Top Banner
SISTEM DISPERSI SISTEM DISPERSI PANGAN PANGAN
28

Sistem Dispersi Bahan Pangan

Dec 28, 2015

Download

Documents

kimia pangan
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Sistem Dispersi Bahan Pangan

SISTEM DISPERSI SISTEM DISPERSI PANGANPANGAN

Page 2: Sistem Dispersi Bahan Pangan

DefinisiAdalah sistem partikel diskrit dalam fase

kontinyu (cairan)

Sistem campuran ≥ 2 komponendengan ukuran > larutan sejati tetapi < ukuran

komponen dalam campuran kasar (sistem koloid).

Yang umum dijumpai pada produk pangan :1. Emulsi2. Busa

Page 3: Sistem Dispersi Bahan Pangan

Busa dan emulsi sama2 melibatkan agen aktif permukaan ( utk pembentukan dan penstabil)

Page 4: Sistem Dispersi Bahan Pangan

Beberapa Tipe Sistem Dispersi

Suspensi, solCairanPadat

asapGasPadat

EmulsiCairanCairan

kabut, aerosol (bukan pangan)

GasCairan

busaCairanGas

Tipe DispersiFase Pendispersi/kontinyuFase Terdispersi

Page 5: Sistem Dispersi Bahan Pangan

Setelah sistem cair dibuat, fase kontinyu bisa berubah padat.

Contoh : Pada margarin, fase kontinyu

minyak mengandung jaringan yang terdiri dari agregat kristal

Pada coklat, partikel kakao dan gula berada pada matrik lemak yang mengkristal

Page 6: Sistem Dispersi Bahan Pangan

SUSPENSI

Definisi :Sistem dispersi ini memiliki fase terdispersi berupa padatan dan fase kontinyu berupa cairan.

Contoh :1. susu skim (misel kasein dalam serum),2. Kristal lemak dalam minyak3. jus buah dan sayuran (sel, gabungan sel, dan

potongan sel dalam cairan).4. Soup

Page 7: Sistem Dispersi Bahan Pangan

Ketidak Stabilan Suspensi

Perubahan Ukuran Partikel Perubahan susunan Partikel-partikel

terdispersi

Page 8: Sistem Dispersi Bahan Pangan

GELTerdiri dari 2 fase kontinyu :1. Fase kontinyu yang terdiri dari partikel-partikel makro

molekul2. Fase kontinyu Cair

Destabilisasi Gel :1. Perubahan suhu2. Perubahan kimia pada Geling agent3. Perubahan gugus bermuatan atau peribahan pH atau

penambahan Garam4. Penambahan zat-zat yang dapat menarik air

Page 9: Sistem Dispersi Bahan Pangan

SIFAT-SIFAT GELSIFAT-SIFAT GEL

1.1. Sebagian menyerupai sifat cairan Sebagian menyerupai sifat cairan ( menghantarkan arus listrik, ( menghantarkan arus listrik, mendifusikan zat warna )mendifusikan zat warna )

2.2. Sebagian menyerupai zat padat Sebagian menyerupai zat padat ( memiliki struktur tertentu )( memiliki struktur tertentu )

3.3. Gel minimal terdiri atas 1 % zat padat Gel minimal terdiri atas 1 % zat padat dan 99 % cair ( air )dan 99 % cair ( air )

Page 10: Sistem Dispersi Bahan Pangan

Faktor yang mempengaruhi

pembentukan Gel

1. Sifat partikel koloidnya2. Konsentrasi fase padat3. Suhu4. pH5. Penambahan garam6. Agitasi

Page 11: Sistem Dispersi Bahan Pangan

SIFAT-SIFAT PRAKTIS GEL

1. Thermo-reversibel2. Sineresis, yaitu kehilangan air secara spontan dari suatu gel

contoh :Yoghurt : tampak pemisahan air pada bagian atasnya

sineresis disebabkan oleh :a. Kontraksi volume gel yang disebabkan oleh kompresib. Perubahan pH

Page 12: Sistem Dispersi Bahan Pangan

Contoh bahan pangan dalam bentuk GEL1. Plastic Fats (Lemak dalam bentuk plastis)

Jika minyak (trigliserida) didinginkan, lemak kristal akan terbentuk dan akan teragregasi. Ikatan antar kristal terjadi karena adanya ikatan van der waals.

