Pernahkah terpikirkan bagaimana saus tomat terkadang sulit mengalir keluar dari botol kaca, kemudian saat diberikan pukulan pada bagian bawah botol dalam keadaan terbalik, tiba-tiba saus itu tumpah terlalu banyak?
Bagaimana yogurt menjadi lebih cair saat diaduk, namun kembali kental saat dibiarkan diam? Atau bagaimana saat meminum yogurt, terksturnya terasa pas—tidak cair seperti air, namun tidak juga terlalu padat seperti puding?
Fenomena-fenomena ini bukanlah sekadar persoalan yang biasa terjadi sehari-hari di dapur semata, melainkan contoh nyata prinsip dari suatu bidang ilmu yang disebut reologi.
Pemahaman terkait karakteristik aliran suatu produk menjadi sangat penting dalam industri pangan. Hal inilah yang dipelajari dalam reologi. Reologi tidak hanya penting untuk menjamin kenyamanan konsumsi, melainkan juga untuk mendukung efisiensi dalam pengolahan, pengemasan, hingga pengendalian mutu.
Meski tidak sering terlihat, ilmu ini seperti bekerja di balik layar, memastikan produk pangan yang dihasilkan tidak hanya enak, namun juga praktis dan stabil.
Apa itu Reologi?
Reologi merupakan cabang ilmu fisika yang mempelajari hubungan antara gaya yang diberikan terhadap respons deformasi (perubahan bentuk) atau aliran (flow) pada suatu bahan, baik cair, setengah padat, maupun pasta. Dalam konteks pangan, reologi membantu menjelaskan mengapa suatu produk pangan dapat terasa lembut, kental, atau justru sulit digerakkan/dituangkan.
Cairan seperti air dan minyak disebut fluida Newtonian, yaitu fluida yang memiliki viskositas (kekentalan) yang tetap saat diberi gaya.
Namun, produk pangan tidak selalu bersifat cair sesuai fluida Newtonian atau padat secara absolut, banyak juga produk pangan yang termasuk dalam fluida non-Newtonian, dimana viskositasnya dapat berubah tergantung gaya atau waktu.
Reologi dalam Produk Pangan Sehari-hari
Terdapat banyak sekali produk pangan yang tanpa kita sadari ternyata menunjukkan perilaku reologi yang menarik dan fungsional, seperti saus tomat, yogurt, madu, mayones atau salad dressing, serta es krim.
Saus tomat yang tidak dapat mengalir dengan sendirinya saat botol diposisikan dalam kondisi terbalik menandakan bahwa produk ini memiliki yield stress, yaitu gaya awal minimum yang dibutuhkan supaya dapat mulai mengalir.
Yogurt yang saat diam memiliki tekstur kental dan lembut namun berubah menjadi lebih cair saat dikocok atau diminum, menandakan bahwa produk ini memiliki sifat tiksotropik, yaitu viskositasnya menurun saat diberi gaya geser/shear rate (seperti diaduk) dan akan meningkat kembali secara perlahan saat diam.
Madu yang memiliki viskositas sangat tinggi (sangat kental) namun tetap dapat mengalir jika dituangkan secara perlahan menunjukkan bahwa produk tersebut memiliki sifat fluida pseudoplastik, yaitu viskositasnya akan menurun saat diberikan gaya geser.
Namun berbeda dengan yogurt, viskositas madu akan langsung kembali meningkat seperti semula saat gaya gesernya dihentikan.
Mayones atau salad dressing yang biasanya memiliki tekstur kental supaya dapat menempel di produk pangan namun tetap dapat dituang dengan mudah juga memiliki sifat reologi tertentu yang dapat menjaga keseimbangan antara viskositas dan kemudahan mengalirnya.
Es krim yang memiliki tekstur padat supaya tidak cepat meleleh namun harus cukup lembut saat disendok juga menggunakan prinsip reologi dalam proses pembuatannya.
Baca Juga: Evaluasi Reologi Pada Susu Sapi Fermentasi ASI dan Susu Unta Sterilisasi
Aplikasi Reologi dalam Industri Pangan
Prinsip-prinsip reologi telah diaplikasikan secara luas pada berbagai tahapan produksi pangan, seperti formulasi produk, proses pengolahan, serta pemastian stabilitas produk.
Pada formulasi produk, reologi dapat membantu menentukan tekstur minuman kental seperti smoothies atau salad dressing, yang sangat bergantung pada karakteristik aliran bahan. Selanjutnya pada proses pengolahan, efisiensi proses pemompaan, pemanasan, serta pengisian ke dalam kemasan sangat dipengaruhi oleh perilaku aliran bahan.
Misalnya jika cairan terlalu kental, cepat atau lambat dapat menyebabkan penyumbatan di pipa atau nozzle (mulut pipa) sehingga aplikasi ilmu reologi dapat sangat membantu.
Kemudian pada pemastian stabilitas produk, reologi juga digunakan untuk mengevaluasi viskositas selama penyimpanan. Produk seperti saus atau selai dapat mengalami sineresis, atau terpisahnya cairan dari produk semi padat, jika sifat reologinya tidak stabil.
Reologi tidak hanya dapat membantu menjaga stabilitas produk, namun jika formulasi yang tepat sudah ditemukan, maka produsen juga dapat menjaga konsistensi kualitas dari produk pangan tersebut meskipun diproduksi dalam waktu yang berbeda.
Karenanya, penambahan penstabil dalam produk pangan tidak hanya bertujuan untuk memperbaiki tekstur, melainkan juga memperpanjang umur simpan, menjaga penampilan, dan meningkatkan persepsi sensorik.
Seiring berkembangnya tren pangan fungsional dan makanan berbasis nabati, banyak produsen mencari alternatif bahan baku seperti protein nabati, serat pangan, serta pati termodifikasi. Bahan-bahan ini membawa tantangan tersendiri dalam hal tekstur dan kestabilan aliran.
Reologi menjadi alat penting dalam merancang struktur mikro dan tekstur makro produk, tanpa mengorbankan sensasi makan maupun nilai gizinya.
Reologi juga penting dalam pengembangan teknologi pencetakan makanan 3D (3D food printing), pembuatan minuman berbusa, dan bahkan pangan untuk penderita disfagia (gangguan menelan) yang membutuhkan viskositas tertentu agar aman dikonsumsi.
Bagaimana Reologi Diukur?
Pemahaman mengenai sifat aliran bahan pangan sangat penting untuk dapat menerapkannya dalam produk pangan. Beberapa alat yang dapat digunakan untuk mengukur reologi bahan pangan yaitu viskometer dan reometer. Viskometer dapat digunakan untuk mengukur viskositas cairan sederhana seperti sirup atau minyak.
Sementara itu, reometer merupakan alat yang lebih canggih karena selain dapat mengukur viskositas, dapat juga digunakan untuk mengukur beberapa parameter lainnya seperti yield stress dan modulus elastis.
Data yang diperoleh dari alat-alat tersebut kemudian dapat digunakan dalam formulasi produk baru, reformulasi resep, serta pengujian stabilitas selama penyimpanan.
Baca Juga: Pentingnya Evaluasi Karakteristik Reologi Suatu Produk Bahan Pangan
Ilmu yang Mengalir di Balik Setiap Gigitan
Reologi mungkin tidak sepopuler nutrisi atau keamanan pangan di mata konsumen, tetapi dampaknya terasa nyata dalam setiap sendok makanan yang kita nikmati.
Meski terdengar teknis, reologi memiliki peran besar dalam memastikan makanan yang kita konsumsi sehari-hari terasa pas di mulut, mudah digunakan, dan tetap stabil hingga masa kadaluarsa.
Dari yogurt yang tidak terlalu kental atau encer, hingga es krim yang dapat lumer di lidah, semuanya diatur oleh sains yang diam-diam bekerja di balik dapur industri: reologi.
Dengan memahami dinamika aliran dalam produk pangan, industri pangan tidak hanya dapat meningkatkan kualitas, tetapi juga membuka jalan menuju inovasi pangan yang lebih presisi, efisien, dan digemari konsumen.
Penulis: Aisyah Fridannisa
Mahasiswa PS Ilmu Pangan, Pascasarjana IPB University
Editor: Ika Ayuni Lestari
Bahasa: Rahmat Al Kafi
Referensi
Martínez‐Padilla LP. 2024. Rheology of liquid foods under shear flow conditions: Recently used models. Journal of Texture Studies. 55(1):e12802.
Zheng, H. 2019. Introduction: Measuring Rheological Properties of Foods. Dalam: Joyner, H. (eds) Rheology of Semisolid Foods. Food Engineering Series. Springer, Cham. hlm 3-30. doi:10.1007/978-3-030-27134-3_1.
Ikuti berita terbaru di Google News
