Susu: Produksi, Pengolahan, dan Gizi di Amerika Serikat
Latar Belakang
Susu adalah minuman yang kaya gizi yang dihasilkan oleh berbagai mamalia, paling umum sapi perah. Di Amerika Serikat dan banyak negara industri, susu sapi mentah diolah sebelum dikonsumsi. Pengolahan menyesuaikan tingkat lemak, memenuhi dengan vitamin esensial, dan menghilangkan bakteri berbahaya. Selain diminum, susu berfungsi sebagai dasar untuk mentega, krim, yogurt, keju, dan banyak produk susu lainnya.
Sejarah
Minum susu kemungkinan dimulai dengan domestikasi kambing dan domba di dataran Iran sekitar 9000 SM, diikuti oleh sapi di yang kini Turki dan bagian Afrika pada tahun 7000 SM. Yunani kuno dan Romawi sudah memproduksi keju, dan minuman ini menyebar di Eropa di abad-abad berikutnya.
Sapi diperkenalkan ke Amerika Serikat pada tahun 1600-an. Sebelum Revolusi, produk susu terutama di samping peternakan. Pada tahun 1790, kota-kota seperti Boston, New York, dan Philadelphia meminta pasokan yang lebih besar, memicu impor Holstein-Friesians (1795), Ayrshires (1822), dan Guernseys (1830).
Industriisasi membawa teknologi pengolahan baru. Pada tahun 1856, Gail Borden mematenkan metode vacuum-heat untuk susu kental, yang kemudian dikomersialkan pada tahun 1861. Susu kental Borden digunakan oleh pasukan Uni selama Perang Sipil, mempopulerkan produk ini. Pada tahun 1863, perawatan panas Louis Pasteur untuk anggur melandasi dasar pasteurisasi susu, yang diadopsi luas di Amerika Serikat pada akhir abad kesembilan belas.
Botol kaca susu muncul pada tahun 1884 ketika Dr. Henry Thatcher mematenkan Common Sense Milk Jar, dilapisi dengan cakaran kertas lilin. Desain ini menjadi standar industri hingga tahun 1950-an, ketika kardus kertas lilin menggantikan botol.
Pada tahun 1990, produksi susu Amerika Serikat mencapai sekitar 148 miliar lb (67,5 miliar kg), setara dengan 17,2 miliar gallon (65,1 miliar liter). Sekitar 37 % dijual sebagai susu cair dan krim, 32 % sebagai keju, 17 % sebagai mentega, dan 8 % sebagai es krim dan dessert beku, dengan sisanya didistribusikan sebagai susu bubuk atau kaleng.
Jenis Susu
Variasi susu bervariasi menurut kandungan lemak, metode pengolahan, atau ras sapi yang menghasilkannya. U.S. Food and Drug Administration (FDA) menetapkan standar federal, yang banyak negara bagian adopsi. Sebelum tahun 1998, susu utuh mengandung ≥ 3,25 % lemak, susu rendah lemak 0,5–2,0 %, dan susu non lemak < 0,5 %. Sejak tahun 1998, susu 2 % diberi label “reduced-fat,” sementara 1 % dapat “low-fat.” Krim ringan mengandung ≥ 18 % lemak; krim kental ≥ 36 %.
Klasifikasi pengolahan termasuk pasteurisasi (dirawat panas untuk membunuh bakteri), homogenisasi (partikel lemak didistribusikan secara seragam), dan vitamin-fortified (ditambahkan vitamin A dan D). Di Amerika Serikat, mayoritas susu ritail pasteurisasi, homogenisasi, dan fortified.
Susu Grade A, diproduksi dalam kondisi sanitasi yang ketat, mencakup ~90 % susu Amerika Serikat. Susu Grade B hanya cocok untuk produk manufaktur seperti beberapa keju. Susu sertifikasi memenuhi standar yang lebih tinggi dan mendapatkan harga prima.
Susu spesial—seperti susu cokelat, Golden Guernsey, atau All-Jersey—seringkali mendapatkan harga yang lebih tinggi karena rasa yang lebih baik atau kandungan lemak yang lebih tinggi.
