1

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kopi merupakan salah satu hasil komoditi perkebunan yang memiliki nilai

ekonomis yang cukup tinggi di antara tanaman perkebunan lainnya dan berperan

penting sebagai sumber devisa negara. Kopi tidak hanya berperan penting

sebagai sumber devisa melainkan juga merupakan sumber penghasilan bagi tidak

kurang dari satu setengah juta jiwa petani kopi di Indonesia (Rahardjo, 2012).

Keberhasilan agribisnis kopi membutuhkan dukungan semua pihak yang

terkait dalam proses produksi kopi pengolahan dan pemasaran komoditas kopi.

Upaya meningkatkan produktivitas dan mutu kopi terus dilakukan sehingga

daya saing kopi di Indonesia dapat bersaing di pasar dunia (Rahardjo, 2012).

Teknologi budi daya dan pengolahan kopi meliputi pemilihan bahan tanam

kopi unggul, pemeliharaan, pemangkasan tanaman dan pemberian penaung,

pengendalian hama dan gulma, pemupukan yang seimbang, pemanenan, serta

pengolahan kopi pasca panen. Pengolahan kopi sangat berperan penting dalam

menentukan kualitas dan cita rasa kopi (Rahardjo, 2012).

Saat ini, peningkatan produksi kopi di Indonesia masih terhambat oleh

rendahnya mutu biji kopi yang di hasilkan sehingga mempengaruhi

pengembangan produksi akhir kopi. Hal ini disebabkan, karena penanganan pasca

panen yang tidak tepat antara lain proses fermentasi, pencucian, sortasi,

pengeringan, dan penyangraian. Selain itu spesifikasi alat/mesin yang digunakan

juga dapat mempengaruhi setiap tahapan pengolahan biji kopi.

1

2

1.2 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini Untuk mengetahui pengaruh lama penjemuran

terhadap efisiensi mesin pengupas kulit ari kopi.

1.4 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat pada agroindustri kopi rumah

tangga khususnya di Provensi Aceh serta dapat bermanfaat sebagai bahan

pendukung referensi ilmiah dalam pengaruh lama penjemuran terhadap efisiensi

mesin pengupasan kulit ari kopi.

3

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Morfologi Kopi

Kopi merupakan salah satu jenis tanaman perkebunan yang sudah lam di

budidayakan dan memiliki nilai ekonomis yang lumayan tinggi. Konsumsi kopi

dunia mencapai 70% berasal dari spesies kopi arabika dan 26% berasal dari

spesies kopi robusta. Kopi berasal dari Afrika, yaitu daerah pegunungan di

Etopia. Namun, kopi sendiri baru dikenal oleh masyarakat dunia setelah

tanaman tersebut dikembangkan di luar daerah asalnya, yaitu Yaman di bagian

selatan Arab, melalui para saudagar Arab (Rahardjo, 2012).

Di Indonesia kopi mulai di’kenal pada tahun 1696, yang dibawa oleh VOC.

Tanaman kopi di Indonesia mulai diproduksi di pulau Jawa, dan hanya bersifat

coba-coba, tetapi karena hasilnya memuaskan dan dipandang oleh VOC

cukup menguntungkan sebagai komoditi perdagangan maka VOC

menyebarkannya ke berbagai daerah agar para penduduk menanamnya (Sri

Najiyanti dan Danarti, 2004)..

Sistematika tanaman kopi robusta menurut Rahardjo, (2012) adalah sebagai

berikut:

Kingdom : Plantae

Sub kingdom : Tracheobionita

Divisi : Magnoliophyta

Kelas : Magnoliopsida Sub

Sub Kelas : Astridae

Ordo : Rubiaceace

3

4

Genus : Coffea

Spesies : Coffea robusta

Tabel 1. Komposisi Biji Kopi Arabika dan Robusta Sebelum dan Sesudah

Disangrai

Komponen ArabikaGreen

ArabikaRoasted

Robust aGreen

RobustaRoasted

Mineral 3.0 - 4.2 3.5 - 4.5 4.0 - 4.5 4.6 - 5.0Kafein 0.9 - 1.2 1.0 1.6 - 2.4 2.0Trigonelline 1.0 - 1.2 0.5 - 1.0 0.6 - 0.75 0.3 - 0.6Lemak 12.0 - 18.0 14.5 - 20.0 9.0 - 13.0 11.0 - 16.0Asam Alifatis 1.5 - 2.0 1.0 - 1.5 1.5 - 1.2 1.0 - 1.5Asam Amino 2.0 0 - -Protein 11.0 - 13.0 13.0 - 15.0 - 13.0 - 15.0Humic Acid - 16.0 - 17.0 16.0 - 17,0 - 16.0 - 17,0Total chologenic 5.5 - 8.0 1.2 - 2.3 7.0 - 10.0 3.9 – 6AcidSumber : Clarke dan Macrae (1987).

