Pending in An

5/27/2018 Pending in An

1/53

Pendinginan - Pembekuan


2/53

Pendahuluan

Pendinginan dan pembekuan merupakanteknologi pengawetan pangan yangdidasarkan pada pengambilan panas dari

bahan. Pengambilan suhu dari produk menyebabkan

suhu produk menurunpenundaan seluruh

perubahan yg dapat terjadi selamapenyimpananreaksi biokimia danperubahan akibat pertumbuhan mikroba

menjadi lambat atau menurun

umursim an an an


3/53

Keuntungan pendinginan dan pembekuanadalah perubahan karakteristik produk yg

dapat dijaga serendah-rendahnya. Perubahan sensoris akibat reaksi enzimatis

atau aktivitas mikroba sangat sedikit terjadi. Nutrisi produk dapat dipertahankan


4/53

Prinsip dasar penyimpanan pada

suhu rendah :

Menghambat pertumbuhan mikroba

Menghambat reaksi-reaksi enzimatis, kimiawidan biokimiawi


5/53

Perbedaan pendinginan dan

pembekuan

Pendinginan : proses pengambilan panas dariproduk pangan sehingga suhu produk

menjadi -1 sampai 8 oC Pembekuan : suhu produk diturunkan sampai

di bawah 0oC seperti -7 oC bahkan sampai -

40 oC. Pendinginan seringkali dikombinasikan

dengan proses pengawetan pangan yg lain,

seperti fermentasi, iradiasi, atau pasteurisasi


6/53

Pendinginan

Permintaan konsumen terhadap produk-produk yg didinginkan terus mengalami

peningkatan. Banyak bermunculan produk pangan siap saji

dan siap santap yg disimpan dalam kondisidingin dan konsumen hanya membutuhkansedikit persiapan sebelum dikonsumsi.


7/53

Tidak semua produk atau bahan pangansesuai diawetkan dengan pendinginan.

Buah-buahan tropis dan beberapa jenis buahsubtropis mengalami kerusakan akibatpendinginan (Chilling injury) jika disimpanpada suhu 3 10 oC.


8/53

Pengelompokan bahan dan

produk pangan berdasarkan

suhu pendinginanSuhu Jenis Bahan dan Produk Pangan

-1 sampai 1 oC Ikan segar, daging, sosis, daging

giling, dan daging asap

0 sampai 5 oC Daging kaleng pasteurisasi, susu,

krim, yoghurt, salad siap saji,

pasta, pizza, produk roti-rotian,adonan siap masak

0 sampai 8 oC Mentega, margarin, keju


9/53

Penurunan suhu di bawah suhu minimumyang dibutuhkan untuk pertumbuhan

mikroba memperpanjang waktu yangdibutuhkan mikroba untuk berkembang biaksehingga dapat mencegah perubahan akibatpertumbuhan mikroba


10/53

Tiga kelompok mikroba berdasarkan suhupertumbuhannya :

a. Termofilik, dengan kisaran suhupertumbuhan 35 55 oCb. Mesofilik, dengan kisaran suhu

pertumbuhan 10 40 oCc. Psikrofilik, dengan kisaran suhu

pertumbuhan -5 15 oC


11/53

Pendinginan mencegah pertumbuhanmikroba termofilik dengan sebagian besar

mikroba mesofilik Sejumlah mikroba psikrofilik mengakibatkan

kebusukan bahan dan produk pangan, tetapitidak ada yg bersifat patogen.

Pendinginan sampai suhu di bawah 5 7 oCmengakibatkan penundaan kebusukan olehmikroba dan mencegah pertumbuhan

mikroba patogen


12/53

Kerusakan akibat pendinginan

1. chilling injury penurunan daya tahan dinding sel terhadap

serangan mikroorganisme

Perubahan warna (discoloration). Terjadi di Luar-dalam BPcepat terlihat pada pengeluarandari alat pendingin dan Pemotongan.

Pitting. kelembaban udara rendah disekitar

bahan yang didinginkan.

terjadi pengeringanBP,sel-sel rusak jaringan terlihat cekungdan transparan.

Pertukaran bau dan aroma


13/53

1. Kerusakan oleh bahan pendingin.

amonia masuk ke dalam ruang pendingin(kebocoran)perubahan warna padabagian luar BP( coklat /hitam kehijauan).

proses pelunakan jaringan-jaringan bahan(misal buah).


14/53

3. Kehilangan air (pengeringan).

pada BP yang didinginkan (misal daging)tanpa dibungkus terlebih dahulu,

dibungkus dengan bahan pembungkus yangkedap uap air

pada saat membungkusnya masih banyakruang-ruang yang tidak terisi.


15/53

* Suhu; makin tinggi suhu, makin besar terjadi proses

pengeringan bahan.

* Kelembaban; makin rendah kelembaban, makin besar

terjadi proses pengeringan bahan.

* Kontak dengan atmosfer; pembungkusan mengurangi

pengeringan

* Perbedaan suhu bahan dan udara pendingin.* Kecepatan sirkulasi aliran udara; semakin cepat

semakin besar terjadinya proses pengeringan bahan.

Faktor yang mempengaruhi

pengeringan :


16/53

Pengeringan setempat dapat menimbulkankerusakan yang disebut Freeze burn yangterutama terjadi pada daging yang

didinginkan.


17/53

a. Denaturasi protein.

- pada bahan yg dibekukan.

-

air bebas yang membeku diikuti oleh air jenislain. Dengan demikian rantai-rantaipolipeptida protein akan saling

-

Thawing

air tidak dapat diabsorbsi

tekstur keras


18/53

1. Teknik Pendinginan

A. Pendinginan Hembusan Udara Dingin Proses pendinginan cepat sehingga cocok untuk

produk pangan yg sangat mudah rusak

Laju optimum 2-3 m/detik dibutuhkan untukmendinginkan bahan pangan yg tebal.

Laju pergerakan udara dingin yg tepat

dibutuhkan untuk meminimumkan waktu

pendinginan. Faktor lain yg harus diperhatikan kelembaban

udara yang relatif tinggi jika produk pangan yg

didinginkan tidak dikemas


19/53

Contoh alat pendinginan yg menggunakan teknik

ini adalah cabinet cooler dan alat pendingin dengan

sirkulasi udara tetap (fixed air cooler), chilling tunnel

Alat tersebut umumnya dilengkapi dengan rakberoda, nampan/rak, gantungan untuk meletakkanproduk.

Bisa sistem batch (cabinet cooler) atau kontinyu

(chilling tunnel)

Laju pergerakan udara bisa diatur sesuai kebutuhan


20/53

B. Ruang Pendingin Ruang pendingin digunakan untuk

menjaga suhu bahan atau produk tetaprendah, tetapi tidak cocok jika digunakanuntuk pendinginan cepat

Udara dingin biasanya dihembuskan daribagian atas ruang pendingin dan bergerakmenuju bagian bawah


21/53

c. Pendinginan Kriogenik Teknik pendinginan ini menghasilkan

proses pendinginan yg sangat cepat. Pengendalian laju pendinginan sangat

diperlukan untuk mecegah pembekuan Sesuai untuk mendinginkan produk yg

hangat Contoh : pencelupan pada nitrogen (N2)

atau CO2 cair


22/53

d. Pendinginan dengan Air (Hydrocooling)- Pendinginan dengan air digunakan terutama

untuk menghilangkan panas setelah pemanenanuntuk buah-buahan atau sayuran.

Pendinginan air dilakukan dengan cara

perendaman, penyemprotan, atau pencelupanpada air dingin.

Proses pendinginan dapat bersifat kontinyudengan waktu berkisar 20 40 menit.

Keuntungan : mecegah pembekuan, tidak terjadi

penyusutan berat, dan dapat memulihkan

produk yg layu


23/53

e. Pendinginan vakum Digunakan untuk sayuran berdaun yang

mempunyai permukaan luas dan jumlah airbebas yang tinggi, seperti selada. Tidak sesuai untuk produk atau bahan

pangan yang bervolume besar (bulk),tebal, dan mempunyai lapisan lilin.


24/53

Teknik pendinginan vakum didasarkan padaefek pendinginan akibat penguapan air padatekanan rendah.

Contoh : selada dapat didinginkan sampaisuhu 2-3 oC ketika kondisi vakum tercapai.

Beberapa produk tanaman pangan harus

disemprot dengan air sebelum didinginkanuntuk meminimumkan penyusutan berat. Pada teknik pendinginan ini penyusutan

berat sebesar 1% terjadi pada setiappenurunan suhu 5oC


25/53

Perubahan selama pendinginan

a. Perubahan karakteristik sensoriSelama pendinginan, produk pangan dapat

mengalami kehilangan air atau menyerap airsehingga terjadi perubahan tekstur danpenampakan.

Kehilangan air dapat menyebabkan penurunankerenyahan produk, perubahan warnamenjadi kusam pada produk unggas.


26/53

Produk gel seperti jeli atau puding sertayoghurt dapat mengalami sineresis selama

penyimpanan yaitu produk memisah danterbentuk lapisan air.Sebagian besar buah-buahan dan sayuran

segar mengalami penurunan aroma dan citarasa selama penyimpanan.

Sebagian besar perubahan aroma dan citarasa pada penyimpanan dingin disebabkan

karena aktivitas mikroba.


27/53

Perubahan tersebut seringkali dapatdideteksi, misalnya timbulnya bau asam oleh

pertumbuhan bakteri asam laktat, bauamoniak berkaitan dengan tumbuhnyaPseudomonas.

Biasanya kondisi penyimpanan dingindkombinasikan dengan pengemasanatmosfer termodifikasi dengan kadar oksigenrendah.


28/53

b. Perubahan Kimiawi

Secara umum, semakin rendah suhu ygdigunakan maka laju reaksi enzimatis akan

semakin lambat. Perubahan kimiawi yg terjadi selama

penyimpanan dingin bergantung pada faktor-faktor intrinsik di dalam produk seprti kadarair, aktivitas enzim, ketersediaan substrat,serta pH.


29/53

Faktor-faktor yg paling berpengaruhterhadap perubahan kimiawi dalam suatuproduk harus diketahui dan bersifat spesifik

untuk setiap jenis produk. Contoh : faktor penting yg menentukan mutu

daging segar adalah warna, yg dikehendaki

yaitu merah terang. Dengan mengaturkondisi yg mendukung oksimioglobin (bentukmioglobin yg berperan dalam pembentukanwarna merah) seperti kadar oksigen yg tinggi,maka kese aran tersebut da at di a a


30/53

Perubahan Mikrobiologis

Proses pembusukan mikroba bervariasitergantung pada jenis mikroba yg tumbuhpada bahan atau produk pangan.

Proses pembusukan menyebabkanperubahan karakteristik sensori produk ataubahan pangan.

Misalnya perubahan bau diakibatkan olehmetabolisme protein oleh mikroba, bau danrasa asam oleh mikroba yg memetabolisme

karbohidrat, pembentukan polisakarida yg


31/53

Ingat ya !!!!

Penyimpanan dingin tidak ditujukan untuk

mencegah pertumbuhan mikroba patogen Penggunaan suhu rendah ditujukan untuk

memperlambat kecepatan pertumbuhan mikroba. Pengaruh suhu rendah terlihat nyata jika suhu yg

digunakan mendekati suhu pertumbuhan minimum

mikroba.

Kombinasikan penyimpanan dingin dengan prosespengawetan yg lain, seperti pengaturan pH,penambahan pengawet, dan pengaturan Aw.


32/53

Termasuk proses pengolahan --> suhuproduk atau bahan pangan diturunkan dibawah titik beku, dan sejumlah air

berubah bentuk menjadi kristal es. Titik beku produk atau bahan pangan

adalah suhu ketika sejumlah kristal es

terbentuk dan mencapai kesetimbangandengan air disekitarnya.

Pembekuan


33/53

Sebelum kristal es terbentuk, inti kristales harus sudah terbentuk

Kecepatan pertumbuhan kristal

dikendalikan oleh kecepatan pindahpanas.

