EMULSIFIER: PROSES EMULSI, ASPEK MOLEKULER, APLIKASI - KIMIA - 2024

Sebuah emulsifier atau emulsifier adalah setiap mampu senyawa menstabilkan emulsi untuk waktu yang cukup. Fungsinya pada dasarnya adalah untuk "menyatukan" dua cairan atau fase yang dalam kondisi normal tidak dapat menyatu; Artinya, untuk membentuk campuran penampilan yang homogen.

Contoh klasik untuk mengatasi arti pengemulsi adalah segelas minyak dan air. Minyak akan ditempatkan paling atas, dengan kepadatan yang lebih rendah, sedangkan air akan berada di bawah. Kedua cairan tidak dapat menyatu, tidak dapat bercampur (tidak dapat dicampur), karena afinitas antarmolekulnya berbeda satu sama lain; air bersifat polar, dan minyak nonpolar.

Konsistensi dan ketebalan selai kacang sebagian disebabkan oleh pengemulsi tambahannya. Sumber: Pixabay.

Namun, jika kuning telur ditambahkan ke campuran heterogen dan bifasik air (w) -oil (o), gemetar kuat, emulsi air dalam minyak (w / o) akan terbentuk, jika minyaknya terdispersi. dan pada tingkat yang lebih rendah; atau minyak dalam air (o / w), jika sekarang airnya yang tersebar. Dengan demikian kuning telur menjadi pengemulsi.

Dari atas, menambahkan aditif lain, kami mendapatkan mayones. Seperti mayones, produk makanan lain seperti margarin, selai kacang, susu, saus tomat, dressing, dll., Dibuat dengan menambahkan pengemulsi.

Proses emulsi

Proses pembentukan emulsi. Sumber: Gabriel Bolívar.

Dengan demikian, pengemulsi memungkinkan suatu emulsi dibentuk dari dua cairan atau campuran yang tidak bercampur. Emulsi w / o dan o / w adalah dua kasus terpenting. Gambar di atas menunjukkan dengan cara yang disederhanakan apa yang dijelaskan di atas.

Perhatikan bahwa kita memiliki dua cairan: yang kebiruan dan yang kuning, yang membentuk campuran heterogen bifasik. Mereka tidak bercampur, sehingga tidak bergabung membentuk campuran yang homogen. Namun, ketika pengemulsi ditambahkan (baik padat atau cair), itu mengintervensi sedemikian rupa sehingga terbentuk butiran atau partikel terdispersi dari cairan kuning.

Jika partikel kuning berhasil menyatu, kita akan mengalami fase kuning lagi seperti pada awalnya. Semakin kecil partikel ini, semakin halus dan seragam campuran yang dihasilkan. Oleh karena itu, dari campuran hipotetis ini kita akan melihat campuran hijau; tetapi partikel kuning akan mudah divisualisasikan di bawah mikroskop.

Di sinilah stabilisator masuk, senyawa yang bertanggung jawab untuk mencegah penggabungan partikel terdispersi, dan selanjutnya memperpanjang homogenitas emulsi; artinya, ini tidak akan "dipotong" menjadi dua fase.

Aspek molekuler dari emulsi

Secara molekuler, proses emulsi cukup dinamis dan ada beberapa teori yang mencoba menjelaskan kerja pengemulsi. Namun, mereka semua memiliki kesamaan, dan itu adalah fakta bahwa pengemulsi haruslah satu atau lebih molekul amphiphilic (atau amphipathic); Ini adalah yang memiliki karakter apolar dan kutub.

Molekul amfifilik dapat dibandingkan dengan lolipop: kepalanya polar, hidrofilik; sedangkan batang atau ekornya apolar, hidrofobik. Dua cairan tidak bercampur karena pada dasarnya perbedaan polaritasnya sangat besar. Pengemulsi berinteraksi dengan kedua cairan pada saat bersamaan.

Kepala kutubnya berorientasi pada arah cairan kutub. Di sisi lain, ekor apolar berusaha berinteraksi dengan cairan apolar. Bergantung pada cairan atau fase yang dominan, molekul amfifilik cenderung membentuk misel; katakanlah, kapsul, di dalamnya molekul cairan terdispersi tertutup.

Misalnya, butiran kuning akan dikelilingi oleh molekul amfifilik pengemulsi, yang bagian luarnya berinteraksi dengan fase kontinu atau cairan (dengan proporsi lebih besar, biru), dan juga menolak tetesan lainnya. Namun, misel bergerak, yang akan menyebabkan cepat atau lambat mereka akan berpisah dan menimbulkan munculnya fase kuning.

Aplikasi pengemulsi

Pengemulsi berkontribusi pada tekstur krim es krim. Sumber: Pexels.

Tanpa adanya pengemulsi atau pengemulsi, tidak mungkin membuat pengemulsi, yang sangat penting dalam industri makanan dan farmasi. Sementara formulasi produk semacam itu juga menggabungkan zat pengental dan penstabil, pengemulsi membantu campuran mengembangkan tubuh dan tekstur.

Viskositas dari emulsi yang diperoleh bisa lebih tinggi daripada cairan asli yang tidak bercampur. Mayones membuktikan hal ini. Tetapi viskositas akhir juga bisa lebih rendah, campuran yang dihasilkan menjadi lebih halus. Jadi, pengemulsi adalah kunci dalam konsistensi makanan dan, oleh karena itu, dalam rasanya.

Produk yang membutuhkan pengemulsi

Di antara beberapa produk makanan yang membutuhkan pengemulsi yang kami miliki:

-Milk, menjadi emulsi o / w, mampu bertindak sebagai pengemulsi berkat kandungan proteinnya.

-Putter dan margarin, keduanya tanpa emulsi.

-Pan, untuk pengerasan dan kesegarannya.

-Direct.

-Chocolates, di mana mereka memodifikasi viskositasnya selama produksi industrinya dalam batangan atau cetakan.

Krim es, karena protein susu menstabilkan kombinasi lemak dan air, selain penambahan pengemulsi ekstra akan mengelompokkannya kembali (menyebabkan ketidakstabilan sebagian) sehingga campuran dapat memasukkan udara.

-Kue.

Krim wajah.

-Lipstik.

-Ointments.

-Keju.

-Kue.

Contoh pengemulsi

Disebutkan bahwa molekul pengemulsi pada prinsipnya harus amfifilik. Surfaktan, sebaliknya, juga memiliki karakteristik ini. Namun, ini tidak berarti bahwa molekul amfifilik adalah surfaktan (seperti halnya protein).

Oleh karena itu, surfaktan adalah pilihan yang baik saat memilih pengemulsi; meski ada garam yang melakukan fungsi yang sama. Kelayakan untuk menggunakan salah satunya akan bergantung pada formulasi dan sifat kimiawi produk.

Demikian juga, tidak semua pengemulsi bersifat amfifilik, karena mungkin saja mereka berinteraksi dengan komponen campuran (protein, lemak, gula, dll.), Sehingga mencapai homogenisasi secara keseluruhan. Oleh karena itu, dan akhirnya, beberapa contoh pengemulsi akan dicantumkan:

Ester asam lemak

-Monogliserida

-Digliserida

-Lecithin (ditemukan dalam kuning telur)

-Gum arabic

-Pektin

- Pati berkarat

-Jeli

-Polyethylene glycol

-Maltitol

-Kalsium sitrat

-Sodium dan kalium laktat

-Sodium alginat

-Agar

-Karaya karet

-Selulosa

Alkohol -Ethoxylated

- Natrium dan kalsium stearoil laktilat

-Polysorbates 20, 40, 60 dan 80 (food grade)

-Laktitol

Seperti yang bisa dilihat, ada banyak pengemulsi yang tersedia, dan masing-masing memiliki fungsi, baik untuk makanan, krim, sirup, deterjen, losion, dll.

Referensi

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
2. Wikipedia. (2020). Emulsi. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
3. Editor Encyclopaedia Britannica. (20 Maret 2019). Pengemulsi. Encyclopædia Britannica. Diperoleh dari: britannica.com
4. Bahan Makanan Khusus UE. (2020). Pengemulsi. Diperoleh dari: specialtyfoodingredients.eu
5. Penulis Tamu. (2015, 10 April). Pengemulsi di Tempat Kerja: Aplikasi di Seluruh Industri (Infografis). Diperoleh dari: knowledge.ulprospector.com
6. Ruben. (1 Februari 2012). Pengemulsi dalam es krim. Diperoleh dari: icecreamscience.com