BAB IPENDAHULUAN

Dalam istilah sistem pendinginan kita sudah sering mengenal freezer. Di

dalam kulkas dirumah kita juga terdapat freezer yang digunakan untuk

membekukan air/membuat es batu. Tetapi sekarang ini freezer sudah

dikembangkan bukan hanya untuk membuat es batu, tetapi juga digunakan untuk

membekukan bahan makanan seperti buah-buahan, sayur-sayuran, daging, dll.

Jika berbelanja di supermarket, tentulah kita akan mendapatkan beberapa

produk dalam kondisi beku (frozen) yang dijual disana. Keuntungan

menggunakan produk beku selain dalam pengolahannya lebih sederhana karena

produk sudah bersih, harga juga relatif murah, terutama untuk produk musiman

yang dibekukan pada saat musim panen ketika harga murah sehingga harganya

relatif murah dibandingkan produk segar. Kualitas produk beku lebih konsisten

dan keamanan makanan juga lebih terjamin karena produk ini selalu dibekukan

dalam keadaan segar.

Pembekuan adalah proses mengawetkan produk makanan dengan cara

hampir seluruh kandungan air dalam produk menjadi es. Keadaan beku

menyebabkan aktivitas mikrobiologi dan enzim terhambat sehingga daya simpan

produk menjadi panjang. Jenis pembekuan terbagi menjadi dua golongan yaitu

pembekuan cepat (quick freezing) dan pembekuan lambat (slow freezing).

Pada pembekuan cepat, produk yang dibekukan mempunyai kristal es

yang halus. Saat dicairkan, air yang terbentuk akan diserap kembali oleh jaringan

makanan dan hanya sedikit yang lolos menjadi tetesan air. Sedangkan pada proses

pembekuan lambat akan menghasilkan kristal es yang besar dan tajam yang akan

lolos sebagai tetesan air pada waktu pencairan. Tetesan air ini akan menyebabkan

sari makanan lebih banyak terbuang dan mengurangi kandungan gizi makanan.

1

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Freezer

Freezer merupakan mesin pendingin yang berfungsi untuk

mendinginkan atau membekukan bahan makanan dan minuman. Pada dasarnya

fungsi dan prinsip kerja freezer hampir sama dengan kulkas yaitu dengan

mensirkulasikan udara yang ada di dalam freezer, di mana udara itu akan

mengambil panas dari makanan atau minuman yang disimpan di dalam freezer.

Udara itu memiliki kemampuan mengambil panas akibat bersentuhan dengan

evaporator. Evaporator adalah suatu alat di mana di dalamnya dialirkan

refrigeran yang mengambil panas dari udara. Selanjutnya refrigeran itu akan

terus menerus disirkulasikan di dalam system.

B. Jenis Freezer Secara Umum

Secara umum, alat pembekuan (freezer) dapat dikelompokkan dalam:

1. Pembeku mekanik (mechanical refrigerators), yang bekerja berdasarkan

mekanisme evaporasi dan kompresi refrigeran dalam suatu siklus yang

kontinyu/ berkelanjutan, sehingga bisa mendinginkan udara, cair, atau pun

permukaan tersentuh yang akan digunakan untuk mengambil panas dari

bahan yang dibekukan.

2. Pembeku kriogenik (cryogenic freezers), bekerja dengan menggunakan

karbondioksida, nitrogen cair atau freon cair, dan secara langsung kontak

dengan bagian pangan yang dibekukan.

C. Komponen Utama Freezer

Komponen utama yang digunakan pada freezer hampir sama dengan

komponen yang digunakan pada kulkas dan AC, yaitu sebagai berikut:

2

1. Kompresor

Kompresor memompa bahan pendingin ke seluruh sistem. Gunanya

adalah untuk menghisap gas tekanan rendah dan suhu terendah dari

evaporator dan kemudian menekan/memampatkan gas tersebut, sehingga

menjadi gas dengan tekanan dan suhu tinggi, kemudian dialirkan ke

kondensor.

2. Kondensor

Kondensor berfungsi mendinginkan atau memperkecil kalor zat

pendingin yang telah diberi tekanan oleh kompresor. Kondensor merubah

bahan pendingin dari bentuk gas menjadi cair. Bahan pendingin dari

kompresor dengan suhu dan tekanan tinggi, panasnya keluar melalui

permukaan sirip-sirip kondensor ke udara. Setelah terjadinya

kondensasi/pelepasan gas panas, bahan pendingin yang berbentuk gas

kemudian mengembun berubah menjadi cair.

3. Evaporator

Evaporator berfungsi mengambil panas zat pendingin agar menjadi

lebih dingin serta merubahnya menjadi gas. Evaporator mengambil panas

dari ruangan di sekitarnya ke dalam sistem, panas tersebut lalu di bawa ke

kompresor dan dikompresikan ke kondensor.

4. Katup Ekspansi (expansion valve)

Katup ekspansi berfungsi menurunkan tekanan zat pendingin dari

kondensor sebelum masuk ke evaporator, tujuannya agar zat pendingin

berfungsi optimal menyerap panas di sekitar evaporator

5. Pipa Kapiller

Pipa kapiler gunanya adalah untuk :

a. Menurunkan tekanan bahan pendingin cair yang mengalir di dalam pipa

tersebut.

3

b. Mengontrol atau mengatur jumlah bahan pendingin cair yang mengalir

dari sisi tekanan tinggi ke sisi tekanan rendah.

6. Bahan Pendingin/Refrigerant

Bahan pendingin/refrigerant adalah suatu zat yang mudah di rubah

bentuknya dari gas menjadi cair atau sebaliknya, dipakai untuk mengambil

panas dari evaporator dan membuangnya di kondensor.

D. Laju Pembekuan

Gambar 1. Profil Penurunan Suhu Pada Proses Pembekuan

Lambat Dan Pembekuan Cepat

Berdasarkan pada kecepatan pembekuannya (Gambar 4) proses

pembekuan bisa pula dikelompokkan dalam :

1. Pembekuan lambat (slow freezing) yang membekukan suatu bahan dengan

laju pergerakan permukaan beku sekitar 0.2 cm/ jam. Still air freezers

(pembeku udara diam) dan pembeku untuk penyimpanan dingin termasuk

dalam kelompok pembeku lambat

2. Pembekuan cepat bisa dikelompokkan menjadi:

a. Quick freezing, dengan laju pergerakan permukaan beku sekitar 0.5-3

cm/jam. Quick frezing bisa dilakukan dengan menggunakan air blast dan

plate freezers,

4

b. Rapid freezing, dengan laju pergerakanm permukaan beku sekitar 5-10

cm/jam. Rapid freezing bisa dicapai dengan menggunakan fluidized bed

freezing, dan

c. Ultra rapid freezing, dengan laju pergerakan permukaan beku sekitar 10 -

100 cm/jam, yang umumnya terjadi pada pembeku kriogenik.

Laju pembekuan merupakan salah satu faktor kritis yang menentukan

mutu produk beku yang dihasilkan. Proses pembekuan lambat akan

menghasilkan kristal-kristal es dengan jumlah yang lebih sedikit tetapi dengan

ukuran yang lebih besar. Ukuran kristal es yang besar berpeluang untuk

menusuk dan merusak sel-sel jaringan pangan, sehingga menyebabkan sel

kehilangan air dan kehilangan keteguhan tekstur.

Sebaliknya, pembekuan cepat akan menghasilkan kristal-kristal es

dengan jumlah yang banyak tetapi dengan ukuran yang lebih kecil. Dengan

demikian, semakin cepat laju pembekuan, maka semakin kecil ukuran kristal-

kristal es yang terbentuk, sehingga tidak merusak sel dan tekstur produk

pangan. Disamping itu, dengan laju pembekuan yang lebih cepat berarti pula

terjadi peningkatan laju produksi (throughput rate) dari mesin freezer.

