TEKNOLOGI MODIFIKASI PATI

TEKNOLOGI MODIFIKASI PATI

7.1 Pendahuluan      

Pati merupakan zat gizi penting dalam diet sehari-hari. Menurut greenwold dan munro (1979) sekitar 80% kebutuhan energy manusia didunia oleh karbohidrat . karbohidrat ini dapat dipenuhi dari sumber seperti biji-bijian (jagung,padi,gandum ), umbi-umbian (ubi kayu , ubi jalar , kentang ) dan batang (sagu) sebagai tempat penyimpanan pati yang merupakan cadangan makanan bagi tanaman.

            Pati memegang peranan penting dalam industry pengolahan pangan secara luas juga dipergunakan dalam industry seperti kertas, lem, tekstil, lumpur pemboran, permen , glukosa , dekstrosa, sirop fruktosa , dan lain-lain. Dalam perdagangan dikenal dua macam pati yang telah dimodifikasi dan pati yang telah dimodifikasi. Pati yang belum dimodifikasi atau pati biasa adalah semua  jenis  pati yang dihasilkan dari pabrik pengolahan dasar misalnya tepung tapioka. Pati alami seperti  tapioka, pati jagung, sagu dan pati-patian lain mempunyai  beberapa kendala jika dipakai sebagai bahan baku dalam industry pangan maupun non pangan. Jika dimasak pati membutuhkan waktu yang lama (hingga butuh energy tinggi ), juga pasta yang terbentuk keras dan tidak bening. Disamping itu sifatnya terlalu lengket dan tidak tahan perlakuan dengan asam . kendala-kendala tersebut menyebabkan pati alami terbatas penggunaannya dalam industri. Padahal sumber dan produksi pati-patian di Negara kita sangat berlimpah, yang terdiri dari tapioca (pati singkong), pati sagu, pati umbi-umbian selain singkong, pati buah-buahan (misalnya pati pisang) dan banyak lagi sumber pati yang belum diproduksi secara komersial.

            Dilain pihak, industri pengguna pati menginginkan patin yang mempunyai kekentalan yang stabil baik pada suhu tinggi maupun rendah, mempunyai ketahanan yang baik terhadap perlakuan mekanisdan daya pengentalannya tahan pada kondisi asam dan suhu tinggi. Sifat-sifat penting yang diinginkan dari pati termodifikasi (yang tidak di miliki oleh pati alam) diantaranya adalah: kecerahannya lebih tinggi (pati lebih putih), retrogradasi yang rendah, kekentalannya lebih rendah, gel yang terbentuk lebih jernih, tekstur gel yang di bentuk lebih lembek, kekuatan regang yang rendah, granula pati lebih mudah pecah, waktu dan suhu gelatinisasi yang lebih tinggi, serta waktu dan suhu granula pati untuk pecah lebih rendah. Modifikasi sifat dan perkembangan teknologi di bidang pengolahan pati, pati alami dapat di modifikasi disini dimaksudkan sebagai perubahan struktur molekul dari yang dapat dilakukan secara kimia, fisik maupun enzimatis.

7.2 Modifikasi Pati

            Pati alami dapat dibuat menjadi pati termodifikasi atau modified starch, dengan sifat-sifat yang dikehendaki atau sesuai dengan kebutuhan. Di bidang pangan pati termodifikasi banyak digunakan dalam pembuatan salad cream, mayonnaise, saus kental, jeli mermable, produk-produk konfeksioneri (permen, coklat dan lain-lain), breaded food, lemon curd, pengganti gum arab dan lain-lain. Sedangkan di bidang non pangan banyak digunakan pada industri kertas (paper coating,surface sizing), industri tekstil (sizing,finishing printing thickening,laundry finishing), bahan bangunan (wall boards,acoustic additive wood pulp, isolasi) dan penggunaan lain misalnya sebagai bahan pencampuran pada pelarut insektisida dan fungisida, bahan pencampur sabun detergen dan sabun batangan.

            Dewasa ini metode yang banyak digunakan untuk memodifikasi pati adalh modifikasi dengan asam, modifikasi dengan enzim, modifikasi dengan oksidasi dan modifikasi ikatan silang. Setiap metode modifikasi tersebut menghasilkan pati termodifikasi dengan sifat berbeda-beda. Modifikasi dengan asam akan menghasilkan pati dengan sefat lebih encer jika dilarutkan, lebih mudah larut, dan berat molekulnya lebih rendah. Modifikasi dengan enzim, biasanya menggunakan enzim alfaamilase, manghasilkan pati yang kekentalannya setabil pada suhu panas maupun pati dengan sifat lebih jernih, kekuatan regangan dan kekentalannya lebih rendah. Sedangkan modifikasi dengan ikatan silang menghasilkan pati yang kekentalannya tinggi jika dibuat larutan dan lebih tahan perlakuan mekanis.

            Modifikasi dengan asam dilakukan menggunakan asam klotida. Mula-mula pati dicampur dengan larutan klorida pada suhu 37ºC dan dipanaskan, lalu ditambahkan dengan etanol 80 persen dan dilakukan pemusingan untuk memisahkan pati yang telah termodifikasi dari bagian cairan. Endapan pati kemudian dicuci dengan air sampai bebas ion klorida dan dikeringkan sampai kadar air 10 persen. Modifikasi enzimatis dilakukan menggunakan enzim alfa-amilase. Mula-mula larutan pati di panaskan 37ºC kemudian ditambah buffer posfat pH 6,9, lalu ditambahkan larutan enzim alfa-amilase,dan di biarkan bereaksi. Selanjutnya campuran dipanaskan dan ditambah etanol 80%. Campuran kemudian disentrifusi dan endapan pati yang diperoleh dipisahkan, dicuci dan dikeringkan sampai kadar air 10%

            Modifikasi ikatan silang dilakukan dengan cara mereaksikan pati dengan senyawa-senyawa yang dapat membentuk ikatan silang pada suhu pH tertentu. Senyawa yang digunakan antara lain efiklorohidrin, trimeta fosfat, diepoksida dan sebagainya. Pati yang menghasilkan umunya kental dalam bentuk larutannya dibandingkan dengan pati alami. Secara sedrhana modifikasi ikatan silang dilakukan sebagai berikut: Pati di campur air sehingga terbentuk suspensi kental, kemudian pHnya diatur menjadi 9.0 menggunakan sodium hidroksida. Kemudian dilakukan penambahan senyawa pembentukan ikatan silang, misalnya POCI, diikuti dengan penetralan menggunakan asam klorida. Pati kemudian dipisahkan dari bagian cairnya dengan cara pemusingan atau sentrifugasi. Endapan pati di cuci dengan air sampai bebas dari ion-ion klorida, lalu dikeringkan(dengan oven 50ºC atau dijemur) dan setelah kering di giling kembali.

7.3  Karakteristik Pati

a.   Struktur Pati

Pati adalah karbohidrat yang merupakan polimer glukosa yang terdiri dari amilosa dan amilopektin dimana besarnya perbandingan amilosa dan amiloektin ini berbeda-beda tergantung jenis patinya. Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung dari panjang rantai karbonnya, serta lurus atau bercabang. Dalam bentuk aslinya secara alami pati merupakana butiran-butiran kecil yang disebut granula. Bentuk dan ukuran granula merupkan karakteristik setiap jenis pati, karena itu digunakan untuk identifikasi (Hill dan Kelly, 1942).