2.2 Jenis-Jenis Kopi

Di dunia perdagangan dikenal beberapa golongan kopi, tetapi yang paling

sering di budidayakan hanya kopi arabika, robusta, dan liberika. Pada umumnya,

penggolongan kopi berdasarkan spesies, kecuali kopi rabusta. Kopi robusta

bukan nama spesies karena kopi ini merupakan keturunan dari berapa spesies

kopi terutama Coffea canephora (Sri Najiyati dan Danarti, 2004).

Menurut Aak (1980), terdapat empat jenis kopi yang telah dibudidayakan,

yakni:

1. Kopi Arabika

Kopi arabika merupakan kopi yang paling banyak di kembangkan di dunia

maupun di Indonesia khususnya. Kopi ini ditanam pada dataran tinggi yang

memiliki iklim kering sekitar 1350-1850 m dari permukaan laut. Sedangkan di

5

Indonesia sendiri kopi ini dapat tumbuh dan berproduksi pada ketinggian 1000 –

1750 m dari permukaan laut. Jenis kopi cenderung tidak tahan Hemilia Vastatrix.

Namun kopi ini memiliki tingkat aroma dan rasa yang kuat.

2. Kopi Liberika

Jenis kopi ini berasal dari dataran rendah Monrovia di daerah

Liberika. Pohon kopi liberika tumbuh dengan subur di daerah yang memilki

tingkat kelembapan yang tinggi dan panas. Kopi liberika penyebarannya sangat

cepat. Kopi ini memiliki kualitas yang lebih buruk dari kopi Arabika baik dari

segi buah dan tingkat rendemennya rendah.

3. Kopi Canephora (Robusta)

Kopi Canephora juga disebut kopi Robusta. Nama Robusta dipergunakan

untuk tujuan perdagangan, sedangkan Canephora adalah nama botanis. Jenis kopi

ini berasal dari Afrika, dari pantai barat sampai Uganda. Kopi robusta memiliki

kelebihan dari segi produksi yang lebih tinggi di bandingkan jenis kopi Arabika

dan Liberika.

4. Kopi Hibrida

Kopi hibrida merupakan turunan pertama hasil perkawinan antara dua

spesies atau varietas sehingga mewarisi sifat unggul dari kedua induknya. Namun,

keturunan dari golongan hibrida ini sudah tidak mempunyai sifat yang sama

dengan induk hibridanya. Oleh karena itu, pembiakannya hanya dengan cara

vegetatif seperti stek atau sambungan.

6

2.3 Pengeringan

Pengeringan adalah proses pengeluaran air dari suatu bahan pertanian

menuju kadar air kesetimbangan dengan udara sekeliling atau pada tingkat kadar

air dimana mutu bahan pertanian dapat dicegah dari serangan jamur, enzim dan

aktifitas serangga (Hederson and Perry, 1976). Sedangkan menurut Hall

(1957) dan Brooker et al., (1974), proses pengeringan adalah proses pengambilan

atau penurunan kadar air sampai batas tertentu sehingga dapat memperlambat laju

kerusakan bahan pertanian akibat aktivitas biologis dan kimia sebelum bahan

diolah atau dimanfaatkan.

Pengeringan adalah proses pemindahan panas untuk menguapkan

kandungan air yang dipindahkan dari permukaan bahan yang dikeringkan

oleh media pengeringan yang biasanya berupa panas. Tujuan pengeringan adalah

mengurangi kadar air bahan sampai dimana perkembangan mikroorganisme dan

kegiatan enzim yang dapat menyebabkan pembusukan. Pengeringan merupakan

salah satu cara dalam teknologi pangan yang dilakukan dengan tujuan

pengawetan. Manfaat lain dari pengeringan adalah memperkecil volume dan berat

bahan dibanding kondisi awal sebelum pengeringan, sehingga akan menghemat

ruang (Rahman dan Yuyun, 2005).

