Krim susu dengan bantuan bakteri propioni bacterium dapat dijadikan suatu produk bioteknologi berupa

Merdeka.com - Keju merupakan makanan fermentasi yang berasal dari susu berbagai mamalia. Sejak manusia mulai memelihara hewan penghasil susu sekitar 10.000 SM, mereka telah mengetahui tentang kecenderungan susu untuk memisahkan diri menjadi dadih dan air dadih.

Saat susu asam, ia terurai menjadi dadih, gumpalan fosfoprotein, dan whey, cairan abu-abu berair yang mengandung laktosa, mineral, vitamin, dan lemak. Dadih yang digunakan untuk membuat keju, dan hampir setiap budaya di Bumi telah mengembangkan metodenya sendiri, satu-satunya pengecualian utama adalah China dan Amerika kuno.

Keju bisa dibuat dengan menggunakan susu pasteurisasi atau susu mentah. Keju yang terbuat dari susu mentah memberikan rasa dan karakteristik tekstur yang berbeda pada keju jadi.

Untuk beberapa varietas keju, susu mentah diberi perlakuan panas ringan (di bawah pasteurisasi) sebelum pembuatan keju untuk menghancurkan beberapa organisme pembusuk dan memberikan kondisi yang lebih baik untuk kultur keju.

Keju yang dibuat dari susu mentah harus berumur minimal 60 hari, untuk mengurangi kemungkinan terkena penyakit penyebab mikroorganisme (patogen) yang mungkin ada di dalam susu. Untuk beberapa varietas keju harus berumur lebih dari 60 hari.

Keju dapat dikategorikan secara luas sebagai keju asam atau rennet, dan keju alami atau keju proses. Keju asam dibuat dengan menambahkan asam ke susu untuk menyebabkan protein membeku.

Keju segar, seperti krim keju atau queso fresco, dibuat dengan pengasaman langsung. Istilah “keju alami” adalah istilah industri yang mengacu pada keju yang dibuat langsung dari susu.

Proses pembuatan keju proses alami ditambah bahan lain yang dimasak bersama untuk mengubah sifat tekstur dan / atau leleh dan meningkatkan umur simpan. Berikut proses pembuatan keju yang umum digunakan industri:

2 dari 5 halaman

Bahan utama keju adalah susu. Keju dibuat dari sapi, kambing, domba, kerbau atau campuran susu ini.

Melansir dari Milk Facts, jenis koagulan yang digunakan tergantung pada jenis keju yang diinginkan. Untuk keju asam, sumber asam seperti asam asetat (asam dalam cuka) atau gluconodelta-lactone (asam makanan ringan) digunakan.

Untuk keju rennet, rennet anak sapi atau lebih umum lagi, rennet yang diproduksi melalui proses bioproses mikroba digunakan. Kalsium klorida terkadang ditambahkan ke keju untuk meningkatkan sifat koagulasi susu.

Perasa dapat ditambahkan tergantung pada keju. Beberapa bahan yang umum termasuk jamu, rempah-rempah, paprika panas dan manis, lobak pedas, dan anggur port.

Made How menuliskan, keju terhebat di dunia dapat memperoleh rasa dari jamur bakteri spesifik yang telah diinokulasi, contohnya Penicillium roqueforti yang terkenal yang digunakan untuk membuat Roquefort Prancis dan Stilton Inggris.

Keju juga dapat diasinkan atau diwarnai, biasanya dengan annatto, pewarna oranye yang terbuat dari daging buah pohon tropis, atau jus wortel. Mereka mungkin dicuci dengan air garam atau ditutup dengan abu.

3 dari 5 halaman

Kultur pembuatan keju disebut bakteri asam laktat (BAL) karena sumber energi utamanya adalah laktosa dalam susu dan produk metabolisme utamanya adalah asam laktat. Ada berbagai macam kultur bakteri yang tersedia yang memberikan rasa dan karakteristik tekstur yang berbeda pada keju. Untuk deskripsi yang lebih rinci tentang kultur keju dan mikrobiologi, lihat Fox (2004), Kosikowski dan Mistry (1997), dan Law (1997).

Kultur starter digunakan pada awal proses pembuatan keju untuk membantu koagulasi dengan menurunkan pH sebelum penambahan rennet. Metabolisme kultur starter menyumbangkan senyawa rasa yang diinginkan, dan membantu mencegah pertumbuhan organisme pembusuk dan patogen. 

Bakteri starter khas termasuk Lactococcus lactis subsp. lactis atau cremoris, Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus, dan Lactobacillus helveticus.