Bentuk dan ukuran ganula pati berbeda-beda tergantung dari sumber tanamannya. Granula pati beras memiliki ukuran yang kecil (3-8 µm), berbentuk poligonal dan cenderung terjadi agregasi atau bergumpal-gumpal. Granula pati jagung agak lebih besar (sekitar 15 µm), berbentuk bulat ke arah poligonal. Granula tapioka berukuran lebih besar (sekitar 20 µm), berbentuk agak bulat dan pada salah satu bagian ujunnya berbentuk kerucut. Granula pati gandum cenderung berkelompok dengan berbagai ukuran. Ukuran normalnya adalah 18 µm, granula yang lebih besar berukuran rata-rata 24 µm dan granula yang lebih kecil berukuran 7-8 µm. Bentuk granula pati gandum adalah bulat sampai lonjong. Pati kentang berbentuk oval dan sangat besar, berukuran rata-rata 30-50 µm.

Table.  Karakteristik granula pati

Pati	Tipe	Diameter (µm)	Bentuk
Jagung	Biji-bijian	15	Melingkar, poliginal
Kentang	Umbi-umbian	33	Oval, bulat
Gandum	Biji-bijian	15	Melingkar, lentikuler
Tapioca	Umbi-umbian	33	Oval, kerucut potong

b. Gelatinisasi Pati

Apabila granula pati dipanaskan di dalam air, maka energi panas akan menyebabkan ikatan hidrogen terputus, dan air masuk ke dalam granula pati. Air yang masuk selanjutnya membentuk ikatan hidrogen dengan amilosa dan amilopektin.

Meresapnya air ke dalam granula menyebabkan terjadinya pembengkakan granula pati. Ukuran granula akan meningkat sampai batas tertentu sebelum akhirnya granula pati tersebut pecah. Pecahnya granula menyebabkan bagian amilosa dan amilopektin berdifusi keluar. Proses masuknya air ke dalam pati yang menyebabkan granula mengembang dan akhirnya pecah disebut dengan gelatinisasi, sedangkan suhu dimana terjadinya gelatinisasi disebut dengan suhu gelatinisasi.

Pati yang telah mengalami gelatinisasi akan kehilangan sifat birefringence atau sifat merefleksiukan cahaya terpolarisasi sehingga di bawah mikroskop terlihat hitam putih. Kisaran suhu yang menyebabkan 90% butir pati dalam air panas membengkak sehingga tidak kembali ke bentuk normalnya disebut “Birefringence End Point Temperature” atau disingkat BEPT.

7.4 Granula pati

a.      Amilosa

Amilosa merupakan polimer yang tersusun dari glukosa sebagai monomernya. Tiap-tiap monomer terhubung dengan ikatan 1.6-glikosidik. Amilosa merupakan polimer yang tidak bercabang. Meskipun sebenarnya amylosa dihidrolisa dengan β-amilase pada beberapa jenis pati tidak diperoleh hasil didrolisis yang sempurna (Bank, 1973), β-amilasi menghidrolisis amilosa menjadi unit-unit residu glukosa  dengan memutus ikatan α-(1,4) dari ujung non pereduksi rantai amilosa menghasilkan maltose.

b.      Amilopektin

Amilopektin merupakan polisakarida yang tersusundari monomer α-glokusa. Walaupun tersusun dari monomer yang sama, amilopektin berbeda dengan klarakteristik fisiknya. Secara structural, amilopektin terbentuk dari rantai glukosa yang terikat dengan ikatan 1.6-glikosidik sama dengan amilosa, namun, pada amilopektin terbentuk cabang-cabang dengan ikatan 1,4-glikosidik.

Amilopektin dan amilosa mempunyai sifat fisik yang berbeda. amilosa lebih mudah larut dalam air dibandingkan amilopektin. Bila direaksikan dengan larutan iod; amilosa akan menghasilkan warna biru tua, sementara amilopektin akan menghasilkan warna merah.

Dalam produk makanan amilopektin bersifat merangsang terjadinya proses mekar (puffing) dimana produk makanan yang kandungan amilopektinnya tinggi akan bersifat ringan, porus, garing dan renyah. Kebalikanya,pati yang mengandung amilosa tinggi, cenderung menghasilkan produk yang keras, pejal, karena proses mekarnya secara terbatas.

7.5. Macam-Macam Modifikasi Pati

Pati termodifikasi adalah pati yang gugus hidroksilnya telah diubah lewat suatu reaksi kimia (esterifikasi, sterifikasi dan oksidasi ) atau dengan menggunakan struktur asalnya (flenche, 1985). Sedangkan menurut Glicksman (1969), pati diberi perlakuan tertentu dengan tujuan untuk menghasilkan sifat yang lebih baik. Untuk memperbaiki sifat sebelumnya atau untuk merubah beberapa sifat lainya.

Perlakuan ini dapat mencakup penggunaan panas, asam, alkali, zat pengoksidasi atau bahan kimia lainnya yang akan menghasilkangugus kimia baru dan atau perubahan bentuk, ukuran serta struktur molekul pati. Beberpa metode yang dapat memodifikasi pati antara lain modifikasi dengan pemuliaan tanaman, konversi dengan hidrolisis, cross linking, derivatisasi secara kimia merubah menjadi sirup dan gula serta perubahan sifat-sifat fisik (furia 1968)

Modifikasi dengan konversi dimaksudkan untuk mengurangi viskositas dari pati hingga dapat dimasak dan digunakan pada kosentrasi yang lebih tinggi, pati akan lebih mudah larut dalam air dingin dan memperbaiki sifat kecendrungan pati untuk membentuk gel atau pasta (furia 1968)

Pati yang gugus hidroksilnya telah mengalami perubahan dengan reaksi kimia yang dapat berupa esterifikasi, sterifikasi dan oksidasi (flenche, 1985). Pati yang telah termodifikasi akan mengalami perubahan sifat yang dapat disesuaikan untuk keperluan-keperluan tertentu. Sifat-sifat yang diinginkan adalah pati yang memiliki viskositas yang stabil pada suhu tinggi dan rendah, daya tahan terhadap “sharing” mekanis yang baik serta daya pengental yang tahan terhadap kondisi asam dan suhu sterilisasi (wirakartakusuma, et al, 1989)

Teknik modifikasi dapat dibagi dalam tiga tipe yaitu modifikasi sifat rheologi, modifikasi dengan stabilisasi, dan modifikasi spesifik. Termasuk dalam modifikasi rheologi adalah depolimerisasi dan ikatan silang. Proses depolimerisasi akan menurunkan viskositas dan karena itu dapat digunakan pada tingkat total padatan yang lebih tinggi. Cara yang dapat dilakukan meliputi dekstrinisasi, konversi asam, dan konversi basah dan oksidasi.

