Pengawetan susu dan produk susu dari pembusukan mikroba

Pengawetan susu :

Susu dan produknya mengandung banyak sekali kandungan nutrisi, yang berfungsi sebagai media pertumbuhan yang sangat baik  bagi semua mikroorganisme . Dengan demikian , berbagai metode pengawetan digunakan untuk menghilangkan pertumbuhan mikroorganisme penyebab pembusukan dan menjaga sifat gizi susu. Beberapa teknik telah digunakan untuk membatasi pertumbuhan organisme dalam susu dan produk susu.

A. Metode perlakuan panas

1. Termisasi

Ini adalah metode yang paling umum digunakan untuk pengawetan susu dengan memanaskan susu pada suhu ringan pada 57 - 68 ° C selama 15 - 20 detik dan pendinginan cepat pada <6 ° C. Metode ini efektif melawan bakteri penyebab pembusukan namun tidak menghilangkan patogen seperti L. monocytogenes. Tujuan utama termisasi adalah untuk mengurangi pertumbuhan bakteri psikrotrofik dan memperpanjang umur simpan susu.

2. Pasteurisasi

Pasteurisasi adalah metode pengawetan makanan yang melibatkan penerapan panas, biasanya di bawah 100 ° pada waktu tertentu. Ini bertujuan untuk mengurangi jumlah patogen yang hidup dan mikroorganisme penyebab pembusukan (misalnya, Coxiella burnettii, Brucella abortis, Mycobacterium tuberculosis) untuk memperpanjang umur simpan susu tanpa merusak kualitas susu. Dalam susu, spesies termodurik seperti Micrococcus spp., Enterococcus faecium dan Enterococcus faecalis, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, dan lactobacilli tertentu . dibunuh oleh proses pasteurisasi.

Empat jenis pasteurisasi susu yang umum bervariasi dengan suhu dan waktu susu ditahan pada suhu tersebut.

1. Pasteurisasi Vat / Suhu rendah, pasteurisasi lama dimana susu dipanaskan pada suhu 63 ° C selama 30 menit.
2. High Temperature / Short Time (HTST) dimana susu dipanaskan pada suhu 72 ° C selama 15 detik.
3. Ultra-pasteurization (UP) dimana susu dipanaskan pada suhu 138 ° hingga 150 ° C selama satu atau dua detik
4. Ultra-High-Temperature (UHT) di mana susu dipanaskan pada 280 ° F hanya selama dua detik.

Tujuan pasteurisasi adalah :

• Untuk menghancurkan organisme patogen yang ada dalam susu.
• Untuk menjamin kualitas susu dan produk susu.
• Untuk menghancurkan organisme yang tidak diinginkan yang ada dalam susu dan produk susu.

3. Sterilisasi atau UHT

Sterilisasi adalah metode pengawetan makanan yang melibatkan penerapan panas, biasanya lebih dari 100 ° pada waktu tertentu untuk membunuh hampir semua bakteri diikuti dengan pengemasan dalam wadah kedap udara baik sebelum atau sesudah perlakuan panas.  Susu yang disterilkan dapat disimpan pada suhu kamar untuk waktu yang lebih lama.

Ada dua metode sterilisasi. 

1. Metode konvensional / Metode sterilisasi dalam botol di mana produk dikemas sebelum perlakuan panas dan produk yang dikemas dipanaskan pada suhu 105-110 ° C selama 30-45 menit.
2. Metode UHT / Metode aseptik dimana produk dipanaskan pada suhu 135-150 ° C selama 1-20 detik dilanjutkan dengan pengisian aseptik instan ke dalam wadah steril.

Tujuan sterilisasi adalah:

• Memastikan kualitas susu dan produk susu pada suhu ruangan tanpa penyimpanan berpendingin sehingga aman untuk dikonsumsi manusia.
• Untuk memastikan pemusnahan mikroorganisme ( mikroorganisme patogen dan penyebab pembusukan, bentuk vegetatif dan spora, virus).

4. Dehidrasi

Ini didefinisikan sebagai proses penghilangan air yang biasanya ada dalam susu dengan penerapan panas di bawah kondisi terkontrol dengan penguapan. Dalam metode ini, aktivitas air susu dikurangi untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme penyebab pembusukan.

Tujuan dari metode ini adalah:

• Untuk mengurangi pertumbuhan organisme penyebab pembusukan dan patogen serta memperpanjang umur simpan susu.
• Mengurangi volume dan berat susu tanpa mengurangi nilai gizinya.

Metode dehidrasi yang digunakan dalam pengawetan susu adalah:

1. Spray-drying : dalam proses ini, makanan cair yang sudah pekat didispersikan menjadi batang gas panas yang mengakibatkan penguapan kandungan air yang mengakibatkan pengeringan seketika.
2. Drum drying : Dalam proses ini, produk pra-pekat diaplikasikan sebagai film tipis pada permukaan luar drum logam berputar yang dipanaskan secara internal.
3. Fluid bed drying processing melibatkan pengeringan, pendinginan, aglomerasi, granulasi, dan pelapisan bahan partikulat. Gas (biasanya udara) dilewatkan melalui lapisan produk dalam kondisi kecepatan yang terkendali untuk menciptakan keadaan terfluidisasi.

5. Penggunaan agen pengawet

Bahan pengawet adalah zat yang mampu menghambat atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Pengawet yang digunakan dalam makanan dapat dibagi menjadi tiga jenis:

1. Pengawet alami
2. Pengawet bio
3. Pengawet kimia

Pengawet yang digunakan dalam susu dan produknya adalah :

Produk	Jenis pengawet	Pengawet digunakan
susu	Pengawet alami	Sayang, lesitin
	Pengawet bio	BAL, bakteriosin, hidrogen peroksida
	Pengawet kimia	Asam benzoat, asam sorbat, nisin, natrium diasetat, asam borat, formaldehida,
Keju	Pengawet alami	Garam, minyak esensial (Timi, Jahe, Cayenne, Cengkeh, Kayu Manis, Bawang Putih, Serai, Oregano, Basil), Jus jeruk nipis
	Pengawet kimia	Asam sorbat, Kalium sorbat, asam propionat, Natamycin
	Pengawet bio	Lisozim, Nisin, BAL,
Es krim	Pengawet kimia	Butyraldehyde, Dietyl glycol, Polysorbate 80, Potassium sorbate,
	Pengawet alami	Amyl acetate (banana oil), Piperonal (vanilla bean), pati jagung, Lesitin kedelai,
mentega	Pengawet alami	Garam, timin, jinten
	Pengawet kimia	BHA (butylated hydroxyl anisole, BHT ( butylated hydroxyl toluene ), asam rosmaricin, asam galat
yogurt	Pengawet kimia	Sodium benzoate, Potassium sorbate, dan Natamycin.

B. Perlakuan suhu rendah

• Makanan disimpan pada suhu 0–5 ° C.
• Ini menyebabkan sedikit perubahan pada sifat gizi makanan.
• Tujuan utama pendinginan adalah untuk mengurangi laju pertumbuhan mikroba dan aktivitas enzimatiknya yang memperpanjang umur simpan susu dan produk susu.
• Ini telah digunakan dalam kombinasi dengan metode pengawetan makanan lain seperti iradiasi, pasteurisasi untuk memperpanjang umur simpan susu dan produk susu.
• Susu, keju, yogurt, mentega, dll. Disimpan dalam penyimpanan dingin.

C. Metode Lain Mengolahan Susu

1. Mikrofiltrasi

• Ini digunakan untuk menghilangkan sejumlah besar bakteri dari susu dan memperpanjang umur simpannya.
• Ini dapat digunakan dalam kombinasi dengan pasteurisasi HTST.

2. Baktofugasi

• Ini adalah proses sentrifugasi yang menghilangkan bakteri yang ada dalam susu.
• Telah digunakan dalam industri keju untuk meminimalkan pembusukan susu oleh clostridia yang menyebabkan 'late blowing'.

3 . Pemanasan ohmik

• Pemanasan ohmik adalah proses memanaskan produk dengan melewatkannya melalui arus listrik bolak-balik.
• Ini adalah metode pemanasan langsung di mana makanan bersentuhan langsung dengan elektroda dan makanan itu sendiri merupakan bagian dari rangkaian listrik.

4. Pemanasan microwave

• Pemanasan gelombang mikro adalah metode di mana gelombang elektromagnetik digunakan untuk menghasilkan panas dalam makanan.
• Gelombang mikro yang digunakan dalam industri makanan untuk pemanasan memiliki frekuensi 2450 atau 900 MHz. 
• Telah dipraktekkan secara komersial untuk pasteurisasi susu untuk waktu yang cukup lama.

5. Medan Listrik Pulsa

• Medan listrik berdenyut adalah salah satu teknologi pengawetan makanan non-termal di mana makanan dikenai pulsa pendek (1-100 µs) medan listrik tinggi dengan durasi nano hingga milidetik dan intensitas 10 - 80 kV / cm untuk makanan ditempatkan di antara dua elektroda.
• Ini memiliki efek mematikan pada bakteri vegetatif, jamur, dan ragi.

6. Proses bertekanan tinggi (HPP)

• Ini adalah proses pasteurisasi non-termal di mana makanan mengalami tekanan tinggi di wilayah 3300 -600 Mpa selama sekitar 10 menit.
• Komponen mikroorganisme dihancurkan oleh tekanan tinggi yang dapat menonaktifkan mikroorganisme patogen dan saprofit.

7. Ultrasonografi

• Ultrasonik adalah gelombang suara berdaya tinggi pada frekuensi antara 16 kHz dan 100 MHz.
• Dalam metode ini, gelombang sonik dilewatkan melalui susu dan terjadi perubahan tekanan yang mengarah pada kavitasi, yang menyebabkan gelembung gas dalam cairan menyebabkan efek bakterisidal.
• Aplikasi ultrasonografi telah dilakukan pada spora B. subtilis dalam susu pada kisaran suhu 70-95 ° C.

8. Radiasi dan Iradiasi UV

• Radiasi ultraviolet (UV) adalah radiasi elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang sekitar 10-400 nm.
• Sinar gamma, sinar-X, dan berkas elektron yang dipercepat adalah sumber radiasi pengion yang digunakan untuk pengawetan makanan.
• Ini diterapkan dalam kombinasi dengan pasteurisasi air garam selama produksi keju.
• Iradiasi dapat digunakan dalam produk susu untuk menghancurkan patogen atau semua mikroorganisme.