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

  • Feb 22, 2018

    Proses Pembuatan Cokelat Crumb

    Pada produksi cokelat crumb, proses pertama yang dilakukan adalah pembuatan susu kental manis dari susu sapi murni. Pembuatan susu kental manis ini sudah banyak dilakukan di Indonesia di mana banyak dijual susu kental manis dari industri-industri susu. Setelah melalui proses standardisasi, susu cair kemudian dipasteurisasi pada suhu 72-760C. Melalui evaporator bertingkat, susu dipekatkan sampai kadar padatannya mencapai 45%. Hasilnya berupa larutan kental, lalu dimasukkan gula pasir sesuai  dengan formulasi yang dikehendaki. Campuran dimasukkan dalam panci vakum untuk melarutkan gula dan menguapkan air. Penguapan dilakukan pada suhu 750C di bawah vakum  sampai tercapai kadar padatan 90%. Pada tahap proses ini, terlihat tanda-tanda kristalisasi pada gula. ...

  • Feb 22, 2018

    Sertifikasi Halal untuk Perusahaan asal Taiwan

    Setelah bertahun-tahun melakukan kegiatan bisnis di 10 negara ASEAN, TCI sudah sangat familiar akan pengembangan produk pangan dan masker wajah yang halal. Berkat pengalamannya memasarkan produk di pasar Muslim di Asia Tenggara, mereka telah membuahkan banyak hasil dan solusi bagi klien retail maupun brand. Konsumen dapat menemukan produk ODM buatan TCI yang sudah halal di beberapa apotik modern ataupun channel lainnya.  ...

  • Feb 21, 2018

    Desain Proses untuk Pengembangan Produk Minuman Fungsional

    Inovasi pangan dengan klaim kesehatan masih mempunyai peluang besar di Indonesia. Data Badan Pengawas Obat dan Makanan (BPOM) RI menunjukkan bahwa terdapat beberapa kategori pangan yang sering diajukan oleh industri sebagai pangan olahan berklaim, misalnya kategori pangan olahan berbasis susu. Selain itu, jenis produk pangan untuk kebutuhan gizi khusus (PKMK) juga berkembang dengan berbagai analisis ilmiah. ...

  • Feb 21, 2018

    Perkembangan Baru Metode Perolehan Flavor

    Ada dua metode yang saat ini sedang mendapatkan perhatian dalam aplikasinya untuk senyawa flavor yaitu Subcritical Water Extraction (SWE) dan Microwave Assisted Extraction (MAE).  ...

  • Feb 20, 2018

    Penambahan Garam Tingkatkan Pelepasan Flavor Produk

    Ingridien dalam fase air lainnya yang berpengaruh pada pelepasan flavor adalah garam. Ingridien ini secara umum dikathui dapat meningkatkan persepsi flavor melalui peristiwa salting-out, yaitu penambahan garam akan menurunkan kelarutan senyawa utama terhadap air dalam larutan. Pada komponen flavor yang hidrofilik, salting-out dapat menurunkan  jumlah molekul air yang tersedia untuk melarutkan komponen flavor tersebut. Sementara itu, pada komponen flavor yang lipofilik, adanya salting-out dapat menurunkan konsentrasi komponen flavor dalam fase air dan membuatnya lebih banyak berada dalam fase minyak dan kemudian berubah menjadi fase gas. Hal ini menyebabkan konsentrasi garam yang tinggi akan memberikan efek pada meningkatan pelepasan flavor.  ...