2. TINJAUAN PUSTAKA
2.5. Es Krim
2.5.2. Komponen penyusun es krim
Komponen utama penyusun es krim terdiri dari bahan utama, bahan tambahan dan bahan pembantu. Bahan utama yaitu lemak susu, sedangkan bahan tambahan terdiri dari gula, padatan susu tanpa lemak, penstabil dan pengemulsi. Bahan pembantu merupakan flavor dan pewarna yang ditambahkan dalam jumlah kecil.
(1) Lemak Susu
Lemak susu merupakan komponen terpenting dari es krim dan mempengaruhi kualitasnya. Tahap pertama yang dilakukan dalam memilih formula adalah menyeleksi kadar lemak dan kemudian mengatur proporsi bahan lain. Persentase lemak susu yang tepat sangat penting tidak hanya untuk
Frandsen dan Arbuckle (1986) menyatakan untuk menghasilkan es krim yang bercitarasa baik biasanya digunakan 16 % lemak susu. Lemak susu memberikan flavor yang lebih baik. Karena tidak larut dalam air, lemak susu tidak menurunkan titik beku dan cenderung memperlambat laju whipping (pembusaan). Peningkatan
kadar lemak menurunkan ukuran kristal es krim yang dihasilkan (Marshall dan Arbuckle 2000).
Arbuckle (1986) menyatakan lemak susu berperan dalam pembentukan body es krim yang lembut, merupakan sumber citarasa dan kalori, meningkatkan nilai, kestabilan dan kekentalan, serta daya tahan terhadap pencairan. Sumber lemak yang umum digunakan adalah lemak susu, tetapi dapat juga digunakan lemak nabati seperti minyak kelapa, minyak sawit dan minyak kedelai.
(2) Padatan Susu Tanpa Lemak (PSTL)
Padatan susu tanpa lemak merupakan padatan dari susu skim yang mengandung protein (37 %), laktosa (55 %), dan mineral (8 %). Komponen utama dalam PSTL adalah protein yang berperan meningkatkan nilai gizi, citarasa, membantu pengikatan udara dan membentuk produk es krim yang kompak dan halus (Arbuckle 1986). Protein memiliki beberapa fungsi, antara lain (1) interaksi
dengan beberapa stabilizer, (2) penstabil emulsi lemak setelah homogenisasi, (3) kontribusi dalam struktur es krim, dan (4) kemampuan mengikat air.
Kelebihan jumlah PSTL menyebabkan meningkatnya resiko kristalisasi laktosa
selama penyimpanan sehingga menyebabkan tekstur berpasir (Marshall dan Arbuckle 2000).
(3) Pemanis
Pemanis memiliki peran penting dalam kandungan padatan es krim. Derajat kemanisan dalam es krim ditentukan oleh penambahan pemanis. Hal ini disebabkan pemanis memiliki efek menurunkan titik beku dan mengontrol jumlah
air beku dalam es krim serta kelembutan dari produk akhir (Andreasen dan Nielsen 1998). Pemanis yang umum digunakan dalam pembuatan
es krim adalah sukrosa. Fungsi utama sukrosa antara lain meningkatkan penerimaan (palatabilitas) suatu makanan, yaitu dengan menutupi citarasa yang tidak menyenangkan. Selain itu, sukrosa juga berfungsi memperbaiki body dan
tekstur produk. Gula juga meningkatkan kekentalan dan total padatan es krim serta memperbaiki tekstur es krim, jika total padatan adonan tidak lebih dari 42 % dan kadar gula kurang dari 16 % (Arbuckle 1986).
Industri produk pangan yang berkembang saat ini menambahkan pemanis buatan pada makanan. Selain bertujuan untuk meningkatkan citarasa pada makanan, pemanis buatan umumnya mengandung kalori yang rendah atau tidak mengandung kalori sama sekali sehingga aman dikonsumsi bagi penderita diabetes. Salah satu pemanis buatan yang umum digunakan dalam industri pangan adalah aspartam. Aspartam termasuk dalam pemanis buatan yang aman digunakan menurut Surat Keputusan Kepala Badan POM no. HK.00.05.5.1.4547 tahun 2004 tentang Persyaratan Penggunaan Bahan Tambahan Pangan Pemanis Buatan dalam Produk Pangan. Dalam surat keputusan tersebut tercantum 13 pemanis buatan yang diizinkan digunakan dalam produk pangan tertentu. Berikut jenis pemanis buatan yang diperbolehkan serta batas maksimum penggunaannya dalam Tabel 6.
Tabel 6. Pemanis buatan yang diizinkan Badan POM
No. Pemanis Buatan ADI mg/kg BB
1. Acesulfam-K (Acesulfame-K) 15 2. Alitam (alitame) 0,34 3. Aspartam (Aspartame) 50 4. Siklamat (cyclamate) 11 5. Neotam (neotame) 2 6. Sakarin (saccharin) 5 7. Sukralosa (sucralose) 10-15
8. Isomalt Not specified
9. Laktitol (lactitol) Not specified
10. Maltitol Not specified
11. Manito (mannitol) Not specified
12. Sorbitol Not specified
13. Xilitol (xylitol) Not specified
Keterangan:
Not specified berarti dapat digunakan dalam pangan tanpa pembatas selain daripada sesuai dengan Cara Produksi Makanan yang Baik (GMP)
(4) Bahan Penstabil (Stabilizer) dan Pengemulsi (Emulsifier)
Bahan penstabil merupakan koloid hidrofilik yang efektif untuk mengikat air dan berfungsi membentuk tekstur yang lembut, meningkatkan kekentalan, menghasilkan produk yang seragam, mencegah pembentukan kristal es yang kasar, memberikan daya tahan yang baik terhadap proses pencairan, tidak berpengaruh terhadap titik beku namun cenderung membatasi pengembangan adonan (Arbuckle 1986). Campbell dan Marshall (1975) menyatakan stabilizer adalah koloid hidrofilik yang dapat menurunkan konsentrasi air bebas dengan menyerap air bebas tersebut sehingga akan mengurangi kristalisasi es, memperkecil kristal es dan dapat meningkatkan kehalusan tekstur makanan beku. Air di dalam es krim tidak benar-benar membeku. Pada saat suhu pembekuan meningkat dan menurun, maka kristal es akan meleleh dan membeku kembali. Fluktuasi suhu ini akan menyebabkan perubahan tekstur yang tidak diinginkan.
Stabilizers dalam es krim digunakan untuk mencegah pembentukan kristal-kristal es yang kasar selama pembekuan dan penyimpanan, membentuk tekstur yang lembut, menghasilkan produk yang seragam, dan memberi daya
tahan yang lebih baik terhadap pelelehan serta memudahkan penanganan (Flores dan Goff 1999). Menurut Marshall dan Arbuckle (2000), stabilizers yang
biasa digunakan dalam frozen dessert terbagi menjadi beberapa kategori, yaitu: (1) protein, misalnya gelatin, (2) plant exudates, misalnya arabic, ghatti, karaya,
dan tragacant gums, (3) seed gums misalnya locust bean guar dan psyllium, (4) microbial gums misalnya xanthan, (5) seaweed extracts, misalnya agar,
karaginan dan alginat, (6) pektin, misalnya low and high metoxhyl, dan (7) selulosa, misalnya sodium Carboxy Methyl Cellulose (CMC).
(a) Carboxy Methyl Cellulose (CMC)
Carboxy Methyl Cellulose (CMC) adalah polisakarida linear dengan rantai panjang anionik dan larut dalam air serta merupakan gum alami yang dimodifikasi secara kimia. CMC merupakan zat penstabil sintetis yang diperoleh dari perlakuan selulosa dengan NaOH yang direaksikan dengan natrium monokloroasetat. Rumus kimia CMC adalah (C6H7O2(OH)2OCH2COOH)n (Batdorf dan Rossman 1973). Struktur kimia CMC dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Struktur molekul CMC Sumber: Fardiaz (1989)
CMC terdapat dalam sejumlah bentuk yang dibedakan atas berat molekul dan derajat substitusinya. Pemilihan bentuk-bentuk ini tergantung pada penerapan yang dibutuhkan. Fungsi dasar CMC adalah untuk mengikat air atau memberikan kekentalan sehingga dapat memantapkan komponen lainnya atau mencegah sineresis. Dalam pembuatan produk es krim, stabilisasi diperlukan untuk mengontrol pertumbuhan kristal es dan memberikan produk dengan tekstur yang baik. Untuk produk seperti ini penggunaan CMC biasanya dikombinasikan dengan gelatin, pektin, atau locust bean gum (Fardiaz 1989).
