BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Susu
Susu merupakan bahan makanan yang sangat penting untuk kebutuhan
manusia, karena mengandung zat yang sangat diperlukan oleh tubuh, seperti protein,
karbohidrat, lemak, vitamin dan mineral. Kecuali susu merupakan bahan asal untuk
produk olahan susu, seperti susu kental manis, susu bubuk, susu skim,butter, ice cream,
keju, yogurt dan lain-lain. Susu mudah rusak oleh lingkungan,baik oleh temperatur
udara ataupun udara sekitarnya, sehingga perlu perhatiankhusus untuk penanganan
pada waktu pemerahan ataupun sesudah pemerahanagar diperoleh susu yang
berkualitas baik, memenuhi standar susu yang telahditentukan dan masih layak
dikonsumsi (Soeparno, 2011).
Susu kental diperoleh dengan cara mengurangi (menguapkan) kandungan air
susu sampai kandungan airnya tinggi sekitar 40%. Dengan kadar air yang rendah ini
susu dapt tahan disimpan lama dalam keadaan baik. Apabila akan diminum, susu kental
harus diencerkan lagi dengan air panas atau air hangat.
Beberapa contoh jenis susu kental adalah : susu kental tidak manis, susu kental
manis, susu skim kental dank rim kental. Beda susu kental manis dengan susu kental
tidak manis adalah penambahan gula sehingga terasa manis.
Tahap pembuatan susu kental :
Penyaringan (klarifikasi)
Pemanasan untuk mengurangi kadar air susu sampai kadar tertentu
(Hadiwiyoto, S., 1994)
2.1.1 jenis-jenis air susu
Kita mengenal bebagai produk air susu, antara lain: sus segar, whole milk, susu
skim, fortified milk, concentrated milk, dan susu kering
A. Susu Segar
Susu segar ialah air susu hasil dari pemerahan yang tidak dikurangi atau
ditambahkan apapun, yang diperoleh dari pemerahan sapi yang sehat secara
continue sampai apuh.
B. Whole Milk
Whole milk: raw milk, Fresh milk sebenarnya susu segar yang setidak-tidaknya
memiliki kandungan lemak 3,25% dan bahan kering tiada lemak (solid non fat)
8,25%.
Whole milk ini kemudian dipasteurisasi untuk membinasakan bakteri yang
mendatangkn penyakit.
C. Susu Skim
Susu skim adalah susu segar yang sdah dikurangi lemaknya menjadi 0,1%.
Sehingga susu bawah atau susu skim ini cocok untuk bayi.
D. Fortified Milk
Fortified skim adalah susu segar yang ditambahkan dengan vitamin-vitamin
dan mineral. Vitamin yang ditambahkan biasanya adalah vitamin D. Vitamin
E. Susu Konsentrat ( concentrated milk)
Susu Konsentrat adalah susu segar yang dipanaskan ditempat khusus untuk
mengurangi kadar air sehingga menjadi susu yang kental. Susu konsentrat dapat
dibedakan menjadi dua, yakni:
1) Susu kental tanpa gula (unsweeted condensed milk)
Adalah air susu segar yang sebagian airnya, yakni kurang lebih separuhnya
telah diuapakan didalam ruang hampa pada suhu 1240 - 1300 F.
2) Susu kental manis (sweet condensed milk)
Adalah susu segar yang lagsung ditambah gula terlebih dahulu kemudian
diuapkan seperti pada susu kental tanpa gula. Kadar tanpa gula ditambahkan
sebagai bahan pengawet adalah 40% - 44%, sedangkan kadar lemak nya
minimal 8,5% dan bahan kering tanpa lemak 28% . Susu kental ini tidak
baik untuk bayi, karena kandungan lemaknya tiggi.
F. Susu Kering ( Susu tepung)
Susu tepung meliputi susu tepung whole (whole milk) dan susu skim tepung.
