Makanan beku
Makanan beku adalah makanan yang dibekukan dengan tujuan untuk mengawetkan makanan hingga siap dimakan. Sejak zaman dahulu, petani, nelayan, dan pemburu telah mengawetkan hasil usaha mereka di bangunan yang tidak terhangatkan ketika musim dingin. Pembekuan memperlambat dekomposisi dengan mengubah kadar air yang tersisa menjadi es dan menghambat pertumbuhan sebagian besar spesies bakteri.
Pada dasarnya terdapat dua jenis proses pembekuan makanan, yaitu secara mekanik dan secara kriogenik ("flash freezing"). Kinetika pembekuan berperan penting dalam menentukan kualitas makanan yang dibekukan. Pembekuan yang cepat menyebabkan partikel air di dalam makanan yang membeku membentuk partikel es berukuran kecil. Pembekuan yang lambat cenderung menghasilkan partikel es berukuran besar sehingga merusak tekstur bagian dalam makanan. Pembekuan kriogenik saat ini merupakan teknologi pembekuan tercepat karena penggunaan nitrogen cair. Secara umum perkembangan teknologi pembekuan menuju kepada proses pembekuan yang lebih cepat dan efisien secara energi dan biaya.
Mengawetkan makanan di dapur pada abad ke 20 dan 21 dilakukan menggunakan freezer. Ibu rumah tangga harus membekukan bahan pangan yang dibelinya pada hari yang sama jika tidak segera dimakan.
Berdasarkan sebuah studi, masyarakat Amerika Serikat rata-rata mengkonsumsi 71 makanan beku per tahun, yang hampir semuanya adalah makanan beku pra-masak. Sebuah acara web, "Freezerburns", menjadi acara pertama yang menampilkan pengujian rasa dan kualitas makanan yang dibekukan.
Pembekuan makanan secara alami (menggunakan hawa dingin musim dingin) telah digunakan oleh suku-suku tradisonal di daerah beriklim dingin selama berabad-abad. Pada tahun 1885 sejumlah kecil ayam dan angsa dikirimkan dari Rusia ke London, dan dikemas di peti-peti menggunakan teknik ini. Pada bulan Maret 1899, "British Refrigeration and Allied Interests" melaporkan bahwa sebuah perusahaan pengimpor makanan, "Baerselman Bros", mengirim sejumlah 200.000 ekor ayam dan angsa beku per minggu dari tiga depot Rusia ke New Star Wharf, Lower Shadwell, London selama tiga atau empat bulan pada masa musim dingin. Perdagangan di makanan beku ini dimungkinkan karena diperkenalkannya pabrik pembekuan udara dingin Linde di tiga depot Rusia dan gudang di London. Gudang Shadwell menyimpan bahan-bahan makanan beku ini sampai siap dibawa ke pasar-pasar di London, Birmingham, Liverpool dan Manchester. Teknik-teknik ini kemudian dikembangkan menjadi industri pengemasan daging.
Dimulai pada tahun 1929, Clarence Birdseye menawarkan cara untuk membekukan makanan secara cepat kepada masyarakat. Ide Birdseye didapatkan ketika berburu hewan di Labrador tahun 1912 dan 1916, ketika ia melihat penduduk asli setempat mengawetkan makanan dengan membekukannya.
Pembekuan secara mekanik dikembangkan terlebih dahulu dalam dunia industri dan masih menjadi metode pembekuan yang utama sampai sekarang. Pembekuan mekanik mensirkulasikan refrigeran dalam sebuah sistem yang mengambil panas di lingkungan sekitar makanan. Panas lalu dipindahkan ke kondenser dan dilepaskan ke lingkungan lewat konveksi ke udara maupun melalui cairan lainnya. Refrigeran dalam siklusnya terus menerus berubah fase dari cair menjadi gas, dari tekanan tinggi ke tekanan rendah.
Pembekuan secara kriogenik adalah pengembangan terbaru dari teknologi pembekuan makanan. Kriogenik memanfaatkan gas yang memiliki temperatur yang sangat rendah, biasanya nitrogen dalam wujud cair atau karbon dioksida dalam wujud padat (biang es) dan diterapkan secara langsung ke makanan.
Pembekuan makanan adalah cara yang efektif dalam mengawetkan makanan karena patogen penyebab kerusakan makanan tidak dapat tumbuh, bahkan mati, pada temperatur beku. Namun proses ini kurang efektif dalam melawan patogen dibandingkan dengan proses termal seperti perebusan, karena bakteri, walau pertumbuhannya terhenti, namun masih dapat hidup pada temperatur dingin. Masalah yang terdapat pada proses pembekuan makanan adalah bahaya kemungkinan patogen dapat aktif kembali setelah makanan beku dinormalkan kembali.
Makanan dapat diawetkan selama beberapa bulan dengan pembekuan. Penyimpanan beku jangka panjang membutuhkan temperatur -18 °C atau lebih rendah dari itu.
Laju pembekuan memiliki dampak langsung terhadap ukuran dan jumlah kristal es yang terbentuk di dalam sel-sel makanan dan ruang antar sel. Pembekuan yang lambat membentuk jumlah kristal es yang sedikit namun berukuran besar, dan sebaliknya, pembekuan yang cepat menghasilkan jumlah kristal es yang banyak namun berukuran kecil. Ukuran kristal es yang besar dapat "menusuk" dinding sel dan menyebabkan kualitas tekstur berkurang. Namun tingkat kerusakan ini tidak sama pada setiap jenis makanan sehingga setiap produk dapat memiliki laju pembekuan optimal yang berbeda-beda.
Makanan beku umumnya tidak membutuhkan bahan tambahan makanan lainnya karena mikroorganisme sudah terhambat pertumbuhannya pada tempratur beku dan hal itu cukup untuk menahan laju pembusukan. Namun untuk pembekuan jangka panjang pada temperatur yang lebih rendah dari -9.5 °C, bahan makanan dapat ditambahkan dengan karboksimetilselulosa (CMC) yang berfungsi sebagai penstabil. CMC tidak memiliki rasa, tidak memiliki bau, dan tidak merusak kualitas bahan makanan.Pengemasan makanan beku harus mampu mempertahankan integritas bahkan setelah melalui serangkaian proses seperti pengisian, penyegelan, pembekuan kembali, penyimpanan, transportasi, pencairan, dan pemasakan. Berbagai makanan beku umumnya dimasak di oven microwave, sehingga berbagai pelaku manufaktur mengembangkan pengemasan yang mampu digunakan langsung di dalam oven microwave.
Pada tahun 1974, "differential heating container" (DHC) pertama dijual ke publik. DHC adalah lapisan logam yang didesain agar bahan pangan menerima sejumlah panas dengan tepat sesuai dengan hukum konduktivitas panas. Konsumen cukup menempatkan bahan makanan pada posisi tertentu untuk menginginkan bagian mana dari bahan makanan yang ingin lebih cepat dibekukan.
Saat ini terdapat banyak pilihan untuk pengemasan makanan yang akan dibekukan, dari yang berbahan karton, polimer (PET), komposit, kaleng, dan sebagainya dalam berbagai bentuk dan ukuran.
Pengemasan aktif adalah sebuah teknologi yang sedang dikembangkan. Teknologi ini secara aktif mendeteksi keberadaan bakteri dan spesies membahayakan lainnya lalu menetralkannya. Berbagai fungsi yang potensial untuk ditanamkan pada pengemasan aktif yang sedang diteliti diantaranya: