Penetapan Kadar Protein Pada Susu Ultra High Temperature (UHT) Kemasan Dengan Metode Kjeldhal

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Susu
Susu merupakan bahan makanan yang sangat penting untuk kebutuhan
manusia, karena mengandung zat yang sangat diperlukan oleh tubuh, seperti
protein, karbohidrat, lemak, vitamin dan mineral. Susu mudah rusak oleh
lingkungan, baik oleh temperatur udara ataupun udara sekitarnya, sehingga perlu
perhatian khusus untuk penanganan pada waktu pemerasan maupun setelah
pemerasan agar diperoleh susu yang berkualitas baik, memenuhi standar susu
yang telah ditentukan dan masih layak untuk dikonsumsi (Soeparno, 2011).
Sebagian besar susu yang dikonsumsi oleh manusia berasal dari sapi
perah, karena jenis ternak ini adalah penghasil susu yang potensial. Ternak lain
seperti kerbau, kambing, domba dan kuda juga menghasilkan susu, tetapi masih
dalam jumlah terbatas. Sebagai contoh susu dari kerbau disebut susu kerbau dan
susu dari kambing disebut susu kambing (Muhamad, 2002).
2.1.1 Komponen Susu
Susu adalah cairan dari kelenjar susu yang diperoleh dengan cara
pemerasan sapi selama laktasi tanpa adanya penambahan atau pengurangan
komponen apapun dari cairan tersebut. Secara kimiawi susu tersusun atas dua
komponen utama yaitt air yang berjumlah sekitar 87% dan bahan padat yang

berjumlah sekitar 13%. Didalam bahan padat susu terdapat berbagai senyawa
kimia, baik yang tergolong senyawa zat gizi makro (makronutrien) seperti lemak,

3
Universitas Sumatera Utara

protein karbohidrat, maupun senyawa zat gizi mikro (mikronutrien) seperti
vitamin dan mineral serta beberapa senyawa lainnya (Muhamad, 2002).
Kandungan gizi susu dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Kandungan Gizi Susu
No

Zat

Jenis

Komposisi dalam 250 gr
susu

1

Karbohidrat

Laktosa

13 gr

2

Lemak

Lemak jenuh
Lemak omega 6

2,5 gr

Asam lemak omega 3
3

Protein

4

Vitamin

5

Mineral

6

Lain-lain

Vitamin A
Vitamin D
Vitamin K
Ribovlafin
Niacin
Vitamin B6
Vitamin B12

Kolin
Kalsium
Flouride
Yodium
Selenium
Magnesium
Seng
Fosfor
Sodium
Potasium
Kolestrol
Air

8,2 gr
478 IU
127 IU
0,2 mcg
0,5 mg
0,2 mg
12, mcg

1.1mcg
43,2 mg
290 mg
6,3 mcg
0,1 mcg
8,1 mcg
26,8 mcg
1,0 mcg
232 mg
107 mg
366 mg
12,2 mg
220 gr

2.1.2 Manfaat Susu
Menurut Anomin (2010) susu menpunyai manfaat sebagai berikut:
a.

Mencegah osteoforosis dan menjaga tulang tetap kuat. Bagi anak susu
berfungsi untuk pertumbumbuhan tulang yang membuat anak menjadi

bertambah tinggi.
4
Universitas Sumatera Utara

b.

Menurunkan tekanan darah.

c.

Mencegah terjadinya kanker kolon atau kanker usus.

d.

Mencegah diabetes tipe 2.

e.

Mencegah kerusakan gigi dan menjaga kesehatan mulut. Susu mampu
mengurangi keasaman mulut, merangsang air liur, mengurangi plak dan

mencegah gigi berlubang.

f.

Menetralisir racun seperti logam atau timah yang mungkin terkandung dalam
makanan.

g.

Membantu agar lebih cepat tidur.

