Kata PengantarPuji syukur dipanjatkan kehadiran Allah yang telah menawarkan rahmat serta hidayahnya sehingga penulisan makalah ihwal “Pembekuan” ini dapat diatasi sebagaimana mestinya. Penulisan makalah ini bertujuan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Mikrobiologi yang telah di berikan oleh dosen kepada kami.
Tidak dipungkiri bahwa makalah ini mampu teratasi berkat bantuan aneka macam pihak, dan kami menyadari sepenuhnya tanpa adanya dukungan dan derma tersebut makalah ini mungkin tidak akan mampu teratasi tepat waktu. Terkait dengan semua itu pada potensi yang sungguh berbahagia ini kami mengucapkan terimakasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya terhadap dosen yang sudah mendidik kami.
Daftar Isi
Kata Pengantar………………………………………………I
Daftar Isi………………………………………………………..II
Bab I Pendahuluan…………………………………………III
Bab II Pembahasan……………………………………… IV
Bab III Penutup………………………………………………V
Daftar Pustaka……………………………………………….VI
Pendahuluan
Teknologi pembekuan masakan adalah teknologi mengawetkan makanan dengan menurunkan temperaturnya hingga di bawah titik beku air. Hal ini bertentangan dengan pemrosesan termal, di mana makanan dipaparkan ke temperatur tinggi dan memicu tegangan termal kepada masakan, mampu menimbulkan hilangnya nutrisi, perubahan rasa, tekstur, dan sebagainya, atau pemrosesan kimia dan fermentasi yang dapat mengubah sifat fisik dan kimia makanan. Makanan beku biasanya tidak mengalami hal itu semua; membekukan kuliner cenderung menjaga kesegaran masakan. Makanan beku menjadi favorit pelanggan melampaui masakan kaleng atau makanan kering, terutama di sektor hasil peternakan (daging dan produk susu), buah-buahan, dan sayur-sayuran.
Pembahasan
1. Teknologi pembekuan kuliner
Teknologi pembekuan masakan adalah teknologi mengawetkan masakan dengan menurunkan temperaturnya sampai di bawah titik beku air. Hal ini berlawanan dengan pemrosesan termal, di mana makanan dipaparkan ke temperatur tinggi dan memicu tegangan termal kepada masakan, mampu menimbulkan hilangnya nutrisi, perubahan rasa, tekstur, dan sebagainya, atau pemrosesan kimia dan fermentasi yang mampu mengubah sifat fisik dan kimia masakan. Makanan beku lazimnya tidak mengalami hal itu semua; membekukan masakan condong menjaga kesejukan masakan. Makanan beku menjadi favorit konsumen melebihi makanan kaleng atau makanan kering, utamanya di sektor hasil peternakan (daging dan produk susu), buah-buahan, dan sayur-sayuran.
Hampir semua jenis materi masakan mampu dibekukan (bahan mentah, setengah jadi, hingga kuliner siap konsumsi) dengan tujuan pengawetan. Proses pembekuan kuliner melibatkan pemindahan panas dari produk kuliner. Hal ini akan menimbulkan membekunya kadar air di dalam kuliner dan mengakibatkan berkurangnya aktivitas air di dalamnya. Menurunnya temperatur dan menghilangnya ketersediaan air menjadi penghambat utama pertumbuhan mikroorganisme dan acara enzim di dalam produk kuliner, mengakibatkan makanan menjadi lebih infinit dan tidak mudah membusuk. Keunggulan dari teknik pembekuan kuliner ialah semua hal tersebut mampu diraih dengan mempertahankan kualitas kuliner mirip nilai nutrisi, sifat organoleptik, dan sebagainya.
Sejarah
Teknik pembekuan kuliner telah dikenal sejak usang sekali, sedangkan teknik pembekuan dengan adonan 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 kuliner gres dimulai di selesai periode ke 19 saat alat pendingin mekanis, yang dikala ini disebut dengan lemari es, ditemukan. Dan di pertengahan kurun ke 20, masakan beku mulai ikut berkompetisi dengan makanan kalengan dan masakan kering.
