MAKALAH

TEKNOLOGI PENGOLAHAN SUSU“KASEIN”

Kelompok 2Hernindita Novie E H0908027Maria Resta Sabrina H0908073Fauzi Achmad H0908107Melania Lilik Swaningtias H0908119Novita Try Aryani H0908125

ILMU DAN TEKNOLOGI PANGANUNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA2011

KASEIN

Susu sapi merupakan bahan makanan bernilai gizi tinggi karena

mengandung 30-35 gram protein/liter susu. Pada prinsipnya protein susu terbagi

atas 2 bagian besar, yaitu 80% adalah kasein dengan 4 macam komponen yaitu

αs1-kasein, αs2-kasein, β-kasein, dan k-kasein, sedangkan sisanya merupakan

protein whey yang terdiri dari 2 komponen utama, yaitu β-laktoglobulin (β-lg) dan

α-laktalbumin (α-la).

Namun demikian terdapat beberapa protein lainnya, yaitu albumin serum

darah, immunoglobulin, laktoferin, proteosa-pepton, dan seruloplasmin dalam

konsentrasi sangat rendah (trace).

A. Definisi kasein

Kasein berasal dari bahasa latin yaitu Caseine yang berasal dari kata

caesus yaitu keju. Kasein adalah zat yang digunakan sebagai stabilisator

emulsi air susu. Kasein merupakan proteida fosfor yang dijumpai dalam

endapan koloida air susu.

Kasein merupakan hasil pengolahan susu yang larut dalam larutan

alkali dan asam pekat, mengendap dalam asam lemak, dan tidak larut dalam

air, digunakan dalam pembuatan kertas sebagai bahan perekat dan pengikat

pigmen pada permukaan kertas cetak seni atau digunakan dalam ofset sebagai

bahan peka cahaya dalam pembuatan pelat (Yani, 2011).

Kasein dalam susu berbentuk butiran-butiran berwarna putih kekuning-

kuningan. Dalam keadaan murni, kasein tidak mempunyai rasa dan bau,

warnanya putih salju. Warna putih inilah yang menyebabkan susu juga

berwarna putih. Di dalam susu, kasein ditemukan bergabung dengan kalsium

dan dikenal sebagai kalsium kaseinat. Dengan alat “cream separator” sebagian

besar kandungan kasein akan terbawa ke bagian skim.

Melalui sentrifugasi, kasein dapat dipisahkan. Di bawah mikrosop

elektron kasein berbentuk butiran dengan garis tengah antara 30-300 mμ.

Selain dengan cara sentrifusi kasein juga dapat dipisahkan dengan cara lain,

yaitu dengan cara mengasamkan susu skim pada pH 4,6-4,7 maka kasein akan

mengendap. Cara kedua untuk mengendapkan kasein dengan pemberian renet.

Renet adalah enzim renin yang diperoleh dari dinding usus anak sapi. Cara

kedua ini biasanya dilakukan untuk mengendapkan protein susu di dalam

pembuatan keju.

Protein yang masih tertinggal dalam larutan setelah kasein diendapkan

disebut “whey protein” atau protein serum susu. Di dalam protein serum susu

ini terdapat laktalbumim yang larut dan laktoglobulin yang tidak larut (Rini,

dkk, 2008).

Protein dalam susu mencapai 3,25%. Struktur primer protein terdiri atas

rantai polipeptida dari asam-asam amino yang disatukan ikatan-ikatan peptida

(peptide linkages). Beberapa protein spesifik menyusun protein susu. Kasein

merupakan salah satu komponen organik yang berlimpah dalam susu bersama

dengan lemak dan laktosa.

Kasein penting dikonsumsi karena mengandung komposisi asam amino

yang dibutuhkan tubuh. Dalam kondisi asam (pH rendah), kasein akan

mengendap karena memiliki kelarutan (solubility) rendah pada kondisi asam.

Susu adalah bahan makanan penting, karena mengandung kasein yang

merupakan protein berkualitas juga mudah dicerna (digestible) saluran

pencernaan (Shiddieqy, 2011).

B. Komponen kasein

Modler (1985) dalam Anonima (2011) mengemukakan bahwa 4 macam

komponen utama kasein, yaitu αs1-, αs2-, β- dan k-kasein berturut-turut terdapat

kira-kira 45, 12, 34, dan 10 persen, tergantung dari genetik varian yang

terlibat. Pada tabel 1 disajikan sifat fisika-kimia komponen-komponen kasein.

Berdasarkan tabel 1 dikemukakan bahwa terdapat perbedaan berat

molekul antar komponen-komponen kasein, yaitu paling tinggi adalah

komponen αs2-kasein, lalu diikuti β-kasein, αs1-kasein, dan k-kasein. Masing-

masing komponen kasein mengandung residu fosfat dan prolin akan tetapi

gugus sufhidril (-SH) tidak terdapat pada komponen αs1-kasein dan β-kasein.

Pada αs1, sebanyak 7 grup fosfat dari 8 grup terletak diantara residu

asam amino ke 42 dan 80 yang menghasilkan total muatan bersih yaitu -21

pada pH 6,6 sedangkan sisa molekul tidak bermuatan. Dalam hal ini terdapat 3

bagian hidrofobik pertama pada αs1-kasein, yaitu pada antara residu asam

amino ke 1-44, 90-113, dan132-199.

Komponen αs2-kasein, yang memiliki residu fosforil pada asam amino

10-13 merupakan komponen kasein yang terhodrofilik. Segmen C terminal

(160-207) merupakan hidrofobik terkuat dan segmen antara residu 91 dan 120

merupakan hidrofobik lemah.

Tabel 1. Sifat Fisiko-Kimia Komponen KaseinProtein ∑

kasein (%)

Susu skim (g/L)

BM Titik iso-ionik

Titik iso-listrik

NoRes P

R-Pro per mol2

Bag hiro fobik 2

SH- grup

αs1-K 44-46 12-15 22 068-23 724

4.92-5.35

4.2-4.76

8-10

17 1-4490-113132-199

…

αs2-K 12 3-4 25 230 ….. ….. 10-13

10 90-120160-270

2

β-K 32-35 9-11 23 944-24 092

5.20-5.85

4.6-5.1

4-5

35 2/3dari term C

…

k-K 8-12 2-4 19 007-19 039

5.37-6.07

4.1-5.8

1 20 5-65105-115

2

Sumber : Modler (1985) dalam Anonima (2011)

Komponen β-kasein bermuatan negatif kuat, dengan 4 grup fosfat dari 5

grup terletak pada terminal N antara residu asam amino ke 13 dan 21.

Terminal C ujung pada β-kasein merupakan bagian hidrofobik.

Komponen k-kasein hanya mempunyai 1 residu fosfoseril, dengan

demikian tidak mengikat kuat gugus kalsium, yang menyebabkan daya larut

relatif tinggi dalam larutan kalsium lemah, dibandingkan αs-kasein dan β-

kasein. Disebabkan tidak terdistribusi meratanya asam amino yang bersifat

asam, grup fosfat-serin, dan asam amino hidrofobik dalam rantai polipeptida,

maka bagian hidrofilik yang bermuatan negative tinggi akan mengalami

interspersed dengan bagian hidrofobik kuat dalam rantai peptida yang sama.

Dengan demikian kasein cenderung berasosiasi kuat, karena kombinasi ikatan

hidrofobik, hidrogen, elektrostatik dan ikatan disufida (k-kasein) (Anonima,

2011).

Kasein juga mengandung sulfur (S) yang terdapat pada metionin

(0,69%) dan sistin (0,09%). Kasein diisolasi dari susu yang dijual bebas dan

sangat membantu di bidang industri lain seperti pembuatan lem, kertas dan

pencampur warna dalam cat. Saat isolasi berada pada pada kondisi sanitasi

(steril), kasein juga dapat bekerja di bidang kefarmasian sebagai produk

nutrisi. Protein dalam kasein tersusun oleh rantai-rantai peptida, jika

mengalami hidrolisis akan menjadi disakarida seperti berikut:

Dalam isolasi, kasein larut dalam air, alkohol dan eter namun tidak larut

dalam etanol, senyawa alkali, dan beberapa larutan asam (Firdaus, 2011).

C. Sifat-sifat kasein

Kasein mengandung residu fosfoseril yang tinggi yang menstabilkan

micell. Disamping itu kandungan prolin pada kasein juga tinggi yang tersebar

merata pada rantai polipeptida dengan struktur α-helix dan β-sheet yang

terbatas sehingga membentuk struktur kasein yang sangat terbuka

dibandingkan dengan protein whey.

Struktur terbuka berarti bahwa kasein lebih mudah diserang oleh enzim

dan juga dengan mudah berdifusi pada interfaces. Keberadaan dan letak fosfat

pada berbagai fraksi kasein berimplikasi penting dalam sifat fungsionalnya.

