101 Secara umum perlakuan UV seri-HPEF tidak mengakibatkan perubahan sifat
fisik viskositas, pH, bobot jenis, konduktivitas, titik beku dan panas spesifik dan sifat kimia kadar lemak, BKTL, kadar protein, kadar laktosa, bobot kering, dan
kadar air susu kambing seperti diperlihatkan pada Tabel 5.1 dan 5.2. Susu kambing yang dipasteurisasi dengan sistem kombinasi UV seri-HPEF,
mempunyai sifat fisik dan kimia yang tidak berbeda dengan kontrol, sehingga perlakuan UV seri-HPEF dapat diterima.
Medan listrik tegangan tinggi diantara dua celah elektroda dapat menginaktivasi mikroorganisme yang tersuspensi dalam susu. Ketika medan
listrik tegangan tinggi dilewatkan pada susu kambing, terjadi pengaruh fisik kerusakan dinding sel karena adanya peningkatan permeabilitas dan pengaruh
kimia elektrolisis yang dihasilkan, menyebabkan bakteri terinaktivasi. Perubahan kimia pada produk susu yang diperlakukan dengan metode HPEF
tergantung pada jenis dan jumlah awal mikroorganisme, volume bahan media yang digunakan, serta jenis elektroda yang digunakan Barbosa-Canovas et al.
1999. Bilangan Peroksida Susu Kambing yang Diberi Perlakuan
UV seri-HPEF
Hasil uji bilangan peroksida susu kambing pada kontrol dan yang diperlakuan dengan metode UV seri-HPEF diperlihatkan pada Tabel 5.3.
Tabel 5.3 Bilangan peroksida susu kambing yang di perlakuan UV seri-HPEF No.
Jenis Contoh Unit
Hasil uji Acuan
1 Susu kambing kontrol
meqkg 0.00
0.1 meqkg 2
Susu Kambing perlakuan UV seri dan HPEF 31.67
kVcm; 7.0 pulsa meqkg
0.00
Keterangan : susu yang sama yang tidak mendapat perlakuan UV seri-HPEF
bilangan peroksida tidak terdeteksi
Pengujian bilangan peroksida dilakukan untuk penentuan adanya senyawa radikal bebas sebagai pengaruh dari perlakuan kombinasi pasteurisasi UV dan
HPEF . Radikal bebas merupakan molekul yang sangat reaktif karena mempunyai
satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan. Radikal bebas dalam jumlah
102 berlebih di dalam tubuh sangat berbahaya dan bersifat racun karena dapat
menyebabkan kerusakan sel, asam nukleat, protein, dan jaringan lemak. Susu merupakan bahan pangan yang bergizi tinggi dan mengandung banyak lemak.
Lemak dan senyawa-senyawa yang larut dalam lemak sangat rentan terhadap proses oksidasi. Hasil uji bilangan peroksida berdasarkan SNI 01-3555-1998 yang
mengacu pada metode Titrimetri menyatakan bahwa kombinasi pasteurisasi UV dan HPEF tidak memberikan efek karsinogenik.
Elektroforesis Protein Susu Kambing yang Diberi Perlakuan UV seri-HPEF
Kualitas susu kambing sangat dipengaruhi oleh kadar protein dan menjadi salah satu kriteria utama dalam penjualan susu kambing di banyak negara. Protein
susu dibedakan menjadi dua jenis yaitu kasein dan whey. Susu kambing mempunyai rasio kasein dan whey adalah 80:20 Zuriati et al. 2011. Kasein
merupakan penyusun terbesar protein susu yang terdiri atas empat jenis polipeptida, yaitu
αs1-, β-, αs2- dan κ-kasein. Karakteristik utama dari protein susu dan berat molekul diperlihatkan pada Tabel 5.4.
Tabel 5.4 Karakteristik utama protein susu kambing Konsentrasi protein
Konsentrasi gL Berat Molekul kDa
20 Whey 5 gL 10 BLG
3-4 18.3
5 ALA 1-1.5
14.2 3 Immunoglobulins
0.6-1.0 150
1 BSA 0.1-0.4
66.3 1 Laktoferin
0.09 80
80 kasein 30gL 32 -s1 kasein
12-15 23.6
10 -s2 kasein 3-4
25.2 28
kasein 9-11
24.0 10 k-kasein
3-4 19.0
Sumber: http:www.phadia.comAllergensImmunoCAP-AllergensFood-of-Animal-OriginMilk- -constituentsCows-milk [2 Maret 2012]
Keterangan: ALA:
Laktobumin, BLG:
Laktoglobulin; BSA: Bovine serum albumin
Hasil uji elektroforesis susu kambing kontrol dengan susu kambing yang diperlakukan dengan UV seri-HPEF diperlihatkan pada Gambar 5.2.
103
Gambar 5.2 Hasil uji elektroforesis
Keterangan: M = Marker
1 = susu kambing kontrol susu yang sama tanpa perlakuan UV seri-HPEF 2 = susu kambing yang dipasteurisasi kombinasi UV seri-HPEF 31.67 kVcm; 0.32
μs dan 5.5 pulsa
3 = susu kambing yang dipasteurisasi kombinasi UV seri-HPEF 31.67 kVcm; 0.48 μs dan 7.0
pulsa 4 = susu kambing yang dipasteurisasi kombinasi UV seri-HPEF 31.67 kVcm; 0.64
μs dan 10.0 pulsa
Berat molekul marker diacu dari Fermentas 2008 diperlihatkan pada Tabel 5.5.
Tabel 5.5 Berat molekul marker Berat molekul
marker kDA Nama marker
Sumber marker 116.0
β galaktosidase Escherichia coli
66.2 Bovine serum albumin BSA
Bovine plasma
45.0 Ovalbumine
Putih telur 35.0
Lactate dehydrogenase Porcine muscle
25.0 RE ace Bsp 981
Escherichia coli 18.4
β lactoglubuline Bovine milk
14.4 Lysozyme
Putih telur
Sumber: Fermentes 2008
Protein susu kambing tersusun atas α-s1 kasein, α-s2 kasein, β kasein, k-
kasein, β laktoglobulin dan α laktobumin dengan BM berturut-turut 23.6, 25.2, 19,
18.3 dan 14.2 kDa. Berdasarkan hasil pengujian elektroforesis Gambar 5.4 terlihat susu kambing kontrol sampel susu yang sama dan tidak mendapat
1 2
3 4
104 perlakuan UV seri-HPEF terdiri atas tiga komponen yaitu
α-s2 kasein, β laktoglobulin dan α laktobumin dengan berat molekul berturut-turut 29.87; 15.07
dan 13.90 kDa, sedangkan pada susu kambing dengan perlakuan UV seri-HPEF terdapat lima komponen protein yaitu
α-s2 kasein, α -s1 kasein, β kasein, β laktoglobulin dan α laktobumin dengan berat molekul berturut-turut 29.87; 23.46;
19.97; 15.07 dan 13.90 kDa. Perlakuan UV seri-HPEF menyebabkan terdapat dua pita tambahan jenis protein yaitu
α-s1 kasein, β kasein, merupakan potongan protein karena terdegradasi oleh perlakuan UV seri-HPEF. Hal ini berdampak
positif untuk struktur protein yang berfungsi sebagai building block dalam metabolisme sel, karena dalam pencernaan protein tersebut dipotong-potong untuk
kemudian diserap di dalam sel. Urbain 1986 menjelaskan bahwa radiasi tergolong proses pasteurisasi
dingin karena suhu produk cenderung tidak berubah selama proses, sehingga tidak menimbulkan pengaruh kerusakan pada kualitas makanan akibat pemanasan, akan
tetapi radiasi dapat menimbulkan oksidasi lemak dan denaturasi protein jika dosis yang digunakan terlalu tinggi10 kGy.
Ray dan Bhunia 2007 menyebutkan bahwa produk bahan pangan yang terkena paparan radiasi UV 10 kGy, tidak menyebabkan toksik dan kerusakan
genetik pada hewan dan manusia yang mengkonsumsi. WHO dan Permenkes no. 701MenkesPerVIII2009, merekomendasikan penggunaan dosis 10 kGy
untuk produk bahan pangan. Dosis radiasi disimbolkan dengan rad, dengan 1 rad didefinisikan sebagai jumlah radiasi ion yang menghasilkan penyerapan 100 ergs
per gram bahan yang diaplikasikan UV. Satuan radiasi lebih umum digolongkan ke dalam gray Gy, yaitu 1 Gy sama dengan 100 rad. Bahan pangan sebanyak 1
kg yang menyerap energi 1 joule 1 joule = 10
7
erg akan menerima dosis 1 Gy. Otoritas keamanan dan kesehatan internasional menyebutkan bahwa bahan
pangan yang diradiasi hingga 10 000 Gy 10 kGy dipertimbangkan sebagai batas aman dari penggunaan radiasi dalam penanganan bahan pangan. Dosis medium
yaitu 1-10 kGy dapat digunakan untuk membasmi mikroorganisme pembusuk dan patogen dalam produk pangan guna meningkatkan keamanan dan stabilitas produk
atau makanan yang didinginkan disimpan di dalam lemari pendingin Ray dan
105 Bhunia 2007. Dosis UV-C seri yang digunakan dalam penelitian ini adalah 5.41
Jcm
2
dengan panjang gelombang 253.7 nm atau setara dengan 6.80 kGy.
Total Mikroorganisme Susu Kambing yang Diberi Perlakuan UV seri-HPEF
Inaktivasi total mikroorganisme dan nilai D susu kambing yang dipapar dengan metode UV seri dan kombinasi UV-C sistem seri dan HPEF diperlihatkan
pada Tabel 5.6. Tabel 5.6 Perbandingan reduksi total mikroorganisme dan nilai D pada susu
kambing yang diberi perlakuan UV seri dan UV seri – HPEF
Keterangan UV
-1 UV
-2 UV-3 UV
seri- HPEF
UV seri-
HPEF UV
seri- HPEF
Laju inaktivasi
log cfumljam 7.75
8.31 11.48
11.78 22.04
19.01 Reduksi mikro-
organisme 23.12 37.04 69.55
70.00 89.49
85.67 Nilai D
0.13 0.12
0.09 0.09
0.05 0.05
Keterangan: UV
-1 : susu dialirkan pada reaktor UV ke 1 dengan kondisi proses dosis 1.80 Jcm
2
dan waktu perlakuan 53.24 detik
UV -2
: susu dialirkan ke reaktor UV ke 2 dengan kondisi proses dosis 3.60 Jcm
2
dan waktu perlakuan 106.48 detik
UV -3
: susu dialirkan ke reaktor UV ke 3 dengan kondisi proses dosis 5.41 Jcm
2
dan waktu perlakuan 159.72 detik
: susu dari reaktor UV ke 3 diperlakuan HPEF dengan kondisi proses kuat medan, waktu perlakuan dan jumlah pulsa berturut-turut 31.67 kVcm, 0.32
μs dan 5.5 pulsa
: susu dari reaktor UV ke 3 diperlakuan HPEF dengan kondisi proses kuat medan, waktu perlakuan dan jumlah pulsa berturut-turut 31.67 kVcm, 0.48
μs dan 7.0 pulsa
: susu dari reaktor UV ke 3 diperlakuan HPEF dengan kondisi proses kuat medan, waktu perlakuan dan jumlah pulsa berturut-turut 31.67 kVcm, 0.64
μs dan 10.0 pulsa
Reduksi total mikroorganisme dari metode UV dengan tiga buah reaktor yang disusun secara seri sebesar 69.55 bila dibandingkan dengan perlakuan
HPEF 31.67 kVcm dengan jumlah pulsa 5.5, 7.0 dan 10.0 meningkat berturut-
turut menjadi 70.00, 89.49 dan 85.67. Peningkatan tertinggi dicapai pada kombinasi UV seri dengan perlakuan HPEF 31.67 kVcm, 0.48
μs dan 7.0 pulsa. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Grahl et al. 1992; Grahl
dan Markl 1996; Zhang et al. 1994 yang menunjukkan bahwa semakin tinggi jumlah pulsa yang diperlakukan menghasilkan nilai inaktivasi yang semakin
106 tinggi. Semakin tinggi perlakuan jumlah pulsa menyebabkan daya listrik yang
dibutuhkan untuk inaktivasi juga semakin besar Persamaan 3.14. Perlakuan HPEF
7.0 dan 10.0 pulsa tidak berbeda, hal ini ditunjukkan dengan nilai D yang sama yaitu 0.05 jam atau 180 detik, yang berarti waktu yang dibutuhkan untuk
menginaktivasi mikroorganisme sebesar satu log siklus dibutuhkan waktu 180 detik.
Simpulan dan Saran Simpulan
Simpulan yang diperoleh dari penelitian kombinasi paparan sinar UV seri dan HPEF pada susu kambing adalah:
a. Perlakuan kombinasi paparan sinar UV seri-HPEF menunjukkan bahwa sifat
fisik viskositas, pH, bobot jenis, konduktivitas, titik beku dan panas spesifik dan sifat kimia kadar lemak, BKTL, kadar protein, kadar laktosa, bobot
kering, dan kadar air dan uji bilangan peroksida tidak berbeda terhadap kontrol.
b. Secara umum sifat fisik dan kimia susu kambing yang diperlakukan masih
memenuhi persyaratan Thai Agricultural Standar 2008, Fox 2003 dan Chandan et al. 2007.
c. Perlakuan terpilih adalah kombinasi paparan sinar UV dengan 3 buah reaktor
yang disusun seri dengan HPEF dengan kuat medan, waktu perlakuan dan jumlah pulsa berturut-turut sebesar 31.67 kVcm, 0.48
μs dan 7.0 pulsa dengan nilai reduksi total mikroorganisme sebesar 89.49.
d. Perlakuan UV seri-HPEF dengan kuat medan, waktu perlakuan dan jumlah
pulsa berturut-turut sebesar 31.67 kVcm, 0.48 μs dan 7.0 pulsa menyebabkan
protein terdegradasi menjadi potongan protein yang lebih kecil yang menimbulkan pengaruh positif untuk mempermudah penyerapan oleh sel.
107
Saran
Berdasarkan hasil penelitian, beberapa saran yang dapat diaplikasikan dalam usaha memperbaiki dan melengkapi penelitian pasteurisasi kombinasi paparan
sinar UV dan HPEF adalah sebagai berikut: a.
Perlu dicoba pada perlakuan jumlah pulsa yang lebih tinggi terhadap tingkat reduksi total mikroorganisme.
b. Perlu dicoba aplikasi metode pasteurisasi UV seri-HPEF pada berbagai bakteri
patogen seperti S. Typhimurium, E. coli dan S. aureus.
Daftar Pustaka
[AOAC]. Association of Official Analytical Chemists. 1999. Offical Methods of Analysis of AOAC International. 19
th
[AOAC]. 1999. Offical Methods of Analysis of AOAC International. 19
th
Edition. 5
th
Revison. Horwitz W, Latimer GW. Editor. Volume II. USA: Publ by AOAC Intl Suite 500.
Barbosa-Cánovas GV, Gongora-Nieto MM, Pothakamury UR, Swanson BG. 1999. Preservation of Foods with Pulsed Electric Fields. USA: Acad Pr.
Chandan RC. 2007. Milk composition, physical and processing characteristics. Di dalam: Chandan RC et al, Hui YH, editor. Handbook of Food Product
Manufacturing . New York: J Wiley Intersci Pub. hlm 347-378.
Fermentes. 2008. Molecular Biology Cataloq and Product Application Guide. Fox PF. 2003. The Major Constituents of Milk. Di dalam: Smit G, editor. Dairy
Processing Improving Quality . Cambridge, England: Woodhead Publ.
Grahl T, Maerkl H. 1996. Killing of microorganisms by pulsed electric fields. Appl Microb Biotechnol
45:148-157. Grahl T, Sitzmann W, Markl H. 1992. Killing of microorganisms in fluid media
by high-voltage pulses. DECHEMA Biotechnology Conferences. 675-679. Laemmli UK. 1970. Cleavage of structural proteins during the assembly of the
head bacteriophage T4. Nature Lond. 227:680-685. Park YW, Juarez M, Ramos M, Haenlein GFW. 2007. Physico-chemical
characteristics of goat and sheep milk. J Small Rum Res 68:88 –113.
[Permenkes] Peraturan
Menteri Kesehatan
Republik Indonesia.
No. 701MenkesPerVIII2009. Pangan Iradiasi. Jakarta: Menteri Kesehatan.
Ray B, Bhunia A. 2007. Fundamental Food Microbiology. Ed ke-4. Boca Raton, New York: CRC Pr.
Singh RP, Heldman DR. 1993. Introduction to Food Engineering. San Diego: Acad Pr.
108 [SNI] Standar Nasional Indonesia. 01-2782-1998. Metode Pengujian Susu Segar.
Jakarta: Badan Standardisasi Nasional. [SNI] Standar Nasional Indonesia. 01-3555-1998. Cara Pengujian Minyak dan
Lemak . Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
Steel RGD, Torrie JH. 1991. Prinsip dan Prosedur Statistik: Suatu Pendekatan Biometrik
. Sumantri B, penerjemah. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama. Terjemahan dari Principles and Procedures of Statistics.
[TAS] Thai Agricultural Standar TAS 6006. 2008. Raw Goat Milk. Thailand: National Bureau of Agricultural Commodity and Food Standars. Ministry of
Agriculture and Cooperativies. Urbain WM. 1986. Food Iradiation. New York: Acad Pr.
[USFDA] United State Food and Drug Administration. 1999. Bad Bug Book: Foodborne Pathogenic Microorganism and Natural Toxic Handbook
. http:www.cfsan.fda.gov mowintro.html [8 Mei 2009]
Zhang QH, Chang FJ, Barbosa-Cánovas GV. 1994. Inactivation of microorganisms in a semisolid model food using high voltage pulsed electric
fields. Lebensm Wiss Technol 27:538-543. Zuriati Y, Noor RR, Maheswari RRA. 2011. Analisis Molekuler Genotipe Kappa
Kasein Κ-Kasein dan Komposisi Susu Kambing Peranakan Etawah, Saanen dan Persilangannya. JITV 16: 61-70.
109
VI. INAKTIVASI BAKTERI PATOGEN S. aureus ATCC 25923, S