PENGEMBANGAN TEKNOLOGI PENDINGINAN METODE PELAT TEKAN (COMPRESSION PLATE METHOD) PADA PROSES PRECOOLING DAGING DAN IKAN
SURYA ABDUL MUTTALIB, Dr. Ir. Nursigit Bintoro, M.Sc
2025 | Disertasi | S3 Mekanisasi/Teknik Pertanian
Produk daging dan ikan mudah
mengalami kerusakan, sehingga teknik pengolahan yang inovatif harus diterapkan
untuk menjaga kualitas dan pasokan untuk konsumsi manusia. Sampai saat ini
metode pengawetan daging dan ikan yang efektif yakni penyimpanan dengan suhu
rendah. Sebelum proses pendinginan
dilakukan diperlukan proses precooling yang merupakan bagian operasional penting sebelum daging
masuk ke dalam rantai dingin. Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan dan
menguji teknologi pendinginan metode pelat tekan dalam rekayasa proses precooling
produk daging dan ikan dalam upaya menghasilkan teknologi yang murah, efektif
dan efisien. Metode dalam penelitian ini yakni mengembangkan teknologi pendinginan metode
pelat tekan yakni teknologi compression force dan thermoelectict
peltier kemudian menguji teknologi yang dikembangkan
serta mengembangkan model proses menggunakan computational fluid dynamic,
kinetika, jaringan syaraf tiruan dan analisis dimensi. Hasil penelitian
menunjukkan gaya tekan yang diterapkan pada peralatan compression force dapat
mempercepat proses precooling produk daging sapi, ayam, dan ikan. Penerapan
gaya tekan dapat meningkatkan intensitas kontak antara media pendingin dan
produk yang didinginkan. Pengembangan sistem
kendali gaya tekan pada peralatan compression force mampu mengendalikan gaya
tekan selama proses pemberian gaya tekan pada peralatan tipe pelat tekan yang
dikembangkan. Hasil analisis Principal
Component Analysis menunjukkan PCA mampu mereduksi parameter dan
mengelompokkan faktor-faktor perlakuan yang diterapkan pada penelitian. Pada
pengujian efek gaya tekan hasil
penelitian menunjukkan efek gaya tekan, media pendingin, dan jenis bahan
memberikan pengaruh yang signifikan pada karakteristik fisik, kimia, dan TVB
(P<0>Scanning
Electron Microscope menunjukkan
bahwa proses precooling menggunakan es kering mengakibatkan
kerusakan jaringan. Proses pembekuan menggunakan compression force
dengan menambahkan gaya tekan pada media pendingin dry ice menyebabkan
laju pindah panas dari media ke sampel lebih cepat, sehingga proses pembekuan
menggunakan teknologi compression force mampu mengurangi waktu produksi.
Pengembangan model menggunakan
Computational Fluid Dinamic (CFD) menunjukkan bahwa CFD mampu memprediksi suhu
akhir dari ketiga jenis daging (sapi, ayam, dan ikan) selama precooling
pada peralatan pendingin compression force yang telah dikembangkan. Pemodelan sistem menggunakan Jaringan syaraf
Tiruan terbukti mampu digunakan untuk memodelkan perubahan suhu siklus freez-thawing
air (CFTA) rata-rata R2 mendekati 1, RMSE<0> 97%. Pemberian gaya tekan mampu meningkatkan nilai koefesien
perpindahan panas konveksi proses precooling sepuluh kali lebih besar
dibandingkan dengan tanpa tekan. Pada pemodelan waktu pendinginan menggunakan
analisis dimensi didapatkan bahwa analisis dimensi mampu menghasilkan model waktu
pendinginan proses precooling metode pelat tekan sampel daging sapi,
ayam, dan ikan yang valid dan akurat dengan nilai R2>0,96. Pengembangan
teknologi berupa peralatan Thermoelectrict Peltier yang
dikaji dalam penelitian ini menunjukkan bahwa peralatan yang dikembangkan
berfungsi secara baik dan mampu menurunkan suhu pada produk yang didinginkan.
Meat and fish products are perishable, so innovative processing
techniques must be applied to maintain quality and supply for human
consumption. To date, an effective method of preserving meat and fish is
low-temperature storage. Precooling is an important operational part before the
meat enters the cold chain. The aim of this study is to develop and test the
cooling technology of the compression plate method in the engineering of the
precooling process of meat and fish products to produce cheap, effective and
efficient technology. The method in this study is to develop the cooling
technology of the compression plate method, namely compression force technology
and thermoelectric peltier, then test the developed technology and develop a
process model using computational fluid dynamics, kinetics, artificial neural
networks and dimensional analysis. The results of the study indicate that the compression
force applied to the compression force equipment can accelerate the precooling
process of beef, chicken and fish products. The application of compressive
force can increase the intensity of contact between the cooling medium and the
cooled product. The development of a compressive force control system on
compression force equipment is able to control the compressive force during the
process of applying compressive force on the developed pressure plate type
equipment. Principal Component Analysis results show PCA can reduce variable
and is able to group the treatment factors applied in the study. In testing the
effect of compressive force, the results showed that the effects of compressive
force, cooling media, and type of material gave a significant effect. The
effect of compressive force, the results showed that the effects of compressive
force, cooling media, and material type had a significant effect on physical,
chemical, and TVB characteristics (P<0>2 close to 1, RMSE<0> 97%. The application
of compression force can increase the value of the convection heat transfer
coefficient of the precooling process ten times greater than without compression.
In the modeling of cooling time using dimensional analysis, it was found that
dimensional analysis was able to produce a valid and accurate cooling time
model of the precooling process of the pressure plate method of beef, chicken,
and fish samples with R2 value> 0.96. The development of
technology in the form of Thermoelectric Peltier equipment studied in this study
showed that the equipment developed functioned well and was able to reduce the
temperature of the cooled product.
Kata Kunci : Compression plate, precooling, kualitas produk, daging, ikan