LAPORAN PRAKTIKUMTEKNIK PENGOLAHAN PANGAN

PENDINGINAN (COOLING)

Oleh:

Nalia Anggraini NIM. A1H008063

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIANPURWOKERTO

2010

I. PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Bahan pangan seperti telur, daging, ikan, sayur, maupun buah, tidak dapat

disimpan lama dalam suhu ruang. Masa simpan bahan pangan dapat diperpanjang

dengan disimpan pada suhu rendah, dikeringkan dengan sinar matahari atau panas

buatan, dipanaskan dengan perebusan, diragikan dengan bantuan ragi, jamur atau

bakteri, dan ditambah bahan-bahan kimia seperti garam, gula, asam, dan lain-lain.

(Menegristek, 2000).

Semua bahan hasil pertanian pada umumnya bersifat kamba (bulk), mudah

rusak (perishable) dan tidak tahan lama disimpan. Kegiatan yang dapat

memperpanjang masa simpan komoditas pertanian adalah pengeringan dan

pendinginan yang dapat dilaksanakan secara langsung atau dipadukan dengan

pengolahan bahan baku tersebut sehingga menjadi produk yang mempunyai daya

tahan simpan relatif tinggi. Untuk memudahkan proses transportasi dan distribusi

komoditas pertanian serta untuk menjaga supaya komoditas pertanian tersebut bisa

sampai ke tangan konsumen dengan selamat maka perlu dilakukan pengemasan.

Pengeringan, pendinginan dan pengemasan pada saat sekarang secara komersial telah

banyak dijumpai, tidak saja dalam usaha skala besar tetapi juga dalam usaha skala

kecil dan menengah.

Pengetahuan cara mengolah bahan pangan untuk memperpanjang masa

simpannya dapat digunakan oleh masyarakat yang tertinggal jauh dari pasar atau

untuk mengatasi kelebihan hasil panen. Hasil dan olahan bahan pangan tersebut dapat

digunakan untuk memenuhi kebutuhan keluarga atau diperdagangkan. Selain untuk

memperpanjang umur simpan, pengolahan atau pengawetan bahan pangan juga

dimaksudkan untuk menganekaragamkan pangan, meningkatkan nilai gizi, nilai

ekonomi, dayaguna, memperbaiki mutu bahan pangan, dan mempermudah pemasaran

dan pengangkutan.

Metabolisme jaringan hidup merupakan fungsi dari suhu di sekelilingnya.

Organism yang hidup memiliki suhu optimum bagi pertumbuhannya. Suhu tinggi

cenderung merusak pertumbuhan organisme. Suhu yang terlalu rendah cenderung

menghambat metabolism. Suhu rendah mendekati titik beku air, sangat efektif dalam

mengurangi laju respirasi. Suhu tersebut bermanfaat untuk penyimpanan makanan

dalam jangka pendek. (Desroiser, 1998).

Pemanasan dan pendinginan produk pangan. persentase makanan olahan yang

tidak menerima perlakuan panas dan pendinginan sejak memasuki pabrik sangat

kecil. Pindah panas merupakan unit operasi yang terlibat dalam pemanasan dan

pendinginan, sehingga memerlukan perhatian yang cukup ketika merancang proses

untuk pabrik pengolahan.

B. Tujuan

1. Memahami prinsip dasar pendinginan (cooling)

2. Mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi cooling

3. Mengetahui kalor yang dilepas pada proses pendinginan pada produk pangan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Menurut pengalaman diketahui bahwa penyimpanan bahan pangan pada suhu

rendah dapat memperpanjang daya simpan bahan pangan tersebut, sehingga

memungkinkan diadakannya saat pemasaran yang lebih menguntungkan. Penggunaan

suhu rendah sering diartikan sebagai suatu usaha penyimpanan dan bukan suatu usaha

pengawetan bahan pangan.

Ada dua cara penyimpanan pada suhu rendah yaitu pendinginan dan

pembekuan.

Pendinginan atau refrigerasi adalah proses pengambilan panas dari suatu

benda/bahan sehingga suhunya akan menjadi lebih rendah dari sekelilingnya. Bila

suatu medium pendingin kontak dengan benda lain misalnya bahan pangan, maka

akan terjadi pemindahan panas dari bahan pangan tersebut ke medium pendingin

sampai suhu keduanya sama atau hampir sama.

Suhu yang digunakan pada pendinginan masih berada di atas titik beku bahan

(-2 sampai -100 C), sedangkan pada pembekuan ada di bawah titik beku bahan (-12

sampai -400 C).

