Pembeku (freezer) dan Jenis-jenis Pembeku


Dalam memilih alat pembeku, perlu diperhatikan hal-hal di bawah ini:
  • Laju pembekuan yang diinginkan.
  • Ukuran dan bentuk bahan yang akan dbekukan.
  • Kemasan makanan yang akan dibekukan.
  • Jenis operasinya batch partaian atau kontinu.
  • Modal dan biaya operasi.
Secara umum, freezer dibagi menjadi dua kategori :
  • Refrigerasi mekanik : mengevaporasi dan mengkompresi refrigeran dalam siklus yang berkelanjutan.
  • Freezer kriogenik : menggunakan karbon dioksida cair atau padat dan nitrogen cair yang dikontakan langsung pada bahan makanan.
Pembagian lain dari freezerdidasarkan pada laju pergerakan dari es, yaitu :
  • Slow freezer dan sharp freezer (0,2 cm/h). Contoh : still air freezer dan cold stores.
  • Quick freezer (0,5-3 cm/h). Contoh air blast freezer dan plate freezer.
  • Rapid freezer (5-10 cm/h). Contoh : fluidised bed freezer.
  • Ultra rapid freezer (10-100 cm/h). Contoh : cryogenic freezer
Jenis-jenis Pembeku
Chest Freeze
Chest freezer  membekukan makanan dengan sirkulasi alami dari udara antara 200 C sampai 300C. Pembeku ini tidak digunakan sebagai secara luas karena laju pembekuannya yang lambat (3-72 jam)sehingga tidak efektif secara ekonomi dan merusak kualitas dari makanan.
Cold Stores
Cold stores  digunakan untuk membekukan daging, menyimpan makanan yang telah dibekukan dengan metode lain, dan memperkeras es krim. Refrigeran yang digunakan adalah udara. Masalah yang sering terjadi pada cold stores  ini adalah terbentuknya timbunan es pada dinding-dinding nya. Hal ini mengakibatkan berkurangnya efisiensi dari freezer. Energi yang seharusnya digunakan untuk membekukan bahan makanan, terpakai untuk membentuk es. Masalah ini dapat diatasi dengan mengurangi kelembaban udara yang masuk sehingga es yang terbentuk berkurang, efisiensi bertambah dan ukuran cold stores berkurang.

