Teknologi pengolahan susu terus berkembang dari waktu ke waktu. Pada awal abad 19 merupakan era uji coba pengolahan susu menjadi produk olahan seperti susu fermentasi, susu pasteurisasi, susu kental dan susu bubuk. Produk tersebut selanjutnya dikembangkan, terutama melalui variasi penggunaan bahan dan teknologi proses pengolahannya. Akhirnya kini telah dihasilkan ratusan produk olahan susu dan diprediksi akan terus berkembang di masa mendatang.

Susu memang sangat potensial untuk diolah dan digunakan sebagai ingridien pangan, karena susu mengandung zat gizi lengkap dengan berbagai jenis senyawa kimia di dalamnya. Berbagai senyawa tersebut berperan menentukan karakteristik susu dan produk olahannya. Pada umumnya susu mengandung lemak 3,5-5,5%, protein 3,0-4,0%, karbohidrat (laktosa) 4,5-5,0% dan abu (mineral) 0,6-0,8%. Komponen utama ini telah dapat dipisahkan dan diisolasi dari susu, serta layak digunakan untuk ingridien. Pada Tabel 1 disajikan berbagai jenis produk olahan yang dapat dibuat dari susu dan komponennya.

Penggunaan susu utuh (whole milk)

Susu utuh (whole milk) sebagian diolah dan dimanfaatkan dalam bentuk susu cair (fluid milk) dan sebagian lainnya diolah sebagai susu bubuk atau produk lain (Tabel 1). Produk olahan susu cair berupa susu pasteurisasi dan susu steril atau susu UHT (ultra high temperature) kini makin bervariasi dengan flavor tertentu dan penggunaan kemasan yang menarik. Bahkan tak kalah menggugah selera ketika produk tersebut dikombinasikan dengan bahan-bahan seperti, ekstrak teh, ekstrak kopi, atau jus buah menjadi produk minuman berbasis susu (milk-based beverages).

Seiring dengan perkembangan teknologi proses dalam 3 dekade terakhir, produk susu cair kian banyak diproduksi dan dikonsumsi. Kalangan anak-anak pada umunya cukup menyukai dan banyak mengonsumsinya. Konsumsi produk susu cair di Amerika Serikat dan Kanada hampir mencapai 40% dari total produksi susu (Goff and Griffiths, 2005).
Produk susu bubuk dan susu formula juga dikenal banyak jenis dan jumlahnya. Kepraktisan dan daya awet yang tinggi menjadikan produk tersebut banyak diminati.

Konsumen utamanya adalah anak-anak dan bayi pasca mengonsumsi ASI (air susu ibu). Namun begitu, konsumsi susu bubuk juga menjangkau kalangan usia remaja dan dewasa terutama produk formula khusus seperti untuk ibu hamil, lansia, atau untuk orang yang perlu tambahan zat gizi tertentu. Beberapa kelompok susu bubuk formula yang kini banyak dikembangkan antara lain: ditambahkan probiotik dan prebiotik, diperkaya asam lemak omega-3, diperkaya laktoferin, diperkaya kalsium, atau diperkaya kalsium sekaligus rendah lemak.

Pertimbangan terhadap pembatasan konsumsi lemak dan kolesterol oleh sebagian masyarakat, menuntut industri untuk menyediakan produk olahan susu rendah lemak (low fat milk products). Bahkan penggunaan susu tanpa lemak (skim) sebagai ingridien semakin luas, termasuk penggunaan konsentrat/ isolat protein susu dan fraksi-fraksinya untuk pengembangan produk pangan baru.

Penggunaan protein susu

Protein susu terdiri atas dua kelompok protein, yaitu kasein (sekitar 80%) dan whey (20%). Kasein memiliki 4 fraksi protein yang meliputi αs1–kasein, αs2–kasein, β-kasein, dan κ-kasein; sedangkan whey memiliki beberapa fraksi protein berupa β-laktoglobulin, α-laktalbumin, albumin, imunoglobulin, proteose dan pepton. Konsentrasi masing-masing jenis protein tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.

Penggunaan protein susu sebagai ingridien pangan pada umunya dipertimbangkan atas beberapa hal berikut, yaitu sifat fungsional protein, nilai gizi produk dan manfaat khusus bagi kesehatan. Beberapa sifat fungsional protein yang berpengaruh penting terhadap karakteristik produk pangan mencakup antara lain:
Pertama, sebagai pembentuk gel atau menunjang proses gelasi (gelation). Protein kasein mudah mengalami gelasi pada kondisi pH 4,6 atau dikombinasikan dengan penambahan enzim proteolitik, misalnya renin. Protein whey juga dapat membentuk gel dengan kondisi pH sekitar netral (6,5-8) dan disertai proses pemanasan (> 600C), serta bila perlu dengan penambahan garam, baik bervalensi satu atau dua. Pembentukan gel protein whey dan fraksinya dikomparasikan berdasarkan kekuatan gel (gel strength) nya dapat dilihat pada Tabel 3. Berdasarkan sifat ini kasein dapat digunakan untuk pembuatan keju, sedangkan protein whey untuk ingridien produk sosis, keju analog, puding, cake dan confectionary.

Kedua, sebagai pembentuk atau penstabil emulsi, karena protein susu memiliki gugus asam amino hidrofilik dan hidrofobik yang memungkinkan mengikat air disatu sisi dan mengikat molekul lemak disisi lain. Interaksi antara lemak dan protein dalam sistem emulsi yang mantap sangat dipengaruhi oleh pH. Kondisi pH yang sesuai untuk setiap jenis protein berbeda, tetapi secara umum ada pada kisaran pH sedikit asam. Berdasarkan sifat ini protein whey dapat untuk ingridien es krim, produk bakery (cakes, pastry), sosis, produk formula, dan minuman berbasis susu.

Ketiga, sebagai pembentuk buih. Dalam hal ini tidak semua protein mampu membentuk buih yang mantap, tetapi protein whey dilaporkan mampu membentuk buih yang baik dan mantap. Sifat ini dimanfaatkan pada pembuatan produk whipping cream, es krim dan cakes.

Di samping pemanfaatan kasein dan whey berdasarkan sifat fungsionalnya, protein tersebut mempunyai asam amino esensial lengkap, serta keduanya dikenal sebagai komponen bioaktif susu. Dalam kasein dan whey mengandung peptida dengan aktivitas biologis yang dapat mempengaruhi proses fisiologi dan metabolisme tubuh. Regester et al. (1997) melaporkan pemanfaatan senyawa bioaktif protein kasein dan whey antara lain:

(a). Peptida kasein sebagai aditif pangan untuk memberikan manfaat spesifik bagi kesehatan.
(b) Peptida kasein murni untuk pengobatan diare (casomorphins), sakit gigi dan tulang (phosphopeptides), dan imunodefisiensi (immunopeptides).
(c). Bubuk protein whey sebagai bahan pencegah penyakit (prophylactic) atau sebagai ingridien pangan klinis dengan manfaat berspektrum luas untuk meningkatkan kekebalan dan pencegahan penyakit.
(d). Fraksi protein whey dan peptida-peptidanya sebagai ingridien pangan dan produk kesehatan.

Laktoferin
sebagai ingridien

Laktoferin bukan protein murni, tetapi merupakan senyawa kompleks glikoprotein di dalam susu dengan konsentrasi sekitar 0,2 g/l. Di dalam ASI, kandungan laktoferin mencapai sekitar 0,5-2 g/l dan di dalam kolostrum konsentrasinya mencapai sepuluh kali lipat dibanding ASI. Laktoferin dapat berfungsi sebagai senyawa antimikroba (Naidu, 2000; Alvarez and Ji, 2003), karena mampu mengikat logam (besi) yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan mikroba. Laktoferin dapat membunuh bakteri gram negatif kelompok coliform dan beberapa bakteri gram positif.

Naidu (2000) melaporkan bahwa laktoferin mempunyai peranan penting dalam proses absorbsi zat besi di dalam usus. Ketersediaan biologis dari zat besi (Fe), Zn dan Mn pada ASI lebih tinggi di banding susu dan susu formula. Hal ini disebabkan karena adanya laktoferin yang relatif tinggi didalam ASI yang mampu memfasilitasi penyerapan Fe dan Mn didalam usus.

Laktoferin dapat menjadi aditif pangan yang potensial untuk memberi manfaat kesehatan dan sebagai antimikroba untuk keamanan produk pangan. Laktoferin mulai digunakan sebagai ingridien pada susu formula untuk bayi, serta pada produk pangan fungsional dan produk kesehatan. Di Amerika Serikat, laktoferin masih dalam pertimbangan untuk dimasukkan dalam GRAS. Di Eropa laktoferin telah diproduksi oleh the Dairy Hygiene Directive 92/46 dan dapat ditambahkan pada makanan dengan pertimbangan penambahan gizi. Di Jepang, Korea dan Taiwan, penggunaan laktoferin sebagai aditif pangan telah diijinkan. Jumlah laktoferin yang diperbolehkan belum ada ketentuan pasti, hanya disarankan setingkat yang ada di dalam ASI.

Dairy processing technology continues to develop from time to time. In the early 19th century was a time of testing milk processing into refined products such as fermented milk, pasteurized milk, condensed milk and powdered milk. The product is further developed, especially through the use of various materials and process technology processing. Finally, has now produced hundreds of dairy products and is predicted to continue to grow in the future.

Milk is very potential to be processed and used as ingridien food, as milk contain nutrients complete with various types of chemical compounds in it. Various compounds were played to determine the characteristics of milk and other dairy products. In general, 3.5 to 5.5% milk fat, protein from 3.0 to 4.0%, carbohydrate (lactose) 4.5 to 5.0% and ash (minerals) 0.6 to 0.8%. The main component of this has to be separated and isolated from milk, as well as fit for use for ingridien. In Table 1 are presented the various types of processed food products that can be made from milk and its components.

Use of whole milk (whole milk)

Whole milk (whole milk), partially processed and utilized in the form of liquid milk (fluid milk) and other partially processed as milk powder or other products (Table 1). Liquid dairy products such as pasteurized milk and sterilized milk or UHT milk (ultra high temperature) is now more varied with the particular flavor and use of attractive packaging. Even no less tempting when the product is combined with ingredients such as tea extract, coffee extract, or fruit juice to milk-based beverage products (milk-based Beverages).

Along with the development of process technology in the last three decades, more and more liquid dairy products produced and consumed. Among children in general, quite liked, and many eat them. Consumption of liquid milk products in the United States and Canada almost reached 40% of the total milk production (Goff and Griffiths, 2005).
Powdered milk products and infant formula are also known to many types and amounts. Practicality and power are highly durable make these products much in demand.

Primary consumers are children and babies breastfed post (breast milk). However, the consumption of powdered milk is also reaching the age of adolescents and adults, especially products such as specially formulated for pregnant women, elderly, or for people who need some extra nutrients. Several groups of powdered milk formula that is now being developed include: added probiotic and prebiotic, enriched in omega-3 fatty acids, enriched in lactoferrin, enriched with calcium, or calcium-fortified low-fat at the same time.

Consideration of the restriction of fat and cholesterol intake by most people, requires the industry to provide low-fat dairy products (low fat milk products). Even the use of nonfat milk (skim) as ingridien increasingly widespread, including the use of concentrates / isolates and milk protein fractions, fractions to a new food product development.

Use of milk protein

Milk protein consists of two groups of proteins, namely casein (approximately 80%) and whey (20%). Casein has four protein fractions that include αs1-casein, αs2-casein, β-casein, and κ-casein, while whey protein fraction has some form of β-laktoglobulin, α-laktalbumin, albumin, immunoglobulin, proteose and peptone. Concentrations of each type of protein can be seen in Table 2.

The use of milk proteins as food ingridien in general, considered on the following points, namely the protein functional properties, nutritional value of products and special benefits for health. Some functional properties of proteins that has a significant influence on the characteristics of food products include:
First, as a gel-forming or supporting the process of gelation (gelation). Casein protein prone to gelation at pH 4.6 or in combination with the addition of proteolytic enzymes, such as renin. Whey protein can also form gels with pH around neutral (6.5 to 8) and accompanied the process of heating (> 600C), and if necessary with the addition of salt, either one or two valency. Gel formation of whey proteins and fractions dikomparasikan based gel strength (gel strength) can be seen in Table 3. Based on these properties can be used for the manufacture of casein cheese, while the whey proteins to ingridien sausage products, cheese analogues, puddings, cakes and confectionary.

Second, as the forming or stabilizing the emulsion, because the milk protein has a cluster of hydrophilic and hydrophobic amino acids that allow binding of water molecules bind one side and fat on the other side. Interactions between fat and protein in a stable emulsion system is strongly influenced by pH. PH conditions suitable for each different type of protein, but in general there are at slightly acidic pH range. Based on these properties of whey proteins can be for ingridien ice cream, bakery products (cakes, pastries), sausage, product formulas, and milk-based drinks.

Third, as the forming of foam. In this case, not all proteins capable of forming a stable foam, but whey protein is reported capable of forming a good and stable foam. This property is used in the manufacture of products whipping cream, ice cream and cakes.

In addition to the utilization of casein and whey based on their functional properties, these proteins have a complete essential amino acids, and both are known as bioactive components of milk. In casein and whey contains peptides with biological activity that can affect physiological processes and metabolism. Regester et al. (1997) reported the use of bioactive compounds casein and whey protein, among others:

(A). Casein peptides as food additives to provide specific benefits to health.
(B) pure casein peptide for the treatment of diarrhea (casomorphins), sore teeth and bones (phosphopeptides), and immunodeficiency (immunopeptides).
(C). Whey protein powder as a prophylactic material (prophylactic) or as food ingridien broad spectrum of clinical benefits to enhance immunity and disease prevention.
(D). Whey protein fractions and peptide-ingridien peptidanya as food and health products.

Lactoferrin
as ingridien

Lactoferrin is not a pure protein, but it is a glycoprotein complex compounds in milk with a concentration of about 0.2 g / l. In mother’s milk, lactoferrin content reached about 0.5 to 2 g / l and its concentration in colostrum to reach ten times more than breast milk. Lactoferrin can serve as antimicrobial compounds (Naidu, 2000; Alvarez and Ji, 2003), because it can bind the metal (iron) that is necessary for microbial growth. Lactoferrin can kill gram negative bacteria coliform groups and some gram-positive bacteria.

Naidu (2000) reported that lactoferrin has an important role in the process of iron absorption in the intestine. Biological availability of iron (Fe), Zn and Mn in human milk is higher than in milk and infant formula. This was due to the relatively high lactoferrin in breast milk that is able to facilitate the absorption of Fe and Mn in the gut.

Lactoferrin could be a potential food additive to provide health benefits and as an antimicrobial for food product safety. Began to be used as ingridien lactoferrin in the milk formula for babies, as well as on functional food products and health products. In the United States, lactoferrin is still under consideration for inclusion in the gras. In Europe, lactoferrin has been produced by the Dairy Hygiene Directive 92/46 and can be added to the diet with additional nutritional considerations. In Japan, Korea and Taiwan, the use of lactoferrin as a food additive has been allowed. Amount of lactoferrin that allowed no provision for sure, is only recommended level is in the breast milk.

Prof. Dr. Ir. Mohamad Anang Legowo, MSc. Lecturer / Professor of Food Technology
Lab. Livestock Products Technology Fapet Diponegoro University, Semarang

Reference

* Alvarez, V.B. and T. Ji. 2003. Emerging processing and preservation technologies for milk and dairyproducts. In Food science and Food Biotechnology; G. F. Gutierrez-Lopez and G. V. Barbosa-Canovas (eds). CRC Press, Boca Raton – Washington D.C.
* Naidu, A. S. 2000. Lactoferin: Natural, Multifunctional, Antimcrobial. CRC Press, Boca Raton – Washington D.C.
* Regester, G.O., G.W. Smithers, I.R. Mitchell, G.H. McIntosh and D.A. Dionysius. 1997. Bioactive factors in milk: natural and induced. In Milk Composition, Production and Biotechnology; RAS Welch, D.J.W. Burns and S.R. Davis (eds.). CAB International, New York.
* Singh, H. and R. J. Bennett. 2002. Milk and milk processing. In Dairy Microbiology Handbook 3rd Edition, R. K. Robinson (Ed.). John Willey and Sons Inc., New York

About Khamir_Yeast

Pengajar dan Penulis Independen, Penyayang Kucing, Karakter : Humoris tapi Gampang Tersinggung, Agak temperamental dan cepat emosi, Cepat memaafkan, Lebih suka menganalisa sebelum berkomentar, Bersahabat tapi gak suka dengan orang yang Lebay. Suka makanan yang pedas. Hobi melukis, berenang, dan memasak. Moto Hidup : BATU saja bisa PECAH apalagi MASALAH ....

One response »

  1. nunu says:

    permisi ka, aku mau nanya tabel tabelnya bisa diliat dimanan yah ?

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s