Kuliah Butter

TEKNOLOGI PENGOLAHAN MENTEGA

Adalah emulsi air dalam lemak (water-in-oil = w/o),Mengandung >80% lemak susu, air dalam bentuk droplet kecil, dan padatan bukan lemak dari susu, dengan atau tanpa garam (sweet butter); Mentega dihasilkan dari pengadukan selama proses pada suhu yg sesuai sehingga terbentuk jaringan kristal lemak (fat crystalline network) Tekstur mentega lembut/smoothdikonsumsi dengan cara dioleskan pada roti atau bahan pangan lain, lemak utk memasak, atau bahan untuk proses pemanggangan.
BUTTER/MENTEGA

Komponen penyusun salted butter normal adalah lemak (80 - 82%), air (15,6 17,6%), garam ( 1,2%), protein, kalsium dan fosfor ( 1,2%), dan vitamin yang larut lemak yaitu vitamin A, D dan E.Mentega yang baik memiliki warna seragam, dan padat. Air dalam mentega harus terdispersi dalam bentuk droplet yang sangat kecil sehingga tampak kering. Konsistensi mentega yang baik lembut sehingga mudah dioleskan dengan merata dan cepat meleleh di mulut.
KOMPONEN DAN KARAKTERISTIK MENTEGA

Tahapan Proses Pengolahan Mentega

Krim yg digunakan dlm industri pengolahan mentega dapat langsung berupa krim atau dari hasil separasi susu segar. Krim harus netral (pH >6,6 TA = 0,10 0,12%) utk mengurangi kehilangan lemak selama churning dan mencegah off-flavor ; tidak tengik/tidak teroksidasi.Jika krim terlalu asam dapat dilakukan netralisasi dgn NaHCO3 atau Na2CO3 atau campurannya.Jika digunakan susu segar utk mendapatkan krim, maka harus di pasteurisasi dahulu sebelum masuk separator, selanjutnya didinginkan dan disimpan dalam tangki. Kadar lemak krim diuji dan dapat diatur sesuai keperluan.
BAHAN BAKU MENTEGA - KRIM

Dari tangki penyimpanan, krim pasteurisasi suhu 95oC atau lebih. Suhu tinggi diperlukan untuk mendestruksi enzim dan mikroorganisme yg menurunkan masa simpan mentega
PASTEURISASI
Inokulasi starter dilakukan utk mentega yg mengalami ripeningKultur yg digunakan:
Bakteri penghasil asam laktat: Streptococcus cremoris, S. lactis diacetyl lactis, Leuconostocs dextamium

Bakteri penghasil asam sitrat: S. citrovorus dan S. parasitrovorus

INOKULASI DAN PEMERAMAN/AGING

Dalam tangki pemeraman, krim di atur suhunya untuk
mencapai struktur kristal lemak yang dikehendaki.
Krim diperam sampai pH 5,5 pada 21oC kemudian sampai pH 4,6 pada suhu 13oC. Perkembangan flavour terutama terjadi pada pH 5,5 4,6Mentega yg diperam umumnya tidak dicuci atau digaramiPengaturan dipengaruhi komposisi lemak mentega yg dinyatakan dlm bilangan/nilai iodine yg menunjukkan kandungan lemak tak jenuh. Pemeraman berlangsung selama 12 - 15 jam.
PEMERAMAN/AGING (lanjutan)

Dari tangki pemeraman krim dipompa menuju churner atau continuous buttermaker melalui plate heat exchanger. Selama proses churning krim di aduk utk memecah globula lemak shg menyebabkan lemak menggumpal menjadi butter grains, dan cairan yang terpisah disebut buttermilk.Setelah proses ini krim terpisah menjadi dua fraksi: butter grains dan buttermilk. Secara tradisional mesin churning berhenti jika grain mencapai ukuran tertentu dan buttermilk di pisahkan.
Dengan continuous buttermaker pemisahan buttermilk juga terjadi secara kontinyu .

CHURNING

Garam berperan utk meningkatkan flavour dan masa simpan. Pada prose batch penggaraman dilakukan dgn menebarkan garam (1-3%) pada permukaan mentega. Dalam continuous buttermaker, ditambahkan bubur garam. Garam dilarutkan dalam fase cair, konsentrasi garam diperkirakan 10% dalam air.
PENGGARAMAN

Mentega di aduk dgn kuat utk memastikan penyebaran garam merata. Pengadukan juga mempengaruhi sifat produk - aroma, rasa, kenampakan dan warna.Pengadukan dilakukan utk menghomogenkan granula mentega, air dan garam. Selama pengadukan lemak berubah dari globula menjadi lemak bebas.Selama pengadukan terjadi pengecilan ukuran droplet air. Jika pengadukan berlebih, mentega menjadi terlalu rapuh/brittle atau berminyak/greasy bergantung pada apakah lemak keras atau lembut (hard or soft). Mungkin ditambahkan air pada proses ini utk mencapai kadar air tertentu yg sama. Mentega dikemas dan di simpan dalam cold storage.
PENGADUKAN / WORKING

Globula lemak
Lemak susu tersusun atas trigliserida (98%), dan sejumlah kecil mono- dan digliserida, phospholipida, glikolipid, dan lipo-proteinKomposisi trigliserida beragam terkait dgn perbedaan asam lemak. Sekitar 40% adalah asam lemak tak jenuh.Kekakuan/firmness lemak tak jenuh bervariasi dgn perbedaan panjang rantai, derajat ketidak jenuhan, dan posisi asam lemak pada glyserol.Diameter globula lemak 0.1 - 10 mikron. Membran globula lemak tersusun atas senyawa aktif permukaan: phospholipid dan lipoprotein.
PERUBAHAN SELAMA CHURNING

Globula lemak membentuk aggregat melalui 3 cara:
flokulasi (pengelompokan)pengelompokan/aglomerasi (clustering) globula lemak yg dapat balik/reversible (dgn input energi minor), globula tidak kehilangan identitas globula lemak mudah terdispersi kembali dgn gaya yg lemah, tetapi dispersi lebih sulit dari pada globula bebas karena ada bagian pada lapisan antar muka globula lemak yg saling menyatu; coalescence (penggabungan)
peningkatan ukuran globula lemak yang tidak dapat balik/irreversible, globula kehilangan identitas
partial coalescence (penggabungan sebagian)

partial coalescence (penggabungan sebagian)pengelompokan globula lemak yg irreversible, gabungan kombinasi kristal lemak dan lemak cair, individu globula tetap memiliki identitas sepanjang struktur kristal dipertahankan (bergantung pada suhu, begitu kristal meleleh, cluster mengalami coalescens) terjadi seperti pada perlakuan whipping, kristal di permukaan droplets menyebabkan tumbukan globula shg saling melekat, sementara lemak cair mengalir sebagian di antara globula dan berperan sbg perekat.

Beberapa produk susu membentuk buih/foam dgn mudah. Besarnya volume buih yg terbentuk dari susu skim bergantung pada banyaknya residu lemak - adanya lemak menekan pembuihan. Foaming agent yang berperan adalah protein, jumlah protein dalam foam sesuai dgn kandungan protein susu. Pembuihan menurun dgn adanya pemanasan susu, akibat denaturasi protein whey, menghasilkan lapisan protein yg lebih rapuh/brittle di permukaan interface. Lemak cenderung menyebar di sepanjang interface dan menyebabkan destabilisasi foam; lemak dalam jumlah sangat kecil (termasuk phospholipid) dapat menyebabkan destabilisasi foam.
Whipping and Churning

Selama globula lemak berinteraksi dengan gelembung udara, globula menjadi terganggu/kacau (globula dapat runtuh tanpa adanya energi), terutama jika gelembung udara baru terbentuk sehingga lapisan antar muka (interface) udara-air masih tipis.Ketika krim di kocok sel-sel udara terbentuk lebih lambat karena viskositas lebih besar dan karena adanya lemak menyebabkan runtuhnya sebagian besar gelembung yg lebih besar. Pada suhu rendah lemak memadat sehingga terjadi gumpalan lemak (fat clumps).

Gumpalan globula mulai bergabung dgn gelembung udara shg terbentuk jaringan/network yg terdiri dari gelembung udara, gumpalan lemak dan globula lemak yg memerangkap cairan dan menghasilkan foam yg stabil. Jika pengadukan dilanjutkan gumpalan lemak meningkat ukurannya sampai menjadi terlalu besar sehingga terlalu sempit untuk melingkupi gelembung udara mengakibatkan gelembung udara runtuh, foam mulai retak" dan saat itu terjadi pemisahan menjadi mentega dan buttermilk.

Sebelum churning, krim diatur suhunya pada suhu rendah utk mengendalikan kristalisasi lemak shg dapat menghasilkan mentega dgn konsistensi yg baik. Konsistensi mentega adalah parameter mutu paling penting baik secara langsung maupun tak langsung karena dapat mempengaruhi parameter mutu lain terutama rasa dan aroma. Konsistensi bersifat kompleks meliputi beberapa sifat seperti kekerasan/hardness, viskositas, plastisitas dan kemampuan utk dioleskan (spreading ability).
Kristalisasi Lemak Susu Selama Pemeraman

Keberadaan asam lemak dengan titik leleh yg tinggi dalam jumlah tertentu akan menentukan apakah lemak memiliki sifat keras (hard) atau lembut (soft). Lemak yang lembut memiliki asam lemak dgn titik leleh rendah dalam jumlah yg tinggi dan pada suhu ruang lemak tersebut memiliki fase lemak kontinyu yang besar dengan fase padat yang rendah. Sebaliknya lemak yang keras, fase padat dari lemak dengan titik leleh yg tinggi jauh lebih besar daripada fase lemak kontinyu dengan asam lemak yang memiliki titik leleh rendah.

Lemak susu yang lembut menghasilkan mentega yang lembut dan berminyak, sedangkan mentega dari lemak susu yang keras menghasilkan mentega yang keras dan kaku. Konsistensi mentega dapat dioptimalkan dengan cara memodifikasi perlakuan pemanasan sehingga sesuai dengan nilai iodine dari lemak. Perlakuan pemanasan dapat mengatur ukuran kristal lemak dan jumlah relatif dari lemak padat dan fase kontinyu yang merupakan faktor penentu konsistensi mentega.

Pasteurisasi menyebabkan lemak dalam globula lemak mencair, dan jika krim selanjutnya didinginkan lemak akan mengkristal.Jika pendinginan cepat, kristal yang terbentuk banyak dengan ukuran kecil; jika secara bertahap hasilnya lebih sedikit tetapi kristalnya lebih besar. Kristal mengikat lemak cair pada permukaannya dengan adsorpsi. Karena total area permukaan jauh lebih besar jika kristal banyak dan kecil-kecil, maka lebih banyak lemak cair yang teradsorbsi daripada jika kristal lebih besar dengan jumlah sedikit.

Jika kristal banyak dengan ukuran kecil, churning dan working hanya ada sejumlah kecil lemak cair dari globula lemak yg terperas. Sebagai konsekuensi fase lemak kontinyu akan kecil dan mentega menjadi kaku. Jika kristal besar-besar tetapi hanya sedikit akan banyak lemak cair yg terperas keluar ; fase kontinyu menjadi besar, menghasilkan mentega yg lembut.Dgn modifikasi pendinginan krim, dapat diatur ukuran kristal dalam globula lemak shg berpengaruh pada jarak dan sifat dasar fase lemak kontinyu yg penting.

Untuk konsistensi optimum (nilai iodine rendah) sebanyak mungkin lemak keras diubah menjadi sesedikit mungkin kristal, sehingga hanya sedikit lemak cair yg terikat pada kristal. Fase lemak cair dalam globula lemak dimaksimalkan dan sebagian dikeluarkan selama churning dan working, menghasilkan mentega dgn fase kontinyu lemak cair relatif besar dan lemak padat terkonsentrasi pada fase padat.
PERLAKUAN UNTUK LEMAK KERAS/HARD FAT

Tahapan untuk memperoleh hard fat sebagai berikut:

- pendinginan cepat sampai sekitar 8oC dan penyimpanan sekitar 2 jam pada suhu tersebut;
- pemanasan perlahan sampai 20 - 21oC dan penyimpanan pada suhu tersebut selama 2 jam (air dgn suhu 27 - 29oC digunakan utk pemanasan);
- pendinginan sampai 16oC.

Pendinginan sampai sekitar 8oC menyebabkan pembentukan sejumlah besar kristal-kristal kecil yg mengikat lemak dari fase kontinyu cair di permukannya.

Ketika krim dipanaskan perlahan sampai 20 - 21oC sejumlah besar kristal meleleh, sehingga yg tertinggal hanya kristal lemak keras, dan selama penyimpanan pada 20 - 21oC, tumbuh menjadi lebih besar.

TAHAP PERLAKUAN UNTUK MEMPEROLEH HARD FAT

Setelah 1-2 jam sebagian besar lemak keras mengkristal, mengikat sejumlah kecil lemak cair.

Dengan menurunkan suhu sampai 16oC, bagian paling keras dari lemak pasti dalam bentuk kristal sementara bagian yg lainnya akan mencair.

Selama waktu penyimpanan pada 16oC, lemak dengan titik leleh 16oC atau lebih tinggi akan ditambahkan pada kristal.

Perlakuan tersebut menyebabkan lemak dgn titik leleh tinggi berkumpul dalam kristal yg besar dengan sedikit menyerap lemak cair yg memiliki titik leleh rendah, sehingga sebagian besar butter oil keluar selama churning dan working.

TAHAP PERLAKUAN UNTUK MEMPEROLEH HARD FAT

(lanjutan)

PERLAKUAN UNTUK MEDIUM-HARD FAT

Dengan peningkatan nilai iodine, suhu pemanasan lebih rendah dari 20-21oC shg akan terbentuk sejumlah besar kristal lemak dan lebih banyak lemak cair yg teradsorb. Untuk mencapai nilai iodine sampai 39, suhu pemanasan sekitar 15oC.

PERLAKUAN UNTUK VERY SOFT FAT

Untuk mencapai nilai iodine > 39-40 digunakan perlakuan "summer method". Setelah pasteurisasi krim didinginkan suhu 20oC.

Jika nilai iodine sekitar 39 40, krim didinginkan sekitar 8oC, dan jika 41 atau lebih besar, didinginkan sampai 6oC.

Secara umum suhu pemeraman di bawah 20oC menghasilkan mentega lunak/soft butter.

Continuous Buttermaker

Krim dimasukkan ke dalam churning cylinder yg terdapat alat pengocok yg dijalankan oleh motor dgn kecepatan bervariasi.Di dalam silinder krim dikocok setelah selesai, terpisah antara butter grains dan buttermilk kemudian dilewatkan pada draining section shg uttermilk terpisah. Selanjutnya dilakukan pencucian butter grains yang pertama dgn air. Pengadukan/working dimulai dalam draining section yaitu mentega dilewatkan ulir, dan sekaligus dibawa ke tahap selanjutnya.
Tahapan Proses dlm Continuous Buttermaker

Selanjutnya mentega melewati saluran berbentuk kerucut utk menghilangkan buttermilk yg masih tertinggal. Segera setelah itu, mentega dicuci yg kedua dengan air yg disemprotkan oleh 2 nozzles bertekanan tinggi. Tekanan air sangat tinggi shg mentega yg awalnya menyerupai pita terpecah menjadi butiran/grains dan akibatnya residu padatan susu dihilangkan secara efektif. Selanjutnya tahap penambahan garam melalui injektor bertekanan tinggi.
Tahapan Proses dlm Continuous Buttermaker (lanjutan)

Section ketiga dalam working cylinder dihubungkan dgn pompa vakum utk mengurangi jumlah udara. Tahap akhir adalah pencampuran dalam mixing section, yaitu mentega dilewatkan melalui satu seri perforated disks dan star wheels. Pada tahap tersebut juga terdapat pengaturan kadar air akhir shg kadar air mentega relatif sama.Selanjutnya mentega dibawa menuju unit pengemasan.
Tahapan Proses dlm Continuous Buttermaker (lanjutan)

Documents

Kuliah Butter