Susu Bubuk Validasi Metode dan Aplikasi Statistical Process Control (SPC) pada Analisis Kadar Vitamin C Susu Bubuk dengan Potensimeter di PT Frisian Flag Indonesia

7 III. TI JAUA PUSTAKA

3.1 Susu Bubuk

Menurut Chandan 1997, susu segar secara alamiah mengandung 87.4 air dan sisanya berupa padatan susu sebanyak 12.6. Padatan susu terdiri dari lemak susu 3.6 dan padatan susu tanpa lemak 9 yang mengandung mineral 0.7, laktosa 4.9 dan protein 3.4. Selain mengandung air dan padatan susu, susu segar memiliki lebih dari 100 komponen lain yang penting bagi tubuh antara lain protein, kalsium, fosfor, vitamin A, vitamin B terutama riboflavin dan vitamin B12, dan vitamin lainnya. Susu segar cair sering diproses menjadi bubuk untuk menghasilkan produk susu yang stabil dengan kandungan solid tinggi. Susu bubuk adalah produk susu yang diperoleh dengan cara mengurangi sebagian besar air melalui proses pengeringan susu segar dan atau susu rekombinasi yang telah dipasteurisasi, dengan atau tanpa penambahan vitamin, mineral, dan bahan tambahan pangan yang diizinkan SNI 012970 2006. Adapun komposisi yang terdapat pada susu bubuk dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Komposisi ww pada beberapa susu bubuk Sumber: Chandan, 1997. Susu bubuk terdiri dari susu bubuk berlemak, rendah lemak dan tanpa lemak. Susu bubuk juga sering diaplikasikan sebagai bahan baku maupun bahan tambahan pada industri pangan. Hal ini karena komponen dalam susu bubuk dapat mudah berinteraksi dengan komponen lain ketika diformulasikan dan diproses menjadi suatu produk pangan Augustin dan Clarke, 2008. Persyaratan mutu susu bubuk di Indonesia secara komposisi, uji, dan secara keseluruhannya diatur oleh SNI 01 2970 tahun 2006 yang dapat dilihat pada Tabel 2. Susu bubuk dibuat dengan menurunkan kadar airnya melalui proses pengeringan. Proses pengeringan dilakukan dengan tujuan mendapatkan susu bubuk dengan kadar air yang rendah. Pengurangan kadar air pada susu segar memberikan keuntungan dalam hal mengurangi volume penyimpanan, biaya transportasi, dan dapat memperpanjang umur simpan produk Fernandez, 2008. Selain itu pengeringan juga bertujuan menurunkan aktivitas air a w sehingga dapat mengurangi risiko degradasi kimia dan menekan pertumbuhan mikroba. Kapang dan khamir terhambat petumbuhannya pada a w 0.65 sedangkan bakteri pertumbuhannya terhambat pada a w 0.75 Early, 1998. Metode pengeringan yang dilakukan dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain pengeringan drum drum drying, pengeringan oven vakum vaccum oven drying, pengeringan beku freeze drying dan pengeringan semprot spray drying. Pengeringan semprot merupakan proses pengeringan yang umum digunakan di industri susu bubuk Walstra, 1983; Spreer, 1995; dan Fernandez, 2008. Alat pengeringan semprot yang digunakan biasanya disebut spray dryer. Komponen Kadar air 3.0 Kadar lemak 27.5 Kadar protein 26.4 Kadar laktosa 37.2 Kadar mineral 5.9 8 Tabel 2. Spesifikasi persyaratan mutu susu bubuk berlemak No Jenis Satuan Persyaratan 1 Keadaan Bau Rasa Normal Normal 2 Air bb, Maks. 5.0 3 Lemak bb, Min. 26.0 4 Protein bb, Min. 23.0 5 Cemaran Logam Tembaga Cu Timbal Pb Seng Zn Timah Sn Raksa Hg mgkg mgkg mgkg mgkg mgkg Maks. 20.0 Maks. 0.3 Maks. 40.0 Maks. 40.0 250.0 Maks. 0.03 6 Arsen mgkg Maks. 0.1 7 Cemaran mikroba Angka lempeng total Bakteri Coliform E. coli Salmonella S.aureus Kolonig APM APMg Koloni100g Kolonig Maks. 5x10 4 Maks. 10 3 Negatif 1x10 2 Untuk kemasan kaleng Sumber : SNI 0129702006 Prinsip pengeringan semprot didasarkan pada proses penyemprotan produk dalam bentuk droplet cairan ke dalam suatu ruangan yang dihembus dengan udara panas sehingga terjadi proses pengeringan. Pada umumnya suhu proses yang digunakan adalah 170°C – 220°C untuk suhu inlet dan 75°C – 100°C untuk suhu outlet Spreer, 1995. Bahan masukan pada metode pengeringan semprot dapat berupa larutan, emulsi, atau suspensi cairan. Aliran udara panas akan menaikkan suhu permukaan droplet sehingga air dalam droplet akan terevaporasi. Air yang terevaporasi akan keluar bersama aliran udara sedangkan droplet dengan kadar air rendah akan turun ke dasar chamber dengan bantuan cyclone. Setelah proses tersebut terbentuklah susu bubuk dengan kadar air sebanyak 6 dengan ukuran diameter partikel 0.1 mm. Tahapan pengeringan terjadi dalam dua langkah atau lebih yaitu laju periode konstan constant rate priod yang terjadi selama permukaan droplet masih dapat terbasahi dan laju periode jatuh falling rate priod, adalah laju penguapan yang terus menurun selama pengeringan seiring dengan semakin meningkatnya konsentrasi Wiratakusumah et al., 1992. Proses pengeringan berikutnya dilakukan dengan mengalirkan udara panas untuk menghilangkan air sehingga produk susu bubuk tersebut memiliki kadar air 2 4. Beberapa kelebihan metode pengeringan semprot antara lain adalah tidak banyak merusak mutu produk dibandingkan dengan metode pengeringan drum serta biaya pengeringan relatif terjangkau dibandingkan dengan metode freeze drying dalam menghasilkan kualitas produk yang relatif setara Fernandez, 2008. Pengeringan susu dengan pengering semprot akan menghasilkan susu bubuk dengan kelarutan, flavor dan warna yang baik Walstra et al., 1999. Dalam susu bubuk dapat ditambahkan komposisi lain seperti vitamin, carrier vitamin, emulsifier, stabilizer, anticaking, antioksidan, dan juga flavor. Susu bubuk berasal baik dari susu segar dengan atau tanpa rekombinasi dengan zat lain seperti lemak atau protein yang kemudian dikeringkan. 9 Produk hasil pengeringan semprot sangat mudah menggumpal. Gula susu yang terbentuk pada proses pengeringan semprot merupakan gula amorphous yang sangat higroskopis dan sangat cepat menyerap kelembaban. Penyerapan kelembaban menyebabkan rekristalisasi dan biasanya disertai dengan perubahan warna dan pembentukan off – flavor. Hal tersebut merupakan penyebab caking pada kebanyakan produk susu bubuk selama penyimpanan. Peningkatan kelembaban produk dapat meningkatkan risiko mikrobiologis karena memperbesar peluang tumbuhnya mikroba.

3.2 Vitamin C Asam Askorbat