TEKNOLOGI PENGOLAHAN KOPI SECARA BASAH YUSRON SUGIARTO, STP, MP, MSc. Disampaikan pada: Pertemuan Gelar Teknologi Sarana dan Prasarana Pengolahan Dinas Perkebunan Provinsi Jawa Timur Pujon, 7 Mei 2013 JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
SEKILAS TENTANG KOPI PENGOLAHAN BASAH TEKNOLOGI PENGOLAHAN
SEKILAS TENTANG KOPI
Kopi mentah sangat murah dibanding dengan kopi goreng Kopi goreng Indonesia KAFEIN KARAMEL DAN MINYAK KUALITAS DAN NILAI TAMBAH Pengolahan kopi dengan cara fermentasi akan menghasilkan KAFEIN KARAMEL DAN MINYAK KUALITAS DAN NILAI TAMBAH
PENGOLAHAN KERING Pengeringan memiliki resiko sangat tinggi. Kandungan gula dan protein yang tinggi pada daging buah kopi menyebabkan jamur dan bakteri cepat berkembang. KUALITAS BIJI KOPI
PENGOLAHAN KERING Kopi yang dihasilkan dari proses kering biasanya unggul dalam body, floral, lebih pahit, acidity rendah
PENGOLAHAN BASAH Kopi yang dihasilkan dari proses basah biasanya unggul dalam kopi yang lembut, aroma lebih kuat, body ringan, Aftertaste lebih berkesan acidity lebih tinggi
SEKILAS TENTANG KOPI PENGOLAHAN BASAH TEKNOLOGI PENGOLAHAN
PROSES PENGOLAHAN BASAH KOPI GLONDONG SORTASI KEBUN KOPI GLONDONG MERAH SORTASI BASAH KOPI HS BASAH PENCUCIAN FERMENTASI PULPING PENGERINGAN KOPI HS KERING PEREBUSAN BIJI KOPI KERING WP
Selama proses pengolahan kopi glondong menjadi kopi biji, digunakan air dan kebutuhan air cukup banyak. Pada cara basah dilakukan pengupasan kulit buah dan daging buah sehingga tinggal biji kopi yang diselimuti kulit tanduk dan kulit ari yang disebut kopi HS basah, sebelum dilakukan pengeringan. PENGOLAHAN BASAH
Untuk pengeringannya biasanya menggunakan alat pengering. Buah kopi dipilih yang masak optimum, warnanya merah, tidak terserang hama sehingga disebut buah superior. PENGOLAHAN BASAH
MUTU BIJI KOPI PENGOLAHAN BASAH K.a. maksimum 12% b/b Kadar kotoran berupa ranting, batu, gumpalan tanah dan benda-benda asing lainnya0,5 % (b/b) Bebas serangga hidup Bebas dari biji berbau busuk dan berbau kapang
MUTU BIJI KOPI PENGOLAHAN BASAH Syarat mutu khusus kopi robusta pengolahan basah
MUTU BIJI KOPI PENGOLAHAN BASAH Syarat mutu khusus kopi arabika pengolahan basah
SEKILAS TENTANG KOPI PENGOLAHAN BASAH TEKNOLOGI PENGOLAHAN
PENGOLAHAN BASAH KOPI GLONDONG SORTASI KEBUN KOPI GLONDONG MERAH 1 SORTASI BASAH KOPI BASAH PENCUCIAN FERMENTASI PULPING PENGERINGAN KOPI KERING PEREBUSAN BIJI KOPI KERING
Sortasi Basah : dilakukan di pabrik, pemisahan berdasar Berat Jenis SORTASI BASAH 1 Tujuannya : memisahkan buah kopi merah yang tidak terserang hama dari buah kopi merah yang terserang hama, buah kopi hijau dan hitam yang masih terikut dan kotoran yang terikut. buah kopi superior akan melayang buah kopi inferior akan mengapung kotoran (kerikil/tanah) akan turun kebawah
BAK SYPHON 1. Pipa pemasukan bahan 2. Saluran air pembantu 3. Pintu pemasukan bahan 4. Saluran kopi superior 5. Bak rambangan (inferior) 6. Pintu kopi inferior 7. Pipa pengeluaran kopi superior 8. Pipa pengeluaran kotoran yang mengendap 9. Kopi superior 10. Kopi inferior
PENGOLAHAN BASAH 1 KOPI GLONDONG SORTASI KEBUN KOPI GLONDONG MERAH SORTASI BASAH 2 KOPI BASAH PENCUCIAN FERMENTASI PULPING PENGERINGAN KOPI KERING PEREBUSAN BIJI KOPI KERING
2 PULPING Pengupasan epicarp dan mesocarp dengan mesin pulper. Alat digunakan : Disc Pulper (cakram pemecah), Drum pulper, Raung Pulper, Roller pulper dan Vis pulper. Vis pulper -> biji kopi hasil pengupasannya masih ada bagian mesocarp (lendir) yang belum terkupas sehingga perlu dilakukan fermentasi/penghilangan lendir, baru kemudian dilakukan pencucian. Raung pulper -> biji kopi hasil pengupasan tidak perlu dilakukan fermentasi, bisa langsung dicuci
