PENETAPAN KADAR ASAM PADA AIR SUSU SAPI SEGAR SECARA ALKALIMETRI
THE LEVEL OF ACID CONTENTS IN FRESH MILK FROM SQUEEZING A COW BY ALKALIMETRIC METHOD
Nur Hidayatia*, Daryatib, Mardiyonoc
a,b Fakultas Biologi ,cFakultas Farmasi, Universitas Setia Budi Jl. Let. Jend. Sutoyo, Mojosongo, Surakarta
ABSTRAK
Susu segar adalah suatu hasil pemerahan sapi atau hewan menyusui lainnya, yang dapat diminum atau yang dapat digunakan sebagai bahan makanan yang aman dan sehat serta tidak dikurangi komponen-komponennya atau ditambah bahan-bahan lain dan bukan kolostrum. Susu segar adalah bahan makanan yang tidak tahan lama dan mudah rusak oleh mikrobia yang dapat menimbulkan keasaman dalam kadar tertentu. Oleh karena itu, kadar asam pada susu sapi segar perlu ditentukan untuk mengetahui kualitas susu yang akan dikonsumsi oleh masyarakat. Tujuan diadakannya percobaan ini adalah untuk mengetahui besarnya kadar asam yang terdapat dalam air susu sapi segar yang berasal dari pemerahan sapi di daerah Boyolali. Percobaan ini dilakukan dengan analisis kuantitatif dengan menggunakan metode Alkalimetri, di mana prinsip dari Alkalimetri adalah reaksi penetralan asam basa. Kadar asam sampel susu sapi segar dari hasil penetapan adalah 0,16% dan 0,17%. Jika dibandingkan dengan Qualitry Control For The Food Industry 1973, maka sampel air susu sapi segar yang berasal dari daerah Boyolali tersebut memenuhi syarat kualitas susu sapi segar yang normal.
Kata kunci: kadar asam, susu sapi segar, alkalimetri ABSTRACT
Fresh milk is a product of squeezing a cow or mammals, which can be drinked or used as safety and healthy food and also not lessened by its components or added other materials and non kolostrum. Fresh milk is a food-stuff which is not durable and easy to destroy by microbe which can generate acidity in certain rate. Therefore, the acid contents on fresh milk of cow need to be determined to know the milk quality to be consumed by society. The aim of this experiment is to know the level of acid contents in fresh milk from squeezing a cow in Boyolali. This experiment use the quantitative analysis by using the Alkalimetric method, where the principal of Alkalimetric is the reaction of sour neutralizing of alkali. The acid contents of fresh milk from result is 0,16% and 0,17%. In comparison with Qualitry Control For The Food Industry 1973, hence the fresh milk sample which come from Boyolali up to standard quality of the normal fresh milk.
PENDAHULUAN
Salah satu program pembangunan nasional yang dilakukan pemerintah adalah upaya peningkatan kualitas sumber daya manusia, di mana dalam upaya tersebut perlu adanya dukungan. Salah satu faktor yang mendukung adalah peningkatan gizi masyarakat. Gizi dapat diperoleh dari berbagai macam sumber makanan. Salah satu sumber gizi adalah susu. Susu mengandung lemak susu, protein susu, laktosa, dan mineral.
Dengan melihat nilai gizi susu dalam upaya peningkatan sumber daya manusia, maka perlu adanya penggalakan kepada masyarakat, terutama anak-anak untuk mengkonsumsi susu dalam upaya pencapaian yang optimal. Upaya tersebut seperti program „empat sehat 5 sempurna‟ yang dilengkapi dengan susu.
Dalam rangka memenuhi kebutuhan masyarakat tersebut, pemerintah mengusahakan untuk menyediakan susu dalam jumlah cukup, baik dalam bentuk susu segar maupun susu olahan yang diproduksi oleh industri pengolahan susu dalam bentuk-bentuk yang lebih awet.
