Transcript KARAKTER SUSU - WordPress.com

KARAKTER SUSU
• A. Pengertian susu
• B. Sifat fisik dan kimia
• C. Komposisi susu berbagai spesies
ternak
• D. Faktor-faktor yang mempengaruhi
komposisi susu
A.Pengertian Susu
• Di Amerika, Lembaga Pelayanan Kesehatan
Masyarakat “United State Publik Health Service”
memberi batasan :
• Air Susu adalah :
Sekresi kelenjar susu yang bebas dari kolostrum dan
diperoleh sebagai hasil pemerahan sempurna dari
seekor atau lebih sapi-sapi yang sehat, kadar bahan
kering tanpa lemak tidak kurang dari 8,25% dan
kadar lemak tidak kurang dari 3,24%
• Susu adalah sekresi yang dikeluarkan oleh
kelenjar ambing hewan mamalia yang
berfungsi untuk memberi makan anaknya.
Susu harus mengandung semua bahan-bahan
makanan, mineral dan vitamin dalam keadaan
dan jumlah yang sesuai untuk pertumbuhan
anaknya.
• Di Indonesia, pengertian Susu berdasarkan Melk
Codex Tahun 1914 yang diundangkan pada 10
Mei 1920, adalah “susu sapi yang tidak
ditambahkan atau dikurangi sesuatu dari padanya
diperoleh dengan jalan memerah sapi yang sehat
secara teratur, sempurna dan tidak terputusputus”
• Mempunyai Berat Jenis minimal : 1,027 pada
temperatur 27,5oC, kadar lemak minimal 2,8%
• Yang dimaksud memerah secara sempurna
adalah mengikuti metode dan petunjuk
pemerahan sebagaimana lazimnya, agar susu
dalam ambing dapat keluar sampai habis.
• Dari Melk Codex tersebut maak terhadap
susu kerbau dan susu kambing, hendaklah
diberi sebutan “susu kerbau” dan “susu
kambing”
Berdasarkan SK Dirjen Peternakan
No :17/Kpts/DJP/Deptan/83, memberi batasan :
• Susu adalah susu sapi meliputi susu murni,
susu segar, susu pasteurisasi dan susu
sterilisasi
Standar Susu, berdasarkan SK Dirjen Peternakan
Tahun 1983
a. Warna, bau, rasa, kekentalan
perubahan
b. BJ pada suhu 27oC sekurang2nya
c. Kadar lemak sekurang2nya
d. BKTL sekurang2nya
e. Derajad asam(SH/Soxlet Henkle)
f. Uji alkohol 70% dan didih
g. Titik beku
h. Kadar protein sekurang2nya
i. Angka reduktase
j. Jumlah kuman yang dpt dibiakkan
tiap ml setinggi-tingginya
: tidak ada
: 1,028
:2,8%
: 8%
: 4,5 – 7oSH
:neg
:- 0,5oC
: 2,7%
: 2 – 5 jam
: 3 juta
B. Sifat fisik dan kimia susu
Sifat fisik
Sifat pembentukan krim
Warna
Bau dan rasa
Kekentalan (viskositas)
Berat jenis
Titik beku
Titik didih
Keasaman (pH)
Sifat pembentukan krim
(= kepala susu)
•
•
Bila susu dibiarkan terus menerus waktu dipanaskan,
akan terlihat selapis krim / kepala susu di permukaan
susu krn butir2 lemak mengapung ke atas. Butir2 lemak
yg lebih besar lebih cepat mengapung ke permukaan.
Waktu yg dibutuhkan krim untuk mengapung ke
permukaan dan tebal lapisan krim tergantung dari 3
faktor:
1. Jumlah lemak
2. Diameter butir-butir lemak (2 – 20 mikron)
3. Lamanya pemanasan susu
• Air susu yg dipasteurisasikan selama 15 detik
pd suhu 77oC mempunyai lapisan krim yg
sedikit lebih rendah dan kurang jelas.
• Jika dipanaskan 75oC akan kehilangan sifat
krim.
• Homogenasi juga akan merusak sifat2
pembentukan krim.
