PM-13D-06 | MODUL 4.6

CRYOGENIC FREEZING: PEMBEKUAN MENGGUNAKAN NITROGEN CECAIR DAN KARBON DIOKSIDA

Pembekuan Pantas Menggunakan Bahan Penyejuk Kriogenik

Kategori: Pemprosesan Makanan
Siri: Teknologi Makanan Sejuk Beku
Modul: Modul 4 — Proses dan Sistem Pembekuan
Submodul: 4.6 — Cryogenic Freezing
KUDEN ACADEMY

PENGENALAN

Dalam industri makanan sejuk beku, terdapat keadaan apabila pengusaha memerlukan proses pembekuan yang sangat pantas, terutama bagi produk yang sensitif terhadap perubahan tekstur, mempunyai nilai komersial tinggi atau memerlukan pengeluaran yang fleksibel. Bagi keperluan tersebut, teknologi pembekuan kriogenik merupakan salah satu pilihan yang boleh dipertimbangkan.

Pembekuan kriogenik atau cryogenic freezing menggunakan bahan penyejuk pada suhu yang sangat rendah untuk mengeluarkan haba daripada makanan dengan cepat. Dua bahan yang paling lazim digunakan dalam aplikasi makanan ialah nitrogen cecair dan karbon dioksida, yang dibekalkan dalam bentuk serta keadaan operasi tertentu.

Berbeza daripada sistem pembekuan mekanikal yang menggunakan kitaran refrigeran untuk menghasilkan keadaan sejuk, sistem kriogenik menggunakan bekalan bahan penyejuk yang dimasukkan ke dalam ruang pembekuan. Bahan tersebut menyerap haba daripada makanan sebelum gas yang terhasil dilepaskan melalui sistem pengudaraan atau ekzos yang direka dengan sesuai.

Teknologi ini mempunyai beberapa kelebihan, termasuk keupayaan menghasilkan kadar pembekuan yang tinggi, reka bentuk peralatan yang agak padat bagi kapasiti tertentu dan kemampuan memproses pelbagai jenis produk. Namun, penggunaan bahan kriogenik memerlukan perhatian khusus terhadap keselamatan pekerja, pengudaraan, bekalan bahan penyejuk dan kos operasi.

Artikel ini menghuraikan prinsip cryogenic freezing, perbezaan antara nitrogen cecair dengan karbon dioksida, reka bentuk sistem, aplikasi industri serta faktor yang perlu dinilai sebelum teknologi ini digunakan dalam perusahaan makanan.

1. MEMAHAMI PRINSIP PEMBEKUAN KRIOGENIK

Cryogenic freezing ialah kaedah pembekuan yang menggunakan bahan penyejuk pada suhu sangat rendah untuk menyerap haba daripada makanan. Dalam aplikasi industri, bahan penyejuk tersebut boleh disembur ke arah produk atau digunakan untuk menghasilkan persekitaran pembekuan yang sangat sejuk dalam ruang tertutup.

Apabila bahan kriogenik bersentuhan dengan produk atau menerima haba daripada persekitaran pembekuan, bahan tersebut mengalami perubahan keadaan fizikal. Nitrogen cecair, misalnya, mengewap apabila menerima haba, manakala karbon dioksida pepejal boleh menyublim menjadi gas.

Perubahan keadaan ini membolehkan sejumlah haba diserap daripada makanan. Di samping itu, perbezaan suhu yang besar antara bahan kriogenik dengan produk membantu meningkatkan kadar pemindahan haba.

Walau bagaimanapun, kadar pembekuan sebenar masih bergantung kepada saiz, ketebalan, komposisi, suhu awal dan susunan produk. Penggunaan bahan yang sangat sejuk tidak bermaksud semua bahagian makanan akan mencapai suhu sasaran pada masa yang sama.

Oleh itu, cryogenic freezing perlu dianggap sebagai satu proses yang memerlukan kawalan parameter, bukannya sekadar tindakan menyembur bahan penyejuk pada makanan.

