4.-kristalisasi

8/10/2019 4.-Kristalisasi

1/27

KRISTALISASI


2/27

Kristalisasi merupakan peristiwa yang

menunjukkan beberapa fenomena yg

berbeda berkaitan dengan pembentukan

struktur kristal. Kristal terdapat dalam berbagai bahan alami

mulai dari bebatuan sampai bahan pangan

Berbagai bahan organik dapat membentuk

kristal seperti gula, lemak, protein, dan pati. Bahan anorganik seperti garam


3/27

DEFINII

!emisahan padat"#air dimana terjadi transfer

massa solute dari larutan ke padatan.

!artikel padatan terbentuk dari suatu fasehomogen $larutan %

olute & 'at yang terlarut $gula, garam, dll%

ol(ent & pelarut $air, alkohol, minyak,

ben'ena, dll%


4/27

Dua tipe kegunaan kristalisasi dalam produk

pangan )

separasi*pemisahan bahan padat dari #airan

untuk mendapatkan padatan yg lebih murnimisalnya pada gula dan garam

!roduksi kristal dalam makanan, misalnya

pada mentega, #oklat, dan i#e #ream.


5/27

Ketika kristal terbentuk, molekul"molekul

suatu senyawa saling mengatur diri

membentuk pola yg teratur dalam suatu

matriks tertentu.


6/27

!rinsip pembentukan kristal adalah )

Kondisi lewat jenuh untuk suatu larutan

seperti larutan gula atau garam

Kondisi lewat dingin untuk suatu #airan ataulelehan $melt% seperti air atau lemak.


7/27

+ntuk membentuk kristal, fase #airan $liuid%

harus melewati kondisi kesetimbangan dan

menjadi lewat jenuh*supersaturated$untuk

larutan% atau kondisi lewat dingin $untuklelehan%.

Kondisi tersebut dapat ter#apai melalui

pendinginan di bawah titik leleh suatu

komponen $misalnya air% atau melaluipenambahan sehingga di#apai kondisi lewat

jenuh $misalnya garam dan gula%


8/27

Komponen bahan pangan yg terutama berperan

membentuk kristal adalah air, gula, alkohol,

lemak, dan pati.

Elemen pembentuk struktur dalam produkpangan seperti sel udara kristal, dan globula

lemak berperan penting dalam menentukan

umur simpan produk pangan.

Elemen struktural juga menentukan sifatreologi $seperti kekerasan, kekakuan,

kerenyahan% dan berkontribusi terhadap sifat

organoleptik $seperti ke#epatan leleh, efek

pendinginan%.


9/27

TEORI NUKLEASI

-ekanisme nukleasi pada sistem padat"#air dibagi dalam

kategori, yaitu)

/. primary nu#leation.

Nukleasi akibat penggabungan molekul"molekul solut

membentuk #lusters yang kemudian tumbuh menjadi kristal. Dalam larutan supersaturasi, terjadi penambahan solut

sehingga mendifusi ke #lusters dan tumbuh menjadi lebih

stabil.

+kuran kristal besar, maka solubility ke#il, sebaliknya

ukuran kristal ke#il maka solubility besar. 0leh karenanya,jika ada kristal yang berukuran lebih besar maka kristal akan

tumbuh, sedangkan kristal

ke#il akan terlarut lagi.

1eori yang menjelaskan hal ini adalah teori -IE2.


10/27

. e#ondary nu#leation $#onta#t nu#leation%

Nukleasi terjadi jika kristal bertabrakan

dengan bahan lain, pengaduk, dinding*pipa

tangki. Nukleasi dapat diper#epat dengan adanya

bibit kristal, energi akti(asinya lebih ke#il

dari pada primary nu#leation.

eeding ) menambah bibit kristal $berukuranke#il% pada awal sintesa.


11/27

TEORI KRISTALISASI

Kristal terbentuk dari larutan lewat jenuh

$supersaturated% melalui langkah, yaitu )

/. nukleasi, pembentukan inti kristal.

. pertumbuhan kristal.

3ika semula larutan tidak berisi padatan,

pembentukan inti terjadi sebelum kristal tumbuh.

Inti"inti baru se#ara kontinyu terbentuk, sementara

inti"inti yang sudah ada tumbuh menjadi kristal.

