1/14/2014 FREEZE DRYING PROSES PENGERINGAN BEKU

dokumen-dokumen yang mirip
Pengeringan Untuk Pengawetan

Teti Estiasih - THP - FTP - UB

PENGERINGAN. Teti Estiasih - PS ITP - THP - FTP - UB

Tujuan pengeringan yang tepat untuk produk: 1. Susu 2. Santan 3. Kerupuk 4. Beras 5. Tapioka 6. Manisan buah 7. Keripik kentang 8.

TIM DOSEN UNIVERSITAS BRAWIJAYA

Prinsip proses pengawetan dengan penurunan kadar air pada bahan pangan hasil ternak. Firman Jaya

PENGERING UNTUK BAHAN BERBENTUK PADATAN

Dewi Maya Maharani, STP, MSc

Pengeringan (drying)/ Dehidrasi (dehydration)

KONSEP DASAR PENGE G RIN I GA G N

1/14/2014 PROSES PENGERINGAN DASAR PROSES PENGERINGAN. Proses penguapan air dari bahan dapat dicapai melalui :

Freeze Drying Technology:

2016 ACARA I. BLANCHING A. Pendahuluan Proses thermal merupakan proses pengawetan bahan pangan dengan menggunakan energi panas. Proses thermal digunak

Pembekuan. Shinta Rosalia Dewi

TEKNIK PENGEMASAN DAN PENYIMPANAN Interaksi Bahan dan Teknologi Pengemasan

II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengeringan Beku

Blansing kemudian pembekuan Ditambahkan saus, keuntungannya : - memperbaiki flavor - menutupi off flavor - mencegah oksidasi - menambah kemudahan

PENGERINGAN SAYURAN DAN BUAH-BUAHAN

BAB IV ANALISA. Gambar 4.1. Fenomena case hardening yang terjadi pada sampel.

PRAKTIKUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN PANGAN. ENDRIKA WIDYASTUTI, S.Pt, M.Sc, MP

MEKANISME PENGERINGAN By : Dewi Maya Maharani. Prinsip Dasar Pengeringan. Mekanisme Pengeringan : 12/17/2012. Pengeringan

PENGGORENGAN, EKSTRUSI, & PEMANGANGGAN. Teti Estiasih - THP - FTP - UB

BAB I PENDAHULUAN. Bergesernya selera masyarakat pada jajanan yang enak dan tahan lama

Pengawetan pangan dengan pengeringan

BAB VI KANDUNGAN AIR

Analisa Kadar Air (Moisture Determination) Oleh: Ilzamha Hadijah Rusdan, S.TP., M.Sc

Ahmad Zaki Mubarok Kimia Fisik Pangan. Silika

Teti Estiasih - THP - FTP - UB

PEMBEKUAN. AINUN ROHANAH Fakultas Pertanian Jurusan Teknologi Program Studi Mekanisasi Universitas Sumatera Utara

4.1 FENOMENA DAN PENYEBAB KERUSAKAN KUALITAS PADA PRODUK PENGERINGAN

BLANSING PASTEURISASI DAN STERIISASI

Pendinginan dan Pembekuan. Kuliah ITP

I PENDAHULUAN. hampir di seluruh wilayah di Indonesia. Kelapa termasuk dalam famili Palmae,

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA BAHAN AJAR KIMIA DASAR

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

PENGGORENGAN, EKSTRUSI, PEMANGANGAN

MODUL PRAKTIKUM SATUAN OPERASI II

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. buahnya. Dilihat dari bentuk daun dan buah dikenal ada 4 jenis nanas, yaitu Cayene

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Prinsip-prinsip Penanganan dan Pengolahan Bahan Agroindustri

Sistem pengering pilihan

I. PENDAHULUAN. Jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus) merupakan salah satu jenis sayuran sehat

PENGELOMPOKAN DAN PEMILIHAN MESIN PENGERING

Pengeringan. Shinta Rosalia Dewi

I. PENDAHULUAN. Penelitian, (6) Hipotesis Penelitian dan (7) Tempat dan Waktu Penelitian.

HEAT TRANSFER METODE PENGUKURAN KONDUKTIVITAS TERMAL

1. PENDAHULUAN. Jenis makanan basah ataupun kering memiliki perbedaan dalam hal umur simpan

Ahmad Zaki Mubarok Kimia Fisik Pangan 2014

BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG

PENGERINGAN PENDAHULUAN PRINSIP DAN TUJUAN PENGOLAHAN SECARA PENGERINGAN FAKTOR-FAKTOR PENGERINGAN PERLAKUAN SEBELUM DAN SETELAH PENGERINGAN

