PENDINGINAN DAN PEMBEKUAN

BAB I

PENDAHULUAN

    1.1.Latar Belakang

Pendinginan umumnya merupakan suatu metode pengawetan yang ringan, pengaruhnya kecil sekali terhadap mutu bahan pangan secara keseluruhan. Oleh sebab itu pendinginan seperti di dalam lemari es sangat cocok untuk memperpanjang kesegaran atau masa simpan sayuran dan buah-buahan. Sayuran dan buah-buahan tropis tidak tahan terhadap suhu rendah dan ketahanan terhadap suhu rendah ini berbeda-beda untuk setiap jenisnya. Sebagai contoh, buah pisang dan tomat tidak boleh disimpan pada suhu lebih rendah dari 13⁰C karena akan mengalami chilling injury yaitu kerusakan karena suhu rendah.

Pertumbuhan bakteri di bawah suhu 100C akan semakin lambat dengan semakin rendahnya suhu. Pada saat air dalam bahan pangan membeku seluruhnya, maka tidak ada lagi pembelahan sel bakteri. Pada sebagian bahan pangan air tidak membeku sampai suhu –9,50C atau di bawahnya karena adanya gula, garam, asam dan senyawa terlarut lain yang dapat menurunkan titik beku air.

Pembekuan adalah proses penurunan suhu bahan pangan sampai bahan pangan membeku, yaitu jika suhu pada bagian dalamnya paling tinggi sekitar –180C, 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. Sayuran dan buah-buahan umumnya diblansir dahulu untuk menginaktifkan enzim sebelum dibekukan. Bahan pangan seperti daging dapat disimpan antara 12 sampai 18 bulan, ikan dapat disimpan selama 8 sampai 12 bulan dan buncis dapat disimpan antara 12 sampai 18 bulan.

Pertumbuhan bakteri di bawah suhu 100C akan semakin lambat dengan semakin rendahnya suhu. Pada saat air dalam bahan pangan membeku seluruhnya, maka tidak ada lagi pembelahan sel bakteri. Pada sebagian bahan pangan air tidak membeku sampai suhu –9,50C atau di bawahnya karena adanya gula, garam.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan aturan penulisan rumusan masalah sebuah tindakan tentang pendinginan dan pembekuan, pendinginan dan pembekuan  juga menggambarkan sebuah upaya dalam rangka melakukan aktivitas dalam pertanian  yang akan dilakukan serta hasil yang diharapkan tercapai.

Bertolak dari urean permasalahan diatas, maka pernasalahan dalam Tugas  ini yang berjudul “Pendinginan dan Pembekuan”

1.3.Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui segala hal tentang pendinginan dan pembekuan  baik itu pengertian, macam-macam, bakteri, dan dalam kehidupan sehari-hari.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian pendinginan.

            Pendinginan atau refrigerasi ialah 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 sehingga perubahan yang terjadi pada produk yang disimpan dapat diminimalisir atau diperlambat. Pendinginan mempunyai pengaruh yang kecil terhadap perubahan mutu bahan pangan secara keseluruhan. Namun pendinginan hanya dapat mengawetkan bahan pangan selama beberapa hari atau beberapa minggu, tergantung kepada jenis bahan pangannya.

a.      Prinsip

Prinsip pendinginan itu sendiri 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.

b.      Faktor-Faktor

Dalam proses pendinginan ada beberapa faktor yang berpengaruh pada hasil akhir bahan yang di dinginkan. Faktor – faktor tersebut 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.

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.

Ø  Beberapa perubahan yang terjadi selama proses pendinginan

1.      Perubahan Tekstur

Pada proses pendinginan Sayuran dan buah-buahan tropis tidak tahan terhadap suhu rendah dan ketahanan terhadap suhu rendah ini berbeda-beda untuk setiap jenisnya. Buah pisang tidak boleh disimpan pada suhu lebih rendah dari 130C karena akan mengalami chilling injury yaitu kerusakan karena suhu rendah. Buah pisang yang disimpan pada suhu terlalu rendah kulitnya akan menjadi bernoda hitam atau berubah menjadi coklat dan teksturnya menjadi lembek karena mengalami dehidrasi (kehilangan air), sedangkan buah terong akan menjadi lunak karena teksturnya rusak.

2.      Penyusutan Berat

Kehilangan berat pada buah, sayuran maupun bunga potong selama penyimpanan disebabkan karena hilangnya air pada bahan. Kehilangan air pada bahan yang disimpan tidak hanya menyebabkan kehilangan berat, tetapi dapat juga menyebabkan kerusakan yang akhirnya menyebabkan penurunan kualitas.

Penyusutan berat pada bahan yang dikemas jauh lebih sedikit jika dibandingkan dengan bahan yang tidak dikemas dan tampa perlakuan apapun. Menurut Fellow (2000) penyusutan berat selama pendinginan dapat disebabkan karena kelembaban yang ada pada bahan meninggalkan permukaan bahan dan menuju ke udara disekitarnya melalui proses kondensasi uap air. Sedangkan pada produk daging penyustan berat dapat disebabkan karena terjadi kerusakan gel protein dan mengalami proses koagulasi protein, sehingga menurunkan daya ikat protein terhadap air dan air bebas di dalam daging akan lepas menuju ke udara disekitarnya yang akan hilang bersama dengan uap air. Kerusakan struktur molekul akibat pendinginan ini juga dapat menyebabkan penyusutan berat.

Kehilangan air pada bahan dapat dicegah dengan cara pengaturan suhu dan kelembaban ruang simpan dengan tepat. namun secara umum buah-buahan dan sayuran serta bunga potong memiliki kandungan air bahan sejumlah 80 hingga 90 persen. Sebagian besar air tersebut akan menguap selama penyimpanan. Dalam penyimpanan pada suhu rendah.

3.      Perubahan Warna

Perubahan warna selama pendinginan pada produk sayur dan buah diakibatkan karena reaksi enzimatis (pencoklatan) dimana terjadi degradasi pigmen klorofil yang menyebabkan warna kulit berubah menjadi kuning kecoklatan karena adanya karetenoit dan xantifil yang semula tertutup menjadi terbuka akibat dari efek suhu pendinginan. Pori-pori buah yang disimpan pada suhu rendah menjadi lebih terbuka akibat membekunya air dalam jumlah banyak sehingga mengubah rasa, warna dan kualitas bahan.

Pada produk daging dan ikan yang disimpan pada suhu 0-2 oC dapat bertahan selama 2-3 hari (daging dikemas). Namun Perubahan ini disebabkan karena terjadi oksidasi pigmen heme yang merupakan penyusun utama dalam warna daging. Pigmen mioglobin mengalami proses perubahan menjadi oksiomioglobin yang bewarna merah kecoklatan.

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

Organisme ini tidak menyebabkan keracunan atau menimbulkan penyakit pada suhu tersebut, tetapi pada suhu lebih rendah dari – 4,0 oC akan menyebabkan kerusakan pada makanan.

2.2 Pengertian Pembekuan

Pembekuan atau freezing ialah penyimpanan di bawah titik beku bahan, jadi bahan disimpan dalam keadaan beku. Pembekuan yang baik dapat dilakukan pada suhu kira-kira –17 oC atau lebih rendah lagi. Pada suhu ini pertumbuhan bakteri sama sekali berhenti. Pembekuan yang baik biasanya dilakukan pada suhu antara – 12 oC sampai – 24 oC. Dengan pembekuan, bahan akan tahan sampai bebarapa bulan, bahkan kadang-kadang beberapa tahun. Perbedaan antara pendinginan dan pembekuan juga ada hubungannya dengan aktivitas mikroba.

Pertumbuhan bakteri di bawah suhu 100C akan semakin lambat dengan semakin rendahnya suhu. Pada saat air dalam bahan pangan membeku seluruhnya, maka tidak ada lagi pembelahan sel bakteri. Pada sebagian bahan pangan air tidak membeku sampai suhu –9,50C atau di bawahnya karena adanya gula, garam, asam dan senyawa terlarut lain yang dapat menurunkan titik beku air.

Lambatnya pertumbuhan mikroba pada suhu yang lebih rendah ini menjadi dasar dari proses pendinginan dan pembekuan dalam pengawetan pangan. Proses pendinginan dan pembekuan tidak mampu membunuh semua mikroba, sehingga pada saat dicairkan kembali (thawing), sel mikroba yang tahan terhadap suhu rendah akan mulai aktif kembali dan dapat menimbulkan masalah kebusukan pada bahan pangan yang bersangkutan.

a.      Prinsip

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.

b.      Faktor-faktor

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, 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 dalam 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.

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.

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.

Ø  Perubahan yang terjadi selama proses pembekuan

1.      Perubahan Tekstur

Buah dan sayur memiliki komponen kadar air yang besar sebagai penyusun utamanya. Kadar air yang tinggi. Dengan adanya kadar air yang tinggi akan menyebabkan perubahan volume yang besar. Dimana menurut Estiasih (2009) buah dan sayur sebagian besar memiliki tekstur yang lebih kaku jika dibandingkan dengan tekstur daging dan ikan.

Dalam pembekuan semakin suhu yang digunakan masih berada di antara titik beku bahan maka akan terjadi pembekuan yang lambat dengan pembekuan lambat ini maka pelepasan air di dalam jaringan bahan menjadi lebih banyak dan membentuk kristal yang besar. Secara normal pembesaran kristal-kristal es dimulai di ruang ekstra seluler, karena viskositas cairannya relatif lebih rendah. Bila pembekuan berlangsung secara lambat, maka volume ekstra seluler lebih besar sehingga terjadi pembentukan kristal-kristal es yang besar di tempat itu. Kadar air bahan makin rendah , maka akan terjadi denaturasi protein terutama pada bahan nabati.

Selama proses thawing berlangsung sel yang rusak akan mengalami pelepasan komponen bagian-bagian sel, air yang hilang membuat bagian dalam sel menjadi kosong dan tidak dapat tergantikan. Kerusakan ini tidak dapat kembali ke bentuk semula sehingga mengakibatkan tekstur menjadi lunak.

Pada produk daging dan ikan tidak mempunyai titik beku namun memiliki kisaran titik beku dimana jumlah air yang ada ditentukan oleh rendahnya suhu yang digunakan. Pada daging mentah seperti ayam dan sapi masih memiliki kandungan serat dan protein yang masih fleksibel, pada saat pembekuan komponen ini tidak hilang hanya mengalami proses pemisahan sehingga kandungan air yang ada masih dapat dipertahankan. Sedangkan untuk bahan sosis perubahan nya menjadi lebih kenyal dan lunak.

2.      Perubahan Berat

Perubahan berat atau susut berat pada komoditi yang dibekukan dapat disebabkan karena kandungan air yang ada pada bahan keluar selama proses pembekuan dan menuju ke kristal es yang sedang terbentuk sehingga bagian dalam es akan kosong. Proses ini terjadi karena kristal es memiliki tekanan uap air yang lebih rendah jika dibandingkan dengan tekanan didalam sel sehingga air dalam sel akan menuju kristal dan hilang pada saat proses thawing dilakukan.

3.      Perubahan Warna

Perubahan warna disebabkan karena terjadi reaksi enzimatis (pencoklatan) yang disebabkan karena aktivitas enzim peroksidase, katalase yang menghasilkan warna coklat, degradasi karoten dan degradasi pigmen klorofil yang menyebabkan warna kulit berubah menjadi kuning kecoklatan karena adanya karetenoit dan xantifil yang semula tertutup menjadi terbuka akibat dari efek suhu pembekuan dan kristal es. Menurut Dragon (2008) 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. 

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

Pendinginan merupakan salah satu teknologi penyimpanan dan pengawetan bahan pertanian yang mudah rusak dengan cara mengambil panas bahan, yang kemudian digantikan oleh udara dingin. Panas yang hilang pada bahan akan menurunkan segala bentuk perubahan selama masa simpan baik secara fisik, kimia dan mikrobiologi. Selama masa penyimpanan hal-hal yang perlu diperhatikan adalah tingkat suhu dan kelembaban yang digunakan, karena buah dan sayuran setelah dipanen masih melakukan respirasi (dan fotosintesis jika masih memiliki klorofil dan cahaya yang cukup). Perbedaan ini dikarenakan setiap komoditi memiliki kriteria dan sifat yang berbeda-beda (ketebalan lilin, kulit dan kandungan penyusun bahan). Sedangkan untuk produk daging memerlukan suhu pendinginan bekisar antara 0-15 0 C untuk mencegah terjadinya degradasi warna, tekstur dan citarasa nya.

penggunaan kalsium. Dengan demikian, produk atau bahan dapat dipertahankan mutunya dan tidak menurunkan kualitas produk bila disimpan pada suhu rendah.

Pembekuan merupakan teknologi penyimpanan bahan di bawah titik beku sehingga segala bentuk akitivitas metabolisme sel menjadi lambat. Dengan pembekuan masa simpan produk dapat dipertahankan. Perubahan yang terjadi pada pembekuan disebabkan karena hilangkan air didalam bahan menuju kristal yang tumbuh dan mengakibatkan bagian dalam bahan kosong sehingga pada saat dilakukan thawing komponen sel akan lepas dari sel yang telah rusak, perubahan warna terjadi karena proses degradasi karoten dan klorofil akibat terbukanya pori-pori buah dan sayur. Semua bahan yang dibekukan, kecuali es krim, setelah dilakukan “thawing“, akan mengalami denaturasi protein pada waktu pencairan kembali, air yang keluar tidak dapat diabsorpsi (diserap) kembali sehingga bahan mengalami penurunan berat.

3.2 Saran

            Penyusunan Tugas ini, masih jauh dari kesempurnaan, karena terbatas sarana dan prasarana yang dimiliki penulis untuk bisa mendukung kelancaran dan kesempurnaan penyusunan Tugas ini , oleh karena itu, pada penyusunan Tugas sejenis yang dilakukan kemudian , semoga dapat lebih disempurnakan, karena hanya inilah kemampuan penulis miliki, segala kekurangan datang dari penulis sendiri dan segala kelebihan hanya Milik ALLAH Semata.

DAFTAR PUSTAKA

Buckle. K, Edward.R, Fleet.G, Wotton. M. 1987. Food Knowledge. UI.Press. Jakarta.
Fellow. 2000. Frozen Food Technology

Estiasih. T, Indria. P, Wenny B., Umi H. 2011. Teknologi Pengolahan Pangan. UB. Malang