TEKNOLOGI EMULSI
1. TUJUAN PERCOBAAN •
Mahasis Mahasiswa wa dapat dapat mengeta mengetahui hui teknol teknologi ogi emulsi emulsi berbag berbagai ai jenis jenis produk produk pangan pangan
•
seperti eskrim. Mahasis Mahasiswa wa dapat dapat menget mengetahu ahuii mekani mekanisme sme kerja kerja emulsif emulsifier ier didalam didalam teknol teknologi ogi pangan.
2. DASAR TEORI
Emul Emulsi si adal adalah ah suat suatu u sist sistem em yang yang terdi terdiri ri atas atas dua dua fase fase caira cairan n yang yang tida tidak k sali saling ng melarutkan, dimana satu cairan terdispersi dalam bentuk globula (fase terdispersi) didalam cairan cairan lainnya lainnya (fase (fase kontin kontinyu) yu).. Berdas Berdasarka arkan n jenis jenis fase kontiny kontinyu u dan fase terdis terdisper persiny sinyaa dikenal dua tipe emulsi yaitu emulsi tipe O! dan tipe !O.
"gar "gar fase terdisp terdispersi ersi dan fase kontin kontinyu yu dapat dapat bercamp bercampur ur sempurn sempurnaa dibutu dibutuhka hkan n komponen ketiga disebut Emulsifier, komponen ini berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan antara kedua fase (interacial tension) sehingga keduanya mudah membentuk emulsi. emulsi. #eganga #egangan n permukaan permukaan mempunyai mempunyai peranan peranan yang besar sekali dalam pembentuka pembentukan n emulsi. Bila tegangan interfacial turun dibawah $% dynecm, maka emulsi dapat dibentuk. Bila tegangan interfacial mendekati nol emulsi terbentuk secara spontan. &eringkali juga ditamb ditambahk ahkan an stabili' stabili'ier ier kedalam kedalam emulsi emulsi untuk untuk mening meningkat katkan kan isko iskosita sitass fase kontiny kontinyu u sehingga emulsi menjadi lebih stabil.
ada ada dasarny dasarnyaa emulsif emulsifier ier adalah adalah surfak surfaktan tan yang yang memili memiliki ki dua gugus, gugus, satu gugus gugus hidrof hidrofilik ilik yang yang bersif bersifat at polar polar dan satu satu gugus gugus lipofi lipofilik lik yang yang bersifa bersifatt nonpol nonpolar ar.. *riffi *riffin n mengembang mengembangkan kan konsep konsep +B (+ydrophil (+ydrophilic ic ipophilic ipophilic Balance) untuk menentukan menentukan jenis emulsifier apa yang cocok digunakan pada suatu sistem emulsi. +B menggambarkan rasio berat gugus hidrofilik dan lipofilik didalam molekeul emulsifier. Emulsifier yang memeiliki nilai +B antara -/ akan membentuk emulsi tipe !O, sedangkan emulsifier yang bernilai +B tertentu dapat dihitung dengan formulasi berikut0
1ontoh beberapa jenis Emulsifier
Nama
Nama Kimia
HLB
IF
Umum *M&
*lycerol Monostearater
-.2
3.34
B*MO
*lycerol Monooleat
4.2
3.%5
&pan /%
&orbitan Monostearater
6.7
3./6
&pan 2%
&orbitan Monooleat
6.-
3.%4
#ween /%
olyo8yethylene
$6.5
4.64
#ween 2%
Monostearater olyo8yethylene
$3
4.46
Monooleat #iga sifat fisik emulsi yang perlu dikenal adalah 0
•
enampakan, sifat ini erat hubungannya dengan ukuran partikel emulsi. 9iskositas, tergantung pada persentase fase kontinyu, ukuran partikel fase
•
terdispersi dan jenis serta konsentrasi emulsifier. :ispersibilitas dan daya emulsi yang nilainya tergantung pada jenis fase kontinyu.
•
+ubungan antara ukuran partikel emulsi dengan penampakan Ukuran Parik!"
