POTENSI TEKNOLOGI MEMBRAN DALAM PROSES PEMBUATAN SUSU RENDAH LEMAK SEBAGAI ALTERNATIF PENGGANTI PASTEURISASI

Proses Kimia Ramah Lingkungan ISSN 1410-9891

POTENSI TEKNOLOGI MEMBRAN DALAM PROSES PEMBUATAN SUSU RENDAH LEMAK SEBAGAI ALTERNATIF PENGGANTI PASTEURISASI Aspiyanto* & Mahyudin Abdul Rachman** * Pusat Penelitian Kimia–LIPI, Kawasan PUSPIPTEK, Serpong, TANGERANG Telp.[021]7560929, Faks.[021]7560549 & e-mail [email protected] ** P3Teknologi Bioindustri, Deputi Teknologi Agroindustri dan Bioteknologi, BPPT, Gedung 2 BPPT, Lantai 15, Jln. M.H. Thamrin No 8, Jakarta Pusat, Telp. [021]3169530

ABSTRAK Umumnya perlakuan panas atau pasteurisasi pada susu sapi dapat menekan jumlah bakteri namun kendalanya masih ada bakteri yang tahan pada temperatur tinggi dan menimbulkan flavour matang. Untuk mengatasi hal tersebut dapat diantisipasi dengan penerapan teknologi berbasis membran mikrofiltrasi dengan sistem cross-flow guna mengurangi jumlah lemak dan bakteri tetapi menambah nilai protein. Hasil penelitian menunjukkan bahwa untuk membran berukuran pori-pori 0,3 µm diperoleh produk susu sapi dengan kadar lemak 0,03 %, protein 0,38 %, TSS 3,61 % dan total bakteri mendekati 0 (nol), sedangkan dengan membran berukuran pori-pori 0,45 µm diperoleh produk susu sapi segar dengan kadar lemak 1,35 %, protein 1,51 %, TSS 7,23 % dan total bakteri 1500 koloni. Menurut SNI 01-3141-1998, dengan teknologi membran susu hasil dari proses dengan teknologi membran layak dikonsumsi dan juga telah memenuhi ketentuan spesifikasi minuman yoghurt QA 390 yang dikeluarkan Freshland Coberco Dairy Food (FCDF).

ABSTRACT Generally, the hot process or pasteurization on raw milk is able to reduce bacteria count, but the problem faced on this method that product yielded is still owns bacterial content and overheated flavour. In order to handle these problems, it can be anticipated to apply technology based microfiltration membrane with cross-flow system for decreasing fat and bacterial count but increasing on protein value. The result of experiments indicated that raw milk produced by membrane with a 0.3 µm mean pore size contains 0.03 % of fat, 0.38 % of protein , 3,61% of TSS and no colony count in bacterial. Meanwhile raw milk produced by membrane with a 0.45 µm mean pore size contains 1.35 % of fat, 1.51 % of protein, 7.23 % of TSS and bacterial content count of 1500 colonies. According to SNI 01-3141-1998 for raw milk, these results were suitable to be consumed and had fulfilled the drinking yoghurt specification of QA 390 declared by Freshland Coberco Dairy Food (FCDF).

Peningkatan Daya Saing Nasional Melalui Pemanfaatan Sumber Daya Alam untuk Pengembangan Produk dan Energi Alternatif

1


PENDAHULUAN Susu perah sapi merupakan susu hasil perahan langsung dari sapi dan belum mengalami proses pemisahan lebih lanjut. Susu merupakan makanan bergizi karena hampir semua zat makanan terdapat didalamnya, seperti karbohidrat, protein, lemak, vitamin dan mineral. Pada praktek sehari-hari orang sering memanasi susu perah sapi sebelum susu tersebut diminum. Hal ini penting terutama untuk menghindari bahaya dari mikroorganisme penyebab penyakit dan untuk keperluan proses pasteurisasi atau mungkin juga orang memanasi susu untuk mendapatkan minuman susu panas. Apabila susu tersebut dipanaskan ada kemungkinan nilai gizi menjadi berkurang sebab beberapa zat gizi yang penting sebagian rusak. Alternatif proses pengolahan susu yang beroperasi tanpa merusak komponen-komponen yang terkandung didalam susu dari bakteri pathogen, zat gizi tetap baik dan aroma susu tetap segar sehingga susu benar-benar aman untuk dikonsumsi dilakukan dengan menggunakan teknologi berbasis membran[1]. Susu sebagai bahan dasar mengandung sumber zat-zat makanan penting. Bahan pangan ini umumnya tidak mempunyai daya tahan dan simpan yang lama terutama bahan tersebut mudah rusak disebabkan oleh kandungan air yang tinggi (87 %), akibatnya pertumbuhan mikroorganisme akan lebih maksimal. Susu sapi segar mengandung partikel-partikel dengan kisaran distribusi ukuran adalah protein 0,03 – 0,3 µm, lemak 0,2 – 6 µm, bakteri 0,2 – 15 µm dan sel 6 – 15 µm[10]. Lebih lanjut, susu akan rusak apabila tidak diproses terlebih dahulu karena pertumbuhan mikroorganisme dalam susu yang dapat mempengaruhi karakteristiknya. Dalam industri susu, terdapat beberapa teknologi pengolahan susu, seperti produk susu aseptik, produk susu hasil sterilisasi komersial (retort) menggunakan temperatur 115 – 123 oC selama 12 – 20 menit, produk susu ultra pasteurisasi pada temperatur ≥ 138 oC selama ≥ 2 detik, produk susu pasteurisasi bertemperatur tinggi ≥ 72 oC waktu singkat selama ≥ 15 detik, produk susu pasteurisasi dengan panas lebih tinggi temperatur ≥ 89 oC waktu lebih singkat selama ≥ 1 detik, produk susu bertemperatur ultra tinggi. Sebagian besar proses pengolahan susu tersebut menggunakan panas. Dengan proses ini bakteri thermofil yang bersifat pathogen mati dan akibatnya masa simpan susu pada kondisi temperatur kamar bisa bertahan sekitar 3 – 4 hari. kekurangan proses pasteurisasi anatara lain terjadinya denaturasi protein, oksidasi vitamin C dan kerusakan zat gizi setelah disimpan beberapa hari pada temperatur rendah[2, 3 & 11]. Susu yang dipanaskan pada temperatur tinggi bisa menimbulkan flavor masak, rasa masak ini timbul karena terbentuknya senyawa sulfidrin pada temperatur tinggi dan terjadinya proses karamelisasi terutama yang disebabkan oleh laktosa sehingga mengubah stabilitas kasein dan bisa menyebabkan pengendapan kasein[4]. Guna mengatasi kendala pada pengolahan susu melalui perlakuan panas perlu diterapkan suatu teknologi yang mampu menangani kendala tersebut. Salah satu teknologi yang mampu diterapkan pada proses pengolahan susu adalah teknologi proses berbasis membran yaitu mikrofiltrasi secara cross-flow. Pada proses mikrofiltrasi, partikel-partikel dan mikroorganisme yang terdapat dalam susu akan terpisah. Susu yang mengalir pada permukaan membran akan lolos melalui membran sebagai permeat sementara susu yang tertahan pada permukaan membran dan tidak tersaring oleh membran akan mengalir sebagai retentat/konsentrat/pekatan. Metode sterilisasi dingin ini sangat menarik untuk diterapkan dalam industri susu karena dapat meningkatkan kualitas susu, seperti rasa, kandungan susu dan masa simpan. Bahkan proses sterilisasi berbasis membran ini mampu mereduksi mikroorganisme sampai 99,9 %. Penerapan utama sistem mikrofiltrasi dalam proses pengolahan susu adalah untuk memisahkan lemak, menghilangkan bakteri dan memekatkan kaseinat. Membran mikrofiltrasi yang digunakan untuk penerapan tersebut mempunyai kisaran ukuran pori-pori 0,3 – 1 µm[5,6&7]. Produk susu sapi berkadar protein tinggi, lemak rendah dan bebas bakteri ditujukan untuk konsumsi langsung bagi orang-orang yang sedang menjalani program diet atau yang menginginkan nilai rendah kalori di dalam makanannya. Kandungan lemaknya yang rendah juga dapat dimanfaatkan sebagai produk susu skim yaitu susu yang telah dipisahkan krimnya yang selanjutnya dapat digunakan untuk pembuatan keju dengan lemak rendah atau produk olahan susu lainnya, misalnya yoghurt. Dalam proses pemisahan lemak dengan membran, hasil samping dapat digunakan sebagai krim yaitu susu kaya lemak yang digunakan untuk whipping cream maupun krim untuk makan (table cream). Persayaratan SNI tentang susu adalah kadar lemak, protein, padatan terlarut dan total bakteri adalah 3 %, 2,7 %, 8 % dan 1 x 106 CFU/ml. Lebih lanjut menurut Friesland Coberco Dairy Foods tentang spesifikasi minuman yoghurt disyaratkan bahwa kadar lemak dan padatan terlarut masing-masing 1 dan 6 %[8 & 9]. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh produk susu sapi berkadar lemak dan total bakteri rendah, lebih lanjut didapatkan jenis dan ukuran membran mikrofiltrasi yang tepat serta kondisi optimal dari proses pengolahan susu sapi segar menggunakan membran mikrofiltrasi.


2

Proses Kimia Ramah Lingkungan ISSN 1410-9891 METODA PENELITIAN Bahan dan peralatan Bahan yang digunakan berupa susu sapi segar yang berasal dari daerah Sasak Tinggi, Pamulang, Banten, media Plate Count Skim Milk Agar (PCMA), alkohol teknis, dekon, triton, NaOH, HNO3, bahan disinfektan (Oksonia), garam dan aluminium foil. Peralatan utama yang digunakan berupa sel pengujian membran dengan menggunakan membran mikrofiltrasi dari bahan keramik yang mempunyai ukuran pori-pori rata-rata 0,3 µm dan modul LabUnit M20 DSS dengan menggunakan membran mikrofiltrasi dari bahan fluoro polimer yang memiliki ukuran pori-pori rata-rata 0,45 µm. Membran mikrofiltrasi keramik berbentuk tabung dengan panjang 29,5 cm, diameter luar 3 cm, diameter channel 0,15 cm dan jumlah channel 21 buah sementara membran mikrofiltrasi fluoro polimer berbentuk lembaran datar dengan diameter 20 cm. Peralatan pendukung berupa Lactoscope, penghitung bakteri (Colony Controly), autoclave, petridish, botol steril, bunsen dan seperangkat peralatan gelas. Pengolahan susu sapi segar menggunakan membran mikrofiltrasi Susu sapi segar yang diperoleh di pasaran lokal ditampung dalam tanki dan krim yang dikandung dalam susu sapi segar dipisahkan menggunakan cream separator. Susu sapi segar bebas krim kemudian dipompakan ke sel pengujian membran keramik berbentuk tabung sehingga terjadi pemisahan antara permeat dan retentat. Permeat merupakan susu sapi segar yang lolos melalui membran dengan kandungan protein lebih tinggi, lemak lebih rendah dan jumlah mikroorganisme lebih rendah dibandingkan dengan susu sapi segar sebelum masuk ke sel pengujian membran, sedangkan retentat berupa susu sapi segar yang tertahan oleh membran dengan kandungan protein lebih rendah, lemak lebih tinggi dan jumlah mikroorganisme lebih tinggi apabila dibandingkan dengan susu sapi segar sebelum masuk ke sel pengujian membran. Prosedur yang sama juga dilakukan terhadap susu sapi segar pada modul membran mikrofiltrasi lembaran datar. Tekanan yang digunakan pada proses pengolahan susu sapi segar melalui membran mikrofiltrasi adalah 0,8, 1,6, 2,4, 3,2 dan 4 bar dengan laju alir 4 liter/menit. Semua proses dan operasi pengolahan susu sapi segar menggunakan membran mikrofiltrasi dilakukan pada temperatur kamar. Diagram alir proses pengolahan susu sapi segar menggunakan membran mikrofiltrasi ditunjukkan dalam Gambar 1. Susu sapi segar Pemisahan krim

Krim

Susu sapi segar bebas krim Pemisahan dengan membran mikrofiltrasi bentuk tabung atau lembaran datar

Retentat dengan kandungan protein rendah, lemak tinggi & jumlah bakteri tinggi

Permeat [Kandungan protein tinggi, lemak rendah & jumlah bakteri rendah] Gambar 1. Diagram alir proses pengolahan susu sapi segar menggunakan membran mikrofiltrasi. Pengamatan dan analisa Pengamatan yang dilakukan pada proses pengolahan susu sapi segar menggunakan membran mikrofiltrasi berupa laju alir bahan susu sapi segar melalui modul membran dan laju alir permeat menembus membran (fluks) setiap saat. Analisis dilakukan terhadap kandungan lemak, protein, padatan terlarut dan jumlah bakteri didalam permeat dan retentat. Kandungan lemak, protein dan padatan terlarut dianalisis menggunakan instrumen Lactoscope. Sedangkan jumlah bakteri ditentukan dengan menggunakan instrumen Colony Controly.


