Friska Tania Hutabarat 1 *, Setyadi Gumaran 2 ,
Ni Wayan Arya Utari 3 ISSN: 2721-8589 (media online) ISSN: 2721-8597 (media cetak)
123 Program Studi Teknik Biosistem, Institut Teknologi  Sumatera,
Jl. Terusan Ryacudu, Way Huwi, Kec. Jati Agung, Kabupaten Lampung Selatan, Lampung, 35365, Indonesia
1 friskatania005@gmail.com AGRISINTECH 2 setyadi.gumaran@tbs.itera.ac.id Journal of Agribusiness and Agrotechnology 3 niwayan.utari@tbs.itera.ac.id Vol.5, No.1 (2024) * Penulis Korespodensi

## KARAKTERISTIK FISIK
EDIBLE FILM NANOKOMPOSIT

## BERBASIS KITOSAN DENGAN PENAMBAHAN BEESWAX DAN NP-ZnO
Physical Characteristics of Chitosan-Based Edible Nanocomposite Films with Beeswax and NP-ZnO Addition

## 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 B 1 Z 1 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.
Keywords: edible film; lipid; nanocomposite; polymer; NP-ZnO .

## ABSTRAK
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/m 2 ,  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 B 1 Z 1 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.
Kata kunci: lipid; nanokomposit; pelapisan film; polimer; NP-ZnO .

## PENDAHULUAN
Kualitas komoditi pertanian yang menurun dapat diperbaiki melalui penerapan metode  pelapisan.  Pelapisan  dapat  menjaga mutu  komoditi  pertanian  dengan  cara menghambat proses respirasi dan transpirasi pada  komoditi  (Langkong et  al .,  2016). Pelapisan  dapat  memperlambat  komoditi pertanian  dari  pembusukan,  kerutan,  atau layu. Edible film merupakan salah satu teknik pascapanen yang digunakan untuk mempertahankan  mutu  dari  suatu  komoditi pertanian  dengan  metode  pelapisan  pada komoditi  tersebut. Edible  film tersusun  atas polisakarida, protein, lipid, dan kombinasinya (Rosida et al ., 2018). Polisakarida dan protein mampu memperbaiki sifat mekanik dari lapisan film tetapi  mempunyai  kelemahan  pada  sifat penghalang  air.  Senyawa  yang  mempunyai sifat  penghalang  air  yang  baik  dapat ditemukan pada lipid, sehingga penggabungan  antara  lipid  dan  polimer mampu  membentuk  sebuah  lapisan  yang dapat dijadikan sebagai  lapisan film (Gumaran et al ., 2020).
Nanokomposit  adalah  suatu  struktur lapisan yang terbentuk dari gabungan bahan anorganik, partikel nano, dan polimer alami. Nanopartikel  yang  digunakan  mempunyai skala nanometer (1-100 mm). Adapun fungsi dari  nanokomposit  berbasis  polimer  untuk menciptakan  lapisan  film  dengan  sifat mekanik  seperti  kekuatan,  fleksibilitas, stabilitas termal, dan karakteristik penghalang  gas  yang  optimal  (Gumaran et al ., 2020).
Kitosan adalah salah satu biopolimer yang berasal  dari  udang,  kepiting,  bekicot  dan jamur.    Salah  satu  sifat  yang  dimiliki  oleh kitosan yaitu mudah terurai oleh mikroorganisme  dan  mempunyai  fungsi untuk menghambat kebusukan atau penuaan pada  produk  pertanian.  Karakteristik  lain yang dimiliki oleh kitosan yaitu mempunyai sifat antimikroba sehingga mampu menghambat pertumbuhan bakteri dan jamur pada makanan, material yang tidak memiliki
bau,  transparan,  lentur,  dan  aman  untuk dikonsumsi (Maghfiroh et al ., 2018). Kitosan merupakan  jenis  polimer  yang  mempunyai sifat  penghalang  air  yang  rendah  sehingga membutuhkan  kombinasi  dari  lipid  untuk pembuatan  lapisan  (Fadhila  &  Maharini, 2022). Sifat penghalang air yang rendah pada kitosan  berdampak  buruk  bagi  komoditi pertanian dikarenakan komoditi tersebut akan rentan terhadap kelembapan sehingga mempercepat kerusakan dan kebusukan.
Lipid  mempunyai  fungsi  pada  lapisan film  untuk  mengompensasi  kehilangan lapisan  alami  pada  buah  selama  proses pascapanen.  Salah  satu  jenis  lipid  yaitu beeswax. Beeswax mempunyai sifat hidrofobik yang mampu menghalangi peningkatan  kelembapan  pada  komoditi pertanian.  Tujuan  kombinasi beeswax pada lapisan  film  untuk  memperlambat  laju transpirasi  sehingga  mencegah  terjadinya kehilangan air akibat proses penguapan tinggi yang  berdampak  pada  kelayuan  dan  keriput pada produk pertanian(Oko et al ., 2023).
Nanopartikel  yang  digunakan  sebagai bahan  pencampuran  lapisan  nanokomposit adalah  zinc-oksida  (NP-ZnO).  Menurut Badan  Pengawas  Pangan  dan  Obat-obatan Amerika (FDA), ZnO dikenali secara umum sebagai zat yang aman atau GRAS ( Generally Recognized as Safe ) (Romadhan & Pujilestari,  2019).  Sifat  mekanis  dan kestabilan  pada  kondisi  termal  menjadi alasan  material  pengisi  NP-ZnO  banyak digunakan  pada  industri  pengemas.  Selain itu,  material  NP-ZnO  juga  diminati  dalam bidang  kedokteran  dan  teknik  karena memiliki  sifat  antibakteri  yang  unggul, khususnya dalam menangani bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus  aureus (Gudkov et al ., 2021). Tujuan dari penelitian ini  adalah  untuk  mempelajari  pengaruh penambahan beeswax, NP-ZnO, dan interaksi antara beeswax dan  NP-ZnO  terhadap karakteristik  fisik  (ketebalan,  warna,  sifat mekanis  kuat  tarik,  laju  transmisi  uap  air) film  kitosan,  menentukan  formulasi  terbaik film  kitosan  dengan  penambahan beeswax
dan NP-ZnO, serta mempelajari karakteristik gugus  fungsional  pada  film  kitosan  dengan penambahan beeswax dan  NP-ZnO  pada sampel terbaik film yang didapat.

