Definisi pengemulsi atau agen pengemulsi

Juga disebut pengemulsi dan pengemulsi, pengemulsi adalah zat atau senyawa kimia yang digunakan untuk membantu menyiapkan dan menstabilkan emulsi. Emulsi adalah cairan seperti susu yang mengandung partikel kecil atau tetesan zat lain yang tidak larut dalam suspensi. Ini berarti bahwa mereka adalah zat yang mencegah cairan yang biasanya tidak bercampur menjadi fase yang mudah dibedakan dengan mata telanjang.

Emulsi sangat umum di berbagai bidang kehidupan sehari-hari, serta dalam kimia, biologi, dan ilmu lainnya. Banyak produk makanan yang kita konsumsi setiap hari adalah emulsi. Beberapa contoh umum adalah susu, es krim, mayones, mustard, dan vinaigrettes.

Di sisi lain, banyak cat juga merupakan emulsi antara air, minyak, dan pigmen anorganik. Semua emulsi ini membutuhkan penambahan zat pengemulsi untuk menjaga stabilitas. Jika tidak, mereka pada akhirnya akan terpisah menjadi dua fase berbeda.

Istilah pengemulsi berasal dari bahasa Latin emulsi yang, tergantung pada konteksnya, dapat dipahami sebagai diperah atau dicampur. Ini mengacu pada fakta bahwa susu adalah emulsi air dan lemak dengan protein dan gula terlarut dan juga fakta bahwa emulsi adalah campuran stabil dari cairan yang tidak dapat bercampur.

Jenis bahan pengemulsi

Pengemulsi dapat diklasifikasikan menurut tiga kriteria utama:

• Menurut muatan listriknya di media berair.
• Menurut kelarutannya atau keseimbangan hidrofilik/lipofilik
• Menurut gugus fungsi yang dikandungnya.

Jenis pengemulsi menurut muatan listriknya dalam media berair

Ketika dilarutkan dalam air, pengemulsi dapat mengionisasi sehingga menimbulkan empat jenis spesies kimia:

• Pengemulsi kationik: ini adalah pengemulsi yang memperoleh muatan positif ketika dilarutkan dalam air. Pengemulsi ini efektif pada pH asam tetapi tidak baik dalam larutan dengan konsentrasi garam yang tinggi, karena ion negatif garam cenderung menetralkan muatan positif pengemulsi, sehingga membatasi keefektifannya.
• Pengemulsi anionik: mereka sangat umum. Mereka membentuk ion bermuatan negatif dan sangat berguna dalam larutan dengan pH basa. Mereka juga tidak efektif dalam media dengan kandungan garam tinggi karena alasan yang sama seperti kationik.
• Pengemulsi non-ionik atau netral: seperti namanya, mereka tidak membentuk ion ketika dilarutkan dalam air. Keefektifannya tidak dipengaruhi oleh pH, ​​keberadaan garam atau keberadaan zat pengemulsi lainnya, itulah sebabnya mereka adalah beberapa yang paling banyak digunakan dalam industri, termasuk pengemulsi populer seperti mono dan digliserida.
• Pengemulsi amfoter: ini dapat memiliki muatan positif dan negatif dalam larutan berair, yang membuatnya berguna dalam berbagai nilai pH, dengan pengecualian pH yang sesuai dengan titik isoelektriknya. Lesitin kedelai adalah salah satu yang paling populer.

Jenis pengemulsi menurut kelarutannya atau keseimbangan hidrofilik/lipofilik

Pengemulsi dapat diklasifikasikan menurut skala yang menunjukkan seberapa larut dalam air atau larut dalam lemak. Skala ini, disebut keseimbangan hidrofilik/lipofilik (HLB), bergerak dari nol (0) menjadi sekitar dua puluh (20) dan memungkinkan, pada gilirannya, untuk mengklasifikasikan agen pengemulsi menjadi dua kelompok besar:

• Pengemulsi hidrofilik: Mereka memiliki HLB antara 10-18, sehingga jauh lebih larut dalam air daripada dalam minyak. Untuk alasan ini, interaksi terbesar terjadi dengan fase air, mengurangi tegangan permukaannya hingga hampir 0, yang memfasilitasi pembentukan emulsi minyak-dalam-air di mana air adalah fase kontinyu dan minyak terdispersi di dalamnya. tetesan kecil.
• Pengemulsi lipofilik: kebalikan dari pengemulsi hidrofilik. Mereka biasanya memiliki HLB antara 3 dan 6 dan karenanya lebih larut dalam minyak daripada air. Mereka digunakan untuk menyiapkan emulsi minyak terdispersi air.

Jenis pengemulsi menurut gugus fungsi yang dikandungnya

Ada berbagai macam pengemulsi dengan komposisi dan struktur yang berbeda dan untuk aplikasi yang berbeda. Dalam industri makanan saja, lebih dari 14 keluarga pengemulsi dapat dibedakan menurut gugus fungsi yang dikandungnya, di antaranya dapat disebutkan polisorbat, monogliserida, digliserida, dll.

Bagaimana cara kerja pengemulsi?

Pengemulsi adalah molekul amfifilik, yang berarti bahwa satu bagian molekul (ujung molekul polar atau ionik) bersifat hidrofilik (larut dalam air), sedangkan bagian lainnya bersifat hidrofobik atau, yang sama, lipofilik ( larut dalam lemak ) . Hal ini memungkinkan pengemulsi untuk berinteraksi dengan air dan lemak dan minyak pada saat yang bersamaan, sehingga selalu terletak di antara keduanya.

Efek bersihnya adalah bahwa zat pengemulsi mampu menurunkan tegangan permukaan pada antarmuka dua cairan yang tidak dapat bercampur, memungkinkan pembentukan tetesan yang lebih kecil dari fase terdispersi dalam fase kontinyu. Sederhananya, pengemulsi memfasilitasi pembentukan awal emulsi.

Selain itu, pengemulsi juga membantu menjaga emulsi tetap stabil. Ini dilakukan dengan mencegah tetesan kecil dari penggabungan melalui penggabungan untuk membentuk tetesan yang lebih besar yang akhirnya menyatu untuk memisahkan dua fase secara permanen dan dengan demikian memecahkan emulsi.

Cara pengemulsi mencapai ini tergantung pada jenis pengemulsi. Dalam kasus ionik (kationik atau anionik), ini dicapai dengan tolakan elektrostatik antara tetesan fase terdispersi yang ditutupi oleh lapisan molekul bermuatan sama. Dalam kasus lain, koalesensi dicegah oleh halangan sterik molekul pengemulsi yang tidak memungkinkan cairan dari satu tetes bersentuhan dengan tetes lainnya untuk melebur. Akhirnya, ada kasus di mana lapisan molekul air yang melekat kuat pada lapisan pengemulsi terbentuk, yang juga menyulitkan dua tetesan terdekat untuk bergabung.

Contoh pengemulsi

Referensi

Miller, R. (2016). Pengemulsi: Jenis dan Penggunaan. Ensiklopedia Pangan dan Kesehatan, 498–502. https://www.researchgate.net/publication/301702384_Emulsifiers_Types_and_Uses

Semuanya di Polimer (24 Juli 2020). Pengemulsi. Diperoleh dari https://todoenpolimeros.com/2020/07/24/emulsificantes/