13 a.
Bahan inti yang disalut, yaitu berwujud padat atau cair ; sifat fisikokimia seperti kelarutan, hidrofobik atau hidrofilik, stabilitas terhadap suhu, dan pH,
b. Bahan pengkapsul yang digunakan,
c. Medium mikroenkapsulasi yang digunakan pelarut air atau bukan air,
d. Prinsip proses mikroenkapsulasi yang digunakan fisika atau kimia,
e. Tahapan proses mikroenkapsulasi tunggal atau bertahap,
f. Struktur dinding mikroenkapsul tunggal atau berlapis.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Hogan et al. 2001, mikroenkapsulasi minyak kedelai dengan rasio natrium kaseinat:karbohidrat
sebesar ≥1:19 memberikan karakteristik mikroenkapsulasi terbaik. Hal ini disebabkan oleh pembentukan mikroenkapsulat yang bergantung pada rasio
corewall dan rasio antar bahan penyalut yang digunakan Penelitian lain yang dilakukan oleh Dian et al. 1996, menyatakan bahwa kombinasi
maltodekstrin:natium kaseinat dengan rasio 4:1 telah memberikan hasil mikroenkapsulat yang lebih baik dibanding kombinasi maltodekstrin:gum akasia
untuk bahan inti berbasis minyak sawit. Bahan-bahan penyalut yang digunakan untuk keperluan mikroenkapsulasi
telah dipilih untuk memastikan bahwa bahan-bahan inti di dalamnya tidak akan dipengaruhi oleh lingkungannya. Beberapa alasan penting dilakukannya
enkapsulasi antara lain konversi bahan cair menjadi padatan yang memiliki kemampuan mengalir, meningkatkan stabilitas melindungi bahan inti dari
oksidasideaktivasi akibat bereaksi dengan lingkungan, menutupi bau, rasa, dan aktivitas bahan inti, mengontrol pelepasan dari komponen aktif memelihara atau
menunda pelepasan, dan menargetkan waktukondisi pelepasan bahan inti Dubey et al., 2009.
E. BAHAN PENYALUT
Pada proses mikroenkapsulasi, terdapat dua bahan yang terlibat di dalamnya, yaitu inti dan penyalut. Inti adalah zat yang akan disalut. Zat ini
umumnya berbentuk padat, gas, atau cair yang mempunyai sifat permukaan hidrofil atau hidrofob Dubey et al., 2009. Beta karoten dari minyak sawit merah
yang dimikroenkapsulasi ini merupakan inti yang berbentuk cair.
14 Penyalut adalah zat yang digunakan untuk menyelaputi inti dengan tujuan
tertentu. Menurut Gharsallaoui et al. 2007, struktur dinding dari bahan penyalut dirancang untuk melindungi bahan inti dari faktor-faktor yang dapat menyebabkan
kerusakan, mencegah terjadinya interaksi antara bahan inti dengan komponen lain, membatasi kehilangan komponen volatil, dan juga mengontrol atau menjaga
pelepasan bahan inti pada kondisi yang diinginkan. Bahan penyalut untuk proses mikroenkapsulasi pada industri pangan dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Bahan penyalut untuk proses mikroenkapsulasi pada industri pangan
Kelas Jenis
Karbohidrat polimer
Pati dan turunannya, selulosa dan turunannya, gum arab, gum karaya, mesquit gum, galaktomanan, pektin, karagenan,
alginat, xantan, gelan, dekstran, kitosan Protein
Gluten, isolat protein, kasein, whey protein, gelatin Lemak
Asam lemakalkohol, gliserida, wax fosfolipid Bahan anorganik
Tripolifosfat, silikat, aluminium oksida Lainnya
Polyvinylpyrrolidone PVP, parafin, shellac Sumber: Wandrey et al. 2010
Karbohidrat seperti pati, maltodekstrin, sirup jagung padat, dan gum akasia telah banyak digunakan sebagai bahan pengkapsul. Bahan-bahan ini
memiliki banyak sifat yang diinginkan sebagai pengenkapsulasi seperti viskositas yang rendah pada kadar padatan yang tinggi dan kelarutan yang baik. Namun,
bahan-bahan ini juga memiliki kekurangan fungsi interfasial sehingga perlu digabungkan dengan bahan pengenkapsul lain seperti protein susu Hogan, 2001.
Penelitian terhadap penggunaan campuran protein dengan karbohidrat telah banyak dilakukan diantaranya penggunaan gum arab, isolat protein kedelai,
whey protein isolat, dan natrium kaseinat untuk minyak jeruk Kim et al., 1996, dan penggunaan campuran whey protein isolat dan maltodekstrin untuk lemak
susu Young, et al., 1993. Hasil penelitian menunjukan bahwa bahan penyalut dari jenis protein maupun kombinasi protein dengan polisakarida adalah lebih
efektif sebagai bahan penyalut.
Pada beberap karbohidrat menghas
yang baik. Peningka dienkapsulasi dalam m
Menurut Zha komponen-komponen
proses spray drying. pangan seperti minya
poros granula.
