TEKNOLOGI HASIL TERNAK Kuliah ke 2
METODE PRESERVASI DAGING, SUSU DAN TELUR 1. Penggunaan panas atau PROSES TERMAL (THERMAL PROCESSING) 2. Penurunan suhu atau PENDINGINAN DAN PEMBEKUAN (COOLING AND FREEZING) 3. Penambahan bahan pengawet 4. Penurunan kadar air atau EVAPORASI dan PENGERINGAN 5. Pengemasan
TEKNOLOGI PRESERVASI DAN PENGOLAHAN SUSU
PRODUKSI SUSU NASIONAL
577.628 ton atau menyumbang 23.45% kebutuhan nasional (tahun 2010)
? • • •
Guna memenuhi kebutuhan, susu diperoleh dari mana? Mengapa kita mengkonsumsi susu? Dalam bentuk apa kita mengkonsumsi susu?
KOMPOSISI SUSU SEGAR No
Komponen
1 2 3 4 5 6 7 8
Air Total Padatan Padatan bukan lemak Lemak Protein kasein Laktosa Mineral
Kandungan (%, w/w) 87.1 12.9 8.9 4.0 3.3 2.6 4.6 0.7
Perbesaran 500 X
?
Perbesaran 5000 X
Mengapa susu kalau didiamkan akan memisah dan membentuk 2 lapisan? Apa yang dimaksud dengan homogenisasi?
GLOBULA LEMAK
• • • • • •
Gliserida (mono, di, tri) Asam lemak Sterol Karotinoid Vitamin ADEK Air
MISEL KASEIN
• Protein (kasein) • Garam (kalsium, fosfat, sitrat, K, Mg, Na) • Air • Enzim (lipase, plasmin)
membran
Ilustrasi komponen-komponen dalam globula lemak dan misel kasein susu
Garis besar teknologi pengolahan susu
PEMANASAN (HEAT TREATMENT) Referensi: Bab 7 Buku Dairy Science and Technology hal 225-272
HEAT TREATMENT Tujuan 1. MENJAGA/MEMASTIKAN SUSU AMAN BAGI KONSUMEN
Pemanasan akan mematikan bakteri patogen (penyebab penyakit) yang biasa ditemukan pada susu segar: Mycobacterium tuberculosis, Coxiella burnetii, Staphylococcus aureus, Salmonella species, Listeria monocytogenes, dan Campylobacter jejuni . 2. MEMPERTAHANKAN KUALITAS ATAU MEMPERPANJANG MASA SIMPAN SUSU Panas akan mematikan mikrorganisme pembusuk dan meng-inaktifkan (denaturasi) enzim-enzim yang menyebabkan berbagai reaksi kimia/biokimia pada susu.
HEAT TREATMENT Pertimbangan Penerapan metode pemanasan pada pengolahan susu membutuhkan kombinasi SUHU dan WAKTU yang tepat
PERTIMBANGAN: 1. Pengaruhnya terhadap mikroorganisme (pembusuk maupun patogen) 2. Pengaruhnya terhadap enzim-enzim, baik enzim alamiah susu maupun enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme 3. Pengaruhnya terhadap komposisi dan citarasa susu
?
Bagaimana mekanisme matinya mikroorganisme akibat panas? Bagaimana pengelompokan mikroorganisme berdasarkan suhu ideal untuk pertumbuhan?
Enzim alamiah pada susu dan suhu yang dibutuhkan untuk meng-inaktivasi No
Enzim
Suhu inaktivasi ©
1
Alkaline phosphatase
70
2
Lipoprotein lipase
70
3
Xanthine oxidase
80
4
Lactoperoxidase
80
5
Superoxide dismutase
80
6
Catalase
80
7
Plasmin (1)
80
8
Plasmin (2)
120
9
Acid phosphatase
100
Enzim pada susu yang dihasilkan oleh bakteri dan suhu yang dibutuhkan untuk meng-inaktivasi No
Enzim
Suhu inaktivasi ©
1
Lipase Pseudomonas fluorescens
130
2
Lipase Pseudomonas sp
130
3
Lipase Alcaligenes viscolactis
70
4
Proteinase Pseudomonas fluorescens
130
5
Proteinase Pseudomonas sp
130
6
Proteinase Achromobacter sp
130
7
Chymosin
60
HEAT TREATMENT Pengelompokan
TERMISASI (THERMIZATION, THERMALIZATION)
•
Pemanasan pada suhu rendah (60-69C) selama 20 detik
•
Bertujuan untuk membunuh bakteri psikrotopik yang mampu menghasilkan enzim lipase & proteinase yang menyebabkan kerusakan susu
•
Efek terhadap komposisi susu sangat minimal
PASTEURISASI SUHU RENDAH
•
Pemanasan pada suhu 63C selama 30 menit (LTLT) atau 72C selama 15 detik (HTST)
•
Mematikan hampir semua sel vegetatif bakteri patogen, khususnya Mycobacterium tuberculosis
•
Mematikan semua jenis jamur dan ragi
•
Menginaktifkan beberapa enzim, khususnya enzim alkaline phosphatase
•
Pengaruh terhadap citarasa (flavour) susu sangat minimal
Pasteurisasi High Temperature Short Time (HTST)
USA Eropa Australia/NZ
Suhu © 72 71.7 72
Waktu 15 15 15
PASTEURISASI SUHU TINGGI •
Suhu yang digunakan 85C selama 20 detik; kadang juga digunakan suhu 100C
•
Mendenaturasi enzim lactoperoxidase
•
Semua sel vegetatif mikroba mati; kecuali yang berbentuk spora
•
Meng-inaktifkan sebagian besar enzim, kecuali proteinase susu (plasmin), dan beberapa proteinase dan lipase bakteri
•
Terjadi denaturasi protein serum, sistim antibakteri alamiah susu rusak
•
Citarasa berubah (aroma susu masak), sebagian vitamin C rusak
Susu Pasteurisasi: 10-21 hari dalam kondisi penyimpanan dingin dan kemasan memadai.
?
Mengapa susu pasteurisasi memiliki masa simpan yang masih terbatas? Apa resiko jika kita mengkonsumsi susu mentah?
STERILISASI •
Ditujukan untuk membunuh semua mikroba, termasuk sporanya
•
Suhu 110C selama 30 menit (in-bottle sterilization); atau 130C selama 30 detik; atau 145C selama 1 detik (UHT: Ultra High Temperature, short time sterilization). Efek masing-masing metode berbeda
•
In-bottle sterilization menyebabkan hampir semua enzim terdenaturasi, kecuali sebagian kecil enzim lipase dan proteinase bakteri; menyebabkan reaksi Maillard (pencoklatan); timbul citarasa khas susu steril, menyebabkan penurunan kandungan lisin dan beberapa vitamin, menyebabkan perubahan protein; menurunkan pH susu sekitar 0.2 unit
•
UHT 145C selama 1 detik hanya menyebabkan sedikit perubahan komposisi, protein serum relatif tidak berubah, citarasa relatif tidak berubah, sedikit sekali pengaruh terhadap enzim plasmin dan proteinase/lipase bakteri
Setelah proses sterilisasi UHT, susu dikemas secara aseptik dengan menggunakan kemasan steril sehingga memungkinkan distribusi, penjualan dan penyimpanan tanpa pendinginan
UHT sterilisation menghasilkan susu yang Shelf-Stable, dengan masa simpan 3 bulan sampai 1 tahun tanpa refrigerasi
Contoh Kasus:
Kemasan susu kotak mengembung
Tanggal pengambilan foto: 12 Juli 2011 Expiry date di kemasan: 25 Jan 2012
?
Mengapa hal tersebut bisa terjadi?
HEAT TREATMENT Alat yang digunakan
Alat manual/tradisional/rumahtangga
• Pemanas • Wadah • Termometer
Alat Batch/holder pasteurization
Alat Pasteurisasi Susu
Heat Exchanger
Ilustrasi sederhana alat Heat Exchanger untuk proses pengolahan susu secara termal. Angka menunjukan suhu dalam C. Garis tebal merupakan dinding berinsulasi (menahan panas) sedangkan garis tipis merupakan dinding tipis yang memudahkan perpindahan panas.
e.c: excess cream Ilustrasi sederhana proses pasteurisasi susu menggunakan Plate Heat Exchanger
Heat exchanger untuk memproduksi susu pasteurisasi/UHT
PENGEMASAN PRODUK
Setelah proses pemanasan, susu didinginkan kemudian dikemas secara aseptik, yaitu proses pengemasan secara steril (tidak terjadi re-kontaminasi)
HEAT TREATMENT Produk
Susu dalam botol akua
Segelas susu segar
?
Bagaimana struktur kemasan susu kotak UHT sehingga mampu mempertahankan kualitas susu sampai beberapa bulan tanpa ruang pendingin?
Ilustrasi dari PABRIK PENGOLAHAN SUSU (Animasi)
