CHILLING (PENDINGINAN)Bab I. Pendahuluan

Chilling adalah unit operasi dimana suhu dari bahan dikurangi menjadi diantara -1’C sampai

8’C. Digunakan untuk mengurangi laju dari perubahan-perubahan biokimia dan mikrobiologikal

dan dapat memperpanjang umur simpan dari pangan segar dan yang telah diproses.

Menyebabkan perubahan yang minimal untuk karakteristik sensorik dan nutrisi dari bahan

pangan, sebagai hasilnya, bahan pangan yang didinginkan dirasakan oleh konsumen dengan

sangat baik, mudah untuk diolah/disiapkan, berkualitas tinggi dan ‘menyehatkan’, ‘natural’ dan

‘segar’.

Chilling sering dikombinasikan dengan unit operasi lainnya (contohnya: fermentasi atau

pasterisasi) untuk memperpanjang umur simpan dari makanan ringan olahan. Ada pengawetan

yang lebih besar disaat chilling dikombinasikan dengan kontol dari tempat penyimpanan

daripada yang menggunakan satu unit operasi. Bagaimanapun juga, tidak semua bahan pangan

dapat didinginkan dan tropis, subtropis dan beberapa suhu buah-buahan, seperti contoh, tidak

tahan terhadap chilling injury pada 3-10’C, diatas titik bekunya.

Bahan pangan yang didinginkan dikelompokkan kedalam tiga kategori menurut jarak suhu

penyimpanannya, yaitu:

1. -1’C sampai 1’C (Ikan segar, daging, sosis, daging asap, ground meats, dan ikan yang

dilapisi tepung roti)

2. 0’C sampai 5’C (Daging kaleng pasteurisasi, susu, krim, yogurth, salad siap saji, roti isi

atau sandwiches, produk yang dipanggang, pasta segar, sup segar, saos, pizza, kue kering,

dan adonan yang dipanggang)

3. 0’C sampai 8’C (Daging yang telah dimasak, pai ikan, daging curing yang dimasak atau

belum dimasak, mentega, margarin, keju padat, nasi yang telah dimasak, jus buah, dan

buah bertekstur lembut)

PENDINGINAN PRODUK SEGAR

Laju perubahan-perubahan biokimia menyebabkan mikroorganisme atau enzim meningkat

secara logaritmik yang terjadi secara natural dengan temperatur. Chilling dapat mengurangi laju

dari perubahan enzimatik dan mikrobiologikal dan memperlambat respirasi dari pangan segar.

Faktor-faktor yang mempengaruhi umur simpan produk segar yang disimpan pada suhu dingin :

- Tipe bahan pangan dan varitas/kultivar

- Bagian tanaman yang dipanen (bagian yang tumbuh lebih cepat mempunyai laju

metabolisme yang > dan masa simpan yang lebih singkat)

- Kondisi bahan ketika dipanen (ada tidaknya kerusakan mekanis atau kontaminasi

mikroba, tingkat kematangan)

- Suhu panen, penyimpanan, distribusi dan pemasaran

- RH tempat penyimpanan, dimana dapat mempengaruhi dehydration losses

Berdasarkan perubahan laju respirasinya selama penyimpanan, buah dibedakan atas

klimakterik dan non klimakterik. Jika suhu diturunkan hingga lebih kecil dati suhu optimum

maka terjadi perubahan yang tidak diinginkan pada buah dan disebut chilling injury. Perubahan

yang tidak diinginkan yang disebabkan oleh pendinginan daging sebelum rigormortis disebut

cold shortening. Pada proses pendinginan produk segar, maka perlu dilakukan penghilangan

panas baik panas lapang (sensible heat/field heat) maupun panas respirasi (respiration heat).

PENDINGINAN PRODUK OLAHAN

Penurunan suhu di bawah suhu minimum yang dibutuhkan mikroba untuk pertumbuhannya

akan memperpanjang waktu generasi mikroba atau memperlambat reproduksi. Berdasarkan suhu

pertumbuhannya ada 4 kategori mikroba :

- Thermofilik ( minimum : 30-40’C, opt : 55-65’C)

- Mesofilik (minimum 5-10’C, opt : 30-40’C)

- Psykrotropik (minimum <0-5’C, opt: 20’C-30’C)

- Psykopilik (minimum <0-5’C, opt: 12’C-18’C)

Pendinginan mencegah pertumbuhan mikroba termofilik dan sebagian besar mesofilik.

Mikroba utama yang terdapat pada produk pangan dingin adalah mikroba patogen yang dapat

tumbuh pada suhu < 5’C. Contoh bakteri yang dapat tumbuh pada suhu dingin dan bersifat

patogen :

- Aeromonas hydrophilia

- Yersinia enterocolitica

- Vibrio parahaemolyticus

- Listeria spp

- Bacillus cereus

- Escherichia coli

Masa simpan produk pangan olahan dingin ditentukan oleh:

- Type produk

- Tingkat destruksi mikroba atau inaktivasi enzim yang dihasilkan dari pengolahan

- Kebersihan selama proses pengolahan dan pengemasan

- Sifat barrier dari kemasan

- Suhu selama pengolahan, distribusi dan penyimpanan.

COOK-CHILL SYSTEM

Produk pangan dingin dikelasifikasikan berdasarkan resiko dikontaminasi oleh mikroba :

- Kelas 1 : produk pangan yang mengandung ingradien mentah seperti salad atau keju,

misalnya RTE (readyto eat) foods, bahan pangan mentah yang stabil pada suhu dingin

seperti daging, ikan dll).

- Kelas 2 : produk yang terbuat dari campuran ingradien yang sudah dimasak daningradien

mentah dengan resiko rendah

- Kelas 3 : produk yang dimasak dan kemudian dikemas

- Kelas 4 : produk yang dimasak setelah dikemas, termasuk Ready-to- eat-products-for-

extended- durability (REPFEDs) dengan umur simpan > 40 hari. Istilah REPFEDs juga

digunakan untuk : Refrigerated- pasteurised-foods-for-extended-durability).

Produk kelas 1, 2 dan 4 membutuhkan higenitas khusus untuk mencegah bakteri seperti

Listeria spp. Produk kelas 2 dan 3 membutuhkan “high care area” untuk memisahkan produk

pangan yang sudah dimasak selama persiapan. Cooked-chilled foods dimasak selama 30 menit,

didinginkan hingga suhu 3’C selama 90 menit dan disimpan pada suhu 0-3’C. Cook-pasteurised-

chill system : produk pangan yang panas diisi ke dalam kemasan fleksibel,kemudian divakumkan

sebagian untuk mengilangkan O2 dan dipasteurisasi pada suhu 80’C selamakemasan disealer

umur simpan 2-3 minggu. 10 menit diikuti pendinginan pada suhu 3’C

Bab II.

2.1 Gambar Alat

2.1.1 Mechanical (Compression-Expansion) Refrigerator

Gambar 1. Mechanical (compression-expansion) refrigerator

2.1.2 Cryogenic Chilling

Gambar 2. Cryogenic Chilling

2.2 Prinsip Kerja

2.2.1 Mechanical Refrigerators

Mechanical refrigerators mempunyai empat elemen dasar yaitu evaporator, kompresor,

kondenser, dan expansion valve. Didalam mesin pendingin mekanik refrigeran bersirkulasi dari

tangki  penampung menuju katup ekspansi, evaporator, kompresor, kondensor dan kembali lagi

ke tangki penampung. Selama bersirkulasi itu refrigeran berganti-ganti mengalami peristiwa-

peristiwa : melewati katup ekspansi, cairan dari tangki tekanannya turun dan memasuki

evaporator, sepanjang perjalanan didalam evaporator cairanbertekanan rendah itu menguap dan

menyerap panas dari setiap bendadisekelilingnya. Pada akhir evaporator semua refrigerant telah

berbentuk gas yang temperaturnya juga rendah. Gas ini kemudian masuk kedalam kompresor,

dimana gas itu dimanfaatkan hingga tekanannya naik.  Kenaikkan tekanan harus cukup tinggi

hingga titik kondensasi gas itu menjadi 35’C 40’C

2.2.2 Cryogenic Chilling

Kata kriogenik berasal dari bahasa Yunani yang berarti produksi pembekuan dingin, di mana

nitrogen cair (atau karbon dioksida) disemprotkan langsung pada bahan-bahan pangan berukuran

kecil seperti udang atau strawberry.

Kriogenik (cryogenic) merupakan salah satu teknologi pembekuan yang menggunakan gas

yang dimampatkan menjadi cairan (liquid) misalnya nitrogen (N2). Nitrogen cair memiliki titik

didih pada suhu -195,8 derajat Celsius, dengan suhu yang sedemikian dingin, nitrogen cair

mempunyai kemampuan membekukan bahan organik yang relatif lebih efektif daripada

pendingin berbahan amonia ataupun freon. Nitrogen cair merupakan satu dari beberapa

pendingin yang dapat kontak langsung dengan bahan pangan tanpa menyebabkan efek samping

seperti hambar dan tak berasa.

Pada saat sebelum pendinginan, bahan makanan dikondisikan berada pada suhu 0 derajat

Celsius (biasa disebut dengan fase precooling) yang kemudian disemprot dengan nitrogen cair.

Ketika nitrogen cair menyentuh permukaan makanan dan segera masuk pendidihan selaput tipis

dan terjadi transfer panas karena adanya perbedaan suhu yang cukup besar.

Nitrogen cair disemprotkan ke makanan untuk memberikan efek pendinginan. Pembekuan

dengan pencelupan bahan makanan dalam nitrogen cair umumnya dianggap sebagai metode

yang tidak efisien meskipun koefisien perpindahan panas tinggi di sekitar daerah titik didih. Hal

ini disebabkan oleh fakta bahwa koefisien perpindahan panas seratus kali lipat lebih rendah,

yaitu koefisien perpindahan panas ketika bahan makanan mengalami kontak dengan pendingin

cair menyebabkan mendidih sebagai akibat dari perbedaan suhu yang telalu ekstrim.

SINTESIS NITROGEN CAIR (LN2)

Nitrogen cair dapat disentesis dengan proses distilasi fraksinasi udara cair dengan tahap-tahap

sebagai berikut:

1. Proses Pengiriman Udara

Udara bebas dihisap oleh kompresor dan ditekan hingga 9.5 bar, didinginkan dengan

sweet cooling water, kemudian udara yang lembab dipisahkan dalam separator.

2. Proses Pemurnian Udara

Udara dialirkan ke refrigerator, didinginkan hingga 3 derajat Celsius, udara yg lembab

dipisahkan dalam water separator, dilewatkan ke molecular sieve adsorber, udara

dipisahkan sisa unsur air dan lainnya hingga hanya mengandung N2 dan O2.

3. Proses Pemisahan Udara

Udara dialirkan ke main heat exchanger (untuk pendinginan dan pencairan), O2 akan

megembun, lalu dialirkan ke menara fraksinasi, O2 akan turun kebawah dan N2 akan naik

ke atas. 

4. Proses Pencairan

Gas nitrogen dicairkan dengan pendinginan oleh O2 dan kemudian nitrogen cair (LN2)

ditampung dalam tangki.

DAFTAR PUSTAKA

Fellows, P. J. 2000. Food Processing Technology Second Edition. CRC press: United State

of America

Huda, Nila. 2011. Nitrogen Cair Sebagai Pembeku Makanan.

http://nilahuda.blogspot.co.id/2011/11/nitrogen-cair-sebagai-pembeku-makanan.html.

(Diakses: 12 December 2015)

Julianti, Elisa. 2013. Pengolahan Dengan Suhu Rendah.

https://elisajulianti.files.wordpress.com/2013/01/pengolahan-dengan-suhu-rendah-

compatibility-mode.pdf. (Diakses: 12 December 2015)

Mukodah, Roib. 2012. Prinsip Kerja Mesin Pendingin.

http://zackcliquer.blogspot.co.id/2012/04/prinsip-kerja-mesin-pendingin-mekanik.

html. (Diakses: 13 Desember 2015)

Nama Kelompok

1. ……………………………………………( )

2. ……………………………………………( )

3. ……………………………………………( )

4. ……………………………………………( )

5. ……………………………………………( )