Download - Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 1/23
PENDINGINAN
&PEMBEKUAN
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 2/23
KONDISI SUHURENDAH• Reaksi biokimiawi dalam buah dan sayur lambat
deradasi bahan lambat• Pertumbuhan mikroba lambat !embusukan mikroba
terhambat
• Masa sim!an !an"an #kesearan# lebihlama• Perubahan karakteristik bahan da!at di"aa
serendah$rendahnya sedikit ter"adi!erubahan sensori akibat akti%itas enimdan mikroba' kandunan nutrisiter"aa(sedikit berubah
•
Biasanya tidak memerlukan bahan!enawet di!erse!sikan sebaai) #
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 3/23
PENDINGINAN (COOLING)
• Penyim!anan bahan !anan di atas suhu!embekuan *$+ sam!ai ,- o./
• 0emari es umumnya 1 2 3 o.• Umur sim!an bebera!a hari(minu
terantun "enis bahan
PEMBEKUAN (FREEZING)
• Penyim!anan bahan !anan !ada suhubekunya
• Air murni membeku !ada - o.4 bebera!amakanan tidak membeku !ada $ + o. ataudibawahnya !enaruh kandunan attertentu dalam bahan
• Pembekuan yan baik $ ,+ sam!ai $+5
PERBEDAAN PENDINGINAN DANPEMBEKUAN
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 4/23
CONDENSER
COMPRESSOR
EXPANSI
ONVALVE
EVAPORATOR
a
b
6
d
e
MEKANISME
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 5/23
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 6/23
KURVA HUBUNGAN ANTARA SUHUDAN WAKTU SELAMA PEMBEKUAN
Pelepasan panas
sensibel air
Supercooling
Pelepasan panas laten
Suhu eutectic
Panas
sensibel es
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 7/23
A-S
• Produk atau bahan !anan didininkan sam!ai suhu di bawah titikbeku 78 *berantun "enis bahan/4 denan !ene6ualian air murni4selalu di bawah - o.9
• Pada titik :4 air teta! 6air4 walau!un di bawah titik beku9 Ge"ala ini
disebut sebaai kondisi lewat dinin4 biasanya ,- o. di bawah titikbeku9
• Periode lewat dinin di!enaruhi oleh "enis bahan dan ke6e!atan!enambilan !anas9
S-B
• :uhu meninkat se6ara 6e!at sam!ai titik beku ketika kristal es
mulai terbentuk dan !anas laten kristalisasi dile!askan9• ;umlah inti kristal yan terbentuk di!enaruhi oleh ke6e!atan
!indah !anas9 Pindah !anas tini menhasilkan se"umlah besarinti kristal9
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 8/23
C-D
• :aat sebaian solut men"adi lewat "enuh dan menkristal9
• Panas laten kristalisasi dile!askan dan suhu meninkat9
D-E
• Kristalisasi air dan solut berlan"ut9
• <aktu total yan di!erlukan4 t84 ditentukan berdasarkanke6e!atan !enambilan !anas9
B-C
• Panas dile!askan dari bahan !anan9
• Panas laten diambil dan es terbentuk4 teta!i suhu teta!ham!ir konstan9
• =itik beku turun akibat !eninkatan konsentrasi solut !ada
6airan yan tidak beku9 :aat tersebut sebaian kristal esterbentuk9
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 9/23
E-F
• :uhu 6am!uran air$es turun sam!ai suhu !embeku*freezer /9
• :ebaian air teta! tidak membeku !ada saat suhu yan
diunakan !ada !embekuan komersial9• Pro!orsi es yan terbentuk berantun !ada "enis dan
kom!osisi bahan !anan dan suhu !enyim!anan9
• Misalnya4 !ada suhu !enyim!anan $+- o. !ersentase es!ada dain kambin sebesar 31>4 !ada ikan sebesar
?,>4 dan !ada albumin telur sebesar ?@>9
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 10/23
KURVA PEMBEKUAN CEPAT DANLAMBAT
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 11/23
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 12/23
*,/
*@/*+/
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 13/23
Contoh 1
:ayuran sear didistribusikan denan menunakan trukber!endinin9 =otal waktu yan di!erlukan hina sam!ai!asar adalah 53 "am9 itunlah "umlah !anas yan harusdile!askan4 "ika sayuran sear *ka!asitas !anas 54-+ k; k$, o.$,/ beratnya @ ton4 suhu !endinin + o.4 suhu sayur !adasaat sia! dimasukkan ke dalam truk adalah 1 o.4 dan !anasres!irasi sayuran !ada kisaran suhu ini adalah -4-@1 ; detik $, k$, !"!#
Panas yan da!at dihitun adalah !anas sensibel untukmenurunkan suhu dari 1 o. men"adi + o.C
, m .! F= *@--- k/ *54-+ k; k$, o.$,/ *1 2 +/ o.
