Adelya Desi Kurniawati, STP., MP., M.Sc. Emulsifier Adelya Desi Kurniawati, STP., MP., M.Sc.

Emulsion Emulsi  campuran dari dua macam cairan yang secara alami tidak dapat tercampur  air dan minyak  dimana salah satu cairan terdispersi sebagai globula kecil dalam bentuk bulat dalam cairan yang lain. Beberapa jenis emulsi yang biasa ditemukan pada makanan yaitu mayonnaise, french dressing, cheese cream, kuning telur, santan serta susu.

Fase pendispersi umumnya lebih banyak daripada fase terdispersi Emulsion System Berdasarkan proporsi antara fase pendispersi dan fase terdispersi, sistem emulsi dibedakan menjadi 2,yaitu : Emulsi Minyak dalam Air (o/w)  fase terdispersi  minyak (dalam bentuk globula lemak)  fase pendispersi  air  contoh : susu, santan, dan mayonaise Emulsi Air dalam Minyak (w/o)  fase terdispersi  air (dalam bentuk droplet air)  fase pendispersi  minyak atau lemak Fase pendispersi umumnya lebih banyak daripada fase terdispersi

Emulsifier apabila lebih terikat pada air atau lebih larut dalam air (polar) maka dapat lebih membantu terjadinya dispersi minyak dalam air sehingga terjadilah emulsi minyak dalam air (o/w), misalnya pada susu. Emulsifier yang lebih larut dalam minyak (nonpolar) menyebabkan terjadinya emulsi air dalam minyak (w/o), contohnya pada mentega dan margarin

Type of Emulsion Emulsi temporer Emulsi Permanen  terjadi misalnya pada suatu minyak dan air yang dikocok bersama-sama, akan terbentuk butir-butir lemak dan kemudian terbentuk suatu emulsi, tetapi apabila dibiarkan partikel-partikel minyak akan bergabung lagi dan memisahkan diri dari molekul air  harus di kocok lagi sebelum waktu pemakaian Emulsi Permanen  merupakan bahan yang mampu membentuk selaput atau film di sekeliling butiran yang terdispersi sehingga mencegah bersatunya kembali butir-butir tersebut. Bahan tersebut dikenal sebagai emulsifier.

Emulsifier Emulsifier atau zat pengemulsi didefinisikan sebagai senyawa yang mempunyai aktivitas permukaan (surface-active agents) sehingga dapat menurunkan tegangan permukaan (surface tension) yang terdapat dalam suatu sistem makanan.

Surface Activity Permukaan globula lemak yag kontak dengan air dalam sistem emulsi minyak dalam air disebut antarmuka Sistem antarmuka juga dapat ditemukan dalam sistem berikut: Cairan-cairan (emulsi)  susu, santan, mayonaise, margarin Gas-cairan (buih)  buih putih telur, es krim Padatan-cairan (dispersi)  sirup Gas-padatan (busa)  roti dan cake

Surface Active Agent Surfactant  “surface active agent”  amphiphilic senyawa aktif yang mampu menurunkan tegangan permukaan dan tegangan antar muka  suatu cairan Molekul surfaktan memiliki bagian polar  (hidrofilik) yang larut dalam air dan bagian nonpolar (hidrofobik) yang larut dalam  minyak/pelarut non-polar

Polar Head Biasanya berupa gugus hidroksil atau karboksil  bisa berupa gula (sukrosa, glukosa, dll), gula alkohol (sorbitol), dan gliserol Gugus kepala dapat bermuatan (ionik) maupun non ionik  dimana pengemulsi ionik memiliki kelemahan sangat mudah berinteraksi membentuk kompleks dengan ion lain sehingga menurunkan stabilitas emulsi  pengemulsi non ionik lebih banyak digunakan dalam industri

