PROSES PENGOLAHAN BIJI KOPI

Proses Pengolahan Kopi

I PENDAHULUAN

Perkembangan areal tanaman kopi rakyat yang cukup pesat di Indonesia, perlu didukung dengan kesiapan sarana dan metoda pengolahan yang cocok untuk kondisi petani sehingga mereka mampu menghasilkan biji kopi dengan mutu seperti yang dipersyaratkan oleh Standar Nasional Indonesia. Adanya jaminan mutu yang pasti, diikuti dengan ketersediaannya dalam jumlah yang cukup dan pasokan yang tepat waktu serta berkelanjutan merupakan beberapa prasyarat yang dibutuhkan agar biji kopi rakyat dapat dipasarkan pada tingkat harga yang menguntungkan.

Untuk memenuhi prasyarat di atas, pengolahan kopi rakyat harus dilakukan dengan tepat waktu, tepat cara dan tepat jumlah. Buah kopi hasil panen, seperti halnya produk pertanian yang lain, perlu segera diolah menjadi bentuk akhir yang stabil agar aman untuk disimpan dalam jangka waktu tertentu. Kriteria mutu biji kopi yang meliputi aspek fisik, citarasa dan kebersihan serta aspek keseragaman dan konsistensi sangat ditentukan oleh perlakuan pada setiap tahapan proses produksinya. Oleh karena itu, tahapan proses dan spesifikasi peralatan pengolahan kopi yang menjamin kepastian mutu harus didefinisikan secara jelas. Demikian juga, perubahan mutu yang terjadi pada setiap tahapan proses perlu dimonitor secara rutin supaya pada saat terjadi penyimpangan dapat dikoreksi secara cepat dan tepat. Sebagai langkah akhir, upaya perbaikan mutu akan mendapatkan hasil yang optimal jika disertai dengan mekanisme tata niaga kopi rakyat yang berorientasi pada mutu.

Untuk mendukung era agroindustri di masa datang, sudah saatnya upaya perbaikan mutu biji kopi dilakukan secara terintegrasi dengan pengembangan industri sekundernya. Dari total produksi biji kopi nasional yang mencapai 600.000 ton per tahun, hanya 20% yang diolah dan dipasarkan dalam bentuk sekundernya antara lain kopi sangrai, kopi bubuk, kopi cepat saji dan beberapa produk turunan lainnya. Padahal, pengembangan produk yang demikian dapat memberikan nilai tambah yang lebih besar, membuka peluang pasar dan menyerap tenaga kerja di pedesaan.

Berikut ini merupakan penjelasan petunjuk praktis teknologi pengolahan kopi untuk menghasilkan produk primer dan produk sekunder, dan merupakan rangkuman hasil penelitian Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia sejak lima tahun terakhir ini. Hasil penelitian yang telah dicapai telah diuji dalam skala praktek dan diantaranya sudah beroperasi pada skala komersial khususnya untuk skala UKM

II TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIJI KOPI 

Pengolahan biji kopi dibagi dua bagian:

1. Pengolahan Biji Kopi Primer

2. Pengolahan Biji Kopi Sekunder

2.1 PENGOLAHAN BIJI KOPI  PRIMER

a. Terminologi

Beberapa istilah yang umum digunakan untuk membedakan jenis-jenis bahan olah dan produk akhir yang terkait dengan tahapan pengolahan kopi adalah sebagai berikut:

Buah kopi atau sering juga disebut kopi gelondong basah adalah buah kopi hasil panen dari kebun, kadar airnya masih berkisar antara 60 - 65 % dan biji kopinya masih terlindung oleh kulit buah, daging buah, lapisan lendir, kulit tanduk dan kulit ari.

Biji kopi HS adalah biji kopi berkulit tanduk hasil pengolahan buah kopi dengan proses pengolahan secara basah [wet process]. Kulit buah, daging buah dan lapisan lendir telah dihilangkan melalui beberapa tahapan proses secara mekanis dan memerlukan air dalam jumlah yang cukup banyak. Kadar air biji kopi HS dalam kondisi basah berkisar antara 60 – 65 dan setelah dikeringkan menjadi 12 %

Kopi gelondong kering adalah buah kopi kering setalah diolah dengan proses pengolahan secara kering [tanpa melibatkan air untuk pengolahan]. Biji kopi masih terlindung oleh kulit buah, daging buah, lapisan lendir, kulit tanduk dan kulit ari dalam kondisi sudah kering dengan kadar air kopi nya sekitar 12 %.

Biji kopi yang siap diperdagangkan adalah biji kopi yang sudah dikeringkan, kadar airnya berkisar antara 12 - 13 %. Permukaan bijinya sudah bersih dari lapisan kulit tanduk dan kulit ari. Biji kopi demikian sering disebut sebagai biji kopi beras. Biji kopi WP adalah biji kopi beras yang dihasilkan dari proses basah [Wet Process] dan biji kopi DP adalah biji kopi beras yang dihasilkan dari proses kering [Dry Process]

Kopi asalan adalah biji kopi yang dihasilkan oleh petani dengan metoda dan sarana yang sangat sederhana, kadar airnya masih relatif tinggi [> 16 %] dan tercampur dengan bahan-bahan lain non-kopi dalam jumlah yang relatif banyak. Biji kopi ini biasanya dijual ke prosesor [eksportir] yang kemudian mengolahnya sampai diperoleh biji kopi beras dengan mutu seperti yang dipersyaratkan dalam standar perdagangan.

b. Tahapan Pengolahan

Basis usaha kopi rakyat umumnya terdiri atas kebun-kebun kecil dengan luas areal rata-rata per petani antara 0,5 sampai 2 hektar. Dengan jumlah buah per panen yang relatif kecil, yaitu antara 50 – 200 kg, maka sebaiknya pengolahan hasil panen dilakukan secara berkelompok. Kapasitas produksi per kelompok dipilih pada skala ekonomis disesuaikan dengan kondisi lingkungan petani seperti, produktivitas kebun, ketersediaan sumber daya pengolahan [mesin, air, panas dan tenaga kerja terampil] dan infrastuktur pemasaran hasil. Namun, sebaiknya setiap kelompok mampu memproduksi biji kopi siap ekspor minimal 1 kontainer [25 ton] per bulan. Tahapan pengolahan yang diusulkan adalah pengolahan semi-basah [kebutuhan air untuk pengolahan lebih sedikit dari pengolahan basah secara penuh] untuk buah kopi petik merah dan pengolahan kering untuk buah campuran kuning-merah [Gambar 1].