Warna
• Warna susu antara putih kebiru-biruan s/d
kuning keemasan tergantung pd bangsa sapi,
pakan, jumlah lemak dan bahan padat yg
terdapat dlm susu. Dalam jumlah banyak susu
keseluruhan tampak keruh dan dalam lapisan
tipis saja tampak transparan tembus cahaya.
• Susu yg diambil/diturunkan kadar lemaknya
akan tampak kebiruan.
• Warna putih susu, karena dispersi/refraksi
/pemantulan cahaya oleh butir2 lemak,
kalsium kaseinat, kalsium fosfat.
• Warna kuning susu karena substansi yg
memberikan warna kekuning-kuningan yaitu
karoten yg terdapat dlm tanaman
hijauan.Warna susu sapi Jersey lebih kuning
dibandingkan susu sapi Holstein dan Ayrshire
Bau dan rasa
• Susu murni rasa sedikit manis, sedikit berbau
sapi.
• Jika berbau asam, rasa asam atau agak asin
atau pahit, tidak baik untuk konsumsi.
Kekentalan (Viskositas)
• Susu lebih kental daripada air. Yang
menyebabkan adalah protein dan lemak, oleh
karena itu susu penuh (full cream) lebih
kental daripada susu skim yg tidak
mengandung lemak .
• Susu dingin lebih padat/kental daripada susu
sehabis diperah.
Berat jenis
• BJ berkisar antara 1,0270 - 1,0350 , 20oC
• Variasi Bj krn perbedaan kadar lemak & berat
kering (BKTL) dlm susu
• Lambat laun BJ meningkat dari saat
pemerahan dan akan mencapai maksimum
sampai 12 jam setelah pemerahan
• Kenaikan BJ terjadi pembebasan CO2 dan gas
N2 yg terdapat dalam susu segar
Titik beku dan titik didih
• Air membeku pada 32oF (0oC), sedangkan susu pada 31,01oF (0,55oC).
• Titik beku susu dipengaruhi oleh konstituen2 yg terlarut di
dalamnya terutama laktosa dan klorida.
• Alat pengukur titik beku : Cryoscope Horvet.
• Bahan yg larut dalam susu akan menurunkan titik didih,
• Bahan yang tidak larut dalam air akan menaikkan titik didih
air.
• Susu dengan bahan2 yg larut dalam air akan akan mempunyai
titik didih lebih tinggi daripada air murni
• Titik didih air 100oC, titik didih susu 100,7oC
pH
• Susu segar bersifat sedikit asam, mempunyai pH
antara 6,5 - 6,7 atau 6,85 ±1,35o SH.
• Kolostrum agak lebih asam dari pada susu normal,
tetapi menjadi normal dalam 5 hari setelah beranak
dan tetap konstan dari sebagian besar periode
laktasi.
• Pd akhir laktasi, umumnya pH meningkat s/d 6,8.
Biasanya pd kondisi ini akan menjadikan abnormal
dan memberikan petunjuk bahwa sapi menderita
mastitis.
Tabel 1. Beberapa parameter fisik susu sapi
Tekanan osmotik
700 atm
Titik beku
0,52 -0,54oC
pH
6,6 – 6,7
Aw
0,993
Berat Jenis
1,034 (g.cm-3)
Redoks potensial
0,25 volt
Indeks refraksi
1,3478
Tegangan permukaan
51 (dyn.cm-1)
Walstra & Jennes (1984), Wiesner (1985)
Sifat Kimia
• Sifat kimia:
Reaksi amfoter
Spesifikasi tiap2 komponen susu
 Reaksi amfoter:
kertas lakmus merah
kertas lakmus biru
biru
merah
Protein susu terdiri dari asam amino yg mempunyai struktur
kimia gugus amino yg bersifat basa dan gugus karboksil yg
bersifat asam shg bereaksi asam basa pada pH normal
susu.