Pendinginan telah lama digunakan sebagai salah satu upaya pengawetan

bahan pangan, karena dengan pendinginan tidak hanya citarasa yang dapat

dipertahankan, tetapi juga kerusakan-kerusakan kimia dan mikrobiologis dapat

dihambat.

Proses pendinginan dapat penyebabkan beberapa pengaruh terhadap mutu

pangan, baik pengaruh yang diinginkan maupun pengaruh yang tidak diinginkan.

Pengaruh yang diinginkan antara lain menghambat pertumbuhan mikroba dan

kecepatan reaksi beberapa reaksi kimia dan biokimia, dan meningkatkan umur

simpannya dalam 2-5 kali setiap penurunan suhu 100C. sedangkan pengaruh yang

tidak diinginkan antara lain perubahan tekstur atau sering disebut dengan chilling

injury yang ditandai dengan memar atau terlihat busuk.

Pengertian pendinginan umumnya mengacu pada proses penurunan suhu

produk yang tidak mencapai titik bekunya. Pendinginan umumnya dilakukan pada

suhu -2 hingga -160C. sedangkan pembekuan adalah penyimpanan bahan pangan

dibawah titik bekunya, dimana melibatkan proses perubahan fase air dari cair menjadi

es dan Kristal es. Proses pembekuan dapat mencapai suhu hingga -18 hingga -400C.

Proses pendinginan dan pembekuan melibatkan proses pindah panas, dimana

panas dari bahan pangan dikeluarkan ke suatu media sehingga terjadi efek

pendinginan / pembekuan pada bahan pangan dan peningkatan suhu serta perubahan

fase dari media yang digunakan. Terdapat beberapa system untuk menurunkan suhu

produk, yaitu dengan cara kompresi mekanis, penyerapan amonia, evaporasi cairan

kriogenik, dan penggunaan es. Diantara metode diatas yang paling sering digunakan

adalah system kompresi mekanis. Pada system ini, panas dipindahkan dari ruangan

pendingin ke lingkungannya yang suhu nya lebih tinggi melalui pemakaian

refrigeran.

III. METODOLOGI

A. Alat

Timbangan digital

Refrigerator

Termometer

B. Bahan

Buah belimbing

C. Prosedur kerja

1. Mempersiapkan alat dan bahan

2. Menimbang berat bahan keseluruhan dengan timbangan digital

3. Menimbang berat stereform yang akan digunakan dalam pendinginan

4. Menimbang buah belimbing sebesar 10 gram

5. Memasukkan bahan ke dalam refrigerator

6. Mengukur suhu bahan, lingkungan, dan refrigerator pada awal, sebagai suhu

awal.

7. Mengukur suhu bahan, lingkungan, dan refrigerator setiap 30 menit selama 2

jam.

8. Menghitung kalor yang dilepas (Q) oleh bahan.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Massa buah keseluruhan : 291 gram = 0,291 kg

Berat styreofoam : 1,7 gram

cp : 2,01

Table 1. table pengamatan suhu untuk cooling.

Menit ke Suhu bahan (0C)Suhu lingkungan

(0C)suhu refrigerator (0C)

0 27 28 14

30 17 27 18

60 14 27 17

90 12 26 12

120 12 27 15

Grafik 1. Hubungan antara suhu bahan dengan waktu

0,0 30,0 60,0 90,0 120,00

5

10

15

20

25

3027

1714

12 12

waktu

suhu

Table 2. table perhitungan kalor yang dilepas dalam cooling

Menit ke Kalor yang dikeluarkan (Q = m . cp .

∆T)

0 8,19

30 5,26

60 5,85

90 8,19

120 7,02

Grafik 2. Hubungan antara suhu bahan dengan kalor yang dikeluarkan.

8,19 5,26 5,85 8,19 7,020

5

10

15

20

25

30

27

17

1412 12

Q

SUHU

B. Pembahasan

Proses pendinginan (refrigasi) adalah proses penyimpanan suhu rendah untuk

bahan dan produk pangan. Selama pendinginan, air yang terkandung di dalam bahan

pangan menurun suhunya, tetapi tidak sampai membeku. Proses pendinginan

umumnya dilakukan pada kisaran suhu 600F (160C) sampai dengan 280F (-20C).

Proses pendinginan dapat memperlama umur simpan produk yang mudah

rusak selama beberapa hari atau beberapa minggu. Hal ini karena pertumbuhan

mikroba pembusuk yang bersifat psikrofilik dapat terus tumbuh pada suhu refrigerasi

dan meyebabkan kerusakan. Secara umum, hampir semua bakteri patogen terhambat

pertumbuhannya pada suhu rendah.

Pemindahan panas dari ruangan pendingin ke lingkungan yang suhu nya lebih

tinggi, merupakan pendinginan dengan metode kompresi mekanik. Alat pendingin

rumah tangga yang menggunakan metode ini adalah kulkas, AC, atau cold storage.

Dalam metode ini digunakan refrigan sebagai media perantara untuk membawa panas

dari bahan sehingga menimbulkan efek pendinginan. Komponen-komponen utama

yang terdapat dalam sistem refrigerasi kompresi mekanis adalah a) evaporator,

b) kondenser, c) katup ekspansi, dan d) kompresor.

Fungsi dari masing-masing komponen refrigerator kompresor mekanis adalah

sebagai berikut,

a) Evaporator

Evaporator, berfungsi sebagai pengambil panas yang terdapat dalam ruangan

yang akan didinginkan. Di dalam evaporator, terjadi perubahan wujud refrigerant dari

cairan menjadi uap. Proses perubahan wujud refrigerant ini memerlukan energy yang

sangat besar yang diambil dari lingkungan dalam ruang refrigerator. Ketika proses

refrigerant terjadi, panas dari bahan pangan yang ada dalam ruang refrigerator akan

diambil.

b) Kondenser

Kondenser memiliki fungsi sebagai “ pembuang “ atau memindahkan panas

dari bahan ke lingkungan. Suhu dan tekanan dalam kondensor meningkat, sehingga

refrigerant akan melepaskan energi dalamnya ke lingkungan, dan mengalami

kondensasi (mengembun). Panas dari refrigerant akan dipindahkan ke medium lain

seperti air atau udara.

c) Katup ekspansi

Katup ekspansi merupakan komponen utama untuk mengendalikan laju air

refrigerant sehingga suplai refrigerant konstan. Katup ekspansi memisahkan antara

saluran yang bertekanan tinggi dan saluran bertekanan rendah. Saluran antara

kompresor dan katup ekspansi yang melalui evaporator memiliki tekanan yang tinggi.

Sebaliknya, di dalam saluran antara kompresor dan katup ekspansi yang melalui

evaporator memiliki tekanan rendah. Perbedaan tekanan ini akan menyebabkan

refrigerant yang berbentuk cair pada tekanan tinggi akan sangat mudah menguap pada

bagian evaporator. Keadaan mudah menguap tersebut dimanfaatkan untuk mengambil

panas dari lingkungan di dalam evaporator.

d) Kompresor

Kompresor berfungsi untuk meningkatkan suhu dan tekanan dari refrigerant

setelah keluar dari evaporator. Melalui proses kompresi (penekanan) suhu refrigerant

dapat ditingkatkan sehingga melebihi suhu disekelilingnya.

Sistem refrigerasi kompressi mekanis harus mampu memindahkan atau

membawa panas dari ruangan dimana bahan disimpan melalui media perantara.

Media perantara untuk pemindahan panas ini disebut dengan refrigerant, yaitu zat

yang mudah berubah wujud dari cair menjadi gas akibat menerima panas dari

lingkungannya. Oleh karena itu refrigeran umumnya memiliki titik didih yang jauh

lebih rendah dari pada air. Diantara zat yang sering digunakan sebagai refrigerant

adalah ammonia dan Freon. Namun penggunaan Freon, terutama Freon 12 (R12)

sekarang ini dibatasi karena merusak lapisan ozon.

Sifat refrigerant yang penting adalah memiliki titik didih yang rendah. Titik

didih refrigeran dapat berubah tergantung pada perubahan tekanan nya. Refrigerant

juga haru memiliki panas laten yang tinggi untuk menguap. Panas laten yang tinggi

pemting untuk efisiensi dan mempercepat proses pendinginan, karena denagn panas

laten yang tinggi, jumlah kalor yang dapat dipindahkan per satuan waktu akan lebih

banyak. Sifat-sifat refrigerant yang lain adalah (a) memiliki titik beku dibawah suhu

penguapan, (b) memiliki suhu kritis yang cukup tinggi agar wujud refrigran dapat

berubah wujud dan mengambil kalor lebih efisien, (c) aman, tidak korosif, dan stabil

secara kimiawi, (d) mudah terdeteksi jika terjadi kebocoran refrigerant, dan (e) harga

yang murah untuk keperluan industri.

Proses pembuangan panas dari bahan di dalam system refrigerasi /

pendinginan dengan metode kompresi mekanis berlangsung secara terus menerus

dengan mengikuti suatu siklus refrigerasi / pendinginan. Pergerakan refrigerant dari

satu bagian ke bagian yang lain akan menyebabkan perubahan fase dari cair ke uap

dan sebaliknya. Perubahan ini disebabkan adanya siklus perubahan tekanan dan suhu

yang mengakibatkan refrigerant dapat mengambil atau melepaskan panas.

Pada system pendinginan perlu terdapat beberapa parameter. Parameter ini

digunakan untuk mengetahui kemampuan dari mesin pendingin atau refrigerator.

Parameter yang sering digunakan adalah

a) panas yang dipindahkan dari produk ke refrigerant.

Jumlah panas yang berpindah dari bahan ke refrigerant dipengaruhi oleh

massa bahan pangan yang didinginkan, panas spesifik dari bahan pangan, dan

perubahan suhu yang diinginkan. Dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

Q = m . cp. ∆T

dimana : Q = jumlah panas yang dihilangkan (joule / BTU)

m = massa bahan pangan (kg)

cp = panas spesifik bahan pangan (joule/kg0C)

∆T = perbedaan suhu bahan (T0-T1), dimana T0 adalah suhu awal bahan,

dan T1 adalah suhu bahan setelah pendinginan.

b) beban pendingin.

Beban pendinginan adalah total energy panas yang harus dihilangkan untuk

mendapatkan penurunan temperatur yang diinginkan. Satuan yang umum digunakan

untuk menyatakan jumlah panas yang dipindahkan adalah ton refregasi, yaitu laju

pembuangan panas untuk membekukan 1 ton air selama 24 jam. Untuk air, panas

yang diperlukan untuk perubahan wujud dari cair ke es adalah 12.000 BTU/jam yang

dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

tonr=( H2−H1) M

12.000

Dimana M adalah berat refrigerant yang bersikulasi melalui system

refrigerator per satuan waktu.

c) laju refrigerant.

Perhitungan untuk menentukan laju refrigerant dapat dihitung dari beban

pendinginan dibagi dengan perubahan enthalpy dalam system evaporator.

v=bebanpendinginanH2−H1

d) panas dilepaskan condenser.

Dalam kondenser terjadi perubahan entalpi sebagai akibat kerja dari

kondenser untuk merubah fase refrigerant dari fase superheated ke fase cairan jenuh

pada tekanan tetap, yaitu sebesar H3-H1. Banyaknya panas yang dilepaskan oleh

refrigerant ke lingkungan dapat dihitung dengan persamaan

Qc = v (H3-H1)

e) panas yang diserap refrigerant di evaporator

Dalam evaporator terjadi perubahan entalpi sebagai akibat kerja dari

evaporator untuk mengubah fase refrigerant dari fase cair ke fase uap jenuh dengan

cara menyerap panas dari lingkungannya, yaitu sebesar H2-H1. Jumlah panas yang

diserap oleh refrigerant dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

Qe = v (H2-H1)

f) kerja pada compressor

Pada kompresor terjadi perubahan entalpi sebagai akibat kerja dari

peningkatan tekanan dari P1 ke P2, sehingga refrigerant berubah dari fase uap jenuh ke

fase super heated. Kompresor akan memberikan kerja dengan mengikuti garis entropi

konstan pada diagram mollier. Kerja yang diberikan oleh kompresor dapat dihitung

dengan persamaan sebagai berikut :

Qw=v (H3−H2 )

γ

Dimana : v = laju aliran refrigerant (J/detik)

H2 = entalpi refrigeran sebelum kompresi (J/kg)

H3 = entalpi refrigeran setelah kompresi (J/kg)

g) koefisien kinerja

Kegunaan suatu system refrigerasi kompresi mekanis adalah memindahkan

panas dari lingkungan yang bersuhu rendah ke lingkungan yang bersuhu tinggi.

Biasanya, jumlah panas yang dapat diserap oleh refrigerant di evaporator lebih besar,

dibandingkan dengan jumlah panas yang dapat diberikan oleh kompresor. Istilah yang

dipakai untuk menilai unjuk kerja suatu system refrigerasi ini adalah “coefficient of

performance” atao COP, yaitu perbandingan antara panas panas yang diserap oleh

refrigerant pada saat melewati evaporator dengan panas yang dipasok oleh

kompresor. Dapat dihitung dengan persamaan :

COP=( H2−H1)( H3−H2)

h) kerja yang diperlukan untuk mendinginkan

Kerja yang diperlukan untuk pendinginan dapat dinyatakan dengan persamaan

berikut :

P=(H2−H1 )M

γ COP

i) berat refrigerant yang bersikulasi

Berat refrigerant yang bersikulasi dalam system refrigerasi daapt dihitung dari

rasio antara kapasitas pendinginan per ton refrigerasi (12.000 BTU/jam) dengan

kapasitas pendinginan per satuan berat refrigerant (H2-H1) (BTU/lb atau Joule/kg).