1. Maltodekstrin
Maltodektr pati polimer saka
unitmolekul glukos terkontrol mengguna
Maltodekstrin ter glikosidik 1→4
dekstrosanya DE Definisi da
persentase dekstr semakin tinggi pul
antara 3 sampai 20 dilihat pada Gamba
Gam
apa kasus, bahan penyalut yang mengandun hasilkan produk dengan daya alir dan karakte
ngkatan stabilitas oksidasi juga terjadi pada matriks protein-karbohidrat Lin et al., 1995.
hao dan Whistler 1994, pati dapat berint ponen lain seperti protein membentuk granula
. Granula ini dapat membawa sejumlah kom yak dan flavor untuk mengontrol pelepasann
trin MD
ktrin [C
6
H
12
O
5
nH
2
O] didefinisikan sebagai pr sakarida tidak manis dengan panjang rantai
ukosa. Maltodekstrin secara teori diproduksi de ggunakan enzim α-amilase atau asam Kenned
terdiri dari unit α-D-glukosa yang dihubungka 4 dan biasanya diklasifikasikan menur
E. dari DE adalah kandungan gula pereduksi ya
kstrosa dalam basis kering. Semakin tinggi ni pula kandungan gula pereduksinya. DE maltode
20 Kennedy et al., 1995. Gambar struktur ma mbar 5.
ambar 5 . Struktur maltodekstrin Anonim, 2010
15 ndung protein dan
kteristik rehidrasi da minyak yang
, 1995. rinteraksi dengan
nula sphere dalam h komponen bahan
nnya dari struktur
i produk hidrolisat ntai rata-rata 5-10
i dengan hidrolisis nnedy et al., 1995.
hubungkan oleh ikatan nurut equivalensi
yang menyatakan i nilai DE, maka
odekstrin biasanya maltodekstrin bisa
, 2010
16 Dua tipe maltodekstrin yang digunakan secara komersial, yaitu
maltodekstrin yang mempunyai kisaran nilai DE 10-14 dan DE 15-19. Maltodekstrin dengan DE rendah akan cenderung teretrogradasi dalam larutan
sedangkan yang DE tinggi akan membentuk larutan dengan viskositas rendah dan dapat meningkatkan rasa manis Kennedy et al., 1995.
Variasi kelarutan dari maltodekstrin tergantung pada nilai DE dan metode hidrolisisnya. Pada nilai DE yang sama, produk hidrolisis dengan
enzim biasanya mengandung sakarida berbobot molekul tinggi yang lebih rendah dan lebih mudah larut dalam air dibandingkan dengan produk
hidrolisis dengan asam. Maltodekstrin dengan DE rendah cenderung rendah dalam menyerap air di atmosfer Kennedy et al., 1995.
Maltodekstrin memiliki sifat tidak manis, berwarna putih, dan tidak berbau. Hal ini membuat maltodekstrin mampu digunakan dalam berbagai
aplikasi produk yang luas. Maltodekstrin biasanya digunakan untuk bahan yang sulit untuk dikeringkan seperti jus buah, perisa, dan pemanis
Reineccius, 1988 dan untuk mengurangi masalah ketebalan dan penggumpalan selama penyimpanan, dengan demikian meningkatkan
stabilitas produk Bhandari et al., 1993. Maltodekstrin tidak memiliki kemampuan sebenarnya dalam
emulsifikasi lipofil atau hidrofil. Maltodektrin tersusun dari unit glukosa dan tidak efektif untuk menstabilkan minyak dalam larutan berviskositas.
Maltodekstrin memberikan stabilitas terhadap oksigen yang baik untuk enkapsulasi minyak tetapi memiliki kapasitas dan stabilitas emulsifikasi yang
lemah dan retensi minyak yang rendah Kenyon, 1995. Untuk itu biasanya maltodekstrin dikombinasikan dengan bahan lain seperti gum arab, protein,
atau pati termodifikasi lainnya untuk keperluan stabilitas emulsi Kenyon dan Anderson, 1988.
2. Natrium Kaseinat NaCas
Natrium kaseinat merupakan suatu senyawa protein yang potensial jika digunakan sebagai bahan penyalut. Sebagai senyawa protein, natrium kaseinat
memiliki rantai samping hidrofilik dan hidrofobik Dalgleish, 2001, kurang sensitif terhadap panas dan menunjukkan sifat sebagai permukaan aktif
17 Pedersen et al., 1998. Sifat-sifat inilah yang menyebabkan kasein baik
sebagai bahan pengemulsi, mampu bertindak sebagai surfaktan dengan membentuk lapisan penstabil yang meluas disekeliling droplet emulsi dan
mudah diaplikasikan pada proses spray drying.
Menurut Fox 1986, natrium kaseinat dapat bertahan dalam air hingga suhu pemanasan 140
C selama 60 menit pada pH 6.7. Hal ini disebabkan oleh kurangnya struktur sekunder dan tersier serta lebih banyak mengandung
struktur kompleks kuartener dari protein. Morr 1986 menyatakan bahwa kemampuan fungsional kaseinat
mencakup beberapa fungsi seperti water-fat binding, agen pengental viscosity dan gelation, agen pembentuk busa whipping dan foaming, emulsifikasi,
dan agen pembentuk tekstur. Kaseinat memiliki aktivitas permukaan emulsi yang tinggi dibanding dengan whey protein dan karakteristik sebagai surfaktan
yang sangat baik, kemungkinan besar disebabkan oleh konformasi molekul ampifilik dari komponen-komponen dalam kasein yang menghasilkan sifat
hidrofilik dan hidrofobik pada permukaan air-minyak. Banyak penelitian yang telah menelaah penggunaan natrium kaseinat
sebagai bahan pengkapsul yang dikombinasikan dengan bahan lain. Misalnya pada penelitian mikroenkapsulasi minyak cumi-cumi, stabilitas terhadap
oksidasi dan suhu yang diperoleh cukup baik dengan peningkatan efektifitas enkapsulasi Lin et al., 1995.
F. SPRAY DRYING