• Susu segar mempunyai sifat amfoter artinya
dapat bersifat asam dan basa sekaligus
• Susu segar bersifat agak asam, memiliki pH
antara 6,5 – 6,7
• Jika dititrasi dengan alkali dan indikator pp
(penolptalin) total asam dalam susu hanya
sekitar 0,10 – 0,26%
• Sebagian asam dalam susu adalah asam laktat
• Keasaman susu segar berhubungan dengan
berbagai senyawa yang bersifat asam seperti :
• Fosfat komplek, protein (casein dan albumin),
asam citrat dan sejumlah kecil CO2 yang larur
dalam susu
• Pakan yang diberikan pada sapi tidak
mempengaruhi keasaman susu yang
dihasilkan
C. Komposisi susu
• Susu dibentuk di dlm kel. susu / ambing); yaitu
pd sel2 epitel (sel alveoli) yg memiliki daya
selektif utk memilih bahan2 dr dlm darah yg
dibutuhkan utk susu.
Sebagian bahan2 dr dlm darah disintesa di dlm
epitel (lemak, protein, laktosa) dan,
sebagian langsung diperoleh dari darah tanpa
diubah, hanya diatur konsentrasinya
(vit, mineral, sebagian protein).
Secara umum komposisi susu antar hewan
menyusui tidak berbeda, hanya beberapa zat
yg terkandung di dlmnya dpt dibedakan dan
mempunyai bentuk yg khas yg sesuai dgn
kebutuhan anak yg baru dilahirkan.
Dalam susu sebagian bahan tersusun alami.
Selain itu ada bahan2 yg spesifik ada dlm susu
spt laktosa dan kasein.
Tabel 2. Komposisi dasar susu hewan dan manusia
Protein
Mineral
: Kasein
Whey protein
: Trigliserida yg terikat pd asam lemak
rantai pendek
: Laktosa (disakarida asal glukosa dan
galaktosa)
: terlarut dan atau terikat dengan protein
Vitamin
: terlarut
Air
: dengan konsentrasi berbeda
Lemak
Karbohidrat
• Perubahan komposisi tergantung dari
pertumbuhan anak hewan.
 pd anak hewan yg pertumbuhannya cepat,
maka kandungan protein dan mineral relatif
tinggi, tulangnya membutuhkan mineral lebih
banyak
Anak hewan yg pertumbuhannya lambat,
konsentrasi laktosa relatif tinggi dan
konsentrasi protein & mineral relatif rendah
Tabel 3. Hubungan antara perkembangan anak
hewan dengan komposisi susunan susu
Waktu (hari) yang diperlukan
sampai berat badan 2 x berat
lahir
Manusia 180
Kuda
60
Sapi
47
Kambing 19
Domba
18
Babi
18
Anjing
8
Kucing
97
Prosentase bahan-2
dalam susu
Protein Laktosa Mineral
0,9
7,1
0,2
2,5
6,2
0,5
3,4
4,7
0,7
3,2
4,3
0,8
5,5
4,8
0,8
5,9
3,6
0,8
7,1
3,1
1,3
9,5
4,8
1,0
• Pada hewan menyusui komposisi susu juga
tergantung pada:
 ras
 individu
 pemeliharaan dan pakan
 stadium laktasi
Tabel 4. Komposisi Air Susu Beberapa Ternak Perah dan Ibu
Macam
air susu
Air
(%)
Lemak
(%)
Protein
(%)
Gula
(%)
Abu
(%)
Zat Kering
(%)
Manusia
87,8
3,8
1,2
7,0
0,2
12,2
Sapi
87,5
3,7
3,3
4,8
0,7
12,5
Kambing
86,8
4,1
3,7
4,7
0,7
13,2
Kerbau
78,7
10,5
6,6
3,8
0,4
21,3
Susunan zat-zat yang terkandung di dalam air
susu rata-rata sbb:
1.
2.
3.
4.
5.
Air
Bahan kering
Bahan kering tanpa lemak
Lemak
Protein
a. Casein (bahan keju)
b. Albumin
6. Laktose
7. Mineral
8. Vitamin - vitamin
: 87,70%
: 12,10%
: 8,60%
: 3,45%
: 3,20%
: 2,70%
: 0,50%
: 4,60%
: 0,85%
Air
• Kandungan air dalam susu setiap jenis hewan berbeda
• Merupakan bagian terbanyak dalam susu dan sebagai
bahan pelarut untuk zat2 yg terkandung dalam susu
• Pd mgg I post partum, kandungan air dalam susu
sedikit meningkat dan pada akhir laktasi akan turun
kembali.
• Penambahan air (pemalsuan) menyebabkan BJ, dan
pengurangan lemak menyebabkan BJ
Protein susu
Kasein:
 protein susu yg utama (80% dr total protein)
 dlm susu sbg: Kalsium-kasein, kalsium fosfat
kompleks dan terdapat sbg suspensi koloidal dari
partikel 2 kompleks yg disebut micell
 terdiri dari campuran sedikitnya 3 komponen:
- alpha kasein (40-60% total protein)
-  kasein (20-30% total protein)
- gamma kasein (3-7% total protein)
 Kasein dipresipitasikan oleh:
a. Asam, shg kasein terlepas dari kalsium. Suhu tinggi
memerlukan sedikit asam untuk mengkoagulasikan
kasein, sebaliknya bila asam lebih banyak diperlukan
pemanasan/suhu lebih rendah.
a. Alkohol, bekerja sbg agen yg membebaskan air
(dehydrating agent) dari kasein dan menyebabkan
pengendapan kasein.
Yg diendapkan adl: kalsium kaseinat yg berbentuk
sama spt yg berada dlm susu.
a. Rennet: ekstrak rennet, suatu cairan yg
mengandung ensim renin yg diperoleh dr
lambung pedet. Penambahan renin akan
terbentuk parakasein atau kalsium parakaseinat.
b. Logam-logam berat, spt merkuri, perak, Pb, Cu,
Zn, aluminium dan Fe akan mengendapkan
kasein.
c. Enzim bromelin : ekstrak buah nanas
d. Enzim papain : getah pepaya
• Kasein bersifat amfoter, yaitu bereaksi asam dan basa,
krn protein memiliki gugus amino (NH2) yg bersifat basa
dan gugus karboksil (COOH) yg bersifat asam.
• Pada titik isoelektris; yaitu jumlah ion (+) dan ion (- ) =
pH 4,7, maka kasein dapat diendapkan dengan mudah
dari susu.
• Bila susu segar dgn pH 6,6 dibiarkan asam dgn pH 4,7,
muatan listrik akan menjadi 0, dan susu mengalami
pembekuan (curdling)
kasein terbebas dari garam2
anorganik yg mengikat
 Whey Protein (serum protein): 20% total
 cairan yg tertinggal setelah kasein diendapkan
dgn penambahan ensim (renin, chymosin)
 terdiri dari
 ±50% -laktoglobulin
 12% α-laktoalbumin
 serum albumin
 imunoglobulin (langsung dari darah tanpa
diubah)
 minor protein
 ensim
• Sifat : tidak stabil. Mudah mengendap dengan
pemanasan (suhu pasteurisasi, UHT dan
sterilisasi).
NPN (Non Protein Nitrogen)
Dalam susu merupakan produk akhir dari pertukaran N
dalam susu.
Kandungan NPN dala susu erat hubungannya dengan
pakan
Lemak
• Struktur kimia sangat heterogen 98% lemak
dalam susu adalah trigliserida, hanya sebagian
yang : monosakarida, asam lemak bebas,
fosfolipid, cerebrosid, ganglion , kolesterol
dsb.
• Jumlah kandungan lemak dalam susu:
3-6 – 6,1 %
• Bila satu tetes susu diperiksa dengan
mikroskop dgn perbesaran lemah, tampak
butir2 lemak banyak sekali dengan berbagai
ukuran. Membran haptogen berfungsi untuk
melindungi butiran lemak sehingga tidak
terjadi perlekatan dan penggumpalan.
• Pengadukan/pengocokan seperti pada
churning menyebabkan membran pecah dan
butir-2 lemak saling berlekatan dan
menggumpal menjadi mentega.
• Trigliserida: 1 molekul gliserol yg
bersenyawa dgn 3 molekul asam
lemak
• Lemak susu mengandung:
as. butirat
as. kaproat
as. kaprilat
as. miristat
as. palmitat
as. stearat
as. kaprat
as. Laurat
as. oleat
Lemak
• Contoh lemak susu:
C3H5(OH)3 + 3 C3H7COOH
Gliserol
As.butirat
C3H5(OH)3 + 3 C3H7COOH
Gliserol
As.oleat
C3H5 (C3H7COO)3 +H2O
Butirin
Air
C3H5 (C17H33COO)3 +H2O
Olein
Air
• Dalam susu terdapat 64 asam
lemak:
– 23 asam lemak jenuh (saturated acids)
– 41 asam lemak tidak jenuh
(unsaturated acids)
• 2 kelompok asam lemak susu:
– Asam lemak volatil
– Asam lemak tidak volatil
Asam lemak volatil:
Asam lemak non volatil
1. As. Butirat (C=4)
6. As. Miristat (C=14)
2. As. Kaproat (C=6) 7. As. Palmitat (C=16)
3. As. Kaprilat (C= 8) 8. As. Stearat (C=!8)
4. As. Kaprat (C=10) 9. As. Oleat (C=18)
5. As. Laurat (C=12) 10. As. Linoleat (C=17)
1-4 : soluble acids, 5-10: insoluble acids
Semua asam lemak jenuh, kec. oleat &linoleat
• Lemak2 yg berasal dari as. Lemak volatil
(mudah menguap):
– Persenyawaannya agak kurang stabil
– Mudah mengalami peruraian
(decomposed)
– Menimbulkan bau tengik krn pembebasan
as.lemak terutama butirat pd mentega
• Sabun: persenyawaan as. Lemak non volatil
(palmitat/stearat dgn sodium/potasium).
• Asam lemak terbagi atas asam lemak
jenuh dan asam lemak tidak jenuh.
• Lemak susu hewan pemamah biak
mengandung sedikit asam lemak tidak
jenuh
• Pd musim panas, asam lemak tak jenuh >
shg bila susu dibuat mentega
konsistensinya lembek, lunak
• Pd musim dingin, as.lemak tak jenuh <,
maka mentega yg dihasilkan lebih keras
lemak
• Asam lemak yg menyusun lemak susu untuk
setiap jenis hewan dan manusia berbeda.
Konsentrasi oleat lebih tinggi dlm susu babi,
anjing dan manusia (ASI).
• Asam lemak tak jenuh banyak ditemukan pd
susu kuda
• Kelarutan lemak susu:
mudah larut: etil eter, karbon tetraklorida,
kloroform, atau bensin
Sedang: aseton
Sedikit: alkohol
Tidak larut: air
• Cara penangan susu akan
berpengaruh pada butir lemak:
– Bila susu didinginkan, maka fosfolipid,
xantinoksidase, ion Cu, dan protein (dlm
lemak) akan keluar dr butir lemak
– Pd transprortasi butir lemak sering pecah
karena terjadi pengecilan butir2 lemak
– Pd proses homogenisasi membran lemak
sering rusak dan mudah terjadi oksidasi
pada ikatan/rantai asam lemak tak jenuh,
sehingga timbul bau tengik.
Karbohidrat
• Karbohidrat susu dikenal sebagai Laktosa (4 
galactosyl 1-glucose)
• Persentase dalam susu: 4,6 – 5%, pd primata
10%
• Mrpkn sumber energi utama utk anak hewan
• Merangsang pertumbuhan sel otak
• Proses enzimatis pada laktosa relatif berjalan
perlahan
• Laktosa bertanggung jawab terhadap tekanan
osmotis susu bersama-sama bahan organis
terlarut.
• Laktosa bertanggung jawab terhadap
rangsangan pengeluaran hormon LSH untuk
merangsang pembentukan susu
• penting untuk industri pengolahan susu
• Rasa manis yg ditimbulkan kurang bila
dibandingkan sakarosa, glukosa, fruktosa
• Laktosa hanya terdapat dlm susu.
Merupakan suatu disakarida yg tersusun
dari gula2 sederhana yaitu glukosa &
galaktosa.
• Ada 2 bentuk : α laktosa &  laktosa
• Dlm susu terdapat sbg larutan sejati &
mudah dicernakan sbg makanan
dihidrolisa menjadi glukosa dan
galaktosa oleh enzim intestinal (enzim
laktase =
 galaktase)
• Mudah difermentasikan oleh bakteri
dengan menghasilkan asam laktat yg
menyebabkan susu menjadi asam
• Intoleransi terhadap karbohidrat susu
sapi/Laktosa intolerans
– Reaksi tidak tahan terhadap laktosa dan
juga galaktosa disebabkan kekurangan
enzim galaktosidase (laktase) termasuk
galaktokinase
• 3 bentuk laktosa intoleran:
– Laktosa intoleran kongenital, tdk
terbentuk laktase ( galaktosidase) sejak
lahir; jarang
– Laktosa intoleran primer
– Laktosa intoleran sekunder
• Laktosa primer:
– Sejak lahir membentuk enzim galaktase
sangat sedikit dan hanya dpt
menkonsumsi makanan yg tidak
mengandung laktosa
– Banyak ditemukan disel.dunia, kec. pd
orang2 Eropa Tengah dan Utara.
