PGE vs Polysorbate 60 dalam Aerasi Es Krim: Perbedaan, Performa, dan Cara Memilih

Tanggal:2026-07-13

Baca:

Tekstur es krim dibangun di udara. Kelebihannya — volume udara yang dimasukkan selama pembekuan — menentukan apakah sendok itu ringan dan lembut atau padat dan berat. Mendapatkan udara masuk relatif mudah. Menjaga agar tetap stabil, didistribusikan secara merata, dan terkunci di tempatnya melalui produksi, distribusi, dan pengambilan adalah tugas sistem pengemulsi.

Dua pengemulsi paling sering muncul dalam aplikasi aerasi es krim:Poligliserol Ester Asam Lemak (PGE) danPolisorbat 60. Mereka mengatasi masalah yang sama melalui mekanisme yang berbeda, bekerja secara berbeda dalam kondisi pemrosesan yang berbeda, dan jarang merupakan pengganti langsung satu sama lain.

Artikel ini menjelaskan sifat kimia di balik masing-masing bahan, bagaimana pengaruhnya terhadap aerasi dan tekstur, dan cara menentukan mana — atau kombinasi mana — yang termasuk dalam formulasi Anda.

Apa yang Sebenarnya Dilakukan Setiap Pengemulsi dalam Es Krim

Sebelum membandingkan PGE dan Polisorbat 60, ada baiknya kita memahami apa yang sebenarnya dibutuhkan aerasi es krim dari pengemulsi.
Selama pembekuan dan pengadukan simultan dalam freezer terus menerus, ada dua hal yang harus terjadi secara berurutan:

Penggabungan udara: Gelembung udara harus dimasukkan dan distabilkan agar tidak langsung menyatu. Pengemulsi menurunkan tegangan antar muka pada antarmuka udara-air, membuatnya lebih mudah untuk membagi gelembung dan mempertahankannya.

Penggabungan sebagian lemak:Gumpalan lemak harus kehilangan sebagian membran pelindung alaminya dan berkumpul – sebagian, tidak seluruhnya – di sekitar gelembung udara. Jaringan lemak inilah yang memberikan bentuk es krim, ketahanannya terhadap pencairan yang cepat, dan kekencangan teksturnya. Penggabungan yang terlalu sedikit menyebabkan es krim menjadi basah dan berat; terlalu banyak dan menjadi mentega.

Kedua fungsi ini – stabilisasi udara dan destabilisasi lemak – berada dalam ketegangan. Pengemulsi yang menstabilkan antarmuka terlalu kuat mencegah destabilisasi lemak yang diperlukan untuk tekstur. Salah satu yang mendorong penggabungan lemak terlalu agresif menghasilkan tekstur mentega dan kasar.

PGE dan Polysorbate 60 mengatasi keseimbangan ini secara berbeda.

PGE: Ester Poligliserol Asam Lemak

Kimia

PGE diproduksi dengan mengesterifikasi gliserol terpolimerisasi (biasanya digliserol, trigliserol, atau lebih tinggi) dengan asam lemak — paling umum adalah asam stearat (C18:0) atau campuran asam lemak jenuh dari minyak sawit atau minyak inti sawit. Derajat polimerisasi dan rantai asam lemak mempengaruhi HLB dan perilaku fungsional.
PGE komersial untuk aplikasi es krim biasanya memiliki HLB 5–7, menempatkannya dalam kisaran pengemulsi W/O. Ini adalah padatan lilin pucat dengan titik leleh 55–65°C.
Penunjukan UE: E475. FDA: 21 CFR 172.854.

Bagaimana PGE Bekerja di Es Krim

Fungsi utama PGE dalam es krim adalahmempromosikan penggabungan parsial lemak — agregasi butiran lemak terkontrol yang membangun jaringan lemak di sekitar gelembung udara.
PGE sangat aktif di permukaan pada antarmuka lemak-air. Ini menggantikan membran protein susu asli dari permukaan globula lemak – terutama lapisan kasein dan protein whey yang secara alami melindungi globula lemak dan menjaganya tetap terpisah. Dengan melemahkan lapisan pelindung ini, PGE membuat butiran lemak lebih rentan terhadap penggabungan parsial ketika mereka bertabrakan selama pengadukan pembekuan.
Hasilnya adalah jaringan lemak yang berkembang dengan baik yang:

Menambatkan gelembung udara dengan kuat pada tempatnya
Memberikan es krim tekstur kering dan keras yang mempertahankan bentuknya dengan baik saat disendok
Mengurangi tingkat kehancuran
Menghasilkan rasa di mulut yang bersih dan tidak berminyak bila jaringan lemak terkontrol dengan baik

PGE sangat efektif dalam formulasi dengan kandungan lemak lebih tinggi (≥ 10%) dan dalam freezer kontinu yang menerapkan geseran yang cukup untuk mendorong tumbukan globula lemak. Hal ini kurang efektif pada es krim rendah lemak, karena tidak terdapat cukup lemak untuk membangun jaringan yang kuat.

Tingkat Penggunaan Khas

0,1–0,3% dari berat campuran. PGE ampuh — penggunaan berlebihan menghasilkan lemak yang tidak stabil secara berlebihan, sehingga menghasilkan tekstur mentega dan pemisahan lemak yang terlihat seperti rasa berminyak pada permukaan sendok.

Polisorbat 60: Polioksietilen (20) Sorbitan Monostearat

Kimia

Polisorbat 60 diproduksi dengan etoksilasi sorbitan monostearat dengan 20 mol etilen oksida. Rantai asam lemak asam stearat (C18:0) jenuh, dan rantai polietilen glikol memberikan hidrofilisitas yang kuat pada molekul — HLB 14.9, berada pada kisaran pengemulsi O/W. Ini adalah padatan lilin kuning pada suhu kamar.
Penunjukan UE: E435. FDA: 21 CFR 172.836.

Cara Kerja Polisorbat 60 dalam Es Krim

Fungsi utama Polisorbat 60 adalahstabilisasi udara — meningkatkan penggabungan dan retensi gelembung udara selama proses pembekuan.
Pada HLB 14.9, Polisorbat 60 larut dalam air dan bermigrasi ke antarmuka udara-air daripada antarmuka air-lemak. Ini menurunkan tegangan permukaan, mengurangi energi yang dibutuhkan untuk membagi gelembung udara, dan membentuk lapisan penstabil di sekitar sel udara yang menolak penggabungan.
Polisorbat 60 juga mempunyai efek sekunder pada penggabungan parsial lemak — ia bersaing dengan protein susu pada permukaan globula lemak dan dapat menggantikan sebagian protein tersebut, namun efek ini lebih lemah dan kurang tepat sasaran dibandingkan mekanisme perpindahan PGE. Kontribusi utamanya adalah pada sisi udara dari sistem udara-lemak-air.
Hasil praktis Polysorbate 60 dalam es krim:

Penggabungan udara lebih cepat dan lengkap selama pembekuan
Distribusi sel udara yang lebih seragam dan halus
Pencapaian overrun yang lebih baik pada kandungan lemak tertentu
Peningkatan keseragaman tekstur antar batch
Kekencangan sedikit lebih rendah dibandingkan dengan PGE pada dosis setara

Mengapa Polisorbat 60 Daripada Polisorbat 80?

Dalam es krim, Polisorbat 60 umumnya lebih disukai daripada Polisorbat 80 meskipun nilai HLBnya hampir sama (14,9 vs 15,0). Perbedaannya terletak pada rantai asam lemaknya: Polisorbat 60 menggunakan asam stearat jenuh, sedangkan Polisorbat 80 menggunakan asam oleat tak jenuh tunggal.
Rantai jenuh dalam Polisorbat 60 membentuk lapisan antarmuka yang lebih kaku dan teratur pada antarmuka udara-air pada suhu es krim (−5 hingga −8°C selama pembekuan terus menerus). Kekakuan ini menghasilkan sel udara yang lebih stabil dan berkontribusi terhadap tekstur yang lebih baik selama umur simpan produk. Rantai tak jenuh Polisorbat 80 lebih cair pada suhu ini, menghasilkan lapisan antar muka yang lebih lembut dan sedikit kurang stabil — suatu keuntungan dalam topping kocok (yang tidak memerlukan struktur kaku) namun merupakan kerugian dalam es krim.

