9

Komposisi kimia yang terkandung dalam susu :1. AirSesungguhnya susu merupakan suatu emulsi lemak dalam air, serta larutan berbagai senyawa. Karena itu, dalam pengolahan makanan, susu digunakan sebagai sumber air juga, misalnya dalam pembuatan kue, roti, dan sup (WINARNO, 1993).2. LemakFlavor pada susu sangat ditentukan oleh lemak susu. Lemak susu dalam bentuk butir-butir yang amat kecil disebut globula, yang berada dalam fase dispersi. Masing-masing butir lemak dikelilingi oleh selaput protein yang sangat tipis atau serum susu yang terkumpul pada permukaan akibat adsorpsi inilah faktor yang menentukan atau membantu memelihara kestabilan emulsi lemak dalam susu.Kelompok susu yang termasuk lemak volatil (mudah menguap) adalah asam butirat, kaproat, kaprilat, kaprat, laurat diantaranya yang mudah larut adalah asam butirat, kaprilat, dan kaprat. Kelompok yang non volatil adalah miristat, palmitat, oleat, dan stearat. Gliserida dari kelompok volatil jumlahnya 17 persen dari jumlah seluruh lemak susu, kelompok ini yang memberi flavor khas pada mentega dan cream. Lemak susu non volatil kira-kira 82,7 %, penting dalam menentukan kekerasan dan kelembutan serta tekstur dari mentega (MUCHTADI & SUGIYONO, 1992). Kandungan asam lemak dalam susu dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Kandungan Asam Lemak dalam SusuJenis Asam LemakKandunganAsam Lemak Total (%)Titik Didih(C)Jumlah Atom

HCO

Asam lemak jenuh

Asam butirat3.0-4.5-7.9842

Asam kaproat1.3-2.2-1.51262

Asam kaprilat0.8-2.516.51682

Asam kaprat1.8-3.831.420102

Asam laurat2.0-5.043.624122

Asam miristat7.0-11.053.828142

Asam palmitat25.0-29.062.632162

Asam stearat7.0-3.069.336182

Asam lemak tak jenuh

Asam oleat30.0-40.014.034182

Asam linoleat2.0-3.0-5.032182

Asam linolenat< 1.0-5.030182

Asam arakidonat< 1.0-49.532202

Sumber: BYLUND, 19953. ProteinSusu merupakan sumber protein dengan mutu sangat tinggi (WINARNO, 1993). Protein susu terdiri dari kasein 80 persen, laktalumin 18 %, dan laktoglobulin 0.05 - 0.07 %. Kasein merupakan suatu substansi yang berwarna putih kekuningan didapat dalam kombinasi dengan kalsium sebagai kalsium kasein dalam bentuk partikel kecil bersifat gelatin dalam suspensi. Albumin secara kimia dikenal sebagai laktalbumin terkoagulasi oleh panas tetapi tidak oleh renet (MUCHTADI & SUGIYONO, 1992).

4. LaktosaLaktosa merupakan disakarida yang bila dihidrolisa satu molekul yang sama dengan gula tebu atau sukrosa kemanisannya 1/6 kali kemanisan sukrosa. Susu yang dipakai dalam pembuatan keju, laktosa banyak terdapat dalam whey (air susu). Derajat kekerasan tekstur suatu bahan makanan yang berasal dari susu ditentukan oleh besarnya kristal laktosa, apabila ukuran kristal tersebut kurang dari 10 mikron tekstur bahan makanan tersebut halus karena kristal-kristal laktosa berukuran 16 mikron atau lebih tekstur kristal tersebut akan terasa dan bila berukuran 30 mikron maka dalam jumlah sedikit saja kekerasan atau kekasaran bahan makanan tersebut dengan mudah dirasakan. Susu kering mengandung laktosa sangat tinggi kira-kira 38 %.5. MineralMineral susu mengandung kalium, kalsium, magnesium, klorida, fosfor, dan sulfur dalam jumlah relatif besar. Besi, tembaga, seng, aluminium, mangan, kobalt, dan yodium terdapat dalam jumlah kecil. Silikon, boron, titanium, vanadium, rubidium, lithium, dan stronsium terdapat dalam jumlah yang sangat kecil. Susu mengandung pigmen baik yang larut dalam lemak maupun dalam air, larut lemak yaitu karoteoid yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Pigmen yang larut air yaitu riboflavin disebut juga laktoflavin.Enzim-enzim yang terdapat dalam susu adalah galaktosa, lipase, katalase, laktase, diastase, peroksidase dan pospatase. Vitamin dalam susu adalah vitamin A, B1, B2 asam nikotinat, B6, asam pentotenat, vitamin C, D, E, dan K (MUCHTADI & SUGIYONO, 1992).

