DEFRA HASANAH
G. Transisi Kaca (Glass transition)
1. Pengertian Glass transition (Transisi Kaca)
Transisi kaca merupakan fenomena perubahan fase suatu bahan diantara fase liquid dan solid. Fenomena tersebut diaplikasikan pada bahan pangan untuk memprediksi sifat mekanis dan stabilitas bahan pangan dan selalu dihubungkan dengan peranan air sebagai plasticizer (Adawiyah, 2002).
15 Pada suhu rendah, polimer amorf merupakan material kaca yang keras dan ketika dipanaskan akan meleleh membentuk cairan yang encer. Akan tetapi, sebelum pelelehan biasanya terjadi keadaan seperti karet (rubbery). Suhu dimana polimer kaca yang keras menjadi materi dalam keadaan rubbery disebut suhu transisi kaca (Tg). Zone transisi difusi berada diantara keadaan rubbery dan liquid. Transisi difusi dari keadaan rubbery ke liquid biasanya spesifik untuk setiap sistem polimer dan tidak terdeteksi pada spesies dengan berat molekul rendah seperti air, etanol yang memiliki titik leleh yang tajam antara keadaan padatan dan cairan (Adawiyah, 2002).
Perbedaan yang nyata antara bahan pangan dengan polimer sintetis amorf adalah pada komposisi kimianya. Bahan pangan merupakan campuran kompleks dari padatan dengan air, sedangkan polimer tersusun dari unit yang berulang dari molekul yang terkarakterisasi dengan baik. Yang membuat bahan pangan terlihat berbeda adalah tingkat heterogenitas dalam komposisi kimia dan dominasi keterlibatan air sebagai plasticizer (Adawiyah, 2002).
Struktur amorf atau partially amorf dalam bahan pangan terbentuk karena berbagai proses seperti baking, pemekatan, drum drying, freeze drying, spray drying dan ekstrusi yaitu proses yang memisahkan air atau memekatkan suatu padatan. Pemisahan pelarut air dengan evaporasi atau selama pembuatan permen atau pemisahan es pada pembekuan menghasilkan suatu keadaan lewat jenuh dari solute-nya (Adawiyah, 2002).
Pengaruh transisi kaca pada bahan pangan sangat besar terutama terhadap sifat-sifat mekanis atau tekstur bahan pangan (kerenyahan, kelengketan, kekakuan, pengempalan, viskositas dan lain-lain). Selain itu sifat transisi kaca, yang dapat pula dilihat sebagai parameter dari mobilitas air dari suatu bahan, memiliki pengaruh terhadap aktivitas biologis lainnya seperti aktivitas enzim dan pertumbuhan mikroorganisma dan secara langsung berpengaruh pula terhadap stabilitas bahan pangan selama penyimpanan (Adawiyah, 2002).
2. Suhu Transisi Kaca Bahan Pangan
Ross (1995) menyebutkan bahwa transisi kaca merupakan transisi fase ordo ke dua yang terjadi pada kisaran suhu tertentu dimana materi solid yang
16 bersifat amorfous berubah menjadi keadaan liquid dan kental. Suhu transisi kaca biasanya dinyatakan sebagai titik awal (onset) atau titik tengah (midpoint) dari kisaran suhu transisi kaca. Pada transisi kaca terjadi perubahan yang dramatis pada volume bebas, mobilitas molekuler dan sifat- sifat fisik yang dapat dideteksi dengan perubahan sifat-sifat mekanis, thermal dan dielektrik.
Pada suhu diatas Tg, beberapa sifat fisik secara nyata dipengaruhi oleh peningkatan eksponensial mobilitas molekuler dan penurunan viskositas. Mobilitas molekuler dan viskositas berhubungan dengan transformasi struktural yang tergantung terhadap waktu, misalnya stickiness, collapse dan kerenyahan. Pada suhu diatas Tg, peningkatan mobilitas molekul akan menaikkan kemampuan difusi yang selanjutnya menyebabkan kristalisasi dari komponen pangan amorf (Ross, 1995).
Menurut Jackson (1997), struktur kimia sangat mempengaruhi transisi kaca (terutama dihubungkan dengan mobilitas). Peningkatan polaritas rantai utama meningkatkan Tg. Berat molekul mempengaruhi Tg dengan nyata dimana pada berat molekul yang lebih rendah terjadi kelebihan volume bebas, dan ketika berat molekul meningkat, konsentrasi ujung rantai menurun sampai pada suatu keadaan dimana volume bebas menjadi dapat diabaikan.
Levine dan Slade (1988) yang dikutip oleh Baik et al. (1997) menyatakan bahwa suhu transisi kaca (Tg) adalah spesifik untuk masing- masing senyawa dan tergantung dari volume bebas, derajat polimerisasi, geometris molekuler, kristalinitas dan berat molekul dari polimer.
3. Peranan Air Terhadap Suhu Transisi Kaca
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan Arif (2010) terhadap beras, telah dilakukan proses puffing terhadap beras yang telah diukur kadar airnya, kemudian dilakukan metode kombinasi kadar air yaitu 14%, 16%, 18% dan 20% untuk melihat pengaruhnya terhadap proses puffing. Hasil yang diperoleh adalah semakin tinggi kadar air beras maka suhu puffing semakin rendah. Hal ini berarti bahwa suhu transisi kaca (Tg) akan semakin rendah pada kadar air yang semakin tinggi.
17 H. Desain Produk Pangan
Perancangan (desain) adalah kegiatan awal dari usaha merealisasikan suatu produk yang keberadaannya dibutuhkan oleh masyarakat untuk meringankan hidupnya. Desain produk pangan adalah suatu rancangan yang digunakan untuk menciptakan suatu produk yang dapat mengoptimalkan penampakan produk, fungsi dan nilainya. Sasaran perencanaan desain produk pangan ditujukan untuk menghasilkan produk pangan yang berdaya jual, aman, bergizi, dan secara organoleptik disukai konsumen.
I. Pengembangan Produk Pangan
Pengembangan desain dilakukan dengan terlebih dahulu melakukan pengamatan terhadap produk pangan yang mempunyai potensi untuk dikembangkan (diupgrade) menjadi makanan baru yang mempunyai nilai tambah. Jadi ditentukan sebuah produk sebagai acuan dalam pembuatan produk pangan berkualitas baik sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan untuk konsumennya (http://seafast.ipb.ac.id/). Kemudian dilakukan inovasi terhadap produk yang diamati untuk memberikan nilai tambah terhadap produk tersebut.
Selain itu pengembangan terhadap produk yang sudah ada ini diharapkan dapat memperkaya ketersediaan ragam camilan sehat dengan inovasi-inovasi baru dengan menambah nilai gizinya. Karena lama kelamaan konsumen cenderung menginginkan produk baru yang bergizi dan berbeda dari yang sudah ada.
Seiring dengan pesatnya perkembangan ilmu dan teknologi pada bidang pengolahan makanan juga sebagai jawaban dari tuntutan masyarakat luas akan tersedianya produk makanan yang mudah disajikan, aman, bergizi, memiliki karakteristik organoleptik yang menarik serta terjangkau, maka teknologi pengembangan produk pangan semakin berkembang dan diminati oleh kalangan pengolah makanan. Teknologi pengembangan produk pangan bukanlah teknologi yang baru tetapi telah lama ditemukan dan terus berkembang hingga saat ini.
18 III METODOLOGI PENELITIAN