TINJAUAN PUSTAKA
Kopi Sejarah Negara pemakai kopi pertama adalah Arabiya (pertengahan abad XV).Akhirnya minuman kopi tersebar luas di negara Timur Tengah, seperti di Kairo pada tahun 1510 dan Konstantinovel (Turki) + pada tahun 1550.Selanjutnya pada tahun 1616 kopi ini mulai masuk di Eropa, yakni di Venesia sedangkan di Inggris pemakaian kopi baru pada tahun 1650.Dan pada tahun 1775 di Inggris telah terdapat + 3000 warung kopi. Minuman kopi paling dikenal di Negara Arab, karena negara itu merupakan tempat pertemuan umat manusia yang beragama Kristen maupun Islam dari berbagai bangsa.Mereka setelah pulang ke negaranya masing-masing, kemudian memperkenalkan kopi tadi ke penduduk setempat.Peristiwa inilah yang menyebabkan permintaan biji kopi cepat meningkat, sehingga menimbulkan perdagangan yang sangat menguntungkan.Tidak hanya pedagang saja yang memperoleh keuntungan tetapi juga para petani yang berkebun kopi. Itulah sebabnya perkebunan kopi cepat meluas (AAK,1991). Perkembangan kopi di Indonesia Bila dilihat dari devisa dan jumlah kopi yang dikonsumsi di dalam negeri, tampaknya prospek kopi cukup menggembirakan. Namun, perdagangan kopi di Indonesia cukup berat.Hingga saat ini produksi kopi masih tersisa setiap tahunya. Pada tahun 1985 dengan total produksi sebesar 325.000 ton, masih tersisa
5
6
produksi sebesar 34.400 ton, sedangkan pada akhir tahun 2003 sisa produksi di perkirakan mencapai 10.700 ton. Berbagai usaha untuk mengatasi sisa produksi kopi telah dilakukan oleh pemerintah maupun oleh pihak terkait, antara lain dengan cara merangsang peningkatan konsumsi dalam negeri maupun peningkatan nilai ekspor (Najiyati dan Danarti, 2004). Botani tanaman kopi Adapun
klasifikasi
tanaman
kopi
(Coffeasp.)
menurut
literatur
Anonimous(2012) adalah sebagai berikut : Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Subdivisio
: Magnoliophyta
Kelas
: Dycotiledoneae
Ordo
: Rubiales
Famili
: Rubiaceae
Genus
: Coffea
Spesies
: Coffea sp. Tanaman kopi adalah pohon kecil yang bernama perpugenus coffea dari
familia Rubiaceae. Tanaman kopi, yang umumnya berasal dari benua Afrika, termasuk famili Rubiaceae dan jenis kelamin Coffea. Kopi bukan produk homogen; ada banyak varietas dan beberapa cara pengolahannya (Spillane,1990) Jenis-jenis kopi Pada bagian sejarah perkembangan kopi dunia telah dikemukakan bahwa dalam garis besarnya varietas kopi ada tiga macam. Tapi karena perkembangan
7
yang sudah berabad-abad lamanya dan tanaman itu biasanya tanaman campuran, akhirnya terjadi hasil silang dan mutasi. Jenis-jenis tersebut antara lain: 1. Kopi Arabika 2. Kopi Liberika 3. Kopi Chanepora (Robusta) 4. Kopi Hibrida 5. Arabika x Liberika menghasilkan hibrida Kawisari B dan hibrida Kawisari D 6. Liberika x Robusta menghasilkan hibrida Q-P-Hibrida 7. Arabika x Robusta menghasilkan hibrida Conuga (AAK, 1991). Waktu Panen Tanaman kopi berbunga 3-4 kali selama setahun, bahkan ada yang berbunga sepanjang tahun.Hal ini sangat tergantung pada jenisnya dengan demikian, maka pemanenanpun juga tidak dapat dijalankan hanya sekali saja, melainkan mengikuti gelombang musim bunga hal ini bisa jalan hingga 3-4 bulan.Dari bunga sampai bunga itu masak memakan waktu 8-12 bulan.Masaknya buah kopi ada yang cepat ada pula yang lambat, sedang yang lambat sangat bergantung pada iklim dan jenisnya. Setelah prapanen ada beberapa proses yang harus dilakukan antara lain yaitu, sortasi biji kopi, fermentasi biji kopi, pengupasan biji kopi, pengeringan biji kopi, dan penggilingan biji kopi (AAK, 1991).
8
Penyangraian Proses penyangraian (roasting) terdiri dari beberapa tahapan, yakni persiapan biji beras, proses penyangraian, pendinginan, penyimpanan sementara, dan pengemasan. Sebelum disangrai, aroma dan cita rasa kopi masih tersimpan di dalam biji kopi. Setelah disangrai, aroma dan cita rasa kopi dapat dirasakan dan dinikmati (Sumardi dan Satryo, 2013). Ketahanan lama penyimpanan biji kopi beras sangat lama (lebih dari 3 tahun), asalkan disimpan di tempat yang baik dan kering. Namun, jika biji kopi sudah disangrai, masa penyimpanandapat bertahan maksimum 1 tahun. Wadah (packaging) biji kopi menggunakan bahan yang direkomendasikan, seperti aluminium foil yang memiliki airtight container (kedap udara), tabung vakum udara berbahan stainless steel, dan tabung berbahan kaleng anti oksidasi. Penyangraian sangat berperan penting terhadap hasil akhir kopi (seduhan kopi). Beberapa faktor yang perlu diperhatikan saat menyangrai, diantaranya sistem mesin penyangrai, bahan plat tabung penyangrai, stabilitas sumber api tabung penyangrai, dan jenis bahan baku kopi serta karakteristiknya. Selain faktor alat penyangrainya, aspek lainnya yang juga penting adalah suhu, waktu, keahlian, dan teknik penyangraian (Panggabean, 2011). Proses penyangraian merupakan tahapan pembentukan aroma dan cita rasa khas kopi dengan perlakuan panas dan kunci dari proses produksi kopi bubuk. Proses sangrai diawali dengan penguapan air yang ada di dalam biji kopi dengan memanfaatkan panas yang tersedia dari kompor dan kemudian diikuti dengan reaksi pirolisis. Reaksi ini merupakan reaksi dekomposisi senyawa hidrokarbon
9
antara lain karbohidrat, hemiselulosa dan selulosa yang ada di dalam biji kopi. Secara kimiawi,proses ini ditandai dengan evolusi gas CO2 dalam jumlah banyak dari ruang sangrai berwarna putih. Sedang secara fisik, pirolisis ditandai dengan perubahan warna biji kopi yang semula kehijauan menjadi kecoklatan. Proses penyangraian dilakukan dengan menggunakan suhu yang tinggi. o
Biji kopi disangrai pada suhu 180-240 C. Selama penyangraian biji kopi diaduk agar uap air cepat terbawa keluar dan panas terdistribusi secara seragam secara keseluruhan. Ketika penyangraian selesai maka biji kopi harus segara dikeluarkan dari mesin dan didinginkan secara cepat. Akan tetapi beberapa kasus terjadi yaitu terlalu lamanya penyangraian yang menyebabkan overroast. Untuk itu proses penyangraian perlu dikendalikan (Nugroho, 2013). Waktu penyangraian bervariasi mulai dari 7 sampai 20 menit tergantung pada kadar air biji kopi dan mutu kopi bubuk yang dikehendaki. Salah satu tolak ukur proses penyangraian adalah derajat sangrai yang dilihat dari perubahan warna biji kopi yang sedang disangrai. Proses sangrai dihentikan pada saat warna sampel biji kopi sangrai yang diambil dari dalam silinder sudah mendekati warna sampel standar(Varnam and Sutherland, 1994). Penurunan kadar air pada biji kopi yang telah sangrai, disebabkan karena suhu yang semakin tinggi dan semakin lamanya proses penyangraian biji kopi mengakibatkan air yang terdapat pada biji kopi menguap sehingga kadar air biji kopi semakin berkurang (Yusdiali, 2012). Kalor adalah bentuk energi yang berpindah karena perubahan suhu ∆T).( Untuk menghitung kalor jenis bahan dapat di hitung dengan persamaan sebagai berikut : Q = m x C x ∆T …………………………………..(1)
10
Q = m x Cp x ∆T …………………………………(2) Dimana: Q = kalor yang diterima suhu zat (Joule) m = massa zat (kilogram) C = kalor jenis zat (Joule/ kilogram. K) Cp = kalor jenis bahan sample (Joule/ kilogram. K) ∆T = perubahan sahu (0C) (Puteri, 2013). Alat Mesin pada Pengolahan Makanan Secara umum, tujuan mekanisasi pertanian adalah : a. Meningkatkan efisiensi tenaga manusia. b. Mengurangi kerusakan produksi pertanian. c. Menurunkan ongkos produksi. d. Menjamin kenaikan kualitas dan kuantitas produksi. e. Meningkatkan taraf hidup petani. f. Memungkinkan pertumbuhan ekonomi subsistem (tipe pertanian kebutuhan keluarga) menjadi tipe pertanian komersil. Tujuan tersebut di atas dapat dicapai apabila penggunaan dan pemilihan alat mesin pertanian tepat dan benar, tetapi apabila pemilihan dan penggunaannya tidak tepat hal sebaliknya yang akan terjadi (Rizaldi, 2006). Komponen Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari Motor listrik
11
Motor listrik adalah mesin yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanis. Misalnya mesin pembangkit tenaga listrik maka dapat memutar motor listrik yang menggunakan mesin untuk berbagai keperluan seperti mesin untuk menggiling padi menjadi beras, untuk pompa irigasi untuk pertanian, untuk kipas angin serta mesin pendingin (Djoekardi, 1996). Puli Puli (pulley) sabuk dibuat dari besicor atau dari baja.Puli kayu tidak banyak lagidijumpai.Untuk
konstruksi
ringan
diterapkan
pulidari
paduan
aluminium.Pulisabuk baja terutama cocok untuk kecepatan sabuk yang tinggi (diatas35 m/det) (Stolk dan Kros, 1981). Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya. SD (penggerak) = SD (yang digerakkan) …………………………………..(3) dimana :S = Kecepatan putar puli (rpm) D= Diameter puli (mm) (Smith dan Wilkes, 1990). Sabuk V Sabuk bentuk trapesium atau V dinamakan demikian karena sisi sabukdibuat serong, supaya cocok dengan alur roda transmisi yang berbentuk V. Kontakgesekan yang terjadi antara sisi sabuk V dengan dinding alur menyebabkanberkurangnya kemungkinan selipnya sabuk penggerak dengan tegangan yanglebih kecil dari pada sabuk yang pipih. Dalam kerjanya, sabuk V
12
mengalamipembengkokan ketika melingkar melalui roda transmisi. Bagian sebelah luar akanmengalami tegangan, sedangkan bagian dalam akan mengalami tekanan. Susunan khas sabuk V terdiri atas : 1. Bagian elastis yang tahan tegangan dan bagian yang tahan kompresi 2. Bagian yang membawa beban yang dibuat dari bahan tenunan dengan daya rentangan yang rendah dan tahan minyak sebagai pembalut (Smith dan Wilkes, 1990). Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk V dibelitkan disekitar alur puliyang berbentuk V pula. Transmisi sabuk yangbekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa keuntungan karena murahharganya, sederhana konstruksinya, dan mudah untuk mendapatkan perbandinganputaran yang diinginkan. Transmisi tersebut telah digunakan dalam semua bidangindustri, misalnya mesin-mesin pabrik, otomobil, mesin pertanian, alatkedokteran, mesin kantor dan alat-alat listrik. Kekurangan yang ada pada sabukini adalah terjadinya slip antara sabuk dan puli sehingga tidak dapat dipakaiuntuk putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap (Daryanto, 1993). Bantalan Bantalan dalam usaha diperlukan untuk menahan berbagai suku pemindah daya tetap ditempatnya.Bantalan yang tepat digunakan ditentukan oleh besarnya keausan kecepatan putar poros, beban yang harus didukung dan besarnya daya dorong akhir.Bantalan di bedakan dalam dua golongan yaitu bantalan luncur dan bantalan gulung (Smith dan Wilkes, 1990).
13
Alat Penyangrai Kopi Mekanis Tipe Rotari Alat penyangrai kopi mekanis tipe rotari bekerja berdasarkan prinsip putaran sentrifugal. Pada alat ini bahan baku berupa biji kopi kering dimasukkan ke dalam silinder melalui saluran masukan (hooper). Silinder akan dipanasi dengan menggunakan rangkaian pemanas listrik. Biji kopi kering yang ada di dalam silinder akan diaduk (bolak-balik) dengan menggunakan plat yang menempel pada poros yang terhubung dengan motor listrik. Biji kopi yang telah disangrai akan keluar melalui saluran pengeluaran. Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian Menurut Daywin, dkk., 2008, kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefenisikan sebagai kemampuanalat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk persatuanwaktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuanproduk per kW per jam, bila alat/mesin itu menggunakan daya penggerak motor.Jadi satuan kapasitas kerja menjadi: Ha.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW. Persamaan matematisnya dapat ditulis sebagai berikut : Kapasitas Alat =
Produk yang dihasilkan Waktu
………………….(4)
Analisis Ekonomi Biaya pemakaian alat Pengukuran biaya pemakaian alat dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok). dimana :
14
BP = [
BT x
+ BTT]C ................................................................................. (5)
BP = Biaya pokok (Rp/satuan produksi) BT = Total biaya tetap (Rp/tahun) BTT= Total biaya tidak tetap ( Rp/jam) x = Total jam kerja pertahun (jam/tahun)
C = Kapasitas alat (jam/satuan produksi) 1. Biaya tetap Biaya tetap terdiri dari: 1. Biaya penyusutan (metode garis lurus) D=
P−S n
...................................................................................... (6)
dimana: D = Biaya penyusutan (Rp/tahun) P = Nilai awal alsin (harga beli/pembuatan) (Rp) S = Nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp) n = Umur ekonomi (tahun) 2. Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan besarnya: I=
i(P)(n+1) 2n
.............................................................................. (7)
dimana:
i = Total persentase bunga modal dan asuransi (%) 3. Dinegara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk mesin-mesin
dan
peralatan
pertanian,
bahwa
beberapa
15
literaturmenganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian diperkirakan sebesar 2% pertahun dari nilai awalnya. 4. Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5 – 1 %, rata-rata diperhitungkan 1% nilai awal (P) pertahun. 2. Biaya tidak tetap Biaya tidak tetap terdiri dari: 1. Biaya
perbaikan
untuk
motor
listrik
sebagi
sumber
tenaga
penggerak.Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan: Biaya reperasi =
1,2%(P−S) 1000 jam
.................................................... (8)
2. Biaya karyawan/operator yaitu biaya untuk gaji operator. Biaya ini tergantung kepada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya (Giatman, 2006). Break even point Break even pointatau analisis titik impas (BEP) umumnya berhubungan dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat membiayai sendiri (self financing),dan selanjutnya dapat berkembang sendiri (self growing). Dalam analisis ini, keuntungan awal dianggap sama dengan nol. Bila pendapatan dari produksi berada disebelah kiri titik impas maka kegiatanusaha akan menderita kerugian, sebaliknya bila disebelah kanan titik impas akan memperoleh keuntungan. Analisis titik impas juga digunakan untuk: 1. Hitungan biaya dan pendapatan untuk setiap alternatif kegiatan usaha.