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan meliputi beaker, stirring hot plate (Ika, Jerman), Ultra Turrax (Ika, Jerman), pot urin, jarhermetik, parafilm, neraca  analitik  (Shimadzu,  Filipina),  cawan plastik,  mikrometer  sekrup,  higrometer, termometer,  desikator,  cawan  Petri,  dan colorimeter (WR-10, China), Spektrofotometer  FTIR  (Bruker,  USA), Universal  testing  machine  (Zwick  Roell  All Round  Z250SR,  Jerman),  oven  (Memmert, Jerman).
Bahan yang digunakan meliputi nanopartikel ZnO dengan rata-rata ukuran 20 nm  (Jepang,  Wako),  lilin  lebah food  grade (Fadjar Kimia, Indonesia), gliserol (Brataco, Indonesia),  tween  60  (Brataco,  Indonesia), span 60 (Brataco, Indonesia), kalium klorida (KCl)  (Pudak,  Indonesia),  kalsium  klorida anhidrat  (CaCl 2 )  (Merck,  Jerman),  asam asetat (Brataco, Indonesia).

## Pembuatan Larutan
Penelitian  ini  dilakukan  di  Laboratorium Teknik Biosistem, Institut Teknologi Sumatera,  Lampung  Selatan,  mulai  dari Maret hingga Juli 2023. Langkah awal dalam prosedur  adalah  pembuatan  emulsi beeswax sesuai  dengan  metode  yang  telah  diacu  dari (Ramnanan-singh,  2012).  Sebanyak  20,3 gram beeswax dilelehkan dengan menggunakan stirring  hot  plate pada  suhu 70°C.  Sementara  itu,  Span  60  seberat  10,9 gram  dan  Tween  60  seberat  29,8  gram  juga dilelehkan  pada  suhu  yang  sama,  dan dicampur  dengan beeswax yang  telah dilelehkan.  Setelah  campuran  terbentuk, akuades ditambahkan perlahan-lahan sebanyak 140 mL sambil terus diaduk hingga merata pada suhu 70°C. Setelah pencampuran, homogenisasi dilakukan
dengan kecepatan 8500 rpm selama 15 menit menggunakan  alat ultra  turrax hingga mencapai  keseragaman.  Pembuatan  larutan nanokomposit  dilakukan  sesuai  dengan penelitian  terdahulu  (Nandiwilastio et  al ., 2019). NP-ZnO (b/b kitosan) pada konsentrasi yang berbeda yaitu (1%, 2%, 3%) dilarutkan  dengan  akuades  selama  15  menit menggunakan  ultra  turrax.  Kitosan    dengan konsentrasi  1%  dan  asam  asetat  1% dilarutkan  menggunakan stirring  hot  plate dengan  suhu  60 o C    dan  ditambahkan  0,5% gliserol    (v/v)  sampai  larut.  Tambahkan larutan  NP-ZnO  yang  sudah  tercampur dengan  akuades  kedalam  larutan  kitosan. Setelah  larutan  kitosan  dan  NP-ZnO tercampur,  emulsi beeswax dimasukkan dengan konsentrasi 1%,2%,3% dan dilarutkan  hingga  merata  pada stirring  hot plate. Larutan  yang  digunakan  untuk percobaan  sampel  kontrol  adalah  larutan kitosan  tanpa  panambahan  larutan  NP-ZnO dan beeswax .

