PENGARUH KADAR AIR DARI BUBUK TEH HASIL FERMENTASI TERHADAP KAPASITAS PRODUKSI PADA STASIUN PENGERINGAN DI PABRIK TEH PTPN IV UNIT KEBUN BAH BUTONG

ii

PENGARUH KADAR AIR DARI BUBUK TEH HASIL FERMENTASI TERHADAP KAPASITAS PRODUKSI PADA STASIUN PENGERINGAN DI PABRIK TEH PTPN IV UNIT KEBUN BAH BUTONG

KARYA ILMIAH

NETTI V.N. SEMBIRING 062409043

DEPARTEMEN KIMIA PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA INDUSTRI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

iii


KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya.

NETTI V.N. SEMBIRING 062409043

DEPARTEMEN KIMIA PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA INDUSTRI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009


ii

PERSETUJUAN

Judul

: PENGARUH KADAR AIR DARI BUBUK TEH HASIL FERMENTASI TERHADAP KAPASITAS PRODUKSI PADA STASIUN PENGERINGAN DI PABRIK TEH PTPN IV UNIT KEBUN BAH BUTONG Kategori : KARYA ILMIAH Nama : NETTI V.N.SEMBIRING Nomor Induk Mahasiswa : 062409043 Program Studi : DIPLOMA III KIMIA INDUSTRI Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Juni 2009

Diketahui Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Pembimbing

Dr. Rumondang Bulan, MS

Drs. Mimpin Ginting, MS

NIP 131 459 466

NIP 131 570 500


iii

PERNYATAAN


KARYA ILMIAH

Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juni 2009

NETTI V.N.SEMBIRING 062409043


iv

PENGHARGAAN

Dengan kerinduan dan kerendahan hati, terlebih dahulu penulis mengucapkan puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus karena atas berkat dan rahmatNya, penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini dengan judul, “ PENGARUH KADAR AIR DARI BUBUK TEH HASIL FERMENTASI TERHADAP KAPASITAS PRODUKSI PADA STASIUN PENGERINGAN DI PABRIK TEH PTPN IV UNIT KEBUN BAH BUTONG “. Adapun penulisan karya ilmiah ini merupakan kewajiban bagi para mahasiswa Kimia Industri Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam guna memenuhi syarat dalam memperoleh gelar Ahli Madya. Penulis menyadari bahwa adanya bimbingan dan dorongan dari semua pihak ataupun dukungan baik moril maupun material, maka penulisan karya ilmiah ini dapat terwujud. Untuk itu pada kesempatan ini, secara khusus penulis mengucapkan terima kasih sebagai rasa hormat atas dukungan melalui perhatian (bimbingan moril), material dan doa bagi penulis, kepada bapak dan mama tercinta yaitu : Bapak H.Sembiring dan Ibu S.Tarigan, adik-adik tersayang yaitu : Elvina sembiring dan Vijai Sembiring. Penulis juga mengucapkan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Drs. Mimpin Ginting, MS , selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. 2. Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc , selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 3. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS , selaku Ketua Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 4. Bapak Drs. Firman Sebayang, MS , selaku Sekretaris Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 5. Bapak Prof. Dr. H. Harry Agusnar, M.Sc, M.Phil selaku Ketua Jurusan Kimia Industri Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

v

6. Ibu Dr. Marpongahtun, M.Sc ,selaku Penasehat Akademik selama penulis mengikuti perkuliahan di Kimia Industri. 7. Seluruh Staff Pengajar dan Staff Pegawai di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam terkhusus Jurusan Kimia Industri atas pengajaran, bimbingan dan bantuannya kepada penulis selama mengikuti perkuliahan sampai kepada penyelesaian karya ilmiah ini. 8. Bapak Ir. Berlindo Saragih, bapak Dhanny Hermawan, M.Si dan bapak R.Sibarani , selaku pembimbing Praktek Kerja Lapangan di PTPN IV yang telah banyak meluangkan waktunya kepada penulis untuk menyelesaikan praktek kerja lapangan. 9. Bapak Syahrul, bapak M.Sembiring, bapak Siman serta seluruh staff dan karyawan PTPN IV Unit Kebun Teh Bah Butong yang telah memberikan masukan kepada penulis hingga selesainya karya ilmiah ini. 10. Teman-teman mahasiswa Kimia Industri stambuk 2006, yang namanya tidak dapat disebutkan satu-persatu, khususnya buat sahabat-sahabatku tersayang Dominika,Mutiara,Risna,Hotdinawati,Santi,Eliana,Helga,Florens,Dewi,Putri, Susi,Widya,Juli,Merry,Jeffry,Firman,Erix,dan

Bina

Jeksen,

yang

selalu

memberikan senyum,harapan,semangat,dan yang selalu mendengarkan dan memecahkan masalah bersama-sama dalam suka dan duka. Penulis sangat bersyukur dapat mengenal kalian, yang telah memberikan warna di dalam hidup ini. Kalian adalah anugerah termanis yang Tuhan berikan. 11. Seseorang yang spesial B’Dinan yang selalu memberikan dukungan dan doa kepada penulis.

Medan,

Juni 2009

Penulis


vi

ABSTRAK

Proses pengeringan merupakan salah satu tahap yang penting pada pengolahan teh hitam. Proses ini bertujuan untuk menghentikan reaksi oksidasi enzimatis polifenol teh serta menurunkan kadar air bubuk teh sehingga penyimpanannya lebih lama. Dalam penelitian ini diamati kadar air dari teh hasil fermentasi melalui pemeraman yang berguna untuk melihat bagaimana pengaruh kadar air dari bubuk teh hasil fermentasi terhadap kapasitas produksi pada stasiun pengeringan di Pabrik Teh PTPN IV Unit Kebun Bah Butong. Hasil percobaan dan observasi menunjukkan bahwa jika kadar air teh hasil fermentasi tinggi, maka kapasitas produksi teh kering menurun dan sebaliknya, jika kadar air teh hasil fermentasi rendah, maka kapasitas produksi teh kering meningkat.


vii

THE EFFECT OF WATER CONTENT FROM THE FERMENTED TEA TO CAPACITY PRODUCTION AT FIRING STATION IN TEA FACTORY PTPN IV UNIT FIELD BAH BUTONG

ABSTRACT

The firing process is one process that important in manufacture of black tea. The purpose of this process is to stopping the enzymetic oxidation reaction of polyphenol tea and decreasing the water content of the fermented tea so its storage more longer. In this research observed the water content from the fermented tea through ripening is useful to see the effect of water content from the fermented tea to capacity production at firing station in Tea Factory PTPN IV Unit Field Bah Butong. The result of experiment and observation show that, if water content of the fermented tea is high, so capacity production of dried tea is decrease and in turn, if the water content of the fermented tea is low, so capacity production of dried tea is increase.


viii

DAFTAR ISI

Halaman ii iii iv vi vii viii x xi

Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstrack Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Lampiran BAB 1

BAB 2

PENDAHULUAN

1

1.1.

Latar Belakang

1

1.2.

Permasalahan

2

1.3.

Tujuan

3

1.4.

Manfaat

3

TINJAUAN PUSTAKA

4

2.1.

Tanaman Teh

4

2.2.

Kandungan Kimia Daun Teh

5

2.2.1. Polifenol 2.2.2. Polifenol Oksidase atau Enzim Oksidase

5 6

2.2.3. Kafein

6

2.2.4. Asam Amino

7

2.2.5. Klorofil

7

2.2.6. Senyawa Mudah Menguap

8

Pengolahan Teh

8

2.3.1. Stasiun Penerimaan Daun Basah

8

2.3.2. Stasiun Pelayuan

9

2.3

2.3.3. Stasiun Penggulungan

14

2.3.4. Stasiun Fermentasi

15

2.3.5. Stasiun Pengeringan

19


ix

2.4. BAB 3

BAB 5

20 25

2.3.7. Stasiun Penyimpanan dan Pengepakan

28

Penentuan Kadar Air Bubuk Teh Hasil Fermentasi Pada Stasiun Pengeringan

28

METODOLOGI PERCOBAAN

29

3.1.

Alat dan Bahan

29

3.1.1. Alat

29

3.1.2. Bahan

29

Prosedur

29

3.2.1. Penentuan Kadar Bubuk Teh Hasil Fermentasi

29

3.2.2. Penentuan Kapasitas Produksi Teh Kering

30

3.2.

BAB 4

2.3.5.1. Metode Pengolahan Teh 2.3.6. Stasiun Sortasi

DATA DAN PEMBAHASAN

31

4.1.

Data

31

4.2.

Perhitungan

32

4.3.

Pembahasan

35

KESIMPULAN DAN SARAN

37

5.1.

Kesimpulan

37

5.2.

Saran

37

DAFTAR PUSTAKA

38

LAMPIRAN


x

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1.

Data Kadar Air Bubuk Teh Hasil Fermentasi Dengan

31

Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Tabel 2.

Data Metode Least Square

32

Tabel 3.

Data Menurut Metode Least Square

34


xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1.

Gambar Alat Moisture Balance


xii


1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Teh merupakan salah satu komoditi perkebunan yang penting untuk lingkup internasional dan termasuk untuk Indonesia. Tanaman teh (Camellia sinensis) dibudidayakan secara luas di berbagai negara dan telah memberikan kontribusi yang tidak sedikit bagi perekonomian negara-negara tersebut. Negara-negara yang tercatat sebagai produsen teh terbesar di dunia diantaranya China, India, Sri Lanka, Jepang, Kenya, Bangladesh dan Indonesia. Negara-negara tersebut harus bersaing dalam segi kualitas dan kuantitas produk.

Untuk mendapatkan kualitas produk yang tinggi, maka setiap negara perlu menata diri sedemikian rupa dan memperhatikan faktor-faktor yang dapat menurunkan mutu produk yang dihasilkan tersebut. Selain dari proses pengolahan yang baik, kualitas dari bahan baku produk tersebut harus baik.

Proses produksi yang dilakukan di PT Perkebunan Nusantara IV Unit Kebun Bah Butong adalah pengolahan teh hitam. Pengolahan teh hitam pada dasarnya adalah upaya pemanfaatan senyawa kimia dalam daun teh terutama senyawa polifenol, secara tersendiri maupun bersama-sama dengan senyawa lain membentuk karakter mutu teh


2

kering

yang

khas

dan

sehat,

melalui

serangkaian

proses

yang

terkendali.(Anonim.,2002).

Salah satu prosesnya adalah pengeringan teh hitam, dimana proses pengeringan ini bertujuan untuk menghentikan proses oksidasi enzimatik polifenol teh (proses fermentasi) pada titik mutu optimal dan mengurangi kadar air hingga mencapai 2-3 %. Untuk mencapai tujuan ini, pengeringan dilakukan dengan mengalirkan udara pengering bersuhu minimal 90 ºC, karena pada suhu tersebut enzim pengoksidasi polifenol menjadi inaktif.(Anonim.,2002). Untuk mendapatkan teh dengan kualitas yang baik dan kuantitas yang banyak serta memenuhi standar, maka perlu dilakukan proses pengeringan yang tepat. Karena ini akan berpengaruh terhadap kualitas teh kering dan kapasitas produksi teh kering yang dapat disimpan lebih lama.

Berdasarkan analisa dan uraian di atas maka penulis tertarik untuk membahas masalah tersebut dengan mengambil judul “ PENGARUH KADAR AIR DARI BUBUK TEH HASIL FERMENTASI TERHADAP KAPASITAS PRODUKSI PADA STASIUN PENGERINGAN DI PABRIK TEH PTPN IV UNIT KEBUN BAH BUTONG “.

1.2. Permasalahan

Pengolahan teh adalah proses mengubah pucuk teh menjadi produk teh kering dengan karakter mutu khas yang disukai konsumen dan membuatnya menjadi komoditas perdagangan yang potensial. Dalam upaya mengubah karakter pucuk teh menjadi karakter teh kering yang siap dikonsumsi diperlukan kegiatan pengolahan dengan Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

3

beberapa faktor penentu diantaranya adalah bahan baku, proses pengolahan, peralatan atau mesin yang digunakan, dan arah pemasarannya. Di antara faktor penentu tersebut, proses pengolahan merupakan hal utama yang harus diketahui karena sangat besar peranannya dalam menghasilkan karakter mutu teh yang diharapkan.

Salah satu proses pengolahan tersebut adalah proses pengeringan. Pengeringan teh dilakukan dengan menggunakan medium udara panas, dimana terjadi peralihan panas dari udara ke teh. Panas tersebut digunakan untuk menguapkan air, sehingga terjadi penurunan kadar air bubuk teh. Adapun permasalahannya adalah bagaimana pengaruh kadar air dari bubuk teh hasil fermentasi terhadap kapasitas produksi pada stasiun pengeringan.

1.3. Tujuan

Untuk mengetahui pengaruh kadar air dari bubuk teh hasil fermentasi terhadap kapasitas produksi pada stasiun pengeringan.

1.4. Manfaat

Untuk memberikan pengetahuan terhadap pembaca dan informasi terhadap pihak pabrik mengenai pengaruh kadar air dari bubuk teh hasil fermentasi terhadap kapasitas produksi pada stasiun pengeringan.


4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tanaman Teh

Tanaman teh diperkirakan berasal dari daerah Pegunungan Himalaya dan daerahdaerah pegunungan yang berbatasan dengan Republik Rakyat Cina, India, Birma. (Spillane,J.J.,1992). Pada tahun 2737 Sebelum Masehi teh sudah dikenal di Cina. Bahkan sejak abad ke-4 Masehi teh dimanfaatkan sebagai salah satu komponen ramuan obat. Teh diperkenalkan pertama kali oleh pedagang Belanda sebagai komoditas perdagangan di Eropa pada tahun 1610 Masehi dan menjadi minuman populer di Inggris sejak 1664 Masehi. (Ghani,M.A.,2002)

Tanaman teh dapat tumbuh sampai sekitar 6-9 meter tingginya. Di perkebunan-perkebunan, tanaman teh dipertahankan hanya sekitar 1 meter tingginya dengan pemangkasan secara berkala. Hal ini untuk memudahkan pemetikan daun dan agar diperoleh tunas-tunas daun teh yang cukup banyak. Tanaman teh umumnya mulai dapat dipetik daunnya secara terus-menerus setelah umur 5 tahun dan dapat memberi hasil daun teh cukup besar selama 40 tahun. (Spillane,J.J.,1992)


5

Tanaman teh dapat tumbuh mulai dari pantai sampai pegunungan. Di Pegunungan Assam, teh ditanam pada ketinggian lebih 2000 meter dari permukaan laut. Namun, perkebunan teh dikembangkan di daerah pegunungan yang beriklim sejuk. Meskipun dapat tumbuh subur di dataran rendah, tanaman teh tidak akan memberikan hasil dengan mutu baik, karena semakin tinggi daerah penanaman teh semakin tinggi mutunya. (Ghani,M.A.,2002)

2.2. Kandungan Kimia Daun Teh

Bersamaan dengan berlangsungnya proses dehidrasi, yaitu penguapan air dengan bantuan udara, di dalam daun teh juga terjadi proses oksidasi enzimatik yang akan menentukan arah karakteristik teh jadi. Proses oksidasi enzimatik ditentukan oleh sifat senyawa kimia yang terkandung di dalam daun teh, yang dipengaruhi oleh berbagai faktor, antara lain sifat genetik tanaman, lingkungan tempat tumbuh dan teknik budidaya. Adapun kandungan kimia yang terdapat di dalam daun teh adalah :

2.2.1. Polifenol

Secara keseluruhan jumlah senyawa golongan polifenol adalah sekitar 20-30 % dari bahan kering pucuk teh, dan lebih dari tiga perempatnya termasuk golongan yang dikenal sebagai katekin, yang merupakan pigmen tanaman tak berwarna yang segera berubah menjadi coklat. (Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006). Semakin banyak kandungan katekin dalam teh makin besar potensi pucuk menjadi teh (hitam) yang baik, sehingga pucuk teh yang muda karena kadar katekin yang tinggi, merupakan Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

6

bahan baku pengolahan teh yang sangat diharapkan. Semakin tua pucuk teh, semakin kecil potensi kualitasnya. Demikian juga pucuk teh yang rusak akan mengalami oksidasi polifenol yang spontan dan tidak terkendali sehingga mutu hasil akhirnya tidak diharapkan. Untuk menjamin potensi kualitas hasil agar tetap terjaga dengan baik, polifenol dalam daun teh harus berada dalam kondisinya yang asli dan tercermin pada penampilan pucuk teh yang segar, utuh berwarna kehijauan dan tidak cacat. (Anonim.,2002).

2.2.2. Polifenol oksidase atau enzim oksidase

Dalam sel daun teh, enzim polifenol oksidase dan polifenol peroksidase terdapat di dalam plastisida. Kedua enzim ini terlibat dalam oksidasi polifenol dan letaknya terpisah dari polifenol yang terdapat dalam vakuola. (Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006). Untuk mendapatkan kerja yang maksimal dari enzim ini, maka harus ditemukan dengan polifenol dan oksigen dari udara. Karena itu dalam pengolahan terdapat tahap penggilingan yang salah satu tujuannya adalah merusak sel daun sehingga polifenol bertemu dengan enzim oksidase. (Anonim.,2002). Kadar katekin dan aktivitas polifenol oksidase yang tinggi dalam daun merupakan indikator teh berkualitas baik. (Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006).

2.2.3. Kafein

Kafein tidak berperan aktif dalam perubahan yang terjadi selama proses pengolahan, hanya kadar kafein yang tinggi merupakan petunjuk pucuk teh dapat menghasilkan Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

7

kualitas teh yang baik, karena kafein memberikan kontribusi pada pembentukan briskness air seduhan. Kafein juga merupakan faktor penting dalam pembentukan cream yaitu endapan yang terjadi pada waktu seduhan teh menjadi dingin. Kadar kafein daun teh berkisar antara 2,5 – 4 % tergantung pada musim, sistem pemetikan dan klon tanaman.

H3 C O

H3C

N N

N N O

CH3

Kafein

2.2.4. Asam Amino Asam amino teanin merupakan bagian terbesar (50 %) dari asam amino total yang kadarnya adalah 1 % dari berat teh kering. Teanin merupakan satu konstituen fraksi tearubigin pembentuk warna seduhan teh dan diketahui bahwa teanin yang terdapat dalam jumlah besar di dalam teh hijau berkualitas tinggi merupakan faktor penentu rasa.

2.2.5. Klorofil


8

Klorofil terdapat dalam daun segar dengan kadar 1,4 mg per gram berat kering. Dari penelitian diketahui adanya hubungan antara tingginya kadar klorofil dalam pucuk teh dengan rasa grassy air seduhan. Kadar klorofil ini bervariasi sesuai dengan genotip klon dan kondisi iklim. Selama proses pengolahan teh hitam akan terjadi penurunan kadar klorofil yang disebabkan berubahnya klorofil menjadi feofitin (teh akan berwarna hitam) atau feoforbida (berwarna coklat).

2.2.6. Senyawa Mudah Menguap

Senyawa mudah menguap mempunyai peran yang nyata dalam pembentukan karakter flavor teh yang khas, walaupun kadarnya dalam daun teh hanya berkisar antara 0,01% dan 0,02%. Istilah flavor (citarasa) mencakup baik rasa (senyawa tidak menguap) maupun aroma (senyawa mudah menguap).

Aroma merupakan faktor yang sangat penting dalam penentuan mutu teh. Karena indera penciuman jauh lebih sensitif daripada indera perasa, maka komponen yang jumlahnya sedikit dengan konsentrasi yang rendahpun tetap mempunyai pengaruh pada mutu teh secara keseluruhan. Pembentukan komponen aroma dipengaruhi faktor seperti kondisi iklim, sistem pengolahan serta pemetikan. (Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006)

2.3. Pengolahan Teh


9

Pengolahan teh merupakan hal utama yang harus diketahui karena sangat besar peranannya dalam menghasilkan karakter mutu teh yang diharapkan. Proses pengolahan teh meliputi beberapa tahap :

2.3.1. Stasiun Penerimaan Daun Basah

Penerimaan daun basah di pabrik dari truck ke Withering Throught (WT) menggunakan monorail. (Anonim.,2008). Ketika menurunkan daun basah dari atas truck (dalam fishnet) daun basah tidak berhamburan dan terinjak-injak di lantai truck, karena daun basah yang memar atau rusak sebelum dilayukan akan mengalami fermentasi lebih dahulu sebab sel-selnya pecah.

Daun basah dalam fishnet harus segera dibeberkan dalam WT, dengan menghidupkan kipas WT. Karena daun basah akan menjadi panas dalam fishnet sehingga mengakibatkan perubahan senyawa-senyawa dalam sel daun basah dan menjadikan daun berwarna merah (jika diolah akan merusak mutu teh jadi). Dengan dihembus udara segar dan dikirab maka dapat mengurangi panas. (Anonim.,1996)

2.3.2. Stasiun Pelayuan

Tahap awal dari serangkaian proses pengolahan teh hitam yang sangat penting dan tidak dapat dihindari adalah proses pelayuan. Meskipun pekerjaan pelayuan tampaknya sederhana, namun karena prosesnya sendiri adalah merupakan dasar dari Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

10

proses berikutnya, maka harus mendapat perhatian yang besar. (Anonim.,2008). Pelayuan merupakan penguapan sebagian air yang dikandung daun teh sehingga daun menjadi lemas. Kelemasan merupakan kondisi fisik daun yang menguntungkan untuk digulung dan dimemarkan. Pengurangan kadar air pucuk selama pelayuan menyebabkan menurunnya bobot pucuk yang dapat dijadikan tolak ukur proses pelayuan. (Anonim.,2002).

Tujuan pelayuan adalah menurunkan kandungan air, sehingga pucuk menjadi lemas (layu fisik), dan memberi kesempatan terjadinya perubahan senyawa-senyawa kimia yang dikandung di dalam pucuk. (Anonim.,2008).

Selama proses pelayuan terjadi 2 proses pelayuan yaitu : 1. Pelayuan Kimia

Adalah proses perubahan biokimia dan enzimatik. Proses biokimia dan enzimatik sebenarnya telah dimulai pada saat pucuk dipetik dan tetap berlanjut, meskipun tidak dilakukan pelayuan. Pelayuan mempercepat perubahan enzimatik yang optimumnya terjadi pada temperatur 24o – 27o C, dan hanya sebagian kecil enzim yang masih dapat aktif pada 30oC. Beberapa perubahan yang terjadi dalam daun teh selama proses pelayuan yaitu kadar gula meningkat, dari penelitian yang dilakukan di Srilanka telah diketahui mengenai kadar gula ini, yaitu: daun segar 0,84%, daun layu 1,23% dan teh kering 1,23%. Penguraian yang optimum untuk sebagian protein menjadi asam amino bebas, yang terjadi karena aktivitas enzim proteolitik, memerlukan waktu 20-30 jam sejak pucuk teh dipetik.


11

Kadar kafein meningkat segera setelah dipetik dan mencapai optimum pada temperatur 30oC, dan berbanding lurus dengan waktu. Aktivitas enzim polifenol oksidase meningkat sebesar lebih kurang 30% setelah 12 sampai 20 jam pelayuan, dan akan menurun tajam setelah waktu itu.

2. Pelayuan Fisik

Adalah penguapan sebagian air daun teh secara bertahap, dengan mengalirkan udara melalui permukaannya. Pelepasan air dari daun teh terjadi dalam bentuk uap, kalor dari udara dipindahkan ke daun hingga menyebabkan air menguap dan uap air ini akan terbawa aliran udara. Hal ini mengakibatkan penurunan tekanan uap air pada permukaan daun, hingga terjadi perbedaan tekanan uap air antara air di bagian dalam daun dan dengan udara kering pada permukaan daun. Perbedaan tekanan uap air ini merupakan gaya dorong untuk terjadinya gerakan air dari bagian dalam daun ke permukaan.

Bila kadar air pucuk layu telah mencapai lebih kurang 66%, penurunan kadar air selanjutnya menjadi sangat lambat hingga seakan-akan konstan untuk beberapa waktu lamanya. Pada awal proses pelayuan kecepatan penguapan air daun basah akan sama dengan penguapan air bebas. Setelah pelayuan berlangsung sekitar 2-3 jam, kecepatan penguapan akan turun ke tingkat yang sangat rendah yang disebabkan meningkatnya konsentrasi isi sel, hingga air sulit untuk berdifusi melalui membran sel. Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

12

Kecepatan penguapan air selama pelayuan dipengaruhi karakteristik pucuk, terutama faktor heterogenitas beratnya, dan daya pengering atau penguapan udara yang faktor-faktornya terdiri dari temperatur, volume aliran udara, serta potensi pengeringan.

a. Faktor Pucuk

Perbedaan kadar air antara pucuk adalah kecil, tetapi antara bagian-bagian pucuk memperlihatkan perbedaan yang nyata. Kadar air tangkai adalah yang tertinggi, yaitu dari 85-87%. Bagian tangkai antara daun kesatu dan kedua, lebih rendah daripada tangkai bagian kedua dan ketiga. Perbedaan kadar air antara daun kesatu, kedua dan ketiga tidaklah terlalu besar, sedangkan daun tua mengandung lebih sedikit air daripada daun muda. Air lebih mudah menguap dari daun dari pada tangkai, karena daun memiliki stomata serta bentuknya pipih, sedangkan pelepasan air dari tangkai hanya terjadi melalui daun. Karena itu pucuk halus lebih mudah melepas air dari pada pucuk kasar, dan bila pelayuan dilakukan dengan cepat, air dari tangkai tidak sempat berpindah ke daun untuk dapat menguap.

Semakin berat pucuk, semakin lambat kecepatan penguapan. Daun yang lebih besar memerlukan pelayuan yang lebih lama, dan penguapan dari permukaan bagian atas daun adalah lebih lambat, karena makin tua daun makin tebal kutikulanya. Meskipun berat pucuk dan letaknya dilantai sama, kecepatan penguapan dapat saja Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

13

berbeda. Hal ini disebabkan karena jumlah stomata per satuan luas serta ketebalan daun dan kutikula berbeda. (Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006)

b. Faktor Udara

Kecepatan penguapan air juga tergantung kepada kecepatan alir masa udara yang tersedia. Bila kecepatan alir masa udara tinggi maka kecepatan pelayuan juga meningkat. Ketidakcukupan pasokan udara pelayu karena kipas tidak memadai atau keterbatasan area udara ke kipas dapat menurunkan kecepatan alirnya dan dapat mempengaruhi kecepatan penguapan. Sebaliknya kecepatan alir udara pelayu yang terlalu tinggi juga dapat menyebabkan ketidakrataan hasil pelayuan. (Anonim.,2002)

Dalam pelayuan suhu udara tidak terlalu tinggi, karena bila suhu terlalu tinggi, secara fisik daun akan cepat kehilangan air, sehingga mudah menjadi kering dan secara kimia terjadi peningkatan permeabilitas selaput membran sel daun yang akan menyebabkan terjadinya kontak antara polifenol dan enzim sehingga menimbulkan senyawa baru yang berwarna coklat kemerahan.

Kelembaban dalam pelayuan dapat dilihat pada perbedaan temperatur pada termometer basah dan termometer kering. Bila perbedaan suhu 2-4 ºC, tidak perlu diberi udara panas karena pada perbedaan suhu tersebut, pelayuan akan berlangsung cepat dan perlu disesuaikan dengan kondisi daun basahnya. Pencatatan dilakukan satu jam sekali dan sebaiknya setiap Withering Trough (WT) dilengkapi dengan termometer basah dan kering. (Anonim.,1996)


14

Pengawasan mutu yang dilakukan pada proses pelayuan yaitu : 1. Waktu pelayuan dengan norma : 16-18 jam 2. Suhu dalam WT dengan norma : 28-30 ºC 3. Pembalikan daun dengan norma : 2-3 kali 4. Persentase layu = layu : basah x 100 % , dengan norma : 47% - 49% (Anonim.,2008)

2.2.3. Stasiun Penggulungan

Setelah pucuk atau daun teh memenuhi syarat layu, langkah selanjutnya adalah penggilingan. Adapun tujuan penggulungan adalah : -

Memecahkan dan mengeluarkan cairan sel agar muncul ke permukaan daun, sehingga memudahkan proses oksidasi enzimatik (Anonim.,2002)

-

Mengoptimalkan terbentuknya mutu dalam

(inner quality) dari teh.

(Anonim.,2008) -

Mendapatkan partikel teh yang dapat meningkatkan efisiensi dan efektivitas proses pengolahan selanjutnya, yaitu fermentasi, pengeringan dan sortasi

-

Menghasilkan partikel teh dengan tekstur dan ukuran yang homogen serta bentuk dan penampakan tertentu sesuai permintaan pasar.

Derajat kerusakan sel tergantung pada metode penggulungan yang digunakan dan proses penggulungan juga akan menghasilkan berbagai bentuk dan ukuran Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

15

partikel daun. Dilihat dari proses oksidasi enzimatik yang terjadi, penggulungan dan fermentasi merupakan suatu kesatuan yang tidak dapat dipisahkan.

Secara kualitatif pengaruh reaksi oksidasi enzimatik yang terjadi pada penggulungan

dan fermentasi yang berlangsung 3 sampai 4 jam terhadap

pembentukan karakter teh jadi adalah jauh lebih besar daripada pengaruh proses pelayuan yang berlangsung selama 16 sampai 18 jam. Hal ini disebabkan karena oksigen dari udara dapat lebih mudah masuk ke dalam daun yang rusak daripada ke dalam daun utuh. Perbandingan kuantitatif perubahan senyawa kimia yang terjadi dalam sel daun petikan halus pada proses pelayuan yaitu 29%, penggulungan dan fermentasi sebesar 50% dan senyawa yang tidak berubah adalah 21%. Penggulungan harus juga dapat menghasilkan persentase sortasi yang nantinya akan menunjang perolehan harga jual rata-rata tertimbang yang tinggi. Keberhasilan proses penggulungan untuk mencapai tujuan yang diharapkan ditentukan oleh kondisi pucuk layu yang akan diproses. Besarnya derajat layu ditentukan oleh metode penggulungan yang digunakan dalam sistem pengolahan untuk menghasilkan karakter teh jadi. Dengan demikian dapat disimpulkan, bahwa proses penggulungan juga merupakan salah satu dasar pengolahan teh hitam, disamping proses dehidrsi dan proses oksidasi enzimatik. (Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006)

Skema Penggulungan :

OTR – PCR – RV I – RV II Gilingan I : OTR (Open Top Roller) menghasilkan bubuk I Gilingan II : PCR (Press Cap Roller) menghasilkan bubuk II Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

16

Gilingan III : RV I (Rotorvane I) menghasilkan bubuk III Gilingan IV : RV II (Rotorvane II) menghasilkan bubuk IV dan sisanya Badag. (Anonim.,2008)

2.3.4. Stasiun Fermentasi

Fermentasi sebenarnya adalah reaksi oksidasi enzimatik dari cairan sel daun teh dengan oksigen yang akan dihentikan pada suhu tertentu melalui pengeringan. (Anonim.,2008). Perubahan kimia yang terjadi selama proses fermentasi, baik secara kualitatif maupun kuantitatif, jauh lebih berarti dibandingkan dengan perubahan kimia pada proses pelayuan. Reaksi oksidasi enzimatik polifenol teh yang terjadi selama proses fermentasi akan membentuk karakter appearance (penampakan), liquor (air seduhan) dan infused leaf (ampas seduhan).

Senyawa Pembentuk Karakter Teh Hitam

Flavor merupakan salah satu faktor penting dalam penentuan mutu teh jadi. Istilah flavor mencakup baik karakteristik rasa (senyawa tidak mudah menguap) maupun aroma (senyawa mudah menguap) dari teh yang diseduh. Senyawa utama yang menghasilkan flavor antara lain adalah polifenol, kafein, dan asam amino, dan untuk aroma adalah terpenoid, alkohol dan senyawa karbonil, sedangkan klorofil selain berpengaruh terhadap flavor, juga pada penampakan teh.

Polifenol


17

Empat senyawa polifenol penting yang terdapat dalam daun teh sebagai pembentuk flavor, yaitu epikatekin galat (ECG), epigalokatekin galat (EGCG), epikatekin (EC) dan epigalokatekin (EGC) telah diketahui. Walaupun demikian, polifenol yang lain, seperti katekin dan galokatekin (GC) dalam hal ini juga berperan. Polifenol yang terdapat dalam sel daun akan teroksidasi dengan bantuan enzim polifenol oksidase menjadi senyawa ortokuinon yang sangat reaktif, yang segera berubah menjadi teaflavin (TF), senyawa berwarna kuning sampai merah muda keemasan. Kadar TF berkisar antara 0,5 – 2,5 % dari berat kering. Pada reaksi oksidasi enzimatik polifenol sebagian dari TF diubah menjadi tearubigin (TR), yang berwarna coklat kemerahan. Kadar TR keseluruhan dalam teh jadi berkisar 8 – 20 % dari berat kering.


18

OH OH

HO

O OH

HO

O

OH

O OH

OH

OH

O

OH

HO

OH OH

Epicatechin (EC)

Epicatechin gallate (ECG)

OH HO

OH

O OH

OH

OH

HO

O

OH

OH O

Epigallocatechin (EGC) OH OH

O

C

OH OH

OH OH

H HO

O

Epigallocatechin gallate (EGCG) OH H

OH

Catechin (C) OH OH H HO

O OH OH H OH

Gallocatechin (GC)

Sifat genetik tanaman, derajat layu (pelayuan), tingkat kerusakan struktur sel daun, lamanya waktu fermentasi, ketersediaan oksigen dan kelembaban udara yang cukup merupakan beberapa faktor penting pada proses pembentukan TF dan TR. Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

19

Udara. Untuk mendapatkan reaksi oksidasi enzimatik dengan perbandingan TF dan TR yang ideal, diperlukan oksigen yang cukup. Dari suatu penelitian, didapat bahwa pengurangan udara yang disalurkan ke teh yang sedang mengalami proses oksidasi enzimatik menghambat pembentukan TF. Dengan berkurangnya udara yang lebih besar lagi, reaksi kimia akan berbalik arah ke pembentukan TR, tetapi bila disalurkan uadar segar yang lembab, reaksi akan kembali ke arah pembentukan TF. Udara kering dapat menyebabkan penguapan air yang berlebih dari partikel basah, hingga cepat menjadi kering, yang akan menghasilkan warna air dan ampas seduhan yang dull.

Temperatur. Pengaruh temperatur terhadap proses oksidasi enzimatik adalah penting karena reaksi yang terjadi selama proses fermentasi bersifat eksoterm. Aktivitas enzim menurun dengan tajam pada temperatur di atas 32 ºC. Sebaliknya, kecepatan kondensasi meningkat dengan meningkatnya temperatur. Pada temperatur oksidasi enzimatik yang tinggi, kondensasi polifenol menjadi sangat tinggi, dan akan mempengaruhi karakteristik air seduhan. Dengan demikian temperatur pada proses maserasi (perusakan struktur sel daun secara mekanik) dan fermentasi perlu diperhatikan agar tidak merusak mutu teh. Untuk mendapatkan TF yang tinggi, temperatur selama berlangsungnya reaksi oksidasi enzimatik (maserasi dan fermantasi) sebaiknya berkisar sekitar 25 ºC.

Waktu. Pengaruh waktu fermentasi terhadap pembentukan TF dan TR adalah lebih besar daripada pengaruh temperatur. Pada awal proses fermentasi (segera setelah proses maserasi) teh fermen memiliki rasa yang raw dan greenish. Pada fermentasi yang terlalu lama, rasa air seduhan akan menjadi soft. Kondisi ini dapat terjadi jika Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

20

waktu fermentasi bertambah lama, pembentukan TR tetap berlanjut. Waktu proses fermentasi yang optimum ditentukan oleh sifat genetik tanaman teh, kondisi iklim dan cara pengolahan.

Derajat Layu. Dengan meningkatnya derajat layu, kadar air dalam daun menurun, hingga kadar zat kimia dalam daun

meningkat dan pembentukan TF

menurun, tetapi penbentukan TR terus berlanjut sampai derajat layu mencapai 60-75 %. Pelayuan berat akan mengurangi kadar air daun dan menurunkan laju reaksi enzimatik serta menghambat pembentukan TF. (Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006)

2.3.5. Stasiun Pengeringan

Proses pengeringan merupakan salah satu tahap dalam pengolahan teh hitam yang perlu mendapatkan perhatian cukup serius, agar sifat-sifat teh yang sudah dihasilkan dari tahap-tahap pengolahan sebelumnya dapat dipertahankan. Tujuan pengeringan teh hitam adalah : -

Menghentikan reaksi oksidasi enzimatik pada saat komposisi zat-zat pendukung kualitas mencapai keadaan optimal serta mempertahankan sifatsifat dalam (inner quality) yang baik dari teh tersebut

-

Menurunkan kadar air dalam bubuk teh sampai batas cukup awet disimpan

-

Merubah bubuk basah menjadi bubuk teh kering yang dapat tahan lama dalam penyimpanan, mudah diangkut dan diperdagangkan. (Anonim.,2008)


21

Udara merupakan medium pengering dan selama operasi pengeringan akan membawa panas masuk ke dalam ruang pengering untuk menguapkan kadar air bahan dan kemudian membawa uap air tersebut keluar dari pengering. Udara panas masuk ke dalam ruang pengering, bersinggungan dengan permukaaan bahan kemudian menbawa uap air keluar dari ruang pengering. (Anonim.,2002)

2.3.5.1. Metode Pengolahan Teh

Pengeringan teh pada saat ini dilakukan dengan metode konvensional dan metode fluidisasi. Pada metode konvensional partikel teh pada rangkaian nampan yang digerakkan rantai lingkar dalam mesin pengering (Endless Chain Pressurized Dryer ECPD) melaju melawan arah aliran udara panas bertekanan tinggi. Pada awal proses pengeringan, partikel teh terpapar udara bertemperatur relatif rendah (49º-54ºC) dan pada akhir pengeringan udara bertemperatur tinggi. Sebaliknya, pada metode fluidisasi dalam Fluid Bed Dryer (FBD), partikel teh langsung terpapar udara bertemperatur tinggi, dan pada akhir proses pengeringan bertemperatur relatif lebih rendah.

a. Metode Konvensional

Kecepatan reaksi oksidasi enzimatik meningkat sejalan dengan kenaikan temperatur sampai titik tertentu, untuk kemudian menurun akibat berhentinya aktivitas enzim. Untuk mendapatkan karakter teh jadi yang diinginkan, aktivitas enzim harus dihentikan pada saat yang tepat. Temperatur udara 49º-54ºC yang keluar dari ECPD Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

22

merupakan temperatur yang dapat menurunkan aktivitas enzim ke titik paling rendah, dan bila kadar air telah mencapai 20 %, aktivitas enzim relatif terhenti, tetapi akan mudah aktif kembali bila terpapar udara luar. Karena itu teh dikeringkan hingga kadar air mencapai 3%.

TSD (Two Stage Dryer) merupakan salah satu jenis ECPD yang memiliki beberapa keunggulan dibandingkan jenis ECPD sebelumnya yang terdiri dari tiga tahap rangkaian nampan (Three Stage Dryer). Luas permukaan penampang melintang TSD lebih besar dan berketinggian lebih rendah, hingga kecepatan udara yang melewati dua rangkaian nampan cukup rendah dibandingkan dengan pengering tiga rangkaian nampan. Kecepatan aliran udara yang relatif rendah ini dapat mengurangi terjadinya turbulensi udara. Selain itu pada TSD, partikel teh langsung diletakkan pada nampan teratas dari mesin pengering, hingga segera terpapar udara panas yang dapat menghentikan aktivitas enzim dengan cepat. Tingginya kecepatan pengeringan pada awal tahap pertama dan rendahnya kecepatan pengeringan pada akhir tahap kedua pada TSD, menghasilkan kualitas teh kering yang baik dan dapat disimpan lebih lama.

Dalam metode ini temperatur udara-masuk (ti) sangat berpengaruh terhadap kecepatan pengeringan, karena temperatur yang tinggi akan meningkat perbedaan temperatur antara udara dan partikel teh. Pada awal proses pengeringan, temperatur udara-keluar (to) harus cukup tinggi untuk dapat menghambat aktivitas enzim. Pada temperatur yang relatif lebih rendah, reaksi oksidasi enzimatik akan berlanjut dengan kecepatan yang rendah, hingga terjadinya stewing, yaitu liqour menjadi soft dan hilangnya zat mudah menguap serta zat mudah larut. Selain itu sekitar 10 % katekin Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

23

yang terbentuk pada akhir proses fermentasi akan terurai, yang dapat menyebabkan teh kehilangan karakter. Dari penelitian Benton, Stewing yang lebih parah dapat menyebabkan hilangnya seluruh karakter yang baik, disebabkan teh kering yang baru keluar dari mesin pengering dibiarkan menumpuk selagi masih panas di penampungannya yang akan menyebabkan teh berkeringat.

Pada proses pengeringan terjadi difusi air dari dalam sel daun ke permukaan partikel teh untuk kemudian menguap. Tetapi bila temperatur udara-keluar terlalu tinggi, kecepatan penguapan pada tahap awal proses pengeringan akan menjadi sangat besar, hingga permukaan teh akan mengering yang akan menghambat difusi dan penguapan air,(Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006) serta menyebabkan suatu keadaan teh yang bagian luar sudah cukup kering sedangkan bagian dalam belum kering. Kejadian ini dikenal sebagai case-hardening. Keadaan kurang keringnya teh akan menyebabkan oksidasi enzimatik dapat berlanjut, dengan demikian akan menurunkan kualitas teh keringnya. (Anonim.,2002). Untuk menghindarkan terjadinya casehardening, temperatur udara-keluar sebaiknya tidak lebih tinggi dari 52ºC, yang dapat menyebabkan terlalu cepatnya penghentian oksidasi enzimatik.

b. Metode Fluidisasi

Fluidisasi merupakan fenomena yang diakibatkan perlakuan fluida (zat cair atau gas) terhadap zat padat, hingga zat padat akan bersifat sebagai cairan atau gas. Dalam hal pengeringan teh dengan cara fluidisasi, zat padatnya adalah partikel teh, sedangkan fluidanya adalah udara. Hal-hal yang mempengaruhi operasional FBD yaitu : Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

24

a. Kecepatan Pengisian

Pengisian teh fermen ke dalam FBD harus dilakukan secara berkesinambungan dan dengan kecepatan yang tetap untuk memperoleh proses pengeringan yang efektif dan kinerja yang konsisten. Volume dan kecepatan pemasukan teh fermen ke dalam FBD haruslah sedemikian rupa agar diperoleh teh kering dengan kadar air yang diinginkan. Sedangkan kadar air teh kering pada titik pengeluaran tergantung pada temperatur teh terfluidisasi pada tahap akhir pengeringan, hingga temperatur teh terfluidisasi sesaat sebelum keluar menjadi acuan untuk pengaturan pemasukan teh fermen ke dalam FBD. Temperatur partikel teh pada tahap akhir ini juga tergantung pada temperatur udara-masuk, kondisi fluidisasi dan kelancaran serta konsistensi pemasukan teh fermen. Untuk mengetahui temperatur teh yang tepat dan kaitannya dengan kadar air teh kering, perlu diadakan pengamatan yang seksama. Sedangkan temperatur udaramasuk

dipengaruhi kontinuitas pemasukan teh fermen secara merata. Karena itu

pengawasan yang intensif terhadap pemasukan teh fermen ke dalam FBD perlu dilakukan untuk memperoleh hasil yang memuaskan.

b. Volume Udara

Karena partikel teh pada tahap awal proses pengeringan adalah basah dan lengket, aliran volume udara di ujung pemasukan (tahap awal) harus lebih besar daripada di ujung pengeluaran (tahap akhir). Volume udara yang rendah akan mengakibatkan fluidisasi yang kurang baik (under-fluidized atau packed). Selain oleh rendahnya aliran volume udara, under-fluidized dapat juga disebabkan oleh pemasukan teh Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

25

fermen dalam jumlah besar dalam waktu yang pendek. Peristiwa tersebut lebih sering terjadi pada tahap awal pengeringan daripada tahap lainnya dan dapat menyebabkan stewing karena partikel teh terpapar udara panas untuk waktu yang cukup lama tanpa terjadinya penguapan air dari sel daun.

Ketebalan atau ketinggian lapisan fluidisasi teh selain ditentukan oleh kecepatan pengisian dan besarnya aliran volume udara, juga tergantung pada ketinggian bendungan di ujung pelat berperforasi. Penelitian di Sri Lanka menyimpulkan bahwa kapasitas pengeringan FBD tergantung pada ketebalan lapisan fluidisasi teh. Pada setiap situasi saat terjadi reaksi biokimia, seperti oksidasi enzimatik, temperatur dan waktu memegang peranan yang sangat penting. Kurangnya perhatian terhadap kedua parameter tersebut mengakibatkan rendahnya kinerja peralatan pengolahan teh, seperti mesin pengering, baik TSD maupun FBD. Yang dimaksud dengan kinerja pengeringan adalah efisiensi dan efektivitas dari alat pengering, yaitu dapat menghasilkan teh kering bermutu baik sesuai dengan karakteristik yang dimiliki bahan baku (daun teh) dan dilakukan dengan metode pengolahan sesuai prosedur operasional baku.

c. Waktu Pengeringan.

