BAB V
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
5.1 HASIL PENGAMATAN 5.1.1 Pengenalan Sistem Dispersi a. Larutan
Awal Setelah dimasukkan ke dalam air
Sampel Tekstur Warna Butiran Warna Kejernihan Homogenitas Garam Kasar (+) Putih (++) (+) Bening keruh Keruh (++)
Gula (++) (+++) (++) Bening Jernih (+++)
b. Disperse Kasar
Sampel : Tepung Tapioka
Sifat awal (+) air Didiamkan 5’ Setelah diaduk Putih, halus Larut (+++) Mengendap (++++) Larut (+++)
c. Sol
Awal <---> Air (+) Air hangat
Putih kekuningan Homogen
d. Emulsi
Minyak + Air Kuning Telur
Terjadi Pemisahan Homogen
e. Busa (Sampel : Albumin)
Perlakuan Struktur
Tanpa Perlakuan Dikocok garpu Dikocok Alat Kuning bening,
lengket, bau amis (++++), (-) busa Kuning, bening lengket, amis (+++), (+) busa Putih, halus, amis, banyak busa kecil.
f. Busa Padat (Sampel : Arum manis)
Warna Struktur
Orange Lengket
5.1.2 Emulsi dan Pengemulsi
a. Struktur Mikroskopis dari Emulsi Sampel
Susu Mentega
b. Menentukan Jenis Emulsi Sampel
Susu Mentega
c. Kestabilan dan Stabilitas Relatif Zat Pengemulsi Kelompok Sampel Waktu Perubahan
9 - 34’’ 2 fase
10 CMC 47’’ 2 fase
11 Kuning
Telur
Tidak ada pemisahan
12 Gum Arab 52’’ 3 fase
9 Detergen 43’’ 3 fase
d. Stabilitas Relatif Santan Kelapa
Warna Tinggi air Tinggi Krim Stabilitas
Krim → Putih 2,2 cm 1,3 cm 87%
e. Pengaruh Pemanasan terhadap Emulsi
Sampel Pengematan setelah pemanasan
Wujud Warna Lama leleh
Margarin Padat → cair Kuning muda → kuning tua 10’’ Shortening Padat → cair Putih susu → bening 50’’
5.2 PEMBAHASAN
Banyak jenis emulsi yang dapat ditemukan dalam bahan pangan, misalnya susu, mentega, dan margarin. Pada praktikum kali ini dilakukan pengamatan tentang berbagai hal yang berhubungan dengan emulsi. Emulsi adalah suatu dispersi atau suspensi cairan dalam cairan lain yang molekul-molekulnya tidak saling berbaur, melainkan bersifat antagonistik (Winarno,1984). Pengamatan yang dilakukan adalah pengenalan sistem dispersi, struktur mikroskopis dari emulsi, menentukan jenis emulsi, kestabilan emulsi, stabilitas relatif santan kelapa, dan dan pengaruh pemanasan terhadap emulsi.
5.2.1 Pengenalan Sistem Dispersi a. Larutan
Larutan merupakan campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut zat terlarut atau solute, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan disebut pelarut atau solvent (Wikipedia, 2009).
Molekul air dan gula dalam larutan terikat melalui ikatan hidrogen. Saat kristal gula melarut, molekul air bergabung secara ikatan hidrogen pada gugus polar molekul gula yang terdapat dipermukaan air kristal gula tersebut. Molekul pada air yang mula-mula terikat pada lapisan pertama tidak dapat bergerak, tetapi setelah beberapa saat molekul gula dikelilingi oleh lapisan air dan melepaskan diri dari kristal. Pemanasan air dapat mengurangi daya tarik menarik antara molekul air, sehingga kelarutannya akan meningkat seiring dengan peningkatan suhu. Warna larutan menjadi bening dan jernih akibat proses pengadukan sehingga terhomogenisasi antara air dengan gula.
Garam merupakan bahan pangan yang berbentuk padatan kristal yang halus berwarna putih dan dapat larut dalam air. Larutan garam dalam air merupakan larutan ionik. Dalam kristal NaCl kedua ion Na+ dan Cl- terikat dengan daya elektrostatik yang dapat berkurang dayanya dengan penambahan molekul air. Ion-ion tersebut kemudian terhidrasi dan diungsikan oleh molekul air sehingga terbentuklah larutan garam. Dalam percobaan ini setelah garam dimasukan kedalam air dan dilakuakan proses pengadukan dapat dilihat bahwa larutan garam
yang terbentuk memilki homogenitas yang baik, berwarna bening keruh. Dari hasil pengamatan kali ini dapat diketahui bahwa turbiditas (kekeruhan) larutan garam lebih tinggi dibanding larutan gula.
b. Dispersi Kasar
Dispersi kasar mengandung partikel-partikel lebih besar dari 0,5 nm dalam suatu fase kontinu. Dispersi kasar bersifat heterogen, tidak kontinu, sehingga merupakan sistem dua fase. Dispersi kasar dapat dipisahkan dengan penyaringan. Pada praktikum, tepung tapioka dimasukkan ke dalam air dan diaduk lalu didiamkan 5 menit. Pengamatan dilakukan terhadap tepung tapioka, tepung tapioka setelah dimasukkan ke dalam air dan setelah didiamkan 5 menit. Dari hasil pengamatan didapat hasil bentuk fisiknya putih, tekstur halus. Didapat juga setelah dimasukkan ke dalam air, tepung tapioka tersebut larut dalam air dan terjadi kekeruhan. Setelah didiamkan selama 5’ terjadinya endapan yang menandakan bahwa tepung tapioka yang dilarutkan dalam air merupakan suatu dispersi kasar. Terjadinya dispersi kasar tersebut terjadi mungkin karena partikel tepung tapioka yang lebih besar dari 5 nm.
c. Sol
Sol adalah salah satu jenis dispersi koloid yang merupakan campuran yang berada di antara larutan sejati dengan suspensi. Ukuran partikel koloid berada di antara partikel larutan dan suspensi, yaitu berkisar antara 1-100 nm ( 10-7 – 10-5 cm ). Sol mempunyai fase pendispersi padat dan fase terdispersi cair. Pada praktikum kali ini digunakan susu skim sebagai sampel. Susu skim berupa butiran kasar dan berwarna putih kekuningan. Saat dilarutkan dan diaduk dengan air hangat susu skim larut sempurna (homogen) karena susu mendapat dorongan sehingga dapat memecah partikel-partikel dalam air. Digunakannya air hangat dengan tujuan agar susu tersebut lebih cepat larut karena partikel susu tersebut berukuran lebih besar dari pada partikel pendispersinya. Sifat larutan yang homogen menandakan bahwa larutan adalah sebuah sistem koloid. Fase terdispersi pada praktikum adalah susu skim yang berbentuk butiran halus (padat) dan fase pendispersinya adalah air hangat (cair), maka sitem yang akan terjadi jika
susu skim dan air hangat bercampur adalah suatu sol, karena memiliki fase terdispersi padatan dan fsase pandispersi adalah cairan
Bila dibandingkan dengan dispersi kasar, terlihat larutan susu skim ini memiliki tingkat homogenitas dan jumlah endapan yang berbeda. Homogenitasnya berbeda karena ukuran partikelnya pun berbeda.
d. Emulsi
Winarno (1997) mendefinisikan emulsi sebagai suatu dispersi atau suspensi suatu cairan dalam cairan yang lain, yang molekul-molekul kedua cairan tersebut tidak saling berbaur tetapi saling antagonistik. Banyak jenis emulsi yang dapat ditemukan dalam makanan, tetapi yang terkenal adalah mayonnaise, french dressing, cheese cream, kuning telur, serta susu.
De man (1989), emulsi didefinisikan sebagai sistem heterogen, terdiri atas cairan yang tidak tercampurkan yang terdispersi dengan baik sekali dalam cairan yang lain. Dalam makanan, biasanya mengandung dua fase, misalnya minyak dan air.
Zat yang dapat menyatukan kedua emulsi tersebut adalah (biasa disebut) pengemulsi. Kemampuan menyatukan perbedaan tegangan permukaan dijelaskan Deman bahwa molekul pengemulsi mengandung dua bagian yang jelas, satu bagian mempunyai sifat polar atau sifat hidrofil, bagian yang lain bersifat nonpolar atau hidrofob.
Air dan minyak merupakan cairan yang tidak saling berbaur, tetapi saling ingin terpisah karena mempunyai berat jenis yang berbeda (Winarno, 1997). Pada suatu emulsi biasanya terdapat tiga bagian utama, yaitu bagian yang terdispersi yang terdiri dari butir-butir yang biasanya terdiri dari lemak, bagian kedua disebut media pendispersi yang biasanya terdiri dari air dan bagian ketiga adalah emulsifier ( pengemulsi ). Karena air dan minyak tidak bersatu, maka dibutuhkan suatu pengemulsi kuning telur misalnya. Kuning telur merupakan emulsifier yang kuat. Pada saat penambahan kuning telur ke dalam campuran air dan minyak, minyak dan air bersatu. Kuning telur mempunyai gugus polar dan non-polar. Gugus polar mengikat air dan gugus non-polar mengikat lemak atau minyak.