Penelitian Murwani (1989) memperlihatkan bahwa modifikasi asam dan oksidan dapat menurunkan viskositas pati jagung. Sifat pati termodifikasi yang dihasilkan dipengaruhi oleh pH, suhu inkubasi dan kosentrasi pati yang digunakan selam proses modifikasi. Sedangkan teknik ikatan silang akan membentuk jebatan antara rantai molekul sehingga didapatkan jaringan makro molekul yang kaku. Cara ini akan merubah sifat rheologi dari pati dan sifat resistensinya terhadap asam.

Modifikasi dengan stabilitas dilakukan melalui reaksi esterifikasi dan eterifikasi. Sebagai hasilnya akan didapatkan pati dengan singkat retrogradasi yang lebih rendahdan stabilitas yang meningkat. Pati termodifikasi komersil dihasilkan dari kombinasi cara stabilisasi dan ikatan silang. Modifikasi spesifik didapat dari reaksi-reaksiyang khas seperti kationisasi, karboksimetilasi, grafting dan oksdasi asam secara periodic

7.6. Aplikasi Pati Termodifikasi Dalam Industri

Pemakaian produk-produk modifikasi pati dalam industry adalah sebagai berikut :

-          Thin Boilling starch terutama digunakan dalam pembuatan gypsum wallboard dan juga digunakan gumdrop candies serta sizing tekstil.

-          Pati teroksidai, pemakaian terbesarnya adalah pada pabrik kertas kualitas tinggi

-          Pati ikatan silang dimana pati ini memilki banyak kegunaannya, dalam industry kertas pati ini dicampur dalam pulp sehingga kertas yang dihasilkan lebih kuat. Sebagian pati ini digunakan dalam pembuatan makanan instant, misalnya pudding dan sebagai control terhadap viskositas lumpur pemboran

-          Pati ikatan silang, digunakan dalam bahan pangan sebagia filling pengalengan sop, gravy saus kegunaan dalam penyiapan pangan lain seperti untuk pembuatan makanan bayi dan salad dressing. Penggunaan diluar pangan sangat beraneka ragam termasuk didalamnya memberi sifat kedap air pada kotak kardus, sizing tekstil dan kertas

-          Turunan-turunan pati, seperti pati kationik dalam pabrik kertas dipergunakan untuk aditif dan sebagai emulsifier pati hidroksi alkil banyak digunak untuk surface sizing pada kertas dan untuk paper coating dan beberpa penggunaan lainnya.

7.7 Prinsip Dasar Untuk Memperoleh Produk Pati Termodifikasi

1.      Thin Boiling Starch diperoleh dengan cara mengasamkan suspensi pati pada pH tertentu dan memanaskannya pada suhu tertentu sampai diperoleh derajat konversi atau modifikasi yang diinginkan. Kemudian dilakukan penetralan, penyaringan, pencucian, dan pengeringan. Pengaruh dari pH dan sushu sehingga menyebabkan sebagaian pati terhidrolisis menjadi dekstrin maka dihasilkan pati dengan viskositas yang rendah.

2.      Pati teroksidasi, diperoleh dengan cara mengoksidasi pati dengan senyawa-senyawa pengoksidasi (oksidan) dengan bantuan katalis yang umumnya adalah logam berat atau garam dari logam berat yang dilakukan pada pH tertentu, suhu dan waktu reaksi yang sesuai.

3.      Pregelatinized Starch, pati ini diperoleh dengan cara memasak pati pada suhu pemasakan, kemudian mengeringkannya dengan menggunakan rol-rol (drum drying) yang dipanaskan dengan cara melewatkannya. Pregelatinisasi pati mempunyai sifat umum yaitu terdispersi dalam air dingin. Parameter pengeringan seperti rol dan gap antar rol dapat mempengaruhi sifat dan karakteristik dari pati yang diperoleh seperti, produk yang halus dan lembut memberikan viskositas yang tinggi dari dispersi tetapi cenderung menyerap air terlalu cepat menyebabkan produk menjadi lembek, hal ini dapat dicegah dengan pemberian hidrofobik agent pada partikel. Bentuk dan karakteristik densitas mempengaruhi karena terbentuknya lapisan yang tebal dan padat serta mempunyai tingkat absorbsi air yang rendah, viskositas pasta panas yang tinggi dan viskositas pasta dingin yang rendah.

4.      Pati ikatan silang (cross-lingking), dimana pati ini diperoleh dengan cara perlakuan kimia yaitu dengan penambahan cross-lingking agent yang dapat menyebabkan terbentuknya ikatan-ikatan (jembatan) baru antar molekul di dalam pati itu sendiri atau diantara molekul pati yang satu dengan molekul pati yang lain.

5.      Dekstrin, dibuat dari pati melalui proses enzimatik atau proses asam yang disertai perlakuan pemanasan. Sifat-sifat yang penting dari dekstrin ialah viskositas menurun, kelarutan dalam air dingin meningkat dan kadar gula menurun.

6.      Turunan pati, pati termodifikasi ini dibuat dengan mereaksikan pati dengan pereaksi monofungsional untuk memasukkan gugus-gugus pengganti pada gugus hidroksil. Kegunaan proses ini adalah utnuk menstabilkan amilosa dan amilopektin, untuk memperoleh sifat-sifat fungsional yang spesifik. Dengan memasukkan gugus (asetat, hidroksipropil, dan sebagainya) ke dalam molekul, maka sifat-sifat pati akan berubah.

7.      Siklodekstrin (CD), merupakan produk pati modifikasi yang berbentuk siklis (ring) yang mengandung 6 – 12 unit glukosa. CD alpha, betha, dan gamma masing-masing mengandung 6, 7, dan 8 unit glukosa. CD dibuat dari pati dengan bantuan enzim cyclomaltodextrin glucanotransferase (CGTase). CD dapat pula dimodifikasi secara kimia sehingga kelarutannya meningkat dalam air atau depolimerasi menjadi copolimer yang tidak larut. CD mempunyai sifat yang menarik yaitu dapat melindungi molekul-molekul lain dalam ringnya, oleh karena itu CD dapat melindungi emulsi dan bahan-bahan yang sensitive terhadap cahaya, oksigen, dan panas. Aplikasi CD dalam pangan, melindungi bahan flavouring dan flavor. Supaya rempah-rempah tidak menguap, menutup rasa pahit pada jus buah, meningkatkan stabilitas emulsi minyak (melindungi minyak dari oksidasi), meningkatkan kemampuan berbusa dari putih telur, mengontrol, dan menutupi warna produk, mencegah pengendapan dalam minuman ringan dan buah dalam kaleng dan banyak lagi pemakaian lainnya.

7.8 Metode Modifikasi Pati

Hidrolisis Asam

Dengan pemberian asam akan dihasilkan pati termodifikasi dengan beberapa sifat yang membuat produk ini dapat diterima oleh konsumen. Jika suatu produk kurang disukai maka seringkali dilakukan perlakuan pendahuluan memperoleh pati dengan sifat fisik yang diinginkan. Perlakuan pati di bawah titik pembentukan gel pada larutan asam akan menghasilkan produk dengan viskositas pasta panas yang rendah mempunyai rasio viskositas pasta dingin dan panas yang tinggi dan angka alkali (alkali number) yang tinggi dari pati-pati alami.

Dibandingkan dengan pati aslinya, pati termodifikasi asam menunjukkan sifat-sifat pati yang berbeda, seperti

(1)   Penurunan viskositas, sehingga memungkinkan penggunaan pati dalam jumlah yang besar.

(2)   Penurunan kemampuan pengikatan iodine.

(3)   Pengurangan pembengkakan granula selama gelatinisasi.

(4)   Penurunan viskositas intrinsic.

(5)   Peningkatan kelarutan dalam air panas di bawah suhu gelatinisasi.

(6)   Suhu gelatinisasi lebih rendah.

(7)   Penurunan tekanan osmotic (penurunan berat molekul).

(8)   Peningkatan rasio viskositas panas terhadap viskositas dingin.

(9)   Peningkatan penyerapan NaOH (bilangan alkali lebih tinggi).

Pati termodifikasi bersifat tidak larut dalam air dingin dan persamaan sifat birefringence-nya. Konsentrasi asam, temperatur, konsentrasi pati, dan waktu reaksi dapat bervariasi tergantung dari sifat pati yang diinginkan.

Dari penelitian yang dilakukan oleh Bechtel (1950) memperlihatkan bahwa:

1.      Peningkatan modifikasi asam menurunkan viskositas pasta panas dan menurunkan kekerasan dan kekuatan gel.

2.      Perlakuan asam akan menyebabkan penurunan viskositas pasta panas yang lebih cepat daripada penurunan kekuatan gel.

3.      Ratio viskositas pasta panas dengan kekerasan dan kekuatan penghancuran gel lebih tinggi pada pati modifikasi asam dari pati tidak termodifikasi dimana perbandingan keduanya akan meningkat dengan meningkatnya perlakuan asam.

4.      Bila kekuatan pembentukan gel didefinisikan sebagai perbandingan antara viskositas pasta panas dan viskositas pasta dingin pada kondisi standar pati termodifikasi asam mempunyai fluiditas yang sama.

7.8.1 Modifikasi Ikatan Silang (Cross-linking)

            Seperti pada umumnya pati yang dipakai dalam industri ditentukan oleh sifat rheologi dari pasta pati yang dihasilkan dari pati tersebut seperti viskositas, kekuatan gel, kejernihan dan kestabilan rheologi. Pada pemanasan suspensi pati maka ikatan primer yang menyusun molekul dalam suatu struktur yang kompak akan pecah karena terjadinya hidrasi granula mengisap air dan mengembang, sebagian granula akan mengembang pada suhu yang sangat terbatas, pengembangan terjadi pada dua tingkat yaitu setelah gelatinisasi dan pendinginan.

            Maxwell dan Radley (1976) mencoba mengembangkan reaksi cross-linking untuk menghambat pengembangan pati dengan tujuan untuk stabilitas viskositas pasta pati. ”Cross-linking” dipakai apabila dibutuhkan pati dengan viskositas tinggi atau pati dengan ketahanan geser yang baik seperti dalam pembuatan pasta dengan pemasakan kontinu dan pemasakan cepat pada injeksi uap.

            Pati ikatan silang dibuat dengan menambahkan cross-linking agent dalam suspensi pati pada suhu tertentu dan pH yang sesuai.  Jenis cross-linking agent telah banyak digunakan seperti hepikhlorohidrin, tri-meta phospat dimana keduanya sering dipakai untuk pembuatan makanan dan juga industri pati. Cross-linking agent lain dipakai dalam industri adalah aldehid, di-aldehid, vynil sulfon, di-epoksida, 1,3,5 tri-khloro, 1,3,5 tri-akril-5-triazin, n-metil etilen bis-akrilamid, bis-hidroksi metil etiln urea, dan lain-lain.

7.8.2 Oksidasi Alkali Hipoklorit

            Pati dilarutkan dengan serbuk pemutih (alkali hipoklorit) akan terjadi peningkatan suhu selama reaksi maka peningkatan suhu ini dikontrol selama pembuatan pati teroksidasi secara basa. Pati yang lebih kering akan meningkatkan kecepatan reaksi ini disebabkan mungkin karena adanya hidrasi atau pemanasan. Prosedur untuk membuat pati teroksidasi dapat dilakukan dengan memberikan 10% larutan natrium hipoklorit kemudian dilakukan pemanasan pada kondisi air yang sesuai akan dihasilkan produk kering. Kecepatan oksidasi pati oleh hipoklorit kana meningkat apabila terdapat kobal, brom, nikel atau sulfat. Untuk pati jagung pemanasan dapat dilakukan pada suhu 95^oC, gambaran mikroskopik menunjukkan bahwa beberapa dari granula pati menjadi pecah dan berukuran bermacam-macam dengan rotasi spesifik 198^oC. Pewarnaan dengan iodin akan biru-violet dengan berat molekul yang lebih rendah dari pati alami dan viskositas pada 25^oC sangat tinggi walau terjadi penurunan konduktivitas larutan. Gel yang dihasilkan setelah dilakukan pemurnian ternyata meningkat 8 kali lipat produktivitasnya. Kekuatan pereduksi meningkat dan rotasinya lebih rendah dari pada pati alami. Peningkatan viskositas karena penurunan ukuran partikel yang disebabkan oleh terbentuk gugus hidrofil yang menyebabkan peningkatan hidrasi.

Pengolahan Suhu Rendah

BAB III

PENGOLAHAN DENGAN SUHU RENDAH

3.1 Pendahuluan

Pengolahan dengan suhu rendah bertujuan untuk memperlambat atau menghentikan metabolisme. Hal ini dilakukan berdasarkan fakta bahwa respirasi pada buah dan sayuran tetap berlangsung setelah panen, sampai buah dan sayuran itu membusuk; dan pertumbuhan bakteri di bawah suhu 10⁰C akan semakin lambat dengan semakin rendahnya suhu. Proses metabolisme sendiri terganggu apabila terjadi perubahan suhu. Sehingga penyimpanan suhu rendah dapat memperpanjang masa hidup jaringan-jaringan dalam bahan pangan karena penurunan aktivitas respirasi dan aktivitas mikroorganisme. Lambatnya pertumbuhan mikroba pada suhu yang lebih rendah ini menjadi dasar dari proses pendinginan dan pembekuan dalam pengawetan pangan. Proses pendinginan dan pembekuan tidak mampu membunuh semua mikroba, sehingga pada saat dicairkan kembali (thawing), sel mikroba yang tahan terhadap suhu rendah akan mulai aktif kembali dan dapat menimbulkan masalah kebusukan pada bahan pangan yang bersangkutan.

Metode ini sering digunakan sebagai alternative pengawetan karena bahan pangan tidak akan kehilangan nutrisi yang terkandung di dalamnya, selain itu rasa dan tekstur dari bahan pangan yang diawetkan dengan cara ini. Selain itu sifat fisik dan sifat kimia dari bahan pangan tidak akan berubah seperti pengawetan yang dilakukan melalui proses kimia atau fermentasi.

