PENGOLAHAN LEMAK-3
Kompetensi Yang Ingin Dicapai : • Mahasiswa dapat menjelaskan prosesplastisisasi pada lemak/minyak
PLASTISISASI
• Diperlukan dalam proses pembuatan shortening dan margarin.
• Akan menghasilkan produk dengan sifat –sifat : berbentuk padat tetapi dapat mengalir seperti cairan ketika diberi tekanan.
• 3 kondisi penting untuk plastisitas :
1. Harus terdiri dari 2 fase, yaitu : padat dan cair 2. Fase padat harus terdispersi secara merata untuk
menahan massa bersama2 dengan gaya kohesif internal 3. Kedua fase harus dalam proporsi yang baik, dimana bahan
padat harus dapat menahan cairan dan fase cair harus dapat menyebabkan terjadinya oengaliran ketika diberi tekanan.
Plasticity-fat has two phases
1. Solid-crystals of fat
2. Liquid-oil surrounds crystals
3. Plastic fats allow for the incorporation of air in the mixing or beating process, such as creaming shortening with sugar when making cakes
• Plasticity is a result of the ratio of solid to liquid components.
– Plasticity ratio = volume of crystals / volume of oil – Measured by a ‘solid fat index’ or amount of solid
fat or liquid oil in a lipid
• As the temperature of a plastic fat increases the fat crystals melt and the fat will soften and eventually turn to a liquid.
• Plastisitas dan konsistensi lemak dan minyak pangan tergantung pada :
Jumlah, ukuran, bentuk dan distribusi bahan padat
Kemampuan berkembang inti kristal
Komposisi Produk
• Semakin tinggi padatan maka produk akan semakin keras (firm)
• Kandungan padatan ditentukan oleh :
Sumber minyak dan proses pengolahan sebelumnya seperti hidrogenasi, interesterifikasi dan fraksinasi Sumber padatan alami dari minyak misalnya lard,
tallow, palm oil dan coconut oil.
• Kandungan padatan yang dapat menahan bentuk : ≥5%, tapi plastisitas akan berkurang pada kandungan padatan 40-50%.
Ukuran Kristal
• Jika suhu dinaikkan : lemak akan menahan gerakan molekul menghalangi terbentuknya kristal, tapi jika suhu diturunkan maka akan terbentuk kristal.
• Lemak akan mengkristal dimulai dari fase cair dalam bentuk α dan diiukuti perubahan ke bentuk β′ kemudian ke bentuk intermediat atau modifikasi β akan membentuk polimorf yang tinggi.
• ’ kristal berukuran kecil, seragam sehingga akan menghasilkan shortening dengan tesktur halus dan plastisitas , resistensi terhadap panas serta sifat kriming yang baik • Kristal menghasilkan shortening dengan
tesktur yang kasar dan sifat baking yang buruk, tapi baik untuk minyak goreng dan pie crust.
• Tipe kristal ditentukan oleh proses plastisisasi dan tempering.
• Polimerisasi minyak :
• Polimerisasi Minyak :
• Kristal yang sudah terbentuk bersifat irreversibel dan stabil
• Penurunan tingkat polimorf diperoleh dengan cara melelehkan produk atau mengulang kembali proses. • Tipe kristal akan mempengaruhi tekstur dan
sifat-sifat fungsiobal dari produk : melting point, kelaurtan, panas spesifik dan konstanta dielektrik. • Lattice (kisi-kisi) kristal terbetuk ketika
molekul-molekul padatan saling berdekatan untuk membentuk kristal yang stabil maka molekul-molekul ini harus berada pada jarak yang sangat dekat satu sama lain.
Supercooling
• Karakteristik supercooling dari trigliserida faktor yang paling kritis pada plastisisasi lemak/minyak • Lemak masih dapat mempertahankan bentuk cairnya
jika didinginkan dibawah titik lelehnya solodifikasi dan plastisisasi harus dikontrol.
• Derajat supercooling and suhu supercooling produk menentukan suhu penanganan produk.
• Supercooling akan mempengaruhi konsistensi dan titik leleh dari produk yang disolidifikasi,
• Solidifikasi lemak yang mengalami
supercooling akan menghasilkan produk yang keras dan plastis daya olesnya rendah
dicegah dengan melakukan pengadukan
Penambahan Gas
• Pada pembuatan shortening dan margarin sering ditambahkan gas inert seperti nitrogen • Banyaknya gas yang ditambahkan :
13 ± 1%, untuk shortening
4-8% untuk regular soft tub margarines 30-35% untuk whipped tub margarines
18-25% untuk precreamed household shortenings
• Tujuan penambahan creaming gas adalah untuk menghasilkan :
1. Penampilan krim yang putih 2. Permukaan yang cerah
3. Kemudahan dalam penanganan dan produk yang tidak terlalu padat
4. Memperbaiki tekstur 5. Meningkatkan volume 6. Mengurangi nilai kalori 7. Mengurangi jumlah lemak jenuh
• Pada margarin berbentuk stick, liquid, dan margarin industri tidak ada penambahan gas.
Proses Plastisisasi Shortening
1. The deodorized shortening blend is transferred from the packaging department storage tank to a small float-controlled supply tank adjacent to the chilling unit. 2. The product is picked up by a gear pump that
maintains pressures of 300 to 400 psi (20 to 26.7 bar) for some systems and up to 1000 psi (66.7 bar) for others, on the entire chilling system.