16
2. Rencana pengembangan pemasaran untuk menetapkan tambahan investasi untuk peralatan produksi. 3. Tingkat
produksi
dan
penjualan
yang
menghasilkan
ekuivalensi
(kesamaan) dari dua alternatif usulan investasi. (Waldyono, 2008). Manfaat perhitungan titik impas adalah untuk mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak untuk dijalankan.Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa ada keuntungan. Untuk mengetahui produksi titik impas (BEP) maka dapat digunakan rumus sebagai berikut: N= dimana:
BT
(R−BTT )
................................................................ (9)
N= Jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas BT= Biaya tetap pertahun (Rupiah) R = Penerimaan dari tiap unit produksi (harga jual) (Rupiah) BTT = Biaya tidak tetap perunit produksi(Rupiah) (Giatman, 2006). Biaya variabel adalah biaya yang besarnya tergantung pada out put yang dihasilkan. Dimana semakin banyak produk yang dihasilkan maka semakin banyak bahan yang digunakan dan biaya yang digunakan akan semkin besar juga. Sedangkan biaya tetap adalah biaya yang tidak tergantung pada banyak sedikitnya produk yang akan dihasilkan (Soeharno, 2007).
17
Biaya tetap adalah biaya yang tidak terpengaruh oleh aktivitas perusahaan. Biaya ini secara total tidak mengalami perubahan meskipun ada perubahan volume produksi. Sedangkan biaya variabel adalah biaya yang besarnya berubahubah sesuai dengan aktivitas perusahaan. Biaya ini secara total akan berubah sesuai dengan volume produksi (Halim, 2009). Net present value Net present value (NPV) adalah selisih antara present value dari investasi nilai sekarang dari penerimaan kas bersih dimasa yang akan datang. Identifikasi masalah kelayakan financial dianalisis dengan menggunakan metode analisis finansial dengan kriteria investasi.NPV adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan.Secara singkat dapat dirumuskan: CIF – COF ≥ 0 ............................................................................ (10) dimana : CIF = Chas in flow COF = Chas out flow Sementera itu keuntungan yang diharapkan dari investasi yang dilakukan bertindak sebagai tingkat bungan modal dalam perhitungan : Penerimaan (CIF)
= pendapatan x (P/A, i, n) + nilai akhir x (P/F, i, n)
Pengeluaran (COF)
= investasi + pembiayaan (P/A, i, n).
Kriteria NPV yaitu : -
NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan
-
NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi usaha tidak menguntungkan
18
-
NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang dikeluarkan
(Giatman, 2006). Internal rate of return Dengan menggunakan metode internal rate of return (IRR) akan mendapatkan informasi yang berkaitan dengan tingkat kemampuan cash flow dalam mengembalikan investasi yang dijelaskan dalam bentuk %priode waktu. Logika sederhananya menjelaskan seberapa kemampuan cash flow dalam mengembalikan modalnya dan seberapa besar pula kewajiban yang harus dipenuhi (Giatman, 2006). Internal rate of return adalah suatu tingkatan discount rate, pada discount rate dimana diperolah B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Harga IRR dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut: IRR = i1 – dimana :
i1
NPV 1
(NPV 2−NPV 1)
i2
(i1 – i2) ............................................. (11)
= Suku bungabank paling atraktif
= Suku bunga coba-coba
NPV1 = NPV awal pada i1 NPV2 = NPV pada i2 (Kastaman, 2006).
