Formulasi Pelapis Nanokomposit Berbahan Kitosan, Beeswax dan Nanopartikel ZnO serta Aplikasinya untuk Mempertahankan Mutu Benih Kedelai (Glycine Max).

Abstract

Mutu dan umur simpan benih kedelai dikaitkan dengan kemampuan daya berkecambahnya ketika ditanam. Pelapisan dengan polimer merupakan salah satu metode alternatif yang dapat digunakan untuk menekan penurunan mutu benih selama penyimpanan. Kombinasi kitosan, beeswax dan nanopartikel seng oksida (NP-ZnO) memiliki potensi yang baik sebagai pelapis benih kedelai. Kitosan memiliki kemampuan membentuk gel dan permeabilitas terhadap gas yang baik meskipun ketahanan uap airnya buruk. Beeswax ditambahkan karena mampu menurunkan permeabilitas uap air dan gas serta menghasilkan pelapis dengan karakteristik yang lebih elastis. Sedangkan, penambahan NP-ZnO memberikan sifat fungsional dari aspek antimikroba serta perbaikan sifat fisik dan mekanis pelapis. Tujuan dari penelitian ini adalah mengkarakterisasi larutan dan film nanokomposit berbasis kitosan, beeswax dan NP-ZnO berdasarkan parameter fisik, mekanis, dan mikrobiologi serta mengkaji pengaruh aplikasi pelapis nanokomposit dalam mempertahankan mutu benih kedelai selama penyimpanan. Penelitian ini dilakukan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) faktorial dengan dua faktor yaitu konsentrasi emulsi beeswax dengan taraf 0 dan 5% serta konsentrasi NP-ZnO dengan taraf 0, 1 dan 2%. Penentuan umur simpan benih kedelai dilakukan dengan metode penyimpanan yang dipercepat (Accelerated Shelf Life Testing, ASLT) pada tiga suhu kritis yaitu 45, 50 dan 55°C. Pada penelitian ini larutan dan film nanokomposit dibuat dengan melarutkan NP-ZnO (0, 1 dan 2% b/b kitosan) ke dalam 100 mL akuades dan diikuti dengan penambahan 1 gram kitosan dan atau, ditambahkan dengan emulsi beeswax (0 dan 5% v/v total larutan). Pengujian larutan nanokomposit mengindikasikan bahwa semua formula mampu menghambat pertumbuhan kapang Aspergillus niger. Hasil penelitian ini juga menunjukkan bahwa penambahan emulsi beeswax dan NP-ZnO pada film berbasis kitosan secara signifikan mampu menurunkan nilai laju transmisi uap air dari 24.03 menjadi 10.38 g/m2 jam dan menurunkan nilai kuat tarik dari 8.30 menjadi 6.92 MPa. Aplikasi pelapisan larutan film nanokomposit pada benih kedelai menunjukkan aksi perlindungan potensial terhadap penurunan mutu benih kedelai. Berdasarkan uji permeabilitas uap air benih, selisih berat awal dan akhir benih kontrol lebih besar dibandingkan selisih berat benih hasil pelapisan dengan nilai secara berurutan yaitu 0.448 dan 0.398 gram. Laju respirasi benih kedelai hasil pelapisan juga turun hingga 8-10% dibandingkan laju respirasi benih kontrol. Perhitungan umur simpan berdasarkan daya berkecambah benih kedelai pada suhu 45, 50 dan 55°C menunjukkan bahwa pelapisan mampu menghambat deteriorasi benih kedelai apabila dibandingkan dengan benih konvensional tanpa pelapisan.