Non Polar Tail Biasanya tersusun atas asam lemak seperti palmitat, laurat, linoleat, stearat, oleat, atau kombinasinya. Dimana setiap asam lemak penyusun pengemulsi memebrikan karakteristik yang berbeda-beda Asam laurat  mudah terhidrolisis menyebabkan bau sabun Asam stearat dan palmitat  bersifat padat dengan titik leleh relatif tinggi Asam oleat dan linoleat  bersifat cair pada suhu ruang

How Surfactant Work

Emulsifier Characteristic Mampu meningkatkan kestabilan emulsi dengan cara menurunkan tegangan antarmuka Mampu secara cepat teradsorbsi pada antarmuka HLB  untuk produk pangan biasanya mempunyai nilai Hydrophyle Lypophyle Balance  (HLB) antara 2-16 Efektif dalam konsentrasi rendah Tahan terhadap perubahan kimia (stabil) Tidak berbau, berwarna, dan beracun Ekonomis dan tersedia

Hydrophilic – Lipophilic Balance (HLB) HLB  kesetimbangan antara sifat hidrofilik dan lipofilik yang menentukan karakteristik pengemulsi  indikator yang menunjukkan tingkat kelarutan pengemulsi dalam minyak atau air HLB rendah  larut dalam minyak HLB tinggi  larut dalam air

Hydrophilic – Lipophilic Balance (HLB)

Safety Keamanan penggunaan pengemulsi dibedakan menjadi GRAS (generally recognize as safe) dan food additives GRAS biasanya bahan alami yang bisa dimetabolisme tubuh Lesitin  GRAS  bahan alami dari hasil samping pengolahan minyak kedelai  bisa dimetabolisme tubuh Food Additives biasanya pengemulsi sintetis  pengaturannya lebih ketat dibanding GRAS Sorbitan ester, poligliserol ester, dll.

Food Grade Emulsifier

Ketidakstabilan Emulsi

Ketidakstabilan Emulsi Terbentuknya tetesan baru yang lebih besar, jika dibiarkan, hal ini akan terus berlangsung hingga semua tetesan minyak (atau air) menyatu dan akhirnya membentuk lapisan sendiri yang terpisah dari emulsi

Ketidakstabilan Emulsi Peristiwa berkumpulnya beberapa tetesan minyak tetapi tidak membentuk tetesan minyak baru yang lebih besar seperti pada peristiwa coalescence hingga mengakibatkan distribusinya dalam emulsi tidak merata (tidak homogen lagi)

Ketidakstabilan Emulsi Peristiwa memisahnya emulsi menjadi 2 bagian dengan salah satu bagian mengandung lebih banyak fase disperse daripada bagian yang lain, karena homogentias emulsi ketika formulasi kurang  bisa diatasi dengan penggojogan ringan

Ketidakstabilan Emulsi Terjadinya coalescence dan flocculation secara bersama – sama, dimana emulgator mengalami dekomposisi misalnya disebabkan temperature penyimpanan yang tidak sesuai. Problem ini tidak cukup diatasi hanya dengan penggojogan  dengan kata lain, emulsi yang mengalami hal ini telah rusak sama sekal

Peranan Pengemulsi Dough conditioner Crystalization inhibitor Berfungsi meningkatkan kemampuan gluten menahan gas selama pemanggangan Crystalization inhibitor Pengemulsi mempunyai dua gugus yang berbeda sifat sehingga dapat mencegah molekul dengan sifat yang sama bergabung untuk membentuk kristal Pemerangkap udara (aerating agent) Pengemulsi membantu memerangkap udara pada adonan  bagian polar pada fase cair, bagian non polar pada fase udara

Peranan Pengemulsi Antisticking agent Antistaling agent Digunakan untuk mencegah bahan atau adonan lengket pada cetakan Contoh pada pencetakan permen dimana bagian polar dari pengemulsi akan berinteraksi dengan permen, sementara bagian non polar akan mencegah adonan lengket pada cetakan Antistaling agent staling adalah fenomena roti yang mengeras karena retrogradasi pati penambahan monogliserida sebagai pengemulsi dalam adonan menghambat retrogradasi pati pada roti sehingga menghambat staling