TEKNOLOGI EMULSII. TUJUAN PERCOBAAN Mahasiswa dapat mengetahui teknologi emulsi berbagai jenis produk pangan seperti eskrim.

Mahasiswa dapat mengetahui mekanisme kerja emulsifier didalam teknologi pangan.

II. ALAT DAN BAHANa. Alat yang digunakan :

Mixer Kompor Baskom Panci Sendok Pengaduk Timbangan Gelas Ukur Cup (wadah es krim) + sendok.b. Bahan yang Digunakan :

Kental Manis

Susu

Bubuk Skim

Air

Gula Pasir

Garam

Agar-Agar Powder dan Coklat bubuk.III. DASAR TEORI

Emulsi adalah suatu sistem yang terdiri atas dua fase cairan yang tidak saling melarutkan, dimana satu cairan terdispersi dalam bentuk globula (fase terdispersi) didalam cairan lainnya (fase kontinyu). Berdasarkan jenis fase kontinyu dan fase terdispersinya dikenal dua tipe emulsi yaitu emulsi tipe O/W dan tipe W/O.Agar fase terdispersi dan fase kontinyu dapat bercampur sempurna dibutuhkan komponen ketiga disebut Emulsifier, komponen ini berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan antara kedua fase (interacial tension) sehingga keduanya mudah membentuk emulsi. Tegangan permukaan mempunyai peranan yang besar sekali dalam pembentukan emulsi. Bila tegangan interfacial turun dibawah 10 dyne/cm, maka emulsi dapat dibentuk. Bila tegangan interfacial mendekati nol emulsi terbentuk secara spontan. Seringkali juga ditambahkan stabilizier kedalam emulsi untuk meningkatkan viskositas fase kontinyu sehingga emulsi menjadi lebih stabil.Pada dasarnya emulsifier adalah surfaktan yang memiliki dua gugus, satu gugus hidrofilik yang bersifat polar dan satu gugus lipofilik yang bersifat nonpolar. Griffin mengembangkan konsep HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance) untuk menentukan jenis emulsifier apa yang cocok digunakan pada suatu sistem emulsi. HLB menggambarkan rasio berat gugus hidrofilik dan lipofilik didalam molekeul emulsifier. Emulsifier yang memeiliki nilai HLB antara 3-6 akan membentuk emulsi tipe W/O, sedangkan emulsifier yang bernilai HLB tertentu dapat dihitung dengan formulasi berikut:% A =

Dimana :A = Emulsifier A

B = Emulsifier B

Contoh beberapa jenis Emulsifier

Nama UmumNama KimiaHLBIF

GMSGlycerol Monostearater3.85.52

BGMOGlycerol Monooleat2.85.09

Span 60Sorbitan Monostearater4.75.64

Span 80Sorbitan Monooleat4.35.02

Tween 60Polyoxyethylene Monostearater14.92.42

Tween 80Polyoxyethylene Monooleat152.24

Tiga sifat fisik emulsi yang perlu dikenal adalah :

1) Penampakan, sifat ini erat hubungannya dengan ukuran partikel emulsi.

2) Viskositas, tergantung pada persentase fase kontinyu, ukuran partikel fase terdispersi dan jenis serta konsentrasi emulsifier.

3) Dispersibilitas dan daya emulsi yang nilainya tergantung pada jenis fase kontinyu.Hubungan antara ukuran partikel emulsi dengan penampakan

Ukuran PartikelPenampakan

MakroglobulaKedua fasenya dapat dibedakan

> 1.0 MikronTampak putih seperti susu

0.1 1 MikronTampak biru keputihan

0.05 0.1 MikronAbu-abu agak sedikit transparan

< 0.05 MikronTransparan

Berdasarkan kestabilannya emulsi dibagi menjadi tiga jenis yaitu :

