Pembekuan adalah proses menurunkan suhu produk atau bahan pangan di bawah titik beku sehingga sebagian air berubah menjadi kristal es. Terdapat berbagai metode pembekuan seperti pembeku udara, cairan dingin, dan permukaan dingin yang dapat membekukan produk secara lambat hingga sangat cepat. Pemilihan metode tergantung pada karakteristik produk dan kecepatan yang diinginkan. Pembekuan dapat mempengaruhi

1. Pembekuan

2. Pembekuan merupakan proses
pengolahan, yaitu suhu produk atau
bahan pangan diturunkan di bawah titik
beku, dan sejumlah air berubah bentuk
menjadi kristal es.
 Titik beku produk atau bahan pangan
adalah suhu ketika sejumlah kristal es
terbentuk dan mencapai kesetimbangan
dengan air disekitarnya.


3. Sebelum kristal es terbentuk, inti kristal
es harus sudah terbentuk
 Kecepatan pertumbuhan kristal
dikendalikan oleh kecepatan pindah
panas.
 Kecepatan pindah massa (molekul air
berpindah pada inti kristal dan solut
berpindah dari kristal es) tidak
memengaruhi kecepatan pertumbuhan
kristal.


4. Selama pembekuan terjadi peningkatan
volume, volume es 9% lebih besar dari
volume air.
 Peningkatan volume produk atau bhan
pangan harus diprediksi.


5. 1.
2.
3.
4.
Kadar air (kadar air yg tinggi menyebabkan
perubahan volume yg tinggi)
Keteraturan susunan sel (bahan pangan nabati
mempunyai ruang yg dapat menyeimbangi
peningkatan volume akibat pembekuan
akibatnya pengembangan volume tidak terlalu
nyata)
Konsentrasi solut (konsentrasi yang tinggi
menurunkan titik beku)
Suhu pembeku (suhu pembeku menentukan
jumlah air yg tidak membeku dan derajat
pengembangan)
Tingkat pengembangan
tergantung pada faktor-faktor
berikut :

6. Alat pembeku (freezer) secara umum
dikelompokkan :
a. Pendingin mekanis, mengunakan
refrigerant yg mengalami siklus
penguapan dan kompresi. Menggunakan
udara dingin, cairan dingin, atau
permukaan dingin untuk menghilangkan
panas dari produk atau bahan pangan
Metode Pembekuan

7. b. Pembeku kriogenik (cryogenic freezer)
Menggunakan karbondioksida, nitrogen
cair, atau freon cair yg secara langsng
kontak dengan bahan yg dibekukan

8. Kecepatan pembekuan yg diinginkan
 Bentuk, ukuran, dan kemasan produk
pangan
 Cara pengoperasian : batch atau
kontinyu, bergantung pada skala produksi
dan jenis produk

Pemilihan peralatan pembeku harus
memperhatikan faktor-faktor :

9. a.
b.
c.
d.
Pembekuan lambat, seperti ruang pendingin
(cold storage) dan pembeku udara (still air
freezer)
Pembekuan cepat (quick freezer) seperti
pembeku hembusan udara (air blast
freezer) dan pembeku plat (plate freezer)
Pembekuan sangat cepat (rapid freezer)
seperti fluidized bed freezer
Pembekuan ultra cepat (ultra rapid freezer)
seperti pembeku kriogenik
Proses pembekuan dapat
diklasifikasikan berdasarkan
kecepatan pembekuan :

10. 1. Chest freezer
 Bahan atau produk pangan dibekukan
menggunakan sirkulasi udara dingin pada
suhu -20 sampai -30 oC.
 Umumnya digunakan untuk membekukan
karkas daging.
 Udara biasanya disirkulasikan menggunakan
kipas angin untuk mendapatkan distribusi
suhu yg lebih merata, tetapi koefisien pindah
panas rendah
a. Pembeku udara dingin (cooled
air freezer)

11. 2. Blast Freezer
 Udara dingin yg digunakan bersuhu -30
sampai -40 oC dengan laju aliran 1,5 – 6,0
m/detik.
 Laju aliran yg tinggi dapat meningkatkan
koefisien pindah panas.
 Pada sistem batch : dilengkapi rak untuk
meletakkan bahan , sistem kontinyu :
menggunakan troli atau konveyor.
 Lebih ekonomis karena dapat membekukan
produk atau bahan pangan dengan berbagai
ukuran dan bentuk.

12. 3. Fluidized bed freezer
- Suhu yg digunakan -25 sampai -35 oC
dan dilewatkan melalui bahan yg
dibekukan dengan kecepatan 2-5 m/detik
- Ketebalan bahan yg dibekukan 2-13 cm
yg diletakkan dalam bed conveyor atau
rak.
- Bentuk dan ketebalan bahan menentukan
kedalaman fluidized bed dan kecepatan
udara yg diperlukan untuk fluidisasi

13. 


