Chilling adalah suatu keadaan dimana suhu terlalu rendah untuk pertumbuhan normal tetapi suhu tersebut tidak cukup untuk dapat membentuk es (masih diatas titik beku). Proses ini dinamakan Chilling Injury. Freezing adalah keadaan dimana suhu atau temperaturnya dibawah titik beku. Atau disebut dengan Freezing Injury.
Chilling Spesies yang rentan terhadap suhu ini (chilling) adalah spesies dari daerah tropis misalnya tanaman jagung, kacang hijau, padi, tomat, mentimun, ubi jalar dan kapas. Sedangkan tanaman hias yang rentan tehadap suhu ini adalahPassiflora, Coleus dan Gloxinia. Jika tanaman tumbuh pada suhu yang relatif hangat (25 hingga 35 ° C) kemudian didinginkan sampai 10 sampai 15 ° C, maka kerusakan akan terjadi, seperti: 1) Pertumbuhan melambat, 2) Perubahan warna atau lesi muncul pada daun, dan 3) Dedaunan tampak basah, seperti jika direndam dalam air selama waktu yang lama. 4) Jika akar dingin, tanaman akan layu.
Akibat dari Chilling Injury
Tanaman akan tahan atau resisten terhadap suhu dingin apabila tanaman tersebut terpapar suhu dingin secara bertahap dan dalam jangka waktu yang lama sehingga tanaman tersebut bisa beradaptasi dengan suhu lingkungan yang dingin.
Apabila suhu dingin diberikan secara spontan, maka tanaman tersebut akan mengalamai cold shock dan bisa menyebabkan kerusakan tanaman. Bagaimana terjadinya chilling pada tanaman? 1) Chilling injury akan mengakibatkan tanaman mengalami pertumbuhan yang lambat, lesi daun, dan layu 2) Penyebab utamanya adalah hilangnya sifat membran termasuk didalamnya adalah perubahan fluiditas membran. 3) Komposisi dari lipid membran tanaman yang tahan/resisten dingin sering memiliki proporsi rantai asam lemak tak jenuh yang lebih besar daripada tanaman yang sensitif terhadap dingin. 4) Perbedaan komposisi lipid pada membran ini sebagai respon atas suhu yang dingin. Asam lemak tak jenuh akan memungkinkan membran akan tetap fluida pada suhu yang rendah sehingga akan memberikan perlindungan terhadap tanaman dari kerusakan akibat suhu yang dingin.
Shown in parentheses are the number of carbon atoms in the fatty acid chain and the number of double bonds. (Source: After Lyons et al. 1964)
Freezing Freezing injury berhubungan terutama dengan kerusakan yang disebabkan oleh kristal es yang terbentuk di dalam sel dan organ. Spesies yang resisten terhadap freezing injury memiliki mekanisme yang membatasi pertumbuhan kristal es ke ruang ekstraseluler. Mekanisme ini yang memberikan resistensi terhadap pembekuan yang khas dari tanaman berkayu termasukdehidrasi dan pendinginan. Freezing stres mengurangi aktivitas air dan menyebabkan stres osmotik dalam sel. Efek stres osmotik ini menyebabkan aktivasi dari jalur stres osmotik yang
terkait dengan akumulasi protein yang terlibat dalam aklimatisasi dingin. Gengen non-stres osmotik yang terkait juga diaktifkan. Komponen sinyal tanaman transgenik stres overexpressing dingin juga diaktifkan sehingga dapat menunjukkan peningkatan toleransi dingin.
Penyimpanan dingin atau chilling Pendinginan atau chilling umunya merupakan suatu metode pengawetan yang ringan, pengaruhnya kecil sekali terhadap mutu bahan panga secara keseluruhan. Oleh sebab itu, pendinginan di dalam lemari es sangat cocok untuk memperpanjang kesegaran atau masa simpan sayuran dan buah-buahan. Penyimpanan dingin atau chilling merupakan cara penyimpanan pada suhu sedikit diatas tititk beku air,yang merupakan cara umum bagi pengawetan makanan dan bersifat sementara. Suhu yang digunakan tidak terlalu jauh dari titik beku, dapat dilakukan dengan es atau lemari es. Suhu yang digunakan antara -20 C sampai 100 C dan pendinginan yang dilakukan sehari-hari dalam lemari es umumnya mencapai suhu 50 C sampai 40 C. Meskipun air murni membeku pada 00 C, tetapi beberapa makanan ada yang tidak membeku sampai suhu -20 C atau dibawahnya,hal ini karena disebabkan oleh pengaruh kandungan zat-zat didalam makanan. Berbagai komoditi yang mudak rusak seperti halnya telur,daging, hasil laut, sayuran dan buah-buahan sering disimpan dalam ruang pendinginan (chilling), untuk beberapa waktu. Pendinginan dapat dilakukan dengan salah satu atau kombinasi dari cara-cara dengan menggunakan es,dengan es kering, dengan air tawar bercampur es atau dengan udara dingin. Perubahan-perubahan pada makanan baik enzimatis maupun mikrobiologis tidak dapat dicegah, hanya diperlambat saja. Beberapa factor yang perlu diperhatikan pada penimpanaan dingin yaitu: 1. suhu 2. kebasahan relative 3. ventilasi 4. penggunaan cahaya ultra violet penyimpanan beku atau freezing pembekuan merupakan suatu cara pengawetan bahan pangan dengan cara membekukan bahan pada suhu dibawah titik beku pangan tersebut. Dengan membekunya sebagian kandungan air bahan atau dengan terbentuknya es sehingga ketersediaan air menurun,maka kegiatan enzim dan jasad renik dapat dihambat atau dihentikan sehingga dapat mempertahankan mutu bahan pangan. Mutu hasil pembekuan masih mendekati bahan segar walaupun tidak dapat dibandingkan dengan mutu hasil pendinginan. Pembekuan dapat mempertahankan rasa dan nilai gizi bahan pangan yang lebih baik daripada metoda lain karena pengawetan dengan suhu rendah yaitu pembekuan dapat menghambat aktiitas mikroba, mencegah terjadinya reaksi-reaksi kimia dan aktifitas enzim yang dapat merusak kandungan gizi bahan pangan. Walaupun pembekuan dapat mereduksi jumlah mikroba yang sangat nyata tetapi tidak dapat mensterilkan makanan dari mikroba. Kematian bakteri atau mikroba dalam keadaaan beku disebabkan sebagian besar air dalam bahan pangan berubah menjadi es dan persediaan cairan sangat terbatas, sehingga bakteri kan mengalami kesulitan untuk menyerap bahan makanan,sehingga hidupnya terganggu. Selain itu cairan sel akan membeku dan memecah dinding sel sehingga menyebabkan kematian bakteri dan suhu rendah membuat bakteri tidak tahan dan mati. Proses pembekuan secara bertahap dari permukaan sampai ke pusat bahan. Pada permukaan bahan, pembekuan berlangsung cepat sedangkan pada bagian yang lebih dalam, proses pembekuan berlangsung lambat. Pada awal proses pembekuan, terjadi fase precooling dimana suhu bahan diturunkan dari suhu awal ke suhu titik beku. Pada
tahap ini semua kandungan air bahan berada pada keadaan cair. Setelah tahap precooling terjadi tahap perubahan fase, pada tahap ini terjadi pembentukan Kristal es. Pada prinsipnya pembekuan dikenal 2 macam yaitu: 1. slow freezing atau pembekuan lambat, berlangsung antara 3 jam sampai 72 jam dan temperature freezing akan berkisar antara - 150 C – (-300) C atau kadang-kadang suhu antara -240 C – (-400) C. 2. quick freezing atau pembekuan cepat, makanan akan menjadi beku dalam waktu 30 menit atau tidak boleh lebih dari 2 jam. Pada quick freezing dapat ditimbulkan dengan system pencelupan langsung dari makanan dalam suatu larutan dingin, seperti halnya freezing ikan. 3. Air blast freezing, dimana udara dingin dengan suhu - 150 C – (-300) C atau kadangkadang suhu antara - 150 C – (-300) C, yang dihembuskan melalui material yang akan dibekukan.penggunaan suhu rendah dalam pengawetan makanan tidak dapat menyebabkan kematian bakteri secara sempurna, sehingga jika bahan makanan beku dikeluarkan dari penyimpanan dan dibiarkan sehingga mencair kembali, maka keadaan ini masih memungkinkan terjadinya pertumbuhan bakteri pembusuk yang berjalan dengan cepat. Quick freezing lebih baik dari pada slow freezing karena: 1. Kristal-kristal es yang dibentuk pada quick freezing kecil-kecil, sehingga tidak atau kurang terjadi destruksi dari sel-sel makanan. Destruksi makanan itu terjadi karena timbulnya es, volume protoplasma menjadi besar. Makin besar Kristal-kristal es itu, makin besar pula volume dan dapat merobek sel-sel. 2. Karena waktunya cepat, maka tidak terjadi pemisahan material dari protoplasma. 3. Karena waktunya cepat,kerja mikroorganisme dapat dihambat. 4. Enzim-enzim cepat dihambat.
CHILLING INJURY Chilling injury adalah suatu kondisi bahan hasil pertanian (sayur dan buah) mengalami kerusakan akibat perlakuan pada suhu dingin yakni sekitar 0 – 10 0C. Kasus chilling injury biasanya muncul saat penanganan yang dilakukan pada bahan hasil pertanian (sayur dan buah) untuk memperpanjang masa simpan bahan tersebut. Gejala atau ciri – ciri suatu bahan menglami chiling injury antara lain: mengalami pencoklatan dan timbul rasa manis (pada kentang), muncul noda hitam pada permukaan kulit (buah pisang), tekstur rusak (buah tomat)
Penyebab: Chiling injury pada bahan pertanian biasanya terjadi selama buah disimpan dalam suhu dingin. Namun berbagai komoditas pertanian tersebut memiliki batas bawah suhu dingin yang berbeda-beda tiap komoditasnya. Hal ini dikarenakan tiap komoditas memiliki kepekaan pada suhu rendah yang berbedabeda. Kepekaan yang berbeda tersebut dimungkinkan akan memberikan daya tahan dinding sel yang berbeda tiap komoditasnya terhadap kondisi dingin selama penyimpanan. Selama penyimpanan, apabila komoditas disimpan pada ruangan yang memiliki suhu rendah di bawah batas minimal suhu rendah dari komoditas tersebut, maka komoditas pertanian tersebut akan mulai mengalami kerusakan yang dicirikan dengan timbulnya gejala-gejala seperti yang disebutkan diatas.
Pencegahan: Chilling injury merupakan suatu kerusakan yang tidak diharapakan terjadi pada komoditas pertanian. Untuk mencegah terjadinya chilling injury maka setiap komoditas pertanian yang berbeda harus disimpan terpisah sesuai dengan suhu kritis yang dimiliki tiap-tiap komoditi. Misalnya penyimpanan mangga dan pisang disimpan pada suhu dingin sekitar 150C.
CHILLING & FREEZING (PENDINGINAN DAN PEMBEKUAN) syarifahrahmah on November 8, 2015 — Leave a Comment
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 buah-buahan. Buah-buahan adalah salah satu bahan pangan yang mudah busuk jika disimpan disuhu ruangan. Untuk itu cara mengatasinya adalah dengan diawetkan pada suhu dingin agar buah tersebut tidak mudah mengalami browning. Cara pengawetan yang sederhana adalah dengan melakukan chilling dan freezing. Proses pendinginan ini merupakan rangkaian dari berbagai tahapan pengolahan pangan atau makanan yang seringkali menjadi salah satu acuan dalam menentukan kualitas bahan pangan itu sendiri. Pendinginan tersebut sebenarnya dapat memperlambat kecepatan reaksi-reaksi metabolisme, dimana pada umumnya setiap penurunan suhu 80C, kecepatan reaksi akan berkurang menjadi kira-kira setengahnya. Karena itu penyimpanan dapat memperpanjang masa hidup jaringan-jaringan dalam bahan pangan, karena keaktifan respirasi menurun (Winarno dkk, l982). Sama halnya dengan pendinginan, 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 1.2. Tujuan Praktikum • Mahasiswa dapat mengidentifikasi alat pendinginan yang biasa digunakan dalam chilling dan freezing dan menggunakannya dengan tepat sesuai pengaturan suhu cooler. • Mahasiswa mengetahui mekanisme pengawetan pangan dengan memanfaatkan aplikasi suhu rendah yaitu pendinginan dan pembekuan. • Mahasiswa memahami faktor yang mempengaruhi efektivitas pendinginan dan pembekuan dan mengetahui kerusakan bahan pangan akibat penyimpanan pada suhu rendah. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Teknologi pembekuan makanan adalah teknologi mengawetkan makanan dengan menurunkan temperaturnya hingga di bawah titik beku air. Hal ini berlawanan dengan pemProsesan termal, di mana makanan dipaparkan ke temperatur tinggi dan memicu tegangan termal terhadap makanan, dapat mengakibatkan hilangnya nutrisi, perubahan rasa, tekstur, dan sebagainya, atau pemrosesan kimia dan fermentasi yang dapat mengubah sifat fisik dan kimia makanan. Teknik pembekuan makanan ini sudah dikenal sejak lama sekali, sedangkan teknik pembekuan dengan campuran garam-es diperkenalkan pada tahun 1800an di dua tempat, yaitu di Inggris (oleh H. Benjamin pada tahun 1842) dan di Amerika Sarikat (oleh Enoch Piper pada tahun 1861) yang keduanya memanfaatkannya untuk mendinginkan ikan. Komersialisasi teknik pembekuan makanan baru dimulai di akhir abad ke 19 ketika alat pendingin mekanis, yang saat ini disebut dengan lemari es, ditemukan. Dan di pertengahan abad ke 20, makanan beku mulai ikut bersaing dengan makanan kalengan dan makanan kering. Pendinginan sendiri berarti 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. Buah pisang yang disimpan pada suhu terlalu rendah kulitnya akan menjadi bernoda hitam atau berubah menjadi coklat, sedangkan buah tomat akan menjadi lunak karena teksturnya rusak.
Sedangkan pemebekuan berarti 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. a. Prinsip dasar penyimpanan pada suhu rendah : • Menghambat pertumbuhan mikroba • Menghambat reaksi-reaksi enzimatis, kimiawi dan biokimiawi Penyimpanan pada suhu rendah dapat menghambat kerusakan makanan, antara lain kerusakan fisiologis, kerusakan enzimatis maupun kerusakan mikrobiologis. Pada pengawetan dengan suhu rendah dibedakan antara pendinginan dan pembekuan. Pendinginan dan pembekuan merupakan salah satu cara pengawetan yang tertua. – Kisaran suhu yang digunakan dalam proses pendinginan biasanya antara – 1oC sampai + 4oC. Pada suhu tersebut, pertumbuhan bakteri dan proses biokimia akan terhambat. Pendinginan biasanya akan mengawetkan bahan pangan selama beberapa hari atau beberapa minggu, tergantung kepada jenis bahan pangannya. Pendinginan yang biasa dilakukan di rumah-rumah tangga adalah dalam lemari es yang mempunyai suhu –2oC sampai + 16oC. – Pembekuan yang baik dapat dilakukan pada suhu kira-kira –17oC atau lebih rendah lagi. Pada suhu ini pertumbuhan bakteri sama sekali berhenti. Pembekuan yang baik biasanya dilakukan pada suhu antara – 12oC sampai – 24oC. Dengan pembekuan, bahan akan tahan sampai bebarapa bulan, bahkan kadang-kadang beberapa tahun. b. Perbedaan antara pendinginan dan pembekuan juga ada hubungannya dengan aktivitas mikroba. – Sebagian besar organisme perusak tumbuh cepat pada suhu di atas 10oC – Beberapa jenis organisme pembentuk racun masih dapat hidup pada suhu kira-kira 3,3oC. – Organisme psikrofilik tumbuh lambat pada suhu 4,4oC sampai – 9,4oC Jumlah mikroba yang terdapat pada produk yang didinginkan atau yang dibekukan sangat tergantung kepada penanganan atau perlakuan-perlakuan yang diberikan sebelum produk itu didinginkan atau dibekukan, karena pada kenyataannya mikroba banyak berasal dari bahan mentah/ bahan baku. Setiap bahan pangan yang akan didinginkan atau dibekukan perlu mendapat perlakuan-perlakuan pendahuluan seperti pembersihan, blansing, atau sterilisasi, sehingga mikroba yang terdapat dalam bahan dapat sedikit berkurang atau terganggu keseimbangan metabolismenya.
Pada umumnya proses-proses metabolisme (transpirasi atau penguapan, respirasi atau pernafasan, dan pembentukan tunas) dari bahan nabati seperti sayur-sayuran dan buah-buahan atau dari bahan hewani akan berlangsung terus meskipun bahan-bahan tersebut telah dipanen ataupun hewan telah disembelih. Proses metabolisme ini terus berlangsung sampai bahan menjadi mati dan akhirnya membusuk. Suhu dimana proses metabolisme ini berlangsung dengan sempurna disebut sebagai suhu optimum. Penggunaan suhu rendah dalam pengawetan makanan tidak dapat mematikan bakteri, sehingga pada waktu bahan beku dikeluarkan dan dibiarkan hingga mencair kembali (“thawing”), maka pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroba dapat berlangsung dengan cepat. Penyimpanan dingin dapat menyebabkan kehilangan bau dan rasa beberapa bahan bila disimpan berdekatan. Misalnya : • Mentega dan susu akan menyerap bau ikan dan bau buah-buahan • Telur akan menyerap bau bawang Bila memungkinkan sebaiknya penyimpanan bahan yang mempunyai bau tajam terpisah dari bahan lainnya, tetapi hal ini tidak selalu ekonomis. Untuk mengatasinya, bahan yang mempunyai bau tajam disimpan dalam kedaan terbungkus. c. Faktor-faktor yang mempengaruhi pendinginan yaitu : – Suhu – Kualitas bahan mentah – Sebaiknya bahan yang akan disimpan mempunyai kualitas yang baik – Perlakuan pendahuluan yang tepat, Misalnya pembersihan/ pencucian atau blansing – Kelembaban Umumnya RH dalam pendinginan sekitar 80 – 95 %. Sayur-sayuran disimpan dalam pendinginan dengan RH 90 – 95 % – Aliran udara yang optimum Distribusi udara yang baik menghasilkan suhu yang merata di seluruh tempat pendinginan, sehingga dapat mencegah pengumpulan uap air setempat (lokal). d. Keuntungan penyimpanan dingin : – Dapat menahan kecepatan reaksi kimia dan enzimatis, juga pertumbuhan dan metabolisme mikroba yang diinginkan. Misalnya pada pematangan keju. – Mengurangi perubahan flavor jeruk selama proses ekstraksi dan penyaringan – Mempermudah pengupasan dan pembuangan biji buah yang akan dikalengkan. – Mempermudah pemotongan daging dan pengirisan roti – Menaikkan kelarutan CO2 yang digunakan untuk ” soft drink ” Air yang digunakan didinginkan lebih dahulu sebelum dikarbonatasi untuk menaikkan kelarutan CO2.
e. Kerugian penyimpanan dingin : – Terjadinya penurunan kandungan vitamin, antara lain vitamin C – Berkurangnya kerenyahan dan kekerasan pada buah-buahan dan sayursayuran – Perubahan warna merah daging – Oksidasi lemak – Pelunakan jaringan ikan – Hilangnya flavor f. Pengaruh pendinginan terhadap makanan : 1. Penurunan suhu mengakibatkan penurunan proses kimia, mikrobiologi , dan biokimia yang berhubungan dengan kelayuan, kerusakan, pembusukan , dll. 2. 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 , tetapi di lain pihak kristal es yang besar dan tajam juga bermanfaat untuk mereduksi atau mengurangi mikroba jumlah mikroba. Pembentukan kristal es menjadi bagian penting dalam mekanisme pengawetan dengan pembekuan. Sebuah kristal es yang terbentuk misalnya, dapat menarik seluruh air bebas dalam sel bakteri dan khamir. Kristal-kristal ekstra seluler dapat menyebabkan pembekuan isi sel melalui perforasi. Tanpa kristal es ekstra seluler, sel masih bisa betahan (belum membeku) pada suhu – 25 oC, tetapi jika terdapat kristal es tersebut sel membeku pada – 5 oC. g. Proses pembekuan yang terjadi pada makanan : Perubahan bahan sampai membeku tidak terjadi sekaligus dari cairan ke padatan. Contohnya sebotol susu yang disimpan pada ruang pembeku (freezer), maka cairan yang paling dekat dengan dinding botol akan membeku lebih dahulu. Kristal yang terjadi mula-mula ialah air murni (H2O). Ketika air terus berkristal, susu menjadi lebih pekat terutama pada komponen protein, lemak, laktosa, dan mineral. Pekatan ini akan berkristal secara perlahan-lahan sebanding dengan proses pembekuan yang berlangsung pada makanan. h. Pada pembekuan akan terjadi beberapa proses sebagai berikut : Mula-mula terjadi pembentukan kristal es yang biasanya berlangsung cepat pada suhu dibawah 0 oC. Kemudian diikuti proses pembesaran dari kristalkristal es yang berlangsung cepat pada suhu – 2 oC sampai – 7 oC. Pada suhu yang lebih rendah lagi, maka pembesaran kristal-kristal es dihambat karena kecepatan pembentukan kristal es meningkat. 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. Kristal es yang besar akan menyebabkan kerusakan pada dinding sel. Kadar air bahan makin rendah , maka akan terjadi denaturasi protein terutama pada bahan nabati.
Proses ini bersifat irreversible. Pembekuan secara cepat akan menghambat kecepatan difusi air ke ruang ekstra seluler, akibatnya air akan berkristal di ruang intra seluler, sehingga massa kristal es akan terbagi rata dalam seluruh jaringan. Kristal es yang terbentuk berukuran kecil-kecil. Keadaan ini mengakibatkan kehilangan air pada waktu ” thawing ” akan berkurang. Pembekuan menyebabkan terjadinya : – Perubahan tekstur – Pecahnya emulsi lemak – 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. Dibandingkan dengan pemanasan dan pengeringan, maka pembekuan dalam pengawetan sebenarnya lebih berorientasi pada usaha penghambatan tumbuhkembangnya mikroba serta pencegahan kontaminasi yang akan terjadi. Oleh karena itu jumlah mikroba dan kontaminasi atau kerusakan awal bahan pangan sangat penting diperhitungkan sebelum pembekuan. Jadi sanitasi dan higiene pra-pembekuan ikut menentukan mutu makanan beku. Produk pembekuan yang bahan asalnya mempunyai tingkat kontaminasi tinggi, akan lebih cepat rusak atau lebih cepat turun mutunya dibandingkan dengan bahan yang pada awalnya lebih rendah kadar kontaminasinya. i. Teknik-teknik pembekuan 1. Penggunaan udara dingin yang diiupkan atau gas lain dengan suhu rendah kontak langsung dengan makanan. Contohnya alat pembeku terowongan (“tunnel freezer ” ). 2. Kontak tidak langsung 3. Makanan atau cairan yang telah dikemas kontak dengan permukaan logam (lempengan silindris) yang telah didinginkan dengan cara mensirkulasikan cairan pendingin. Contohnya alat pembeku lempeng ( “plate freezer ” ) . 4. Perendaman langsung makanan ke dalam cairan pendingin atau menyemprotkan cairan 5. Pendingin di atas makanan, misalnya nitrogen cair, freon, atau larutan garam. 6. Dalam sistem pendingin diperlukan suatu medium pemindahan panas yang disebut “refrigeran “. Yang dimaksud dengan refrigeran yaitu suatu bahan yang dapat menghilangkan atau memindahkan panas dari suatu ruang tertutup atau benda yang didinginkan. Sirkulasi udara dalam lemari es perlu dijaga untuk mencegah pengeringan dari produk dan menghilangkan panas dari produk dan dari dinding lemari es.
Sebagian besar makanan mengandung air dalam kadar yang tinggi, karena itu jangan dibiarkan bahan terbuka terhadap sirkulasi udara yang cepat. Kelembaban dalam ruang es perlu dikontrol karena perbedaan uap diantara lemari es dan makanan menyebabkan hilangnya air dari makanan yang tidak dibungkus, sehingga terjadi pengringan bahan. Pengeringan terutama terjadi pada bahan yang dibekukan tanpa dibungkus lebih dahulu atau dibungkus dengan bahan yang tidak tembus uap air serta waktu membungkusnya masih banyak ruang-ruang yang tidak terisi. j. Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan : – Suhu , suhu yang terlalu tinggi akan mengakibatkan pengeringan yang terjadi lebih besar – Kelembaban relatif atmosfir – Kontak dengan atmosfir – Intensitas sirkulasi udara k. Perubahan-perubahan yang terjadi pada pendinginan, antara lain : – Perubahan warna pemucatan warna khlorofil –Pencoklatan – Perubahan tekstur kerusakan gel –pengerasan – Perubahan flavor hilangnya flavor asal (pembentukan flavor yang menyimpang) ketengikan – Perubahan zat gizi l. Kerusakan oleh bahan pendingin / refrigeran Bila lemari es menggunakan amonia sebagai refrigeran, misalnya terjadi kebocoran pada pipa dan ammonia masuk ke dalam ruang pendinginan, akan mengakibatkan perubahan warna pada bagian luar bahan yang didinginkan berupa warna coklat atau hitam kehijauan. Kalau proses ini berlangsung terus, maka akan diikuti proses pelunakan jaringan-jaringan buah. Sebagai contoh : suatu ruangan pendingin yang mengandung amonia sebanyak 1 % selama kurang dari 1 jam, akan dapat merusak apel, pisang, atau bawang merah yang disimpan di dalamnya. Kehilangan air dari bahan yang didinginkan akibat pengeringan 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. Pengeringan setempat dapat menimbulkan gejala yang dikenal dengan nama ” freeze burn ” , yang terutama terjadi pada daging sapi dan daging unggas yang dibekukan. Pada daging unggas, hal ini tampak sebagai bercak-bercak yang transparan atau bercak-bercak yang berwarna putih atau kuning kotor. Freeze burn disebabkan oleh sublimasi setempat kristal-kristal es melalui janganjaringan permukaan atau kulit. Maka terjadilah ruangan-ruangan kecil yang berisi udara, yang menimbulkan refleksi cahaya dan menampakkan warna-warna tersebut. Akibat terjadinya freeze burn, maka akan terjadi perubahan rasa pada bahan , selanjutnya
diikuti dengan proses denaturasi protein. m. Denaturasi protein Denaturasi protein berarti putusnya sejumlah ikatan air dan berkurangnya kadar protein yang dapat diekstrasi dengan larutan garam. Gejala denaturasi protein terjadi pada daging, ikan, dan produk-produk air susu. Proses denaturasi menimbulkan perubahan-perubahan rasa dan bau, serta perubahan konsistensi (daging menjadi liat atau kasap). Semua bahan yang dibekukan, kecuali es krim, sebelum dikonsumsi dilakukan “thawing”, maka untuk bahan yang telah mengalami denaturasi protein pada waktu pencairan kembali, air tidak dapat diabsorpsi (diserap) kembali. Tekstur liat yang terjadi disebabkan oleh membesarnya molekul-molekul.
Sayuran Anda Busuk ? Efektifkan Suhu Penyimpanan ! Minggu, 13 Desember 2015
Langkah paling efektif dan sederhana untuk memperpanjang masa penyimpanan buah dan sayur adalah dengan menyimpannya pada suhu rendah. Diharapkan pada kondisi tersebut laju respirasi dan pertumbuhan mikroba pembusuk bisa dihambat. Pada saat dipanen, sayur dan buah klimaterik akan tetap mengalami respirasi dengan memanfaatkan cadangan subtrat yang tersedia. Semakin cepat subtract tersebut digunakan, maka laju penurunan mutu juga akan terjadi cepat. Penyimpanan dingin dapat menghambat mikroba pembusuk dan pathogen yang sering ditemukan pada buah dan sayur. Namun, perlu diperhatikan bahwa setiap buah dan sayur memilki karakter yang berbeda. Beberapa jenis komoditas tersebut sangat rentan terhadap kerusakan bila disimpan pada suhu chilling, 10-15ºC. Di mana pada suhu tersebut buah dan sayur rentan mengalami perlemahan jaringan dan sel mengalami gangguan fungsi yang mengakibatkan timbulnya gejala-gejala kerusakan yang disebut chilling injury. Jika mengalami kerusakan tersebut, buah dan sayur menjadi lebih rentan mengalami pembusukan, karena adanya bakteri Altenaria spp. Kerusakan chilling injury akan berlangsung sangat cepat, bila penyimpanannya dilakukan di bawah suhu kritis, yang berbeda untuk setiap komoditas (lihat tabel). Oleh sebab itu bila mengetahui suhu aman terendah chilling injury sangat mudah diminimalkan, yakni dengan menyimpan buah dan sayur di atas suhu kritisnya.
Freezing injuries Selain chilling injury, juga dikenal istilah freezing injury. Istilah ini sering digunakan pada komoditas yang sebenarnya tidak rentan terhadap penyimpanan dingin (chilling). Namun, karena suhu yang dikenakan sangat rendah sehingga melewati titik bekunya. Kerusakan terutama diakibatkan oleh pembentukan kristal es pada jaringan yang mengakibatkan terjadinya luka. Berdasarkan tingkat kerentanannya, terhadap suhu beku, buah dan sayur dibagi menjadi tiga jenis. Kelompok 1 adalah buah dan sayur yang sangat rentan terhadap freezing injuries seperti asparagus, alpukat, dan pisang; kelompok 2 adalah yang rentan seperti anggur, pir, dan bayam; serta kelompok 3 yang tidak rentan seperti bit dan turnips. Hendry Noer F. Suhu penyimpanan untuk sayuran harus memiliki standar agar penyimpanan setiap sayuran dan buah tidak rentan terhadap pembusukan. Standar suhu tersebut dapat diukur sekaligus dimonitor atau dipantau dalam kurun waktu tertentu dengan alat ukur suhu atau alat monitor suhu seperti microlite.
PEMBAHASAN Praktikum yang kami lakukan pada hari Selasa, tanggal 10 Februari 2015 tentang Chilling and Freezing (pendinginan dan pembekuan) 1). Identifikasi Alat Pendingin/Kulkas Bagian-bagian kulkas. Dapat diamati dengan kasat mata, kulkas yang kami gunakan saat praktikum terdiri dari 2 pintu. Saya melihat pintu kulkas tidak seperti pintu biasa, pada masing-masing bagian pintu terdapat magnet, selain itu juga terdapat lapisan karet yang menempel, komponen-komponen inilah yang menyebabkan pintu kulkas dapat tertutup rapat, kuat dan udara didalam kulkas tetap dingin. Pada bagian luar kulkas, tapatnya dibelakang kulkas ada bagian mesin yang menyala serta didaerah sekitar mesin tersebut terasa hangat, ini menandakan bahwa kulkas melepaskan banyak energi panas kedalam ruangan lemari es. Pada bagian dalam kulkas terdiri dari tiga komponen utama. Yang pertama adalah freezer, yaitu bagian atas kulkas yang berfungsi untuk pembekuan makanan, setelah kami lakukan pengukuran suhu, suhu freezer ini -15°C. Bahan pangan yang cocok disimpan pada bagian freezer adalah bahan pangan daging seperti daging sapi,daging kambing, daging ayam, daging ikan serta produk susu seperti susu segar, mentega. Tidak semua jenis bahan pangan dapat disimpan kedalam freezer hanya beberapa saja, ini dikarenakan jika disimpan pada tempat ini justeru makanan akan kehilangan warna, tektur, dan rasanya yang akibatnya bahan pangan tersebut tidak dapat digunakan lagi. Selain itu juga, bila semua komoditi disimpan pada freezer (suhu rendah) maka dapat menyebabkan chilling injury (kerusakan karena dingin).Selanjutnya Chliller, chiller ini terdiri dari dua bagian yaitu chiller bagian atas yang bersuhu 16°C dan chiller bawah bersuhu 10°C, fungsinya adalah untuk sekedar menyimpan makanan pada suhu dingin. Marleen dalam bukunya pengantar Teknologi Pengolahan Pangan (2008, hal 5357) menyebutkan pada chiller bagian atas tepat untuk menyimpan jenis buahbuahan seperti alpukat, pisang, jeruk lemon, mangga, melon, nenas, tomat hijau/matang. Sedangakan chiller bagian bawah, baik untuk jenis pangan sayuran yaitu mentimun, terung, buncis, dan ada juga beberapa jenis buah seperti melon, jeruk nipis serta jenis danging yaitu ikan. Begitupun pada chiller, karena setiap bahan pangan memiliki suhu penyimpanan optimum masingmasing, maka akan baik apabila yang disimpan adalah bahan pangan jenis buah dan sayuran saja. Mekanisme kerja kulkas. Pada praktikum ini saya dapat menyimpulkan bahwa kulkas berfungsi untuk menyimpan bahan makanan agar tetap awet dan tidak membusuk. Berikut adalah cara kerja kulkas. Sistem kerja lemari es dimulai dari bagian kompresor yang berfungsi sebagai tenaga penggerak. Pada saat dialiri listrik, motor kompressor akan berputar dan memberikan tekanan pada bahan pendingin. Bahan pendingin yang berwujud gas apabila diberi tekanan akan menjadi gas yang bertekanan dan bersuhu tinggi. Dengan wujud seperti itu, memungkinkan refrigerant mengalir menuju kondensor dan disaring oleh driger/filter. Pada titik kondensasi, gas tersebut akan mengembun dan kembali menjadi wujud cair, refrigerant cair bertekanan tinggi akan terdorong menuju pipa kapiler. Dengan begitu, refrigerant akan naik ke
evaporator akibat tekakan kapilaritas yang dimiliki oleh pipa kapiler. Saat berada di evavorator, refrigerant cair akan menguap dan wujudanya akan kembali menjadi gas yang memiliki tekanan dan suhu yang sangat rendah. Akibat dari proses tersebut, udara yang berada disekitar evaporator akan menjadi bersuhu rendah akhirnya terkondensasi menjadi wujud cair. Kondisi inilah yang terjadi pada chiller namun pada freezer akan terjadi berulang-ulang sehingga mengakibatkan uda tersebut akan membeku dan menjadi butiran-butiran es. Hal tersebut terjadi pada benda ataupun air yang dengan sengaja diletakan sekitar evaporator.