## Pembuatan Lapisan
Sebanyak  25  ml  larutan  nanokomposit dimasukkan kedalam cawan petri plastik dan dikeringkan pada suhu 50 0 C selama 14 jam. Setelah  mengering,  lapisan  dilepaskan  dari cawan plastik, dibungkus dengan aluminium foil,  dan  disimpan  selama  48  jam  pada kelembaban  relatif  (RH)  53%  sebelum dilakukan analisis.

## Pengukuran Ketebalan
Analisis  ketebalan  dievaluasi  dengan akurasi  0,01  mm  pada  mikrometer  sekrup. Terdapat  5  titik  pengukuran  dengan  posisi yang beda sehingga nilai ketebalan didapatkan dari hasil rata-rata nilai pengukuran yang diambil.

## Warna
Alat  yang  digunakan  untuk  mengukur warna  pada  lapisan  adalah colorimeter dengan plat standar (L= 100, a= -0,01, dan b= 0,01) yang mengacu pada metode (Meindrawan et  al .,  2016).  Pengukuran
dilakukan  pada  5  titik  yang  beda    dengan  3 kali pengulangan pada lapisan film.Perhitungan  perbedaan  warna  (ΔE) dilakukan dengan menggunakan rumus yang telah ditetapkan peneliti terdahulu (Yasmin et al ., 2020)
ΔE = [(ΔL) 2 + (Δa) 2 + (Δb) 2 ] 0,5 (1)
Nilai ΔL*, Δa*, dan Δb* diperoleh dengan menghitung  selisih  antara  plat  standar  dan sampel film.
Sifat  Mekanis  Kuat  Tarik  Lapisan  Film (Modifikasi ASTM D 882-02-2002)
Sifat mekanis film diuji dengan modifikasi penelitian  terdahulu  (Meindrawan et  al ., 2016).  Pengujian  dilakukan  menggunakan mesin  uji  tarik  universal.  Sampel  lapisan berukuran  2  cm  x  7  cm  ditempatkan  pada gripper  awal  sepanjang  17  mm  dan  ditarik dengan  kecepatan  20  mm/menit.  Nilai  kuat tarik  dan  elongasi  dihitung  menggunakan persamaan yang telah ditetapkan berdasarkan metode penelitian sebelumnya (Persamaan 2 dan 3). F adalah Gaya kuat tarik (N), A adalah Luas penampang bidang gaya (m 2 ), l1 adalah Panjang  awal  (m),  dan  l2  adalah  Panjang akhir (m).
Kuat tarik = 𝐹 𝐴 (2)
Elongasi = 𝑙2−𝑙1 𝑙1 𝑥100% (3)

## Pengukuran Laju Transmisi Uap Air
Pengukuran
dilakukan
dengan
menggunakan metode yang dimodifikasi oleh penelitian  (Nandiwilastio,  2018).  Sampel dipotong dengan diameter 30 mm kemudian diletakkan  dalam  pot  urine  dan  disimpan dalam  hemertico  pada  suhu  25 o C.  Untuk menjaga  gradien  RH  pada  film,  CaCl2 anhidrat  ditempatkan  dalam  pot  urine  untuk mencapai  RH  2%,  sementara  larutan  KCl jenuh  ditempatkan  dalam  hemertico  untuk
mencapai  RH  97%.  Pot  urine  ditimbang secara  bertahap  untuk  menghitung  tingkat transmisi uap air/ Water VaporTransmission Rate (WVTR) dalam gram per meter persegi per jam, yang dihitung dari kemiringan garis dalam  analisis  regresi  bobot  sebagai  fungsi waktu.  Rumus  untuk  menghitung  WVTR ( Water  Vapor  Transmission  Rate )  adalah berdasarkan penelitian sebelumnya (Gumaran et  al .,  2020).  S  adalah  Slope  dan Ls adalah Luas Sampel (m 2 )
WVTR = 𝑆 𝐿𝑠 (4)

## Prosedur Pemilihan Formulasi Terbaik
Langkah  dalam  pemilihan  formulasi  terbaik menggunakan  metode  de  garmo  yang  telah dimodifikasi dari penelitian terdahulu (Yasmin et al ., 2020), dimana langkah yang dilakukan seperti (1) kelompokkan parameter formulasi, (2) parameter dari masing-masing formulasi diberikan bobot 0-1, (3) perhitungan  nilai  efektivitas  (NE)  seperti persamaan 5. NE adalah Nilai Efektivitas, Np adalah  Nilai  perlakuan,  Ntb  adalah  Nilai terbaik, dan Ntj  adalah Nilai terburuk. Nilai terbaik  dilihat  dari  nilai  parameter  tertinggi, sedangkan nilai parameter terendah dikatakan  sebagai  nilai  terburuk,  dan  begitu juga sebaliknya, (4) nilai hasil (NH) dihitung melalui perkalian antara nilai efektivitas (NE) dengan  bobot  nilai  yang  diberikan,  (5)  nilai NH tertinggi didapatkan dari hasil penjumlahan nilai NH pada semua parameter formulasi.
NE = 𝑁𝑝−𝑁𝑡𝑗 𝑁𝑡𝑏−𝑁𝑡𝑗 (5)

