Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan

8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan

1/25

Pendinginan dan

Pembekuan HasilPertanian

Agus Suyanto


2/25

*Rumah es yang terletak di area bersaljuumum digunaan sebagai tempatpenyimpanan dingin sebelum ditemukannya

lemari pendingin.*Di daerah pegunungan beriklim subtropika,penyimpanan susu di luar rumah masih

digunakan sebagai cara pengawetan.


3/25

*Pendinginan buatan dibuat pertama kaliditunjukkan pada tahun 1748 dini!ersity o" #lasgow oleh $illiam %ullen.

*Pada tahun 18&', (li!er )!ans *+-pertama kali merancang mesin pendingin.

*esin pendingin pertama dibuat oleh/acob Perkins pada tahun 1804.

*/ohn #orrie *+- mebuat mesin pembuates berdasarkan rancangan (li!er )!anspada tahun 1844.


4/25

*Pengawetan sayuran melalui pembekuancepat ditemukan tahun 12. Produkmakanan beku mulai dikenal.

*3emari pendingin untuk keperluan rumahtangga dibuat pada di antara tahun 14&.

*Produk makanan beku memasyarakat.


5/25

*14, pengawetan sperma denganpendinginan oleh tim peneliti yangdipimpin %hristopher Polge

* Pengawetan dengan pendinginan dilakukan

terhadap sel, jaringan, dan organ* (rgan besar seperti hati, ginjal, dan

jantung hanya didinginkan, tidak

dibekukan.* uspensi darah, sperma, sel telur, dan

jaringan lunak dapat dibekukan


6/25

*Cryogenics %abang ilmu "isika dan keteknikanyang mempelajari cara mendinginkan danpeman"aatan dingin.

*Cryopreservation 5eknologi pengawetan sel, jaringan, atau embrio menggunakan pendinginanhingga suhu di bawah titik beku air.

*Cryonics Pengawetan tubuh manusia dan hewandengan tujuan dihidupkan kembali di masa yangakan datang. Cryonics bukan merupakanmainstream dari cryobiology .


7/25

*Pembekuan sebagai cara pengawetan* uhu dingin menurunkan kecepatan reaksi kimia dalam bahan

yang diawtkan

* Pembekuan mengurangi jumlah air berbentuk cairan yangdibutuhkan mikroba perusak bahan yang diawetkan

*uhu dingin6pembekuan menurunkan akti!itas perusakanbahan yang diawetkan

* uhu dingin hanya menghambatpertumbuhan mikroba perusak bahan

yang diawetkan, tidak membunuhnya


8/25

1.Perubahan metabolic seperti penguapan,ethylene, tekstur dan aroma

2.Pertumbuhan dan pengembangan3.Transpiration4.acat

!."erusakan Physiologis#.$usuk% pertumbuhan mikroba


9/25

1. +ir coolingAir cooling menggunakan suhu pendingin lebih dari &'dengan debit udara 1!&m3()am. *etode pendinginan aircooling dapat digolongkan men)adi+

a.oom coolingoom cooling biasanya menggunakan ruang dengan insulasiyang dilengkapi dengan alat pendingin. -mumnya digunakanuntuk berbagai macam produk segar tapi kurang eekti untuksegera memindahkan field heat produk

Penerapan metode pendinginan room cooling adalah untukproses pendinginan produk pada skala kecil maupun besar


10/25

b. Air orced coolingPada pendinginan air orced cooling, udara pendingin

didorong dengan kipas. -dara bersirkulasi dengan kecepatan

tinggi /!0& lebih cepat dibanding room cooling. Penggunaan

air orced cooling harus dengan pengontrolan H yang

berkisar antara &0. *etode pendinginan ini eekti untukproduk yang dikemas


11/25

2. ydrocoolingPada pendinginan hydrocooling, panas produk dipindahkanmelalui media air. *etode ini banyak digunakan untuk sayuran

untuk mempertahankan tekstur dan kesegaran daun dan

dapat digunakan sekaligus untuk membersihkan produk

dimana dapat dicampur dengan klorin sebagai disinectant."elemahannya adalah sering ter)adi mechanical injury dan

hanya bisa digunakan untuk komoditi yang tidak sensiti

terhadap air. Hydrocooling untuk sayur biasanya dilakukan

setelah dikemas.