Kekentalan larutan CMC dipengaruhi oleh pH, suhu, konsentrasi, garam,
dan gelatin. Larutan CMC mempunyai kekentalan yang relatif stabil pada pH 5-10, akan tetapi pada pH yang lebih kecil dari 5 kekentalannya menjadi tidak
stabil dan pH yang lebih rendah lagi (pH 3) akan terjadi pengendapan CMC (Arbuckle 1986). CMC mempengaruhi batas ambang rasa. Pada konsentrasi 0,2 % terjadi penurunan batas ambang rasa manis. CMC juga mempunyai pengaruh terhadap intensitas aroma (Batdorf dan Rossman 1973).
(b) Guar gum
Gum merupakan salah satu bahan tambahan makanan dari golongan polisakarida dan turunannya yang dapat digunakan sebagai pemantap emulsi, pemantap koloid, pengental, peningkat citarasa, bahan pengisi, pengontrol viskositas, dan pensuspensi (deMan 1997).
Senyawa dalam golongan ini berasal dari sumber yang berlainan dan dapat mencakup senyawa alam dan turunannya, seperti gum eksudat, gum rumput laut, gum biji, gum mikroba, serta turunan dari pati dan selulosa. Semua bahan ini mempunyai molekul hidrofil yang dapat bergabung dengan air membentuk larutan kental atau gel. Sifat molekul sangat mempengaruhi sifat berbagai gum. Molekul
polisakarida rantai lurus menempati lebih banyak ruangan dan lebih kental daripada molekul yang bercabang-cabang dengan berat molekul yang sama.
Guar gum adalah endosperma yang diserbuk dari biji Cyanopsis tetragonolobus (L) (famili Leguminoceae). Cyanopsis tetragonolobus (L) merupakan tanaman satu tahunan yang masih dibudidayakan di daerah iklim kering. Gum ini berupa rantai lurus D-Galakto-D-monoglikan dengan banyak cabang galaktosa tunggal. Satuan D-Manopiranosa disambungkan dengan ikatan
β-1→4, dan satuan D-Galaktopiranosa dengan ikatan α-1→6. Cabang terdapat pada tiap satuan manosa kedua. Struktur molekul ini memberikan sifat-sifat peralihan antara sifat yang khas dikaitkan dengan hidrokoloid yang bercabang dan lurus. Gum tersebut akan mengalami hidrasi dalam air dingin dan stabil dalam formulasi yang asam (deMan 1997). Struktur guar gum dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Struktur pengulangan guar gum Sumber: deMan 1997
Guar gum merupakan salah satu galaktomanan dimana manan merupakan tulang punggung rantai dengan galaktosa sebagai unit tunggal pada rantai sampingnya. Guar gum memiliki rantai yang lebih tersubstitusi dengan galaktosa sehingga gum ini lebih mudah larut di dalam air dibandingkan gum biji jenis lainnya. Gum ini juga dapat dilarutkan dalam air dingin dan memberikan kekentalan yang tinggi dalam konsentrasi rendah. Oleh karena itu, guar gum digunakan sebagai pengental, pemantap, dan pengikat air dalam produk pangan (Fardiaz 1989).
Produk-produk makanan yang umumnya distabilkan oleh galaktomanan seperti guar gum adalah es krim, minuman sari buah, dan salad dressing. Penggunaan guar gum sebesar 0,3 % dalam adonan es krim menghasilkan es krim yang memiliki tekstur lembut dengan waktu leleh yang lama dan tahan terhadap fluktuasi suhu pada saat penyimpanan (Goldstein et al. 1973).
(c) Natrium Bikarbonat
Natrium bikarbonat adalah senyawa kimia dengan rumus NaHCO3. Senyawa ini termasuk kelompok garam dan telah digunakan sejak lama. Natrium bikarbonat merupakan salah satu bahan pengembang dalam pembuatan kue, roti, dan produk-produk makanan lainnya. Senyawa ini akan mengeluarkan gas karbondioksida (CO2) yaitu gas yang bersifat sebagai bahan pengembang jika dipanaskan atau ditambahkan dengan asam.