Gambar 1. Tahapan pengolahan kopi secara semi-basah [kiri] dan secara kering [kanan].

b.1. Panen

Biji kopi yang bermutu baik dan disukai konsumen berasal dari buah kopi yang sudah masak. Ukuran kematangan buah secara visual ditandai oleh perubahan warna kulit buah. Kulit buah terdiri satu lapisan tipis mempunyai warna hijau tua saat buah masih muda, kuning saat setengah masak dan berubah menjadi warna merah saat masak penuh [Gambar 2]. Warna tersebut akan berubah menjadi kehitam-hitaman setelah masa masak penuh terlampui [over ripe].

Gambar 2. Panen buah merah untuk menghasilkan biji kopi dengan mutu prima.

Kematangan buah kopi juga dapat dilihat dari kekearasan dan komposisi senyawa gula di dalam daging buah. Buah kopi masak mempunyai daging buah lunak dan berlendir serta mengandung senyawa gula yang relatif tinggi sehingga rasanya manis. Sebaliknya, daging buah muda sedikit keras, tidak berlendir dan rasanya tidak manis karena senyawa gula belum terbentuk secara maksimal. Sedangkan, kandungan lendir pada buah yang terlalu masak cenderung berkurang karena sebagian senyawa gula dan pektin sudah terurai secara alami akibat proses respirasi [Rothfos, 1980]. Secara teknis, panen buah masak memberikan beberapa keuntungan dibandingkan panen buah kopi muda antara lain [Sivetz and Desrorier, 1979; Rothfos, 1980] :

1. Mudah diproses karena kulitnya mudah terkelupas.
2. Rendeman hasil [perbandingan berat biji kopi beras per berat buah segar] lebih tinggi
3. Biji kopi lebih bernas sehingga ukuran biji lebih besar [tidak pipih]
4. Waktu pengeringan lebih cepat
5. Warna biji dan citarasanya lebih baik

b.2. Sortasi buah di kebun

Buah kopi masak hasil panen disortasi secara teliti untuk memisahkan buah yang superior [masak, bernas dan seragam] dari buah inferior [cacat, hitam, pecah, berlubang dan terserang hama/penyakit]. Kotoran seperti daun, ranting, tanah dan kerikil harus dibuang karena benda-benda tersebut dapat merusak mesin pengupas. Cara sortasi ini dilakukan langsung di kebun sesudah panen selesai [Gambar 3]. Jika panen dilakukan secara kolektif, seluruh tenaga pemanen secara bersama-sama melakukan sortasi hasil panen yang dikumpulkan di suatu tempat tertentu di dalam kebun.

Gambar 3. Sortasi buah kopi hasil panen di kebun.

Buah merah terpilih [superior] diolah dengan metoda pengolahan semi-basah supaya diperoleh biji kopi HS kering dengan tampilan yang bagus, sedang buah campuran hijau-kuning-merah diolah dengan cara pengolahan kering. Hasil pengolahan dari keduanya disajikan pada Gambar 4.

Gambar 4. Buah kopi gelondong kering [kiri] dan biji kopi HS kering [kanan].

Buah kopi segar hasil sortasi sebaiknya langsung diolah untuk mendapatkan hasil yang optimal, baik dari segi mutu [terutama citarasa] maupun kemudahan proses berikutnya. Buah kopi yang tersimpan di dalam karung plastik atau sak selama lebih dari 36 jam akan menyebabkan pra-fermentasi sehingga aroma dan citarasa biji kopi menjadi kurang baik dan berbau busuk [stink]. Demikian juga, penampilan fisik bijinya juga menjadi agak kusam.

b.3. Pengupasan kulit buah

Proses pengolahan semi-basah diawali dengan pengupasan kulit buah dengan mesin mengupas [pulper] tipe silinder [Gambar 5].

  Gambar 5. Mesin pengupas tipe silinder, kapasitas 200 kg/jam

Pengupasan kulit buah berlangsung di dalam celah di antara permukaan silinder yang berputar [rotor] dan permukaan pisau yang diam [stator]. Silinder mempunyai profil permukaan bertonjolan atau sering disebut “ buble plate “ dan terbuat dari bahan logam lunak jenis tembaga. Silinder digerakkan oleh sebuah motor bakar atau motor diesel. Mesin pengupas tipe kecil dengan kapasitas 200 – 300 kg buah kopi per jam digerakkan dengan motor bakar bensin 5 PK. Alat ini juga bisa dioperasikan secara manual [tanpa bantuan mesin], namun kapasitasnya turun menjadi hanya 80 – 100 kg buah kopi per jam. Mesin ini dapat digunakan oleh petani secara individu atau kelompok kecil petani yang terdiri atas 5 – 10 anggota. Sedang untuk kelompok tani yang agak besar dengan anggota lebih dari 25 orang sebaiknya menggunakan mesin pengupas dengan kapasitas 1.000 kg per jam. Mesin ini digerakkan dengan sebuah mesin diesel 9 PK.

Pengupasan buah kopi umumnya dilakukan dengan menyemprotkan air ke dalam silinder bersama dengan buah yang akan dikupas. Penggunaan air sebaiknya diatur sehemat mungkin disesuaikan dengan ketersediaan air dan mutu hasil. Jika mengikuti proses pengolahan basah secara penuh, konsumsi air dapat mencapai 7 - 9 m3 per ton buah kopi yang diolah. Untuk proses semi-basah, konsumsi air sebaiknya tidak lebih dari 3 m3 per ton buah. Aliran air berfungsi untuk membantu mekanisme pengaliran buah kopi di dalam silinder dan sekaligus membersihkan lapisan lendir. Lapisan air juga berfungsi untuk mengurangi tekanan geseran silinder terhadap buah kopi sehingga kulit tanduknya tidak pecah.

Kinerja mesin pengupas sangat tergantung pada kemasakan buah, keseragaman ukuran buah, jumlah air proses dan celah [gap] antara rotor dan stator. Mesin akan berfungsi dengan baik jika buah yang dikupas sudah cukup masak karena kulit dan daging buahnya lunak dan mudah terkelupas. Sebaliknya, buah muda relatif sulit dikupas. Lebar celah diatur sedemikian rupa menyesuaikan dengan ukuran buah kopi sehingga buah kopi yang ukurannya lebih besar dari lebar celah akan terkelupas. Buah kopi hasil panen sebaiknya dipisahkan atas dasar ukurannya sebelum dikupas supaya hasil kupasan lebih bersih dan jumlah biji pecahnya sedikit. Buah kopi Robusta relatif lebih sulit dikupas dari pada kopi Arabika karena kulit buahnya lebih keras dan kandungan lendirnya lebih sedikit. Untuk mendapatkan hasil kupasan yang sama, proses pengupasan kopi Ribusta harus dilakukan berulang dengan jumlah air yang lebih banyak. Oleh karena itu, pada skala besar pengupasan buah kopi Robusta sering menggunakan mesin tipe Raung [Raung pulper].

b.4. Fermentasi

Proses fermentasi umumnya hanya dilakukan untuk pengolahan kopi Arabika dan tidak banyak dipraktekkan untuk pengolahan kopi Robusta terutama untuk kebun rakyat. Tujuan proses ini adalah untuk menghilangkan lapisan lendir yang tersisa di permukaan kulit tanduk biji kopi setelah proses pengupasan. Pada kopi Arabika, fermentasi juga bertujuan untuk mengurangi rasa pahit dan mendorong terbentuknya kesan “mild” pada citarasa seduhannya. Prinsip fermentasi adalah peruraian senyawa-senyawa yang terkandung di dalam lapisan lendir oleh mikroba alami dan dibantu dengan oksigen dari udara. Proses fermentasi dapat dilakukan secara basah [merendam biji kopi di dalam genangan air] dan secara kering [tanpa rendaman air]. Karena jumlah produksi yang relatif kecil dan untuk menghemat air, proses fermentasi kopi rakyat sebaiknya dilakukan secara kering. Namun jika pengolahan kopi rakyat dilakukan secara kolektif dan tersedia cukup air, proses fermentasi juga dapat dilakukan secara basah terutama jika memang ada pembeli yang menghendaki proses tersebut.

Cara sederhana untuk fermentasi kering adalah dengan menyimpan biji kopi HS basah di dalam karung plastik yang bersih. Cara dapat juga dilakukan dengan menumpuk biji kopi HS di dalam bak semen dan kemudian ditutup dengan karung goni. Reaksi fermentasi bermula dari bagian atas tumpukan karena cukup oksigen. Lapisan lendir akan terkelupas dan senyawa-senyawa hasil reaksi bergerak turun ke dasar bak dan terakumulasi di bagian dasar bak. Agar fermentasi berlangsung secara merata, biji kopi di dalam bak perlu dibalik minimal satu kali dalam se hari. Akhir fermentasi ditandai dengan mengelupasnya lapisan lendir yang menyelimuti kulit tanduk. Lama fermentasi bervariasi tergantung pada jenis kopi, suhu dan kelembaban lingkungan serta ketebalan tumpukan biji kopi di dalam bak. Tingkat kesempurnaan fermentasi diukur secara visual dari kenampakan lapisan lendir di permukaan kulit tanduk atau dengan mengusap lapisan lendir dengan jari. Jika lendir tidak lengket, maka fermentasi diperkirakan sudah selesai. Umumnya, waktu fermentasi biji kopi Arabika berkisar antara 12 sampai 36 jam tergantung permintaan konsumen, sedang waktu fermentasi kopi Robusta lebih pendek.

b.5.  Pencucian

Pencucian bertujuan untuk menghilangkan sisa lendir hasil fermentasi yang masih menempel di kulit tanduk. Untuk kapasitas kecil, pencucian dapat dikerjakan secara manual di dalam bak atau ember, sedang untuk kapasitas besar perlu dibantu dengan mesin. Ada dua jenis mesin pencuci yaitu tipe batch dan tipe kontinyu [Gambar 6]. 

Gambar 6. Mesin pencuci tipe batch

Mesin pencuci tipe batch mempunyai wadah pencucian berbentuk silinder horisontal segi enam yang di putar. Mesin ini dirancang untuk kapasitas kecil dan konsumsi air pencuci yang terbatas. Biji kopi HS sebanyak 50 – 70 kg dimasukkan ke dalam silinder lewat corong dan kemudian direndam dengan sejumlah air. Silinder ditutup rapat dan diputar dengan motor bakar [5 PK] selama 2 – 3 menit. Motor dimatikan, tutup silinder dibuka dan air yang telah kotor dibuang. Proses ini diulang 2 sampai 3 kali tergantung pada kebutuhan atau mutu biji kopi yang diinginkan. Kebutuhan air pencuci berkisar antara 2 - 3 m3 per ton biji kopi HS.

Mesin pencuci kontinyu mempunyai kapasitas yang relatif besar, yaitu 1.000 kg biji kopi HS per jam. Kebutuhan air pencuci berkisar antara 5 – 6 m3 per ton biji kopi HS. Mesin pencuci ini terdiri atas silinder berlubang horisontal dan sirip pencuci berputar pada poros silinder. Biji kopi HS dimasukkan ke dalam corong silinder secara kontinyu dan disertai dengan semprotan aliran air ke dalam silinder. Sirip pencuci yang diputar dengan motor bakar mengangkat massa biji kopi ke permukaan silinder. Sambil bergerak, sisa-sisa lendir pada permukaan kulit tanduk akan terlepas dan tercuci oleh aliran air. Kotoran-kotoran akan menerobos lewat lubang-lubang yang tersedia pada dinding silinder, sedang massa biji kopi yang sudah bersih terdorong oleh sirip pencuci ke arah ujung pengeluaran silinder.

b.6.  Pengeringan

Proses pengeringan bertujuan untuk mengurangi kandungan air dari dalam biji kopi HS yang semula 60 - 65 % sampai menjadi 12 %. Pada kadar air ini, biji kopi HS relatif aman untuk dikemas dalam karung dan disimpan di dalam gudang pada kondisi lingkungan tropis. Proses pengeringan dapat dilakukan dengan cara penjemuran, mekanis dan kombinasi keduanya.

b.6.1  Penjemuran

Penjemuran merupakan cara yang paling mudah dan murah untuk pengeringan biji kopi. Jika cuaca memungkinkan, proses pengeringan sebaiknya dipilih dengan cara penjemuran penuh [full sun drying]. Secara teknis cara penjemuran akan memberikan hasil yang baik jika syarat-syarat berikut dapat dipenuhi, yaitu :

1. Sinar matahari mempunyai intensitas yang cukup dan dapat dimanfaatkan secara maksimal.
2. Lantai jemur dibuat dari bahan yang mempunyai sifat menyerap panas.
3. Tebal tumpukan biji kopi di lantai jemur harus optimal.
4. Pembalikan yang cukup
5. Biji kopi berasal dari buah kopi yang masak.
6. Penyerapan ulang air dari permukaan lantai jemur harus dicegah.

Penjemuran sebaiknya menggunakan model para-para [meja pengering] atau lantai semen [Gambar 7]. Model para-para menggunakan lantai jemur dari papan kayu, anyaman bambu atau kawat ayakan dan disangga dengan kaki-kaki lebih kurang 0,50 m dari permukaan tanah. Jika diperlukan, meja pengering dapat diberi penutup dari kain terpal atau plastik tembus sinar [transparan]. Model para-para mempunyai beberapa keunggulan antara lain dalam hal :

1. Penuntasan air permukaan dari kulit tanduk berjalan lebih sempurna.
2. aliran udara lingkungan di bagian bawah meja akan membantu proses pengeringan.
3. rambatan [difusi] air tanah ke dalam tumpukan biji dapat dihindari.
4. kontaminasi bahan-bahan non-kopi dapat diperkecil.

Gambar 7. Penjemuran biji kopi HS di atas para-para [kiri] atau lantai semen [kanan].

Berbeda dengan model para-para, model penjemuran dengan lantai semen atau kongkret mempunyai hamparan penjemuran langsung di atas permukaan tanah. Profil lantai hamparan dibuat miring lebih kurang 5 - 7o dengan sudut pertemuan di bagian tengah lantai. Pinggiran lantai dilengkapi dengan saluran pembuangan air dan tiang-tiang penyangga untuk mengkaitkan plastik petutup [terpal]. Saat hari hujan, hamparan buah kopi digunungkan [heaping] di bagian tengah lantai dan ditutup dengan terpal.

Baik menggunakan model para-para maupun lantai semen, ketebalan hamparan biji kopi di atas lantai jemur sebaiknya antara 2 - 5 lapisan biji atau 8 - 12 kg per m2. Namun, nilai ini bisa bervariasi tergantung pada kondisi cuaca dan frekuensi pembalikan hamparan bijinya. Pada saat masih kondisi basah, pembalikan biji kopi dilakukan secara lebih intensif, yaitu setiap 1 jam sekali agar laju pengeringan lebih cepat dan merata. Pada areal kopi Arabika yang umumnya di dataran tinggi, kondisi cuaca tidak selalu mendukung untuk proses penjemuran secara optimal. Untuk mencapai kisaran kadar air antara 15 - 17 %, waktu penjemuran dapat berlangsung sampai 2 minggu.

Buah kopi Arabika mutu rendah [inferior] hasil sortasi di kebun sebaiknya diolah secara kering [Gambar 1]. Cara ini juga banyak dipraktekkan petani untuk mengolah kopi jenis Robusta. Tahapan proses ini relatif lebih pendek dibandingkan proses semi-basah. Buah kopi hasil panen atau hasil sortiran langsung dijemur dengan teknik penjemuran seperti yang telah dijelaskan di atas. Bedanya, untuk mendapatkan kadar air yang sama, penjemuran buah kopi memerlukan waktu yang lebih lama dibandingkan penjemuran biji kopi HS, karena berbagai sebab antara lain :

1. senyawa gula dan pektin yang terkandung di dalam daging buah kopi [mucilage]  mempunyai sifat menyerap air [higroskopis] dari lingkungan. 
2. kotoran-kotoran non-kopi mudah lengket dipermukaan lendir sehingga proses pengeringan menjadi terhambat.

b.6.2.  Pengeringan mekanis

Jika cuaca memungkinkan dan fasilitas memenuhi syarat, penjemuran merupakan cara pengeringan kopi yang sangat menguntungkan baik secara teknis, ekonomis maupun mutu hasil. Namun, di beberapa sentra penghasil kopi kondisi yang demikian sering tidak dapat dipenuhi. Oleh karena itu, proses pengeringan bisa dilakukan dalam dua tahap, yaitu penjemuran untuk menurunkan kadar air biji kopi sampai 20 – 25 % dan kemudian dilanjutkan dengan pengering mekanis. Kontinuitas sumber panas untuk proses pengeringan dapat lebih dijamin [siang dan malam] sehingga buah atau biji kopi dapat langsung dikeringkan dari kadar air awal 60 – 65 % sampai kadar air 12 % dalam waktu yang lebih terkontrol.