## FTIR (FourierTransformInfrared)
Pengujian  FTIR  ( Fourier  Transform Infrared )  dilakukan  sesuai  dengan  prosedur penelitian yang telah dijelaskan sebelumnya. (Afifah et al ., 2018). Pengujian dengan FTIR dilakukan  untuk  formulasi  terbaik.  Proses pengujian dimulai dengan memotong sampel
berukuran 2 × 2 meter dan menempatkannya pada  holder  yang  telah  disiapkan.  Langkah berikutnya adalah menyesuaikan alat spektrofotometer  FTIR  dan  melakukan pencarian  puncak  spektrum.  Monitor  akan mencatat bilangan gelombang dan intensitas dari spektrum gugus yang terdeteksi.

## Analisis Data
Analisis  data  dalam  penelitian  ini menggunakan metode RAL faktorial. Faktor pertama  adalah  variasi  formulasi beeswax (1%, 2%, 3%), sementara faktor kedua adalah konsentrasi NP-ZnO (1%, 2%, 3%). Dengan demikian, terdapat sembilan sampel formulasi  kombinasi  (B 1 Z 1 = beeswax 1% dan ZnO 1%, B 1 Z 2 = beeswax 1% dan ZnO 2%, B 1 Z 3 = beeswax 1% dan ZnO 3%, B 2 Z 1 = beeswax 2% dan ZnO 1%, B 2 Z 2 = beeswax 2%  dan  ZnO  2%,  B 2 Z 3 = beeswax 2%  dan ZnO  3%,  B 3 Z 1 = beeswax 3%  dan  ZnO  1%, B 3 Z 2 = beeswax 3%  dan  ZnO  2%,  B 3 Z 3 = beeswax 3%  dan  ZnO  3%)    ditambah  satu kontrol  (K=  kontrol)  dalam  penelitian  ini, masing-masing dengan tiga kali pengulangan.  Data  dianalisis  menggunakan uji  sidik  ragam  ANOVA  dan  jika  terdapat perbedaan  nyata  antara  perlakuan,  uji lanjutan  (DMRT)  dilakukan  menggunakan perangkat lunak SPSS Statistics 20.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Ketebalan
Ketebalan adalah salah satu analisis yang paling  penting  karena  ketebalan  film memengaruhi  sifat  mekanis  film  seperti WVTR (Water  VaporTransmission    Rate) dan nilai kuat tarik dari lapisan film (Saputro et al ., 2017). Semakin tebal lapisan film maka semakin rendah nilai Water Vapor Transmission  Rate (WVTR)  dan  kuat  tarik lapisan film. Pada data penelitian menunjukkan  bahwa    semakin  tinggi konsentrasi beeswax dan  NP-ZnO  yang digunakan  maka  nilai  ketebalan  film  juga semakin  meningkat  (Eka  Putri et  al .,  2018).
Data ketebalan lapisan film dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Ketebalan lapisan film
Hasil pengukuran menyatakan bahwa nilai ketebalan  berkisar  antara  0,06-0,12  mm dengan  nilai  ketebalan  tertinggi  adalah perlakuan  B 3 Z 3 dengan  konsentrasi  3% beeswax dan  3%  NP-ZnO  sebesar  0,12  mm sedangkan perlakuan terendah adalah perlakuan B 1 Z 1 dengan konsentrasi beeswax 1% dan ZnO 1% sebesar 0,08 mm dan nilai kontrol sebesar 0,06 mm. NP-ZnO memiliki luas permukaan dan energi permukaan yang besar  sehingga  dapat  berinteraksi  dan tercampur  dengan  baik  pada  matriks  film. Penelitian (Eka Putri et al ., 2018) mengatakan bahwa NP-ZnO dapat meningkatkan  ketebalan  film  dikarenakan dapat memberikan penambahan total padatan pada  film  dengan  ketebalan  sebesar  0,06- 0,12mm.
Penambahan beeswax pada  lapisan  film memberikan  pengaruh  yang  signifikan terhadap  ketebalan  film.  Gerakan  molekul yang  lambat  menyebabkan  Jarak  yang  lebih dekat antara molekul menyebabkan terjadinya gaya tarik-menarik antara molekul tersebut.  Penelitian  (Oko et  al .,  2023) menyatakan  penambahan  4% beeswax pada lapisan edible  film dari  beras  merah memberikan  pengaruh  pada  ketebalan  film sebesar  0,246  mm.  Penambahan beeswax juga  sangat  berpengaruh  terhadap  tingkat barrier kelembapan  suatu lapisan  film  yang
0,065f
0,087e 0,091e 0,090e 0,108d 0,110d 0,116c 0,119bc 0,117de 0,125a 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 K B1Z1 B1Z2 B1Z3 B2Z1 B2Z2 B2Z3 B3Z1 B3Z2 B3Z3 K e te b a la n ( m m ) Sampel
saling  berkaitan.  Semakin  tebal  lapisan  film maka semakin baik tingkat barrier lapisan.

