I.

KOLOID

Koloid adalah suatu campuran zat heterogen (dua fase) antara dua zat atau lebih di mana partikelpartikel zat yang berukuran koloid (fase terdispersi/yang dipecah) tersebar secara merata di dalam zat lain (medium pendispersi/ pemecah). Ukuran partikel koloid berkisar antara 1-100 nm. Ukuran yang dimaksud dapat berupa diameter, panjang, lebar, maupun tebal dari suatu partikel. Contoh lain dari sistem koloid adalah adalah tinta, yang terdiri dari serbuk-serbuk warna (padat) dengan cairan (air). Selain tinta, masih terdapat banyak sistem koloid yang lain, seperti mayones, hairspray, jelly, dll.

Berdasarkan fase terdispersinya, sistem koloid dikelompokan menjadi 3, yaitu : 1. Sol (fase terdispersi padat) a. Sol padat : sol dalam medium pendispersi padat. (cth: gelas warna) b. Sol cair : sol dalam medium pendispersi cair. (cth : cat) c. Sol gas : sol dalam medium pendispersi gas. (cth : debu)

2. Emulsi (fase terdispersi cair) a. Emulsi padat : emulsi dalam medium pendispersi padat. (cth: keju) b. Emulsi cair : emulsi dalam medium pendispersi cair. (cth: susu) c. Emulsi gas : emulsi dalam medium pendispersi gas. (cth: hairspray)

3. Buih (fase terdispersi gas) a. Buih padat : buih dalam medium pendispersi padat (cth : stereoform) b. Buih cair : buih dalam medium pendispersi cair (cth : busa sabun)

Sifat-sifat koloid : 1. Efek Tyndall 2. Gerak Brown 3. Adsorpsi 1

4. Muatan Koloid 5. Koagulasi Koloid 6. Koloid Pelindung 7. Dialisis 8. Elektroforesis

Koloid dapat dibuat dengan cara dispersi dan kondensasi. Beberapa manfaat koloid dalam berbagai industri adalah sebagai berikut :

Jenis industri Industri makanan Industri kosmetika dan perawatan tubuh Industri cat Industri kebutuhan rumah tangga Industri pertanian Industri farmasi

Contoh aplikasi Keju, mentega, susu, saus salad Krim, pasta gigi, sabun, bodi lotion Cat Sabun, deterjen Peptisida dan insektisida Minyak ikan, pensilin untuk suntikan

2

Peran koloid di bidang industri makanan. :

Gelatin untuk pembuatan agar-agar dan es krimGelatin merupakan suatu produk yang diperoleh dari hidrolisis parsial kolagen yang berasal dari kulit, jaringan ikat dan tulang hewan. Gelatin merupakan senyawa turunan protein yang dihasilkan dari serabut kolagen jaringan penghubung yang dihidrolisis secara asam atau basa. Gelatin mengandung 18 asam amino, yaitu sembilan asam amino esensial dan sembilan asam amino non esensial. Asam amino yang paling banyak terkandung dalam gelatin antara lain glisin (21,4%), prolin (12,4%), hidroksiprolin (11,9%), asam glutamat (10%), dan alanin (8,9%). Sifat gelatin yang reversible (bila dipanaskan akan terbentuk cairan dan sewaktu didinginkan akan terbentuk gel lagi) dibutuhkan dalam pembuatan permn jelly. Sifat lain dari gelatin adalah jika konsentrasi terlalu tinggi maka gel yang terbentuk akan kaku, sebaliknyaa jika konsentrasi terlalu rendah, gel menjadi lunak atau tidak terbentuk gel. Kekuatan dan stabilitas gel tergantung pada beberapa faktor antara lain konsentrasi gelatin, temperatur, bobot molekul gel, lama pendinginan, distribusi asam dan basa, struktur gelatin, pH dan reagen tambahan. Sifat lain dari gelatin adalah tidak dapat larut dalam air dingin, namun akan mengembang bila terjadi kontak dengan air dan membentuk gelembung-gelembung yang besar. Jika dipanaskan pada suhu + 71C, gelatin akan larut karena agregat molekul pecah dan akan membentuk dispersi koloid makromolekul. Penggunaan gelatin dalam industri pangan sudah cukup banyak diantaranya adalah dalam pembuatan dessert, permen, jelly daging, es krim serta produk susu. Salah satu faktor yang penting dalam pembentukan gel adalah konsentrasi gelatin dalam campuran, karena gel yang diinginkan akan terbentuk hanya dalam batas tertentu. Jika konsentrasi gel terlalu tinggi, gel yang terbentuk kaku, tetapi bila konsentrasi gelatin yang digunakan terlalu rendah maka yang terbentuk akan lunak atau tidak terbentuk gel. Gelatin yang diperlukanuntuk menghasilkan gel yang memuaskan berkisar antara 5 12% tergantung dari kekerasan produk akhir yang diinginkan.3

Gelatin dihasilkan melalui hidrolisis parsial dari kolagen. Kolagen protein yang terdapat pada binatang dan manusia. Berbeda dengan protein yang umumnya sperikal maka kolagen memiliki struktur linier seperti serat. Dalam pembuatan gelatin, perlakuan terhadap bahan baku adalah dengan melarutkan pada larutan asam atau alkali sehingga terjadi pemecahan parsial pada ikatan silangnya. Struktur yang pecah ini disebut sebagai kolagen yang larut air dan dikenal sebagai gelatin. Hidrolisis kimia ini dapat dilengkapi atau diganti dengan penggunaan enzim yaitu enzim kolagenase. Gelatin membentuk larutan koloid dengan air, sehingga secara teknologi, glatin adalah hidrokolid. Yang termasuk dalam hidrolkoloid selain gelatin adalah pectin, karaginan, gum arab, xanthan, guar gum, locust bean gum dan sebagainya.Hidrokoloid digunakan dalam industry pangan bukan karena nilai nutrisinya namun karena multifungsinya. Namun demikian, hidrokoloid tunggal tidak mampu memenuhi semua keinginan termasuk juga gelatin sehingga sering dipakai lebih dari satu hidrokoloid. Sifat fungsional dari gelatin dapat dibagi dalam dua kelompok. Pertama adalah sifat yang berkait dengan gelatinisasi yaitu: kekuatan gel, waktu gelatinisasi, suhu didih dan viskositas. Kedua yang berkait dengan sifat permukaan gelatin misalnya pembentukan dan stabilitas buih dan emulsi, sifat adesif dan ketidaklarutannya. Sifat-sifat yang penting bagi gelatin adalah: Sifat yang berkait dengan gelatinisasi:

Gel formation Texturizing Thickening Water binding Pengaruh-pengaruh permukaan

Emulsion formation and stabilization4

Protective colloid function Foam formation and stabilization Film formation

Adhesion/cohesion Pembentukan gel, viskositas dan tekstur adalah yang paling berkait dengan struktur, ukuran molekul dan suhu system. Gelatin adalah campuran polimer dengan panjang rantai yang berbeda-beda. Jadi, larutan yang sejati tidak terbentuk, jelasnya adalah sebagai larutan koloidal atau bentuk sol. Pada keadaan dingin, sol akan berubah menjadi gel dan dalam keadaan hangat akan kembali menjadi sol. Sifat dapat balik ini disebut proses gelatinisasi dan merupakan teknologi yang paling penting dari gelatin. Analisis untuk mengukur kekuatan gelatinisasi adalah Nilai Bloom. Proses ini ditemukan oleh Oscar T Bloom yang kemudian dikembangkan oleh Machine for Testing the Je lly Strength of Glues, Gelatines and the Like yang dipatenkan pada tanggal 9 Juni 1925 (US Patent No. 1 540 979). Nilai Bloom adalah berat dalam gram yang dibutuhkan untuk penghisapan spesifik terhadap tekanan pemukaan standar. Nilai Bloom untuk gelatin komersial adalah 50 300 Bloom. Gelatin dengan nilai Bloon tinggi dikarakteristikkan oleh melting point dan gelling point yang lebih tinggi dan waktu gelatinisasi yang lebih pendek pada produk akhir dan warna lebih cerah serta baud an tastenya lebih alami. Gelling power yang lebih kuat juga menunjukkan jumlah gelatin yang dibutuhkan lebih sedikit untuk mencapai produk akhir yang diharapkan. Secara umum, transisi sol/gel dapat dievaluasi dengan kisaran suhu 5 600C, dan konsentrasi gelatin dapat bervariasi antara 0,5 dan 50% (tergantung pada kualitas gelatin). Sifat permukaan gelatin didasarkan pada kenyataan bahwa rantai samping gelatin, seperti halnya protein yang lain, memiliki gugus yang bermuatan dan bagian tertentu dari rangkaian kolagen mengandung asam amino hidrofobik dan hidrofilik. Bagian hidrofobik dan hidrofilik dapat berpindah di permukaan, sehingga mengurangi tegangan muka larutan. Pada saat yang sama, gelatin memeliki beberapa sifat melindungi stabilitas5

permukaan yang dibentuk. Sifat multifungsi dari gelatin ini digunakan dalam produksi dan stabilisasi buih dan emulsi. Titik isoelektrik adalah dasar yang penting dalam mempengaruhi aktivitas permukaan gelatin. Jika pH sekitar gelatin berkaitan dengan titik isoelektrik, gelatin menjadi tidak bermuatan, jika pH lebih tinggimaka akan bermuatan negative dan jika lebih rendah bermuatan positif. Dalam larutan gelatin pH berkisar 5,0 9,0, jika dkondisikan alkali, gelatin bermuatan negatif dan jika dikondiskan asam bermuatan positif. pH di bawah 5,0 semua tipe gelatin akan bermuatan positif dan di atas 9,0 semuanya negative.

Gelatin juga berfungsi agar es krim tidak mudah mencair.

6

Peranan koloid di bidang kosmetik :Alginat dalam pembuatan bodi lotion.Menurut Winarno (2008), alginat merupakan komponen utama dari getah ganggang coklat (Phaeophyceae), dan merupakan senyawa penting dalam dinding sel spesies ganggang yang tergolong dalam kelas Phaeophyceae. Secara kimia, alginat merupakan polimer murni dari asam uronat yang tersusun dalam bentuk rantai linier yang panjang. Alginat membentuk garam yang larut dalam air dengan kation monovalen, serta amin dengan berat molekul rendah, dan ion magnesium. Oleh karena alginat merupakan molekul linier dengan berat molekul tinggi, maka mudah sekali menyerap air. Karena alasan tersebut, maka alginat baik sekali fungsinya sebagai bahan pengental. Alginat dapat diekstrak dari alginophyte, yaitu dari phaeophyceae yang menghasilkan alginat, antara lain Macrocystis, Ecklonia, Fucus, Lessonia, dan Sargassum. Menurut Food Chemical Codex (1981) diacu dalam Yunizal (2004), rumus molekul dari asam alginat adalah (C6H706Na)n. Garam natrium dari asam alginat berwarna putih samai kekuningan, berbentuk tepung atau serat, hampir tidak berbau dan berasa, larut dalam air dan mengental (larutan koloid), tidak larut dalam larutan hidrokoloid dengan kandungan alkohol lebih dari 20%, dan tidak larut dalam kloroform, eter, dan asam dengan pH kurang dari 3. Standar mutu internasional untuk asam alginat dan garam alginat sesuai dengan Food Chemical Codex (1981) diacu dalam Yunizal (2004) dapat dilihat pada Karakteristik Asam alginat Kemurnian kering) Rendemen Kadar CO2 Kadar As >20%