Oleh: Kavadya Syska, S.P., M.Si. (Dosen Bidang Teknologi Pangan – Food Technologist, Universitas Nahdlatul Ulama)
Emulsi kristalin parsial (Partially Crystalline Emulsions, PCEs) merupakan salah satu inovasi dalam industri pangan yang berfokus pada stabilitas dan kualitas emulsi dalam produk-produk pangan, seperti saus, dressing, dan produk olahan susu. Dalam penelitian ini, empat kombinasi gum—termasuk karagenan (CG), serta campuran biner dan tersiernya dengan xanthan gum (XG) dan guar gum (GG)—dikembangkan untuk mengevaluasi pengaruh kombinasi ini terhadap stabilitas PCE. Sebagai dosen Teknologi Pangan, pemahaman mengenai stabilitas emulsi dan interaksi antar komponen pangan menjadi sangat penting, karena emulsi yang stabil berperan krusial dalam menjaga kualitas sensorik dan nutrisi produk pangan.
Penggunaan karagenan (CG) sebagai penstabil dalam emulsi sudah umum dalam industri pangan, namun ketika CG dicampur dengan xanthan gum (XG) dan guar gum (GG), hasil yang diperoleh menunjukkan peningkatan signifikan dalam stabilitas emulsi. Karagenan, dengan sifat gelifikasinya, mampu membentuk jaringan tiga dimensi yang kuat, namun dalam penelitian ini, penambahan XG dan GG membantu menciptakan matriks yang lebih padat dan stabil, sehingga mencegah penggumpalan butiran lemak dalam emulsi. Ini merupakan temuan penting bagi industri, karena penggumpalan lemak dapat menyebabkan penurunan kualitas produk pangan secara keseluruhan.
Dari sudut pandang reologi, penurunan viskositas pada kecepatan geser rendah (0.01 s^-1) dalam emulsi yang distabilkan oleh kombinasi gum menunjukkan bahwa kombinasi CG dengan XG dan GG menghasilkan tekstur yang lebih mudah untuk diproses dan lebih stabil selama penyimpanan. Selain itu, penurunan ukuran partikel dari 6,72 μm pada CG tunggal menjadi 3,12–4,06 μm pada campuran gum juga menunjukkan bahwa kombinasi ini mampu menciptakan emulsi dengan dispersi yang lebih baik dan ukuran partikel yang lebih kecil, yang berkontribusi pada stabilitas emulsi yang lebih tinggi.
Salah satu aspek menarik dari penelitian ini adalah pengurangan konsentrasi protein antarmuka dalam emulsi yang stabil oleh campuran gum. Penggunaan kombinasi CG dengan XG dan GG mengurangi konsentrasi protein antarmuka dari 47,74 mg/m^2 menjadi sekitar 22,60–27,01 mg/m^2. Hal ini penting karena protein antarmuka yang terlalu tinggi dapat menyebabkan interaksi hidrofobik yang berlebihan, yang pada akhirnya mempengaruhi stabilitas emulsi. Dengan penurunan kontribusi interaksi hidrofobik, emulsi menjadi lebih stabil, terutama dalam penyimpanan jangka panjang.
Uji penyimpanan dan teknik penyebaran cahaya ganda (multiple light scattering) yang dilakukan dalam penelitian ini menunjukkan bahwa ketidakstabilan emulsi terutama terjadi dalam bentuk pengendapan di bagian bawah dan penggumpalan di bagian atas. Namun, PCE yang menggunakan campuran karagenan, xanthan gum, dan guar gum (CG + XG + GG) menunjukkan stabilitas yang superior dibandingkan dengan emulsi yang hanya menggunakan karagenan. Campuran ini menunjukkan indeks penggumpalan yang rendah (creaming index 6,20%) dan viskositas yang tetap stabil (1180.0 mPa·s) setelah tiga bulan penyimpanan, menandakan potensi besar untuk aplikasi industri pangan.
Penggunaan kombinasi berbagai gum ini tidak hanya membantu dalam stabilitas emulsi, tetapi juga memberikan fleksibilitas dalam desain produk pangan. Industri pangan sering kali membutuhkan tekstur yang spesifik untuk produk tertentu, seperti saus yang kental namun tetap mudah mengalir, atau minuman dengan viskositas yang konsisten. Kombinasi CG, XG, dan GG memberikan solusi untuk tantangan ini, di mana hasil yang lebih stabil dan fleksibel dapat dicapai, sekaligus mengurangi kebutuhan akan stabilisator sintetis.
Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa kombinasi gum—karagenan, xanthan gum, dan guar gum—dapat memberikan peningkatan yang signifikan dalam stabilitas dan kualitas emulsi kristalin parsial. Temuan ini memiliki aplikasi yang luas, terutama dalam pembuatan produk pangan yang membutuhkan stabilitas jangka panjang, seperti produk olahan susu, saus, dan minuman berbasis emulsi. Dengan peningkatan stabilitas, tekstur, dan umur simpan, kombinasi gum ini memberikan potensi besar untuk inovasi dalam pengembangan produk pangan yang lebih berkualitas.
