Pernahkah kamu bertanya bagaimana ikan mentah dalam sushi dapat tetap segar hingga sampai di piring? Atau bagaimana tekstur kenyal es krim mochi dapat dipertahankan? Ataupun bagaimana stok makanan astronot di luar angkasa dapat tetap layak di makan selama bertahun-tahun?
Jawabannya adalah teknologi pembekuan modern yang berkaitan erat dengan rekayasa proses. Pembekuan adalah salah satu metode pengawetan makanan tertua di dunia yang telah diterapkan secara komersial dari tahun 1861.
Pembekuan dapat menurunkan aktivitas air yang akan menghambat pertumbuhan bakteri dan aktivitas enzim perusak. Pembekuan tidak hanya terkait penurunan suhu, namun juga perpindahan panas, kontrol proses kristalisasi, dan desain sistem. Hal-hal tersebut perlu diperhatikan untuk mempertahankan kualitas produk, efisiensi energi, dan peningkatan produksi menjadi skala massal.
Kelemahan terbesar dari pembekuan tradisional adalah kerusakan kualitas makanan. Dari sisi teknik, pembekuan konvensional memiliki pendinginan bahan rendah. Hal ini menyebabkan air di dalam selnya berubah menjadi kristal es dengan ukuran besar.
Kristal es tersebut menembus dinding sel dan merusak struktur internalnya. Oleh karena itu, saat makanan dicairkan kembali, teksturnya menjadi lunak dan berair, ataupun kekeringan akibat drip loss, rasa dan aromanya berubah, dan kandungan nutrisinya berkurang (Wu et al. 2021).
Meski makanan masih aman untuk dimakan, kualitasnya yang berkurang membuatnya kurang menggugah selera. Oleh karena itu, berkembang metode pembekuan modern seperti pembekuan kriogenik. Dalam metode ini, makanan membeku dalam hitungan detik sehingga kristal es yang terbentuk berukuran lebih kecil (Jha et al. 2024). Hal ini akan mempertahankan rasa, tekstur, dan kandungan nutrisi dari makanan.
Baca juga: Teknologi Pembekuan Cepat, Investasi Cerdas untuk Bisnis Frozen Food
Pembekuan kriogenik adalah metode pembekuan menggunakan media pendingin seperti nitrogen cair (196°C) atau karbon dioksida cair (–78.5°C) pada suhu sangat rendah (Truonghuynh dan Li 2019). Hal ini menyebabkan perpindahan panas konvektif di mana proses pembekuan berlangsung dengan sangat cepat.
Keuntungan dari pembekuan kriogenik adalah lebih presisi dan memiliki suhu lebih rendah. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penerapan pembekuan kriogenik adalah pengendalian proses seperti suhu, tekanan, ventilasi, dan pengembunan.
Tantangan dalam membuat sistem pembekuan kriogenik adalah dibutuhkannya insolasi dan kontrol keamanan untuk mencegah kebocoran, serta pertimbangan terhadap sublimasi dan kehilangan energi. Selain itu, pembekuan kriogenik kurang cocok untuk diterapkan pada skala massal karena memiliki memiliki biaya operasional dan penggunaan energi tinggi.
Pembekuan kriogenik diterapkan dalam mengawetkan ikan sushi seperti tuna dan salmon, makanan atronot, daging premium impor seperti wagyu, dan pembuatan es krim instan.
Inovasi teknologi masa depan untuk pembekuan krogenik meliputi sistem pembekuan pintar (smart freezing system) dengan penerapan AI untuk pengamatan real-time, optimasi penggunaan energi, dan pengaturan sistem optimal. Selain itu, penerapan nanoteknologi juga dapat meningkatkan efisiensi pembekuan kriogenik dengan memodulasi pembentukan kristal es.
Dapat disimpulkan bahwa teknologi pembekuan modern memiliki peran penting dalam produk-produk makanan yang dikonsumsi dalam kehidupan sehari-hari. Teknologi pembekuan telah berkembang pesat, dengan adanya metode-metode pembekuan modern lainnya yang meliputi Pressure Shift Freezing (PSF), Magnetic Field Assisted Freezing, Ultrasound-Assisted Freezing, Immersion Freezing, dan masih banyak lagi.
Penulis: Michael Nirjana
Mahasiswa Ilmu Pangan, Institut Pertanian Bogor
Referensi
Jha PK, Chapleau N, Meyers P-E, Pathier D, Le-Bail A. 2024. Can cryogenic freezing preserve the quality of fruit matrices during long-term storage compared to the mechanical method? Applied Food Research. 4(1):100374.doi:10.1016/j.afres.2023.100374.
Truonghuynh HT, Li B. 2019. Quality of aquatic products via cryogenic freezing. J Food Sci Nutr Res. 02(04).doi:10.26502/jfsnr.2642-11000032.
Wu Z, Ma W, Xian Z, Liu Q, Hui A, Zhang W. 2021. The impact of quick-freezing methods on the quality, moisture distribution and microstructure of prepared ground pork during storage duration. Ultrason Sonochem. 78:105707.doi:10.1016/j.ultsonch.2021.105707.
Editor: Salwa Alifah Yusrina
Bahasa: Rahmat Al Kafi
Ikuti berita terbaru Media Mahasiswa Indonesia di Google News
