IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3. Pengeringan Beku ( Freeze drying) Cendol Rumput Laut
Pengeringan secara umum bertujuan untuk menghilangkan air atau hilangnya pelarut organik. Hilangnya air menjamin stabilitas dan pengawetan yang efektif (Voight, 1994). Dengan pengeringan beku, produk yang dikeringkan (cendol rumput laut) diharapkan memiliki karakteristik yang sama dengan produk sebelum
dikeringkan, yaitu tidak keriput (bentuk tetap), bau, warna, dan cita rasa tetap, serta proses rehidrasi lebih cepat.
Proses pengeringan pada pengeringan beku berlangsung pada saat bahan dalam kondisi beku, sehingga proses yang terjadi adalah sublimasi. Proses sublimasi terjadi pada suhu dan tekanan rendah, di bawah titik triple air. Mula-mula bahan dalam keadaan beku dimasukkan ke dalam ruang pengering yang hampa udara, panas sublimasi akan diberikan dengan menempatkan lempeng pemanas di dalam ruang pengering, dan panas akan diradiasikan dari lempeng pemanas ke permukaan.
4.3.1. Pembekuan Cendol Rumput Laut
Cendol rumput laut yang terpilih dimasukkan ke dalam ruang pembekuan (freezer) hingga cendol menjadi beku dengan suhu -290C sampai -300C. Suhu bahan semakin menurun dengan bertambahnya waktu pembekuan. Menurut Rachdiani (2001), pada tahap awal pembekuan, gradien penurunan suhu bahan sangat besar hingga suhu bahan mendekati suhu titik beku (00C). Tahap perubahan fase cair menjadi padat terjadi pada suhu sekitar 00C hingga -50C, pada tahap ini gradien penurunan suhu berkurang. Setelah mengalami perubahan fase, gradien penurunan suhu kembali menjadi besar hingga mendekati suhu lempeng pembeku. Proses pembekuan dihentikan apabila suhu bahan sudah hampir seragam, yaitu sekitar -290C sampai -300C.
Dalam percobaan ini, waktu yang dibutuhkan untuk pembekuan cendol rumput laut berkisar antara 210-240 menit. Semakin tinggi konsentrasi dan kadar air bahan waktu pembekuan cenderung semakin lama karena dibutuhkan energi yang lebih besar dalam pelepasan panas dari bahan. Kandungan air cendol yang tinggi memerlukan pelepasan jumlah panas yang besar pula untuk merubah fase air menjadi es, berupa panas laten pembekuan dan panas untuk menurunkan suhu air atau es yang terbentuk. Jika pelat pendingin dalam suhu konstan maka waktu pembekuannya akan semakin lama. Yudistira (1999) menyatakan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk pembekuan pasta jahe hingga suhu akhir bahan bagian atas mencapai -290C berkisar antara 224-276 menit. Perbedaan waktu pembekuan yang dibutuhkan untuk masing-masing produk disebabkan oleh perbedaan konsentrasi dan kandungan bahan yang dibekukan, sehingga panas laten dan panas yang dibutuhkan untuk menurunkan suhu air juga berbeda.
Formula B Formula C Kontrol
Waktu pembekuan cendol rumput laut dalam penelitian ini dikategorikan sebagai pembekuan lambat karena waktu yang dibutuhkan untuk membekukan bahan secara keseluruhan lebih dari 30 menit. Menurut Desrosier (1988), jika waktu yang dibutuhkan untuk membekukan suatu bahan adalah 30 menit atau kurang, maka proses pembekuan tersebut termasuk dalam pembekuan cepat, sebaliknya jika lebih dari 30 menit dapat dikatakan sebagai pembekuan lambat.
Pada proses pembekuan lambat, akan terbentuk kristal-kristal es yang cukup besar dalam cendol yang dibekukan. Kristal-kristal es yang besar dapat merusak jaringan cendol sehingga berpengaruh terhadap cendol pada saat di freeze drying. Menurut Desrosier (1988), sel-sel daging unggas, ikan, kerang, buah-buahan, dan sayuran semuanya mengandung protoplasma yang menyerupai selai. Jika produk dibekukan dengan lambat atau dalam suhu yang berfluktuasi selama pembekuan, maka akan memberi kesempatan pertumbuhan kristal es. Oleh karenanya sel-sel menjadi rusak dan jaringan yang dicairkan tidak dapat kembali seperti keadaan menyerupai selai yang asli. Sebagian cairan yang dihasilkan dari pencairan tidak dapat diserap kembali dan terlihat seperti air bebas. Dalam penelitian ini, pencairan diasumsikan sama dengan proses pengambilan cairan pada saat dilakukan pengeringan beku (freeze drying) melalui proses sublimasi. Dalam proses sublimasi inilah diduga terjadinya perubahan irreversible di dalam struktur koloidal cendol rumput laut, terutama faktor kekenyalan (tekstur), warna, cita rasa, dan kehilangan zat gizi. Cendol rumput laut yang telah dibekukan dapat dilihat pada Gambar 17.
4.3.2. Pengeringan Cendol Rumput Laut
Pengeringan beku diperlukan tekanan mutlak yang rendah di dalam ruang pengering sehingga untuk menjaga agar tekanan dalam ruang pengering tetap rendah maka uap air yang menyublim diperangkap dengan “Cold trap” yang berupa lempeng pembeku freezer. Pada penelitian ini suhu cold trap diturunkan hingga suhu -500C, dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu tersebut adalah antara 10-15 menit. Setelah suhu cold trap mencapai suhu -500C, maka pompa vakum dinyalakan sehingga secara perlahan tekanan dalam ruang pengering menurun hingga 5 mikron Hg dalam waktu 15 menit.
Proses pengeringan pada pengeringan beku berlangsung pada saat bahan dalam keadaan beku, sehingga proses yang terjadi adalah sublimasi. Sublimasi terjadi pada suhu dan tekanan yang rendah, yaitu di bawah titik triple air. Mula-mula bahan dalam keadaan beku dimasukkan ke dalam ruang pengering yang hampa udara (vacuum chamber). Dengan berlanjutnya proses pengeringan, bahan bagian dalam yang masih beku tertutup oleh bagian kering yang berpori. Melalui bagian bahan yang berpori tersebut, panas akan dikonduksikan untuk melanjutkan proses sublimasi. Uap hasil sublimasi akan keluar melalui bagian kering yang berpori tersebut. Dengan demikian, proses pengeringan beku mencakup keseimbangan antara perpindahan panas dari luar ke dalam bahan dan perpindahan massa dalam ke luar bahan yang secara bersamaan melewati lapisan yang kering tersebut. Lapisan kering bertindak sebagai isolator (penghambat pergerakan) panas dan massa (uap air), dan semakin lama lapisan kering tersebut akan semakin tebal.
Penelitian yang dilakukan oleh Rachdiani (2001) dalam pengeringan beku buah durian yang menyatakan bahwa laju pengeringan akan semakin menurun dengan lamanya waktu pengeringan. Laju pengeringan dapat diukur dari pergerakan fraksi airnya. Fraksi air menurun dengan tajam pada saat awal pengeringan, dan melandai pada akhir pengeringan hingga mencapai kondisi keseimbangan (Gambar 18).
Pergerakan fraksi air dalam pengeringan beku mempunyai gradien bergerak menurun dengan tajam dan menjelang akhir proses pengeringan, gradien pergerakan fraksi air mulai melandai. Hal ini menunjukkan semakin sedikitnya kandungan air
0.00 0.50 1.00 0 2 4 6 8 10 waktu (detik) x 10.000 fr ak s i ai r
dalam bahan yang harus diuapkan dan pada proses akhir pengeringan, tidak terjadi lagi penurunan massa bahan (massa bahan telah mencapai keseimbangan).
Gambar 18. Grafik Pergerakan Fraksi Air Pengeringan Beku Buah Durian pada Tekanan 133,3 Pa (Rachdiani, 2001).
Cendol rumput laut yang telah dikeringkan selanjutnya dikemas dalam kemasan yang kedap air sehingga uap air dari lingkungan tidak terserap kembali sehingga akan mempengaruhi keseimbangan kadar airnya. Cendol rumput laut yang telah dikeringkan dapat dilihat pada Gambar 19.