Dalam pengeringan, keseimbangan kadar air menentukan batas akhir dari

proses pengeringan. Kelembapan udara nisbi serta suhu udara pada bahan kering

biasanya mempengaruhi keseimbangan kadar air. Pada saat kadar air seimbang,

penguapan air pada bahan akan terhenti dan jumlah molekul-molekul air yang

akan diuapkan sama dengan jumlah molekul air yang diserap oleh permukaan

7

bahan. Laju pengeringan amat bergantung pada perbedaan antara kadar air bahan

dengan kadar air keseimbangan (Siswanto, 2004).

Semakin besar perbedaan suhu antara medium pemanas dengan bahan

pangan semakin cepat pindah panas ke bahan pangan dan semakin cepat pula

penguapan air dari bahan pangan. Pada proses pengeringan, air dikeluarkan dari

bahan pangan dapat berupa uap air. Uap air tersebut harus segera dikeluarkan dari

atmosfer di sekitar bahan pangan yang dikeringkan. Jika tidak segera keluar,

udara di sekitar bahan pangan akan menjadi jenuh oleh uap air sehingga

memperlambat penguapan air dari bahan pangan yang memperlambat proses

pengeringan (Estiasih, 2009).

Kombinasi suhu dan lama pemanasan selama proses pengeringan pada

komoditi biji-bijian dilakukan untuk menghindari terjadinya kerusakan biji. Suhu

udara, kelembaban relatif udara, aliran udara, kadar air awal bahan dan kadar

akhir bahan merupakan faktor yang mempengaruhi waktu atau lama pegeringan

(Brooker et al., 1974).

Biji kopi yang telah dicuci mengandung air 55%, dengan jalan pengeringan

kandungan air dapat diuapkan, sehingga kadar air pada kopi.

Mencapai 8-10%. Setelah dilakukan pengeringan maka di lanjutkan

dengan perlakuan pemecahan tanduk. Pengeringan dapat dilakukan dengan 2

cara yaitu:

1. Pengeringan dengan sinar matahari, dengan cara semua biji kopi

diletakkan dilantai penjemuran secara merata.

8

2. Pengeringan dengan menggunakan mesin pengering, dimana pada

mesin pengering tersebut terdiri atas tromol besi dengan dindingnya

berlubang – lubang kecil (Aak, 1980).

Pengeringan pada kopi biasanya dilakukan dengan tiga cara yaitu

pengeringan secara alami, buatan, dan kombinasi antara alami dan buatan.

a. Pengeringan Alami

Pengeringan alami hanya dilakukan pada musim kemarau karena

pengeringan pada musim hujan tidak akan sempurna. Pengeringan yang tidak

sempurna mengakibatkan kopi berwarna coklat, berjamur, dan berbau apek.

Pengeringan pada musim hujan sebaiknya dilakukan dengan cara buatan atau

kombinasi cara alami dan buatan. Pengeringan secara alami sebaiknya dilakukan

dilantai semen, anyaman bambu, atau tikar. Kebiasaan menjemur kopi di atas

tanah akan menyebabkan kopi menjadi kotor dan terserang cendawan (Sri

Najiyati dan Danarti, 2004).

Cara penjemuran kopi yang baik adalah dihamparkan di atas lantai dengan

ketebalan maksimum 1.5 cm atau sekitar 2 lapisan. Setiap 1–2 jam hamparan

kopi di bolak-balik dengan menggunakan alat menyerupai garuh atau kayu

sehingga keringnya merata. Bila matahari terik penjemuran biasanya berlangsung

selama 10–14 hari namun bila mendung biasanya berlangsung 3 minggu (Sri

Najiyati dan Danarti, 2004).

b. Pengeringan Buatan

Pengeringan secara buatan biasanya dilakukan bila keadaan cuaca

cenderung mendung. Pengeringan buatan memerlukan alat pengering yang hanya

9

memerlukan waktu sekitar 18 jam tergantung jenis alatnya. Pengeringan

ini dilakukan melalui dua tahap. Tahap pertama, pemanasan pada suhu 65-100

oC untuk menurunkan kadar air dari 54% menjadi 30%. Tahap kedua

pemanasan pada suhu 50–60 oC untuk menurunkan kadar air menjadi 8-10%

(Sri Najiyati dan Danarti, 2004).

