Latar Belakang
Daging itu mudah sekali mengalami kerusakan karena kandungan air dan nilai gizinya cukup tinggi. Ketika daging mulai rusak, bakteri dan enzim langsung bekerja dengan cepat supaya rasa dan kualitas dari dagingnya tidak bagus lagi. Oleh karena itu, masyarakat sering menggunakan teknologi pendingin atau freezer supaya daging lebih awet dan tetap segar lebih lama (Mwakosya et al. 2025).
Salah satu cara mengawetan daging adalah dengan dibekukan. Pembekuan dapat menjaga keempukan, nilai gizi, dan rasa dari daging. Namun, hasilnya itu bergantung pada bagaimana cara pembekuannya. Jika es yang terbentuk di dalam jaringan daging terlalu besar, serat dari daging akan tertusuk es sehingga daging akan menjadi lebih alot. Sebaliknya, jika daging dibekukan dengan pembekuan cepat, maka es yang terbentuk akan kecil-kecil dan merata sehingga kerusakannya dapat diminimalisir (Hu et al. 2026).
Perkembangan teknologi pembekuan pada zaman sekarang cukup canggih, salah satunya adalah pembekuan kriogenik dengan menggunakan nitrogen cair. Teknologi tersebut lalu digabung dengan gelombang radio agar proses pembentukan es dapat diatur dengan tepat sehingga daging akan tetap segar.
Menurut literatur Manzocco et al. (2022), gabungan antara pembekuan kriogenik dengan gelombang radio ini dapat menghasilkan kristal es yang kecil-kecil sehingga serat dari daging akan tetap terjaga dan daging akan tetap empuk setelah dicairkan. Nah, artikel ini akan membahas bagaimana mekanisme kerja kolaborasi kedua teknologi tadi dan seberapa ampuh keduanya dalam menjaga kesegaran daging
Bagaimana Cara Kerja Pembekuan Kriogenik dengan Gelombang Radio?
Penelitian yang dilakukan Manzocco et al. (2022) itu menggunakan sampel daging babi bagian pinggang yang dipotong-potong berbentuk balok ukuran 4 x 8 x 12 cm dengan berat rata-rata 70 gram. Dagingnya dibungkus plastik polietilen agar dagingnya tetap lembab selama pembekuan, kemudian daging tadi akan dibekukan hingga suhu pusat dagingnya -18 °C. Penelitian tersebut melakukan percobaan dengan enam cara yang berbeda, yaitu:
- Pembekuan lambat
- Pembekuan cepat
- Pembekuan kriogenik kontinu
- Pembekuan kriogenik berdenyut
- Pembekuan kriogenik kontinu + gelombang radio
- Pembekuan kriogenik berdenyut + gelombang radio
Mekanisme pembekuan lambat dagingnya hanya dimasukkan ke dalam freezer pada suhu -20 °C hingga dagingnya membeku. Sementara itu, pembekuan cepat menggunakan freezer pada suhu -40 °C dengan kecepatan aliran udara sebesar 3 m/s. Sedangkan, pembekuan kriogenik kontinu, nitrogen cair akan dialirkan secara terus-menerus hingga ruang pendinginnya mencapai -80 °C.
Setelah itu, sampel dimasukkan ke ruang pendingin dan dibekukan selama 2,5 menit dengan nitrogen yang terus-menerus mengalir. Jika pembekuan kriogenik berdenyut, nitrogen dialirkan selama 3 detik lalu berhenti selama 10 detik, dan siklus tersebut terus diulang-ulang hingga ruang pendingin mencapai -80 °C. Kemudian, sampel dimasukkan ke ruang pendingin selama 10 menit dengan pola aliran nitrogen yang sama.
Nah, untuk metode yang menggunakan gelombang radio, prinsipnya sama seperti yang sudah dijelaskan tadi tetapi ditambahkan gelombang radio dengan tegangan 2 kV.
Gelombang radio ini akan menghasilkan medan elektromagnetik yang membuat molekul air di dalam daging bergerak-gerak sehingga akan muncul energi panas di dalam daging. Hal tersebut akan membantu proses pembekuan lebih terkontrol dan tidak hanya bagian luar saja yang membeku.
Sistem Pembekuan Kriogenik dengan Bantuan Gelombang Radio
Pembekuan ini awalnya dilakukan dengan kriogenik kontinu selama 2,5 menit dengan menggunakan 3 nosel yang dialirkan langsung ke arah permukaan daging. Namun, perlakuan tersebut distribusi suhunya tidak merata, nitrogen yang digunakan sangat banyak, serta es terbentuk di alatnya.
Modifikasi diperlukan dengan mengubah nitrogen dapat mengalir dalam mode berdenyut dan mengubah konfigurasi nosel dengan 10 lubang agar daging tidak disemprot langsung oleh nitrogen. Selanjutnya, dilakukan kombinasi dengan gelombang radio.
Berdasarkan gambar di atas, proses pembekuan diawali dengan memasukkan daging di dalam ruang pendingin yang berada di antara dua pelat aplikator gelombang radio. Nitrogen cair akan disemburkan lewat nosel ke ruang pendingin agar suhu daging menurun drastis.
Jika pembekuan kriogenik kontinu, nitrogen disemburkan terus-menerus ke permukaan daging. Namun, jika pembekuan kriogenik kontimu, nitrogen disemburkan dengan mode ‘nyala-berhenti’ agar pendinginannya lebih bertahap dan merata.
Pengaruh Kristal Es terhadap Kualitas Daging
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, bentuk dan ukuran kristal es yang dihasilkan pada daging sangat menentukan kualitas dari daging beku. Proses pembentukan kristal es dimulai dari tahap nukleasi, yaitu munculnya inti kristal es yang kecil-kecil di dalam jaringan daging (Cheng et al. 2024). Semakin cepat suhu turun, maka semakin banyak inti kristal es yang terbentuk dan hasilnya berupa kristal es yang kecil dan merata
Sebaliknya, jika pembekuan lambat, kristal es akan menjadi lebih besar karena kristal es tumbuh lebih lama. Kristal yang besar ini biasanya dihasilkan di luar sel dan dapat menusuk serat otot sehingga jaringan daging akan menjadi rusak.
Akibatnya, ketika daging dicairkan, daging akan mengeluarkan banyak air dan teksturnya menjadi kurang empuk. Ditambah lagi, selama penyimpanan di freezer dapat terjadi rekristalisasi, yaitu kristal kecil yang bergabung menjadi lebih besar sehingga kerusakan akan menjadi lebih parah (Cheng et al. 2024).
Berdasarkan seluruh perlakuan percobaan menurut Manzocco et al. (2022), pembekuan kriogenik berdenyut dengan bantuan gelombang radio terbukti paling unggul dari seluruh perlakuan. Metode tersebut mampu menghasilkan kristal es kecil dan merata sehingga kerusakan jaringan dapat diminimalisir.
Cairan yang keluar saat proses thawing atau pencairan juga kurang dari 1% yang berarti air yang keluar dari daging sangat sedikit. Hasilnya, tekstur daging setelah proses thawing mirip seperti daging segar
Kesimpulannya, kombinasi antara pembekuan kriogenik dengan gelombang radio ini dapat meningkatkan kualitas daging beku karena dapat mengendalikan laju pembentukan kristal es. Teknologi ini memiliki potensi besar untuk menjadi metode pembekuan mutakhir yang lebih efektif dalam menjaga struktur jaringan, tekstur, dan kandungan air daging selama disimpan di freezer.
Penulis: Kamila Eliza
Mahasiswa Ilmu Pangan, IPB University
Editor: Salwa Alifah Yusrina
Bahasa: Rahmat Al Kafi
Referensi
Cheng W, Gao Q, Sun Y, Li X, Chen X, Chong Z, dan Sheng W. 2024. Research progress of freezing processes and devices for fresh meat products. International Journal of Refrigeration. 161(1): 71−82. doi:10.1016/j.ijrefrig.2024.02.022.
Hu R, Zhang M, Qiao J, Mujumdar AS, dan Lei C. 2025. A novel strategy for quick-freezing/thawing of typical raw meat based on magnetic field and high voltage electrostatic field. Meat Science. 233(1): 1−13: doi: 10.1016/j.meatsci.2025.110007.
Manzocco L, Alongi M, Cortella G, dan Anese M. 2022. Optimizing radio frequency assisted cryogenic freezing to improve meat microstructure and quality. Journal of Food Engineering. 335(1): 1−9. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2022.111184.
Mwakosya AW, Alvarez G, dan Ndoye FT. 2025. Effects of partial freezing and superchilling storage on the quality of beef: a kinetic modelling approach. Foods. 14(15): 1−25. doi: 10.3390/foods14152687.
⚡ Baca Lebih Cepat Artikel MMI di Ponsel Anda!
Ikuti Channel WhatsApp
Media Mahasiswa Indonesia (MMI):
KLIK DI SINI
