LAPORAN PRAKTIKUM

SATUAN OPERASI INDUSTRI

PENDINGINAN DAN PEMBEKUAN

oleh :

Desi PuspitasariNIM: A1H012006

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIANPURWOKERTO

2013

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pendinginan dan pembekuan adalah salah satu metode penyimpanan

bahan pangan dengan menggunakan suhu rendah untuk menghentikan aktivitas

mikroorganisme sehingga menambah masa simpan dan kesegaran suatu bahan

pangan. Pendinginan adalah penyimpanann bahna pangan pada suhu rendah yaitu

antara 2oC sampai 10oC. Sedangkan pembekuan adalah penyimpanan bahan

pangan dalam keadaan beku pada suhu -12oC sampai -24oC. Pendinginan dapat

mengawetkan bahan pangan sampai beberapa hari atau minggu tergantung pada

bahan yang digunakan. Sedangkan pembekuan dapat mengawetkan bahan pangan

sampai beberaoa bulan bahkan beberapa tahun. Pendinginan dan pembekuan

dalam pengawetan atau penyimpanan tidak dapat menghentikan atau membunuh

mikroorganisme yang ada, sehingga ketika bahan dibiarkan mencair

kembali(thawing) maka pertumbuhan bakteri pembusuk aakn berjalan cepat.

Pendinginan dan pembekuan hanya dapat mempertahankan mutu suatu bahan

tetapi tidak dapat menambah mutu bahan tersebut. mutu hasil pendinginan sangat

dipengaruhi oleh mutu bahan pada saat proses awal pendinginann. Yang harus

diperhatikan dalam penanganan suatu bahan pangan yaitu mulai dari proses

panen, pengolahan, penyimpanan dan transportasi.

Pembekuan merupakan suatu cara pengawetan bahan pangan dengan cara

membekukan bahan pada suhu dititik beku pangan tersebut. Dengan membekunya

sebagian kandungan air bahan atau dengan terbentuknya es (ketersediaan air

menurun), maka kegiatan enzim dan jasad renik dapat dihambat atau dihentikan

sehingga dapat mempertahankanmutu bahan pangan. Mutu hasil pembekuan

masih mendekati buah segar walaupun tidak dapat dibandingkan dengan mutu

hasil pedinginan.

B. Tujuan

1. Memahami prinsip dasar pendinginan dan pembekuan serta pengaruhnya

terhadap bahan pangan.

2. Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi pendinginan dan

pembekuan

3. Mengetahui kalor yang dilepas pada proses pendinginan dan pembekuan

produk pangan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Penyimpanan pada suhu rendah dapat menghambat kerusakan makanan,

antara lain kerusakan fisiologis, keruakan enzimatis maupun kerusakan

mikrobiologis. Pada pengawetan suhu rendah dibedakan antara pendinginan dan

pembekuan. Pendinginan dan pembekuan merupakan cara pengawetan tertua.

Jumlah mikroba yang terdapatbpada produk pendinginan atau yang

dibekukan sangat tergantung pada penanganan atau perlakuan-perlaakuan yang

diberikan sebelum produk itu didinginkan atau dibekukan, karena pada

kenyataannya mikroba banyak terdapat pada bahan mentah/bahan baku. Setiap

bahan pangan yang akan didinginkan atau dibekukan perlu mendapat perlakuan-

perlakuan pendahuluan seperti pembersihan, blansing, atau sterilisasi, sehingga

mikroba yang terdapat dalam bahan dapat sidikit berkurang atau terganggu

metabolismenya. Pada umumnya proses-proses metabolisme (transpirasi atau

penguapan, respirasi atau pernapasan dan pembentukan tunas) dari bahan nabati

seperti sayur-sayuran dan buah-buahan atau dari bahan hewani akan berlangsung

terus meskipun bahan-bahan tersebut telah dipanen ataupun hewan telah

disembelih. Proses metabolisme ini terus berlangsung sampai bahan menjadi mati

dan akhirnya membusuk. Suhu diman proses metabolisme ini berlangsung dengan

sempurna disebut sebagai suhu optimum.

Pembekuan menyebabkan perubahan struktur karena adanya pembentukan

kristal es di dalam sel. Bahkan, struktur bahan setelah pencairan kembali

kemungkinan berubah sangat besar. Penurunan suhu produk sampai diatas titik

beku dapat mengurangi aktivitas mikroorganisme dan enzim, sehingga dapat

mencegah kerusakan produk pangan, akan tetapi air cairan (liquid water) mungkin

masih menyediakan aw (water activity) yang masih memungkinkan terjadinya

beberapa aktivitas tersebut. Dengan pembekuan, fraksi air tak terbekukan

dikurangi, sehingga diharapkan dapat mencegah terjadinya hal tersebut.

Efek lainnya adalah Kehilangan berat akibat pendinginan juga menjadi

masalah karena selain masalah kualitas, hal ini juga merupakan masalah ekonomi

jika produk dijual berdasarkan berat produk. Produk yang tidak dikemas akan

mengalami kehilangan berat lebih besar akibat perpindahan tingkat kelembaban

menuju wilayah yang bertekanan lebih rendah akibat kontak langsung dengan

media pendinginan.

Cracking atau terbentuknya retakan pada permukaan hingga bagian dalam

produk juga bisa terjadi, terutama ketika produk makanan dibekukan dengan cara

direndam ke dalam cairan pendingin atau cryogen yang menyebabkan

terbentuknya lapisan beku di permukaan makanan. Lapisan ini melawan

peningkatan volume dari dalam sehingga produk akan mengalami stress di bagian

dalamnya. Jika lapisan beku yang terbentuk cukup rapuh, akan terjadi retakan.

Sifat produk seperti porositas, ukuran, modulus elastisitas, dan densitas amat

memengaruhi terjadinya keretakan tersebut. Perubahan densitas terjadi akibat

bertambahnya volume, dan ini bisa ditangani dengan pendinginan dalam kondisi

tekanan tinggi.

Suhu bahan yang akan dibekukan harus diturunkan hingga titik beku

komponen-komponennya, umumnya hingga -180C atau lebih rendah karena bahan

pangan mengandung garam dan gula. Saat larutan garam dan gula tersebut mulai

membeku, kelebihan air akan membeku hingga tercapai campuran eutektik. Jika

pembekuan tidak dilakukan dengan cepat, kristal es yang terbentuk akan

membesar dan merusak dinding sel, sehingga jika kemudian bahan dicairkan

kembali, sel akan bocor dan tekstur bahan akan rusak. Bahan pangan beku seperti

krim dan es loli sangat tergantung pada laju pembekuan untuk memperoleh

konsistensi dan tekstur tertentu, sehingga membutuhkan perlakuan khusus. Sekali

bahan telah mulai dibekukan maka sebaiknya tidak mengalami pemanasan dan

pendinginan kembali, karena saat dilakukan pembekuan ulang dengan laju lambat

akan terjadi pencairan sebagian es.

Dalam pembekuan terdapat dua masalah yang penting, yakni terbentuknya

kristal es dan pertumbuhan kristal tersebut yang menentukan kualitas produk

beku. Laju pembekuan merupakan variabel penting pada kedua masalah tersebut.

Kualitas produk yang dibekukan secara cepat akan berbeda signifikan dengan

produk yang dibekukan secara lambat. Dengan demikian laju pembekuan

merupakan dasar untuk rancangan proses pembekuan.

Perbedaan antara pendinginan dan pembekuan juga ada hubungannya

dengan aktivitas mikroba.

1. Sebagian besar organisme perusak tumbuh cepat pada suhu di atas 10 oC

2. Beberapa jenis organisme pembentuk racun masih dapat hidup pada suhu kira-

kira 3,3oC

3. Organisme psikrofilik tumbuh lambat pada suhu 4,4 oC sampai – 9,4 oC

Pendinginan akan mengurangi aktivitas air pada makanan.

Mikroorganisme tidak dapat tumbuh pada kondisi aktivitas air yang rendah dan

temperatur di bawah nol. Organisme patogen tidak bisa tumbuh pada temperatur

di bawah 5oC, namun tipe organisme lainnya memiliki respon yang berbeda. Sel

vegetatif ragi, jamur, dan bakteri gram negatif akan hancur pada temperatur

rendah, namun bakteri gram positif dan spora jamur diketahui tidak dipengaruhi

oleh temperatur rendah. Protein akan mengalami denaturasi dalam temperatur

dingin yang mengakibatkan perubahan penampilan produk, tapi nilai nutrisinya

tidak terjadi walau terjadi denaturasi selama berat tidak berkurang. Pembekuan

tidak memengaruhi kandungan vitamin A, B, D, dan E, namun memengaruhi

kandungan vitamin C.