12/25

*Pendinginan 5akum adalah salah satu metoda yang umumdigunakan untuk pra0pendinginan sayuran berdaun. 6ekpendinginan ter)adi akibat penguapan cepat se)umlah air daribahan yang akan didinginkan pada ruang bertekanan rendah.Panas laten yang dibutuhkan untuk penguapan tersebutdiambil dari produk itu sendiri sehingga ter)adi penurunan

panas sensibelnya dan sebagai akibatnya ter)adi penurunansuhu. Pendinginan 5akum sangat popular pada pra0pendinginan sayuran berdaun karena dua keunggulannya yangutama, yaitu la)u pendinginan cepat dan sebaran suhuseragam pada seluruh bahan 6ek pendinginan melalui panas

laten penguapan. *etode pendinginan 5akummerupakanmetod ependinginan yang paling cepat. Tekanan udara diruang pendinginnya berkisar 4.# mm Hg. *etode pendinginan5akum banyak diterapkan untuk mendinginkan sayuran daunseperti selada, kubis, 7ortel, lada, )amur, kembang kol.


13/25

*$erbagai metode digunakan dalam usaha penga7etan pangan,dan salah satu diantaranya adalah pembekuan. $eberapabahan pangan dapat dibekukan, dan pada keadaan bekugerakan sel akan berkurang sehingga menghambat reaksi

selan)utnya. "eputusan mengenai apakah suatu bahan panganperlu dibekukan atau cukup didinginkan, ditentukan oleh)enis bahan itu sendiri dan lama penyimpanan yangdiinginkan.


14/25

1. *etoda Pembekuan *ekanikPembeku -dara Sembur 8 Air blast freezer 9

Peembekuan mekanik menggunakan peralatan mekanik yangpermanen dan dapat beroperasi secara curah 8batch9 maupunkontinyu. Sistem rerigerasi yang diterapkan pada pembekumekanik biasanya adalah berdasarkan sistem kompresi uapdengan rerigeran reon 8amonia, 022, 0134a, dll9, atausistem absorbsi dengan sistem luida air0amonia.


15/25

1. Perbedaan utama antara pembeku mekanik denganpembeku kriogenik adalah pada sistem peralatan danrerigeran yang digunakan. erigeran atau :at kriogen yangpaling sering digunakan untuk pembekuan kriogenik adalahnitrogen cair *32- dan karbon dioksida *%(2- cair atau

padat2. Pembekuan kriogenik biasanya dilakukan dalam suatu

lemari pembeku atau ruang terinsulasi dan berlangsungsecara kontinyu.

3. Pembekuan kriogenik mengalami perkembangan yangsangat pesat pada dekade belakangan ini dan telahditerima dengan baik oleh industri pangan


16/25

4. "euntungan yang dapat diperoleh dari teknik pembekuan iniadalah siatnya yang dapat membekukan bahan pangansecepat dan sesegera mungkin hingga suhu ;1# o,

sehingga dehidrasi yang ter)adi selama proses pembekuan

pangan tersebut dapat ditekan hingga sekecil mungkin

!.


17/25

"eunggulan pembekuan kriogenik+

*Peralatan yang relati ringkas dan dapat beroperasi secara kontinyu,sehingga biaya modal relati rendah 8sekitar 3& dari biaya modalpembekuan mekanik9

*"ehilangan bobot karena dehidrasi sangat kecil, sekitar &.!8dibandingkan dengan 10 pada pembeku air blast9.

*Pembekuan ter)adi sangat cepat, sehingga memberikan perubahankarakteristik nutrisi dan sensori yang lebih kecil.

*Ter)adi pengeluaran oksigen selama proses pembekuan.

*=aktu >start0up? cepat dan tidak memerlukan 7aktu khusus untukmenghilangkan es yang beku 8derost9.

*"onsumsi energi lebih rendah

"elemahan pembekuan kriogenik+

*$iaya operasi relati tinggi, khususnya untuk penyediaan :atkriogen.

*"urang cocok digunakan untuk pembekuan sayuran hi)au berdaun8leay 5egetables9


18/25

3. *etoda Pembekuan "ombinasi 8*ekanik0"riogenik9

4. *etode pembekuan 5akum

*Pada pembekuan 5akum, penurunan suhu hingga titik beku

berlangsung sangat cepat dibandingkan dengan pembekuan

lempeng sentuh. Setelah titik beku la)u penurunan suhu

bahan selama pembekuan 5akum mengalami pelambatan

karena kebutuhan panas laten pembekuan air, yang )uga

tampak pada pembekuan lempeng sentuh. Suhu bahantampak lebih baik pada pembekuan 5akum dari pada

pembekuan lempeng sentuh se)ak a7al hingga akhir proses

pembekuan. "eseragaman suhu bahan penting dalam

mencegah migrasi air yang berpengaruh terhadap mutu hasil

pembekuan. @alam hal ini, terlihat bah7a pembekuan 5akumdapat diharapkan memberi hasil yang lebih baik terhadap

mutu bahan pangan hasil pembekuan tersebut


19/25

Pembekuan adalah salah satu cara untuk mengawetkan produk

pertanian atau produk pangan dan produk-produk lainnya untuk

selang waktu relatif lama sebelum dikonsumsi. Pada umumnya

pembekuan produk pangan menggunakan teknologi pembekuan

(refrigerant) konvensional berbahan pendingin amonia atau dimasa lalu menggunakan freon-CFC (chloroflurocarbon) yang

ternyata terbukti menjadi gas-gas penyebab kerusakan oon.

!eknologi pembekuan seperti ini juga telah ditemukan memiliki

kelemahan karena tingkat pendinginan yang kurang rendahsuhunya dan relatif tidak stabil sehingga tidak menjamin

keawetan produk pangan yang dibekukan


20/25

Pada penggunaan ammonia sebagai bahan pendingin" suhu

terdingin yang dapat dicapai untuk refrigeran produk pangan

yaitu antara -#$C sampai dengan -%& $C. 'kan tetapi tidak semua produk pertanian terutama sayuran dan buah-buahan dapat

dibekukan dengan mesin refrigerasi konvensional yang

memberikan kecepatan pembekuan yang rendah karena jika

produk semacam itu berada dalam ruang berisi udara dingin yangkering dalam waktu lama" maka air dalam sel-sel akan terdifusi

keluar. 'kibatnya" bobot produk berkurang demikian pula nilai

ekonominya.


21/25

riogenik (cryogenic) merupakan salah satu teknologi

pembekuan yang sebetulnya bukan tergolong ide yang baru.

etode pembekuan pada teknologi ini menggunakan gas yang

dimanfaatkan menjadi cairan (li*uid) misalnya nitrogen (+,)

dan karbon dioksida (C,). +itrogen cair sebagaimana telah

diketahui sejak lama" dipergunakan sebagai pembeku bahan-

bahan organik untuk keperluan penyimpanan dan ekstraksi bahan-bahan penelitian bidang biologi terapan. arbon dioksida

cair pun telah sejak lama dipergunakan untuk pengisi tabung

pemadam kebakaran.


22/25

+itrogen cair memiliki titik didih pada suhu -#/"0 derajat $C"

sedangkan karbon dioksida cair -/1 $C. Pada suhu yang lebih

tinggi dari suhu tersebut" nitrogen dan karbon dioksida akan

berbentuk gas volatil" sehingga umumnya nitrogen cair dan

karbon dioksida cair berada pada suhu lebih rendah daripada titik

didihnya. 2engan suhu yang sedemikian dingin" baik nitrogen

cair maupun karbon dioksida cair mempunyai kemampuanmembekukan bahan organik yang relatif lebih efektif daripada

pendingin berbahan amonia ataupun freon. 3untory" sebuah

perusahaan minuman di 4epang mengunakan metode cryogenic

ini sebagai metode baru untuk produksi minuman sehinggakualitas kesegaran minuman terjaga. 2alam kondisi suhu -#/ $C

buah dihancurkan menjadi tepung kemudian dibuat minuman.


23/25

Proses pembekuan cepat dilakukan dengan cara menyemprotkan

cairan kriogenik" dalam hal ini nitrogen cair" ke produk yang

diletakkan di rak dalam lemari pembeku. Produk dapat dibekukan pada suhu 5 ,66⁰ C atau 5 %66⁰ C dalam waktu singkat dan

dengan pemakaian nitrogen cair yang optimum. 2engan

kecepatan pendinginan yang tinggi dan waktu pembekuan yang

relatif singkat" maka proses difusi uap air dari sel dapat dikurangidan produk tidak banyak mengalami susut bobot. 7asil pengujian

menunjukkan bahwa lemari dapat berfungsi dengan baik dan

dapat membekukan produk dalam waktu relatif singkat sesuai

dengan yang diharapkan. ikroba pada produk yang dibekukan

dengan nitrogen cair dan disimpan dalam lemari pendingin" jika

semakin lama produk beku disimpan dalam lemari pendingin

semakin sedikit jumlah sel mikroba.


24/25

3istem refrigerasi kriogenik sebenarnya hampir mirip dengan

kompresi uap hanya saja kompresornya sampai ,66 bar" dan

dipasang secara seri. 8ntuk menghasilkan udara cair dalam jumlah yang besar sehingga dapat dihasilkan C " cair" "₂ ₂

+itrogen" 299.

egunaan udara cair namun udara cair juga memiliki sifat:: yang

merugikan ; berbahaya.


25/25

2i negara-negara maju" studi mengenai aplikasi teknologi

kriogenik untuk pembekuan produk pangan telah dimulai sejak

dekade #6-an.

Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan

Documents

Transcript of Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan