Membekukan Tanpa Merusak: Pengembangan Isochoric Freezing  di Industri Pangan

Jurnalis: Arif Muhammad

Kabar Baru, Opini — Dalam industri pangan, pembekuan bukan sekadar menurunkan suhu, melainkan menjaga kualitas produk pangan. Selama proses pembekuan konvensional, akan terbentuk kristal es yang mampu merusak membran sel dari dalam sehingga produk pangan yang telah dicairkan menjadi lembek, seperti daging yang lembek, buah yang berair dan hancur, serta nutrisi yang dapat keluar bersama cairan drip saat thawing.

Saat ini, terdapat hal yang menarik perhatian dunia industri pangan global, yakni sebuah teknologi yang lahir dari prinsip-prinsip termodinamika fundamental: isochoric freezing atau pembekuan isokhorik. Teknologi ini menghadirkan perubahan cara dalam melakukan pembekuan terhadap makanan (Lacombe et al., 2025).

Apa itu Isochoric Freezing?

Salah satu metode pembekuan yang berbeda dari pembekuan konvensional, yang berlangsung pada tekanan konstan, adalah isochoric freezing. Secara sederhana, bahan pangan ditempatkan dalam wadah tertutup rapat yang berisi cairan, lalu didinginkan.

Prinsip kerja isochoric freezing adalah ketika sebagian air dalam wadah tertutup mulai membeku, air tersebut akan berusaha mengembang. Namun, karena ruang tertutup tidak memberi celah, tekanan internal meningkat secara drastis. Tekanan inilah yang dapat menurunkan titik beku kesetimbangan dan menciptakan kondisi supercooling yang stabil. Dengan demikian, bahan pangan tersimpan pada suhu sangat rendah, tetapi sebagian airnya tetap berada dalam fase cair. Dalam kondisi ini, tidak terbentuk kristal es besar dan tidak terjadi kerusakan sel (Lacombe et al., 2025).

Hasilnya adalah suhu sub-zero dengan kristal es minimal, suatu kondisi yang secara fisik mustahil dicapai melalui pembekuan konvensional.

Di industri pangan, hal ini sangat penting karena pada sistem isokhorik terdapat peningkatan tekanan yang mampu menghambat pertumbuhan kristal es. Migrasi air dapat diminimalkan, distribusi air dalam jaringan menjadi lebih stabil, serta sebagian besar air tetap berada dalam fase cair. Struktur produk menjadi lebih utuh saat dicairkan sehingga menghasilkan juiceness dan tekstur yang jauh lebih baik (Lacombe et al., 2025).

Isochoric freezing tidak hanya berkaitan dengan menjaga kualitas, tetapi juga keamanan pangan. Metode ini mampu menginaktivasi patogen tanpa memanaskan produk melalui kombinasi suhu rendah dan tekanan tinggi (Lacombe et al., 2025).

Berdasarkan penelitian yang dipublikasikan oleh Lacombe et al. (2025), isochoric freezing mampu mengurangi bakteri patogen berbahaya, seperti Escherichia coli dan Listeria monocytogenes, hingga lima siklus logaritmik (5-log) pada produk seperti jus dan susu. Artinya, sel bakteri yang tersisa hanya 1 dari 100.000 sel bakteri. Pada pembekuan konvensional, efek serupa tidak ditemukan pada suhu -20°C dalam durasi yang sama.

Metode pembekuan ini juga dikenal sebagai metode nontermal. Mekanismenya melibatkan tekanan tinggi yang menyerang bakteri dari berbagai sisi sekaligus, kemudian merusak membran sel mikroba, mendenaturasi protein struktural bakteri, serta mengganggu keseimbangan osmotik. Hal ini efektif dalam membunuh patogen tanpa panas yang berpotensi merusak nutrisi (Lacombe et al., 2025).

Terdapat tiga parameter keseimbangan yang menjadi faktor kritis dalam keberhasilan penerapan isochoric freezing, yaitu suhu, tekanan, dan waktu penyimpanan (Lacombe et al., 2025). Jika suhu terlalu rendah atau terlalu tinggi, protein produk dapat mengalami kerusakan. Hal ini menjadi tantangan nyata bagi industri skala besar yang mengedepankan konsistensi produk sehingga membutuhkan sistem kontrol proses yang cermat dan terstandarisasi.

Produk premium yang sangat sensitif terhadap proses pembekuan, seperti seafood segar, daging premium, produk susu, buah-buahan, dan produk hortikultura ekspor, menjadi peluang besar untuk memanfaatkan teknologi isochoric freezing. Teknologi ini dapat menjadi keunggulan kompetitif yang signifikan dibandingkan kualitas produk hasil pembekuan konvensional.

Saat ini, isochoric freezing masih berada dalam fase penelitian dan pengembangan skala pilot. Tantangan utama dalam produksi skala besar adalah merancang sistem kontainer bertekanan yang tahan lama, aman, dan ekonomis. Semakin banyak penelitian yang membuktikan keunggulannya, semakin meningkat pula permintaan konsumen terhadap produk beku berkualitas tinggi. Karena itu, adopsi teknologi ini oleh industri tampaknya hanya tinggal menunggu waktu.

Penulis Adalah Nahla Qurrotu’ain, Mahasiswa Pascasarjana Ilmu Pangan IPB University.