TEKNOLOGI EMULSI1. TUJUAN PERCOBAAN Mahasiswa dapat mengetahui teknologi emulsi berbagai jenis produk pangan seperti eskrim.

Mahasiswa dapat mengetahui mekanisme kerja emulsifier didalam teknologi pangan.

2. DASAR TEORI

Emulsi adalah suatu sistem yang terdiri atas dua fase cairan yang tidak saling melarutkan, dimana satu cairan terdispersi dalam bentuk globula (fase terdispersi) didalam cairan lainnya (fase kontinyu). Berdasarkan jenis fase kontinyu dan fase terdispersinya dikenal dua tipe emulsi yaitu emulsi tipe O/W dan tipe W/O.

Agar fase terdispersi dan fase kontinyu dapat bercampur sempurna dibutuhkan komponen ketiga disebut Emulsifier, komponen ini berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan antara kedua fase (interacial tension) sehingga keduanya mudah membentuk emulsi. Tegangan permukaan mempunyai peranan yang besar sekali dalam pembentukan emulsi. Bila tegangan interfacial turun dibawah 10 dyne/cm, maka emulsi dapat dibentuk. Bila tegangan interfacial mendekati nol emulsi terbentuk secara spontan. Seringkali juga ditambahkan stabilizier kedalam emulsi untuk meningkatkan viskositas fase kontinyu sehingga emulsi menjadi lebih stabil.

Pada dasarnya emulsifier adalah surfaktan yang memiliki dua gugus, satu gugus hidrofilik yang bersifat polar dan satu gugus lipofilik yang bersifat nonpolar. Griffin mengembangkan konsep HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance) untuk menentukan jenis emulsifier apa yang cocok digunakan pada suatu sistem emulsi. HLB menggambarkan rasio berat gugus hidrofilik dan lipofilik didalam molekeul emulsifier. Emulsifier yang memeiliki nilai HLB antara 3-6 akan membentuk emulsi tipe W/O, sedangkan emulsifier yang bernilai HLB tertentu dapat dihitung dengan formulasi berikut:% A =

Dimana :A = Emulsifier A

B = Emulsifier B

X = Nilai HLB yang diinginkan

Contoh beberapa jenis Emulsifier

Nama UmumNama KimiaHLBIF

GMSGlycerol Monostearater3.85.52

BGMOGlycerol Monooleat2.85.09

Span 60Sorbitan Monostearater4.75.64

Span 80Sorbitan Monooleat4.35.02

Tween 60Polyoxyethylene Monostearater14.92.42

Tween 80Polyoxyethylene Monooleat152.24

Tiga sifat fisik emulsi yang perlu dikenal adalah :

1) Penampakan, sifat ini erat hubungannya dengan ukuran partikel emulsi.

2) Viskositas, tergantung pada persentase fase kontinyu, ukuran partikel fase terdispersi dan jenis serta konsentrasi emulsifier.

3) Dispersibilitas dan daya emulsi yang nilainya tergantung pada jenis fase kontinyu.Hubungan antara ukuran partikel emulsi dengan penampakan

Ukuran PartikelPenampakan

MakroglobulaKedua fasenya dapat dibedakan

> 1.0 MikronTampak putih seperti susu

0.1 1 MikronTampak biru keputihan

0.05 0.1 MikronAbu-abu agak sedikit transparan

< 0.05 MikronTransparan

Berdasarkan kestabilannya emulsi dibagi menjadi tiga jenis yaitu :

1) Emulsi Temporer yang membutuhkan pengocokan kuat sebelum digunakan

2) Emulsi Semi Permanen yang berbentuk kental seperti eskrim

3) Emulsi Permanen yang memiliki viskositas tinggi

Kerusakan emulsi akibat perubahan stabilitas dapat terjadi melalui proses creaming, flocculation dan coalescence. Fenomena creaming meliputi floatasi atau sedimentai akibat gaya gravitasi flokulasi adalah pengelompokkan butiran kecil menjadi butiran yang lebih besar yang terjadi setelah flokulasi dan bersufat irreversible. Pemecahan emulsi dapat dipicu oleh adanya pemanasan, penambahan elektrolit, pengadukan mekanis dan sentrifusi kecepatan tinggi.Pada dasarnya emulsi dibuat dari campuran bahan lipofilik dan bahan hidrofilik. Sebelum dibuat emulsi, bahan lipofilik umumnya dipanaskan dulu pada suhu yang cukup tinggi (5-10o C diatas titik air komponen penyusunannya yang mempunyai titik cair teritinggi). Bahan hidrofilik lebih baik dipanaskan 2-3o C diatas suhu bahan lipofilik untuk mencegah pendinginan dan kristalisasi. Bila dalam formulasi emulsi emulsi O/W 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.

Dalam pembuatan emulsi urutan dan laju penambahan bahan sangat penting diperhatikan agar didapatkan hasil akhir yang diinginkan. Untuk membuat emulsi tipe O/W, lazim dipakai teknik inversi dimana bahan lipofilik dicampur hingga homogen dengan emulsifier. Kepadanya lalu ditambahkan bahan hidrofilik sedikit demi sedikit. Pada proses ini mula-mula viskositas emulsi akan meningkat hingga suatu titik dimana terjadi pembalikkan tipe emulsi yang disebut titik inversi, melewati titik ini viskositas akan menurun secara drastis.

Peralatan utama yang umum digunakan untuk emulsifikasi di industri pangan adalah mixer, homogenizer tekanan, gilingan koloid atau ultrasonik homogenizer. Peralatan tersebut berfungsi untuk memecah atau mendispersikan fase terdispersi kedalam fase kontinyu. Pemilihan peralatan emulsifikasi harus mempertimbangkan faktor viskositas emulsi pada berbagai tahap pembuatan, input energi mekanis yang dibutuhkan dan kebutuhan alat penukar panas.

Metode Pembekuan Emulsi

Pada dasarnya siat-sifat emulsi yang kita buat bergantung pada beberapa faktor, yaitu

1. komposisi bahan yang digunakan,

2. jenis bahan yang menjadi medium dispersi,

3. jenis dan jumlah emulsifier, prosedur dan kondisi pengolahan serta macam-macam peralatan yang digunakan.

Dari ketiga faktor tersebut, faktor kedua yang terakhir merupakan faktor yang terpenting yang harus diawasi.

1. Penentuan Medium DispersiSifat-sifat medium dispersi pada umumnya akan menjadi sifat-sifat emulsi. Jika emulsi yang diinginkan dapat larut dalam air, mudah mengering, dapat meresap pada bahan-bahan yang terbuat dari selulosa, seperti kertas dan serat tekstil, serta mempunyai sifat-sifat sama dengan air, maka medium dispersinya haruslah air. Jika sifat-sifat yang diinginkan adalah sebaliknya, maka medium dispersinya haruslah minyak atau pelarut minyak.

Pada umumnya lebih mudah membuat emulsi yang stabil dalam jangka waktu lama bila tipenya minyak dalam air dibandingkan dengan bila tipenya air dalam minyak. Pada pembuatan emulsi , tipe emulsi apa yang akan terbentuk tergantung pada perbandingan air dan minyak, jenis bahan yang terdapat pada kedua fase dan nilai HLB emulsifier yang digunakan. Dari ketiga faktor tersebut, dua faktor yang terakhir merupakan faktor-faktor penting yang harus diawasi.

2. Pemilihan Jenis BahanJenis dan jumlah masing-masing bahan yang digunakan untuk membuat emulsi bergantung pada tujuan penggunaannya. Pada dasarnya bahan-bahan digunakan untuk membuat emulsi dapat dibagi menjadi tiga kelompok yaitu bahan hidrofilik, lipofilik, dan emusifier.