@4,3- k;Panas res!irasi yan ditimbulkan sayuranC
+ m Hres! *@--- k/ *-4-@1 ; detik$, k$,/ *, k;(,--- ;/
*53 "am/ *@-- detik("am/ ,34,55 k;
Panas yan harus dihilankanC , + @4,3- ,34,55
154@+5 k;
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 14/23
W!$t% P&'#&$%!n
<aktu yan di!erlukan untuk menurunkan suhu daribahan !anan dari suhu awalnya ke suhu di bawah titikbeku yan diininkan di baian !usatnya
Pentin diketahui untuk disain !roses !embekuan4antara lain untuk mem!erkiran ukuran sistem dan
e%aluasi beban re8rierasi<aktu yan di!erlukan untuk membekukan bahan sanatterantun berbaai 8aktor4 yaitu *a/ ukuran dan bentukbahan4 *b/ kondukti%itas !anas bahan4 *6/ luas bahantem!at ter"adinya !indah !anas4 *d/ koeJsien !indah!anas !ermukaan dari medium4 *e/ !erbedaan !anas
antara bahan dan media !embeku4 *8/ "enis !enemasyan diunakanPerhitunan waktu !embekuan !ada kenyataannya6uku! sulit9 al ini disebabkan adanya !erbedaan suhu!embekuan dan la"u !embentukan kristal es !ada baianyan berbeda dari bahan dan ter"adinya !erubahandensitas4 kondukti%itas !anas4 !anas "enis4 dan
di8usi%itas !anas bahan selama !enurunan suhu
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 15/23
Perkiraan waktu !embekuan denan menunakanmetode waktu$suhu dikembankan oleh Plank
<aktu e8ekti8 !embekuan dideJnisikan sebaai waktuyan di!erlukan untuk menurunkan suhu bahan darisuhu awal ke suhu tertentu yan diininkan !ada titik!usat bahan yan diana! !alin lambat mele!skan
!anasAsumsi yan dikembankan PlankC
• :eluruh air dalam bahan !anan berada !ada 8aseair !ada awal !embekuan
• Kehilanan !anas sensibel diabaikan
•
Pindah !anas ter"adi se6ara lambat dalam kondisisteady state
• Pembekuan tidak memenaruhi bentuk bahan *bulat4silinder4 kubus4 dsb9/
• =erda!at hanya satu suhu !embekuan
•
Kondukti%itas !anas dan !indah !anas dari bahankonstan *tidak di!enaruhi oleh !enurunan suhu
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 16/23
<aktu !embekuan bahan !anan berbentukkubusC
=8 *detik/ waktu !embekuan0 *m/ !an"an kubush *<m$+K $,/ koeJsien trans8er !anas !ermukaan78 *
o./ titik beku bahan !anan
7a *o./ suhu medium !embekuan
*; k$,/ !anas laten kristalisasiL *k m$@/ densitas bahan !anan *m/ tebal !enemasank, *<m$,K $,/ kondukti%itas !anas !enemasan
k+ *<m$,K $,/ kondukti%itas !anas daerah bekuAnka dan +5 meru!akan 8aktor9 Bentuk atau dimensi bahanyan lain memerlukan 8aktor yan berbeda yan mewakili "arakterdekat dari !usat ke !ermukaan bahan !anan + dan 3 untuk
bentuk lem!en *slab/4 5 dan untuk bentuk silinder4 dan +5untuk bentuk bulat
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 17/23
Contoh
Potonan kentan berbentuk kubus denan sisi 1 6mdikerinkan denan 6e!at menunakan blast freezer !adasuhu $5- o. denan koeJsien trans8er !anas !ermukaan @-<m$+K $,9 ;ika titik beku kentan adalah $, o.4 dan
densitasnya ,,3- km$@
4 dualah waktu !embekuan tia!kubusnya9 A!abila kubus tersebut dikemas dalam kardusberukuran +- ,- ,- 6m4 hitunlah waktu !embekuannya9Diketahui bahwa tebal kardus ,41 mm4 kondukti%itas !anaskardus -4- <m$,K $,4 kondukti%itas !anas kentan +41 <m$,K $, dan !anas laten kristalisasi +45 ,-1 ; k $, !"!#
=an!a !enemasanC
+53 detik 55menit
*+45 ,-1/,,3-$, 2 *$5-/
-4-1
,
@-- -4-1+
+5 +41
t8
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 18/23
Bahan dikemas dalam kardus4 sehina membentuklem!en setebal ,- 6mC
*+45 ,-1/,,3-$, 2 *$5-/
-4,+
,
@--4--,
1-4- -4,+
3 +41
t8
+15+4?5 detik 4- "am
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 19/23
S*!t Ko+,!t* B!h!n
P!n,!nAir murni !ada tekanan , atm umumnya memeku !ada -o.4 sedankan air dalam bentuk larutan membeku dibawah - o.:i8at !enurunan titik beku larutan dikenal sebaai si8at koliati8larutan di!enaruhi oleh "enis !elarut dan tekanan udara
Penurunan titik beku larutan untuk !elarut air !adatekanan atmos8erC
di manaCm molalitas *mol solut(,--- !elarut/ =Ao titik beku !elarut murni *untuk air - o. atau
K/R konstanta as 34@,5 ; mol$,k$,
!anas laten !embekuan4 k; k$, *untuk air
@@1 k; k$,/BMA berat molekul !elarut
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 20/23
Bila titik beku larutan diketahui4 maka 8raksi mol air dalam
larutan tersebut da!at dihitun denan !ersamaanC
Contoh
:uatu adonan es krim memiliki kom!osisiC ,-> butterfat 4,+> solid non-fat *1541> dari solid non-fat adalahlaktosa/4 ,1> sukrosa4 -4++> stabilizer 4 dan +43> air9Bera!akah !enurunan titik beku es krim tersebutO
!"!#
Asumsikan bahwa hanya ula *laktosa dan sukrosa/ yanmem!unyai e8ek menurunkan titik beku larutan
BM sukrosa BM laktosa @5+ mol$,
raksi ula -4,1 -4,+*-4151/ -4+,15
raksi air -4+3
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 21/23
Konsentrasi ula dalam air -4+,15(-4+3 -4@5@, ula( air @5@4, ula(,--- air
m
@5@4,(@5+ mol ula
,--- air ,4--@ m
F=8 *34@,5 ; mol $,K $,/
*+@/+
*,3 mol$,/
*,4--@ mol k$
,/
*,---/*@@1/ ;k$,
@@4@? K
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 22/23
Contoh.Buah anur diketahui memiliki kadar air 354>4 titikbeku *=8 / $,4-3 o. dan !anas laten */ --@ ; mol $,9
itunlah bera!a 8raksi mol airnya
!"!#
--@ ; mol$,34@,5 ; mol$, K $,
, , Q +@ K +,4+ K
ln A
ln A
$-4-,11A -4?3+ *8raksi mol air yan terda!at dalam buah anur/
7/23/2019 Pendinginan Dan Pembekuan PTP 2014
http://slidepdf.com/reader/full/pendinginan-dan-pembekuan-ptp-2014 23/23
TERIMA KASIH