– Kasus ini banyak ditemukan pd kondisi
di mana anak2 yg setelah disapih, tidak
minum susu sampai dewasa atau sangat
jarang minum susu
• Laktosa sekunder
– Sering terlihat sbg bermacam-macam
gangguan usus stlh terjadi kerusakan
epitel usus.
• Diagnosa laktosa intoleran:
– Bila setelah melakukan uji standar
laktosa memperlihatkan gejala sakit
perut, diare, timpani
– Uji standar laktosa: memakan 2 gr
laktosa/kg BB (anak2), 50 gr/kg BB
(dws)
• Diagnosa kegagalan absorbsi laktosa
ditentukan setelah mengikuti uji
dosis standar laktosa, ditemukan
kenaikan maksimal gula darah
kurang dari 20 mg/100 ml.
• Penderita laktosa intoleran tetap
dapat mengkonsumsi susu dengan
jalan memilih hasil olahan susu
fermentasi atau susu yang telah
mengalami ultrafiltrasi yang
mengandung laktosa sangat rendah
Mineral dan vitamin
 Mineral
 Mineral dlm susu ditemukan dlm bentuk garam tak terlarut
 Mineral yg relatif banyak ditemukan dalam susu: Ca, Mg,
Na, K, Ion fosfat, Cl, citrat
 Bila pakan yg diberikan mengandung mineral yg rendah,
maka pd saat/batas tertentu maka mineral akan
dimobilisasikan dari jaringan tubuh, shg kekurangan
mineral dlm susu akan ditanggulangi untuk waktu tertentu
 kandungan mineral susu tergantung persediaan mineral
dlm tubuh hewan
 batasan normal mineral dalam susu: 0,8-0,9%
 mineral penting yg dikaitkan dgn bahan makanan
adah: Ca, fosfor
Ca dalam susu tidak hanya dlm jumlah tinggi tapi
lebih mudah diresorbsi oleh tubuh dibandingkan
dalam bahan makanan lain.
Dalam proses reabsorbsi Ca dari susu di dalam tubuh
hewan/manusia banyak dipengaruhi oleh laktosa dan
asam sitrat
Kandungan mineral yg sangat sedikit dlm susu sapi
:Fe
Sebaliknya pd ASI Fe cukup tinggi
• Kandungan jodium dalam susu tergantung di
mana sapi diternakkan dan makanan hijauan
yg ditanam di daerah tsb. Jika tanah
mengandung jod sedikit, maka kandungan jod
dalam susu juga akan rendah (contoh: daerah
Pegunungan)
Vitamin
 susu dan produk hasil olahannya banyak mengandung
vitamin spt: vit. A, B1, B2, B12 dan asam pantotenat ,
akan tetapi susu sapi tidak diharapkan menjadi sumber
vit. C
 kandungan vit.larut dalam lemak (A,D,E,K) sgt
tergantung dr pakan yg diberikan
Vit.yg termasuk B kompleks disintesa dlm lambung,
sheingga kehadirannya dalam susu tidak tergantung
sepenuhnya dari pakan yang diberikan
Vitamin A:
 Terdiri dari  carotin dan retinol
 Susu sapi berwarna agak kekuningan
banyak karoten
 Susu kambing lebih putih
hanya mengandung retinol tanpa
karoten
Vitamin C
 sedikit ditemukan dalam susu sapi , tidak stabil, terutama
dalam pengolahan susu
D. Faktor2 yg mempengaruhi
komposisi susu
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Bangsa sapi
Individual
Umur
Masa laktasi
Waktu pemerahan
Variasi selama
pemerahan
1. Masa birahi dan
bunting
2. Lingkungan
3. Makanan
4. penyakit