Pembentukan Mikroemulsi pada Beverage Whitener


 

Emulsi dapat didefinisikan sebagai campuran yang stabil dari dua larutan yang immiscible yang terdiri dari  fase dispersi dan fase kontinyu.  Berdasarkan tipe fase dispersi dan fase kontinyu emulsi dapat dibagi menjadi dua tipe umum yaitu emulsi  O/W (Oil in Water) , di mana fase dispersinya adalah oil (minyak) dan  water (air) sebagai fase kontinyu dan tipe emulsi W/O (Water in Oil) terdiri dari water (air) sebagai fase dispersi dan Oil (minyak) sebagai fase kontinyu.
 
Pada emulsi kedua larutan immiscible dapat bercampur karena adanya emulsifier, yaitu suatu zat yang memiliki dua sisi  yaitu sisi yang larut air (hidrofilik) dan sisi yang tidak larut air (hidrofobik/lipofilik). Mekanisme pencampuran dua larutan yang immiscible pada suatu sistem emulsi secara umum adalah emulsifier bertindak sebagai jembatan penghubung dimana sisi hidrofilik akan berikatan dengan fase air dan sisi lipofilik berikatan dengan fase minyak menghasilkan campuran air dan minyak.
 
Mekanisme pembentukan tersebut adalah mekanisme pembentukan emulsi yang umum atau disebut makro emulsion.  Pada pembentukan micro emulsion mekanismenya menyerupai proses solubilisasi, di mana sejumlah zat yang tidak  dapat larut pada sistem akan ditempatkan pada inti bagian dalam emulsifier sehingga akan menghasilkan larutan yang semi transparan. Mekanisme micro emulsion secara umum dapat terjadi jika emulsifier membentuk micelle, di mana zat yang tidak larut akan diikatkan pada micelle emulsifier dan ditempatkan pada bagian inti sementara sisi lain dari emulsifier akan menghadap kearah sistem (Gambar 2) dan  hasilnya zat dapat terdispersi dalam sistem.   Contoh aplikasi micro emulsion ini adalah pada pembuatan Beverage whitener.
 
Proses pembentukan micro emulsion pada beverage whitener
 
Beverage Whitener menurut CODEX didefinisikan sebagai produk yang berbentuk liquid atau powder yang terbuat dari emulsi minyak tumbuhan dan air, biasanya digunakan pada minuman teh atau kopi.  Komposisi minyak tumbuhan yang digunakan bisa diambil dari minyak sawit, minyak kelapa, minyak canola, dan sebagainya.  Sementara untuk emulsifier bisa digunakan protein (caseinate) dan emulsifier konvensional (surfaktan) seperti polisorbate.  Dengan proses micro emulsion ini minyak tumbuhan yang tidak dapat bersatu dengan fase air menjadi dapat terdispersi dengan baik pada teh atau kopi dan menghasilkan efek whitening.
 
Proses pembentukan micro emulsion pada beverage whitener melibatkan pembentukan micelle casein yang akan mengembang, di mana pengembangan ini tergantung dari muatannya.  Penurunan muatan akan menyebabkan turunnya ketebalan lapisan yang teradsorbsi di minyak.   Struktur kasein yang teradsorbsi ini memiliki ujung lipofilik (hidrofobik) yang berikatan dengan permukaan minyak dan bagian hidrofilik yang menonjol keluar berikatan dengan larutan air.   Pada β casein bagian yang menonjol merupakan area N-Terminal, di mana pola ini paling banyak ditemukan pada protein. Sementara pada κ Casein pembentukan konformasi ditentukan oleh ikatan polimer disulfide.
 
Pada pembuatan beverage whitener untuk  membentuk  emulsi,   caseinate harus ditunjang oleh emulsifier konvensional (surfaktan), karena cakupan casein dalam mengikat lemak sangat terbatas sehingga dapat menimbulkan ketidak stabilan emulsi.  Ketidak stabilan  emulsi pada saat penggunaan caseinate terlalu sedikit  ditandai dengan adanya globula – globula minyak bebas pada permukaan larutan, sementara ketidak stabilan emulsi pada konsentrasi caseinate berlebih ditandai dengan adanya fenomena “creaming”.  Penambahan emulsifier konvensional akan menimbulkan adanya pencampuran micelle caseinate dengan emulsifier di permukaan minyak yang mengakibatkan adanya penambahan  lapisan emulsifier yang “compact” (Sabharwal  dan Vakaleris, 1971).
 
Pembentukan micro emulsion sendiri terjadi saat adanya aksi mekanis pada proses pencampuran dan homogenisasi pada pembuatan beverage whitener.  Tekanan yang digunakan pada proses  homogenisasi adalah  ± 250 atm, proses ini akan mereduksi ukuran  globula minyak, dan micelle casein yang berukuran lebih kecil dari globula minyak akan membentuk lapisan dimana pada bagian terluar adalah bagian hidrofilik sementara pada bagian dalam adalah bagian hidrofobik (lipofilik) yang berikatan dengan inti (Gambar 3).  Perbedaan yang terjadi setelah proses homogenisasi selain ukuran minyak globula yang mengecil adalah perbedaan komposisi material penyusun membran, proses homogenisasi ini akan membuat emulsi lebih stabil.  Kombinasi antara proses homogenisasi dan penggunaan emulsifier konvensional akan mempengaruhi efek whitening pada aplikasinya di minuman.
 
Aplikasi beverage whitener pada minuman seperti teh  atau kopi akan mendapat gangguan yang akan mempengaruhi kestabilan emulsi seperti suhu, pH dan kation – ation pengganggu, ketidak stabilan emulsi pada saat aplikasi ditandai dengan adanya creaming, flokulasi dan sedimentasi. 
 
