ILMU DAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN SUSU


Susu didefinisikan sebagai sekresi lakteal, praktis bebas dari kolostrum, yang diperoleh melalui pemerahan sempurna dari seekor atau lebih sapi yang sehat. Susu-susu yang dihasilkan oleh hewan yang lain, biasanya disebutkan spesies hewannya, misalnya susu kambing, susu kerbau, susu kuda, dan sebagainya. Beberapa bangsa sapi yang dikenal sebagai penghasil susu yaitu Holstein-Friesian, Ayrshire, Guerensey, Jersey, dan Brown Swiss.

Sebagai bahan pangan, susu dapat diolah menjadi berbagai macam produk yang mempunyai nilai ekonomi maupun gizi yang sangat tinggi. Kandungan gizi susu yang sangat tinggi juga merupakan media yang ideal bagi pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroorganisme sehingga apabila terkontasminasi menyebabkan susu cepat rusak atau terjadi penurunan kualitas, dan bahkan dapat menjadi media penularan penyakit.

Kesehatan susu (milk hygiene)  yaitu usaha-usaha untuk mendapatkan susu yang bersih dan sehat sejak dari produsen (sapi) dan memperthankan kondisi tersebut hingga ke konsumen, sangat diperlukan untuk mencegah terjadinya kerugian-kerugian tersebut.
 
TEKNOLOGI PENGOLAHAN SUSU SAPI
ILMU DAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN SUSU

KOMPOSISI SUSU

Komponen utama penyusun susu adalah air, protein, lemak, laktosa, dan mineral. Komposisi komponen-komponen tersebut bervariasi antara bangsa sapi. Selain bangsa, komposisi susu juga dipengaruhi antara lain oleh interval pemerahan, stadium laktasi, musim, umur, penyakit, pakan dan sebagainya. 

1. Lemak

Lemak yang terdapat di dalam susu (milk fat) berbentuk globula-globula (bulatan-bulatan) yang sangat kecil dengan diameter antara 0,1 sampai 20 µm (rata-rata 3 µm). Setiap globula dikelilingi oleh membran protein (fosfolipoprotein) yaitu lecithin, yang melekat erat sehingga mempertahankan kesetabilan emulsi.

Lemak susu tersusun atas asam-asam lemak, fosfolipid, dan sterol. Asam-asam lemak susu terutama trigliserida, yaitu asam oleat, palmitat, miristat, stearat, butirat, kaproat, kaprilat, kaprat, dan laurat. Fosfolipid terdiri atas lecithin, cephalin, dan spingomyelin.  Sedangkan sterol yang terdapat di dalam lemak susu terutama kolesterol.

Bagian susu yang dikurangi globula-globula lemaknya disebut sebagai plasma susu. Plasma susu serupa dengan skim, yaitu susu yang telah diambil krimnya melalui proses separatisasi krim dengan alat ˮcream separatorˮ.

Krim merupakan bagian susu yang banyak mengandung lemak. Kandungan yang utama di dalam skim yaitu protein. Krim hasil separatisasi dengan ˮcream separatorˮ kadar lemaknya sekitar 18 – 25%, disebut sebagai ˮlight creamˮ atau ˮsingle creamˮ atau ˮtable creamˮ.

2. Protein

Protein utama susu yaitu kasein, laktalbumin, dan laktoglobulin. Laktalbumin dan laktoglobulin disebut juga sebagi protein whey. Whey merupakan cairan sisa pembuatan keju, serupa dengan serum susu, yaitu plasma susu yang diambil kaseinnya.

Kasein merupakan protein yang paling banyak yaitu sekitar 80%, dan hanya terdapat di dalam susu ( tidak ditemukan pada bahan makanan yang lain). Kasein berupa misel-misel (misel kasein) yaitu ikatan antara kasein, kalsium, fosfat, sitrat, dan air. Kasein relatif tahan terhadap panas, sedangkan oleh asam, rennin, ataupun alkohol kuat, kasein terprisipitasi.

Susu yang asam, ikatan dalam misel kasein menjadi tidak kuat sehingga akan terpresipitasi saat dipanaskan, atau saat uji alkohol. Laktalbumin merupakan protein utama dari whey. Jumlah laktalbumin mencapai sekitar 18% dari total protein di dalam susu.

Laktalbumin tidak dikoagulasikan oleh rennin, tetapi dikoagulasikan oleh panas (suhu 700C atau lebih). Laktoglobulin di dalam susu sekitar 0,05 – 0,07% dari total protein. Laktalbumin bertindak sebagai carrier antibody (immunoglobulin). Fraksi protein yang berkaitan dengan immunoglobulin disebut laktoferin.

3.Laktosa

Laktosa atau gula susu merupakan satu-satunya karbohidrat dalam susu, dan hanya terdapat di dalam susu (tidak ditemukan dalam bahan makanan yang lain). Laktosa merupakan disakarida yang terdiri dari glukosa dan galaktosa. Laktosa mudah terurai oleh aktivitas bakteri sehingga terbentuk asam laktat yang menyebabkan rasa asam dari susu. Di dalam usus, laktosa dihidrolisa oleh enzim lactase (β-galaktosidase) menjadi glukosa dan galaktosa.

Bagi individu atau orang-orang tertentu, enzim lactase di dalam mukosa ususnya (usus halus) sangat kurang sehingga sebagian besar laktosa dalam susu yang diminum tidak terurai menjadi glukosa dan galaktosa, dan saat masuk ke dalam kolon diurai oleh bakteri yang ada di dalam kolon menjadi asam laktat, sehingga menyebabkan gangguan atau sakit perut (kram, mual, diare) yang disebut sebagai ˮlactose intoleranceˮ.


4. Mineral

Semua mineral yang essensial bagi manusia terdapat di dalam susu. Mineral major meliputi : Potasium, Kalsium, Khlorin, Fosfor, Sodium, Magnesium, dan Sulfur. Trace mineral meliputi : Iron, Copper, Iodin, Bromin, Mangaan, Cobalt, Flourin, dan Zinc.


5. Vitamin

Susu mengandung vitamin-vitamin yang larut dalam lemak maupun yang larut di dalam air. Vitamin yang larut dalam lemak meliputi vitamin A, D, E, dan K, sedangkan yang larut dalam air yaitu vitamin B dan C. Vitamin B meliputi thiamin (B1), riboflavin (B2), niacin, asam pantotenat (B3), asam folat, biotin, piridoksin (B6), dan vitamin B12.


6. Pigmen

Susu mengandung pigmen yang larut dalam lemak yaitu karoten dan xantofil, dan pigmen yang larut dalam air yaitu laktoflavin. Karoten merupakan penyebab utama warna kuning lemak susu, dan banyak terkandung di dalam hijauan.


SIFAT-SIFAT FISIK SUSU

a. Viskositas

Susu mempuyai viskositas sedikit lebih kental dari pada air, karena adanya bahan kering yang terlarut atau terdispersi di dalamnya. Pada hakekatnya susu merupakan larutan koloidal, dimana air sebagai media dispersi dari konstituen-konstituen di dalamnya. Terdapat 3 dispersi :

1. Dispersi kasar (emulsi) → lemak.
2. Dispersi koloidal → kasein dan laktoglobulin.
3. Dispersi molekuler → laktosa, garam-garam mineral dan laktalbumin.

b. Berat Jenis

Berat jenis susu berkisar antara 1,027 sampai 1,035 (rata-rata 1,032), pada susu15,50C. Lebih besarnya berat jenis susu dari pada air (BJ air 1,000) karena proporsi total bahan kering bukan lemak lebih besar dari pada proporsi lemaknya, dimana berat jenis masing-masing penyususn bahan kering bukan lemak lebih besar dari 1,000. BJ lemak  0,930. BJ laktosa 1,666.  BJ protein 1,346. BJ mineral 4,120.

SIFAT-SIFAT ORGANOLEPTIK SUSU

1. Warna

Warna normal susu bervariasi dari putih kebiruan hingga putih kekuningan. Hal ini dipengaruhi antara lain oleh kadar lemak, kadar bahan kering bukan lemak (solid non-fat), bangsa dan jenis hewan, pakan, dan ukuran globula-globula lemak. Warna putih terutama disebabkan oleh globula-globula lemak dan misel-misel kasein. Substansi yang memberikan warna kuning terutama karoten yang ada dalam lemak. 

