TEKNIK PERTANIAN: PENENTUAN TITIK BEKU DAN FRAKSI TIDAK BEKU

Termodinamika dapat digunakan untuk menggambarkan perubahan fisik dalam air dalam suatu produk makanan selama proses pembekuan.

PENURUNAN TITIK BEKU

Hubungan antara komposisi produk dan suhu telah diinterpretasikan oleh Heldman (1974) dan Schwartzberg (1976) dalam persamaan sebagai berikut:

dengan (X_A) adalah fraksi mol air dalam produk, (T_A) adalah suhu kesetimbangan pembekuan, (λ) adalah panas laten molar peleburan, dan (R_g) adalah tetapan gas.

Fraksi mol air dalam produk dapat didefinisikan sebagai berikut:

dengan (m_A) adalah berat air dalam bahan; (M_A) adalah berat molekul air dalam bahan; (m_SI) adalah berat komponen produk; dan (M_SI) adalah berat molekul komponen produk.

Contoh Soal :

Komposisi orange juice adalah air 88,3 %; protein 0,7 %; karbohidrat 10,4 %; lemak 0,2 %; dan abu 0,4 %. Panas laten pelelehan es adalah 333,5 J/g dan konstanta gas universal 8,3144 J/mol K. Estimasikan penurunan suhu pembekuan kesetimbangan dari produk tersebut !

Jawab :

1. Komposisi dan berat molekul komponen produk (USDA, 2004) :

2. Dengan menggunakan persamaan (2), maka didapatkan :

3. Dengan persamaan (1), maka didapatkan :

FRAKSI AIR TIDAK BEKU

Salah satu karakteristik unik dari pembekuan makanan adalah hubungan antara fraksi air tidak membeku dan suhu. Hubungan tersebut merupakan dasar untuk merancang sistem pembekuan dan fasilitas penyimpanan beku pada produk pangan.

Fraksi air yang tidak membeku dalam produk pangan akan menurun secara bertahap karena suhu turun di bawah suhu pembekuan awal. Hubungan tersebut dapat dideskripsikan dengan persamaan (1) dan (2)

Contoh Soal :

Hitunglah persentase air yang tidak membeku pada strawberi beku pada suhu – 10 °C! Panas laten pelelehan es adalah 333,5 J/g dan konstanta gas universal 8,3144 J/mol K. Komposisi strawberi sebagai berikut :