1) Emulsi Temporer yang membutuhkan pengocokan kuat sebelum digunakan

2) Emulsi Semi Permanen yang berbentuk kental seperti eskrim

3) Emulsi Permanen yang memiliki viskositas tinggi

Kerusakan emulsi akibat perubahan stabilitas dapat terjadi melalui proses creaming, flocculation dan coalescence. Fenomena creaming meliputi floatasi atau sedimentai akibat gaya gravitasi flokulasi adalah pengelompokkan butiran kecil menjadi butiran yang lebih besar yang terjadi setelah flokulasi dan bersufat irreversible. Pemecahan emulsi dapat dipicu oleh adanya pemanasan, penambahan elektrolit, pengadukan mekanis dan sentrifusi kecepatan tinggi.Pada dasarnya emulsi dibuat dari campuran bahan lipofilik dan bahan hidrofilik. Sebelum dibuat emulsi, bahan lipofilik umumnya dipanaskan dulu pada suhu yang cukup tinggi (5-10o C diatas titik air komponen penyusunannya yang mempunyai titik cair teritinggi). Bahan hidrofilik lebih baik dipanaskan 2-3o C diatas suhu bahan lipofilik untuk mencegah pendinginan dan kristalisasi. Bila dalam formulasi emulsi emulsi O/W terdapat garam atau asam ada baiknya jika bahan hidrofilik dibagi dua, dimana bagian yang terakhir sedikit saja untuk melarutkan garam atau asam dan ditambahkan setelah emulsi primer yang baik mulai terbentuk.Dalam pembuatan emulsi urutan dan laju penambahan bahan sangat penting diperhatikan agar didapatkan hasil akhir yang diinginkan. Untuk membuat emulsi tipe O/W, lazim dipakai teknik inversi dimana bahan lipofilik dicampur hingga homogen dengan emulsifier. Kepadanya lalu ditambahkan bahan hidrofilik sedikit demi sedikit. Pada proses ini mula-mula viskositas emulsi akan meningkat hingga suatu titik dimana terjadi pembalikkan tipe emulsi yang disebut titik inversi, melewati titik ini viskositas akan menurun secara drastis.

Peralatan utama yang umum digunakan untuk emulsifikasi di industri pangan adalah mixer, homogenizer tekanan, gilingan koloid atau ultrasonik homogenizer. Peralatan tersebut berfungsi untuk memecah atau mendispersikan fase terdispersi kedalam fase kontinyu. Pemilihan peralatan emulsifikasi harus mempertimbangkan faktor viskositas emulsi pada berbagai tahap pembuatan, input energi mekanis yang dibutuhkan dan kebutuhan alat penukar panas.

Metode Pembekuan Emulsi

Pada dasarnya sifat-sifat emulsi yang kita buat bergantung pada beberapa faktor, yaitu

komposisi bahan yang digunakan, jenis bahan yang menjadi medium dispersi, jenis dan jumlah emulsifier, prosedur dan kondisi pengolahan serta macam-macam peralatan yang digunakan.

Dari ketiga faktor tersebut, faktor kedua yang terakhir merupakan faktor yang terpenting yang harus diawasi.

1. Penentuan Medium DispersiSifat-sifat medium dispersi pada umumnya akan menjadi sifat-sifat emulsi. Jika emulsi yang diinginkan dapat larut dalam air, mudah mengering, dapat meresap pada bahan-bahan yang terbuat dari selulosa, seperti kertas dan serat tekstil, serta mempunyai sifat-sifat sama dengan air, maka medium dispersinya haruslah air. Jika sifat-sifat yang diinginkan adalah sebaliknya, maka medium dispersinya haruslah minyak atau pelarut minyak.

Pada umumnya lebih mudah membuat emulsi yang stabil dalam jangka waktu lama bila tipenya minyak dalam air dibandingkan dengan bila tipenya air dalam minyak. Pada pembuatan emulsi , tipe emulsi apa yang akan terbentuk tergantung pada perbandingan air dan minyak, jenis bahan yang terdapat pada kedua fase dan nilai HLB emulsifier yang digunakan. Dari ketiga faktor tersebut, dua faktor yang terakhir merupakan faktor-faktor penting yang harus diawasi.

2. Pemilihan Jenis BahanJenis dan jumlah masing-masing bahan yang digunakan untuk membuat emulsi bergantung pada tujuan penggunaannya. Pada dasarnya bahan-bahan digunakan untuk membuat emulsi dapat dibagi menjadi tiga kelompok yaitu bahan hidrofilik, lipofilik, dan emusifier.

Bahan Lipofilik terdiri dari minyak, lemak, lilin, pelarut non polar, bahan-bahan yang larut lemak (zat warna, obat-obatan, pestisida dan lain-lain) serta emulsifier yang mudah larut dalam lemak. Pada banyak kejadian bahan lipofilik yang akan digunakan harus dipanaskan dahulu supaya cair atau larut bersama-sama dengan bahan bahan lain. Bila hal itu dilakukan, suhunya harus cukup tinggi untuk menjamin tidak adanya pemisahan bahan-bahan atau kristalisasi ( 5-10C diatas titik cair dari bahan yang mempunyai titik cair tertinggi).

Pemilihan jenis bahan dan jumlah yang digunakan tergantung pada tujuan penggunaan emulsi dan sifat-sifat emulsi yang diinginkan, Kecuali untuk bahan-bahan aktif, bahan-bahan yang akan digunakan biasanya diseleksi menurut sifat-sifatnya, seperti mudah tidaknya bahan tersebut menghasilkan emulsi yang stabil. Sebagai contoh minyak nabati biasanya sulit mengemulsi dibandingkan dengan minyak mineral dan pelarut non polar yang mengandung klor lebih sulit mengemulsi dari pada hanya mengandung hidrokarbon biasa. Karena masalah pembuatan emulsi lebih kompleks (serta penyimpanan dan transportasinya) dibandingkan dengan pembuatan larutan, maka cara pembuatan terbaik adalah memilih bahan-bahan dasar yang mudah diemulsifikasi bila hal tersebut memungkinkan.

Bahan Hidrofilik yang biasa digunakan didalam emulsi adalah air, garam-garam, pelarut polar, bahan-bahan yang larut dalam air (zat warna, obat-obatan, pestisida, dll) serta emulsifier yang mudah larut dalam air. Pada waktu pembuatan emulsi, bila bahan lipofilik dipanaskan, maka lebih baik memanaskan bahan hidrofilik 2-3 C diatas suhu bahan lipofilik dengan tujuan mencegah pendinginan dan kristalisasi. Bila didalam formula suatu emulsi minyak dalam air terdapat garam atau asam, maka ada baiknya bahan hidrofiliknya dibagi menjadi dua bagian, bagian yang terakhir cukup sedikit saja untuk melarutkan garam atau asam dan ditambahkan setelah emulsi primer yang baik terbentuk.

Emulsifier merupakan suatu langkah maju didalam bidang teknologi pembuatan emulsi dengan menggunakan teori HLB dalam proses pemilihannya. Sistem ini diciptakan berdasarkan beberapa percobaan empiris dan merupakan perbaikan dari pernyataan yang menyatakan bahwa untuk membuat emulsi minyak didalam air lebih baik menggunakan emulsifier yang larut air dan demikian sebaliknya. Peneratan teori ini didalam proses pembuatan emulsi ternyata dapat mengeliminir sebagian besar dari jumlah percobaan yang seharusnya dibuat.

Proses Pembuatan Emulsi

Proses pembuatan emulsi dapat bermacam-macam tergantung pada tujuan yang ingin dicapai, namun prinsipnya proses tersebut melibatkan dua hal pokok, yaitu penurunan tegangan permukaan oleh emulsifier dan input energi mekanis. Pada umumnya kalau terjadi penurunan tekagangan permukaan , maka pembentukan emulsi akan lebih mudah terjadi sehingga input energi mekanis yang dibutuhkan semakin berkurang. Demikian sebaliknya, bila jumlah emulsifier yang ditambahkan hanya sedikit, maka untuk membentuk emulsi yang stabil diperlukan lebih banyak input energi mekanis1. Pengolahan Skala LaboratoriumPengolahan skala labolatorium patut mendapat perhatian karena sering menemui kesulitan, terutama dalam usaha meniru teknik pengolahan skala pabrik. Sebagai contoh, proses pembuatan emulsi yang agak kental dengan peralatan skala labolatorium sebenarnya membutuhkan input energi yang sangat tinggi per satuan volume emulsi. Bila proses pembuatan emulsi tersebut menggunakan waring lendor, maka sebagian dari energi yang diberikan akan dipakai untuk mendisfersikan sejumlah besar udara kedalam sistem emulsi. Karena itu peralatan emulsi di labolatorium sering tidak memberikan hasil yang sama dengan pengolahan di pabrik.

2. Pengolahan Skala PabrikJika proses pembuatan emulsi pada skala labolatorium telah dikerjakan mendekati sama dengan keadaan pabrik, maka nantinya hanya akan terdapat masalah-masalah biasa yang pada banyak kejadian dapat dipecahkan dengan mudah. Dengan dasar pembuatan di labolatorium, maka penetapan suatu prosedur pembuatan emulsi pada skala pabrik akan lebih mantap. Dalam hal ini perlu diperhatikan bahwa sering kali perbedaan kecil didalam prosedur dapat menyebabkan produk akhir yang berbeda total.

