23 Menurut Peleg 2005, campuran dapat dibagi menjadi dua tipe utama
dengan titik berat perbedaan struktur yaitu: 1.
Noninteractive atau random mixtures. Umumnya bubuk atau material granular dengan ukuran partikel yang kurang lebih seragam. Partikel-
partikel dapat bergerak dengan bebas dengan sedikit interupsi karena tidak ada gaya interaksi antar-partikel yang cukup signifikan. Akibatnya
setiap partikel memiliki peluang yang sama untuk ditemukan di manapun di dalam curah. Selain itu, partikel dari setiap spesies yang
ada lebih cenderung terdistribusi secara merata dan acak di sekitar partikel lainnya di dalam campuran. Jika perbedaan diantara komponen-
komponen tersebut kecil atau tidak ada, campuran tersebut pada dasarnya stabil dan tidak akan terjadi segregasi.
2. Interactive atau ordered mixtures. Campuran tersebut biasanya
terbentuk ketika terdapat “carrier” partikel yang relatif lebih besar ukurannya dengan permukaan yang dapat berinteraksi dengan partikel
yang lebih kecil ukurannya dan cenderung untuk menempel pada carrier. Campuran semacam ini terbentuk seperti saat penambahan anti
kempal ke dalam bubuk utama atau ketika pewarna pangan ditambahkan ke dalam campuran gula atau asam untuk membentuk
bubuk kering minuman rasa buah. Dapat juga terjadi secara spontan seperti di dalam kasus penambahan partikel yang berukuran lebih kecil
pada permukaan yang baru terbentuk selama atau sesaat setelah proses penggilingan. Prinsip dasarnya partikel yang lebih kecil ukurannya
melekat pada permukaan carrier yang ukurannya lebih besar dan tidak bebas untuk bergerak. Partikel tersebut tetap terikat pada carrier dan
tidak dapat bergerak acak secara individu di dalam curah.
G. KRISTALISASI LEMAK
Marangoni 2005 menyatakan bahwa lemak biasanya harus didinginkan di bawah titik lelehnya paling sedikit 5 sampai 10
o
C sebelum mulai terjadi kristalisasi. Jika baru mencapai beberapa derajat sedikit di
bawah titik lelehnya, lelehan masih berada pada kondisi metastabil belum membentuk inti kristal. Semakin turun suhu di bawah titik lelehnya,
24 terbentuklah inti kristal stabil pada ukuran kritis yang spesifik. Molekul-
molekul lemak harus membentuk konformasi yang spesifik untuk membentuk inti kristal yang stabil. Pengaruh kotoran impurities pada proses kristalisasi
dapat meningkatkan pembentukan inti kristal atau menghambat karena terjadi gangguan pembentukan formasi yang stabil. Struktur kristal lemak memiliki
pengaruh yang sangat besar pada sifat fisik lemak.
Gambar 11. Perubahan Polymorphic Kristalisasi dan Rekristalisasi Lemak
Sumber: Wesdorp et al. 2005
Kemampuan molekul-molekul lemak trigliserida untuk mengkristal dalam berbagai bentuk susunan kristal yang dipengaruhi oleh kondisi proses
laju pendinginan, suhu terjadinya kristalisai, laju pengadukan, dan komposisi lemak itu sendiri disebut dengan polymorphism Metin dan Hartel, 2005.
Humphrey dan Narine 2005 juga menyatakan bahwa lemak fase padat dapat terbentuk dalam beberapa bentuk polymorph yang berbeda dan setiap jenis
polymorph dapat membentuk beberapa keadaan mikrostruktur yang berbeda. Ada tiga bentuk polymorphic utama yang telah teridentifikasi di dalam lemak
dan minyak yaitu bentuk α, β’, dan β. Bentuk α adalah metastabil dan terus bertransformasi menjadi bentuk yang lebih stabil. Bentuk kristalin β lebih
stabil daripada β’. Transformasi bentuk polymorphic dapat terjadi baik
melalui atau tanpa melalui proses pelelehan Marangoni, 2005. Transformasi tanpa melalui pelelehan hanya searah menuju formasi yang lebih stabil dan
bersifat eksotermal Rye et al., 2005
.
Pada proses pemanasan pencairan, lemak fase padat berbentuk kristal
α memiliki titik leleh yang lebih rendah daripada bentuk β’. Bentuk β’ memiliki titik leleh yang lebih rendah dari bentuk
β. Demikian juga dengan tingkat kepadatan dan kestabilan, bentuk kristal
α paling kecil dan paling paling besar bentuk kristal
β. Walaupun demikian dalam proses kristalisasi
25 lemak pembekuan dengan penurunan suhu, bentuk α lebih cepat terbentuk
dibandingkan bentuk kristal β’ dan β.
Menurut Wesdorp et al. 2005, pada setiap triacylglycerol TAG hanya terdapat tiga bentuk polymorphic
yang berbeda yaitu bentuk α, β’, dan β yang dapat dibentuk secara langsung dari lelehan dengan mengatur
besarnya perbedaan suhu di bawah titik leleh. Menurut Sato dan Ueno 2001, sifat polymorphic lemak itu sendiri juga mempengaruhi laju kristalisasi selain
kondisi perbedaan suhu di bawah titik leleh. Bentuk β’ adalah bentuk yang
stabil untuk TAG berantai genap dan beberapa pada TAG berantai ganjil. Pada beberapa TAG lainnya berubah menjadi bentuk
β dalam beberapa menit atau sampai beberapa jam. Dalam TAG campuran, perubahan ini sering
tertunda sampai beberapa bulan atau tahun. Dengan demikian bentuk β’
adalah bentuk yang paling sering dijumpai dalam produk lemak umumnya. Bentuk
β yang stabil lebih mudah terbentuk pada produk lemak yang memiliki komposisi TAG yang seragam.
Gambar 12. Hubungan yang Mempengaruhi Karakteristik Makro Kristal Lemak
Sumber: Rye et al. 2005
Pengendalian kristalisasi dapat dilakukan dengan memahami karakter dari lemak yang bersangkutan dan faktor-faktor yang mempengaruhi proses
kristalisasi. Hubungan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap karakteristik
26 makro lemak padat dapat dilihat pada Gambar 12. Sifat fisik dari fase padat
komponen berantai panjang dipengaruhi oleh struktur kristal, oleh karena itu teknologi untuk membuat fase padat yang sesuai dengan yang diharapkan
memiliki peranan yang penting di dalam industri Kaneko, 2001. Parameter yang mempengaruhi kristalisasi lemak diantaranya adalah komposisi kimia,
perbedaan suhu di bawah titik leleh, laju penurunan suhu, pengadukan, kemurnian, dan skala operasi Metin dan Hartel, 2005.
H. DESAIN PERALATAN
