Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

23
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014 http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 1/23 PENDINGINAN & PEMBEKUAN

Transcript of Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

Page 1: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 1/23

PENDINGINAN

&PEMBEKUAN

Page 2: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 2/23

KONDISI SUHURENDAH• Reaksi biokimiawi dalam buah dan sayur lambat  

deradasi bahan lambat• Pertumbuhan mikroba lambat  !embusukan mikroba

terhambat

•  Masa sim!an !an"an #kesearan# lebihlama• Perubahan karakteristik bahan da!at di"aa

serendah$rendahnya   sedikit ter"adi!erubahan sensori akibat akti%itas enimdan mikroba' kandunan nutrisiter"aa(sedikit berubah

Biasanya tidak memerlukan bahan!enawet   di!erse!sikan sebaai) #

Page 3: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 3/23

PENDINGINAN (COOLING)

• Penyim!anan bahan !anan di atas suhu!embekuan *$+ sam!ai ,- o./

• 0emari es umumnya 1 2 3 o.• Umur sim!an bebera!a hari(minu

terantun "enis bahan

PEMBEKUAN (FREEZING)

• Penyim!anan bahan !anan !ada suhubekunya

• Air murni membeku !ada - o.4 bebera!amakanan tidak membeku !ada $ + o. ataudibawahnya  !enaruh kandunan attertentu dalam bahan

• Pembekuan yan baik  $ ,+ sam!ai $+5

PERBEDAAN PENDINGINAN DANPEMBEKUAN

Page 4: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 4/23

CONDENSER

COMPRESSOR

EXPANSI

ONVALVE

EVAPORATOR

a

b

6

d

e

MEKANISME

Page 5: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 5/23

Page 6: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 6/23

KURVA HUBUNGAN ANTARA SUHUDAN WAKTU SELAMA PEMBEKUAN

Pelepasan panas

sensibel air 

Supercooling 

Pelepasan panas laten

Suhu eutectic 

Panas

sensibel es

Page 7: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 7/23

A-S

• Produk atau bahan !anan didininkan sam!ai suhu di bawah titikbeku 78  *berantun "enis bahan/4 denan !ene6ualian air murni4selalu di bawah - o.9

• Pada titik :4 air teta! 6air4 walau!un di bawah titik beku9 Ge"ala ini

disebut sebaai kondisi lewat dinin4 biasanya ,- o. di bawah titikbeku9

• Periode lewat dinin di!enaruhi oleh "enis bahan dan ke6e!atan!enambilan !anas9

S-B

• :uhu meninkat se6ara 6e!at sam!ai titik beku ketika kristal es

mulai terbentuk dan !anas laten kristalisasi dile!askan9•  ;umlah inti kristal yan terbentuk di!enaruhi oleh ke6e!atan

!indah !anas9 Pindah !anas tini menhasilkan se"umlah besarinti kristal9

Page 8: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 8/23

C-D

• :aat sebaian solut men"adi lewat "enuh dan menkristal9

• Panas laten kristalisasi dile!askan dan suhu meninkat9

D-E

• Kristalisasi air dan solut berlan"ut9

• <aktu total yan di!erlukan4 t84 ditentukan berdasarkanke6e!atan !enambilan !anas9

B-C

• Panas dile!askan dari bahan !anan9

• Panas laten diambil dan es terbentuk4 teta!i suhu teta!ham!ir konstan9

•  =itik beku turun akibat !eninkatan konsentrasi solut !ada

6airan yan tidak beku9 :aat tersebut sebaian kristal esterbentuk9

Page 9: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 9/23

E-F

• :uhu 6am!uran air$es turun sam!ai suhu !embeku*freezer /9

• :ebaian air teta! tidak membeku !ada saat suhu yan

diunakan !ada !embekuan komersial9• Pro!orsi es yan terbentuk berantun !ada "enis dan

kom!osisi bahan !anan dan suhu !enyim!anan9

• Misalnya4 !ada suhu !enyim!anan $+- o. !ersentase es!ada dain kambin sebesar 31>4 !ada ikan sebesar

?,>4 dan !ada albumin telur sebesar ?@>9

Page 10: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 10/23

KURVA PEMBEKUAN CEPAT DANLAMBAT

Page 11: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 11/23

Page 12: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 12/23

*,/

*@/*+/

Page 13: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 13/23

Contoh 1

:ayuran sear didistribusikan denan menunakan trukber!endinin9 =otal waktu yan di!erlukan hina sam!ai!asar adalah 53 "am9 itunlah "umlah !anas yan harusdile!askan4 "ika sayuran sear *ka!asitas !anas 54-+ k; k$, o.$,/ beratnya @ ton4 suhu !endinin + o.4 suhu sayur !adasaat sia! dimasukkan ke dalam truk adalah 1 o.4 dan !anasres!irasi sayuran !ada kisaran suhu ini adalah -4-@1 ; detik $, k$, !"!#

Panas yan da!at dihitun adalah !anas sensibel untukmenurunkan suhu dari 1 o. men"adi + o.C

,  m .! F= *@--- k/ *54-+ k; k$, o.$,/ *1 2 +/ o.

@4,3- k;Panas res!irasi yan ditimbulkan sayuranC

+  m Hres!  *@--- k/ *-4-@1 ; detik$, k$,/ *, k;(,--- ;/

*53 "am/ *@-- detik("am/ ,34,55 k;

Panas yan harus dihilankanC ,  +  @4,3- ,34,55

154@+5 k;

Page 14: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 14/23

W!$t% P&'#&$%!n

<aktu yan di!erlukan untuk menurunkan suhu daribahan !anan dari suhu awalnya ke suhu di bawah titikbeku yan diininkan di baian !usatnya

Pentin diketahui untuk disain !roses !embekuan4antara lain untuk mem!erkiran ukuran sistem dan

e%aluasi beban re8rierasi<aktu yan di!erlukan untuk membekukan bahan sanatterantun berbaai 8aktor4 yaitu *a/ ukuran dan bentukbahan4 *b/ kondukti%itas !anas bahan4 *6/ luas bahantem!at ter"adinya !indah !anas4 *d/ koeJsien !indah!anas !ermukaan dari medium4 *e/ !erbedaan !anas

antara bahan dan media !embeku4 *8/ "enis !enemasyan diunakanPerhitunan waktu !embekuan !ada kenyataannya6uku! sulit9 al ini disebabkan adanya !erbedaan suhu!embekuan dan la"u !embentukan kristal es !ada baianyan berbeda dari bahan dan ter"adinya !erubahandensitas4 kondukti%itas !anas4 !anas "enis4 dan

di8usi%itas !anas bahan selama !enurunan suhu

Page 15: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 15/23

Perkiraan waktu !embekuan denan menunakanmetode waktu$suhu dikembankan oleh Plank

<aktu e8ekti8 !embekuan dideJnisikan sebaai waktuyan di!erlukan untuk menurunkan suhu bahan darisuhu awal ke suhu tertentu yan diininkan !ada titik!usat bahan yan diana! !alin lambat mele!skan

!anasAsumsi yan dikembankan PlankC

• :eluruh air dalam bahan !anan berada !ada 8aseair !ada awal !embekuan

• Kehilanan !anas sensibel diabaikan

Pindah !anas ter"adi se6ara lambat dalam kondisisteady state

• Pembekuan tidak memenaruhi bentuk bahan *bulat4silinder4 kubus4 dsb9/

•  =erda!at hanya satu suhu !embekuan

Kondukti%itas !anas dan !indah !anas dari bahankonstan *tidak di!enaruhi oleh !enurunan suhu