RAUNG PULPER 1. Corong pemasukan 2. Plat pengatur pemasukan bahan 3. Pisau statis 4. Screen plat 5. Lubang pengeluaran air 6. Pipa Air 7. Puli 8. Screw/Ulir 9. Pisau 10. Lubang pengeluaran kulit dan air
VIS PULPER 1. Corong pemasukan 2. Klep pengatur bahan 3. Pisau baja pememar 4. Saluran air 5. Pisau karet 6. Silinder pertama/atas 7. Silinder kedua/ bawah 8. Lubang pengeluaran Spesifikasi Vis Pulper Bahan Rangka mesin Kapasitas Tenaga Transmisi Rangka mesin Pelengkap : Tembaga : Baja profil kotak : 4 ton/jam : 11 KW : Pulley dan sabuk karet V : Baja profil kotak : Pipa saluran air pencuci
PENGOLAHAN BASAH 1 KOPI GLONDONG SORTASI KEBUN KOPI GLONDONG MERAH SORTASI BASAH 3 2 KOPI BASAH PENCUCIAN FERMENTASI PULPING PENGERINGAN KOPI KERING PEREBUSAN BIJI KOPI KERING
3 PENGHILANGAN LENDIR Fermentasi FERMENTASI BASAH Penambahan enzim Menambah zat kimia Secara mekanis FERMENTASI KERING
FERMENTASI Fermentasi basah : biji kopi berlendir direndam dalam air dan air diganti untuk setiap waktu tertentu. Perendaman dilakukan selama 36-40 jam. Tujuan: memberi kesempatan senyawa gula dan pektin di dalam lapisan lendir terurai. Fermentasi kering : biji kopi berlendir dimasukkan suatu wadah kemudian ditutup dengan karung goni/daun pisang. Dilakukan selama 2-3 hari. Fermentasi dua tahap : 24 jam fermentasi secara kering dan 12 jam fermentasi secara basah
WAKTU FERMENTASI DIPENGARUHI... Suhu Derajat kemasakan buah Adanya inokulasi dengan sengaja Ketebalan lapisan lendir
KERUGIAN AKIBAT FERMENTASI... Fermentasi yang lama over fermented Fermentasi kurang flavor kurang terbentuk Terjadi pengurangan berat karena metabolisme: H 2 O, CO 2, NH 3 meningkat selanjutnya terlarut Bila mikrobia yang tumbuh bukan bakteri asam laktat biji kopi tidak baik
PENGHILANGAN LENDIR DENGAN MENAMBAH ENZIM... 1. Menambah enzim pektolitik: ultrazyme, pectozyme, cofepec, dll. 2. Menghambat mikroorganisme yang merugikan 3. Meningkatkan kualitas 4. Waktu fermentasi lebih pendek
PENGHILANGAN LENDIR DENGAN MENAMBAH ZAT KIMIA Ditambahkan NaOH (3-5%)/kapur/Na 2 CO3 (6-8%) dengan waktu ½ - 1 jam
PENGHILANGAN LENDIR SECARA MEKANIS Secara mekanis 1. Raoeng pulper (Jerman) 2. Aqua pulper (Inggris) Secara kombinasi khemis dan mekanis : menggunakan mesin Cafepro dikombinasi dengan kapur atau campuran kapur dengan NaOH, atau KOH atau Na 2 CO 3 atau abu dari kayu. Kepekatan larutan alkali ± 2 %
PROSES FERMENTASI Kopi kafein biomassa + asam amino protein + asam amino, unsur N dalam kafein berkurang, shg kadar kafein dalam kopi menurun pati polisakarida sederhana -> biomassa + asam amino serat polisakarida sederhana-> biomassa + asam amino Polisakarida Sederhana Bersifat Degestable (Lebih Mudah Tercerna)
PERBADINGAN HASIL KOPI FERMENTASI DENGAN KOPI NON FERMENTASI No. Kondisi Kopi Goreng Kopi Jenis Robusta Kopi Jenis Arabika Fermentasi Non Fermentasi Fermentasi Non Fermentasi 1. Kafein, % 0,65 1,05 0,77 1,19 2. Karamel, % 11,53 4,19 12,18 4,93 3. Minyak, % 9,32 6,44 11,42 7,06 4. Karbon, % 72,33 80,11 70,27 79,53 5. Bulk density 0,79 0,82 0,78 0,85 6. Konversi goreng, % 78,21 62,63 81,44 65,35
PENGOLAHAN BASAH 1 KOPI GLONDONG SORTASI KEBUN KOPI GLONDONG MERAH SORTASI BASAH 4 3 2 KOPI BASAH PENCUCIAN FERMENTASI PULPING PENGERINGAN KOPI KERING PEREBUSAN BIJI KOPI KERING
...PENCUCIAN Menghilangkan lapisan lendir, apabila tidak dihilangkan terjadi fermentasi lanjut asam cuka...penuntasan Mengurangi air permukaan : k.a. dari 60% menjadi 52 53 % Harus cepat waktunya : supaya tidak terjadi fermentasi lanjut PENGARUH AIR: 1. Ion feri 5 mg/l bau logam (metalic flavor) 2. Ion feri 10 mg/l noda hitam 3. Air kotor bau tanah atau kontaminasi mikrobia
PENGOLAHAN BASAH 1 KOPI GLONDONG SORTASI KEBUN KOPI GLONDONG MERAH SORTASI BASAH 4 3 2 KOPI BASAH PENCUCIAN FERMENTASI PULPING 5 PENGERINGAN KOPI KERING PEREBUSAN BIJI KOPI KERING
Pengeringan Proses pemakaian panas dan pemindahan air dari bahan yang dikeringkan yang berlangsung secera serentak bersamaan Konduksi media Steam contoh Drum dryer Konveksi Radiasi media Udara Pemanas contoh Oven Spray Dryer Rotary dryer media Radiant Energy contoh Alat Pengering Energi Microwave
PROSES PENGERINGAN Keberadaan Molekul Air Bound Water (molekul air terikat) : Pada pipa2 kapiler Terserap pd permukaan di dlm dinding2 serat Kadar Air Parameter Air Bebas Tidak Terikat : Biasanya berada di celah2 (voids) di dlm bahan pangan Dimensi Produk Suhu Pemanas Kesetimbangan Kadar Air yg bergantung pd: - Sifat bahan - Kondisi udara pengering Laju Perpindahan Permukaan
Laju Pengeringan Laju Pengeringan Sifat Bahan - Bulk Density - Kadar Air awal - Kadar Air kesetimbangan
Faktor yang Mempengaruhi Kecepatan Pengeringan : 1. Suhu & kelembaban nisbi udara selama proses pengeringan: suhu rendah, RH tinggi pengeringan lama 2. Kecepatan pergerakan udara yang melalui produk pertanian atau lamanya bahan melalui alat pengering 3. Kadar air produk pertanian yang dikeringkan 4. Varietas dari produk pertanian itu 5. Banyaknya bahan yang dimasukkan dalam alat pengering per menitnya 6. Suhu udara pengering pada awal dan akhir proses (keluar alat pengering)
PENGERINGAN PENDAHULUAN DENGAN SINAR MATAHARI PENGERINGAN PENGERINGAN LANJUTAN DENGAN ALAT ATAU TETAP DENGAN SINAR MATAHARI
PENGERINGAN PENDAHULUAN DENGAN SINAR MATAHARI Dilakukan dengan sinar matahari selama 48 jam untuk mengeringkan air permukaaan Efisiensi tidak tetap karena tergantung keadaan cuaca, tebal lapisan, frekuensi pembalikan Ketebalan hamparan : 5 10 cm Membantu terbentuknya warna biru muda untuk kopi arabika PENGERINGAN LANJUTAN DENGAN ALAT ATAU TETAP DENGAN SINAR MATAHARI
PENGERINGAN DENGAN CAHAYA MATAHARI Coffee drying yards should have Adequate capacity Smooth drying surfaces Adequate provisions for drainage Full exposure to sunlight
PENGERINGAN DENGAN CAHAYA MATAHARI Coffee is spread on a support (wire tray, woven mat, etc.) raised off the ground. Air can circulate freely above and below the support Trays might be movable or fixed When raining, trays are moved under a shelter or covered with plastic or any other material
ALAT PENGERING SEDERHANA Parabolic solar dryers - the shape of the transparent roof is more or less cylindrical so as to concentrate heat in the drying zone and protect from rain. Heat cumulates between the coffee and the plastic and the air starts to circulate. This dryer is mounted on a pivot so it can be turned towards the sun.
ALAT PENGERING SEDERHANA Various solar dryer designs can give faster drying times by Improving airflow and increasing temperature of drying air Participatory approaches are necessary if potential advantages of solar technology are to be matched with farmers needs Capacity, capital cost, running costs, space requirement, ease of management, etc.