PENGEMASAN INTRODUCTION PASSIVE PACKAGING INTRODUCTION 12/20/2012. Klasifikasi Beberapa Jenis Kemasan :

BAB I PENDAHULUAN. Identifikasi Masalah, (3) Maksud dan Tujuan Penelitian, (4) Manfaat Penelitian, (5)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

I PENDAHULUAN. Pemikiran, (6) Hipotesis Penelitian dan (7) Tempat dan Waktu Penelitian

I PENDAHULUAN. dikonsumsi khususnya anak anak dalam periode pertumbuhan agar tumbuh

KARAKTERISTIK PEMBEKUAN VAKUM PULP MARKISA. Vacuum Freezing Characteristics of Passion Fruit. Abstract

Pengeringan Beku dengan Metode Pembekuan Vakum dan Lempeng Sentuh dengan Pemanasan Terbalik pada Proses Sublimasi untuk Daging Buah Durian

PENGERINGAN BENGKUANG DENGAN SISTEM PENGERINGAN BEKU VAKUM (VACUUM FREEZE DRYING SYSTEM)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Air. Siti Yuliawati Dosen Fakultas Perikanan Universitas Dharmawangsa Medan 25 September 2017

adalah produk pangan dengan menggunakan bakteri probiotik. Produk pangan Bakteri probiotik merupakan bakteri baik yang dapat memberikan keseimbangan

JENIS-JENIS PENGERINGAN

RINGKASAN BAKING AND ROASTING

EVAPORASI 9/26/2012. Suatu penghantaran panas pada cairan mendidih yang banyak terjadi dalam industri pengolahan adalah evaporasi.

1/14/2014 NERACA MASSA DALAM PENGOLAHAN PANGAN

Judul PENGERINGAN BAHAN PANGAN. Kelompok B Pembimbing Dr. Danu Ariono

HASIL DAN PEMBAHASAN

HASIL DAN PEMBAHASAN

BLANSING. Teti Estiasih - PS ITP - THP - FTP - UB

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB II LANDASAN TEORI. panas. Karena panas yang diperlukan untuk membuat uap air ini didapat dari hasil

TINJAUAN PUSTAKA Konsep Eksergi Proses Pembekuan

KESETIMBANGAN ENERGI

SIFAT SIFAT TERMIS. Pendahuluan 4/23/2013. Sifat Fisik Bahan Pangan. Unit Surface Conductance (h) Latent heat (panas laten) h =

Waktu yang dibutuhkan untuk menggoreng makanan tergantung pada:

II. TINJAUAN PUSTAKA A. KOPI INSTAN

I PENDAHULUAN. (6) Hipotesa Penelitian, dan (7) Tempat dan Waktu Penelitian.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Morfologi jenis ikan cakalang (Katsuwonus pelamis) secara sepintas

PENGOLAHAN DENGAN SUHU RENDAH. Oleh : ROSIDA, S.TP,MP

4. PEMBAHASAN Analisa Sensori

12/3/2013 FISIKA THERMAL I

VOLUME, DENSITAS, BAHAN PADAT DAN CAIR SERTA POROSITAS

Satuan Operasi dan Proses TIP FTP UB

Penggorengan. Penggorengan. Nur Hidayat Materi kuliah PTP Minggu ke 8.

SUSU EVAPORASI, SUSU KENTAL, SUSU BUBUK

II. TINJAUAN PUSTAKA

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

FAKTOR-FAKTOR YANG MENYEBABKAN KEMUNDURAN MUTU IKAN SEGAR SECARA SENSORI, KIMIAWI, DAN MIKROBIOLOGI. Oleh : Rendra Eka A

KARAKTERISTIK PENGERINGAN BEKU SARI TEMULAWAK (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) MONALHYSA CHAROLHYNA HARIANJA

KEMASAN ASEPTIS DAN SISTEM STERILISASI PRODUK

KONDUKTIVITAS PANAS DAN LAJU PINDAH PANAS PASIR PADA PROSES PENYANGRAIAN KERUPUK

Bawang daun adalah salah satu sayuran yang diminati

Pengawetan bahan pangan

AMONIUM NITRAT (NH4NO3)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN. Hasil sidik ragam pada lampiran 3a, bahwa pemberian KMnO 4 berpengaruh terhadap

PROSES PENGOLAHAN MAKANAN FERMENTASI - Fermentasi merupakan salah satu metode pengawetan bahan pangan. -Banyak mikroorganisme dimanfaatkan untuk produ

I PENDAHULUAN. Bab ini akan menguraikan mengenai: (1) Latar Belakang Penelitian,

KEMASAN ASEPTIS DAN SISTEM STERILISASI PRODUK

Transkripsi:

FREEZE DRYING PROSES PENGERINGAN BEKU Tujuan Instruksional Khusus : Mahasiswa dapat menjelaskan proses pengolahan pangan pengeringan beku Mahasiswa dapat menjelaskan pengaruh pengeringan beku terhadap karakteristik bahan pangan = Liofilisasi Air yang dikeluarkan adalah air dalam bentuk padat dan langsung diuapkan melalui proses sublimasi. Tahapan dasar dalam Freeze Drying : Proses pembekuan Sublimasi es menghasilkan produk kering. Proses pengeringan terdiri dari 2 tahap : Tahap I : air dikeluarkan melalui sublimasi Tahap II : penguapan molekul air yang tidak membeku (cair) Fig. 1. Schematic Operation of Freeze Dryer Tekanan Vakum Vakum Air Heater Heater 4.58 Torr Es Uap Fresh Product Freezing Primary Drying Stage (Sublimation) Secondary Drying Stage Sublimasi 0 o C Triple Point Suhu Gambar 2. Diagram fase air yang menunjukkan sublimasi es 1

FREEZE DRYING. Gambar 3. Prinsip Sistem Freeze Drying Keuntungan : dapat mempertahankan Struktur Flavor Mutu produk lebih tinggi daripada metode pengeringan lain Kelemahan : biaya mahal 2 kali vacuum belt drying 5 kali spray drying diimbangi dengan harga yang tinggi karena mutu yang bagus. Tabel 1. Perbedaan pengeringan konvensional dan freeze drying Pengeringan Konvensional Untuk produk yang mudah dikeringkan (sayur dan biji-bijian) Tidak baik untuk daging Suhu 37-93 o C Tekanan atmosfir Penguapan air dari permukaan bahan Stress pada bahan pangan padat menyebabkan kerusakan struktur dan penyusutan Rehidrasi lambat dan tidak sempurna Produk kering mempunyai densitas > dari pada bahan awalnya Aroma dan flavor sering abnormal Warna lebih gelap Nilai gizi menurun Biaya rendah Pengeringan Beku Untuk produk pangan yang sulit dikeringkan dengan pengeringan konvensional Baik untuk pengeringan daging Suhu < titik beku Tekanan rendah (27-133 Pa) Sublimasi air dari permukaan es Perubahan struktur dan penyusutan minimal Rehidrasi cepat Densitas < Aroma dan flavor normal Warna normal Nilai gizi dapat dipertahankan Biaya tinggi TAHAPAN DALAM FREEZE DRYING 1. Freezing Untuk menghasilkan produk pangan yang porous maka kristal es yang terbentuk harus kecil Pembekuan cepat seperti pencelupan dalam nitrogen cair atau CO 2. Plate freezer digunakan untuk bahan pangan dengan bentuk yang seragam Air blast freezer : untuk bahan padat berukuran kecil atau tipis Drum freezer untuk bahan pangan cair Produk dibekukan hingga kondisi freeze concentrated (T g ) volume es yang terbentuk maksimum dan jumlah air yang dalam keadaan cair (W g ) minimum air yang dikeluarkan melalui sublimasi >>. 2

TAHAPAN DALAM FREEZE DRYING TAHAPAN DALAM FREEZE DRYING. Gambar. Pengeluaran air selama proses freeze drying Kristal es yang terbentuk selama proses pembekuan harus berhubungan (membentuk jaringan) satu dengan yang lainnya penting pada saat pengeringan tahap I dan II pada produk cair pembentukan jaringan kristal es ini tergantung pada teknologi pembekuan yang digunakan. Pada produk pangan cair, digunakan pembekuan lambat untuk membentuk kisi-kisi kristal es (terbentuk saluran yang porous) sehingga memudahkan untuk proses penguapan air Pada bahan pangan padat dan bahan dengan struktur gel atau seluler, pada pembekuan lambat akan terbentuk kristal es individu yang terpisah satu dengan lainnya sehingga tidak terbentuk jaringan porous uap air berdifusi melalui struktur padat sehingga waktu pengeringan lebih lama. Jika pembekuan terlalu cepat terjadi keretakan kristal uap menjadi saluran untuk difusi uap tapi berpengaruh negatif terhadap karakteristik produk akhir. 3

Pada beberapa produk pangan cair misalnya jus buah dan ekstrak kopi terbentuknya keadaan gelas pada pembekuan menyebabkan pengeluaran uap menjadi sulit diatasi dengan : Cairan dibekukan dalam bentuk foam (vacuum puff freeze drying) Jus dikeringkan bersama-sama dengan pulp kedua metode ini menghasilkan saluran pada bahan pangan sebagai tempat pengeluaran uap dari bahan Jus beku dihaluskan hingga terbentuk granula pengeringan lebih cepat dan ukuran partikel produk dapat diatur. 2. Primary Drying (Pengeringan Tahap I) Kristal es yang terbentuk pada proses pembekuan (freezing) disublimasikan pada tekanan vakum Semakin tinggi tingkat kevakuman (tekanan absolut<) maka laju sublimasi akan meningkat. Tekanan yang dibutuhkan 1-2 Torr. Untuk terjadinya sublimasi ditambahkan panas dari luar untuk mensuplai panas laten sublimasi (284 MJ/kg atau 1220 BTU/lb) panas ditambahkan dari luar Penambahan panas harus hati-hati agar tidak meningkatkan suhu produk (suhu harus< titik leleh produk). Panas diberikan melalui konduksi atau radiasi. Moisture Content W f Selama fase primer ini es sebagian berkurang. Batas antara produk beku dan kering disebut sublimation front W i Dried Product Front Ice Fig 3. Probable moisture gradients at the sublimation front during freeze drying. Tidak semua air yang ada dalam produk dapat dibekukan pada tahap I pengeringan tahap I hanya mengurangi kadar air pada batas antara titik beku dan transisi gelas (pada Wg dan Tg pada Fig.4) besarnya tergantung komposisi produk Besarnya kadar air yang diturunkan biasanya 15-20% pada tahap I dan sisanya adalah air yang tidak membeku yang akan dikeluarkan pada pengeringan tahap II. 4

Temperature Dilute liquid Ice Supersaturated Solution Solute concentration Glass Fig 4. State diagram for a simple binary mixture Penambahan panas dapat menyebabkan suhu produk > suhu kolapsnya. Suhu kolaps = suhu dimana produk menjadi mudah untuk mengalir Selama kolaps kantung tempat kristal es yang terbentuk selama sublimasi menghilang dan digantikan oleh produk yang mengalir ke daerah ini sehingga produk kering beku yang dihasilkan mempunyai densitas > dan mengurangi kemampuannya untuk direhidrasi Tabel 2. Suhu kolaps untuk beberapa produk Bahan Pangan Suhu Kolaps ( o C) Jus buah (-37) (-43) Strawberry (-33) (-41) Apel (-41) (-42) Tomat -41 Jagung manis (-8) (-15) Kentang -12 Es krim (vanilla) (-31) (-33) Keju Cheddar -24 Ikan (-6) (-12) Daging Sapi -12 Pada pengeringan tahap II suhu harus < suhu transisi gelas untuk mencegah terjadinya kolaps. Jika terjadi kolaps maka suhu pemaas dan tekanan harus diturunkan. Struktur produk pangan beku menentukan waktu yang dibutuhkan untuk pengeringan tahap II, karena proses pengeringan hanya terjadi melalui proses difusi molekul air dari produk. Pada produk pangan berbentuk padat dimana tidak ada saluran pada pori-pori es, pengeringan lebih lama karena air menguap melalui bahan pangan ke permukaan, dan jika terdapat saluran pada pori-pori kristal es maka proses pengeringan lebih cepat. Akhir proses pengeringan beku ditunjukkan oleh suhu dan berat produk. Pengukuran suhu pada satu titik dapat digunakan untuk menduga kadar air pada titik tersebut perlu pengetahuan mengenai hubungan antara suhu dan kadar air. 5

PERALATAN FREEZE DRYING Temperature A B Glass C Solute Concentration D Fig 5. Processing trajectory on a state diagram for optimal freeze drying. Product starts at point A, freezes at point B, ice is removed by sublimation to point C, and product is dried further to point D. Freeze drier tdd : Ruangan vakum yang terdiri dari trays tempat bahan yang akan dikeringkan Pemanas untuk menyediakan panas laten sublimasi Refrigeration coil untuk mengkondensasikan uap secara langsung menjadi es yang dihubungkan dengan alat defrosting otomatis untuk menjaga agar coil bebas dari kristal es penting karena sebagian besar energi digunakan untuk mendinginkan kondensor. Pompa vakum untuk mengeluarkan uap yang tidak berkondensasi Pengering ada beberapa tipe tergantung pada metode yang digunakan untuk menyediakan panas di permukaan produk (konduksi atau radiasi). JENIS-JENIS FREEZE DRIER JENIS-JENIS FREEZE DRIER.. Contact (or conduction) Freeze Driers : Bahan diletakkan di atas trays yang terletak di atas plate pemanas Laju pengeringan lama karena proses pindah panas melalui konduksi hanya pada satu sisi dari bahan pangan. Kontak antara produk pangan beku dan permukaan panas tidak rata sehingga mengurangi laju pindah panas Accelerated Freeze Driers Pada type ini produk pangan diletakkan di antara 2 lapisan logam yang berlubang dan mendapatkan tekanan dari 2 sisi. Pemanasan melalui konveksi, tapi pindah panas ke bahan pangan lebih cepat dari pada dengan plate yang padat. Uap lebih cepat dikeluarkan dari permukaan produk Waktu pengeringan lebih cepat daripada metode kontak. 6

JENIS-JENIS FREEZE DRIER. Radiation Freeze Driers : Digunakan radiasi infrared dari pemanas radian untuk memanaskan lapisan bahan pangan yang tipis pada trays datar. Pemanasan lebih seragam daripada tipe konduksi karena pengaruh permukaan yang tidak teratur terhadap laju pindah panas kecil. JENIS-JENIS FREEZE DRIER. Microwave and Dielectric Freeze Driers : Penggunaan pemanas dengan frekwensi radio berpotensi dikembangkan dalam dreeze drying tapi jarang digunakan pada skala komersial. Sulit dikontrol karena air memiliki loss factor yang besar daripada es dan terdapatnya es yang mencair di beberapa tempat menyebabkan pemanasan yang berlebihan. Fig 6. Freeze drying methods : (a) conduction throuh ribbed tray; (b) expanded mesh for accelerated freeze drying; radiant heating of flat trays. (a) Heating Plate Mesh (b) Heating Plate VIBRATIONAL FREEZE DRYER (c) 7

CONTINIOUS CIRCULAR PLATE FREEZE DRYER HULL FREEZE DRYING SYSTEM WITH EXTERNAL CONDENSOR VIRTIS FREEZE DRYING SYSTEM PENGARUH TERHADAP BAHAN PANGAN Krakteristik sensori dan nilai gizi dapat dipertahankan Masa simpan > 12 bulan jika dikemas dengan baik Komponen aroma yang volatil tidak keluar bersama uap tapi tetap berada pada matriks bahan pangan aroma retention 80-100%. Tekstur dapat dipertahankan (penyusutan sedikit) Tidak terjadi case hardening Struktur pori yang terbuka memungkinkan rehidrasi yang cepat dan sempurna tapi ini mudah pecah sehingga harus dilindungi dari kerusakan mekanis Perubahan protein, pati dan karbohidrat lain sedikit Adanya struktur pori yang terbuka memungkinkan masukya oksigen yang dapat mengoksidasi lemak produk harus dikemas dengan kemasan yang inert terhadap gas Terdapat sedikt penurunan kandungan tiamin dan asam askorbat tapi vitamin lain hampir tidak berubah. Kehilangan gizi mungkin terjadi pada saat proses misal pada proses blansing 8