Pembeku (freezer) dan Jenis-jenis Pembeku

Dalam memilih alat pembeku, perlu diperhatikan hal-hal di bawah ini:

  • Laju pembekuan yang diinginkan.
  • Ukuran dan bentuk bahan yang akan dbekukan.
  • Kemasan makanan yang akan dibekukan.
  • Jenis operasinya batch partaian atau kontinu.
  • Modal dan biaya operasi.

Secara umum, freezer dibagi menjadi dua kategori :

  • Refrigerasi mekanik : mengevaporasi dan mengkompresi refrigeran dalam siklus yang berkelanjutan.
  • Freezer kriogenik : menggunakan karbon dioksida cair atau padat dan nitrogen cair yang dikontakan langsung pada bahan makanan.

Pembagian lain dari freezer didasarkan pada laju pergerakan dari es, yaitu :

  • Slow freezer dan sharp freezer (0,2 cm/h). Contoh : still air freezer dan cold stores.
  • Quick freezer (0,5-3 cm/h). Contoh air blast freezer dan plate freezer.
  • Rapid freezer (5-10 cm/h). Contoh : fluidised bed freezer.
  • Ultra rapid freezer (10-100 cm/h). Contoh : cryogenic freezer

Jenis-jenis Pembeku

Chest Freeze

Chest freezer  membekukan makanan dengan sirkulasi alami dari udara antara 200 C sampai 300C. Pembeku ini tidak digunakan sebagai secara luas karena laju pembekuannya yang lambat (3-72 jam)sehingga tidak efektif secara ekonomi dan merusak kualitas dari makanan.

ImageCold Stores

Cold stores  digunakan untuk membekukan daging, menyimpan makanan yang telah dibekukan dengan metode lain, dan memperkeras es krim. Refrigeran yang digunakan adalah udara. Masalah yang sering terjadi pada cold stores  ini adalah terbentuknya timbunan es pada dinding-dinding nya. Hal ini mengakibatkan berkurangnya efisiensi dari freezer. Energi yang seharusnya digunakan untuk membekukan bahan makanan, terpakai untuk membentuk es. Masalah ini dapat diatasi dengan mengurangi kelembaban udara yang masuk sehingga es yang terbentuk berkurang, efisiensi bertambah dan ukuran cold stores berkurang.

 

Blast Freezer

Refrigerant yang digunakan pada blast freezer adalah udara. Udara yang digunakan disirkulasikan pada makanan pada temperature -300C sampai 400C dengan kecepatan 1,5 sampei 6 m/s. Udara yang mengalir dengan cepat inni menipiskan lapisan film dan meningkatkan koefisien perpindahan panas permukaan. Operasi pembekuan dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu partaian dan kontinu. Pada metode partaian, makanan disimpan pada rak di dalam ruang pendingin. Pada metode kontinu, makanan bergerak pada conveyor belt melalui ruang yang diinsulasi.

Hembusan udara dapat parallel atau tegak lurus dengan bahan makanan dan diatur agar melewati setiap bagian dari makanan. Blast freezer relative cukup ekonomis dan fleksibel. Makanan dalam berbagai bentuk dan ukuran dapat dibekukan. Unit operasinya memiliki nilai investasi yang kecil namun tinggi kapasitasnya. Pada unit operasi ini juga dapat  terjadi Pembentukan es di kumparannya karena kelembaban yang dibawa oleh udara pendingin sehingga dibutuhkan defrosting untuk menghilangkan es tersebut. Udara yang direcycle, bila volume nya besar, dapat mengakibatkan dehidrasi sampai 5 %, kebakaran freezer, dan perubahan oksidatif pada makanan yang tidak dikemas atau individually quick frozen food, IQF. Makanan IQF membeku lebih cepat, memungkinkan makanan yang telah dikemas untuk digunakan sebagian lalu dibekukan kembali. Makanan yang memiliki berat jenis rendah dan ruang kosong yang banyak, memiliki kemungkinan yang lebih besar untuk mengalami dehidrasi dan mengakibatkan kebakaran freezer.

Image

Belt Freezer (spiral freezer)

Belt freezer memiliki belt yang fleksibel dan bertautan satu sama lain dan membentuk deretan bertingkat berbentuk spiral dan membawa makanan melewati ruang pendingin. Udara dingin atau semprotan dari nitrogen cair diarahkan langsung ke arah belt secara countercurrent (berlawanan arah) yang mengurangi kehilangan panas selama evaporasi. Spiral freezer memerlukan ruang yang relative kecil dan memiliki kapasitas yang besar. Keuntungan lain adalah pemuatan dan bongkar muat secara otomatis, biaya perawatan yang murah, dan mampu membekukan berbagai jenis bahan makanan.

Image

Tunnel Freezer (Fluidized bed Freezer)

Fluidized bed freezer adalah belt freezer yang dimodifikasi. Udara yang dialirkan memiliki temperature antara 250C – 350C dan kecepatan 2-6 m/s. Bahan makanan yang akan dibekukan disusun sehingga memiliki ketebalan 2-13 cm pada baki atau conveyor belt. Pada beberapa desain, ada dua tahap pembekuan. Tahap pertama adalah pembekuan cepat untuk menghasilkan lapisan es yang baik pada permukaan bahan. Pada tahap ini, bahan makanan disusun membantuk lapisan tipis saja. Pada tahap kedua, makanan disusun membentuk lapisan dengan tebal 10-15 cm. Pembentukan lapisan ini baik untuk buah yang memiliki kecenderungan untuk menggumpal satu sama lain. Bentuk dan ukuran bahan mempengaruhi tebal lapisan fluidisasi dan kecepatan udara untuk melakukan fluidisasi. Makanan y ang dibekukan dengan fluidized bed freezer berkontak lebih baik dengan udara pendingin daripada pada blast freezer dan semua permukaannya beku secara bersamaan dan merata. Hal ini mengakibatkan koefisien perpindahan panas yang lebih tinggi, waktu pembekuan yang lebih pendek, laju produksi yang lebih tinggi, dan dehidrasi yang terjadi pada makanan tak dikemas lebiih kecil daripada blast freezer. Metode pembekan ini cocok untuk makanan yang berbentuk  partikulat (butiran). Untuk makanan yang besar, digunakan through flow freezer. Alat ini melewatkan udara pada makanan namun tidak terjadi fluidisasi.  Kedua peralatan ini praktis, memiliki kepasitas besar,dan cocok untuk produksi makanan IQF.

ImageImmersion Freezer

Dalam immersion freezer, makanan yang dikemas dilewatkan ke propilen glikol, air asin, gliserol, atau kalsium klorida yang direfrigersi menggunakan conveyor yang dilewatkan pada lubang sehingga bahan makanan tersebut ‘terendam’ dalam refrigerant. Perbedaan dengan cryogenic freezing, cairan tidak mengalami perubahan fasa. Metode ini memiliki laju perpindahan panas yang besar dan investasi yang kecil. Metode ini digunakan untuk jus jeruk pekat dan untuk pembekuan tahap satu pada unggas yang dibungkus sebelum mengalami blast freezing.

ImagePlate Freezing

Plate freezing terdiri dari beberapa plat berlubang dengan orientasi vertical atau horosontal. Lewat lubang-lubang ini refrigerant dengan temperature -400C dipompakan. Operasinya bisa secara partaian, semi kontinu, dan kontinu. Makanan yang akan dibekukan umumnya makanan yang tipis atau berbentuk lembaran. Makanan ini ditempatkan diantara plat dan disusun sebagai lapisan tunggal. Lalu plat ini digerakan secara bersamaan sehingga dihasilkan sedikit tekanan untuk meningkatkan kontak antara permukaan makanan dan plat sehingga meningkatkan laju perpindahan panas. Keuntungan dari pembeku jenis ini adalah nilai ekonomi yang baik dan efisiensi tempat, biaya operasi yang rendah, dehidrasi rendah, defrosting terjadi pada tingkat yang minimal, dan perpindahan panas yang tinggi. Kekurangan dari metode ini adalah investasi yang tinggi dan bentuk makanan yang dibekukan harus tipis dan berbentuk lembaran.

 

Scraped surface Freezer

Metode ini digunakan untuk makanan yang berbentuk cairan atau semi cair. Alat nya memilliki desain yang mirip dengan alat evaporasi dan sterilisasi panas namun direfrigerasi oleh ammonia, air asin, atau refrigerant lain. Dalam industry es krim, rotor menggores makanan beku dari dinding freezer dan secara simultan mengalirkan udara ke dalam freezer. Sebagai alternative, udara dapat diinjeksikan ke produknya. Peningkatan volume produk dibandingkan dengan volume udara  disebut overrun. Keuntungan metode ini adalah pembekuan yang cepat, sampai dengan 50% air dibekukan dalam beberapa detik saja, Kristal es yang sangat kecil dan memberikan tekstur yang lembut di mulut. Temperature diturunkan sampai -40C sampai -70C dan  campuran yang telah dibekukan dipompa untuk pendinginan lebih lanjut. Pendinginan lebih lanjut contohnya terjadi pada chest freezer.

 

Cryogenic freezers

Karakteristik freezer jenis ini adalah perubahan fasa dari refrigerant (cryogen) nya karena panas yang dipindahkan dari makanan. Panas yang dipindahkan dari makanan digunakan sebagai panas laten penguapan cryogen. Cryogen berkontak langsung dengan makanan sehingga dapat menyerap panas dari permukaan bahan secara cepat dan memerlukan waktu yang singkat untuk membekukan bahan makanan. Dua jenis cryogen yang umum digunakan adalah nitrogen cair dan karbon dioksida padat atau cair. Selain itu, sering juga digunakan Freon 12 sebagai cryogen untuk bahan makanan yang strukturnya menggumpal, namun karena dampaknya yang buruk bagi ozon, Freon 12 tidak lagi digunakan.

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s