Page 16: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 16/23

<aktu !embekuan bahan !anan berbentukkubusC

 =8  *detik/ waktu !embekuan0 *m/ !an"an kubush *<m$+K $,/ koeJsien trans8er !anas !ermukaan78  *

o./ titik beku bahan !anan

7a *o./ suhu medium !embekuan

*; k$,/ !anas laten kristalisasiL *k m$@/ densitas bahan !anan *m/ tebal !enemasank, *<m$,K $,/ kondukti%itas !anas !enemasan

k+ *<m$,K $,/ kondukti%itas !anas daerah bekuAnka dan +5 meru!akan 8aktor9 Bentuk atau dimensi bahanyan lain memerlukan 8aktor yan berbeda yan mewakili "arakterdekat dari !usat ke !ermukaan bahan !anan  + dan 3 untuk

bentuk lem!en *slab/4 5 dan untuk bentuk silinder4 dan +5untuk bentuk bulat

Page 17: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 17/23

Contoh

Potonan kentan berbentuk kubus denan sisi 1 6mdikerinkan denan 6e!at menunakan blast freezer !adasuhu $5- o. denan koeJsien trans8er !anas !ermukaan @-<m$+K $,9 ;ika titik beku kentan adalah $, o.4 dan

densitasnya ,,3- km$@

4 dualah waktu !embekuan tia!kubusnya9 A!abila kubus tersebut dikemas dalam kardusberukuran +- ,- ,- 6m4 hitunlah waktu !embekuannya9Diketahui bahwa tebal kardus ,41 mm4 kondukti%itas !anaskardus -4- <m$,K $,4 kondukti%itas !anas kentan +41 <m$,K $, dan !anas laten kristalisasi +45 ,-1 ; k $, !"!#

 =an!a !enemasanC

+53 detik 55menit

*+45 ,-1/,,3-$, 2 *$5-/

-4-1

,

@-- -4-1+

+5 +41

t8  

Page 18: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 18/23

Bahan dikemas dalam kardus4 sehina membentuklem!en setebal ,- 6mC

*+45 ,-1/,,3-$, 2 *$5-/

-4,+

,

@--4--,

1-4- -4,+

3 +41

t8  

+15+4?5 detik 4- "am

Page 19: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 19/23

S*!t Ko+,!t* B!h!n

P!n,!nAir murni !ada tekanan , atm umumnya memeku !ada -o.4 sedankan air dalam bentuk larutan membeku dibawah - o.:i8at !enurunan titik beku larutan dikenal sebaai si8at koliati8larutan  di!enaruhi oleh "enis !elarut dan tekanan udara

Penurunan titik beku larutan untuk !elarut air !adatekanan atmos8erC

di manaCm molalitas *mol solut(,--- !elarut/ =Ao  titik beku !elarut murni *untuk air - o. atau

K/R konstanta as 34@,5 ; mol$,k$,

!anas laten !embekuan4 k; k$, *untuk air

@@1 k; k$,/BMA  berat molekul !elarut

Page 20: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 20/23

Bila titik beku larutan diketahui4 maka 8raksi mol air dalam

larutan tersebut da!at dihitun denan !ersamaanC

Contoh

:uatu adonan es krim memiliki kom!osisiC ,-> butterfat 4,+> solid non-fat   *1541> dari solid non-fat adalahlaktosa/4 ,1> sukrosa4 -4++> stabilizer 4 dan +43> air9Bera!akah !enurunan titik beku es krim tersebutO

 !"!#

Asumsikan bahwa hanya ula *laktosa dan sukrosa/ yanmem!unyai e8ek menurunkan titik beku larutan

BM sukrosa BM laktosa @5+ mol$,

raksi ula -4,1 -4,+*-4151/ -4+,15

raksi air -4+3

Page 21: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 21/23

Konsentrasi ula dalam air -4+,15(-4+3 -4@5@, ula( air  @5@4, ula(,--- air

m

@5@4,(@5+ mol ula

,--- air ,4--@ m

 F=8  *34@,5 ; mol $,K $,/

*+@/+

*,3 mol$,/

*,4--@ mol k$

,/

*,---/*@@1/ ;k$, 

@@4@? K 

Page 22: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 22/23

Contoh.Buah anur diketahui memiliki kadar air 354>4 titikbeku *=8 / $,4-3 o. dan !anas laten */ --@ ; mol $,9

itunlah bera!a 8raksi mol airnya

 !"!#

--@ ; mol$,34@,5 ; mol$, K $,

, , Q +@ K  +,4+ K 

ln A

ln A 

$-4-,11A  -4?3+ *8raksi mol air yan terda!at dalam buah anur/

Page 23: Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014

http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 23/23

TERIMA KASIH