SIFAT PERMUKAAN SISTEM KOLOID PANGAN AKTIVITAS PERMUKAAN

SIFAT PERMUKAAN Terdapat pada sistem pangan yang merupakan sistem 2 fase (campuran dari cairan yang tidak saling melarutkan – immiscible) Antara 2 fase ada tapal batas yang disebut: Permukaan  sistem gas – cairan Antar muka  sistem cairan – cairan 2 fase tersebut adalah : Fase dispersi – dalam bentuk partikel fase kontinu – medium tempat partikel terdispersi/tersebar

Contoh sistem koloid pangan Fase dispersi Fase kontinu Nama Produk Cairan Gas Kabut Penyemprotan pada pengering semprot (spray drying) Padatan Asap Buih Whipped cream, es krim Emulsi Air susu, mentega Sol Juice buah-buahan keruh, larutan pati Buih padatan Adonan roti tawar

Air Susu Merupakan koloid kompleks Fase dispersi – lemak (globula lemak) Fase kontinu – air yang mengandung laktosa, mineral, “protein”, “vitamin” Air susu tidak stabil, lemak mudah terpisah dan protein mengendap yang dipengaruhi : pH rendah  protein mengendap Ionik (Ca+)  protein mengendap Pemanasan  protein mengendap Perlakuan mekanis  protein mengendap

Tipe Emulsi tergantung : Volume relatif 2 fase Tipe bahan pengemulsi yang digunakan HLB (hydrophile-lipophile balance) Akibat proses dapat terjadi perubahan fase (Air susu) - (M/A) Krim (Emulsi lemak dalam air - lemak 40%) Pengadukan Air Mentega (emulsi air dalam minyak – lemak 84%) – (A/M)

Pada pengolahan air susu, senyawa CIP : Na hidroksida Na Karbonat Tri Na Fosfat Na Metasilikat Alkali  kerak  + Na Tripolifosfat Mampu – korosi

Pada sistem koloid : Rasio area permukaan dan volume tinggi Area kontak antara fase kontinu dan dispersi tinggi Air susu dihomogenisasi – area permukaan fase dispersi meningkat

Volume setiap bulatan (cm3) Perubahan sifat bulatan (globula lemak) akibat pengurangan ukuran – homogenisasi Radius awal (cm) Jumlah bulatan Volume setiap bulatan (cm3) Total area (cm2) 1 4,19 1,26 x 10-1 1,25 x 10-1 512 8,18 x 10-3 1,01 x 102 3,13 x 10-2 3,28 x 104 1,28 x 10-4 4,02 x 102 Turun Naik Turun Naik

Air dan Minyak Tidak dapat bercampur tapi dicampur, akan terjadi emulsi Minyak dalam air (M/A) = o/w Air dalam minyak (A/M) = w/o

Tegangan Muka – Surface Tension Terjadi pada tapal batas 2 macam fase yang tidak dapat bercampur Merupakan kekuatan/gaya/ force pada muka (permukaan) gas – cairan/padat – gas Air mempunyai nilai tegangan muka sangat tinggi Tegangan muka tinggi – panas laten tinggi

Nilai tegangan muka cairan pada 20°C Cairan Tegangan muka (mNm-1) Air Etil alkohol Air susu Minyak kelapa 72,75 22,75 42,3 – 52,1 33,4 Lemak Protein BAP alami

Gaya beraksi pada molekul dalam bulk (curah) cairan dan pada permukaan Gaya yang beraksi pada tetesan bentuk bulat Gaya yang beraksi pada seutas tali benang yang diletakkan diatas permukaan cairan sebelum dan sesudah ditambah bahan aktif permukaan pada cairan yang dikelilingi tali/benang

Molekul pada permukaan cairan Ditarik oleh molekul dalam curah cairan sehingga permukaan cairan dalam keadaan tegang Diperlukan kerja untuk mengeluarkan molekul dari permukaan yaitu dengan evaporasi

b. Ada gaya yang beraksi pada permukaan untuk meminimumkan area permukaan sehingga bentuk tetesan bulat  Gaya tegangan muka tegangan muka adalah gaya per unit panjang aktivitas permukaan, aksi tegak lurus pada satu sisi dari permukaan Satuan = Nm-1 atau dyn cm-1

c. Setelah diberi deterjen (sabun), benang mendapat gaya keluar karena perbedaan tegangan muka. Gaya tegak lurus pada permukaan. Senyawa yang dapat merubah tegangan muka : Bahan aktif permukaan (surface active agents) : menurunkan tegangan muka cairan contoh : sabun Bahan inaktif permukaan (negative surface activity) : menaikkan tegangan muka cairan contoh : elektrolit

AKTIVITAS PERMUKAAN Adanya adsorpsi dari bahan pada permukaan atau antar muka (lapisan monomolekul) disebut aktivitas permukaan.

Yang merupakan aktivitas permukaan: alkohol, asam lemak, fosfolipida, protein, tanin R1 = asam lemak berantai kira-kira C24

Asam lemak rantai pendek dan alkohol larut dalam air, sedang minyak dan pelarut organik tidak larut dalam air kalau tidak ada bahan aktif permukaan Bahan mempunyai : Gugus polar (hidrofilik : COOH, OH) Gugus non polar (hidrofobik/ lipofilik: asam lemak rantai panjang) Bahan tersebut akan berorientasi pada antar muka antara 2 fase dengan Gugus polar larut dalam fase larutan (air) Gugus non polar larut dalam fase minyak

Bahan aktif permukaan (surfaktan) Menurunkan tegangan muka air pada konsentrasi sangat rendah sekalipun Konsentrasinya lebih tinggi pada antar muka/permukaan dari pada dalam curah larutan

TUGAS Tuliskan sistem koloid pangan dan contohnya.