## Warna
Warna  pada  lapisan  film  mempunyai pengaruh  terhadap  penerimaan  konsumen terhadap  komoditi  pertanian  yang  dilapisi film.  Dari  hasil  penelitian  didapatkan  hasil nilai  ΔE  mengalami  peningkatan.  Hasil peningkatan  nilai  ΔE*  dapat  dilihat  pada dalam bentuk Tabel 1.
Hasil  dari penelitian menyatakan bahwa nilai ΔE* tertinggi terdapat pada sampel B 3 Z 2 dengan kombinasi beeswax 3% dan NP-ZnO 2% dengan nilai 77,06 sedangkan nilai ΔE* terendah  terdapat  pada  sampel  B 1 Z 2 dengan nilai  76,38  .  Dari  hasil  penelitian,  semakin meningkatnya  konsentrasi beeswax yang dicampur dalam larutan film, mengakibatkan warna  yang  dihasilkan  menjadi  semakin putih. Beeswax mempunyai pengaruh terhadap  penampakan  visual  dari  film berbasis kitosan murni. Hasil dari penelitian (Nandiwilastio,  2018)  menyatakan  bahwa penambahan kombinasi beeswax 5% dan NP- ZnO  1%  dapat  meningkatkan  nilai  warna lapisan  film  (ΔE*)  dari  2,30  menjadi  8,13. Penurunan  transparansi  pada  lapisan  film berbasis  kitosan  terjadi  karena  adanya rekristalisasi beeswax pada  suhu  ruang. Penambahan  komponen  lemak  memberikan pengaruh terhadap nilai kekeruhan film. NP- ZnO  pada  lapisan  film    dapat  menurunkan transparansi  lapisan  film,  namun  efek  yang
diberikan tidak terlalu besar jika dibandingkan  dengan beeswax .  Pendapat ini serupa dengan penelitian (Meindrawan et al ., 2016) yang menyatakan bahwa penambahan NP-ZnO  1%  pada  film  berbasis  karagenan dapat meningkatkan nilai warna lapisan film (ΔE*) dari 0,72 menjadi 1,83
danpenambahan  3% beeswax pada  film berbasis karagenan meningkatkan nilai (ΔE*) film  dari  0,88  menjadi  1,77.  Dari  hasil penelitian  kali  ini  dapat  disimpulkan  bahwa penambahan beeswax dan  NP  -ZnO  dapat meningkatkan  nilai  warna  film  berbasis kitosan.

## Water VaporTransmision Rate(WVTR)
Water VaporTransmission Rate (WVTR)/ Laju  Transmisi  Uap  Air  merupakan  analisis yang  dilakukan  untuk  melihat  kemampuan suatu  uap  air  dalam  menembus  lapisan (Saputro et al ., 2017). Dari hasil pengamatan dapat  disimpulkan  bahwa  nilai  WVTR lapisan  nanokomposit  cenderung  menurun. Hasil pengamatan dapat dilihat pada Gambar 2.  Hasil  pengamatan  menyatakan  bahwa kombinasi    3% beeswax dan  3%  NP-ZnO (B 3 Z 3 ), beeswax 3% dan NP-ZnO 2 % ( B 3 Z 2 ) memberikan  nilai  WVTR  terendah  sebesar 3,10  gram/m 2 .jam  dan  5,09  g/m 2 .jam sedangkan  WVTR  tertinggi  terdapat  pada sampel  B 1 Z 1 sebesar  9,03  g/m 2 .jam  dan kontrol  sebesar  15,51  g/m 2 .jam.  Semakin nilai WVTR maka lapisan film memiliki laju
Tabel 1. Total Perubahan warna lapisan Beeswax (B) NP-ZnO (Z) L* a* b* ΔE* 0 0 24,74 -3,667 -6,50 75,64 a 1 1 23,90 -3,839 -6,09 76,44 ab 1 2 24,00 -3,705 -6,43 76,38 ab 1 3 24,00 -3,768 -6,92 76,41 ab 2 1 23,87 -4,101 -6,68 76,54 ab 2 2 23,63 -4,189 -6,28 76,74 b 2 3 23,70 -4,688 -6,82 76,75 b 3 1 23,72 -6,141 -4,65 76,71 b 3 2 23,48 -6,619 -6,32 77,06 b 3 3 23,68 -6,604 -6,18 76,85 b
Gambar 2. Water VaporTransmision Rate (WVTR)
laju  transmisi  uap  air  yang  tinggi.  Laju transmisi  uap  air  yang  tinggi  menandakan bahwa  kualitas  edible  film  semakin  rendah. Polimer polar memiliki ikatan hidrogen yang tinggi sehingga daya serap airnya juga tinggi (Gumaran et al ., 2020). Daya serap air yang tinggi pada komoditi pertanian mengakibatkan  komoditi  tersebut  rentan terhadap kelembapan sehingga mempercepat kerusakan  dan  kebusukan  pada  komoditi pertanian
Hasil  analisis  ANOVA  menunjukkan bahwa beeswax berpengaruh  signifikan terhadap  laju  transmisi  uap  air  lapisan. Beeswax memiliki polaritas yang rendah dan struktur  kristal  yang  padat  sehingga  sangat efektif dalam menahan laju transmisi uap air pada lapisan film (Oko et al ., 2023). Beeswax akan  menghasilkan  suatu  bahan  padat  yang berperan sebagai pelindung atau penghalang terhadap  uap  air,  pernyataan  ini  sesuai dengan  hasil  penelitian  (Mudaffar,  2019) yang  menyatakan  bahwa  penambahan  1% beeswax pada film komposit pati sagu-gelatin dari  0,037  menjadi  0,027  gram/m 2 .jam. Penelitian (Nandiwilastio, 2018) menyatakan penambahan  2% beeswax pada  lapisan  film berbasis kitosan dapat menurunkan nilai laju transmisi  uap  air  lapisan  dari  14,32 gram/m 2 .jam menjadi 10,38 g/m 2 .jam.
Menurut  penelitian  (Meindrawan et al .,2016)  menyatakan  bahwa  penambahan NP-ZnO pada lapisan film akan membentuk jaringan  berliku  pada  matrik  film  sehingga mempersulit  uap  air  untuk  menembus lapisan.  Hal ini  diakibatkan  karena  NP-ZnO mempunyai  sifat  hidrofobik  dan  resistensi yang tinggi sehingga semakin tinggi nilai NP-
ZnO  yang  ditambahkan  akan  membuat  laju transmisi  uap  air  lebih  rendah  dibandingkan dengan lapisan yang tidak menggunakan NP- ZnO  (Saputra et  al .,  2019).  Dari  hasil  data yang  didapat  penggabungan beeswax dan NP-ZnO  pada  lapisan  film  memberikan pengaruh pada penurunan nilai laju transmisi uap  air  dibandingkan  dengan  lapisan  yang hanya terbuat dari kitosan saja.

## Sifat Mekanis Kuat Tarik
Kekuatan tarik adalah kekuatan maksimum  yang  dapat  dicapai  oleh  lapisan film,  di  mana  nilai  kekuatan  tarik  pada lapisan  film  menunjukkan  kemampuan lapisan  dalam  menahan  kerusakan  mekanis (Handayani  &  Nurzanah,  2018).  Kuat  tarik dan  elongasi  merupakan  parameter  penting dalam  menilai  sifat  mekanik  lapisan  film. Hasil  pengukuran  kuat  tarik  dapat  dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Kuat tarik lapisan film
Pada  Gambar  3  dapat  diketahui  bahwa penggabungan beeswax dan  NP-ZnO  pada nilai kuat tarik tertinggi terdapat pada sampel B 1 Z 1 dengan  formula beeswax 1%  dan  NP- ZnO  1%  dengan  nilai  8,68  MPa  sedangkan nilai kuat tarik terendah terdapat pada sampel B 3 Z 3 dengan formula beeswax 3% + NP-ZnO 1%  sebesar  2,37  Mpa  dan  nilai  kontrol sebesar  2,57  MPa.  Berdasarkan    hasil  olah data ANOVA pemberian beeswax berpengaruh  signifikan  pada  lapisan  film berbasis  kitosan.  Ikatan  yang  dibentuk  oleh beeswax kurang  baik  dikarenakan beeswax adalah  lipid  yang  tidak  larut  dengan  baik
15,51d
9,03c 9,07c 8,70c 8,30bc 8,88c 8,57c 6,92bc 5,09ab 3,1a 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 K B1Z1 B1Z2 B1Z3 B2Z1 B2Z2 B2Z3 B3Z1 B3Z2 B3Z3 La ju Tr a n sm is i U a p A ir (g/ m 2 .ja m ) Sampel 2,57de 8,68a 6,76b 6,06bc 3,72d 5,61bc 5,36c 2,98de 3,14de 2,37f 0 2 4 6 8 10 K B1Z1 B1Z2 B1Z3 B2Z1 B2Z2 B2Z3 B3Z1 B3Z2 B3Z3 R ta -r ata k ua t ta rik Sample
dalam air sehingga berdampak pada kekuatan tarik  lapisan.  Dari  hasil  juga  disimpulkan bahwa  nilai  kuat  tarik  cenderung  menurun seiring  dengan  penambahan  konsentrasi beeswax kedalam lapisan film. Penurunan ini terjadi  karena  lilin  lebah  akan  mengeras seiring dengan pengeringan lapisan sehingga sampel  akan  memadat  dan  menjadi  retak (Nabila et  al .,  2018).  Hasil  penelitian  ini sejalan  dengan  penelitian  (Nandiwilastio, 2018)  yang  menyatakan  bahwa  semakin tinggi  nilai  konsentrasi beeswax yang ditambahkan  maka  akan  menurunkan  nilai kuat  tarik  dari  lapisan  film. Beeswax mempunyai  sifat  fleksibilitas  yang  mampu mengurangi  kekakuan  dari  film  berbasis polimer.  Penambahan beeswax juga  akan
mempengaruhi sifat mekanis
film dikarenakan  akan  terjadinya  diskontinuitas pada film berbasis polimer yang mengurangi kekakuan pada film.
Penambahan NP-ZnO dapat mengisi celah diantara  rantai  polimer  yang  menyebabkan matrik  menjadi  lebih  padat  sehingga  kuat tarik  meningkat.  Hasil  analisis  ANOVA menunjukkan  bahwa  pemberian  NP-ZnO tidak berpengaruh secara signifikan terhadap peningkatan  nilai  kuat  tarik,  diakibatkan karena  terjadi  aglomerasi  atau  penumpukan NP-ZnO di beberapa bagian lapisan film.Penelitian  (Nandiwilastio et  al .,  2019) juga menyatakan bahwa penambahan konsentrasi  NP-ZnO  sebesar  1-3%  tidak berpengaruh  terhadap  sifat  mekanis  dari lapisan film.Penurunan nilai yang tidak stabil diduga  karena  ketebalan  film  yang  kurang merata  sehingga  mempengaruhi  nilai  kuat tarik  lapisan.  Dari  hasil  penelitian  dapat dilihat  bahwa  penggabungan  beeswax  dan NP-ZnO mempunyai pengaruh terhadap nilai kuat  tarik  jika  dibandingkan  dengan  nilai kontrol.