ES KRIM

Eskrim merupakan makanan berupa semi padat yang biasanya terbuat dari susu sapi atau dapat juga dibuat dengan santan atauun margarin. Menurut Standar Nasional Indonesia, eskrim adalah sejenis makanan semi padat yang dibuat dengan cara pembekuan tepung eskrim atau campuran susu, lemak hewani maupun nabati, gula dan dengan atau tanpa bahan makanan lain yang diizinkan. Eskrim adalah buih setengah beku yang mengandung lemak teremulsi dan sedikit udara. Sel-sel udara yang ada berperan untuk memberikan tekstur lembut pada eskrim tersebut. Tanpa adanya udara, emulsi beku tersebut akan menjadi terlalu dingin dan terlalu berlemak.Bahan utama dari eskrim adalah lemak (susu), gula, padatan non-lemak dari susu (termasuk lactosa) dan air. Sebagai tambahan, pada produk komersil diberi emulsifier yang biasanya digunakan lesifin, gliserol monostearater atau lainnya. Emulsifier ini berguna untuk membangun distribusi struktur lemak dan udara yang menentukan dalam membentuk sifat rasa atau tekstur halus dan pelelehan yang baik. Untuk stabilizernya bisa digunakan polisakarida dan ini berfungsi sebagai penambah viskositas. Sedangkan pewarna dan perasa biasanya bervariasi tergantung dengan selera pasar.

Bahan-bahan tersebut dicampur, dipasteurisasikan, dihomogenasikan dan didinginkan dengan cepat. Setelah emulsi minyak dalam air tersebut dibiarkan dalam waktu yang lama, kemudian dilewatkan dalam kamar yang suhunya cukup rendah untuk membekukan sebagian campuran. Pada saat yang sama, udara dimasukkan dengan cara dikocok. Tujuan dari pembekuan dan aerasi ini ialah untuk membentuk buih yang stabil. Jika buih terlalu sedikit maka produk akan tampak basah, namun jika terlalu banyak maka produknya akan tampak kering. Sel-sel udara pada eskrim harus berukuran sekitar 100 mikron. Jika sel udaranya terlalu besar, maka eskrim akan cepat meleleh, sedangkan jika sel udaranya terlalu kecil maka buihnya akan terlalu stabil dan akan meninggalkan head ketika meleleh.IV. PROSEDUR PERCOBAAN Mencampurkan 150 gram gula, 115 gram susu skim, 2gram agar-agar powder, dan coklat bubuk di dalam gelas kimia. Mengaduk hingga merata ingredient kering ini lalu menambahkan air dan mengaduk rata. Memasukkan gelas kimia tadi kedalam panci lalu memasak dengan api sedang sambil mengaduk terus menerus sampai adonan menjadi kental dan suhu mencapai 69 oC. Setelah adonan kental dan air di dalam panci sudah mendidih, mematikan kompor kemudian mengangkat gelas kimia dan mendinginkan sebentar. Setelah adonan dingin, memasukkan adonan eskrim kedalam cup kecil. Memasukkan eskrim kedalam freezer untuk didinginkan.V. DATA PENGAMATAN

PERLAKUANPENGAMATAN

Pencampuran adonan Eskrim

Semua adonan tercampur rata berwarna coklat , cair dan berbau khas susu.

Pemanasan adonan EskrimPemanasan berlangsung sampai suhu 69 oC. Adonan berwarna coklat dan sedikit kental.

Pendinginan adonan EskrimAdonan Eskrim didiamkan sampai suhunya menurun.

Pemberian rasa pada adonan EskrimAdonan es krim dibagi menjadi dua. Satu diberi warna dari sayur sawi dan yang kedua diberi pewarna makanan.

Penuangan adonan EskrimSetelah dingin, Eskrim dituang ke dalam cup.

Pemasukkan Eskrim ke dalam freezer.Eskrim dibekukan sampai waktu yang ditentukan dan sampai Eskrim membeku.

Eskrim yang didapat yaitu 19 cup.

VI. PERHITUNGAN

BahanJumlahHarga

Susu Kental Manis vanila1 KalengRp. 9.000

Gula Pasir250 gramRp. 3.500

Agar-Agar Powder2 gramRp. 3.000

Susu Kental Manis Coklat1 sachetRp. 1.500

Garam1 sendokRp. 5.00

MesesSecukupnyaRp. 3.000

ChocochipsSecukupnyaRp. 3.000

Total ModalRp. 23.500

Eskrim yang dihasilkan

= 19 cup

Harga modal setiap cup

= Rp. 23.500 / 19

= Rp. 1.236,84

Harga jual setiap cup

= Rp. 2.000

Sehingga,

Harga jual es krim seluruhnya= Rp 2.000 x 19

= Rp. 38.000

Keuntungan yang didapat

= ( Harga jual total ) ( harga modal )

= Rp. 38.000 Rp. 23.500

= Rp. 14.500

VII. ANALISA PERCOBAAN

Berdasarkan percobaan yang dilakukan mengenai Teknologi Emulsi yang bertujuan untuk mengetahui teknologi emulsi produk eskrim serta mempelajari mekanisme kerja emulsifier dalam teknologi pangan. Emulsi adalah suatu sistem yang terdiri dari dua fase cairan yang tidak saling melarutkan, dimana satu cairan terdispersi dalam bentuk globula didalam cairan lainnya.Hal pertama yang dilakukan adalah mencampurkan bahan-bahan menjadi satu dimana salah satu bahannya yaitu telur dan gula, dimixer untuk menimbulkan sifat emulsi dan berbuih karena gula berperan menjadi emulsifier sedangkan telur mengandung lesitin. Emulsifier berfungsi untuk menurunkan tegangan antar permukaan (fase terdispersi dan fase kontinyu) agar dapat bercampur dengan sempurna dan membentuk emulsi. Selain itu, emulsifier berguna untuk membangun distribusi struktur lemak dan udara yang dapat berperan memberikan kelembutan pada tekstur yang dihasilkan eskrim.Setelah bahan dicampur, bahan dihomogenkan dan diaduk rata. Tujuan dari pengadukan ialah untuk memasukkan udara kedalam campuran, dimana sel-sel udara tersebut meberikan peran untuk membentuk tekstur yang lembut pada eskrim. Tanpa adanya udara emulsi beku eskrim akan terlalu basah dan berlemak.

Proses terakhir yaitu pembekuan, dimana air dalam campuran adonan tadi dibekukan menjadi kristal es sedikit keras namun halus. Disini, emulsifier berperan untuk menstabilisasikan emulsi didalam freezer. Molekul emulsifier akan menggantikan membran protein, satu ujung molekulnya akan melarut di air, sedangkan ujung satunya akan melarutkan lemak. Eskrim yang dihasilkan pada percobaan ini bertekstur halus lembut dan tidak terlalu keras. Hal ini dikarenakan pada eskrim tersebut ditambahkan bahan penstabil berupa agar-agar powder yang merupakan koloid hidrofilik yang dapat menurunkan konsentrasi air bebas dengan cara menyerap air tersebut sehingga dapat mengurangi kristalisasi es.

VIII. KESIMPULAN

Dari praktikum yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :

Eskrim merupakan sejenis makanan semi padat yang mengandung lemak teremulsi yang dibuat dengan cara pembekuan tepung eskrim atau campuran dari susu, lemak dan gula.

Emulsifier berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan anatara kedua fase (fase terdispersi dan fase kontinyu) agar dapat bercampur sempurna dan membentuk emulsi.

Pada proses pembekuan, emulsifier akan membantu stabilisasi terkontrol dari emulsi didalam freezer. Analisa ekonomi yang didapat dari percobaan yaitu:

Modal

= Rp. 23.500,00 Harga Jual

= Rp. 38.000,00 Keuntungan= Rp. 14.500,00DAFTAR PUSTAKAJobsheet. 2014. Penuntun Praktikum Teknologi Pengolahan Pangan. Politeknik Negeri Sriwijaya. PalembangLAPORAN TETAP

TEKNOLOGI PENGOLAHAN PANGANTEKNOLOGI EMULSI

DISUSUN OLEH :

KELOMPOK 3Renita Putri Utami

0613 3040 1046Romadhona Safitri

0613 3040 1047Triadi Hutomo

0613 3040 1048Veronika Sulistyani

0613 3040 1049Yosaria Oktari

0613 3040 1050Yulia Malasari

0613 3040 1051Kelas : 4KEDosen Pembimbing : Ir. Hj. Siti Chodijah, M.TPOLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

TAHUN 2015