Susu sapi Guerensey dan Jersey berwarna lebih tua (lebih kekuningan) dari pada susu sapi Holstein dan Ayrshire, karena sapi Guerensey dan Jersey lebih dapat mentransfer karoten dari pakan ke dalam lemak susunya dan ukuran globula-globula lemaknya lebih besar. Susu sapi lebih kuning dari pada susu kerbau, karena karoten pada susu sapi dapat mencapai 30 µg/g, sedangkan dalam susu kerbau hanya 0,25 – 0,48 µg/g.

Susu yang berwarna putih kebiruan terjadi karena kadar lemak dan bahan kering bukan lemaknya rendah. Pada pemalsuan susu, misalnya ditambah air menyebabkan kadar bahan keringnya turun sehingga warnanya kebiruan.

2. Flavor

Flavor merupakan kombinasi antara rasa dengan aroma. Flavor asli susu tidak jelas, ada yang mengatakan enak dan sedikit manis. Rasa manis disebabkan oleh laktosa, rasa gurih disebabkan oleh protein dan lemak, sedangkan rasa asin disebabkan oleh garam-garam mineral. Apabila terjadi rasa asam dan rasa pahit menunjukkan penyimpangan (abnormal/off-flavor). 

Meskipun susu normal mempunyai sedikit asam, tetapi tidak cukup untuk dirasakan oleh kelenjar rasa. Rasa asam dapat dirasakan bila keasamannya mencapai 0,3%. Hal ini menunjukkan terbentuknya asam laktat oleh aktivitas mikroorganisme.

Susu dengan kadar lemak 3 – 5% mempunyai flavor yang lebih baik dari pada yang kadar lemaknya tinggi. Biasanya susu yang kadar lemaknya tinggi memiliki kadar laktosa rendah.

Penyimpangan flavor atau defek flavor disebut juga off-flavor. Off-flavor susu dikelompokkan menjadi 4, yaitu :

1. Off-flavor dari pakan, misalnya flavor tumbuhan alfalfa, garlic (bawang),  dan sebagainya.

2. Off-flavor dari perubahan biokimiawi:
    a. Oksidasi flavor, misalnya kontak dengan Copper, dan Iron.
    b. Sunlight flavor, karena terkena sinar matahari.
    c. Rancid flavor, oleh aktivitas bakteri lipolitik.

3. Off-flavor dari kondisi sapi, misalnya rancid flavor dan salty flavor,  terjadi karena masa laktasi yang lanjut (masa kering yang terlambat)  dan pada sapi yang menderita mastitis.

4. Off-flavor dari lingkungan, misalnya cowy flavor (flavor seperti sapi) ataupun barny flavor (flavor kandang).

BAKTERIOLOGI SUSU

Meskipun pemerahan dan penanganan susu dilakukan secara higienes, biasanya susu tetap mengandung sejumlah bakteri. Kontaminasi dapat terjadi sejak di dalam kelenjar susu ataupun setelah di luar.

Mikroorganisme yang berada di dalam kelenjar susu dapat berasal dari luar tubuh yang masuk melalui saluran putting (terutama Micrococci), ataupun dari dalam tubuh sapi yang masuk ke dalam kelenjar susu bersama aliran darah, misalnya bakteri penyebab  TBC, brucellosis, mastitis, dan sebaginya.

Sumber kontaminasi setelah di luar tubuh, antara lain badan sapi (bagian luar ambing atau puting), udara (debu), peralatan persusuan dan pekerja (pemerah ataupun yang menangani susu).

Badan sapi dapat menjadi sumber kontaminasi beberapa bakteri, terutama Escherichia coli dari kotoran kandang atau tinja, dan Aerobacter aerogenes dari tanah. Udara atau debu dapat sebagai sumber kontaminasi beberapa bakteri dan jamur.