Susu whole tepung adalah susu segar yang semua airnya diuapkan sehingga
tinggal tepung saja, kadar airnya tinggal 2%. Sedangkan susu skim tepung
adalah hasil dari susu segar yang kadar lemaknya telah dikurangi tinggal 0,1%
dan airnya diuapkan hingga tinggal 3%. Susu tersebut cocok untuk bayi karena
kandungan proteinnya tinggi dan adar lemaknya rendah. (Aak, 1995)
Tidak boleh
2.1.2 Berat Jenis Air Susu
Berat jenis air susu sangat dipengaruhi oleh susunan air itu sendiri
dan suhu lingkungan.
1) Pengaruh susuana air susu terhadap berat jenis.
Semakin tinggi bahan kering yang terkandung dalam air susu semakin
tinggi pula berat jenisnya. Sebaliknya semakin rendah bahan kering yang
2) Pengaruh suhu terhadap berat jenis
Semakin tinggi suhu lingkungan, maka per satuan volume air susu pun akan
mengembang pula, sehingga berat per satuan susu pun menurun.
Sebaliknya, pada suhu yang rendah air susu akan merapat atau memadat,
sehingga pengaruhnya per satuan volume air susu pun menjadi lebih berat
pula.
Oleh karena itu, untuk mengukur berat jenis air susu tersebut khususnya di
Indonesia ditetapkan pada suhu kamar (27,50C). Untuk mengukur berat
jenis yang dikehendaki, suhu harus disesuaikan terlebih dahulu yakni
27,50C. Air susu yang baik atau normal memiliki berat jenis 1,027 – 1,031
pada suhu 27,50C. (Aak, 1995)
2.1.3 Sifat – Sifat Air Susu
Air susu yang normal dan sehat memiliki sifat – sifat tertentu yang dapat
diamati pada warna susu, bau, rasa yang khas, berat jenis, dan derajat keasaman.
A. Warna air susu
Warna air susu yang sehat adalah putih kekuning – kuingan dan tidak
tembus cahaya. Keuning – kuningan berarti memiliki kandungan
vitamin A yang tinggi. Air susu yang warnanya agak merah atau biru,
apalagi encer seperti air berarti susu tersebut tidak normal.
Air susu yang normal atau murni memiliki bau khas, yag mudah
dibedakan dengan susu lain yang telah dipalsukan.
- Air susu yang berbau asan menunjukkan bahwa air susu tersebut
sudah basi.
- Air susu yang busuk menunjukkan bahwa air susu tersebut telah
rusak sama sekali.
- Air susu yang rasanya agak asin atau asam dan pahit, maka air susu
itu sudah mulai rusak
- Air susu yang masih murni, rasanya enak, gurih, sedikit manis, dan
agak berlemak.
C. Berat Jenis air susu dan derajat keasaman
Air susu yang normal memiliki Berat Jenis 1,027 – 1,031 pada suhu
kamar, dan derajat keasamannya 4,50– 7,50 SH. (Aak, 1990)
2.1.4 Syarat – Syarat Pemerahan
Setiap peternak sapi perah di dalamnya melakukan pemerahan harus berupaya
mendapatkan susu yang baik dan sehat. Maka perlu diperhatikan beberapa hal sebagai
berikut:
1) Pemeriksaan kesehatan sapi yang akan diperah
Semua sapi yang akan diperah harus diperiksa kemungkinan adanya penyakit
menular yang berbahaya bagi para konsumen
2) Kesehatan petugas
Setiap petugas pemerah perlu:
- Kuku – kuku tangan yang panjang harus dipotong
3) Kebersihan tempat dan peralatan yang akan dipakai
Kebersihan tempat dan peralata yang dipakai sangat mempengaruhi kebersihan
dan kesehatan air susu.
3) Kebersihan Sapi
Sapi yang akan diperah juga harus bersih. Air susu yang tercemar akan mudah
rusak.
4) Kebesihan Kamar Susu
Kamar tempat penampung susu harus bersih. Kamar susu yang baik harus
terletak disuatu tempat yang terpisah dari kandang.
5) Pemerahan Dilakukan Dalam Waktu Tertentu
Walaupun sapi bias diperah lebih dari dua kali sehari pada setiap saat, namun
pemerahan yang baik adalah ada jadwal waktu pemeraha secara teratur,
sehingga tidak menimbulkan stress pada sapi yang diperah. Apabila api itu
sehari diperah dua kali, pagi pada jam 5 dan sore pada jam 15.00, maka jadwal
tersebut harus dipertahankan. (Aak,1995)
2.2 Protein
Protein adalah suatu polipeptida yang mempunyai bobot molekul yangsangat
bervariasi, dari 5000 hingga lebih dari satu juta.Di samping berat molekulyang
berbeda-beda, protein mempunyai sifat yang berbeda-beda pula.Ada proteinyang
mudah larut dalam air, tetapi ada juga yang sukar larut dalam air (Poedjiadidan
2.2.1 Penggolongan Protein
Protein adalah molekul yang sangat vital untuk organisme dan terdapat disemua
sel. Protein merupakan polimer yang disusun oleh 20 macam asam aminostandar.
Rantai asam amino dihubungkan dengan ikatan kovalen yang spesifik.Struktur &
fungsi ditentukan oleh kombinasi, jumlah dan urutan asam aminosedangkan sifat fisik
dan kimiawi dipengaruhi oleh asam amino penyusunnya.Penggolongan protein
berdasarkan strukturnya ada empat macam, yaitu strukturprimer, sekunder, tersier dan
kuarterner.Struktur primer (struktur utama), terdiri dari asam-asam amino
yangdihubungkan satu sama lain secara kovalen melalui ikatan peptida.Struktur Primer
ProteinStruktur sekunder, protein sudah mengalami interaksi intermolekul,
melaluirantai samping asam amino.Ikatan yang membentuk struktur ini, didominasi
oleh ikatan hidrogen antar rantai samping yang membentuk pola tertentu
bergantungpada orientasi ikatan hidrogennya. Ada dua jenis struktur sekunder, yaitu:
α-heliksdan β-sheet.Struktur Sekunder Protein α-Heliks (A) dan β-Sheet (B)Struktur
tersier, terbentuk karena adanya pelipatan membentuk strukturyang kompleks.
Pelipatan distabilkan oleh ikatan hidrogen, ikatan disulfida, interaksi ionik, ikatan
hidrofobik, ikatan hidrofilik.Struktur Tersier ProteinStruktur kuartener, terbentuk dari
beberapa bentuk tersier, dengan kata lainmulti sub unit. Interaksi intermolekul antar
sub unit protein ini membentukstruktur keempat/kuartener.Struktur Kuarterner Protein.
2.2.2 Sifat-Sifat Protein
Berat molekul protein sangat besar, ribuan sampai jutaan, sehinggamerupakan
dihidrolisis oleh asam, basa, atau enzim tertentu danmenghasilkan campuran
asam-asam amino (Yazid dan Nursanti, 2006).
Sifat fisikokimia protein berbeda satu sama lain, tergantung pada komposisidan
jenis asam amino penyusunnya. Sebagian besar protein bila dilarutkan dalamair akan
membentuk dispersi koloidal dan tidak dapat berdifusi bila dilewatkanmelalui
membran semipermeabel. Beberapa protein mudah larut dalam air, tetapiada pula yang
sukar larut. Namun, semua protein tidak dapat larut dalam pelarutorganik, seperti eter,
klorofom, atau benzena (Yazid dan Nursanti, 2006).
Pada umumnya, protein sangat peka terhadap pengaruh-pengaruh fisik danzat
kimia, sehingga mudah mengalami perubahan bentuk. Perubahan ataumodifikasi pada
struktur molekul protein disebut denaturasi. Hal-hal yang dapatmenyebabkan
terjadinya denaturasi adalah panas, pH, tekanan, aliran listrik, danadanya bahan kimia
seperti urea, alkohol, atau sabun. Proses denaturasi terkadang berlangsung secara
reversible, tetapi ada pula yang irreversible, tergantung padapenyebabnya. Protein
yang mengalami denaturasi akan menurunkan aktivitasbiologinya dan berkurang
kelarutannya, sehingga mudah mengendap (Yazid danNursanti, 2006).
Molekul protein mempunyai gugus amino (–NH2) dan gugus karboksilat
(–COOH) pada ujung-ujung rantainya. Hal ini menyebabkan protein mempunyai
banyak muatan (protoelektrolit) dan bersifat amfoter, yaitu dapat bereaksi denganasam
dan basa. Jika dengan larutan asam atau pH rendah, gugus amino padaprotein akan
bereaksi dengan ion H+, sehingga protein bermuatan positif. Sebaliknya,dalamlarutan
Adanya muatan pada molekul proteinmenyebabkan protein bergerak di bawah
pengaruh medan listrik (Yazid dan
Nursanti, 2006).
Setiap jenis protein dalam larutan mempunyai pH tertentu yang disebut
titikisoelektrik (TI). Pada pH isoelektrik (pI), molekul protein mempunyai muatan
positif dan negatif yang sama, sehingga saling menetralkan atau bermuatan
nol.Akibatnya, protein tidak bergerak di bawah pengaruh medan listrik. Pada
titikisoelektris, protein akan mengalami pengendapan atau pemurnian suatu
protein(Yazid dan Nursanti, 2006).
2.2.3 Manfaat Protein
Menurut (Priyani dan Mizawarti, 2006), protein berfungsi sebagai berikut:
1. Sebagai enzim yang mengkatalisis semua reaksi kimia dalam metabolism
2. Sebagai regulator untuk aktivitas enzim (merupakan komponen dari enzim
ataupun sebagai messanger kimia dalam hormon maupun reseptor untuk
hormon tersebut
3. Berperan dalam transpor berbagai senyawa penting, seperti ion logam, O2,
glukosa, lipid dan lain-lain.
4. Berperan dalam gerak, seperti kontraksi serabut otot ataupun gerakan mekanis
dalam pemisahan kromosom selama proses pembelahan sel
5. Dibutuhkan untuk fungsi sensor, rhodopsin, protein dalam retina, diperlukan
6. Berperan dalam sistem imun, immunoglobulin yang merupakan komponen
penting dalam sistem pertahanan hewan tingkat tinggi.
7. Bagian struktural yang memberikan sifat karakteristik kuat, keras
sepertikolagen yang merupakan penyusun tulang, tendon, maupun ligamen.
2.2.4 Urutan Atau Tingkatan Struktur Protein
1. Primer
Protein ini (atau polipeptida besar) terdiri atas 2 rantai polipeptida yang
berikatan secara kovalen dengan ikatan disulfide.
2. Sekunder
Struktur sekunder, hubungan ruang asam amino yang berdekatan pada struktur
primer.
3. Tersier
Susunan keseluruhan dan ubungan berbagai bagian atau domain dan residu
asam amino individual dari rantai polipeptida dinamakan struktr tersier protein.
4. Kuarter
Protein dikatakan mempunyai struktur kuarter jika protein terdiri dari 2 rantai
polipeptida atau lebih disatukan oleh gaya yang bukan ikatan kovalen.
Protein oligodinamik yang sering ditemukan mengandung 2 atau 4 protomer dan
masing – masing dinamakan dimer atau tetramer. (Martin W. 1985)
2.3 Akibat Kekurangan dan Kelebihan Protein 2.3.1 Akibat Kekurangan Protein
Istilah “kwashiorkor” pertama kali diperkenalkan oleh Dr. CecilyWiliams pada tahun
1993 di Ghana, Afrika. Penyakit ini lebih banyakterdapat pada usia dua hingga tiga
tahun yang komposisi gizi makanannyatidak seimbang, terutama dalam hal protein
(Yuniastuti, 2008).
Menurut (Widodo, 2009 dan Ellya, 2010), gejala penyakitkwashiorkor adalah sebagai
berikut:
a. Pertumbuhan terhambat
b. Otot-otot berkurang dan lemah
c. Pembengkakan (edema) terutama pada perut (pembesaran hati), kaki dan
tangan
d. Muka bulat seperti bulan (moonface)
e. Gangguan psikomotorik
f. Nafsu makan berkurang
g. Rambut halus, jarang dan pirang kemerahan kusam
h. Kulit tampak kering (xerosis) dan memberi kesan kasar dengan garis-garis
permukaan yang jelas
i. Di daerah tungkai dan sikut terdapat kulit yang menunjukkan hiperpigmentasi dan
kulit dapat mengelupas dalam lembar yang besar, meninggalkan dasar yang licin
berwarna putih mengkilat.
2. Marasmus
Marasmus berasal dari kata Yunani yang berarti wasting (merusak).Marasmus
umumnya merupakan penyakit pada bayi (12 bulan pertama)karena terlambat diberi
kelompok sosial ekonomi rendah disebagian besar negara sedang berkembang dan
lebih banyak darikwashiorkor (Yuniastuti, 2008).
Menurut (Widodo, 2009), gejala penyakit kwashiorkor adalah sebagaiberikut:
a. Pertumbuhan yang terhambat
b. Lemak dibawah kulit berkurang
c. Otot-otot berkurang dan melemah
d. Muka seperti orang tua (Oldman’s face)
2.3.2 Akibat Kelebihan Protein
Jika terlalu berlebihan mengkonsumsi protein, maka dapat memberatkanginjal
dan hati yang harus memetabolisme dan mengeluarkan kelebihan nitrogendan juga
dapat menyebabkan asidosis, dehidrasi, diare, kenaikan amonia darah,kenaikan ureum
darah, dan demam. Makanan yang tinggi proteinnya biasanyatinggi lemak sehingga
menyebabkan obesitas, maka diet protein tinggi dianjurkanuntuk menurunkan berat
badan (Ellya, 2010).
2.4 Analisis Protein
2.4.1. Reaksi Xantoprotein
Larutan asam nitrat pekat ditambahkan dengan hati-hati ke dalamlarutan
protein. Setelah dicampur terjadi endapan putih yang dapat berubahmenjadi kuning
apabila dipanaskan. Reaksi yang terjadi ialah nitrasi padainti benzena yang terdapat
pada molekul protein. Reaksi ini positif untukprotein yang mengandung tirosin,
fenilalanin dan triptofan.
Larutan protein yang mengandung triptofan dapat direaksikan denganpereaksi
Hopkins-Cole yang mengandung asam glioksilat. Pereaksi ini dibuat dari asam oksalat
dengan serbuk magnesium dalam air. Setelahdicampur dengan pereaksi Hopkins-Cole,
asam sulfat dituangkan perlahan-lahan sehingga membentuk lapisan di bawah larutan
protein. Beberapa saatkemudian akan terjadi cincin ungu pada batas antara kedua
lapisan tersebut.
2.4.3. Reaksi Millon
Pereaksi Millon adalah larutan merkuro dan merkuri nitrat dalamasam nitrat.
Apabila pereaksi ini ditambahkan pada larutan protein, akanmenghasilkan endapan
putih yang dapat berubah menjadi merah olehpemanasan. Pada dasarnya reaksi ini
positif untuk fenol-fenol, karenaterbentuknya senyawa merkuri dengan gugus
hidroksifenil yang berwarna.
2.4.4. Reaksi Natriumnitroprusida
Natriumnitroprusida dalam larutan amoniak akan menghasilkan warnamerah
dengan protein yang mempunyai gugus –SH bebas. Jadi protein yang mengandung
sistein dapat memberikan hasil positif.
1. Metode Kjeldahl
Metode Kjeldahl merupakan metode sederhana untuk penetapannitrogen total
pada asam amino, protein, dan senyawa yang mengandungnitrogen. Metode Kjeldahl
cocok untuk menetapkan kadar protein yangtidak larut atau protein yang mengalami
koagulasi akibat proses pemanasanmaupun proses pengolahan lain yang biasa
dilakukan pada makanan.Metode ini digunakan untuk menganalisis kadar protein kasar
adalahkadar nitrogennya. Dengan mengalikan hasil analisis tersebut dengan factor
konversi 6,25, diperoleh nilai protein dalam bahan uji tersebut.Penentuan kadar
protein dengan metode ini memiliki kelemahankarena adanya senyawa lain yang
bukan protein yang mengandung N akanterdeteksi sehingga kadar protein yang
diperoleh langsung dengan metodeKjeldahl ini disebut dengan kadar protein kasar
(Crude Proteint).
Menurut (Bintang, 2010; Yazid dan Nursanti, 2006), metode Kjeldahldilakukan
dengan beberapa tahapan kerja, yaitu:
a. Tahap Destruksi
Pada tahap ini sampel dipanaskan dengan asam sulfat (H2SO4)pekat sehingga
terjadi destruksi menjadi unsur-unsur, diamana seluruh nitrogen (N) organic diubah
menjadi N anorganik, yaitu elemenkarbon (C) teroksidasi menjadi karbon dioksida
(CO2) dan hydrogen (H) teroksidasi menjadi air (H2O), sedangkan elemen
nitrogennyaakan berubah menjadi amonium sulfat [(NH4)2SO4]. Asam sulfat
yangdipergunakan untuk destruksi harus dalam jumlah yang cukup dandiperhitungkan
untuk dapat mengurai bahan protein, lemak, dankarbohidrat di dalam sampel.Untuk
mempercepat destruksi, maka ditambahkan katalisator.Gunning menganjurkan
menggunakan kalium sulfat (K2SO4) dan tembaga (II) sulfat (CuSO4). Dengan
penambahan katalisator ini,maka titik didih asam sulfat akan ditinggikan sehingga
prosesdestruksi akan berjalan dengan cepat. Tiap satu gram kalium sulfat akan
mampumeningkatkan titik didih asam sulfat 30C. Suhu destruksi berkisar antara 3700
– 4100C.Proses destruksi diakhiri jika larutantelah menjadi warna hijau jernih.Reaksi
Protein + H2SO4(NH4)2SO4 + CO2↑ + SO2↑ + H2O↑
b. Tahap Destilasi
Pada tahap ini, amonium sulfat [(NH4)2SO4] yang terbentukpada setiap tahap
destruksi dipecah menjadi amonia (NH3) denganpenambahan NaOH sampai alkalis
dan dipanaskan. Amonia yangdibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan baku
asam.Larutan baku asam yang dipakai adalah asam sulfat. Agar kontakantara asam dan
amonia berjalan sempurna, maka ujung selangpengalir destilat harus tercelup ke dalam
larutan asam. Destilasi diakhiri bila semua amonia terdestilasi sempurna yang
ditandaidengan destilasi tidak bereaksi basa.Reaksi yang terjadi pada tahap destilasi:
(NH4)2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 H2O + 2 NH3↑
c. Tahap Titrasi
Penampung destilat yang digunakan adalah asam sulfat berlebih,maka sisa
asam sulfat yang tidak bereaksi dengan amonia dititrasidengan NaOH 0,1 N
menggunakan indikator Mengsel. Titik akhirKatalisatortitrasi dapat ditandai dengan
perubahan warna dari warna ungumenjadi hijau.Rekasi yang terjadi pada tahap titrasi:
NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4
Kelebihan H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 H2O
Kadar protein dihitung dengan persamaan berikut:
kadar protein =(V1 – V2) x 14.007 x FP x 6.25 x 100%
Dimana :
V1 = Volume HCl 0,1 N untuk titrasi sampel
V2 = Volume HCl 0,1N untuk titrasi Blanko
N = Normalitas HCl 0,1 N
W = Berat Sampel
Fp = Faktor Pengenceran
Faktor konversi nitrogen tergantung pada persentase nitrogen yang menyusun protein
