KARAKTER SUSU A Pengertian susu B Sifat fisik

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 terputus” • Mempunyai Berat Jenis minimal : 1, 027 pada temperatur 27, 5 o. C, 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. b. c. d. e. f. g. h. i. j. Warna, bau, rasa, kekentalan : tidak ada perubahan BJ pada suhu 27 o. C sekurang 2 nya : 1, 028 Kadar lemak sekurang 2 nya : 2, 8% BKTL sekurang 2 nya : 8% Derajad asam(SH/Soxlet Henkle) : 4, 5 – 7 o. SH Uji alkohol 70% dan didih : neg Titik beku : - 0, 5 o. C Kadar protein sekurang 2 nya : 2, 7% Angka reduktase : 2 – 5 jam Jumlah kuman yang dpt dibiakkan tiap ml setinggi-tingginya : 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 (p. H)

Sifat pembentukan krim (= kepala susu) • • Bila susu dibiarkan terus menerus waktu dipanaskan, akan terlihat selapis krim / kepala susu di permukaan susu krn butir 2 lemak mengapung ke atas. Butir 2 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 77 o. C mempunyai lapisan krim yg sedikit lebih rendah dan kurang jelas. • Jika dipanaskan 75 o. C akan kehilangan sifat krim. • Homogenasi juga akan merusak sifat 2 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 butir 2 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 , 20 o. C • 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 CO 2 dan gas N 2 yg terdapat dalam susu segar

Titik beku dan titik didih • Air membeku pada 32 o. F (0 o. C), sedangkan susu pada 31, 01 o. F (0, 55 o. C). • Titik beku susu dipengaruhi oleh konstituen 2 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 bahan 2 yg larut dalam air akan mempunyai titik didih lebih tinggi daripada air murni • Titik didih air 100 o. C, titik didih susu 100, 7 o. C

p. H • Susu segar bersifat sedikit asam, mempunyai p. H antara 6, 5 - 6, 7 atau 6, 85 ± 1, 35 o 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 p. H 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, 54 o. C p. H 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 tiap 2 komponen susu Reaksi amfoter: kertas lakmus merah kertas lakmus 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 p. H normal susu.

• Susu segar mempunyai sifat amfoter artinya dapat bersifat asam dan basa sekaligus • Susu segar bersifat agak asam, memiliki p. H 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 CO 2 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 sel 2 epitel (sel alveoli) yg memiliki daya selektif utk memilih bahan 2 dr dlm darah yg dibutuhkan utk susu. Sebagian bahan 2 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 bahan 2 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 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 zat 2 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 (NH 2) yg bersifat basa dan gugus karboksil (COOH) yg bersifat asam. • Pada titik isoelektris; yaitu jumlah ion (+) dan ion (- ) = p. H 4, 7, maka kasein dapat diendapkan dengan mudah dari susu. • Bila susu segar dgn p. H 6, 6 dibiarkan asam dgn p. H 4, 7, muatan listrik akan menjadi 0, dan susu mengalami pembekuan (curdling) kasein terbebas dari garam 2 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 butir 2 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. miristat as. kaproat as. palmitat as. kaprilat as. stearat as. kaprat as. Laurat as. oleat

Lemak • Contoh lemak susu: C 3 H 5(OH)3 + 3 C 3 H 7 COOH Gliserol As. butirat C 3 H 5(OH)3 + 3 C 3 H 7 COOH Gliserol As. oleat C 3 H 5 (C 3 H 7 COO)3 +H 2 O Butirin Air C 3 H 5 (C 17 H 33 COO)3 +H 2 O 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

• Lemak 2 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 butir 2 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 gula 2 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 orang 2 Eropa Tengah dan Utara. – Kasus ini banyak ditemukan pd kondisi di mana anak 2 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 (anak 2), 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 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, B 1, B 2, B 12 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. Faktor 2 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