KRISTALISASI · dessert Frozen food Freeze-dried product Es krim Daging, buah, sayuran Kopi instan, buah, sayur kering Gula Permen Serealia Produk susu Chewing gum, fondant, fudge

KRISTALISASI

Teti Estiasih - THP - FTP UB 1

CONTOH PRODUK MENGANDUNG KRISTAL

Gula Pasir

Garam MSG Asam sitrat

Cokelat Margarin Roti Permen

Teti Estiasih - THP - FTP UB

2

DEFINISI

Kristalisasi merupakan istilah yang menjelaskan beberapa fenomena yang berbeda yang berhubungan dengan pembentukan struktur matriks kristal


KOMPONEN PANGAN YANG DAPAT MENGALAMI KRISTALISASI

Lemak

Gula: laktosa, fruktosa, sukrosa

Garam

Pengemulsi berbasis lemak seperti lesitin

Air

Pati

Asam amino/Protein


STRUKTUR AMORF dan KRISTAL AIR

AIR ES Teti Estiasih - THP - FTP UB 5

STRUKTUR AMORF dan KRISTAL NaCl


PERAN KRISTALISASI

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 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



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


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


Contoh kristalisasi untuk proses pemisahan


KOMPONEN KATEGORI

Gula Pemurnian gula (sukrosa, laktosa, glukosa, fruktosa)

Gula alkohol Pemurnian poliol (sorbitol, laktitol, dll)

Garam Pemurnian (NaCl)

Lemak Fraksinasi lemak (minyak sawit, PKO, lemak susu, asam lemak -3)

Es Konsentrat beku (bir, cuka, jus jeruk, dll)

Asam organik Pemurnian (asam sitrat, dll)

Asam amino Pemurnian Mono Sodium Glutamat Teti Estiasih - THP - FTP UB 13

Contoh produk dimana kristalisasi mempengaruhi

mutu dan umur simpan


KOMPONEN KATEGORI CONTOH

Es Frozen dessert Frozen food Freeze-dried product

Es krim Daging, buah, sayuran Kopi instan, buah, sayur kering

Gula Permen Serealia Produk susu

Chewing gum, fondant, fudge Sereal beku Susu bubuk

Gula alkohol Produk permen

Chewing gum, permen tanpa gula

Lemak Produk olesan Produk coklat Produk bakery Produk lain

Mentega, margarin Coklat, coating coklat Croissant, puffed pastry, cookie, kulit pie Mentega kacang, frosting


KOMPONEN KATEGORI PRODUK

Garam Garam meja

Produk susu

NaCl

Keju, susu

Pati Produk bakery

Produk ekstrusi

Roti, cookies, cake, crackers Snack, crackers

Protein Aditif Lisin

Asam organik Aditif bentuk bubuk

Asam sitrat

Pengemulsi Aditif Produk berbasis lemak, dressing Teti Estiasih - THP - FTP UB 16

Contoh produk yang mengalami rekristalisasi

selama penyimpanan


KOMPONEN KATEGORI DAMPAK

Es Es krim Frozen dessert Frozen food

Peningkatan ukuran kristal dan ukuran kristal tidak seragam

Gula Fondant Cream

Peningkatan ukuran kristal dan ukuran kristal tidak seragam

Lemak Margarin Mentega Coklat

Polimorfisme menyebabkan tekstur berpasir dan fat bloom

Pati Roti Bakery

Stalling Teti Estiasih - THP - FTP UB 18

Contoh produk dimana kristalisasi selama

penyimpanan menyebabkan penurunan mutu


KOMPONEN

KATEGORI

CONTOH PRODUK

GULA Laktosa, sukrosa Fruktosa

Confectionary Produk susu Produk bakery

Hard candy Es krim, susu bubuk Soft cookies

GARAM Kalium bitartrat Kalsium laktat

Jus anggur Produk susu

Wine Keju

ES Frozen food Es krim, frozen dessert

LIPID Spread Margarin, mentega, coklat

PATI (Stalling)

Bakery product Roti


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

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


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 kesetimbang-

an tercapai


Selama nukleasi, molekul-molekul dalam larutan mengatur diri membentuk kristal

Nukleasi tergantung dari: Formulasi (jenis dan konsentrasi promotor

atau inhibitor kristalisasi)

Kondisi pengolahan (kecepatan transfer panas dan massa)


KONTROL KRISTALISASI

Formulasi bahan baku

Pengaturan kondisi pengolahan untuk meningkatkan atau mencegah kristalisasi, misal tempering pada pembuatan coklat, margarin, mentega

Kondisi penyimpanan yang tepat


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


LAKTOSA LAKTOSA

LARUTAN

LEWAT JENUH

AMORF

KRISTAL LAKTOSA

T>93.5 C T<93.5 C kering

Kering, T>100C

Basah, T<93.5C


CONTOH KRISTALISASI DALAM PRODUK PANGAN


MARGARIN

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: , ’,


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)


COKLAT

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


Proses Kristalisasi

Pelelehan sempurna → 45-50C, 30-60 menit

Pendinginan untuk memulai kristalisai 18C atau 28-29C, dilakukan agitasi, tujuan membentuk kristal ’

Suhu ditingkatkan 2-3C untuk mengubah ’→ yang stabil dan melelehkan kristal yang tidak stabil

Pertumbuhan kristal dilakukan dengan cara dibiarkan pada suhu dingin sehingga ukuran kristal membesar


FRAKSINASI LEMAK (WINTERISASI)

KRISTALISASI + PEMISAHAN




FRAKSI CAIR

MINYAK FRAKSI PADAT


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

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?


HOMEWORK

Hal 187

Buku Teknologi Pengolahan pangan

No. 9, 10, 11, 12


Documents

KRISTALISASI · dessert Frozen food Freeze-dried product Es krim Daging, buah, sayuran Kopi instan, buah, sayur kering Gula Permen Serealia Produk susu Chewing gum, fondant, fudge