Metode Pengawetan Makanan Dengan Metode Pendinginan

3/21/2012 08:41:00 PM | Label: Pengolahan Dan Pengawetan Pangan

Makalah kelompok saya in sya share karena saya dulu sulit sekali mndapat materi tentang makalah ini..
semoga bermnafaat..

BAB I

PENDAHULUAN

Bahan pangan berdasarkan umur simpannya dibedakan menjadi tiga jenis yaitu bahan pangan yang mudah rusak (perishable), bahan pangan semi perishable, dan bahan pangan non-perishable. Untuk memperpanjang umur simpan bahan pangan (umumnya bahan panganper is hable dan semiper is hable) maka dilakukan pengawetan. Pengawetan bahan pangan dapat dilakukan dengan berbagi cara yang umumnya bekerja atas dasar mematikan atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme guna memperpanjang daya simpan suatu bahan pangan. Salah satu metode pengawetan bahan pangan tersebut yaitu dengan pengawetan suhu rendah. Pengawetan bahan pangan pada suhu rendah dapat memperlambat reaksi metabolisme. Selain itu dapat juga mencegah pertumbuhan mikroorganisme penyebab kerusakan atau kebusukan bahan pangan.

Pengawetan 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.

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

mengurangi kontaminasi
mengendalikan kerusakan oleh mikroba
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.

Hasil pertanian khususnya buah-buahan dan sayur-sayuran tropis sensitif terhadap pendinginan. Penyimpanan pada suhu rendah akan menyebabkan kerusakan bahan pangan yang disebut chilling injury. Pembekuan yang dilakukan terhadap buah-buahan dan sayur-sayuran menyebabkan bahan menjadi lunak, jika bahan pangan dikeluarkan dari tempat pembekuan. Hal ini disebabkan karena di luar bahan pangan akan mengalami pencairan dari air yang telah membeku, sehingga tekstur yang keras menjadi lunak.

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.

BAB II

PEMBAHASAN

Menurut pengalaman diketahui bahwa penyimpanan bahan pangan pada suhu rendah dapat memperpanjang daya simpan bahan pangan tersebut, sehingga memungkinkan diadakannya saat pemasaran yang lebih menguntungkan. Penggunaan suhu rendah sering diartikan sebagai suatu usaha penyimpanan dan bukan suatu usaha pengawetan bahan pangan.

Ada dua cara penyimpanan pada suhu rendah yaitu pendinginan dan pembekuan. Pendinginan atau refrigerasi adalah proses pengambilan panas dari suatu benda/bahan sehingga suhunya akan menjadi lebih rendah dari sekelilingnya. Bila suatu medium pendingin kontak dengan benda lain misalnya bahan pangan, maka akan terjadi pemindahan panas dari bahan pangan tersebut ke medium pendingin sampai suhu keduanya sama atau hampir sama. Penggunaan suhu rendah pada pendinginan berbeda dengan pembekuan. Suhu yang digunakan pada pendinginan masih berada di atas titik beku bahan (-2 sampai -10°C), sedangkan pada pembekuan ada di bawah titik beku bahan (-12 sampai -40°C). Pendinginan telah lama digunakan sebagai salah satu upaya pengawetan bahan pangan, karena dengan pendinginan tidak hanya citarasa yang dapat dipertahankan, tetapi juga kerusakan-kerusakan kimia dan mikrobiologis dapat dihambat.

Pendinginan atau refrigerasi ialah penyimpanan dengan suhu rata-rata yang digunakan masih di atas titik beku bahan yaitu antara -2oC sampai -16oC. Suhu dalam lemari es umumnya berkisar antara 4oC sampai 8oC. Pendinginan umumnya merupakan suatu metode pengawetan yang ringan, pengaruhnya kecil sekali terhadap mutu bahan pangan secara keseluruhan. Daya simpan makanan yang didinginkan berkisar antara beberapa hari sampai dengan beberapa minggu tergantung jenis bahan pangannya.

Tahap awal untuk proses pendinginan adalah dilakukannyatrimming untuk membuang bagian-bagian yang tidak diperlukan (yang rusak dan busuk), kemudian dilakukan pencucian agar bahan pangan bersih. Namun khusus untuk tomat yang akan diawetkan tidak boleh dicuci terlebih dahulu karena buah tomat yang telah dipanen akan tetap melangsungkan respirasi. Proses respirasi yang menyebabkan pembusukan ini terjadi karena perubahan-perubahan kimia dalam buah tomat dari pro-vitamin A menjadi vitamin A, pro-vitamin C-menjadi Vitamin C, dan dari karbohidrat menjadi gula, yang menghasilkan CO2, H2O, dan etilen. Jadi jika tomat yang akan diawetkan terlebih dahulu dicuci maka akan menyebabkan penambahan H2O pada tomat sehingga dapat mempercepat pembusukan. Respirasi ini tidak dapat dihentikan namun bisa dihambat yaitu dengan menyimpannya pada suhu dan kelembaban rendah. Tomat yang akan diawetkan dengan pendinginan juga harus sudah berwarna merah. Jika kita memilih tomat yang masih berwarna hijau dan diawetkan dengan pendinginan maka yang terjadi tomat tersebut akan tetap mentah (berwarna hijau). Hal ini disebabkan karena suhu dingin menghambat pembentukan pigmen warna, rasa, dan pembentukan nutrient.

Untuk perlakuan pada telur juga sama halnya seperti pada tomat (hanya dilap saja, tidak dicuci). Hal ini berhubungan dengan cengkang telur yan berpori-pori sangat halus, sehingga pencucian peda telur dapat mempertinggi resiko masuknya bakteri ke dalam telur.

Sebelum dilakukan pengemasan, bahan pangan ditimbang untuk mengetahui berat sebelum dilakukan pendinginan. Setelah ditimbang, bahan pangan dimasukkan ke dalam kantong plstik. Kantong plastic yang digunakan dalam praktikum ini adalah kantong plastic HDPE (high density polyethylene). Pengemasan ini baik dilakukan karena cukup efektif menekan pembentukan CO2 dan H2O sehingga menghambat terjadinya pembusukan. Pengemasan dengan plastic HDPE juga mengurangi kehilangna air pada bahan pangan.

Plastik sebelum digunakan untuk mengemas bahan pangan yang berupa sayur dan buah harus dilubangi terlebih dahulu. Hal ini dilakukan untuk pengaturan RH didalam kantung agar tidak mencapai keadaan jenuh karena dapat mempercepat terjadinya pembusukan oleh bakteri. Meningkatnya RH dalam kantong plastik yang tertutup rapat disebabkan oleh proses pernapasan dan transpirasi yang masih terus berlangsung dalam jaringan sayuran dan buah-buahan dengan salah satu produknya berupa uap air. Jika plastic tidak dilubangi, maka uap air akan menempel pada plastik sehigga menyebabkan pembusukan (RH mencapai titik jenuh).

Untuk tahu dikemas menggunakan plastic yang diberi air hingga tahu tenggelam. Sedangkan pada tempe dikemas dengan plastic HDPE yang tidak dilubangi. Tempe di lakban agar tidak ada udara yang masuk dalam kemasan. Pada telur, penyimpanannya tidak didalam plastic tetapi dimasukkan kedalam wadah telur dengan posisi bagian yang lebar berada diatas (dimana kantung udara

berada).

Perlakuan-perlakuan pengemasan ini bertujuan agar tidak terjadi absorpsi bau antar produk pangan, agar ruang pendinginan dimanfaatkan secara efisien dan agar perlakuan dingin dapat diatur sesuai kebutuhan dingin dari produknya. Setelah dikemas, bahan pangan disimpan pada tempat yang sesuai dalam lemari es karena setiap bahan pangan memiliki suhu penyimpanan optimum masing-masing. Karena itu penentuan suhu penyimpanan sangat penting.

Beberapa komoditi bahan pangan seperti sayur dan buah subtropis disimpan pada suhu yang terlampau rendah akan menyebabkan terjadinya kerusakan dingin (chilling injury).

Prinsip Dasar Pendinginan

Kerusakan bahan pangan pada umumnya disebabkan oleh adanya proses kimiawi dan biokimiawi, termasuk juga kerusakan yang dikerjakan oleh mikroorganisme. Kecepatan reaksi dalam proses kerusakan tadi dipengaruhi oleh suhu. Salah satu contoh terjadinya kerusakan lepas panen ialah masih berlangsungnya respirasi setelah hasil-hasil tanaman dipanen. Proses metabolisme pasca panen yang umumnya berupa proses respirasi, kecepatannya ditunjukkan dengan jumlah karbondioksida yang dikeluarkan. Di dalam tabel tersebut terlihat bahwa kenaikan suhu menyebabkan kenaikan kecepatan respirasi. Pendinginan dapat memperlambat kecepatan reaksi-reaksi metabolisme. Ketentuan umum menyatakan bahwa setiap penurunan suhu sebesar 18°F kecepatan respirasi akan berkurang setengahnya. Karena itu penyimpanan bahan pangan pada suhu rendah dapat memperpanjang masa hidup dari jaringan-jaringan di dalam bahan pangan tersebut. Hal ini disebabkan bukan hanya karena keaktifan resfirasi menurun, tetapi juga karena pertumbuhan mikroorganisme penyebab kebusukan dan kerusakan lain dapat diperlambat. Pendinginan tidak dapat membunuh mikroorganisme tetapi hanya menghambat pertumbuhannya, oleh karena itu setiap bahan pangan yang akan didinginkan terlebih dahulu harus dibersihkan.

Untuk mencegah kehilangan air dan memberikan kilap pada bahan yang didinginkan terutama buah-buahan, kulit buah dapat dilapisi oleh malam (wax) atau parafin atau campuran malam dengan parafin.

Cara Pendinginan

Terjadinya proses pendinginan adalah atas dasar hukum thermodinamika ke-2 yaitu enersi dapat ditransfer dari benda yang berenersi tinggi ke benda yang berenersi rendah. Pada dasarnya teknik pendinginan bahan pangan dapat dikerjakan dalam 2 cara yaitu : secara alami (natural refrigeration) dan secara mekanis (mechanical atau artificial refrigeration). Pendinginan secara alami dapat dilakukan dengan menggunakan air dingin, es, campuran air dan es, larutan garam dan lain-lain, sedangkan pendinginan secara mekanis dilakukan dengan menggunakan mesin-mesin yang mengatur terjadinya siklus pergantian fase uap dan fase cair dari suatu zat pendingin (refrigerant). Zat pendingin adalah suatu persenyawaan kimia yang mampu menjadi penerima dan pembawa panas. Zat pendingin yang umum digunakan adalah freon dan ammonia.

a. Pendinginan Secara Alami

Pendinginan secara alami telah lama dikenal dan cara ini dinilai efektif karena untuk pencairan 1 lb es dibutuhkan panas sebanyak 144 Btu. Hal ini berarti, bahwa bila 1 ton es mencair dibutuhkan panas sebesar 2000 (lb) x 144 Btu/lb = 288.000 Btu. Besaran ini kemudian dipakai untuk menyatakan kapasitas pendinginan, yaitu pendinginan dikatakan mempunyai kapasitas 1 ton bila dalam 24 jam dapat menyerap panas sebesar 288.000 Btu atau sebesar 12.000 Btu/jam. Pendinginan dengan es dapat dilakukan dengan mudah, tidak memerlukan peralatan khusus dan biayanya cukup murah. Kontak antara bahan yang akan didinginkan baik yang berupa padat atau cair dengan es dapat dilakukan secara langsung atau tidak langsung. Untuk ikan misalnya dapat dilakukan secara langsung dengan cara menempatkan ikan bersama es dalam satu wadah. Yang tidak langsung dilakukan dengan cara menempatkan bahan di dalam wadah yang berbeda dengan wadah es, kemudian disimpan dalam suatu ruangan tertutup. Lama kelamaan es akan mencair dan untuk pencairan tersebut dibutuhkan panas yang diambil dari bahan yang didinginkan. Pendinginan dengan es tidak dapat mencapai suhu kurang dari 0°C atau 32°F. Agar supaya suhu yang dicapai dapat lebih rendah dapat digunakan larutan garam.

Larutan garam yang digunakan untuk kepentingan pendinginan disebut brine dan dapat terdiri dari garam dapur atau kalsium khlorida. Garam NaCl sering digunakan bila suhu yang dibutuhkan tidak lebih rendah dari 4 atau 5°F. Di samping itu harganya murah dan tidak korosif asalkan larutannya bebas dari udara dan konsentrasi yang digunakan tinggi. Sifat-sifat yang dibutuhkan dari larutan garam sebagai media pendingin ialah : tidak korosif, mempunyai titik beku yang rendah, mempunyai panas spesifik yang tinggi, mudah didapat dan harganya murah. Sebenarnya tidak ada garam yang mempunyai sifat-sifat yang sempurna untuk kepentingan ini, namun NaCl dan CaCl2 cukup memuaskan. Pada umumnya semakin tinggi konsentrasi larutan garam akan semakin rendah titik bekunya.

Seperti telah dikemukakan di atas, larutan garam yang digunakan untuk kepentingan pendinginan harus tidak korosif. Sifat korosif biasanya berkaitan dengan keasaman yang diakibatkan masuknya udara ke dalam larutan garam, misal karena adanya kebocoran dalam saluran. Untuk supaya hal ini tidak terjadi, maka :

Alat-alat yang digunakan jangan dibuat dari kombinasi dua logam yang berbeda. Dua logam yang berbeda seperti Cu dan Fe bila kontak dengan larutan garam akan menghasilkan aliran listerik. Dengan demikian logam yang satu akan mengalami korosi lebih cepat dari yang lain.
Harus dihindari penggunaan logam-logam yang mempunyai kemurnian yang berbeda. Hal ini juga dapat menghasilkan peristiwa elektronik bila kontak dengan larutan garam.
Harus dihindari penggunaan logam dalam larutan yang mengandung bagian-bagian dari logam tersebut.
Harus dihindari terjadinya kebocoran aliran listerik dalam sistem.

an. Karena diperlukannya alat-alat tambahan dari alat -alat yang dipakai dalam sistem kompresi langsung seperti : tangki untuk wadah larutan garam, pompa, koil dan penghantar panas yang lain, maka investasi mula-mula cukup besar. Meskipun demikian, sistem ini mempunyai keuntungan antara lain : suhu yang dikehendaki dapat dikontrol secara teliti, zat pendinginnya mudah di dapat dan murah serta tidak membahayakan makanan bila terjadi kebocoran. Salah satu sistem pendinginan dengan menggunakan larutan garam yang sering digunakan adalah sistem sirkulasi.

Pada sistem ini, larutan garam yang ada di dalam tangki didinginkan dengan koil ekpansi dari sitem mekanis. Setelah larutan garam mencapai suhu yang dikehendaki dialirkan melalui pipa ke bahan yang didinginkan yang umumnya berupa cairan (missal air susu). Setelah digunakan untuk mendinginkan, larutan garam kemudian dialirkan kembali ke tangki semula untuk didinginkan kembali. Dalam sistem ini tidak terjadi akumulasi larutan garam dalam tangki, sehingga merupakan sistem kontinyu.

Bila pompa untuk mensirkulasikan larutan garam berhenti, maka pendinginan juga akan berhenti. Perubahan suhu larutan setelah dipergunakan untuk pendinginan berkisar antara 5 sampai 8°F.

Cara lain untuk melaksanakan pendinginan alami ialah dengan menggunakan es kering (CO2 padat atau dry ice). Es kering adalah hasil samping dari berbagai industri seperti industri alkohol secara fermentasi. Setelah gas CO2 dimurnikan, kemudian dikompresikan sehingga dapat dicairkan. Dengan mengekspansikan CO2 cair tadi akan terbentuk bunga es (snow) yang dapat dipres berbentuk balok atau kubus. Dalam perdagangan, es kering yang berbentuk kubus mempunyai berat 50 lb dan ditempatkan dalam wadah yang diisolasi dengan baik. Penggunaan es kering sebagai bahan pendingin sudah dilakukan sejak tahun tigapuluhan dan sekarang banyak digunakan dalam pengangkutan es krim bahkan di negar-negara maju sering dipakai untuk perlengkapan truk pendingin yang mengangkut berbagai bahan makanan. Penggunaan es kering ini sangat fleksibel dan dapat digunakan untuk keperluan dengan kapasitas kecil. Karena suhu yang dicapai dapat sangat rendah, maka penggunaan es kering harus hati-hati. Bila kontak dengan anggota tubuh dapat membekukan darah, oleh karena itu dalam bekerja dengan es kering harus selalu memakai sarung tangan.

b. Pendinginan Secara Mekanis

Pendinginan mekanis dapat dikerjakan dengan sistem kompresi mekanis atau sistem absorpsi. Sistem kompresi mekanis merupakan sistem yang anyak dipakai. Dasar pendinginan dengan cara ini adalah terjadinya penyerapan panas oleh zat pendingin pada saat terjadi perubahan fase dari fase cair ke fase uap. Komponen suatu sistem pendinginan mekanis terdiri dari evaporator, kompresor, kondensor dan katup pengembangan.

Zat pendingin akan melalui jalur sistem di atas dan mengalami perubahan fase dari cair menjadi uap dan sebaliknya. Mula-mula zat pendingin yang berupa cair akan mengalir ke bagian evaporator dan zat pendingin ini akan menyerap panas dari bahan yang disimpan pada bagian evaporator sehingga zat pendingin berubah menjadi bentuk uap. Keluar dari evaporator, uap zat pendingin akan masuk ke kompresor dan ditekan sehingga uap zat pendingin mengalami peningkatan tekanan dan suhu. Selanjutnya uap zat pendingin tersebut masuk ke kondensor dan terkondensasi. Sebagai media pendingin di bagian kondensor dapat digunakan air atau udara disekitarnya.

Di bagian kondensor ini, uap zat pendingin akan memindahkan panasnya ke media penukar panas (air atau udara) sehingga zat pendingin akan berubah wujud dari uap ke cair dan langsung ditampung pada suatu tangki penampung zat pendingin. Siklus zat pendingin akan berlangsung secara terus menerus.

BAB III

KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

Budiyanto, MAK. 2002. Dasar-Dasar Ilmu Gizi; malang UMM press

Brennan, J.G., 1981. Food Freezing Operation. Applied Science Publisher, Ltd. London.

Desrosier, N.W., 1988. Teknologi Pengawetan Pangan; Penerjemah Muchji Muljohadjo, Penerbit Universitas Indonesia, Jakarta.

Helman, D.R. and R.P. Singh. 1981. Rekayasa Proses Pangan (Food Processing Engeneering ) diterjemahkan oleh M.A. Wirahatakusumah dkk. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi Institut Pertanian Bogor.

Lembaga Refrigerasi Internasional,1971. Internasional Institute Of Refrigeration, Recommendations for The Processing and Handling for Frozen Food. 2nd Ed. Paris.

Winarno, F.G.I. 1993. Pangan, Gizi, Teknologi dan konsumsi. Jakarta; Gramedia Pustaka.