struktur fisik bahan makanan

Di dunia produksi makanan, bentuk struktural makanan diproduksi dengan berbagai macam variasi. Setiap variasi bentuk memiliki fungsi yang berbeda-beda. Struktur makanan bisa terbentuk secara alami atau direkayasa di pabrik. Struktur fisik bahan makanan secara umum dibagi menjadi:

Struktur seluler: Sayuran, buah-buahan, dan makanan berprotein tinggi sebagian besar terdiri dari jaringan seluler. Karakteristik sel dan, lebih khusus lagi, sel dinding menentukan sifat reologi dan transportasi makanan seluler. Satu salah satu karakteristik khusus untuk makanan seluler adalah turgiditas atau tekanan turgor. Turgor adalah tekanan intraseluler yang dihasilkan dari perbedaan tekanan osmotik antara isi sel dan cairan ekstraseluler. Ini adalah faktor yang bertanggung jawab untuk tekstur buah dan sayuran yang renyah dan makanan ‘berdaging segar’ seperti daging dan ikan. Struktur makanan seluler juga dapat dibuat secara buatan.

Struktur berserat (fibrous): Struktur makanan yang terdiri dari benang-benang serat. Contoh paling jelas dari makanan berserat adalah daging. Struktur serat protein bertanggung jawab atas kekenyalan makanan berprotein tinggi. Penciptaan struktur serat buatan adalah tantangan utama pengembangan daging.

Gel: gel adalah sistem koloid homogen yang secara makroskopis terdispersi partikel (umumnya polimer seperti polisakarida atau protein) telah dikombinasikan dengan pelarut (umumnya air) untuk membuat padatan struktur semi-fixed. Gel biasanya diproduksi dengan melarutkan polimer terlebih dahulu dalam pelarut, kemudian mengubah kondisi (pendinginan, konsentrasi, cross-linking) sehingga kelarutan berkurang. Gel sangat penting dalam produksi yogurt, deserts susu, custard, tahu, selai, dan gula-gula. Stabilitas struktural makanan gel yang mengalami gaya geser dan jenis pengolahan tertentu (misalnya pembekuan- pencairan) merupakan pertimbangan penting dalam formulasi produk dan desain.

Emulsi: emulsi adalah campuran dari dua cairan yang tidak dapat bercampur, di mana salah satu cairan terdispersi sebagai butiran halus di lainnya. Dalam hal makanan, dua media cair, dalam banyak kasus, lemak dan air. Ada dua kemungkinan untuk emulsi yang terdiri dari minyak dan air:
a. Fase zat yang terdispersi adalah minyak (emulsi minyak dalam air/ OW-oil in water). Contohnya susu, krim, saus, dan saus salad.
b. Fase zat yang terdispersi adalah air (emulsi air dalam minyak/WO water in oil). Contohnya Mentega dan margarin.

Struktur emulsi minyak dalam air dan emulsi air dalam minyak.

Emulsi bukanlah sistem yang stabil secara termodinamika. Mereka tidak terbentuk secara spontan. Emulsi kation membutuhkan masukan energi (pencampuran, homogenisasi) dalam untuk memotong salah satu fase menjadi butiran-butiran kecil dan membubarkannya dalam fase kontinu. Emulsi cenderung pecah sebagai hasil dari koalesensi (peleburan tetesan dispersi menjadi yang lebih besar) dan creaming (pemisahan emulsi asli menjadi emulsi yang lebih pekat seperti krim, dan beberapa fase kontinu bebas). Emulsi distabilkan dengan bantuan bahan aktif yang dikenal sebagai emulsifier.

Busa (foam): busa adalah struktur seluler yang terdiri dari sel yang diisi gas (udara) dan cairan dinding sel. Karena gaya permukaan, busa berperilaku seperti padatan. Es krim pada dasarnya adalah busa beku, karena hampir setengah dari volumenya adalah udara. Busa dengan karakteristik spesifik (distribusi ukuran gelembung, kepadatan, kekakuan, stabilitas) adalah penting dalam minuman yang mengandung susu dan bir. Sebaliknya, Busa berlebihan yang spontan dari beberapa produk cair (misalnya susu skim) selama transportasi dan pemrosesan dapat menimbulkan masalah rekayasa yang serius. Busa yang tidak diinginkan dikendalikan oleh peralatan yang tepat, pemecah busa mekanis atau melalui penggunaan antibusa (pencegahan) dan agen penghilang busa kimia (pengurangan busa) seperti minyak dan senyawa berbasis silikon tertentu.

Bubuk: partikel padat yang berukuran 10 sampai 1000 mikrometer didefinisikan sebagai bubuk. Partikel yang lebih kecil secara konvensional disebut ‘debu’ dan partikel yang lebih besar disebut ‘butiran’ . Beberapa produk makanan dan bahan baku industri makanan adalah bubuk. Bubuk diproduksi dengan pengurangan ukuran, presipitasi, kristalisasi atau pengeringan semprot.