P!nam#akan
Makroglobula
;edua fasenya dapat dibedakan
< $.% Mikron
#ampak putih seperti susu
%.$ = $ Mikron
#ampak biru keputihan
%.%3
"buabu agak sedikit transparan
=
Mikron > %.%3 Mikron
%.$
#ransparan
Berdasarkan kestabilannya emulsi dibagi menjadi tiga jenis yaitu 0 • • •
Emulsi #emporer yang membutuhkan pengocokan kuat sebelum digunakan Emulsi &emi ermanen yang berbentuk kental seperti eskrim Emulsi ermanen yang memiliki iskositas tinggi
;erusakan emulsi akibat perubahan stabilitas dapat terjadi melalui proses ?creaming @, ? flocculation@ dan ?coalescence@. Aenomena creaming meliputi floatasi atau sedimentai akibat gaya graitasi flokulasi adalah pengelompokkan butiran kecil menjadi butiran yang
lebih besar yang terjadi setelah flokulasi dan bersufat irreersible. emecahan emulsi dapat dipicu oleh adanya pemanasan, penambahan elektrolit, pengadukan mekanis dan sentrifusi kecepatan tinggi.
ada dasarnya emulsi dibuat dari campuran bahan lipofilik dan bahan hidrofilik. &ebelum dibuat emulsi, bahan lipofilik umumnya dipanaskan dulu pada suhu yang cukup tinggi (3$% o 1 diatas titik air komponen penyusunannya yang mempunyai titik cair teritinggi). Bahan hidrofilik lebih baik dipanaskan 4-o 1 diatas suhu bahan lipofilik untuk mencegah pendinginan dan kristalisasi. Bila dalam formulasi emulsi emulsi O! terdapat garam atau asam ada baiknya jika bahan hidrofilik dibagi dua, dimana bagian yang terakhir sedikit saja untuk melarutkan garam atau asam dan ditambahkan setelah emulsi primer yang baik mulai terbentuk.
:alam pembuatan emulsi urutan dan laju penambahan bahan sangat penting diperhatikan agar didapatkan hasil akhir yang diinginkan. ntuk membuat emulsi tipe O!, la'im dipakai teknik inersi dimana bahan lipofilik dicampur hingga homogen dengan emulsifier. ;epadanya lalu ditambahkan bahan hidrofilik sedikit demi sedikit. ada proses ini mulamula iskositas emulsi akan meningkat hingga suatu titik dimana terjadi pembalikkan tipe emulsi yang disebut titik inersi, melewati titik ini iskositas akan menurun secara drastis.
eralatan utama yang umum digunakan untuk emulsifikasi di industri pangan adalah mi8er, homogeni'er tekanan, gilingan koloid atau ultrasonik homogeni'er. eralatan tersebut berfungsi untuk memecah atau mendispersikan fase terdispersi kedalam fase kontinyu. emilihan peralatan emulsifikasi harus mempertimbangkan faktor iskositas emulsi pada berbagai tahap pembuatan, input energi mekanis yang dibutuhkan dan kebutuhan alat penukar panas.
M!$%! P!m&!kuan Emu"'i
ada dasarnya siatsifat emulsi yang kita buat bergantung pada beberapa faktor, yaitu •
komposisi bahan yang digunakan,
• •
jenis bahan yang menjadi medium dispersi, jenis dan jumlah emulsifier, prosedur dan kondisi pengolahan serta macammacam peralatan yang digunakan.
:ari ketiga faktor tersebut, faktor kedua yang terakhir merupakan faktor yang terpenting yang harus diawasi. 1. P!n!nuan M!%ium Di'#!r'i &ifatsifat medium dispersi pada umumnya akan menjadi sifatsifat emulsi. Cika
emulsi yang diinginkan dapat larut dalam air, mudah mengering, dapat meresap pada bahanbahan yang terbuat dari selulosa, seperti kertas dan serat tekstil, serta mempunyai sifatsifat sama dengan air, maka medium dispersinya haruslah air. Cika sifatsifat yang diinginkan adalah sebaliknya, maka medium dispersinya haruslah minyak atau pelarut minyak. ada umumnya lebih mudah membuat emulsi yang stabil dalam jangka waktu lama bila tipenya minyak dalam air dibandingkan dengan bila tipenya air dalam minyak. ada pembuatan emulsi , tipe emulsi apa yang akan terbentuk tergantung pada perbandingan air dan minyak, jenis bahan yang terdapat pada kedua fase dan nilai +B emulsifier yang digunakan. :ari ketiga faktor tersebut, dua faktor yang terakhir merupakan faktorfaktor penting yang harus diawasi. 2. P!mi"i(an J!ni' Ba(an