Blast Freezer
Refrigerant yang digunakan pada blast freezer adalah udara. Udara yang digunakan disirkulasikan pada makanan pada temperature -300C sampai 400C dengan kecepatan 1,5 sampei 6 m/s. Udara yang mengalir dengan cepat inni menipiskan lapisan film dan meningkatkan koefisien perpindahan panas permukaan. Operasi pembekuan dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu partaian dan kontinu. Pada metode partaian, makanan disimpan pada rak di dalam ruang pendingin. Pada metode kontinu, makanan bergerak pada conveyor belt melalui ruang yang diinsulasi.
Hembusan udara dapat parallel atau tegak lurus dengan bahan makanan dan diatur agar melewati setiap bagian dari makanan. Blast freezer relative cukup ekonomis dan fleksibel. Makanan dalam berbagai bentuk dan ukuran dapat dibekukan. Unit operasinya memiliki nilai investasi yang kecil namun tinggi kapasitasnya. Pada unit operasi ini juga dapat  terjadi Pembentukan es di kumparannya karena kelembaban yang dibawa oleh udara pendingin sehingga dibutuhkan defrosting untuk menghilangkan es tersebut. Udara yang direcycle, bila volume nya besar, dapat mengakibatkan dehidrasi sampai 5 %, kebakaran freezer, dan perubahan oksidatif pada makanan yang tidak dikemas atau individually quick frozen food, IQF. Makanan IQF membeku lebih cepat, memungkinkan makanan yang telah dikemas untuk digunakan sebagian lalu dibekukan kembali. Makanan yang memiliki berat jenis rendah dan ruang kosong yang banyak, memiliki kemungkinan yang lebih besar untuk mengalami dehidrasi dan mengakibatkan kebakaran freezer.
Belt Freezer (spiral freezer)
Belt freezer memiliki belt yang fleksibel dan bertautan satu sama lain dan membentuk deretan bertingkat berbentuk spiral dan membawa makanan melewati ruang pendingin. Udara dingin atau semprotan dari nitrogen cair diarahkan langsung ke arah belt secara countercurrent (berlawanan arah) yang mengurangi kehilangan panas selama evaporasi. Spiral freezermemerlukan ruang yang relative kecil dan memiliki kapasitas yang besar. Keuntungan lain adalah pemuatan dan bongkar muat secara otomatis, biaya perawatan yang murah, dan mampu membekukan berbagai jenis bahan makanan.
Tunnel Freezer (Fluidized bed Freezer)
Fluidized bed freezer adalah belt freezer yang dimodifikasi. Udara yang dialirkan memiliki temperature antara 250C – 350C dan kecepatan 2-6 m/s. Bahan makanan yang akan dibekukan disusun sehingga memiliki ketebalan 2-13 cm pada baki atau conveyor belt. Pada beberapa desain, ada dua tahap pembekuan. Tahap pertama adalah pembekuan cepat untuk menghasilkan lapisan es yang baik pada permukaan bahan. Pada tahap ini, bahan makanan disusun membantuk lapisan tipis saja. Pada tahap kedua, makanan disusun membentuk lapisan dengan tebal 10-15 cm. Pembentukan lapisan ini baik untuk buah yang memiliki kecenderungan untuk menggumpal satu sama lain. Bentuk dan ukuran bahan mempengaruhi tebal lapisan fluidisasi dan kecepatan udara untuk melakukan fluidisasi. Makanan y ang dibekukan dengan fluidized bed freezer berkontak lebih baik dengan udara pendingin daripada pada blast freezer dan semua permukaannya beku secara bersamaan dan merata. Hal ini mengakibatkan koefisien perpindahan panas yang lebih tinggi, waktu pembekuan yang lebih pendek, laju produksi yang lebih tinggi, dan dehidrasi yang terjadi pada makanan tak dikemas lebiih kecil daripada blast freezer. Metode pembekan ini cocok untuk makanan yang berbentuk  partikulat (butiran). Untuk makanan yang besar, digunakan through flow freezer. Alat ini melewatkan udara pada makanan namun tidak terjadi fluidisasi.  Kedua peralatan ini praktis, memiliki kepasitas besar,dan cocok untuk produksi makanan IQF.
Immersion Freezer
Dalam immersion freezer, makanan yang dikemas dilewatkan ke propilen glikol, air asin, gliserol, atau kalsium klorida yang direfrigersi menggunakan conveyor yang dilewatkan pada lubang sehingga bahan makanan tersebut ‘terendam’ dalam refrigerant. Perbedaan dengan cryogenic freezing, cairan tidak mengalami perubahan fasa. Metode ini memiliki laju perpindahan panas yang besar dan investasi yang kecil. Metode ini digunakan untuk jus jeruk pekat dan untuk pembekuan tahap satu pada unggas yang dibungkus sebelum mengalami blast freezing.
Plate Freezing
Plate freezing terdiri dari beberapa plat berlubang dengan orientasi vertical atau horosontal. Lewat lubang-lubang ini refrigerant dengan temperature -400C dipompakan. Operasinya bisa secara partaian, semi kontinu, dan kontinu. Makanan yang akan dibekukan umumnya makanan yang tipis atau berbentuk lembaran. Makanan ini ditempatkan diantara plat dan disusun sebagai lapisan tunggal. Lalu plat ini digerakan secara bersamaan sehingga dihasilkan sedikit tekanan untuk meningkatkan kontak antara permukaan makanan dan plat sehingga meningkatkan laju perpindahan panas. Keuntungan dari pembeku jenis ini adalah nilai ekonomi yang baik dan efisiensi tempat, biaya operasi yang rendah, dehidrasi rendah, defrosting terjadi pada tingkat yang minimal, dan perpindahan panas yang tinggi. Kekurangan dari metode ini adalah investasi yang tinggi dan bentuk makanan yang dibekukan harus tipis dan berbentuk lembaran.

Scraped surface Freezer
Metode ini digunakan untuk makanan yang berbentuk cairan atau semi cair. Alat nya memilliki desain yang mirip dengan alat evaporasi dan sterilisasi panas namun direfrigerasi oleh ammonia, air asin, atau refrigerant lain. Dalam industry es krim, rotor menggores makanan beku dari dinding freezer dan secara simultan mengalirkan udara ke dalam freezer. Sebagai alternative, udara dapat diinjeksikan ke produknya. Peningkatan volume produk dibandingkan dengan volume udara  disebut overrun. Keuntungan metode ini adalah pembekuan yang cepat, sampai dengan 50% air dibekukan dalam beberapa detik saja, Kristal es yang sangat kecil dan memberikan tekstur yang lembut di mulut. Temperature diturunkan sampai -40C sampai -70C dan  campuran yang telah dibekukan dipompa untuk pendinginan lebih lanjut. Pendinginan lebih lanjut contohnya terjadi pada chest freezer.

