Hidrokoloid: Pengertian, Karakteristik, dan Sumber Hidrokoloid

Pengertian Hidrokoloid

Hidrokoloid merupakan komponen polimer yang berasal dari sayuran, hewan, mikroba atau komponen sintetik yang umumnya mengandung gugus hidroksil. Komponen polimer ini dapat larut dalam air, mampu membentuk koloid, dan dapat mengentalkan atau membentuk gel dari suatu larutan. Hidrokoloid: polisakarida dan peptida (termasuk turunannya) di dalam bidang industri digunakan sebagai pengental, gelling agent, penstabil, pengemulsi, penghambat pembentukan kristal es dan gula, pengendali pelepasan rasa pada produk pangan, dan sebagainya. Hidrokoloid dapat digunakan sebagai pengganti lemak pada produk pangan. Penggunaan hidrokoloid yang tinggi dapat ditemukan pada daging tiruan, pangan fungsional, serta produk rendah lemak dan tinggi serat.

Terdapat berbagai jenis hidrokoloid potensial yang dapat diekstrak dan dimanfaatkan sebagai bahan tambahan pangan dan nonpangan untuk meningkatkan kualitas produk. Ekstraksi hidrokoloid dapat dilakukan secara fisik, kimia, dan biokimiawi. Beberapa jenis hidrokoloid dapat diekstrak dari beberapa bagian komponen tanaman seperti akar, biji, buah, umbi dan cangkang. Hidrokoloid dapat digunakan sebagai bahan tambahan yang berfungsi memperbaiki kualitas produk pangan. Hal ini terkait dengan kemampuan hidrokoloid menyerap air dengan mudah dan membentuk gel. Kemampuan tersebut juga dapat dimanfaatkan dan diimplementasikan dalam pembutan produk nonpangan, di antaranya produk farmasi, pelapis yang dapat dimakan (edible film), bioplastik, dan bahan perekat.

Karakteristik Hidrokoloid

Hidrokoloid mempunyai struktur rantai yang mengandung banyak gugus hidroksil sehingga membuat hidrokoloid mempunyai karakteristik yaitu mudah menyerap air. Terdapatnya sejumlah besar gugus hidroksil pada hidrokoloid menyebabkan meningkatnya afinitas hidrokoloid untuk mengikat molekul air sehingga disebut sebagai senyawa hidrofilik. Hidrokoloid memiliki karakteristik spesifik, tergantung pada struktur rantai dan gugus fungsional yang terdapat di dalamnya (Fardiaz 1989). Hidrokoloid dapat menunjukkan sifat-sifat koloid yang menghasilkan dispersi yang merupakan perantara antara larutan dan suspensi (Joel et al, 2018).

Pada umumnya hidrokoloid mampu membentuk gel dalam air dan bersifat reversible, yaitu meleleh jika dipanaskan dan membentuk gel kembali jika didinginkan. Pembentukan gel adalah fenomena penggabungan atau pengikatan silang rantai-rantai polimer sehingga terbentuk jala tiga dimensi bersambung. Selanjutnya, jala menangkap atau mengimobilisasikan air di dalamnya dan membentuk struktur yang kuat dan kaku. Sifat pembentukan gel ini beragam dari suatu jenis hidrokoloid ke jenis lainnya, bergantung pada jenisnya. Gel mempunyai sifat seperti padatan, khususnya elastisitas dan kekakuan (Herawati, 2018). Dalam pembentukan gel, proses pemanasan dengan suhu yang lebih tinggi dari suhu pembentukan gel dapat mengakibatkan polimer dalam larutan random coil (acak). Apabila suhu tersebut diturunkan akan mengakibatkan polimer membentuk struktur double helix (pilinan ganda) dan apabila penurunan suhu tersebut terus terjadi akan mengakibatkan polimer terikat silang secara kuat dan bertambahnya bentuk heliks akan membenuk agregat yang berperan membentuk sel gel yang kuat. (Glicksman 1983). Pembentukan agregat tersebut dapat terus terjadi apabila poses diteruskan dan gel akan mengerut sambil melepaskan air. Proses terakhir disebut sineresis (Fardiaz, 1989).

Karakteristik spesifik yang dimiliki hidrokoloid dipengaruhi oleh keberadaan suatu kation dan anion serta struktur dasar maupun gugus fungsional yang terkandung dalam masing-masing jenis hidrokoloid. Selain itu, struktur kimia dan gugus fungsional juga mempengaruhi sinergisitas dari hidrokoloid dengan komponen bahan lainnya terkait dengan bahan baku utama yang digunakan dalam suatu produk (Herawati, 2018). Salah satu contoh adalah sinergisitas hidrokoloid dengan enzim pektinase sebagai penstabil pada nektar jambu biji (Krumreich et al.,2018). Contoh yang lain adalah sinergisitas beberapa hidrokoloid dengan pati dan tepung. CMC (Carboxy Methyl Cellulose) dapat bersinergi untuk menaikkan potensi pembentukan pasta pada tepung jagung, gandum, dan kentang (BeMiller 2011). Fanta dan Christianson (1996) membuat campuran beberapa pati dan hidrokoloid yang diolah mengunakan alat jet cooker dan drum drier, dimana dihasilkan campuran maizena dengan guar gum dan glukomanan yang tidak dapat membentuk gel

Sumber Hidrokoloid

Hidrokoloid dapat diperoleh dari berberapa sumber. Li dan Nie (2016) membagi sumber bahan baku hidrokoloid ke dalam lima bagian, yaitu tanaman, hewan, Alga, mikroba, dan sintetis.

Tabel 1. Sumber Hidrokoloid dan Contohnya