Pembekuan

1. Pembekuan ShintaRosaliaDewi

2. Pembekuan • Pembekuan merupakan suatu cara pengawetan bahan pangan dengan caramembekukan bahan pada suhu di bawah titik beku pangan tersebut. • Denganmembekunya sebagian kandungan air bahan atau dengan terbentuknya es(ketersediaan air menurun), maka kegiatan enzim dan jasad renik dapat dihambatatau dihentikan sehingga dapat mempertahankan mutu bahan pangan. • Mutu hasilpembekuan masih mendekati buah segar walaupun tidak dapat dibandingkan denganmutu hasil pendinginan.

3. Tujuan • Pengawetan, penyimpanan dan distribusi bahan pangan yang rentan rusak • Mencegahdeteriorasiprodukpangan • Mempertahankanmutuprodukpangan • Memperpanjangdayasimpan

5. Mekanisme MekanismePembekuan : 1. Panasbahandiambil suhuturunhinggatitikbeku 2. Energipanasterusdilepaskan  air danbahanpanganmembeku 3. Energipanasterusdilepaskan  hinggasuhu yang dikehendaki (suhueutektik)

6. Tahapanpembekuan • Proses pembekuan terjadi secara bertahap dari permukaan sampai pusatbahan. Pada pemukaan bahan, pembekuan berlangsung cepat sedangkan padabagian yang lebih dalam, proses pembekuan berlangsunglebihlambat. • Pada awal proses pembekuan, terjadi fase precooling dimana suhu bahan diturunkandari suhu awal ke suhu titik beku. Pada tahap ini semua kandungan air bahanberada pada keadaan cair. • Setelah tahap precooling terjadi tahap perubahan fase, pada tahap ini terjadi pembentukan kristal es

7. Penurunansuhupembekuan XA = fraksi mol Rg= konstanta gas umum TA = temperaturkesetimbanganpendinginan λ = panas molar latencampuran m = massa mSi= massakomponenproduk M = massamolekulrelatif L = 333,2 kJ/(kg K)

8. Contohsoal • Komposisi jus jeruk adalah 88,3% air, protein 0,7%, karbohidrat 10,4% (monosakarida 5,7%; disakarida 4,5%; fiber 0,2%),Lemak 0,2%, dan 0,4% abu. Perkirakan penurunan dari suhu beku kesetimbangandari produk, berdasarkan komposisi! (TA0 = 0oC, R = 8,314 J/molK )

9. Jawaban

10. Jawaban

11. Komposisi raspberry adalah 90,95% air, protein 0,67%, karbohidrat 7,68% ( monosakarida 3,36%; disakarida 4,32%),Lemak 0,3%, dan 0,4% abu. Perkirakan penurunan dari suhu beku kesetimbangandari produk, berdasarkan komposisi! (TA0 = 0oC, R = 8,314 J/mol.K)

13. Sifatmakananbeku Sifat produk makanan yang harus dipertimbangkan dalamproses pembekuan (kapasitasdanwaktusimpan) meliputi : • densitas • panasspesifik • Konduktivitas termal • entalpi • panas laten.

14. Sifatmakananbeku • Pengaruh pembekuan terhadap densitas produk makanan relatif kecil. • Perubahan yang terjadidapatdiprediksidengan : • ρ = densitas • mSi = massakomponenproduk

15. Sifatmakananbeku • Panasspesifikproduk • Konduktivitastermalmerupakanfungsidarikadar air dansifakfisikbahan

16. Sifatmakananbeku Entalpi • Pembekuantergantungpadaenergitermal yang dikandungatauentalpiproduk • Entalpi atauenergi termal yang terkandungadalah nol pada -40 ◦ Ctemperatur referensi bagi refrigeran. • Entalpi produk makanan dapat diprediksi, berdasarkan suhu acuan -40 ◦ C,denganrumus :

17. Ti = initial freezing temperature • TF = freezing temperature of the product • mu = unfrozen water fraction • cpu = specific heat of unfrozen water • ms = solid fraction

18. Sifatmakananbeku • Difusivitastermalmempengaruhi transfer panas.

19. Waktupembekuan • waktu yang diperlukanuntukmenurunkansuhudarisuhuawalproduktersebutmenjadisuhu yang diinginkan

20. Waktupembekuan • ρ= densitasbahanbeku • LF = besarnyapanaslaten • TF = temperaturpembekuan (K) • T∞ = temperaturudara (K) • P dan R = konstanta • a = luaspermukaan (m2) • hc =koefisienpindahpanaskonveksi (W/m2K) • k = konduktivitastermal (W/mK)

21. L = m L f m • Konstanta • P’= 1/2 , R’= 1/8  infinite plate • P’= 1/4 , R’= 1/16  infinite cylinder • P’= 1/6 , R’= 1/24  sphere • PanasLatenBahan: L = 333,2 kJ/(kg K)

22. Latihan A spherical food product is being frozen in an air-blast freezer. The initial product temperature is 10C and the cold air -40C. The product has a 7cm diameter with density of 1000 kg/m3, the initial freezing temperature is -1,25C, the thermal conductivity of the frozen product is 1,2 W/(m K), the convective heat transfer coefficient is 50 W/(m2 K) and the latent heat of fusion is 250 kJ/kg

23. Lajupembekuan • Laju pembekuan tidak saja menentukan struktur akhir produk beku, tetapi juga mempengaruhi lama pembekuan • Menurut Lembaga Refrigerasi International (1971), Laju pembekuan ialah pengukuranwaktu yang dibutuhkan titik yang paling lambat membeku pada produk, untukmenurunkan suhu dari 0 oC menjadi –5 oC. • Heldman dan Singh (1981) mengatakan laju pembekuan ialahpengukuran waktu yang dibutuhkan untuk menurunkan suhu produk pada titik yangpaling lambat menjadi dingin atau beku, dihitung dari saat tercapainya titik bekuawal sampai tercapainya tingkat suhu yang diinginkan di bawah titik beku produk tersebut.

24. ( ) - A T T = F A q 1 x + h kf Lajupembekuan q = lajupembekuan A = luaspermukaan TF = suhupembekuan TA = suhuudaraluar h = koefisienkonveksi k = konduktivtastermal

25. Sistempembekuan • Langsung • Air-blast freezing • Fluidized-bed freezing • Immersion freezing (nitrogen,carbon dioxide, and Freon)

26. Taklangsung • Plate freezing • Partialfreezing of liquid foods (Scraped-surface heat exchanger)

27. Pemilihanmetode • Mutu produk dan tingkat pembekuan yang didinginkan . • Tipe dan bentuk produk , pengemasan , dan lain-lain. • Fleksibilitas yang dibutuhkan dalam operasi pembekuan. • Biaya pembekuan untuk teknik alternatif.

28. Pengaruhpembekuan Pengaruh Pembekuan terhadap Jaringan • Terjadikerusakan sel dan struktur yang irreversible yang mengakibatkan mutu menjadijelek setelah pencairan (khususnya sebagai hasil pembentukan kristal es yangbesar dan perpindahan air selama pembekuan dari dalam sel ke bagian luar sel yangdapat mengakibatkan kerusakan sel karena pengaruh tekanan osmotis). • Pembekuanyang cepat dan penyimpanan dengan fluktuasi suhu yang tidak terlalu besar, akanmembentuk kristal-kristal es kecil di dalam sel dan akan mempertahankan jaringandengan kerusakan minimum pada membran sel.

29. Pengaruhpembekuan Pengaruh Pembekuan terhadap Protein • Selama penyimpanan beku jika seandainya enzim tidak diinaktifkan,proteolisis mungkin terjadi di dalam jaringan hewan

30. Pengaruhpembekuan Pengaruh Pembekuan terhadap Enzim • Pembekuan menghentikan aktivitasmikrobiologis. Aktivitas enzim hanya dihambat oleh suhu pembekuan. • Pengendalian enzim yang termudah dapat dikerjakan dengan merusak dengan perlakuanpemanasan yang pendek sebelum pembekuan dan penyimpanan

31. Pengaruhpembekuan Pengaruh Pembekuan terhadap Lemak • Deteriorasi oksidatif lemak dan minyak bukanlah hal yang asing lagi pada bahan pangan. Lemak dalam jaringan ikan cenderung lebih cepat menjadi tengikdaripada lemak dalam jaringan hewan. Pada suhu –10oC ketengikan yangberkembang dalam jaringan berlemak yang beku sangat berkurang • Pembekuan merupakan pencegahan yang sangat baik hampir pada semua makananberlemak.

32. Pengaruhpembekuan Pengaruh Pembekuan terhadap Vitamin • Umumnya kehilangan vitamin C terjadi bilamana jaringan dirusak dan terkena udara. Selama penyimpanan dalam keadaan beku kehilangan vitamin C akan berlangsung terus. • Makin tinggi suhu penyimpanan makin besarterjadinya kerusakan zat gizi. Dalam bahan pangan beku kehilangan yang lebihbesar dijumpai terutama pada vitamin C daripada vitamin yang lain. • Pemanasanpendekuntukmenginaktifkan enzim adalah penting untuk melindungi tidak hanya vitamin-vitaminakan tetapi juga kualitas bahan pangan beku pada umumnya. • Secara komersialsudah lama dilakukan penambahan asam askorbat pada buah-buahan sebelum pembekuan guna melindungi kualitas

33. Pengaruhpembekuan Pengaruh Pembekuan terhadap Parasit • Pembekuan bahan pangan mempunyai keuntungan dalam mematikanparasit. • Contoh yang terbaik dalam hal ini kita jumpai dalam mematikan Trichinella spiralis dengan pembekuan. Penurunan suhu bahan pangan yang terkena infeksisampai 0oF atau lebih rendah akan mematikan semua tingkatan kehidupanorganisme tersebut.

34. The difference between a successful person and others is not a lack of strength, not a lack of knowledge, but rather in a lack of will." Vincent T. Lombardi