Proses pengeringan mekanis sebaiknya dilakukan secara berkelompok karena proses ini membutuhkan peralatan mekanis yang relatif lebih rumit, modal investasi yang relatif cukup besar dan tenaga pelaksana yang terlatih. Kapasitas pengering mekanis bida dipilih antara 1,50 sampai 4 ton biji kopi HS basah tergantung pada kondisi kelompok tani [Gambar 8].

Gambar 8. Pengering biji kopi dengan bahan bakar kayu [kiri] dan bahan bakar minyak [kanan].

Pengering mekanis mempunyai fleksibilitas pengoperasian yang tinggi dan mempunyai kapasitas pengeringan yang  besar karena sumber panasnya tidak tergantung pada cuaca. Jenis sumber panas pengering mekanis disesuaikan dengan ketersediaaan bahan bakar di sekitar kebun kopi seperti kayu bakar atau minyak tanah [Sri Mulato, 1994]. Selain itu, pengering mekanis dilengkapi dengan kipas untuk mengalirkan udara pengering sehingga proses penguapan air dari biji kopi dapat diatur sesuai kebutuhan. Kipas udara digerakkan dengan motor listrik atau motor bakar [diesel] berkekuatan 2 sampai 5 kW tergantung kapasitas pengeringannya. Suhu udara pengering mudah diatur antara 55 - 60 °C. Jika biji kopi sebelumnya sudah dijemur sampai kadar air 20 – 25 %, maka waktu pengeringan biji kopi HS sampai mencapai kadar air 12 % lebih kurang 10 - 15 jam.

Pengering mekanis juga dapat digunakan untuk mengeringkan biji atau buah kopi mulai dari kadar air awal 60 – 65 %, terutama jika memang cuaca tidak memungkinkan untuk melakukan penjemuran Dengan mengoperasikan pengering mekanis secara terus menerus [siang dan malam], maka kadar air 12% dapat dicapai selama 48 – 54 jam. Penggunaan suhu tinggi [> 60oC] hendaknya dihindari terutama untuk pengeringan biji kopi Arabika karena dapat merusak citarasanya. Sebaliknya, pengeringan biji kopi Robusta seringkali diawali dengan suhu udara pengering yang relatif tinggi, yaitu sampai 90-100oC dengan waktu pemanasan yang singkat. Tujuan dari proses ini adalah untuk melepaskan kulit ari dari permukaan biji [huidig]. Jika pengeringan suhu tinggi ini terlalu lama, maka warna permukaan biji  kopi cenderung menjadi kecoklatan.

b.6.3.  Pengukuran kadar air

Kadar air biji kopi merupakan salah satu tolok ukur proses pengeringan agar diperoleh mutu hasil yang baik dan biaya pengeringan yang murah. Akhir dari proses pengeringan harus ditentukan secara akurat. Pengeringan yang berlebihan [menghasilkan biji kopi dengan kadar air jauh di bawah 12%] merupakan pemborosan bahan bakar dan merugikan karena terjadinya kehilangan berat. Sebaliknya jika terlalu singkat, maka kadar air biji kopi belum mencapai titik keseimbangan [12%] sehingga biji kopi menjadi rentan terhadap serangan jamur saat disimpan atau diangkut ke tempat konsumen. Oleh karena itu, selama proses pengeringan berjalan, selain melihat tampilan fisik biji kopi, kadar airnya baik di lantai jemur ataupun di dalam bak pengering harus diukur. Gambar 9 menunjukkan alat pengukur kadar air biji kopi secara elektronik. Prinsip kerja alat ini relatif sederhana, namun mempunyai tingkat akurasi yang baik.

Gambar 9. Alat pengukur kadar air biji kopi.

b.7.  Pengupasan kulit kopi HS

Pengupasan ditujukan untuk memisahkan biji kopi dengan kulit tanduk. Hasil pengupasan disebut biji kopi beras. Mesin pengupas yang digunakan adalah tipe silinder dengan penggerak motor diesel  antara 12 – 24 PK tergantung kapasitasnya [Gambar 10]. Di dalam dinding silinder terdapat rotor penggesek, saringan dan kipas sentrifugal untuk memisahkan biji kopi dari kulit kopi dan kulit tanduk. Biji kopi HS diumpankan ke dalam silinder lewat corong pemasukkan dan kemudian masuk celah antara permukaan rotor dan saringan. Kulit tanduk akan terlepas karena gesekan antara permukaan rotor dan terpecah menjadi serpihan ukuran kecil. Permukaan rotor mempunyai ulir dan mampu mendorong biji kopi ke luar silinder, sedangkan serpihan kulit lolos lewat saringan dan terhisap oleh kipas. 

Gambar 10. Mesin pengupas kulit kopi kering.

Dibanding pengupasan biji kopi HS, pengupasan biji kopi gelondong relatif lebih sulit karena kulitnya tebal dan keras. Dengan demikian, kapasitas pengupasannyapun menjadi lebih rendah. Mesin pengupas ukuran medium mempunyai kapasitas 600 kg biji kopi HS per jam, akan menurun menjadi 250 kg per jam dengan umpan kopi gelondong kering. Kapasitas mesin juga tergantung pada kadar air biji kopinya. Mesin pengupas ini dirancang untuk mengupas biji kopi HS atau kopi gelondong dengan kadar air mendekati 12 %. Jika kadar air makin tinggi, kapasitas pengupasannya turun dan jumlah biji pecahnya sedikit meningkat. Kadar air berpengaruh pada ukuran biji kopi. Makin tinggi kadar air biji kopi, ukuran bijinya semakin besar. Oleh karena itu, lebar celah dan ukuran saringan perlu dimodifikasi jika mesin pengupas tersebut akan dipakai untuk mengupas biji kopi dengan kadar air yang masih tinggi. Hal lain yang perlu diperhatikan adalah pengupasan sebaiknya dilakukan pada biji kopi yang telah dingin karena sifat fisiknya telah stabil. Biji kopi hasil pengeringan sebaiknya dianginkan [tempering] dahulu selama 24 jam.