2. Caseinate gelsSusu mengandung Kasein dalam bentuk misel. Misel kasein ini dapat teragregasi dengan cara menurunkan pH menjadi sekitar 4.6 (pH isolelektrik) atau dengan enzim proteolisis yang memisahkan molecul-Kasein.

Page 13: Sistem Dispersi Bahan Pangan

3. GelatinDari semua gel pada bahan pangan, gelatin mendekati bentuk gel yang ideal. Gelatin berasal dari protein kolagen yang kaya akan asam amino proline.

4. Gel dari PolisakaridaTidak seperti gel pada gelatin, gel dari polisakarida memiliki rantai polisakarida yang kaku. Hal ini mengakibatkan polisakarida membentuk larutan dengan kekentalan yang tinggi. Gel dari polisakarida terbentuk dari kombinasi ikatan silang dari polisakarida

Page 14: Sistem Dispersi Bahan Pangan

5. Globular Proteins.Beberapa protein globular membentuk gel akibat panas yang bersifat irreversible. Ikatan dalam gel dapat berupa ikatan S-S (atau ikatan kovalen lain), rantai garam dan ikatan hidrophobik.

6. Gel Patipati + air dipanaskan dalam air berlebih tergelatinisasi. Selanjutnya pemanasan akan melelehkan mikrokristal (amilopektin) dan mengeluarkan amilosa. Granula yang membengkak akan tetap utuh selama pendinginan kecuali pengadukan yang sangat kuat dilakukan. Selanjutnya amilosa akan membentuk jaringan gel dimana granula yang membengkak akan terperangkap. Pada konsentrasi pati yang lebih tinggi akan menghasilkan tipe gel yang berbeda

Page 15: Sistem Dispersi Bahan Pangan

JENIS STRUKTUR GEL POLISAKARIDA

• Ikatan silang pada molekul polisakarida terdiri dari 3 jenis :

• 1. Heliks tunggal (amilosa dan amilopektin)• 2. Heliks ganda ( K-karagenan)• 3. Model egg box (polisakarida bermuatan (alginat)

Page 16: Sistem Dispersi Bahan Pangan

EMULSIEMULSI

Emulsi adalah sistem dispersi cair Emulsi adalah sistem dispersi cair dalam cair, fase terdispersinya dalam cair, fase terdispersinya tersebar sebagai butiran dalam fase tersebar sebagai butiran dalam fase kontinyu.kontinyu.

Sistem emulsi terbagi menjadi :Sistem emulsi terbagi menjadi :1.1. Oil in Water (o/w)Oil in Water (o/w)2.2. Water in Oil (w/o)Water in Oil (w/o)

Page 17: Sistem Dispersi Bahan Pangan

Identifikasi Jenis Emulsi

1. Cara Konduksi

2. Cara Pewarnaan

3. Cara Pengenceran

4. Cara Flouresensi

Page 18: Sistem Dispersi Bahan Pangan

SIFAT FISIK EMULSISIFAT FISIK EMULSI

1.1. Ukuran ButiranUkuran Butiran

2.2. PenampakanPenampakan

3.3. Sifat Reologis emulsiSifat Reologis emulsi

a. Viskositas fase kontinyua. Viskositas fase kontinyu

b. Viskositas fase terdispersib. Viskositas fase terdispersi

c. Konsentrasi dari fase c. Konsentrasi dari fase terdispersiterdispersi

Page 19: Sistem Dispersi Bahan Pangan

LAPISAN TIPIS ANTAR PERMUKAAN DAN ZAT PENGEMULSI

Jika zat pengemulsi ditambahkan pada suatu fase dari suatu emulsi, suatu lapisan tipis ( film ) yang kuat antar permukaan emulsi akan terbentuk mengelilingi masing-masing butiran selama emulsifikasi.

Zat pengemulsi memiliki gugus polar dan non polar sehingga dapat menurunkan tegangan permukaan

Gugus Polar : karboksil, hidroksil, ester, ionik, amino

Gugus non polar : gugus aromatik maupun alifatik

Page 20: Sistem Dispersi Bahan Pangan

EFEK ELEKTROVISKOS

Butiran-butiran dalam suatu emulsi bisa memiliki muatan dua lapis pada antar permukaannya. Muatan ini umumnya ditimbulkan oleh ionisasi, adsorpsi, kontak friksi dan memiliki pengaruh terhadap viskositas.

Jika suatu emulsi digeserkan muatan listrik yang mengelilingi 2 lapisan akan mengalami gesekan dan interaksi antara ion-ion pada muatan listrik 2 lapisan akan berpengaruh hal ini menyebabkan hilangnya energi dan meningkatnya viskositas

Page 21: Sistem Dispersi Bahan Pangan

PEMBENTUKAN EMULSI

Mendispersikan satu fase cairan dalam cairan lain secara mekanis

Fase cairan ditambah porsinya oleh pengadukan hingga terbentuk 2 butiran berbentuk bola

Memecahkan butiran yang berukuran besar menjadi butiran kecil dengan homogenizer

Page 22: Sistem Dispersi Bahan Pangan

ZAT PENSTABIL

Jenis :1. Zat pengemulsi yang berorientasi pada antar

permukaan minyak – air

2. Partikel halus yang teradsorpsi pada batas permukaan

3. Hidrokoloid yang dapat terdispersi dalam air yang akan meningkatkan viskositas dari fase kontinyu

Page 23: Sistem Dispersi Bahan Pangan

Syarat sifat zat pengemulsi pangan :

1. Mampu mengurangi tegangan antar permukaan dibawah 10 dyne/cm

2. Mampu dengan cepat diadsorpsi pada antar permukaan

3. Memiliki grup hidrofil dan hidrofob yang seimbang4. Bisa memberi potensial elektrokinetik yang besar5. Bisa berfungsi secara efektif pada konsentrasi rendah6. Tahan terhadap perubahan kimia7. Tidak berbau, tidak berwarna dan tidak beracun8. Ekonomis

Page 24: Sistem Dispersi Bahan Pangan

Contoh Zat PengemulsiContoh Zat Pengemulsi

1.1. Garam dari asam lemakGaram dari asam lemak2.2. Natrium stearoil-2- lactilat ( ionik )Natrium stearoil-2- lactilat ( ionik )3.3. Fosfolipid ( ionik )Fosfolipid ( ionik )4.4. Protein ( ionik )Protein ( ionik )5.5. Ester Gliserol (non- ionik )Ester Gliserol (non- ionik )6.6. Ester Poligliserol ( non-ionik )Ester Poligliserol ( non-ionik )7.7. Padatan halus ( bubuk )Padatan halus ( bubuk )8.8. HidrokoloidHidrokoloid

Page 25: Sistem Dispersi Bahan Pangan

Stabilitas Emulsi

• Emulsi dapat distabilkan dengan cara :

1. Menambah lapisan yang kuat pada permukaan masing-masing butiran

2. Penambahan muatan listrik pada permukaan butiran

3. Penambahan viskositas dari fase kontinyu

Page 26: Sistem Dispersi Bahan Pangan

Sistem HLB untuk Formulasi Emulsi

HLB adalah Hidrophile-Lipophile Balance yaitu perbandingan persentasi berat grup hidrofil dan hidrofob dalam molekul zat pengemulsi.

Zat pengemulsi dengan HLB < 9 tergolong lipofil; HLB antara 11 – 20 tergolong hidrofil, HLB diatas 8 dan dibawah 11 tergolong intermediate

Persamaan HLB

HLB = 20 ( 1- S ) A s= Bilangan penyabunanA= Bilangan Asam

Page 27: Sistem Dispersi Bahan Pangan

Nilai HLB Zat PengemulsiZat Pengemulsi Nilai HLB

Kalium oleat 20.0

Natrium oleat 18.0

Poli-oksi etilen sorbitan mono oleat 15.0

Poli-oksi etilen sorbitan mono stearat 14.9

Gum akasia 11.9

Gum tragacanth 11.9

Metil selulosa 10.5

Poli-oksi etilen sorbitan mono tristearat 10.0

Gelatin 9.8

Mono dan digliserida (61-69 % mono) 3.5

Gliserol monostearat 3.4

Asam oleat 1.0

Page 28: Sistem Dispersi Bahan Pangan

Kemampuan Zat Pengemulsi Terdispersi dalam Air dg Berbagai Nilai HLB

Kemampuan Terdispersi Nilai HLB

Tak dapat terdispersi 1-4

Kurang terdispersi 3-6

Dengan pengadukan dispersi terlihat seperti susu

6-8

Dispersi stabil seperti susu 8-10

Dispersi tembus cahaya 10-13

Larutan yang jernih > 13