Cryogenic freezers
Karakteristik freezer jenis ini adalah perubahan fasa dari refrigerant (cryogen) nya karena panas yang dipindahkan dari makanan. Panas yang dipindahkan dari makanan digunakan sebagai panas laten penguapan cryogen. Cryogen berkontak langsung dengan makanan sehingga dapat menyerap panas dari permukaan bahan secara cepat dan memerlukan waktu yang singkat untuk membekukan bahan makanan. Dua jenis cryogenyang umum digunakan adalah nitrogen cair dan karbon dioksida padat atau cair. Selain itu, sering juga digunakan Freon 12 sebagai cryogen untuk bahan makanan yang strukturnya menggumpal, namun karena dampaknya yang buruk bagi ozon, Freon 12 tidak lagi digunakan

Sistem Pendingin Air Conditioner (AC) merupakan :suatu komponen/peralatan yang dipergunakan untuk mengatur suhu, sirkulasi, kelembaban dan kebersihan udara didalam ruangan.

Air Conditioner AC) mempertahankan kondisi udara baik suhu dan kelembabannya agar nyaman dengan cara sebagai berikut :

v) Pada saat suhu ruangan tinggi AC akan mengambil panas dari udara  sehingga suhu ruangan turun, dan sebaliknya ketika suhu ruangan rendah AC akan memberikan panas ke udara sehingga suhu udara akan naik.

v) Bersamaan dengan itu kelembaban udara juga dikurangi sehingga kelembaban udara dipertahankan pada tingkat yang nyaman. Fungsi Sistem AC Sistem Air Conditioner ( AC ) digunakan untuk membuat temperatur udara di dalam suatu ruangan menjadi nyaman. Apabila suhu pada suatu ruangan terasa panas maka udara panas ini diserap sehingga temperaturnya menurun. Apabila udara dalam ruangan lembab maka kelembaban akan dikurangi sehingga udara dipertahankan pada tingkat yang menyenangkan. Udara lembab pada kendaraan menyebabkan kondensasi yang dapat menghalangi pandangan. Dengan menghidupkan sistem AC maka kondensasi ini dapat dihilangkan, karena udara yang dikeluarkan dari sistem AC adalah udara kering. Selain itu udaranya bersih karena sudah melewati sistem penyaringan.

Dari keterangan diatas dapat diambil kesimpulan bahwa sistem AC berfungsi untuk :

1. Mendinginkan udara.

 2. Mereduksi tingkat kelembaban udara.

3. Mensirkulasi udara.

4. Membersihkan udara.

Gangguan Pada Siklus Refrigeran .

Refrigeran yang dipakai pada unit refrigerasi dan AC berfungsi :sebagai media penukar kalor. Efek pendinginan yang diperoleh tergantung dari jumlah isi refrigeran yang ada di dalam sistemnya, setting, dan kondisi saluran yang dilewatinya serta kondisi sekitarnya.

1.Over Charge Gejala yang dapat ditimbulkan :

* Tekanan discharge dan tekanan suction di atas normal.

* Pada saluran suction timbul bunga es.

* Efek pendinginan kurang.

2.Under Charge Gejala yang dapat ditimbulkan :

* Tekanan discharge dan tekanan suction di bawah normal.

* Kompressor bekerja terus menerus dan arus motor kompressor di bawah normal.

* Efek pendinginan kurang.

3.Bocor/Leaking Gejala yang ditimbulkan :

hampir sama dengan under charge. Untuk membedakannya perlu dilakukan tes kebocoran dengan menggunakan alat detector kebocoran atau menggunakan cara tradisional yaitu air sabun.

4.Buntu/Kotor (tersumbat) Saluran yang rawan buntu atau tersumbat oleh endapan lumpur/kerak adalah : katup ekspansi dan filter,Gejala yang timbul :

tekanan suction cenderung vacuum, walaupun refrigeran charge terus ditambah. Under Condensing Bila tekanan discharge di atas normal, maka dapat disebabkan karena kondensernya kotor atau kurang pendinginan.

Untuk mengatasi ini maka dapat dilakukan sebagai berikut :

* Membersihkan kondenser (cleaning).

* Meningkatkan efek pendinginan kondenser dengan jalan :

      – Menaikkan putaran fan kondenser (bila ada).

      – Meningkatkan volume air pendingin kondenser (water cooled).

