Ikan diletakkan pada tray besi dan diletakkan dalam mesin ABF untuk dikenai langsung dengan udara dingin. Ikan beku yang telah mencapai suhu pusat -18°C selanjutnya dapat dikemas, lalu disimpan dalam penyimpanan dingin (cold storage) bersuhu -18 ± 0,5°C sebelum ikan beku didistribusikan.”
biem.co – Ikan merupakan bahan pangan hewani yang menjadi salah satu sumber protein. Kandungan protein ikan cukup tinggi sekitar 66,67% (Prastari 2017). Kandungan protein yang tinggi ini membuat ikan termasuk ke dalam perishable food yaitu bahan pangan yang mudah rusak.
Mulai dari tahap pemanenan hingga siap dikonsumsi sangat perlu diperhatikan setiap langkah penanganannya untuk menjaga kualitas ikan. Salah satu yang penting yaitu penggunaan rantai dingin (cold chain) dalam proses penanganan ikan dari hulu hingga hilir.
Berbagai macam upaya dapat dilakukan dalam mengawetkan atau menjaga kualitas ikan selama proses penyimpanan. Hal ini dilakukan untuk dapat memperpanjang umur simpan produk. Upaya yang dapat dilakukan, seperti pengeringan, pengasapan, pengasinan, dan pembekuan. Cara yang paling umum dan banyak dilakukan yaitu pembekuan karena proses ini dapat menjaga kualitas ikan tanpa mempengaruhi karakteristik kimia (proksimat) (Sumandiarsa et al. 2017).
Proses pembekuan menjadi salah satu metode pengawetan ikan yang bisa dilakukan. Setiap industri pembekuan ikan melakukan pembekuan dengan metode yang berbeda. Terdapat berbagai jenis pembekuan yang dapat dipilih dan banyak dilakukan dalam industri.
Berdasarkan berbagai sumber jurnal yang ada, terdapat metode pembekuan ikan yaitu dengan Air-Blast Freezing (ABF), Immersion Freezing (IF), Ultrasound-assisted immersion freezing (UIF), dan Liquid Nitrogen Freezing (LNF). Masing-masing metode tersebut akan dijelaskan sebagai berikut.
Air-Blast Freezing (ABF)
Metode pembekuan ini prinsipnya membekukan ikan menggunakan udara bersuhu rendah yang dihembuskan dan digerakkan dengan menggunakan baling-baling (kipas) yang akan mengenai ikan. Suhu udara dapat mencapai -30 ± 0,2°C dengan kecepatan angin 6 m/s (Jiang et al. 2020).
Pembekuan ini dilakukan dengan menggunakan mesin ABF. Ikan diletakkan pada tray besi dan diletakkan dalam mesin ABF untuk dikenai langsung dengan udara dingin. Ikan beku yang telah mencapai suhu pusat -18°C selanjutnya dapat dikemas, lalu disimpan dalam penyimpanan dingin (cold storage) bersuhu -18 ± 0,5°C sebelum ikan beku didistribusikan.
Immersion Freezing (IF)
Metode pembekuan Immersion freezing (IF) menggunakan bantuan larutan pendingin (coolant) untuk mempercepat penurunan suhu. Ikan yang akan dibekukan terlebih dahulu dicelupkan dalam larutan tersebut, lalu dibekukan dengan udara dingin yang digerakkan oleh kipas.
Larutan pendingin tersebut dapat berupa campuran etanol 30% dan sodium klorida 4%. Ikan diletakkan pada tengah tangki, kemudian dicelupkan dalam larutan pendingin selama beberapa waktu, kemudian dibekukan dengan udara dingin bersuhu −25 ± 0,5°C (Sun et al. 2019) atau −30 ± 0,2°C (Jiang et al. 2020). Ikan beku yang telah mencapai suhu pusat -18°C selanjutnya dapat dikemas, lalu disimpan dalam penyimpanan dingin (cold storage) bersuhu -18 ± 0,5°C sebelum ikan beku didistribusikan (Jiang et al. 2020).
Liquid Nitrogen Freezing (LNF)
Pembekuan ikan dilakukan dengan merendam ikan dalam nitrogen cair. Ikan sebanyak 2 kg dimasukkan ke dalam 2 L nitrogen cair (Jiang et al. 2020). Ikan selanjutnya dibekukan dalam LNF refrigerator hingga suhu pusat ikan mencapai -18°C. Suhu refrigerator yang digunakan dapat bervariasi, seperti -35, -55, -75, -95, -115°C (Yang et al. 2022).
Ikan yang sudah beku selanjutnya disimpan dalam ruang penyimpanan bersuhu -18°C. Metode pembekuan LNF menjadi salah satu teknologi yang memiliki keunggulan berupa pembekuan yang cepat. Pembekuan yang cepat dapat mengurangi kerusakan produk sehingga menjaga kualitas mutu dan sensoriknya. Selain itu juga, coolant dapat didaur ulang berkali-kali sehingga dapat menghemat biaya pembekuan.