E. Jenis freezer secara khusus

Secara Khusus, alat pembekuan (freezer) dapat dikelompokkan dalam:

1. 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

5

Gambar 2. Chest Freezer  .

2. Cold 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.

6

Gambar 3. Cold Stores

3. 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 ini 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 % dan perubahan oksidatif pada makanan yang tidak

7

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.

Gambar 4. Blast Freezer

4. 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.

8

Gambar 5. Belt Freezer

5. Tunnel Freezer (Fluidized bed Freezer)

Fluidized bed freezer adalah belt freezer yang dimodifikasi. 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 yang 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

9

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.

Gambar 6. Tunnel Freezer

6. Immersion Freezer

Dalam immersion freezer, makanan yang dikemas dilewatkan ke

propilen glikol, 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 pembekuan tahap satu pada unggas yang

dibungkus sebelum mengalami blast freezing.

10

Gambar 7. Immersion Freezer

7. Plate 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.

11

Gambar 8. Plate Freezing

8. 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.

12

Gambar 9. Scraped Surface Freezer

9. 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.

13

Gambar 10. Cryogenic Freezers

F. Kriteria Pemilihan Freezer

Jika memilih alat pembeku, maka perlu dipertimbangkan beberapa hal

berikut ini :

1. Laju pembekuan yang diinginkan.

2. Ukuran, bentuk dan jenis pengemas yang digunakan atau yang diperlukan

oleh bahan pangan yang dibekukan

3. Apakah pembeku akan dioperasikan secara batch partaian atau secara

kontinyu (tergantung pada skala produksi dan jumlah jenis produk yang

akan dibekukan).

4. Modal dan biaya operasi.

14

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Freezer merupakan mesin pendingin yang berfungsi untuk

mendinginkan atau membekukan bahan makanan dan minuman. Sebelumnya

freezer hanya digunakan untuk membekukan air menjadi es dalam pembuatan

es batu, tetapi sekarang freezer juga digunakan untuk membekukan bahan

makanan seperti buah-buahan, sayur-sayuran, daging, dll.

Freezer terbagi dalam beberapa jenis, antara lain:

1. Chest Freeze

2. Cold Stores

3. Blast Freezer

4. Belt Freezer (spiral freezer)

5. Tunnel Freezer (Fluidized bed Freezer)

6. Immersion Freezer

7. Plate Freezing

8. Scraped Surface Freezer

9. Cryogenic Freezers

B. Saran

Dalam memilih freezer harus dipertimbangkan sesuai dengan

kebutuhan penggunaan freezer tersebut. Jika ingin digunakan untuk

berwirausaha, tentukan bahan apa saja yang nantinya akan dimasukkan ke

dalam freezer sehingga bisa memilih jenis freezer yang cocok untuk

digunakan.

15

DAFTAR PUSTAKA

http://greatminds2.wordpress.com/2012/11/03/pembeku-freezer-dan-jenis- jenis-pembeku/ (diunduh tanggal 28 Oktober 2012)

http://seafast.ipb.ac.id/lectures/itp530/10a-itp530-teknologi-pembekuan- pangan.pdf (diunduh tanggal 28 Oktober 2012)

http://bumbata.com/11887/ketahui-cara-kerja-freezer-tanpa-bunga-es/ #axzz2BGej64we (diunduh tanggal 28 Oktober 2012)

http://soerya.surabaya.go.id/AuP/e-DU.KONTEN/edukasi.net/Elektro/Kulkas/ semua.html (diunduh tanggal 28 Oktober 2012)

http://www.electrolux.co.id/Files/Indonesia/manual_book/mb-sbs.pdf (diunduh tanggal 28 Oktober 2012)

16