2. Penurunan titik beku
Titik beku ialah temperatur di mana kristal es dan air berada dalam keadaan ekuilibrium; titik di mana air tepat membeku atau es tepat mencair. Air murni membeku pada temperatur 0oC pada tekanan atmosfer. Titik beku makanan berada di bawah titik beku air murni, hal ini dikarenakan makanan mengandung banyak sekali adonan berbagai macam zat dan masing-masing saling memengaruhi sehingga menurunkan titik beku. Level titik beku sebuah kuliner tergantung pada fokus zat-zat dalam makanan.
3. Proses pembekuan
Ketika makanan dipaparkan ke temperatur acuh taacuh, produk kuliner tersebut akan kehilangan panas akibat laju pindah panas yang terjadi dari masakan ke medium bertemperatur rendah di sekitarnya. Permukaan makanan akan mengalami penurunan temperatur lebih singkat dibandingkan dengan bagian dalamnya.
Jumlah air yang membeku dalam produk masakan tergantung pada temperatur pembekuan; kandungan adonan zat kuliner amat memengaruhi hal tersebut. Umumnya, makin cair suatu materi masakan, jumlah air yang membeku akan semakin banyak. Tetapi, kuning telur masih menyisakan lebih dari 20 persen air meski telah didinginkan hingga minus 40oC. Hal ini dikarenakan kandungan protein yang tinggi yang terlarut dalam air. Kekurangan teknik pembekuan ialah sulitnya membekukan kandungan air yang ada dalam bahan kuliner secara sempurna sehingga masih menyisihkan risiko perkembangan mikroorganisme; untuk mengatasinya diperlukan pendinginan lebih jauh lagi untuk menghentikan acara enzim mikroorganisme dan/atau membekukan lebih banyak air, tetapi hal itu tidaklah hemat.
4. Perubahan fase dan gugusan kristal es
Ketika temperatur produk kuliner diturunkan hingga di bawah titik beku air, air mulai membentuk kristal es. Pembentukan kristal es dapat disebabkan oleh kombinasi molekul-molekul air yang disebut dengan nukleasi homogenik, atau pembentukan inti di sekeliling partikel tersuspensi yang dikenal dengan nama nukleasi heterogen.[2] Nukleasi homogen terjadi dalam keadaan di mana zat terbebas dari zat pengotor yang pada umumnya berperan sebagai inti saat terjadi proses pembekuan. Nukleasi heterogen terjadi dikala molekul-molekul air bersatu dengan biro nukleasi seperti benda ajaib, zat tak terlarut, atau bahkan dinding pembungkus.[3] Nukleasi heterogen yakni tipe yang umum terjadi dalam proses pembekuan makanan.
Umumnya, dalam proses pembekuan masakan, temperatur berkurang mulai dari temperatur awal di atas titik beku sampai beberapa derajat di bawah titik beku. Dalam proses ini, temperatur di 0 hingga -5oC disebut zona kritis yang diharapkan oleh kuliner dalam pembentukan kristal-kristal es. Lamanya waktu yang diperlukan bagi kuliner dalam melalui zona kritis ini memilih jumlah dan ukuran kristal es yang terbentuk. Proses pembekuan yang cepat akan membentuk sejumlah besar kristal es berskala kecil, sedangkan pendinginan dalam waktu yang lambat akan membentuk sejumlah kecil kristal es berukuran besar. Pembekuan yang lambat menawarkan waktu bagi molekul-molekul air untuk bermigrasi menuju inti yang hendak bersatu dengannya untuk membentuk agregat kristal es sehingga menciptakan kristal es berukuran besar. Pembentukan kristal es berskala besar ini akan memengaruhi struktur makanan dan menimbulkan hilangnya kualitas kuliner. Kristal es yang besar akan menusuk dinding sel produk masakan dan merusaknya. Kerusakan akan makin besar dengan semakin lambatnya laju pembekuan.[4] Solusi terbaik adalah dengan menangkal terjadinya kristalisasi ini dengan risiko mengembangkan kemajuan mikroorganisme yang mampu menghancurkan kuliner alasannya temperatur yang masih memungkinkan bagi perkembangan mikroorganisme. Solusi dari duduk perkara tersebut adalah dengan menambahkan protein anti beku yang mampu menurunkan titik beku air dan mencegah kristalisasi pada temperatur yang sangat rendah.[5]
5. Perkiraan waktu pembekuan
Semua produk kuliner mengandung banyak sekali jenis zat terlarut. Sangat sulit untuk memilih pada temperatur berapa seluruh air dalam produk kuliner akan membeku, dikarenakan keberadaan zat terlarut dalam masakan menurunkan titik beku.
