Peralatan Emulsifikasi dan Gambar

Pemilihan perlatan emulsifikasi biasanya tergantung pada pengunaaan emuliny, sebagai contoh, untuk membuat emulsi insektisida di lapangan tidak dibutuhkn peralatan yang rumi. Sedangkan untuk membuat emulsi di pabrik dibutuhkan peralatan yang dapat bekerja ekonomis. Tujuan penggunaan peralatan emulsifikasi,baik yang sederhana maupun yang kompleks,adalah untuk memecah atau mendispersikan fase terdispersi didalam medium disperse,sehingga ukuran partikel dari emulsifikasi yang terbentuk cukup kecil untuk menahan penggumpalan yang berakibat pada pecahnya emulsi.faktor-faktor utama yang dipakai sebagai bahan yang pertimbangan dalam pemilihan peralatan emulsifikasi adalah viskositas emulsi pada berbagai tahap pembuatan,jumlah input energi mekanis yang dibutuhkan dan kebutuhan akan alat penukar panas.pembuatan emulsi sanagat dipengaruhi oleh tipe pengadukan

Peralatan utama yang umum digunakan untuk emulsifikasi di dalam industri pangan adalah berbagai tipe mixer, homogenizer bertekanan (pressure homogenizer), gilingan koloid (colloid mill) dan peralatan ultrasonic (ultrasonic device)

a. Mixer

Mixer dengan pengaduk yang berkecepatan rendah mempunyai daya mencampur yang rendah dan hanya menimbulkan sedikit putaran. Penggunaannya didalam proses emulsifikasi dibatasi oleh bahn-bahan yang mempunyai viskositas yang tinggi, pada beberapa jenis bahan, gerak pengaduk ini menyebabkan massa bahan mengembang dan memudahkan emulsifikasi.

Mixer digunakan di dalam industri terdapat dalam berbagai kapasitas, mulai dari yang lebih kecil satu liter sampai yang berukuran beberapa meter kubik.

Pada gambar dapat dilihat suatu pengaduk sederhana yang berputar didalam suatu tabung silinder besar. Selama pengadukan cairan ikut berputar mengikuti suatu garis edar yang besar dan sedikit vertical.proses pencampuran akan berlangsung dengan efisien bila ada gerak liran lateral dan vertical yang mendistribusikan  bahan-bahan secara cepat keseluruh bagian tangki

Agar pengadukan berlangsung efisien, maka pada tangki biasanya dipasang piring-piring penghalang (baffles) yang berfungsi mencegah cairn naik(gambar 6-3). Pada mixer yang menggunakan pengaduk berbentuk propeller, cairan didorong naik turun menjadi turbulen.sebagai akibatnya pengadukan berlangsung lebih efisien. Pengauk berbetuk propeller umumnya digunakan untuk membuat emulsi yang mempunyai viskositas rendah sampai sedang. Bila emulsifier yang digunakan cukup dan proses pengadukan dilakukan sebagaimana mestinya, maka emulsi yang terbentuk akan mempunyai ukuran partikel yang lebih kecil dibandingkan dengan homogenizer atau gilingan koloid.

Mixer yang mempunyai pengaduk turbi umumnya mempunyai kecepatan yang lebih tinggi gaya sentrifugal yang terbentuk akan mendorong cairan kesegala arah sehingga proses pencampurannya berlangsung efisien (gambar 6-4). Mixer ini dapat digunakan untuk mengemulsikan cairan yang mempunyai viskositas agak tinggi serta dapat digunakan untuk membuat adonan kue, membuat mentega da margarine. Partikel emulsi yang terbentuk umumnya mempunyai diameter kira-kira 5 µ.

b. Gilingan koloid

gilingan koloid sebenarnya merupakan suatu modifikasi dari turbi, namun pada kasus ini jarak antara rotor dan stator hanya beberapa per seribu inchi saja (gambar 6-5) . dengan jarak yang kecil ini, maka gaya gesekan yang besar dapat terjadi. Sebagian besar gaya gesekan ini akan hilang menjadi panas, sehingga temperatur bahan akan meningka dengan sangat besar, karena gilingan koloid selalu dilengkapi dengan unit pendingin khusus.

Pada umumnya gilingan koloid lebih cocok digunakan untuk mengemulsikan bahan-bahan yang mempunyai viskositas tinggi dibandingkan dengan homogenizer bertekanan. Bahan yang masuk dapat berupa cairan atau pasta dan laju pengeluarannya berbanding terbalik dengan viskositasnya,emulsi yang dihasilkan oleh gilingan koloid mempunyai ukuran partkel yang xeragam,dan ukurannya tergantung pada jarak rotor dan statornya. Pada umumnya diameter ukuran partikel tersebut berkisar antara 1-2 mikron

c. Homogenizer

homogenizer adalah sejenis alat yang digunakan untuk mendispersikan suatu cairan didalam cairan lainnya,alat ini cocok digunakan untu membuat emulsi dengan kestabiilan tinggi, Karena dapat menghasilkan emulsi yang berukuran partikel lebih kecil dari satu micron serta seragam. Didalam industri pangan,homogenizer banyak digunakan untuk mereduksi ukuran globula lemak didalam susu segar system emulsinya lebih stabil.

Homogenizer yang digunakan di dalam industri tersebut terdapat didalam banyak model dan kapasitas.perbedaan model tersebut terdapat dalam banyak model dan kapasitas. Perbedaan model tersebut umumnya terletak pada konstrukis lubang dan alat pengatur pengeluaranya.

Didalam homogenizer, pada prinsipnya cairan yang akan diemulsikan dipaksa melewati suatu lubang sempit diantara lubang tetap dan suatu batang yang dapat digerak-gerakan. Luas lubang dapat diperkecil dengan menekan batn ke dalam lubang dengan bantuan sekrup pengatur.batang dan kumpulan lubang-lubang tersebut dibuat dari baja ynag sangat kut agar dapat menahan gesekan dari laju bahan yang sangat tinggi. Emulsifikasi terjaid pada saat bahan melewati lubang dan ketika bahan bergesekan dengan dinding yng mengelilingi batang. Disamping itu pegas yang terletak diatas batang dapat menghasilkan getaran mekanis yang berfrekuensi tinggi,sehingga dapat membuat cairan terdispersi (seperti metode ultrasonik).pada gambar 6-6 dapat dilihat salah satu model homogenzer yang banyak digunakan didalam industri. Pada homogeizer model ini,cairan yang akan diemulsikan dipaksa melalui lubang-lubang yang berukuran 10^-4 cm²dengan gaya yang berkisar antara 500-5000 psi.

Dibandingkan dengan gilingan koloid, homogenizer dapat menghasilkan partikel yang berukuran lebih kecil tetapi tidak seragam. Perbedaan lainnya adalah kenaikan temperature pada saat homogenisasi cukup rendah,yakni berkisar antara 10-30⁰F walaupun pada kejadian tertentu kenaikan temperature tersebut dapat mencapai 50-90⁰F,yakni tergantung pada tipe pompa yang digunakan menekan cairan. Pada umumnya pompa dengan system piston menyebabkan kenaikan temperature yang lebih rendah dengan pompa yang bergerigi.

Homogenizer dapat digunakan untuk mendispersikan cairan maupun pasta,karena tekanan pemasukannya tinggi maka viskositas dispersinya hanya mempunyai pengruh yang kecil terhadap laju pengeluarannya. Bila cairan atau pasta yang dimasukan telah dicampur dahulu, maka setelah homogenisasi akan dihasilkan suatu emulsi yang halus dengan partikel berukuran 0,1-0,2 mikron

d. Peralatan Ultrasonik

hasil pengembangan terakhir dibidang peralatan emulsi adalah peralatan ultrasonic. Peralatan ini cocok untuk membuat emulsi yang mempunyai viskositas rendah,tetapi alat ini dapat juga digunakan untuk membuat emulsi yang mempunyai viskositas tinggi sampai yng berbentuk pasta.

Gelombang ultrasonic dapat dihasilkan dengan tiga macam system,yaitu system mekanis,system yang menggunakan “magnetostrictive oscillator” dan system yang menggunakan “perzoelectrical oscillator” .dua system yang terakhir tidak umum digunakan untuk keperluan emulsifikasi, kecuali didalam proses pencucian dimana emulsifikasi ikut mengambil bagian, generator mekanis lebih banyak digunakan didalam industri pangan untuk keperluan emulsifikasi.

Bentuk generator mekanis yang digunakan untuk menghasilkan gelombang ultrasonic bagi keperluan emulsifikasi bahan pangan adalah “weige resonator”

Prinsip dari alat ini yaitu suatu pisau dengan bentuk mata runcing ditempatkan didepan mulut sebuah pipa. Cairan dipompa melalui pipa dan pancarannya menimpa mata pisau sehingga terjadilah getaran. Pisau tersebut secara normal terjepit pada satu atau lebih titik dan berensonansi pada frekuensi yang menghasikan gelombang ultrasonic didalam cairan.intentitasnya tidak terlalu besar tetapi cukup ,dan dekatdengan pisau terjadi rongga didalam cairan yang menyebabkan terjadi emulsifikasi. Cairan disuplai secara normal ke mulut pipa oleh sebuah pompa tipe bergerigi yang getaran biasanya berkisar 50-200 psi. frekuensi getaran biasanya berkisar 8-30 Khz dan ukuran partikel fase terdispersinya sekitar 1-2  mikron . peralatan ultrasonikyang dirancang untuk industri terdiri dari kerangka,penyemrot yang dapat diatur,penyemrot yang dipasang pisau penggetar dan bel rensonan.