Transcript LOGO

Pembekuan
wideliaikaputri.lecture.ub.ac.id
Produk Pangan Beku
 Buah (utuh, puree, sari buah)
 Sayuran (buncis, kacang panjang, jagung
sayur, kecambah, kentang)
 Produk olahan daging
 Produk panggang (roti, cake, fruit pie, pizza)
 Es cream
 dll
www.themegallery.com
Deskripsi
 Pembekuan merupakan proses pengolahan, yaitu
suhu produk atau bahan pangan diturunkan di
bawah 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
kesetimbangan dengan air disekitarnya.
www.themegallery.com
 Sebelum kristal es terbentuk, inti kristal es
harus sudah terbentuk
 Kecepatan pertumbuhan kristal dikendalikan
oleh kecepatan pindah panas.
 Kecepatan pindah massa (molekul air
berpindah pada inti kristal dan solut berpindah
dari kristal es) tidak memengaruhi kecepatan
pertumbuhan kristal.
www.themegallery.com
Temperature oF
Material
32
Water
Lettuce
cabbage
Garlic
25
Banana
 Selama pembekuan terjadi
peningkatan volume, volume es
9% lebih besar dari volume air.
 Peningkatan volume produk
atau bahan pangan harus
diprediksi.
Coconut
17
Peanuts
www.themegallery.com
Faktor-faktor Pengembangan
1
2
Kadar air
Keteraturan susunan sel
3
Konsentrasi solute
4
Suhu pembeku
www.themegallery.com
www.themegallery.com
www.themegallery.com
Prinsip Pembekuan
Prinsip
Suhu yang sangat
rendah
menghentikan
pertumbuhan
mikroorganisme dan
memperlambat
aktivitas enzim dan
reaksi kimiawi
Pembentukan kristal
es yang menurunkan
ketersediaan air
bebas di dalam
pangan sehingga
pertumbuhan
mikroorganisme
terhenti
www.themegallery.com
Waktu pembekuan
 Ukuran dan bentuk produk.
 Konduktivitas panas produk.
 Luas area (permukaan) produk => media
pindah panas.
 Koefisien pindah panas permukaan produk
dan media pembeku.
 Perbedaan suhu antara produk dan media
pembeku.
 Jenis pengemas yang digunakan produk
beku.
www.themegallery.com
Fellow, 1992
Waktu pembekuan
smp -18oC (menit)
Koefisien pindah
panas (W/m2/K)
Metode
Pembekuan
Karkas daging
180-4.320
6-9
Still air
Kacang polong
15-20
3-4
0,5
25-30
90-140
1.500
Blast (5m/s)
Fluidised bed
Kriogenik (N2 cair)
Hamburger
12-19
2-5
25
1.500
Bed spiral
Kriogenik (N2 cair)
Ikan
12-19
15
4-5
25
100
1.500
Bed spiral
Plat
Kriogenik (N2 cair)
Sayuran 1 kg dlm carton
25
100
Plat
Roti; cake 454 g
1,5; 0,9
1.500
Kriogenik (N2 cair)
Buah-buahan
0,5-6
1.500
Kriogenik (N2 cair)
www.themegallery.com
Mekanisme Pengendalian MO
 Aktivitas metabolik, reaksi enzimatis, dan kec.
pertumbuhan mikrobia maximum pada suhu
optimumnya.
 Apabila suhu diturunkan pertumbuhan mo
terhambat.
 Air dalam pangan: bebas & terikat. Apabila
suhu turun hingga -2oC maka, air bebas
didalam pangan membeku, penurunan suhu
lebih lanjut meyebabkan lebih banyak kristal
es terbentuk, bahan terlarut makin pekat.
 Aw turun. Pada suhu -20oC, hampir semua air
bebas membeku.
www.themegallery.com
 Sel mikrobia pada pembekuan dan thawing
mengalami sublethal dan lethal injury.
 Komponen dinding sel dan membran sel
mengalami kerusakan
 DNA rusak, rRNA terdegradasi, terjadi
aktivasi/inaktivasi enzim
www.themegallery.com
Preparasi untuk Pembekuan

-
Vegetables
Selecting
Sorting
Washing
Blanching
Packaging
Freezing
 Meats, poultry, seafoods, eggs, should be as
fresh as possible
www.themegallery.com
Quick Freezing vs Slow Freezing
QUICK FREEZING:
 Small ice crystals formed
 Blocks or suppress
metabolism
 Brief exposure to
concentration of adverse
constituents
 No adaptation to low
temperatures
 Thermal shock
 No protective effect
 Avoid internal metabolic
imbalance
SLOW FREEZING:
 Large ice crystals formed
 Breakdown of metabolic
rapport
 Longer exposure to adverse
or injurious factors
 Gradual adaptation
 No shock effect
 Accumulation of
concentrated solutes with
beneficial effects
www.themegallery.com
Metode Pembekuan
Alat pembeku (freezer) secara umum dikelompokkan :
a. Pendingin mekanis, mengunakan refrigerant yg
mengalami siklus penguapan dan kompresi.
Menggunakan udara dingin, cairan dingin, atau
permukaan dingin untuk menghilangkan panas dari
produk atau bahan pangan
b. Pembeku kriogenik (cryogenic freezer)
Menggunakan karbondioksida, nitrogen cair, atau
freon cair yg secara langsng kontak dengan bahan yg
dibekukan
www.themegallery.com
Faktor-faktor Pemilihan Peralatan
 Kecepatan pembekuan yg diinginkan
 Bentuk, ukuran, dan kemasan produk pangan
 Cara pengoperasian : batch atau kontinyu,
bergantung pada skala produksi dan jenis
produk
www.themegallery.com
Proses Pembekuan Berdasarkan Kecepatan
a. Pembekuan lambat, seperti ruang pendingin
(cold storage) dan pembeku udara (still air
freezer)
b. Pembekuan cepat (quick freezer) seperti
pembeku hembusan udara (air blast freezer)
dan pembeku plat (plate freezer)
c. Pembekuan sangat cepat (rapid freezer)
seperti fluidized bed freezer
d. Pembekuan ultra cepat (ultra rapid freezer)
seperti pembeku kriogenik
www.themegallery.com
Pembeku udara dingin (cooled air freezer)
1. Chest freezer
 Bahan atau produk pangan dibekukan
menggunakan sirkulasi udara dingin pada
suhu -20 sampai -30 oC.
 Umumnya digunakan untuk membekukan
karkas daging.
 Udara biasanya disirkulasikan menggunakan
kipas angin untuk mendapatkan distribusi
suhu yg lebih merata, tetapi koefisien pindah
panas rendah
www.themegallery.com
2. Blast Freezer
 Udara dingin yg digunakan bersuhu -30 sampai -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 dapat membekukan produk
atau bahan pangan dengan berbagai ukuran dan
www.themegallery.com
bentuk.
3. Fluidized bed freezer
 Suhu yg digunakan -25 sampai -35 oC dan
dilewatkan melalui bahan yg dibekukan
dengan kecepatan 2-5 m/detik
 Ketebalan bahan yg dibekukan 2-13 cm yg
diletakkan dalam bed conveyor atau rak.
 Bentuk dan ketebalan bahan menentukan
kedalaman fluidized bed dan kecepatan udara
yg diperlukan untuk fluidisasi
www.themegallery.com
Pembeku Cairan Dingin (Cooled Liquid Freezer)
 Salah satu teknik pembekuan dengan
menggunakan cairan dingin adalah
pembekuan pencelupan (immersion freezing).
 Bahan atau produk pangan yg dikemas
dilewatkan menggunakan konveyor melalui
propilen glikol, larutan garam, gliserol, atau
larutan kalsium klorida.
 Cairan yg digunakan tetap bersifat cair
selama proses pembekuan dan tidak terjadi
perubahan wujud.
www.themegallery.com
Pembeku Permukaan Dingin (Cooled Surface
Freezer)
 Proses pembekuan terjadi karena produk atau
bahan pangan kontak dengan alat atau permukaan
dengan suhu rendah
 Contoh alatnya : pembeku plat (plate freezer)
Pembeku plat terdiri dari satu seri plat dan dalam
plat tersebut refrigernat bersuhu -40 oC
dipompakan. Produk atau bahan pangan yg tipis
seperti fillet ikan atau burger daging sapi,
diletakkan satu lapis antara dua plat. Kontak antara
plat dan permukaan bahan meningkatkan laju
pindah panas.
www.themegallery.com
Pembeku Kriogenik
 Alat pembeku kriogenik mempunyai ciri-ciri
terdapat perubahan wujud refrigerant atau kriogen
ketika panas diserap dari bahan yg dibekukan.
 Kriogen dikontakkan dengan bahan yg dibekukan
dan secara cepat mengambil energi dari bahan yg
dibekukan.
 Energi yg diserap tersebut digunakan untuk proses
sublimasi atau vaporisasi. Akibatnya koefisien
pindah panas tinggi dan pembekuan berlangsung
sangat cepat.
www.themegallery.com
 Refrigerant yg sering digunakan adalah
nitrogen cair dan karbondioksida padat atau
cair.
 Keduanya tidak berasa dan tidak berbau.
 Pada proses pembekuan kriogenik, bahan
atau produk pangan yg dikemas atau tanpa
kemasan bergerak pada ban berjalan
berlubang melalui terowongan.
 mencegah thermal shock.
www.themegallery.com
 Bahan didinginkan menggunakan gas
nitrogen, kemudian dibekukan dengan
menyemprotkan nitrogen cair.
 Suhu kemudian dibiarkan mengalami
kesetimbangan pada suhu ruang
penyimpanan -18 sampai 20 oC sebelum
bahan dikeluarkan dari pembeku. Tujuan
pendinginan menggunakan gas nitrogen
www.themegallery.com
Perubahan Selama Pembekuan
 Pengaruh utama pembekuan terhadap kualitas
bahan atau produk pangan adalah kerusakan sel
yg diakibatkan oleh pertumbuhan kristal es.
 Pembekuan menyebabkan perubahan yg kecil
pada pigmen, cita rasa, atau komponen-komponen
nutrisi penting.
 Daging mempunyai struktur berserat yg lebih
fleksibel yg mengalami proses pemisahan selama
pembekuan tetapi tidak mengalami pemecahan
sehingga struktur tidak banyak berubah.
www.themegallery.com
 Pada sayuran dan buah-buahan, struktur sel
lebih kaku sehingga lebih mudah rusak oleh
kristal es. Tingkat kerusakan tergantung pada
ukuran kristal es dan laju pindah panas.
 Selama pencairan (thawing), sel tidak kembali
ke wujud asalnya, baik bentuk maupun
turgiditasnya. Tekstur produk menjadi lebih
lunak dan komponen-komponen sel
mengalami pelapasan dari sel-sel yg rusak.
www.themegallery.com
Energi Panas yang Dikeluarkan
 Q1 = m.c1.ΔT1
 Qp = m.Cp
 Q2 = m.c2.ΔT2
 b = kadar air %
basis basah (wb)
www.themegallery.com
www.themegallery.com