TEKNOLOGI PENGOLAHAN KOPI SECARA BASAH

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

KOPI HS BASAH

PENGERINGAN

SORTASI KEBUN

PENCUCIAN

KOPI HS KERING

KOPI GLONDONG MERAH

FERMENTASI

PEREBUSAN

SORTASI BASAH

PULPING

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

PENGOLAHAN BASAH  Untuk pengeringannya biasanya menggunakan alat pengering.  Buah kopi dipilih yang masak optimum, warnanya merah, tidak terserang hama sehingga disebut buah

superior.

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 BASAH

PENCUCIAN

PENGERINGAN

KOPI KERING

KOPI GLONDONG MERAH

FERMENTASI

PEREBUSAN

1

SORTASI BASAH

PULPING

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. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Pipa pemasukan bahan Saluran air pembantu Pintu pemasukan bahan Saluran kopi superior Bak rambangan (inferior) Pintu kopi inferior Pipa pengeluaran kopi superior 8. Pipa pengeluaran kotoran yang mengendap 9. Kopi superior 10. Kopi inferior

PENGOLAHAN BASAH

KOPI GLONDONG

KOPI BASAH

PENGERINGAN

SORTASI KEBUN

PENCUCIAN

KOPI KERING

KOPI GLONDONG MERAH

FERMENTASI

PEREBUSAN

1

SORTASI BASAH

PULPING

BIJI KOPI KERING

2

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

Spesifikasi Vis Pulper Bahan Rangka mesin Kapasitas Tenaga Transmisi Rangka mesin Pelengkap

1. Corong pemasukan 2. Klep pengatur bahan 3. Pisau baja pememar 4. Saluran air

: Tembaga : Baja profil kotak : 4 ton/jam : 11 KW : Pulley dan sabuk karet V : Baja profil kotak : Pipa saluran air pencuci

5. Pisau karet 6. Silinder pertama/atas 7. Silinder kedua/ bawah 8. Lubang pengeluaran

PENGOLAHAN BASAH

KOPI GLONDONG

KOPI BASAH

PENGERINGAN

SORTASI KEBUN

PENCUCIAN

KOPI KERING

KOPI GLONDONG MERAH

3

FERMENTASI

PEREBUSAN

1

SORTASI BASAH

PULPING

BIJI KOPI KERING

2

3

PENGHILANGAN LENDIR

 Fermentasi

FERMENTASI BASAH

FERMENTASI KERING

 Penambahan enzim  Menambah zat kimia  Secara mekanis

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: H2O, CO2, NH3 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/Na2CO3 (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 Na2CO3 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

KOPI GLONDONG

SORTASI KEBUN

KOPI GLONDONG MERAH

4 KOPI BASAH

PENGERINGAN

PENCUCIAN

KOPI KERING

3

FERMENTASI

PEREBUSAN

1

SORTASI BASAH

PULPING

BIJI KOPI KERING

2

...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

KOPI GLONDONG

SORTASI KEBUN

KOPI GLONDONG MERAH

4 KOPI BASAH

5 PENGERINGAN

PENCUCIAN

KOPI KERING

3

FERMENTASI

PEREBUSAN

1

SORTASI BASAH

PULPING

BIJI KOPI KERING

2

Proses pemakaian panas dan pemindahan air dari bahan yang dikeringkan yang berlangsung secera serentak bersamaan

Pengeringan

Konduksi

media

Steam

contoh

Drum dryer

Konveksi

media

Udara Pemanas contoh

Oven Spray Dryer Rotary dryer

Radiasi

media

Radiant Energy contoh

Alat Pengering Energi Microwave

PROSES PENGERINGAN

Keberadaan Molekul Air

Parameter Kadar Air Dimensi Produk Suhu Pemanas Laju Perpindahan Permukaan

Bound Water (molekul air terikat) : • Pada pipa2 kapiler • Terserap pd permukaan • di dlm dinding2 serat Air Bebas Tidak Terikat : • Biasanya berada di celah2 (voids) di dlm bahan pangan

Kesetimbangan Kadar Air yg bergantung pd: - Sifat bahan - Kondisi udara pengering

Laju Pengeringan Laju Pengeringan

Sifat Bahan

- Bulk Density

- Kadar Air awal - Kadar Air kesetimbangan

Faktor yang Mempengaruhi Kecepatan Pengeringan : 1. 2.

3. 4. 5. 6.

Suhu & kelembaban nisbi udara selama proses pengeringan: suhu rendah, RH tinggi pengeringan lama Kecepatan pergerakan udara yang melalui produk pertanian atau lamanya bahan melalui alat pengering Kadar air produk pertanian yang dikeringkan Varietas dari produk pertanian itu Banyaknya bahan yang dimasukkan dalam alat pengering per menitnya 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 PENGERINGAN Efisiensi tidak tetap karena tergantungLANJUTAN keadaan DENGANpembalikan ALAT ATAU TETAP cuaca, tebal lapisan, frekuensi DENGAN SINAR MATAHARI Ketebalan hamparan : 5 –10 cm Membantu terbentuknya warna biru muda →untuk kopi arabika

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.

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) PROBLEM !  Bila kadar air awal tidak seragam kecepatan pengeringan berbeda (buahkopi lewat masak k.a. 65 –70%, lewat masak 2530%)  Waktu pengeringan lama, sehingga bisa terjadi kontaminasi mikrobia

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

KOPI GLONDONG

SORTASI KEBUN

KOPI GLONDONG MERAH

4 KOPI BASAH

5 PENGERINGAN

PENCUCIAN

KOPI KERING

3

FERMENTASI

6

PENGGERBU SAN

1

SORTASI BASAH

PULPING

BIJI KOPI KERING

2

...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

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Motor penggerak Pintu pengatur udara Blower Rantai penghubung Gear Body Elevator Bucket Saluran biji kopi dari huller ke katador Sekat Corong pengeluaran biji kopi

AYAKAN

KATADOR

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

Corong pengeluaran untuk jenis L Corong pengeluran untuk jenis M Corong pengeluaran jenis S Kayu penyekat Plat berlubang 7,5 mm Plat penyalur dari katador ke ayakan Plat ezyer Plat berlubang 6,5 mm Pintu kontrol Silinder eksentrik Batang penghubung Hak ban Motor penggerak 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 [email protected]

LAB. PENGOLAHAN PANGAN DAN HASIL PERTANIAN JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA