Flavor Emulsion


 Flavor emulsi adalah proses pencampuran 2 (dua) sifat molekul yang berbeda yaitu sifat larut air (hidrofilik) dan larut minyak (lipofilik), dengan emulsifier, dihomogenisasi sehingga tercipta suatu film yang menyelubungi partikel minyak dan stabil pada larutan air.  Emulsi tersebut dapat langsung ditambahkan di dalam minuman dengan dosis rendah sekitar 0.1-0.5%. 

Kestabilan flavor emulsi dalam jangka waktu penyimpanan yang lama sangat dibutuhkan baik dalam bentuk konsentrat maupun di dalam produk minuman.  Stabilitas yang kurang baik akan menghasilkan penampakan yang kurang menarik pada minuman seperti masalah ringing (pembentukan cincin pada permukaan minuman), pemisahan, kekeruhan dan flavor yang tidak konsisten 
 
Untuk membuat flavor emulsi yang baik, sebagai contoh jenis Citrus Oil (seperti Orange, Lemon atau Lime)  diperlukan suatu penstabil emulsifier seperti Gum Arabic atau Pati Termodifikasi. Umumnya pabrik flavor emulsi sudah beralih menggunakan pati termodifikasi sebagai penstabil emulsifier untuk pembuatan flavor emulsi, dikarenakan kemampuannya yang dapat menghasilkan kualitas yang konsisten tiap batch produksi, kemudahan dalam penggunaan, dosis lebih rendah, ketersediaan supply serta harga yang cenderung konsisten. 
 
Pati secara alami adalah bersifat larut air (hidrofilik), sedangkan pati termodifikasi yang digunakan sebagai penstabil emulsifier untuk flavor emulsi adalah jenis pati hidrofobik (INS 1450) atau dikenal dengan nama OSA-Starch.  Adanya ikatan konjugasi dengan grup octenyl succinate anhidrate (OSA) pada polimer pati tersebut dapat memberikan karater hidrofobik (larut minyak) sehingga mempunyai fungsi sebagai pengemulsi/emulsifier.  Dosis grup octenyl succinate anhydrate dibatasi secara regulasi yaitu maksimum 3% dari produk akhir. 
 
Variasi berat molekul dari rantai starch serta ratio antara polimer pati dan OSA akan menghasilkan jenis emulsifier starch dengan  sifat dan karakter yang berbeda.
OSA-Starch mempunyai daya afinitas yang tinggi untuk menurunkan tegangan permukaan di air, dimana merupakan factor penting untuk membuat emulsi yang stabil. Pada keadaan 10% padatan dan air suhu 25oC, tegangan permukaan dari OSA Starch tersebut adalah 30-50% dimana lebih rendah dari gum arab. Selain itu adanya interaksi hidrofobik dengan minyak memberikan efek kestabilan yang baik dan menghindari terjadinya flokulasi antar partikel minyak. 
 
Proses pembuatan flavor emulsi dibagi menjadi 2 (dua) fase, sebagai berikut: OSA starch terlebih dahulu dilarutkan hingga merata dalam air tanpa proses pemanasan yang disebut fase air.  Selanjutnya dengan mencampurkan flavor oil/minyak dengan weighting agent, disebut fase minyak, maka kemudian dicampurkan bersama-sama dengan fase air sebelum dilakukan proses homogenisasi. Homogenisasi tersebut diperlukan untuk memperkecil ukuran dari partikel minyak dan pemerataan distribusi partikel minyak yang distabilisasi dengan emulsifier (OSA starch). 
 
Weighting agent dalam flavor emulsi adalah sejenis resin larut minyak, bertujuan untuk meningkatkan berat jenis (specific gravity) dari fase minyak sehingga sama dengan fase air, dan  menghindari pemisahan minyak dengan air oleh karena perbedaan berat jenis tersebut.  Ester Gum atau SAIB (Sucrose acetate isobutyrate) adalah weighting agent yang diijinkan penggunaanya. 
 
Kekeruhan/turbidity dari flavor emulsi diinginkan didalam suatu minuman, khususnya minuman yang mengandung juice, ataupun minuman isotonic. Tingkat Kekeruhan flavor emulsi ditentukan antara lain oleh adanya pancaran sinar dari partikel minyak, ukuran partikel minyak, refractive indeks dari partikel tersebut dan jumlah minyak didalam formula emulsi. Selain itu weighting agent juga meningkatkan refractive index dari minyak sehingga memberikan efek turbiditas pada minuman.
 
Clear emulsion
 
Keistimewaan dari flavor emulsi yang menggunakan weighting agent adalah efek turbiditas yang diberikan pada minuman. Hal ini berbeda dengan flavor emulsi tanpa weighting agent, yang hampir tidak ada efek turbiditas atau disebut sebagai Clear Emulsion. Efek jernih ini diinginkan terutama pada produk minuman yang mengandung  alkohol, minuman fortifikasi, minuman olahraga, atau minuman berflavor. 
 
Dengan tidak adanya weighting agent, maka untuk meminimalkan perbedaan specific gravity, ukuran partikel minyak harus sangat kecil sekali. Disamping menghindari terjadinya creaming, emulsi akan terlihat lebih jernih. 
 
Ada beberapa metoda untuk mendapatkan kejernihan pada flavor oil untuk diaplikasikan di minuman-minuman tersebut.   Metode yang umum adalah dengan menggunakan flavor yang larut air. Citrus oil tersebut telah dicuci oleh alcohol, propylene glycol atau campuran  untuk mendapatkan flavor citrus larut air. Hanya, methoda tersebut dapat menurunkan profil dari flavor tersebut dibandingkan dengan flavor tanpa pencucian.  Metode lain adalah dengan membuat emulsi dimana ukuran partikel minyak yang sangat kecil sekali dengan pancaran sinar yang minim sehingga minuman terlihat lebih jernih.  Pada aspek tersebut, OSA-starch lebih fleksibel daripada gum arabic dalam hal memodifikasi berat molekul dan struktur polimernya sehingga didapat emulsi yang lebih stabil. 
 
Untuk persiapan dari pembuatan emulsi dengan partikel minyak sangat kecil, emulsifer/stabilizer yang dipilih adalah surfactant dengan berat jenis yang rendah. Surfactant tersebut mampu membantu mencapai partikel minyak yang sangat kecil melalui proses emulsifikasi. 
 
 
oleh :  Edna Ananta, STP., MSc., 
            National Starch Food Innovation
 
 
 
(FOODREVIEW INDONESIA Edisi Februari 2011)

Artikel Lainnya

  • Ags 20, 2018

    Tantangan dan Manfaat Protein Whey Dalam Produk Minuman Jus

    Ada beberapa masalah utama yang menjadi tantangan aplikasi protein whey dalam produk minuman berbasis jus buah, yaitu terjadinya kristalisasi laktosa selama penyimpanan pada suhu refrigerasi, koagulasi protein whey saat perlakuan panas, konsentrat dengan viskositas yang tinggi berpengaruh pada efektivitas proses panas, berkurangnya umur simpan produk dalam suhu ruang, serta tingginya kandungan mineral dalam protein whey menimbulkan cita rasa asin-asam yang tidak diinginkan dalam produk. ...

  • Ags 20, 2018

    Kebijakan OSS untuk Hadapi Era Industri 4.0

    Industri pangan merupakan industri prioritas yang menyumbang 36% kontribusi terhadap PDB. ...

  • Ags 19, 2018

    Protein Whey Sebagai Ingridien Produk Minuman Ringan

    Protein whey merupakan jenis protein susu selain kasein yang mulai banyak digunakan sebagai ingridien pada produk pangan, misalnya produk minuman dan smoothies. Protein whey dapat digunakan sebagai ingridien dalam kelompok produk minuman, misalnya berbasis buah, minuman susu dan minuman olahraga. ...

  • Ags 18, 2018

    Manfaat Penggunaan Teknologi Plasma Pada Produk Susu dan Jus

    Penggunaan proses plasma dingin memiliki beberapa keuntungan diantaranya dapat menginaktivasi mikroorganisme secara efisien pada suhu rendah (<50oC), kompatibel dengan hampir sebagian besar kemasan produk dan kemasan modified atmospheres, mengurangi penggunaan bahan pengawet, tidak mengahasilkan residu dan dapat diaplikasikan pada produk pangan padat maupun cair. ...

  • Ags 17, 2018

    Jenis-Jenis Teknologi Plasma untuk Produk Minuman

    Teknologi plasma dibagi menjadi dua jenis yakni denominated nonthermal plasma (NTP) atau plasma dingin (cold plasma) dan thermal plasma. Plasma dingin dihasilkan pada suhu 30-60OC di bawah tekanan atmosfer atau ruang hampa (vacuum) dan membutuhkan lebih sedikit daya. Hal tersebut sangat sesuai jika diaplikasikan pada produk yang sensitif pada panas karena ion dan molekul yang tidak bermuatan mendapatkan sedikit energi dan stabil pada suhu rendah.  ...