Pulsed Electric Field: Cara Baru Pengolahan Susu Lebih Sehat

Ditulis Oleh : Uray Ulfah Nabilah (Mahasiswa Pascasarjana Ilmu Pangan IPB)

Susu memiliki berbagai macam manfaat dan kegunaan, seperti misalnya susu sapi. Susu sapi mengandung empat komponen dominan yakni air, lemak, protein dan laktosa, sedangkan komponen minornya adalah mineral, enzim, vitamin, dan gas terlarut [1]. Keraguan konsumsi susu yang berlebihan sehingga beranggapan bahwa susu berbahaya bagi kesehatan telah di sanggah secara ilmiah oleh peneliti dari University of Copenhagen, Wageningen University, dan  University of Reading. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Thorning et al. (2016), diketahui konsumsi susu dapat mengurangi resiko penyakit kronis seperti risiko obesitas, diabetes tipe 2, kardiovaskular, stroke, kanker kolorektal, kanker kandung kemih, kanker lambung, dan kanker payudara. Maka secara ilmiah susu terbukti berdampak baik bagi kesehatan, sedangkan laporan mengenai efek samping dari konsumsi susu terbilang sedikit. Tak heran banyak orang yang mengkonsumsi produk susu.

Konsumsi susu tak hanya diminum langsung, tapi juga dalam bentuk produk seperti susu fermentasi, keju, permen, snack serta lainnya. Namun konsumsi susu tanpa di proses dapat berakibat fatal bagi kesehatan jika bakteri patogen pada susu tidak dimatikan atau diinaktivasi. Kandungan nutrisi yang kaya pada susu segar dapat menjadi medium pertumbuhan yang ideal bagi banyak mikroorganisme, termasuk mikroorganisme patogen seperti Salmonella, E. coli, Listeria dan Campylobacter [3]. Salah satu cara yang paling umum dilakukan untuk mengatasi cemaran mikroba tersebut adalah dengan cara pasteurisasi. Penggunaan panas bertujuan membunuh mikroorganisme patogen pada susu dan membuat produk lebih sehat serta memiliki umur simpan yang panjang. Waktu dan temperatur pemanasan telah dioptimasi agar degradasi mutu dapat dikurangi. Namun tetap saja tidak bisa dihindari, perlakuan panas tetap memberi pengaruh pada kandungan yang ada didalam susu.

Gambar 1. Pulsed Electric Field model kontinyu CV. Inovasi Anak Negeri

Salah satu cara baru dalam mengawetkan susu secara non termal (tanpa panas) adalah Pulsed Electric Field (PEF). Teknologi PEF termasuk baru di Indonesia, walaupun teknologi ini telah ada pada 1960an setelah ditemukannya fenomena eletroporasi. Salah satu perusahan di Indonesia yang memproduksi PEF adalah CV. Inovasi Anak Negeri seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 1. PEF sangat potensial di era dimana kesadaran akan pentingnya kesehatan semakin meningkat. Teknologi ini menawarkan kelebihan dalam mempertahankan kualitas nutrisi, citra rasa, dan kandungan lainnya dalam bahan pangan selama proses pengolahan [4]. Senyawa-senyawa kecil yang sensitif seperti vitamin tidak rusak dengan perlakuan proses PEF [5].

Prinsip kerja Pulsed Electric Field menggunakan kejutan energi listrik untuk menginaktivasi mikroorganisme pada bahan pangan. Pada prinsipnya mikroorganisme akan mengalami elektroporasi, yaitu peristiwa destabilisasi membran sel pada mikroorganisme. Membran sel mikrorganisme akan membengkak dan menimbulkan pori yang dapat bersifat reversibel ataupun irreversibel, keadaan tersebut tergantung dari energi kejutan yang diberikan seperti ditunjukkan oleh Gambar 2. Apabila lubang di mikroorganisme semakin banyak, maka membran tidak dapat mengatur transportasi zat intraseluler dan zat ekstraseluler dalam sel. Pada kondisi tersebut akan menyebabkan mikroorganisme mengalami kematian [6]. Proses inaktivasi dengan PEF memiliki kelemahan yakni hanya terbatas pada sel vegetatif saja, oleh karenanya tetap diperlukan bantuan energi panas untuk dapat menginaktivasi spora bakteri. Belum lama ini sebuah penelitian mengabarkan bawa efek destruksi yang dihasilkan oleh PEF dapat mencapai level sterilisasi, namun proses tersebut menggunakan panas dengan temperatur yang lebih rendah dibanding dengan temperatur sterilisasi [7].

Gambar 2. Proses Inaktivasi mikroba dengan PEF[8]

Berdaarkan hasil penelitian, proses pengolahan dengan pH PEF sekitar 6.72 dan voltase 55kV/cm tidak menimbulkan perubahan fiskokimia pada susu. Penggunaan PEF dapat meningkatkan umur simpan serta atribut sensori susu [8]. Kondisi proses ekstrim disaat menonaktifkan spora, viskositas susu dapat berubah akibat penggunaan intensitas voltase yang tinggi serta waktu proses yang lebih lama[9]. Namun jika dibandingkan dengan penggunaan panas pada kondisi inaktivasi mikroba yang setara, kerusakan susu akibat pengolahan PEF jauh lebih sedikit dibanding perlakuan termal. Industri PEF tak hanya berpotensi mengawetkan susu namun juga produk padat seperti kentang, umbi, buah serta lainnya.  Tak hanya itu teknologi PEF juga dapat menjadi cara baru dalam melakukan ekstraksi produk agar mendapatkan rendemen yang lebih besar.

Referensi

[1]        M. Guetouache, Guessas, Bettache, Medjekal, and Samir, “Composition and nutritional value of raw milk,” Issues Biol. Sci. Pharm. Res., vol. 2, no. 10, pp. 115–122, 2014.

[2]        T. K. Thorning, A. Raben, T. Tholstrup, S. S. Soedamah-Muthu, I. Given, and A. Astrup, “Milk and dairy products: Good or bad for human health? An assessment of the totality of scientific evidence,” Food Nutr. Res., vol. 60, no. 32527, 2016.

[3]        FDA, “Food Facts: The Dangers of Raw Milk Unpasteurized,” no. September, p. 7, 2018.

[4]        K. Bulski et al., “Effect of pulsed electric field treatment on shelf life and nutritional value of apple juice,” J. Food Sci. Technol., 2019.

[5]        G. V Barbosa-ca and O. Martı, “Milk processing by high intensity pulsed electric,” vol. 13, pp. 195–204, 2002.

[6]        S. Toepfl, “Pulsed Electric Field food treatment – scale up from lab to industrial scale,” Procedia Food Sci., vol. 1, pp. 776–779, 2012.

[7]        C. Siemer, S. Toep, and V. Heinz, “Inactivation of Bacillus subtilis spores by pulsed electric fi elds ( PEF ) in combination with thermal energy e I . In fl uence of process- and product parameters,” vol. 39, pp. 163–171, 2014.

[8]        P. Sharma, I. Oey, and D. W. Everett, “Effect of pulsed electric field processing on the functional properties of bovine milk,” Trends Food Sci. Technol., vol. 35, no. 2, pp. 87–101, 2014.

[9]        G. Barbosa-Cánovas and D. Bermúdez-Aguirre, “Pasteurization of milk with pulsed electric fields,” Improv. Saf. Qual. Milk, vol. 1, pp. 400–419, 2010.