Kultur tambahan digunakan untuk memberikan atau meningkatkan karakteristik rasa dan tekstur keju. Kultur tambahan yang umum ditambahkan selama pembuatan termasuk Lactobacillus casei dan Lactobacillus plantarum untuk rasa dalam keju Cheddar, atau penggunaan Propionibacterium freudenreichii untuk pembentukan mata di Swiss. 

Kultur tambahan juga dapat digunakan sebagai apusan untuk mencuci bagian luar keju yang terbentuk, seperti penggunaan kain Brevibacterium dari keju gruyere, batu bata dan limburger.

Ragi dan jamur digunakan dalam beberapa keju untuk memberikan warna dan rasa khas dari beberapa varietas keju. Ragi torula digunakan dalam smear untuk pematangan batu bata dan keju limburger. Contoh jamur termasuk Penicillium camemberti di camembert dan brie, dan Penicillium roqueforti dalam keju biru.

4 dari 5 halaman

Suhu, waktu, dan pH target untuk langkah yang berbeda, urutan langkah pemrosesan, penggunaan penggaraman atau brining, pembentukan blok, dan penuaan sangat bervariasi antara jenis keju.

Uraian berikut memberikan gambaran umum tentang proses pembuatan keju. Langkah-langkah pemrosesan umum keju Cheddar digunakan untuk ilustrasi dilansir dari Milk Facts. Untuk penjelasan lebih rinci lihat referensi literatur oleh Fox (2004), Kosikowski dan Mistry (1997), Law (1997), Walstra et al. (1999).

Langkah-langkah Pengolahan Keju Umum

1. Standarisasi Susu

Susu seringkali distandarisasi sebelum pembuatan keju untuk mengoptimalkan rasio protein terhadap lemak untuk membuat keju berkualitas baik dengan hasil tinggi

2. Pasteurisasi / Panaskan Susu

Tergantung pada keju yang diinginkan, susu dapat dipasteurisasi atau diolah dengan sedikit panas untuk mengurangi jumlah organisme pembusuk dan memperbaiki lingkungan untuk kultur starter untuk tumbuh. 

Beberapa jenis susu dibuat dari susu mentah sehingga tidak dipasteurisasi atau diolah dengan panas. Keju susu mentah harus berumur minimal 60 hari untuk mengurangi kemungkinan terkena penyakit penyebab mikroorganisme (patogen) yang mungkin ada di dalam susu.

3. Mendinginkan Susu

Susu didinginkan setelah pasteurisasi atau perlakuan panas hingga 90 ° F (32 ° C) untuk membawanya ke suhu yang dibutuhkan agar bakteri starter tumbuh. Jika susu mentah digunakan, susu harus dipanaskan hingga 90 ° F (32 ° C).

4. Menyuntik dengan Starter & Non-Starter Bakteri dan Masak

Bakteri starter dan setiap non-starter tambahan  ditambahkan ke dalam susu dan dimasak pada suhu 90 ° F (32 ° C) selama 30 menit hingga matang. Langkah pematangan memungkinkan bakteri tumbuh dan memulai fermentasi, yang menurunkan pH dan mengembangkan rasa keju.

5 dari 5 halaman

Rennet adalah enzim yang bekerja pada protein susu untuk membentuk dadih. Setelah rennet ditambahkan, dadih tidak terganggu selama kurang lebih 30 menit sehingga terbentuk koagulum yang kokoh.

6. Potong Dadih dan Panaskan

Dadih dibiarkan berfermentasi hingga mencapai pH 6,4. Dadih kemudian dipotong dengan pisau keju menjadi potongan-potongan kecil dan dipanaskan hingga 100 ° F (38 ° C). Langkah pemanasan membantu memisahkan whey dari dadih.

7. Tiriskan whey

Air dadih dikeringkan dari tong dan dadih membentuk alas.

8. Tekstur dadih

Lapisan dadih dipotong menjadi beberapa bagian dan ditumpuk di atas satu sama lain dan dibalik secara berkala. Langkah ini disebut cheddaring. Cheddaring membantu mengeluarkan lebih banyak whey, memungkinkan fermentasi berlanjut hingga pH 5,1 hingga 5,5 tercapai, dan memungkinkan alas untuk "merajut" bersama dan membentuk struktur kusut yang lebih rapat. 

Gulungan dadih kemudian digiling (dipotong) menjadi potongan-potongan kecil.

9. Garam Kering atau Brine

Untuk keju cheddar, potongan dadih giling yang lebih kecil dimasukkan kembali ke dalam tong dan diasinkan dengan menaburkan garam kering pada dadih dan mencampurkannya dengan garam. Pada beberapa jenis keju, seperti mozzarella, dadih dibentuk menjadi roti dan kemudian roti dimasukkan ke dalam air garam (larutan air garam).

10. Bentuk Keju menjadi Balok

Potongan dadih asin ditempatkan di lingkaran keju dan ditekan menjadi balok untuk membentuk keju.

11. Penyimpanan dan Usia

Keju disimpan dalam pendingin sampai usia yang diinginkan tercapai. Tergantung pada varietasnya, keju dapat berumur dari beberapa bulan hingga beberapa tahun.

Pemanfaatan Mikroorganisme dalam Bioteknologi. Bioteknologi merupakan cabang ilmu biologi yang mempelajari pemanfaatan organisme, sistem, atau proses biologi untuk menghasilkan produk berupa barang atau jasa yang berguna untuk meningkatkan kesejahteraan manusia. Perkembangan bioteknologi didukung oleh perkembangan cabang ilmu yang lain yaitu mikrobiologi, genetika, fisika, kimia biokimia, fisiologi, dan lain-lain. Bioteknologi memberikan harapan besar untuk meningkatkan kesejahteraan manusia dengan berbagai terobosan yang dilakukannya.

Mikroorganisme yang berperan dalam bioteknologi contohnya virus, bakteri, alga, jamur,

1. Pemanfaatan Mikroorganisme untuk Produksi Pangan

Mikroorganisme juga dimanfaatkan sebagai penghasil bahan pangan yang berprotein tinggi, atau dikenal sebagai protein sel tunggal (PST). Kelebihan mikroorganisme sebagai penghasil protein adalah mudah dibudidayakan, pertumbuhannya sangat cepat, dan kadar proteinnya sangat tinggi yaitu dapat mencapai 80%. Bandingkan dengan protein pada biji kedelai yang kadarnya sekitar 45%. Contoh organisme penghasil PST adalah ganggang Chlorella dan Spirulina.

Perhatikan beberapa contoh jenis makanan dan mikroorganisme yang berperan dalam pengolahannya.

Berikut ini adalah beberapa contoh peran mikroorganisme sebagai pengolah makanan.

a. Pemanfaatan Mikroorganisme untuk Membuat Kue/Roti

b. Mikroorganisme untuk Membuat Asinan

Asinan atau acar merupakan hasil fermentasi bakteri asam laktat (Lactobacillus bulgaricus) yang memberi rasa masam dan sedikit asin pada bahan-bahan seperti kubis, mentimun, dan lobak. Pada umumnya, pembuatan acar dilakukan secara terbuka sehingga memungkinkan bakteri aerob mengubah rasa menjadi masam.

c. Mikroorganisme untuk Membuat Minuman 

Mikroorganisme yang banyak digunakan untuk membuat minuman adalah kelompok jamur anaerob. Substrat yang digunakan jamur berupa zat tepung atau karbohidrat. Jamur akan menghasilkan semacam enzim sehingga dapat memfermentasi tepung menjadi glukosa dan karbon dioksida. Anggur dibuat dari buah anggur atau buah yang lain dengan memanfaatkan Saccharomyces cerevisiae dan Saccharomyces bayanus melalui proses fermentasi. 

d. Mikroorganisme untuk Membuat Yogurt

Yogurt adalah sejenis minuman yang berasal dari susu yang diproses dengan dimanfaatkan mikroorganisme tertentu. Dalam pembuatan yogurt, susu diuapkan agar lebih kental dan kadar lemaknya berkurang. Susu kental ini kemudian difermentasikan pada suhu 45° dengan menggunakan campuran bakteri Streptococcus thermophillus dan bakteri Lactobacillus bulgaricus. Bakteri Streptococcus thermophillus pada pembuatan yogurt berfungsi memberi rasa masam, sedangkan bakteri Lactobacillus bulgaricus memberi aroma dan rasa yang berbeda. Jadi, kombinasi antara kedua bakteri itulah yang memberi cita rasa dan aroma pada yogurt.

e. Mikroorganisme untuk Membuat Mentega dan Keju

Mentega dibuat dari susu krim atau susu skim. Cita rasa dan aroma mentega berasal dari hasil fermentasi bakteri yang sama seperti bakteri yang digunakan untuk membuat yogurt yaitu bakteri asam laktat (Lactobacillus bulgaricus). Sedangkan keju juga dibuat dari susu yang difermentasikan oleh bakteri asam laktat. Pembuatan keju memerlukan air dadih yang dibuat dari protein susu yang disebut kasein. Beberapa jenis keju difermentasikan oleh bakteri Propionibacterium. Jamur lain juga dapat digunakan untuk membuat keju, misalnya beberapa spesies dari genus Penicillium untuk membuat keju yang berwarna hijau kebiruan.

2. Pemanfaatan Mikrobiologi di Bidang Industri

Selain berperan dalam industri makanan, mikroorganisme juga digunakan dalam industri minuman, industri kesehatan, industri pakaian, dan industri kayu. Syarat-syarat mikroorganisme yang dipakai dalam industri adalah sebagai berikut.

• Organisme yang digunakan harus menghasilkan produk yang banyak, stabil, dan tidak membahayakan kesehatan manusia.
• Bahan substrat/tempat hidup mikroorganisme harus murah dan mudah untuk mendapatkannya.

Berikut ini beberapa industri atau bidang usaha yang memanfaatkan organisme dalam proses pembuatannya.

a. Industri Makanan dan Minuman

Dalam industri makanan dan minuman, mikroorganisme berperan penting untuk menghasilkan berbagai bahan seperti asam cuka dan minuman fermentasi. Mikroorganisme yang berperan adalah khamir (jenis jamur uniseluler, contohnya Saccharomyces cerevisiae). Produk minuman fermentasi berbeda-beda sesuai dengan bahan mentah dan jenis khamir yang digunakan. Contohnya rum merupakan hasil fermentasi dari jagung sedangkan anggur merupakan hasil fermentasi dari sari buah anggur. Khamir yang digunakan pada rum dan anggur adalah sama-sama dari genus Saccharomyces.

b. Industri Farmasi dan Obat-Obatan

Dalam industri farmasi atau industri obat-obatan, mikroorganisme menghasilkan antibiotik dan hormon. Antibiotik adalah zat yang dihasilkan oleh suatu mikroorganisme yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain, khususnya mikroorganisme parasit pada tubuh manusia dan hewan. Penisilin merupakan antibiotik pertama yang dibuat dalam skala industri, dihasilkan oleh jamur Penicillium notatum. Contoh lain adalah neomisin-B dihasilkan oleh Streptomyces fradiae, streptomisin dihasilkan oleh Streptomyces griseus, dan fumigilin dihasilkan oleh Aspergillus fumigatus. Hormon juga dapat dihasilkan oleh mikroorganisme. Contohnya hormon insulin berguna untuk menolong penderita diabetes melitus. Bahan lain yang dihasilkan adalah berbagai jenis asam amino, enzim, dan vitamin.

c. Produk Sumber Energi

Melalui bioteknologi, kamu dapat juga mengubah kotoran hewan, sampah, dan limbah pertanian dijadikan energi dengan bantuan mikroorganisme. Gas bio atau biogas adalah hasil fermentasi berbagai mikroorganisme yang banyak mengandung gas metana. Oleh karena itu gas bio dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi panas dan penerangan. Prinsip pembuatan gas bio seperti pada pembentukan gas yang terjadi pada hewan memamah biak, misalnya sapi. Di dalam lambung sapi, serat dari rumput yang bercampur air akan diubah oleh bakteri menjadi asam organik. Kemudian asam organik akan berubah menjadi gas metan dan karbon dioksida dengan bantuan mikroorganisme seperti Bacterioides, Clostridium butyrinum, Methanobacterium, Methanobacillus, dan Eschericia coli.

d. Industri Perminyakan dan Pertambangan

Mikroorganisme digunakan dalam berbagai bidang perminyakan dan pertambangan. Dalam bidang perminyakan berperan dalam pembentukan minyak, eksplorasi minyak, dan pembersihan ceceran minyak. Selain itu beberapa jenis bakteri dapat dimanfaatkan dalam pemisahan logam dari bijihnya. Contohnya adalah Thiobacillus ferooxidans. Bakteri ini tumbuh dalam lingkungan asam, seperti tempat pertambangan dan mampu memisahkan tembaga-tembaga dari bijinya melalui reaksi kimia. Strain yang lain mampu memisahkan logam besi dari bijihnya (besi sulfida). Chlorella vulgaris juga dapat melepaskan emas dari bijihnya dan mengakumulasi emas itu di dalam selnya. Jenis bakteri yang lain telah digunakan untuk memperoleh kembali beberapa bijih logam seperti mangan (Mn) dan uranium yang terdapat pada konsentrasi rendah pada bijih.

Mikroorganisme bermanfaat dalam pertambangan karena alasan-alasan berikut.

• Tidak merusak lingkungan dibandingkan pengolahan dengan bahan kimia.
• Lebih banyaknya mineral yang dapat menggunakan mikroorganisme dalam pengolahannya. Mikroorganisme mampu mengumpulkan mineral dari bijih yang hanya mengandung sedikit mineral. Bijih miskin mineral ini tidak layak diproses secara konvensional.

Page 2