Berdasarkan data hasil pengamatan dapat terlihat ketika minyak dicampurkan dengan air terbentuk 2 fase yaitu fase minyak dan air, dimana minyak terdapat pada lapisan atas dan air ada di bagian bawah. Menurut hasil pengamatan jika minyak dan air dicampurakan maka tidak akan tercampur atau larut. Hal ini sesuai dengan literatur bahwa emulsi O/W tidak akan merubah sifatnya bila ditambahkan minyak, sebaliknya emulsi W/O tidak akan berubah sifatnya bila ditambahkan air. Bearti emulsi minyak dengan air akan selalu terpisah. Hal ini sangat sesuai dengan hasil pengamatan yang telah kita peroleh.
Selanjutnya didalam larutan tersebut ditambahkan kuning telur dan hasilnya terjadi homogenisasi antara kedua larutan dengan kuning telur. Hal ini membuktikan bahwa kuning telur merupakan pengemulsi karena bentuk molekulnya yang dapat terikat baik pada air ataupun minyak. Kuning telur sendiri disebut emulsifier permanen, dimana larut sepenuhnya.
e. Busa (Sampel : Albumin)
Busa merupakan salah satu tipe dari koloid dimana zat terdispersinya berupa gas dan zat pendispersinya berupa cairan. Pada praktikum ini sample yang digunakan adalah albumin (putih telur) dan dilakukan pengujian yakni dengan pengocokan albumin hingga membentuk suatu busa yang bersifat permanent dan tetap. Tujuan pengocokan ini adalah untuk memerangkap udara sekitar sehingga putih telur dapat mengembang sempurna. Albumin awalnya memiliki bentuk fisik hampir sama seperti gel, berlendir dan terdapat sedikit gelembung udara.
Setelah dilakukan pengocokan dengan menggunakan garpu terdapat sedikit perubahan. Walaupun albumin masih berbentuk cairan berwarna kuning bening dan lengket tetapi pada permukaannya banyak terdapat busa yang berukuran besar dan ada yang berukuran kecil. Pengocokan dilakukan terus menerus hingga terbentuk suatu busa yang permanent.
Albumin berubah menjadi busa yang sangat lembut seluruhnya setelah dilakukan pengocokan lebih lama dengan alat. Busa berukuran merata dan berbentuk kecil dengan sifat yang padat, warnanya putih dan halus. Jika sudah bersifat demikian, menandakan bahwa putih telur telah seluruhnya membentuk busa.
Dengan pengamatan lup diketahui bahwa dalam busa albumin tersebut terdapat banyak gelembung udara yang halus. Ini menandakan bahwa albumin telah memerangkap udara sekitar, karena volume albumin juga lebih besar dibandingkan saat keadaan awal. Selain itu aroma albumin pun amis seperti dalam keadaan awal. Bentuk dari alat pengocok dan kecepatan pengocokkan sangat mempengaruhi perubahan yang terjadi pada albumin.
f. Busa Padat (Sampel : Arum manis)
Busa padat merupakan salah satu sistem dispersi pangan yang terdiri dari fase terdispersi gas dalam padatan. Pada pengamatan praktikum ini sampel yang digunakan adalah arumanis dengan menggunakan lup. Arumanis yang telah diamati memiliki tekstur berserat, terdapat serabut yang sangat tipis yang rentan patah.
Jika diamati secara fisik di bawah lup tampak berupa serat halus seperti kapas dan berbentuk padatan. Namun jika arumanis ini terkena udara maka akan menjadi lengket dan membentuk gelembung-gelembung udara yang kecil ketika diamati pada lup. Hal ini disebabkan karena arumanis mengandung glukosa yang berupa sukrosa. Sukrosa bersifat dapat mengikat udara di sekitarnya sehingga dapat menyebabkan lengketnya arumanis.
5.2.2 Emulsi dan Pengemulsi
a. Struktur Mikroskopis dari Emulsi
Dalam pengamatan struktur mikroskopis dari emulsi ini, sampel yang digunakan adalah margarin dan susu. Sejumlah kecil sampel yang merupakan jenis-jenis emulsi diletakkan pada gelas objek kemudian ditutup dengan cover glass, setelah itu dilakukan pengamatan dengan menggunakan mikroskop.
Susu dan mentega merupakan golongan sistem dispersi tipe emulsi yang mana fase terdispersinya berupa cairan sedangkan fase pendispersinya juga berupa cairan, fase terdispersinya tersebar sebagai butiran dam fase pendispersinya. Susu merupakan jenis emulsi O/W sedangkan mentega merupakan jenis emulsi W/O. Emulsi mempunyai struktur yang mikroskopis (0,01 – 1 mikrometer), sehingga hanya dapat dilihat dengan mikroskop.
Hasil pengamatan susu menunjukan terdapat butiran-butiran minyak yang berukuran kecil yang mengumpul dan tersebar serta terlihat adanya dua benang yang sejajar. Butiran-butiran minyak terdispersi dalam air (o/w). Mentega yang diamati dibawah mikroskop menunjukan adanya benang-benang halus yang banyak. Butiran-butiran air sangat kecil sehingga hanya dapat dilihat dengan mikroskop. Pada mentega, air terdispersi dalam fase pendispersi minyak (w/o). Penampakan emulsi juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: bahan yang digunakan, warna fase pendispersi, perbedaan indeks refraksi dari dua fase, dan ukuran partikel fase terdispersi.
b. Menentukan Jenis Emulsi
Sistem emulsi terbagi ke dalam dua jenis, yaitu: emulsi jenis O/W atau oil in water dan emulsi jenis W/O atau water in oil. Adapun cara-cara yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi jenis emulsi, seperti cara pengenceran, cara flouresensi, cara konduksi dan cara pewarnaan. Pada pratikum kali ini, metode yang digunakan adalah cara pewarnaan. Cara ini berdasarkan pada kemampuan suatu warna untuk larut dalam suatu fase pendispersi. Metilen blue merupakan zat warna yang larut dalam air dan menimbulkan warna biru, sedangkan Sudan III merupakan zat warna yang larut dalam lemak dan menimbulkan warna kuning. Metil biru memberikan hasil positif pada emulsi jenis O/W dan Sudan III memberikan hasil positif pada emulsi jenis W/O.
Pada sampel susu, terlihat bahwa yang lebih dominan adalah warna biru, sedangkan bagian berwarna orange telihat sebagai granula yang diselubungi oleh warna biru tersebut. Hal ini membuktikan bahwa susu merupakan sistem emulsi yang merupakan jenis emulsi lemak di dalam air atau o/w.
Pada sampel margarin, yang terlihat adalah sebaliknya. Warna biru terlihat sebagai lingkaran kecil dengan warna dasar orange, hal ini karena yang berperan lebih dominan dalam margarin adalah lemak, sedangkan air terdispersi dalam lemak tersebut. Dengan demikian sampel margarin digolongkan sebagai jenis emulsi air di dalam lemak atau w/o.
c. Kestabilan dan Stabilitas Relatif Zat Pengemulsi
Emulsi merupakan sistem koloid yang tidak stabil dan tidak terbentuk secara spontan. Pemasukan tenaga melalui pengocokan, pengadukan, dan homogenisasi diperlukan untuk membentuk emulsi. Setelah beberapa lama, emulsi cenderung kembali menjadi keadaan terpisah antara fase terdispersi dan medium pendispersinya karena keadaan seperti itu lebih stabil (Wikipedia, 2009).
Pada praktikum kali ini akan diamati emulsi manakah yang paling stabil dengan sampel minyak dan zat pengemulsi air, pektin, dan CMC (Carbo Methyl Cellulose), kuning telur, gum arab, detergen dan asam asetat. Keenam tabung yang akan diamati dikocok kuat selama 30 detik lalu diamati waktu pemisahannya. Pada setiap kelompok waktu yang dicatat hamper saling mendekati, namun dapat dilihat secara umum perbandingan kestabilanya terhadap waktu. Akan tetapi pada sampel yang ditambahakan kuning telur tidak terjadi pemisahan.
Dari hasil pengamatan dapat diketahui bahwa gum arab yang paling stabil, selanjutnya adalah CMC, asam asetat, detergen dan yang terakhir air. Kestabilan emulsi dilihat dari lamanya emulsi tersebut bersatu sampai terpisah menjadi dua fase atau lebih. Kekeruhan yang terlihat pada emulsi juga menunjukkan tingkan stabilitas emulsi. Semakin keruh emulsi tersebut berarti semakin stabil.
d. Stabilitas Relatif Santan Kelapa
Santan kelapa merupakan emulsi minyak dalam air karena emulsifier pada santan lebih terikat atau lebih larut dalam air (polar) maka dapat membantu terjadinya emulsi minyak dalam air. Pada kelapa adanya penstabil emulsi yang berupa protein kelapa, air dan minyak dapat membentuk emulsi yang stabil yaitu santan kelapa (Adham, 2005).
Kestabilan relatif santan dinyatakan sebagai perbandingan emulsi santan yang tersisa setelah penyimpanan dengan banyaknya emulsi sebelum penyimpanan. Kestabilan santan ditentukan dari terbentuknya krim. Semakin sedikit krim yang terbentuk stabilitas relatif santan semakin baik.
Dalam praktikum ini didapatkan nilai stabilitasnya mendekati 100% yaitu 87%.
e. Pengaruh Pemanasan terhadap Emulsi
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh pemanasan yang diberikan pada suatu sistem emulsi. Dalam pengamatan mengenai pengaruh pemanasan terhadap emulsi digunakan mentega, dan margarin sebagai sampel. Dari kedua bahan ini diambil 10 gram dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian tabung reaksi yang berisi sampel tersebut dipanaskan.
Dari hasil pengamatan, setelah shortening dan margarin dipanaskan warna dari shortening dan margarin tersebut berubah, dimana warna shortening awalnya putih susu menjadi bening, sedangkan warna untuk margarin awalnya kuning muda menjadi kuning tua. Selain itu, terjadi juga kekeruhan pada sampel, dimana margarin lebih keruh daripada shortening. Perubahan ini terjadi karena rusaknya komponen-komponen dari emulsi tersebut. Terjadinya penguapan air dan perubahan pada lemak oleh pemanasan yang dilakukan, menyebabkan sampel berubah warna dan terjadi kekeruhan. Waktu pelelehan dari kedua jenis emulsi ini berbeda, dimana kecepatan meleleh margarin lebih besar daripada kecepatan meleleh shortening.
BAB VI KESIMPULAN
Emulsi adalah suatu dispersi atau suspensi cairan dalam cairan lain yang molekul-molekulnya tidak saling berbaur, melainkan bersifat antagonistik (Winarno,1984).
Berdasarkan sifat-sifatnya, sistem dispersi dapat dibedakan menjadi larutan, dispersi kasar, sol, busa dan emulsi.
Larutan dan dispersi kasar berbeda dalam hal fase dan kehomogenitasannya. Emulsi terdiri dari dua jenis, yaitu oil in water dan water in oil.
Emulsi antara minyak dan air tidak bisa bersatu bila tidak ditambahkan penstabil.
Dari hasil pengamatan mikroskop, susu merupakan emulsi oil in water, sementara margarin merupakan emulsi water in oil.
Diantara air, CMC, kuning telur, gum arab detergen dan asam asetat, gum arab merupakan zat paling bagus untuk dijadikan emulsifier.
Santan kelapa akan sangat tidak stabil bila tidak ditambahkan emulsifier kedalamnya.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2006. Larutan. Available at http://www.wikipedia.org (Diakses pada tanggal 21 November 2009 Pukul 15.00 WIB).
Buckle, K.A. 1985. Ilmu Pangan. Penerjemah Hari Purnomo dan Adiono. Penerbit Universitas Indonesia Press, Jakarta.
DeMan John M. 1997. Kimia Makanan. Penerjemah Prof. Dr. Kosasih Padmawinata. Penerbit ITB, Bandung.
Muchtadi. R. Tien. 1992. Pengetahuan Bahan Pangan. Intitut Pertanian Bogor, Bogor.
TUGAS
1. Sebutkan dan jelaskan beberapa sistem dispersi? Jawab :
Dispersi pangan diklarifikasikan berdasarkan ukuran dan kondisi fisik dari partikel-pertikel yang terdispersi yaitu :
a. Dispersi koloidal mengandung partikel-partikel berukuran 1 ŋm – 0,5 ŋm dalam suatu fase kontinue.
b. Dispersi kasar mengandung partikel-partikel lebih besar dari 0,5 ŋm dalam suatu fase kontinue.
Umumnya disperse koloid dan disperse kasar terdiri dari sedikitnya 2 fase. c. Larutan (disperse molekul) adalah suatu system fase tunggal yang
mengandung molekul-molekul lebih dari 1 ŋm.
2. Apa perbedaan antara larutan, suspensi kasar, dan koloid? Jawab :
3. Jelaskan 2 jenis emulsi? Jawab :
Emulsi ini dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu air dalam minyak (w/o) sistem dimana butiran air tersebar dalam minyak contohnya yaitu margarine dan mentega. Dan yang kedua adalah minyak dalam air (o/w) yaitu sistem dimana butiran-butiran lemak tersebar dalam air contohnya yaitu mayonnaise, salad dressing, krim, campuran es krim.
Larutan Koloid Suspensi kasar
Homogen Heterogen Heterogen
Stabil Umumnya stabil Tidak stabil
Satu fase Dua fase Dua fase
Ukuran partikel <1nm Ukuran antara 1-100 nm Ukuran > 100 nm Tidak dapat disaring Tidak dapat disaring Dapat disaring