Berat refrigerant = kapasitaspendinginanpertonrefrigasi

H2−H1

Prinsip dasar dari pendinginanKerusakan bahan pangan pada umumnya disebabkan oleh adanya proses

kimiawi dan biokimiawi, termasuk juga kerusakan yang dikerjakan oleh

mikroorganisme. Kecepatan reaksi dalam proses kerusakan tadi dipengaruhi oleh

suhu. Salah satu contoh terjadinya kerusakan lepas panen ialah masih berlangsungnya

respirasi setelah hasil-hasil tanaman dipanen. Proses metabolisme pasca panen yang

umumnya berupa proses respirasi, kecepatannya ditunjukkan dengan jumlah

karbondioksida yang dikeluarkan.

Pendinginan dapat memperlambat kecepatan reaksi-reaksi metabolisme.

Ketentuan umum menyatakan bahwa setiap penurunan suhu sebesar 180F kecepatan

respirasi akan berkurang setengahnya. Karena itu penyimpanan bahan pangan pada

suhu rendah dapat memperpanjang masa hidup dari jaringan-jaringan di dalam bahan

pangan tersebut. Hal ini disebabkan bukan hanya karena keaktifan resfirasi menurun,

tetapi juga karena pertumbuhan mikroorganisme penyebab kebusukan dan kerusakan

lain dapat diperlambat. Pendinginan tidak dapat membunuh mikroorganisme tetapi

hanya menghambat pertumbuhannya, oleh karena itu setiap bahan pangan yang akan

didinginkan terlebih dahulu harus dibersihkan. Untuk mencegah kehilangan air dan

memberikan kilap pada bahan yang didinginkan terutama buah-buahan, kulit buah

dapat dilapisi oleh malam (wax) atau parafin atau campuran malam dengan parafin.

Cara pendinginan

Terjadinya proses pendinginan adalah atas dasar hukum thermodinamika ke-

2 yaitu enersi dapat ditransfer dari benda yang berenersi tinggi ke benda yang

berenersi rendah. Pada dasarnya teknik pendinginan bahan pangan dapat dikerjakan

dalam 2 cara yaitu : secara alami (natural refrigeration) dan secara mekanis

(mechanical atau artificial refrigeration). Pendinginan secara alami dapat dilakukan

dengan menggunakan air dingin, es, campuran air dan es, larutan garam dan lain-lain,

sedangkan pendinginan secara mekanis dilakukan dengan menggunakan mesin-mesin

yang mengatur terjadinya siklus pergantian fase uap dan fase cair dari suatu zat

pendingin (refrigerant). Zat pendingin adalah suatu persenyawaan kimia yang

mampu menjadi penerima dan pembawa panas. Zat pendingin yang umum digunakan

adalah freon dan ammonia.

a) Pendinginan Secara Alami

Pendinginan secara alami telah lama dikenal dan cara ini dinilai efektif karena

untuk pencairan 1 lb es dibutuhkan panas sebanyak 144 Btu. Hal ini berarti, bahwa

bila 1 ton es mencair dibutuhkan panas sebesar 2000 (lb) x 144 Btu/lb = 288.000 Btu.

Besaran ini kemudian dipakai untuk menyatakan kapasitas pendinginan, yaitu

pendinginan dikatakan mempunyai kapasitas 1 ton bila dalam 24 jam dapat menyerap

panas sebesar 288.000 Btu atau sebesar 12.000 Btu/jam.

Pendinginan dengan es dapat dilakukan dengan mudah, tidak memerlukan

peralatan khusus dan biayanya cukup murah. Kontak antara bahan yang akan

didinginkan baik yang berupa padat atau cair dengan es dapat dilakukan secara

langsung atau tidak langsung. Untuk ikan misalnya dapat dilakukan secara langsung

dengan cara menempatkan ikan bersama es dalam satu wadah. Yang tidak langsung

dilakukan dengan cara menempatkan bahan di dalam wadah yang berbeda dengan

wadah es, kemudian disimpan dalam suatu ruangan tertutup.

Lama kelamaan es akan mencair dan untuk pencairan tersebut dibutuhkan

panas yang diambil dari bahan yang didinginkan. Pendinginan dengan es tidak dapat

mencapai suhu kurang dari 00C atau 320F. Agar suhu yang dicapai dapat lebih rendah

dapat digunakan larutan garam. Larutan garam yang digunakan untuk kepentingan

pendinginan disebut brine dan dapat terdiri dari garam dapur atau kalsium khlorida.

Garam NaCl sering digunakan bila suhu yang dibutuhkan tidak lebih rendah dari 4

atau 50F. Di samping itu harganya murah dan tidak korosif asalkan larutannya bebas

dari udara dan konsentrasi yang digunakan tinggi. Sifat-sifat yang dibutuhkan dari

larutan garam sebagai media pendingin ialah :

tidak korosif,

mempunyai titik beku yang rendah,

mempunyai panas spesifik yang tinggi,

mudah didapat

dan harganya murah.

Sebenarnya tidak ada garam yang mempunyai sifat-sifat yang sempurna untuk

kepentingan ini, namun NaCl dan CaCl2 cukup memuaskan. Pada umumnya semakin

tinggi konsentrasi larutan garam akan semakin rendah titik bekunya. Larutan garam

yang digunakan untuk kepentingan pendinginan harus tidak korosif. Sifat korosif

biasanya berkaitan dengan keasaman yang diakibatkan masuknya udara ke dalam

larutan garam, misal karena adanya kebocoran dalam saluran. Supaya hal ini tidak

terjadi, maka :

a). Alat-alat yang digunakan jangan dibuat dari kombinasi dua logam yang

berbeda. Dua logam yang berbeda seperti Cu dan Fe bila kontak dengan larutan

garam akan menghasilkan aliran listerik. Dengan demikian logam yang satu akan

mengalami korosi lebih cepat dari yang lain.

b). Harus dihindari penggunaan logam-logam yang mempunyai kemurnian

yang berbeda. Hal ini juga dapat menghasilkan peristiwa elektronik bila kontak

dengan larutan garam.

c). Harus dihindari penggunaan logam dalam larutan yang mengandung

bagian-bagian dari logam tersebut.

d). Harus dihindari terjadinya kebocoran aliran listerik dalam sistem. Sistem

pendinginan dengan larutan garam mempunyai kebaikan dan kelemahan. Karena

diperlukannya alat-alat tambahan dari alat -alat yang dipakai dalam sistem kompresi

langsung seperti : tangki untuk wadah larutan garam, pompa, koil dan penghantar

panas yang lain, maka investasi mulamula cukup besar. Meskipun demikian, sistem

ini mempunyai keuntungan antara lain : suhu yang dikehendaki dapat dikontrol secara

teliti, zat pendinginnya mudah di dapat dan murah serta tidak membahayakan

makanan bila terjadi kebocoran.

Salah satu sistem pendinginan dengan menggunakan larutan garam yang

sering digunakan adalah sistem sirkulasi. Pada sistem ini, larutan garam yang ada di

dalam tangki didinginkan dengan koil ekpansi dari sitem mekanis. Setelah larutan

garam mencapai suhu yang dikehendaki dialirkan melalui pipa ke bahan yang

didinginkan yang umumnya berupa cairan (missal air susu).

Setelah digunakan untuk mendinginkan, larutan garam kemudian dialirkan

kembali ke tangki semula untuk didinginkan kembali. Siklus tersebut dapat dilakukan

berulang. Dalam sistem ini tidak terjadi akumulasi larutan garam dalam tangki,

sehingga merupakan sistem kontinyu. Bila pompa untuk mensirkulasikan larutan

garam berhenti, maka pendinginan juga akan berhenti. Perubahan suhu larutan setelah

dipergunakan untuk pendinginan berkisar antara 5 sampai 80F.

Cara lain untuk melaksanakan pendinginan alami ialah dengan menggunakan

es kering (CO2 padat atau dry ice). Es kering adalah hasil samping dari berbagai

industri seperti industri alkohol secara fermentasi. Setelah gas CO2 dimurnikan,

kemudian dikompresikan sehingga dapat dicairkan. Dengan mengekspansikan CO2

cair tadi akan terbentuk bunga es (snow) yang dapat dipres berbentuk balok atau

kubus.

Penggunaan es kering sebagai bahan pendingin sudah dilakukan sejak tahun

tigapuluhan dan sekarang banyak digunakan dalam pengangkutan es krim bahkan di

negar-negara maju sering dipakai untuk perlengkapan truk pendingin yang

mengangkut berbagai bahan makanan. Penggunaan es kering ini sangat fleksibel dan

dapat digunakan untuk keperluan dengan kapasitas kecil. Karena suhu yang dicapai

dapat sangat rendah, maka penggunaan es kering harus hati-hati. Bila kontak dengan

anggota tubuh dapat membekukan darah, oleh karena itu dalam bekerja dengan es

kering harus selalu memakai sarung tangan.

b) Pendinginan Secara Mekanis

Pendinginan mekanis dapat dikerjakan dengan sistem kompresi mekanis atau

sistem absorpsi. Sistem kompresi mekanis merupakan sistem yang banyak dipakai.