Produk susu konsentrat termasuk susu avir, susu kental, dan susu bubuk, yang menghilangkan jumlah air yang meningkat dari susu cair.
Bahan Baku
Komposisi susu sapi rata-rata: 87,2 % air, 3,7 % lemak, 3,5 % protein, 4,9 % laktosa, 0,7 % abu. Sapi Jersey biasanya menghasilkan 85,6 % air dan 5,15 % lemak. Perubahan musim, diet, dan variasi ras mempengaruhi angka ini.
Fortifikasi: sebagian besar susu rendah lemak dan non lemak mengandung 400 IU vitamin D per quart dan 2.000 IU vitamin A.
Proses Manufaktur
Susu adalah komoditas yang mudah rusak, jadi pengolahan dilakukan secara lokal di dekat peternakan. Berikut adalah ringkasan langkah demi langkah.
Pengumpulan
- Sapi perah disusui dua kali sehari menggunakan mesin susu vakum mekanis. Susu berjalan melalui pipa baja tahan karat atau kaca ke tangki bulk pendingin di sekitar 40 °F (4,4 °C).
- Truk tangki bulk pendingin mengumpulkan susu dari peternakan dalam beberapa jam, mengambil sampel untuk rasa, suhu, dan volume.
- Di pabrik pengolahan, susu ditimbam dan dipompa ke tangki pendingin melalui selang baja tahan karat atau plastik yang fleksibel.
Pemisahan
- Susu mentah melewati clarifier atau separator—cincin konis memutar susu, menghilangkan debu dan bakteri. Separator juga memisahkan lemak dari susu non lemak. Beberapa pabrik menggunakan standardizer-clarifier untuk mengatur kandungan lemak, mengalihkan lemak berlebih untuk produksi krim atau mentega.
Fortifikasi
- Vitamin A dan D ditambahkan oleh pompa peristaltik yang secara akurat mencerna konsentrat yang diperlukan.
Pasteurisasi
- Susu (utuh, non lemak, atau standar) memasuki pasteurizer. Metode high-temperature, short-time (HTST) paling umum memanaskan susu ke 161 °F (72 °C) selama 15 detik. Produk lain memiliki pengaturan waktu/suhu tertentu. Sensor suhu memastikan kepatuhan; jika tidak, susu di-circulate untuk pemrosesan ulang.
Homogenisasi
- Susu panas yang telah pasteurisasi ditekan ke 2.500–3.000 psi (17.200–20.700 kPa) dan dipaksa melalui mikro-terowongan, mengurangi ukuran partikel lemak dan mencegah pemisahan krim.
- Susu kemudian didinginkan dengan cepat ke 40 °F (4,4 °C) untuk mempertahankan rasa.
Kemasan
- Susu dipompa ke kardus kertas yang dilapisi atau botol plastik dan ditutup. Di Amerika Serikat, sebagian besar susu ritail dikemas dalam botol plastik satu-galon (3,8 liter) dengan stempel tanggal “sell-by.”
- Susu yang telah dikemas dikirim dalam truk pendingin ke pusat distribusi dan kemudian ke toko, di mana ditampilkan di lemari pendingin.
Pembersihan
- Sistem clean-in-place (CIP) harian membersihkan peralatan dengan pelarut dan air, memelihara kondisi sanitasi di seluruh permukaan baja tahan karat.
Kontrol Kualitas
Grade A Milk Ordinance FDA menetapkan standar sanitasi untuk produksi dan pengiriman antar negara bagian. Persyaratan komposisi dan keamanan dijelaskan dalam USDA's Agricultural Handbook 52. Pengujian mencakup kandungan lemak, total padatan, efektivitas pasteurisasi, sisa antibiotik, dan lainnya.
Masa Depan
Preferensi konsumen untuk susu rendah lemak telah meningkat selama dua dekade terakhir. Penjualan mentega diproyeksikan akan menurun, sementara yogurt rendah lemak dan susu reduced-fat diproyeksikan akan tumbuh. Saat populasi Amerika Serikat meningkat, konsumsi susu cair secara keseluruhan seharusnya meningkat.