Bahan Lipofilik terdiri dari minyak, lemak, lilin, pelarut non polar, bahan-bahan yang larut lemak (zat warna, obat-obatan, pestisida dan lain-lain) serta emulsifier yang mudah larut dalam lemak. Pada banyak kejadian bahan lipofilik yang akan digunakan harus dipanaskan dahulu supaya cair atau larut bersama-sama dengan bahan bahan lain. Bila hal itu dilakukan, suhunya harus cukup tinggi untuk menjamin tidak adanya pemisahan bahan-bahan atau kristalisasi ( 5-10C diatas titik cair dari bahan yang mempunyai titik cair tertinggi).

Pemilihan jenis bahan dan jumlah yang digunakan tergantung pada tujuan penggunaan emulsi dan sifat-sifat emulsi yang diinginkan, Kecuali untuk bahan-bahan aktif, bahan-bahan yang akan digunakan biasanya diseleksi menurut sifat-sifatnya, seperti mudah tidaknya bahan tersebut menghasilkan emulsi yang stabil. Sebagai 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. Karena masalah pembuatan emulsi lebih kompleks (serta penyimpanan dan transportasinya) dibandingkan dengan pembuatan larutan, maka cara pembuatan terbaik adalah memilih bahan-bahan dasar yang mudah diemulsifikasi bila hal tersebut memungkinkan.

Bahan Hidrofilik yang biasa digunakan didalam emulsi adalah air, garam-garam, pelarut polar, bahan-bahan yang larut dalam air (zat warna, obat-obatan, pestisida, dll) serta emulsifier yang mudah larut dalam air. Pada waktu pembuatan emulsi, bila bahan lipofilik dipanaskan, maka lebih baik memanaskan bahan hidrofilik 2-3 C 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.

Emulsifier merupakan suatu langkah maju didalam bidang teknologi pembuatan emulsi dengan menggunakan teori HLB dalam proses pemilihannya. Sistem 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. Peneratan teori ini didalam proses pembuatan emulsi ternyata dapat mengeliminir sebagian besar dari jumlah percobaan yang seharusnya dibuat.

Proses Pembuatan EmulsiProses pembuatan emulsi dapat bermacam-macam tergantung pada tujuan yang ingin dicapai, namun prinsipnya proses tersebut melibatkan dua hal pokok, yaitu penurunan tegangan permukaan oleh emulsifier dan input energi mekanis. Pada umumnya kalau terjadi penurunan tekagangan permukaan , maka pembentukan emulsi akan lebih mudah terjadi sehingga input energi mekanis yang dibutuhkan semakin berkurang. Demikian sebaliknya, bila jumlah emulsifier yang ditambahkan hanya sedikit, maka untuk membentuk emulsi yang stabil diperlukan lebih banyak input energi mekanis

1. Pengolahan Skala LaboratoriumPengolahan skala labolatorium patut mendapat perhatian karena sering menemui kesulitan, terutama dalam usaha meniru teknik pengolahan skala pabrik. Sebagai contoh, proses pembuatan emulsi yang agak kental dengan peralatan skala labolatorium sebenarnya membutuhkan input energi yang sangat tinggi per satuan volume 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. Karena itu peralatan emulsi di labolatorium sering tidak memberikan hasil yang sama dengan pengolahan di pabrik.

2. Pengolahan Skala PabrikJika proses pembuatan emulsi pada skala labolatorium telah dikerjakan mendekati sama dengan keadaan pabrik, maka nantinya hanya akan terdapat masalah-masalah biasa yang pada banyak kejadian dapat dipecahkan dengan mudah. Dengan dasar pembuatan di labolatorium, maka penetapan suatu prosedur pembuatan emulsi pada skala pabrik akan lebih mantap. Dalam hal ini perlu diperhatikan bahwa sering kali perbedaan kecil didalam prosedur dapat menyebabkan produk akhir yang berbeda total.

ES KRIMEskrim 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 diizinkan. Eskrim adalah buih setengah beku yang mengandung lemak teremulsi dan sedikit udara. Sel-sel udara yang ada berperan untuk memberikan tekstur lembut pada eskrim tersebut. Tanpa adanya udara, emulsi beku tersebut akan menjadi terlalu dingin dan terlalu berlemak.Bahan utama dari eskrim adalah lemak (susu), gula, padatan non-lemak dari susu (termasuk lactosa) dan air. Sebagai 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. Untuk stabilizernya bisa digunakan polisakarida dan ini berfungsi sebagai penambah viskositas. Sedangkan pewarna dan perasa biasanya bervariasi tergantung dengan selera pasar.

Bahan-bahan tersebut dicampur, dipasteurisasikan, dihomogenasikan dan didinginkan dengan cepat. Setelah emulsi minyak dalam air tersebut dibiarkan dalam waktu yang lama, kemudian dilewatkan dalam kamar yang suhunya cukup rendah untuk membekukan sebagian campuran. Pada saat yang sama, udara dimasukkan dengan cara dikocok. Tujuan dari pembekuan dan aerasi ini ialah untuk membentuk buih yang stabil. Jika buih terlalu sedikit maka produk akan tampak basah, namun jika terlalu banyak maka produknya akan tampak kering. Sel-sel udara pada eskrim harus berukuran sekitar 100 mikron. Jika sel udaranya terlalu besar, maka eskrim akan cepat meleleh, sedangkan jika sel udaranya terlalu kecil maka buihnya akan terlalu stabil dan akan meninggalkan head 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 kristal-kristal es yang kecil dan terdispersi didalam larutan makromolekular berair yang telah diberi gula. Peranan emulsifier (misal: gliserol monostearater komersial) adalah untuk membantu stabilisasi terkontrol dari emulsi didalam freezer. Molekul emulsifier akan menggantikan membran protein, satu ujung molekulnya akan melarut di air, sedangakan ujung satunya akan melarut di lemak. Perubahan-perubahan 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 freezer.

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. Jenis-jenis penstabil yang biasa digunakan dalam frozen dessert terbagi menjadi beberapa kategori, misalnya protein yaitu gelatin dan plant exudates, arabik yaitu ghatti, karaya, tragacant ums dan sed gums, sedangkan locust (carob) yaitu bean dan psyllium, microbial gums, seaweed, pectin dan high methoxyl.

3. PERALATAN DAN BAHAN

Alat yang Digunakan : Mixer, Kompor, Baskom, Panci, Sendok, Pengaduk, Timbangan, Gelas Ukur, Mangkuk Plastik dan Parutan.

Bahan yang Digunakan :

Susu Kental Manis, Susus Bubuk Skim, Air, Telur, Gula Pasir, Garam, Agar-Agar Powder dan Coklat Batangan.4. PROSEDUR PERCOBAAN

Mencampurkan susu kaleng kental manis dengan telur dan gula pasir. Lalu dikocok dengan mixer hingga rata.

Mencampurkan bahan yang telah di mixer dengan susu bubuk, garam, agar-agar powder dan air secara sedikit demi sedikit. Lalu diaduk rata.

Memasukkan adonan kedalam panci lalu dimasak dengan api sedang sambil diaduk terus menerus sampai adonan menjadi kental.

Selahi mengaduk adonan, memasukkan coklat batangan yang telah diparut secukupnya kemudian mengaduk rata.

Melelehkan coklat batangan yang dicampurkan dengan margarin

Setelah adonan kental, mematikan kompor kemudian memindahkan panci kedalam baskom berisi air dingin.

Setelah adonan dingin, memasukkan adonan eskrim kedalam cup kecil lalu sampel tersebut ditimbang.

Meneteskan secara perlahan coklat yang telah dicairkan kedalam eskrim.

Memasukkan eskrim kedalam freezer untuk didinginkna selama 1-1,5 jam.