Minuman susu cair yang banyak dikenal di pasaran salah satunya berasal dari pemerahan sapi di daerah Boyolali yaitu susu sapi segar. Susu sapi segar banyak dikonsumsi oleh masyarakat umum sebagai minuman ringan. Hal ini disebabkan harganya yang relatif murah, praktis, mudah didapat, dan segar. Salah satu parameter untuk mengetahui mutu susu segar adalah dengan menganalisis kadar asamnya untuk mengetahui sejauh mana kerusakan susu tersebut oleh bakteri pembentuk asam. Susu sapi diperah pada pagi dan sore hari. Biasanya susu segar yang digunakan untuk analisis adalah susu segar pada pagi hari, karena kandungan bahan-bahannya seperti laktosa, protein, lemak tinggi dibanding pada waktu sore hari.
Kadar asam pada susu merupakan hasil hidrolisis laktosa menjadi asam laktat. Laktosa dapat dihidrolisis oleh enzim -D-galaktosidase menjadi glukosa dan galaktosa oleh bakteri asam laktat. Glukosa disintesis menjadi asam laktat. Bakteri asam laktat merupakan kelompok spesies bakteria
yang mempunyai kemampuan untuk membentuk asam laktat dari metabolisme karbohidrat dan tumbuh pada pH lingkungan yang rendah. Bakteri asam laktat memegang peranan penting pada proses kerusakan atau fermentasi berbagai bahan pangan dan minuman menjadi asam. Sehingga perlu diperiksa besarnya kadar asam untuk mengetahui standar mutu yang baik dari air susu sapi segar. Kadar asam pada susu segar dapat ditetapkan dengan analisis kuantitatif menggunakan metode alkalimetri.
Berdasarkan latar belakang masalah dapat dirumuskan sebagai berikut :
1. Berapa besar keasaman air susu sapi segar yang berasal dari pemerahan sapi di Boyolali pada pemerahan pagi hari jika ditetapkan secara alkalimetri ?
2. Apakah hasil penetapan keasaman pada air susu sapi segar pemerahan pagi hari tersebut sesuai dengan standar Quality Control For The Food Industry 1973 sebesar 0,14% - 0,18% ?
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sesuai atau tidaknya kadar asam dari air susu segar yang berasal dari pemerahan sapi di Boyolali pada pemerahan pagi hari dengan standar Quality Control For The Food Industry 1973 sebesar 0,14% - 0,18% jika ditetapkan dengan metode alkalimetri.
Manfaat dari penelitian ini adalah memberikan informasi bagi pembaca bahwa besarnya keasaman yang terdapat dalam air susu sapi segar yang berasal dari tempat pemerahan sapi di Boyolali pada pemerahan pagi hari tersebut memenuhi syarat standar
Quality Control For The Food Industry 1973. Pengertian Susu Sapi Segar
Pengertian “susu segar” adalah suatu hasil perahan sapi atau hewan menyusui lainnya, yang dapat dimakan atau dapat digunakan sebagai bahan makanan yang aman dan sehat serta tidak dikurangi komponen-komponennya atau ditambah bahan-bahan lain dan bukan kolostrum. Kolostrum adalah susu hasil pemerahan pada hari-hari pertama sampai hari ketiga
atau sampai hari kedua belas setelah hewan melahirkan anaknya.
Susu merupakan bahan makanan yang baik karena susu sangat mudah dicerna, hampir tidak ada bahan sisa yang tertinggal pada pencernaan. Kandungan susu yang terpenting adalah protein, lemak, laktosa, mineral, vitamin-vitamin, dan air dalam susu yang dibutuhkan tubuh (Adnan, 1984).
Macam-macam Susu Sapi
Susu sapi dapat diolah menjadi berbagai macam produk, antara lain :
1. Susu sapi segar adalah hasil pemerahan sapi secara langsung, tanpa penambahan zat-zat lain ataupun mengalami pengolahan.
2. Susu asam: susu segar yang diolah dengan diasamkan menggunakan bakteri
Lactobacillus bulgaricus. Untuk orang dewasa biasanya terdapat dalam bentuk yoghurt.
3. Susu skim: susu ini sebenarnya adalah mentega, setelah lemak dalam susu tersebut diambil untuk dijadikan mentega. 4. Susu bubuk: susu ini dibuat dengan cara mengeringkan susu cair sehingga tersisa komponen padat dari susu tersebut. 5. Susu kental manis: susu ini dihasilkan
dengan menguapkan sebagian air dari susu segar.
6. Susu kaleng tanpa
perubahan/penambahan zat lain
Komposisinya praktis sama dengan susu segar, hanya mengalami pasteurisasi sebelum dikalengkan untuk memperpanjang daya tahan dengan menghindarkan dari pertumbuhan bakteri pembusuk.
Komposisi Utama Susu Sapi Segar Tabel 1. Komposisi Utama Susu
Komposisi Kadar (%) Air Lemak Laktosa Protein Abu 87.0 3.9 4.9 3.5 0.7
Selain komponen utama tersebut, juga ada komponen-komponen lain dalam jumlah yang sedikit. Bila air pada susu
dihilangkan dengan penguapan dan sisa yang kering dibakar pada panas rendah akan diperoleh sisa abu putih yang berisi bahan-bahan mineral. Unsur-unsur mineral yang utama pada susu dapat dilihat pada tabel 2.
Mutu Susu sebagai Bahan Makanan Pemeriksaan atau pengujian mutu susu sangat penting untuk dikerjakan. Pemeriksaan tersebut meliputi pemeriksaan fisis, kimiawi, dan pengujian mikrobiologis. Yang terpenting adalah pemeriksaan berat jenis susu, pemeriksaan pemalsuan susu, pengujian terhadap kotoran-kotoran yang terdapat dalam susu, pemeriksaan kadar lemak susu, pemeriksaan kadar bahan kering bukan lemak (bahan padat bukan lemak), pemeriksaan keasaman susu, pengujian dengan alkohol, pengujian jumlah bakteri dalam susu.
Kerusakan Air Susu oleh Mikroba
Tumbuhnya mikroorganisme dalam susu dapat menimbulkan suatu kerugian dalam mutu susu. Beberapa kerusakan pada susu yang disebabkan karena tumbuhnya mikroorganisme, ditandai oleh beberapa cacat sebagai berikut :
a. Pembusukan asam laktat, menyebabkan rasa asam pada air susu
b. Produksi gas
c. Pembentukan tekstur yang pekat dan lekat
d. Koagulasi protein air susu
e. Lipolisa, lemak air susu dan terbentuknya bau tengik (ransidity) f. Terbentuknya cita rasa tidak enak Syarat Susu sebagai Bahan Makanan
Karena susu merupakan bahan makanan yang mudah rusak, maka perlu adanya daya upaya untuk mendapatkan susu segar dengan mutu yang baik. Susu yang baik adalah apabila memenuhi persyaratan sebagai berikut :
a. Kandungan jumlah bakteri yang cukup rendah
b. Bebas dari spora-spora dan mikroorganisme penyebab penyakit c. Mempunyai flavor yang baik
d. Bersih, bebas dari debu atau kotoran-kotoran yang lain
e. Tidak dipalsukan dengan penambahan air atau dengan cara pemalsuan yang lain
Proses Pembentukan Asam Laktat
Karena laktosa tersedia dalam jumlah cukup di dalam susu dan mudah difermentasi, maka perubahan yang terjadi pada susu terutama adalah fermentasi asam oleh bakteri, kecuali jika kondisi tidak memungkinkan untuk pertumbuhan bakteri pembentuk asam tersebut, atau bakteri pembentuk asam tidak terdapat dalam susu, misalnya telah mati karena proses pemanasan. Pembentukan asam akan menyebabkan terjadinya koagulasi protein sehingga protein akan terpisah dari whey-nya.
Bakteri yang berperan dalam pembentukan asam pada susu terutama adalah bakteri asam laktat. Susu mentah yang didiamkan pada suhu 10–37oC, terutama akan ditumbuhi oleh Streptococcus lactis yang membentuk asam, di samping itu mungkin tumbuh pula bakteri-bakteri lainnya seperti koliform, enterokoki, laktobasili, dan mikrokoki. Pada suhu yang lebih tinggi misalnya 37-50oC, S. thermophilus dan S. faecalis dapat tumbuh dan memproduksi asam sampai 1%, diikuti oleh laktobasili seperti Lactobacillus bulgaricus yang memproduksi asam lebih banyak lagi. Beberapa bakteri lactobasili juga bersifat termofilik dan dapt tumbuh pada suhu di atas 50oC, misalnya L. thermophilus. Produksi asam akan berkurang pada suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah (mendekati suhu pembekuan), tetapi pada suhu yang terlalu rendah sering terjadi proteolisis.
Pasteurisasi susu dapat membunuh bakteri yang aktif memproduksi asam, tetapi bakteri yang tahan panas seperti enterokoki,
S. thermophillus dan S. lactobasili masih dapat tumbuh dan menyebabkan fermentasi asam laktat. Bakteri pembentuk asam lainnya yang sering tumbuh pada susu adalah coliform, Micrococcus, Microbacterium, Bacillus, dan Clostridium. Bakteri-bakteri ini tumbuh pada susu jika kondisi tidak memungkinkan untuk
pertumbuhan bakteri asam laktat. Koliform akan memproduksi asam laktat dan sejumlah komponen volatil seperti hidrogen, karbon dioksida, asam asetat, asam formiat, alkohol, dan sebagainya. Clostridium dapat melakukan fermentasi butirat, memproduksi asam butirat, gas hidrogen, dan karbon dioksida.
Bakteri Pembentuk Asam Laktat
Mikrobia yang paling banyak digunakan dalam fermentasi susu adalah bakteri asam laktat. Bakteri ini banyak digunakan dalam produksi berbagai keju, “cultured buttermilk”, susu asam, yoghurt, susu acidophilus, dan produk fermentasi susu lainnya.
Bakteri asam laktat dapat dibedakan atas dua kelompok, yaitu:
a. Bakteri Asam Laktat yang Bersifat Homofermentatif. Bakteri yang tergolong heterofermentatif misalnya Streptococcus sp., Pediacoccus sp., dan beberapa spesies
Lactobacillus sp. Pada bakteri ini, pemecahan glukosa menjadi asam piruvat terjadi melalui glikolisis (jalur Emden– Meyerhoff – Parnas).
b. Bakteri Asam Laktat yang Bersifat Heterofermentatif. Bakteri asam laktat yang tergolong heterofermentatif, misalnya
Leoconostoc dan beberapa spesies
Lactobacillus. Pada Leoconostoc sp.
pemecahan glukosa menjadi asam piruvat, asam asetat/etanol dan CO2 terjadi melalui jalur heksosa monofosfat, sedangkan pada laktobasili heterofermentatif terjadi melalui jalur fosfoketolase.
Keasaman Susu
Pengujian keasaman susu erat hubungannya dengan kerusakan susu. Kerusakan susu yang disebabkan oleh aktivitas bakteri pada umumnya selalu menyebabkan terjadinya susu yang asam. Hal ini disebabkan karena terjadinya fermentasi asam laktat.
Untuk menentukan keasaman susu digunakan cara titrasi. Angka asam dinyatakan sebagai jumlah asam laktat dalam susu. Titrasi dikerjakan dengan menggunakan natrium hidroksida atau
kalium hidroksida dengan indikator phenolptalein.
Pengertian alkalimetri
Alkalimetri adalah titrasi suatu asam dengan suatu basa dengan kadar yang telah diketahui. Menurut teori asam asam Bronsted-Lowry, yang berlaku baik dalam larutan air atau bukan air yaitu asam adalah senyawa yang dapat memberikan proton. Setelah memberikan asam akan menjadi basa bersesuaian yang disebut proteolisis. Basa yang bersesuaian dengan asam kuat merupakan basa lemah, sedangkan asam yang bersesuaian dengan basa kuat adalah asam lemah.
Penentuan Keasaman
Ukuran keasaman atau asiditas suatu larutan diturunkan dari konsentrasi ion hydrogen. Perubahan pH larutan sangat penting dan dapat memberi pengaruh yang besar. Pertumbuhan mikroorganisme dapat dikontrol dengan jalan menurunkan pH. Asam adalah bahan yang larut dalam air dan menghasilkan ion hidrogen. Asam klorida adalah asam kuat, sebab mengalami ionisasi sempurna. Asam lemah adalah asam yang dalam larutan encer hanya mengalami ionisasi sebagian. Asam mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :
a. pH asam terentang antara 0 sampai 7, mengubah kertas lakmus merah menjadi biru
b. asam mempunyai rasa masam c. larutan pekat dari asam kuat bersifat
korosif, mampu merusakkan pakaian dan kulit
d. asam bereaksi dengan karbonat atau bikarbonat menghasilkan karbon dioksida (Gaman & Sherrington, 1994).
METODE PENELITIAN Cara Pengambilan Sampel
Sampel diambil dari salah satu tempat pemerahan sapi di daerah Boyolali, dilakukan dengan menggunakan teknik pengambilan secara acak (random sampling). Susu sapi segar pemerahan pagi hari diambil dua botol 500 ml dari tempat pemerahan sapi di daerah Boyolali.
Kemudian masing-masing botol diambil + 20 ml untuk dilakukan analisis dengan pengulangan masing-masing botol 3 kali. Sebelum dilakukan analisis kualitatif, maka sampel dihomogenkan terlebih dahulu. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : timbangan analitik, biuret, beaker glass 50 ml; 100 ml, gelas ukur 10 ml; 50 ml, erlenmeyer 100 ml; 250 ml, corong, pipet volume 10 ml, pipet tetes, pH stick.
Bahan yang digunakan dalam analisis kadar asam secara alkalimetri adalah air susu sapi segar pada pagi hari dengan dua kali pengambilan yaitu:
a. Sampel 1 : Pengambilan pertama b. Sampel 2 : Pengambilan kedua Larutan Pereaksi. Larutan pereaksi yang digunakan yaitu :
a. Larutan standart sekunder NaOH 0,01 N b. Larutan standart primer asam oxalat 0,01N
c. Indikator pp 1%
Prosedur Analisis
Uji Keasaman Susu Sapi Segar dengan pH Stick
Masukkan 30 ml susu sapi segar yang telah dihomogenkan ke dalam beaker glass 50 ml. Kemudian celupkan pH stick ke dalam susu, tunggu 1 menit baca berapa besarnya pH susu sapi segar tersebut dengan menyamakan warna yang terjadi dengan standard warna pH stick.
Penetapan Kadar Asam Susu Sapi Segar secara Alkalimetri
1. Pembakuan larutan NaOH + 0,01 N dengan larutan H2C2O4 0,01 N
Memipet 10 ml larutan standard asam oksalat 0,01 N dengan pipet volume kemudian memasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 ml. Menambahkan 2-3 tetes indikator pp 1%. Menitrasi dengan larutan standard NaOH + 0,01 N sampai terjadi perubahan warna dari tidak berwarna menjadi merah muda (Sudarmadji, 1997)
2. Penentuan Kadar Asam pada Susu Sapi Segar secara Alkalimetri
Menimbang dengan seksama + 18 gram susu segar (+ 17,5 ml) dalam beaker glass 50 ml lalu timbang dengan timbangan analitis. Menambahkan 2-3 tetes indikator pp 1% kemudian menitrasi dengan larutan standard NaOH + 0,01 N sampai terjadi perubahan warna dari tidak berwarna dari tidak berwarnamenjadi berwarna merah muda yang konstan (Sudarmadji, 1997)
Keasaman Susu Sapi Segar dapat dihitung dengan Rumus :
Keasaman susu sapi segar dinyatakan dalam % bahan. Rumus perhitungannya sebagai berikut :
(V x N) NaOH x BM asam laktat Kadar Asam (%) = x 100%
Berat bahan (g) x 1000
Dengan BM asam laktat = 90, maka :
(V x N) NaOH x 0,09
Kadar asam (%) = x 100% Berat bahan (g)
Penentuan Keasaman Air Susu Sapi Segar
Pada penentuan keasaman sampel air susu sapi segar diperoleh kadar asam sebesar 0,16% dan 0,17%. Hasil selengkapnya dapat dilihat pada tabel 3.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penentuan keasaman air susu sapi segar yang berasal dari pemerahan sapi di daerah Boyolali pada pemerahan pagi hari dengan pengambilan sampel dua kali pada pemerahan yang berbeda, dilakukan dengan menggunakan metode Alkalimetri. Prinsip dari penggunaan metode ini adalah menetralkan asam dari susu sapi segar dengan larutan alkali. Cara ini dilakukan karena asam yang ditentukan mudah larut dalam air dan kecepatan reaksi dengan basa relatif cepat.
Setelah dilakukan percobaan hasil yang didapatkan hasil yang didapatkan sebesar 0,16% dan 0,17% dengan pH 7. Jika dibanding dengan Standar Quality
Control For The Food tahun 1973 tentang kadar asam susu sapi segar tersebut memenuhi syarat susu segar yang baik yaitu 0,14% - 0,18% pada pH 6,5 – 6,7. Hal tersebut di atas kemungkinan disebabkan dari:
1. Adanya penentuan Titik Akhir Titrasi (TAT) yang kurang tepat
2. Produk susu sapi segar itu sendiri memberikan keasaman yang kecil Sedang keasaman yang kecil dari air susu sapi segar dari pemerahan sapi di daerah Boyolali kemungkinan disebabkan karena :
a. Bakteri yang terdapat dalam susu yang memproduksi asam laktat sedikit
b. Pada susu tersebut mempunyai pH 7 mungkin disebabkan karena pencampuran air oleh produsen sehingga mempunyai pH yang netral sedangkan pH seharusnya dalam kadar asam normal antara 0,14% - 0,18% mempunyai pH 6,5 – 6,7 (Tabel 2).
Dengan memperhatikan hal tersebut di atas kemungkinan keasaman yang kecil dapat diperbaiki.
KESIMPULAN
Dari hasil percobaan di Laboratorium Analisis Makanan dan Minuman Universitas Setia Budi Surakarta yang dianalisis secara Alkalimetri dapat disimpulkan bahwa air susu sapi segar yang berasal dari pemerahan sapi di daerah Boyolali mempunyai kadar asam sebesar 0,16% dan 0,17%. Jika dibandingkan dengan Standar
Quality Control For The Food Industry tahun 1973 menyatakan bahwa kadar asam air susu sapi segar yang normal adalah 0,14%-0,18%. Maka sampel susu segar tersebut memenuhi syarat kadar asam air susu sapi segar yang telah ditetapkan.
DAFTAR PUSTAKA
Adnan M. 1984. Kimia dan Teknologi Pengolahan Air Susu. Yogyakarta: Andi Offset.
Gaman P. M. & K.B. Sherington. 1994. Pengantar Ilmu Pangan, Nutrisi, dan
Mikrobiologi, Edisi II. Yogyakarta: Gajah Mada University Press.
Sudarmadji, S. 1997. Prosedur Analisis untuk Bahan Makanan dan Pertanian. Yogyakarta: Liberty
Tabel 2. Kadar Asam sebagai Asam Laktat
Derajat asam pH Sifat fisik air susu 0,14% - 0,18% 0,16% - 0,18% 0,25% - 0,27% 0,26% - 0,30% 0,50% - 0,60% 6,5 – 6,7 6,4 – 6,5 6,0 – 6,2 5,6 – 6,0 4,4 – 4,8
Susu segar normal
Batas penerimaan air susu segar Susu mempunyai rasa asam Bau asam telah nampak jelas Terjadi penggumpalan casein
Tabel 3. Data Penentuan Kadar Asam Susu Sapi Segar
No Bahan Berat bahan (g) Volume NaOH (ml) Kadar Asam (%) 1. 2. Susu segar Susu segar Susu segar Susu segar Susu segar Susu segar 13.6367 13.9679 13.3123 12.2128 12.4362 11.7250 23.50 24.60 23.70 23.40 23.10 21.90 0.16 0.16 0.16 0.17 0.17 0.17