Mikroorganisme yang terdapat di dalam atau pada peralatan persusuan dapat berasal dari sisa-sisa susu yang tertinggal atau dari air yang digunakan untuk mencuci. Bakteri yang yang sering ditemukan yaitu Streptococcus lactis. Pencemaran mikroorganisme ke dalam susu dari pekerja dapat melalui tangan, pakaian, dan bahkan udara pernafasan.

PERUBAHAN-PERUBAHAN SUSU SEGAR OLEH MIKROORGANISME

Oleh aktivitas mikroorganisme, susu mengalami perubahan-perbahan. Secara berturut-turut, perubahan tersebut melalui 4 periode, yaitu periode germecidal, souring, netralisasi, dan putrefaksi.

1. Periode Germecidal

Segera setelah susu diperah, dalam beberapa jangka waktu tertentu tidak ada pertumbuhan mikroorganisme, bahkan dapat terjadi pengurangan jumlah (pertumbuhan mikroorganisme dalam fase lag). Hal tersebut disebabkan adanya enzym dalam susu yang menghambat atau bahkan membunuh mikroorganisme, terutama laktenin. Periode germicidal berlangsung beberapa jam, dan pada suhu yang rendah dapat berlangsung sekitar 24 jam.

2. Periode Souring (Pengasaman)

Segera setelah periode germicidal berakhir, maka mikroorganisme mulai tumbuh. Mikroorganisme yang paling dominan yaitu bakteri pembentuk asam laktat dari laktosa, terutama Streptococcus lactis. Setelah keasamannya cukup tinggi, bakteri tersebut terhambat perkembangannya, dan bakteri yang lebih tahan asam akan berkembang, terutama Lactobacillus. Pertumbuhan terhenti setelah keasamannya mencapai kurang lebih 1%.

3. Periode Netralisasi

Dalam keadaan keasamannya yang tinggi, dimana bakteri terhambat pertumbuhannya, maka jamur (kapang) dan ragi (yeast) akan berkembang dengan memanfaatkan asam dan membentuk alkali, sehingga keasamannya kembali turun (menjadi netral).

4.Periode Putrefaksi (Pembusukan)

Setelah susu kembali ke keadaan netral atau sedikit alkalis, maka bakteri dorman (yang tetap hidup tetapi tidak berkembang) dalam suasana asam, akan berkembang kembali. Bakteri yang utama adalah bakteri yang mengurai protein (kasein) sehingga terjadi pembusukan.

BAKTERI-BAKTERI PENTING DALAM SUSU

Berdasarkan perubahan-perubahan yang diakibatkannya, bakteri yang biasa ditemukan di dalam susu dikelompokkan :

1. Bakteri Pembentuk Asam Laktat
Terutama adalah Streptococcus lactis dan Lactobacillus. Bakteri-bakteri tersebut mengurai laktosa menjadi asam laktat.

2. Bakteri Pembentuk Gas
Terutama Escherichia coli dan Aerobacter aerogenes. Selain menghasikan asam, bakteri tersebut menghasilkan gas, seperti CO2 dan H2S.

3. Bakteri Proteolitik
Terutama Bacillus subtilis dan Streptococcus liquefaciens. Bakteri  tersebut mengurai protein terutama kasein sehingga menyebabkan pembusukan dan rasa pahit.

4. Bakteri Pembentuk Lendir
Beberapa bakteri dalam pertumbuhannya menhasilkan lendir, salah satu yang sering ditemukan di dalam susu yaitu Alcaligenes viscous.

5. Bakteri Lipolitik
Terutama Pseudomonas flourescens dan Achromobacter lipolyticum. Bakteri-bakteri tersebut merombak lemak menjadi asam-asam lemak dan gliserol. Asam lemak, termasuk asam  lemak volatil sehingga menimbulkan bau rancid (tengik).

PEMERIKSAAN SUSU

Pemeriksaan susu dilakukan dengan tujuan :

1. Melindungi kesehatan masyarakat luas, terutama menyangkut penularan penyakit melalui susu.

2. Melindungi konsumen dari tindakan pemalsuan.

3. Untuk klasifikasi dan penentuan kualitas susu (milk grading).

Pemeriksaan susu yang dilakukan di labortorium meliputi keadaan, susunan, dan kemungkinan adanya pemalsuan susu. Cara pemeriksaan susu di Indonesia, didasarkan pada Surat Keputusan Direktur Jenderal  Peternakan No. 17/Kpts/DJP/Deptan/83 Tentang Syarat-syarat, Tata Cara Pengawasan dan Pemeriksaan Kwalitas Susu Produksi Dalam Negeri.

Pemeriksaan Keadaan Susu, meliputi :

1. Warna, bau, rasa, dan kekentalan dilakukan secara organoleptik.

2. Kebersihan dilakukan dengan metode penyaringan.

3. Keasaman dilakukan dengan uji didih, uji alkohol, dan uji titrasi dengan metode Sokhlet Henkel.

4. Angka reduktase dilakukan dengan uji reduktase methylen blue atau resazurin.

5. Angka katalase dilakukan dengan uji katalase menggunakan larutan hidrogen peroksida.

6. Kadar sedimen dilakukan dengan tabung tromdorf.

7. Angka kuman dilakukan secara pemupukan dengan metode Koch.

8. Pemanasan/pasteurisasi/sterilisasi dilakukan dengan uji storch atau uji fosfatase.

9. Uji antibiotic/pestisida/hormone dan farmasetik lainnya.

Pemeriksaan Susunan Susu, meliputi :

1. Berat jenis dilakukan dengan laktodensimeter.

2. Kadar lemak dilakukan dengan metode Gerber.

3. Kadar protein dilakukan dengan metode Keyldahl.

4. Kadar bahan kering tanpa lemak diperhitungkan menurut metode  Fleischmann.

5. Angka refraksi dilakukan dengan refraktometer.

6. Titik beku dilakukan dengan kryoskop.

Pengujian terhadap kemungkinan adanya pemalsuan dengan penambahan bahan lain atau pengurangan komponen susu dilakukan dengan metode yang sesuai dengan pemalsuannya.

PENGOLAHAN SUSU

Susu dapat diolah menjadi berbagai macam produk susu yang memiliki nilai gizi dan nilai ekonomi yang tinggi. Proses-proses yang biasa dilakukan sebelum ataupun dalam pengolahan susu antara lain straining/filtrasi, klarifikasi, separatisasi krim, homogenisasi, pasteurisasi, dan sterilisasi.

Straining atau filtrasi adalah tindakan untuk menghilangkan kotoran yang berukuran relatif besar yang terdapat di dalam susu, misalnya kotoran kandang, pasir, bulu, dan sebagainya. Hal ini dilakukan dengan proses penyaringan.

Klarifikasi yaitu tindakan untuk menghilangkan kotoran yang berukuran sangat kecil yang kemungkinan terdapat di dalam susu, misalnya sel-sel debris, leukosit, dan bahkan beberapa bakteri. Hal ini dilakukan dengan alat yang disebut Clarifer.

Separatisasi krim yaitu pemisahan krim dari susu atau pemisahan antara krim dengan skim. Tidakan ini dilakukan untuk tujuan tertentu, misalnya untuk pembuatan mentega, susu skim kental maupun bubuk, dan sebagainya. Krim (susu atas) merupakan bagian susu yang banyak mengandung lemak, sedangkan skim (susu bawah) merupakan bagian susu yang banyak mengandung bahan kering tanpa lemak.

Antara krim dengan skim dapat dipisahkan karena memiliki berat jenis yang berbeda. Berat jenis krim rata-rata 0,930 dan berat jenis skim rata-rata 1,036. Separatisasi krim dapat dilakukan dengan cara yang sederhana ataupun dengan alat yang disebut ˮCream separator”. Prinsip kerja alat cream separator yaitu dengan tenaga sentrigugal (pusingan).

Krim hasil pemisahan dengan cream separator kandungan lemaknya 20-25%. Cara pemisahan krim secara sederhana yaitu susu didiamkan selama beberapa waktu tertentu (dalam susu dingin) sehingga bagian yang banyak mengandung lemak (krim) akan berada di atas, sedangkan skim berada di bagian bawah. Selanjutnya dapat dipisahkan.