Rendemen hasil pengolahan dihitung dari perbandingan antara berat biji kopi beras hasil pengupasan dengan berat buah kopi hasil panen yang diolah. Rendemen hasil pengolahan kopi Arabika berkisar antara 16 – 20 % artinya setiap 1 kg biji kopi beras dibutuhkan buah kopi gelondong basah antara 5 sampai 6 kg. Sedang, rendemen hasil pengolahan kopi Robusta bisa mencapai kisaran antara 20 – 22 % artinya setiap 1 kg biji kopi beras dibutuhkan buah kopi gelondong basah sama atau kurang dari antara 5 kg. Faktor yang berpengaruh terhadap nilai rendemen antara lain tingkat kematangan buah, komposisi senyawa kimia penyusun buah dan jenis proses. Proses basah umumnya menghasilkan rendemen yang sedikit lebih kecil, karena perlakuan pengolahan lebih intensif sehingga biji kopi lebih bersih. Namun demikian, penurunan rendemen dari proses basah dapat dikompensasi dengan harga jual. Patokan pasar menunjukkan harga jual biji kopi WP [hasil pengolahan basah] lebih tinggi dari harga biji kopi DP [hasil pengolahan kering].

b.8. Sortasi

Biji kopi beras harus disortasi secara fisik atas dasar ukuran dan cacat bijinya. Kotoran-kotoran non kopi seperti serpihan daun, kayu atau kulit kopi, harus juga dipisahkan. Sortasi ukuran dilakukan dengan ayakan mekanis tipe silinder berputar atau tipe getar [Gambar 11].

Gambar 11. Mesin sortasi tipe silinder berputar [kanan].

Untuk keperluan tertentu, mesin pengayak diberi alat umpan elevator timba [bucket elevator] untuk pengumpanan biji kopi yang akan disortasi. Kapasitas ayakan antara 500 –1.250 kg per jam tergantung pada ukurannya. Mesin sortasi mempunyai tiga saringan dengan ukuran lubang 5,50; 6,50 dan 7,50 mm. Untuk mesin sortasi tipe getar, ketiga ayakan disusun bertingkat, sedang tipe silinder putar ketiganya dipasang secara berurutan [seri]. Masing-masing tingkat atau seri ayakan dilengkapi dengan kanal untuk mengeluarkan [outlet] biji dengan ukuran yang sesuai dengan lubang ayakannya. Biji hasil sortasi atas dasar kelompok ukuran kemudian dikemas di dalam karung goni. Setiap karung mempunyai berat bersih 60 atau 90 kg tergantung konsumen dan diberi label yang menunjukkan jenis mutu dan identitas produsen. Untuk menghindari kontaminasi bau minyak ke dalam biji kopi, cat untuk label sebaiknya menggunakan pelarut non-minyak.

b.9. Penggudangan

Penggudangan bertujuan untuk menyimpan biji kopi beras yang telah disortasi dalam kondisi yang aman sebelum di pasarkan ke konsumen. Beberapa faktor penting pada penyimpanan biji kopi adalah kadar air, kelembaban relatif udara dan kebersihan gudang [Hensen et al., 1973; Hall, 1970; Klett, 1987]. Kadar air kesetimbangan biji kopi pada kelembaban relatif udara 70% adalah 12% [Sievetz and Foote, 1973; Oskari, 1997]. Kadar air biji kopi akan naik selama disimpan di dalam gudang yang lembab [kelembaban relatif udara > 95%]. Untuk itu, gudang penyimpanan biji kopi di daerah tropis sebaiknya dilengkapi dengan sistem penyinaran dan sirkulasi udara dalam jumlah yang cukup [Gambar 12]. 

Gambar 12. Gudang dengan sanitasi, penerangan dan ventilasi yang baik.

Karung-karung ditumpuk dengan rapi di atas papan kayu [palet] agar tidak langsung bersinggungan dengan permukaan lantai. Kapasitas penggudangan biji kopi lebih kurang 600 kg biji kopi per m2 luas lantai gudang. Tumpukan karung dekat dinding dijaga 10 – 20 cm dari dinding gudang. Serapan air dari udara, permukaan lantai dan dinding akan memberi peluang serangan jamur dan merupakan penyebab penurunan mutu yang serius. Jamur merupakan cacat mutu yang tidak dapat diterima oleh konsumen karena menyangkut rasa dan kesehatan termasuk beberapa jenis jamur penghasil okhratoksin. Sanitasi atau kebersihan yang kurang baik menyebabkan hama gudang seperti serangga atau tikus akan cepat berkembang dan pada akhirnya akan merusak biji kopi sebagai makanan.

b.10.  Proses kontrol dan pengawasan mutu

Untuk mendapatkan mutu biji kopi yang memenuhi standar, seragam dan konsisten, setiap tahapan pengolahan harus diawasi secara teratur dan berkelanjutan sehingga pada saat terjadi penyimpangan, suatu tindakan koreksi yang tepat sasaran dapat segera dilakukan. Tabel 1 menunjukkan jenis pengawasan proses [proses kontrol] dan kontrol mutu yang harus dimonitor pada pengolahan biji kopi.

Tabel 1. Pengawasan proses dan kontrol mutu pada pengolahan biji kopi beras

2.2  PENGOLAHAN BIJI KOPI SEKUNDER (KOPI BUBUK)

 a Penyiapan bahan baku

Biji kopi merupakan bahan baku minuman sehingga aspek mutu [fisik, kimiawi, kontaminasi dan kebersihan] harus diawasi dengan baik karena menyangkut citarasa, kesehatan konsumen, daya hasil [rendemen] dan efisiensi produksi. Untuk mendapatkan hasil pengolahan yang optimal, syarat mutu biji kopi beras sebagai bahan baku utama sebaiknya mengikuti nilai seperti pada Tabel 2.

Tabel 2. Spesifikasi mutu biji kopi sebagai bahan baku kopi bubuk.

Dari aspek citarasa dan aroma, seduhan kopi akan sangat baik jika biji kopi yang digunakan telah diolah secara baik. Untuk melaksanakan uji ini diperlukan alat uji citarasa yang terdiri atas alat sangrai dan pembubuk skala laboratorium

Dari aspek kebersihan, biji kopi harus bebas dari jamur dan kotoran yang mengganggu kesehatan peminumnya. Kontaminasi jamur juga akan menyebabkan rasa tengik atau apek. Sedang dari aspek efisiensi produksi, biji kopi dengan ukuran yang seragam akan mudah diolah dan menghasilkan mutu produk yang seragam pula. Kadar kulit, kadar kotoran dan kadar air akan berpengaruh pada rendemen hasil. Kadar air yang tinggi juga menyebabkan waktu sangrai lebih lama yang berarti kebutuhan bahan bakar lebih banyak. Kontaminasi benda keras [batu atau besi] selain akan menyebabkan komponen mesin lebih cepat aus, juga menyebabkan pengaruh negatif terhadap kehalusan kopi bubuk dan kesehatan peminumnya.

b.Pemilihan teknologi

Proses pengolahan produk sekunder [kopi bubuk] sebaiknya juga dilakukan secara kelompok. Unit produksinya diharapkan menjadi salah satu bagian integral dari kegiatan pengolahan produk primernya sehingga pasokan bahan baku dapat terjamin, baik dalam hal jumlah maupun mutunya.Kapasitas produksi kopi bubuk sebaiknya disesuaikan dengan kondisi pasar di sekitar lokasi kebun. Secara teknis teknologi proses dan alat dan mesin produksi kopi bubuk tersedia dengan kisaran produksi 100 dan 500 kg per hari [8 jam operasi].

b.1 Penyangraian

Proses penyangraian merupakan tahapan pembentukan aroma dan citarasa khas kopi dengan perlakuan panas dan kunci dari proses produksi kopi bubuk. Proses sangrai menggunakan mesin sangrai tipe silinder berputar [Gambar 15]. Silinder sangrai dapat digerakkan dengan motor listrik atau motor bakar, sedang sebagai sumber panas adalah kompor minyak tanah atau gas. Kapasitas antara 10 sampai 40 kg per batch tergantung ukuran diameter silindernya.

Gambar 15. Mesin sangrai biji kopi tipe silinder 

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 antara lain karbohidrat, hemiselulosa dan selulosa yang ada di dalam biji kopi. Reaksi ini umumnya terjadi setelah suhu sangrai di atas 180 oC. 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. Kisaran suhu sangrai yang umum adalah sebagai berikut,

1. Suhu 190 –195 oC untuk tingkat sangrai ringan [warna coklat muda],
2. Suhu 200 - 205 oC untuk tingkat sangrai medium [warna coklat agak gelap]
3. Suhu di atas 205 oC untuk tingkat sangrai gelap [warna coklat tua cenderung agak hitam].

Waktu penyangraian bervariasi mulai dari 7 sampai 20 menit tergantung pada kadar air biji kopi berasanya dan mutu kopi bubuk yang dikehendaki. Salah satu tolok ukur proses penyangraian adalah derajad 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. Salah satu rujukan warna sampel atas dasar tingkat sangrai disajikan pada Gambar 16 dengan 3 tingkatan penyangraian, yaitu ringan [light], menengah [medium] dan gelap [dark]. SCAA [Specialty Coffee Association of America]

Sesudah proses penyangraian selesai, biji kopi hasil sangrai dimasukkan ke dalam bak pendingin. agar proses sangrai tidak berlanjut. Selama pendinginan, biji kopi sangrai diaduk agar proses sangrai menjadi rata dan tidak berlanjut [over roasted]. Untuk bak pendingin yang dilengkapi dengan kipas mekanis, sisa kulit ari yang terlepas dari biji kopi saat proses sangrai akan terhisap sehingga biji kopi ssangrai lebih bersih.

b.2 Pencampuran

Untuk mendapatkan citarasa dan aroma yang khas, pabrikan kopi bubuk sering menggunakan bahan baku campuran dari beberapa jenis biji kopi beras [Arabika, Robusta, Exelsa dll], jenis proses yang digunakan [proses kering, semi-basah, basah], dan asal bahan baku [ketinggian, tanah dan agroklimat]. Beberapa jenis bahan baku tersebut disangrai secara terpisah, ditimbang dalam proporsi tertentu [atas dasar uji citarasa], dan kemudian dicampur dengan alat pencampur putar tipe hexagonal [Gambar 17]. Dari campuran tersebut diharapkan dapat diperoleh citarasa dan aroma kopi bubuk yang khas dan tidak dimiliki oleh produk sejenis yang dihasilkan oleh pabrik yang lain.

Gambar 17. Mesin pencampur beberapa jenis biji kopi sangrai.

b.3 Penghalusan biji kopi sangrai

Biji kopi sangrai dihaluskan dengan alat penghalus [grinder] sampai diperoleh butiran kopi bubuk dengan kehalusan tertentu agar mudah diseduh dan memberikan sensasi rasa dan roma yang lebih optimal. Mesin penghalus menggunakan tipe Burr-mill ]. 

Mesin ini mempunyai dua buah piringan [terbuat baja], yang satu berputar [rotor] dan yang lainnya diam [stator]. Mekanisme penghalusan terjadi dengan adanya gaya geseran antara permukaan biji kopi sangrai dengan permukaan piringan dan sesama biji kopi sangrai. Kopi bubuk ukuran halus diperoleh dari ayakan dengan ukuran lubang 200 Mesh, sedangkan untuk ukuran bubuk medium digunakan ayakan 120 mesh. Jika dipasang ayakan 200 Mesh, sebagian besar [79 %] kopi bubuk akan mempunyai ukuran antara 0,90 - 1,0 mm. Kapasitas mesin penghalus antara 10 – 60 kg per jam tergantung pada diameter piringan penghalusnya.Proses gesekan yang sangat intensif akan menyebabkan timbul panas di bagian silindernya dan akan menyebabkan aroma kopi bubuk berkurang. Untuk menghindari tersebut, maka mesin penghalus sebaiknya dihentikan dan didinginkan sejenak saat suhu kopi bubuk di dalam bok penampung meningkat secara tidak wajar.

Rendemen hasil pengolahan [penyangraian dan penghalusan] adalah perbandingan antara berat kopi bubuk yang diperoleh dengan berat biji kopi beras yang diproses. Rendemen makin turun pada derajad sangrai yang makin gelap. Rendemen tertinggi, yaitu 81 %, diperoleh pada derajad sangrai ringan, dan terendah yaitu 76 %, dengan derajad sangrai gelap. Rendemen juga dipengaruhi oleh susut berat biji kopi selama penyangraian. Makin tinggi kadar air biji dan makin lama waktu penyangraian menyebabkan rendemen menjadi lebih kecil [Sivetz and Foote, 1973]. Sedangkan susut berat selama proses penghalusan umumnya terjadi karena partikel kopi bubuk yang sangat halus terbang ke lingkungan akibat gaya sentripetal putaran pemukul mesin penghalusnya.

b.4. Pengemasan

Tujuan pengemasan adalah untuk mempertahankan aroma dan citarasa kopi bubuk selama distribusikan ke konsumen dan selama dijajakan di toko, di pasar tradisional dan di pasar swalayan. Demikian halnya selama disimpan oleh pemakai. Jika tidak dikemas secara baik, kesegaran, aroma dan citarasa kopi bubuk akan berkurang secara signifikan setelah satu atau dua minggu. Beberapa faktor yang berpengaruh terhadap keawetan kopi bubuk selama dikemas adalah kondisi penyimpanan [suhu lingkungan], tingkat sangrai, kadar air kopi bubuk, kehalusan bubuk dan kandungan oksigen di dalam kemasan. Air di dalam kemasan akan menghidrolisa senyawa kimia yang ada di dalam kopi bubuk dan menyebabkan bau apek [stale], sedang oksigen akan mengurangi aroma dan citarasa kopi melalui proses oksidasi. Bahan pengemas yang baik harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut,

1. Daya transmisi rendah terhadap uap air
2. Daya penetrasi rendah terhadap oksigen
3. Sifat permeable rendah terhadap aroma dan bau
4. Sifat permeable terhadap gas CO2
5. Daya tahan yang tinggi terhadap minyak dan sejenisnya
6. Daya tahan yang tinggi terhadap goresan dan sobekan
7. Mudah dan murah diperoleh

Selain keawetan, kemasan juga harus dapat menarik minat pembeli kopi bubuk melalui rancangan gambar, warna dan tulisan yang ada diluarnya. Tampilan yang paling baik adalah dengan model cetak [hot printing]. Pesanan kemasan model ini hasur pada skala besar sehingga harganya menjadi agak mahal. Untuk pabrikan pemula, kemasan model sablon, asalkan digarap dengan baik, menghasilkan tampilan kemasan yang menarik. Sedang untuk menutup lubang kemasan, dapat digunakan alat pengempa panas tipe manual [Gambar 20]. Jika diinginkan usia simpan kopi bubuk yang lebih lama, oksigen di dalam kemasan dapat dikurangi ke tingkat yang paling rendah [< 1 %] atau jika mungkin nol persen dengan pengemas vakum [hampa].

Proses pengemasan secara manual dilakukan dalam tiga tahapan, yaitu memasukkan kopi bubuk ke dalam kemasan, menimbang kemasan dan menutup kemasan. Ketiganya dilakukan oleh tiga operator secara berurutan. Sedangkan, labeling tanggal kadaluwarsa dilakukan setelah seluruh tahapan proses pengemasan selesai. Kemampuan pengemasan tipe manual adalah 90 buah per jam untuk kemasan aluminum berat 250 g dan 150 buah per jam untuk kemasan plastik berat 50 g.

                       Proses pengemasan secara manual dilakukan dalam tiga tahapan, yaitu memasukkan kopi bubuk ke dalam kemasan, menimbang kemasan dan menutup kemasan. Ketiganya dilakukan oleh tiga operator secara berurutan. Sedangkan, labeling tanggal kadaluwarsa dilakukan setelah seluruh tahapan proses pengemasan selesai. Kemampuan pengemasan adalah 90 buah per jam untuk kemasan aluminum berat 250 g dan 150 buah per jam untuk kemasan plastik berat 50 g.

b.5. Pengepakan

Untuk mempermudah pemasaran dan distribusi ke konsumen, kemasan kopi bubuk atas dasar jenis mutu, ukuran kemasan dan bentuk kemasan dimasukkan dan dimuat di dalam kardus [karton]. Kardus diberi nama perusahan, merek dagang dan label produksi yang jelas. Tumpukan kardus kemudian disimpan di dalam gudang dengan sanitasi, penerangan dan ventilasi yang cukup

Proses pengemasan secara manual dilakukan dalam tiga tahapan, yaitu memasukkan kopi bubuk ke dalam kemasan, menimbang kemasan dan menutup kemasan. Ketiganya dilakukan oleh tiga operator secara berurutan. Sedangkan, labeling tanggal kadaluwarsa dilakukan setelah seluruh tahapan proses pengemasan selesai. Kemampuan pengemasan adalah 90 buah per jam untuk kemasan aluminum berat 250 g dan 150 buah per jam untuk kemasan plastik berat 50 g.

b.6. Pengawasan proses dan pengawasan mutu

Kopi bubuk adalah bahan minuman yang selain memberikan kenikmatan harus juga aman bagi konsumen. Selain tahapan proses pengolahan harus jelas, kriteria mutu harus didefinisikan secara jelas sehingga pada saat terjadi penyimpangan, suatu tindakan koreksi yang tepat sasaran dapat segera dilakukan. Tabel 3 menunjukkan jenis pengawasan proses [proses kontrol] dan kontrol mutu yang harus dimonitor pada pengolahan kopi bubuk.

Sumber : Puslit Kopi Kakao Indonesia - Jember