Kecepatan pindah massa (molekul airberpindah pada inti kristal dan solut

berpindah dari kristal es) tidakmempengaruhi kecepatan pertumbuhankristal.


34/53

Selama pembekuan terjadi peningkatanvolume, volume es 9% lebih besar darivolume air.

Peningkatan volume produk atau bahanpangan harus diprediksi.


35/53

tergantung pada faktor-faktorberikut :

1. Kadar air (kadar air yg tinggimenyebabkan perubahan volume ygtinggi)

2. Keteraturan susunan sel (BP nabatimempunyai ruang yg dapat menyeimbangipeningkatan volume akibat pembekuanakibatnya pengembangan volume tidak

terlalu nyata)3. Konsentrasi solut (konsentrasi yang tinggi

menurunkan titik beku)

4. Suhu pembeku (suhu pembekumenentukan umlah air tidak membeku


36/53

Metode Pembekuan

Alat pembeku (freezer) secara umumdikelompokkan :

a. Pendingin mekanis, mengunakan

refrigerant yg mengalami sikluspenguapan dan kompresi.Menggunakan udara dingin, cairandingin, atau permukaan dingin untuk

menghilangkan panas dari produk ataubahan pangan


37/53

b. Pembeku kriogenik (cryogenic freezer)

Menggunakan karbondioksida, nitrogen

cair, atau freon cair yg secara langsngkontak dengan bahan yg dibekukan


38/53

Pemilihan peralatan pembeku harusmemperhatikan faktor-faktor :

Kecepatan pembekuan yg diinginkan

Bentuk, ukuran, dan kemasan produkpangan

Cara pengoperasian : batch ataukontinyu, bergantung pada skala produksi

dan jenis produk

Proses pembekuan dapat


39/53

Proses pembekuan dapatdiklasifikasikan berdasarkan kecepatanpembekuan :

a. Pembekuan lambat, seperti ruangpendingin (cold storage) dan pembekuudara (still air freezer)

b. Pembekuan cepat (quick freezer) sepertipembeku hembusan udara (air blastfreezer) dan pembeku plat (platefreezer)

c. Pembekuan sangat cepat (rapid freezer)seperti fluidized bed freezer

d. Pembekuan ultra cepat (ultra rapid

freezer) seperti pembeku kriogenik

P b k d di i


40/53

a. Pembeku udara dingin(cooled air freezer)

1. Chest freezer

Bahan atau produk pangan dibekukanmenggunakan sirkulasi udara dingin

pada suhu -20 sampai -30 oC. Umumnya digunakan untuk

membekukan karkas daging.

Udara biasanya disirkulasikanmenggunakan kipas angin untukmendapatkan distribusi suhu yg lebihmerata, tetapi koefisien pindah panas

rendah


41/53

2. Blast Freezer

Udara dingin yg digunakan bersuhu -30sampai -40 oC dengan laju aliran 1,5

6,0 m/detik. Laju aliran yg tinggi dapat meningkatkan

koefisien pindah panas.

Pada sistem batch : dilengkapi rak untuk

meletakkan bahan , sistem kontinyu :menggunakan troli atau konveyor.

Lebih ekonomis karena dapatmembekukan produk atau bahan pangandengan berbagai ukuran dan bentuk.


42/53

3. Fluidized bed freezer

Suhu yg digunakan -25 sampai -35 oCdan dilewatkan melalui bahan yg

dibekukan dengan kecepatan 2-5m/detik

Ketebalan bahan yg dibekukan 2-13 cmyg diletakkan dalam bed conveyor atau

rak.Bentuk dan ketebalan bahan

menentukan kedalaman fluidized beddan kecepatan udara yg diperlukanuntuk fluidisasi

b P b k C i Di i


43/53

b. Pembeku Cairan Dingin(Cooled Liquid Freezer)

Salah satu teknik pembekuan denganmenggunakan cairan dingin adalahpembekuan pencelupan (immersion

freezing). Bahan atau produk pangan yg dikemas

dilewatkan menggunakan konveyormelalui propilen glikol, larutan garam,

gliserol, atau larutan kalsium klorida. Cairan yg digunakan tetap bersifat cair

selama proses pembekuan dan tidak

terjadi perubahan wujud

P b k P k Di i


44/53

c. Pembeku Permukaan Dingin(Cooled Surface Freezer)

Proses pembekuan terjadi karena produkatau bahan pangan kontak dengan alatatau permukaan dengan suhu rendah

Contoh alatnya : pembeku plat (platefreezer)

Pembeku plat terdiri dari satu seri plat dandalam plat tersebut refrigerant bersuhu -40

oC dipompakan. Produk atau bahan panganyg tipis seperti fillet ikan atau burgerdaging sapi, diletakkan satu lapis antaradua plat. Kontak antara plat danpermukaan bahan meningkatkan laju


45/53

d. Pembeku Kriogenik

Alat pembeku kriogenik mempunyai ciri-ciriterdapat perubahan wujud refrigerant ataukriogen ketika panas diserap dari bahan yg

dibekukan. Kriogen dikontakkan dengan bahan yg

dibekukan dan secara cepat mengambilenergi dari bahan yg dibekukan.

Energi yg diserap tersebut digunakan untukproses sublimasi atau vaporisasi. Akibatnyakoefisien pindah panas tinggi dan

pembekuan berlangsung sangat cepat.


46/53

Refrigerant yg sering digunakan adalahnitrogen cair dan karbondioksida padatatau cair.

Keduanya tidak berasa dan tidak berbau.


47/53

Pada proses pembekuan kriogenik, bahanatau produk pangan yg dikemas atau tanpakemasan bergerak pada ban berjalan

berlubang melalui terowongan. Bahan didinginkan menggunakan gas

nitrogen, kemudian dibekukan denganmenyemprotkan nitrogen cair.

Suhu kemudian dibiarkan mengalamikesetimbangan pada suhu ruangpenyimpanan -18 sampai 20 oC sebelumbahan dikeluarkan dari pembeku. Tujuanpendinginan menggunakan gas nitrogen


48/53

Perubahan Selama Pembekuan

Pengaruh utama pembekuan terhadapkualitas bahan atau produk panganadalah kerusakan sel yg diakibatkan oleh

pertumbuhan kristal es Pembekuan menyebabkan perubahan yg

kecil pada pigmen, cita rasa, ataukomponen-komponen nutrisi penting.


49/53

Daging mempunyai struktur berserat yglebih fleksibel yg mengalami prosespemisahan selama pembekuan tetapitidak mengalami pemecahan sehinggastruktur tidak banyak berubah.

Pada sayuran dan buah-buahan, struktursel lebih kaku sehingga lebih mudah rusak

oleh kristal es. Tingkat kerusakantergantung pada ukuran kristal es danlaju pindah panas.


50/53

Selama pembekuan lambat, kristal estumbuh pada ruang antar selmenyebabkan perubahan bentuk(deformasi) dan kerusakan dinding sel

didekatnya. Kristal es mempunyai tekanan uap air

yang lebih rendah dibandingkan di dalam

sel sehingga air berpindah dari dalam selmenuju kristal yg sedang tumbuh.

Akibatnya sel mengalami dehidrasi dansecara permanen mengalami kerusakan

akibat peningkatan konsentrasi solut.


51/53

Selama pencairan (thawing), sel tidakkembali ke wujud asalnya, baik bentukmaupun turgiditasnya. Tekstur produk

menjadi lebih lunak dan komponen-komponen sel mengalami pelapasan darisel-sel yg rusak.


52/53

Pada pembekuan cepat, kristal es ygterbentuk berukuran lebih kecil baik padaruang antar sel maupun dalam sel.

Akibatnya kerusakan sel secara fisik lebihrendah dan tidak terbentuk gradientekanan uap air sehingga dehidrasimenjadi rendah. Selain itu, tekstur atau

bahan pangan tetap tidak berubah. Akantetapi, laju pembekuan yg sangat tinggidapat menyebabkan kerusakan akibat

jaringan pecah atau retak.


53/53

Terima kasih.....

Documents

Pending in An