Freeze drying atau pengeringan beku merupakan metode pengeringan yang banyak digunakan untuk mempertahankan kualitas produk buah.
Pada proses ini, produk berada dalam keadaan amorf, yang ditandai dengan atom atau molekul tersusun secara acak dan tidak teratur. Produk amorf cenderung mengalami perubahan reologi pada suhu tertentu, terutama pada suhu transisi gelas, di mana produk berubah dari keadaan padat (glassy) menjadi elastis (rubbery).
Mangga adalah salah satu buah yang sering menggunakan metode freeze drying. Buah ini mengandung karbohidrat dengan berat molekul rendah seperti sukrosa, fruktosa, dan glukosa, yang menyebabkan suhu transisi gelas rendah.
Selain itu, buah-buahan ini mudah menyerap uap air, yang berperan sebagai plasticizer, membuat produk lebih mudah mencapai kondisi elastis. Kondisi ini dapat menyebabkan perubahan fisik yang tidak diinginkan seperti kelengketan, keruntuhan, dan kristalisasi gula.
Oleh karena itu, penting untuk meningkatkan suhu transisi gelas agar produk freeze-dried memiliki karakteristik kerenyahan dan kering yang lebih stabil.
Salah satu bahan yang efektif untuk meningkatkan suhu transisi gelas adalah maltodekstrin. Maltodekstrin memiliki suhu transisi gelas yang tinggi, berkisar antara 100-243°C.
Namun, suhu transisi gelas juga dipengaruhi oleh aktivitas air, sehingga perlu dilakukan kajian mengenai isoterm penyerapan kelembapan pada campuran buah dan maltodekstrin.
Penelitian oleh Fongin et al. (2017) menunjukkan bahwa campuran pulp mangga dan maltodekstrin (DE 17-21) memiliki kurva isoterm penyerapan kelembapan tipe II pada suhu 25°C.
Jumlah air yang terserap oleh pulp mangga menurun seiring peningkatan fraksi maltodekstrin, karena maltodekstrin lebih tidak higroskopis dibandingkan pulp mangga. Nilai K dari penelitian ini mendekati 1, menunjukkan bahwa molekul air dalam multilayer sampel memiliki karakteristik yang sama dengan air cair.
Nilai C menunjukkan adanya ikatan kuat antara molekul air dengan monolayer sampel. Peningkatan fraksi maltodekstrin juga meningkatkan kadar air kritis dan aktivitas air kritis, menandakan resistensi yang lebih baik terhadap kerusakan fisik.
Suhu transisi gelas pulp mangga meningkat dari 48,9°C menjadi lebih tinggi seiring peningkatan fraksi maltodekstrin. Peningkatan ini lebih signifikan pada fraksi maltodekstrin 0,7 hingga 1,0. Penambahan maltodekstrin menyebabkan pulp mangga terperangkap, meningkatkan Tg karena molekul pulp sulit keluar.
Penelitian oleh Fongin et al. (2019) menunjukkan bahwa penambahan maltodekstrin pada larutan mangga juga meningkatkan suhu transisi gelas. Pada fraksi maltodekstrin 0,7 hingga 1,0, peningkatan Tg terjadi secara tajam.
Hal ini disebabkan oleh sifat amorf larutan mangga yang terperangkap oleh maltodekstrin, sehingga Tg menurun seiring peningkatan jumlah larutan mangga.
Mosquera et al. (2010) mempelajari pengaruh dua jenis maltodekstrin dengan DE berbeda pada pulp buah borojo. Kurva isoterm menunjukkan bahwa pulp borojo memiliki daya ikat air yang lebih rendah dibandingkan buah lain.
Penambahan maltodekstrin mengurangi higroskopisitas pulp borojo dan meningkatkan suhu transisi gelas. Pulp borojo murni memiliki Tg 70,094°C, sedangkan campuran dengan maltodekstrin memiliki Tg yang lebih tinggi.
Dari hasil penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa penambahan maltodekstrin pada produk pulp buah freeze-dried signifikan dalam meningkatkan suhu transisi gelas dan mengurangi penyerapan air.
Maltodekstrin meningkatkan resistensi produk terhadap kerusakan fisik seperti kelengketan dan keruntuhan, dengan meningkatkan kadar air kritis dan aktivitas air kritis.
Peningkatan suhu transisi gelas menunjukkan potensi maltodekstrin dalam memperbaiki stabilitas termal produk buah freeze-dried, yang penting untuk aplikasi komersial dalam teknologi pengeringan beku.
Baca Juga: Pemanfaatan Cookies dari Tepung Kacang Hijau dengan Penambahan Tepung Kulit Buah Naga Merah
Maltodekstrin dapat digunakan secara efektif untuk mengontrol sifat fisik dan mekanik produk berbasis buah, memberikan manfaat signifikan dalam menjaga kualitas dan kestabilan produk freeze-dried.
Hal ini penting untuk industri pangan yang mengandalkan teknologi freeze drying untuk mempertahankan kualitas dan nilai gizi produk buah.
Penulis: Rahmat Dhani Tri Wijaya
Mahasiswa S2 Ilmu Pangan IPB
Editor: Ika Ayuni Lestari
Bahasa: Rahmat Al Kafi
Ikuti berita terbaru di Google News
