EVAPORASI SUSU KENTAL MANIS

EVAPORASI SUSU KENTAL MANIS
A. TUJUAN
1. Menjelaskan prinsip-prinsip proses evaporasi
2. Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi proses evaporasi bahan pangan
3. Menganalisis kualitas produk evaporasi yang dihasilkan
4. Mengoptimasikan beberapa variable yang berpengaruh terhadap proses evaporasi

B. PRINSIP
Menguapkan sebagian dari pelarut pada titik didihnya dengan menggunakan energy panas, sehingga diperoleh larutan zat cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi.

C. TINJAUAN PUSTAKA
Dalam beberapa bahan pangan komponen yang terbanyak dikandungnya adalah air, seperti susu, sari buah-buahan dan nira tebu. Kandungan air ini kadang-kadang tidak menguntungkan, sehingga perlu dikurangi jumlahnya melalui proses penguapan. Penguapan atau evaporasi adalah suatu bentuk proses yang menggunakan panas untuk menurunkan kandungan air dari bahan pangan yang berbentuk cairan. Dalam proses ini sebagian air akan diuapkan sehingga akan diperoleh suatu bentuk yang kental yang disebut konsentrat.
Proses evaporasi merupakan proses yang melibatkan pindah panas dan pindah massa secara simultan. Penguapan terjadi karena cairan mendidih dan berlangsung perubahan fase dari cair menjadi uap. Proses pindah panas dan pindah masa yang efektif akan meningkatkan kecepatan evaporasi. Untuk itu perlu dipertimbangkan kecepatan pindah panas dan jumlah panas yang dibutuhkan.
Bagi produk pangan, terutama yang sensitif terhadap suhu tinggi atau panas, titik didih ini harus diturunkan lebih rendah dari titik didih air. Titik didih ini dapat diturunkan dengna menurunkan tekanan pada saat evaporasi berlangsung. Dalam usaha untuk mengoptimasikan proses evaporasi jumlah energy yang dipakai juga tergantung pada karakteristik bahan pangan yang diuapkan, seperti koefisien pindah panas bahan.
Aplikasi utama proses evaporasi dalam industry pangan dilakukannya bertujuan :
a. Untuk pengentalan awal suatu bahan cair sebelum dilakukan proses pengolahan selanjutnya, misalnya sebelum dilakukan spray drying, drum drying, kristalisasi.
b. Mengurangi volume cairan untuk mengurangi biaya penyimpanan, pengangkutan dan pengemasan.
c. Menurunkan Aw (Activity Water) dengan meningkatkan kandungan bahan padat dalam bahan untuk membantu pengawetan, misalnya dalam pembuatan susu kental.
Keadaan yang akan dijumpai selama evaporasi dapat bermacam-macam. Cairan yang akan diuapkan mungkin lebih kental sehingga sulit mengalir. Mungkin juga terjadi pengendapan yang membentuk kerak pada permukaan pemanas, terjadi pembentukan buih, kenaikan titik didih atau terjadi kerusakan karena suhu tinggi. Selama evaporasi berlangsung sisa cairan akan lebih pekat menyebabkan titik didih cairan menjadi naik, bila sumber panas masih tetap. Kenaikan titik didih ini akan menurunkan kecepatan pindah panas. Demikian pula viscositas cairan juga meningkat, yang akan menaikan koefisien pindah panas dan memperlambat pendidihan.
D. ALAT DAN BAHAN
Alat Bahan
• Evaporator
• Gelas ukur
• Thermometer
• Peralatan masak • Susu segar
• CMC (Carbon Metil Cellulose)





E. PROSEDUR
Pembuatan Susu Evaporasi
1. Siapkan susu sapi segar, ukur volume dan amati secara organoleptik
2. Masukan kedalam alat evaporator dan diuapkan sampai volume susu berkurang setengahnya
3. Keluarkan susu dari alat evaporator
4. Susu hasil evaporasi dipanaskan diatas kompor dan tambahkan gula pasir serta CMC
5. Panaskan sampai bahan larut dan mendidih
6. Masukan susu kental manis kedalam kaleng, dan sterilisasi
7. Amati secara organoleptik (warna, bau, rasa) setelah penyimpanan selama 1 minggu

F. DATA HASIL PENGAMATAN
1. Susu Kental Manis (SKM) formula I (gula 30% dan CMC 2%)
No Parameter Pengamatan
Dalam kaleng Setelah diseduh
1 Rasa Manis Manis cenderung seperti susu segar
2 Aroma Khas susu lebih kuat dibanding SKM formula II Khas susu
3 Kekentalan Lebih kental (cenderung seperti lem kanji) dan lebih lembut dibandingkan SKM formula II Lebih encer
4 Kenampakan warna kuning (cenderung seperti krim) terlihat butiran CMC yang belum homogen Lebih putih dibandingkan sebelum diseduh, tampak butiran-butiran seperti tepung





2. Susu kental manis formula II (gula 35% dan CMC 1%)
No Parameter Pengamatan
Dalam kaleng Setelah diseduh
1 Rasa Lebih manis dibanding formula I Manis cenderung seperti susu segar
2 Aroma Khas susu Khas susu
3 Kekentalan Kental (cenderung seperti lem kanji) kurang lembut Lebih encer
4 Kenampakan warna agak kuning (cenderung seperti krim) terlihat butiran CMC yang belum homogen Lebih putih dibandingkan sebelum diseduh, tampak butiran-butiran seperti tepung

G. PEMBAHASAN
Weetened Condensed Milk atau lebih dikenal dalam bahasa Indonesia Susu Kental Manis adalah produk hasil olahan susu yang sudah dikenal cukup lama setelah keju dan yoghurt. Pada abad ke 18 di Amerika, SKM diproduksi dengan cara mengevaporasi air dari susu segar secara vakum sebanyak 50% dari total kandungan air di dalam susu segar, kemudian ditambahkan gula sebanyak 45-50% sebagai pengawet. Susu kental, atau lebih umum susu kental manis, adalah susu sapi yang airnya dihilangkan dan ditambahkan gula, sehingga menghasilkan susu yang sangat kental dan dapat bertahan selama satu tahun bila tidak dibuka. Susu kental manis sering ditambahkan pada hidangan penutup, pada umumnya kue.

Gambar 1. Susu Sapi Segar
Susu evaporasi atau evaporated milk ini adalah susu yang sudah berkurang kadar airnya, jadi lebih pekat daripada susu segar biasa. Susu eveporasi tidak sekental susu kental manis. Secara umum istilah “Susu Kental” berarti susu yang dimaniskan sedangkan istilah susu yang diuapkan (evaporated milk) berarti produk-produk yang tidak dimaniskan. (Buckle, 1987)
Menurut standar internasional Codex STAN A-4-1971, Rev.1-1999 untuk Sweetened Condensed Milk dan SNI 01-2971-1998 untuk Susu Kental Manis, suatu produk susu dikategorikan sebagai SKM bila kandungan protein 6.8 – 10% dan lemak 8-10%.
Susu yang dipergunakan saat praktikum proses evaporasi susu kental manis (SKM) adalah susu sapi segar. Proses pembuatan SKM ini dilakukan dengan menggunakan 2 formulasi, perbedaan dari kedua formulasi SKM ini adalah konsentrasi gula pasir dan CMC yang ditambahkan.
Formulasi yang pertama menggunakan gula pasir sebanyak 30% dan CMC sebanyak 2% dari bobot susu yang telah dievaporasi. Sedangkan formulasi yang kedua menggunakan gula pasir sebanyak 35% dan CMC sebanyak 1% dari bobot susu yang telah dievaporasi. Fungsi gula terutama adalah sebagai bahan pengawet, karena sebagian besar mikroorganisme kecuali ragi-ragi osmofilik tidak dapat hidup pada konsentrasi gula 62,5%.
Kandungan gula (sukrosa) yang tinggi di dalam SKM (rasio sukrosa dalam air, 62.5-64%) menjadikan SKM memiliki umur simpan yang lama, yaitu 12 bulan dalam kemasan tertutup. Karena umur simpan yang lama tersebut, dan penyimpanannya cukup di suhu ruang, SKM menjadi solusi produk olahan susu yang mudah didistribusikan di negara-negara tropis seperti Indonesia.
Pembuatan SKM saat praktikum, dilakukan dengan menguapkan susu sapi segar terlebih dahulu dengan menggunakan evaporator, suhu yang dipergunakan selama proses evaporasi adalah 80oC. Volume susu segar untuk masing-masing formulasi adalah sebanyak 3 liter, dan proses evaporasi dihentikan sampai volume susu segar mencapai 1,5 liter.
Penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan.

Gambar 2. Proses Evaporasi Susu Sapi Segar
Setelah susu sapi segar dievaporasi, langkah selanjutnya adalah memanaskan susu evaporasi tersebut diatas api lalu kemudian ditambahkan gula pasir dan CMC sesuai dengan formulasi yang telah ditetapkan. Sebelum ditambahkan, gula pasir dan CMC diaduk terlebih dahulu, hal ini dilakukan agar CMC mudah larut dalam bahan. Susu hasil evaporasi yang telah ditambahkan gula pasir dan CMC tersebut diaduk sampai homogen, dan hasilnya adalah Susu Kental Manis.

Gambar 3. (Kiri) Pencampuran gula pasir dan CMC ; (kanan) Susu hasil evaporasi
Setelah susu kental manis selesai dibuat, tahap selanjutnya adalah pengemasan yang dilakukan dengan kaleng. Proses pengalengan dilakukan dengan mensterilisasi kalengnya terlebih dahulu lalu susu dimasukan kedalam kaleng, pengisian bahan tidak dilakukan sampai penuh karena harus disisakan sebagian volume kaleng untuk ruang kosong yang dikenal dengan head space. Ukuran head space dalam pengalengan bahan pangan sangat penting, ukuran head space yang terlalu kecil menyebabkan kecepatan penetrasi panas rendah karena kenaikan densitas isi kaleng. Dan bila head space terlalu besar maka relative jumlah udara yang terakumulasi dalam kaleng besar sehingga kemungkinan terjasi oksidasi pada bahan juga besar.
Setelah pengisian dilakukan, kaleng yang sudah berisi bahan kemudian di-exhausting, tujuan exhausting adalah untuk mengeluarkan semua udara dan gas yang ada dalam kaleng. Exhausting dilakukan dengan cara memanaskan kaleng yang berisi bahan dalam air yang mendidih selama 5-10 menit. Setelah itu kemudian kaleng ditutup dengan menggunakan alat double seaming, kaleng kemudian disterilisasi. Saat praktikum, proses sterilisasi dilakukan dengan menggunakan pressure cooking (presto)
Berdasarkan hasil praktikum dan pengamatan organoleptik, diketahui bahwa hasil pada susu kental manis formulasi pertama (gula pasir 30% dan CMC 2%) memiliki rasa manis, aroma khas susu lebih kuat dibandingkan dengan SKM fomulasi kedua, selain itu SKM formula pertama sangat kental (cenderung seperti lem kanji) dan lebih lembut, dan memiliki warna kuning (cenderung terlihat seperti krim) dan tampak butiran CMC yang belum homogen dengan bahan. Setelah diseduh, SKM formulasi pertama ini memiliki rasa manis (cenderung seperti susu segar), aroma khas susu tetapi tidak terlalu menyengat, lebih encer dan warnanya lebih putih dibandingkan dengan SKM yang belum diseduh, dan tampak butiran CMC yang seperti tepung mengambang dipermukaan susu dan didasar gelas.
Dan SKM formulasi kedua (gula pasir 35% dan CMC 1%) memiliki rasa yang lebih manis dibandingkan dengan SKM formulasi pertama, aroma khas susu, kental akan tetapi kurang lembut, memiliki warna agak kuning dan tampak CMC yang belum homogen pada susu. Setelah diseduh, SKM memiliki rasa manis, dengan aroma khas susu, lebih encer, dan berwarna lebih putih dibandingkan dengan SKM sebelum diseduh, selain itu seperti halnya pada SKM formulasi pertama, pada SKM formulasi kedua juga tampak butiran-butiran CMC yang seperti tepung.
Sebagaimana produk pangan pada umumnya, parameter mutu susu kental manis bisa dibagi dalam aspek mutu fisika, kimia, mikrobiologi dan organoleptik. Parameter fisika yang penting bagi konsumen adalah viskositas (kekentalan) dan separasi lemak. Apabila terlalu encer akan boros, sebaliknya apabila terlalu kental akan susah keluar dari lubang yang dibuat di kalengnya. Kandungan kalsium yang terlalu tinggi dalam produk dapat mengakibatkan viskositas yang terlalu kental, sebaliknya kandungan protein yang terlalu rendah dapat mengakibatkan viskositas yang terlalu encer.
Formulasi yang tepat dan kualitas bahan baku yang baik akan menghasilkan viskositas yang dikehendaki oleh konsumen. Separasi lemak pada umumnya terjadi apabila proses homogenisasi tidak efektif dan atau rasio lemak terhadap protein kasein di dalam formula lebih besar dari 5:1.
Produk KKM sangat rentan terhadap separasi lemak karena produk tersebut mengandung lemak tinggi dan rendah protein (kasein). Separasi lemak mengakibatkan penumpukan lemak di bagian atas kaleng sehingga pada waktu kaleng dibuka seolah-olah susu menggumpal. Penambahan emulsifier yang tepat dapat membantu mencegah terjadinya separasi lemak.
Parameter kimia adalah menyangkut kandungan zat-zat gizi di dalam produk seperti lemak, protein, gula (sukrosa) dan lainnya. Hal penting untuk daya simpan, keamanan dan organoleptik produk SKM adalah kandungan gula (sukrosa) yang dinyatakan dalam persentase SWR (sucrose water ratio). Nilai SWR yang ideal adalah 62.5 – 64%. Apabila nilai SWR di bawah 62.5% maka produk SKM tersebut akan rentan terhadap kerusakan mikrobiologi selama penyimpanan, karena kandungan sukrosanya belum memadai untuk membentuk tekanan osmotik di dalam produk sebesar 140 atmosfir yang bisa menghambat pertumbuhan bakteri. Sebaliknya apabila nilai SWR di atas 64% maka akan rentan terhadap kristalisasi gula yang membuat tekstur SKM tersebut menjadi kasar.
Parameter mikrobiologi menyangkut kandungan mikroba yang berhubungan dengan keamanan pangan tidak berbeda dengan produk pangan lainnya seperti coliform, E. coli, Salmonella, Staphylococcus. Selain itu kandungan mould dan yeast juga penting untuk dikendalikan. Apabila kandungan mould/yeast melebihi spesifikasi maksimum yang diperbolehkan atau apabila gula yang dipakai mengandung gula pereduksi (gula tunggal), maka akan terjadi fermentasi selama penyimpanan yang menyebabkan terbentuknya gas (kaleng gembung). Selain itu gula pereduksi juga menyebabkan terjadinya reaksi Maillard sehingga warna SKM menjadi cepat tua (kecoklatan).
Parameter organoleptik yang penting adalah sandiness (tekstur kasar seperti berpasir). Sandiness terjadi apabila seeding laktosa tidak sempurna yang disebabkan oleh jumlah laktosa tidak tepat, butiran laktosa terlalu besar atau suhu seeding tidak tepat, bisa juga karena SWR yang terlalu tinggi (melebihi 64%) sehingga gula mengkristal.

H. KESIMPULAN
Dari hasil praktikum susu kental manis dengan dua formulasi berbeda, diketahui bahwa penambahan CMC sebanyak 2% pada susu evaporasi sebanyak 1,5 liter terlalu banyak sehingga mengakibatkan SKM menjadi sangat kental. SKM formulasi kedua memiliki rasa yang lebih manis, hal ini tentu dikarenakan jumlah gula pasir yang ditambahkan lebih banyak daripada SKM pada formulasi pertama.

I. DAFTAR PUSTAKA
• http://ala-rinarinso.blogspot.com/2009/04/susu-evaporasi.html
• www.wikipedia.org
• www.chem-is-try.org
• http://www.gapmmi.or.id
• http://mayong.staff.ugm.ac.id
• Winarno, F.G. 1997. Kimia Pangan dn Gizi. Jakarta: Penerbit Gramedia.
• Buckle, et al. 1987. Ilmu Pangan. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.