Protein Whey: Produk Samping Susu Bernilai Fungsional Tinggi


Oleh Evita Riviani Achmadi, STP., M.Sc.
Alumni Program Magister Ilmu dan Teknologi Pangan
Universitas Gajdah Mada, Yogyakarta

Whey termasuk produk samping dari pengolahan susu dengan komponen fungsional yang masih bisa dimanfaatkan dan diaplikasikan pada produk pangan, nutrasetikal dan farmasetikal. Pada umumnya 10 liter susu dapat memroduksi 1 kg keju dan 9 liter whey yang berupa sweet rennet whey dan sour/acid whey. Sweet rennet whey dihasilkan dari proses koagulasi susu dengan enzim, sedangkan sour/acid whey dihasilkan dari presipitasi susu dengan asam pH 4,6.

Proses koagulasi maupun presipitasi pada pengolahan susu menghasilkan whey dalam bentuk protein. Pengembangan aplikasi protein whey dilihat dari segi gizi dan fungsional dapat dilakukan dengan memahami dan memodifikasi mikrostruktur dari protein whey sehingga memberikan informasi dalam menentukan proses pengolahan yang tepat untuk memodifikasi protein whey. Selanjutnya, protein whey hasil modifikasi dapat diaplikasikan pada produk pangan, nutrasetikal dan farmasi sesuai dengan karakteristik dan parameter kualitas yang ingin dicapai.  

Protein whey termasuk protein globular yang mengandung 65% β laktoglobulin, 25% α laktalbumin, 8% bovine serum albumin dan immunoglobulin, dan sisanya berupa unsur fungsional minor meliputi laktoferin, enzim laktoperoksida dan glikomakropeptida. Komponen protein tersebut berperan penting pada penentuan sifat fungsional whey protein. Maka dari itu, sejak abad 21 telah dikembangkan teknologi pengolahan whey protein berupa recovery, separasi dan purifikasi sehingga menghasilkan produk yang bernilai tinggi dari segi nutrisi maupun fungsional.  

Perkembangan teknologi pengolahan protein whey tidak lepas dari teknologi yang diterapkan pada ekstraksi dan purifikasi protein susu (kasein, kaseinat, protein whey, konsentrat whey). Aplikasi tahapan proses yang berbeda memungkinkan untuk menghasilkan fraksi protein dengan sifat dan karakteristik yang berbeda. Proses fraksinasi susu pada Gambar 1 memberikan gambaran teknologi filtrasi, pertukaran ion dan elektrodialisis untuk menghasilkan beberapa jenis produk intermediet susu. 

Proses pengolahan protein whey menghasilkan beberapa jenis protein whey antara lain whey bubuk, whey protein concentrate (WPC) dan whey protein isolate (WPI), hydrolyzed WPC dan WPI. Komposisi dari beberapa jenis produk whey protein dapat dilihat pada Tabel 1.

                             Tabel 1. Komposisi produk whey protein

Produk

Konsentrasi Protein (%)

Laktosa (%)

Fat (%)

Whey bubuk

11 - 14.5

63 -75

1-1.5

Whey protein concentrate (WPC)

25 - 89 (pada umumnya 80%)

4 - 52

1-9 (konsentrasi protein meningkat sehingga fat, laktosa dan mineral menurun)

Whey protein isolate (WPI)

90-95

0.5 - 1

0.5-1

Hydrolyzed whey protein concentrate

>80 (hidrolisis digunakan untuk memutus ikatan peptida dan mengurangi potensi alergi)

<8

<10 (bervariasi pada konsentrasi protein)

Hydrolyzed whey protein isolate

>90

0.5-1

0.5-1

 

Protein whey dalam bentuk WPC dan WPI digunakan sebagai bahan tambahan pangan pada daging, produk susu dan bakeri karena memiliki sifat fungsional menahan air, membentuk gel, pengemulsi dan pembentuk buih. β laktoglobulin sangat berperan pada sifat fungsional tersebut karena mengandung grup sulfihidril yang membentuk interaksi sulfihidril-disulfida pada sesama β laktoglobulin maupun protein lain. Interaksi tersebut mempengaruhi struktur dan sifat reologi aplikasi whey protein pada coagulated milk gel (yogurt dan keju). Aplikasi whey protein dalam bentuk WPC dan WPI diatur dalam FDA 21 CFR 184. 1979c dengan status Generally Recognize as Safe (GRAS). Dengan demikian, WPC dan WPI dapat digunakan secara aman dalam bahan pangan jika pengolahan dilakukan dengan good manufacturing practice dan sesuai dengan spesifikasi yang telah ditetapkan.   

Protein whey juga kaya akan peptida bioaktif yang berpengaruh pada sistem tubuh termasuk kardiovaskuler, pencernaan, peningkatan immunoregulasi dan sistem saraf. Selain itu, protein whey juga bermanfaat bagi kesehatan sebagai antimikrobial, antioksidan, menurunkan tekanan darah dan kolesterol, antitumor serta antiinflamatori. β laktoglobulin dan α laktalbumin yang terkandung dalam protein whey berperan sebagai antimikrobial dan memiliki immunomodulating. Kandungan lain seperti bovine serum albumin berfungsi sebagai sumber asam amino esensial dan menghambat pertumbuhan estrogen yang responsif terhadap kanker payudara.

