Pembekuan Cryogenic Freezing dalam Menjaga Kualitas Pangan

sumedang
Ilustrasi “Pembekuan Cryogenic Freezing dalam Menjaga Kualitas Pangan“. (Foto: Artificial intelegent image generator)

PADA saat ini tren makanan beku sangat tinggi karena kemudahannya untuk dikonsumsi. Makanan beku mencakup beragam jenis hidangan, mulai dari olahan daging, ayam, ikan, sayuran, hingga kudapan manis. Selain itu, produk beku juga hadir dalam berbagai bentuk, dari makanan siap santap hingga bahan mentah yang praktis untuk diolah sesuai keinginan. Pembekuan merupakan salah satu proses pengolahan pangan yang bertujuan untuk menghambat kerusakan makanan dengan meminimalkan perubahan pada cita rasa, tekstur, dan kandungan gizinya.

Proses pembekuan dilakukan dengan menurunkan suhu produk hingga berada di bawah titik beku, menggunakan sistem pendingin mekanis atau bahan pendingin ekstrem seperti cairan nitrogen. Proses pembekuan didasarkan pada prinsip perpindahan panas yang menyebabkan perubahan fase bahan dari bentuk cair menjadi padat. Tahapan dalam pembekuan terdiri atas tiga zona, yaitu zona belum beku, zona setengah beku atau mashy (kristal es mulai terbentuk di dalam cairan), dan zona yang sudah sepenuhnya membeku (Fellows 2017).

Pembekuan dengan nitrogen merupakan metode pembekuan pangan tercepat karena menggunakan suhu yang sangat rendah selama prosesnya. Metode ini paling optimal digunakan untuk produk-produk berukuran tipis yang memiliki rasio luas permukaan terhadap massa yang tinggi, sehingga hambatan perpindahan panas secara konduksi dari bagian dalam produk dapat diminimalkan (Smithers et al. 2024). .

Cryogenic freezing bekerja dengan sangat cepat dalam menghilangkan panas dari permukaan makanan karena adanya kontak langsung dengan bahan pendingin. Proses ini menyebabkan makanan membeku secara instan. Bahan pendingin seperti nitrogen cair dan karbon dioksida cair umum digunakan dalam sistem pendingin kriogenik. Teknologi ini sering diterapkan pada berbagai jenis pangan yang mudah rusak, seperti pasta, daging, seafood, buah-buahan, dan sayuran. Beberapa penelitian menyebutkan bahwa Cryogenic freezing pada ikan menunjukan dapat meminimalkan kerusakaan yang lebih baik dibandingkan dengan pembekuan secara mekanis. Kehilangan masa (drip loss) pada ikan dapat dikurangi serta tekstur dari daging ikan dapat lebih terjaga (Jha et al. 2024). Pembekukan Cryogenic freezing pada sayuran khususnya untuk komoditas mentimun dan paprika kurang cocok digunakan dengan pembekuan tersebut karena berdampak pada kualitas tekstur yang lebih rusak dibandingkan dengan pembekuan mekanis. Komoditas wortel memiliki kualitas tekstur yang lebih baik dengan menggunakan pembekuan Cryogenic freezing. Kerusakan pada mentimun dan paprika disebabkan karena terjadi retakan dan kerusakan membran sel dikarenakan memiliki kadar air yang tinggi dengan struktur yang lemah yang bersifat irreversible (Schudel et al. 2021). Penelitian Cryogenic freezing pada buah oleh Jha et al. (2024) pada komoditas apel dan melon menunjukan tekstur buah dapat terjaga dan kadar vitamin dapat lebih terjaga dibandingan dengan pembekuan mekanis. Kelemahan Cryogenic freezing yaitu memiliki biaya yang lumayan tinggi untuk proses penggunaannya.

Dampak penggunaan nitrogen cair terhadap produk pangan dapat bervariasi bergantung pada karakteristik masing-masing bahan pangan serta metode perlakuan yang diterapkan. Setiap jenis produk pangan, baik itu daging, ikan, sayuran, maupun buah-buahan memiliki respons yang berbeda terhadap proses pembekuan dengan nitrogen cair yang lebih dapat menjaga untuk produk daging. Seafood,  beberapa sayuran serta buah-buahan.

Indonesia, sebagai negara kepulauan yang terdiri dari ribuan pulau, memiliki keanekaragaman hayati yang sangat tinggi, termasuk dalam hal jenis bahan pangan yang dihasilkan. Beragam hasil pertanian, perikanan, dan peternakan tersebar di seluruh wilayah Indonesia. Sebagian besar dari bahan pangan tersebut bersifat mudah rusak atau mudah mengalami penurunan mutu jika tidak ditangani dan diawetkan dengan tepat. Kondisi geografis yang tersebar serta keterbatasan infrastruktur rantai dingin di beberapa daerah menjadikan tantangan tersendiri dalam menjaga kualitas dan ketahanan bahan pangan tersebut dari tempat produksi hingga ke tangan konsumen oleh sebab itu penulis berharap Cryogenic freezing bisa menjadi Solusi untuk menjaga kualitas produk lokal agar tidak kalah dengan produk impor. ***

Daftar Pustaka

Fellows PJ. 2017. Food Processing Technology Principles and Practice Fourth Edition. Amsterdam : Woodhead.

Jha PK, Chapleau N, Meyers PE, 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. 4:1-15. https://doi.org/10.1016/j.afres.2023.100374.

Jha PK, Chapleau N, Meyers PE, Pathier D, Le-bail A. 2024. Cryogenic vs. Mechanical freezing impact on the quality of the sea bass (Dicentrarchus labrax) during long term storage. 160: 411-422. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2024.01.019.

Schudel S, Prawiranto K, Defraeye T. 2021. Comparison of freezing and convective dehydrofreezing of vegetables for reducing cell damage. Journal of Food Engineering. 293:1-12. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2020.110376.

Smithers GW, Moy GG, Varelis P. 2024. Encyclopedia Of Food Safety Second Edition. Amsterdam : Academic Press.

Aliefyo Febriyanto, Magister Ilmu Pangan, IPB University.