Dasar pendinginan dengan cara ini adalah terjadinya penyerapan panas oleh zat

pendingin pada saat terjadi perubahan fase dari fase cair ke fase uap. Komponen

suatu sistem pendinginan mekanis terdiri dari evaporator, kompresor, kondensor dan

katup pengembangan.

Zat pendingin akan melalui jalur sistem di atas dan mengalami perubahan fase

dari cair menjadi uap dan sebaliknya. Mula-mula zat pendingin yang berupa cair akan

mengalir ke bagian evaporator dan zat pendingin ini akan menyerap panas dari bahan

yang disimpan pada bagian evaporator sehingga zat pendingin berubah menjadi

bentuk uap. Keluar dari evaporator, uap zat pendingin akan masuk ke kompresor dan

ditekan sehingga uap zat pendingin mengalami peningkatan tekanan dan suhu.

Selanjutnya uap zat pendingin tersebut masuk ke kondensor dan terkondensasi.

Sebagai media pendingin di bagian kondensor dapat digunakan air atau udara

disekitarnya.

Di bagian kondensor ini, uap zat pendingin akan memindahkan panasnya ke

media penukar panas (air atau udara) sehingga zat pendingin akan berubah wujud dari

uap ke cair dan langsung ditampung pada suatu tangki penampung zat pendingin.

Siklus zat pendingin akan berlangsung secara terus menerus.

Faktor-faktor Yang Berpengaruh Pada Pendinginan

pengaturan suhu ruang pendingin yang sesuai sangat penting, karena

penyimpangan suhu dari suhu yang dikehendaki dapat merusakkan komoditas yang

disimpan. Terjadinya fluktuasi suhu dalam ruang pendingin dapat menyebabkan

terjadinya pengembunan air pada permukaan komoditas yang didinginkan sehingga

dapat mengakibatkan pertumbuhan jamur dan proses pembusukan. Keadaan tersebut

dapat dihindari bila isolasi ruang pendingin tersebut benar-benar baik, alat-alat

refrigerasi mencukupi dan perbedaan antara suhu koil evaporator dan suhu ruangan

tetap kecil. Agar bahan yang akan

didinginkan segera mencapai suhu pendinginan optimum yang diinginkan, maka

sebaiknya dilakukan suatu proses pendinginan pendahuluan (pre cooling) baik

dengan menggunakan udara dingin, air yang diberi es, es batu dan pendinginan

vakum.

kelembaban udara dalam ruang pendingin perlu diatur, karena dapat

mempengaruhi daya awet dan kualitas bahan yang didinginkan. Bila udara di dalam

ruang pendingin terlalu kering (RH-nya rendah) maka air dari bahan yang ada di

dalam ruang pendingin akan menguap untuk mencapai keseimbangan. Hal ini akan

mengakibatkan bahan yang disimpan menjadi layu (misal sayuran dan buah-buahan)

dan kulit buah akan keriput. Sebaliknya bila udara di dalam ruang pendingin terlalu

lembab (RH-nya tinggi), akan terjadi pengembunan uap air pada permukaan bahan

dan hal ini akan merangsang pertumbuhan jamur. Untuk membantu stabilitas

kelembaban ruang pendingin harus diusahakan perbedaan suhu koil evaporator dan

komoditas yang didinginkan tetap kecil.

Kematangan sayuran, buah-buahan dan komoditas pertanian lain yang akan

didinginkan.

Mutu baik, bebas dari lecet kulit, memar, busuk dan kerusakan-kerusakan

lain. Memar dan kerusakan-kerusakan mekanis bukan hanya menyebabkan bentuk

dan rupa komoditas menjadi kurang menarik, tetapi juga memberikan kesempatan

bagi mikroorganisme pembusuk untuk masuk ke dalam dan merusak bahan, sehingga

bahan menjadi lebih cepat busuk. Kerusakan mekanis dapat juga menyebabkan

kehilangan air. Buah yang memar bila disimpan di ruang dingin akan mengalami

penyusutan empat kali lebih besar daripada buah yang utuh.

Kerusakan-kerusakan yang Terjadi Dalam Proses Pendinginan

Penggunaan suhu rendah untuk mengawetkan bahan pangan tanpa

mengindahkan syarat-syarat yang diperlukan oleh masing-masing bahan pangan

dapat mengakibatkan kerusakan-kerusakan seperti :

a). Kerusakan suhu rendah (chilling injury)

Dilihat dari faktor penyebabnya Chilling injury ada beberapa macam yaitu:

- Daya tahan dinding sel. Pendinginan dapat menurunkan daya tahan dinding sel

terhadap serangan mikroorganisme, sehingga bila terdapat luka atau cacat atau lecet

sedikitpun pada bahan pangan yang akan didinginkan, maka luka akan cepat sekali

menjalar ke bagian-bagian lain.

- Perubahan warna (discoloration). Perubahan warna dapat terjadi, di bagian luar

ataupun di bagian dalam bahan pangan berkisar antara coklat sampai hitam.

Perubahan warna ini akan cepat terlihat setelah bahan tersebut dikeluarkan dari alat

pendingin, sedangkan pewarnaan di dalam jaringan (buah) dapat dilihat jika buah

tersebut dipotong.

- Burik-burik bopeng (pitting). Kerusakan jenis ini disebabkan oleh kelembaban

udara yang rendah disekitar bahan yang didinginkan. Sebagai akibatnya terjadi

pengeringan bahan, sel-sel bahan rusak dan jaringan bahan akan kelihatan cekung dan

transparan.

- Pertukaran bau dan aroma. Di dalam ruang pendingin yang diisi lebih dari satu

macam komodtas, maka kemungkinan terjadinya pertukaran bau dan aroma sangat

besar. Sebagai contoh dapat dikemukakan bahwa apel tidak dapat didinginkan

bersama-sama dengan seledri, bawang merah ataupun kubis.

b). Kerusakan oleh bahan pendingin.

Amonia adalah salah satu jenis zat pendingin yang umum digunakan dalam

pendinginan sayuran dan buah-buahan. Jika amonia ini sampai masuk ke dalam ruang

pendingin misalnya karena ada kebocoran pada pipa zat pendingin, maka akan terjadi

perubahan warna pada bagian luar bahan pangan yang didinginkan berupa warna

coklat atau hitam kehijauhijauan.

Data yang diperoleh dari praktikum bisa dikatakan kurang valid, karena pada

sata pengukuran, waktu yang digunakan tidak 120 menit, pada saat pengukuran

terakhir, hanya berselang 15 menit setelah pengukuran sebelumnya. Hal ini

dikarenakan waktu yang sudah malam, sehingga diputuskan untuk mengurangi waktu

pengukuran.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Pendinginan atau refrigerasi adalah proses pengambilan panas dari suatu

benda/bahan sehingga suhunya akan menjadi lebih rendah dari sekelilingnya. Bila

suatu medium pendingin kontak dengan benda lain misalnya bahan pangan, maka

akan terjadi pemindahan panas dari bahan pangan tersebut ke medium pendingin

sampai suhu keduanya sama atau hampir sama.

Faktor-faktor yang berpengaruh pada pendinginan adalah:

pengaturan suhu ruang pendingin yang sesuai

kelembaban udara dalam ruang pendingin

Kematangan sayuran, buah-buahan dan komoditas pertanian lain yang akan

didinginkan.

Mutu baik, bebas dari lecet kulit, memar, busuk dan kerusakan-kerusakan

lain.

Jumlah panas yang berpindah dari bahan ke refrigerant dipengaruhi oleh

massa bahan pangan yang didinginkan, panas spesifik dari bahan pangan, dan

perubahan suhu yang diinginkan. Dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

Q = m . cp. ∆T

dimana : Q = jumlah panas yang dihilangkan (joule / BTU)

m = massa bahan pangan (kg)

cp = panas spesifik bahan pangan (joule/kg0C)

∆T = perbedaan suhu bahan (T0-T1), dimana T0 adalah suhu awal bahan,

dan T1 adalah suhu bahan setelah pendinginan.

Dari praktikum diperoleh data :

Menit ke Suhu bahan (0C)Suhu lingkungan

(0C)suhu refrigerator (0C)

0 27 28 14

30 17 27 18

60 14 27 17

90 12 26 12

120 12 27 15

Dan nilai Q :

Menit ke Kalor yang dikeluarkan (Q = m . cp .

∆T)

0 8,19

30 5,26

60 5,85

90 8,19

120 7,02

B. Saran

Waktu dari pelaksanaan praktikum, mungkin bisa dibuat lebih awal, sehingga

praktikan akan mempunyai waktu yang sesuai untuk melakukan pengamatan,

sehingga data yang diperoleh lebih akurat dan lebih valid.

DAFTAR PUSTAKA

Rachmawan, obin. 2001. Pengeringan,,pendinginan dan pengemasan komoditas pertanian. Jakarta : SMK Pertanian.

Adnan, Mochamad. 1988. Pendinginan Dan Pembekuan Bahan Makanan. Yogyakarta : Pusat Antar Universitas Pangan Dan Gizi Universitas Gadjah Mada,

Priyanto, Gatot. 1988. Teknik Pengawetan Pangan. Yogyakarta : Pusat Antar Universitas Pangan Dan Gizi Universitas Gadjah Mada,