Penggunaan suhu rendah dalam pengawetan makanan tidak dapat menyebabkan kematian mikroba sehingga bila bahan pangan dikeluarkan dari tempat penyimpanan dan dibiarkan mencair kembali (thawing) pertumbuhan mikroba pembusuk dapat berjalan dengan cepat.

3.2 Cara-Cara Pengawetan Suhu Rendah

Pengawetan bahan pangan pada suhu rendah dapat dilakukan dengan dua cara yaitu pendinginan (cooling) dan pembekuan (freezing). Pendinginan adalah penyimpanan bahan pangan di atas suhu pembekuan yaitu -2 sampai 10^oC. Meskipun air murni membeku pada suhu 0^oC, tetapi beberapa  bahan pangan ada yang tidak membeku sampai suhu dibawah -2^oC atau dibawah, hal ini terutama disebabkan oleh pengaruh kandungan zat-zat di dalam bahan pangan tersebut. Pendinginan biasanya akan mengawetkan beberapa hari atau minggu tergantung dari ,acam bahan pangannya.

Contoh pengawetan dengan suhu rendah

Pembekuan adalah penyimpanan bahan pangan dalam keadaan beku. Pembekuan dapat mengawetkan bahan pangan untuk beberapa bulan atau kadang-kadang beberapa tahun. Pembekuan yang baik biasanya dilakukan pada suhu -12^oC sampai -24^oC, dan pembekuan cepat dilakukan pada suhu -24^oC sampai -40^oC. Pembekuan cepat ini dapat terjadi dalam waktu kurang dari 30 menit. Sedangkan pembekuan lambat biasanya berlangsung selama 30-27 jam.

Pembekuan cepat mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan cara lambat karena Kristal es yang terbentuk sehingga kerusakan mekanis yang terjadi lebih sedikit, penceghan pertembuhan mikroba juga berlangsung cepat dan kegiatan enzim juga cepat berhenti. Bahan makanan yang dibekukan secara cepat mempunyai mutu lebih baik dari pada bahan pangan yang dibekukan secara lambat.

3.3 Metode Pembekuan

Teknik-teknik pembekuan termasuk:

a.      Pembekuan dalam udara dingin

Ada dua system yang dapat dipakai dalam pembekuan dengan metode ini yaitu udara diam dan dengan hembusan udara. Pembekuan dengan udara diam dilakukan dengan menempatkan bahan pangan yang dikemas atau yang lepas di dalam ruangan pembekuan yang sesuai. Sementara itu, pembekuan dengan hembuasn udara dilakukan dengan menghembuskan udara dingin denga kecepatan sangat tinggi dengan bantuan kipas yang dipasang di dalam ruangan pembekuan.

Gambar fluidised bed

b.      Pembekuan dengan kontak tidak langsung dengan zat pembeku

Suatu logam dicelupkan dalam larutan garam yang didinginkan , kewmudian bahan pangan dikontakkan dengan logam yang didinginkan dengan zat pendingin (larutan garam). Bahan panga juga dapat dikemas dalam kotak karton dan ditempatkan pada sebuah plet logam yang diginginkan. Plat logam berupa ban berjalan atau staesioner. Dan larutan pendingin dapat diam atau bergerak secara turbulen.

Plate Freezer

c.       Pembekuan dengan perendaman langsung

Pencelupan langsung bahan pangan dalam suatu zat pendingin cair merupakan metode yang paling cepat. Produk-produk  makanan dapat dibekukan dengan cepat, karena adanya singgungan langsung antara bahan pangan dengan zat pendingin yang sangant baik. Bahan pangan dapat dibekukan dalam system cairan, dalam system semprotan dan dalam system kabut.

Pemilihan metode pembekuan dapat berdasarkan pada:

Ø  Mutu produk dan tingkat pembekuan yang diinginkan

Ø  Tipe dan bentuk produk, pengmasan dan lain-lain.

Ø  Fleksibelitas yang dibutuhkan dalam operasi pembekuan.

Ø  Biaya pembekuan untuk teknik alternative.

3.4 Kerusakan – Kerusakan Akibat Penyimpanan Suhu Rendah

            Untuk menjaga mutunya, produk – produk hortikultura (buah – buahan dan sayuran) memerlukan suhu penyimpanan tertentu, seperti terlihat pada Tabel 3-1.

Tabel 3-1 Penyimpanan beberapa buah – buahan dan sayur – sayuran pada suhu rendah ⁺⁾

Bahan	Suhu terbaik (oC)	Kerusakan jika disimpan di bawah suhu penyimpanan terbaik
Buah – buahan : Advokat Anggur Apel Jeruk Mangga Nanas ++) Pepaya Pisang Sayuran – sayuran Buncis Kentang Ketimun Kol ++) Terung ++) Tomat hijau Tomat matang Wortel ++)	7,5 7,5 1 – 2 2 – 3 10 10 – 30 7,5 13,5 7,5 – 10 4,5 7,5 0 7 – 10 13 10 0 – 1,5	Coklat bagian dalam Luka, bopeng, coklat bagian dalam Coklat bagian dalam, lunak dan pecah Kulit tidak beraturan Warna pucat bagian dalam Lembek Pecah Warna gelap jika masak Bopeng, lembek, kemerah – merahan Coklat (browning) Bopeng, lembek, busuk Garis – garis coklat pada tangkai Bintik – bintik coklat Tidak berwarna jika masak, mudah busuk Pecah Pecah

⁺⁾ Potter (1968)            ⁺⁺⁾ Dardjo Somaatmadja (1972)

Contoh kerusakan yang terjadi pada buah

            Untuk mencegah kerusakan pada buah advokat yang masih keras atau belum masak sebaiknya disimpan pada suhu 7,5^oC. Sedangkan buah yang sudah masak disimpan pada suhu sekitar 0^oC. Pencegahan yang terbaik kerusakan pada kulit mangga adalah dengan penyemprotan yang teratur pada buah sewaktu masih di pohinnya dan setelah pemetikan buah disimpan pada suhu 10^oC. Pencegahan kerusakan pada buah nanas yang dilakukan terutama pada buah yang baru dipetik, tangkai bekas patahan atau keratin pisau harus dicelupkan ke dalam larutan yang mengandung 2,5 % asam benzoate di dalam alcohol 30 % kemudian didinginkan pada suhu 10 – 13^oC. Suhu untuk penyimpanan pisang terutama pisang ambon yaitu pada suhu lebih rendah dari 13,5^oC. Ketimun hendaknya jangan disimpan pada suhu di bawah 7,5^oC untuk mencegah terjadinya warna yang mengkilat pada kulit dan untuk mencegah dagingnya agar tidak menjadi lembek. Pemetikan dan perlakuan yang hati – hati pada tomat dapat mencegah kerusakan pada waktu penyimpanan. Suhu penyimpanan yang baik untuk tomat yang masih mentah (hijau) adalah 13^oC, sedangkan untuk tomat masak (merah) 10^oC.

3.5 Pengaruh Pembekuan pada Jaringan

            Makanan tidak mempunyai titik beku yang pasti, tetapi akan membeku pada kisaran suhu tergantung pada kadar air dan komposisi sel. Kurva suhu-waktu pembeku umumnya  menunjukkan garis datar antara 0^o dan -5^oC berkaitan dengan perubahan air menjadi es, kecuali jika kecepatan pembekuan sangat tinggi. Telah ditunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk melampaui daerah pembekuan ini mempunyai pengaruh yang nyata pada mutu beberapa makanan beku. Umunya telah diketahui  bahwa pada tahapan ini terjadi kerusakan sel dan struktur  yang  ireversibel yang mengakibatkan mutu menjadi jelek setelah pencairan, terjadi khususbya sebagai hasil pembentukan Kristal es yang besar.

3.6 Pengaruh Pembekuan pada Mikroorganisme

            Pertumbuhan mikroorganisme dalam makanan pada suhu dibawah kira-kira 12oC belum dapat diketahui dengan pasti. Jadi penyimpanan makanan beku pada suhu -18oC dan dibawahnya akan mencegah kerusakan mikrobiologis, dengan pesyaratan tidak terjadi perubahan suhu yang besar.

            Mikroorganisme psikrofilik mempunyai kemampuan untuk tumbuh pada suhu lemari es, terutama diantara 0oC-5oC. Jadi penyimpanan yang lama pada suhu-suhu ini dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan oleh mikroba.

Walaupun jumlah mikroba biasanya menurun selama pembekuan dan penyimpanan beku, tetapi makanan beku terkadang tidak steril dan sering cepat membusuk dibandingkan produk yang tidak dibekukan.

            Makanan tidak mempunyai titik beku yang pasti, tetapi akan membeku pada kisaran suhu tergantung pada kadar air dan komposisi sel. Kurva suhu-waktu pembeku umumnya  menunjukkan garis datar antara 0^o dan -5^oC berkaitan dengan perubahan air menjadi es, kecuali jika kecepatan pembekuan sangat tinggi. Telah ditunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk melampaui daerah pembekuan ini mempunyai pengaruh yang nyata pada mutu beberapa makanan beku. Umunya telah diketahui  bahwa pada tahapan ini terjadi kerusakan sel dan struktur  yang  ireversibel yang mengakibatkan mutu menjadi jelek setelah pencairan, terjadi khususbya sebagai hasil pembentukan Kristal es yang besar.

3. 7 Beberapa Perlakuan Pendahuluan Sebelum Pendinginan dan Pembekuan

a. Pendinginan

            Buah-buahan yang akan disimpan pada suhu rendah haruslah yang bermutu baik dan tidak mema. Sebelum didinginkan buah harus dicuci dan ditiriskan, jangan disimpan dalam keadaan basah, karena akan merangsang pertumbuhan kapang dan pembusukan dapat cepat terjadi. Untuk mengurangi suatu kelayuan dan pengeringan, buah dibungkus dalam kantong plastic yang berpori-pori agar tetap terjadi sirkulasi udara.

            Suhu pendinginan yang digunakan tergantung pada jenis buah, biasanya suhu pendinginan cocok untuk buah-buahan seperti “strawberry”, apel, mangga, dan juwet. Sedang pisang, advokat, nanas, dan semangka lebih baik tidak disimpan di dalam lemari es, karena pada suhu di bawah 13,3 ^oC akan terjadi “chilling inyury”.

            Pengecualian pada sayuran, karena beberapa sayuran paling baik dimakan segera sesudah dipanen. Tanaman terus bernafas terjadi perubahan selama penyimpanan yaitu, gula yang ada digunakan untuk respirasi. Dimana cara memepertahankan mutu sayuran itu sendiri tergantung dari sifat aslinya.

            Umumnya sayuran seperti umbi, bawang, kentang, dan biji-bijian dapat disimpan pada suhu ruang dalam jangka waktu yang relative lama tanpa terjadi penurunan mutu yang serius. Terung, wortel, buncis, ketimun dapat disimpan pada runag sejuk seperti di ruang bawah tanah (basement). Sayuran yang lain sebaiknya disimpan di dalam lemari pendingin.

            Suhu yang tinggi dengan kelembaban yang relatif tinggi penyimpanan menyebabkan pertunasan dan pembusukan. Sebaiknya, penyimpanan pada suhu rendah (4,4 ^oC) atau lebih rendah menyebabkan terjadinya akumulasi gula sebab aktivitas metabolism berlangsung agak lambat.

b. Pembekuan

            Tujuan perlakuan pendahuluan adalah untuk mempertahankan mutu buah dan sayuran selama pembekuan dan penyimpanan beku, dengan cara mengurangi kerusakan selama pembekuan dan penyimpanan beku. Pembekuan tidak dapat memeperbaiki mutu pangan.

Seleksi Bahan

Buah dan sayuran haruslah dipilih pada dasar kematangan yang paling cocok untuk dibekukan. Buah harus dalam keadaan cukup keras dan matang , sedangkan sayuran harus dalam keadaan segar lapang (gardep fresh), lembut dan dalam keadaan matang yang seragam untuk kebutuhan memasak.

Persiapan Bahan

            Beberapa tahap dilakukan dalam menyiapkan bahan pangan sebelum dibekukan, termasuk pencucian untuk mereduksi jumlah mikroba melepaskan tangkai buah, mengupas kulit dan bagian yang tidak dimakan serta memotong buah dalam bentuk yang diinginkan.

Blansir

            Blansir adalah proses pemanasan dengan suhu tinggi (80 – 100 ^oC), dengan menggunakan uap atau air panas. Umumnya blansir dilakukan terhadap buah dan sayuran. Tujuan proses blansir adalah sebagai berikut:

a.      Menginaktifkan enzim-enzim yang terdapat dalam buah dan sayuran yang dapat menyebabkan perubahan flavor dan rasa serta warna dalam penyimpanan.

b.      Mengerutkan dan melemaskan bahan pangan, sehingga memudahkan pengolahan selanjutnya.

c.       Menurunkan kontaminasi mikroba awal.

d.      Menghilangkan kotoran-kotoran pada permukaan bahan dan mengusir udara atau mengurangi kadar oksigen dari jaringan bahan pangan.

3. 8 Mencegah Perubahan Warna

            Perubahan warna yang utama pada sayuran dan buah-buahan disebabkan oleh reaksi browning (pencokelatan). Reaksi pencokelatan (browning) enzimatis dan non enzimatis. Browning enzimatis disebabkan oleh aktivitas enzim phenolase dan poliphenolase. Apabila sel pecah akibat terjatuh/memar atau terpotong (pengupasan, pengirisan) substrat dan enzim akan bertemu paad keadaan aerob (terdapat oksigen) sehingga terjadi reaksi browning enzimatis.

            Untuk terjadinya reaksi browning enzimatis diperlukan adanya 4 komponen fenolase dan polifenolase (enzim), senyawa-senyawa fenol dan polifenol (substrat), oksigen dan ion tembaga yang merupakan sisi aktif enzim.

            Browning non enzimatik terutama disebabkan reaksi Maillard, yaitu reaksi yang terjadi antara gula pereduksi (melalui sisi keton dan aldehid yang reaktif) dengan asam amino (melalui gugus amina). Reaksi non enzimatik browning yang lain adalah karamelisasi dan oksidasi asam askrobat. Reaksi browning dapat dicegah dengan menambahkan senyawa-senyawa anti pencokelatan, antara lain senyawa-senyawa sulfit, asam-asam organik dan dengan blanching/ blansir.

a.      Sulfit: senyawa-senyawa sulfit misalnya Natrium Bisulfit, Natrium Sulfit dan lain-lain mempunyai kemampuan untuk menghambat reaksi browning baik enzimatis maupun non enzimatis.

b.      Penambahan asam-asam organik dapat menghambat browning enzimatik terutama disebabkan efek turunnya pH akibat penambahan senyawa tersebut. Asam-asam organic yang data ditambahkan adalah asam askorbat, asam malat, asam sitrat, dan asam erithorbat. Disamping menurunkan pH penambahan asam askorbat yang bersifat pereduksi kuat sehingga berfungsi sebagai antioksidan.

3.9 Pengemasan dalam Gula dan Sirup

Buah yang akan dibekukan dapat dikemas di dalam gula atau sirup, dapat juga diboarkan tanpa pemanis, tergantung dari kemanisan buah. Buah beku yang tidak diberi pemanis biasanya digunakan untuk pie,jelly, dan jam. Tujuan pemberian gula disamping untuk pemanis juga untuk mempertahankan cita rasa dan warna serta mencegah terjadinya oksidasi serta perusak selama penyimpanan. Gula dapat ditambah dalam bentuk gula kering atau dalam bentuk sirup. Pengemasan dalam bentuk sirup lebih baik karena dapat menahan aromatic volatile dan lebih efektif dalam mencegah perusakan. Penggunaan gula kering biasanya pada buah yang sudah dimasak hal ini dikarenakan buah yang sudah masakmengandung air lebih sedikit.

3.10 Mencegah Perubahan Tekstur / Kekerasan

            Perubahan kekerasan ini dapat dicegah dengan perendaman dalam larutan garam kalsium. Dalam buah, klsium yang bervalensi dua secara bereaksi secara menyilang dengan gugus karboksil dari pectin. Bila ikatan tersebut jumlahnya besar maka akan terjadi  jaringan kalsium pektat yang tidak larut dalam air hal inilah yang menyebabkan buah tahan akan gangguan mekanis sehingga pemecahan protopektin selama pengolahan buah.

            Beberapa garam kalsium yang dapat digunakan sebagai bahan pada pengalengan buah yaitu :

v  Kalsium klorida

v  Kalsium laktat

3.11 Pembekuan Buah-buahan dan Sayuran

            Proses pembekuan sayuran akan berjalan baik apabila suhu penyimpanan dipertahankan  tidak melebihi  batas minimum dari pertumbuhan mikroba. Untuk penyimpanan yang lebih lama, mutu makanan beku akan rusak terutama sebagai akibat dari perubahan-perubahan fisik,kimia, biokimia.

1.      Perlakuan-perlakuan yang dilakukan sebelum pembekuan sayuran dan buah-buahan yang mengurangi kerusakan selama sayuran dalam masa pembekuan :

·         Blansir : suatu proses yang dilakukan untuk beberapa buah-buahan dan hamper semua sayuran yang bertujuan untuk menginaktifkan enzim-enzim peroksida, katalase,dan enzim pembuat warna coklat lainya, selain itu dapat mengurangi kadar oksigen dalam sel, mengurangi jumlah mikroba.

·         Penambahan dan pencelupan ke dalam larutan askorbat : hal ini bertujuan untuk mempertahankan warna

·         Pengemasan buah-buahan dalam gula kering dan sirup : untuk meningkatkan kecepatan pembekuan dan mengurangi reaksi pencoklatan

·         Perubahan Ph beberapa buah : untuk menurunkan kecepatan reaksi pencoklatan

Perubahan enzim merupakan penyebab utama dari perubahan mutu buah-buahan dan untuk mendapatkan mutu yang cukup baik enzim-enzim tersebut harus diin-aktifkan atau dihambat.

Faktor-Faktor yang mempengaruhi mutu makanan beku :

1.      Mutu bahan baku yang digunakan

2.      Perlakuan sebelum pembekuan : Blansir,penggunaan SO₂atau asam askorbat

3.      Metoda dan kecepatan pembekuan

4.      Suhu penyimpanan

5.      Waktu penyimpanan

6.      Kelembaban lingungan yang digunakan

7.      Sifat-sifat dari setiap bahan pengemas

Beberapa hal yang mempengaruhi kerusakan mutu makanan adalah :

1.      Perubahan warna

2.      Perubahan tekstur

3.      Perubahan Flavor

4.      Perubahan zat gizi

3.12 Aplikasi Pengolahan dengan Pendinginan dan Pembekuan

Industri Pangan Beku Berbasis Udang

Bahan baku berupa udang, oleh industri diolah menjadi berbagai produk olahan udang beku (frozen shrimp), yaitu : headless shell-on, whole head-on, peeled and deveined, peeled undeveined, breaded, battered, cooked, dan specailities. Bentuk primer pada perdagangan udang beku adalah headless shell-on, atau populer dengan headless (HL).

            Berdasarkan alat pembeku dan cara pengemasan / penyimpanannya, udang beku bentuk headless dibedakan menjadi dua, yaitu : bentuk blok (block frozen of headless shrimp) dan bentuk individual (individual frozen of headless shrimp). Dari kedua bentuk olahan ini, block frozen of headless shrimp paling mendominasi dalam perdagangannya, termasuk dalam investasi industrinya di Indonesia.

                  

Tahap dan prosedur dalam memproduksi udang beku (block frozen of headless shrimp) yang baik, disajikan dalam Tabel 3.

Tabel 3-2 Tahapan Proses pada Industri Udang Beku

Tahap – tahap	Prosedur
Penerimaan Bahan Baku	·     Udang yang diterima harus dalam keadaan segar, tidak mengandung bahan asing dan antibiotik. ·     Dicatat jumlahnya berdasarkan daerah asal dan suplier yang mengirimkan. ·     Suhu udang maksimal 5oC. ·     Udang dibongkar dan diletakkan pada meja sortir menggunakan keranjang. ·     Pengecekan size dilakukan pernota dan diambil secara acak (random sampling).
Pencucian I	·     Pencucian dilakukan menggunakan air yang megandung klorin dengan konsentrasi 100 ppm. ·     Suhu air maksimal 5oC. ·     Setelah dicuci dengan klorin, basket disiram dengan air dingin.
Pemotongan Kepala	·     Suhu maksimal 5oC untuk menjaga kesegaran udang. ·     Pemotongan kepala dilakukan menggunakan tangan (secara manual) dengan cepat dan hati – hati. ·     Diletakkan dalam basket yang berisi air dingin.
Pencucian II	·     Pencucian dilakukan dengan menggunakan air dengan konsentrasi klorin 5 – 10 ppm dan suhu maksimal 5oC. ·     Penimbangan.
Sortasi I	·     Memisahkan udang berdasarkan ukurannya (size) dan grading. ·     Maksimal suhu udang 5oC.
Sortasi Final	·     Melakukan pemisahan warna dan mengeluarkan udang yang BS (below standar) dan udang yang broken. ·     Maksimal suhu udang 5oC.
Penimbangan	·     Kalibrasi timbangan dilakukan setiap satu bulan sekali untuk menjaga kesesuaian berat hasil penimbangan. ·     Penimbangan dilakukan dengan hati – hati dan cepat.
Pencucian Final	·     Udang yang telah ditimbang dicuci kembali untuk menghilangkan kotoran dan benda asing. ·     Pencucian final dilakukan dua thap, pertama menggunakan air klorin dingin dengan konsentrasi 5 – 10 ppm lalu dicuci menggunkan air untuk mengurangi residu klorin. ·     Suhu dari pencucian kurang dari 5oC. ·     Pencucian dilakukan dengan hati – hati.
Penyusunan & Pemberian Air	·     Setelah dicuci udang disusun dalam inner pan. ·     Penyusunan dilakukan dengan cepat untuk menghindari penambahan suhu. ·     Setelah udang disusun diisi dengan air dingin tanpa klorin. ·     Pengisian air harus penuh.
Pembekuan	·     Pembekuan dilakukan pada suhu optimum produk yaitu 18oC. ·     Menggunakan sistem pembekuan cepat. ·     Inner pan yang telah berisi susunan udang dimasukkan dalam contact plate freezer dan diisi dengan air dingin suhu 5oC. ·     Pembekuan berlangsung selama 2,5 jam. ·     Bahan pendingin yang digunakan adalah ammonia cair.
Pelapisan (Glazing)	·     Setelah pembekuan dikeluarkan dan langsung disiram dengan air dingin untuk pelapisan. ·     Penambahan air dingin dengan suhu 20oC. ·     Pelapisan harus dilakukan dengan cepat ·     Setelah semua blok dilapisi dicelupkan pada air dengan suhu 27 – 28oC. ·     Produk yang telah dibungkus dengan plastik langsung dideteksi dengan metal detector. ·     Metal detector sebelum dioperasikan dicek terlebih dahulu.
Pengemasan	·     Produk sebelumnya dikemas dalam plastik HDPE kemudian inner carton dan master carton. ·     Pemisahan berdasarkan mutu dan size. ·     Setelah produk dikemas, pemberian pita menggunakan strapping band. ·     Suhu ruangan untuk pengemasan maksimal 20oC.
Penyimpanan	·     Produk disimpan dalam cold storage pada suhu -22oC. ·     Penyimpanan dilakukan dengan menggunakan sistem FIFO (first in first out).

                 

Penyimpanan dan Pengangkutan Makanan Beku

            Makanan dapat dibekukan sebelum atau sesudah dikemas. Buah – buahan dan sayuran yang akan dijual eceran biasanya dibekukan dulu sebelum dikemas dan disimpan dalam peti besar atau silo. Penyimpanan dalam jumlah banyak memungkinkan pengemasan selama setahun dan menghindarkan kebutuhan untuk menduga keperluan ukuran kemasan yang berbeda – beda selama satu tahun penuh.

            Seperti sistem lainnya, pengolah harus yakin bahwa suhu produk telah diturunkan dalam alat pembeku sampai mencapai suhu ruang penyimpanan dingin sebelum dipindahkan ke dalam ruang penyimpanan tersebut (-18^oC sampai -25^oC). Kegagalan melakukan hal ini akan mengakibatkan kenaikan suhu ruang penyimpanan dingin dan mempercepat kerusakan makanan yang sudah ada di dalamnya. Selang waktu yang cukup lama dibutuhkan oleh sistem pendinginan untuk dapat mengembalikan suhu yang diinginkan.

            Sesudah makanan diolah, disimpan dan dikemas secara baik, bahan ini harus dijual ke konsumen dengan perubahan mutu minimal. Distribusi makanan beku dapat melibatkan beberapa tahap, pengangkutan ke tempat penyimpanan dingin di pedagang – pedagang besar dan kecil, dan produk dapat mengalami perubahan suhu yang tidak dikehendaki selama pemindahan dari ruang penyimpanan satu ke lainnya dan dari kendaraan ke ruang penyimpanan. Perusahaan – perusahaan yang bertanggung jawab telah banyak melakukan pendidikan cara penanganan operasional yang tepat, tetapi masih banyak lagi yang masih harus dikerjakan. Unit pendingin pada alat pengangkut makanan beku dirancang untuk mempertahankan suhu dengan menyerap panas yang masuk ke dalam ruang penyimpanan, tetapi bukan dirancang untuk menurunkan suhu makanan.

3.13 Kesimpulan                                 

            Cara pengawetan bahan pangan pada suhu rendah dapat dilakukan dengan dua cara yaitu pendinginan (cooling) dan pembekuan (freezing). Pendinginan adalah penyimpanan bahan pangan di atas suhu pembekuan yaitu -2 sampai 10^oC. Sedangkan pembekuan adalah penyimpanan bahan pangan dalam keadaan beku. Pembekuan yang baik biasanya dilakukan pada suhu -12^oC sampai -24^oC, dan pembekuan cepat dilakukan pada suhu -24^oC sampai -40^oC.

            Teknik-teknik dalam proses pembekuan yaitu:

a.                  Pembekuan dalam udara dingin

b.                  Pembekuan dengan kontak tidak langsung dengan zat pembeku

c.                   Pembekuan dengan perendaman langsung

Pemilihan metode pembekuan dapat berdasarkan pada:

Ø  Mutu produk dan tingkat pembekuan yang diinginkan

Ø  Tipe dan bentuk produk, pengmasan dan lain-lain.

Ø  Fleksibelitas yang dibutuhkan dalam operasi pembekuan.

Ø  Biaya pembekuan untuk teknik alternative.

Pembekuan juga dapat mempengaruhi jaringan, mikroorganisme, dan sifat bahan pangan. Adapun beberapa perlakuan pendahuluan sebelum pendinginan dan pembekuan, yaitu pendinginan dan pembekuan. Dimana pembekuan itu sendiri ada 3 tahap, yatu seleksi bahan, persiapan bahan, dan blansir.

Faktor-Faktor yang mempengaruhi mutu makanan beku :

1.                     Mutu bahan baku yang digunakan

2.                     Perlakuan sebelum pembekuan : Blansir,penggunaan SO₂atau asam askorbat

3.                     Metoda dan kecepatan pembekuan

4.                     Suhu penyimpanan

5.                     Waktu penyimpanan

6.                     Kelembaban lingungan yang digunakan

7.                     Sifat-sifat dari setiap bahan pengemas

Aplikasi dari pengolahan dengan pendinginan dan pembekuan adakah industry pangan beku berbasis udang. Bahan baku berupa udang, oleh industri diolah menjadi berbagai produk olahan udang beku (frozen shrimp), yaitu : headless shell-on, whole head-on, peeled and deveined, peeled undeveined, breaded, battered, cooked, dan specailities. Bentuk primer pada perdagangan udang beku adalah headless shell-on, atau populer dengan headless (HL).