Kristalisasi karbohidrat

I. PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

                Untuk kelangsungan hidupnya, manusia memerlukan kebutuhan yang asasi, yaitu kebutuhan dasar manusia. Kebutuhan asasi setia manusia berbeda-beda, tergantung dari peradaban dan tatanan kehidupan masyarakat itu sendiri. Setiap manusia memrlukan bahan makanan untuk menunjang kelangsungan hidupnya. Dengan menggunakan bahan makanan, manusia membangun sel-sel tubuhnya dan menjaganya agar tetap berfungsi sebagaimana mestinya.

                Pada umumnya manusia dapat memakan hasil pertanian atau hampir apa saja yang tumbuh di bumi ini. Makanan mereka ternyata sangat beraneka ragam. Beragamnya makanan tidak berarti semua makanan dapat dijadikan sebagai makanan pokok. Misalnya makanan yang banyak mengandung protein, tidak akan dapat menggantikan kedudukan karbohidrat sebagai bahan pangan pokok. Hasil olahan dari bahan pangan yang mengandung karbohidrat banyak ragamnya, ada permen, keripik singkong, atau makanan lain seperti kue bolu dan lain sebagainya

                Permen adalah suatu variasi produk yang kebanyakan terbuat dari karbohidrat. Permen dijadikan sebagai bahan makanan selingan yang banyak dikonsumsi hanya sekedar untuk makanan kecil (snack). Walaupun terbuat dari karbohidrat tidak akan cukup energi yang dihasilkan oleh permen untuk keperluan energi yang dibutuhkan menusia.

                Untuk mengetahui cara pembuatan kristalisasi dan permen sebagai hasil kristalisasi, maka untuk itu percobaan ini dilakukan. Dengan harapan pratikan lebih dapat memahami tentang pembuatan kristal dan permen sebagai hasilnya.

B. Tujuan Percobaan

                Adapun tujuan dilakukannya percobaan ini adalah untuk mempelajari hubungan antara suhu didih larutan gula dan kekerasan produk kristal yang dihasilkan, untuk mempelajari dan membahas pengaruh faktor cara pembuatan dan bahan yang digunakan terhadap tekstur produk kristal, untuk mempelajari tentang larutan super jenuh, cara menghasilkannya dan pengaruh nyatanya dalam menghasilkan produk permen kristal bermutu tinggi

II. TINJAUAN KEPUSTAKAAN

Permen, produk ini dibuat dengan mendidihkan campuran gula dan air bersama dengan bahan pewarna dan pemberi rasa sampai tercapai kadar air kira-kira 3 %. Biasanya suhu digunakan sebagai penunjuk kandungan padatan. Sesudah dididihkan sampai mencapai kandungan padatan yang diinginkan (kurang lebih 150 ^oC) sirup dituangkan pada cetakan dan dibiarkan tercetak. Seni membuat permen dengan daya tahan yang memuaskan terletak pada pembuatan produk dengan kadar air minimum dan dengan sedikit saja kecenderungan untuk mengkristal. Kristalisasi dalam produk-produk ini berakibat mengurangi penampilan yang jernih seperti kaca dan membentuk masa yang kabur. Kekurangan ini disebut graining, dan mengakibatkan penampilan yang kurang memuaskan dan terasa kasar pada lidah.( Lehninger, 1993)

Kristalisasi merupakan metode pemisahan untuk memperoleh zat padat yang terlarut dalam suatu larutan. Dasar metode ini adalah kelarutan bahan dalam suatu pelarut dan perbedaan titik beku. Kristalisasi ada dua cara yaitu kristalisasi penguapan  dan kristalisasi pendinginan. Contoh proses kristalisasi dalam kehidupan saharu-hari adalah pembuatan garam dapur dari air laut ditampung dalam suatu tambak, kemudian dengan bantuan sinar matahari dibiarkan menguap. Setelah proses penguapan, dihasilkan garam dalam bentuk kasar dan masih bercampur dengan pengotornya, sehingga untuk mendapatkan garam yang bersih diperlukan proses rekristalisasi (pengkristalan kembali) Contoh lain adalah pembuatan gula putih dari tebu. Batang tebu dihancurkan dan diperas untuk diambil sarinya, kemudian diuapkan dengan penguap hampa udara sehingga air tebu tersebut menjadi kental, lewat jenuh, dan terjadi pengkristalan gula. Kristal ini kemudian dikeringkan sehingga diperoleh gula putih atau gula pasir. (Suhardjo,1986)

                Kristalisasi akan terjadi secara spontan tetapi dapat dicegah dengan menggunakan bahan-bahan termasuk sirup glukosa dan gula invert yang tidak mengkristal tapi sangat mengahmbat terjadinya kristalisasi pada permen. Bahan semacam itu disebut “dokter” dan dapat ditambahkan sebagai bagian dari ramuan, atau seperti halnya dengan gula invert, dibuat selama proses pemasakandengan katalis seperti tartrat untuk menghidrolisa sukrosa. Permen tarik (Pulled candies) merupakan semacam permen dimana kristalisasi sukrosa sangat penting. Untuk menghasilkan tekstur yang diinginkan, diperlukan kristalisasi sampai tingkat tertentu. Selama pengolahan mekanis dari sirup, terbentuk gelembung udara kecil dan kristal sukrosa kecil didalam permen yang kemudian dipotong-potong dengan ukuran dan bentuk tertentu (Buckle et all, 1985).

Sering terjadi, bila suatu larutan menjadi dingin, padatannya akan mengendap. Pertikel padatan tersebut akan menjadi suatu bentuk geometrik yang khas, yang dikenal sebagai kristal. Bentuk kristal bermacam-macam. Sebagai contoh kristal garam (Natrium klorida) berbentuk kubus. Kristalisasi merupakan suatu cara yang bermanfaat dalam pemurnian suatu padatan. Dalam industri pangan, digunakan untuk memurnikan berbagai bahan yang dapat mengkristal, seperti gula, garam, dan asam sitrat (Gaman, 1992).

Kabohidrat merupakan sumber kalori utama bagi hampir seluruh penduduk dunia, khususnya bagi penduduk negara yang sedang berkembang. Walaupun jumlah kalori yang dapat dihasilkan oleh 1 gram karbohidrat hanya 4 kkal bila dibanding protein dan lemak, karbohidrat merupakan sumber kalori yang murah. Selain itu beberapa golongan karbohidrat menghasilkan serat-serat (dietary fiber) yang berguna bagi pencernaan.(Winarno, 1992).

                Dalam ilmu dan teknologi pangan, analisa karbohidrat yang biasa dilakukan misalnya penentuan jumlahnya secara kuantitatif dalam rangka menentukan komposisi suatu bahan makanan, penentuan sifat fisis atau kimianya dalam kaitannya dengan pembentukan kekentalan, kelekatan, stabilitas larutan, dan tekstur hasil olahannya. Penentuan karbohidrat yang termasuk polisakarida maupun oligosakarida memerlukan perlakuan pendahuluan yaitu hidrolisa lebih dahulu sehingga diperoleh monosakarida. Banyak cara untuk mengetahui adanya karbohidrat dalam suatu bahan antara lain, uji Molisch, uji Iod, uji Benedict, uji Barfoed, uji Fehling, uji Seliwanoff, uji Antron, uji pembentukan Osazon, uji pembentukan CO₂ karena fermentasi dan uji asam mukat (Sudarmadji, 1996).

                Kristal adalah suatu bentuk yang sangat teratur, seperti kubus, belah ketupat, segi empat dan sebagainya. Bentuk kristal yang terbentuk mungkin dipengaruhi oleh adanya ikatam lain di dalam larutan, meskipun sebagai antara. Bentuk kristal secara teknologis penting oleh karena sebagai aliran kristal, dan laju pelarutan berkaitan dengan bentuk kristal. Sifat lain yang penting adalah keseragaman ukuran kristal di dalam suatu hasil. Di dalam suatu hasil seperti sukrosa, suatu campuran yang tidak seragam tidak menarik dalam bentuknya, dan sulit dalam penanganannya, pengepakan dan penyimpanan oleh karena perbedaan ukuran cenderung untuk berpisah (Earle, 1966).

Karbohidrat adalah polihidroksi aldehid atau polihidroksi keton dan meliputi kondensat polimer-polimernya yang terbentuk. Nama karbohidrat dipergunakan pada senyawa-senyawa tersebut, mengingat rumus empirisnya yang berupa C_nH₁₂O_n atau mendekati C_n(H₂O)_n yaitu carbon yang mengalami hidratasi. Namun demikian nama ini sebenarnya kurang tepat karena hidrat sebagai (H₂O) yang melekat pada gugus karbon bukanlah sebagai hidrat yang sebenarnya, misalnya tidak dapat dipisahkan atau dikristalkan tersendiri yang terlepas dari gugusnya. Berbagai cara analisa dapat dilakukan terhadap karbohidrat untuk memenuhi berbagai keperluan.(Muchtadi, 1992)

Karbohidrat juga mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur dan lain-lain. Sedangkan dalam tubuh, karbohidrat berguna untuk mencegah timbulnya ketosis, pemecahan protein tubuh yang berlebihan, kehilangan mineral. Karbokidrat juga berguna untuk membantu metabolisme lemak dan protein.( Sediaoetama,2000)

Beberapa monosakarida dan oligosakarida mempunyai rasa manis sehingga sering kali digunakan sebagai bahan pemanis. Yang sering digunakan adalaha sukrosa (kristal), glukosa (dalam sirup jagung), dekstrosa (Kristal D-glukosa). D-fruktosa dan maltosa jarang dijual dalam bentuk kristal, tetapi merupakan bahan pemanis makanan yang penting. D-fruktosa terdapat dalam gula invert dan sirup jagung mngandung 45% D-fruktosa atau maltosa. Sebagai standar kemanisan dipergunakan rasa manis sukrosa (Fardiaz, 1980). 

DAFTAR PUSTAKA

Earle, R. L. 1966. Satuan Operasi Dalam Pengolahan Pangan. Sastra Hudaya, Bogor.

Fardiaz, S., D, Fardiaz dan F. G. Winarno. 1980. Pengantar Teknologi Pangan,    Jakarta.

Gaman, P. M. dan K. B. Sherrington. 1992. ILMU PANGAN Pengantar Ilmu Pangan, Nutrisi dan Mikrobiologi. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Lehninger. 1993. Dasar-Dasar Biokimia I. Erlangga, Jakarta.

Muchtadi, T. R dan Sugiyono. 1992. Ilmu Pengetahuan Bahan. Depdikbud PAU-Pangan dan Gizi IPB, Bogor.

Sediaoetama, A. D. 2000. Ilmu Gizi Untuk Mahasiswa dan Profesi. Dian Rakyat,   Jakarta.

Suhardjo, L.J. Harper., B.J. Deaton., J.A. Driskel. 1986. Pangan gizi dan Pertanian. Universitas Indonesia Press, Jakarta.

Sudarmadji, S., B. Haryono., Suhari. 1996. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Liberty dan PAU Pangan dan Gizi UGM, Yogyakarta.

Winarno, F. G. 1992. Kimia Pangan Dan Gizi. PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Winarno, F. G. 1993. Pangan Gizi, Teknologi, dan Konsumen. PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

III. METODE PERCOBAAN

3.1 Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah gula pasir sukrosa 3,5 g, gula pasir fructosa 1kg, cokelat tanpa gula, bubuk coklat, air, metega 28 gr, susu kental manis 160 ml, madu 0,7 gr, mentega, cream of tartar, dan susu evaporasi.

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah panci anti lengket, thermometer, pengaduk kayu, timbangan analitik, kulkas, penatrometer dan kertas lilin.

3.2 Cara Kerja

1. Dimasukkan gula, air dan cokelat kedalam panci.
2. Dipanaskan bahan sambil diaduk dengan pengaduk.
3. Didihkan.
4. Dipindahkan panci dari api. Dihindarkan pengadukan dan gerakan yang tidak diperlukan.
5. Ditambahkan mentega tanpa pengadukan.
6. Diaduk campuran sampai mengental dan terlihat siap untuk mengeras.
7. Dituangkan kedalam kertas lilin yang dibentuk menjadi empat persegi.
8. Dimasukkan kedalam kulkas dan evaluasi produk setelah beberapa jam.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Hasil Pengamatan

Klp.	Penampakan	Konsistensi	Cita rasa	Tekstur	Kekerasan
1	Berkilau	Keras	Manis	Sangat kasar	Sangat keras
2	Berkilau	Lunak	Manis	Cair	Tidak keras
3	Berkilau	Sangat mudah patah	Manis	Sangat halus	Lembut
4	Agak kusam	Agak keras	Sangat manis	Sangat keras	Sedikit Keras
5	Berkilau	Agak mudah patah	Manis	Keras / berbutir	Sedikit keras/ lembut

B. Pembahasan

Kristalisasi adalah suatu proses pemisahan dimana suatu massa yang dipindahkan dari suatu larutan bahan cair yang komposisinya biasanya tercampur, menjadi kristal murni padat. Dalam kristalisasi terjadi perubahan bentuk secara fisik, dari bentuk cairan ke bentuk padatan. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses kristalisasi adalah kejenuhan larutan dan pembentukan latis kristal. Kristalisasi merupakan salah satu proses yang penting dalam teknologi pengolahan pangan, seperti pada proses pengolahan gula. Dalam pengolahan larutan gula sukrosa gula ini harus dimurnikan dan dikonsentrasikan untuk membiarkan sukrosa mengkristal dan keluar dari larutan.

Fungsi penambahan mentega bertujuan untuk memperbaiki tekstur produk yang dihasilkan, agar flavor, tekstur, penampilan, konsistensi dan kekerasannya lebih baik dan lebih lembut. Biasanya penambahan mentega lebih cenderung ke tekstur, kekerasan dan konsistensi produk yang dihasilkan. Walaupun demikian peran mentega juga tidak terlepas dari jumlah serta jenis produk yang digunakan. Jika digunakan  produk yang dapat menghambat atau mengubah tekstur menjadi lebih kasar yang jumlahnya lebih besar dari jumlah mentega (tidak seimbang), maka sejumlah kecil mentega yang terdapat pada bahan tidak dapat memperbaiki mutu organoleptik.

