Protein Whey: Produk Samping Susu Bernilai Fungsional Tinggi

 

Oleh: Evita Riviani Achmadi, STP., M.Sc.

 

Alumni S2 Ilmu dan Teknologi Pangan UGM

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 satu gambar di artikel ini dan berkeinginan untuk tidak ingin ditampilkan, maka silahkan hubungi kami. 

Artikel Lainnya

  • Jun 19, 2017

    Jenis Susu Fermentasi

    Menurut CODEX STAN 243-2003, susu fermentasi adalah hasil dari proses fermentasi susu yang dilakukan oleh mikroorganisme yang cocok sehingga menghasilkan penurunan pH dengan atau tanpa koagulasi. Mikroorganisme yang menjadi starter ini harus aktif, hidup (viable) dan berjumlah banyak dalam produk susu fermentasi sampai akhir masa simpan. Syarat mikroorganisme harus hidup dikecualikan untuk produk-produk yang menerapkan proses pemanasan setelah fermentasi. CODEX STAN 243-2003 juga memberikan pedoman bahwa syarat mikroorganisme yang menjadi kultur starter minimum memiliki populasi 107 cfu/g. ...

  • Jun 16, 2017

    Gellan Gum sebagai Penyetabil Minuman Nabati

    Saat ini minuman berbasis tumbuhan telah mengalami 'ledakan' penjualan. Pada tahun 2016 penjualan di Eropa Barat mencapai 1,5 milyar dollar. Minuman berbasis kedelai memiliki penjualan sebesar 1 milyar dollar dan merupakan yang paling dominan dan sekarang bersaing dengan minuman berbasis beras, almond, dan oats. ...

  • Jun 13, 2017

    Mikroba Kontaminan pada Keju

    Kontaminasi pada susu yang terjadi saat proses pemerahan dapat berasal dari faktor lingkungan ataupun dari sapi yang menderita mastitis atau penyakit infeksi lainnya. Selain itu, kontaminasi dapat terjadi sebelum atau sesudah pasteurisasi sehingga kontrol di setiap tahapan produksi sangat penting ...

  • Jun 12, 2017

    Bakteri Asam Laktat pada Keju

    Keju merupakan salah satu produk olahan susu yang membutuhkan mikroba untuk pembuatannya. Setiap jenis keju memiliki komposisi mikroba yang berbeda-beda. Mikroba tersebutlah yang dapat memberikan sifat dankarakteristik tertentu pada keju. ...

  • Jun 10, 2017

    Penambahan Pengawet untuk Memperpanjang Umur Simpan Keju

    Keju merupakan produk turunan susu yang memiliki nilai gizi tinggi namun sangat rentan terhadap kerusakan fisik, kimia, dan biokimia. Produk ini merupakan sumber protein, mineral, dan kalsium, fosfor. Umur simpan merupakan salah satu hal yang sangat diperhatikan dalam produk ini. ...