Setelah eskrim jadi, menimbang sampel dan melakukan analisa perhitungan modal dan jumlah eskrim yang didapat.5. DATA PENGAMATAN

PERLAKUANPENGAMATAN

Pencampuran adonan EskrimAdonan berwarna putih, cair dan berbau enak khas eskrim.

Pemanasan adonan EskrimAdonan berwana kecoklatan, sedikit kental dan berbau enak khas eskrim.

Pendinginan adonan EskrimBertekstur lembut dengan butiran kristal kecil.

6. ANALISA PERCOBAAN

Berdasarkan percobaan yang dilakukan mengenai Teknologi 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.

Hal pertama yang dilakukan adalah mencampurkan bahan-bahan menjadi satu dimana salah satu bahannya yaitu telur dan gula, dimixer 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. Selain itu, emulsifier berguna untuk membangun distribusi struktur lemak dan udara yang dapat berperan memberikan kelembutan pada tekstur yang dihasilkan eskrim.

Setelah bahan dicampur, bahan dihomogenkan dan diaduk rata. Tujuan dari pengadukan ialah untuk memasukkan udara kedalam campuran, dimana sel-sel udara tersebut meberikan peran untuk membentuk tekstur yang lembut pada eskrim. Tanpa adanya udara emulsi beku eskrim akan terlalu basah dan berlemak.

Proses terakhir yaitu pembekuan, dimana air dalam campuran adonan tadi dibekukan menjadi kristal es sedikit keras namun halus. Disini, emulsifier berperan untuk menstabilisasikan emulsi didalam freezer. 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 halus lembut dan tidak terlalu keras. Hal ini dikarenakan pada eskrim tersebut ditambahkan bahan penstabil berupa agar-agar powder yang merupakan koloid hidrofilik yang dapat menurunkan konsentrasi air bebas dengan cara menyerap air tersebut sehingga dapat mengurangi kristalisasi es.

Menurut analisis secara ekonomi, dengan modal Rp. 34.700,- dihasilkan 33 cup eskrim dengan harga jual setiap cup yaitu Rp. 2.000. Keuntungan yang didapat yaitu Rp. 31.300.

7. KESIMPULAN

Dari praktikum yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :

Eskrim merupakan sejenis makanan semi padat yang mengandung lemak teremulsi yang dibuat dengan cara pembekuan tepung eskrim atau campuran dari susu, lemak dan gula.

Emulsifier berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan anatara kedua fase (fase terdispersi dan fase kontinyu) agar dapat bercampur sempurna dan membentuk emulsi.

Campuran bahan terlebih dahulu dihomogenkan dengan cara pengadukan agar udara dapat masuk kedalamnya, karena udara berperan sebagai pembentuk tekstur yang lembut dan halus pada eskrim.

Pada proses pembekuan, emulsifier akan membantu stabilisasi terkontrol dari emulsi didalam freezer.8. DAFTAR PUSTAKA Jobsheet. 2014. Penuntun Praktikum Teknologi Pengolahan Pangan. Politeknik Negeri Sriwijaya. Palembang

http://indrajid21.blogspot.com/2014/02/laporan-pembuataneskrim.html http://febritoni.blogspot.com/2013/10/laporan-praktikum-teknik-emulsi.htmlGAMBAR ALAT

Kompor

Timbangan

Baskom

Mixer

Panci

Gelas UkurLaporan Tetap Teknologi Pengolahan Pangan

Teknologi Emulsi

OLEH :

KELOMPOK IIKELAS : 4 KCIndo Billak

(061330400346)Kiki Risky Midia

(061330400347)Mardian

(061330400349)Pusta Aryani

(061330400353)Susi Susanti

(061330400358)

Wahyu Sisilia Deviana

(061230400359)

DOSEN PEMBIMBING

: Ir. Hj. Sofiah, M.TJurusan Teknik Kimia

Politeknik Negeri Sriwijaya

2015