PEMBAHASAN
EMULSI DAN PENGENTAL
EMULSI
Emulsi
merupakan jenis koloid dengan fase terdispersinnya berupa fase cair dengan
medium pendispersinya bisa berupa zat
padat, cair, ataupun gas. Emulsi merupakan sediaan yang mengandung dua zat yang
tidak dapat bercampur, biasanya terdiri dari minyak dan air, dimana cairan yang
satu terdispersi menjadi butir-butir kecil dalam cairan yang lain. Dispersi ini
tidak stabil, butir – butir ini bergabung ( koalesen ) dan membentuk dua
lapisan yaitu air dan minyak yang terpisah yang dibantu oleh zat pengemulsi (
emulgator ) yang merupakan komponen yang paling penting untuk memperoleh
emulsi yang stabil. Zat pengemulsi (emulgator) merupakan komponen yang paling
penting agar memperoleh emulsi yang stabil. Zat pengemulsi adalah PGA,
tragakan, gelatin, sapo dan lain-lain. Emulsi dapat dibedakan menjadi dua macam
yaitu emulsi vera (emulsi alam) dan emulsi spuria (emulsi buatan). Emulsi vera
dibuat dari biji atau buah, dimana terdapat disamping minyak lemak juga
emulgator yang biasanya merupakan zat seperti putih telur (Anief, 2000).
Konsistensi
emulsi sangat beragam, mulai dari cairan yang mudah dituang hingga krim
setengah padat. Umumnya krim minyak dalam air dibuat pada suhu tinggi,
berbentuk cair pada suhu ini, kemudian didinginkan pada suhu kamar, dan menjadi
padat akibat terjadinya solidifikasi fase internal. Dalam hal ini, tidak
diperlukan perbandingan volume fase internal terhadap volume fase eksternal
yang tinggi untuk menghasilkan sifat setengah padat, misalnya krim stearat atau
krim pembersih adalah setengah padat dengan fase internal hanya hanya 15%.
Sifat setengah padat emulsi air dalam minyak, biasanya diakibatkan oleh fase
eksternal setengah padat (Anonim, 1995).
Polimer
hidrofilik alam, semisintetik dan sintetik dapat dugunakan bersama surfakatan
pada emulsi minyak dalam air karena akan terakumulasi pada antar permukaan dan
juga meningkatkan kekentalan fase air, sehingga mengurangi kecepatan
pembenrukan agregat tetesan. Agregasi biasanya diikuti dengan pemisahan emulsi
yang relatif cepat menjadi fase yang kaya akan butiran dan yang miskin akan
tetesan. Secara normal kerapatan minyak lebih rendah daripada kerapatan air,
sehingga jika tetesan minyak dan agregat tetesan meningkat, terbentuk krim.
Makin besar agregasi, makin besar ukuran tetesan dan makin besar pula kecepatan
pembentukan krim (Anonim, 1995).
Semua emulsi
memerlukan bahan anti mikroba karena fase air mempermudah pertumbuhan
mikroorganisme. Adanya pengawetan sangat penting untuk emulsi minyak dalam air
karena kontaminasi fase eksternal mudah terjadi. Karena jamur dan ragi lebih
sering ditemukan daripada bakteri, lebih diperlukan yang bersifat fungistatik
atau bakteriostatik. Bakteri ternyata dapat menguraikan bahn pengemulsi ionik
dan nonionik, gliserin dan sejumlah bahan pengemulsi alam seperti tragakan dan
gom (Anonim, 1995).
Ada dua tipe emulsi, yaitu:
a. Emulsi A/M yaitu butiran-butiran
air terdispersi dalam minyak
b. Emulsi M/A yaitu butiran-butiran
minyak terdispersi dalam air.
Pada emulsi A/M, maka butiran-butiran air yang
diskontinyu terbagi dalam minyak yang merupakan fase kontinyu, Sedangkan untuk
emulsi M/A adalah sebaliknya. Kedua zat yang membentuk emulsi ini harus tidak
atau sukar membentuk larutan dispersirenik.
Masing – masing emulsi dengan
medium pendipersi yang berbeda juga mempunyai nama yang berbeda,yaitu sebagai
berikut:
a)
Emulsi gas (aerosol cair )
Emulsi gas merupakan
emulsi dengan fase terdispersinnya berupa fase cair dan medium pendispersinnya
berupa gas.Salah satu contohnya
hairspray, dimana dapat membentuk emulsi gas yang diingikan karena
adannya bantuan bahan pendorong atau propelan aerosol
b) Emulsi
cair
Emulsi cair merupakan
emulsi dengan fase terdispersinya maupun pendispersinnya berupa fase cairan
yang tidak saling melarutkan karena kedua fase
bersifat polar dan non
polar.Emulsi ini dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu emulsi minyak didalam
air contoh susu terdiri dari lemak sebagai fase terdispersi dalam air jadi
butiran minyak didalam air atau emulsi air dalam minyak contoh margarine
terdispersi dalam minyak jadi butiran air dalam minyak.
c)
Emulsi padat
Emulsi
padat merupakan emulsi dengan fase terdispersinnya cair dengan fase
pendispersinnya berupa fase padat.Contoh : Gel yang dibedakan menjadi gel elastic
dan gel non elastic dimana gel elastic ikatan partikelnya tidak kuat sedangkan
non elastic ikatan antar partikelnya membentuk ikatan kovalen yang kuat.
Gel elastic dapat dibuat dengan mendinginkan sol iofil yang
pekat contoh gel ini adalah gelatin dan sabun.Sedangkan gel non-elastis dapat
dibuat secara kimia sebagai contoh gel silica yang terbentuk karena penambahan
HCl pekat dalam larutan natrium silikat sehingga molekul – molekul asam silikat
yang terbentuk akan terpolimerisasi dan membentuk gel.
Terdapat 2 tipe emulsi yaitu sebagai
berikut :
1) Emulsi
A/M yaitu butiran – butiran air terdispersi dalam minyak
Pada emulsi ini butiran
– butiran air yang hidrofilik stabil
dalam minyak yang hidrofobik.
2) Emulsi
M/A yaitu butiran – butiran minyak terdispersi dalam air
Minyak yang hidrofobik stabil dalam
air yang hidrofilik
Emulsi
merupakan suatu sistem yang tidak stabil, sehingga dibutuhkan zat pengemulsi
atau emulgator untuk menstabilkan. Tujuan dari penstabilan adalah untuk
mencegah pecahnya atau terpisahnya antara fase terdispersi dengan
pendispersinnya. Dengan penambahan emulgator berarti telah menurunkan tegangan
permukaan secara bertahap sehingga akan
menurunkan energi bebas pembentukan emulsi, artinya dengan semakin rendah
energi bebas pembentukan emulsi akan semakin mudah.
Namun
kesetabilan emulsi juga dipengaruhi beberapa faktor lain yaitu, ditentukan gaya
– gaya:
·
Gaya tarik – menarik yang dikenal gaya
Van der walss. Gaya ini menyebabkan partikel – partikel koloid membentuk
gumpalan lalu mengendap
·
Gaya tolak – menolak yang terjadi karena
adanya lapisan ganda elektrik yang muatannya sama saling bertumpukan.
Sedangkan
bentuk – bentuk ketidak stabilan dari emulsi sendiri ada beberapa macam yaitu
sebagai berikut :
·
Flokulasi, karena kurangnya zat
pengemulsi sehingga kedua fase tidak tertutupi oleh lapisa pelindung sehingga
terbentuklah flok –flok atau sebuah agregat
·
Koalescens, yang disebabkan hilangnya
lapisan film dan globul sehingga terjadi pencampuran
·
Kriming, adanya pengaruh gravitasi
membuat emulsi memekat pada daerah permukaan dan dasar
·
Inversi massa (pembalikan massa ) yang
terjadi karena adannya perubahan viskositas
·
Breaking/demulsifikasi, lapisan film
mengalami pemecahan sehingga hilang karena pengaruh suhu.