PROBLEM! Bila kadar air awal tidak seragam kecepatan pengeringan berbeda (buahkopi lewat masak k.a. 65 70%, lewat masak 25-30%) Waktu pengeringan lama, sehingga bisa terjadi kontaminasi mikrobia PENGERINGAN LANJUTAN DENGAN ALAT ATAU TETAP DENGAN SINAR MATAHARI 77 % energi dari sinar matahari dan 23 % energi radiasi secara langsung Energi solar yang sampai kebumi ±45 %, dan 7 13 % yang dapat digunakan untuk menguapkan air Beban pengering 10 20 kg/m2 Untuk mencapai kadar air 12 % perlu waktu 3 minggu (kopi glondong)& 1 minggu (HS basah)
PENGERING MEKANIS Mechanical batch dryers are used in coffee drying - primarily for parchment Horizontal dryers Vertical dryers Fixed-bed type dryers
PENGERINGAN LANJUTAN DENGAN ALAT ATAU TETAP DENGAN SINAR MATAHARI PENAMPANG RUMAH PENGERING VIS (VIS DROGER) KETERANGAN: A: Tungku Api (Oven) B: Saluran/Pipa Utama C: Saluran/Pipa Penghubung D: Plat pengering yang berlubang E: Cerobong pembuang udara sisa pemanas F: Ventilasi
PENGERINGAN LANJUTAN DENGAN ALAT KEUNTUNGAN : Tidak tergantung cuaca Operasinya mudah Kerusakan lebih kecil Efisiensi penggunaan enersi besar Ruangan yang diperlukan lebih kecil Kebutuhan tenaga kerja sedikit CARA KERJA: Tebal hamparan 8 10 cm atau 25 30 kg kopi HS basah/m2. Perpindahan panas dari udara panas ke permukaan biji kopi secara konveksi, diteruskan dari permukaan biji ke dalam biji secarakonduksi. Perpindahan masa (air) dari dalam biji kopi ke permukaan bijikopi secara difusi
PENGOLAHAN BASAH 1 KOPI GLONDONG SORTASI KEBUN KOPI GLONDONG MERAH SORTASI BASAH 4 3 2 KOPI BASAH PENCUCIAN FERMENTASI PULPING PENGERINGAN 5 6 KOPI KERING PENGGERBU SAN BIJI KOPI KERING
...PENGGERBUSAN (HULLING) Tujuannya untuk memisahkan kulit tanduk dan kulit ari dari biji kopi berdasar perbedaan berat jenis Sebelum digerbus k.a. kopi HS kering Robusta 8 10% dan kopi Arabika 10 13%, bila lebih tinggi harus dilakukan redrying * Hal-hal yang perlu diperhatikan : - Penyetelan pisau huller harus tepat - Kecepatan perputaran harus sesuai - Pengaturan pemasukan kopi HS kering - Keadaan kopi HS kering
DESAIN HULLER Considerations in the selection of a huller include: Capacity Energy requirement Efficiency of husk removal Extent of physical damage to beans Separation of loose husk Durability Ease of maintenance
HULLER 1. Corong pemasukan 2. Klep pengatur pemasukan bahan masuk 3. Pisau berbentuk huruf S 4. Pisau berbentuk balok 5. Pisau berbentuk segitiga 6. Pintu pengeluaran biji kopi 7. Screen plat 8. Kipas 9. Pipa pengeluaran sekam 10. Puli penggerak as 11. Bantalan peluru
...SORTASI KERING Tujuannya memilahkan biji kopi sesuai dengan tingkatan mutu Cara sortasi : - dengan alat: * Catador ->berdasar perbedaan berat jenis * Ayakan ->berdasar perbedaan ukuran - dengan tenaga manusia, berdasar nilai cacat Penentuan Mutu : * sebelum 1982 berdasar : ukuran, warna, cacat * Sesudah 1982 berdasar : ukuran dan nilai cacat
KATADOR 1. Motor penggerak 2. Pintu pengatur udara 3. Blower 4. Rantai penghubung 5. Gear 6. Body 7. Elevator 8. Bucket 9. Saluran biji kopi dari huller ke katador 10. Sekat 11. Corong pengeluaran biji kopi 1. Corong pengeluaran untuk jenis L 2. Corong pengeluran untuk jenis M AYAKAN 3. Corong pengeluaran jenis S 4. Kayu penyekat 5. Plat berlubang 7,5 mm 6. Plat penyalur dari katador ke ayakan 7. Plat ezyer 8. Plat berlubang 6,5 mm 9. Pintu kontrol 10. Silinder eksentrik 11. Batang penghubung 12. Hak ban 13. Motor penggerak 14. Tiang penyangga
MUTU BIJI KOPI PENGOLAHAN BASAH Syarat mutu khusus kopi robusta pengolahan basah
MUTU BIJI KOPI PENGOLAHAN BASAH Syarat mutu khusus kopi arabika pengolahan basah
TERIMA KASIH yusronsugiarto.lecturer.ub.ac.id yusron_tep@yahoo.com LAB. PENGOLAHAN PANGAN DAN HASIL PERTANIAN JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA