Sekarang ini, produk dairy dengan segala perkembangannya sudah menjadi produk yang populer dan dikonsumsi secara harian. Produk dairy dengan berbagai manfaat nutrisinya merupakan produk yang menjadi perhatian dalam ketahanan kualitasnya. Salah satu kandungan yang penting dalam mempertahankan kualitas produk dairy adalah protein. Oleh karena itu, produsen memiliki kewajiban untuk menganalisis dan menguji produknya sesuai dengan anjuran standar nasional produk. Tahukah Anda, ada dua metode yang dapat digunakan untuk menganalisis kandungan protein? Artikel ini akan menjelaskan Metode Kjeldahl dan Metode Dumas yang adalah dua metode yang dapat digunakan untuk menganalisis protein. Metode Kjeldahl terdiri dari tiga tahapan yang membutuhkan dua dan/atau tiga instrumen untuk pengujian yaitu instrumen destruksi, instrument destilasi dan titrasi. Sedangkan untuk metode Dumas hanya membutuhkan satu instrumen yaitu Dumas Analyzer.
Produk dairy merupakan bahan makanan yang berbasis susu atau terbuat dari hasil olahan susu, termasuk susu itu sendiri, krim, mentega, keju, yogurt, kefir, es krim, dan produk-produk olahan lainnya yang berbasis susu. Sedangkan susu itu sendiri adalah cairan yang berasal dari ambing ternak perah sehat dan bersih, yang diperoleh dengan cara pemerahan yang benar sesuai ketentuan yang berlaku dan kandungan alaminya tidak dikurangi atau ditambah sesuatu apapun, juga belum mendapat perlakuan apapun kecuali proses pendinginan.
Dalam mempertahankan kualitas, kandungan protein pada setiap produk dairy beragam dan bergantung pada jenis produk yang diproduksi. Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) nilai maksimum kandungan protein produk dairy yang dianjurkan dirangkum dan ditunjukkan pada Tabel 1 di bawah ini.
Susu dan produk olahannya |
Standard Mutu Kandungan Protein (N x 6,38) (%) |
Susu bubuk |
min. 32 |
Susu cair plain |
min. 2,7 |
Susu pasteurisasi |
min. 2,7 |
Minuman susu fermentasi |
min. 1,0 |
Minuman susu |
min. 1,0 |
Susu UHT (Ultrahigh Temperature) |
min. 2,7 |
Susu sapi segar |
min. 2,8 |
Susu kental manis |
min. 6,5 |
Susu cokelat bubuk |
min. 11,0 |
Yogurt |
min. 2,7 |
Pengujian kandungan protein dalam produk dairy perlu dianalisis guna memastikan nilainya sesuai dengan anjuran yang ditetapkan oleh standar nasional. Metode Kjeldah dan metode Dumas adalah metode yang digunakan dalam analisis protein suatu produk, termasuk protein dalam produk dairy. Secara detail, di bawah ini akan dijelaskan metode Kjeldahl dan Metode Dumas yang digunakan dalam analisis protein dalam produk dairy.
A. Metode Kjeldahl
Analisis protein dalam produk dairy sesuai dengan SNI dan AOAC dilakukan dengan menggunakan metode Kjeldahl, terdiri dari tiga tahapan yaitu destruksi, destilasi, dan titrasi. Ketiga tahapan ini dapat dilakukan dengan mudah, cepat dan akurat dengan penggunaan instrumen destruksi dan instrumen destilasi yang dilengkapi titrator.
Analisa protein pada produk dairy dengan menggunakan rangkaian instrumen metode Kjeldahl dapat dilakukan sebagai berikut:
1. Langkah Penggunaan Instrumen Destruksi (Digestion)
Sampel susu diaduk dengan menggunakan magnetic stirrer pada kecepatan yang diatur selama beberapa detik. Lalu sampel dimasukkan ke dalam test tube dan ditambahkan tablet katalis, asam sulfat pekat, dan hydrogen peroksida. Setelah itu instrumen destruksi dihubungkan dengan instrument pelengkap yaitu scrubber dan resirkulator untuk menetralkan gas beracun yang dihasilkan selama tahap destruksi. Destruksi sampel dilakukan selama beberapa menit dengan sistem ramping suhu yang disesuaikan dengan metode susu dan produk dairy.
2. Penggunaan Instrumen Destilasi dan Titrasi
Setelah tahapan destruksi dilakukan, hasil destruksi didinginkan, kemudian instrumen destilasi yang dilengkapi titrator, diatur dengan melakukan pemeriksaan otomatis pada sistem-menu. Distilasi sampel dilakukan dengan memerhatikan parameter H2O, H2SO4 (0,1 N) sebagai larutan titran, NaOH dan faktor protein. Dengan penggunaan instrumen, waktu yang diperlukan untuk tahap destilasi dan titrasi dapat dipersingkat dengan rata-rata waktu untuk satu analisa adalah 5 menit.
Rangkaian instrument metode Kjeldahl dapat di lihat pada Gambar 1 di bawah ini.
Gambar 1. Rangkaian Instrumen Metode Kjeldahl
B. Metode Dumas
Salah satu metode untuk menentukan protein atau nitrogen dalam susu yaitu metode pembakaran (combustion), metode ini lebih dikenal dengan nama metode dumas, yaitu metode kuantitatif dalam penentuan kadar protein dan total nitrogen pada suatu sampel yang didasarkan pada pembakaran sampel pada suhu tinggi dan pada tahap akhir diubah menjadi gas N2 yang nantinya ditangkap oleh detektor menjadi % nitrogen atau protein.
Gambar 1. Tahap Analisis pada Dumas Analyzer
Dalam analisisnya terdapat 3 tahapan pada instrumen yang ditunjukkan pada Gambar 1, tahapan tersebut dijelaskan sebagai berikut :
Tahap I Tahap Pembakaran:
Pada tahap ini sampel dibakar oleh oksigen murni pada suhu 1000oC sehingga menghasilkan gas nitrogen dioksida (NOx) , karbon dioksida (CO2) dan air (H2O).
Tahap II Tahap Reduksi dan Pemisahan:
Produk yang dihasilkan pada Tahap I akan dikumpulkan untuk mencapai kesetimbangan. Pada tahap ini, air dan karbon dioksida ditangkap dan gas nitrogen dioksida diubah menjadi molekul gas nitrogen (N2) dengan bantuan tembaga panas.
Tahap III Tahap Deteksi:
Sinyal akan dihasilkan dengan adanya thermal conductivity detector yang akan memunculkan nilai dari hasil analisa.
Gambar 2. Contoh Dumas Analyzer
Untuk pemilihan dan penggunaan Metode Kjeldahl atau metode Dumas, hal ini dapat disesuaikan dengan regulasi yang diakui dan kualifikasi analis. namun kedua metode tersebut merupakan metode yang direkomendasikan dan dapat digunakan dalam analisis protein pada produk dairy.
Referensi:
AOAC 991.20 Nitrogen (Total) in Milk; IDF 20, ISO 8968 Milk - Determination of nitrogen content
UNI EN ISO 14891, FIL-IDF 185, 2002 “Milk and milk products - Determination of nitrogen content
Standard Nasional Indonesia (SNI) Nomor 2970 Tahun 2020 tentang Susu Bubuk
Standard Nasional Indonesia (SNI) Nomor 8984 Tahun 2021 tentang susu cair plain
Standard Nasional Indonesia (SNI) Nomor 3951 Tahun 2018 tentang susu pasteurisasi
Standard Nasional Indonesia (SNI) Nomor 7552 Tahun 2018 tentang minuman susu fermentasi
Standard Nasional Indonesia (SNI) Nomor 8418 Tahun 2018 tentang minuman susu
Standard Nasional Indonesia (SNI) Nomor 3950 Tahun 2014 tentang susu UHT (ultrahigh temperature)
Standard Nasional Indonesia (SNI) Nomor 3141-1 Tahun 2011 tentang Susu segar – Bagian 1: Sapi
Standard Nasional Indonesia (SNI) Nomor 2971 Tahun 2011 tentang susu kental manis
Standard Nasional Indonesia (SNI) Nomor 3752 Tahun 2009 tentang susu cokelat bubuk