III. METODOLOGI

A. Alat dan bahan

Alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah:

1. Timbangan digital

2. Refrigerator

3. Freeze

4. Termometer

5. Berbagai jenis buah

B. Prosedur kerja

Langkah-langkah yang dilakukan dalam praktikum ini adalah:

1. Mempersiapkan alat dan bahan.

2. Menimbang bahan dengan timbangan digital sebesar 100gr.

3. Mengukur suhu bahan, lingkungan, refrigerator, freezer sebagai suhu awal.

4. Memasukkan bahan kedalam refrigerator dan freezer.

5. Mengukur suhu bahan, lingkungan dan rerigerator setiap 15 menit selama 1

jam.

6. Menghitung kalor yang dilepas (Q) oleh bahan. Masukkan ke dalam oven

dan melakukan pengukuran massa setiap 30 menit sebanyak 4 kali.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

1. Data pengamatan suhu (0C)

a. Refrigerator

Waktu T Bahan T Lingkungan T Refrigerator

0 31 30 12

15 26.5 28 13

30 23 30 14

45 20 30 16

60 18.5 30.5 15

b. Freezer

Waktu T Bahan T Lingkungan T Freezer

0 31 30 2

15 22.5 28 0

30 18 30 0

45 16 30 8

60 13.5 30.5 2

2. Data pengamatan massa bahan setelah di oven

a. Refrigerator

Waktu Massa ( gr )

0 0.03 gram – 4.2 gram = 25.8 gram

30 30.95 gram – 4.2 gram= 26.75 gram

60 30 gram – 4.2 gram = 25.8 gram

b. Freezer

Waktu Massa ( gr )

0 0.02 gram – 4.25 gram = 15.75 gram

30 18.34 gram – 4.25 gram= 14.09 gram

60 15 gram – 4.25 gram = 10.75 gram

1.

a. Ka Refrigrator

M awal = M total = 25.8 gram

M akhir = 25.8 gram

b. Ka Freezer

M awal = M total = 15.75 gram

M akhir = 10.75 gram

2. Cp diatas titik beku

a. Refrigerator

Cp = 4,1868 (0,008 ( 0 )Ka + 0,2 )

= 0,83736 = 0,84 j/gram

b. Freezer

Cp = 4,1868 ( 0,008 ( 0,3175 ) + 0,2 )

= 0,847 = 0,85 j/gram

3. Nilai Q ( Q2 = Q3 )

a. Refrigerator

Q2 = m.cp.∆t Q3= m.cp.∆t

= 26,75 ( 0,84 ) ( 31-23 ) = 25,8 (0,84 ) ( 31-18,5 )

= 179,76 joule = 270 joule

b. Freezer

Q2= m.cp.∆t Q3= m . cp .∆t = 14,09 ( 0,48 ) ( 31-18,5) = 10,75 ( 0,84 ) ( 31-13,5 )

= 153 ,8628 joule = 159,90 joule

4. Hasil Perhitungan kalor

a. Refrigerator

Waktu Kalor yang dilepaskan

0 0

30 179,96 joule

60 270,9 joule

b. Freezer

Waktu Kalor yang dilepaskan

0 0

30 153,8628 joule

60 158,025 joule

B. Pembahasan

Pendinginan atau refrigerasi adalah penyimpanan pada suhu di atau titik

beku yaitu di antara -20C dan 160C. Suhu lemari es umumnya berkisar antara 40

– 70C (Tjahjadi, 2011). Tujuan penyimpanan suhu dingin (cold storage) adalah

untuk mencegahh kerusakan tanpa mengakibatkan pematangan abnormal atau

perubahan ang tak diinginkan sehingga mempertahankan komoditas dalam

kondisi yang dapat diterima oleh konsumen selama mungkin (Tranggono, 1990).

Pengaruh pendinginan terhadap makanan yaitu:

1. Penuruan suhu akan mengakibatkan penurunan proses kimia mikrobiologi dan

biokimia yang berhubungan dengan kelayuan

(snescence), kerusakan (decay), pembusukan dan lain-lain.

2. Pada suhu di bawah 00C air akan membeku dan terpisah dari larutan

membentuk es, yang mirip dalam hal air yang diuapkan pada pengeringan atau

suatu penurunan aw (Buckle, 1985)

Daya tahan simpan makanan yang disimpan dengan pendinginan berkisar

antara beberapa hari sampai beberapa minggu tergantung pada jenis makanannya.

Syarat-syarat yang harus diperhatikan dalam refrigerasi atau pendinginan adalah:

1. Pendinginan pendahuluan.

2. Pembersiha, pembuangan bagian-bagian yang tidak dikehendaki,

grading dan sortasi serta pengemasan.

3. Pemilihan suhu penyimpanan.

4. Suhu ruangan penyimpanan harus dipertahankan konstan

(Tjahjadi, 2011)

Pembekuan adalah penurunan suhu di bawah 00C yang mengakibatkan

sebagian air dalam bahan pangan berubah menjadi es, sehingga tidak lagi tersedia

untuk pertumbuhan mikroorganisme dan reaksi-reaksi kimia. Pembentukan es ini

efeknya sama seperti penurunan aktivitas air akibat pengeringan. Terhambatnya

pertumbuhan mikroorganisme dalam bahan pangan yang beku disebabkan karena

air tidak tersedia lagi, sedangkan terhambatnya laju reaksi-reaksi kimia

disebabkan karena sistem larutan telah berubah menjadi padat sehingga

air tidak lagi dapat berfungsi sebagai zat pelarut. Pengawetan dengan pembekuan

terdiri dari dua proses yaitu pembekuan pangan pada umumnya -40 0C, kemudian

penyimpanan beku makanan tersebut pada suhu -18 0C (Thajadi, 2011). Metode

pembekuan yang dipilih untuk setiap produk tergantung pada:

1. Mutu produk dan tingkat pembekuan yang diinginkan.

2. Tipe dan bentuk produk, pengemasan dan lain-lain.

3. Fleksibilitas yang dibutuhkan dalam operasi pembekuan.

4. Biaya pembekuan untuk teknik alternatif (Buckle, 1985).

Mutu akhir makanan beku dipengaruhi oleh berbagai faktor dasar

seperti :

1. Mutu bahan baku yang dibekukan.

2. Perlakuan sebelum pembekuan seperti blansing, penggunaan SO2,

atau asam askorbat.

3. Metode dan kecepatan pembekuan yang dipakai

4. Suhu penyimpanan dan fluktuasi suhu

5. Waktu atau lama penyimpanan

6. Kelembaban lingkungan tempat penyimpanan

7. Sifat-sifat dari bahan pengemas (Buckel,1985).

Penyimpanan suhu dingin atau pendinginan sayuran harus pada suhu 120C,

jika tidak akan terjadi chilling injury atau cacat suhu dingin. Cacat suhu dingin

menyebabkan metabolit seperti asam amino dan gula serta garam-garam mineral

dari sel dan bersama-sama dengan degradasi struktur sel menyediakan substrat

yang sangat baik untuk pertumbuhan mikroorganisme patogen, terutama fungi.

Jamur ini sering terdapat sebagai organisme laten atau mengkontaminasi bahan

segar. Simptom cacat suhu dingin biasanya muncul pada saat bahan itu berada

pada suhu rendah namun kadang-kadang hanya nampak setelah bahan diambil

dari tempat pendingin dan ditempatkan pada suhu yang lebih besar (Tranggono

dan Sutardi, 1989).

Metoda yang paling tepat untuk pengendalian cacat suhu dingin adalah

menentukan suhu kritis untuk perkembangannya dalam buah-buahan tertentu dan

komoditas ini tidak diperlakukan terhadap suhu dibawah suhu kritis. Namun

perlakuan hanya dalam waktu pendek terhadap suhu dingin dan diikuti dengan

penyimpanan pada suhu yang lebih tinggi dapat mencegah pengembangan cacat.

Cara inin telah diketahui efektif untuk mencegah pewarnaan hitam pada hati nenas

yang dikenal dengan nama black heart (Tranggono dan Sutardi, 1989).

Prinsip pendinginan adalah panas dari bahan diserap atau diambil dan

digantikan oleh udara yang memiliki tekanan yang lebih rendah dibandingkan

tekanan di dalam sel, sehingga panas yang ada dalam bahan berkurang dan lama-

kelamaan akan berubah menjadi dingin mengikuti suhu udara pendinginan yang

digunakan.

Prinsip pembekuan adalah panas pada bahan diambil dan diturunkan

hingga mencapai titik dibawah titik beku bahan sehingga segala mekanisme

perubahan pada bahan dapat dihambat dan masa simpan dapat diperpanjanga.

Secara umum mekanisme pembekuan dibagi menjadi 3 tahap. Tahap pertama

panas sensible bahan pangan diambil sehingga suhu menjadi turun sampai titik

beku. Tahap kedua, pada proses pembekuan dilepaskan sejumlah energi panas

sehingga bahan pangan dan air yang terkandung didalamnya membeku. Dan tahap

ketiga setelah terjadi pembekuan energi panas tetap dilepaskan sehingga suhu

menurun sampai suhu tertentu.

Fungsi Pendinginan dan Pembekuan adalah :

a) Menghambat pertumbuhan mikroba.

b) Menghambat reaksi-reaksi enzimatis, kimiawi dan biokimiawi.

c) Penyimpanan pada suhu rendah dapat menghambat kerusakan makanan,

antara lain kerusakan fisiologis, kerusakan enzimatis maupun kerusakan

mikrobiologis.

d) Penyimpanan dengan suhu rata-rata yang digunakan masih di atas titik

beku bahan. Kisaran suhu yang digunakan biasanya antara – 1oC sampai +

4oC. Pada suhu tersebut, pertumbuhan bakteri dan proses biokimia akan

terhambat. Pendinginan biasanya akan mengawetkan bahan pangan selama

beberapa hari atau beberapa minggu, tergantung kepada jenis bahan

pangannya. Pendinginan yang biasa dilakukan di rumah-rumah tangga

adalah dalam lemari es yang mempunyai suhu –2oC sampai + 16oC.

Faktor yang berpengaruh terhadap pendinginan dan pembekuan adalah Cp

bahan, suhu awal bahan, densitas bahan, konduktivitas termal bahan, entalpi,

kadar air, bentuk dan ukuran bahan, jenis transfer panas, suhu medium, kecepatan

aliran pendingin, jenis media, dan faktor kemasan.

Faktor-Faktor yang mempengaruhi keberhasilan pendinginan antara lain :

1. Jenis dan Varietas Produk

Pendinginan biasanya digunakan untuk jenis bahan yang mudah mengalami

kerusakan dan peka terhadap kondisi lingkungan disekitarnya. Jenis dan varietas

setiap bahan tidak sama dengan tingkat kematangan dan pemanenan yang berbeda

pula sehingga suhu yang digunakan selama pendinginan harus dapat disesuaikan

dengan jenis dan sifat bahan tersebut agar tujuan dari pendinginan tersebut dapat

tercapai.

2. Suhu

Suhu dalam penyimpanan seharusnya dipertahankan agar tidak terjadi kenaikan

dan penurunan. Biasanya dalam penyimpanan dingin, suhu dipertahankan berkisar

antara 1OC sampai dengan 2OC. Suhu pendinginan di bawah optimum akan

menyebabkan pembekuan atau terjadinya chilling injury, sedangkan suhu di atas

optimum akan menyebabkan umur simpan menjadi lebih singkat. Fluktuasi suhu

yang luas dapat terjadi bilamana dalam penyimpanan terjadi kondensasi yang

ditandai adanya air pada permukaan komoditi simpanan. Kondisi ini juga

menandakan bahwa telah terjadi kehilangan air yang cepat pada komoditi tersebut.

3. Kelembaban Relatif

Untuk kebanyakan komoditi yang mudah rusak, kelembaban relatif dalam

penyimpanan sebaiknya dipertahankan pada kisaran 90 sampai 95%. Kelembaban

di bawah kisaran tersebut akan menyebabkan kehilangan kelembaban komoditi.

Kelembaban yang mendekati 100% kemungkinan akan terjadi pertumbuhan

mikroorganisme lebih cepat dan juga menyebabkan permukaan komoditi pecah-

pecah.

4. Kualitas Bahan dan Perlakuan Pendahuluan

Untuk tetap mempertahankan kesegaran bahan maka sebaiknya sayuran, buah-

buahan maupun bunga potong yang akan disimpan terbebas dari luka atau lecet

maupun kerusakan lainnya. Kerusakan tersebut dapat menyebabkan kehilangan

air. Buah-buah yang telah memar dalam penyimpanannya akan mengalami susut

bobot hingga empat kali lebih besar bila dibandingkan buah- buah yang utuh dan

baik.

5. Jenis Pengemas

Pengemasan merupakan salah satu upaya modified packaging storage yang

dapat membantu mempertahankan mutu dari bahan. Dengan dilakukan

pengemasan maka proses reaksi enzimatis dan chilling injury dapat diminimalisir

sehingga kesegaran produk tetap terjaga.

Faktor-Faktor yang mempengaruhi keberhasilan pembekuan antara lain:

1. Jenis Bahan

Perubahan yang terjadi tergantung dari komposisi makanan sebelum dibekukan.

Konsentrasi padatan terlarut yang meningkat, akan merendahkan kemampuan

pembekuan. Bila dalam larutan mengandung lebih banyak garam, gula, mineral,

dan protein, akan menyebabkan titik beku lebih rendah dan membutuhkan waktu

yang lebih lama untuk membeku.

2. Perlakuan Pendahuluan

Perlakuan pendahuluan bertujuan untuk mencegah penurunan mutu sebelum

produk dibekukan. Beberapa perlakuan pendahuluan meliputi sortasi

(pemisahan)antara mutu bahan yang baik dan yang tidak baik, pencuncian untuk

menghilangkan kotoran dan mengurangi jumlah mikroba awal, pengemasan,

blanshing atau pasteurisasi untuk menginaktivasi enzim yang ada pada produk dan

menurunkan jumlah mikroba awal, pelilinan maupun pencelupan ke dlaam larutan

asam askorbat untuk mempertahankan tekstur.

3. Suhu

Suhu pembekuan disesuaikan dengan jenis komoditi yang akan dibekukan.

Pada suhu kurang dari 0 oC , air akan membeku kemudian terpisah dari larutan

dan membentuk es. Jika kristal es yang terbentuk besar dan tajam akan merusak

tekstur dan sifat pangan , tetapi di lain pihak kristal es yang besar dan tajam juga

bermanfaat untuk mereduksi atau mengurangi mikroba jumlah mikroba.

4. Waktu

Pembekuan dengan waktu singkat/cepat akan menghasilkan kristal es

berukuran kecil sehingga akan meminimalkan kerusakan tekstur bahan yang

dibekukan. Selain itu, proses pembekuan cepat juga menyebabkan terjadinya

kejutan dingin (freeze shock) pada mikroorganisme. Sedangkan pembekuan dalam

waktu yang lama akan menghasilkan kristal yang besar dan tajam sehingga dapat

merusak dan merobek jaringan buah yang dibekukan. Kristal es yang besar

disebabkan karena pelepasan air dari jaringan menjadi banyak dan menyebabkan

penampakan sel menjadi berkerut.

5. Metode pembekuan

Metode yang digunakan pada pembekuan seperti cooled air freezer, cooled

liguid freezer, cooled surface freezer, cryogenik akan memberikan hasil yang

berbeda dengan jenis bahan yang akan dibekukan. Penggunaan metode harus

dilakukan dengan tepat sesuai dengan karakteristik dari bahan untuk mencapai

tujuan yang diinginkan.

Kerusakan-kerusakan yang terjadi pada pendinginan

Pemakaian suhu rendah untuk mengawetkan bahan pangan tanpa

mngindahkan syarat-syarat yang diperlukan oleh masing- masing bahan, dapat

mengakibatkan kerusakan-kerusakan sebagai berikut:

1. Chilling injury

Chilling injury terjadi karena :

a. kepekaan bahan terhadap suhu rendah

b. daya tahan dinding sel

c. burik-burik bopeng (pitting)

Jaringan bahan menjadi cekung dan transparan

d. Pertukaran bau/aroma

Di dalam ruang pendingin dimana disimpan lebih dari satu macam

komoditi atau produk, kemungkinan terjadi pertukaran bau/aroma.

Contoh: pear tidak dapat didinginkan bersama-sama dengan seledri, kubis,

ataupun bawang merah.

2. Kerusakan oleh bahan pendingin/refrigeran

Bila lemari es menggunakan amonia sebagai refrigeran, misalnya

terjadi kebocoran pada pipa dan ammonia masuk ke dalam ruang

pendinginan, akan mengakibatkan perubahan warna pada bagian luar bahan

yang didinginkan berupa warna coklat atau hitam kehijauan. Kalau proses ini

berlangsung terus, maka akan diikuti proses pelunakan jaringan-jaringan

buah. Sebagai contoh : suatu ruangan pendingin yang mengandung amonia

sebanyak 1 % selama kurang dari 1 jam, akan dapat merusak apel, pisang,

atau bawang merah yang disimpan di dalamnya.

3. Kehilangan air dari bahan yang didinginkan akibat pengeringan

Kerusakan ini terjadi pada bahan yang dibekukan tanpa dibungkus

atau yang dibungkus dengan pembungkus yang kedap uap air serta waktu

membungkusnya masih banyak ruang-ruang yang tidak terisi bahan.

Pengeringan setempat dapat menimbulkan gejala yang dikenal dengan nama “

freeze burn “ , yang terutama terjadi pada daging sapi dan daging unggas

yang dibekukan. Pada daging unggas, hal ini tampak sebagai bercak-bercak

yang transparan atau bercak-bercak yang berwarna putih atau kuning kotor.

Freeze burn disebabkan oleh sublimasi setempat kristal-kristal es

melalui janganjaringan permukaan atau kulit. Maka terjadilah ruangan-

ruangan kecil yang berisi udara, yang menimbulkan refleksi cahaya dan

menampakkan warna-warna tersebut. Akibat terjadinya

freeze burn, maka akan terjadi perubahan rasa pada bahan , selanjutnya

diikuti dengan proses denaturasi protein.

4. Denaturasi protein

Denaturasi protein berarti putusnya sejumlah ikatan air dan

berkurangnya kadar protein yang dapat diekstrasi dengan larutan garam.

Gejala denaturasi protein terjadi pada daging, ikan, dan produk-produk air

susu. Proses denaturasi menimbulkan perubahan-perubahan rasa dan bau,

serta perubahan konsistensi (daging menjadi liat atau kasap). Semua bahan

yang dibekukan, kecuali es krim, sebelum dikonsumsi dilakukan “thawing“,

maka untuk bahan yang telah mengalami denaturasi protein pada waktu

pencairan kembali, air tidak dapat diabsorpsi (diserap) kembali. Tekstur liat

yang terjadi disebabkan oleh membesarnya molekul-molekul.

Jenis-jenis Pendinginan, antara lain :

a) Pendinginan Hembusan Udara Dingin

o Proses pendinginan cepat sehingga cocok untuk produk pangan

yang sangat mudah rusak.

o Laju optimum 2-3 m/detik dibutuhkan untuk mendinginkan bahan

pangan yg tebal.

o Laju pergerakan udara dingin yang tepat dibutuhkan untuk

meminimumkan waktu pendinginan.

o Faktor lain yang harus diperhatikan kelembaban udara yang relatif

tinggi jika produk pangan yg didinginkan tidak dikemas.

o 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

rak beroda, nampan/rak, gantungan untuk meletakkan produk.

o Bisa sistem bacth (cabinet cooler) atau kontinyu (chilling tunnel).

o Laju pergerakan udara bisa diatur sesuai kebutuhan.

b) Ruang Pendingin

o Ruang pendingin digunakan untuk menjaga suhu bahan atau

produk tetap rendah, tetapi tidak cocok jika digunakan untuk

pendinginan cepat.

o Udara dingin biasanya dihembuskan dari bagian atas ruang

pendingin dan bergerak menuju bagian bawah.

c) Pendinginan Kriogenik

o Teknik pendinginan ini menghasilkan proses pendinginan yang

sangat cepat.

o Pengendalian laju pendinginan sangat diperlukan untuk mecegah

pembekuan.

o Sesuai untuk mendinginkan produk  yang hangat.

Contoh : pencelupan pada nitrogen (N2) atau CO2 cair.

d) Pendinginan dengan Air (Hydrocooling)

Pendinginan dengan air digunakan terutama untuk menghilangkan

panas setelah pemanenan untuk buah-buahan atau sayuran.

o Pendinginan air dilakukan dengan cara perendaman,

penyemprotan, atau pencelupan pada air dingin.

o Proses pendinginan dapat bersifat kontinyu dengan waktu berkisar

20 – 40 menit.

o Keuntungan : mecegah pembekuan, tidak terjadi penyusutan berat,

dan dapat memulihkan produk yg layu

e) Pendinginan vakum

o Digunakan untuk sayuran berdaun yang mempunyai permukaan

luas dan jumlah air bebas yang tinggi, seperti selada.

o Tidak sesuai untuk produk atau bahan pangan yang bervolume

besar (bulk), tebal, dan mempunyai lapisan lilin.

o Teknik pendinginan vakum didasarkan pada efek pendinginan

akibat penguapan air pada tekanan rendah.

Contoh : selada dapat didinginkan sampai suhu 2-3 oC ketika

kondisi vakum tercapai.

o Beberapa produk tanaman pangan harus disemprot dengan air

sebelum didinginkan untuk meminimumkan penyusuta berat.

o Pada teknik pendinginan ini penyusutan berat sebesar 1% terjadi

pada setiap penurunan suhu 5oC.

Perlakuan yang perlu dilakukan sebelum komoditas didinginkan maupun

dibekukan :

1. Pengupasan kulit bahan

Untuk bahan yang memiliki tekstur keras dan berkulit tebal, dilakukan

pegupasan kulit yang bermaksud untuk mempeluas permukaan

sehingga transfer pendinginan dapat merata ke seluruh bagian bahan.