Laju pendinginan yang memengaruhi waktu pembekuan yang diperlukan produk makanan mutu produk makanan mampu didefinisikan oleh selisih antara temperatur permulaan produk makanan dan temperatur simpulan pembekuan dibagi dengan waktu. (oC/s). Dapat juga didefinisikan dengan rasio dari selisih antara temperatur permukaan dan temperatur bagian dalam produk masakan dengan waktu yang diperlukan bagi permukaan produk kuliner untuk meraih temperatur 0oC dan bab dalam produk masakan untuk meraih temperatur -5oC.Perkiraan waktu pembekuan adalah aspek utama dalam melaksanakan pembekuan makanan. Waktu pembekuan memilih kapasitas alat pendingin yang diharapkan dalam melaksanakan pembekuan.
Faktor yang memengaruhi lamanya proses pembekuan adalah konduktivitas termal, kalor jenis, ketebalan, massa jenis, dan luas permukaan produk masakan serta selisih temperatur antara produk kuliner dengan medium pendinginan dan resistansi laju pindah panas. Perkiraan waktu pembekuan semakin susah dijalankan karena konduktivitas termal, massa jenis, dan kalor jenis produk makanan bermacam-macam bergantung pada temperatur awal, ukuran, dan bentuk dari kuliner.
6. Alat pembekuan
Tipe perlengkapan yang digunakan untuk produk tertentu ditentukan oleh banyak sekali faktor. Sensivitas produk, ukuran, dan bentuk produk masakan serta kualitas tamat yang dibutuhkan, laju buatan, ketersediaan ruang, kapasitas investasi, tipe media pendinginan yang dipakai, dan sebagainya. Peralatan pembekuan secara biasa dapat dikelompokan sebagai berikut:
Memanfaatkan kontak langsung dengan permukaan dingin; produk makanan, baik dalam kondisi dibungkus atau tidak, diekspos secara eksklusif dengan permukaan hambar, logam, lempengan, dan sebagainya.Memanfaatkan media udara sebagai media pendinginan; udara dalam temperatur yang sungguh hambar dipakai dalam mendinginkan produk masakan. Air blast, spray udara, fluidized bed juga termasuk dalam sistem tersebut.
Dalam pembekuan tata cara lempengan cuek, lempengan seolah menjadi pembungkus produk kuliner tersebut. Lempengan mampu berupa lempengan ganda atau lempengan banyak yang didinginkan dengan banyak sekali cara. Ruang udara di antara lempeng dan pembungkus mampu memperbesar resistansi hambatan laju transfer kalor, sehingga ruang antara lempengan mesti diminimalisasi menyesuaikan dengan ukuran produk kuliner. Dan itulah yang menjadi keuntungan dari sistem ini; bentuk dan ukuran lempengan dapat diubahsuaikan dengan ukuran produk makanan. Keuntungan lainnya adalah, pembekuan mampu dikerjakan dengan segera dari berbagai segi produk masakan, sebab logam memiliki konduktivitas termal yang tinggi sehingga transfer panas mampu melaju dengan segera.
7. Pembekuan dengan memakai cairan
Umumnya, produk makanan direndam dalam cairan pendingin yang didinginkan. Cairan yang dipakai berupa cairan yang mempunyai titik didih rendah namun memiliki kesanggupan menyerap panas yang tinggi, misalnya glikol atau cairan lainnya yang disebut coolant. Makanan cair juga dapat didinginkan dengan cara ini asalkan dibungkus apalagi dulu sebelum direndam. Umumnya tidak ada kontak pribadi antara produk masakan dengan cairan pendingin, alasannya adalah berisiko menghancurkan kualitas produk makanan.
Penyemprotan masakan juga termasuk metode ini, dengan memakai cairan pendingin yang sejenis. Makanan dialirkan dengan konveyor, lalu dikerjakan penyemprotan. Setelah dikerjakan penyemprotan, lazimnya produk kuliner dibekukan dengan memanfaatkan media udara mirip anutan udara acuh taacuh. Cara ini menyebabkan masakan menjadi beku lebih singkat dibandingkan tanpa cairan pendingin.
8. Pengaruh pembekuan dan penyimpanan beku kepada kuliner
Setiap penambahan maupun penghematan panas yang dijalankan kepada kuliner akan membawa beberapa perubahan kepada masakan tersebut. Pendinginan akan mengganti air menjadi es, dan sifat makanan akan ditentukan oleh sifat es tersebut. Pertumbuhan mikroorganisme dan aktivitas enzim ditentukan oleh berkurangnya acara air dalam kuliner beku. Jumlah dan ukuran inti es yang terbentuk cukup memengaruhi kualitas produk dalam hal tingkat kerusakan dinding sel bakteri dan juga struktur jaringan produk kuliner. Kehilangan berat dan mengeringnya permukaan umumnya kelemahan mutu yang tidak diinginkannya. Kondisi penyimpanan dan transportasi, utamanya fluktuasi temperatur akan memengaruhi kristalisasi es dan kualitas produk.
9. Efek kepada abjad fisik
Ketika air diubah menjadi es, volumenya bertambah 9% (air memiliki volume terkecil pada temperatur 4oC kemudian bertambah volumenya seiring penurunan temperatur, sifat anomali air).[7] Jika produk masakan tersebut mengandung banyak air, maka hal yang serupa akan terjadi, tetapi kadar air, temperatur pendinginan, dan keberadaan ruang antar sel amat memengaruhi pergantian volume tersebut.
Kerusakan sel juga mungkin terjadi akhir pendinginan; hal ini diakibatkan gerakan kristal es atau keadaan osmotik sel. Produk daging tidak mengalami kerusakan sebesar produk buah-buahan dan sayuran sebab struktur fibrous yang dimiliki daging lebih elastis dibandingkan struktur buah dan sayur yang cenderung kaku.
10. Efek kepada bahan penyusun makanan
Pendinginan akan menghemat acara air pada makanan. Mikroorganisme tidak mampu berkembang pada kondisi aktivitas air yang rendah dan temperatur di bawah nol. Organisme patogen tidak mampu tumbuh pada temperatur di bawah 5oC, tetapi tipe organisme yang lain mempunyai tanggapanyang berbeda. Sel vegetatif ragi, jamur, dan basil gram negatif akan hancur pada temperatur rendah, namun basil gram aktual dan spora jamur dimengerti tidak dipengaruhi oleh temperatur rendah. Protein akan mengalami denaturasi dalam temperatur masbodoh yang menimbulkan pergantian tampilan produk, tapi nilai nutrisinya tidak terjadi walau terjadi denaturasi selama berat tidak menyusut. Pembekuan tidak memengaruhi kandungan vitamin A, B, D, dan E, tetapi memengaruhi kandungan vitamin C.
11. Efek pembekuan terhadap sifat termal masakan
Pengetahuan perihal sifat termal produk masakan dibutuhkan dalam merancang proses pembekuan dan alat yang dibutuhkan, tergolong juga kapasitas pemindahan panas.
Sifat termal beberapa produk kuliner beku pada kandungan air tertentu
Telur tidak dicantumkan kadar airnya karena pada umumnya setiap butir telur mengandung kadar air yang serupa
Konduktivitas termal es yaitu 4 kali konduktivitas termal air (konduktivitas termal es ialah 2,24 W/m K, konduktivitas termal air yakni 0,56 W/m K) sehingga konduktivitas termal makanan beku biasanya 3-4 kali lebih besar dibandingkan masakan yang tidak dibekukan. Selama tahap awal pembekuan, kenaikan konduktivitas termal berlangsung cepat. Untuk kuliner yang kaya kandungan lemaknya, kombinasi konduktivitas termal kepada temperatur mampu diabaikan, namun dalam masalah produk daging, orientasi serat otot memengaruhi konduktivitas termal[8]
Kalor jenis es hanya setengahnya dari kalor jenis air. Selama abad pendinginan, kalor jenis produk makanan menurun. Pengukuran kalor jenis cukup rumit karena terdapat pergantian fase berkesinambungan dari air ke es. Kalor laten dari produk masakan dapat diperkirakan dari fraksi air yang ada pada kuliner. Difusivitas termal dari masakan beku mampu diperkirakan dari massa jenis, kalor jenis, dan termal konduktivitas. Digabungkan dengan data tentang konduktivitas termal dan kalor jenis es terhadap air, mampu diperkirakan bahwa masakan beku memiliki nilai difusivitas termal 9-10 kali lebih besar daripada kuliner yang tidak dibekukan.[1]
12. Pembekuan dengan tekanan tinggi
Metode pembekuan konvensional, khususnya dalam masalah makanan berukuran besar, akan mengakibatkan terbentuknya gradien temperatur yang besar. Permukaan produk masakan akan mengalami percepatan pembekuan yang lebih singkat daripada bagian dalamnya, sehingga pada bagian permukaan makanan akan memiliki sejumlah besar kristal es berskala kecil sedangkan bagian dalamnya akan mempunyai sejumlah kecil kristal es berskala besar. Hal ini akan menjadikan kehilangan mutu produk.
Pembekuan konvensional juga akan menimbulkan peningkatan volume dari produk dan menimbulkan kerusakan jaringan. Ketika pembekuan dilaksanakan pada tekanan tinggi, peningkatan volume dapat dicegah dan antara permukaan dan bagian dalam produk makanan akan mengalami pembekuan dalam kecepatan yang tidak jauh berbeda sehingga pembentukan kristal es akan homogen pada bagian permukaan dan bab dalam produk kuliner.
13. Konservasi energi dalam proses pembekuan
Pembekuan ialah kegiatan dengan penggunaan energi yang intensif. Keefektivan biaya dari kegiatan pembekuan tergantung pada beban pendinginan produk kuliner yang menentukan besar energi yang dikonsumsi alat pembeku. Memindahkan panas pada awal proses pembekuan ialah hal yang tersulit dan memerlukan banyak waktu, sehingga titik final pembekuan, yang kebanyakan susah ditentukan, mesti diperkirakan dengan sempurna dan amat menentukan total konsumsi energi alat pembeku. Manipulasi materi penyusun produk kuliner, automatisasi alat pendingin, pelacakan pergantian fase air-es, dan sebagainya, juga menjadi hal yang penting dalam penentuan total energi yang diperlukan dalam proses pembekuan sebab menghalangi pemindahan panas yang berlebihan.
Kesimpulan
Penutup:
Teknologi pembekuan makanan yakni teknologi mengawetkan masakan dengan menurunkan temperaturnya hingga di bawah titik beku air. Hal ini bertentangan dengan pemrosesan termal, di mana makanan dipaparkan ke temperatur tinggi dan menyebabkan tegangan termal terhadap makanan, mampu menjadikan hilangnya nutrisi, pergeseran rasa, tekstur, dan sebagainya, atau pemrosesan kimia dan fermentasi yang mampu mengganti sifat fisik dan kimia kuliner. Makanan beku biasanya tidak mengalami hal itu semua; membekukan kuliner cenderung mempertahankan kesegaran masakan. Makanan beku menjadi favorit konsumen melebihi masakan kaleng atau makanan kering, khususnya di sektor hasil peternakan (daging dan produk susu), buah-buahan, dan sayur-sayuran.
Hampir semua jenis materi makanan dapat dibekukan (materi mentah, setengah jadi, hingga kuliner siap konsumsi) dengan tujuan pengawetan.
Daftar Pustaka
Budiyanto, Moch Agus Kresno. 2002. TeknologiTerapan. Malang. Penerbit : Universitas Muhammadiyah Malang.
Volk, Wesley A dan Wheeler, Margaret F. 1990. Basic Microbilogy fifth edition. Jakarta. Penrbit Erlangga. (diterjemahkan oleh Soenartono Adisoemarto. 1990. Mikrobiologi Dasar edisi kelima jilid 2).
http://iqbalali.com/2008/02/18/tugas-mikroorganisme-dlm-kehidupan/ (diakses pada tanggal 7 April 2012
http://aguskrisnoblog.wordpress.com/2011/11/02/optimalisasi-tugas-lactobacillus-bulgaricus-dalam-proses-bikinan-yogurt/ (diunduh 13 Desember 2011) Sumber https://www.atobasahona.com/
Tags:
Kegiatan Mahasiswa