2.3.1.3 Pengeringan Kombinasi Alami dan Buatan

Pengeringan ini dilakukan dengan cara menjemur kopi di terik matahari

hingga kadar air mencapai 30%. Kemudian kopi dikeringkan lagi secara buatan

sampai kadar air mencapai 8-10%. Alat pengering yang digunakan ialah mesin

pengering otomatis ataupun dengan rumah (tungku) pengering. Prinsip kerja

kedua alat hampir sama yaitu pemanasan kopi dengan uap/udara di dalam

ruang

tertutup (Sri Najiyati dan Danarti, 2004).

2.4 Kadar Air

Salah satu faktor yang mempengaruhi proses pengeringan adalah kadar air.

Pengeringan bertujuan untuk mengurangi kadar air bahan sehingga menghambat

perkembangan organisme pembusuk. Kadar air suatu bahan berpengaruh

terhadap banyaknya air yang diuapkan dan lamanya proses pengeringan (Taib et

al., 1988).

Kadar air suatu bahan merupakan banyaknya kandungan air persatuan

bobot bahan yang dinyatakan dalam persen basis basah (wet basis) atau

dalam persen basis kering (dry basis). Kadar air basis basah mempunyai batas

10

maksimum teoritis sebesar 100%, sedangkan kadar air basis kering lebih

100%. Kadar air basis basah (Mwb) adalah perbandingan antara berat air yang

ada dalam bahan dengan berat total bahan.

2.5 Efisiensi Pengupasan Kulit Ari Kopi

Untuk mengetahui efisiensi mesin pengupas kulit ari kopi didapat dengan

cara membagi antara kapasitas pengupasan dengan kapasitas hasil pemisahan (biji

yang dihasilkan dengan persamaan sebagai berikut:

η=CpCs

×100 %........................................................................................ (1)

Dimana:

η = Efisiensi (%)

Cp = Kapasitas Pengupasan (kg)

Cs = Kapasitas Pemisahan (kg)

11

III. METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September sampai dengan November

2016 di Laboratorium Perbengkelan Program Studi Teknologi Industri Pertanian

(TIP) Politeknik Indonesia Venezuela (POLIVEN).

3.2 Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah satu unit mesin

pengupas kulit ari kopi, terpal, wadah, kamerah digital, jangka sorong, timbangan

digital, alat-alat tulis dan peralatan pendukung lainnya.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: Buah kopi yang sudah di

pisahkan dari daging buah.

3.3 Model Analisis

3.3.1 Metode Penelitian

Penelitian ini secara eksperimen menggunakan Rancangan Acak Kelompok

(RAK). Dengan pola faktorial, yaitu dengan tiga perlakuan dan lima kali ulangan.

Dalam penelitian ini ada tiga parameter yang digunakan yaitu: Persentase

Kerusakan Hasil (PKH), Kapasitas Efektif Mesin (KEM) dan Efisiensi

Pengupasan (EP).

11

12

3.3.2 Jenis dan Sumber Data

Ada dua jenis data yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: data

kuantitatif dan kualitatif, sumber data yang digunakan yaitu: data primer dan

sekunder.

1. Data primer

Data yang pertama kali dicatat dan dikumpulkan oleh penulis. Data

primer dalam penelitian ini diperoleh dengan melakukan pengamatan

dari hasil pengupasan kulit ari kopi terhadap pengaruh lama penjemuran

kopi.

2. Data sekunder

Data yang diperoleh berupa dokumen dari kegiatan penelitian, literatur

secara artikel yang relevan dengan objek penelitian. Misalnya buku-

buku referensi, jurnal-jurnal umum dan internasional, literatur

tambahan yang validitasnya dapat dipertanggung jawabkan oleh

penulis.

3.3.3 Teknik Pengumpulan Data

Guna memperoleh data dan informasi menyangkut materi penulisan ini,

maka penulis menggunakan metode pengumpulan data sebagai berikut:

1. Observasi yaitu mengadakan pengamatan langsung terhadap objek

penelitian, yaitu pada pengaruh lama penjemuran terhadap efisiensi

mesin pengupas kulit ari kopi.

13

2. Interview yaitu penelitian yang dilakukan dengan mengadakan

wawancara kepada pihak yang berhubungan lasung dengan objek yang

diteliti, sehingga data yang didapat betul-betul objekktif dan dapat

dipertanggung jawabkan.

3. Kepustakaan yaitu dengan menggunakan buku dan sumber ilmiah lain,

seperti situs internet ataupun artikel teks dokumen yang berhubungan

dengan penelitian.

3.3.4 Alat Analisis

Alat analisis yang akan digunakan dalam pelaksanaan penelitian ini adalah

Rancangan Acak Kelompok (RAk). Dengan pola non faktorial. Dengan model

linier sebagai berikut:

Rumus : Υ ij = μ +Ki+ Pi (t) + ε i (t)

Dimana :

I : 1,2 ...... n; dan t = 1,2,.........n

Υ ij : Nilai pengamatan pada baris ke – i kolom ke-j yang terdapat

perlakuan ke-t

μ : Nilai rata-rata umum

Ki : Pengaruh kelompok ke-i

P(t) : pengaruh perlakuan ke-t

ε i(t) : Pengaruh galat pada kelompok ke-i, yang memperoleh perlakuan ke-

t

14

Tabel 2. Susunan penelitian pengaruh lama penjemuran terhadap efisiensi mesin

pengupas kulit ari kopi.

PERLAKUANULANGAN

1 2 3 4 5

P1PK2 P1PK20 P1PK21 P1PK22 P1PK23 P1PK24

P2PK3 P2PK30 P2PK31 P2PK32 P2PK33 P2PK34

P3PK4 P3PK40 P3PK41 P3PK42 P3PK43 P3PK44

Ket: Perlakuan yang diberikan sebagai berikut;

P1PK2 = Lama waktu penjemuran 2 hari + 1 kilogram biji kopi

P2PK3 = Lama waktu penjemuran 3 hari + 1 kilogram biji kopi

P3PK4 = Lama waktu penjemuran 4 hari + 1 kilogram biji kopi

3.4 Parameter Penelitian

3.4.1 Persentase Kerusakan Bahan (PKB)

Pengukuran persentase kerusakan hasil dapat ditentukan dengan membagi

berat biji kopi yang rusak (hancur) dengan berat biji kopi sebelum di lakukan

proses pengupasan kulit ari kopi di kali dengan 100%. Secara matematis dapat

dituliskan sebagai berikut:

% Kerusakan Hasil=Berat Bah an yang RusakBerat Bah an Awal

x 100 % ....................... (2)

3.4.2 Kapasitas Efektif Mesin (KEM)

Pengukuran kapasitas efekktif mesin dilakukan dengan membagi berat biji

kopi yang terkupas dengan waktu pengupasan kulit ari kopi dapat ditulis;

Kapasitas Efektif Mesin=Berat Bahan yang TerkupasWaktu yang Dibutuhkan

x100 % ...... (3)

15

3.4.3 Efisiensi Pengupasan

Menurut Wiraatmadja (1995), efiisiensi pengupasan kulit ari kopi diperoleh

dengan membagi kapasitas efektif mesin dengan kapasitas teoritis yang diperoleh

dari mesin atau dapat dituliskan dengan rumus:

η mesin=OutputInput

x 100 % ................................................................... (4)

Dimana:

η = Efisiensi pengupasan (%)

Output = kapasitas Efektif Mesin (kg/jam)

Input = Kapasitas Teoritis (kg/jam) => Input = n.j.ρ .1

kg/detik(s)

Dimana:

n = Rotasi Putar Permenit (rpm) dinamo listrik

j = jumlah mata pisau pengupasan

ρ = Massa jenis biji kopi

s = waktu yang dibutuhkan pada saat pengupasan.

3.5 Tahapan Penelitian

Adapun tahapan penelitian sebagai berikut:

1) Mempelajari ukuran biji kopi yaitu melakukan pengukuran biji kopi

dengan mengunakan jangka sorong, pengukuran dilakukan pada

beberapa biji kopi yang dilakukan secara acak. Hasil pengukuran yang

didapat adalah tinggi biji kopi (T), dan diameter biji kopi.

16

2) Melakukan penjemuran biji kopi (pengeringan biji) yaitu dengan

waktu yang telah ditetapkan, selama 2 hari, 3 hari dan 4 hari.

3) Analisis pengamatan parameter peneliitian yaitu dengan melakukan

pengamatan terhadap Persentase Kerusakan Bahan (PKB), Kapasitas

Efektif Mesin (KEM) dan Efisiensi Pengupasan (EP).

17

3.6 Bagan Alir Penelitian