2. NITROGEN CECAIR SEBAGAI BAHAN PENYEJUK

Nitrogen merupakan gas yang membentuk kira-kira 78 peratus daripada atmosfera bumi. Untuk kegunaan kriogenik, nitrogen disejukkan dan dicairkan melalui proses industri sebelum dibekalkan dalam tangki khas yang direka untuk menyimpan bahan pada suhu sangat rendah.

Pada tekanan atmosfera, nitrogen cecair mempunyai takat didih sekitar −196°C. Apabila nitrogen cecair menerima haba daripada makanan atau persekitarannya, ia bertukar menjadi gas nitrogen sambil menyerap tenaga haba.

Dalam sistem pembekuan makanan, nitrogen cecair boleh disemburkan melalui muncung khas ke dalam ruang pembekuan. Nitrogen yang mengewap menghasilkan persekitaran sejuk dan membantu mengeluarkan haba daripada produk.

Salah satu kelebihan nitrogen ialah sifatnya yang secara umum tidak reaktif terhadap banyak komponen makanan dalam keadaan penggunaan biasa. Namun, nitrogen bukan bahan yang boleh digunakan tanpa kawalan kerana gas yang terhasil boleh menggantikan oksigen dalam udara dan mewujudkan bahaya kepada pekerja.

Bagi aplikasi makanan, nitrogen yang digunakan perlu memenuhi spesifikasi ketulenan dan kesesuaian untuk sentuhan makanan. Sistem bekalan, penyimpanan dan penggunaan juga perlu direka oleh pihak yang kompeten.

3. KARBON DIOKSIDA DALAM PEMBEKUAN KRIOGENIK

Karbon dioksida merupakan satu lagi bahan yang digunakan secara meluas dalam pembekuan kriogenik. Dalam aplikasi makanan, karbon dioksida boleh dibekalkan sebagai cecair bertekanan dan digunakan untuk menghasilkan salji karbon dioksida atau keadaan pembekuan yang sangat sejuk.

Pada tekanan atmosfera, karbon dioksida pepejal atau dry ice mempunyai suhu sekitar −78.5°C dan menyublim secara langsung menjadi gas tanpa melalui fasa cecair.

Apabila karbon dioksida cecair bertekanan dilepaskan melalui sistem yang sesuai, sebahagiannya boleh membentuk zarah pepejal yang menyerupai salji. Zarah tersebut menyerap haba daripada makanan sebelum menyublim menjadi gas.

Penggunaan karbon dioksida boleh memberikan pemindahan haba yang berkesan untuk produk tertentu. Namun, sifat karbon dioksida berbeza daripada nitrogen dan perlu diambil kira semasa pembangunan proses.

Karbon dioksida boleh larut dalam air dan berinteraksi dengan komponen tertentu dalam makanan. Oleh itu, kesan terhadap sifat produk perlu dinilai, terutama apabila terdapat sentuhan langsung atau pendedahan yang ketara.

Seperti nitrogen, karbon dioksida juga mempunyai risiko keselamatan yang serius apabila terkumpul dalam ruang kerja. Pengudaraan dan pemantauan gas merupakan keperluan penting dalam reka bentuk sistem.

4. PERBEZAAN ANTARA NITROGEN CECAIR DENGAN KARBON DIOKSIDA

Walaupun kedua-dua bahan digunakan dalam pembekuan kriogenik, nitrogen cecair dan karbon dioksida mempunyai sifat fizikal serta keperluan pengendalian yang berbeza.

Nitrogen cecair mempunyai suhu yang jauh lebih rendah pada tekanan atmosfera berbanding karbon dioksida pepejal. Perbezaan ini mempengaruhi keadaan pemindahan haba, reka bentuk peralatan dan cara bahan digunakan.

Nitrogen biasanya digunakan melalui penyejatan cecair kepada gas, manakala karbon dioksida boleh digunakan melalui pembentukan salji atau pepejal yang menyublim. Oleh itu, sistem semburan, kawalan aliran dan pengurusan gas ekzos mungkin berbeza antara kedua-duanya.

Dari sudut keselamatan, nitrogen boleh menyebabkan kekurangan oksigen apabila menggantikan udara dalam ruang tertutup. Karbon dioksida pula bukan sahaja boleh menggantikan oksigen, tetapi juga boleh menyebabkan kesan fisiologi berbahaya apabila kepekatannya meningkat.

Pemilihan antara kedua-dua bahan tidak sepatutnya dibuat berdasarkan suhu semata-mata. Pengusaha perlu mempertimbangkan jenis produk, sasaran proses, kos bekalan, kesesuaian peralatan dan keperluan keselamatan.

5. REKA BENTUK TUNNEL CRYOGENIC FREEZER

Salah satu reka bentuk yang banyak digunakan ialah cryogenic tunnel freezer. Sistem ini mempunyai ruang pembekuan berbentuk terowong yang dilengkapi tali sawat untuk membawa produk melalui kawasan penyejukan.

Produk memasuki terowong pada satu bahagian dan bergerak melalui ruang yang menerima bahan penyejuk kriogenik. Bergantung kepada reka bentuk mesin, nitrogen cecair atau karbon dioksida boleh disemburkan pada lokasi tertentu untuk menghasilkan keadaan pembekuan yang dikehendaki.

Kelajuan tali sawat menentukan tempoh produk berada dalam terowong. Pada masa yang sama, kadar penggunaan bahan kriogenik dikawal supaya sepadan dengan beban produk dan sasaran proses.

Sesetengah sistem menggunakan aliran gas sejuk secara berlawanan arah dengan pergerakan produk untuk meningkatkan penggunaan tenaga penyejukan. Susunan ini membolehkan gas yang masih sejuk menyerap haba daripada produk sebelum dilepaskan melalui sistem ekzos.

Tunnel freezer sesuai untuk operasi berterusan apabila produk mempunyai bentuk yang boleh dikendalikan menggunakan tali sawat. Walau bagaimanapun, kesesuaian sebenar bergantung kepada sifat produk, kadar pengeluaran dan kemampuan sistem.

6. SISTEM SPIRAL CRYOGENIC FREEZER

Selain sistem terowong lurus, pembekuan kriogenik juga boleh menggunakan reka bentuk spiral freezer. Dalam sistem ini, tali sawat bergerak secara berlingkar di dalam ruang pembekuan, membolehkan laluan produk yang lebih panjang ditempatkan dalam kawasan lantai yang lebih kecil.

Reka bentuk spiral memberikan kelebihan apabila perusahaan mempunyai ruang pemasangan terhad tetapi memerlukan tempoh pembekuan yang tertentu. Produk bergerak secara berterusan melalui beberapa aras sebelum keluar daripada sistem.

Bahan kriogenik digunakan untuk menghasilkan keadaan pembekuan dalam ruang tersebut, manakala sistem kawalan mengurus suhu, kadar bekalan dan pergerakan produk.

Walaupun reka bentuk spiral boleh menjimatkan ruang lantai, sistemnya mempunyai komponen mekanikal yang memerlukan penyelenggaraan. Tali sawat, struktur sokongan, sistem semburan dan pengudaraan perlu direka supaya sesuai dengan keadaan suhu sangat rendah.

Pemilihan sistem spiral perlu dibuat berdasarkan keperluan kapasiti dan aliran pengeluaran, bukan semata-mata kerana reka bentuknya kelihatan lebih padat.

7. PEMBEKUAN PERMUKAAN DAN PEMBENTUKAN KERAK BEKU

Dalam sesetengah aplikasi, bahan kriogenik digunakan untuk membekukan bahagian permukaan produk dengan sangat cepat sebelum produk menjalani proses pembekuan seterusnya. Pendekatan ini dikenali sebagai crust freezing.

