ULTRASONIK MEMBACA SEIRIS KEJU TANPA MENYENTUHNYA

Tekstur adalah jati diri sebuah keju: kekerasannya, kekenyalannya, cara ia meleleh. Pada keju susu, tekstur berasal dari struktur dalam yang rumit, jaringan protein susu yang telah dimatangkan dan terisi tetesan lemak serta air. Kebanyakan keju nabati dibuat dengan cara lain, dari pati, minyak kelapa, dan bahan pengental yang dibentuk menjadi gel, sering kali dengan sedikit atau tanpa protein. Konsumen terus menyebut tekstur sebagai alasan utama mereka tidak beralih.

Para penulis memaparkan taruhannya: keju susu mengeluarkan sekitar 24 kg setara CO₂ per kilogram, dibandingkan kurang dari 2,5 kg untuk bahan-bahan alternatif nabati yang umum, dan penjualan eceran keju nabati di AS tumbuh lebih dari 70% antara 2018 dan 2020. Namun memperbaiki teksturnya berjalan lambat. Uji standarnya, analisis profil tekstur, menekan sampel dua kali seperti dua gigitan, dan menghancurkannya. Menguji puluhan resep dengan cara itu memakan waktu dan biaya.

Mendengarkan menembus seiris keju

Wenjing Feng, Thomas Hazlehurst, dan Nik Watson dari Universitas Leeds dan National Alternative Protein Innovation Centre Inggris memakai ultrasonik terkopel udara: dua transduser saling berhadapan berjarak 125 mm, mengirim gelombang suara 100 kHz melalui udara dan menembus irisan, tanpa gel atau sentuhan. Menggeser keduanya di atas area 20 × 20 mm butuh sekitar satu menit dan menghasilkan dua citra: berapa banyak suara yang tembus, dan berapa lama waktu tempuhnya.

Mereka membeli 13 keju iris di supermarket Leeds — sembilan keju susu, dari Cheddar matang hingga mozzarella, Emmental, dan Red Leicester, serta empat keju nabati — dan memindai 119 irisan masing-masing tiga kali, sebelum menghancurkan sampel dari titik yang sama di alat penganalisis tekstur.

Dua pasang peta ultrasonik: bercak-bercak belang selebar beberapa milimeter pada Cheddar matang, bintik halus yang seragam pada irisan nabati, dan di bawahnya kurva tegangan–regangan keduanya.

Cheddar matang (atas) memperlihatkan domain akustik selebar beberapa milimeter; irisan nabati (tengah) berupa bintik-bintik seragam. Bawah: Cheddar meluluh lalu bertahan di dataran, irisan nabati memuncak lalu melunak. — Gambar 3, Feng, Hazlehurst & Watson (2026), arXiv:2610.19924.

Bercak dadih, gel yang seragam

Perbedaannya langsung terlihat. Pada Cheddar matang, suara yang ditransmisikan bervariasi sekitar 10 desibel dalam satu pemindaian, tersusun dalam bercak-bercak berukuran beberapa milimeter. Para penulis mengaitkannya dengan struktur Cheddar: partikel dadih yang menyatu, yang sambungannya lebih kaya protein dan lebih miskin lemak. Irisan nabati tidak memperlihatkan hal semacam itu — hanya bintik halus tanpa struktur — dan menyerap 15 hingga 20 desibel suara lebih banyak.

Uji tekan mengungkap perbedaan kedua. Cheddar matang naik hingga dataran sekitar 3,7 megapascal dan berubah bentuk seperti plastik lunak. Irisan nabati Cathedral City naik lebih tinggi, hingga sekitar 5,3 MPa, lalu melunak sepertiganya: gel yang kaku dan rapuh yang retak di bagian dalam. Irisan itu sebenarnya lebih keras daripada Cheddar.

Bukan lebih lembek — lebih sempit

Di seluruh produk, kekerasan rata-rata keju susu dan keju nabati kurang lebih sama. Yang berbeda adalah rentangnya. Kekerasan keju susu membentang dalam rentang 7,5 kali lipat, dari irisan Cheddar asap hingga Emmental; keempat produk nabati berada dalam pita tengah yang sempit, rentang 1,9 kali lipat. Tidak satu pun mencapai ujung lembut (mozzarella, Cheddar asap, Gouda keras) atau ujung keras (Emmental). Kesenjangannya, simpul para penulis, terletak pada rentang dan cara keju itu gagal menahan beban, bukan pada kekerasan rata-rata — pernyataan yang lebih tepat daripada “keju nabati lebih lembek”.

Tidak ada satu angka ultrasonik pun yang bisa melacak tekstur di antara produk yang begitu berbeda. Maka tim melatih sebuah jaringan saraf konvolusional ringkas untuk mengubah kedua citra langsung menjadi kurva tekan lengkap, saat pembebanan dan pelepasan beban.

Peta tekstur, dengan satu sudut kosong

Pada irisan yang belum pernah dilihatnya, jaringan itu mereproduksi kurva ketiga belas produk tanpa kalibrasi khusus untuk masing-masing. Mozzarella menjadi kegagalannya yang jelas: jaringan memprediksi kurva mirip Cheddar, melebih-lebihkan tegangannya sekitar 65%, karena tanda akustik mozzarella mirip dengan kebanyakan keju lain.

Tiga diagram sebar keju: kurva tekstur terukur, citra ultrasonik mentah, dan kurva yang diprediksi dari citra, dengan produk nabati berwarna hijau.

Peta tekstur yang dibangun dari kurva terukur (kiri), citra ultrasonik mentah (tengah), dan kurva yang diprediksi dari citra (kanan). Irisan nabati (hijau) membentuk kelompok mirip Cheddar dan kelompok terpisah mirip Emmental (Violife). — Gambar 6, Feng, Hazlehurst & Watson (2026), arXiv:2610.19924.

Saat diletakkan di peta, prediksi itu memulihkan gambaran utamanya. Tiga irisan nabati berada bersama Cheddar; Violife berada bersama Emmental, yang bentuk kurvanya sama; dan sudut lembut yang mirip mozzarella tetap kosong. Keterbatasannya jelas: satu kali pembelian di toko per produk, hanya irisan dari produk yang sudah pernah dilihat jaringan, dan tanpa uji leleh atau uji regang — justru di situlah keju nabati paling berbeda. Namun para penulis melihat uji satu menit tanpa sentuhan yang cocok untuk kendali mutu di lini produksi dan untuk menyaring resep-resep baru, sekaligus mengarahkan pengembang ke tekstur yang belum pernah dibuat siapa pun.