Kristalisasi

Kristalisasi merupakan peristiwa yang menunjukkan beberapa fenomena yg berbeda berkaitan dengan pembentukan struktur kristal. Kristal terdapat dalam berbagai bahan alami mulai dari bebatuan sampai bahan pangan Berbagai bahan organik dapat membentuk kristal seperti gula, lemak, protein, dan pati. Bahan anorganik seperti garam

DEFINISI Pemisahan padat-cair dimana terjadi transfer massa solute dari larutan ke padatan. Partikel padatan terbentuk dari suatu fase homogen (larutan ) Solute = zat yang terlarut (gula, garam, dll) Solvent = pelarut (air, alkohol, minyak, benzena, dll) Driving force kedua langkah di atas adalah supersaturasi, artinya kedua langkah tersebut tidak dapat terjadi pada larutan jenuh atau undersaturated

Dua tipe kegunaan kristalisasi dalam produk pangan : separasi/pemisahan bahan padat dari cairan untuk mendapatkan padatan yg lebih murni misalnya pada gula dan garam Produksi kristal dalam makanan, misalnya pada mentega, coklat, dan ice cream.

Ketika kristal terbentuk, molekul-molekul suatu senyawa saling mengatur diri membentuk pola yg teratur dalam suatu matriks tertentu.

Untuk membentuk kristal, fase cairan (liquid) harus melewati kondisi kesetimbangan dan menjadi lewat jenuh/supersaturated (untuk larutan) atau kondisi lewat dingin (untuk lelehan). Kondisi tersebut dapat tercapai melalui pendinginan di bawah titik beku suatu komponen (misalnya air) atau melalui penambahan suhu sehingga dicapai kondisi lewat jenuh (misalnya garam dan gula)

TEORI NUKLEASI Mekanisme nukleasi pada sistem padat-cair dibagi dalam 2 kategori, yaitu: 1. primary nucleation. Nukleasi akibat penggabungan molekul- molekul solut membentuk clusters yang kemudian tumbuh menjadi kristal. Dalam larutan supersaturasi, terjadi penambahan solut sehingga mendifusi ke clusters dan tumbuh menjadi lebih stabil. Ukuran kristal besar, maka solubility kecil, sebaliknya ukuran kristal kecil maka solubility besar. Oleh karenanya, jika ada kristal yang berukuran lebih besar maka kristal akan tumbuh, sedangkan kristal kecil akan terlarut lagi.

2. Secondary nucleation (contact nucleation) Nukleasi terjadi jika kristal bertabrakan dengan bahan lain, pengaduk, dinding/pipa tangki. Mekanisme yg dilakukan melalui kontak antara satu kristal dengan kristal lainnya melalui pengadukan dalam tangki agitasi. Nukleasi dapat dipercepat dengan adanya bibit kristal, energi aktivasinya lebih kecil dari pada primary nucleation. Seeding : menambah bibit kristal (berukuran kecil) pada awal sintesa.

Pembentukan inti kristal Pembentukan inti kristal tipe homogen - Molekul dalam larutan terbentuk secara bersamaan, baik berupa moleul tunggal maupun berupa unit molekul yg berikatan sebagai suatu gugus. Gugus tsb kemudian terbentuk terus menerus dalam larutan lewat jenuh atau lewat dingin. Pembentukan inti krstal tipe ini berlangsung tanpa bantuan senyawa asing di dalam larutan

b. Pembentukan inti kristal tipe heterogen Inti kristal tipe heterogen terdiri dari beberapa senyawa yg berbeda. Pembentukan inti kristal heterogen berlangsung sebelum pembentukan inti kristal homogen Adanya zat asing, seperti zat pengotor, mampu mempercepat pembentukan inti kristal

Beberapa parameter yg mempengaruhi terbentuknya inti kristal a. Suhu Penurunan suhu akan menginduksi pembentukan kristal secara cepat. b. Sumber inti kristal - Inti yg terbentuk pada pembentukan tipe heterogen memiliki kecendrungan mempercepat kristalisasi c. Kecepatan agitasi - Proses agitasi mampu meningkatkan laju pembentukan inti kristal. Agitasi menyebabkan pindah massa dan pindah panas berjalan lebih efisien.

d. Bahan tambahan dan pengotor bahan-bahan tambahan dapat berperan untuk membantu atau menghambat pembentukan inti kristal e. Densitas massa kristal - Jumlah kristal yg terdapat dalam satu unit volume yg terdapat dalam larutan akan berpengaruh pada tingkat pertumbuhan setiap kristal.

Dalam industri kristalisasi, beberapa hal yang perlu diketahui : rendemen, kemurnian, bentuk dan ukuran keseragaman ukuran

Kristalisasi dalam produk pangan Salah satu unsur pembentuk struktur dalam bahan atau produk pangan adalah kristal Berbagai produk pangan seperti permen dan cokelat mengandung struktur dalam bentuk kristal. Adanya kristal mempengaruhi mutu, tekstur dan daya simpan produk pangan.

ALAT-ALAT KRISTALISASI Kristaliser : batch dan kontinyu. Dengan dasar bahwa kristalisasi terjadi jika kondisi larutan supersaturasi, maka kristaliser harus berfungsi sebagai tempat membuat larutan supersaturasi. Klasifikasi alat dalam membuat kondisi ini: mendinginkan larutan tanpa penguapan. Contoh : tank and batch type. menguapkan solven. Contoh: rangkaian evaporator-kristaliser dan crystalizing evaporator. kombinasi pendinginan dan evaporasi dalam adibatic evaporator vacuum crystalizer. Contoh : vacuum crystalizer.

Skema hubungan struktur kristal dengan kondisi pengolahan dan komposisi serta kualitas produk pangan

Produk pangan yang mengandung kristal

Produk pangan yg mengalami penurunan mutu akibat kristalisasi

Terima kasih......