Oleh: Kavadya Syska, S.P., M.Si. (Dosen Bidang Teknologi Pangan – Food Technologist, Universitas Nahdlatul Ulama)
Penelitian ini membawa angin segar bagi industri pangan berbasis protein nabati, terutama dalam menangani tantangan stabilitas emulsi selama siklus beku-cair. Emulsi yang stabil sangat penting bagi makanan yang memerlukan penyimpanan pada suhu dingin, namun emulsi berbasis protein nabati kerap mengalami masalah ketidakstabilan akibat siklus beku-cair yang berulang. Melalui metode baru berbasis ultrasonik intensitas tinggi (HIU), studi ini berhasil mengembangkan emulsi minyak-dalam-air yang hanya distabilkan dengan isolat protein kacang polong (PPI) dengan stabilitas beku-cair yang sangat baik. Hal ini tentu menjadi kabar baik bagi para produsen makanan, terutama yang berfokus pada produk berbasis tanaman dan rantai pasokan dingin.
Dengan menggunakan HIU, emulsi yang dikembangkan dalam studi ini dapat bertahan melalui tiga siklus beku-cair tanpa stratifikasi atau kebocoran minyak, yang menunjukkan performa luar biasa dibandingkan dengan emulsi tradisional. Salah satu keunggulan utama dari emulsi ini adalah ukuran droplet minyak yang tetap berada dalam skala nanometer, meskipun telah melalui beberapa kali pembekuan dan pencairan. Penurunan ukuran droplet ini merupakan faktor kunci dalam meningkatkan stabilitas emulsi, karena distribusi droplet yang lebih kecil membuat sistem emulsi lebih kuat terhadap stres termal dan mekanik yang terjadi selama siklus beku-cair.
Melalui analisis protein antarmuka, penelitian ini menemukan bahwa intensitas HIU memengaruhi struktur protein pada antarmuka emulsi. Dengan intensitas HIU yang semakin tinggi, stabilitas beku-cair emulsi meningkat secara signifikan. Pada intensitas 800W, emulsi mencapai stabilitas optimal. Ini menunjukkan bahwa pengaturan intensitas HIU dapat dioptimalkan untuk mendapatkan hasil terbaik, tergantung pada kebutuhan produk pangan. Dengan bantuan teknik SDS-PAGE, spektrum UV, dan analisis lainnya, studi ini juga berhasil mengidentifikasi mekanisme stabilisasi yang terjadi, yaitu HIU memicu pengikatan silang pada ikatan disulfida di antara molekul PPI pada antarmuka minyak dan air. Ini memperkuat lapisan antarmuka dan mencegah terjadinya koalesensi atau penggabungan droplet minyak.
Selain itu, HIU juga mendorong unfolding atau pembukaan struktur PPI pada antarmuka, yang meningkatkan hidrofobisitas permukaan, aktivitas pengemulsi, dan persentase adsorpsi protein pada antarmuka. Dengan kata lain, HIU tidak hanya memperbaiki stabilitas emulsi secara fisik, tetapi juga memperbaiki sifat kimiawi dari protein yang digunakan. Hal ini memungkinkan emulsi untuk lebih stabil ketika melalui proses pembekuan dan pencairan, menjaga kualitas produk pangan selama penyimpanan.
Dari perspektif Teknologi Pangan, hasil penelitian ini sangat penting karena memberikan solusi praktis dan aplikatif untuk memperbaiki stabilitas emulsi berbasis protein nabati. Stabilitas beku-cair yang buruk selama ini menjadi hambatan utama dalam pengembangan produk makanan berbasis protein nabati yang memerlukan penyimpanan dingin. Dengan adanya teknologi HIU, potensi untuk mengembangkan produk makanan beku berbasis tanaman semakin terbuka lebar, yang sejalan dengan tren konsumen modern yang mencari produk nabati yang sehat dan berkelanjutan.
Selain manfaat pada stabilitas produk, teknologi HIU juga membawa peluang untuk meningkatkan efisiensi produksi. Dengan penggunaan HIU, produsen dapat mengurangi ketergantungan pada bahan pengemulsi sintetis atau aditif tambahan, sehingga dapat menghasilkan produk yang lebih alami dan ramah lingkungan. Potensi ini tentunya menjadi daya tarik bagi industri makanan yang ingin memperluas lini produk nabati mereka.
Secara keseluruhan, penelitian ini membuka peluang baru dalam pengembangan makanan rantai dingin berbasis protein nabati. Teknologi HIU dapat menjadi alat penting dalam mengatasi tantangan stabilitas yang selama ini dihadapi oleh produsen, sekaligus memberikan keuntungan dalam hal kualitas produk dan keberlanjutan produksi.