2.1.3 Sifat Fisik dan Kimiawi Susu
a. Kerapatan
Kerapatan susu bervariasi antara 1,0260 dan 1,0320 pada suhu 20oC,
angka ini biasanya disebut “26” dan “32”. Keragaman ini disebabkan karena
perbedaan kandungan lemak dan zat-zat padat bukan lemak (Buckle, 2010).
b. pH
pH susu segar berada diantara 6,6 – 6,7 dan bila terjadi cukup banyak
pengasaman oleh bakteri, angka ini akan menurun secara nyata (Buckle, 2010).
c. Rasa dan Bau

Susu segar memiliki rasa sedikit manis dan bau (aroma) khas. Rasa manis
disebabkan adanya gula laktosa didalam susu, meskipun sering dirasakan ada
sedikit rasa asin yang disebabkan oleh klorida. Bau khas disebabkan oleh
beberapa senyawa yang mempunyai aroma spesifik dan sebagian bersifat volatil.
Oleh sebab itu, setelah beberapa jam setelahpemerasan atau setelah penyimpanan,
aroma khas susu banyak berkurang (Muhamad, 2002).

5
Universitas Sumatera Utara

d. Warna
Warna susu yang normal adalah putih sedikit kekuningan. Warna susu
dapat bervariasi dari putih kekuningan hingga putih sedikit kebiruan. Warna putih
putihkebiruan dapat tampak pada susu yang memiliki sedikit kadar lemak randah
ataupada susu skim (Muhamad, 2002).
d. Rasa dan Bau
Susu segar memiliki sedikit rasa manis dan bau (aroma) khas. Rasa manis
disebabkan adanya laktosa didalam susu, meskipun sering dirasakan ada sedikit
rasa asin yang disebabkan oleh klorida. Bau khas disebabkan oleh beberapa
senyawa yang mempunyai aroma spesifik dan sebagian bersifat volatil. Oleh

karena itu, beberapa jam setelah pemerasan atau setelah penyimpanan, aroma khas
susu banyak berkurang (Muhamad, 2002).
e. Titik Beku
Pengukuran titik beku air susu dapat digunakan untuk menentukan jumlah
air yang dipakai untuk pengenceran. Karena perbedaan titik beku air murni dan air
susu hanya sekitar 0,5oC, penentuan titik beku air susu berkisar antara -0,525o dan
-0,565oC dengan rata-rata -0,540oC (Adnan,1984).

2.2 SusuUltra High Temperature(UHT)
Susu Ultra High Temperature (UHT) adalah produk susu yang diperoleh
dengan cara mensterilkan susu minimal pada suhu 135oC selama dua detik,
dengan atau tanpa bahan tambahan makanan yang diijinkan, serta dikemas secara
aseptik (SNI 01-3950-1998).

6
Universitas Sumatera Utara

Pemanasan dengan suhu tinggi bertujuan untuk membunuh seluruh
mikroorganisme (baik pembusuk maupun patogen) dan spora. Waktu pemanasan
yang singkat dimaksudkan untuk mencegah kerusakan nilai gizi susu serta untuk

mendapatkan warna, aroma dan rasa yang relatif tidak berubah seperti susu
segarnya (Anonim, 2010).
2.2.1 Persyaratan Mutu Susu UHT
Persyaratan mutu susu UHT dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Persyaratan Mutu Susu UHT
No.

Jenis Uji

Satuan

1.
1.1

Keadaan
Warna

-

1.2

Bau

-

1.3

Rasa

-

2
3
4

Protein
Lemak
Bahan kering tanpa lemak

%, b/b
%, b/b
%, b/b

5

Total padatan

-

6

Pewarna tambahan

-

Persyaratan
Jenis *A
Jenis *B
Khas, normal
sesuai label
Khas, normal
sesuai label
Khas, normal
sesuai label
Min. 2,7
Min. 3,0
Min. 8,0
Tidak
dipersyaratkan
Tidak
dipersyaratkan

7
Cemaran logam
7.1
Timbal (Pb)
mg/kg
7.2
Tembaga (Cu)
mg/kg
7.3
Seng (Zn)
mg/kg
7.4
Timah (Sn)
mg/kg
7.5
Raksa (Hg)
mg/kg
8.
Cemaran arsen
mg/kg
9
Cemaran mikroba
9.1
Angka lempeng total
koloni/mg
0
*) Jenis A = Susu UHT tawar
Jenis B = Susu UHT yang diberi zat penyedap citarasa

Khas, normal
sesuai label
Khas, normal
sesuai label
Khas, normal
sesuai label
Min. 2,4
Min. 2,0
Tidak
dipersyaratkan
Min 12
Sesuai

Maks. 3,0
Maks. 20,0
Maks. 40,0
Maks. 40,0
Maks. 0, 03
Maks. 0, 10
0

Sumber: SNI 01-3950-1998
2.2.2 Kelebihan Susu UHT
7
Universitas Sumatera Utara

Susu UHT memiliki kelebihan yaitu mempunyai masa simpan yang
panjang pada suhu kamar yaitu mencapai 6-10 bulan tanpa bahan pengawet dan
tidak perlu dimasukkan ke lemari pendingin. Jangka waktu ini lama dari umur
simpan produk susu cair lainnya seperti susu pasteurisasi. Selain itu susu UHT
merupakan susu yang higienis karena bebas dari seluruh mikroba serta spora
sehingga potensi kerusakan mikrobiologis sangat minimal, bahkan hampir tidak
ada. Kontak panas yang singkat pada proses susu UHT menyebabkan mutu
sensori (warna, aroma dan rasa khas susu sega) dan mutu gizi relatif tidak berubah
(Anonim, 2010).
2.2.3 Proses Pembuatan Susu UHT
Pada proses pengolahan susu UHT dikenal dua tipe pemanasan, yaitu: tipe
pemanasan langsung (direct heating)dan tipe pemanasan tidak langsung (indirect
heating). Pada tipe pemanasan langsung terjadi pencampuran antara susu dan uap
panas, baik dalam bentuk injeksi uap panas pada susu ataupun injeksi susu
kedalam uap panas. Pada tipe pemanasan tidak langsung tidak terjadi kontak
antara uap panas dengan susu. Alat yang digunakan untuk proses UHT misalnya
otoklaf (apabila kapasitas kecil) dan retort (apabila kapasitas besar). Proses
pemanasan susu UHT biasanya dilakukan dengan pemanasan sampai temperatur
270oF (132oC) selama tidak kurang satu detik (Anonim, 2010).
Menurut Anonim (2010) ada beberapa tahapan pengolahan susu UHT
yang sering diterapkan diindustri pengolahan susu yaitu:
1.

Pencampuran
Tahap pencampuran merupakan tahap awal dari proses pembuatan susu

UHT. Pada tahap ini dilakukan pencampuran susu dengan bahan penunjang

8
Universitas Sumatera Utara

seperti gula, bahan penstabil (stabilizier), bahan pemberi citarasa (flavor) dan
pewarna.
2.

Terminasi
Setelah tahap pencampuran, proses pembuatan susu UHT dilanjutkan

dengan tahap terminasi atau pemanasan awal. Tahap terminasi merupakan
tahapdimana susu dipanaskan pada suhu rendah sebelum pasteurisasi.
3. Pasteurisasi
Tahap pasteurisasi pada proses pembuatan susu UHT adalah dengan jalan
memanaskan susu pada suhu sekitar 80-90oC selama beberapa detik. Tujuan dari
pasteurisasi adalah untuk membebaskan susu dari mikroba patogen sehingga susu
aman untuk dikonsumsi.
4. Homogenisasi
Setelah pasteurisasi susu selesai dilakukan, tahap selanjutnya adalah
homogenisasi. Proses homgenisasi bertujuan untuk menyeragamkan besarnya
globula-globula lemak susu.
5. Sterilisasi
Tujuan utama sterilisasi adalah membunuh seluruh bakteri baik patogen
maupun non patogen dan menurunkan jumlah spora bakteri agar susu dapat
disimpan dalam jangka waktu yang lama tanpa pendinginan. Pada tahap ini susu
homogen yang dihasilkan setelah homogenisasi kemudian diteruskan ke PHE
(Plate Heat Exchange) dan dipanaskan pada suhu 135-140oC selama 3-5 detik.
Proses sterilisasi merupakan pemanasan utama pada pembuatan susu UHT.
Sterilisasi UHT menyebabkan kehilangan sejumlah vitamin C, asam folat, vitamin

9
Universitas Sumatera Utara

B12 dan kira-kira 20% tiamin serta menyebabkan denaturasi protein-protein
serum sampai 70%, terutaman hemoglobin.
6. Regenerisasi
Setelah susu dipanaskan melalui proses sterilisasi, kemudian susu segera
didinginkan melaui tahap regenerisasi. Pada tahap ini suhu susu diturunkan
hingga 28oC.
7.Pengisian
Pada tahap terkahir ini proses ppembuatan susu UHT adalah susu steril yang
dihasilkan segera dikemas melalui tahao “filling” kedalam wadah yang
disediakan dan telah disterilkan. Wadah utama yang digunakan harus melindungi
produk dari kontaminasi, memantapkan kandungan air dan lemaknya, mencegah
bau dan benturan, memudahkan transportasi atau pengangkutan dan lain-lain.

2.3 Protein
Istilah protein berasal dari kata Yunani proteos, yang berarti yang utama
atau yang didahulukan. Kata ini diperkenalkan oleh seorang ahli kimia Belanda,
Gerardus Mulder, karena ia berpendapat bahwa protein adalah zat yang paling
penting pada setiap organisme (Almatsier, 2010).
Protein merupakan makromolekul yang terbentuk dari asam amino yang
tersusun dari atom nitrogen, karbon, hidrogen dan oksigen. Beberapa jenis asam
amino yang mengandung sulfur yang dihubungkan oleh ikatan peptida (Bintang,
2010).

10
Universitas Sumatera Utara

Dalam sel, baik tumbuh-tumbuhan maupun sel tubuh hewan dan manusia,
protein merupakan bahan utama dari sel tersebut. Karena itulah protein juga
disebut zat pembangun (Moehii, 1986).
2.3.1 Karakteristik Protein
Protein kebanyakan merupakan senyawa yang amorf, tidak mempunyai
titik cair atau didih yang tertentu dan bila dilarutkan didalam air akan memberikan
larutan koloidal (Sastrohamidjojo, 2009).
Protein sangat cenderung mengalami beberapa bentuk perubahan yang
dinyatakan sebagai denaturasi. Denaturasi adalah terbukanya lipatan alamiah
struktur protein, proses denaturasi protein mengubah bentuk lipatan tapi tidak
merusak ikatan peptida (Martoharsono, 1988).
2.3.2 Fungsi Protein
Menurut Winarno (1982) protein mempunyai bermacam-macam fungsi
bagi tubuh, yaitu:
1. Sebagai Enzim
Hampir semua reaksi biologis dipercepat atau dibantu oleh suatu senyawa
makromolekul spesifik yang disebut enzim, dari reaksi yang sant sederhana
seperti reaksi transportasi karbon dioksida sampai yang sangat rumit seperti
replika kromosom.
2. Alat Pengangkut dan Alat Penyimpan
Banyak molekul dengan BM kecil serta beberapa ion dapat diangkut atau
dipindahkan oleh protein-protein tertentu.
3. Pengarut Pergerakan