 Over  Condensing Bila tekanan discharge di bawah normal, maka dapat disebabkan oleh suhu lingkungan mendadak turun atau efek pendinginan kondenser yang terlalu besar, yaitu volume air pendingin terlalu besar (pada water cooled kondenser). Untuk mengatasinya maka perlu mengatur efek pendinginan kondenser yaitu dengan mengatur kecepatan fan dan mengatur volume air pendingin. Bunga Es di Evaporator (Frost) Biasanya evaporator telah dilengkapi degan sistem pencairan bunga es (sistem defrost) yang menumpuk di permukaan coil evaporator. Tetapi bila sistem defrostnya gagal bekerja sehingga terjadi penumpukan bunga es di coil evaporator maka akan dapat menghambat penyerapan panas oleh evaporator. Akibatnya proses evaporasi tidak berjalan dengan maksimal,sehingga masih ada liquid refrigeran yang keluar dari evaporator.

Prinsip Kerja Sistem AC Pada keluaran kompressor refrigeran bersuhu dan bertekanan rendah mengandung panas yang diserap dari evaporator dan panas yang dihasilkan oleh kompressor pada langkah tekan. Gas refrigeran ini mengalir ke kondenser. Didalam kondenser di embunkan menjadi ciran refrigeran bertekanan tinggi. Cairan refrigeran ini mengalir ke filter. Di filter cairan disaring dan disimpan sampai evaporator membutuhkan refrigeran untuk di uapkan. Pipa kapiler merubah cairan refrigeran menjadi bersuhu dan bertekanan rendah dengan bentuk kabut. Refrigeran bersuhu rendah dan berbentuk kabut tersebut mengalir kedalam evaporator. Di evaporator refrigeran menguap dan mengambil panas dari udara hangat yang ilewatkan di evaporator. Seluruh cairan berubah menjadi gas refrigeran didalam evaporator dan gas yang mempunyai panas tersebut mengalir kedalam kompressor. Selanjutnya proses tersebut berulang kembali, berikut gambaran dari prinsip kerja sistem AC.

Dari prinsip kerja diatas kita telah mengerti bagaimana prinsip kerja sistem AC. Selain itu kita juga dapat menjelaskan tentang prinsip kerja sistem AC secara sederhana atau tidak seperti penjelasan yang telah dijelaskan tadi. Prinsip kerjanya seperti berikut :

“Apabila tangan kita dibasahi dengan alkohol maka tangan kita akan terasa dingin. Hal ini disebabkan adanya penguapan pada alkohol. Saat alkohol menguap, sebagian panas dari tangan kita diserap oleh alkohol untuk mempercepat proses penguapan, oleh karena itu tangan kita akan terasa dingin. Kita dapat membuat suatu benda yang menjadi lebih dingin dengan menggunakan gejala alam ini yaitu ketika cairan menguap menyerap panas. Suatu bejana yang memakai kran dimasukkan ke dalam kotak terisolasi. Cairan yang mudah menguap pada temperatur atmosfir dimasukkan ke dalam bejana. Apabila kran dibuka, cairan yang berada di dalam menyerap panas dari udara di dalam kotak, cairan berubah menjadi gas dan bergerak ke luar. Dalam kondisi seperti ini temperatur udara di dalam kotak lebih dingin dari pada sebelum kran dibuka. Dengan cara inilah kita dapat mendinginkan suatu benda.”

 Tetapi pada contoh diatas hanya berlaku sesaat selama cairan yang akan menguap masih tersedia. Bila cairan sudah habis maka proses pendingin berakhir. Untuk itu diperlukan efek pendingin yang menggunakan metode dimana gas dikembalikan menjadi cairan dan selanjutnya kembali menguap menjadi gas.

Cara Kerja Sistem AC : Mula – mula gas refrigeran dihisap oleh kompressor dan ditekan keluar dengan tekanan mencapai ± 15 kg/cm2 dan suhu ± 70 derajat celcius. Gas bertekanan dan suhu tinggi ini dialirkan ke kondensor. Dalam kondensor gas refrigeran mendapat hembusan udara dari kipas pendingin sehingga panas latent yang terkandung didalamnya terbuang, akibatnya gas refrigeran berubah dari gas ke cair. Suhu refrigeran menurun sekitar 50 derajat celcius. Refrigeran dalam bentuk cair ini selanjutnya mengalir menuju filter. Pada filter refrigeran disaring, refrigeran yang sudah disaring selanjutnya akan disemprotkan oleh katup ekspansi sehingga menjadi kabut refrigeran dan dialirkan ke evaporator. Saat berada pada evaporator, refrigeran menyerap panas disekitarnya sehingga proses penguapan gas terjadi lebih cepat. Karena panas pada saluran evaporator diserap oleh refrigeran, maka suhu saluran tersebut menurun. Dengan menghembuskan udara didepan evaporator, maka udara yang bergerak melewati evaporator tersebut suhunya akan turun ( udara menjadi sejuk ). Selanjutnya gas refrigeran kembali dihisap oleh kompressor. Pada katup ekspansi terdapat pipa kapiler yang dihubungkan dengan sebuah tabung peraba panas ( penyensor panas ). Pada pipa kapiler ini terdapat gas yang akan mengatur kerja katup ekspansi sesuai kondisi suhu pada evaporator.

Procedure-procedure Maintenance Dalam Sistem AC

1. Procedure Pump Down Pump Down adalah :

       suatu proses penampungan gas refrigeran yang ada pada outdoor unit,   indoor unit dan pipa-pipa penghubung serta gas yang ada pada sistem lainnya untuk disimpan didalam kompressor yang terdapat pada outdoor unit.

v)) Adapun langkah kerja dari procedure pump down sebagai berikut :

a. Kompressor harus dalam keadaan running.

b. Pasang manifold gauge tekanan rendah (warna biru) pada service valve, lalu perhatikan tekanan gas yang ada.

c. Tutup valve pada discharge line (pipa kecil) dengan diputar searah jarum jam sampai rapat dengan menggunakan kunci L, dengan demikian maka jarum pada manifold gauge akan bergerak turun ke angka nol.

d. Seiring dengan bergeraknya jarum manifold gauge, valve pada section line (pipa besar) ditutup pelan-pelan (diputar searah jarum jam), setelah jarum jam manifold gauge menunjukan angka nol, valve section line harus tertutup rapat agar jarum tidak terus bergerak ke arah vacum, sebab akan mengakibatkan udara akan masuk tertampung pada outdoor unit. Hal ini akan mengganggu kelancaran sirkulasi refrigeran (mengurangi kapasitas pendinginan).

e. Apabila valve section line sudah tertutup rapat, AC unit harus dimatikan secepat mungkin untuk mencegah kerusakan pada kompressor.

f. Lepas sumber listrik yang terhubung ke unit indoor maupun outdoor, kemudian sambungan pipa-pipa dapat dilepaskan.

2. Procedure Pemasangan Kembali dan Purging :

     Pemasangan indoor unit harus berhati-hati terutama terminationnya, karena akan fatal dan AC tidak akan berfungsi sebagaimana mestinya. Penyambungan pipa-pipa penghubung harus hati-hati agar tidak terjadi kebocoran sehingga gas tidak terbuang.

v)) Purging adalah

mengosongkan udara yang ada pada pipa penghubung dan evaporator yang sering dilakukan dengan 2 cara :
§ Purging dengan vacuum pamp.

Dengan cara ini sangat baik karena dapat dipastikan bahwa udara yang ada dalam sistem benar-benar habis.

§ Proses purging, langkah kerja :

      a. Pasang selang manifold gauge pada service valve, kemudian buka valve pada manifold gauge.

      b. Selanjutya buka valve pada discharge line agar gas refrigeran masuk pada pipa penghubung untuk mendorong udara, baik yang di kedua pipa penghubung dan juga pada pipa evaporator, lalu di keluarkan lewat selang manifold warna kuning.

      c. Bila diperkirakan udara sudah habis terbuang keluar, valve manifold segera ditutup dan selanjutnya valve discharge line dan section line dibuka sampai full (putaran berlawanan dengan arah jarum jam).

       d. Setelah proses diatas sudah dilakukan. Air conditioner unit sudah siap untuk diaktifkan, lalu dimonitor tekanan pada refrigeran dengan manifold gauge (tekanan rendah) dan arus running selama 10 menit. NB : – tekanan refrigeran pada section line adalah 60-70 Psi. – untuk arus runningnya disesuaikan dengan nama plate yang ada pada AC.

3. Procedure Leak Testing

Periksa adanya kebocoran gas pada setiap sambungan-sambungan pipa. Pertama-tama periksa tekanan pada gauge manifold, bila tekanannya turun, berarti terjadi kebocoran yang cukup serius. Kebocoran gas dapat dideteksi dengan adanya suara yang ditimbulkan oleh keluarnya gas. Kebocoran yang kecil dapat dideteksi dengan menggunakan busa sabun dan amati keluarnya gelembung-gelembung pada tempat yang mengalami kebocoran. Bila perlu campur air sabun tersebut dengan gliserin untuk meningkatkan aksi gelembungnya. Lakukan pelacakan kebocoran ini dengan seksama secara menyeluruh baik menggunakan alat ataupun indera kita (mata dan telinga).



Pembeku (freezer) dan Jenis-jenis Pembeku Pembeku (freezer) dan Jenis-jenis Pembeku Reviewed by Admin on 02.21 Rating: 5

Tidak ada komentar:

Diberdayakan oleh Blogger.