Dengan peningkatan taraf hidup rakyat, keperluan pengguna untuk makanan tidak lagi terhad kepada nilai pemakanan yang munasabah. Mereka juga menuntut kualiti deria makanan yang memuaskan, termasuk rupa, warna, aroma, rasa, konsistensi dan kesegaran.
Sebagai bahan tambahan makanan yang mengubah tekstur, pengemulsi memainkan peranan penting dalam industri makanan. Mari kita lihat mekanisme tindakanpengemulsi!
Emulsi
Emulsi terdapat secara meluas dalam makanan. Satu fasa terdiri daripada air atau larutan akueus, yang secara kolektif dirujuk sebagai fasa hidrofilik; fasa yang satu lagi ialah fasa organik yang tidak boleh campur dengan air, juga dikenali sebagai fasa lipofilik. Apabila dua cecair yang tidak boleh campur seperti air dan minyak dicampurkan, dua jenis emulsi boleh dibentuk, iaitu emulsi minyak-dalam-air (O/W) dan emulsi air-dalam-minyak (A/O). Dalam emulsi minyak-dalam-air, minyak tersebar dalam air sebagai titisan kecil, dengan titisan minyak berfungsi sebagai fasa tersebar dan air sebagai medium berterusan. Susu adalah contoh tipikal emulsi A/W. Sebaliknya, dalam emulsi air-dalam-minyak, air tersebar dalam minyak sebagai titisan kecil, di mana air bertindak sebagai fasa tersebar dan minyak sebagai medium berterusan, dengan marjerin sebagai emulsi A/O yang mewakili.
Mekanisme Tindakan Pengemulsi
Pengemulsi makanan, juga dipanggilsurfaktan, ialah bahan yang menukar cecair yang tidak boleh campur tangan kepada emulsi yang tersebar secara seragam. Sebagai bahan tambahan makanan, ia boleh mengurangkan ketegangan antara muka antara fasa minyak dan air dengan ketara selepas dimasukkan ke dalam makanan, sekali gus membentuk emulsi yang stabil daripada minyak yang tidak boleh campur tangan (bahan hidrofobik) dan air (bahan hidrofilik).
Di satu pihak, pengemulsi membentuk filem molekul nipis pada antara muka dua fasa yang saling menolak untuk menurunkan tenaga bebas permukaan seluruh sistem dan menghasilkan antara muka baharu. Molekul pengemulsi mengandungi kedua-dua kumpulan hidrofilik dan lipofilik, yang masing-masing boleh menjerap pada permukaan minyak dan air yang saling menolak untuk membentuk lapisan molekul nipis dan mengurangkan ketegangan antara muka antara dua fasa. Secara khusus, molekul minyak berinteraksi dengan segmen lipofilik pengemulsi manakala molekul air berinteraksi dengan segmen hidrofilik pengemulsi, dan interaksi antara kedua-dua belah pihak ini mengubah ketegangan antara muka. Sebaliknya, pengemulsi membentuk lapisan penjerapan pelindung pada permukaan titisan kecil, memberikan titisan penstabilan sterik yang kuat. Secara amnya, dos pengemulsi yang lebih tinggi membawa kepada pengurangan ketegangan antara muka yang lebih ketara. Ini membolehkan bahan yang asalnya tidak boleh campur aduk bercampur secara seragam dan membentuk sistem penyebaran homogen, yang mengubah keadaan fizikal asal, mengoptimumkan struktur dalaman makanan, dan meningkatkan kualiti makanan.
Nilai Keseimbangan Hidrofilik-Lipofilik
Keseimbangan hidrofilik-lipofilik (HLB) nilai: Pengemulsi dengan hidrofilik yang kuat biasanya membentuk emulsi minyak-dalam-air, manakala pengemulsi dengan lipofilik yang kuat membentuk emulsi air-dalam-minyak. Nilai HLB biasanya digunakan untuk mencirikan keseimbangan hidrofilik-lipofilik pengemulsi dan mengukur hidrofiliknya. Pelbagai kaedah pengiraan tersedia untuk nilai HLB:
Formula perbezaan: HLB = Hidrofilik kumpulan hidrofilik−Lipofobisiti kumpulan lipofilik
Formula nisbah: HLB = Hidrofilik kumpulan hidrofilik / Lipofobisiti kumpulan lipofilik
Nilai HLB bagi setiap pengemulsi boleh ditentukan secara eksperimen. Telah ditetapkan bahawa pengemulsi dengan lipofilisiti 100% (diwakili oleh lilin parafin) mempunyai nilai HLB 0, dan pengemulsi dengan hidrofilisiti 100% (diwakili oleh kalium oleat) mempunyai nilai HLB 20. Julat antara 0 dan 20 dibahagikan kepada 20 bahagian yang sama untuk menunjukkan kekuatan hidrofilisiti dan lipofilisiti. Nilai HLB yang lebih tinggi sepadan dengan hidrofilisiti yang lebih kuat, manakala nilai HLB yang lebih rendah bermakna lipofilisiti yang lebih kuat.
Kebanyakan pengemulsi gred makanan adalah surfaktan bukan ionik dengan nilai HLB antara 0 hingga 20; sifat pengemulsi bukan ionik yang sepadan dengan nilai HLB yang berbeza disenaraikan dalam jadual. Sebaliknya, surfaktan ionik mempunyai nilai HLB yang merangkumi 0 hingga 40. Oleh itu, pengemulsi dengan nilai HLB di bawah 10 kebanyakannya lipofilik, manakala pengemulsi dengan nilai HLB sama dengan atau melebihi 10 mempamerkan ciri hidrofilik.
Bagi pengemulsi campuran, nilai HLBnya adalah aditif. Oleh itu, apabila dua atau lebih pengemulsi digunakan secara gabungan, nilai HLB pengemulsi campuran boleh dikira berdasarkan pecahan jisim setiap pengemulsi konstituen: HLBa,b = HLBa·A% + HLBb·B%
Di mana HLBa,b menandakan nilai HLB bagi campuran pengemulsi a dan pengemulsi b; HLBa dan HLBb mewakili nilai HLB masing-masing bagi pengemulsi a dan pengemulsi b; A% dan B% mewakili peratusan jisim pengemulsi a dan pengemulsi b dalam pengemulsi campuran (Formula ini hanya terpakai kepada pengemulsi bukan ionik).
Kaedah Penyediaan dan Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pengemulsi
Terdapat empat kaedah penyediaan pengemulsi, iaitu kaedah gam kering, kaedah gam basah, kaedah pencampuran fasa minyak-air dan kaedah mekanikal.
Kaedah gam kering melibatkan penambahan fasa akueus kepada pengemulsi yang mengandungi fasa minyak. Semasa penyediaan, serbuk gam (pengemulsi) pertama sekali dicampurkan secara sekata dengan minyak, sejumlah air tertentu ditambah, dan campuran dikisar dan diemulsi menjadi emulsi primer, diikuti dengan penambahan air untuk mencairkan sehingga isipadu penuh. Kaedah gam basah bermaksud penambahan fasa minyak kepada pengemulsi yang mengandungi fasa akueus. Dalam penyediaan, gam (pengemulsi) pertama sekali dilarutkan dalam air untuk menghasilkan lendir gam sebagai fasa akueus; kemudian fasa minyak ditambah kepada fasa akueus secara berkelompok dan dikisar menjadi emulsi primer, selepas itu air ditambah sehingga isipadu penuh. Kaedah pencampuran fasa minyak-air merujuk kepada pencampuran sejumlah minyak dan air, mengisar gam akasia halus dalam lesung, menambahkan campuran minyak-air ke dalamnya untuk mengisar dengan cepat menjadi emulsi primer, dan kemudian mencairkannya dengan air.
Penyediaan pengemulsi terutamanya bertujuan untuk mengemulsi dua jenis cecair, dan kesan pengemulsian memberi impak yang besar terhadap kualiti emulsi. Faktor utama yang mempengaruhi pengemulsian termasuk tegangan antara muka, kelikatan dan suhu, masa pengemulsian, dan dos pengemulsi. Secara amnya, pengemulsi yang boleh mengurangkan tegangan antara muka dengan ketara dipilih. Suhu pengemulsian optimum untuk pengemulsi adalah kira-kira 70°C; jika surfaktan bukan ionik digunakan sebagai pengemulsi, suhu pengemulsi tidak boleh melebihi takat awannya. Secara amnya, semakin tinggi dos pengemulsi, semakin stabil emulsi yang terbentuk.
Masa siaran: 21 Julai 2026