Komponen peptida bioaktif pada protein whey merupakan substansi bioaktif alami yang berpengaruh positif pada kesehatan dan bersifat mencegah penyakit (nutrasetikal). Kinerja peptida pada protein whey sebagai nutrasetikal lebih efektif jika diaplikasikan dengan drug delivery system. Protein whey sebagai drug delivery system didasarkan pada pemanfaatan sifat reologi whey protein yang membentuk gel dengan mikrostruktur yang berbeda.   

Referensi:

Dhillon, G. S. 2016. Protein Byproducts: Transformation from Environmental Burden Into Value Added Products. Academic Press. UK

Phillips, G.O dan Williams, P.A. 2011. Handbook of Food Proteins. Woodhead Publishing. Philadelphia.

Singh, H, Boland, M dan Thompson, A. 2014. Milk protein From Expression to Food, Second Edition. Academic Press. UK.


DISCLAIMER: Semua isi artikel ini adalah hasil dari tulisan penulis dan sepenuhnya tanggung jawab penulis. Adapun jika ada materi di dalam artikel ini yang mungkin ada unsur duplikasi baik berupa teks maupun gambar, penulis tidak ada niat untuk melanggar hak cipta. Jika Anda adalah pemilik sah dari salah teks atau satu gambar di artikel ini dan berkeinginan untuk tidak ingin ditampilkan, maka silahkan hubungi kami. 

Artikel Lainnya

  • Jul 17, 2018

    Macam-macam Mesin Sangrai Nib Kakao

    Mesin sangrai untuk nib kakao ada dua macam, yaitu mesin sangrai batch dan mesin sangrai kontinu. Mesin sangrai batch pada dasarnya sama dengan mesin sangrai untuk biji kakao. Pada mesin ini biasanya ditambahkan mesin alkaliser pada bagian atas. Dalam mesin alkaliser tersebut ditambahkan larutan alkali atau larutan lainnya sebelum disangrai. Mesin sangrai ini banyak dipakai di berbagai pabrik cokelat dan kakao. Mesin ini sangat fleksibel pemakaiannya di mana dapat dipakai untuk  sangrai biji kakao maupun nib kakao. Karena berbentuk tabung besar dan dibuat licin, maka tidak perlu pembersihan dari hasil sangrai bermacam nib ataupun biji kakao. Proses sangrai akan bertambah waktunya dengan proses alkalisasi. Adapun pada alkalisasi dengan jumlah air yang banyak, maka diperlukan waktu sangrai yang lama. Untuk mempercepat sangrai, dalam hal ini dipakai mesin pengering diletakkan di atas mesin sangrai sehingga kadar air dapat dikurangi terlebih dahulu sebelum dimasukkan ke dalam mesin sangrai. Hal ini dipakai pada waktu pembuatan kakao berwarna merah. ...

  • Jul 17, 2018

    Speciality & Fine Food Asia Tawarkan Inovasi Food Services, Artisan dan Gourmet.

    Speciality & Fine Food Asia akan diselenggarakan pada 18-20 Juli di Singapura dengan menampilkan 161 exhibitor dan diperkirakan akan dikunjungi oleh 3000 pelaku usaha dari Asia Tenggara dan lainnya. Pameran ini akan fokus menampilkan perkembangan dan inovasi artisan,gourmet, makanan dan minuman untuk industri. Fresh Montgomery telah berhasil menyelenggarakan Speciality & Fine Food Fair edisi Inggris selama 17 tahun. Bersama Montgomey Asia, Fresh Montgomery mendesain Speciality & Fine Food Fair yang berfokus pada membangun hubungan antara suplier dan trade buyer dan menawarkan ide-ide yang inovatif.   ...

  • Jul 16, 2018

    Meningkatkan Daya Saing Industri Pangan Melalui Hotelex dan Finefood Indonesia

    Peningkatan industri pangan di Indonesia sudah selayaknya mendapatkan kemudahan dalam mengakses kebutuhan yang diperlukan. Kebutuhan seperti alat-alat serta bahan baku menjadi kebutuhan yang sangat krusial dan harus segera dipenuhi. Industri pangan yang juga termasuk sektor hospitality sudah sepatutnya dapat memenuhi kebutuhannya hingga tingkat inovasi.  ...

  • Jul 13, 2018

    Implementasi Desain Hijau dalam Mesin Pengolah Pangan

    Liu (2017) menyatakan pelaksanaan konsep desain hijau dalam pembuatan mesin untuk industri pangan harus memperhatikan beberapa langkah agar dapat dihasilkan mesin yang ramah lingkungan serta berkelanjutan, yaitu: (i) seleksi bahan yang digunakan untuk membuat mesin pengolahan, (ii) penggunaan sumber daya sebaiknya dikurangi dan (iii) daur ulang dan re-manufacturing dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan. ...

  • Jul 12, 2018

    Efek Biofilm pada Sanitasi dan Pengolahan Pangan

    Adanya biofilm pada lingkungan produksi pangan mengindikasikan program sanitasi kurang mencukupi dan dapat menjadi salah satu penyebab berkurangnya umur simpan akibat kontaminasi patogen pada produk akhir. Terdapat beberapa tanda yang dapat diamati jika biofilm mulai terbentuk, di antaranya jika terdapat penurunan umur simpan produk, peningkatan jumlah bakteri pada produk akhir, munculnya pelangi pada stainless steel, dan peningkatan konsentrasi biosida yang dibutuhkan. ...