terendah  adalah  perlakuan  F  ( beeswax 5%). Nilai kuat tarik tertinggi pada perlakuan A (tanpa beeswax )  yaitu  sebesar  47,  53kgf/cm 2 . Ketebalan  setiap  perlakuan  dapat  dilihat  Tabel 2.
Kuat tarik merupakan gaya tarik maksimum yang dapat ditahan oleh sebuah film
hingga  terputus  (Murni,  2013).  Kuat  tarik merupakan parameter yang penting bagi sebuah edible  film.  Edible  film  dengan  kekuatan  kuat tarik  yang  tinggi  akan  mampu  melindungi produk  dari  gangguan  mekanis  dengan  baik. Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  semakin banyak  penambahan  beeswax  pada  edible  film kitosan  maka  kekuatan  tarik  edible  film semakin  turun.  Hal  tersebut  terjadi  karena  sifat lilin  lebah  (beeswax)  sebagai  plasticizer  adalah menurunkan  kekakuan  supaya  film  lebih fleksibel  sehingga  kekuatan  film  juga  menurun (Dhewi, 2011).
Kuat tarik menurun
dengan meningkatknya konsentrasi lilin lebah (beeswax)  menyebabkan  film  menjadi  rapuh. Herawan (2015) menyatakan bahwa konsentrasi lilin  lebah  (beeswax)  yang  tinggi  dapat menurunkan  nilai  kuat  tarik  dari  suatu  bahan. Lilin  lebah  (beeswax)  merupakan  lipid  yang tidak  larut  dalam  air  pada  saat  pembuatan  film sehingga  ikatan  yang  terjadi  tidak  terbentuk dengan  baik  dan  menurunkan  nilai  kuat tariknya.  Utari  (2012)  menyatakan  bahwa semakin  banyak  konsentrasi  plasticizer  yang ditambahkan, maka ikatan kohesi antar polimer akan  semakin  kecil.  Gaya  intermolekul  yang turun  akan merenggangkan jarak antar molekul sehingga  edible  film  menjadi  lebih  mudah putus.  Peningkatan  fleksibilitas  film  diiringi dengan  penurunan  kuat  tarik  film  tersebut (Saputra, 2012).
Tabel 3. Rata - Rata Persen Pemanjangan Edible Film Perlakuan Rata-Rata Persen Pemanjangan Transformasi ± SD (%) A (tanpa beeswax ) 3,34±0,4 1,96 e ±0,1 B ( beeswax 1%) 4,46±0,91 2,22 d ±0,2 C ( beeswax 2%) 6,36±0,075 2,62 bc ±0,01 D ( beeswax 3%) 6,85±0,12 2,71 ab ±0,02 E ( beeswax 4%) 7,44±0,072 2,82 a ±0,072 F ( beeswax 5%) 5,72±0,46 2,49 c ±0,94
Keterangan : Notasi yang berbeda pada kolom sama menunjukkan terdapat perbedaan yang nyata (p ≤ 0,05). SD = Standar Deviasi.
JIPK. Volume 10 No. 1 April 2018 / Pengaruh Penambahan Beeswax Sebagai Plasticizer Terhadap ......................... …….

## 3.3 Persen Pemanjangan
Hasil rata-rata pengujian persen
pemanjangan edible  film kitosan  dengan penambahan beeswax sebagai plasticizer bekisar antara 3,34 – 7,44 %. Hasil uji ANAVA menunjukkan bahwa konsentrasi beeswax antar perlakuan  berpengaruh  nyata  (p  ≤  0,05)  pada nilai  persen  pemanjangan edible  film kitosan.
Hasil Uji Jarak Berganda Duncan menunjukkan bahwa  perlakuan  A  (tanpa beeswax ),  B ( beeswax 1%),  E  ( beeswax 4%),  dan  F ( beeswax 5%)  berbeda  nyata  satu  sama  lain, sedangkan  perlakuan  D  ( beeswax 3%)  dan perlakuan C ( beeswax 2%) tidak berbeda nyata.
Nilai  persen  pemanjangan  tertinggi  terdapat pada  perlakuan  F  ( beeswax 5%),  sedangkan edible  film kitosan  dengan  nilai  persen pemanjangan  terendah  terdapat  pada  perlakuan A  (tanpa beeswax ).  Rata-rata  nilai  persen pemanjangan  setiap  perlakuan  dapat  dilihat pada Tabel 3.
Persen pemanjangan
merupakan perubahan  panjang  maksimum  sebelum edible film terputus  (Winarti,  2012).  Pada edible  film yang  berbahan  dasar  kitosan  tanpa beeswax sebagai plasticizer terlihat  bahwa  persen perpanjangannya  adalah  1,96  %,  sedangkan pada penambahan beeswax sebesar  1%,  2%, 3%,  dan  4%  terjadi  peningkatan  persen pemanjangan  yaitu  2,22%;  2,62%;  2,71%; 2,82%, tetapi terjadi penurunan persen pemanjangan  sebesar  2,49%  pada edible  film dengan  penambahan beeswax sebesar  5%.
Menurut Herawan (2015), komposisi campuran edible  film melampaui  titik  jenuh  sehingga beeswax yang  berlebih  berada  pada  fase tersendiri di luar fase kitosan yang menyebabkan film semakin tidak homogen. Hal tersebut  didukung  oleh  pernyataan  Dhewi (2011), keadaan tersebut menyebabkan penurunan  gaya  intermolekul  antar  rantai menurun. Analisa tersebut menunjukkan bahwa penambahan beeswax yang paling efektif untuk meningkatkan  pemanjangan  adalah  tidak  lebih dari 4% berat per volume.

