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

  • Ags 16, 2017

    Pemilihan Pemanis Untuk Minuman Teh

    Gula memiliki peranan penting dalam formulasi minuman teh.  Bagi beberapa kalangan, teh dengan rasa manis lebih disukai dibanding teh tawar.  Tidak aneh jika di pasaran lebih banyak tersedia teh dengan rasa manis, walaupun flavornya berbeda-beda.   Berdasarkan riset yang dilakukan oleh INAVIGA Indonesia (2017), sukrosa tetap menjadi sumber rasa manis yang utama dalam formulasi produk teh, kemudian diikuti oleh pemanis lainnya seperti fruktosa, glikosida steviol, dan sukralosa.   ...

  • Ags 15, 2017

    Pengembangan Ingridien Serat pada Produk Krimer

    Serat pangan telah lama diketahui sebagai komponen pangan yang mempunyai nilai fungsional bagi tubuh. Selain manfaatnya terhadap proses pencernaan, penelitian lebih jauh juga menyebutkan bahwa serat serat kaitannya dengan perbaikan kesehatan tubuh seperti menurunkan kolesterol. "Di usus besar, serat pangan membantu penyerapan sehingga mengurangi risiko kanker. Selain itu, serat juga mampu menjaga kadar kolesterol dalam darah sehingga mengurangi risiko penyakit kardiovaskuler," tutur spesialis penyakit dalam, dr. Hardianto Setiawan Ong, SpPD-KGEH FINASIM dalam acara peluncuran produk Fiber Creme di Jakarta pada 8 Agustus 2017. ...

  • Ags 15, 2017

    Pengembangan Minuman Berbasis Biji-bijian

    Beberapa tahun terakhir, minuman berbasis biji-bijian dan kacang-kacangan semakin populer dengan meningkatnya kesadaran akan kesehatan dan alasan tidak mengkonsumsi produk susu sapi. Susu kedelai dan susu almond menjadi pilihan karena nilai gizinya yang baik. Salah satu alasan kepopuleran susu almond adalah kandungan gizinya, yaitu susunan protein dan lemaknya yang seimbang, serat, vitamin dan mineral, tentunya tidak mengandung laktosa. ...

  • Ags 14, 2017

    Bioavailabilitas Produk Minuman Ringan

    Bioavailabilitas suatu komponen dalam produk pangan berkaitan dengan sejauh mana komponen tersebut dapat lepas dari matrik bahan pangan, kelarutan dalam saluran pencernaan, stabil terhadap kondisi pencernaan, dapat diserap dalam usus halus, dan mampu disekresi dalam peredaran darah untuk didistribusikan ke jaringan tubuh.  ...

  • Ags 11, 2017

    Tantangan Inovasi Ingredien Pangan

    Bahan tambahan pangan adalah senyawa yang sengaja ditambahkan ke dalam makanan dengan jumlah dan ukuran tertentu. Bahan ini memiliki peranan yang penting, seperti untuk memperbaiki warna, bentuk, cita rasa, dan tekstur. "Food ingredient memiliki peranan yang sangat penting terhadap industri makanan dan minuman," ujar Direktur Jenderal Industri Agro Kementerian Perindustrian, Ir. Panggah Susanto, M.M. dalam acara pembukaan Jakarta International Food Expo (JIFEX) Creative Innovation on Food Ingredient pada 10 Agustus 2017 di Jakarta. ...