Oleh: Kavadya Syska, S.P., M.Si. (Dosen Bidang Teknologi Pangan – Food Technologist, Universitas Nahdlatul Ulama)
Sistem emulsi merupakan salah satu komponen kunci dalam formulasi makanan modern. Emulsi, yang umumnya terdiri dari fase minyak dan air yang tidak tercampur, memainkan peran penting dalam menciptakan tekstur, rasa, dan stabilitas produk makanan. Namun, tantangan utama dalam pengembangan emulsi adalah menjaga stabilitasnya selama penyimpanan dan pemrosesan. Untuk mengatasi tantangan ini, para peneliti telah mengeksplorasi berbagai metode rekayasa antarmuka, salah satunya adalah teknik Deposisi Lapis demi Lapis atau Layer-by-Layer (LBL).
Teknologi LBL merupakan pendekatan inovatif yang melibatkan penambahan lapisan-lapisan biopolimer secara berurutan pada antarmuka minyak-air dalam emulsi. Teknik ini memungkinkan pembentukan membran antarmuka yang lebih tebal dan stabil, yang dapat meningkatkan ketahanan emulsi terhadap koalesensi (penggabungan tetesan minyak) dan degradasi selama penyimpanan. Dengan mendesain antarmuka secara strategis menggunakan beragam biopolimer, seperti protein dan polisakarida, dimungkinkan untuk menciptakan emulsi multilapis yang memiliki sifat khusus, seperti pengendalian pencernaan lipid dan kemampuan pengiriman bahan aktif tertentu.
Dalam beberapa tahun terakhir, emulsi multilapis dan emulsi Pickering telah mendapatkan perhatian besar dalam industri pangan. Emulsi multilapis, yang dihasilkan melalui teknik LBL, dikenal karena kemampuannya dalam menunda pencernaan lipid dan menyediakan struktur gel yang stabil. Sementara itu, emulsi Pickering menggunakan partikel padat untuk menstabilkan antarmuka minyak-air, memberikan keuntungan tambahan dalam hal stabilitas dan reologi (perilaku aliran) emulsi.
Emulsi yang distabilkan oleh polimer biner, di mana dua jenis biopolimer digunakan untuk membentuk lapisan antarmuka, telah menunjukkan hasil yang menjanjikan dalam meningkatkan stabilitas dan fungsionalitas emulsi. Dengan membandingkan emulsi yang dibuat menggunakan berbagai kombinasi biopolimer, peneliti dapat memahami bagaimana sifat antarmuka mempengaruhi kinerja emulsi, seperti kemampuan untuk menghambat pencernaan lipid atau meningkatkan stabilitas selama pemrosesan termal.
Salah satu aplikasi paling menjanjikan dari emulsi yang dihasilkan melalui teknik LBL adalah kemampuannya untuk menunda pencernaan lipid. Dengan menambahkan lapisan biopolimer pada antarmuka, emulsi dapat dirancang untuk melepaskan lipid secara perlahan selama pencernaan, yang berpotensi membantu mengontrol asupan kalori dan mencegah obesitas. Selain itu, emulsi multilapis dapat berfungsi sebagai sistem pengiriman bahan aktif, seperti vitamin, mineral, atau zat bioaktif lainnya, dengan melindungi bahan tersebut dari degradasi selama pemrosesan dan penyimpanan.
Emulsi yang dihasilkan melalui teknik LBL juga dapat berfungsi sebagai templat untuk merancang bahan baru dengan sifat yang disesuaikan. Misalnya, dengan memodifikasi sifat antarmuka, emulsi dapat diubah dari keadaan seperti cairan menjadi gel seperti padatan, yang membuka peluang untuk menciptakan produk makanan dengan tekstur dan stabilitas yang unik.
Meskipun teknologi LBL menawarkan banyak keuntungan, masih ada beberapa tantangan yang perlu diatasi sebelum dapat diterapkan secara luas di industri pangan. Salah satu tantangan utama adalah kompleksitas proses deposisi LBL, yang memerlukan kontrol yang tepat terhadap kondisi proses, seperti pH, suhu, dan konsentrasi biopolimer. Selain itu, diperlukan penelitian lebih lanjut untuk memastikan bahwa bahan-bahan yang digunakan aman dan dapat diterima oleh konsumen.
Penelitian lebih lanjut juga diperlukan untuk mengeksplorasi potensi aplikasi lain dari emulsi multilapis, termasuk penggunaannya dalam formulasi produk makanan fungsional dan suplemen gizi. Dengan semakin berkembangnya teknologi dan pemahaman kita tentang rekayasa antarmuka, diharapkan teknik LBL akan memainkan peran yang semakin penting dalam pengembangan produk pangan di masa depan.
Teknologi Deposisi Lapis demi Lapis (LBL) menawarkan pendekatan yang inovatif untuk meningkatkan stabilitas dan fungsionalitas sistem emulsi dalam formulasi makanan. Dengan mendesain antarmuka secara strategis menggunakan berbagai kombinasi biopolimer, dimungkinkan untuk menciptakan emulsi dengan sifat khusus yang dapat memenuhi kebutuhan industri pangan modern. Meskipun masih ada tantangan yang perlu diatasi, potensi aplikasi teknologi ini sangat luas, termasuk dalam pengembangan produk makanan rendah kalori, sistem pengiriman bahan aktif, dan templat untuk bahan baru. Melalui pendekatan ini, kita dapat menciptakan produk makanan yang lebih stabil, fungsional, dan berkualitas tinggi, yang tidak hanya menarik bagi konsumen, tetapi juga mendukung kesehatan dan kesejahteraan mereka.