## Elongasi
Elongasi  merupakan  perubahan  panjang yang  dialami  suatu  lapisan  film  saat pengujian  kuat  tarik.  Nilai  elongasi  yang
tinggi menandakan suatu lapisan tidak mudah putus  sehingga  dapat  menyesuaikan  bentuk kemasan  dengan  bahan  pangan  (Oko et  al ., 2023).  Pada  Gambar  4  menunjukkan  bahwa nilai  elongasi  berkisar  antara  26,17%- 87,81%.
Gambar 4. Elongasi
Dari hasil data dapat diketahui bahwa nilai elongasi  cenderung  menurun.  Penurunan nilai elongasi pada lapisan film kemungkinan diakibatkan karena bertambahnya konsentrasi beeswax yang diberikan. Beeswax mempunyai  fasa  kristalin  dimana fasa ini mengakibatkan daya tarik antar asam lemak  yang  berdekatan  dengan  kristal  (Oko et  al .,  2023).  Fasa  ini  juga  menyebabkan meningkatkanya  jumlah  matriks  polimer yang  lebih  besar  menghasilkan  lapisan  film dengan struktur polimer yang padat. Semakin padat  lapisan  film  tersebut,  maka  semakin tinggi  kekuatannya,  tetapi  kemampuannya untuk meregang menjadi lebih rendah.
Penurunan  nilai  elongasi  pada  penelitian serupa dengan penelitian (Nabila et al ., 2018) yang  mengatakan  bahwa  penambahan  5% beeswax pada  film  berbasis  kitosan  dapat menurunkan  nilai  elongasi  dari  2,82% menjadi 2,49%. Penelitian (Oko et al ., 2023) juga mengatakan bahwa penambahan konsentrasi beeswax dapat menurunkan nilai elongasi  lapisan  film  dari  6,06%  menjadi 1,21%.  Ketidakmerataan beeswax dan  NP- ZnO    pada  saat  pembuatan  larutan  juga berpengaruh  terhadap  nilai  elongasi  yang dihasilkan.
46,29bc 79,39a 32,80bc 87,81a 78,37a 36,39bc 47,59bc 50,55b 31,15bc 26,17c 0 20 40 60 80 100 120 K B1Z1 B1Z2 B1Z3 B2Z1 B2Z2 B2Z3 B3Z1 B3Z2 B3Z3 E lon ga si (% ) Sampel

## Formulasi Terbaik
Menurut  langkah-langkah  yang  telah diuraikan,  didapatkan  Nilai  Hasil  (NH) formulasi  terbaik  dari  film  edible  yang terbuat  dari  Kitosan  dengan  penambahan beeswax  dan  NP-ZnO,  seperti  yang  dapat diamati  pada  Tabel  2.  Nilai  Hasil  paling tertinggi terdapat pada formula B 1 Z 1 (kitosan + beeswax 1%  +  NP-ZnO  1%)  dengan  nilai hasil sebesar 0,74.
Tabel 2. Nilai Hasil Perlakuan Terbaik Formulasi Nilai Hasil Kontrol 0,07 B1Z1 0,74 B1Z2 0,49 B1Z3 0,65 B2Z1 0,53 B2Z2 0,48 B2Z3 0,51 B3Z1 0,46 B3Z2 0,49 B3Z3 0,49

## FTIR (Fourier-Transform Infrared

## Spectroscopy)
Transformasi
Fourier Spektroskopi Inframerah  digunakan  untuk  mengetahui adanya gugus fungsi atau ikatan kimia yang terdapat  pada  lapisan  film.  Analisis  FTIR memiliki  tujuan  untuk  mengetahui  proses yang terjadi pada campuran film secara fisik maupun kimia (Illing et.al. 2017). Pengukuran  FTIR  hanya  dilakukan  ada sampel  demgan  formulasi  terbaik  yaitu B 1 Z 1 Hasil  data  analisis  B 1 Z 1 dapat  dilihat pada Gambar 5.
Berdasarkan  hasil  spektrum  FTIR  pada Gambar  5  menunjukkan  bahwa  lapisan mengandung  gugus  fungsi  O-H  (gugus hidroksil), C-H (gugus alkana), C=C ( gugus alkena), C=O (gugus ester,alkohol, eter, asam karboksilat),  C-N  (  gugus  amina),  dan  C-O (gugus  alkohol,  eter,  asam  karboksilat  dan ester).  Pada  data  yang  dihasilkan  dapat diketahui  bahwa  puncak  gelombang  O-H muncul sekitar 3250,2 cm-1. Puncak bilangan
Gambar 5. Spektra FTIR sampel B 1 Z 1
gelombang  ini  muncul  diakibatkan  dari regangan ikatan gugus –O-H dan N-H sesuai dengan  range  yaitu  3750-3000  cm-1  yang berasal dari adanya kitosan dan gliserol(Fadhila  &  Maharini,  2022).  Gugus O-H yang berasal dari kitosan menyebabkan daya  serap  air  semakin  meningkat.  Pada panjang gelombang 2922,2 cm-1 merupakan gugus  fungsi  C-H  yang  dimana  berasal  dari matriks kitosan dan gliserol. Gugus fungsi C- H juga ditemukan pada matriks film kitosan dengan pencampuran asam asetat dan gliseol pada puncak gelombang 2881 cm- 1(Dehankar  &  Kumar,  2023).  Puncak gelombang  ini  juga  diakibatkan  karena adanya  vibrasi  atau  perubahan  panjang dalam  alkana  pada beeswax (Lim et  al ., 2015).    Kemudian,  dari  data  penelitian  ini terdapat  gugus  fungsi  C=C  pada  puncak gelombang  sekitar  1640.1cm-1.  Adanya gugus  fungsi  C=C  akan  membuat  ikatan gugus hidroksil dan gugus alkana merenggang serta merentangnya cincin. Pada puncak  gelombang  1543,1  cm-1  adalah gugus  fungsi  C=O  yang  merupakan  gugus karboksilat dan tekukan C-H2 dan C-H3 pada alkana yang terkandung dalam beeswax . Pada puncak  gelombang  1408,9  cm-1  terdapat gugus C-N karena terdapat peregangan amina dan alkohol yang tumpang tindih dan terdapat ikatan  hidrogen  antar  molekul  yang  berasal dari  kitosan  (Jovanovi et  al .,  2021).  Puncak gelombang  1208,7 cm-1  berasal  dari  vibrasi
ulur atau perubahan panjang dari gugus C-O yang berasal dari beeswax .

## SIMPULAN DAN SARAN

## Simpulan
Pemberian  beeswax  dan  NP-ZnO  pada struktur film berpotensi untuk meningkatkan ketebalan  film  nanokomposit..  Berdasarkan analisis  ANOVA,  penambahan  beeswax dalam lapisan film juga dapat meningkatkan nilai  suatu  lapisan.  Hasil  uji  WVTR menunjukkan bahwa penambahan 3% beeswax  dan  NP-ZnO  berhasil  mengurangi laju  transmisi  uap  air  dari  15,51  g/m2.jam menjadi 3,1 g/m2.jam. Penambahan beeswax dan  NP-ZnO  juga  memberikan  dampak positif  pada  sifat  mekanis  (kuat  tarik  dan elongasi)  lapisan,  menghasilkan  performa yang lebih baik dibandingkan dengan sampel kontrol.  Di  samping  itu,  analisis  spektrum FourierTransformInfrared (FTIR)  pada  film pelapis  mengungkapkan  keberadaan  gugus O-H,  C-H,  C=C,  C=O,  C-N,  dan  C-O mengindikasikan  terjadinya  interaksi  antara kitosan, beeswax, dan NP-ZnO.

## Saran
Penelitian  lebih  lanjut  perlu  dilakukan pencampuran  antara  beeswax  dan  NP-ZnO lebih  homogen  agar  performa  film  yang dihasilkan  lebih  baik.  Suhu  dan  RH  saat mengeringkan lapisan juga perlu diperhatikan  untuk  mendapatkan  kondisi lapisan film yang optimal.

## DAFTAR PUSTAKA
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