Sistem Blast Freezer: Teknologi Pembekuan Cepat untuk Industri Pengolahan Daging dan Produk Lainnya

Pendahuluan

Sistem blast freezer adalah teknologi yang dirancang untuk membekukan produk secara cepat dan efisien. Dalam industri makanan, pembekuan cepat sangat penting untuk mempertahankan kualitas dan memperpanjang umur simpan produk. Hal ini terutama berlaku untuk produk-produk seperti daging sapi, babi, ikan, bebek, dan bahan makanan lainnya yang rentan terhadap pembusukan jika tidak disimpan pada suhu yang tepat. Dalam artikel ini, kita akan membahas secara mendalam tentang teknologi dan komponen yang terlibat dalam sistem blast freezer, khususnya dengan kapasitas 5 ton, yang sering digunakan dalam industri pengolahan makanan.

ABF (Air Blast Freezer): Pembuatan & Cara Kerja

ABF (Air Blast Freezer) adalah alat pembekuan cepat yang sering digunakan dalam industri pangan, khususnya untuk produk seperti daging, unggas, ikan, dan lainnya. Teknologi ini memanfaatkan hembusan udara dingin dengan suhu mencapai -40°C, yang dihasilkan oleh sistem refrigerasi dalam ruangan berpanel polyurethane. ABF sangat penting untuk menjaga kualitas produk dan memperpanjang umur simpan dengan membekukan produk secara cepat, sehingga terbentuk kristal es kecil yang tidak merusak tekstur.

Fungsi dan Guna ABF Air Blast Freezer

Secara umum, ABF berfungsi untuk membekukan produk pangan dalam waktu singkat, yang sangat penting untuk industri yang membutuhkan pengolahan cepat dan efisien. Pembekuan cepat ini bertujuan untuk:

• Menghambat pertumbuhan mikroorganisme.
• Memperlambat aktivitas enzim dan reaksi kimia dalam produk pangan.
• Meminimalkan kerusakan fisik pada struktur produk karena pembentukan kristal es yang kecil.

Kecepatan pembekuan produk sangat bergantung pada beberapa faktor seperti:

1. Suhu Awal Produk: Semakin rendah suhu produk sebelum masuk ke ABF, semakin cepat proses pembekuan.
2. Spesifikasi Mesin dan Kapasitas Beban: Kinerja mesin yang optimal dapat mempercepat pembekuan.
3. Penataan Produk: Sistem batch yang baik memastikan aliran udara dingin merata dan tidak terhalang, mempercepat pembekuan.

Konstruksi Standar Ruang ABF

Konstruksi ruang ABF berbeda dari cold storage freezer biasa. Salah satu perbedaan utamanya adalah ketebalan panel polyurethane. Pada cold storage freezer, panel biasanya memiliki ketebalan 10 cm, sementara ABF membutuhkan panel yang lebih tebal, sekitar 15 cm, untuk memastikan isolasi yang lebih baik. Berikut adalah spesifikasi konstruksi standar ruang ABF:

1. Panel Insulasi: Menggunakan panel polyurethane setebal 150 mm, dilapisi dengan plat colorbond 0,5 mm pada dua sisi.
2. Dimensi Ruang: Panjang, lebar, dan tinggi ruang disesuaikan dengan kapasitas mesin dan beban pendinginan.
3. Konstruksi Lantai: Bisa berupa panel dengan lapisan plat bordes aluminium atau cor beton dengan panel polyurethane slab.
4. Pintu Panel: Pintu dengan ketebalan 15 cm, baik model swing (lebih murah) atau sliding (lebih mahal), dilengkapi aksesoris seperti frame, pemanas pintu, dan tirai pintu.
5. Aksesoris Tambahan: Ventilator, lampu, paku rivet, dan polyurethane cair digunakan dalam pemasangan.

Perbedaan Mesin Pendingin ABF dengan Cold Storage Freezer

Mesin pendingin ABF dan cold storage freezer memiliki beberapa kesamaan, tetapi juga perbedaan yang signifikan, terutama pada kompresornya. ABF menggunakan kompresor Two Stage, yaitu kompresor dengan dua tahap kompresi, yang khusus dirancang untuk ABF dengan daya maksimum hingga 30 HP.

Kompresor Two Stage ABF

Kompresor yang digunakan pada ABF memiliki beberapa variasi daya, mulai dari 5 HP hingga 30 HP. Beberapa model kompresor Bitzer yang umum digunakan adalah:

• 5 HP Bitzer Two Stage Model S4T-5,2
• 10 HP Bitzer Two Stage Model S4G-12,2 (Y)
• 20 HP Bitzer Two Stage Model S6h-20,2 (Y)
• 30 HP Bitzer Two Stage Model S6F-30,2 (Y)

Evaporator ABF

Evaporator yang digunakan pada ABF biasanya memiliki jarak antar sirip (fin) sekitar 10 mm dengan kecepatan putaran kipas lebih dari 1400 rpm. Evaporator ini berfungsi optimal untuk mencapai suhu yang sangat rendah dengan efisiensi tinggi.

Cara Kerja Sistem ABF (Air Blast Freezer)

Proses pembekuan dalam ABF dimulai dengan pemanasan oli kompresor menggunakan crankcase heater. Setelah itu, kompresor mulai berjalan, diikuti oleh kipas kondensor dan evaporator secara bertahap. Proses defrost dilakukan secara otomatis berdasarkan pengaturan waktu dan program yang ada di sistem kontrol. Sistem defrost ini penting untuk mencegah pembentukan es berlebih yang dapat mengganggu kinerja mesin.

Beberapa langkah utama dalam cara kerja kontrol mesin ABF adalah sebagai berikut:

1. Pemanasan Oli: Oli dipanaskan menggunakan crankcase heater sebelum kompresor mulai beroperasi.
2. Kompresor Running: Setelah oli cukup panas, kompresor mulai bekerja dan memulai siklus pendinginan.
3. Kipas Kondensor Berputar: Kipas kondensor mulai beroperasi setelah kompresor berjalan, membantu menurunkan suhu.
4. Kipas Evaporator Berputar: Kipas evaporator tidak langsung berputar bersama kompresor, melainkan ditunda beberapa menit untuk menghindari kerusakan akibat perubahan tekanan udara.
5. Siklus Defrost: Proses defrost dilakukan secara otomatis berdasarkan timer, mematikan seluruh sistem pendinginan sementara untuk mencairkan es yang mungkin terbentuk.

Kapasitas dan Waktu Pembekuan ABF Air Blast Freezer

Kapasitas dan waktu pembekuan dalam ABF bervariasi tergantung pada daya mesin dan beban yang masuk. Berikut adalah estimasi kapasitas pembekuan berdasarkan daya mesin:

• 5 HP ABF: Kapasitas 150-500 kg, waktu pembekuan 6-17 jam.
• 10 HP ABF: Kapasitas 350 kg hingga 1 ton, waktu pembekuan 6-12 jam.
• 20 HP ABF: Kapasitas 750 kg hingga 1,5 ton, waktu pembekuan 6-12 jam.
• 30 HP ABF: Kapasitas 1 ton hingga 2 ton, waktu pembekuan 6-12 jam.

Dengan pemahaman yang baik tentang kapasitas dan waktu pembekuan ini, pengguna dapat merencanakan produksi secara lebih efisien, mengoptimalkan kinerja ABF untuk kebutuhan pembekuan cepat.

1. Kapasitas dan Desain Ruangan Blast Freezer

Kapasitas 5 Ton

Sistem blast freezer dengan kapasitas 5 ton dirancang untuk mampu membekukan hingga 5 ton produk dalam satu siklus. Kapasitas ini ideal untuk operasi skala menengah hingga besar, seperti pabrik pengolahan daging, ikan, dan unggas. Kapasitas pembekuan yang besar memungkinkan perusahaan memproses volume produk yang signifikan setiap harinya, mengurangi waktu penyimpanan di tahap pra-pengiriman, dan mempercepat waktu proses produksi.

Ruang dalam sistem ini didesain agar mampu menampung produk sebanyak mungkin tanpa mengorbankan kualitas pembekuan. Desain rak atau penyimpanan produk di dalam blast freezer harus memperhatikan distribusi aliran udara agar suhu dingin merata ke seluruh bagian ruangan.

Material Isolasi

Efisiensi dari sistem blast freezer sangat bergantung pada kualitas isolasi ruangannya. Bahan insulasi berkualitas tinggi seperti panel insulasi poliuretan (PU) atau polistiren (EPS) digunakan untuk melapisi dinding, lantai, dan atap dari blast freezer. Bahan ini mampu mempertahankan suhu ekstrem serendah -40°C, yang dibutuhkan untuk proses pembekuan cepat. Isolasi yang baik tidak hanya mencegah kebocoran suhu, tetapi juga berperan penting dalam mengurangi konsumsi energi karena mengurangi frekuensi kerja sistem pendinginan.

Dengan ketebalan panel insulasi yang bervariasi sesuai dengan kebutuhan operasi, sistem blast freezer dapat dirancang untuk menyesuaikan kebutuhan spesifik dari setiap pengguna. Semakin baik kualitas dan ketebalan material insulasi, semakin sedikit energi yang dibutuhkan untuk mempertahankan suhu yang rendah di dalam ruangan.

2. Kompresor dan Kondensor dalam Sistem Blast Freezer

Kompresor Scroll atau Semi-hermetik

Kompresor adalah jantung dari sistem pendinginan dalam blast freezer. Dalam sistem dengan kapasitas 5 ton, jenis kompresor yang biasa digunakan adalah kompresor scroll atau semi-hermetik. Kedua jenis kompresor ini dipilih karena efisiensinya dalam memompa refrigeran melalui sistem pendingin.

Kompresor scroll biasanya digunakan karena efisiensi energinya yang tinggi dan tingkat kebisingannya yang rendah. Di sisi lain, kompresor semi-hermetik sering dipilih untuk aplikasi yang lebih berat karena daya tahan dan kemampuan operasionalnya pada suhu rendah ekstrem.

Kompresor yang efisien sangat penting dalam industri besar, terutama karena blast freezer bekerja dalam jangka waktu yang panjang dan membutuhkan biaya operasional yang signifikan. Penggunaan kompresor dengan teknologi inverter dapat membantu mengurangi konsumsi listrik secara keseluruhan dengan menyesuaikan kinerja kompresor sesuai dengan kebutuhan pendinginan.

Kondensor Pendingin Udara atau Air

Kondensor adalah komponen lain yang berperan penting dalam sistem pendinginan blast freezer. Tugas utama kondensor adalah membuang panas yang dihasilkan oleh kompresor saat refrigeran dikompresi. Sistem kondensasi dapat berbasis udara atau air, tergantung pada preferensi dan kebutuhan lokasi operasi.

Kondensor berbasis udara umumnya lebih sederhana dan memerlukan biaya perawatan yang lebih rendah. Namun, sistem pendingin berbasis air dapat lebih efisien dalam hal pertukaran panas, terutama dalam lingkungan yang sangat panas. Pemilihan sistem kondensor yang tepat harus disesuaikan dengan kondisi iklim setempat dan preferensi perusahaan dalam hal biaya operasional dan perawatan.

3. Evaporator dan Sirkulasi Udara dalam Sistem Blast Freezer

Evaporator Efisiensi Tinggi

Evaporator adalah komponen yang mendinginkan udara di dalam ruangan blast freezer. Dalam sistem blast freezer kapasitas 5 ton, evaporator yang digunakan harus mampu menurunkan suhu secara drastis hingga mencapai -35°C hingga -40°C dalam waktu singkat. Ukuran dan daya evaporator harus disesuaikan dengan kebutuhan pembekuan cepat. Evaporator yang baik akan memastikan proses pembekuan berjalan dengan optimal tanpa memerlukan waktu yang terlalu lama.

Efisiensi evaporator juga bergantung pada teknologi sirkulasi udara yang diterapkan. Semakin efisien evaporator dalam menyerap panas dari udara, semakin cepat proses pembekuan produk.

Sirkulasi Udara Cepat

Dalam blast freezer, kecepatan dan distribusi udara adalah faktor kunci dalam pembekuan cepat. Kipas berkecepatan tinggi digunakan untuk memastikan aliran udara dingin merata ke seluruh bagian ruangan. Hal ini penting untuk mencegah adanya "hot spots" atau area yang tidak mencapai suhu yang cukup rendah, yang dapat merusak kualitas produk yang dibekukan.

Distribusi udara yang merata juga memastikan bahwa setiap produk dibekukan dengan cepat dan seragam, menjaga kualitas produk seperti tekstur dan rasa tetap terjaga.

4. Kontrol Suhu dan Otomasi

Sistem Kontrol Otomatis

Penggunaan teknologi otomatis dalam sistem blast freezer sangat penting untuk memastikan proses pembekuan berjalan dengan lancar dan efisien. Sistem kontrol otomatis biasanya dilengkapi dengan pengendali digital yang memungkinkan operator untuk mengatur suhu dan memantau kondisi operasi secara real-time.

Pengendalian yang presisi diperlukan untuk menjaga suhu ruangan tetap stabil di sekitar -35°C hingga -40°C, tergantung pada jenis produk yang dibekukan. Dengan teknologi otomatis, operator dapat memantau seluruh sistem melalui panel kontrol atau bahkan dari jarak jauh dengan menggunakan sistem berbasis internet atau perangkat lunak khusus.

Alarm dan Keamanan

Sensor suhu dan kelembaban adalah bagian penting dari sistem keamanan dalam blast freezer. Sensor-sensor ini bertugas untuk mendeteksi penyimpangan suhu atau kelembaban yang dapat mengganggu proses pembekuan. Jika terjadi penyimpangan, sistem otomatis akan memicu alarm untuk memberi tahu operator agar segera melakukan tindakan yang diperlukan.

Keamanan ini sangat penting dalam memastikan produk tetap dalam kondisi optimal selama pembekuan, dan menghindari potensi kerusakan pada peralatan akibat kegagalan sistem pendinginan.

5. Penggunaan Refrigeran Ramah Lingkungan

Refrigeran yang digunakan dalam sistem blast freezer memiliki dampak besar pada lingkungan. Oleh karena itu, industri pengolahan makanan semakin banyak beralih menggunakan refrigeran ramah lingkungan seperti R404A, R507, atau bahkan refrigeran alami seperti CO2 atau amonia (NH3). Refrigeran ini dipilih karena lebih sedikit berkontribusi pada pemanasan global dibandingkan refrigeran konvensional.

Pemilihan refrigeran juga harus disesuaikan dengan regulasi yang berlaku di setiap negara, terutama terkait dengan dampaknya terhadap lapisan ozon dan pemanasan global.

Kesimpulan

Air Blast Freezer (ABF) adalah solusi penting untuk industri pangan yang membutuhkan proses pembekuan cepat dan efisien. Dengan konstruksi yang kuat dan mesin yang didesain khusus, ABF memastikan produk pangan seperti daging, unggas, dan ikan tetap berkualitas tinggi dengan umur simpan yang lebih lama. Teknologi ini menjadi pilihan utama dalam industri yang mengutamakan efisiensi dan kualitas produk.