Nilai GiziZat gizi adalah substansi pangan yang memberikan energi, yang diperlukan untuk pertumbuhan, perkembangan atau pemeliharaan kesehatan, serta bila terjadi kekurangan maka dapat menyebabkan perubahan karakteristik biokimia sehingga terjadi perubahan fisiologi tubuh (BPOM, 2004). Suatu protein susu mewakili salah satu mutu protein yang nilainya sepadan dengan daging dan hanya diungguli oleh protein telur. Bila dibandingkan dengan protein standar yang disarankan FAO (1965) yang berdasarkan protein telur maka asam amino yang kurang adalah asam amino yang mengandung sulfur yaitu: sistin, sistein, dan metionin.Sebaliknya protein susu mengandung lisin dengan jumlah yang relatif sangat tinggi. Namun demikian dalam susu kental dan susu kering, sebagian asam amino lisin tersebut tidak dapat digunakan karena telah mengalami interaksi dengan gula susu laktosa dan senyawa lain.Lemak susu, khususnya trigliseridanya mengandung asam lemak jenuh yang tinggi kadarnya, serta rendah dalam konsetrasi asam lemak tidak jenuh (poly unsaturated acid) terutama linoleat dan linolenat (WINARNO, 1993).

Susu BubukSusu bubuk merupakan produk susu yang diperoleh dengan cara mengurangi sebagian besar air melalui proses pengeringan susu segar dan atau susu rekomendasi yang telah dipasteurisasi, dengan atau tanpa penambahan vitamin, mineral, dan bahan tambahan pangan yang diizinkan. Susu bubuk meliputi susu bubuk berlemak, rendah lemak, dan tanpa lemak (BSN, 2009).Susu bubuk berlemak (full cream milk powder) merupakan susu yang melalui atau tanpa proses standardisasi menggunakan komponen-komponen utama susu dan bahan tambahan yang diizinkan sesuai dengan keperluan, yang telah diubah bentuknya menjadi bubuk dan bukan merupakan susu formula atau susu berbentuk nabati. Susu bubuk tanpa lemak (skim milk powder) merupakan susu yang telah diambil lemaknya dan diubah bentuknya menjadi bubuk, dengan atau tanpa penambahan bahan tambahan makanan yang diizinkan (BSN, 1990).Bahan-bahan pembentuk susu bubuk :1. Bahan utamaSusu segar merupakan cairan yang berasal dari domba, diperoleh dengan cara pemerahan yang benar, tidak mengalami penambahan atau pengurangan suatu komponen apapun dan tidak mengalami proses pemanasan.

2. Bahan penolonga. Skim milk (MSK)Merupakan bagian susu yang tertinggal sesudah krim diambil sebagian atau seluruhnya, susu skim mengandung semua zat makanan dari susu kecuali lemak dan vitamin-vitamin yang larut dalam lemak.b. Kalsium karbonatBerfungsi sebagai sumber kalsium inorganik untuk pertumbuhan tulang dan mencegah osteoporosis (tulang keropos).c. Natrium askorbatBerfungsi sebagai sumber vitamin C.d. Sukrosa (gula)Berfungsi sebagai sumber karbohidrat dan mineral.e. Butter oilBerfungsi sebagai sumber lemak dan vitamin A, D, E, dan K.f. VanilinBerfungsi sebagai sumber aroma dan anti oksidan.Syarat mutu susu bubuk dapat dilihat pada Lampiran 1.Mineral

Disamping komponen utama, semua makanan mengandung mineral yang jumlahnya bermacam-macam. Biasanya mineral dikelompokkan menjadi dua golongan, komponen garam utama (makro) dan unsur sesepora (mikro). Komponen garam utama mencakup kalium, kalsium, magnesium, klorida, sulfat, fosfat, dan bikarbonat. Unsur sesepora mencakup semua mineral lainnya selain komponen garam utama, dan biasanya ditemukan dalam jumlah di bawah 50 ppm. Unsur sesepora dapat dipilah menjadi tiga golongan berikut:1. Unsur gizi esensial, termasuk Fe, Cu, I, Mn, dan Zn;2. Unsur nongizi, tidak toksik, termasuk Al, B, Ni, Sn, dan Cr;3. Unsur nongizi, toksik, termasuk Hg, Pb, As, Cd, dan Sb.Mineral dalam makanan biasanya ditentukan dengan pengabuan atau insinerasi (pembakaran). Pembakaran ini merusak senyawa organik dan meninggalkan mineral. Anion organik menghilang selama insinerasi dan logam diubah menjadi oksidanya (Deman, 1997). Mineral memiliki tiga fungsi utama, yaitu sebagai komponen utama tubuh atau penyusun kerangka tulang, gigi, dan otot-otot; unsur dalam cairan tubuh atau jaringan; sebagai aktifator atau terkait dalam peranan enzim dan hormon.Klasifikasi mineral berdasarkan jumlah yang diperlukan oleh tubuh dapat dilihat pada Tabel 3.Tabel 3. Klasifikasi Mineral berdasarkan Jumlah yang Diperlukan oleh TubuhKELASELEMEN% BERAT TUBUHJUMLAH DALAM TUBUH

Elemen makro(> 0,005%berat tubuh)Kalsium (Ca)1,5-2,21,02 kg

Fosfor (P)0,8-1,20,68 kg

Kalium (K)0,350,27 kg

Belerang/ Sulfur (S)0,250,20 kg

Natrium (Na)0,15

Klor (Cl)0,150,14 kg

Magnesium (Mg)0,050,025 kg

Elemen mikro(< 0,005%berat tubuh)Zat besi (Fe)0,0041,9 g

Seng (Zn)0,0020,013 g

Selenium (Se)0,00030,016 g

Mangan (Mn)0,00020,125g

Tembaga (Cu)0,000150,015 g

Iodium (I)0,00004

Molibdenum (Mo)0,0002

Kobalt (Co)0,00003

Kromium (Cr)0,00003

Silikon (Si)

Vanadium (Va)0,00045

Nikel (Ni)0,00023

Arsen (As)

Mineral UtamaBeberapa kandungan mineral utama, terutama spesies monovalen, terdapat dalam makanan sebagai garam yang larut dan kebanyakan terbentuk terion. Beberapa ion polivalen biasanya berada dalam bentuk kesetimbangan antara spesies ion, nonion tak larut, dan spesies koloid. Kesetimbangan semacam itu terdapat, misalnya dalam susu dan daging (Deman, 1997). Mineral dalam SusuHarga rata-rata kandungan mineral utama dalam susu sapi (susu skim) dapat dilihat pada Tabel 4.Tabel 4. Harga Rata-rata Kandungan Mineral Utama Susu Sapi (Susu Skim)KomponenArus Normal(mg/100 mL)

Natrium50

Kalium145

Kalsium120

Magnesium13

Fosfor (total)95

Fosfor (anorganik)75

Klorida100

Sulfat10

Karbonat (sebagai CO2)20

Sitrat (sebagai asam sitrat)175

Sumber : MUCHTADI & SUGIYONO, 1992

Besi

Besi yang ada di dalam tubuh berasal dari tiga sumber, yaitu besi dari hasil perusakan sel-sel darah merah (hemolisis), besi yang diambil dari penyimpanan dalam tubuh, dan besi yang diserap dari pencernaan. Dari ketiga sumber tersebut, besi dari hasil hemolisis merupakan sumber utama (DEWOTO, 2007).

Besi membentuk dua deret garam yang penting, yaitu:1. Garam-garam besi (II) (atau fero) diturunkan dari besi (II) oksida, FeO. Dalam larutan, garam-garam ini mengandung kation Fe2+ dan berwarna sedikit hijau. 2. Garam-garam besi (III) (atau feri) diturunkan dari besi (III) oksida, Fe2O3. Mereka lebih stabil daripada garam besi (II). Dalam larutannya, terdapat kation-kation Fe3+ yang berwarna kuning muda (SVEHLA, 1990).Sifat- sifat fisika logam besi dapat dilihat pada Tabel 5.Tabel 5. Sifat Fisika Logam BesiSifat FisikaKeterangan

LambangFe

Nomor atom26

Massa atom relative55,847

Konfigurasi elektron3d6 4s2

Jari-jari atom0,116

Keelektronegatifan1,7

Energi ionisasi pertama (Kj mol-1)768

Kecepatan (g cm-3)7,87

Titik leleh (C)1535

Titik didih (C)2735

Bilangan oksidasi2, 3, 6

Potensial elektrode (V)

M2+(aq) + 2e M(s)- 0,44

M3+(aq) + e M2+(aq)+ 0,74

(ACHMAD, 1992)Unsur besi dapat diperoleh dari sayur-sayuran yang berwarna hijau, padi-padian, umbi kentang, daging, hati, usus dan kuning telur. Unsur besi berperan dalam pembentukan pigmen respirasi hemoglobin dan mioglobin sebagai penyusun gugus prostetik beberapa enzim. Kekurangan zat besi dapat menimbulkan berbagai gangguan, antara lain menurunkan produktivitas, kemampuan belajar, dan menganggu sistem kekebalan. Besi yang berlebihan dalam tubuh dapat menyebabkan muntah, diare, denyut jantung meningkat, sakit kepala, mengigau dan pingsan (WINARNO, 2008).

Fosfor

Fosfor merupakan mineral kedua terbanyak di dalam tubuh, yaitu 1% dari berat badan. Kurang lebuh 85% fosfor di dalam tubuh terdapat sebagai garam kalsium fosfat. Di dalam bahan pangan, fosfor terdapat dalam berbagai bahan organik dan anorganik. Enzim dalam saluran pencernaan membebaskan fosfor yang anorganik dari ikatannya dengan bahan organik. Sebagian besar fosfor diserap tubuh dalam bentuk anorganik (ALMATSIER, 2011).Fosfor dapat diabsorpsi secara efisien sebagai fosfor bebas di dalam usus setelah dihidrolisis dan dilepas dari makanan. Bayi dapat menyerap 85-90% fosfor berasal dari air susu ibu (ASI). Sebanyak 65-70% fosfor berasal dari susu sapi, dan 50-70% fosfor berasal dari susunan makanan normal dapat diabsorpsi oleh anak dan orang dewasa (JAYANA et al., 2011)Fosfor didapatkan dari kerang-kerangan, polong-polongan, susu daging, dan ikan. Fungsi fosfor adalah sebagai penyusun tulang dan gigi, serta sebagai pembentuk energi organik (ATP) dalam kontraksi otot dan berbagai proses sintesis. Defisiensi unsur fosfor akan menyebabkan tubuh lemah, pertumbuhan terhambat, serta pertumbuhan tulang dan gigi abnormal. Gejala kekurangan fosfor adalah tubuh lesu dan nafsu makan berkurang.

Magnesium

Magnesium adalah logam putih yang dapat ditempa, liat, dan melebur pada 650C. Logam ini mudah terbakar dalam udara atau oksigen dengan mengeluarkan cahaya putih yang cemerlang (SVEHLA, 1990).Magnesium merupakan kation nomor dua paling banyak setelah natrium di dalam cairan intraselular. Magnesium dalam tubuh sebagian besar terdapat dalam tulang dan gigi. Sisanya terdapat di dalam otot dan dalam cairan tubuh, baik di dalam sel maupun di luar sel. Jaringan otot mengandung lebih banyak magnesium daripada kalsium, sedangkan darah mengandung lebih banyak kalsium daripada magnesium. Sumber magnesium berasal dari sayuran hijau, tepung gandum, kakao, kacang-kacangan, daging, makanan dari laut, dan susu. Magnesium sangat bermanfaat di dalam tubuh, antara lain sebagai katalisator dalam reaksi-reaksi biologis di dalam semua sel jaringan lunak, berperan dalam transmisi saraf dan kontraksi otot di dalam sel ekstraseluler, mencegah pembekuan darah, dan berperan mengendorkan otot serta mencegah kerusakan gigi.Penyakit yang menyebabkan muntah-muntah dan diare, serta penggunaan diuretika (perangsang pengeluaran urin) dapat menyebabkan kekurangan magnesium. Kekurangan magnesium berat dapat menyebabkan kurang nafsu makan, gangguan dalam pertumbuhan, mudah tersinggung, gugup, kejang, tetanus, gangguan sistem saraf pusat, halusinasi, koma, dan gagal jantung.

Spektrofotometri

Spektrum ElektromagnetikBerbagai eksperimen dalam laboratorium fisika paling baik ditafsirkan dengan menggunakan gagasan bahwa cahaya dirambatkan dalam bentuk gelombang transversal. Dengan pengukuran yang tepat, gelombang-gelombang ini dapat dicirikan menurut panjang gelombangnya, kecepatan, dan besaran-besaran lain yang dapat digunakan untuk memberikan gelombang apa saja.Benda bercahaya seperti matahari atau suatu bohlam listrik memancarkan spektrum yang lebar yang terdiri dari panjang gelombang. Panjang gelombang yang dikaitkan dengan cahaya tampak itu mampu mempengaruhi selaput pelangi mata manusia dan karenanya menimbulkan kesan subyektif akan ketampakan (vision). Namun banyak radiasi yang dipancarkan oleh benda panas terletak di luar daerah di mana mata itu peka, dan kita bicara mengenai daerah ultraviolet dan inframerah dari spektrum yang terletak di kiri dan di kanan daerah tampak. Spektrum elektromagnetik menyeluruh dikelompokkan kira-kira seperti ditunjukkan dalam Gambar 1.

Gambar 1. Klasifikasi perkiraan spektrum elektromagnetik(Sumber: Day, R.A.,JR dan A.L. Underwood. 2002)

Dalam daerah tampak dari spektrum itu, manusia dengan ketampakan warna yang normal, dapat mengkorelasikan panjang gelombang cahaya yang mengenai mata dengan indera subjektif mengenai warna, dan memang warna kadang-kadang digunakan agar tidak repot untuk menandai porsi-porsi spektrum tertentu, seperti dipaparkan dalam klasifikasi kasar dalam Tabel 6 (Day, R.A.,JR dan A.L. Underwood. 2002).Tabel 6. Spektrum Cahaya Tampak dan Warna-warna KomplementerPanjang gelombang (nm)WarnaWarna Komplementer

400-435VioletKuning-hijau

435-480BiruKuning

480-490Hijau-biruOranye

490-500Biru-hijauMerah

500-560HijauUngu

560-580Kuning-hijauViolet

580-595KuningBiru

595-610OrangeHijau-biru

610-750MerahBiru-hijau

Sumber: Day, R.A.,JR dan A.L. Underwood. 2002

Spektrofotometri Ultraviolet-Cahaya TampakSemua molekul dapat mengabsorpsi radiasi dalam daerah UV-tampak karena mengandung elektron, baik sekutu maupun menyendiri, yang dapat dieksitasikan ke tingkat energi yang lebih tinggi. Panjang gelombang dimana absorpsi itu terjadi, bergantung pada berapa kuat elektron itu terikat dalam molekul itu. Elektron dalam suatu ikatan kovalen tunggal terikat dengan kuat, dan diperlukan radiasi berenergi tinggi atau panjang gelombang pendek, untuk eksitasinya (Day, R.A.,JR dan A.L. Underwood. 2002).

Instrumentasi untuk SpektrofotometriSpektrofotometer adalah instrumen untuk mengukur transmitans atau absorbans suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang; pengukuran terhadap sederetan sampel pada suatu panjang gelombang tunggal dapat juga dilakukan. Spektrofotometer dapat dikelompokkan secara manual atau merekam atau sebagai: berkas-tunggal atau berkas-rangkap. Dalam praktik, instrumen berkas-tunggal biasanya dijalankan secara manual, dan instrumen berkas-rangkap umumnya mencirikan perekaman automatik terhadap spektra absorpsi, namun dimungkinkan untuk merekam suatu spektrum dengan instrumen berkas-tunggal (Day, R.A.,JR dan A.L. Underwood. 2002).Komponen yang penting sekali dari suatu spektrofotometer yang secara skema ditunjukkan dalam Gambar 2 adalah sebagai berikut:

DetektorSampelMonokromatorSumber Bagian optik

Penguat

Pembaca

Gambar 2. Diagram Blok Komponen-Komponen Spektrofotometer(Sumber: Day, R.A.,JR dan A.L. Underwood. 2002)Komponen-komponen dalam spektrofotometer:1. SumberSumber energi radiasi yang biasa untuk daerah tampak (dari) spektrum itu maupun daerah ultraviolet dekat dan inframerah dekat adalah sebuah lampu pijar dengan kawat rambut terbuat dari wolfram. Energi yang dipancarkan oleh kawat yang dipanaskan itu beraneka sekali menurut panjang gelombangnya, seperti ditunjukkan dalam Gambar 3.

Gambar 3. Keluaran Lampu Pijar Wolfram sebagai Fungsi Panjang Gelombang(Sumber: Day, R.A.,JR dan A.L. Underwood. 2002)Di bawah kira-kira 350 nm, keluaran lampu wolfram itu tidak memadai untuk spektrofotometer dan haruslah digunakan sumber yang berbeda. Paling lazim adalah lampu tabung discas (discharge tube) hidrogen (atau deuterium) yang digunakan dari kira-kira 175 ke 375 atau 400 nm. 2. MonokromatorMonokromator merupakan piranti optis untuk mengisolasi suatu berkas radiasi dari suatu sumber berkesinambungan, berkas mana mempunyai kemurnian spektral yang tinggi dengan panjang gelombang apa saja yang diinginkan. Radiasi dari sumber difokuskan ke celah masuk, kemudian disejajarkan oleh sebuah lensa atau cermin sehingga suatu berkas sejajar jatuh ke unsur pendispersi, yang berupa prisma atau suatu kisi difraksi. 3. SampelKebanyakan spektrofotometri melibatkan larutan, dan karenanya kebanyakan wadah sampel adalah sel untuk menaruh cairan ke dalam berkas cahaya spektrofotometer. Sel meneruskan energi radiasi dalam daerah spektral yang diminati.4. DetektorDetektor untuk suatu spektrofotometer diharapkan memiliki kepekaan yang tinggi dalam daerah spektral yang diminati, respons yang linier terhadap daya radiasi, waktu respons yang cepat, dapat digandakan, dan kestabilan tinggi atau tingkat noise yang rendah, meskipun dalam praktiknya perlu untuk mengkompromikan faktor-faktor ini. 5. Penguatan dan Pembacaan(Day, R.A.,JR dan A.L. Underwood. 2002).Galat dalam Spektrofotometri Galat dalam pengukuran spektrofotometri dapat timbul dari sejumlah sebab, diantaranya sel sampel yang digunakan harus bersih. Sel sampel harus bersih dari sampel sebelumnya dan dari bekas jari. Bekas jari dapat menyerap radiasi ultraviolet. Penempatan sel dalam berkas harus dapat diulang (reprodusibel). Gelembung gas tak boleh ada dalam jalan optis (Day, R.A.,JR dan A.L. Underwood. 2002).Dalam analisis kuantitatif dengan spektrometri adalah untuk menentukan kadar suatu zat. Karena itu kadar zat penyerap merupakan hal yang sangat penting dalam penentuan kesalahan setelah semua kesalahan yang disebut di muka telah terkendalikan telah diperkecil.