3) Nitrogen, an inert gas, is introduced into the suction side of the gear pump, usually at 13.0 ± 1.0% for standard shortenings. Creaming gas levels can range from 0 to 30.0%, depending on the product requirements.
4) Pressure throughout the entire solidification system is maintained by the use of a pressure-regulating valve placed in the product line between the pump and the precooler.
Proses Plastisisasi Shortening ...
5. The oil and nitrogen mixture is precooled to 10 to 15°F (5.5 to 8.3°C) above the melting point of the product. It is important that the shortening blend remain completely melted to prevent precrystallization before rapid cooling is commenced, as this will result in the formation of large crystals that do not provide a good homogeneous crystal structure. The purpose of the precooler is to:
Ensure that the shortening blend entering the scraped-wall heat exchange is at a constant temperature.
Reduce the load on the scraped-wall heat exchanger. Ensure the presence of a large number of crystal nuclei in
the product as it is chilled in the scraped-wall heat
6. The precooled shortening blend enters the scraped-wall heat exchanger, where it is rapidly chilled (usually less than a 30-second residence time) to temperatures ranging from 60 to 78°F (15.6 to 25.6°C), depending upon the product type and desired firmness. 7. The supercooled product then passes through one or
more worker tubes, where the fat crystals are subjected to a shearing action while the heat of crystallization dissipates. The shaft in the worker unit revolves at approximately 125 rpm, and the residence time of the chilled product in this unit is usually about 3 minutes. During this time, the temperature of the product rises approximately 10 to 15°F (5.6 to 8.3°C) due to the heat of crystallization.
Proses Plastisisasi Shortening ...
8. The worked product is then forced through an extrusion valve that contains a slot or other form of constriction to aid in making the product homogeneous by breaking up any remaining crystal aggregates with an intense shearing action.
9. A rotary pump delivers the substantially solidified product at pressures in the range of 20 to 26.7 bar (300 to 400 psi) to a second extrusion valve located near the filling station.
Proses Plastisisasi Shortening ...
10.The solidified shortening can now be filled. The temperature rise in the container should not be in excess of 1 or 2°F (0.6 to 1.1°C). Increases above this level are indicative of substantial crystallization under static conditions and will cause the consistency to be firmer than desired.
Proses Plastisisasi Shortening ...
Krisatilisasi Shortening Cair
• Liquid shortening fluiditas pada suhu kamar • Liquid shortenings : Mudah dituang, dipompa dan ditangani pada kondisi atmosfir Mengurangi masalah penanganan pada konsumen
Stabilitas oksidatif lebih tinggi karena tidak menggunakan panas untuk fluiditas (suhu fluiditas hanya 10oC) Produk berwarna putih susu karena lemak padat terdispersi dalam bentuk partikel mikrokristalin Terdiri dari komponen yang stabil dalam bentuk -kristalin Bilangan iodin rendah
• Tarnsformasi lemak ke bentuk kristal dapat dilakukan sbb :
1. Heat the fat until completely melted. 2. Rapidly cool the fat to just below the
crystal melting point. Theoretically, the α-crystal melting point is very nearly the lower limit to which fatty materials can be cooled without forming any crystals. AOCS Method Cc 6-2534 determines the temperature at which a cloud is induced in a fat caused by the first stage of crystallization.
3. Heat to just above the β′-crystal melting point but below the β-crystal melting point. The β-crystal melting point or the highest melting form can be estimated with a capillary melting point (AOCS Method Cc 1-25)
Plastisisasi Produk Margarin
Stick Margarine
• Titik leleh mendekati suhu tubuh yaitu 100 to 105°F (37.8 to 40.6°C) sebelum dipompa ke sebuah “scraped-surface heat exchanger”, kemudian didinginkan secara cepat hingga 40 to 45°F (4.4 to 7.2°C) dalam waktu < 30 detik • Konsistensi lebih keras daripada shortening
untuk dapat dimasukkan ke “tube” setelah didinginkan
Soft Tube Margarine
• Ratio solid : liquid < stick margarine menghasilkanproduk yang bisa dioles seketika keluar dari refrigerator • Konsistensi : semifluida
• Suhu emulsi 95 to 105°F (35.0 to 40.6°C) sebelum dipompa dengan pompa tekanan tinggi ke sebuah “scraped-surface heat exchanger”, kemudian diberi gas N2 8%, dan didinginkan secara cepat pada suhu 48 to 52°F (8.9 to 11.1°C).
• Untuk menghilangkan panas kristalisasi dilakukan pengadukan dengan kecepatan 30-50 rpm selama 3 menit.
Whipped Tube Margarine
• Peralatan untuk mengolah whipped tube margarine = soft tub margarine , bedanya selama kristalisasi di;lakukan penambahan gas nitrogen 33% dari volume overrun 50%. • Dibutuhkan tube yang lebih besar untuk
Liquid Margarine
• Terdiri dari minyak nabati yang distabilisasi dalam bentuk lemak keras β- atau β′ • Proses kristalisasi hampir sama dengan soft
tub margarines, hanya tanpa penambahan gas.
• Produk akhir harus disimpan pada suhu refrigerator.
Margarine Industri
• Digunakan untuk produk bakery : puff dan Danish Pastry
• Karakteristik yang diperlukan : plastisitas dan firmness