Natrium bikarbonat disebut juga baking soda (soda kue), sodium bicarbonat, natrium hidrogen karbonat, dan lain-lain. Senyawa ini merupakan kristal yang sering terdapat dalam bentuk serbuk dan larut dalam air. Senyawa ini digunakan dalam roti atau kue karena bereaksi dengan bahan lain membentuk gas karbondioksida, yang menyebabkan roti ”mengembang” (Halal Guide 2006).
(5) Flavor
Flavor secara umum telah dianggap sebagai karakteristik yang paling penting dalam es krim. Flavor es krim merupakan campuran hasil dari seluruh flavor dari bahan penyusun es krim tersebut. Hal penting yang harus diperhatikan dalam pemilihan flavor, yaitu jenis dan intensitasnya. Di antara sumber flavor yang umumnya digunakan dalam produk-produk yang dibekukan adalah vanilla,
cokelat, buah dan ekstrak buah, kacang, rempah-rempah, dan gula (Arbuckle 1986). Flavor yang paling banyak digunakan untuk membuat es krim
adalah vanilla, kemudian berturut-turut cokelat (12 %), kacang (8,5 %), strawberry (5 %), kembang gula (3 %), kopi (1,3 %) dan buah peach (1 %).
Seringkali digunakan pula campuran beberapa citarasa dalam satu jenis es krim (Campbell dan Marshall 1975).
Komponen flavor yang berasal dari cokelat merupakan flavor terbanyak kedua yang digunakan dalam produk es krim. Flavor ini dihasilkan dari biji kakao
yang merupakan buah pohon Theobroma cocao yang tumbuh di daerah tropis seperti Meksiko, Amerika Tengah, Ekuador, Venezuela, Brazil, India Selatan, dan India Timur (Arbuckle 1986).
Kadar flavor cokelat yang ditambahkan dalam pembuatan es krim tergantung pada beberapa faktor, seperti selera konsumen, warna yang ditimbulkan dalam es krim, kekuatan flavor, dan sebagainya. Rekomendasi umum penggunaan flavor cokelat adalah sebanyak 4 pound dalam 100 pound adonan es krim. Formula adonan es krim sebagai berikut: lemak susu 10 %; padatan susu tanpa lemak (PSTL) 10 %; gula 18 %; bubuk cocoa 2,5 %; cokelat cair 1,5 %; stabilizer 0,2 %; dan padatan total 42,2 % (Arbuckle 1986).
Cokelat bubuk merupakan sisa dari hasil pengolahan cairan cokelat (Roesmanto 1991). Menurut SNI 01-3747-1995, cokelat bubuk adalah produk kakao berbentuk bubuk yang diperoleh dari kakao massa yang telah dihilangkan sebagian lemaknya dengan atau tanpa perlakuan alkali. Kakao massa adalah produk berbentuk pasta yang diperoleh dari keping biji kakao melalui perlakuan mekanis tanpa menghilangkan lemaknya. Keping biji kakao merupakan biji kakao yang telah dihilangkan kulitnya (Roesmanto 1991). Berikut merupakan kandungan gizi cokelat bubuk yang disajikan pada Tabel 7.
Tabel 7. Nilai nutrisi cokelat bubuk per 100 g porsi makanan
Kandungan Satuan Jumlah
Energi kkal 349 Protein g 3,3 Total Lemak g 3,1 Karbohidrat g 90,3 Serat g 5,8 Air g 0,9
Sumber: Asia Maya (2007)
Cokelat bubuk diklasifikasikan menjadi dua, yaitu cokelat bubuk alkalis dan cokelat bubuk non-alkalis. Cokelat bubuk alkalis adalah cokelat bubuk yang dihasilkan dari kakao massa yang mengalami proses alkalisasi, sedangkan cokelat bubuk non alkalis adalah cokelat bubuk yang tidak mengalami proses alkalisasi (BSN 1995). Cokelat bubuk berkontribusi dalam menyumbang warna, flavor, lemak, dan jumlah padatan dalam es krim.