Emulsi dapat
mengalami kestabilan namun juga dapat mengalami kerusakan (Demulsifikasi) dimana
rusaknya emulsi ini disebabkan faktor suhu, rusaknya emulgator sendiri,
penambahan elektrolit sehingga semua ini akan dapat menyebabkan timbulnya
endapan atau terjadi sedimentasi atau membentuk krim.Contoh penggunaan proses
demulsifikasi dengan menambahkan elektrolit guna pemisahan karet dalam lateks
yaitu menambahkan asam format asam asetat. (Nuranimahabah,2009)
Mekanisme
secara kimia dan fisika:
ü Mekanisme
secara kimia
Mekanisme
secara kimia dapat kita jelaskan pada emulsi air dan minyak. Air dan minyak
dapat bercampur membentuk emulsi cair apabila suatu pengemulsi ditambahkan,
karena kebanyakan emulsi adalah disperse air dalam minyak dan dispersi minyak
dalam air, sehingga emulgator yang digunakan harus dapat larut dalam air maupun
minyak. Contoh pengemulsi tersebut adalah senyawa organik yang mempunyai gugus
hidrofilik dan hidrofobik, bagian hidrofobik akan berinteraksi dengan minyak
sedangkan yang hidrofilik dengan air sehingga terbentuklah emulsi yang stabil.
ü Mekanisme
secara fisika
Secara
fisika emulsi dapat terbentuk karena adanya pemasukan tenaga misalnya dengan
cara pengadukan. Dengan adanya pengadukan maka fase terdispersinya akan
tersebar merata ke dalam medium pendispersinya. (Ian, 2009)
Teori
dan persamaan :
Satu variable
penting dalam uraian emulsi - emulsi adalah fraksi volum ǿ , dalam dan luar
fase.Untuk tetesan bentuk bola radius α, fraksi volume diberikan sejumlah
densitas n, waktu untuk volum bentuk bola ǿ = 4πα3 n/3 .Banyak sifat
– sifat emulsi ditandai ole jumla volumnya.
Tetesan emulsi
karena lemah atau tidak stabil nilai fraksi volume ǿ bisa diantara 3- 6 untuk
kebanyakan sistem emulsi. Konduktivitas dari emulsi sendiri dapat ditentukan
dengan teori klasik (Maxwell)
Dimana K, Km dan
Kd adalah konduktivitas spesifik dari emulsi,medium pendispersi dan fase
terdispersi. Dalam sistem koloi akan terjadi peningkatan dielektrika, salah
satu model untuk menentukan konstanta dieletrika tipe emulsi adalah:
·
Tipe M/A
·
Tipe A/M
Dimana €∞ dan €s adalah permitivitas dengan frekuensi tinggi
dan statis.T waktu tenggang dan α luas pendistribusian, serta ώ adalah komponen
polarisasi.
Kestabilan emulsi :
Bila dua
larutan murni yang tidak saling campur/ larut seperti minyak dan air,
dicampurkan, lalu dikocok kuat-kuat, maka keduanya akan membentuk sistem
dispersi yang disebut emulsi. Secara fisik terlihat seolah-olah salah satu fasa
berada di sebelah dalam fasa yang lainnya. Bila proses pengocokkan dihentikan,
maka dengan sangat cepat akan terjadi pemisahan kembali, sehingga kondisi
emulsi yang sesungguhnya muncul dan teramati pada sistem dispersi terjadi dalam
waktu yang sangat singkat . Kestabilan
emulsi ditentukan oleh dua gaya, yaitu:
1.
Gaya tarik-menarik yang dikenal dengan gaya London-Van
Der Waals. Gaya ini menyebabkan
partikel-partikel koloid berkumpul membentuk agregat dan mengendap.
2.
Gaya tolak-menolak yang disebabkan oleh pertumpang-tindihan
lapisan ganda elektrik yang bermuatan sama. Gaya ini akan menstabilkan dispersi
koloid.
Ada beberpa faktor yang mempengaruhi
kestabilan emulsi yaitu sebagai berikut :
ü Tegangan
antarmuka rendah
ü Kekuatan
mekanik dan elastisitas lapisan antarmuka
ü Tolakkan
listrik double layer
ü Relatifitas
phase pendispersi kecil
ü Viskositas
tinggi.