## 4. Kesimpulan
Kitosan  dan plasticizer  beeswax dapat dijadikan  sebagai  bahan  pembuatan edible  film dan beeswax sebagai plasticizer memberikan pengaruh terhadap karakteristik fisik edible film kitosan.  Peningkatan  konsentrasi plasticizer beeswax menurunkan  kuat  tarik  namun disisi lain  dapat  meningkatkan  nilai  ketebalan  dan nilai persen pemanjangan. Nilai ketebalan pada edible film yang terbentuk bekisar antara 0,012-
0,36 mm, kuat tarik antara 13,72 - 47,53kgf/cm 2 dan persen pemanjangan antara 3,34 – 7,44 %.

## Daftar Pustaka
Afriyah, Y., Putri, W. D., & Wijayanti, D. S. (2015). Penambahan Aloe  Vera  L .  dengan  Tepung Sukun ( Artocarpus communis ) dan Ganyong ( Canna  edulis  ker .)  Terhadap  Karakteristik
Edible Film . Jurnal Pangan dan Agroindustri, 3(4): 1313-1324
Dhewi,  L.  S.  (2011)  Pengaruh  Penambahan
Plasticizer Lilin Lebah Terhadap Karakteristik Edible  Film Pati-Kitosan. Skripsi.  Surabaya:  Fakultas  Sains  dan Teknologi Universitas Airlangga.
Herawan,  C.  D.  (2015).  Sintesis  dan  Karakteristik Edible  Film dari  Pati  Kulit  Pisang  dengan Penambahan Lilin Lebah ( Beeswax ). Skripsi. Semarang:  Fakultas  Matematika  dan  Ilmu
Pengetauan Alam Universitas Negeri Semarang.
Kurniawati,  K.  (2015).  Potensi  Pemanfaatan  Pati Propagul Bruguiera  gymnorrhizza dalam Pembuatan  dan  Karakterisasi Edible  Film dengan  Konsentrasi  Variasi  Konsentrasi Sorbitol Sebagai
Pemlastis. Skripsi. Surabaya:  Fakultas  Perikanan  Universitas Airlangga.
Maghfiroh,  Woro,  S.,  &  Susatyo,  E.  B.  (2013). Sintesis  dan  Karakterisasi Edible  Film Kitosan  Termodifikasi  PVA  dan  Sorbitol. Indonesian  Journal  of  Chemical  Science , 2(1):1-6.
Murni, W., Pawignyo, S., Widyawati, D., & Sari, N. (2013). Pembuatan Edible Film dari Tepung Jagung ( Zea Mays L. )dan Kitosan. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia Kejuangan. ISSN hal. 1693-4393.
Nurhayati, & Agusman. (2011). Edible Film Kitosan dari  Limbah  Udang  sebagai  Pengemas Pangan  Ramah  Lingkungan. Jurnal  Balai Besar  Riset  Pengolahan  Produk  dan Bioteknologi  Kelautan  dan  Perikanan, 6 (1):38-44
Saputra,  E.  (2012).  Penggunaan Edible  Film dari Chitosan dengan Plasticizer Karboksimetilselulosa (CMC) Sebagai
Pengemas BurgerLele Dumbo. Tesis. Bogor:
Sekolah  Pascasarjana  Institut  Pertanian
Bogor.
Utari,  S.  P.  (2012).  Analisis  Jaringan  Tanaman Lindur ( Bruguiera gymnorrhizza ) dan Pemanfaatan  Patinya  Sebagai Edible  Film dengan Penambahan Gliserol dan Karaginan.
Skripsi.  Bogor:  F  akultas  Perikanan  dan  Ilmu Kelautan. Institut Pertanian Bogor.
Winarti,  C.,  Miskiyah,  &  Widaningrum.  (2012).
Teknologi  Produksi  dan  Aplikasi  Pengemas
Edible Antimikroba  Berbasis  Pati .  Jurnal Penelitian  dan  Pengembangan  Pertanian, 31(3):85-93.