BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Kopi merupakan komoditas sektor perkebunan yang cukup strategis di Indonesia. Komoditas kopi memberikan kontribusi untuk menopang perekonomian nasional dan menjadi sumber devisa bagi negara. peranan penting bagi perkembangan perekonomian di Indonesia, khususnya sebagai penunjang peningkatan sumber pendapatan nasional melalui devisa negara. Sejak tahun 1984, Indonesia menempati peringkat ketiga sebagai negara produsen dan pengekspor kopi terbesar di dunia, setelah Brasil dan Kolumbia (Ridwan, 2004). Hal tersebut didukung letak geografis dan iklim mikro di Indonesia sangat cocok dan cukup ideal untuk pertumbuhan dan produksi kopi. Sebagian besar perkebunan kopi di Indonesia dibudidayakan oleh petani rakyat dengan luas garapan rata-rata berkisar antara 0,5-1 ha. Luas areal perkebunan kopi di Indonesia mencapai 1,3 juta ha dengan produksi sebesar 657 ribu ton pada tahun 2004. Sekitar 61 persen dari jumlah produksi tersebut diekspor, sedangkan sisanya digunakan untuk konsumsi di dalam negeri (Yahmadi, 2005). Perkembangan areal perkebunan kopi rakyat yang cukup pesat di Indonesia perlu didukung dengan adanya kesiapan sarana-prasarana dan metode pengolahan yang cocok dan baik untuk kondisi lapangan sehingga petani kopi 1
mampu memproduksi biji kopi dengan mutu yang baik, seperti yang dipersyaratkan oleh Standar Nasional Indonesia. Oleh karena itu, untuk memenuhi standar mutu yang baik, proses pengolahan biji kopi harus dilakukan dengan tepat waktu, tepat cara dan tepat jumlah. Buah kopi hasil panen, seperti halnya produk pertanian lainnya, perlu segera diolah menjadi bentuk akhir yang stabil agar aman untuk disimpan dalam jangka waktu tertentu. Kriteria mutu biji kopi yang meliputi aspek fisik, citarasa dan kebersihan serta aspek keseragaman dan konsistensi sangat ditentukan oleh perlakuan pada setiap tahapan proses produksinya. Tahapan proses dan peralatan pengolahan produksi perlu dijaga secara baik dan tepat untuk menjamin mutu biji kopi yang baik. Perubahan mutu yang terjadi di setiap tahapan proses pengolahan perlu dilakukan pengawasan secara rutin agar pada saat terjadi penyimpangan dapat dikoreksi secara cepat dan tepat. Upaya perbaikan mutu akan mendapatkan hasil yang optimal jika disertai dengan mekanisme yang berorientasi pada mutu secara tepat dan baik (Mulato dkk., 2006) Dalam hal ini, penanganan dan pengolahan pascapanen komoditas hasil pertanian menjadi faktor penting yang harus diperhatikan. Hasil panen pertanian dapat diolah dan disimpan dengan kualitas mutu yang baik apabila bahan ditangani secara baik dan tepat. Biji kopi termasuk dalam kategori jenis buah dengan bentuk bijian. Salah satu tahapan proses pengolahan pascapanen biji-bijian yang paling penting adalah pengeringan. Proses pengeringan adalah suatu kegiatan untuk mengurangi kandungan sejumlah massa air dalam bahan sampai dengan kondisi tertentu atau yang diinginkan sehingga bahan dapat disimpan 2
dengan aman. Dengan dilakukannya proses pengeringan pada bahan pertanian maka resiko kerusakan pada bahan pertanian dapat diminimalisir sehingga bahan pertanian dapat dipertahankan kualitasnya selama proses penyimpanan dan tidak mudah busuk. Biji kopi hasil panen umumnya mempunyai kadar air yang cukup tinggi yang berkisar antara 50-60% (wb). Berdasarkan syarat mutu umum yang terdapat pada SNI Biji Kopi 01-2907-2008, kadar air standar pada biji kopi kering yakni maksimal sekitar 12,5% (wb) agar biji kopi dapat diolah lebih lanjut atau disimpan awet dalam waktu yang lama. Metode pengeringan, lama waktu pengeringan serta faktor fisik dan lingkungan sekitar proses pengeringan mempengaruhi kualitas mutu serta lama periode penyimpanan biji kopi. Sebagian besar proses pengeringan biji kopi di Indonesia masih menggunakan metode penjemuran dengan sinar matahari. Metode penjemuran memiliki biaya yang sangat murah dikarenakan energi dari sinar matahari yang cukup tersedia. Namun metode penjemuran dengan sinar matahari ini juga memiliki beberapa kekurangan, seperti tercemarnya bahan oleh kotoran-kotoran dari lingkungan sekitar, sangat tergantung pada cuaca, waktu proses pengeringan yang cukup lama, kehilangan jumlah bahan akibat serangan hama binatang, lahan tempat jemur yang luas serta terjadinya kehujanan yang mengakibatkan kadar air bahan menjadi tidak stabil. Proses pengeringan dengan metode penjemuran yang cukup tidak terkendali tersebut menyebabkan menurunnya kualitas mutu biji kopi. Saat ini cukup banyak dikembangkan jenis-jenis pengering mekanis untuk menggantikan metode penjemuran bilamana cuaca tidak mendukung. Salah satu 3
jenis pengering mekanis tersebut adalah rotary dryer. Rotary dryer merupakan mesin pengering mekanis dengan prinsip kinerja sistem putar. Rotary dryer terdiri atas silinder stainless steel yang berputar sehingga bahan yang terdapat didalamnya akan ikut bergerak putar. Untuk dapat menganalisis dan merancang alat mekanis rotary dryer secara tepat dan benar maka perlu dikaji peristiwa perpindahan panas dan massa bahan yang terjadi di dalamnya untuk mendapatkan korelasi koefisien perpindahan panas volumetrik dan laju perpindahan massa pada mesin pengering tersebut dan hasilnya dimodelkan dengan menggunakan model empiris untuk mendapatkan parameter-parameter karakteristik proses pengeringannya (Rifani dan Nisa, 2011). Penelitian ini akan menganalisis dan mengkaji fenomerna perpindahan panas dan laju perpindahan massa pada proses pengeringan biji kopi menggunakan rotary dryer. Kinerja mesin rotary dryer dalam proses pengeringan biji kopi tersebut juga akan dikaji dan dianalisis dengan mengukur efisiensi pengeringan. Hasil produk akhir penelitian berupa biji kopi yang telah kering dengan kadar air yang sesuai dengan standar dan dapat disimpan dalam waktu yang cukup lama. Fenomena-fenomena proses pengeringan akan dikaji dalam mendesain analisis proses dan menentukan kondisi operasi alat mekanis rotary dryer agar menghasilkan kinerja yang optimal sehingga diperlukan model matematis dari proses perpindahan panas dan perpindahan massa yang terjadi selama proses pengeringan biji kopi menggunakan pengering rotary dryer tersebut. 4
1.2. Tujuan Penelitian Tujuan umum dari kegiatan penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi karakteristik pengeringan biji kopi menggunakan rotary dryer, meliputi analisis perpindahan panas dan perpindahan massa yang terjadi selama proses pengeringan berlangsung serta mengkaji kinerja alat rotary dryer tersebut. Sedangkan tujuan khusus dari penelitian ini diantaranya adalah: 1. Menganalisis proses perpindahan panas selama proses pengeringan biji kopi dengan menentukan koefisien perpindahan panas gabungan (U). 2. Menganalisis kinetika proses perpindahan massa selama proses pengeringan biji kopi dengan menentukan nilai konstanta laju pengeringan (k). 3. Menganalisis kinerja alat rotary dryer dengan menentukan efisiensi pengeringan berdasarkan kebutuhan energi yang digunakan untuk mengeringkan bahan biji kopi dan jumlah energi yang dihasilkan oleh bahan bakar. 1.3. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai hasil analisis nilai laju pengeringan biji kopi sehingga dapat ditentukan nilai kadar air prediksi selama proses pengeringan biji kopi dan nilai koefisien perpindahan panas sehingga dapat ditentukan nilai perpindahan panas yang menyertai proses pengeringan biji kopi tersebut serta efisiensi pengering tipe rotari tersebut.. Dengan dilakukan penelitian ini diharapkan pada masa yang akan datang akan muncul penelitian yang sifatnya mengembangkan penelitian ini, mungkin dapat 5
dilihat dari aspek kualitas warna, rasa, bentuk, hasil pengeringan serta penyangraian biji kopi atau yang lainnya. 1.4. Batasan Masalah Penelitian Penelitian ini akan menganalisis dan mengkaji proses perpindahan massa biji kopi basah yang baru dipanen selama proses pengeringan dengan variasi suhu udara pengering dan kapasitas massa bahan yang dikeringkan. Selain itu juga akan dikaji dan dianalisis proses perpindahan panas yang menyertai proses pengeringan biji kopi tersebut. Kinerja pengering tipe rotari tersebut juga dikaji dan dianalisis dalam penelitian ini dengan mengukur efisiensi pengeringan. Perubahan warna, kandungan kimia serta nutrisi biji kopi yang dihasilkan tidak dikaji dalam penelitian ini. 6