KOLOID PADA SUSU

Koloid pada Susu

 Koloid adalah suatu campuran zat heterogen antara dua zat atau lebih di mana partikel-partikel zat yang berukuran koloid tersebar merata dalam zat lain. Ukuran diameter partikelnya antara 10^-7 m dan 10^-9 m. Susu termasuk koloid karena susu dilihat secara makroskopis bersifat homogen, tetapi bila diamati dengan mikroskop ultra bersifat heterogen dan dapat disaring dengan penyariangan ultra. 

Susu termasuk kolois jenis emulsi cair karena zat terdispersinya berfse cair dan zat pendispersinya (medium) berfase cair. Emulsi cair melibatkan campuran dua zat cair yang tidak dapat saling melarutkan jika dicampurkan yaitu zat cair polar dan zat cair non polar. Oleh karena itu pada susu diperlukan emulgator berupa kasein agar susu dan air dapat dicampurkan.

Susu memiliki komposisi yang berkisar pada 87,7% air, 4,9% laktosa, 3,4% lmak, 3,3% protein, dan 0,7% mineral. Keberadaan campuran partikel laktos, lemak dan protein terdispersi secara merata dalam air ini akan menyebabkan materi yang tergolong sebagai koloid.

Koloid pada susu dapat dilakukan dengan cara dispersi homogenisasi. Dispersi merupakan cara untuk memperkecil ukuran partikel dari suspensi kasar menjadi partikel ukuran koloid. Pada pembuatan susu kental manis yang bebas kasein dilakukan dengan mencampurkan serbuk susu skim ke dalam air di dalam mesin homogenisasi, partikel lemak dari susu diperkecil sampai berukuran koloid dengan cara melewatkan melalui lubang berpori dengan tekanan tinggi. Jika ukuran partikel sudah sesuai ukuran koloid, selanjutnya didispersikan ke dalam medium pendispersi.

Cara pembuatan susu kental manis:

1.      Mempersiapkan bahan.

Bahan utama yaitu: susu segar, skim milk powder (SMP), lemak, air gula (sukrosa) serta bahan penunjang yaitu: anhydrous milk fat (AMF), buttermilk powder (BMP),  palm oil,  laktosa, vitamin, antioksidan, dan cocoa powder.

2.      Pencampuran (Mixing)

Bahan-bahan  yang  sebelumnya  telah  disiapkan  dicampurkan dalam  tangki  pencampur  bahan  (mix  tank).  Bahan  yang  terlebih  dahulu dicampurkan adalah susu segar atau air yang telah dipanaskan sebelumnya dengan  suhu  55-60⁰C.  Kemudian  ditambahkan  bubuk  susu  seperti  Skim milk powder (SMP), Butter Milk Powder (BMP), dan Whey Powder (WP) dari dumper.  Selama penuangan terdapat blower  yang bekerja membantu menghisap  partikel-partikel  susu  yang  berterbangan  sehingga  mencegah timbulnya polusi.

Setelah  penuangan  susu  bubuk,  dilanjutkan  dengan  penuangan gula  dan  penuangan  palm  oil.  Gula  dan  palm  oil  dituangkan  bersama-sama.  Palm  oil  yang  dituangkan  sebelumnya  telah  dicampurkan  dengan bahan  tambahan  seperti  vitamin  A,  B1,  D3,  dan  BHA.  Tempat pencampuran antara palm oil dan bahan tambahan di dalam tangki palm oil. Pada saat penuangan gula, campuran dalam mix tank dipanaskan terus  hingga  suhu  51⁰C.  Hal  ini  untuk  memudahkan  gula  larut  dalam  campuran. Pemanasan dilakukan dengan menggunakan mesin PHE (Plate Heat  Exchanger). 

3.      Standarisasi.

Pada  tahap  ini  dilakukan  inspeksi  oleh  QC  mengenai besarnya  total  solid  (TS),  pH,  lemak  dan  viskositas.  Apabila  telah memenuhi  standar  yang  ditetapkan,  proses  dilanjutkan  ketahapan berikutnya. 

4.      Penyaringan

Pada saat proses pencampuran, produk dilewatkan melalui filter  untuk  dilakukan  penyaringan  sebelum  produk  menuju  PHE  untuk pemanasan.  Penyaringan  berfungsi  untuk  mencegah  terjadinya kontaminasi fisik oleh bahan-bahan yang tidak diinginkan seperti kotoran sisa-sisa karung dan pasir. Filter  yang digunakan terbuat dari nilon  yang berukuran  500  mikron.  Setelah  disaring  dan  dipanaskan  dalam  PHE, produk  kembali  ke  tangki  pencampuran.    Dalam  tangki  pencampuran, produk terus diaduk hingga suhu mencapai 60^oC. Dari  tangki  pencampuran,  produk  dialirkan  menuju  tangki penampungan I (Balance Tank I). Balance Tank I (BT I) merupakan tangki tempat  penampungan  sementara  produk  sebelum  dihomogenisasi  di homogenizer.  Selama  ditampung  dalam  BT  I,  produk  mengalami  proses penyaringan  kembali.  Filter  yang  digunakan  terbuat  dari  nilon  dengan ukuran  200  mikron.  Ukuran  filter  yang  makin  kecil  dimaksudkan  untuk menyaring kotoran-kotoran  yang berukuran lebih kecil  yang sebelumnya tidak ikut tersaring.

5.      Homogenisasi

Produk  dari  BT  I  dialirkan  ke  dalam  homogenizer  untuk dilakukan proses homogenisasi. Susu yang dihomenisasi mengalami suatu proses pemecahan globula-globula susu sehingga dihasilkan globula susu yang  ukurannya  lebih  kecil  dan  seragam.  Ukuran  globula  awal  200  µm diperkecil menjadi 2µm. Hal ini terjadi karena produk dilewatkan dalam suatu  celah  sempit  dalam  kecepatan  dan  tekanan  tinggi  (450-1500  psi). Homogenisasi  dilakukan  untuk  menstabilkan  emulsi  lemak  dalam  susu kental manis.

Viskositas  akhir  proses  berkisar  3  poise  dan  ukuran  globula lemak  akan  membentuk  cluster,  yaitu  gabungan  dari  globula-globula lemak. Proses homogenisasi akan mengakibatkan lebih banyaknya jumlah butiran lemak dan memperluas permukaan lemak sehingga mempermudah proses pasteurisasi.

6.      Pasteurisasi

Produk  yang  telah  dihomogenisasi  dialirkan  ke  dalam pasteurizer.  Di  dalam  pasteurizer,  produk  akan  mengalami  proses pasteurisasi. Proses pasteurisasi bertujuan untuk membunuh semua bakteri patogen dan 99% total bakteri serta menginaktifkan enzim termasuk enzim lipase.  Dengan  demikian,  produk  diharapkan  tetap  dalam  kondisi  baik selama  pendistribusian  dan  lebih  awet  serta  amam  dikonsumsi  oleh konsumen.  Metode yang digunakan untuk proses pasteurisasi adalah metode HTST (High Temperature Short Time) dengan menggunakan sistem aliran kontinyu. Suhu pasteurisasi untuk produk semi recombine adalah 90ºC + 2ºC  dan  suhu  pasteurisasi  untuk  produk  fully  recombine  adalah  85ºC  +  2ºC. Keduanya dengan lama waktu pasteurisasi 30 detik. Saat  proses  pasteurisasi,  produk  dilewatkan  ke  holding  tube, yaitu  pipa  berkelok-kelok  untuk  mempertahankan  suhu  selama pasteurisasi.  Dalam  holding  tube  terdapat  Flow  diversion  Valve  (FDV) yang  merupakan  sensor  suhu  selama  pasteurisasi.  Pada  proses  produksi susu  kental  manis  semi  recombine,  apabila  suhu  kurang  dari  90ºC  maka valve ke bagian pendingin akan tertutup dan susu akan kembali ke small balance tank untuk diresirkulasikan dengan melewati proses homogenisasi dan pasteurisasi kembali. Jika suhu lebih dari 92ºC, produk akan dialirkan ke plat pendingin. Demikian pula pada proses produksi susu kental manis fully  recombine,  apabila  suhu  kurang  dari  83ºC  maka  valve  ke  bagian pendingin  akan  tertutup  dan  susu  akan  kembali  ke  small  balance  tank untuk  diresirkulasikan  dengan  melewati  proses  homogenisasi  dan pasteurisasi kembali. Jika suhu lebih dari 87ºC, produk akan dialirkan ke plat pendingin. Produk yang telah dipasteurisasi akan dialirkan ke dalam BT II. BT II adalah tempat sementara untuk menampung produk sebelum produk dikentalkan di vacuum cooler.

7.      Proses Pengentalan (Evaporasi)

Produk  susu  dari  BT  II  dialirkan  ke  vacuum  cooler  untuk dikentalkan.  Dalam  vacuum  cooler,  produk  akan  mengalami  proses penguapan  pada  kondisi  vakum  sehingga  lama  kelamaan  produk  akan menjadi  kental.  Tekanan  yang  digunakan  agar  tercapai  kondisi  vakum sebesar  –  40  cmHg.  Proses  penguapan  pada  kondisi  vakum  terjadi  pada suhu yang lebih rendah dibanding proses penguapan biasa yaitu 30-31 ºC. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya pencoklatan, perubahan citarasa  dan  aroma  serta  peningkatan  viskositas  produk  selama penyimpanan.

Dalam  proses  pengentalan  juga  dilakukan  penambahan  kristal laktosa  dalam  ukuran  kecil.  Proses  ini  dinamakan  lactose  seeding. Diameter kristal laktosa yang ditambahkan kira-kira berukuran 10 mikron.  Proses  di  vacuum  cooler  berhenti  setelah  suhu  susu  mencapai  27-28ºC. Pada tahap ini produk telah menjadi susu kental manis  Sebelum  susu  kental  manis  dialirkan  ke  storage  vat,  QC melakukan  inspeksi  untuk  mengukur  kadar  lemak,  viskositas,  gula,  TS, dan  protein.  Apabila  parameter  proses  yang  diukur  telah  memenuhi standar yang ditetapkan di perusahaan maka susu kental manis dialirkan ke storage vat.  Storage vat  merupakan tangki penampungan akhir dari adonan susu yang siap filling. Tangki penampungan ini dilengkapi dengan agitator yang  berfungsi  sebagai  pengaduk  adonan  susu  hingga  diperoleh  produk akhir dengan campuran yang seragam. Proses agitasi dilakukan selama 2 jam untuk memperoleh campuran adonan susu yang seragam dari beberapa batch yang ditampung dalam storage vat.

Daftar Pustaka

Alifah. 2011. Sistem koloid. (Online). http://alifah-daigakusei.blogspot.com/2011/04/sistem-koloid.html. (diakses pada 21 November 2014)

Alfina. 2013. Koloid. (Online). http://alfina30.blogspot.com/2013/05/laporan-kimia-membuat-koloid-dengan.html. (diakses pada 22 November 2014)

Anonim. 2013. Sistem Koloid. (Online). http://santrinitas.wordpress.com/kelas-xi/sistem-koloid/. (diakses pada 22 November 2014)

Anonim. 2013. Pembuatan Koloid. (Online). http://materi-kimia-sma.blogspot.com/2013/12/pembuatan-koloid.html. (diakses pada 21 November 2014)

Yulianti, nia. 2013. Proses Pembuatan Susu Kental Manis. (Online). http://niayulianty.blogspot.com/2013/11/proses-pembuatan-susu-kental-manis.html. (diakses pada 21 November 2014)