Pembekuan wideliaikaputri.lecture.ub.ac.id.

Presentasi berjudul: "Pembekuan wideliaikaputri.lecture.ub.ac.id."— Transcript presentasi:

1 Pembekuan wideliaikaputri.lecture.ub.ac.id

2 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

3 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.

4 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.

5 Peningkatan volume produk atau bahan pangan harus diprediksi.
Temperature oF Selama pembekuan terjadi peningkatan volume, volume es 9% lebih besar dari volume air. Peningkatan volume produk atau bahan pangan harus diprediksi. Material 32 Water Lettuce cabbage Garlic Banana Coconut 25 17 Peanuts

6 Faktor-faktor Pengembangan
Kadar air 1 Keteraturan susunan sel 2 Konsentrasi solute 3 Suhu pembeku 4

7

8

9 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

10 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.

11 Fellow, 1992 Waktu pembekuan smp -18oC (menit)
Koefisien pindah panas (W/m2/K) Metode Pembekuan Karkas daging 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 Bed spiral Ikan 15 4-5 100 Plat Sayuran 1 kg dlm carton Roti; cake 454 g 1,5; 0,9 Buah-buahan 0,5-6

12 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.

13 Komponen dinding sel dan membran sel mengalami kerusakan
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

14 Preparasi untuk Pembekuan
Vegetables Selecting Sorting Washing Blanching Packaging Freezing Meats, poultry, seafoods, eggs, should be as fresh as possible

15 Quick Freezing vs Slow 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

16 Metode Pembekuan Alat pembeku (freezer) secara umum dikelompokkan :
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 Pembeku kriogenik (cryogenic freezer) Menggunakan karbondioksida, nitrogen cair, atau freon cair yg secara langsng kontak dengan bahan yg dibekukan

17 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

18 Proses Pembekuan Berdasarkan Kecepatan
Pembekuan lambat, seperti ruang pendingin (cold storage) dan pembeku udara (still air freezer) Pembekuan cepat (quick freezer) seperti pembeku hembusan udara (air blast freezer) dan pembeku plat (plate freezer) Pembekuan sangat cepat (rapid freezer) seperti fluidized bed freezer Pembekuan ultra cepat (ultra rapid freezer) seperti pembeku kriogenik

19 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

20 Laju aliran yg tinggi dapat meningkatkan koefisien pindah panas.
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 bentuk.

21 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

22 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.

23 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.

24 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.

25 Keduanya tidak berasa dan tidak berbau.
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.

26 Bahan didinginkan menggunakan gas nitrogen, kemudian dibekukan dengan menyemprotkan nitrogen cair.
Suhu kemudian dibiarkan mengalami kesetimbangan pada suhu ruang penyimpanan sampai 20 oC sebelum bahan dikeluarkan dari pembeku. Tujuan pendinginan menggunakan gas nitrogen

27 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.

28 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.

29 Energi Panas yang Dikeluarkan
Q1 = m.c1.ΔT1 Qp = m.Cp Q2 = m.c2.ΔT2 b = kadar air % basis basah (wb)

30 Thank You !