Ultrasound-assisted immersion freezing (UIF)
Metode ini merupakan kombinasi dari metode IF dengan diberi perlakuan ultrasound. Sun et al. (2019) melakukan pembekuan ikan mas (Cyprinus carpio) yang dipotong sekitar 5 cm tegak lurus dengan panjang ikan. Sebelum dibekukan, potongan ikan dikemas dalam kantong zipper polietilen (PE).
Larutan pendingin (coolant) berupa etanol 95% dan fluor 5%. Bagian bawah tangki pembekuan terdapat 10 transduser ultrasound. Potongan ikan ditempatkan 10 ± 0,5 cm di atas dasar tangki, dan suhu pembekuan diatur pada −25 ± 0,5 °C. Daya keluaran peralatan diatur pada 175 W dengan frekuensi 30 kHz. Ultrasound dengan siklus 30 detik on/30 detik diterapkan selama 9 menit setelah suhu tengah daging ikan turun menjadi 0 °C. Pembekuan berlangsung hingga suhu pusat ikan -18°C. Setelah proses pembekuan, ikan beku disimpan dalam suhu -18 °C± 1°C.
Proses pengawetan ikan melalui proses pembekuan dapat dilakukan dengan berbagai metode berbeda yang telah dijelaskan di atas. Setiap metode memiliki kekurangan dan keunggulan pada proses maupun hasil pembekuannya. Metode pembekuan dapat dipilih sesuai kebutuhan.
Setiap metode pembekuan tersebut memiliki pengaruh yang berbeda pula terhadap sifat fisiko kimia pada produk ikan beku. Sifat fisiko kimia ikan beku menentukan kualitas akhir ikan beku yang diperoleh. Beberapa sifat fisikokimia yang diperhatikan dan diperhitungkan dalam menentukan kualitas ikan beku yaitu thawing loss, hardness, TVB-N, dan mikrostruktur daging ikan.
Thawing loss
Thawing loss adalah indeks kunci di suatu industri makanan beku. Thawing loss merupakan persentase penurunan bobot ikan sebelum dan setelah proses thawing. Adanya kehilangan air dan nutrisi selama proses thawing, secara efektif mempengaruhi kualitas dari ikan.
Penelitian Jiang et al. (2020) membandingkan nilai thawing loss dari ikan koan (Ctenopharyngodon idellus) yang dibekukan dengan metode ABF, IF, dan LNF. Hasil pengukuran menunjukkan thawing loss ikan koan dari setiap metode pembekuan mengalami peningkatan nilai dari 0 hari penyimpanan setelah pembekuan ke 5 bulan penyimpanan beku setelah dibekukan. Perlakuan pembekuan dengan ABF memiliki nilai thawing loss paling besar dibanding IF dan LNF. Pembekuan dengan metode ABF terjadi secara lambat sehingga terbentuk kristal es yang besar dalam daging ikan. Hal ini menyebabkan kerusakan ekstrusi dan rembesan air keluar dari jaringan daging.
Hardness
Hardness atau kekerasan ikan diukur untuk mengetahui tingkat tekstur kekerasan ikan dalam kondisi setelah di thawing. Jiang et al. (2020) melakukan pengukuran ini dengan analisis profil tekstur menggunakan instrumen TA.XT Plus Texture Analyzer (Stable Micro Systems, Surrey, UK) dengan probe alas datar (flat-bottomed).
Tingkat kekerasan ikan koan beku setelah proses thawing dalam penelitian Jiang et al. (2020) dari metode pembekuan ABF, IF, dan LNF menunjukkan adanya penurunan kekerasan ikan koan secara cepat pada penyimpanan beku 3 bulan pertama. Pembekuan dengan ABF menunjukkan nilai kekerasan ikan yang paling rendah dibanding metode IF dan LNF. Kekerasan antara metode IF dan LNF berbeda tidak signifikan. Tekstur ikan beku secara signifikan dipengaruhi oleh kristal es yang terbentuk dan terjadinya denaturasi protein.
Total Volatile Base-Nitrogen (TVB-N)
Total Volatile Base-Nitrogen (TVB-N) menjadi salah satu indikator utama dalam menentukan kesegaran daging ikan. Nilai ini mengukur jumlah senyawa volatil dasar hasil degradasi senyawa protein dan non-protein nitrogen pada daging ikan, seperti ammonia, trimetil amin, metilamin, dimethylamine, dan lainnya. Tingkat kesegaran daging ikan dilihat dari adanya peningkatan nilai TVB-N sebelum dan setelah penyimpanan. Peningkatan nilai TVB-N selama penyimpanan dikaitkan dengan kombinasi aktivitas mikrobiologis dan autolitik pada daging ikan (Muela et al. 2010).
Hasil penelitian Sun et al. (2019) menunjukkan peningkatan TVB-N pada perlakukan pembekuan AF meningkat lebih cepat dibanding pembekuan IF dan UIF. Nilai TVB-N pembekuan UIF pada penyimpanan 180 hari memiliki nilai paling rendah dibanding AF dan IF. Hal ini menunjukkan bahwa tingkat pembekuan yang cepat dapat mengurangi pembentukan TVB-N pada ikan selama proses penyimpanan beku.
Adanya peningkatan TVB-N selama penyimpanan dikaitkan dengan adanya kombinasi aktivitas mikrobiologis dan autolitik pada daging ikan (Muela et al. 2010). Nilai TVB-N memiliki batas maksimal yang masih dapat dikonsumsi yaitu 35 mg/100g. Nilai TVB-N yang tinggi sangat dihindari terjadi dan mempengaruhi rasa tidak enak pada daging. Nilai TVB-N dalam penelitian Sun et al. (2019) pada semua perlakuan pembekuan berkisar 13,43 hingga 18,27 mg/100 g yang masih berada di rentang bawah batas maksimal sehingga produk ikan beku yang dibekukan dengan metode AF, IF, dan UIF dan disimpan beku selama 180 hari masih dapat dikonsumsi.
Mikrostruktur daging ikan
Pengamatan mikrostruktur dilakukan untuk melihat perubahan struktur pada daging ikan beku setelah proses pembekuan. Terbentuknya kristal es akan mempengaruhi struktur daging ikan. Perbedaan metode pembekuan akan menghasilkan pola ukuran dan keseragaman kristal es yang berbeda. Hal ini menjadi penting dalam menentukan kualitas akhir dari makanan beku. Adanya tekanan ekspansi kristal es dapat menyebabkan kerusakan permanen struktur jaringan otot pada daging ikan. Penelitian Sun et al. (2019) juga melakukan pengamatan mikrostruktur daging ikan mas beku yang membandingkan metode pembekuan AF, IF, dan UIF.
Mikrostruktur daging menunjukkan untuk sampel AF, kristal es terlihat jelas, besar dan tidak beraturan. Kristal es yang besar dan tidak beraturan bertanggung jawab atas kerusakan jaringan otot, yang akan mempengaruhi kualitas ikan selama penyimpanan beku dalam jangka waktu tertentu.
Struktur otot pada sampel ikan dengan pembekuan UIF memiliki struktur otot yang lebih baik daripada sampel AF. Hal ini dapat dijelaskan oleh kavitasi yang dihasilkan oleh ultrasound, yang dapat digunakan sebagai nukleus untuk menginduksi pembentukan kristal es, dan runtuhnya gelembung kavitasi memecah kristal es yang sudah ada sebelumnya menjadi ukuran yang lebih kecil yang kembali bertindak sebagai inti primer.
Selain itu, aliran mikro yang dihasilkan oleh gerakan gelembung kavitasi meningkatkan perpindahan panas dan massa. Semua ini mungkin mempercepat laju pembekuan dan mendorong pembentukan kristal es yang kecil dan seragam.
Setelah pembekuan, sampel UIF memiliki kristal es yang lebih seragam daripada sampel AF dan IF, sehingga tingkat pertumbuhan kristal es selama penyimpanan dalam sampel UIF lebih sedikit daripada yang lain. Hal ini menunjukkan bahwa UIF dapat secara efektif mengurangi laju peningkatan pembentukan kristal es selama penyimpanan beku. (Red)
Sabila Diana Ahmad S, penulis adalah Mahasiswa PS Ilmu Pangan, Pascasarjana IPB.
DAFTAR PUSTAKA
Jiang Q, Yin T, Yang F, Yu D, Xu Y, Tie H, Gao P, Wang B, Xia W. 2020. Effect of freezing methods on quality changes of grass carp during frozen storage. Journal of Food Process Engineering. 43(11): 1-11.
Muela E, Sanudo C, Campo MM, Medel I, Beltran JA. 2010. Effect of freezing method and frozen storage duration on instrumental quality of lamb throughout display. Meat Science. 84(4): 662–669.
Prastari C, Yasni S, Nurilmala M. 2017. Karakteristik protein ikan gabus yang berpotensi sebagai antihiperglikemik. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia. 20(2): 413-423.
Sumandiarsa IK, Siregar AN, Priadi RO. 2017. Mutu dan perhitungan biaya pembekuan fillet ikan nila (Oreochromis niloticus) menggunakan contact plate freezer skala laboratorium. Jurnal Akuatika Indonesia. 2(1): 79-86.
Sun Q, Sun F, Xia X, Xu H, Kong B. 2019. The comparison of ultrasound-assisted immersion freezing, air freezing and immersion freezing on the muscle quality and physicochemical properties of common carp (Cyprinus carpio) during freezing storage. Ultrasonics-Sonochemistry. 51: 281-291.
Yang Z, Liu S, Sun Q, Zheng O, Wei S, Xia Q, Ji H, Deng C, Hao J, Xu J. 2022. Insight into muscle quality of golden pompano (Trachinotus ovatus) frozen with liquid nitrogen at different temperatures. Food Chemistry. 374: 131737.