Untuk mencegahnya biasanya ditambahkan stabilizer pada formulasi pembuatan beverage whitener  yang berfungsi sebagai buffer agent yang akan melindungi emulsi dari gangguan tersebut. Penambahan bulking agent seperti malto dextrin juga dilakukan untuk membentuk encapsulasi fat, dimana maltodextrin akan bertindak sebagai encapsulan dan protein (caseinate) juga bertindak sebagai co-encapsulant.  Teknologi spray drying digunakan untuk mengubah emulsi beverage whitener dari fase liquid menjadi fase powder, hal ini dilakukan untuk menambah umur simpan produk dan memudahkan dalam penanganan selama penyimpanan dan distribusi.  
 
Referensi
 
  • van Aken,G. A*, Blijdensteina,T.B.J, Hotruma,N.E., Colloidal destabilisation mechanisms in protein-stabilised emulsions, 2003, Current Opinion in Colloid  and Interface Science 8: 371–379
  • SABHARWAL, K and VAKALERIS, D.G., Stability of Fluid Food Emulsions. I. Effects of Emulsifiers, Electrolytes and Sodium Caseinate, 1971  JOUENAL OF DAIRY SCIENCE 55(3): 277 -282.
  • WHITEHURST, R.J. (Editor), Emulsifiers in Food Technology. 2004. Blackwell Publishing, UK
  • Dalgleish, D.G., Casein Micelles as Colloids: Surface Structures and Stabilities, 1998, J Dairy Sci 81:3013–3018

 

 
 
oleh : Asep S Nur
           QA Manager PT Santos Premium Krimer
 
 
(FOODREVIEW INDONESIA Edisi Februari 2011)

 

Artikel Lainnya

  • Okt 20, 2018

    Ingridien Alternatif Pengganti Garam

    Rempah-rempah, kecap asin, margarin, maupun ikan asin berpotensi untuk menjadi bahan pengganti penggunaan garam dapur agar terhindar dari penyakit degeneratif dan sebagai penambah rasa agar tidak hambar. Rempah-rempah digunakan sebagai bumbu penyedap rasa makanan, penguat cita rasa, pengharum dan beberapa di antaranya adalah pewarna makanan alami. Kekayaan dan kekhasan kuliner Indonesia pada prinsipnya tidak dapat dilepaskan dari keragaman rempah-rempah yang tumbuh di berbagai tipe habitat dan ekosistem di Indonesia. Rempah-rempah penambah cita rasa yaitu serai, pandan, cengkih, kayu manis. ...

  • Okt 19, 2018

    Ingridien Alternatif untuk GGL

    Rata-rata konsumsi lemak penduduk meningkat dari tahun 2002 ke 2009. Rata-rata konsumsi lemak 58,1 g/kap/hr pada tahun 2002; 61,5 g/kap/hr tahun 2007 dan 64,7 g/kap/hr tahun 2009. Rata-rata proporsi energi dari lemak adalah 29,1 persen yang melebihi anjuran Depkes (2004) dalam Pedoman Gizi Seimbang (PUGS) yaitu tidak lebih dari 25 persen energi. ...

  • Okt 18, 2018

    Karamel sebagai Ingridien Kopi dan Kakao

    Karamel didefinisikan sebagai cairan atau padatan berwarna cokelat muda hingga tua yang diperoleh dari proses pemanasan gula. Karamel utamanya digunakan sebagai pembentuk cita rasa dan warna pada aneka jenis produk pangan olahan misalnya minuman, bakeri, roti, dan kukis. ...

  • Okt 18, 2018

    Langkah Pencegahan Kontaminasi Menggunakan Deteksi Metal

    Dalam industri seperti industri pangan, memastikan bahwa produk yang diproduksi aman sampai pada konsumen adalah suatu keharusan. Kontaminasi yang seringkali terjadi pada proses produksi adalah kontaminasi metal. Dalam menjamin hal tersebut, ada beberapa langkah yang dapat ditempuh seperti menggunakan deteksi metal. Pendeteksi metal sendiri memiliki cara kerja berdasarkan pada penciptaan medan magnet yang stabil. Adanya aluminium foil membuat medan magnet tersebut terganggu sehingga pendeteksian tidak dapat terjadi.  ...

  • Okt 17, 2018

    Potensi Minuman Kopi dan Kakao

    Minuman berbasis kopi dan kakao telah banyak diproduksi di industri pangan. Persaingan industri minuman berbasis kopi dan kakao sangat kompetitif sehingga setiap produsen harus terus melakukan inovasi dalam pengembangan produknya. Pada skala industrial, minuman berbasis kopi dan kakao telah memiliki beragam bentuk mulai dari bentuk bubuk, instan, dan saat ini yang paling baru adalah produk siap minum (ready to drink). Potensi minuman berbasis kopi dan kakao yang besar ini mampu menghadirkan peluang bagi produsen bahan-bahan komplementer yang digunakan pada pengembangan produk berbasis kopi dan kakao seperti krimer, gula, dan karamel. ...

Finasterid Generika 1mg cialis super active online Lida Daidaihua Inhaltsstoffe Original Viagra Use Generisk finasterid ED Packs Levitra Original Kamagra Effervescent Tablets Meizitang soft gel original version Propecia For Hair Loss Viagra 50mg Generic Levitra (Vardenafil) 20mg Lida Daidaihua Lida Daidaihua Meizitang funziona Original Viagra Pills Pacchetto di prova generici Lipitor Generika Kamagra Super ingredientes activos Meizitang in Ireland