2. Pencucian bahan

Bahan yang akan diuji sebelum masuk ke pendinginan adalah bahan

yang akan didinginkan dianjurkan untuk dilakukan pencucian terlebih

dahulu dengan tujuan menghilangkan kotoran atau debu yang masih

melekat sehingga jumlah kontaminan dan kerusakan awal dapat

dicegah.

3. Pemotongan dan pengamatan awal

Bahan yang berukuran besar sebaiknya dilakukan pemotongan dengan

tujuan untuk memperluas permukaan sehingga transfer pendinginan

dapat merata ke seluruh bagian bahan. Kemudian dilakukan

pengamatan awal yang meliputi tekstur, warna, berat dan kenampakan

bahan.

4. Pengemasan

Untuk menjaga kesegaran bahan yang telah dikupas, dicuci dan

dipotong dikemas dalam plastik.

Mekanisme pembekuan yang terjadi di dalam freezer adalah sebagai

berikut:

a. Panas dari pusat bahan akan berpindah secara konduksi ke permukaan

bahan.

b. Panas dari permukaan bahan akan berpindah secara konveksi ke udara

pendingin.

c.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Praktikum yang telah dilakukan kelompok kami menghasilkan suatu hasil

dari percobaan dan studi pustaka yaitu :

Prinsip pendinginan adalah panas dari bahan diserap atau diambil dan

digantikan oleh udara yang memiliki tekanan yang lebih rendah dibandingkan

tekanan di dalam sel, sehingga panas yang ada dalam bahan berkurang dan lama-

kelamaan akan berubah menjadi dingin mengikuti suhu udara pendinginan yang

digunakan.

Prinsip pembekuan adalah panas pada bahan diambil dan diturunkan

hingga mencapai titik dibawah titik beku bahan sehingga segala mekanisme

perubahan pada bahan dapat dihambat dan masa simpan dapat diperpanjanga.

Secara umum mekanisme pembekuan dibagi menjadi 3 tahap. Tahap pertama

panas sensible bahan pangan diambil sehingga suhu menjadi turun sampai titik

beku. Tahap kedua, pada proses pembekuan dilepaskan sejumlah energi panas

sehingga bahan pangan dan air yang terkandung didalamnya membeku. Dan tahap

ketiga setelah terjadi pembekuan energi panas tetap dilepaskan sehingga suhu

menurun sampai suhu tertentu.

Pengaruh pendinginan terhadap makanan yaitu:

1. Penuruan suhu akan mengakibatkan penurunan proses kimia mikrobiologi dan

biokimia yang berhubungan dengan kelayuan

(snescence), kerusakan (decay), pembusukan dan lain-lain.

2. Pada suhu di bawah 00C air akan membeku dan terpisah dari larutan

membentuk es, yang mirip dalam hal air yang diuapkan pada pengeringan atau

suatu penurunan aw (Buckle, 1985)

Faktor yang berpengaruh terhadap pendinginan dan pembekuan adalah Cp

bahan, suhu awal bahan, densitas bahan, konduktivitas termal bahan, entalpi,

kadar air, bentuk dan ukuran bahan, jenis transfer panas, suhu medium, kecepatan

aliran pendingin, jenis media, dan faktor kemasan.

Panas dari pusat bahan akan berpindah secara konduksi ke permukaan

bahan, sedangkan panas dari pemukaan bahan akan berpindah secara konveksi

ke udara pendingin. Udara panas akan terus menerus digantikan dengan udara

pendingin sampai suhu bahan sama dengan suhu pendingin.

B. Saran

Agar praktikan melakukan praktikum berjalan dengan baik dan lancar,

sebaiknya alat yang ada di laboratorium ditambah, dan pada saat praktikum

sebaiknya praktikanlebih dapat dikondisikan agar lebih kondusif.

DAFTAR PUSTAKA

Buckle, K.A., Edwards, G.H. Fleet, dan H. Wooton. 1985. Ilmu Pangan (Terjemahan). Universitas Indonesia : Jakarta

Listanti, Riana, S.Tp, M.Sc. 2013. Modul Praktikum Satuan Operasi Industri.

Universitas Jenderal Soedirman: Purwokerto.

Tjahjadi, C dan Herlina Marta. 2011. Pengantar Teknologi Pangan. Universitas Padjajaran, Bandung.

Tjahjadi,C. dkk. 2009. Praktikum Bahan Pangan dan Dasar-Dasar Pengolahan. Universitas Padjajaran, Bandung.

Tranggono dan Sutardi, 1990. Biokima dan Teknologi Pasca Panen. Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.

.