3

Proses Kimia Ramah Lingkungan ISSN 1410-9891 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil analisis total bakteri dalam susu sapi segar (sebelum proses pasteurisasi) dan setelah proses pasteurisasi ditunjukkan dalam Tabel 1. Dari Tabel 1 terlihat bahwa susu sapi yang diproses secara pasteurisasi mengalami pengurangan jumlah bakteri dalam susu sapi dari 5,4 x 106 menjadi 11,25 x 103 atau tinggal 0.021 %. Pada proses pasteurisasi, bakteri ini tidak mampu dihilangkan total karena mungkin fisiknya tahan terhadap pemanasan dan mampu berkembang biak pada temperatur dingin. Akibatnya hasil proses pasteurisasi tidak tahan lama dan mengalami kerusakan setelah disimpan pada temperatur rendah. Dengan masih adanya kendala pada proses pengolahan susu sapi secara pasteurisasi maka perlu dicari alternatif teknologi proses pengolahan susu sapi tersebut. Salah satu proses pengolahan susu sapi segar berupa penerapan teknologi berbasis membran yang mampu menutupi kendala pada proses pasteurisasi. Teknologi ini mampu menyediakan susu segar sebagai produk steril atau mendekati steril. Tabel 1. Hasil analisis total bakteri dalam susu sapi segar (sebelum proses pasteurisasi) dan setelah proses pasteurisasi. Total bakteri, koloni Sampel 1 2 3 4 5 Rata-rata Susu sapi segar (sebelum 4,67x106 10,07x106 2,88x106 5,29x106 4,07x106 5,4x106 pasteurisasi) Susu sapi segar 5,3x103 6,4x103 28,4x103 1,34x103 11,25x103 (setelah 14,8x103 pasteurisasi) Sebelum proses pengolahan susu sapi segar menggunakan membran mikrofiltrasi, membran tersebut terlebih dahulu dikarakterisasi menggunakan larutan lateks, hal ini disebabkan larutan lateks secara fisik analog dengan susu sapi segar. Hasil fluks membran mikrofiltrasi 0,3 µm berbentuk tabung menggunakan berbagai jenis larutan 1 % lateks MP 1000 (ukuran partikel 0,4 µm), 1 % lateks MP 1600 (ukuran partikel 0,8 µm) dan 1 % lateks MX 300 (ukuran partikel 3 µm) dengan tekanan masing-masing 0,8, 1,6, 2,4, 3,2 dan 4 bar pada laju alir 4 liter/menit ditunjukkan pada Gambar 2. 450 400 375,8

Fluks, liter/m2.jam

350

343,1 338,4

300

284,8 258,8 255,8

250 207,1

200

179,9 169,5 150 124,4 112,9 109,1

100

MP1000 MP1600 MX300

66 54,8 54

50 0,8

1,6

2,4

3,2

4

Tekanan operasi, bar

Gambar 2. Pengaruh tekanan terhadap fluks membran mikrofiltrasi 0,3 µm berbentuk tabung menggunakan berbagai jenis larutan 1% latex MP 1000, 1 % lateks MP 1600 dan 1 % lateks MX 300 pada temperatur kamar dan laju alir 4 liter/menit.


4

Proses Kimia Ramah Lingkungan ISSN 1410-9891 Dari gambar ini terlihat bahwa semakin tinggi tekanan operasi maka fluks permeat dari larutan 1 % lateks MP 1000, larutan 1 % lateks MP 1600 dan larutan 1 % lateks MX 300 terhadap membran mikrofiltrasi 0,3 µm akan meningkat. Fluks yang dihasilkan oleh membran mikrofiltrasi 0,3 µm dengan larutan 1 % lateks MP 1000 lebih tinggi daripada fluks yang dihasilkan oleh membran mikrofiltrasi 0,3 µm dengan larutan 1 % lateks MP 1600 dan larutan 1 % lateks MX 300. Hal ini terjadi karena larutan 1 % lateks MP 1000 mengandung partikel-partikel yang berukuran 0,4 µm lebih mudah ditekan oleh gaya pendorong apabila dibandingkan dengan larutan 1 % lateks MP 1600 yang mengandung partikel-partikel berukuran 0,8 µm dan larutan 1 % lateks MX 300 yang mengandung partikel-partikel berukuran 3 µm. Hasil analisis kadar lemak dalam susu sapi segar, susu sapi segar melalui proses pengolahan menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm dan 0,45 µm dengan laju alir 4 liter/menit ditunjukkan dalam Gambar 3. Dari gambar ini terlihat bahwa kadar lemak rata-rata dalam susu sapi segar sebelum dilakukan proses menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm dan 0,45 µm masing-masing adalah 2,49 dan 3,37 %. Kadar lemak dalam susu sapi segar hasil proses menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm (permeat) dengan variasi tekanan 0,8, 1,6, 2,4, 3,2 dan 4 bar pada laju alir 4 liter/menit masing-masing adalah 0,03, 0,04, 0,04, 0,03 dan 0,03 % sementara kadar lemak dalam susu sapi segar hasil proses menggunakan membran mikrofiltrasi 0,45 µm dengan variasi tekanan 0,8, 1,6, 2,4, 3,2 dan 4 bar pada laju alir 4 liter/menit masing-masing adalah 1,35, 1,61, 1,2, 1,16 dan 1,09 %. Dari data kedua kondisi ini terlihat bahwa membran mikrofiltrasi 0,3 µm mampu meloloskan lemak rata-rata 0,034 % dari kadar lemak dalam susu sapi segar awal 2,49 % dengan demikian lemak yang tertahan dalam retentat sebesar 98,6 % sementara membran mikrofiltrasi 0,45 µm mampu meloloskan lemak rata-rata 1,28 % dari kadar lemak dalam susu sapi segar awal 3,37 % sehingga lemak yang tertahan dalam retentat sebesar 62 %. Perlu diketahui bahwa ukuran partikel lemak 0,2 – 6 µm sementara ukuran pori-pori membran mikrofiltrasi berkisar antara 0,1 – 10 µm.

1,8 1,61

Kadar lemak, %

1,6 1,4 1,2

Tabung Lembaran

1,35 1,2

1,16

0,04

0,03

1,09

1 0,8 0,6 0,4 0,2 0,03

0 0

1

0,04

2

3

0,03

4

5

Tekanan operasi, bar Gambar 3. Pengaruh tekanan terhadap kadar lemak susu sapi dalam permeat menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm bentuk tabung dan lembaran datar 0,45 µm pada temperatur kamar dan laju alir 4 liter/menit. Hasil analisis kadar protein dalam susu sapi segar melalui proses pengolahan menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm dan 0,45 µm dengan laju alir 4 liter/menit yang ditunjukkan pada Gambar 4. Dari gambar ini terlihat bahwa kadar protein rata-rata dalam susu sapi segar sebelum dilakukan proses menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm dan 0,45 µm masing-masing adalah 3,36 dan 3,6 %. Kadar protein dalam susu sapi segar hasil proses menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm (permeat) dengan variasi tekanan 0,8, 1,6, 2,4, 3,2 dan 4 bar pada laju alir 4 liter/menit masing-masing adalah 0,38, 0,28, 0,28, 0,27 dan 0,26 % sementara kadar protein dalam susu sapi segar hasil proses menggunakan membran mikrofiltrasi 0,45 µm (permeat) dengan variasi tekanan 0,8, 1,6, 2,4, 3,2 dan 4 bar pada laju alir 4 liter/menit masing-masing adalah 1,51, 1,50, 1,09, 0,99 dan 0,86 %. Dari data


5

Proses Kimia Ramah Lingkungan ISSN 1410-9891 kedua kondisi terlihat bahwa membran mikrofiltrasi 0,3 µm mampu meloloskan protein dalam permeat rata-rata 0,294 % dari kadar protein dalam susu sapi segar awal 3,36 % dengan demikian protein yang tertahan dalam retentat sebesar 91,2 % sementara membran mikrofiltrasi 0,45 µm mampu meloloskan protein dalam permeat rata-rata 1,19 % dari kadar protein dalam susu sapi segar awal 3,60 % sehingga protein yang tertahan dalam retentat sebesar 66,9 %. Perlu diketahui bahwa ukuran protein berkisar antara 0,03 – 0,3 µm sedangkan ukuran pori-pori membran mikrofiltrasi berkisar antara 0,1 – 10 µm.

1,6

1,51

Kadar protein, %

1,4

1,5

Tabung Lembaran

1,2 1,09

1

0,99 0,86

0,8 0,6 0,4

0,38

0,2

0,28

0,28

0,27

0,26

0 0

1

2

3

4

5

Tekanan operasi, bar Gambar 4. Pengaruh tekanan terhadap kadar protein susu sapi dalam permeat menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm bentuk tabung dan lembaran datar 0,45 µm pada temperatur kamar dan laju alir 4 liter/menit. Hasil analisis kadar padatan terlarut dalam susu sapi segar, susu sapi segar melalui proses pengolahan menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm dan 0,45 µm dengan laju alir 4 liter/menit ditunjukkan dalam Gambar 5. Dari gambar ini terlihat bahwa kadar padatan terlarut rata-rata dalam susu sapi segar sebelum dilakukan proses menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm dan 0,45 µm masing-masing adalah 11,05 dan 11,84 %.


6


Kadar padatan terlarut, %

8 7,23

7

7,57

6

6,5

6,37

6,36

3,69

3,54

3,65

5 4

3,61

3

3,35

2 Tabung

1

Lembaran

0 0

1

2

3

4

5

Tekanan operasi, bar Gambar 5. Pengaruh tekanan terhadap kadar padatan terlarut susu sapi dalam permeat menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm bentuk tabung dan lembaran datar 0,45 µm pada temperatur kamar dan laju alir 4 liter/menit. Kadar padatan terlarut dalam susu sapi segar hasil proses menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm dalam permeat dengan variasi tekanan 0,8, 1,6, 2,4, 3,2 dan 4 bar pada laju alir 4 liter/menit masing-masing adalah 3,61, 3,35, 3,69, 3,54 dan 3,65 % sementara kadar padatan terlarut dalam susu sapi segar hasil proses dengan menggunakan membran mikrofiltrasi 0,45 µm dalam permeat dengan variasi tekanan 0,8, 1,6, 2,4, 3,2 dan 4 bar pada laju alir 4 liter/menit masing-masing adalah 7,23, 7,57, 6,50, 6,37 dan 6,36 %. Dari data kedua kondisi terlihat bahwa membran mikrofiltrasi 0,3 µm mampu meloloskan padatan terlarut rata-rata 3,57 % dari kadar padatan terlarut dalam susu sapi segar awal 11,05 % dengan demikian padatan terlarut yang tertahan dalam retentat sebesar 67,7 % sementara membran mikrofiltrasi 0,45 µm mampu meloloskan padatan terlarut rata-rata 6,80 % dari kadar padatan terlarut dalam susu sapi segar awal 11,84 % sehingga padatan terlarut yang tertahan dalam retentat sebesar 42,5 %. Hasil analisis total bakteri dalam susu sapi segar melalui proses pengolahan menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm dan 0,45 µm dengan laju alir 4 liter/menit ditunjukkan dalam Tabel 2. Dari Tabel ini terlihat bahwa jumlah bakteri dalam susu sapi segar sebelum dilakukan proses menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm dan 0,45 µm masing-masing adalah 5x106 dan 1x106 koloni. Jumlah bakteri dalam susu sapi segar hasil proses menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm dengan variasi tekanan 0,8, 1,6, 2,4, 3,2 dan 4 bar pada laju alir 4 liter/menit masing-masing adalah 0 (nol) koloni sementara jumlah bakteri dalam susu sapi segar hasil proses menggunakan membran mikrofiltrasi 0,45 µm dengan variasi tekanan 0,8, 1,6, 2,4, 3,2 dan 4 bar pada laju alir 4 liter/menit masing-masing adalah 1300, 2300, 2200, 1200 dan 500 koloni. Dari data kedua kondisi terlihat bahwa membran mikrofiltrasi 0,3 µm berfungsi sangat efektif sehingga dalam permeat tidak terdapat kandungan bakteri apabila dibandingkan dengan membran mikrofiltrasi 0,45 µm yang masih meloloskan sebagian bakteri dalam permeat (rata-rata 1500 koloni). Perlu diketahui bahwa ukuran bakteri berkisar antara 0,2 – 15 µm sedangkan ukuran pori-pori membran mikrofiltrasi berkisar antara 0,1 – 10 µm. Tabel 2. Hasil analisis total bakteri dalam susu sapi segar, susu sapi segar melalui proses pengolahan menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm dan 0,45 µm dengan laju alir 4 liter/menit. Bentuk dan ukuran pori-pori membran Tekanan operasi, bar Total bakteri rata-rata, mikrofiltrasi koloni Susu sapi segar 5 x 106


7

Proses Kimia Ramah Lingkungan ISSN 1410-9891 Tabung, 0,3 µm

0,8 1,6 2,4 3,2 4 Susu sapi segar

Lembaran datar, 0,45 µm

0,8 1,6 2,4 3,2 4

0 0 0 0 0 1x 106 1300 2300 2200 1200 500

KESIMPULAN DAN SARAN • Hasil analisis total bakteri rata-rata dalam susu sapi segar, susu sapi segar melalui proses pasteurisasi serta pengolahan proses susu sapi segar menggunakan membran mikrofiltrasi 0,3 µm dan 0,45 µm dengan laju alir 4 liter/menit masing-masing adalah 5,4 x 106, 11,25 x 103, 0 dan 1500 koloni; • Dalam pemisahan bakteri pada proses pengolahan susu sapi segar menggunakan membran mikrofiltrasi ternyata membran dengan ukuran pori-pori 0,3 µm lebih efektif daripada membran dengan ukuran pori-pori 0,45 µm; • Permeat yang berupa susu sapi hasil proses membran mikrofiltrasi 0,3 µm mengandung lemak 0,03 %, protein 0,38 % dan padatan terlarut 3,61 % sedangkan permeat yang berupa susu sapi hasil proses membran mikrofiltrasi 0,45 µm mengandung lemak 1,35 %, protein 1,51 % dan padatan terlarut 7,23 %; • Guna meminimalkan penumpukan partikel-partikel pada permukaan membran dan pembentukan fouling pada pori-pori membran perlu dilakukan peningkatan laju alir diatas 4 liter/menit.

UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Sdr. Akhmad Sawaldi, mahasiswa Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Nusa Bangsa, Bogor atas bantuan teknisnya sehingga penelitian ini dapat terlaksana dengan baik.

DAFTAR PUSTAKA 1. Rahman, A., Fardiaz, S., Rahayu, W.P., Suliantari & Nurwitri, C.C., Teknologi Fermentasi Susu, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi, IPB, Bogor, 1992; 2. Gail Barnes, Extended Shelf Life : Extending Your Opportunities, Asia Pacific Food Industry, April 2002, 42 – 44; 3. Pratomodjati, Proses pemanasan pada pengolahan pangan, Bulletin Food & Beverage Industry, Edisi Ke-5, Agustus 2002, 8; 4. Adnan, M., Kimia dan Teknologi Pengolahan Air Susu, Penerbit Andi Offset, Yogyakarta, 1984; 5. Grandison, A.S. & Lewis, M.J., Separation processes in the food and biotechnology industries : Principles and Applications, Technomic Publishing Co. Inc., Lancaster, 1996, 121, 122, 149 & 150; 6. Rios, G.M., Tarodo de la Fuente, B., Bennasar, M. & Guidard, Cross-flow microfiltration of biological fluids on inorganic membranes : A first state of the art. In Developments in Food Preservation-5, Thorne,S (ed.), Elsevier Applied Science, London, 131; 7. Noble, R.D. & Stern, S.A., Membrane separations technology : Principles and applications, Elsevier Science B.V., Amsterdam, 1999, 435 & 439; 8. Anonim, Standar Nasional Indonesia, Susu Segar, SNI 01–3141–1998, Badan Standardisasi Nasional; 9. Anonim, Specification of Drinking Yoghurt, QA 390 15-07 1996 FCDF; 10. G. Samuelson, et. al., Rennet coagulation of heat treated retentate from cross-flow microfiltration of skim milk, Milchwissenschaft, Vol. 52, No. 4, 1997, 87; 11. Jack O’Brien, Milk that lasts longer and tastes better, food & beverage Asia, Oktober 2004, 36 - 40.


8

POTENSI TEKNOLOGI MEMBRAN DALAM PROSES PEMBUATAN SUSU RENDAH LEMAK SEBAGAI ALTERNATIF PENGGANTI PASTEURISASI

Recommend Documents