Tingkat Penggunaan Khas

0,05–0,2% dari berat campuran. Polisorbat 60 efektif pada tingkat yang lebih rendah dibandingkan PGE karena kelarutannya yang tinggi dalam air dan migrasi cepat ke antarmuka selama pemrosesan.

Perbandingan Langsung

Properti	PGE	Polisorbat 60
Dasar kimia	Ester asam lemak poligliserol	Sorbitan monostearat teretoksilasi
Asam lemak	Stearat / campuran jenuh	Asam stearat (C18:0)
nilai HLB	5–7	14.9
Keadaan fisik	Lilin padat	Lilin padat / tempel
Antarmuka utama	Air lemak	Udara-air
Fungsi utama	Penggabungan sebagian lemak	Stabilisasi dan overrun udara
Efek pada tekstur	Lebih kencang, lebih kering, retensi bentuk lebih baik	Sel udara yang lebih halus, peningkatan overrun
Efek pada ketahanan terhadap lelehan	Efek positif yang kuat	Efek positif sedang
Efektivitas rendah lemak	Terbatas	Lebih efektif dibandingkan PGE
Sensitivitas terhadap overdosis	Tinggi (tekstur mentega)	Sedang
Tingkat penggunaan tipikal	0,1–0,3%	0,05–0,2%
penunjukan UE	E475	E435
Referensi FDA	21 CFR 172.854	21 CFR 172.836

Mengapa Kebanyakan Es Krim Menggunakan Keduanya

Dalam es krim komersial, PGE dan Polisorbat 60 hampir selalu digunakan bersamaan — bukan karena satu saja tidak cukup, namun karena keduanya mengatasi bagian berbeda dari masalah yang sama.
PGE mendorong penggabungan sebagian lemak — membangun jaringan lemak yang memberi es krim ketahanan terhadap lelehan. Polisorbat 60 menstabilkan sel udara — meningkatkan overrun dan distribusi udara. Bersama-sama, mereka menghasilkan es krim dengan tekstur yang lebih baik, overrun yang lebih konsisten, ketahanan terhadap lelehan yang lebih baik, dan stabilitas struktural yang lebih baik dibandingkan jika dilakukan sendiri-sendiri.
Kombinasi ini juga memberikan tingkat fleksibilitas formulasi yang berguna. Rasio antara PGE dan Polysorbate 60 dapat disesuaikan untuk mengubah keseimbangan antara kekencangan dan keringanan:

Rasio PGE yang lebih tinggi: Tekstur lebih kencang, retensi bentuk lebih baik, overrun lebih rendah. Cocok untuk es krim scooping premium yang ditampilkan pada suhu sekitar.
Rasio Polisorbat 60 yang lebih tinggi: Overrun lebih tinggi, tekstur lebih ringan, penggabungan udara lebih cepat. Cocok untuk es krim dengan porsi lembut, es krim ringan, atau produk ekonomis yang banyak dikonsumsi.

Sistem kombinasi ini biasanya digunakan bersama dengan mono- dan digliserida (GMS atau DMG), yang memberikan kontrol permukaan lemak tambahan dan berkontribusi memperlambat proses pelelehan. Sistem tiga komponen — GMS/DMG + PGE + Polisorbat 60 — merupakan standar dalam produksi es krim freezer kontinyu komersial.

Skenario Aplikasi

Es Krim Scooping Premium (≥ 10% lemak, produk susu berkualitas tinggi)

Sistem yang direkomendasikan: PGE 0,1–0,2% + Polisorbat 60 0,05–0,1% + DMG 0,1–0,15%
Es krim tinggi lemak mendapat manfaat paling besar dari efek pembangunan jaringan lemak PGE. Kandungan lemak menyediakan substrat yang cukup untuk penggabungan parsial yang kuat. DMG mengontrol laju penggabungan dan mencegah destabilisasi berlebihan. Polisorbat 60 mendukung keseragaman sel udara. Tingkat pengemulsi total: 0,25–0,45%.

Es Krim Ekonomis (6–8% lemak, pengganti sebagian susu)

Sistem yang direkomendasikan: Polisorbat 60 0,1–0,2% + GMS 0,1–0,2%, dengan PGE opsional 0,05–0,1%
Kandungan lemak yang lebih rendah membatasi efektivitas PGE. Polisorbat 60 mengambil peran lebih besar dalam stabilisasi udara. GMS atau DMG memberikan kontrol permukaan lemak. Tingkat pengemulsi total: 0,2–0,4%.

Makanan Penutup Beku Rendah Lemak (<5% lemak)

Sistem yang direkomendasikan: Polisorbat 60 0,1–0,2% + sistem penstabil (karagenan, getah kacang belalang, getah guar)
Pada kandungan lemak yang sangat rendah, penggabungan sebagian lemak tidak cukup untuk membangun struktur yang bermakna. Mekanisme struktur utama bergeser ke sistem penstabil hidrokoloid. Polisorbat 60 mendukung penggabungan udara; PGE memberikan kontribusi yang kecil pada tingkat lemak ini dan sering kali diabaikan.

Sajikan Lembut

Sistem yang direkomendasikan: Polisorbat 60 0,05–0,15% + RUPS 0,1–0,15%
Servis lunak memerlukan overrun yang cepat selama penarikan pada suhu yang lebih tinggi (−4 hingga −6°C vs. −8 hingga −10°C untuk hardpack). Stabilisasi udara Polysorbate 60 yang efisien sangat cocok untuk hal ini. PGE dapat menghasilkan destabilisasi lemak yang berlebihan pada suhu gambar soft-serve.

Pertimbangan Pemrosesan

Pasteurisasi: Baik PGE maupun Polisorbat 60 stabil pada kondisi pasteurisasi standar HTST (72°C selama 15 detik) dan UHT (135°C selama 2–4 detik). Tidak ada yang memerlukan penanganan khusus selama perlakuan panas.
Homogenisasi: Kedua pengemulsi tersebut menyerap permukaan globula lemak selama homogenisasi, menggantikan sebagian protein susu asli. Hal ini mengkondisikan gumpalan lemak untuk menyatu sebagian selama pembekuan. Homogenisasi dua tahap (tahap pertama 10–15 MPa, tahap kedua 3–4 MPa) merupakan standar dan kompatibel dengan kedua pengemulsi.
Penuaan: Campuran harus disimpan pada suhu 4°C selama 4–24 jam sebelum dibekukan. Penuaan memungkinkan pengemulsi untuk sepenuhnya menyeimbangkan permukaan globula lemak dan lemak untuk menyelesaikan kristalisasinya — keduanya diperlukan untuk penggabungan parsial yang efektif selama pembekuan. Mengurangi waktu penuaan di bawah 4 jam biasanya menurunkan tekstur, apa pun pilihan pengemulsinya.
Kondisi freezer terus menerus: Suhu barel freezer, suhu penarikan, dan kecepatan dasher semuanya mempengaruhi tingkat penggabungan parsial lemak. Destabilisasi lemak PGE lebih sensitif terhadap parameter ini dibandingkan efek stabilisasi udara Polysorbate 60. Jika variasi tekstur batch-to-batch terjadi meskipun formulasinya konsisten, kondisi freezer harus diselidiki bersamaan dengan dosis pengemulsi.

Status Peraturan

Peraturan	PGE	Polisorbat 60
Amerika Serikat (FDA)	21 CFR 172.854	21 CFR 172.836
Bahan tambahan makanan UE	E475	E435
JECFA (WHO/FAO)	ADI didirikan	ADI didirikan
Batas es krim pada umumnya (UE)	5.000 mg/kg	1.000 mg/kg

Perhatikan bahwa tingkat maksimum yang diizinkan UE berbeda secara signifikan antara keduanya: PGE memiliki tingkat yang diizinkan lebih tinggi (5.000 mg/kg) dalam es krim dibandingkan Polisorbat 60 (1.000 mg/kg). Pada tingkat penggunaan komersial pada umumnya, keduanya masih berada dalam batas, namun formulasi yang beroperasi mendekati batas atas kisaran Polisorbat 60 harus memverifikasi kepatuhan terhadap batas kategori makanan yang berlaku.

