23
Gambar 10 menunjukkan bahwa waktu proses pencampuran yang menghasilkan persentase pemisahan air yang terkecil hingga terbesar berturut-turut yakni 3 menit, 2 menit, dan 1 menit. Data ini
menunjukkan kecenderungan bahwa semakin lama waktu pencampuran pada kecepatan pencampuran yang sama menghasilkan persentase pemisahan air yang lebih kecil.
Hal ini terjadi karena dalam waktu pencampuran yang semakin lama akan menghasilkan energi yang semakin lebih besar untuk membuat pengemulsi lebih mampu menstabilkan droplet air
dalam produk emulsi ini Peters 1992 dan McClements 2004. Hasil penelitian ini menguatkan penelitian dari Ghannam 2005 yang menjelaskan bahwa pada kecepatan pencampuran yang sama,
semakin lama waktu pencampuran akan menghasilkan emulsi yang stabil. Dari optimasi lama pencampuran ini dapat disimpulkan bahwa waktu pencampuran selama 3 menit menghasilkan produk
emulsi yang paling optimal daripada selama 2 menit dan 1 menit. Gambar 10 juga menunjukkan bahwa kecepatan proses pencampuran yang menghasilkan
persentase pemisahan air terkecil hingga terbesar pada waktu pengamatan yang sama serta lama proses pencampuran yang sama berturut-turut dari terkecil hingga terbesar yakni kecepatan 3167.0 rpm,
2843.0 rpm, 2646.0 rpm, dan 2499.0 rpm. Data ini menunjukkan kecenderungan bahwa semakin besar kecepatan pencampuran menghasilkan persentase pemisahan air yang semakin kecil.
Hal ini dikarenakan kecepatan pencampuran yang semakin besar akan menghasilkan energi yang besar untuk membuat pengemulsi lebih mampu menstabilkan droplet air dalam produk emulsi ini
Peters 1992 dan McClements 2004. Untuk membuat sebuah emulsi diperlukan suplai energi untuk menghancurkan dan mencampur baurkan fase air dan minyak yang dihasilkan dari agitasi secara
mekanik Walstra 1993; Walstra dan Smulder 1998; Schubert et al., 2003. McClements 2004 menjelaskan ukuran droplet di dalam sebuah emulsi dapat berkurang dengan meningkatnya intensitas
atau durasi energi penghancuran selama homogenisasi sepanjang ada emulsifier yang cukup untuk
menutup permukaan droplet yang dibentuk. Dari proses kecepatan pencampuran ini dapat
disimpulkan bahwa kecepatan pencampuran sebesar 3167.0 rpm menghasilkan produk emulsi yang
paling optimal daripada kecepatan pencampuran sebesar 2843.0 rpm, 2646.0 rpm, dan 2499.0 rpm.
Dari data pada Gambar 10 serta pada pembahasan di atas menunjukkan bahwa kecepatan proses pencampuran 3167.0 rpm selama 3.0 menit menghasilkan produk yang optimal. Jadi diputuskan
variabel proses pencampuran 3167.0 rpm selama 3.0 menit digunakan untuk penelitian utama.
B. PENELITIAN UTAMA OPTIMASI PROSES HOMOGENISASI
Homogenisasi dengan high pressure homogenizer tergolong homogenisasi sekunder dimana droplet-droplet dalam emulsi kasar yang dihasilkan dari pencampuran awal homogenisasi primer
dengan alat high speed mixer akan dikecilkan ukurannya untuk membentuk sebuah emulsi yang baik McClements 2004. Emulsi yang baik pada analisis yang dilakukan pada penelitian tahap utama ini
dinyatakan dengan meningkatnya kestabilan emulsi yang diukur dengan modifikasi metode Yasumatsu et al. 1972 dan metode Malvern dengan alat Mastersizer 2000.
1. Homogenisasi satu tahap
Gambar 11 menunjukkan kurva stabilitas emulsi yang dinyatakan dalam persentase emulsi yang stabil pada berbagai tekanan homogenisasi tahap pertama dengan menggunakan modifikasi
metode Yasumatsu et al. Tekanan 100 bar menghasilkan stabilitas emulsi sebesar 92.00 ± 0.00 ,
24
tekanan 150 bar menghasilkan 93.75 ± 1.06 , tekanan 200 bar menghasilkan 95.50 ± 0.71 , serta tekanan 250 bar menghasilkan stabilitas emulsi sebesar 96.50 ± 0.35 .
Gambar 11 juga menunjukkan kecenderungan stabilitas emulsi yang semakin besar dengan meningkatnya tekanan homogenisasi. Kestabilan emulsi menunjukkan proses pemisahan emulsi yang
berjalan lambat sehingga proses tersebut tidak teramati selama selang waktu yang dinginkan Frieberg et al. 1990. Data perhitungan stabilisasi emulsi pada homogenisasi tahap pertama selengkapnya dapat
dilihat pada Lampiran 2.
Gambar 11. Kurva stabilitas emulsi yang dinyatakan dalam pada berbagai tekanan
homogenisasi satu tahap. Error bar diperoleh dari propagasi error absolut hasil pengukuran
Gambar 12 menunjukkan kurva ukuran rata-rata droplet emulsi [d
3,2
] sebagai fungsi dari tekanan homogenisasi tahap pertama yang diukur dengan alat Mastersizer 2000 berdasarkan metode
Malvern. Tekanan 100 bar menghasilkan ukuran droplet sebesar 1.61 ± 0.05 µm, tekanan 150 bar menghasilkan ukuran droplet sebesar 1.55 ± 0.06 µm, tekanan 200 bar menghasilkan ukuran droplet
sebesar 1.50 ± 0.01 µm, dan tekanan 250 bar menghasilkan ukuran droplet sebesar 1.44 ± 0.00 µm. Gambar 13 menunjukkan kurva ukuran rata-rata droplet emulsi [d
4,3
] sebagai fungsi dari tekanan homogenisasi tahap pertama yang diukur dengan alat Mastersizer 2000. Tekanan 100 bar
menghasilkan ukuran droplet sebesar 2.65 ± 0.45 µm, tekanan 150 bar menghasilkan ukuran droplet sebesar 2.24 ± 0.04 µm, tekanan 200 bar menghasilkan ukuran droplet sebesar 2.18 ± 0.01 µm, dan
tekanan 250 bar menghasilkan ukuran droplet sebesar 2.01 ± 0.04 µm. Gambar 12 dan 13 menunjukkan bahwa nilai ukuran droplet µm yang dinyatakan dengan
nilai [d
3,2
] dan [d
4,3
] pada homogenisasi tahap pertama akan semakin kecil dengan semakin meningkatnya tekanan. Semakin kecil nilai [d
3,2
] dan [d
4,3
] menunjukkan ukuran droplet emulsi yang semakin kecil. Salah satu hasil pengukuran distribusi ukuran partikel dengan alat Mastersizer 2000
dapat dilihat pada Lampiran 4.
y = 5.000lnx + 68.89 R² = 0.995
91 92
93 94
95 96
97 98
50 100
150 200
250 300
S tab
il it
as e m
ul si
Tekanan bar
25