Pengaruh proses pengadukan yang dilakukan pada pembuatan permen ketika bahan tersebut dipanaskan dapat mempercepat terjadinya pemanasan bahan sehingga campuran bahan lebih cepat larut. Proses pengadukan yang dilakukan setelah bahan  pembuatan permen  selesai dipanaskan dengan suhu tertentu, dilakukan untuk mempercepat terjadinya proses kristalisasi bahan, karena bahan lebih cepat tahan dingin, sehingga lebih cepat memadat (mengkristal).

Variasi Produk permen merupakan variasi yang paling bagus. Karena  menggunakan bahan dengan formulasi dasar menghasilkan flavor yang sangat manis, tetapi bertekstur kasar dengan tingkat kekerasan yang keras, berkonsistensi keras tetapi memiliki penampilan yang kusam. Produk permen dengan formulasi air 100 % menghasilkan flavor yang sangat manis, bertekstur halus dengan tingkat kekerasan yang sangat lembut, berkonsistensi sangat mudah patah tetapi memiliki penampilan yang berkilau. Produk permen dengan komposisi 50 % air dan 50 % susu menghasilkan flavor yang sangat manis, bertekstur agak kasar dengan tingkat kekerasan yang lembut, berkonsistensi agak keras tetapi memiliki penampilan yang berkilau.

Pada umumnya semua produk yang variasi yang berbeda-beda menghasilkan flavor yang sama, hanya saja berbeda-beda dalam hal tekstur, penampilan, konsistensi dan kekerasannya. Hal ini disebabkan oleh bahan-bahan yang digunakan, bahan yang ditambahkan atau bahan yang digantikan dan perlakuan suhu yang berbeda dalam pembuatan permen tersebut. Bahan-bahan yang digunakan dalam formulasinya mempunyai peranan masing-masing yang berpengaruh dalam proses pembuatan permen. Berdasarkan data pengamatan setiap variasi dari bahan menghasilkan permen yang bervariasi pula. Susu mengandung lemak dan protein. Karena kandungan lemak yang terdapat pada susu dapat mengikat gula pada bahan sehingga mempercepat proses kristalisasi. Produk yang menggunakan air sebagai pengganti susu tidak dapat mengkristal karena pada air tidak terdapat suatu komponen yang dapat mengikat gula, seperti lemak pada susu. Untuk penampakan berkilau, konsitensi lunak,mempunyai cita rasa yang manis,bertekstur cair atau encer, dan tidak memiliki kekerasan. Karena air hanya bersifat melarutkan bahan yang dicampur, sehingga pada formulasi susu yang diganti dengan air ini tidak terjadi kristalisasi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses kristalisasi adalah kejenuhan larutan dan pembentukan latis kristal. Kristalisasi yang terjadi pada karbohidrat juga dapat dipengaruhi oleh oleh dua faktor yaitu : metode yang digunakan dan formulasi bahan yang digunakan dalam proses kristalisasinya. Metode yang digunakan dapat berupa pengadukan bahan, interfal waktu pemanasan yang digunakan, perbedaan suhu pada saat pemanasan, perlakuan pendinginan bahan dengan menggunakan alat tertentu maupun dengan sendirinya dan lain-lain. Sedangkan formulasi bahan yang digunakan adalah seperti yang dilakukan pada percobaan ini.

V. KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang dapat ditarik dari percobaan yang telah dilakukan adalah sebagai berikut :

1. Kristalisasi adalah suatu proses pemisahan dimana suatu massa yang dipindahkan dari suatu larutan bahan cair yang komposisinya biasanya tercampur, menjadi kristal murni padat.
2. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses kristalisasi adalah kejenuhan larutan dan pembentukan latis kristal.

3.      Kandungan lemak yang terdapat pada susu dapat mengikat gula pada bahan sehingga mempercepat proses kristalisasi.

4. Penambahan mentega bertujuan untuk memperbaiki tekstur produk yang dihasilkan, agar flavor, tekstur, penampilan, konsistensi dan kekerasannya lebih baik dan lebih lembut.
5. Proses pengadukan yang dilakukan pada bahan ketika bahan tersebut dipanaskan dapat mempercepat terjadinya pemanasan bahan sehingga campuran bahan lebih cepat larut.
6. Variasi Produk permen merupakan variasi yang paling bagus. Karena  menggunakan bahan dengan formulasi dasar menghasilkan flavor yang sangat manis.
7. Pada umumnya semua produk yang variasi yang berbeda-beda menghasilkan flavor yang sama, hanya saja berbeda-beda dalam hal tekstur, penampilan, konsistensi dan kekerasannya.

Laporan Praktikum Kimia Dan Analisis Hasil Pertanian