Berbeda dari ECPD, yaitu waktu pengeringan dapat diatur secara mekanik (kecepatan laju nampan), waktu pengeringan pada FBD adalah lebih kompleks.Pada FBD dengan luas permukaan lapisan fluidisasi teh dan ketinggian bendungan konstan, dengan jelas dapat diketahui bahwa kecepatan teh yang keluar dari FBD adalah sebanding dengan teh yang masuk, dan bila pengisian dihentikan teh yang keluar juga terhenti. Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

26

Penguapan air pada awal proses pengeringan berjalan dengan cepat dan berangsur menurun dan pada akhir proses pengeringan kecepatan penguapan air menjadi lebih lambat. Kapasitas FBD yang relatif lebih tinggi daripada ECPD cenderung memperpanjang waktu penguapan air pada tahap awal dan memperlambat penguapan air pada tahap akhir.

d. Kadar Air Teh Kering

Tujuan utama proses pengeringan adalah untuk mempertahankan kualitas teh, hingga sewaktu tiba di konsumen, karakternya tidak jauh berbeda dengan waktu keluar dari pengering. Pada kenyataannya hal ini sangat sulit dicapai, karena teh bersifat higroskopik dan pada umumnya selama sortasi, pengepakan dan transportasi kadar air teh dapat mencapai lebih dari 4-6 % hingga reaksi oksidasi enzimatik masih tetap berlangsung. Bila teh dikeringkan ke tingkat kadar air yang lebih tinggi atau menyerap cukup banyak air setelah pengeringan, reaksi enzimatik akan berlangsung terlalu, hingga karakter teh menjadi gone off atau fade off. Keadaan demikian dapat juga terjadi pada teh yang disimpan untuk jangka waktu yang lama. (Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006).

2.3.6. Stasiun Sortasi

Teh yang berasal dari pengeringan masih heterogen, baik bentuk maupun ukurannya. Selain itu, teh juga masih mengandung debu, tangkai daun, dan kotoran lain yang akan sangat berpengaruh pada mutu teh nantinya. Untuk itu, sangat dibutuhkan proses Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

27

penyortiran atau pemisahan yang bertujuan untuk mendapatkan suatu bentuk dan ukuran teh yang seragam sehingga cocok untuk dipasarkan dengan mutu terjamin. (Tim Penulis PS.,1993)

Sortasi merupakan satu-satunya proses pengolahan teh yang tidak memiliki ketentuan yang pasti, hingga tidak ada pola kerja yang tetap yang dapat diikuti. Karena itu dibutuhkan penilaian yang seksama untuk memutuskan apakah ukuran dan bentuk hasil sortasi sudah cukup rata, cukup bersih dari serat dan tulang daun, hingga dapat diketahui apakah suatu pekerjaan sortasi perlu diulang atau tidak. Metode sortasi yang berlaku di suatu pabrik belum tentu sesuai untuk pabrik lain. Namun demikian, pola kerja di bawah ini dapat dijadikan sebagai acuan pelaksanaan sortasi walaupun pengerjaannya tidak harus berurutan, yaitu : -

pemisahan berdasarkan ukuran

-

pemisahan serat dan tulang dari fraksi daun

-

pemisahan berdasarkan berat, dan

-

reduksi ukuran partikel teh

Pemisahan berdasarkan ukuran dilakukan melalui ayakan, pemisahan berdasarkan berat dilakukan dengan tewan yang juga digunakan untuk membersihkan teh dari serat daun dan bahan-bahan bukan teh seperti potongan kawat, kerikil atau debu. Pemisahan serat dan tulang dari fraksi daun juga disebut sebagai proses pembersihan atau pemisahan berdasarkan warna karena serat dan tulang berwarna merah, sedangkan fraksi daun berwarna hitam. (Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006)


28

Penilaian Dalam Pengujian Mutu Teh 1. Tea Tasting -

Appearance (Kenampakan Partikel) Contoh teh disebar merata di alas berwarna putih, kemudian diamati ; tip, bentuk, ukuran, kerataan dan kebersihan partikel.

-

Liqour (Air Seduhan) Contoh teh sejumlah : 4,80 gram diseduh dengan air murni yang mendidih di dalam cangkir pencoba berukuran : 240 mL dan ditutup selama : 6 menit, kemudian air seduhan tersebut dituang ke dalam mengkuk pencoba. Setelah cukup dingin dilakukan pengamatan warna dan rasa air seduhan. Aroma air seduhan dihirup dari cangkir berisi ampas dengan membuka sedikit tutupnya.

-

Infusion (Ampas Seduhan) Ampas seduhan dipisahkan ke tutup cangkir pencoba, kemudian diamati warna dan kerataan ampas tersebut secara visual.

2. Pemeriksaan Kadar Air Untuk mengukur kadar air yang diperlukan 5 gram contoh teh, kemudian dimasukkan ke dalam alat pengukur air (Infra Red Moisture Meter) selama 10 menit. Selanjutnya diamati kadar airnya dengan klasifikasi norma kadar air sebagai berikut : -

Teh hasil pengeringan, kadar air 3 % - 3,5 %

-

Teh hasil sortasi, kadar air 4 %- 4,5 %

-

Teh hasil pengepakan, kadar air 5 % - 5,9 %. (Anonim.,2008)


29

2.3.7. Stasiun Penyimpanan dan Pengepakan

Setelah disortasi sesuai mutunya, teh dimasukkan ke dalam peti penyimpanan agar mutu teh tetap bertahan pada kondisi yang diinginkan sebelum dikemas. Peti ini kemudian ditutup rapat, baik bagian mulutnya maupun bagian bawahnya. Penutupan ini untuk mencegah terjadinya perembesan udara ke dalam peti. Agar proses penyimpanan ini berlangsung dengan mudah sebaiknya letak peti ini berdekatan dengan peralatan pengolahan lainnya. (Tim penulis PS.,1993) Peti (BIN) juga harus selalu tertutup, tidak sering dibuka pintunya (harus kedap udara) karena teh temasuk bahan yang higroskopis dan mudah menyerap uap air dari udara. Kadar air teh pada waktu akan dipak harus lebih kecil dari (Anonim.,1996).

2.4. Penentuan Kadar Air Bubuk Teh Hasil Fermentasi Pada Stasiun Pengeringan Kadar air bubuk teh hasil fermentasi diukur dengan menggunakan alat Moisture Balance. Cara pengukurannya : -

Dihidupkan Moisture Balance dan dinolkan angkanya

-

Ditimbang 10 gram bubuk teh hasil fermentasi

-

Ditutup Moisture Balance

-

Ditunggu sampai Moisture memberi tanda


30

-

Dibaca angka pada Moisture Balance

-

Dicatat kadar airnya. (Anonim.,2008).

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3. 1. Alat Dan Bahan 3. 1. 1. Alat -

Moisture Balance

-

Sample Chop

-

Spatula

-

Mesin TSD (Two Stage Dryer)

-

Lempengan Moisture Balance

-

Goni

-

Sekop

-

Timbangan

3. 1. 2. Bahan -

Bubuk teh hasil fermentasi

3. 2. Prosedur 3.2.1. Penentuan Kadar Air Bubuk Teh Hasil Fermentasi


31

-

Bubuk teh hasil fermentasi diambil dari dalam conveyor dan dimasukkan ke dalam sample chop

-

10 gram bubuk teh tersebut ditimbang menggunakan moisture balance

-

Moisture balance ditutup dan ditunggu sampai memberi tanda

-

Persen (%) kadar air bubuk teh dicatat dengan membaca angka yang tertera di moisture balance

-

Percobaan yang sama dilakukan sebanyak 5 kali.

3.2.2. Penentuan Kapasitas Produksi Teh Kering -

Penanda berupa kayu kecil dimasukkan ke dalam Mesin TSD, setelah bubuk teh hasil fermentasi dari conveyor diambil

-

Proses pengeringan ditunggu, ketika penanda jatuh ke dalam bak penampung teh yang sudah kering, stopwatch dihidupkan

-

Setelah 1 jam, stopwatch dimatikan

-

Teh kering dari bak penampung dimasukkan ke dalam goni dengan menggunakan sekop

-

Masing-masing goni ditimbang

-

Hasil penimbangannya dicatat

-

Percobaan yang sama dilakukan sebanyak 5 kali.


32

BAB 4

DATA DAN PEMBAHASAN

4. 1. Data Tabel 1 : Data Kadar Air Bubuk Hasil Fermentasi Dengan Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan

No

Jenis Bubuk

Kadar Air Bubuk

Temperatur (oC)

Kapasitas

Teh Hasil

Produksi

Fermentasi (%)

pada stasiun T inlet(ti)

T outlet(to)

pengeringan (Kg teh kering/jam)

1

Bubuk I

53,48

93

52

178

2

Bubuk I

52,06

93

52

180

3

Bubuk I

50,46

93

52

183

4

Bubuk I

48,66

93

52

186


33

5

Bubuk I

46,64

93

52

190

6

Bubuk I

44,38

93

52

196

4. 2. Perhitungan 4. 2. 1. Persamaan Least Square Dimana : X = Kadar air bubuk teh hasil fermentasi Y = Kapasitas produksi pada stasiun pengeringan

Tabel 2 : Data Metode Least Square

a =

No

X

Y

X2

XY

1

53,48

178

2860,11

9519,44

2

52,06

180

2710,24

9370,80

3

50,46

183

2546,21

9234,18

4

48,66

186

2367,80

9050,76

5

46,64

190

2175,29

8861,60

6

44,38

196

1969,58

8698,48

∑X = 295,68

∑Y = 1113

∑X2= 14629,23

∑XY=54735,26

n(∑ xy ) − (∑ x)(∑ y ) n(∑ x 2 ) − (∑ x ) 2


34

6(54735,26) − (295,68)(1113) 6(14629,23) − (295,68) 2

=

=

328411,56 − 329091,84 87775,38 − 87426,66

=

− 680,28 348,72

= -1,9508

(∑ x )(∑ y ) − (∑ x )(∑ xy ) n(∑ x ) − (∑ x ) 2

b=

2

2

=

(14629,23)(1113) − (295,68)(54735,26) 2 6(14629,23) − (295,68)

=

16282332,99 − 16184121,68 87775,38 − 87426,66

=

98211,31 348,72

= 281,6337

4. 2. 2. Persamaan Garis Regresi Persamaan : Y = aX + b Y1 = aX1 + b = -1,9508 (53,48) + 281,6337 = 177,3049 Y2 = aX2 + b = -1,9508 (52,06) + 281,6337 = 180,0751 Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

35

Y3 = aX3 + b = -1,9508 (50,46) + 281,6337 = 183,1963 Y4 = aX4 + b = -1,9508 (48,66) + 281,6337 = 186,7078

Y5 = aX5 + b = -1,9508 (46,64) + 281,6337 = 190,6484 Y6 = aX6 + b = -1,9508 (44,38) + 281,6337 = 195,0572

Tabel 3. Data Menurut Metode Least Square No

X

Y

1

53,48

177,3049

2

52,06

180,0751

3

50,46

183,1963

4

48,66

186,7078

5

46,64

190,6468

6

44,38

195,0572

X = Kadar air bubuk teh hasil fermentasi Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

36

Y = Kapasitas produksi pada stasiun pengeringan

4.3. Pembahasan

Proses pengolahan teh hitam terdiri dari beberapa tahap, salah satunya adalah proses pengeringan. Selama proses pengeringan, terjadi penurunan kadar air dengan aplikasi panas. Udara panas masuk ke dalam ruang pengering, bersinggungan dengan permukaan bahan kemudian membawa uap air keluar dari ruang pengering.

Kadar air bubuk teh hasil fermentasi mempunyai pengaruh terdapat kapasitas produksi teh kering yang dihasilkan karena dengan kadar air teh fermen yang tinggi maka kemampuan udara panas untuk mengeringkan teh lebih lama sehingga kapasitas produksi teh kering sedikit. Sedangkan kadar air teh fermen yang rendah akan menghasilkan kapasitas produksi teh kering yang lebih banyak. Hal ini dapat dilihat melalui grafik pada gambar di bawah ini :


Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan

37

200 195 44.38 190

46.64

185

48.66 50.46

180 52.06 53.48

175 170 165 44.38

46.64

48.66

50.46

52.06

53.48

Kadar Air Bubuk Teh Hasil Fermentasi

Gambar 1. Grafik Kadar Air Bubuk Teh Hasil Fermentasi Vs Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan.

Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa semakin rendah kadar air bubuk teh hasil fermentasi maka kapasitas produksi teh kering yang dihasilkan semakin banyak, dan sebaliknya,semakin tinggi kadar air bubuk teh hasil fermentasi, maka kapasitas produksi teh kering yang dihasilkan sedikit. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa kadar air bubuk teh hasil fermentasi mempunyai pengaruh yang penting terhadap pengolahan teh khususnya pada stasiun pengeringan.


38

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil pengamatan dan pembahasan data, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : Semakin tinggi kadar air teh hasil fermentasi maka kapasitas produksi teh


39

kering yang dihasilkan pada stasiun pengeringan menurun. Hal ini dapat ditunjukkan melalui data sebagai berikut : -

53,48 % kadar air teh hasil fermentasi, menghasilkan 178 Kg teh kering/jam

-


-


-


-


-


5.2. Saran

Agar lebih meningkatkan pengendalian

dan pengawasan mutu pada proses

pengolahan teh hitam, khususnya pada stasiun pengeringan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.,1996.Faktor-Faktor dan Perlakuan-Perlakuan Yang Perlu Menjadi Perhatian Pada Proses Pengolahan Teh Hitam.PTP Nusantara IV Wilayah III.Medan. Anonim.,2002.Pelatihan Pengolahan Teh Hitam.Pusat Penelitian Teh Dan Kina. Gambung. Anonim.,2008.Naskah Serah Terima Bidang Pengolahan Unit Kebun Bah Butong. PT.Perkebunan Nusantara IV (Persero) Unit Kebuh Bah Butong. Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009. USU Repository © 2009

40

Ghani,M.A.,2002.Dasar-Dasar Budi Daya Teh.Penebar Swadaya.Jakarta. Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006.Teknologi Pengolahan Teh Hitam.Penerbit ITB. Bandung. Spillane,J.J.,1992.Komoditi Teh.Penerbit.Kanisius.Yogyakarta. Tim Penulis PS.,1993.Teh Pembudidayaan dan Pengolahan.Penebar Swadaya.Jakarta.

Lampiran 1. Gambar Alat Moisture Balance


41


PENGARUH KADAR AIR DARI BUBUK TEH HASIL FERMENTASI TERHADAP KAPASITAS PRODUKSI PADA STASIUN PENGERINGAN DI PABRIK TEH PTPN IV UNIT KEBUN BAH BUTONG

Recommend Documents