16 Berdasarkan tingkat suhu yang diterapkan, pembekuan dapat
dibedakan atas tiga tingkat yaitu suhu pembekuan tinggi dengan kisaran suhu dari 0 sampai -10°C, suhu pembekuan sedang dengan kisaran suhu dari -10
sampai -20°C, dan suhu pembekuan rendah yaitu pembekuan dengan suhu lebih rendah dari -20°C.
Pertimbangan penggunaan suhu pembekuan tidak dapat dilakukan hanya dengan melihat kualitas mikrobiologis bahan makanan, tetapi lebih dari
itu yaitu kualitas keseluruhan yang mencakup antara lain tekstur, citarasa, warna, bau, dan kandungan nutrien.
2. Jenis Pembekuan
Terdapat dua metode dasar dalam pembekuan produk pangan, yaitu pembekuan cepat dan pembekuan lambat. Pembekuan cepat adalah proses
pembekuan yang dimana suhu produk pangan diturunkan di bawah titik beku dalam waktu 30 menit, sedangkan pembekuan lambat adalah proses
penurunan suhu sampai di bawah titik beku dalam waktu yang relatif lama biasanya 3 sampai 72 jam Jay et al., 2005.
Pembekuan cepat lebih baik daripada pembekuan lambat terutama terhadap kualitas produk yang dihasilkan karena kristal es yang terbentuk
kecil dan terletak di dalam dan di luar sel, sedangkan pada pembekuan lambat kristal es yang terbentuk besar dan terletak di luar sel. Kristal es yang besar
dan terletak di luar sel dapat merusakkan dinding sel dan struktur lainnya sehingga dapat merubah tekstur dan citarasa. Perbandingan dua metode
pembekuan tersebut ditunjukkan pada Tabel 8.
3. Pengaruh Pembekuan Terhadap Aktivitas Mikroorganisme
Pembekuan merupakan metode yang efektif untuk menghambat pertumbuhan mikroba. Selama pembekuan, mikroorganisme terkonsentrasi di
dalam bagian cairan yang tak terbekukan. Seiring dengan penurunan suhu, air yang membeku akan semakin banyak sehingga terjadi peningkatan
konsentrasi padatan terlarut di dalam cairan tak terbekukan tersebut. Akibatnya, air di dalam sel mikroba akan berdifusi keluar Lund, 2000.
17 Menurut Lowry dan Gill 1985, faktor-faktor yang diduga
menyebabkan kerusakan mikroorganisme selama pembekuan antara lain: 1 suhu yang sangat rendah; 2 pembentukan es ekstraseluler dan intraseluler;
3 konsentrasi padatan terlarut ekstraseluler dan intraseluler. Selanjutnya pengaruh faktor-faktor ini ditentukan oleh laju pembekuan dan pelelehan.
Tabel 8. Perbandingan antara Pembekuan Cepat dan Pembekuan Lambat
No Pembekuan cepat
Pembekuan lambat
1. Kristal es yang terbentuk kecil
Kristal es yang terbentuk besar 2. Menghalangi
atau menekan
metabolisme Merusak hubungan metabolisme
3. Sel terpapar pada pengaruh osmosis
dalam waktu yang singkat Sel terpapar pada pengaruh
osmosis dalam waktu yang lama 4.
Tidak ada adaptasi terhadap suhu dingin
Adaptasi terhadap suhu dingin secara berangsur-angsur
5. Sel mengalami
thermal shock Tidak
ada pengaruh
thermal shock
Sumber: Jay et al. 2005 Laju pembekuan yang sangat lambat dapat meningkatkan konsentrasi
padatan terlarut intraseluler. Peningkatan konsentrasi padatan terlarut menyebabkan air intraseluler berdifusi dari sel. Apabila air tidak dapat
berdifusi keluar sel, maka air tersebut akan mengalami supercooling dan akhirnya membeku. Selain itu, perubahan sebagian besar air dalam produk
pangan menjadi es menyebabkan persediaan air menjadi sangat terbatas sehingga terjadi penurunan a
w
dan akhirnya mikroorganisme akan kesulitan untuk menyerap makanan Lund, 2000.
Berdasarkan responnya terhadap pembekuan, mikroba dapat dibedakan atas empat macam, yaitu: 1 mikroba yang tetap hidup pada
semua kondisi pembekuan dan pelelehan, 2 mikroba yang resisten terhadap pengaruh pembekuan awal tetapi peka terhadap penyimpanan beku, 3
mikroba yang peka terhadap pengaruh pembekuan awal dan penyimpanan beku yang dilakukan pada kondisi yang sama, dan 4 mikroba yang peka
terhadap pembekuan awal dan penyimpanan beku pada semua kondisi.
18 Bakteri Gram negatif seperti E.coli, Salmonella dan Vibrio bersifat lebih peka
terhadap pembekuan awal dan penyimpanan beku. Lund 2000 menyatakan bahwa ketahanan mikroorganisme selama
pembekuan dipengaruhi oleh jenis mikroorganisme dan komposisi medium pembekuan. Selain itu dipengaruhi pula oleh status nutrisi, fase pertumbuhan
mikroba sebelum dibekukan, kecepatan pembekuan, suhu pembekuan, lama pembekuan, kecepatan thawing, metode yang digunakan untuk menentukan
jumlah sel yang hidup, dan media yang digunakan. Kecepatan pembekuan sangat berpengaruh terhadap sel yang
dibekukan. Apabila pembekuan cukup lambat, sel akan kehilangan air dengan cepat dan banyak karena peristiwa ekso osmosis. Jika keadaan ini
berlangsung terus, maka isi sel akan menjadi pekat dan akhirnya kering. Pada pembekuan cepat, kristal es yang terbentuk relatif seragam dan berukuran
kecil dan terjadi baik di luar sel maupun di dalam sel sehingga memperkecil kemungkinan terjadinya ekso-osmosis.
Mekanisme dekstrusi sel mikroba oleh proses pembekuan cepat disebabkan oleh beberapa hal, yaitu terbentuknya kristal es dari air bebas,
meningkatnya viskositas di dalam sel, berkurangnya oksigen dan karbondioksida, perubahan pH, perubahan konsentrasi elektrolit sel,
denaturasi protein sel, rangsangan akibat kejutan dingin, dan kerusakan metabolisme Jay et al., 2005.
G. PENDINGINAN