Beberapa cara membuat emulsi :
a. Dengan
Mortir dan Stampel
Sering digunakan untuk
membuat minyak lemak dalam ukuran kecil
b. Botol
Minyak dengan
viskositas rendah dapat dibuat dengan cara dikocok dalam botol pengocokan
dilakukan terputus – putus untuk memberi kesempatan emulgator bekerja.
c.
Mixer
Partikel
fase dispersi dihaluskan dengan memasukkan kedalam ruangan yang didalamnya
terdapat pisau berputar denagn kecepatan tinggi.
d.
Homogenizer
Dengan
melewatkan partikel fase dispersi melewati celah sempit, sehingga partikel
mempunyai ukuran yang sama.
Cara
pemurnian koloid :
Seringkali
terdapat zat-zat terlarut yang tidak diinginkan dalam suatu pembuatan suatu
sistem koloid. Partikel-partikel tersebut haruslah dihilangkan atau dimurnikan
guna menjaga kestabilan koloid. Ada beberapa metode pemurnian yang dapat
digunakan, yaitu :
1. Dialisis
Dialisis adalah
proses pemurnian partikel koloid dari muatan-muatan yang menempel pada permukaannya.
Pada proses dialisis ini digunakan selaput semipermeabel. Pergerakan ion-ion
dan molekul – molekul kecil melalui selaput semipermiabel disebut dialysis.
Suatu koloid biasanya bercampur dengan ion-ion pengganggu, karena pertikel
koloid memiliki sifat mengadsorbsi. Pemisahan ion penggangu dapat dilakukan
dengan memasukkan koloid ke dalam kertas/membran semipermiabel (selofan), baru
kemudian akan dialiri air yang mengalir. Karena diameter ion pengganggu jauh
lebih kecil daripada kolid, ion pengganggu akan merembes melewati pori-pori
kertas selofan, sedangkan partikel kolid akan tertinggal.
Proses dialisis
untuk pemisahan partikel-partikel koloid dan zat terlarut dijadikan dasar bagi
pengembangan dialisator. Salah satu aplikasi dialisator adalah sebagai mesin
pencuci darah untuk penderita gagal ginjal. Jaringan ginjal bersifat
semipermiabel, selaput ginjal hanya dapat dilewati oleh air dan molekul
sederhana seperti urea, tetapi menahan partikel-partikel kolid seperti sel-sel
darah merah.
2. Elektrodialisis
Pada
dasarnya proses ini adalah proses dialysis di bawah pengaruh medan listrik.
Cara kerjanya; listrik tegangan tinggi dialirkan melalui dua layer logam yang
menyokong selaput semipermiabel. Sehingga pertikel-partikel zat terlarut dalam
sistem koloid berupa ion-ion akan bergerak menuju elektrode dengan muatan
berlawanan. Adanya pengaruh medan listrik akanmempercepat proses pemurnian sistem
koloid. Elektrodialisis hanya dapat digunakan untuk memisahkan
partikel-partikel zat terlarut elektrolit karena elektrodialisis melibatkan
arus listrik.
3.
Penyaring ultra
Partikel-partikel
kolid tidak dapat disaring biasa seperti kertas saring, karena pori-pori kertas
saring terlalu besar dibandingkan ukuran partikel-partikel tersebut. Tetapi,
bila kertas saring tersebut diresapi dengan selulosa seperti selofan, maka ukuran
pori-pori kertas akan sering berkurang. Kertas saring yang dimodifikasi
tersebut disebut penyaring ultra.
Proses pemurnian
dengan menggunakan penyaring ultra ini termasuklambat, jadi tekanan harus
dinaikkan untuk mempercepat proses ini. Terakhir, partikel-pertikel koloid akan
teringgal di kertas saring. Partikel-partikel kolid akan dapat dipisahkan
berdasarkan ukurannya, dengan menggunakan penyaring ultra bertahap.