Keuntungan pemisahan krim dengan cream separator antara lain :
1. Lemak yang tertinggal di dalam skim sangat sedikit (sekitar 0,5%)
2. Krim yang diperoleh sangat halus dan bebas dari kotoran
3. Memerlukan waktu yang singkat.

Homogenisasi merupakan tindakan untuk memperkecil dan menyeragamkan ukuran atau diameter globula-globula lemak susu. Globula-globula lemak susu mempunyai ukuran yang tidak seragam, yaitu bervariasi antara 4-8 µm. Setelah mengalami homogenisasi diperoleh globula-globula yang berukuran lebih kecil dan merata, yaitu kira-kira kurang dari 2 µm.

Alat yang digunakan yaitu Homogenizer. Prinsip kerja dengan alat ini yaitu susu dipaksa melewati suatu lubang yang kecil dengan tekanan 5000 psi (pound persquare inch), sehingga globula lemak yang besar pecah menjadi bagian-bagian kecil.

Homogenisasi banyak dilakukan dalam pembuatan produk-produk susu kental (evaporated milk), ice cream mix, pembuatan keju, atau produk susu yang diperdagangkan sebagai susu homogenisasi.

Pengaruh homogenisasi :

1. Globula-globula lemak menjadi stabil sehingga tidak terjadi penggumpalan lemak maupun pemisahan krim, karena terbentuknya fat liquid.

2. Viskositas susu bertambah, karena lebih banyak kasein yang diabsorbsi oleh globula-globula lemak.

3. Rasa susu lebih gurih dan lebih mudah dicerna.

4. Susu menjadi lebih mudah rancid (tengik) karena lebih mudah terpengaruh enzim lipolitik. Untuk mencegah terjadinya ranciditas, susu terlebih dahulu dipasteurisasi atau segera dipasteurisasi setelah dihomogenisasi.

Pasteurisasi adalah perlakuan dengan panas pada suhu dan jangka waktu tertentu yang cukup untuk membunuh semua mikroorganisme pathogen tanpa menimbulkan perubahan yang bertarti baik flavor maupun komposisi susu.

Dalam pasteurisasi dimungkinkan beberapa bakteri tetap hidup (bakteri nonpatogen). Umumnya, dengan pasteurisasi semua kapang (jamur) dan khamir (ragi) mati, sedangkan bakteri 95-99% mati. Terdapat 2 metode pasteurisasi susu, yaitu :

1. Holding processes atau Low Temperature Long Time, yaitu pemanasan pada suhu rendah waktu lama, yaitu suhu sekitar 62,8°C sampai 65,6°C selama 30 menit.

2. Flash pasteurization atau High Temperature Short Time, yaitu pemanasan pada suhu 71,7°C sampai 74,4°C selama 15 detik.

Susu yang telah dipasteurisasi harus segera didinginkan hingga suhu 7,2°C, atau lebih rendah lagi untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme yang tahan terhadap pasteurisasi. Selain itu harus dilindungi dari terjadinya kontaminasi.

Perkembangan dari cara pasteurisasi High Temperature Short Time yaitu yang dikenal dengan proses UHT (Ultra High Temperature). Pada proses ini pemanasan dilakukan pada suhu 125°C selama 15 detik kemudian dilanjutkan hingga suhu 131°C selama 1,5 detik.

Dengan proses tersebut semua mikroorganisme mati, sehingga dikenal juga sebagai sterilisasi. Proses UHT dapat mengakibatkan perubahan perubahan komposisi susu, yaitu hilangnya beberapa asam askorbat, asam folat, vitamin B12 dan thiamin. Juga meningkatnya denaturasi protein hingga 70%, terutama laktoglobulin. (Baca juga : Cara Mencegah dan Mengatasi Induk Babi Tidak Mau Menyusui Anaknya).

Semoga Bermanfaat

0 Response to "ILMU DAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN SUSU"

Post a Comment

- Berkomentarlah dengan sopan dan bijak sesuai isi konten.
- Dilarang menyisipkan iklan, link aktif, promosi, spam, dan sebagainya.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel