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

  • Mei 25, 2018

    Pemilihan metode refining dalam proses pembuatan cokelat

    Cokelat diolah dari chocolate liquor yang dibuat melalui tahap-tahap mixing, refining (milling), conching, tempering serta pencetakan. Pencampuran bahan-bahan pada pembuatan cokelat dilakukan menggunakan continuous atau batch mixer pada waktu dan suhu tertentu sehingga didapatkan konsistensi bentuk pada formula yang tetap. Pada proses pencampuran secara batch, bahan-bahan yaitu cokelat cair, gula, lemak cokelat lemak susu dan susu bubuk (tergantung jenis cokelat) dicampur selama 12-15 menit pada 40-50oC.  Pencampuran secara kontinu dilakukan oleh perusahaan besar menggunakan kneader otimatis untuk menghasilkan tekstur lembut, tidak ada kesan berpasir (grittiness) dan konsistensi plastis. ...

  • Mei 24, 2018

    Pemilihan metode alkalisasi pada kakao

    Alkalisasi pada nibs kakao dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu alkalisasi dalam drum tanpa pemanasan, alkalisasi dalam drum mesin sangrai, alkalisasi dalam drum alkalizer yang diletakkan di luar mesin sangrai, alkalisator digabung dengan mesin pengeringan, alkalisasi melalui tabung pemanas, dan alkalisasi dalam boks  panjang. ...

  • Mei 23, 2018

    Pembentukan karakter sensoris granola bar

    Dalam pembuatan granola bar, pertama kali  dilakukan adalah pembuatan sirup pengikat padatan. Pembuatan sirup ini sangat penting dalam hal rasa, konsistensi dan kadar airnya. Rasa perlu diperhatikan karena rasa sirup ini merupakan rasa dasar dari granola bar. Granola bar yang terdiri dari bahan oats, tepung jagung dan padatan lainnya akan mempunyai rasa yang kurang manis sehingga harus diberikan larutan pemanis secukupnya untuk menambah rasa dari padatannya.  ...

  • Mei 22, 2018

    Menilik sejarah proses alkalisasi proses pembuatan bubuk kakao

    Biji kakao yang sudah difermentasi dan dikeringkan tetap mempunyai rasa asam yang cukup tajam. Hal tersebut karena dalam proses fermentasi dan pengeringan akan tersisa molekul asam asetat yang cukup signifikan dalam biji kakaoa. Diketahui pH biji kakao terfermentasi dan dikeringkan berkisar antara 4,8- 5,2 di mana kakao dari  Malaysia dan Indonesia tergolong memiliki pH rendah sedangkan biji kako dari Afrika mempunyai pH lebih tinggi. Dalam pembuatan minuman kakao, tingkat keasaman yang tinggi dirasa kurang baik.  ...

  • Mei 21, 2018

    Mengenal asam lemak trans dalam produk pangan

    Lemak merupakan salah satu bahan tambahan yang banyak digunakan pada produk bakeri. Lemak pada produk bakeri memberikan beberapa manfaat seperti dapat memperbaiki tekstur, memberikan efek yang glossy serta memberikan flavor yang lebih baik dan gurih. Lemak pada produk bakeri merupakan komponen yang tak terpisahkan dan keberadaanya dapat menentukan kualitas dari suatu produk bakeri. Selain produk bakeri, beberapa produk lain yang juga menggunakan lemak dalam proses produksinya adalah krimer kopi, makanan ringan, es krim, dan makanan cepat saji. Bahkan, beberapa diantara produk tersebut juga menggunakan asam lemak trans pada produksinya.  ...