Cenis dan jumlah masingmasing bahan yang digunakan untuk membuat emulsi bergantung pada tujuan penggunaannya. ada dasarnya bahanbahan digunakan untuk membuat emulsi dapat dibagi menjadi tiga kelompok yaitu bahan hidrofilik, lipofilik, dan emusifier. Ba(an Li#$)i"ik terdiri dari minyak, lemak, lilin, pelarut non polar, bahanbahan yang larut lemak ('at warna, obatobatan, pestisida dan lainlain) serta emulsifier yang mudah larut dalam lemak. ada banyak kejadian bahan lipofilik yang akan digunakan harus dipanaskan dahulu supaya cair atau larut bersamasama dengan bahan bahan lain. Bila hal itu dilakukan, suhunya harus cukup tinggi untuk menjamin tidak adanya pemisahan bahanbahan atau kristalisasi (D 3$%1 diatas titik cair dari bahan yang mempunyai titik cair tertinggi). emilihan jenis bahan dan jumlah yang digunakan tergantung pada tujuan penggunaan emulsi dan sifatsifat emulsi yang diinginkan, ;ecuali untuk bahanbahan aktif, bahanbahan yang akan digunakan biasanya diseleksi menurut sifatsifatnya, seperti mudah tidaknya bahan tersebut menghasilkan emulsi yang stabil. &ebagai contoh minyak nabati biasanya sulit mengemulsi dibandingkan dengan minyak mineral dan pelarut non
polar yang mengandung klor lebih sulit mengemulsi dari pada hanya mengandung hidrokarbon biasa. ;arena masalah pembuatan emulsi lebih kompleks (serta penyimpanan dan transportasinya) dibandingkan dengan pembuatan larutan, maka cara pembuatan terbaik adalah memilih bahanbahan dasar yang mudah diemulsifikasi bila hal tersebut memungkinkan. Ba(an Hi%r$)i"ik yang biasa digunakan didalam emulsi adalah air, garamgaram, pelarut polar, bahanbahan yang larut dalam air ('at warna, obatobatan, pestisida, dll) serta emulsifier yang mudah larut dalam air. ada waktu pembuatan emulsi, bila bahan lipofilik dipanaskan, maka lebih baik memanaskan bahan hidrofilik 4- 1 diatas suhu bahan lipofilik dengan tujuan mencegah pendinginan dan kristalisasi. Bila didalam formula suatu emulsi minyak dalam air terdapat garam atau asam, maka ada baiknya bahan hidrofiliknya dibagi menjadi dua bagian, bagian yang terakhir cukup sedikit saja untuk melarutkan garam atau asam dan ditambahkan setelah emulsi primer yang baik terbentuk. Emu"'i)i!r merupakan suatu langkah maju didalam bidang teknologi pembuatan emulsi dengan menggunakan teori +B dalam proses pemilihannya. &istem ini diciptakan berdasarkan beberapa percobaan empiris dan merupakan perbaikan dari pernyataan yang menyatakan bahwa untuk membuat emulsi minyak didalam air lebih baik menggunakan emulsifier yang larut air dan demikian sebaliknya. eneratan teori ini didalam proses pembuatan emulsi ternyata dapat mengeliminir sebagian besar dari jumlah percobaan yang seharusnya dibuat. Pr$'!' P!m&uaan Emu"'i
roses pembuatan emulsi dapat bermacammacam tergantung pada tujuan yang ingin dicapai, namun prinsipnya proses tersebut melibatkan dua hal pokok, yaitu penurunan tegangan permukaan oleh emulsifier dan input energi mekanis. ada umumnya kalau terjadi penurunan tekagangan permukaan , maka pembentukan emulsi akan lebih mudah terjadi sehingga input energi mekanis yang dibutuhkan semakin berkurang. :emikian sebaliknya, bila jumlah emulsifier yang ditambahkan hanya sedikit, maka untuk membentuk emulsi yang stabil diperlukan lebih banyak input energi mekanis
1. P!n*$"a(an Ska"a La&$ra$rium
engolahan skala labolatorium patut mendapat perhatian karena sering menemui kesulitan, terutama dalam usaha meniru teknik pengolahan skala pabrik. &ebagai contoh, proses pembuatan emulsi yang agak kental dengan peralatan skala labolatorium
sebenarnya membutuhkan input energi yang sangat tinggi per satuan olume emulsi. Bila proses pembuatan emulsi tersebut menggunakan ?waring lendor@, maka sebagian dari energi yang diberikan akan dipakai untuk mendisfersikan sejumlah besar udara kedalam sistem emulsi. ;arena itu peralatan emulsi di labolatorium sering tidak memberikan hasil yang sama dengan pengolahan di pabrik.
2. P!n*$"a(an Ska"a Pa&rik
Cika proses pembuatan emulsi pada skala labolatorium telah dikerjakan mendekati sama dengan keadaan pabrik, maka nantinya hanya akan terdapat masalahmasalah biasa yang pada banyak kejadian dapat dipecahkan dengan mudah. :engan dasar pembuatan di labolatorium, maka penetapan suatu prosedur pembuatan emulsi pada skala pabrik akan lebih mantap. :alam hal ini perlu diperhatikan bahwa sering kali perbedaan kecil didalam prosedur dapat menyebabkan produk akhir yang berbeda total.