11
Universitas Sumatera Utara

Protein merupakan komponen utama dagig, gerakan otot terjadi karena
adanya dua molekul protein yang bergeseran.
4. Pertahanan Tubuh
Pertahanan tubuh biasanya dalam bentuk antibodi, yaitu suatu protein
khusus yang dapat mengenal dan menempel atau mengikat benda-benda asing
yang masuk kedalam tubuh seperti virus, bakteria dan sel-sel asing lain.
5. Pengendalian Pertumbuhan
Protein bekerja sebagai reseptor (dalam bakteri) yang dapat mempengaruhi
fungsi bagian-bagian DNA yang mengatur sifat dan karakter bahan.
2.3.3 Sumber Protein
Sumber protein bagi manusia dapat digolongkan menjadi dua macam,
yaitu sumber protein konvensional dan non-konvensional. Sumber protein
konvensional adalah yang berupa hasil-hasil pertanian pangan serta produkproduk hasil olahannya. Berdasarkan sifatnya, sumber protein konvensional dapat
digolongkan lagi menjadi dua golongan yaitu sumber protein nabati seperti bijibijian dan kacang-kacangan, dan sumber protein hewani seperti daging, ikan, susu
dan telur (Muchtadi, 2010).
Sumber protein non-konvensional merupakan sumber protein baru, yang
dikembangkan untuk menutupi kebutuhan penduduk dunia akan protein. Sumber
protein non-konvensional berasal dari mikroba (bakteri, khamir atau kapang),
yang dikenal sebagai protein sel tunggal (single cell protein), tetapi sampai
sekarang produknya belum berkembang sebagai bahan pangan untuk dikonsumsi
manusia (Muchtadi, 2010).

12
Universitas Sumatera Utara

Bahan makanan hewani kaya dalam protein bermutu tinggi, tetapi hanya
merupakan 18,4% konsumsi protein rata-rata penduduk Indonesia. Bahan
makanan nabati yang kaya dalam protein adalah kacang-kacangan. Kontribusinya
rata-rata terhadap konsumsi protein hanya 9,9% (Almatsier, 2001).
2.3.4 Struktur Protein
Menurut Winarno (1982) para ahli biokimia membagi

makro molekul

protein atas empat struktur dasar sebagai berikut:
1. Struktur Primer
Susunan linier asam amino dalam protein merupakan struktur primer.
Susunan tersebut merupakan suatu rangkaian unik dari asam amino yang
menentukan sifat dasar dari berbagai protein.
2. Struktur Sekunder
Istilah ini dipakai untuk struktur protein dimana rantai asam amino bukan
hanya dihubungkan oleh ikatan peptida tetapi juga diperkuat oleh ikatan hidrogen,
struktur sekunder protein adalah struktur dua dimensi dari protein.
3. Struktur Tersier
Bentuk penyusunan bagian terbesar rantai cabang disebut struktur tersier.
Artinya adalah susunan dari struktur sekunder yang satu dengan struktur sekunder
bentuk lain. Biasanya bentuk-bentuk sekunder ini dihubungkan dengan ikatan
hidrogen, ikatan garam, interaksi hidrofobik dan ikatan disulfida. Ikatan disulfida
merupakan senyawa ikatan terkuat dalam mempertahankan struktur tersier
protein.
4. Struktur Kuartener

13
Universitas Sumatera Utara

Struktur primer, sekunder dan tersier umumnya hanya melibatkan satu
rantai polipeptida. Tetapi struktur ini melibatkan beberapa polipeptida dalam
membentuk suatu protein. Pada umumnya

ikatan-ikatan yang terjadi sampai

terbentuknya protein sama dengan ikatan-ikatan yang terjadi pada struktur tersier.

2.4 Penetapan Kadar Protein
1. Metode Kjeldhal
Menurut SNI 01-2891-1992 prinsip penetapan kadar

prottein adalah

senyawa nitrigen diubah menjadi amonium sulfat oleh asam sulfat pekat,
amonium sulfat yang terbentuk diuraikan dengan natrium hidroksida, amonia
yang dibebaskan diikat dengan asam borat dan kemudian dititar dengan larutan
baku asam.
Metode Kjeldhal pada umumnya dapat dibedakan atas dua cara, yaitu cara
makro dan semimikro. Cara makro-Kjeldhal digunakan untuk sampel yang sukar
dihomogenisasi dan besarnya 1-3 g, sedangkan semimikro-Kjeldhal dirancang
untuk sampel yang berukuran kecil, yaitu kurang dari 300 mg dari bahan yang
homogen (Bintang, 2010).
Analisis protein dengan metode mikro-Kjeldhal pada dasarnya dapat
dibagi menjadi tiga tahapan, yaitu tahap destruksi, tahap destilasi dan tahap titrasi.
Pada tahap destruksi, sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi
penguraian sampel menjadi unsur-unsurnya, yaitu unsur C, H, O, N, S dan P.
Unsur N dalam protein ini dipakai untuk menentukan kandungan protein dalam
suatu bahan. Untuk mempercepat proses destruksi dapat ditambahkan katalisator.
Proses destruksi dikatakan selesai apabila larutan berwarna jernih. Larutan yang

14
Universitas Sumatera Utara

jernih menunjukkan bahwa semua partikel bahan padat telah terdestruksi menjadi
bentuk partikel yang larut tanpa ada partikel padat yang tersisa. Pada tahap
destilasi, amonium sulfat dipecah menjadi amonia dengan penambahan NaOH
sampai alkali dan dipanaskan dengan pemanas dalam alat Kjeldhal. Amonia yang
dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan asam standar. Asam standar
yang dipakai adalah asam borat 4%. Reaksi destilasi akan berakhir bila amonia
yang terdestilasi tidak bereaksi lagi. Pada tahap titrasi kita akan mengetahui
berapa banyak asam borat yang bereaksi dengan amonia. Untuk tahap titrasi,
destilat dititrasi dengan asam klorida yang distandarisasi dengan indikator
campuran metil red dan bromocresol green (Bintang. 2010).
2. Metode Biuret
Uji ini baik digunakan untuk uji umum terhadap protein, karena uji ini dapat
mendeteksi kehadiran ikatan peptida. Reaksi ini positif terhadap dua buah asam
ikatan peptida atau lebih, tetapi negatif untuk asam amino bebas atau satu ikatan
peptida. Protein melarutkan hidroksida tembaga untuk membentuk kompleks
warna. Reaksi pembentukan warna ini dapat terjadi pada senyawa yang
mengandung dua gugus karbonil yang berikatan dengan nitrogen atau atom
karbon, misalnya senyawa biuret (Bintang, 2010).
3. Metode Spektrofotometer UV
Kebanyakan protein mengabsorbsi sinar ultraviolet maksimum pada 280
nm. Hal ini terutama oleh adanya asam amino tirosi, triptofan dan fenilalanin yang
ada pada protein tersebut. Pengukuran protein berdasarkan absorbsi sinar
ultraviolet adalah cepat, mudah dan tidak merusak bahan (Sudarmadji, 1989).
4. Metode Lowry

15
Universitas Sumatera Utara

Uji ini merupakan salah satu metode pilihan untuk menentukan kadar
protein dalam suatu bahan. Perhitungan kadar protein dalam sampel dilakukan
dengan membuat kurva standar nilai absorban kadar protein, kemudian kadar
protein sampel diperoleh dengan menarik garis dari nilai absorban sampel
terhadap kurva standar (Bintang, 2010).
5. Metode Xantoprotein
Reaksi ini menyebabkan nitrasi dari inti benzena dalam molekul protein.
Tirosin, fenilalanin, dan triptofan memberi hasil positif terhadap reaksi ini, karena
memiliki cincin aromatik yang bereaksi dengan asam nitrat pekat dipanaskan
membentuk warna kuning sampai jingga (Bintang, 2010).

16
Universitas Sumatera Utara