Fox dan Mulvihill (1982) dalam Anonima (2011) mengemukakan

bahwa kasein dapat mengalami destabilisasi selama prosessing produk-produk

susu ataupun karena penyimpanan. Telah diketahui bahwa kasein tidak larut

pada titik isoelektrisnya yaitu pH 4,6 (kisaran pH susu segar normal 6,6-6,7),

maka hal ini dimanfaatkan pada pembuatan kasein asam, fermentasi produk

susu cair, dan pada pembuatan beberapa varietas keju seperti Cottage dan keju

Queso Blanco.

Proses fortifikasi dengan penambahan kalsium, misalnya 0-0,6 persen

kalsium khlorida, mengakibatkan presipitasi kasein pada suhu 90°C, yang hal

ini dimanfaatkan pada produk kasein protein whey kopresipitat. Kasein misel

mengalami koagulasi, bila mencampur susu segar degan larutan etanol.

Pada prinsipnya kasein misel tahan panas atau stabil hingga pemanasan

pada suhu 140°C selama 10 sampai 20 menit sebelum terjadi koagulasi. Daya

tahan panas kasein sangat tergantung dari pH susu, akan tetapi susu segar

tahan terhadap pemanasan diatas pH 6,4.

Pelepasan kalsium dari susu secara keseluruhan menyebabkan 10 kali

disagregasi lebih lanjut, dengan membentuk komplek submiselar kasein

dengan berat molekul 2 million. Sedangkan penambahan agensia disosiasi

yang kuat seperti urea, HCl guanidin alkali atau natrium lauryl sulfat maka

agregat kasein berdisosiasi membentuk unit-unit monomernya degan kisaran

berat molekul dari 19.000 hingga 30.000.

Pada k-kasein yang memiliki sedikit residu fosfoseril maka tidak

mengikat kuat ion kalsium dan larut dalam kalsium k-kasein dapat berasosiasi

dengan komponen α-kasein maupun β-kasein, yang dengan adanya ion

kalsium akan menstabilisasi ikatan tersebut sehingga mencegah timbulnya

presipitasi, namun demikian k-kasien kurang stabil akibat modifikasi oleh

enzim proteinase, misal rennet, yang dengan adanya ion kalsium dapat terjadi

koagulasi kasein misel. Hal ini sangat penting pada proses pembuatan

bermacam varietas keju dan kasein renet.

Perlakuan pemanasan yang semakin lama cenderung akan menurunkan

kadar kasein. Hal ini sesuai dengan yang dikemukakan oleh Eckles dkk.

(1976) bahwa kasein seperti halnya protein tidak tahan terhadap panas yang

akhirnya akan mengalami denaturasi. Perlakuan lama penyimpanan

berpengaruh secara nyata terhadap kadar kasein. Semakin lama disimpan,

kadar kasein dalam susu cenderung semakin menurun. Hal ini diduga karena

semakin lama disimpan, jumlah bakteri akan meningkat termasuk bakteri

penghasil ensim proteolitik yang akan mencerna kasein menjadi asam-asam

amino sehingga kadarnya semakin menurun (Uum dan Didi, 1990).

D. Pembuatan Kasein

Susu merupakan larutan yang berisi protein, laktosa mineral dan

vitamin tertentu yang mengemulsi lemak dari kasein. Jika lemak dihilangkan

dari susu tersebut diperoleh susu skim sedangkan apabila kaseinnya

diendapkan residu yang diperoleh disebut serum. Kasein dapat diendapkan

dengan cara mengasamkan susu sampai pH 4,7. Larutan dibuat dengan cara

mencampurkan 100 ml susu dalam air panas dipanaskan sampai 40ºC + 1 ml

asam asetat glacial tetes demi tetes sambil diaduk. Setelah diaduk kasein

mengendap. Selanjutnya menyaring endapan dengan menggunakan corong

buchner dengan pompa vakum, terbentuk endapan dan filtrat. Suspensikan

endapan dengan 50 ml etanol 95 %, kemudian dekantasi, ulangi dengan

menggunakan 50 ml campuran etanol eter, diperoleh endapan yang berbentuk

tepung. Cuci endapan dengan 50 ml eter. Hisap endapan kemudian keringkan

dan pindahkan pada kaca arloji. Terbentuk kasein dalam bentuk tepung kering

(Salila, 2010).

E. Isolasi Kasein dari Susu

Susu merupakan bahan pangan yang memiliki komponen spesifik

seperti lemak susu, kasein (protein susu, dan laktosa (karbohidrat susu).

Gambar 1. Kasein hasil isolasi dari susu

Seperti halnya asam amino, protein susu (kasein) juga bersifat amfoter.

