Off-Flavors pada Susu

PENDAHULUAN

• Susu segar memiliki flavor ringan, sedikit manis, sedikit aroma , mouthfeel dan after taste yg menyenangkan.

• Susu segar → produk campuran→ off flavor dpt dg cepat terdeteksi.

• Berbagai reaksi biokimia terjadi pd susu setelah pemerahan.

Jenis-jenis Off-flavors pada Susu

Penyebab Deskripsi atau istilah yg berhubungan

Pemanasan matang, karamel, hangus

Cahaya cahaya, sinar matahari, aktivasi

Lipolitik Tengik, asam butirat , pahit, bau kambing (goaty)

Mikrobial asam, pahit, fruity, malty, busuk, tdk bersih

Oksidasi Papery, cardboard, metallic, oily, fishy

Transmisi pakan, rumput, cowy, barny

Lain-lain Flat, kimia, benda asing, kurang segar, asin

A. FLAVOR LIPOLITIK

• Lipase → Menghsilkan FFA sbg produk utama degradasi

• Ketengikan Hidroltik .

• Tingginya penggunanaan peralatan waktu pengumpulan susu di peternakan dpt menghasilkan peningkatan kejadian flavor lipolitik → disebabkan agitasi dan pembentukan busa pd susu.

• Susu dg mutu mikrobiologi yg baik (5x103

counts/ml) atau dpt diterima (105 counts/ml) → enzim lipolitik yg menghasilkan flavor lipolitik.

• Membran globula lemak susu (MFGM)→ faktor kritis

• Lipolisis berlangsung dlm jangka pendek dan akhirnya berhenti (FFA 3-3.5 mequiv/liter).

• Kerusakan pada MFGM dpt dideteksi dr peningkatan jumlah xanthine oxidase.

• Lipolisis spontan→selama pendinginan (rapidity and extent of cooling)

Aktivitas Xanthine Oxidase dr skim susu

Suhu Agitasi (oC) Peningkatan akivitas ( %)

Sapi Kerbau

10 2.1 5.5

15 90.5 116.6

25 38.1 27.7

• Sebagian besar aktivitas lipase berhubungan dg casein, 70 % terikat pd kasein misel .

• Sisanya berada sebagai kompleks casein-enzyme terlarut dlm serum susu.

• Lipase khusus dlm susu →lipoprotein lipase – Turnover number tinggi– Menghidrolisis rantai panjang dan rantai pendek trigliserida,

sebagian gliserida dan phospholipid.– Penyebab lipolisis spontan (pendinginan meningkatkan

keterikatan enzim ini dengan membran globula lemak.– Lebih tinggi pd sampel susu yg diperah di sore hari

dibandingkan dg yang diperah dipagi hari

• Lipolisis spontan selama penyimpanan dingin pd susu menyebabkan masalah kompleks dimana faktor yg berpengaruh adlah sifat globula lemak susu, skim susu, dan lipoprotein lipase.

• Perlakuan panas : 73 oC selama 30 detik ketika diinkubasikan selama 3 jam pd 22 oC→ tdk terjadi lipolysis tetapi pd 24 jam (aktivitas10 % )

• Rekomendasi : pemanasan 76.7 oC selama 16 detik utk mencegah lipolysis pd sampel susu sampai 7 hari setelah pasteurisasi.

• Utk memperpanjang umur simpan susu mentah, direkomendasikan suhu pasteurisasi yg lebih tinggi.

B. MICROBIAL FLAVORS

• Susu medium ideal utk pertumbuhan mikroba.• Kebanyakan mikroba pembusuk dan yg berhubungan

dg off-flavors disebabkan kontaminasi stlh pasteurisasi umumnya melibatkan bakteri psikrotrofik (menyukai suhu dingin dan ternyata tumbuh lebih baik pd suhu ≥ 20 oC ).

• Penyimpanan yg direkomendasikan utk susu pasteurisasi : 0 – 5 oC.

• Susu dg jml psikrofilik yg tinggi mempunyai masa simpan yg jauh lebih pendek.

• Bacillus, Clostridium, Arthrobacter, Microbacterium, Streptococcus and Corynebacterium.

• These m.o alter the constituent of milk and cause spoilage

• Perubahan awal selama fase pertumbuhan awal menyebabkan keadaan kurang segar atau stale state → selanjutnya perkembangan off-flavors dan odors (lipolitik dan aktivitas proteolitik ).

• Aktivitas dr sistem laktoperoksidase (LP) dpt mengontrol bakteri psikrotrofik yg ada dalam susu.

• Lactoperoxidase dlm susu menghasilkan suatu senyawa antibakteri, hipotiosianat (OSCN-) dari thiocyanate (SCN-) dalam susu.

• Aktivasi dari sistem LP →pengaturan jml SCN- dlm susu mentah mjd 0.25 mM/ml dg suatu larutan NaSCN dan mjd 0.25 mM peroksida dg suatu larutan hidrogen peroksida.

• Susu mentah direaktivasi setiap 48 jam selama 8 hari penyimpanan pd 4 oC,kemudian dipasteurisasi,reaktivasi dan disimpan pd 8 or 16 oC.

Umur simpan (hari) susu mentah pd 4 oC dan dipasteurisasi pd 8 oC dan 16 oC

Jumlah hari penyimpanan susu

mentah

Umur simpan susu pasteurisasi (hari)

Penyimpanan 8 oC

LP Control

Penyimpanan 16 oC

LP Control

4 12 9 6 5

6 11 7 5 1

8 1 0 0 0

C. ENZIM LIPOLITIK

• Aktivitas lipolitik oleh psikrofil bervariasi tgt spesies, suhu optimum , pH.

• Perkembangan flavor fruity dlm susu terjadi pd suhu rendah →Pseudomonas fragi

• Organisme ini menghidrolisis lemak susu pada 7 C → asam lemak rantai pendek ( flavor buah dlm keju cottage ).

• Senyawa utama flavor buah adalah etil butirat dan etil heksanoat.

D. ENZIM PROTEOLITIK

• Degradasi protein dan pembebasan senyawa nitrogen.

• Penyerangan casein atau protein whey → menghasilkan rasa pahit dan koagulasi susu.

• Pseudomonas dan Acinetobacter spp.

• Streptococcus lactis → malty flavor (pembentukan 3-metilbutanal dari asam amino ).

E. FLAVOR HASIL OKSIDASI

• Dihasilkan dari oksidasi asam lemak tak jenuh oleh molekul oksigen .

• Flavor yg dihasilkan →oxidized, papery, metallic, tallowy, oily, and fishy.

• Awal oksidasi lipid →hidroperoksida , cepat terdegradasi mjd hidrokarbon, asam, alkohol, aldehid dan ketone yg menghasilkan flavor yg tdk diinginkan.

• melibatkan singlet oxygen.• Berbagai dugaan dlm pembentukan singlet oxygen :

– Reaksi kimia antara berbagai residu hypochlorite dan hydrogen peroxide dlm susu

– Reaksi kimia atau yg dikatalisis enzym yg melibatkan metalloproteins ; contoh peroxidase

– Oksidasi fotokimia dg adanya sensitizer; contoh riboflavin.

– Interaksi antara radikal peroksi sekunder

– Oksidasi superoksida oleh agen pengoksidasi tertentu

• Dua sistem yg bertanggungjawab terhadap oksidasi lipid dlm susu :– Tergantung pd Cu2+ dan asam askorbat utk

menghasilkan radikal OH .

– Melibatkan pembentukan radikal superoxide dan singlet oxygen oleh oxidases (xanthine oxidase and lactoperoxidase)

• Rusaknya asam askorbat krn perlakuan dg hydrogen peroxide sebelum pasteurisasi menyebabkan daya tahan yg lebih baik thd oksidasi.

• Superoxidedismutase (SOD) mengkatalis dismutasi anion superoxide mjd triplet oxygen dan hydrogen peroxide.

• Penambahan SOD dan katalase pd susu pasteurisasi 80 oC menghambat oksidasi.

F. SUPEROKSIDA DISMUTASE

• Penambahan 0.1 ppm Cu 2+ pd susu yg dipanaskan → menghilangkan efek protektif SOD thd oksid

• Katalisis dismutasi dari anion superoksida menjadi triplet oksigen dan hydrogen peroxide

• Penambahan SOD dan katalase pd 80 oC pasteurised milk menghambat oxidasi (as measured by TBA).

2 2 2 22( )O SOD O H O

G. FLAVOR YG DIINDUKSI CAHAYA

• Penyebab utama kerusakan → cahaya• Produk yg dijual di supermarket, grosir etc → tdk

langsung• Prinsip : energi radiasi yg diemisikan oleh cahaya

diabsorbsi dan berinteraksi dg komponen susu dan menghasilkan reaksi fotokimia yang menyebabkan terbentuknya off-flavor .

Faktor yg mempengaruhi : internal dan external (packaging material).

• Kemasan transparan →mempercepat kerusakan.

• Flavor yg diinduksi cahaya →riboflavin, amino acid (methionine, tryptophan), oksigen, asam askorbat.

• Pemisahan riboflavin→ mengurangi terbentuknya off-flavor

• Degradasi serum protein dan oksidasi lipid