PENERAPAN
KRISTALISASI DALAM OLAHAN COKELAT
Cokelat
adalah salah satu produk pangan yang paling umum kita jumpai. Ternyata cokelat yang sering kita konsumsi
merupakan hasil olahan lemak kakao ang mengalami kristalisasi dan dengan
proses-proses tertentu sehingga menjadi suatu produk cokelat loh. Proses ini
disebut dengan kristalisasi lemak. Kira-kira bagaimana kristalisasi lemak pada cokelat? Sebelum kita mengenal
tentang proses kristalisasi pada cokelat, ada baiknya kita mengetahui tentang
kristalisasi secara umum.
Salah satu unsur pembentuk struktur dalam bahan atau
produk pangan adalah kristal. Berbagai produk pangan seperti permen dan cokelat
mengandung struktur dalam bentuk kristal. Adanya kristal mempengaruhi mutu,
tekstur dan daya simpan produk pangan. Kristalisasi merupakan istilah yang
menunjukkan beberapa fenomena yang berbeda berkaitan dengan pembentukan
struktur kristal. Kristalisasi menunjukkan sejumlah fenomena yang berkaitan
dengan pembentukan struktur matriks kristal. Prinsip pembentukan kristal adalah
sebagai berikut:
1. Kondisi lewat jenuh untuk suatu larutan seperti
larutan gula atau garam.
2. Kondisi lewat dingin untuk suatu cairan atau
lelehan (melt) seperti air dan lemak.
Untuk
mempermudah kita dalam memahami, berikut lustrasi sederhana tentang proses
kristalisasi:
Tahap-tahap
kristalisasi:
1. Supercooling
yaitu penurunan suhu larutan dibawah suhu minyak yang mulai memadat dengan
tujuan untuk membentuk inti kristal.
2.
Nukleasi
Mulai
terjadi saat inti kristal terbentuk, tahap ini terdiri dari:
a) Nukleasi primer
Terbentuknya
inti kristal yang tidak stabil, bisa berukuran kecil di permukaan. Jika
ukurannya kecil di permukaan dan tidak sampai dengan ukuran kritis minimal, dia
akan larut kembali (artinya tidak terjadi kristalisasi).
b) Nukleasi sekunder
Dapat
terjadi apabila jika nukleasi primer membentuk kristal yang berukuran besar
dari ukuran kritis minimal kristal.
Adapun
faktor pengaruh nukleasi yaitu kondisi, supersaturasi, keasaman, suhu, adanya
bibit atau impuritas, dan sufaktan dalam katalisator.
3.
Pertumbuhan kristal
Kristal
yang sudah terbentuk akan terus mengalami pembesaran ukuran dan mengalami
pertumbuhan kristal terus menerus. Setelah proses tersebut, ada satu tahap
lagi yang dinamakan rekristalisasi atau pengaturan kembali struktur kristalin
sampai mencapai energi terendah.
Salah
satu contoh dari kristalisasi yaitu pada cokelat yang mengalami proses
perubahan wujud dari cair menjadi padat (Harnaz, 2008). Hal ini lah yang
disebut dengan kristalisasi lemak pada coklat. Fenomena kimia penting ini
terjadi pada tahap tempering dalam
proses pembuatan cokelat. Cokelat memiliki 6 jenis kristal, dari kristal tipe I
sampai tipe VI. Masing-masing memiliki karakter rasa yang berbeda.
Mekanisme Kristalisasi Lemak:
Menurut Winarno (2012), bila suatu lemak didinginkan, hilangnya
panas akan memperlambat gerakan molekul-molekul dalam lemak, sehingga jarak
antar molekul lebih kecil. Jika jarak antar molekul tersebut mencapai 5วบ, maka
akan timbul gaya tarik menarik antar molekul. Akibat dengan adanya gaya ini,
maka radikal-radikal asam lemak dalam molekul lemak akan tersusun berjajar dan
saling bertumpuk serta membentuk ikatan kristal. Tahap pengkristalan lemak
dimulai pada sisi-sisi tertentu saat suhu mencapai tingkat yang mampu membentuk
inti kristal dan lama kelamaan membentu kristal utuh
Faktor-faktor yang mempengaruhi kristalisasi lemak, yaitu:
1. Laju
Pendinginan
Kristalisasi lemak sangat dipengaruhi oleh laju pendinginan. Laju
pendinginan berpengaruh pada laju pembentukkan inti kristal, yang mempengaruhi
ukuran kristal.
2. Komponen
Minor
Komponen minor yang dapat mempengaruhi kristalisasi lemak adalah
lemak yang lebih polar seperti diasilgliserol, monoasilgliserol, asam lemak
bebas, fosfolipid, dan sterol.
3. Komponen
Pengotor
Semakin banyak pengotor maka kristalisasi akan berlangsung semakin
cepat.
4. Agitasi
Laju agitasi tinggi menghasilkan laju kristalisasi yang tinggi
pula dan kristal lemak yang kecil.
5. Suhu
Kristalisasi
Ketika suhu kristalisasi dinaikkan, maka suhu pembentukkan inti
kristal meningkat dan waktu induksi untuk kristalisasi bertambah.
