Makalah Pembekuan [PDF]

Citation preview

MAKALAH DASAR TEKNOLOGI PENGOLAHAN “Teknologi Pengolahan Bahan Pangan Berdasarkan Pembekuan” Sebagai tugas mata kuliah Dasar Teknologi Pengolahan



KELAS TIP A Kelompok 5 Oleh : 1. R. Dio Alif P



(151710301038



2. Bustani Pakartiko



(151710301042)



3. Septy Tri Wahyuni



(151710301048)



4. Dinda Novita Sari



(151710301060)



5. Muhammad Luqman H. A



(151710301068)



PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS JEMBER 2016



BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Bahan pangan adalah hal yang sangat berpengaruh terhadap kelangsungan hidup . Karena, kehidupan kita tidak luput dari kebutuhan untuk mengkonsumsi bahan pangan. Mengkonsumsi bahan pangan adalah kewajiban untuk memberikan nutrisi pada tubuh agar tetap sehat dan kuat. Banyak kandungan bahan pangan yang diperlukan oleh tubuh kita. Seperti karbohidrat, vitamin, mineral, protein dan lemak. Semua kandungan yang terdapat pada bahan pangan tersebut sangat dibutuhkan oleh tubuh agar tetap bisa melaksanakan aktivitas sehari-hari. Pemilihan bahan pangan yang baik juga sangat dianjurkan, karena sudah banyak bahan pangan yang di buat hanya untuk pemenuhan materi seseorang saja tanpa memikirkan dampak yang ditimbulkan. Seperti campuran zat yang berbahaya untuk kesehatan. Salah satunya adalah pengawetan. Pada dasarnya pengawetan adalah cara untuk membuat bahan pangan menjadi tahan lama. Karena, para konsumen lebih menyukai bahan pangan yang segar dibandingkan yang sudah berhari-hari disimpan. Contohnya ikan. ikan adalah salah satu Hasil laut yang mudah busuk jika disimpan disuhu ruangan. Untuk itu cara mengatasinya adalah dengan diawetkan pada suhu dingin. Cara pengawetan yang sederhana adalah dengan melakukan pembekuan. Proses pembekuan makanan melibatkan pemindahan panas dari produk makanan. Hal ini akan menyebabkan membekunya kadar air di dalam makanan dan menyebabkan berkurangnya aktivitas air di dalamnya. Menurunnya temperatur dan menghilangnya ketersediaan air menjadi penghambat utama pertumbuhan mikroorganisme dan aktivitas enzim di dalam produk makanan, menyebabkan makanan menjadi lebih awet dan tidak mudah membusuk. Keunggulan dari teknik pembekuan makanan adalah semua hal tersebut dapat dicapai dengan mempertahankan kualitas makanan seperti nilai nutrisi, sifat organoleptik, dan sebagainya. Jadi pembekuan pada proses pengawetan berpengaruh dalam kualitas bahan pangan pertanian.



1.2 Rumusan Masalah Dari latar belakang diatas, terdapat beberapa rumusan masalah antara lain : 1. Bagaimana pengawetan bahan pangan yang dilakukan



dengan cara



pembekuan? 2. Bagaimana mekanisme kerja proses pembekuan bahan pangan? 3. Apa saja alat-alat pembekuan (Freezer)? 4. Bagaimana teknik-teknik pembekuan yang dapat dilakukan pada bahan pangan? 5. Apa manfaat dari proses pembekuan pada bahan pangan? 6. Bagaimana pengaplikasian proses pembekuan pada ikan? 1.3 Tujuan Dari rumusan masalah diatas, ada beberapa tujuan dari penulisan makalah antara lain: 1. Untuk mengetahui pengawetan bahan pangan yang dilakukan dengan cara pembekuan. 2. Untuk mengetahui mekanisme kerja proses pembekuan bahan pangan. 3. Untuk mengetahui alat-alat pembekuan (Freezer). 4. Untuk mengetahui teknik-teknik pembekuan yang dapat dilakukan pada bahan pangan. 5. Untuk mengetahui manfaat dari proses pembekuan pada bahan pangan. 6. Untuk mengetahui pengaplikasian proses pembekuan pada ikan.



BAB 2. PEMBAHASAN 2.1 Definisi Pembekuan Pembekuan merupakan suatu cara pengawetan bahan pangan dengan cara membekukan bahan pada suhu di bawah titik beku pangan tersebut. Dengan membekunya sebagian kandungan air bahian atau dengan terbentuknya es (ketersediaan air menurun), maka kegiatan enzim dan jasad renik dapat dihambat atau dihentikan sehingga dapat mempertahankan mutu bahan pangan. Mutu hasil pembekuan masih mendekati buah segar walaupun tidak dapat dibandingkan dengan mutu hasil pendinginan. Pembekuan merupakan suatu cara pengawetan bahan pangan dengan cara membekukan bahan pada suhu di bawah titik 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 mempertahankan mutu bahan pangan. Mutu hasil pembekuan masih mendekati buah segar walaupun tidak dapat dibandingkan dengan mutu hasil pendinginan. Proses pembekuan terjadi secara bertahap dari permukaan sampai pusat bahan. Pada pemukaan bahan, pembekuan berlangsung cepat sedangkan pada bagian yang lebih dalam, proses pembekuan berlangsung lambat (Brennan, 1981). Pada proses pembekuan akan menyebabkan terjadinya perubahan tekstur, pecahnya emulsi lemak dan perubahan fisik dan kimia dari 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. 2.2 Mekanisme Proses Pembekuan Pada Bahan Pangan Suhu dimana pada produk yang dibekukan mulai terjadi pembentukan kristal es disebut sebagai titik beku awal (initial freezing point) produk. Selama proses pembekuan, profil penurunan suhu pada produk pangan selama pembekuan, berbeda dengan profil penurunan suhu yang terjadi pada proses pembekuan air



murni. Jika selama proses pembekuan dilakukan pengukuran dan pencatatan suhu pada pusat produk pangan, maka akan diperoleh kurva pembekuan dengan karakteristik khas, sebagai mana disajikan. Proses pembekuan produk dimulai dengan terjadinya supercooling, yang untuk beberapa proses pembekuan produk pangan bisa terjadi sampai sekitar 10°C dibawah titik beku. Setelah terjadi supercooling, proses pembekuan air menjadi es terus terjadi pada titik bekunya. Proporsi air yang tetap dalam keadaan air (tidak beku/unfrozen) pada suhu yang sering digunakan di industri pembekuan tergantung dari tipe, komposisi produk pangan dan suhu penyimpanan beku. Misalnya, suhu penyimpanan beku pada 20°C, sekitar 88% pada daging kambing beku (lamb), 91% pada ikan beku, dan 93% pada albumin telur. 2.3 Jenis-jenis Alat Pembekuan (Freezer) Secara umum, alat pembekuan (freezer) dapat dikelompokkan dalam: a)



Pembeku mekanik (mechanical refrigerators), yang bekerja berdasarkan mekanisme evaporasi dan kompresi refrigerant dalam suatu siklus yang kontinyu, sehingga bisa mendinginkan udara, cair, atau pun permukaan tersentuh yang akan digunakan untuk mengambil panas dari bahan pangan yang dibekukan.



b) Pembeku kriogenik (cryogenic freezers), bekerja dengan menggunakan karbondioksida, nitrogen cair atau freon cair, dan secara langsung kontak dengan bagian pangan yang dibekukan. 2.4 Teknik-Teknik atau Metode Pembekuan pada Bahan Pangan Pembekuan



dilakukan



dengan



maksud



untuk



mengawetkan



atau



mempertahankan sifat-sifat alami bahan pangan. Pembekuan menggunakan suhu yang lebih rendah. Pembekuan mengubah hampir seluruh kandungan air bahan pangan menjadi es. Metode pembekuan dapat dilakukan dengan menggunakan udara dingin yang ditiupkan dengan suhu rendah kontak langsung dengan bahan atau kontak tidak langsung misalnya alat pembeku lempeng dimana makanan atau carian yang telah dikemas kontak dengan permukaan logam yang telah didinginkan dengan mensirkulasikan cairan pendingin perendaman langsung bahan pangan dengan cairanpendingin atau menyemprotkan cairan pendingin.



Cairan pendingin tersebutdapat berupa freon, nitrogen cair, larutan garam atau gula. Metode yang umum digunakan adalah : 1. Penggunaan udara dingin yang ditiupkan atau gas lain dengan suhu rendah kontak langsung dengan makanan, misalnya dengan alat-alat pembeku tiup (blast), terowongan (tunnel), bangku fluidisasi (fluidisedbed), spiral, tali (belt) dan lain-lain. 2. Kontak langsung misalnya alat pembeku lempeng (plate freezer), dimana makanan atau cairan yang telah dikemas kontak denganpermukaan logam (lempengan, silindris) yang telah didinginkan denganmensirkulasi cairan pendingin (alat pembeku berlempeng banyak). 3. Perendaman



langsung



makanan



ke



dalam



cairan



pendingin,



atau



menyemprotkan cairan pendingin di atas makanannya (misalnya nitrogen cair dan freon, larutan gula atau garam). Metode pembekuan yang dipilih untuk setiap produk tergantung pada :  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. Nitrogen cair (titik didih –196°C) dan bahan pendingin bersuhu rendah lainnya telah menjadi sangat penting akhir-akhir ini sehubungan dengan perannya dalam pembekuan makanan secara cepat (rapid freezing), di mana teknik pembekuan lainnya menghasilkan mutu yang rendah pada produk akhir. Perendaman langsung ke dalam cairan nitrogen telah diganti dengan system penyemprotan langsung pada makanan yang telah didinginkan terlebih dahulu oleh uap nitrogen yang bergerak berlawanan dengan aliran makanan dalam terowongan berisulator yang lurus atau berbentuk spiral. Walaupun biaya operasi dengan menggunakan nitrogen cair ini lebih tinggi. Cara ini mengurangi oksidasi permukaan makanan yang tidak dikemas dan hilangnya air dari bahan pangan tersebut, dan keluwesan cara ini memungkinkan pembekuan untuk berbagai jenis bahan pangan



2.5 Manfaat dari Pembekuan Bahan Pangan Pembekuan memberikan berbagai manfaat dalam menyimpan produk pangan terutama bagi industri pangan, misalnya untuk menghambat penurunan kadar nutrisi, menghambat pertumbuhan mikroorganisme perusak pangan dan bahkan pada beberapa produk pangan memberikan manfaat organoleptik (rasa pangan yang lebih enak). Kebutuhan pembekuan ini juga sangat dirasakan pada pengiriman dan transportasi produk-produk pangan dari produsen ke tangan konsumen. Pembekuan dilakukan dengan maksud untuk mengawetkan atau mempertahankan sifat-sifat alami bahan pangan. Pembekuan menggunakan suhu yang lebih rendah. Pembekuan mengubah hampir seluruh kandungan air bahan pangan menjadi es. 2.6 Pengaplikasian Proses Pembekuan Pada Ikan Pembekuan adalah proses penurunan suhu bahan pangan sampai bahan pangan membeku, yaitu jika suhu pada bagian dalamnya paling tinggi sekitar – 18° C, meskipun umumnya produk beku mempunyai suhu lebih rendah dari ini. Pada kondisi suhu beku ini bahan pangan menjadi awet karena mikroba tidak dapat tumbuh dan enzim tidak aktif. Bahan pangan seperti daging dapat disimpan antara 12 sampai 18 bulan, ikan dapat disimpan selama 8 sampai 12 bulan ( Munzir, 2009). Pembekuan ikan berarti menyiapkan ikan untuk disimpan di dalam suhu rendah (cold storage). Seperti pendinginan, pembekuan dimaksudkan untuk mengawetkan sifat-sifat alami ikan. Pembekuan menggunakan suhu yang lebih rendah, yaitu jauh di bawah titik beku ikan. Pembekuan mengubah hampir seluruh kandungan air pada ikan menjadi es, tetapi pada waktu ikan beku dilelehkan kembali untuk digunakan, keadaan ikan harus kembali seperti sebelum dibekukan. Ikan-ikan yang dibekukan untuk dikonsumsi mentah (sashimi) mutlak memerlukan terpeliharanya sifat-sifat ikan segar yang dibekukan, agar ketika dilelehkan tidak dapat dibedakan dari ikan segar. Tubuh ikan sebagian besar (6080%) terdiri atas cairan yang terdapat di dalam sel, jaringan, dan ruangan-ruangan antar sel Sebagian besar dari cairan itu (+67%) berupa free water dan selebihnya



(+5%) berupa bound water. Bound water adalah air yang terikat kuat secara kimia dengan substansi lain dari tubuh ikan. Pembekuan berarti mengubah kandungan cairan tersebut menjadi es. Ikan mulai membeku pada suhu antara -0,6°C sampai -2°C, atau rata-rata pada -1°C. Free water membeku terlebih dahulu kemudian disusul oleh bound water. Proses tersebut terbagi atas 3 tahapan yaitu : 1. Tahap pertama suhu menurun dengan cepat sampai 00C yaitu titik beku air. 2. Tahap kedua suhu turun perlahan-lahan untuk merubah air menjad kristalkristal es. Tahap ini sering disebut periode ”thermal arrest”. 3. Tahap ketiga suhu kembali turun dengan cepat ketika kira-kira 55% air telah menjadi es. Pada tahap ini sebagian besar atau hampir seluruh air membeku. Berdasarkan panjang pendeknya waktu thermal arrest ini pembekuan dibagi menjadi 2 yaitu : 1.



Pembekuan lambat (slow freezing), yaitu bila thermal arrest time lebih dari 2 jam.



2.



Pembekuan cepat (quick freezing), yaitu pembekuan dengan thermal arrest time tidak lebih dari 2 jam. Kristal-kristal es yang terbentuk selama pembekuan dapat berbeda-beda



ukurannya



tergantung



pada



kecepatan



pembekuan.



Pembekuan



cepat



menghasilkan kristal-kristal yang kecil-kecil di dalam jaringan daging ikan. Jika dicairkan kembali, kristal-kristal yang mencair diserap kembali oleh daging dan hanya sejumlah kecil yang lolos keluar sebagai drip. Sebaliknya pembekuan lambat menghasilkan kristal-kristal yang besar-besar. Kristal es ini mendesak dan merusak susunan jaringan daging. Tekstur daging ketika ikan dicairkan menjadi kurang baik, berongga, keropos dan banyak sekali drip yang terbentuk. Ikan yang dibekukan dengan lambat tidak dapat digunakan sebagai bahan bagi pengolahanpengolahan tertentu misalnya pengalengan, pengasapan, dan sebagainya. Atas pertimbangan-pertimbangan diatas, maka disamping untuk menyingkat waktu dan menghasilkan output yang tinggi maka ikan mutlak dibekukan dengan cepat. Ikan yang telah dibekukan perlu disimpan dalam kondisi yang sesuai untuk mempertahankan kualitasnya. Biasanya ikan beku disimpan dalam cold storage,



yaitu sebuah ruangan penyimpanan yang dingin. Penyimpanan ini merupakan tahap yang pokok dari cara pengawetan dan pembekuan. Suhu yang biasanya direkomendasikan untuk cold storage umumnya -30°C hingga -60°C, tergantung pada kebutuhan (Sondoro, 2011).



BAB 3. PENUTUP 3.1 Kesimpulan Dari pemaparan diatas dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Pembekuan merupakan suatu cara pengawetan bahan pangan dengan cara membekukan bahan pada suhu di bawah titik beku pangan tersebut. Proses pembekuan terjadi secara bertahap dari permukaan sampai pusat bahan. Pada pemukaan bahan, pembekuan berlangsung cepat sedangkan pada bagian yang lebih dalam, proses pembekuan berlangsung lambat. 2. Proses pembekuan produk dimulai dengan terjadinya supercooling, yang untuk beberapa proses pembekuan produk pangan bisa terjadi sampai sekitar 10°C dibawah titik beku. Setelah terjadi supercooling, proses pembekuan air menjadi es terus terjadi pada titik bekunya. 3. Alat pembekuan (freezer) ada dua macam yaitu pembeku mekanik (mechanical refrigerators dan pembeku kriogenik (cryogenic freezers), 4. Metode pembekuan dapat dilakukan pada umumnya yaitu penggunaan udara dingin yang ditiupkan atau gas lain dengan suhu rendah, kontak langsung dengan alat pembeku lempeng (plate freezer) dan perendaman langsung makanan ke dalam cairan pendingin. 5. Pembekuan memberikan berbagai manfaat dalam menyimpan produk pangan terutama bagi industri pangan, misalnya untuk menghambat penurunan kadar nutrisi, menghambat pertumbuhan mikroorganisme perusak pangan serta untuk mengawetkan atau mempertahankan sifat-sifat alami bahan pangan. 6. Pembekuan ikan berarti menyiapkan ikan untuk disimpan di dalam suhu rendah jauh di bawah titik beku ikan (cold storage) untuk mengawetkan sifat-sifat alami ikan dengan cara mengubah hampir seluruh kandungan air pada ikan menjadi es, tetapi pada waktu ikan beku dilelehkan kembali untuk digunakan, keadaan ikan harus kembali seperti sebelum dibekukan 3.2 Saran Sebagai mahasiswa teknologi pertanian sebaiknya penting mengetahui definisi dari proses pengawetan bahan pangan berdasarkan pembekuan bahan



pangan, mekanisme kerja, manfaat beserta pengaplikasiannya agar mampu menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari seperti mampu menangani bahan hasil pertanian yang kebanyakan mudah rusak dan tidak tahan lama dengan menggunakan pembekuan bahan pangan untuk pengawetan bahan pangan.



DAFTAR PUSTAKA Brennan, J.G., 1981. Food Freezing Operation. Applied Science Publisher, Ltd. London. Khasanah, U. 2014. Laporan Praktikum Pembekuan Ikan. http://uususnah.blogspot.co.id/2014/05/laporan-praktikum-pembekuanikan.html. Diakses pada tanggal 02 Desember 2016. Koeswara, S. 2009. Pengolahan Pangan Dengan Suhu Rendah. Ebook Pangan.com. Munzir. 2009. Pengaruh Pendingan dan Pembekuan. http://duniaperikanan.wordpress.com/. Diakses pada tanggal 03 Desember 2016. Rahmah, S. 2015. Chilling and Freezing (Pendingan dan Pembekuan). Bandung: Program Studi Teknologi Agroindustri Universitas Pendidikan Indonesia. Sondoro, Y. 2011. Pembekuan Ikan Mas Koki di BBPBAT. http://yunias19ocean.blogspot.com/2011/10/pembenihan-ikan-mas-kokidi-bbpbat.html?spref=bl. Diakses pada tanggal 03 Desember 2016. Tambunan, A.H., 1999. Pengembangan Metoda Pembekuan Vakum Untuk Produk Pangan. Usulan Penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi. Bogor: Institut Pertanian Bogor.