FREEZE DRYING SALAH SATU ALAT PENGERINGAN DI INDUSTRI FARMASI

FREEZE DRYING SALAH SATU ALAT PENGERINGAN DI INDUSTRI FARMASI

Industri kimia sering sekali bahan-bahan padat harus dipisahkan dari suspensi, misalnya  secara mekanis dengan penjernihan atau filtrasi. Dalam hal ini pemisahan yang sempurna sering kali tidak dapat diperoleh, artinya bahan padat selalu masih mengandung sedikit atau banyak cairan, yang seringkali hanya dapat dihilangkan dengan pengeringan. Karena pertimbangan ekonomi (penghematan energi), maka sebelum pengeringan dilakukan, sebaiknya
Video alat-alat kimia dapat di lihat di link berikut : https://www.youtube.com/watch?v=vhOpIrUjdw0

sebanyak mungkin cairan sudah dipisahkan seara mekanis. (Bernasconi, G., 1995)

Pengeringan merupakan cara untuk menghilangkan sebagian besar air dari suatu bahan dengan bantuan energi panas dari sumber alam (sinar matahari) atau buatan (alat pengering). Biasanya kandungan air tersebut dikurangi sampai batas dimana mikroba tidak dapat tumbuh lagi. Tujuan pengeringan adalah untuk mengurangi kadar air sampai batas perkembangan mikroorganisme dan kegiatan enzim yang dapat menyebabkan pembusukan terhambat atau terhenti. Dengan demikian bahan yang dikeringkan dapat mempunyai waktu simpan yang lama. Kriteria Pemilihan Alat Pengering Disamping berdasarkan pertimbangan-pertimbangan ekonomi, pemilihan alat  pengering ditentukan oleh faktor – faktor berikut (Bernasconi, G., 1995):

1.      Kondisi bahan yang dikeringkan (bahan padat, yang dapat mengalir, pasta, suspensi)

2.      Sifat – sifat bahan yang akan dikeringkan (misalnya apakah menimbulkan bahaya kebakaran, kemungkinan terbakar, ketahanan  panas, kepekaan terhadap pukulan, bahaya ledakan debu, sifat oksidasi).

3.      Jenis cairan yang terkandung dalam bahan yang dikeringkan (air, pelarut organik, dapat terbakar, beracun)

4.      Kuantitas bahan yang dikeringkan

5.      Operasi kontinu atau tidak kontinu.

FREEZE DRYING (Pengeringan Beku)

Pengeringan beku (freeze drying) ini merupakan salah satu cara dalam pengeringan bahan pangan. Pada cara pengeringan ini semua bahan pada awalnya dibekukan, kemudian diperlakukan dengan suatu proses pemanasan ringan dalam suatu lemari hampa udara. Kristal-kristal es ini yang terbentuk Selama tahap pembekuan, menyublim jika dipanaskan pada tekanan hampa yaitu berubah secara langsung dari es menjadi uap air tanpa melewati fase cair. Ini akan menghasilkan produk yang bersifat porous (mudah dilalui air) dengan perubahan yang sangat kecil terhadap ukuran dan bentuk bahan aslinya. Karena panas yang digunakan sedikit, maka kerusakan karena panas juga kecil dibandingkan dengan cara-cara pengeringan lainnya. Produk yang bersifat porous dapat direhidrasi dengan cepat didalam air dingin (Gaman dan Sherrington, 1981).

Dalam pengeringan beku, perpindahan panas ke daerah pengeringan dapat dilakukan oleh konduksi atau pemancaran atau oleh gabungan kedua cara ini. Pengawasan laju pindah panas sangat penting adalah perlu untuk menghindari pencairan es dan dengan demikian laju pindah panas harus cukup rendah untuk menjamin hal ini. Selain itu, untuk melakukan proses pengeringan dalam waktu yang masuk akal, laju pindah panas haruslah setinggi mungkin. Unutk mencapai pengeringan yang aman, perhatian yang utama ditujukan dalam perencanaan peralatan pengeringan beku dan efisien. Faktor lain yang perlu diperhatian bahwa suhu permukan tidak boleh sedemikian tinggi karena akan menyebabkan kerusakan bahan pangan pada permukaannya (Earle, 1969).

Dengan menggunakan yang tinggi, dimungkinkan terciptanya shu keadaan suhu dan tekanan sehingga sifat fisik suatu substrat bahan pangan dapat diatur pada suatu titik kritik yang memungkinkan berhasilnya proses pengeringan dengan potensi rehidrasi yang dapat diperbaiki. Sistem ini telah dilakukan selam bertahun-tahundan disebut dehidrasi beku (Desrosier, 1988).

Pengertian lainnya tetntang pengeringan beku, air dihilangkan dengan mengubahnya dari bentuk beku (es) ke bentuk gas (uap air) tanpa melalui fase cair-fase yang disebut sublimasi. Pengeringan beku dilakukan dalam hampa udara dan suhu sangat rendah. Pengeringan beku ini menghasilkan produk terbaik, terutama karena pangan tidak kehilangan banyak aroma dan rasa atau nilai gizi. Namun, proses ini mahal karena memerlukan suhu rendah maupun tinggi dan keadaan hampa udara. Penggunaan cara ini hanya dibenarkan jika panga sangat peka terhadap panas, dan produk yang diperoleh harus memenuhi standar gizi yang tinggi (WHO, 1988)

Titik Tripel Air

Pada titik teripel air, ditemukan air terdapat dalam tiga bentuk yaitu cairan, padat, dan uap. Titik potong dari ketiga garis batas fase tersebut seperti terlihat pada Gambar 36, dan titik potong ini disebut titik tripel. Pada suhu 320F dan tekanan sebesar 4,7 mm air raksa, air berada dalam kondisi yang demikian. Jika dikehendaki agar supaya molekul-molekul air berpindah dari fase padat ke fase uap tanpa melalui fase air, maka akan kelihatan dari diagram bahwa 4,7 mm adalah merupakan tekanan maksimum unutk terjadinya kondisi tersebut, dan terdapat suatu rentang suhu yang dapat memenuhinya (Desrosier, 1988).

Pada tekanan diatas 4,7 mm dapat terjadi fase cair. Dengan jalan menurunkan tekanan menjadi 5 mm maka akan terjadi pendidihan. Blair telah menemukan bahwa pada tekanan 4 mm dapat terjadi pembusaan pada beberapa substrat cair, dan pembusaan ini dapat dikendalikan. Pada tekanan 4 mm biasanya suatu bahan panagn telah berada dibawah titik tripelnya dan umumnya proses-proses dehidrasi beku dirancang pada tekanan ini atau lebih rendah (Desrosier, 1988).

Perbedaan Dehidrasi Konvensional dan Dehidrasi Beku

Dengan pengendalian suhu dan tekanan yang memadai, dapat dihasilkan bahan pangan kering yang santa baik, termasuk daging. Sifat-sifat rehirasi, retensi zat gizi, warna, cita rasa, dan tekstur dari produk yang dikeringkan dengan benar menunjukkan bahwa aplikasi proses dapat menjadi luas dimasa mendatang. Pengembangan perlatan pengeringan beku kontinu akan dapat mempercepat penyebarluasan aplikasi tenik baru ini. Unutk angkatan darta sudah dapat diproduksi dengan benar dan baik, makanan praolah kering beku yang memiliki semua kualitas makanan olahan yang diolah lagsung dari bahan yang segar (Desrosier, 1988).

Perbedaan dehidrasi beku dan konvesional adalah sebagai berikut:

Dehidrasi konvensional :

§  Berhasil baik bagi bahan pangan yang mudah dikeringkan, misalnya buah-buahan.

§  Umumnya suhu yang digunakan 1000F dan 2000F
Biasanya pada tekanan atmosfer

§  Waktu pengeringan pendek, biasanya kurang dari 12 jam

§  Partikel kering padat

§  Densitas lebih tinggi dari bahn pangan yang asli

§  Bau sering kali abnormal

§  Biasanya warna lebih gelap

§  Rehidrasi lambat, biasanya tidak sempurna

§  Cita rasa abnormal

§  Stabilitas penyimpanan baik, cenderung menjadi gelap dan tengik

§  Biaya umumnya rendah

Dehidrasi beku :

§  Berhasil baik bagi kebanyakan bahan pangan

§  Berhasil baik terhadap produk-produk hewn yang dimasak atau mentah

§  Pengolahan tidak kontinu

§  Suhu yang digunakan cukup rendah

§  untuk mencehah pencairan Tekanan yang digunakan dibawah 4 mm Hg

§  Waktu pengeringan umumnya antara 12 dan 24 jam

§  Hilangnya air melalui sublimasi dari perbatasan zona kristal-kristal es yang tetap Partikel kering porous

§  Densitas lebih rendah dari pada bahan pangan yang asli

§  Bau asli

§  Warna asli

§  Rehidrasi dapat cepat, sempurna

§  Citarasa asli

§  Stabilitas penyimpanan sangat baik

§  Biaya umumnya sangat tinggi, empat kali lebih besar dari dehidrasi konvesional

Gambar 1. Skema Alat Freeze Drying

Gambar 2. Alat Freeze Drying

Sebelum dilakukan pengeringan beku, dilakukan beberapa tahap diantaranya:

INAKTIVASI  ENZIM

§  Produk yang akan dikeringkan seperti sayuran dan buah-buahan mengandung enzim seperti katalase, peroksidase, polifenolase dan enzim lain

§  Pada saat pengupasan dan pemotongan reaksi enzimatis menjadi cepat dan terjadi perubahan warna

§  Inaktivasi enzim dapat dilakukan dengan cara:

§  Asidifikasi

§  Blansing

Jika blansing tidak sempurna:Perubahan flavor dan Browning (proses kecoklatan akibat terjadinya proses enzimatik)

SULFURING

§  Bertujuan inaktivasi enzim polifenolase yang menyebabkan reaksi pencoklatan

§  Dengan cara:

§  Penyemprotan dengan gas SO₂: tidak praktis

§  Perendaman dalam larutan Na-sulfit, Na-bisulfit, Na-metabisulfit

Perlakuan  setelah pengeringan dilakukan:

§  Bervariasi tergantung dari jenis produk

§  Penambahan anti penggumpalan

§  Pengayakan

§  Pemisahan benda-benda asing dan warna menyimpang

§  Pengemasan:

§  Produk kering sangat dipengaruhi jenis pengemas

§  Fungsi melindungi dari kelembaban, cahaya, udara, kotoran, m.o., bau asing, dll

§  Produk hasil pengeringan beku harus dikemas dalam gas inert seperti N₂, volumeheadspace 1-2%

KESIMPULAN

1. Pengeringan Beku yaitu penghilangan air dengan mengubahnya dari bentuk beku (es) ke bentuk gas (uap air) tanpa melalui fase cair-fase yang disebut sublimasi dan dilakukan dalam hampa udara pada suhu yang sangat rendah.
2. Secara keseluruhan pengeringan beku lebih baik dari pada pengeringan konvensional karena menjag kandungan gizi, cita rasa, aroma, dan stabilitas penyimpanan yang sangat baik.

Daftar Pustaka

Bernasconi, G. 1995. Teknologi Kimia. Jilid 2. Edisi pertama. Jakarta. PT. Pradaya Paramita.

Desrosier, N. W. 1988. Teknologi Pengawetan Pangan. Edisi Ketiga. Terjemahan M. Muljohardjo. UI-Press, Jakarta.

Earle, R. L. 1969. Satuan Operasi dalam Pengolahan Pangan. Penerjemah Z. Nasution. Sastra Hudaya, Bogor.

Gaman, P. M. dan K. B. Sherrington. 1981. Ilmu Pangan : Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi dan Mikrobiologi. UGM-Press, Yogyakarta.

World Health Organization (WHO). 1991. Iradiasi Pangan : Cara Mengawetkan dan Meningkatkan Keamanan Pangan. Penerbit ITB, Bandung.

Share this post