Penerapan
dalam kehidupan sehari-hari dan industri :
a. Penerapan
dalam kehidupan sehari-hari
Salah
satu contoh penerapan emulsi dalam kehidupan sehari-hari adalah penggunaan
detergen untuk mencuci pakaian, dimana detergen merupakan suatu emulgator yang
akan menstabilkan emulsi minyak (pada kotoran) dan air. Detergen terdiri dari
bagian hidrofobik dan hidrofilik, minyak akan terikat pada bagian hidrofobik
dari detergen sehingga bagian luar dari minyak akan menjadi hidrofilik secara
keseluruhan, sehingga terbentuk emulsi minyak dan air, dimana kotoran akan
terbawa lebih mudah oleh air.
b. Penerapan
dalam bidang industri
Dalam bidang
industri salah satu sistem emulsi yang digunakan adalah industri saus salad
yang terbuat dari larutan asam cuka dan minyak. Dimana asam cuka bersifat
hidrofilik dan minyak yang bersifat hidrofobik, dengan mengocok minyak dan
cuka. Pada awalnya akan mengandung butiran minyak yang terdispersi dalam
larutan asam cuka setelah pengocokan dihentikan, maka butiran-butiran akan
bergabung kembali membentuk partikel yang lebih besar sehingga asam cuka dan
minyak akan terpisah lagi. Agar saus salad ini kembali stabil maka dapat
ditambahkan emulagator misalnya kuning telur yang mengandung lesitin. Sistem
koloid ini dikenal sebagai mayonnaise.
Pengental
Pengental adalah
Pengentalan merupakan proses untuk menghilangkan sebagian air pada produk
pangan cair. Tujuan pengentalan adalah mengurangi sejumlah air sehingga
menurunkan volume produk. Dengan turunnya volume produk pangan ini, maka akan
memudahkan transportasi dan penyimpanan. Pengental merupakan bahan tambahan makanan yang dapat membantu
terbentuknya terbentuknya atau memantapkan sistem dispersi yang homogen pada
makanan. Bahan tambahan makanan ini biasanya ditambahkan pada makanan yang
mengandung air dan minyak, misalnya saus selada, margarine dan es krim.
Pengentalan dilakukan dengan menaikkan suhu produk sampai titik didihnya dengan
lama tertentu. Untuk produk pangan yang sensitive terhadap panas, maka
pengentalan dapat dilakukan dengan tekanan vakum. Contoh nya adalah polysorbat biasa digunakan sebagai
pengemulsi pada pembuatan es krim dan kue. Pektin biasa digunakan sebagai
pengental pada jamu, jeli, marmalad, minuman ringan dan es krim. Gelatin biasa
digunakan sebagai pemantap dan pengental sediaan keju. Karagenan dan agar biasa
digunakan sebagai pemantap dan pengental pada produk susu dan keju.
Macam-macam
pengental alami :
1) Putih
dan kuning Telur
Gelatin dan
albumin pada putih telur adalah protein yang bersifat sebagai emulsifier dengan
kekuatan biasa dan kuning telur merupakan emulsifier yang paling kuat. Paling
sedikit sepertiga kuning telur merupakan lemak, tetapi yang menyebabkan daya
emulsifier kuat adalah kandungan lesitin dalam bentuk kompleks sebagai lesitin
protein .
2) Gelatin
Gelatin adalah suatu jenis protein yang diekstraksi
dari jaringan kolagen kulit, tulang atau ligamen (jaringan ikat) hewan Nilai
gizinya yang tinggi yaitu terutama akan tingginya kadar protein khususnya asam
amino dan rendahnya kadar lemak. Gelatin kering mengandung kira-kira 84 – 86 %
protein, 8 – 12 % air dan 2 – 4 % mineral. Dari 10 asam amino essensial yang
dibutuhkan tubuh, gelatin mengandung 9 asam amino essensial, satu asam amino
essensial yang hampir tidak terkandung dalam gelatin yaitu
triptofan.
Penggunaan gelatin sangatlah luas dikarenakan gelatin
bersifat serba bisa, yaitu bisa berfungsi sebagai bahan pengisi, pengemulsi
(emulsifier), pengikat, pengendap, pemerkaya gizi, sifatnya juga luwes yaitu
dapat membentuk lapisan tipis yang elastis, membentuk film yang transparan dan
kuat, kemudian sifat penting lainnya yaitu daya cernanya yang tinggi.
3) Tepung Kanji
Tepung kanji, tapioka, tepung singkong, atau aci
adalah tepung yang diperoleh dari umbi akar ketela pohon. Tepung kanji
merupakan salah satu emulsifier yang bagus untuk makanan. Tepung ini memiliki
sifat-sifat fisik yang hampir sama dengan tepung sagu sehingga penggunaan
keduanya dapat dipertukarkan. Emulsifier tepung kanji dapat menghasilkan
tekstur yang lunak pada zat terdispersi.
selain itu juga menghasilkan
butiran-butiran yang halus, serta dapat menyatu dengan zat terdispersi. Tepung
kanji adalah salah satu tepung yang tidak membentuk gel.Gel yang terbentuk akan
membuat bahan makanan tidak dapat teraduk rata serta berviskositas tinggi.Tepung
ini sering digunakan untuk membuat makanan dan untuk bahan perekat. Banyak
makanan tradisional yang menggunakan tepung kanji atau tapioka sebagai bahan
bakunya, seperti bakso batagor, siomay, comro, misro, cireng, dan pempek.
Macam Pengental Buatan :
1. Xantha
gum
Berfungsi sebagai bahan pengental , memperbaiki
tekstur, mencegah pemisahan emulsi.
2. CMC-na
Berfungsi sebagai bahan pengental, pengikat pada
formula tablet, meningkatkan viskositas, memperbaiki tekstur. Larut dalam air,
stabil terhadap panas adalah salah satu keunggulan CMC. Cukup dengan
konsentrasi kecil, larutan sudah viscous dibandingkan dengan produk lainnya.
3.
karagenan
Merupakan polisakarida yang didapat dari hasil ekstraksi red seaweeds.
Zat ini digunakan pada makanan dan industri lain sebagai pengental, lubricants,
suspending agent dan stabilizing agent.
4.
Konjac gum
Memiliki keistimewaan tanpa pemanis, perasa, pewarna, dan pengawet makanan
serta stabil terhadap pemanasan dan pendinginan. Zat ini sering digunakan untuk
pengental dan memperbaiki tekstur
Bahaya pengental Buatan :
a) Menyebabkan kanker
b) Kerusakan ginjal
c) Iritasi pada kulit
d) Kerusakan lambung
e) Efek perubahan pada kromosom
PENUTUP
KESIMPULAN
Emulsi merupakan jenis koloid
dengan fase terdispersinnya berupa fase cair dengan medium pendispersinya bisa berupa zat padat, cair,
ataupun gas. Emulsi merupakan sediaan yang mengandung dua zat yang tidak dapat
bercampur, biasanya terdiri dari minyak dan air, dimana cairan yang satu terdispersi
menjadi butir-butir kecil dalam cairan yang lain. Emulsi dapat dibedakan
menjadi dua macam yaitu emulsi vera (emulsi alam) dan emulsi spuria (emulsi
buatan). Emulsi vera dibuat dari biji atau buah, dimana terdapat disamping
minyak lemak juga emulgator yang biasanya merupakan zat seperti putih telur.
Dengan mengetahui sistem emulsi maka kita akan mengetahui sifat – sifat emulsi
kita dapat menentukan zat pengemulsi untuk dapat menstabilkannya.
Pengental adalah
Pengentalan merupakan proses untuk menghilangkan sebagian air pada produk
pangan cair sehingga memudahkan transportasi dan penyimpanan Pengental
merupakan bahan tambahan
makanan yang dapat membantu terbentuknya terbentuknya atau memantapkan sistem
dispersi yang homogen pada makanan..Pengental juga terbuat
dari bahan alami dan ada juga yang sintetis, yang alami yaitu yang terdapat
dalam pangan seperti telur, lechitin pada kedelai, dan gelatin. Sedangkan yang
sintetis contohnya adalah CMC, konjac gum, karagenan dan lain-lain.
DAFTAR PUSTAKA
Anief,
2000, Ilmu Meracik Obat, Teori dan Praktek, Gadjah Mada University
press, Jogjakarta.
Ian, 17 Januari
2009 , sistem koloid http://blogkita.info/tag/emulsi/
Ibnuhayyan,
10 September 2008, colloid-chemistry
Ladytulipe, 4
januari 2009 , Emulsi http://ladytulipe.wordpress.com/2009/01/04/emulsi/
Nuranimahabah,
16 Mei 2009, koloid suspense larutan
(kimia)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar