SIFAT PERMUKAAN

SIFAT PERMUKAAN
• SISTEM KOLOID PANGAN
• AKTIVITAS PERMUKAAN
SIFAT PERMUKAAN



Terdapat pada sistem pangan yang
merupakan sistem 2 fase (campuran
dari cairan yang tidak saling
melarutkan – immiscible)
Antara 2 fase ada tapal batas yang
disebut:
Permukaan  sistem gas – cairan
Antar muka  sistem cairan – cairan
2 fase tersebut adalah :
Fase dispersi – dalam bentuk partikel
fase kontinu – medium tempat partikel
terdispersi/tersebar
Contoh sistem koloid
pangan
Fase
dispersi
Fase
kontinu
Cairan
Gas
Nama
Produk
Kabut
Penyemprotan pada
pengering semprot
(spray drying)
Padatan Gas
Asap
Asap
Gas
Cairan
Buih
Whipped cream, es
Cairan
Cairan
Emulsi
Air susu, mentega
Sol
Juice buah-buahan
Padatan Cairan
Gas
Padatan Buih
padatan
krim
keruh, larutan pati
Adonan roti tawar
Air Susu




Merupakan koloid kompleks
Fase dispersi – lemak (globula
lemak)
Fase kontinu – air yang
mengandung laktosa, mineral,
“protein”, “vitamin”
Air susu tidak stabil, lemak
mudah terpisah dan protein
mengendap yang dipengaruhi :
-
pH rendah  protein mengendap
Ionik (Ca+)  protein mengendap
Pemanasan  protein mengendap
Perlakuan mekanis  protein
mengendap
Tipe Emulsi tergantung :


Volume relatif 2 fase
Tipe bahan pengemulsi yang digunakan
HLB (hydrophile-lipophile balance)
Akibat proses dapat terjadi perubahan fase
(Air susu) - (M/A)
Krim
Pengadukan
(Emulsi lemak dalam air lemak 40%)
Air
Mentega (emulsi air dalam minyak –
lemak 84%) – (A/M)
Pada pengolahan air susu,
senyawa CIP :




Na hidroksida
Na Karbonat
Tri Na Fosfat
Na Metasilikat
Alkali  kerak 
+ Na Tripolifosfat
Mampu – korosi
Pada sistem koloid :



Rasio area permukaan dan
volume tinggi
Area kontak antara fase
kontinu dan dispersi tinggi
Air susu dihomogenisasi –
area permukaan fase dispersi
meningkat
Perubahan sifat bulatan (globula
lemak) akibat pengurangan
ukuran – homogenisasi
Radius
awal (cm)
Jumlah
bulatan
Volume setiap
bulatan (cm3)
Total area
(cm2)
1
1
4,19
1,26 x 10-1
1,25 x 10-1
512
8,18 x 10-3
1,01 x 102
3,13 x 10-2
Turun
3,28 x 104
Naik
1,28 x 10-4
Turun
4,02 x 102
Naik
Air dan Minyak



Tidak dapat bercampur tapi
dicampur, akan terjadi emulsi
Minyak dalam air (M/A) =
o/w
Air dalam minyak (A/M) =
w/o
Tegangan Muka – Surface
Tension
Terjadi pada tapal batas 2
macam fase yang tidak dapat
bercampur
 Merupakan kekuatan/gaya/ force
pada muka (permukaan) gas –
cairan/padat – gas
 Air mempunyai nilai tegangan
muka sangat tinggi
Tegangan muka tinggi – panas
laten tinggi

Nilai tegangan muka cairan
pada 20°C
Cairan
Air
Etil alkohol
Air susu
Minyak kelapa
Tegangan muka
(mNm-1)
72,75
22,75
42,3 – 52,1
33,4
Lemak
Protein
BAP alami
a.
b.
c.
Gaya beraksi pada molekul dalam bulk
(curah) cairan dan pada permukaan
Gaya yang beraksi pada tetesan bentuk
bulat
Gaya yang beraksi pada seutas tali
benang yang diletakkan diatas
permukaan cairan sebelum dan sesudah
ditambah bahan aktif permukaan pada
cairan yang dikelilingi tali/benang
a. Molekul pada permukaan
cairan
 Ditarik oleh molekul dalam
curah cairan sehingga
permukaan cairan dalam
keadaan tegang
 Diperlukan kerja untuk
mengeluarkan molekul dari
permukaan yaitu dengan
evaporasi
b. Ada gaya yang beraksi pada permukaan untuk
meminimumkan area permukaan sehingga bentuk
tetesan bulat  Gaya tegangan muka
tegangan muka adalah gaya per unit panjang
aktivitas permukaan, aksi tegak lurus pada satu
sisi dari permukaan
Satuan = Nm-1 atau dyn cm-1
1N 10 5 dyn

 10 3 dyn cm 1
2
1m 10 cm
1mNm 1  1dyn cm 1
c. Setelah diberi deterjen (sabun),
benang mendapat gaya keluar
karena perbedaan tegangan muka.
Gaya tegak lurus pada permukaan.
Senyawa yang dapat merubah
tegangan muka :
 Bahan aktif permukaan (surface
active agents) : menurunkan
tegangan muka cairan
contoh : sabun
 Bahan inaktif permukaan
(negative surface activity) :
menaikkan tegangan muka cairan
contoh : elektrolit
AKTIVITAS PERMUKAAN

Adanya adsorpsi dari bahan
pada permukaan atau antar
muka (lapisan monomolekul)
disebut aktivitas permukaan.
Yang merupakan aktivitas
permukaan:
alkohol, asam lemak, fosfolipida,
protein, tanin
R1 = asam lemak berantai
kira-kira C24



Asam lemak rantai pendek dan alkohol
larut dalam air, sedang minyak dan
pelarut organik tidak larut dalam air
kalau tidak ada bahan aktif permukaan
Bahan mempunyai :
 Gugus polar (hidrofilik : COOH, OH)
 Gugus non polar (hidrofobik/
lipofilik: asam lemak rantai panjang)
Bahan tersebut akan berorientasi pada
antar muka antara 2 fase dengan
 Gugus polar larut dalam fase
larutan (air)
 Gugus non polar larut dalam fase
minyak

Bahan aktif permukaan
(surfaktan)


Menurunkan tegangan muka
air pada konsentrasi sangat
rendah sekalipun
Konsentrasinya lebih tinggi
pada antar muka/permukaan
dari pada dalam curah larutan
TUGAS

Tuliskan sistem koloid
pangan dan contohnya.