TEKNOLOGI HASIL TERNAK

KULIAH‐5‐6: SUSU FERMENTASI DAN KEJU

Juni SumarmonoLaboratorium Teknologi Hasil TernakFakultas Peternakan UNSOEDhttp://panganhewani.blog.unsoed.ac.id

CONTOH PRODUK  SUSU FERMENTASI 

ANEKA YOGURT

• Yogurt merupakan contoh klasik susu fermentasi atau susu asam. Disajikan dandikonsumsi dengan berbagai cara, rasa dan kemasan

• Contoh susu fermentasi yang lain adalah kefir, susu acidophilus, susu bifidus

Dadih tradisional Sumatera Barat Dadih modifikasi dalam kemasan

Dadih merupakan yogurt tradisional yang dibuat dari susu kerbau; mengandalkan proses fermentasi dengan bakteri yang ada secaraspontan (alamiah) pada wadah bambu.

KEJU SEGAR (FRESH CHEESE) KEJU BIRU (BLUE CHEESE)

CONTOH PRODUK KEJU

KEJU KERAS (HARD CHEESE) KEJU PUTIH LUNAK (SOFT WHITE CHEESE)

Terdapat ribuan jenis keju dengan nama/pengelompokan berdasarkandaerah/negara, tekstur, kadar air, cara pembuatan dll.

KEJU PRODUK LOKAL

Keju buatan dalam negeri (lokal) masih terbatas, namun menunjukanperkembangan yang nyata dari tahun ke tahun

SUSU SEGAR

STANDARISASI

PASTEURISASI

Fermentasi

Koagulasi/Penggumpalan

Curd/dadih

YOGURT

whey

+ Kultur starter (bakteri asam laktat)

•Asam•Rennet + rennet

+

KEJU Segar konsumsi(fresh)

Pemeraman(Ripening)

KEJU peram(aged/ripened)

TEKNOLOGI PROSES

Berdasarkan metode pengasaman, proses pembuatan keju dapatdikelompokan menjadi 2:

PENGASAMAN LANGSUNG (DIRECT ACIDIFICATION)• Tanpa proses fermentasi (penambahan starter)• Pengasaman dilakukan dengan menambahkan bahan yang 

sifatnya asam, misalnya asam asetat, asam sitrat, asam laktat, jus buah dll

• Penambahan rennet dilakukan untuk menyempurnakanpenggumpalan

• Keju yang dihasilkan biasanya langsung dikonsumsi dalam keadaansegar

• Karakteristik unggul: keju mulur dan mudah meleleh• Contoh: keju putih (queso blancho, kesong puti), richota, quark, 

cottage dll

FERMENTASI (STARTER CULTURE FERMENTATION)• Pengasaman dilakukan dengan menambahkan bakteri yang akan

melakukan proses fermentasi sehingga dihasilkan asam laktat dansusu menjadi asam

• Selalu diikuti dengan penambahan rennet untuk menggumpalkankasein

• Keju yang dihasilkan bisa langsung dikonsumsi dalam keadaansegar atau diperam (ripening)

• Karakteristik unggul: citarasa, aroma, kandungan senyawa bioaktif• Contoh: keju parmesan, cheddar, edam, brie, gouda dll

PROSES FERMENTASI

LaktosaAsam Laktat(Lactic Acid)

Bakteri asam laktat

pH susu turun(lebih asam)

Karbohidrat atau gula pada susu, sekitar 4.8% pada susu sapi Merupakan di‐sakarida (terdiri dari 2 molekul mono‐sakarida), yaitu

glukosa dan galaktosa Merupakan bahan dasar pada proses pembentukan asam laktat oleh

bakteri pada proses fermentasi.

C6H12O6 ASAM LAKTAT + ENERGI

bakteri

C6H12O6 ALKOHOL + CO2 + ENERGIFermentasi alkohol

Ragi (yeast/khamir)

Fermentasi asam laktat

LAKTOSA

• Menghasilkan asam laktat dengan bahan dasar karbohidrat melaluiproses fermentasi; sehingga pH susu turun (keasaman meningkat)

• Membentuk lubang‐lubang (eyes) pada beberapa jenis keju dengandihasilkannya gas CO2

• Menghasilkan metabolit (produk proses metabolisme) yang mempengaruhi citarasa dan aroma keju; terutama pada prosespemeraman (ripening)

• Memecah makromolekul terutama protein, karbohidrat dan lemaksehingga terbentuk senyawa‐senyawa sederhana, seperti asam‐asamamino dan asam lemak, sehingga lebih mudah dicerna/diserap olehsaluran pencernaan

• Memecah polipeptida (protein) dan melepaskan peptida bioaktif yang bermanfaat bagi kesehatan

PERAN MIKROBA (BAKTERI/STARTER) PADA PEMBUATAN KEJU

Terbentuknya lubang‐lubang (eyes) pada beberapa jenis keju(misalnya keju Swiss, Edam, Gouda) merupakan akibat dari

terbentunya gas CO2 oleh bakteri, misalnya Propionibacterium freudenreichii

TIPE BAKTERI STARTER

A. STARTER MESOPHILIC• Suhu optimum untuk tumbuh 26‐30C• Bakteri: Leuconostoc lactis subsp lactis; Leuconostoc lactis subsp cremoris (biasa

disebut starter tipe O pada pembuatan keju Cheddar); Leuconostocmesenteroides subsp cremoris

B. STARTER THERMOPHILIC• Suhu optimum untuk tumbuh 42C• Bakteri: Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus spp (Lb. helveticus; Lb. 

debrueckii subsp bulgaricus, dan Lb. delbruckii subsp lactis). • Banyak dipakai pada pembuatan keju di Itali dan Swiss; namun juga dipakai pada

pembuatan keju Cheddar dan Gouda untuk memaksimalkan proses fermentasi

C. STATER TAMBAHAN (SECONDARY ATAU ADJUNCT STARTER)• Tidak banyak memproduksi asam laktat tapi seringkali ditambahkan, misalnya

propionibacteria, bifidobacteria dan juga penicillium• Sebagai bakteri probiotik atau untuk membantu memunculkan citarasa khas

pada saat keju diperam (ripening)

CARA MENAMBAHKAN STARTER PADA PROSES FERMENTASI

SPONTAN BACKSLOPPING DIRECT ADDITION

‐ Metode yang paling kuno‐ Mengandalkan adanya BAL alamiah‐ Sering gagal (kontaminasi)‐ Kualitas produk yang dihasilkan bervariasi

• Menggunakan sebagian (cuplikan) dari hasilfermentasi sebelumnya

• Lebih cepat dengan tingkat keberhasilan yang lebihtinggi daripada metode spontan

• Metode yang murah dapat cukup bisa diandalkan

• Fermentasi dapat dikontrol dengan baik• Menghasilkan produk akhir yang standar• Dalam bentuk konsentrat beku, kering beku ataulipopilisasi (lyophilised)

Starter yogurt dalam bentuk kering

Lb. bulgaricusSt. thermophilusLb. acidophilus

CONTOH FERMENTOR UNTUK MEMBUAT YOGURT

ILUSTRASI BAGIAN‐BAGIAN FERMENTOR

PERTEMUAN KE 6

YOGURT DAN CONCENTRATED YOGURT

CHEESEMAKING

PROSES PENGGUMPALAN (KOAGULASI)

SUSU

CURD

WHEY

asam

rennet

(PADA PEMBUATAN KEJU)

PROTEIN SUSU

Susu sapi Susu Kambing

KASEIN

1. Kasen alpha s (αs‐CN) 48‐49 26‐30

2. Kasein alpha s1 (αs1‐CN) 38 5

3. Kasei alpha s2 ((αs2‐CN) 10 25

4. Kasein beta (β‐CN) 33‐39 50‐64

5. Kasein kappa (Ќ‐CN) 11‐13 10‐20

PROTEIN WHEY (SERUM)

1. Beta laktoglobulin (β‐Lg)2. Alpha laktalbumin (α‐La)3. Imunnoglobulin (Ig)4. Protease pepton

50251312

4040189

(% kasein atau protein whey)

KASEIN

• Merupakan protein (polipeptida) yang dominan pada susu, yaitusekitar 75‐80% dari total protein susu; sisanya berupa protein whey (20‐25%)

• Dapat digumpalkan dengan asam, panas dan enzim proteolitikmembentuk padatan (curd) yang memisah dari cairan (whey)

• Berikatan dengan kalsium fosfat dalam bentuk struktur koloid (misel) dengan ukuran 0.03 – 0.3 um

McSweeney, 2007.  Cheese Problem Solved.  CRC Press

KaseinRennet

parakasein makropeptida+

Tahap 1 (ENZIMATIS)

Ca2+; >18oC

Gel(curd)

Tahap 2 (AGGREGASI) Larut dalam fase cair

PROSES PENGGUMPALAN KASEIN

Curd merupakan jaringan (network atau matrik) kasein yang didalamnyaterperangkap globula lemak , air , kalsium dan beberapa molekul lain

RENNET

• Merupakan istilah umum untuk bahan yang mengandung enzimproteinase yang dapat menggumpalkan susu

• RENNET HEWANI diperoleh dari abomasum ruminansia yang masihmenyusui dengan enzim proteinase utama: chymosin; enzim lain yang terkandung adalah pepsin.  Rennet hewani dapat berupa cairan, pasta maupun kering

• RENNET TUMBUHAN diperoleh dari beberapa jenis tanaman, misalnya bunga tanaman Cynara (Cynara cardunculus) yang tumbuhliar di Amerika Latin. Contoh lain adalah enzim papain dari pepaya

• RENNET MIKROBA diperoleh dari mikroorganisme seperti Rhizomucormeihei, Rhizomucor pusillus, Cryphonectria parasitica. Juga enzimchymosin murni yang dihasilkan oleh bakteri hasil rekayasa genetika

Rennet berbentuk tablet kering yang tersedia secara komersial

RENNET HEWANI diperoleh dari ekstrak abomasum anak sapi (pedet) karenamengandung enzim protease utama chymosin (rennin)

ABOMASUM PEDET(menyusui, belum banyakmengkonsumsi hijauan)

• 88 – 94 % rennin• 6 – 12 % pepsin

ABOMASUM SAPI(sudah tidak menyusui, 

pakan hijauan)

• 90 – 94 % pepsin• 6 – 10 % rennin. 

?Apakah rennet bisa dibuat/diekstrak dari ternak lain?

Rennin stabil pada pH 5.3 – 6.4

Abomasum dipisahkan dari bagian lain, bersihkan dari isi namunjangan sampai mukosanya (di dinding bagian dalam) hilang. Sebaiknya tidak dicuci terlalu bersih.

Taburkan sedikit garam pada abomasum dan ratakan.  Biarkanabomasum mengering pada suhu kamar. Abomasum keringdapat disimpan lama untuk persediaan. Abomasum juga dapatdisimpan dalam bentuk basah dengan menambahkan 30% garam dan disimpan pada wadah gelas tertutup.

Potong sekitar 1‐2 gram abomasum kering menjadipotongan kecil‐kecil; masukan dalam 30 ml air hangat yang telah ditambah sedikit asam cuka. Bisa juga digunakan 30 ml whey dari proses pembuatan keju sebelumnya. Simpandalam kulkas semalam.

MEMBUAT RENNET DARI ABOMASUM

Sumber: http://biology.clc.uc.edu/Fankhauser

Pisahkan cairan dari potongan abomasum dengan caramenyaring. Cairan yang mengandung enzim siap untukdigunakan untuk menggumpalkan susu

Tambahkan cairan abomasum dalam satu liter susu yang telah diasamkan (fermentasi). Aduk hingga rata kemudiandibiarkan selama 60 menit

Susu memisah menjadi curd dan whey akibat kerja rennet

WHEY

CURD

Koagulasi pada proses pembuatan keju juga disebut CURDING

Penelitian di lab THT

Curd dipress untuk membentuk keju

PROSES PEMERAMAN (RIPENING atau AGING)

• Waktu pemeraman berkisar atara 2 minggu (misalnya keju Mozarela) sampai 2 tahun (misalnya keju Parmigiano dari Itali dan beberapa kejuCheddar)

• Berbagai preses biokimia dan mikrobiologi terjadi pada keju selamadiperam

MIKROBIOLOGI: kelanjutan aktivitas dari bakteri starter (LAB); tumbuhkan beberapa jenis mikroorganisme asam laktat non‐starter (NSLAB)

BIOKIMIA: fermentasi asam laktat menjadi asam propionat, asetat, CO2, H2O; pemecahan protein menjadi asam amino, pemecahanlemak menjadi asam‐asam lemak; terbentuknya senyawa2 volatilyang mempengaruhi aroma keju dll.

Ilustrasi tempat memeram keju