Proses Pembentukan Kristal

1. Kristalisasi

2. Kristalisasi merupakan peristiwa yang menunjukkan beberapa fenomena yg berbeda berkaitan dengan pembentukan struktur kristal. • Kristal terdapat dalam berbagai bahan alami mulai dari bebatuan sampai bahan pangan • Berbagai bahan organik dapat membentuk kristal seperti gula, lemak, protein, dan pati. • Bahan anorganik seperti air dan garam

3. Ketika kristal terbentuk, molekul-molekul suatu senyawa saling mengatur diri membentuk pola yg teratur dalam suatu matriks tertentu.

4. Proses Kristalisasi Prinsip pembentukan kristal adalah : • Kondisi lewat jenuh untuk suatu larutan seperti larutan gula atau garam • Kondisi lewat dingin untuk suatu cairan atau lelehan (melt) seperti air atau lemak.

5. Untuk membentuk kristal, fase cairan (liquid) harus melewati kondisi kesetimbangan dan menjadi lewat jenuh (untuk larutan) atau kondisi lewat dingin (untuk lelehan). • Kondisi tersebut dapat tercapai melalui pendinginan di bawah titik leleh suatu komponen (misalnya air) atau melalui penambahan sehingga dicapai kondisi lewat jenuh (misalnya garam dan gula)

6. Ketika suatu cairan atau larutan telah jenuh, terdapat termodinamika yang mendorong kristalisasi. Molekul-molekul cenderung membentuk kristal karena pada bentuk kristal, energi sistem mencapai minimum. • Selama nukleasi atau pembentukan inti kristal, molekul dalam wujud cair mengatur diri kembali dan membentuk klaster yg stabil dan mengorganisasikan diri membentuk matriks kristal.

7. Pertumbuhan kristal berlanjut sampai semua molekul membentuk kristal dan sistem mencapai kesetimbangan. • Ketika kesetimbangan telah tercapai, perubahan masih tetap dapat terjadi pada struktur kristalin selama penyimpanan dalam waktu lama • Hal ini sering terjadi pada produk pangan karena suhu dan kelembaban relatif lingkungan produk pangan dapat berubah-ubah selama transportasi, distribusi, dan penyimpanan.

8. Kristalisasi dalam produk pangan • 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.

9. Komponen bahan pangan yg terutama berperan membentuk kristal adalah air, gula, alkohol, lemak, dan pati. • Elemen pembentuk struktur dalam produk pangan seperti sel udara kristal, dan globula lemak berperan penting dalam menentukan umur simpan produk pangan. • Elemen struktural juga menentukan sifat reologi (seperti kekerasan, kekakuan, kerenyahan) dan berkontribusi terhadap sifat organoleptik (seperti kecepatan leleh, efek pendinginan).

10. Skema hubungan struktur kristal dengan kondisi pengolahan dan komposisi serta kualitas produk pangan

11. Produk pangan yang mengandung kristal

12. Produk pangan yg mengalami penurunan mutu akibat kristalisasi

15. Tahapan Kristalisasi • Pembentukan inti kristal Selama kristalisasi dapat terjadi tiga tipe pembentukan inti kristal, yaitu : • Pembentukan inti kristal tipe homogen - Molekul dalam larutan terbentuk secara bersamaan, baik berupa moleul tunggal maupun berupa uint molekul yg berikatan sebagai suatu gugus. Gugus tsb kemudian terbentuk terus menerus dalam larutan lewat jenuh atau lewat dingin. Pembentukan inti krstal tipe ini berlangsung tanpa bantuan senyawa asing di dalam larutan

16. b. Pembentukan inti kristal tipe heterogen • Inti kristal tipe heterogen terdiri dari beberapa senyawa yg berbeda. • Pembentukan inti kristal heterogen berlangsung sebelum pembentukan inti kristal homogen • Adanya zat asing, seperti zat pengotor, mampu mempercepat pembentukan inti kristal

17. c. Pembentukan inti kristal tipe sekunder • Terjadi ketika kristalit berukuuran kecil dipindahkan dari permukaan kristal yg telah terbentuk dan berperan sebagai inti kristal yg baru. • Mekanisme yg dilakukan melalui kontak antara satu kristal dengan kristal lainnya melalui pengadukan dalam tangki agitasi.

18. Beberapa parameter yg mempengaruhi terbentuknya inti kristal • Kondisi lewat dingin larutan • Semakin dingin larutan waktu induksi (waktu yg diperlukan sampai inti kristal terbentuk) akan semakin pendek. b. Suhu • Penurunan suhu akan menginduksi pembentukan kristal secara cepat. c. Sumber inti kristal - Inti yg terbentuk pada pembentukan tipe heterogen memiliki kecendrungan mempercepat kristalisasi

19. c. Viskositas • Ketika viskositas meningkat akibat menurunnya suhu dan meningkatnya konsentrasi larutan, proses pembentukan inti kristal akan terbatasi. Hal ini disebabkan berkurangnya pergerakan molekul pembentuk inti kristal dan terhambatnya pindah panas sebagai energi pembetukkan inti kristal

20. d. Kecepatan Pendinginan • Pendingingan yg cepat akan menghasilkan inti kristal yg lebih banyak dibandingkan pendinginan lambat e. Kecepatan agitasi - Proses agitasi mampu meningkatkan laju pembentukan inti kristal. Agitasi menyebabkan pindah massa dan pindah panas berjalan lebih efisien.

21. f. Bahan tambahan dan pengotor • bahan-bahan tambahan dapat berperan untuk membantu atau menghambat pembentukan inti kristal g. Densitas massa kristal - Jumlah kristal yg terdapat dalam satu unit volume yg terdapat dalam larutan akan berpengaruh pada tingkat pertumbuhan setiap kristal.

22. Pemisahan • Penyaringan • Sentrifugasi • Pengendapan

23. Terima kasih......