PENGANTAR AGROINDUSTRI

PENDINGINAN DAN

PEMBEKUAN

LOGO

Pendinginan (Cooling)

Proses pendinginan (cooling) seringkali juga disebutsebagai precooling, untuk membedakannya denganproses penyimpanan dingin (cool storage).

Pendinginan merupakan suatu proses penurunan suhuterhadap suatu bahan sampai suhu 4 200 C, agar bahantersebut dapat dipertahankan kualitasnya.

LOGO

Pembekuan (Freezing)

Pembekuan merupakan suatu proses penurunan suhusampai membeku (suhu 0-(-70)0 C) terhadap suatu bahan

untuk maksud tertentu.

Terjadi proses pindah panas dari bahan yang dibekukan yg menyebabkan membekunya kandungan air dan

berkurangnya aktivitas air (Aw).

LOGO

Proses Pembekuan

Bahan hasil pertanian akan kehilangan panas akibat laju pindah panas yang terjadi dari bahan ke medium bertemperatur rendah

di sekitarnya.

Faktor yang memengaruhi lamanya proses pembekuan adalah

1. konduktivitas termal,

2. kalor jenis,

3. ketebalan,

4. massa jenis,

5. luas permukaan produk

6. selisih temperatur antara produk dengan medium pendinginan

LOGO

Contoh Penerapan Pendinginan

dan Pembekuan

Pendinginan sayur dan buah-buahan

Pendinginan dan pembekuan daging

Pendinginan dan pembekuan ikan

www.themegallery.com

LOGO

Tujuan Pendinginan :

1. Menghilangkan panas dari bahan hasil pertanian (yang

berasal dari lapangan),

2. Memperlambat proses respirasi,

3. Menurunkan kepekaan bahan terhadap serangan

mikroba,

4. Mengurangi jumlah air yang hilang (transpirasi)

5. Memudahkan pemindahan ke dalam ruang penyimpanan

dingin atau sistem transportasi berpendingin.

PENDINGINAN BUAH DAN SAYURAN

LOGO

7

.

Metode Proses Pendinginan :

1. Pendinginan dengan udara dingin (air cooling),

2. Pendinginan dengan air dingin (hydrocooling) dan

3. Pendinginan dengan cara mengurangi tekanan udara

(vacuum cooling).

Pendinginan Buah dan Sayuran

LOGO

Company Logowww.themegallery.com

Penyimpanan Dingin (Cool Storage)

Buah dan Sayuran

Tujuan Penyimpanan Dingin

1. Mengurangi kegiatan respirasi dan metabolisme lainnya,

2. Memperlambat proses penuaan karena adanya proses

pematangan, pelunakan serta perubahan-perubahan tesktur

dan warna,

3. Mengurangi kehilangan air dan pelayuan,

4. Mengurangi kerusakan karena aktivitas mikroba (bakteri,

kapang dan khamir), dan

5. Menghambat proses pertumbuhan yang tidak dikehendaki,

misalnya munculnya tunas atau akar.

LOGO

9

Sifat-sifat bahan selama penyimpanan dipengaruhi : Faktor varietas, iklim tempat tumbuh, kondisi tanah dan cara budidaya tanaman, serta derajat

kematangan dan cara penanganan yang dilakukan sebelum disimpan.

Jenis Sayuran Suhu (o C) RH (%) Umur Simpan

Asparagus 0 - 2,2 95 2 - 3 minggu

Buncis 4,4 - 7,2 90 - 95 7 - 10 hari

Bit 0 90 3 - 5 bulan

Kubis 0 90 - 95 3 - 6 minggu

Wortel 0 90 - 95 4 - 6 minggu

Bunga kol 0 90 - 95 2 - 4 minggu

Seledri 0 90 - 95 2 - 3 bulan

Jagung manis 0 90 - 95 4 - 8 hari

Mentimun 7,2 - 10 90 - 95 10 - 14 hari

Terung 7,2 - 10 90 1 minggu

Bawang putih 0 65 - 70 6 - 7 bulan

Lobak -1,1 - 0 90 - 95 10 - 12 bulan

Jamur 0 90 3 - 4 hari

Cabai 7,2 - 10 90 - 95 2 - 3 minggu

Penyimpanan Dingin Sayuran

LOGO

10

Komoditi Suhu (o F) RH (%) Umur Simpan

APEL 30 40 90 3 8 bl

ADPOKAT 40 50 85 - 90 2 5 mg

PISANG 56 68 85 - 95 ?

ANGGUR 30 31 90 - 95 3 6 bl

JAMBU BIJI 40 45 90 2 3 mg

MANGGA 55 85 - 90 2 3 mg

JERUK MANIS 32 85 - 90 8 12 mg

PEPAYA 45 85 - 90 1 3 mg

NENAS 45 - 50 85 - 90 2 4 mg

Penyimpanan Dingin Buah-buahan

C = (F-32)/1,8

LOGO

11

JenisSayuran

Suhuterendah

yg aman (o

C)

Tanda kerusakan dingin

Buncis 7,2 Bercak-bercak hitam dan kecoklatan

Mentimun 7,2 Kulit buah melepuh, terdapat lubang noda & busuk

Terung 7,2 Kulit buah melepuh, busuk Alternaria

Kentang 3,3 Pencoklatan, timbul rasa manis

Waluh 10 Busuk (Alternaria)

Ubi jalar 12,8 Busuk, lubang cacat, penyimpangan warna umbi

Tomat (matang)

7,2 - 10 Pelunakan, berair, busuk

Tomat (hijau) 12,8 Warna jelek bila matang, busuk Alternaria

Kerusakan akibat Penyimpanan Dingin(Chilling Injury) pd Sayuran

LOGO

12

Komoditi SuhuTerendah ygAman (o F)

Kerusakan yg terjadi jika disimpan pd suhu antara 32o F dansuhu terendah yg aman

APEL 36 - 38 Pengcoklatan bag dlm, bag tengah coklat, lembek & lepuh

ADPOKAT 40 - 45 Daging buah coklat kehitaman

PISANG 53 - 56 Warna jelek jika matang

BUNCIS 45 Bercak-bercak hitam dan kecoklatan

MENTIMUN 45 Lepuh, lubang noda, busuk

TERUNG 45 Lepuh, busuk Alternaria

JERUK BESAR 50 Lepuh, lubang cacat dan penyok

MANGGA 50 55 Kulit spt lepuh, kehitaman, pematangan tdk merata

SEMANGKA 40 Lubang cacat, busuk pd permukaan

PEPAYA 45 Lubang cacat, gagal matang, citarasa menyimpang, busuk

NENAS 45 50 Warna hijau jelek jika matang

Kerusakan akibat Penyimpanan Dingin(Chilling Injury) pd Buah-buahan

LOGO

Pendinginan Daging

Pendinginan daging dilakukan untuk menurunkan suhukarkas/daging menjadi di bawah +7 oC dan di atas titik

beku daging (-1,5 oC).

Tujuan pendinginan daging adalah untuk

a) mempertahankan kesegaran daging,

b) memperpanjang masa simpan daging,

c) memberikan bentuk atau tekstur daging yang lebih baik,

d) mengurangi kehilangan bobot daging.

LOGO

Metode Pendinginan Karkas/Daging Sapi

Metode Suhu (oC) KelembabanRelatif (%)

Kecepatan Udara (m/detik)

Waktu (jam)

Cepat (+SL) -1 s/d +1 85 90 1 4 24 36

Sangat Cepat (+SL)

-5 90 1 - 4 2

SL= Stimulasi listrik (penerapan stimulasi listrik pada proses pemotongan)

Hal yang perlu diperhatikan pada pendinginankarkas/daging sapi secara cepat adalah terjadinya

kekakuan otot (rigor mortis) pada saat daging didinginkan,

yang dikenal dengan istilah cold shortening

Daging yang mengalami cold shortening memiliki kualitasyang rendah, karena keempukan daging tersebut sangat

menurun (liat atau alot).

Pendinginan Daging

LOGO

Cold shortening terjadi akibat daging yang belummengalami rigor mortis

Masa simpan Daging Dingin

Jenis Suhu Pendingin (Chiller)

-1 oC sampai 0 oC

(RH 85-90%)

+2 oC sampai +4 oC

(RH 80-85%)

Daging sapi tanpakemasan vakum

3 4 minggu < 2 minggu

Daging sapi dengan

kemasan vakum

-

LOGO

Pembekuan Daging

Pembekuan daging diperoleh dengan menurunkan suhudaging di bawah titik beku daging (< -1,5 oC).

Pembekuan yang baik diperoleh dengan menurunkan

suhu bagian dalam daging minimum sampai -12 oC.

Saat ini pembekuan daging sapi diperoleh denganmembekukan daging pada suhu udara -25 oC sampai -

45 oC dengan kecepatan udara antara 2 sampai 9 meter

per detik.

Pembekuan bertujuan untuk memperpanjang masasimpan daging tanpa mengubah susunan kimiawi

daging

LOGO

Kecepatan proses pembekuan didasarkan ataskecepatan udara di dalam ruang pembeku yang

dinyatakan dalam cm per jam. Berdasarkan kecepatan

pembekuan tersebut, maka proses pembekuan dibagi

menjadi tiga, yaitu:

1. Pembekuan lambat: kecepatan udara 0,1 0,2 cm/jam

2. Pembekuan cepat: kecepatan udara 0,5 3,0 cm/jam

3. Pembekuan ultra cepat: kecepatan udara 5,0 cm/jam

Pembekuan Daging

LOGO

Jenis Daging Suhu Cold Storage

-20 oC -30 oC

Daging (potongan) < 12 bulan < 24 bulan

Karkas seperempat 6 18 bulan -

Masa simpan Daging Beku

Pembekuan Daging

Pembekuan daging harus dilakukan setelah proses rigor mortis berlangsung

Jika daging belum mengalami rigor mortis dan sudah dibekukan, maka rigor mortis akan terjadi pada saat daging tersebut dicairkan

(thaw rigor)

Daging yang mengalami thaw rigor akan kehilangan cairan daging(jus daging) yang relatif banyak dan relatif keras (liat atau alot).

LOGO

Pendinginan Ikan

Pendinginan ikan mengatasi masalahpembusukan ikan (selama penangkapan,

pengangkutan dan penyimpanan sementara

sebelum diolah menjadi produk lain)

Pendinginan ikan sampai sekitar 0 C memperpanjang masa kesegaran ikan sampai

12-18 hari sejak ikan ditangkap dan mati,

(tergantung pada jenis ikan dan cara

penanganan).

LOGO

Pendinginan dapat dilakukan dengan salah satuatau kombinasi dari cara-cara berikut

1.Pendinginan dengan es

2.Pendinginan dengan es kering

3.Pendinginan dengan air dingin

4.Pendinginan dengan udara dingin

Pendinginan Ikan

LOGO

Pembekuan ikan menyiapkan ikan untukdisimpan di dalam suhu rendah (jauh dibawah

titik rendah ikan)

Pembekuan bertujuan untuk mengawetkan sifat-sifat alami ikan.

Pada umumnya pembekuan sampai -12C atau-30C dianggap telah cukup, tergantung pada

jangka waktu yang direncanakan.

Alat yang digunakan untuk membekukan ikan freezer.

Pembekuan Ikan

LOGO

Peralatan Pendingin

Mesin pendingin memiliki bagian utama, yaituevaporator, kompresor dan kondensor, yang didalamnya terdapat medium pendingin yang disebut refrigeran.

Medium pendingin adalah bahan yang digunakanuntuk mengangkut panas dari bahan yang yangdidinginkan dan membuangnya ke luar mesinpendingin melalui kondensor.

Peralatan pendingin yang umum digunakanadalah refrigerator, freezer, condition chamber dan cold storage.

LOGO

Jenis-jenis refrigeran yang sering

digunakan:

Amoniak (NH3) untuk pendingin makanan

Air untuk AC

CO2 padat, sebagai es kering (Es kering

memiliki temperatur yg lebih rendah dari es

biasa, yaitu -79oC)

CCl3, untuk AC berkapasitas besar

LOGO

Refrigerator Freezer

Contoh Mesin Pendingin

LOGO

Peralatan Industri Pertanian25Cold storage

LOGO

1. Memanfaatkan kontak langsung dgn permukaan dingin

(Surface contact freezing);

2. Memanfaatkan media udara sebagai media

pendinginan (Blast Freezing); Contoh metode : Air

Blast Freeser (ABF), spray udara, dan fluidized bed.

3. Menggunakan cairan sebagai coolant.

Sifat cairan bertemperatur sangat rendah, titik didih

rendah, serta memiliki konduktivitas termal yang tinggi.

Cairan disemprotkan ke produk atau produk direndam

ke dalam cairan. Termasuk dalam metode ini adalah

cryogenic.

Peralatan Pembekuan

LOGO

Surface contact freezing

(kontak langsung dgn permukaan dingin)

Produk berkontak langsung dengan permukaan logamyang dialiri refrigerant

Double Contact Plate Freezer merupakan jenis yang paling banyak digunakan

Sering digunakan sebagai teknik pembekuan awalsebelum produk dibekukan lebih lanjut menggunakan

spiral freezing

Refrigerant yang digunakan dapat berupa CO2 danAmmonia

Keunggulan : Dehidrasi produk dapat diminimalkan

LOGO

Blast Freezing

media udara sebagai media pendinginan

Produk berkontak langsung dengan refrigerant Udara dingin bersuhu -18 sampai 40oC disirkulasikan

di sekitar produk dengan kecepatan 1-20 m/s (paling sering digunakan -30oC, 10-12 m/s)

Kipas digunakan untuk meningkatkan sirkulasi udaradan meningkatkan kecepatan pendinginan

Produk disusun dalam rak, rata-rata ABF dapatmembekukan 200-500kg produk per jam

Keunggulan : Ekonomis, dapat dipakai untukmembekukan berbagai produk dengan bentuk danukuran yang berbeda

Produk harus dikemas untuk menghindari susut dandehidrasi berlebih

28

LOGO

Air Blast Freeser (ABF)

LOGO

Tunnel Freezer

LOGO

LOGO

LOGO

Spiral Freezer

LOGO

LOGO

Fluidized Bed Freezing

Lebih baik karena pindah panas terjadi secara lebihefisien, kecepatan pembekuan tinggi, dehidrasi rendah

Kecepatan udara 2m/s suhu -35oC Kedalaman bed tergantung pada fluidisasi, ukuran,

bentuk dan ketidak seragaman produk

Kedalaman bed > 3 cm : untuk udang20-25 cm : untuk fillet

Untuk fillet dengan ketebalan 3cm, diperlukan waktusekitar 30-35 menit untuk menurunkan suhunya dari 30 ke -18oC

Biasanya produk yang akan di FBF terlebih dahuludibekukan di ABF untuk mengkondisikan permukaanproduk agar tidak lengket

LOGO

LOGO

LOGO

Bahan dibekukan dengan cara yang cepat.

Menggunaan gas bersuhu super dingin seperti nitrogen cair (N2) dan karbon dioksida cair (CO2). sebagai media

pembeku

Nitrogen cair memiliki titik didih yang sangat rendah, yaitu -196oC, sedangkan karbon dioksida cair memiliki titik didih -79oC.

Cryogen cenderung tidak berbau, tidak berwarna, dan inert sehingga tidak akan bereaksi dengan bahan makanan padat walau

pendinginan dilakukan dalam keadaan tanpa dikemas dan

memengaruhi kualitas makanan kecuali terhadap temperatur

dinginnya itu sendiri.

Pembekuan Cryogenic

LOGO