Salah teknik pembekuan dengan
menggunakan cairan dingin adalah
pembekuan pencelupan (immersion
freezing).
Bahan atau produk pangan yg dikemas
dilewatkan menggunakan konveyor melalui
propilen glikol, larutan garam, gliserol, atau
larutan kalsium klorida.
Cairan yg digunakan tetap bersifat cair
selama proses pembekuan dan tidak terjadi
perubahan wujud
b. Pembeku Cairan Dingin (Cooled
Liquid Freezer)

14. 

Proses pembekuan terjadi karena produk
atau bahan pangan kontak dengan alat atau
permukaan dengan suhu rendah
Contoh alatnya : pembeku plat (plate
freezer)
Pembeku plat terdiri dari satu seri plat dan
dalam plat tersebut refrigernat bersuhu -40
oC dipompakan. Produk atau bahan pangan
yg tipis seperti fillet ikan atau burger daging
sapi, diletakkan satu lapis antara dua plat.
Kontak antara plat dan permukaan bahan
meningkatkan laju pindah panas.
c. Pembeku Permukaan Dingin
(Cooled Surface Freezer)

15. 


Alat pembeku kriogenik mempunyai ciri-ciri
terdapat perubahan wujud refrigerant atau
kriogen ketika panas diserap dari bahan yg
dibekukan.
Kriogen dikontakkan dengan bahan yg
dibekukan dan secara cepat mengambil
energi dari bahan yg dibekukan.
Energi yg diserap tersebut digunakan untuk
proses sublimasi atau vaporisasi. Akibatnya
koefisien pindah panas tinggi dan pembekuan
berlangsung sangat cepat.
d. Pembeku Kriogenik

16. Refrigerant yg sering digunakan adalah
nitrogen cair dan karbondioksida padat
atau cair.
 Keduanya tidak berasa dan tidak berbau.


17. 


Pada proses pembekuan kriogenik, bahan atau
produk pangan yg dikemas atau tanpa kemasan
bergerak pada ban berjalan berlubang melalui
terowongan.
Bahan didinginkan menggunakan gas
nitrogen, kemudian dibekukan dengan
menyemprotkan nitrogen cair.
Suhu kemudian dibiarkan mengalami
kesetimbangan pada suhu ruang penyimpanan 18 sampai 20 oC sebelum bahan dikeluarkan
dari pembeku. Tujuan pendinginan menggunakan
gas nitrogen adalah mencegah kejut panas.

18. Pengaruh utama pembekuan terhadap
kualitas bahan atau produk pangan
adalah kerusakan sel yg diakibatkan oleh
pertumbuhan kristal es
 Pembekuan menyebabkan perubahan yg
kecil pada pigmen, cita rasa, atau
komponen-komponen nutrisi penting.

Perubahan Selama Pembekuan

19. Daging mempunyai struktur berserat yg
lebih fleksibel yg mengalami proses
pemisahan selama pembekuan tetapi
tidak mengalami pemecahan sehingga
struktur tidak banyak berubah.
 Pada sayuran dan buah-buahan, struktur
sel lebih kaku sehingga lebih mudah rusak
oleh kristal es. Tingkat kerusakan
tergantung pada ukuran kristal es dan
laju pindah panas.


20. 
Selama pembekuan lambat, kristal es
tumbuh pada ruang antar sel menyebabkan
perubahan bentuk (deformasi) dan
kerusakan dinding sel didekatnya. Kristal es
mempunyai tekanan uap air yang lebih
rendah dibandingkan di dalam sel sehingga
air berpindah dari dalam sel menuju kristal
yg sedang tumbuh. Akibatnya sel mengalami
dehidrasi dan secara permanen mengalami
kerusakan akibat peningkatan konsentrasi
solut.

21. 
Selama pencairan (thawing), sel tidak
kembali ke wujud asalnya, baik bentuk
maupun turgiditasnya. Tekstur produk
menjadi lebih lunak dan komponenkomponen sel mengalami pelapasan dari
sel-sel yg rusak.

22. 
Pada pembekuan cepat, kristal es yg
terbentuk berukuran lebih kecil baik pada
ruang antar sel maupun dalam sel. Akibatnya
kerusakan sel secara fisik lebih rendah dan
tidak terbentuk gradien tekanan uap air
sehingga dehidrasi menjadi rendah. Selain
itu, tekstur atau bahan pangan tetap tidak
berubah. Akan tetapi, laju pembekuan yg
sangat tinggi dapat menyebabkan kerusakan
akibat jaringan pecah atau retak.

23. Terima
kasih...