Pengawetan dengan suhu Rendah

A. Pendinginan

1. Tujuan

Penyimpanan bahan pangan pada suhu dingin sangat diperlukan walaupun dalam waktu yang singkat karena bertujuan untuk:

1. mengurangi kontaminasi
2. mengendalikan kerusakan oleh mikroba
3. mengendalikan pertumbuhan mikroorganisme, kerusakan bahan pangan selama penyimpanan dapat diperkecil dalam bentuk belum dipotong-potong.

 

Mikroba psikrofilik tumbuh sampai suhu pembekuan air 0 ⁰C atau dibawahnya dan pertumbuhan akan melambat pada suhu – 10 ⁰C. Apabila air dalam bahan pangan telah sempurna membeku maka mikroba tidak dapat berkembang biak. Tetapi pada beberapa bahan pangan sebagian air belum membeku sampai suhu -9,5⁰C, hal ini disebabkan adanya kandungan gula, garam atau zat-zat lainnya yang menurunkan titik beku. Meskipun suhu pendinginan dapat menghambat pertumbuhan atau aktivitas mikroba, namun tidak dapat digunakan untuk membunuh bakteri.

Pengaruh pendinginan terhadap bahan pangan diantaranya penurunan suhu akan mengakibatkan penurunan proses kimia, proses mikrobiologi, proses biokimia yang berhubungan dengan kerusakan atau pembusukan. Pada suhu dibawah 0⁰C air akan membeku dan terpisah dari larutan membentuk es. Pengaruh pembekuan pada jaringan tergantung pada kadar air dan komposisi sel. Pengaruh pembekuan pada suhu -12⁰C belum dapat diketahui secara pasti, oleh sebab itu penyimpanan makanan beku pada suhu dibawah 18⁰C akan mencegah kerusakan mikrobiologis.

Rantai Pendinginan

Sangatlah penting untuk memahami bagaimana rantai pendingin yang ideal untuk menyimpan produk yang mudah busuk pada suhu rendah yang layak untuk memastikan umur kadaluwarsa yang lebih panjang, penyusutan pasca panen fisik dan ekonomis yang lebih rendah untuk memelihara kualitas produksi (bentuk, rasa dan kandungan nutrisi). Untuk pengiriman produk yang mudah busuk dari pertanian sampai ke konsumen, semua individu yang berada dalam rantai perlu untuk menangani produk dengan penuh perhatian dan suhu yang layak. Suhu yang direkomendasikan secara khusus akan berbeda untuk komoditas mudah busuk yang bermacam-macam, tetapi semua produk harus dikemas dalam karton berventilasi secara kuat. Produk beku harus disimpan dalam mesin pendingin (-18C atau lebih rendah) selama periode penanganan untuk menghindari penyusutan kualitas, oksidasi yang berlebihan dan pembentukan bahaya food safety. Ketika terjadi gangguan dalam rantai, penurunan kualitas produk, kenaikan pembusukan sehingga menurunkan keuntungan semua perusahaan yang ada dalam rantai.

B. Pembekuan

1. Manfaat

Pembekuan memberikan berbagai manfaat dalam penyimpanan produk pangan terutama bagi industri pangan, misalnya untuk menghambat penurunan kadar nutrisi, menghambat pertumbuhan mikroorganisme perusak pangan dan bahkan pada beberapa produk pangan memberikan manfaat organoleptik (rasa pangan yang lebih enak). Kebutuhan pembekuan ini juga sangat dirasakan pada pengiriman dan transportasi produk-produk pangan dari produsen ke tangan konsumen.

Pada umumnya pembekuan produk pangan menggunakan teknologi pembekuan (refrigerant) konvensional berbahan pendingin amonia atau di masa lalu menggunakan freon-CFC (chloroflurocarbon) yang ternyata terbukti menjadi gas-gas penyebab kerusakan ozon. Teknologi pembekuan seperti ini juga telah ditemukan memiliki kelemahan karena tingkat pendinginan yang kurang rendah suhunya dan relatif tidak stabil sehingga tidak menjamin keawetan produk pangan yang dibekukan. Pada penggunaan ammonia sebagai bahan pendingin, suhu terdingin yang dapat dicapai untuk refrigeran produk pangan yaitu antara -1 derajat Celsius sampai dengan -46 derajat Celsius.

2. Teknologi Kriogenik

Kriogenik (cryogenic) merupakan salah satu teknologi pembekuan yang sebetulnya bukan tergolong ide yang baru. Metode pembekuan pada teknologi ini menggunakan gas yang dimampatkan menjadi cairan (liquid) misalnya nitrogen (N2) dan karbon dioksida (CO2). Nitrogen cair sebagaimana telah diketahui sejak lama, dipergunakan sebagai pembeku bahan-bahan organik untuk keperluan penyimpanan dan ekstraksi bahan-bahan penelitian bidang biologi terapan. Karbon dioksida cair pun telah sejak lama dipergunakan untuk pengisi tabung pemadam kebakaran.

Nitrogen cair memiliki titik didih pada suhu -195,8 derajat Celsius, sedangkan karbon dioksida cair -57 derajat Celsius. Pada suhu yang lebih tinggi dari suhu tersebut, nitrogen dan karbon dioksida akan berbentuk gas volatil, sehingga umumnya nitrogen cair dan karbon dioksida cair berada pada suhu lebih rendah daripada titik didihnya. Dengan suhu yang sedemikian dingin, baik nitrogen cair maupun karbon dioksida cair mempunyai kemampuan membekukan bahan organik yang relatif lebih efektif daripada pendingin berbahan amonia ataupun freon. Suntory, sebuah perusahaan minuman di Jepang mengunakan metode cryogenic ini sebagai metode baru untuk produksi minuman sehingga kualitas kesegaran minuman terjaga. Dalam kondisi suhu -195 derajat celcius buah dihancurkan menjadi tepung kemudian dibuat minuman.

Di negara-negara maju, studi mengenai aplikasi teknologi kriogenik untuk pembekuan produk pangan telah dimulai sejak dekade 1990-an. Beberapa kelebihan teknologi kriogenik untuk pembekuan produk pangan dibandingkan teknologi pembekuan konvensional telah ditemukan, di antaranya yaitu :

1. teknologi kriogenik mempunyai kemampuan mencegah rusaknya adenosintrifosfat (ATP) pada produk pangan laut segar selama periode penyimpanan.
2. mampu mempercepat pembekuan produk pangan seperti daging dan telur.
3. menghambat pertumbuhan mikroorganisme perusak produk pangan lebih baik.

d.   mencegah rusaknya nutrisi produk pangan lebih baik.

Pada saat ini studi mengenai aplikasi teknologi kriogenik untuk pembekuan produk pangan lebih diarahkan pada perancangan kontainer atau jaket pendingin, mengingat gas cair seperti nitrogen cair dianggap terlalu berbahaya untuk dibawa seenaknya dalam transportasi produk pangan. Selain itu studi juga diarahkan kepada stabilitas suhu disertai perancangan pengontrolnya, dan selanjutnya variasi produk pangan yang dapat dibekukan secara efektif dengan teknologi kriogenik. Dan yang paling mutakhir saat ini yaitu upaya menggunakan teknologi nano material dalam rangka mencari bahan terbaik untuk digunakan sebagai kontainer atau jaket pendingin kriogenik termasuk pipa vakum kriogeniknya [1]

Pembekuan merupakan suatu cara pengawetan bahan pangan dengan cara  membekukan bahan pada suhu di bawah titik beku pangan tersebut.  Dengan membekunya sebagian kandungan air bahan atau dengan terbentuknya es (ketersediaan air menurun), maka kegiatan enzim dan jasad renik dapat dihambat atau dihentikan sehingga dapat mempertahankan mutu bahan pangan.  Mutu hasil pembekuan masih mendekati buah 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 (pembekuan) dapat menghambat aktivitas mikroba mencegah terjadinya reaksi-reaksi kimia dan aktivitas enzim yang dapat merusak kandungan gizi bahan pangan.  Walaupun pembekuan dapat mereduksi jumlah mikroba yang sangat nyata tetapi  tidak dapat mensterilkan makanan dari mikroba (Frazier, 1977)     Menurut Tambunan (1999), pembekuan berarti pemindahan panas dari bahan yang disertai dengan perubahan fase dari cair ke padat, dan merupakan salah satu proses pengawetan yang umum dilakukan untuk penanganan bahan pangan.  Pada  proses pembekuan, penurunan suhu akan menurunkan aktifitas mikroorganisma dan  sistem enzim, sehingga mencegah kerusakan bahan pangan.  Selain itu, kristalisasi  air akibat pembekuan akan mengurangi kadar air bahan dalam fase cair di dalam  bahan pangan tersebut sehingga menghambat pertumbuhan mikroba atau aktivitas  sekunder enzim.    Proses pembekuan terjadi secara bertahap dari permukaan sampai pusat  bahan.  Pada pemukaan bahan, pembekuan berlangsung cepat sedangkan pada bagian yang lebih dalam, proses pembekuan berlangsung lambat (Brennan, 1981). 

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 (Holdworth, 1968).  Setelah tahap precooling terjadi tahap  perubahan fase, pada tahap ini terjadi pembentukan kristal es (Heldman dan Singh, 1981).  

artikel ini disalin lengkap dari: http://safiiperikananpati.blogspot.sg/2013/04/biologi-udang-vaname.html
halaman utama website: http://safiiperikananpati.blogspot.sg/
jika mencari artikel yang lebih menarik lagi, kunjungi halaman utama website tersebut. Terimakasih!