Mempelajari karakteristik pembekuan vakum

Abstract

Pembekuan tergolong kedalam pengawetan bahan pangan dengan suhu rendah di bawah titik beku. Dengan pembekuan aktivitas mikroba dan sistem enzim akan terhambat sebagai akibat penurunan suhu dan terbentuknya kristal es. Sistem pembekuan vakum merupakan salah satu metode pembekuan, yang memiliki keunggulan khusus dibandingkan metode pembekuan yang lain. Keunggulan metode ini adalah antara lain laju penurunan suhu yang cepat karena model pindah panas yang terjadi adalah perubahan fase serta kemungkinan kerusakan mekanis dan penularan penyakit yang lebih kecil karena tidak menggunakan media (vakum). Penelitian yang dilakukan bertujuan mempelajari kemungkinan penerapan prinsip pendinginan vakum untuk proses pembekuan vakum, karakteristik pembekuan vakum berbagai bahan pangan yang kaya cairan, perbandingan panas dengan air yang dilepaskan selama proses pembekuan. Mesin pembeku vakum terdiri atas tiga komponen utama, yaitu ruang pembeku vakum (vacuum chamber), pompa vakum (vacuum pump) dan perangkap dingin (coldtrap). Tekanan ruang pembeku diturunkan dengan mengeluarkan udara dari dalamnya melalui pompa vakum. Uap air yang terbawa oleh udara dipisahkan dari udara kering dengan menggunakan perangkap dingin, yaitu dengan pengembunan sehingga tidak masuk ke dalam pompa vakum. Perangkap dingin juga berfungsi membantu pompa vakum dalam menurunkan tekanan ruang pembeku. Pada pembekuan vakum terjadi penguapan/sublimasi sebagian air dari bahan yang dibekukan pada kondisi tekanan rendah (vakum). Pada saat terjadi penguapan/sublimasi, diperlukan panas latent penguapan/sublimasi, yang diserap dari bahan itu sendiri. Selama proses pembekuan vakum terjadi keseimbangan panas latent penguapan/sublimasi dengan panas yang dilepaskan bahan (sensible dan panas latent). Panas sensible yang dilepaskan bahan akan menyebabkan perubahan/penurunan suhu bahan (pendinginan). Sedangkan panas latent yang dilepaskan bahan tidak menyebabkan perubahan fase bahan dari cair ke padat (pembekuan). Pada penelitian ini didapatkan total panas yang dilepaskan selama proses pembekuan vakum pada juice jeruk C = 20% (484,4 kJ/kg) lebih besar daripada air (481,3 kJ/kg), juice jeruk C = 50% (465,4 kJ/kg), susu (445,6 kJ/kg) dan juice jeruk C 80% (438,9 kJ/kg). Sedangkan panas latent penguapan dan sublimasi selama proses pembekuan vakum pada air (2620,2 kJ/kg) lebih kecil daripada susu (2670,1 kJ/kg), juice jeruk C = 20% (2975,9 kJ/kg), juice jeruk 80% (3024,2 kJ/kg) dan juice jeruk C = 50% (3212,0 kJ/kg).