Upload
wahyufitriasantosa
View
256
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
1/25
Pendinginan dan
Pembekuan HasilPertanian
Agus Suyanto
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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.
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
3/25
*Pendinginan buatan dibuat pertama kaliditunjukkan pada tahun 1748 dini!ersity o" #lasgow oleh $illiam %ullen.
*Pada tahun 18&', (li!er )!ans *+-pertama kali merancang mesin pendingin.
*esin pendingin pertama dibuat oleh/acob Perkins pada tahun 1804.
*/ohn #orrie *+- mebuat mesin pembuates berdasarkan rancangan (li!er )!anspada tahun 1844.
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
4/25
*Pengawetan sayuran melalui pembekuancepat ditemukan tahun 12. Produkmakanan beku mulai dikenal.
*3emari pendingin untuk keperluan rumahtangga dibuat pada di antara tahun 14&.
*Produk makanan beku memasyarakat.
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
5/25
*14, pengawetan sperma denganpendinginan oleh tim peneliti yangdipimpin %hristopher Polge
* Pengawetan dengan pendinginan dilakukan
terhadap sel, jaringan, dan organ* (rgan besar seperti hati, ginjal, dan
jantung hanya didinginkan, tidak
dibekukan.* uspensi darah, sperma, sel telur, dan
jaringan lunak dapat dibekukan
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
6/25
*Cryogenics %abang ilmu "isika dan keteknikanyang mempelajari cara mendinginkan danpeman"aatan dingin.
*Cryopreservation 5eknologi pengawetan sel, jaringan, atau embrio menggunakan pendinginanhingga suhu di bawah titik beku air.
*Cryonics Pengawetan tubuh manusia dan hewandengan tujuan dihidupkan kembali di masa yangakan datang. Cryonics bukan merupakanmainstream dari cryobiology .
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
7/25
*Pembekuan sebagai cara pengawetan* uhu dingin menurunkan kecepatan reaksi kimia dalam bahan
yang diawtkan
* Pembekuan mengurangi jumlah air berbentuk cairan yangdibutuhkan mikroba perusak bahan yang diawetkan
*uhu dingin6pembekuan menurunkan akti!itas perusakanbahan yang diawetkan
* uhu dingin hanya menghambatpertumbuhan mikroba perusak bahan
yang diawetkan, tidak membunuhnya
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
8/25
1.Perubahan metabolic seperti penguapan,ethylene, tekstur dan aroma
2.Pertumbuhan dan pengembangan3.Transpiration4.acat
!."erusakan Physiologis#.$usuk% pertumbuhan mikroba
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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.
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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.
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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.
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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.
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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
!.
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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.
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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.
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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.
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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.
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
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.
8/20/2019 Kuliah Teknologi Pendinginan Dan Pembekuan
25/25
2i negara-negara maju" studi mengenai aplikasi teknologi
kriogenik untuk pembekuan produk pangan telah dimulai sejak
dekade #6-an.