E& ;FGM Eskrim merupakan makanan berupa semi padat yang biasanya terbuat dari susu sapi atau dapat juga dibuat dengan santan atauun margarin. Menurut Standar Nasional Indonesia, eskrim adalah sejenis makanan semi padat yang dibuat dengan cara pembekuan tepung eskrim atau campuran susu, lemak hewani maupun nabati, gula dan dengan atau tanpa bahan makanan lain yang dii'inkan. Eskrim adalah buih setengah beku yang mengandung lemak teremulsi dan sedikit udara. &elsel udara yang ada berperan untuk memberikan tekstur lembut pada eskrim tersebut. #anpa adanya udara, emulsi beku tersebut akan menjadi terlalu dingin dan terlalu berlemak.
Bahan utama dari eskrim adalah lemak (susu), gula, padatan nonlemak dari susu (termasuk lactosa) dan air. &ebagai tambahan, pada produk komersil diberi emulsifier yang biasanya digunakan lesifin, gliserol monostearater atau lainnya. Emulsifier ini berguna untuk membangun distribusi struktur lemak dan udara yang menentukan dalam membentuk sifat rasa atau tekstur halus dan pelelehan yang baik. ntuk stabili'ernya bisa digunakan polisakarida dan ini berfungsi sebagai penambah iskositas. &edangkan pewarna dan perasa biasanya berariasi tergantung dengan selera pasar.
Bahanbahan tersebut dicampur, dipasteurisasikan, dihomogenasikan dan didinginkan dengan cepat. &etelah emulsi minyak dalam air tersebut dibiarkan dalam waktu yang lama, kemudian dilewatkan dalam kamar yang suhunya cukup rendah untuk membekukan sebagian campuran. ada saat yang sama, udara dimasukkan dengan cara dikocok. #ujuan dari pembekuan dan aerasi ini ialah untuk membentuk buih yang stabil. Cika buih terlalu sedikit maka produk akan tampak basah, namun jika terlalu banyak maka produknya akan tampak kering. &elsel udara pada eskrim harus berukuran sekitar $%% mikron. Cika sel udaranya terlalu besar, maka eskrim akan cepat meleleh, sedangkan jika sel udaranya terlalu kecil maka buihnya akan terlalu stabil dan akan meninggalkan HheadI ketika meleleh.
Eskrim memiliki struktur koloid yang kompleks, karena merupakan buih dan juga emulsi. Buih padat terjadi karena adanya lemak emulsi dan juga karena adanya kerangka dari kristalkristal es yang kecil dan terdispersi didalam larutan makromolekular berair yang telah diberi gula. eranan emulsifier (misal0 gliserol monostearater komersial) adalah untuk membantu stabilisasi terkontrol dari emulsi didalam free'er. Molekul emulsifier akan menggantikan membran protein, satu ujung molekulnya akan melarut di air, sedangakan ujung satunya akan melarut di lemak. erubahanperubahan polimorfis lemak pada eskrim selama penyimpanan menyebabkan perubahan bentuk pada globula awalnya, yang berkombinasi dengan film protein yang sedikit terlepas dan menyebabkan terjadinya penggumpalan pada saat didalam free'er.
Bahan penstabil dalam pembuatan eskrim merupakan kolodi hidrofilik yang dapat menurunkan konsentrasi air bebas dengan cara menyerap air tersebut sehingga akan mengurangi kristalisasi es, memperkecil kristal es dan dapat meningkatkan kehalusan tekstur. Cenisjenis penstabil yang biasa digunakan dalam fro'en dessert terbagi menjadi beberapa kategori, misalnya protein yaitu gelatin dan plant e8udates, arabik yaitu ghatti, karaya, tragacant ums dan sed gums, sedangkan locust (carob) yaitu bean dan psyllium, microbial gums, seaweed, pectin dan high metho8yl.
-. PERALATAN DAN BAHAN •
"lat yang :igunakan 0 Mi8er − ;ompor −
− − − − − − −
• − − − − − −
Baskom anci engaduk #imbangan *elas kur Mangkuk lastik arutan.
Bahan yang :igunakan 0 &usu ;ental Manis &usus Bubuk &kim "ir #elur *ula asir *aram, ewarna makanan dan 1oklat Batangan.