Protein dalam susu mencapai 3,25%. Struktur primer terdiri dari rantai

polipeptida dari asam-asam amino yang disatukan ikatan-ikatan peptida

(peptida linkages). Protein juga memiliki pH isoelektrik tertentu. pH

isoelektrik merupakan suatu nilai pH dimana jumlah muatan listrik positif

sama dengan muatan negatifnya. Pada pH tersebut, protein tidak bermuatan

positif maupun negatif, sehingga dapat membentuk agregat (gumpalan-

gumpalan yang keruh) dan mengendap, karena sebagian protein menunjukkan

kelarutan yang minimal pada pH isolektriknya. Sifat inilah yang akan

digunakan untuk memisahkan atau mengisolasi kasein dari susu.

Kasein merupakan protein konjugasi antara protein dengan fosfat

membentuk fosfoprotein. Kasein berupa serbuk amorf warna putih. Dalam

kasein tidak hanya terdiri dari zat-zat organik, melainkan mengandung juga

zat anorganik seperti kalsium, fosfor, dan magnesium. Dalam keadaan murni,

kasein berwarna putih seperti salju, tidak berbau, dan tidak mempunyai rasa

yang khas. Kasein murni tidak larut dalam air dingin dan garam netral. Kasein

terdispersi dalam air panas, basa, dan garam basa seperti natrium asetat, dan

natrium oksalat.

Kasein dapat diendapkan oleh asam, enzim rennet, dan alkohol. Selain

penambahan asam, pengendapan kasein susu juga dilakukan dengan

penambahan renin, yaitu suatu enzim proteolitik yang diperoleh dari induk

sapi betina. Oleh karena itu, susu dapat dikoagulasikan (digumpalkan) oleh

asam yang terbentuk di dalam susu sebagai aktivitas dari mikroba. Dan oleh

karena pemanasan 250 derajat Fahrenheit, akan menyebabkan kasein

mengendap.

Cara pengerjaan isolasi kasein: awalnya 100 ml susu segar dihangatkan

di atas pemanas spriritus hingga suhunya, mencapai 40ºC. Setelah itu

ditambahkan 100 ml buffer asetat 0,2M pH 4,7 agar larutan tersebut bersifat

asam dan mencapai pH isoelektriknya. Kemudian ditambahkan tetes demi

tetes HCl 0,2M agar campuran tersebut benar-benar mencapai pH

isoelektriknya yang ditandai sampai terbentuknya kekeruhan atau endapan

atau gumpalan berwarna putih (pH sekitar 4,5). Kemudian didinginkan dalam

penangas pada suhu kamar selama 5 menit dan didekantasi untuk

mendapatkan kasein. Kasein yang diperoleh diberi sedikit air agar

mengencerkan sisa-sisa asam yang ada dan didekantasi kembali. lalu kasein

dilarutkan dalam etanol (perbandingan air:etanol=1:1) agar terbebas dari

pengotor yang tidak larut dalam air (Tama, 2011).

Kasein diisolasi dari susu skim melalui proses asidifikasi (presipitasi

pada pH isoelektrik yaitu 4,6), dengan menggunakan asam laktat, asam

klorida atau asam sulfat, dan produknya disebut kasein asam. Kasein laktat

umumnya diproduksi dengan cara fermentasi sedangakan kasein asam klorida

maupun kasein asam sulfat dengan cara asidifikasi langsung (Modler, 1985

dalam Anonima, 2011).

Asidifikasi dan pencucian merupakan tahap yang terpenting mendapat

perhatian pada proses isolasi kasein asam. Bila proses asidifikasi tidak efisien

maka ion kalsium banyak tertinggal, sehingga produk yang dihasilkan

mempunyai viskositas tinggi dan akan timbul kesulitan dalam produksi

kaseinat berikutnya. Bila proses pencucian tidak baik maka banyak laktosa

yang tertinggal, sehingga produk akan berubah warna selama penyimpanan.

F. Produk protein susu dalam formulasi produk pangan

Kasein asam diproduksi dari susu skim pasteurisasi, yang telah

mendapat salah satu perlakuan dengan penambahan rennet, asidifikasi

langsung atau dengan penggunaan mikroorganisme pembentuk asam. Semua

perlakuan tersebut mengakibatkan kasein menggumpal sehingga membentuk

substansi yang tidak larut, akan tetapi mudah dipisahkan dari komponen-

komponen protein whey, selanjutnya endapan yang di peroleh dicuci lalu

dikeringkan. Kandungan abu kasein asam lebih rendah, yaitu 2% sedangkan

pada kasein rennet lebih tinggi yaitu 7,5%.

Tabel 2. Komposisi Kimia Produk Komersil Kasein dan Kaseinat

Komponen Natrium kaseinat

Kalsium kaseinat

Kasein asam

Kasein rennet

Kopresipitat

%Protein, N x 6,38

94 93.5 95 89 89-94

Abu (max) 4.0 4.5 2.2 7.5 4.5Natrium 1.3 0.05 0.1 0.02 -Kalsium 0.1 1.5 0.08 3.0 -Fosfat 0.8 0.8 0.9 1.5 -Laktosa (max)

0.2 0.2 0.2 - 1.5

Lemak (max)

1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

Air (max) 4.0 4.0 10 12 5.0pH 6.6 6.8 - 7 6.8

Sumber : New Zealand Milk Products Inc. (Morr, 1982 dalam Anonima,2011)a. Kasein asam

Kasein asam tidak larut dalam air dengan kadar air < 12% dan

bentuk partikelnya sangat halus, yang berukuran rata-rata < 100 um.

Kasein renet diperoleh dengan cara hidrolisis komponen k-kasein

oleh enzim renin misalnya. Dalam hal ini Fox dan Mulvihill (1982) dalam

Anonima (2011) mengemukakan bahwa untuk menginduksi proses

koagulasi protein pada proses produksi kasein renet maka 85% k-kasein

harus terhidrolisis. Selanjutnya presipitat kasein yang diperoleh dipisahkan

dari cairan wheynya lalu dilakukan pencucian, penekanan, penggilingan,

pengeringan, penggilingan, pengayakan, dan pengepakan.

Kasein renet tidak larut hingga dicapai pH 9 dengan adanya

komplek ion kalsium, karena tidak mengadung k-kasein antifilik, yang

diakibatkan terlepasnya makropeptida terminal-C hirofilik, sedangkan

kasein asam sangat tidak larut pada pH 4,6. Kadar abu kasein renet cukup

tinggi (kalsium dan fosfat) karena pada clotted-micell mengandung koloid

kalsium fosfat-sitrat, sedangkan kadar abu kasein asam rendah disebabkan

kalsium fosfat terdapat di dalam cairan whey (Swaisgood, 1985). Kasein

asam terutama digunakan dalam formulasi breakfast cereals, produk-

produk roti (baked goods) dan sebagai protein suplemen dalam sistem

pangan yang lebih membutuhkan dispersibillitas dari pada kelarutan.

Kasein juga dapat mengalami teksturisasi dan digunakan dalam

analog-daging (meat-analogue). Teknik untuk produksi protein

terteksturisasi (TMP = Texturized Milk Protein) meliputi pintalan basah

(wet spinning) dan microwave expansion. Produk kasein tersebut berhasil

sebagai pengganti sebanyak 20% penggunaan daging dalam formulasi

sosis (seperti yang dikutip oleh Modler, 1985, dari Kelly, et al., 1983 dan

Pooznanski, et al., 1982).

Kasein asam (acid casein) sangat ideal digunakan untuk

kepentingan medis, nutrisi, dan produk-produk farmasi. Selain sebagai

makanan, acid casein digunakan pula dalam industri pelapisan kertas

(paper coating), cat, pabrik tekstil, perekat, dan kosmetik (Shiddieqy,

2011).

b. Kaseinat

Sifat-sifat kaseinat sangat dipengaruhi oleh 2 faktor utama, yaitu

metode isolasi dan sifat-sifat sistem pangan yang akan melibatkan

kaseinat. Natrium kaseinat, kalium kaseinat dan ammonium kaseinat akan

larut sempurna pada pH di atas 5,5, sedangkan kalsium kaseinat terbentuk

dispersi koloid.

Kaseinat diproduksi dari kasein asam yang masih belum

dikeringkan atau dengan melakukan rekonstitusi tepung kasein asam

dengan natrium, kalium, ammonia (NH4) atau kalsium dengan proses

netralisasi dari pH 6,8 hingga 7,5. Mempunyai cita rasa yang lebih baik

dibandingkan bila diproduksi dari rekonstitusi kasein asam. Suatu hal yang

sangat penting diperhatikan yaitu tetap mempertahankan pH dari 6,8

hingga 7,5 untuk mencegah terjadinya pengikatan fosfolipid pada bagian

hidrofobik dalam molekul kasein.

Penyerapan air kalsium kaseinat lebih rendah dari pada natrium

kaseinat dan akan lebih baik dengan pH ditingkatkan. Dalam hal ini erat

hubungannya dengan tipe kation yang berasosiasi dengan kasein, yaitu

pada kalsium terjadi penyerapan air dari satu molekul hingga tujuh

molekul per molekul kation sedangkan pada natrium dapat terjadi

penyerapan air dari tiga molekul hingga 18 molekul per molekul kation.

Kaseinat umumnya digunakan dalam aplikasi produk pangan yang

membutuhkan sifat-sifat kelarutan, stabilitas panas, emulsifikasi dan

pembuihan (seperti yang dikutip oleh Modler, 1985 dari Morr, 1981).

Adsorbs kaseinat lebih cepat pada interfaces dibandingkan produk protein

lainnya, akan tetapi tekanan permukaan menurun cepat.

Natrium dan kalium kaseinat ternyata efektif sebagai pengemulsi,

pembuihan dan bahan pengental, membentuk gel pada konsentrasi 17%

protein dan stabil panas pada suhu 140ºC selama 15 menit dengan pH 9.

Viskositas produk ini ternyata minimum pada suhu 70ºC, tetapi pada suhu

tinggi viskositas meningkat. Viskositas kaseinat tinggai pada kisaran pH

2,5-3,5 dan akan terbentuk gel yang jernih pada konsentrasi protein 10%.

Dalam produk-produk roti ternyata kasein laktat lebih disukai, karena

sedikit menyerap air dibandingkan dengan produk natrium atau kalium

kaseinat sedangkan untuk stabilitas flavor maka kasein rennet adalah yang

terbaik.

Kasein dengan stabilitas asam dapat diproduksi dan ternyata dapat

digunakan dalam produk pangan yang mempunyai kisaran pH 0,5-5,5.

Produk ini disebut sebagai interacted spray dried milk protein, yang efektif

sebagai pemutih, emulsifikasi, pengikat air, stabilisasi dan aerasi. Berbagai

produk yang dapat memanfaatkan kaseinat (natrium atau kalium) yaitu,

misalnya dalam formulasi produk-produk daging, margarin, pensubstitusi

krim, bahan pemutih kopi, foamed and whipped foods, desserts, instant

breakfast, puff snacks, analog keju dan susu, dan texturized vegetable

proteins.

c. Kopresipitat

Kopresipitat merupakan suatu produk total protein susu (total milk

protein product) yang mempunyai kelarutan yang lebih rendah dari

kaseinat (Swaisgoods, 1985). Kopresipitat mengandung 10-20% protein

whey, dengan kadar kalsium yang bervariasi untuk memperoleh beragam

sifat fisiko-kimia maupun fungsional. Kopresipitat hanya larut pada

kondisi pH alkalis atau dalam larutan polifosfat.s

Produk kopresipitat dapat diperoleh dengan memanaskan susu

skim, misalnya pada suhu 95ºC selama 15 menit sehingga protein whey

mengalami denaturasi dan selanjutnya membentuk kompleks dengan

kasein melalui ikatan disulfida. Proses asidifikasi pada pH 4,6 atau dengan

menembahkan kalsium khlorida akan menyebabkan presipitasi kompleks

tersebut. Dalam hal ini dapat digunakan penambahan 3 tingkat konsentrasi

kalsium klorida, yaitu kalsium tinggi (2,5-3,0 persen), kalsium sedang

(1,0-2,5 persen), dan kalsium rendah (0,5-0,8 persen). Jumlah penambahan

kalsium dapat dikontrol, suhu dipertahankan 90°C, sambil dilakuakn

penambahan asam.

Kelarutan kopresipitat meningkat sejalan dengan meningkatnya

pH, tetapi produk ini tidak larut sempurna bila terdapat denaturasi protein

whey sebanyak 4-15%. Peningkatan kelarutan dapat dilakukan melalui

penambahan bahan pengikat logam kalsium (Ca-sequestering agents)

seperti natrium-polifosfat atau penambahan logam pengemulsi untuk

meningkatkan dispersibilitas. Penambahan 0,5% natrium-heksametafosfat

ternyata meningkatkan kelarutan dan juga emulsifikasi.

Kasein kopresipitat lebih larut dari pada kasein asam maupun

kasein rennet, akan tetapi kelarutan terbaik adalah kaseinat. Kelarutan

kasein kopresipitat dapat ditingkatkan dengan penyesuaian pada pH basa

dan penambahan polifosfat.

Produk kopresipitat mempunyai sifat-sifat aktif-permukaan yang

baik, sehingga dapat diaplikasikan sebagai pengemulsi, pembuihan dan

whipping. Pada kenyataanmya dimanfaatkan pada produk pangan, seperti

comminuted meat, dessert, dan pangan bergula (confectioneries). Bila

digunakan dalam pembuatan coklat, maka protein susu menghasilkan

stabilitas flavor yang bersifat sebagai antioksidan. Kelarutan produk

kopresipitat relatif baik dan dapat membentuk larutan viscous atau gel.

Kopresipitat dapat membentuk sifat tekstur yang dikehendaki pada

breakfast sereal, snack foods dan produk pasta. Penggunaan lain dalam

produk-produk susu, misalnya pada susu asam (yoghurt), buttermilk,

produk ultra high temperature, whipping cream dan low-fat spreads,

karena sifatnya yang stabil panas.

Produk kopresipitat bernilai gizi tinggi dibandingkan kasein saja

dan berperan penting dalam formulasi makanan bayi, khususnya pada

lactose intolerance. Sebagai contoh, di Australia telah berkembang pesat

biskuit susu bebas laktosa, yang memanfaatkan kasein kopresipitat dengan

kalsium tinggi atau kalsium-kaseinat yang sesuai dengan masalah lactose

intolerance. Selain itu kopresipitat dapat dikombinasikan dengan sumber

protein lainnya, misalnya dari darah, kacang kedelai dan telur untuk

menghasilkan produk bahan pangan dengan flavor unik, aroma yang

spesifik, dengan modified textural maupun karakteristik nutrisi (Anonima,

2011).

d. Keju

Prinsip pembuatan keju adalah bahwa protein dalam keju

mengalami flokulasi dan mengikutkan 90% lemak susu dalam pengolahan.

Keju dapat dibuat dengan mengendapkan protein menggunakan suatu

asam. Asam tersebut dapat dihasilkan oleh bakteri atau asam yang

ditambahkan. Apabila menggunakan asam, dapat digunakan asam asetat,

asam laktat, asam sitrat dan dapat pula digunakan asam alami seperti sari

buah sitrun. Susu dipanaskan 80-90ºC dan asam ditambahkan berupa

tetesan sambil dilakukan pengadukan sampai massa terpisah, setelah curd

ditiriskan, dapat diproses lebih lanjut.

Teknik dan variasi pembuatan keju dapat dilakukan/dikembangkan

menurut kreativitas yang tak terbatas. Misalnya dengan penambahan biji-

bijian, herba, minuman beralkohol, potongan buah-buahan dan pewarna ke

dalam curd. Pewarna yang digunakan biasanya adalah merah annatto.

Penambahan garam ke dalam keju biasanya adalah untuk menurunkan

kadar air dan sebagai pengawet.

Di dunia terdapat beragam jenis keju, seluruhnya memiliki prinsip

dasar yang sama dalam proses pembuatannya, yaitu:

1. Pasteurisasi susu: dilakukan pada susu 70°C, untuk membunuh seluruh

bakteri pathogen. Pasteurisasi harus cukup untuk membunuh bakteri

yang dapat mempengaruhi kualitas keju, misalnya coliforms, yang bisa

membuat “blowing” (perusakan tekstur) lebih dini dan rasa tidak enak.

Pateurisasi reguler pada 72 – 73°C selama 15 – 20 detik paling sering

dilakukan. Meskipun demikian, mikroorganisme pembentuk spora

(spore-forming microorganism) yang dalam bentuk spora, tahan

terhadap pasteurisasi dan dapat menyebabkan masalah serius selama

proses pematangan. Salah satu contohnya adalah Clostridium

tyrobutyricum, yang membentuk asam butirat dan volume gas

hidrogen yang besar dengan memfermentasi asam laktat. Gas ini

menghancurkan tekstur keju sepenuhnya (“blowing”), selain itu asam

butirat juga tidak enak rasanya.

2. Pengasaman susu. Tujuannya adalah agar enzim rennet dapat bekerja

optimal. Pengasaman dapat dilakukan dengan penambahan lemon jus,

asam tartrat, cuka, atau bakteri Streptococcus lactis. Proses fementasi

oleh streptococcus lactis akan mengubah laktosa (gula susu) menjadi

asam laktat sehingga derajat keasaman (pH) susu menjadi rendah dan

rennet efektif bekerja.

3. Penambahan enzim rennet. Rennet memiliki daya kerja yang kuat,

dapat digunakan dalam konsentrasi yang kecil. Perbandingan antara

rennet dan susu adalah 1:5.000. Kurang lebih 30 menit setelah

penambahan rennet ke dalam susu yang asam, maka terbentuklah curd.

Bila temperatur sistem dipertahankan 40 derajat celcius, akan

terbentuk curd yang padat. Kemudian dilakukan pemisahan curd dari

whey.

4. Pematangan keju (ripening). Untuk menghasilkan keju yang

berkualitas, dilakukan proses pematangan dengan cara menyimpan

keju ini selama periode tertentu. Dalam proses ini, mikroba mengubah

komposisi curd, sehingga menghasilkan keju dengan rasa, aroma, dan

tekstur yang spesifik. Hal ini dipengaruhi oleh kondisi penyimpangan

seperti temperatur dan kelembaban udara di ruang tempat pematangan.

Dalam beberapa jenis keju, bakteri dapat mengeluarkan gelembung

udara sehingga dihasilkan keju yang berlubang-lubang.

(Daulay, 1991 dalam Risky, 2010).

Adanya aktivitas enzim pada rennet menyebabkan perubahan susu

dari cair menjadi gel yang dikenal dengan koagulan. Dalam pembuatan

keju proses koagulasi disebabkan dua hal yaitu, terjadinya perubahan

keasamaan dan adanya proses proteolisis. Kasein diendapkan pada pH 4,6

dengan adanya perubahan keasaman yang dihasilkan dari pengubahan

laktosa menjadi asam laktat menyebabkan perubahan pada senyawa Ca-

phosphat. Phosphat seperti berikut:

Ca3(PO4)2(s) +3 H+(aq) 3 Ca2+

(aq) + HPO42-

(aq) + H2PO4-(aq)

Bertambahnya ion H+ dapat menggangu kestabilan dari kompleks

Ca-kaseinat. Terbentuknya ion Ca2+ akan membantu proses pengendapan

senyawa kompleks tersebut. Tahap kedua pengendapan kasein dalam

pembuatan keju dijalankan oleh enzim protease. Proses pengendapan

dengan enzim ini berlangsung dua tahap, yaitu proses enzimatik dan

koagulasi oleh ion Ca2+. Proses enzimatik oleh rennet akan memotong

phe(105)-met(106) pada kappa kasein menghasilkan para-kappa-kasein

dan CMP (Casein Makro Peptida) dalam bentuk larutan CMP yang

berdifusi jauh dari misell. Tahap kedua misell berkumpul karena adanya

interaksi hidrofobik dan kalsium yang menjadi jembatan antara misell-

misell tersebut bergabung. Reaksi yang terjadi secara keseluruhan adalah:

Tahap 1 : kasein rennet para-kappa-kasein + makropeptida

Tahap 2: para-kappa-kasein Ca2+¿ ,>18°C ¿ gel

(Anonimb, 2011).

DAFTAR PUSTAKA

Anonima. 2011. Kualitas Susu Di Indonesia. http://repository.ipb.ac.id/bitstream/ handle/123456789/798/Bab%20II%201997hch.pdf?sequence=8. Diakses pada tanggal 17 April 2011 pukul 20.40 WIB.

Anonimb. 2011. Pengertian Susu Dan Komponennya. http://repository.upi.edu/ operator/upload/s_d535_0611031_chapter2.pdf. Diakses pada tanggal 17 April 2011 pukul 20.39 WIB.

Firdaus, Muh. 2011. Kasein Pada Susu. http://daushalogen.blogspot.com/ 2011/03/kasein-pada-susu.html. Diakses pada tanggal 17 April 2011 pukul 08.44 WIB.

Rini, Dwiari, Sri., Danik, Dania, Asadayanti., Nurhayati., Mira, Sofyaningsih., Sandi, Frida , A, R, Yudhanti., Ida, Bagus, Ketut, Widyana, Yog. 2008. Teknologi Pangan Jilid 1. Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Jakarta.

Risky, 2010. Proses Pembuatan Keju. http://lordbroken.wordpress.com/2010/07/ 23/proses-pembuatan-keju/. Diakses pada tanggal 17 April 2011 pukul 08.47 WIB.

Salila, Musrin. 2010. Laporan Biokimia Protein. http://sukseskimia-sukseskimia. blogspot.com/2010/04/laporan-biokimia-protein.html. Diakses pada tanggal 17 April 2011 pukul 08.38 WIB.

Shiddieqy, M, Ikhsan. 2011. Fakta Seru Tentang Susu. http://www.indomilk. com/printibu.asp?id=3. Diakses pada tanggal 17 April 2011 pukul 08.20 WIB.

Tama. 2011. Isolasi Kasein dari Susu. http://logku.blogspot.com/2011/01/isolasi-kasein-dari-susu.html. Diakses pada tanggal 17 April 2011 pukul 08.37 WIB.

Uum Umiyasih dan Didi Budi Wijono. 1990. Pengaruh Sterilisasi Sederhana Terhadap Kualitas Dan Daya Tahan Susu. Jurnal ilmiah penelitian ternak grati vol. I no. 1.

Yani, Andai. 2011. Pengertian Kasein. http://id.shvoong.com/exact-sciences/ physics/2119918-pengertian-kasein/. Diakses pada tanggal 16 April 2011 pukul 09.22 WIB.