Pembentukan kerak beku boleh membantu menstabilkan permukaan makanan yang lembut atau melekit supaya lebih mudah dikendalikan pada peringkat berikutnya. Sebagai contoh, produk daging yang lembut atau makanan yang mempunyai permukaan sensitif mungkin mendapat manfaat daripada pembekuan permukaan sebelum melalui sistem pembekuan utama.

Walau bagaimanapun, pembentukan kerak beku tidak bermaksud keseluruhan produk telah mencapai keadaan beku yang diperlukan. Bahagian tengah makanan mungkin masih berada pada suhu yang lebih tinggi dan memerlukan proses tambahan.

Oleh sebab itu, crust freezing perlu dibezakan daripada pembekuan lengkap. Objektif proses mesti ditetapkan dengan jelas supaya operator tidak menganggap permukaan yang keras sebagai bukti bahawa keseluruhan produk telah selesai dibekukan.

Teknologi ini menunjukkan bahawa pembekuan kriogenik boleh digunakan sebagai sebahagian daripada proses pengeluaran, bukan semestinya sebagai satu-satunya kaedah pembekuan.

8. KESESUAIAN PRODUK MAKANAN

Cryogenic freezing boleh digunakan untuk pelbagai jenis makanan, termasuk daging, makanan laut, produk bakeri, buah-buahan dan makanan diproses. Namun, kesesuaian setiap produk perlu dinilai berdasarkan ciri fizikal dan objektif proses.

Produk yang mempunyai nilai komersial tinggi mungkin mendapat manfaat apabila masa pembekuan yang lebih singkat membantu mengekalkan ciri tertentu yang dikehendaki. Bagi makanan yang lembut atau mudah berubah bentuk, pembekuan pantas boleh membantu mengurangkan tempoh produk berada dalam keadaan yang sukar dikendalikan.

Produk seperti udang, fillet ikan, patty daging dan makanan siap disediakan boleh menjadi calon untuk penilaian cryogenic freezing. Walau bagaimanapun, keputusan akhir perlu berdasarkan ujian produk kerana tidak semua makanan memberikan respons yang sama terhadap kadar pembekuan yang sangat tinggi.

Bagi sesetengah produk, pendedahan kepada keadaan suhu terlalu rendah secara mendadak boleh menghasilkan tegasan haba atau perubahan permukaan yang tidak diingini. Oleh itu, kadar penggunaan bahan kriogenik dan keadaan proses perlu dioptimumkan supaya sesuai dengan produk.

Teknologi ini memberikan banyak pilihan, tetapi kejayaannya tetap bergantung kepada pemadanan antara sifat makanan dengan keadaan operasi.

9. KAWALAN KADAR PENGGUNAAN BAHAN KRIOGENIK

Dalam cryogenic freezing, penggunaan nitrogen cecair atau karbon dioksida merupakan salah satu kos operasi utama. Bahan tersebut digunakan sepanjang proses dan perlu dibekalkan semula mengikut kadar penggunaan.

Kadar penggunaan dipengaruhi oleh jumlah produk, suhu awal, kandungan air, bentuk produk, kecekapan mesin dan sasaran pembekuan. Jika bahan kriogenik dibekalkan secara berlebihan, sebahagian kemampuan penyejukan mungkin tidak digunakan dengan cekap.

Sebaliknya, bekalan yang terlalu rendah boleh menyebabkan produk tidak mencapai sasaran proses dalam tempoh yang ditetapkan.

Oleh itu, sistem kawalan perlu mengurus penggunaan bahan kriogenik berdasarkan keperluan sebenar. Dalam peralatan moden, sensor dan pengawal automatik boleh digunakan untuk melaraskan kadar bekalan mengikut keadaan operasi.

Bagi pengusaha, rekod penggunaan bahan kriogenik perlu dikaitkan dengan jumlah produk yang diproses. Maklumat ini membolehkan kos pembekuan bagi setiap kilogram produk dikira dengan lebih tepat dan digunakan dalam penilaian ekonomi.

10. KESELAMATAN PEKERJA DAN RISIKO KEKURANGAN OKSIGEN

Keselamatan merupakan aspek yang sangat penting dalam penggunaan bahan kriogenik kerana nitrogen dan karbon dioksida boleh mewujudkan keadaan atmosfera berbahaya apabila gas terkumpul dalam ruang kerja.

Nitrogen tidak mempunyai bau yang boleh digunakan sebagai amaran kebocoran. Apabila nitrogen dilepaskan dalam jumlah besar, gas tersebut boleh menggantikan oksigen dalam udara sehingga menyebabkan pekerja mengalami kekurangan oksigen tanpa menyedari bahaya yang sedang berlaku.

Karbon dioksida pula boleh menyebabkan kesan fisiologi serius apabila kepekatannya meningkat, termasuk gangguan pernafasan, pening dan kehilangan kesedaran. Risiko ini boleh berlaku walaupun kandungan oksigen belum menurun ke tahap yang sangat rendah.

Oleh sebab itu, sistem cryogenic freezing memerlukan pengudaraan yang direka dengan betul serta sistem pengesanan gas yang sesuai. Penggunaan nitrogen lazimnya memerlukan pemantauan oksigen, manakala penggunaan karbon dioksida memerlukan pemantauan kepekatan karbon dioksida.

Penggera perlu mempunyai tahap amaran yang sesuai dan pekerja mesti dilatih memahami tindakan yang perlu diambil apabila penggera berbunyi. Kemasukan semula ke kawasan yang disyaki mempunyai atmosfera berbahaya tidak boleh dilakukan tanpa penilaian dan prosedur keselamatan yang betul.

Keperluan ini perlu ditentukan melalui penilaian risiko oleh pihak kompeten dan tidak boleh digantikan dengan andaian bahawa ruang kerja mempunyai pengudaraan yang mencukupi.

11. RISIKO SENTUHAN DENGAN BAHAN BERSUHU SANGAT RENDAH

Selain risiko atmosfera, bahan kriogenik boleh menyebabkan kecederaan serius apabila bersentuhan dengan kulit atau mata. Nitrogen cecair dan permukaan peralatan yang sangat sejuk boleh menyebabkan kecederaan sejuk yang menyerupai luka terbakar.

Pekerja yang mengendalikan sistem perlu menggunakan peralatan perlindungan diri yang sesuai dengan tugas. Perlindungan muka, mata, tangan dan pakaian perlu dipilih berdasarkan penilaian risiko serta arahan keselamatan pembekal.

Peralatan perlindungan diri tidak boleh dianggap sebagai pengganti kepada reka bentuk sistem yang selamat. Kawasan semburan, saluran bekalan dan komponen bersuhu sangat rendah perlu dilindungi daripada sentuhan tidak sengaja.

Sistem juga perlu mempunyai prosedur pengasingan tenaga dan pengendalian kecemasan yang sesuai. Pekerja tidak sepatutnya membuka atau membaiki komponen bertekanan tanpa latihan dan kebenaran yang diperlukan.

Keselamatan cryogenic freezing bermula pada peringkat reka bentuk dan pemasangan, kemudian diteruskan melalui latihan, pemeriksaan dan penyelenggaraan sepanjang tempoh penggunaan.

12. PENYIMPANAN DAN BEKALAN BAHAN KRIOGENIK

Nitrogen cecair dan karbon dioksida memerlukan sistem penyimpanan serta bekalan yang direka untuk keadaan fizikal masing-masing. Tangki, paip, injap dan peralatan kawalan perlu memenuhi spesifikasi teknikal yang berkaitan.

Nitrogen cecair biasanya disimpan dalam tangki berpenebat khas yang membantu mengurangkan kemasukan haba daripada persekitaran. Karbon dioksida pula boleh disimpan sebagai cecair bertekanan dalam sistem yang direka untuk mengekalkan keadaan penyimpanan yang sesuai.

Pengusaha perlu memastikan kawasan penyimpanan mempunyai akses yang selamat untuk penghantaran dan penyelenggaraan. Laluan paip juga perlu dirancang supaya tidak mengganggu pergerakan pekerja atau mewujudkan risiko kerosakan mekanikal.

Bekalan bahan kriogenik perlu dinilai dari sudut kesinambungan operasi. Jika penghantaran terganggu, proses pembekuan mungkin tidak dapat diteruskan walaupun mesin berada dalam keadaan baik.

Oleh itu, pemilihan teknologi ini turut melibatkan penilaian pembekal, kekerapan penghantaran, keperluan stok dan sokongan teknikal yang tersedia di kawasan perusahaan.

13. KELEBIHAN TEKNOLOGI CRYOGENIC FREEZING

Salah satu kelebihan utama cryogenic freezing ialah keupayaannya menghasilkan pemindahan haba yang sangat tinggi dalam keadaan operasi yang sesuai. Perbezaan suhu yang besar antara bahan kriogenik dengan makanan membolehkan proses pembekuan berlangsung dengan cepat bagi produk tertentu.

Teknologi ini juga boleh memberikan fleksibiliti kepada perusahaan yang menghasilkan beberapa jenis produk atau memerlukan perubahan jadual pengeluaran. Sesetengah sistem kriogenik mempunyai masa persediaan yang singkat berbanding sistem mekanikal besar yang perlu mencapai keadaan operasi tertentu sebelum pengeluaran bermula.

Dari sudut ruang, peralatan kriogenik boleh menjadi lebih padat bagi aplikasi tertentu kerana sebahagian kemampuan penyejukan datang daripada bahan yang dibekalkan dari luar sistem.

Bagi produk yang mempunyai nilai tinggi, manfaat terhadap mutu dan kecekapan pengeluaran mungkin dapat mengimbangi kos bahan kriogenik. Walau bagaimanapun, manfaat tersebut perlu dibuktikan melalui ujian produk dan analisis kos sebenar.

Cryogenic freezing bukan teknologi yang semestinya paling baik untuk semua keadaan, tetapi merupakan pilihan yang bernilai apabila keperluan produk dan operasi sepadan dengan kelebihannya.

14. BATASAN DAN KOS OPERASI

Batasan utama cryogenic freezing ialah keperluan bekalan bahan penyejuk secara berterusan. Berbeza daripada sistem mekanikal yang menggunakan refrigeran dalam litar tertutup, nitrogen atau karbon dioksida yang digunakan dalam sistem kriogenik lazimnya dilepaskan sebagai gas selepas menyerap haba.

Keadaan ini menyebabkan kos bahan kriogenik menjadi sebahagian daripada kos pemprosesan setiap batch. Jika jumlah pengeluaran besar dan berterusan, kos penggunaan bahan perlu dibandingkan dengan pilihan teknologi lain.

Selain kos bahan, pengusaha perlu mengambil kira penyewaan atau pembelian tangki, pemasangan saluran bekalan, sistem pengudaraan, pengesan gas, penyelenggaraan dan latihan keselamatan.

Keperluan bekalan daripada pembekal luar juga boleh menjadi faktor penting, terutama bagi premis yang terletak jauh daripada pusat pengedaran bahan kriogenik.

Oleh itu, kos pembelian mesin sahaja tidak mencukupi untuk menentukan sama ada teknologi ini ekonomik. Penilaian perlu mengambil kira keseluruhan kos pemilikan dan operasi sepanjang tempoh penggunaan.

15. CONTOH PRAKTIKAL: PEMBEKUAN UDANG BERNILAI TINGGI

Bayangkan sebuah perusahaan makanan laut di Malaysia menghasilkan udang kupas untuk pasaran restoran premium dan pelanggan industri. Produk tersebut perlu mengekalkan bentuk yang baik serta mempunyai keadaan fizikal yang sesuai untuk pengendalian selepas pembekuan.

Perusahaan mempertimbangkan penggunaan cryogenic tunnel freezer bagi meningkatkan kelajuan proses dan mengurangkan tempoh pengendalian produk sebelum mencapai keadaan beku.

Sebelum keputusan dibuat, ujian dijalankan menggunakan udang sebenar dalam keadaan pengeluaran yang dirancang. Saiz udang, suhu awal, kadar loading, kelajuan tali sawat dan penggunaan bahan kriogenik direkodkan.

Produk yang keluar daripada sistem diperiksa untuk memastikan sasaran pembekuan dicapai dan keadaan fizikal udang memenuhi spesifikasi. Pada masa yang sama, jumlah nitrogen atau karbon dioksida yang digunakan bagi setiap kilogram produk dikira.

Keputusan ujian kemudian dibandingkan dengan kos proses dan mutu produk yang diperoleh menggunakan kaedah sedia ada. Jika manfaat kualiti, kapasiti atau kecekapan tidak mencukupi untuk menampung kos tambahan, perusahaan mungkin perlu mempertimbangkan pilihan lain.

Contoh ini menunjukkan bahawa teknologi kriogenik perlu dinilai berdasarkan prestasi produk dan ekonomi sebenar, bukannya hanya berdasarkan kemampuan mencapai suhu yang sangat rendah.

16. PERTIMBANGAN BAGI USAHAWAN MAKANAN MALAYSIA

Bagi usahawan makanan kecil dan sederhana, cryogenic freezing mungkin kelihatan sebagai teknologi yang terlalu maju atau mahal. Namun, dalam keadaan tertentu, teknologi ini boleh menjadi pilihan yang wajar, terutama apabila produk mempunyai nilai komersial tinggi atau memerlukan proses yang sangat pantas.

Pengusaha perlu bermula dengan mengenal pasti masalah sebenar dalam proses pembekuan. Jika masalah utama ialah kapasiti yang tidak mencukupi, penilaian perlu menentukan sama ada teknologi kriogenik memberikan kelebihan berbanding sistem mekanikal yang lebih besar.

Jika masalah berkaitan mutu produk, ujian perbandingan perlu dilakukan supaya manfaat cryogenic freezing dapat dibuktikan secara objektif. Keputusan pelaburan tidak sepatutnya dibuat berdasarkan dakwaan pemasaran bahawa pembekuan yang paling pantas semestinya menghasilkan produk terbaik.

Faktor keselamatan juga perlu diberikan keutamaan. Premis yang tidak mempunyai ruang, pengudaraan atau kemampuan pengurusan keselamatan yang sesuai tidak sepatutnya menggunakan bahan kriogenik tanpa penambahbaikan yang diperlukan.

Bagi perusahaan yang ingin menilai teknologi ini tanpa membuat pelaburan awal yang besar, ujian produk bersama pembekal peralatan atau kemudahan pemprosesan yang sesuai boleh dipertimbangkan sekiranya tersedia.

Pendekatan tersebut membantu pengusaha mendapatkan maklumat teknikal dan ekonomi sebelum membuat keputusan yang melibatkan komitmen modal serta kos operasi jangka panjang.

RUMUSAN

Cryogenic freezing ialah teknologi pembekuan yang menggunakan bahan penyejuk bersuhu sangat rendah, terutama nitrogen cecair dan karbon dioksida, untuk mengeluarkan haba daripada makanan dengan cepat.

Nitrogen cecair mengewap apabila menerima haba, manakala karbon dioksida boleh digunakan melalui pembentukan pepejal atau salji yang menyublim menjadi gas. Kedua-dua bahan mempunyai ciri fizikal, keperluan pengendalian dan risiko keselamatan yang berbeza.

Sistem kriogenik boleh menggunakan reka bentuk tunnel, spiral atau aplikasi khusus seperti crust freezing. Pemilihan reka bentuk bergantung kepada sifat produk, kadar pengeluaran dan objektif proses.

Teknologi ini mempunyai kelebihan dari segi kelajuan pembekuan dan fleksibiliti bagi aplikasi tertentu. Namun, kos bekalan bahan kriogenik, keperluan penyimpanan, pengudaraan, pemantauan gas dan keselamatan pekerja perlu dinilai dengan teliti.

Bagi pengusaha makanan, cryogenic freezing perlu dipilih berdasarkan bukti prestasi produk dan analisis ekonomi yang menyeluruh. Teknologi yang mampu membekukan makanan dengan sangat cepat hanya memberikan nilai sebenar apabila manfaatnya sepadan dengan kos dan risiko operasi.

PENUTUP

Cryogenic freezing memperlihatkan satu pendekatan pembekuan yang berbeza daripada sistem mekanikal konvensional. Dengan menggunakan bahan penyejuk pada suhu sangat rendah, teknologi ini boleh menghasilkan proses yang pantas dan memberikan penyelesaian kepada keperluan produk tertentu.

Walau bagaimanapun, kelebihan teknologi tersebut datang bersama tanggungjawab yang lebih besar terhadap keselamatan, pengurusan bekalan dan kawalan kos. Penggunaan nitrogen cecair atau karbon dioksida memerlukan sistem yang direka dengan betul serta pekerja yang memahami risiko pengendaliannya.

Bagi pengusaha makanan, keputusan memilih cryogenic freezing perlu dibuat secara profesional melalui penilaian produk, ujian proses, keperluan kapasiti, kos bahan dan kemampuan premis mengurus sistem dengan selamat.

Dalam Modul 4.7 — Pemilihan Sistem Pembekuan, Kapasiti, Suhu dan Masa Pembekuan, kita akan menggabungkan pengetahuan daripada keseluruhan Modul 4 untuk memahami bagaimana pengusaha memilih sistem yang paling sesuai berdasarkan keperluan produk, kapasiti pengeluaran, prestasi proses dan kos.

Pesanan Uncle: Teknologi pembekuan yang paling sejuk atau paling pantas tidak semestinya menjadi pilihan terbaik. Pilihlah sistem yang mampu menghasilkan produk selamat dan berkualiti secara konsisten, dengan kos yang munasabah serta risiko operasi yang boleh dikawal.

GLOSARI RINGKAS

Cryogenic Freezing: Kaedah pembekuan menggunakan bahan penyejuk pada suhu sangat rendah untuk mengeluarkan haba daripada makanan.

Liquid Nitrogen (LN₂): Nitrogen dalam bentuk cecair yang mempunyai takat didih sekitar −196°C pada tekanan atmosfera.

Carbon Dioxide (CO₂): Bahan yang boleh digunakan sebagai penyejuk kriogenik dalam bentuk cecair bertekanan atau pepejal.

Dry Ice: Karbon dioksida pepejal yang menyublim pada suhu sekitar −78.5°C pada tekanan atmosfera.

Crust Freezing: Proses membekukan bahagian permukaan produk dengan cepat tanpa semestinya membekukan keseluruhan produk.

Oxygen Deficiency: Keadaan apabila kandungan oksigen dalam udara menurun sehingga boleh membahayakan pekerja.

Cryogenic Tunnel Freezer: Sistem pembekuan berbentuk terowong yang menggunakan bahan penyejuk kriogenik untuk membekukan produk secara berterusan.

RUJUKAN RINGKAS

1. Fellows, P. J. (2022). Food Processing Technology: Principles and Practice. Edisi ke-5. Woodhead Publishing.

2. Sun, D.-W. (Ed.). (2012). Handbook of Frozen Food Processing and Packaging. Edisi ke-2. CRC Press.

3. Rahman, M. S. (Ed.). (2020). Handbook of Food Preservation. Edisi ke-3. CRC Press.

4. International Institute of Refrigeration (IIR). Penerbitan teknikal berkaitan pembekuan kriogenik dan teknologi penyejukan makanan.

5. European Industrial Gases Association (EIGA). Panduan keselamatan berkaitan penggunaan nitrogen cecair, karbon dioksida dan atmosfera kekurangan oksigen.

KUDEN ACADEMY

BETULKAN YANG BIASA, BIASAKAN YANG BETUL.