Mendiagnosis Masalah Tekstur Es Krim yang Umum

Masalah	Penyebab Lebih Mungkin	Penyesuaian
Overrun rendah, tekstur padat	Stabilisasi udara tidak memadai	Tingkatkan Polisorbat 60; periksa kondisi penuaan dan freezer
Tekstur basah dan berat (tidak kering)	Penggabungan parsial lemak tidak mencukupi	Tingkatkan dosis PGE atau DMG
Tekstur mentega atau berminyak	Lemak yang terlalu tidak stabil	Mengurangi PGE; periksa tekanan homogenisasi
Ketahanan leleh yang buruk	Jaringan lemak lemah	Meningkatkan PGE + DMG; verifikasi kandungan dan jenis lemaknya
Sel udara yang besar dan tidak rata	Penggabungan udara yang buruk	Tingkatkan Polisorbat 60; periksa viskositas campuran dan kecepatan freezer
Inkonsistensi tekstur dari batch ke batch	Variabilitas lot pengemulsi atau penyimpangan freezer	Audit pengemulsi CoA; periksa suhu barel dan gambar suhu

Sumber PGE dan Polisorbat 60

PGE dan Polysorbate 60 tersedia dari beberapa pemasok, namun kualitas produk bervariasi sehingga tidak selalu terlihat pada CoA standar. Untuk PGE, tingkat polimerisasi gliserol dan profil asam lemak keduanya mempengaruhi HLB dan kinerja fungsional – dan keduanya dapat bervariasi jika kontrol produksi tidak konsisten. Untuk Polisorbat 60, komposisi asam lemak, kandungan sisa polietilen glikol, dan nilai peroksida semuanya mempengaruhi kinerja antarmuka dan stabilitas oksidatif.

CHEMSINO telah memasok pengemulsi — termasuk PGE, Polisorbat 60, GMS, dan DMG — kepada produsen es krim di Asia, Timur Tengah, dan Eropa selama lebih dari satu dekade. Pengemulsi adalah satu-satunya bisnis kami. Artinya, tim teknis kami bekerja dengan sistem pengemulsi es krim setiap hari — bukan sesekali — dan dapat membantu dalam pemilihan pengemulsi, optimalisasi dosis, dan pemecahan masalah tekstur atau ketidakkonsistenan berlebih yang dapat ditelusuri ke sistem pengemulsi.

Setiap batch dikirimkan dengan Sertifikat Analisis lengkap yang mencakup profil asam lemak, HLB, bilangan asam, bilangan penyabunan, bilangan peroksida, dan kelembapan. Sampel dan lembar data teknis tersedia sebelum komitmen pembelian apa pun.

kembali

Yang Terakhir: Analisis zat aditif pada roti panggang

07 2022 Aug

Yang Berikutnya: Panduan Spesifikasi Bubuk Krim Kocok

08 2026 Jul

Blog Terkait

Span 60 vs Span 80: Properti, Fungsi & Aplikasi

22 Oct 2025

Blog ini menjelaskan perbedaan utama antara Span 60 (Sorbitan Monostearate) dan Span 80 (Sorbitan Monooleate), termasuk sifat fisiknya, aplikasi umum dalam makanan, kosmetik, dan obat-obatan, pedoman penyimpanan dan penanganan, serta pertimbangan peraturan. Panduan ini juga memberikan panduan dalam memilih pengemulsi yang tepat untuk formulasi Anda dan tip praktis untuk kinerja optimal.

Karakteristik dan Aplikasi Bubuk Gel Kue dalam Pembuatan Kue

09 May 2025

Bubuk gel kue (pengemulsi/zat pembusa) meningkatkan aerasi, memperbaiki tekstur, dan memperpanjang kesegaran kue. Ideal untuk kue bolu, kue kering, dan makanan penutup, produk ini memastikan hasil yang lembut dan lembab dengan struktur dan umur simpan yang lebih baik. Yang harus dimiliki oleh produsen makanan profesional.

Sorbitan Tristearate E492 dalam Cokelat: Kegunaan, Manfaat dan Aplikasi

07 Sep 2026

Sorbitan Tristearate (E492) adalah pengemulsi makanan yang dapat digunakan untuk membantu meningkatkan perilaku sistem coklat, terutama jika diperlukan manajemen fase lemak dan kinerja pemrosesan yang lebih baik.