6. PROSEDUR PERCOBAAN •
Mencampurkan susu kaleng kental manis dengan telur dan gula pasir. alu
•
dikocok dengan mi8er hingga rata. Mencampurkan bahan yang telah di mi8er dengan susu bubuk, garam, agaragar
•
powder dan air secara sedikit demi sedikit. alu diaduk rata. Memasukkan adonan kedalam panci lalu dimasak dengan api sedang sambil
•
diaduk terus menerus sampai adonan menjadi kental. &elahi mengaduk adonan, memasukkan coklat batangan yang telah diparut
•
secukupnya kemudian mengaduk rata. Melelehkan coklat batangan yang dicampurkan dengan margarin &etelah adonan kental, mematikan kompor kemudian memindahkan panci
•
kedalam baskom berisi air dingin. &etelah adonan dingin, memasukkan adonan eskrim kedalam cup kecil lalu
•
• • •
sampel tersebut ditimbang. Meneteskan secara perlahan coklat yang telah dicairkan kedalam eskrim. Memasukkan eskrim kedalam free'er untuk didinginkna selama $$,3 jam. &etelah eskrim jadi, menimbang sampel dan melakukan analisa perhitungan modal dan jumlah eskrim yang didapat.
3. DATA PENGAMATAN UNSUR ORGANOLEPTIK
PENGAMATAN
!arna
"donan berwarna biru ( karena menggunakan pewarna
makanan
Bau
biru ) "donan berbau khas telur
Fasa
Berasa manis tetapi masih memiliki
#ekstur
rasa telur #ekstur agak keras
ANALISA PERCOBAAN
Berdasarkan percobaan yang dilakukan mengenai ?#eknologi Emulsi@ yang bertujuan untuk mengetahui teknologi emulsi produk eskrim serta mempelajari mekanisme kerja emulsifier dalam teknologi pangan. Emulsi adalah suatu sistem yang terdiri dari dua fase cairan yang tidak saling melarutkan, dimana satu cairan terdispersi dalam bentuk globula didalam cairan lainnya.
+al pertama yang dilakukan adalah mencampurkan bahanbahan menjadi satu dimana salah satu bahannya yaitu telur dan gula, dimi8er untuk menimbulkan sifat emulsi dan berbuih karena gula berperan menjadi emulsifier sedangkan telur mengandung lesitin. Emulsifier berfungsi untuk menurunkan tegangan antar permukaan (fase terdispersi dan fase kontinyu) agar dapat bercampur dengan sempurna dan membentuk emulsi. &elain itu, emulsifier berguna untuk membangun distribusi struktur lemak dan udara yang dapat berperan memberikan kelembutan pada tekstur yang dihasilkan eskrim.
&etelah bahan dicampur, bahan dihomogenkan dan diaduk rata. #ujuan dari pengadukan ialah untuk memasukkan udara kedalam campuran, dimana selsel udara tersebut meberikan peran untuk membentuk tekstur yang lembut pada eskrim. #anpa adanya udara emulsi beku eskrim akan terlalu basah dan berlemak.
roses terakhir yaitu pembekuan, dimana air dalam campuran adonan tadi dibekukan menjadi kristal es sedikit keras namun halus. :isini, emulsifier berperan untuk menstabilisasikan emulsi didalam free'er. Molekul emulsifier akan menggantikan membran protein, satu ujung molekulnya akan melarut di air, sedangkan ujung satunya akan melarutkan lemak. Eskrim yang dihasilkan pada percobaan ini bertekstur keras. +al ini dikarenakan pada eskrim tersebut telur terlalu matang dan kandungan air terlalu banyak sehingga es krim bertekstur keras.
KESIMPULAN
:ari praktikum yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa 0 o
Eskrim merupakan sejenis makanan semi padat yang mengandung lemak teremulsi yang dibuat dengan cara pembekuan tepung eskrim atau campuran dari susu, lemak dan gula.
o
Emulsifier berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan anatara kedua fase (fase terdispersi dan fase kontinyu) agar dapat bercampur sempurna dan membentuk
o
emulsi. 1ampuran bahan terlebih dahulu dihomogenkan dengan cara pengadukan agar udara dapat masuk kedalamnya, karena udara berperan sebagai pembentuk tekstur yang
o
lembut dan halus pada eskrim. ada proses pembekuan, emulsifier akan membantu stabilisasi terkontrol dari emulsi
o
didalam free'er. "pa bila telur terlalu matang maka tekstur eskrim akan rusak dan berbau.
DAFTAR PUSTAKA
o
o o
Cobsheet. 4%$6. ?enuntun raktikum #eknologi engolahan angan@. oliteknik Jegeri &riwijaya. alembang http0indrajid4$.blogspot.com4%$6%4laporanpembuataneskrim.html http0febritoni.blogspot.com4%$-$%laporanpraktikumteknikemulsi.html