Proses Tempering
Dalam hal ini pada proses pembuatan coklat, cara
mendapatkan jenis kristal lemak yang stabil adalah melalui tahap
tempering. Tempering adalah perlakuan
yang berkaitan dengan pengaturan suhu. Produk
tanpa proses tempering akan menyebabkan cokelat
mengalami fat blooming. Fat blooming ini terjadi apabila kristal lemak yang
stabil berubah menjadi kristal tidak stabil. Perubahan ini mengakibatkan adanya
ruang kosong antara kristal lemak sehingga terbentuk pipa kapiler, hal ini menyebabkan
penampakan lapisan putih pada permukaan coklat batangan. Sesuai dengan
pernyataan Indarti,E.,dkk (2013) yang telah melakukan penelitian dengan metode tempering, perubahan tersebut membuat rasa
yang dihasilkan tidak berubah, namun teksturnya kasar dan penampakannya tidak
lagi menarik karena ada pemisahan lemak dengan komponen lainya dalam cokelat.
Tempering bertujuan
untuk membentuk salah satu jenis kristal tertentu yang terdapat pada lemak
cokelat. Menurut Alex (2003), cara yang paling umum adalah pertama-tama
memanaskan cokelat sampai bersuhu lebih dari 450C untuk melelehkan
keenam jenis kristal. Melalui proses thermal ini,
struktur cokelat akan leleh. Pendinginan cepat menjadi suhu 26-270C
akan menyebabkan pembentukan polimorf stabil dan tidak stabil menjadi kristal.
Suhu dipertahankan pada titik ini untuk meratakan pembentukan kristal secara
menyeluruh pada campuran pasta dan untuk pembentukan kristal secara lengkap.
Selanjutnya suhu dinaikkan kembali menjadi 30-320C untuk melelehkan
semua kristal yang tidak stabil yaitu kristal I, II, III, IV, dan menyisakan
kristal tipe V dan VI yang dikenal dengan kristal beta.
Tempering akan
membentuk kristal cokelat yang lebih stabil. Ketika melakukan proses tempering, cokelat dipertahankan agar dalam keadaan
kering oleh karena itu dibutuhkan proses conching sebelum
dilakukan tempering.
Cokelat memiliki dua sifat utama yang perlu
diperhatikan yaitu flavor dan tekstur. Cokelat mempunyai cita rasa yang khas,
teksturnya berbentuk padat pada suhu kamar, cepat meleleh di mulut, menjadi
cair dan terasa lembut di lidah. Karakteristik produk cokelat ini dipengaruhi
oleh karakteristik kristal lemak cokelat yang terbentuk.
Menurut penelitian Isyanti,dkk (2015), karakteristik
sensoris kristal cokelat pada suhu leleh tertentu yaitu
:
Kristal
|
Suhu Leleh
|
Efek Rasa
|
I
|
17 °C
(63 °F)
|
Lunak, mudah hancur, terlalu mudah lumer
|
II
|
21 °C
(70 °F)
|
Lunak, mudah hancur, terlalu mudah lumer
|
III
|
26 °C
(78 °F)
|
Padat, patah kurang sempurna, terlalu mudah lumer
|
IV
|
28 °C
(82 °F)
|
Padat, patah kurang sempurna, terlalu mudah lumer
|
V
|
34 °C
(94 °F)
|
Mengkilap, padat, renyah, leleh pada suhu tubuh (37 °C).
|
VI
|
36 °C (97 °F)
|
Keras, sulit menjadi padat
|
Tirik leleh lemak kakao yang baik untuk
makanan cokelat adalah yang mendekati suhu badan manusia (37oC)
dengan tingkat kekerasan minimum pada suhu kamar. Berdasarkan jenis kristal,
kristal yang paling baik dalam menyusun produk cokelat adalah kristal Beta.
Kristal beta memiliki struktur yang kecil sehingga menghasilkan tekstur yang
glossy dan mampu membentuk kelompok kristal yang besar. Untuk mendapatkan
kristal yang stabil maka pembentukan kristal membutuhkan waktu yang lebih lama.
Ukuran kristal yang terlalu besar akan menghasilkan produk cokelat yang tidak
padat dan mudah hancur saat dipatahkan (Mulato., dkk, 2002).
Solusi:
Pada olahan cokelat terjadi pembentukan kristal yang
disebut kristalisasi lemak. Kristalisasi lemak pada cokelat adalah kondisi
dimana suatu komponen mengalami perbuahan wujud dari cair menjadi padat.
Kristalisasi
dapat terjadi pada proses dan keberhasilan proses kristalisasi ini dipengaruhi
oleh seperti adanya perbedaan kelarutan zat-za padat dalam pelarut tertentu,
baik dalam pelarut murni maupun dalam pelarut campuran, suatu
zat padat akan lebih larut dalam pelarut panas dibandingkan dalam pelarut
dingin. Sesuai dengan prinsip tersebut hal yang dapat menentukan
keberhasilan pada kristalisasi adalah memilih perat yang tepat. Dimana pelarut
tersebut sukar melarutkan senyawa pada suhu kamar, teapi dapat melarutkan
dengan baik pada titik didihnya.
Dari
tulisan diatas, dapat kita simpulkan bahwa salah satu contoh dari kristalisasi
yaitu pada cokelat yang mengalami proses perubahan wujud dari cair menjadi
padat. Kristalisasi pada pengolahan cokelat yaitu adalah kristalisasi lemak dan
untuk mebentuk kristal tersebut dilakukan proses yang dinamakan tempering,dan sebelum dilakukan proses
tersebut, dilakukan proses conching agar
coklat tetap dalam keadaan kering.