Dri(ing for#e kedua langkah di atas adalah

supersaturasi, artinya kedua

langkah tersebut tidak dapat terjadi pada larutan

jenuh atau undersaturated


12/27

TAHAPAN KRISTALISASI

/. !embentukan inti kristal

elama kristalisasi dapat terjadi tiga tipe

pembentukan inti kristal, yaitu )

a. !embentukan inti kristal tipe homogen" -olekul dalam larutan terbentuk se#ara

bersamaan, baik berupa moleul tunggal

maupun berupa unit molekul yg berikatan

sebagai suatu gugus. 4ugus tsb kemudian

terbentuk terus menerus dalam larutan lewat

jenuh atau lewat dingin. !embentukan inti

krstal tipe ini berlangsung tanpa bantuan

senyawa asing di dalam larutan


13/27

b. !embentukan inti kristal tipe heterogen

Inti kristal tipe heterogen terdiri dari

beberapa senyawa yg berbeda.

!embentukan inti kristal heterogenberlangsung sebelum pembentukan inti

kristal homogen

5danya 'at asing, seperti 'at pengotor,

mampu memper#epat pembentukan intikristal


14/27

#. !embentukan inti kristal tipe sekunder

1erjadi ketika kristalit berukuran ke#il

dipindahkan dari permukaan kristal yg telah

terbentuk dan berperan sebagai inti kristalyg baru.

-ekanisme yg dilakukan melalui kontak

antara satu kristal dengan kristal lainnya

melalui pengadukan dalam tangki agitasi.


15/27

BEBERAPA PARAMETER YG MEMPENGARUHI

TERBENTUKNYA INTI KRISTAL

a. Kondisi lewat dingin larutan

emakin dingin larutan waktu induksi

$waktu yg diperlukan sampai inti kristal

terbentuk% akan semakin pendek.b. uhu

!enurunan suhu akan menginduksi

pembentukan kristal se#ara #epat.

#. umber inti kristal

" Inti yg terbentuk pada pembentukan tipe

heterogen memiliki ke#endrungan

memper#epat kristalisasi


16/27

#. 6iskositas

Ketika (iskositas meningkat akibat

menurunnya suhu dan meningkatnya

konsentrasi larutan, proses pembentukaninti kristal akan terbatasi. 7al ini

disebabkan berkurangnya pergerakan

molekul pembentuk inti kristal dan

terhambatnya pindah panas sebagai energipembetukkan inti kristal


17/27

d. Ke#epatan !endinginan

!endingingan yg #epat akan menghasilkan

inti kristal yg lebih banyak dibandingkan

pendinginan lambate. Ke#epatan agitasi

" !roses agitasi mampu meningkatkan laju

pembentukan inti kristal. 5gitasi

menyebabkan pindah massa dan pindahpanas berjalan lebih efisien.


18/27

f. Bahan tambahan dan pengotor

bahan"bahan tambahan dapat berperan

untuk membantu atau menghambat

pembentukan inti kristalg. Densitas massa kristal

" 3umlah kristal yg terdapat dalam satu unit

(olume yg terdapat dalam larutan akan

berpengaruh pada tingkat pertumbuhansetiap kristal.


19/27

Dalam industri kristalisasi, beberapa hal yang

perlu diketahui )

rendemen,

kemurnian, bentuk dan ukuran $ tergantung data

keseimbangan fase padat " #air%,

keseragaman ukuran $ada distribusi ukuran

produk kristaliser%.


20/27

KRISTALISASI DALAM PRODUK

PANGAN

alah satu unsur pembentuk struktur dalam

bahan atau produk pangan adalah kristal

Berbagai produk pangan seperti permen dan

#okelat mengandung struktur dalam bentukkristal.

5danya kristal mempengaruhi mutu, tekstur

dan daya simpan produk pangan.


21/27

ALAT-ALAT KRISTALISASI

Kristaliser ) bat#h dan kontinyu.

Dengan dasar bahwa kristalisasi terjadi jika kondisi

larutan supersaturasi, maka kristaliser harus

berfungsi tempat membuat larutan supersaturasi.

Klasifikasi alat dalam membuat kondisi ini)/. mendinginkan larutan tanpa penguapan. 8ontoh )

tank and bat#h type.

. menguapkan sol(en dengan sedikit atau tanpa

pendinginan. 8ontoh) rangkaian e(aporator"kristaliser dan #rystali'ing e(aporator.

9. kombinasi pendinginan dan e(aporasi dalam

adibati# e(aporator (a#uum #rystali'er. 8ontoh )

(a#uum #rystali'er.


22/27

SKEMA HUBUNGAN STRUKTUR KRISTAL DENGAN

KONDISI PENGOLAHAN DAN KOMPOSISI SERTA

KUALITAS PRODUK PANGAN


23/27

PRODUK PANGAN YANG MENGANDUNG KRISTAL


24/27

PRODUK PANGAN YG MENGALAMI

PENURUNAN MUTU AKIBAT KRISTALISASI


25/27


26/27


27/27

1erima kasih......

4.-kristalisasi

Documents