KRISTALISASI. Teti Estiasih - THP - FTP UB 1

Transkripsi

1 KRISTALISASI Teti Estiasih - THP - FTP UB 1

2 Teti Estiasih - THP - FTP UB CONTOH PRODUK MENGANDUNG KRISTAL Gula Pasir Garam MSG Asam sitrat Cokelat Margarin Roti Permen 2

3 DEFINISI Kristalisasi merupakan istilah yang menjelaskan beberapa fenomena yang berbeda yang berhubungan dengan pembentukan struktur matriks kristal Teti Estiasih - THP - FTP UB 3

4 KOMPONEN PANGAN YANG DAPAT MENGALAMI KRISTALISASI Lemak Gula: laktosa, fruktosa, sukrosa Garam Pengemulsi berbasis lemak seperti lesitin Air Pati Asam amino/protein Teti Estiasih - THP - FTP UB 4

5 STRUKTUR AMORF dan KRISTAL AIR AIR ES Teti Estiasih - THP - FTP UB 5

6 STRUKTUR AMORF dan KRISTAL NaCl Teti Estiasih - THP - FTP UB 6

7 Pengendalian proses kristalisasi dalam produk pangan merupakan faktor penting yang mempengaruhi kualitas produk pangan tersebut. Fungsi kristalisasi: Pemisahan Mengatur tekstur produk Pengawetan Pengendalian kristalisasi berkaitan dengan umur simpan produk pangan. PERAN KRISTALISASI Teti Estiasih - THP - FTP UB 7

8 PERAN STRUKTUR DALAM PANGAN Struktur komponen bahan pangan (seperti air, globula lemak, kristal, dll) berperan terhadap sifat dan mutu pangan Berperan terhadap sifat sensoris (misal: kecepatan leleh, efek pendinginan, dll) Misal: struktur kristal lemak dalam coklat berperan terhadap daya patah dan titik leleh Pembentukan kristal lemak (fat bloom) pada coklat menurunkan mutu Teti Estiasih - THP - FTP UB 8

9 Teti Estiasih - THP - FTP UB 9

10 STRUKTUR KRISTALIN Produk pangan banyak yang mengandung struktur kristalin. Struktur kristalin tsb mempengaruhi kualitas, tekstur dan daya simpan. Kontrol kristalisasi penting Faktor yang dikontrol: Jumlah Ukuran, Distribusi ukuran Bentuk Polimorf Teti Estiasih - THP - FTP UB 10

11 KRISTALISASI DALAM PRODUK PANGAN Digunakan untuk: 1.Pemisahan Misal: pemurnian gula dan fraksinasi lemak 2.Mendapatkan tekstur Misal: es krim, coklat, fondant Kristalisasi harus dikontrol: dapat terjadi selama penyimpanan Misal: laktosa dalam es krim, gula dalam permen Teti Estiasih - THP - FTP UB 11

12 Contoh kristalisasi untuk proses pemisahan Teti Estiasih - THP - FTP UB 12

13 KOMPONEN KATEGORI Gula Gula alkohol Garam Lemak Es Asam organik Asam amino Pemurnian gula (sukrosa, laktosa, glukosa, fruktosa) Pemurnian poliol (sorbitol, laktitol, dll) Pemurnian (NaCl) Fraksinasi lemak (minyak sawit, PKO, lemak susu, asam lemak -3) Konsentrat beku (bir, cuka, jus jeruk, dll) Pemurnian (asam sitrat, dll) Pemurnian Mono Sodium Glutamat Teti Estiasih - THP - FTP UB 13

14 Contoh produk dimana kristalisasi mempengaruhi mutu dan umur simpan Teti Estiasih - THP - FTP UB 14

15 KOMPONEN KATEGORI CONTOH Es Gula Gula alkohol Lemak Frozen dessert Frozen food Freeze-dried product Permen Serealia Produk susu Produk permen Es krim Daging, buah, sayuran Kopi instan, buah, sayur kering Chewing gum, fondant, fudge Sereal beku Susu bubuk Chewing gum, permen tanpa gula Produk olesan Mentega, margarin Produk coklat Coklat, coating coklat Produk bakery Croissant, puffed pastry, cookie, kulit pie Teti Estiasih - THP - FTP UB 15

16 KOMPONEN KATEGORI PRODUK aram ati Garam meja Produk susu Produk bakery Produk ekstrusi NaCl rotein Aditif Lisin Keju, susu Roti, cookies, cake, crackers Snack, crackers sam organik Aditif bentuk bubuk Asam sitrat engemulsi Aditif Produk berbasis lemak, Teti Estiasih - THP - FTP UB dressing 16

17 Contoh produk yang mengalami rekristalisasi selama penyimpanan Teti Estiasih - THP - FTP UB 17

18 KOMPONEN KATEGORI DAMPAK Es Gula Lemak Pati Es krim Frozen dessert Frozen food Fondant Cream Margarin Mentega Coklat Roti Bakery Peningkatan ukuran kristal dan ukuran kristal tidak seragam Peningkatan ukuran kristal dan ukuran kristal tidak seragam Polimorfisme menyebabkan tekstur berpasir dan fat bloom Stalling Teti Estiasih - THP - FTP UB 18

19 Contoh produk dimana kristalisasi selama penyimpanan menyebabkan penurunan mutu Teti Estiasih - THP - FTP UB 19

20 KOMPONEN KATEGORI CONTOH PRODUK GULA Laktosa, sukrosa Fruktosa GARAM Kalium bitartrat Kalsium laktat Confectionary Produk susu Produk bakery Jus anggur Produk susu Hard candy Es krim, susu bubuk Soft cookies Wine Keju ES Frozen food Es krim, frozen dessert LIPID Spread Margarin, mentega, coklat PATI (Stalling) Bakery product Roti Teti Estiasih - THP - FTP UB 20

21 PRINSIP KRISTALISASI Untuk membentuk kristal suatu cairan (liquid) harus melewati kondisi kesetimbangan dan mejadi: 1. Lewat jenuh (untuk larutan) 2. Lewat dingin (untuk melt/lelehan) Kondisi tersebut dapat dicapai dengan cara Pendinginan di bawah titik beku/leleh cairan Misal: air menjadi es, fraksinasi lemak Memekatkan larutan sampai konsentrasi lewat jenuh Misal: garam, gula Teti Estiasih - THP - FTP UB 21

22 Pada kondisi ini, molekul cair mengatur diri membentuk matriks struktur kristalin Kondisi lewat jenuh dan dingin diatur melalui: Formulasi, misal pada produk permen Pengolahan, misal pada produk es krim, coklat, mentega, margarin, shortening Teti Estiasih - THP - FTP UB 22

23 TAHAPAN KRISTALISASI Pembentukan inti atau nukleasi Pembentukan inti dari larutan atau cairan Inti dapat ditambahkan dari luar untuk mempercepat kristalisasi seperti pada pembuatan gula pasir Pertumbuhan kristal Kristal tumbuh sampai kondisi kesetimbangan tercapai Teti Estiasih - THP - FTP UB 23

24 Selama nukleasi, molekulmolekul dalam larutan mengatur diri membentuk kristal Nukleasi tergantung dari: Formulasi (jenis dan konsentrasi promotor atau inhibitor kristalisasi) Kondisi pengolahan (kecepatan transfer panas dan massa) Teti Estiasih - THP - FTP UB 24

25 KONTROL KRISTALISASI Formulasi bahan baku Pengaturan kondisi pengolahan untuk meningkatkan atau mencegah kristalisasi, misal tempering pada pembuatan coklat, margarin, mentega Kondisi penyimpanan yang tepat Teti Estiasih - THP - FTP UB 25

26 SIFAT KRISTAL 1. HIDRAT sejumlah molekul air terperangkap dalam struktur kristal laktosa: monohidrat laktosa: anhidrat 2. POLIMORF Beberapa molekul dapat membentuk struktur kristal yang berbeda Contoh: lemak (,, ), pati Teti Estiasih - THP - FTP UB 26

27 KRISTAL LAKTOSA Kering, T>100C LAKTOSA Basah, T<93.5C LAKTOSA T>93.5 C LARUTAN LEWAT JENUH T<93.5 C kering AMORF Teti Estiasih - THP - FTP UB 27

28 CONTOH KRISTALISASI DALAM PRODUK PANGAN Teti Estiasih - THP - FTP UB 28

29 Konsistensi dan stabilitas emulsi margarin tergantung dari kristal lemak Lemak/minyak bersifat polimorfik Mempunyai beberapa bentuk kristal; Sifat polimorfik dapat menyebabkan perubahan sifat margarin Bentuk kristal lemak:,, MARGARIN Teti Estiasih - THP - FTP UB 29

30 Transisi bentuk kristal: tidak reversibel, perlu pelelehan Selama pengolahan margarin: pada awal terbentuk kristal, kemudian berubah menjadi Bentuk merupakan bentuk yang diinginkan pada margarin Bentuk : bentuk jarum yang kecil dengan plastisitas yang baik Bentuk : ukuran besar, grainy consistency (sandiness) Teti Estiasih - THP - FTP UB 30

31 Lemak coklat membentuk kristal tertentu sehingga produk coklat mempunyai karak-teristik sesuai yang diinginkan Pengaruh jenis kristal: = sifat kilap = tekstur = sifat ketika digigit = penerimaan konsumen COKLAT Teti Estiasih - THP - FTP UB 31

32 Pelelehan sempurna C, menit Pendinginan untuk memulai kristalisai 18 C atau C, dilakukan agitasi, tujuan membentuk kristal Suhu ditingkatkan 2-3 C untuk mengubah yang stabil dan melelehkan kristal yang tidak stabil Pertumbuhan kristal dilakukan dengan cara dibiarkan pada suhu dingin sehingga ukuran kristal membesar Proses Kristalisasi Teti Estiasih - THP - FTP UB 32

33 FRAKSINASI LEMAK (WINTERISASI) MINYAK FRAKSI PADAT KRISTALISASI + PEMISAHAN KRISTALISASI + PEMISAHAN KRISTALISASI + PEMISAHAN KRISTALISASI + PEMISAHAN FRAKSI CAIR Teti Estiasih - THP - FTP UB 33

34 LATIHAN 1. Apa yang harus dilakukan untuk mencegah staling pada roti? 2. Bagaimana pengaruh kristalisasi terhadap daya cerna pati? 3. Apakah pati yang mengalami kristalisasi mempunyai efek terhadap kesehatan? 4. Bagaimana mencegah pembentukan kristal laktosa dalam es krim? 5. Apakah sukrosa yang ditambahkan pada es krim dapat membentuk kristal juga? Teti Estiasih - THP - FTP UB 34

35 6. Bagaimana cara membuat es krim dengan tekstur lembut tanpa sandiness? 7. Jika suatu produsen minyak sawit ingin membuat produk minyak goreng unggulan berupa minyak sawit tinggi asam lemak omega-9, proses/teknologi apa yang dapat diaplikasikan? Jelaskan alasannya! 8. Apa yang harus dilakukan untuk mencegah pembentukan kristal laktosa pada susu bubuk? 9. Bagaimana prinsip kristalisasi pada proses pembuatan MSG? Apakah prinsip tersebut dapat diaplikasikan untuk jenis flavor enhancer yang lain seperti Guanidin Mono Phosphat (GMP) atau Inosine Mono Phosphat? 10. Apa upaya yang harus dilakukan untuk mencegah kristalisasi gula pada sirup yang disimpan pada kulkas? Teti Estiasih - THP - FTP UB 35

36 Hal 187 Buku Teknologi Pengolahan pangan No. 9, 10, 11, 12 HOMEWORK Teti Estiasih - THP - FTP UB 36