11
c. Komposisi TAG
Lemak alami mengandung beberapa jenis TAG dengan asam lemak yang berbeda panjang rantainya, dan derajat kejenuhannya. Basiron 2005 mengemukakan
bahwa minyak sawit mengandung kombinasi asam-asam lemak dengan panjang rantai dan derajat ketidakjenuhan yang berbeda, dan di dalamnya terkandung TAG dengan titik
leleh yang rendah dan tinggi. Kristalisasi minyak sawit pada pendinginan yang terkontrol diikuti dengan proses separasi akan menghasilkan fase cairan bertitik leleh rendah olein,
dan fase padat bertitik leleh tinggi stearin, dengan rasio olein terhadap stearin sekitar 7:3 Ong et al. 1995.
CPO mengandung 4-8 DAG, yang dapat membentuk campuran eutectic dengan TAG, yang menghasilkan kadar padatan yang rendah dan dapat memperlambat
laju kristalisasi. MAG dalam CPO kurang dari 1 dan tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap proses kristalisasi Basiron 2005.
d. Agitasi
Kecepatan pengadukan umumnya mempengaruhi nukleasi dan pertumbuhan kristal. Namun, pengaruh laju pengadukan sangat kompleks karena terkadang sulit untuk
mengetahui perbedaan pengadukan dan laju pendinginan pada kristalisasi. Menurut Metin dan Hartel 2005, agitasi menaikkan nukleasi karena adanya mekanisme penggangguan
terhadap supply energi. Laju pendinginan lambat dan agitasi lambat pada lemak menghasilkan kenaikan sejumlah kristal sehingga cakupan pelelehan meningkat. Laju
agitasi tinggi menghasilkan laju kristalisasi yang tinggi pula dan kristal lemak yang kecil.
e. Suhu Kristalisasi
Parameter yang paling penting dalam mempengaruhi kristalisasi lemak adalah suhu kristalisasi dimana lemak membeku di bawah titik lelehnya. Ketika suhu kristalisasi
dinaikkan, maka suhu nukleasi meningkat dan waktu induksi untuk kristalisasi bertambah. Pada lemak alami dimana panjang rantai asam lemaknya berbeda, kristal
lemak dapat terbentuk jika panjang rantai dan titik lelehnya berdekatan Metin Hartel 2005.
3. Kinetika Kristalisasi Lemak
Pengetahuan mengenai kinetika kristalisasi lemak penting untuk menentukan parameter proses suhu kristalisasi dan laju pendinginan yang tepat agar dihasilkan produk
dengan jumlah, ukuran, dan polimorfisme kristal lemak yang diinginkan. Pemodelan kinetika kristalisasi lemak telah dilakukan, yaitu model Avrami dan model Fisher-Turnbull. Model
Fisher-Turnbull melihat nukleasi berdasarkan pada perubahan energi Metin Hartel 2005. Menurut Himawan et al. 2006, model Avrami banyak digunakan untuk melihat kinetika
kristalisasi lemak saat isotermal. Model Avrami menggambarkan laju kristalisasi dan mekanisme pembentukan inti kristal lemak nucleation. Menurut Metin dan Hartel 2005,
persamaan Avrami Persamaan 1, banyak digunakan untuk menggambarkan proses nukleasi dan pertumbuhan kristal lemak.
1 − � = exp[−��
�
] 1
12 F
adalah fraksi kristal yang terbentuk selama waktu kristalisasi t menit, k adalah laju kristalisasi konstan yang ditentukan terutama oleh suhu kristalisasi, dan n adalah
eksponen Avrami. Eksponen Avrami n adalah fungsi dari dimensi pertumbuhan kristal, dan
menggambarkan mekanisme nukleasi dan pertumbuhan kristal secara detail Tabel 7. Metin dan Hartel 1998 menggunakan model persamaan Avrami untuk melihat kinetika kristaliasi
lemak pada cocoa butter, lemak susu, dan milk fat fraction. Eksponen Avrami n untuk cocoa butter
, lemak susu, dan milk fat fraction masing-masing bernilai 4,3, dan 2. Nilai eksponen Avrami n bernilai 4, 3, dan 2 menunjukkan pembentukan inti secara heterogenous nucleation,
instantaneous nuclei, dan high nucleation rate.
Tabel 7
. Hubungan antara mekanisme pertumbuhan kristal lemak dengan eksponen Avrami n
Mekanisme pertumbuhan kristal Nilai konstanta n
Polyhedral Plate-like
Silinder 4
3 2
n = indeks persamaan Avrami. Sumber : Toro et al. 2002.
Nilai k secara langsung berhubungan dengan waktu setengah kristalisasi t
12
. Laju kristalisasi k sangat dipengaruhi oleh suhu kristalisasi. Menurut Martini et al.2002, suhu
kristalisasi yang tinggi menyebabkan driving force kristalisasi rendah sehingga laju kristalisasi rendah. Selain itu, laju kristalisasi mempunyai hubungan terbalik dengn waktu induksi dan
waktu setengah kristalisasi. Waktu induksi merupakan waktu ketika fraksi kristal yang terbentuk bertambah secara cepat dari fraksi kristal awal Metin Hartel 1998. Waktu
setengah kristalisasi t
12
menunjukkan jumlah waktu dalam menit yang dibutuhkan untuk membentuk 50 fraksi kristal Martini et al. 2002.
4. Polimorfisme Lemak
Kategori