2.4 Proses Pengolahan Kop
2.4.2. Proses Pengolahan Basah
Menurut Sivetz dan Desrosier (1979), proses pengolahan basah membutuhkan penggunaan alat spesifik dan kuantitas air yang mencukupi. Apabila dilakukan dengan baik, metode ini menjamin kualitas biji kopi terjaga dengan baik, menghasilkan biji kopi beras (green coffee) yang seragam dan lebih sedikit kerusakan. Oleh karena itu kopi yang diolah dengan metode ini umumnya mendapatkan kualitas yang lebih baik dan harganya lebih tinggi. Karena membutuhkan air dalam jumlah banyak dapat menyebabkan terjadinya masalah kekurangan air terutama pada saat musim kemarau.
Proses pengolahan basah dimulai dengan pemanenan yang lebih teliti dengan hanya mengambil buah-buah kopi yang berwarna merah dan sedikit mungkin buah yang belum atau terlalu masak. Pengolahan secara basah memerlukan modal besar tetapi proses lebih cepat dan mutu yang dihasilkan lebih baik. Oleh karena itu, pengolahan basah banyak dilakukan oleh perkebunan nasional (PT Perkebunan Nusantara), perkebunan swasta yang cukup besar atau kelompok tani yang membentuk koperasi. Perbedaan pokok antara pengolahan kering dan pengolahan basah adalah pada olah kering pengupasan daging buah, kulit tanduk dan kulit ari dilakukan setelah kering (kopi gelondong), sedangkan pengolahan basah pengupasan daging buah dilakukan sewaktu masih basah, meningkatkan mutu dan rasa kopi setelah menjadi bubuk dan diminum.
Mulato et al. (2006); Najiyati dan Danarti (2006), pengolahan basah dilakukan melalui tujuh tahap, yaitu tahap sortasi buah, pengupasan kulit dan daging buah (pulping), fermentasi, pencucian, pengeringan, hulling, dan sortasi biji.
a. Sortasi Buah
Sortasi buah sebaiknya telah dilakukan sejak di kebun untuk memisahkan buah merah dan buah campuran hijau-kuning-merah. Kotoran seperti daun, ranting, tanah, dan kerikil juga harus dibuang karena dapat merusak mesin pengupas (pulper). Pada tahap sortasi gelondong, buah kopi merah yang telah ditimbang dimasukkan ke dalam bak sortasi yang berisi air akan terpisah antara buah kopi yang sehat dan berisi dengan buah kopi yang hampa dan terserang bubuk. Kopi gelondong yang sehat akan tenggelam kemudian disalurkan ke
mesin pulper, sedangkan gelondong yang terapung diolah secara kering (Clifford dan Wilson 1985).
b. Pengupasan Buah Kopi (Pulping)
Pengupasan kulit dan daging buah kopi (pulping) merupakan salah satu tahapan proses yang sangat penting dalam pengolahan kopi basah. Proses pengupasan dilakukan dengan menggunakan mesin pengupas yang dapat dibuat dari bahan logam. Pada pengolahan basah, buah kopi sebaiknya telah mencapai tingkat kematangan optimal antara lain ditandai dengan kulit buah berwarna merah seragam dan segar yang harus dikupas dan dipisahkan dari bagian biji HS. Pada saat pengupasan harus diusahakan agar kulit tanduk masih tetap melekat pada butiran biji (Ciptadi dan Nasution 1985). Proses pengupasan sebaiknya tidak lebih dari 12-24 jam setelah pemetikan untuk mencegah terjadinya pembusukan buah (Clifford dan Wilson 1985).
Umumnya proses pengupasan dan pemisahan kulit buah dibantu oleh sejumlah air dilakukan secara mekanis baik dengan sumber tenaga penggerak manual maupun dengan motor listrik atau motor bakar. Pengupasan kulit buah berlangsung di dalam celah di antara permukaan silinder yang berputar (rotor) dan permukaan plat atau pisau yang diam (stator) (Mulato et al. 2006; Clifford dan Wilson 1985).
Menurut Widyotomo et al. (2009), dasar kerja mesin pulper yaitu menggencet buah kopi dengan suatu silinder yang berputar terhadap suatu dasar plat yang bertonjolan. Buah kopi yang masuk ke dalam corong mesin pulper, kemudian jatuh pada permukaan silinder yang sedang berputar. Selanjutnya buah kopi didesak dan dihimpit di antara silinder dan sebuah alat pememar. Dengan tekanan himpit tersebut maka biji yang masih berkulit tanduk dan sebagian lendir terlepas dari daging buahnya. Kedua bagian dari buah kopi tersebut dipisahkan oleh suatu plat dari karet.
Mengingat pengupasan dilakukan secara mekanik, terkadang masih meninggalkan sejumlah daging buah residu selain lendir yang melekat pada biji. Residu ini harus dibuang seluruhnya untuk mencegah kontaminasi biji kopi oleh bahan yang akan dihasilkan oleh degradasi lendir saat fermentasi. Proses pencucian awal sebelum fermentasi dilakukan untuk membuang residu ini.
c. Fermentasi
Clarke dan Macrae (1989) menjelaskan setelah proses pulping (pengupasan kulit buah), dilakukan fermentasi yang bertujuan untuk membantu melepaskan lapisan lendir yang menyelimuti kopi yang keluar dari mesin pulper. Proses fermentasi akan mengurai pulpa (lendir) biji kopi lebih mudah dicuci. Sivetz dan Desrosier (1979), pulpa yang menempel pada kulit dapat menimbulkan resiko kerusakan cita rasa. Lendir mengandung enzim yang dapat menghidrolisa dan mendegradasi pektin. Biji yang telah dikupas atau dicuci pada proses olah basah diletakkan di tangki fermentasi besar selama 24-36 jam, tergantung suhu, lapisan lendir, dan konsentrasi enzim. Akhir proses fermentasi dapat diduga dengan meraba permukaan biji. Apabila biji kopi telah kehilangan tekstur halusnya dan terasa lebih kasar, fermentasi berakhir.
Menurut Clifford dan Wilson (1985); Mulato et al. (2006), 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 dalam genangan air) dan secara kering (tanpa rendaman air). Selama proses fermentasi, akan terjadi pemecahan komponen lapisan lendir (protopektin dan gula) dengan dihasilkannya asam-asam dan alkohol. Proses fermentasi yang terlalu lama akan menghasilkan kopi beras yang berbau apek karena terjadi pemecahan komponen isi lembaga (Ciptadi dan Nasution 1985).
Secara rinci Clarke dan Macrae (1989), menjelaskan perubahan yang dapat terjadi selama proses fermentasi adalah sebagai berikut.
1. Pemecahan komponen lendir. Bagian terpenting dari lapisan lendir ini adalah komponen protopektin yaitu suatu material kompleks yang tidak larut dari daging buah. Material inilah yang terpecah dalam proses fermentasi. Ada yang berpendapat bahwa terjadinya pemecahan lendir adalah sebagai akibat bekerjanya suatu enzim yang terdapat dalam buah kopi. Enzim ini termasuk sejenis katalase yang akan memecah protopektin dalam buah kopi. Dengan bertambah matangnya buah kopi, maka kandungan pektinase bertambah banyak. Enzim ini adalah protopektinase yang sangat sensitif terhadap perubahan pH. Pada pH fermentasi 5,5 – 6,0 pemecahan lendir akan berjalan
cukup cepat. Apabila pH diturunkan menjadi 4 maka kecepatan pemecahan menjadi 2 kali lipat lebih cepat. Pada saat proses pengupasan buah kopi, sebagian besar enzim tersebut terpisahkan dari kulit dan daging buah, akan tetapi sebagian kecil masih tertinggal dalam bagian sari buah kopi.
2. Pemecahan gula. Sukrosa merupakan komponen penting dalam daging buah. Kadar gula akan meningkat dengan cepat selama proses pematangan buah yang dapat diketahui dengan adanya rasa manis pada buah kopi. Gula merupakan senyawa yang larut dalam air. Dengan adanya tahap pencucian akan menyebabkan kehilangan kandungan gula. Proses ini terjadi sewaktu perendaman dalam bak pengumpul dan pemisahan buah. Oleh karena itu kadar gula dalam daging biji akan mempengaruhi konsentrasi gula di dalam lendir beberapa jam setelah fermentasi. Gula merupakan substrat bagi mikroorganisme. Bakteri pemecah gula ini bekerja 5 sampai 24 jam dalam proses fermentasi. Sebagai hasil proses pemecahan gula adalah asam laktat dan asam asetat dengan kadar asam laktat yang lebih besar. Dengan terbentuknya asam ini pH akan turun menjadi lebih kecil dari 5. Akan tetapi pada akhir fermentasi asam laktat akan dikonsumsi oleh bakteri terjadi kenaikan pH lagi. Asam-asam lain yang dihasilkan dari proses fermentasi ini adalah etanol, asam butirat dan propionat
3. Perubahan warna kulit. Biji kopi yang telah terpisahkan dari pulp, maka kulit ari akan berwarna coklat. Demikian pula jaringan daging biji akan berwarna sedikit kecoklatan yang semula berwarna abu-abu atau abu-abu kebiruan. Proses pencoklatan ini terjadi akibat oksidasi polifenol. Warna coklat yang kurang menarik ini dapat dicegah dalam proses fermentasi dengan menggunakan air pencucian yang bersifat alkalis.
Lebih lanjut Sulistyowati dan Sumartona (2002), menjelaskan fermentasi yang lama akan menyebabkan keasaman kopi meningkat karena terbentuknya asam-asam alifatik. Apabila fermentasi diperpanjang, terjadi perubahan komposisi kimia biji kopi dimana asam-asam alifatik akan berubah menjadi ester- ester asam karboksilat yang dapat menyebabkan cacat dan cita rasa busuk.
Menurut Cortez dan Menezez (2000), apabila teknologi dan iklim menguntungkan bagi perkembangan mikroorganisme, pemecahan lapisan lendir
terjadi seiring produksi alkohol dan asam-asam. Akan tetapi jika proses fermentasi dihentikan tepat setelah lapisan lendir dikonsumsi, konsumsi biji kopi (endosperma) tidak akan terjadi dan kualitas biji terjaga. Sebaliknya, jika proses fermentasi diteruskan, lapisan selular biji kopi akan terdegradasi, beberapa komponen kimia akan rusak dan mempengaruhi rasa dan aroma, dengan munculnya Rio flavor, earthy, ataupun fermented dan terbentuknya biji cacat berwarna hitam dan stinker. Pemahaman mengenai proses fermentasi ini melahirkan metode pengolahan baru yang dikenal dengan metode semi basah ”semi wet method”.
Pada metode semi basah, kulit buah kopi yang masak dilepaskan secara manual ataupun mekanis menggunakan pulper dengan penambahan air sebagaimana proses olah basah. Lendir yang masih menempel dilepaskan
menggunakan alat khusus ”demucilager”. Biji kopi kemudian dikeringkan hingga mencapai kadar air 12%, tanpa ada proses fermentasi (Winston et al. 2005). Unit ini lebih efisien dan efektif tanpa proses fermentasi dan pencucian. Hanya menggunakan air sebesar 0,5 L/kg buah kopi.
Menurut Calvert (1999), proses semi basah merupakan langkah lebih maju untuk memperbaiki mutu biji kopi yang dihasilkan dari proses pengolahan kering. Meskipun proses semi basah lebih cepat dibandingkan pengolahan basah, akan tetapi tidak sepenuhnya demucilager mampu membersihkan lendir yang terdapat pada buah kopi, masih mempengaruhi cita rasa kopi setelah disangrai. Oleh karena itu disarankan, biji kopi yang telah dikupas lendirnya melalui tahap fermentasi beberapa jam agar bakteri dapat mendegradasi lendir yang tersisa. Kemudian proses selanjutnya adalah pencucian dan pengeringan untuk mempertahankan mutu biji kopi.
d. Pencucian (Washing).
Pencucian selanjutnya dilakukan untuk menghilangkan seluruh lapisan lendir dan kotoran lainnya yang masih tertinggal setelah difermentasi. Ciptadi dan Nasution (1985); Najiyati dan Danarti (2006), biji kopi dialirkan ke dalam bak pencucian yang segera diaduk-aduk dengan tangan atau diinjak-injak dengan kaki. Pencucian dengan mesin pencuci dilakukan dengan memasukkan biji kopi ke dalam suatu mesin pengaduk yang berputar pada sumbu horizontal dan
mendorong biji kopi dengan air tetap mengalir. Pengaduk mekanik ini akan memisahkan lapisan lendir yang masih melekat pada biji dan lapisan lendir yang telah terpisah ini akan terbuang lewat aliran air yang seterusnya terbuang. Metode pencucian juga dapat dilakukan secara sederhana dengan melakukannya pada bak memanjang yang airnya terus mengalir. Di dalam bak tersebut, kopi diaduk-aduk dengan tangan atau kaki untuk melepaskan sisa lendir yang masih melekat. Pencucian berakhir apabila biji kopi tidak terasa licin lagi bila diraba. Kandungan air biji setelah proses pencucian adalah sekitar 60%.
e. Pengeringan
Proses pengeringan dilakukan setelah pencucian untuk mengurangi kandungan air dari dalam biji kopi HS yang semula 60-65% hingga 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 (Clifford dan Wilson 1985; Mulato et al. 2006; Najiyati dan Danarti 2006). Penjemuran merupakan cara yang mudah dan murah untuk pengeringan biji kopi. Jika cuaca memungkinkan, proses pengeringan sebaiknya dipilih dengan cara penjemuran penuh (full sun drying) hingga kadar air 20-25% kemudian dilanjutkan dengan pengering mekanis untuk menjaga kontinuitas sumber panas. Secara teknis, penjemuran akan memberikan hasil yang baik jika terpenuhi syarat- syarat berikut.
1. Sinar matahari mempunyai intensitas yang cukup dan dapat dimanfaatkan secara maksimal.
2. Lantai jemur dibuat dari bahan yang mempunyai sifat menyerah panas. 3. Tebal tumpukan biji kopi di lantai jemur haruslah optimal.
4. Pembalikan rutin dilakukan untuk efisiensi panas. 5. Biji kopi berasal dari buah kopi yang masak.
6. Penyerapan ulang air dari permukaan lantai jemur harus dicegah.
Pengering mekanis juga dapat digunakan untuk mengeringkan biji 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.
f. Pengupasan Kulit Tanduk (Hulling)
Setelah proses pengeringan, biji kopi sebaiknya didiamkan terlebih dahulu hingga 24 jam untuk menyesuaikan diri terhadap keadaan lingkungan sebelum digiling. Hulling atau pengupasan kulit tanduk bertujuan untuk memisahkan biji kopi yang sudah kering dari kulit tanduk dan kulit ari. Di dalam mesin huller, biji kopi dihimpit dan diremas kulit tanduk dan kulit ari terlepas. Kulit yang sudah terlepas dari biji akan dihembuskan keluar biji keluar dari mesin dalam keadaan bersih. Biji kopi yang keluar dari huller adalah kopi beras yang siap disortasi untuk diklasifikasikan mutunya.
Biji kopi beras juga harus disortasi secara fisik atas dasar ukuran dan cacat bijinya. Sortasi biji kopi beras juga bertujuan untuk memisahkan biji kopi dari kotoran-kotoran non kopi seperti serpihan daun, kayu atau kulit kopi. Pemisahan berdasarkan ukuran dapat menggunakan ayakan mekanis maupun manual. Biji kopi yang telah disortasi kemudian dikemas dalam karung goni. Setiap karung mempunyai berat bersih 60 kg dan diberi label yang menunjukkan jenis mutu dan identitas produsen.
Penanganan pasca panen sangat mempengaruhi mutu kopi. Mutu kopi rakyat yang masih rendah karena kurang tepatnya penanganan pascapanen sering menjadi masalah. Di tingkat petani, seringkali kurang diperhatikan hal-hal yang menyangkut tingkat kematangan buah. Petik buah merah sering dicampur dengan buah hijau kemudian langsung dikeringkan. Hal yang juga sering terjadi adalah pada saat pengolahan kering, kopi setengah kering dibungkus karung dan disimpan di rumah hingga menunggu matahari bersinar. Selain itu karung yang digunakan hendaknya benar-benar bersih untuk menghindari pembusukan buah yang akhirnya menimbulkan cacat biji.
Kirom (2005) menyatakan nikmat kopi dapat hilang karena adanya cacat biji. Cacat biji kopi sangat menentukan dan mempengaruhi cita rasa seduhan kopi yang dihasilkan. Bahkan apabila cacat kopi tersebut relatif dominan akan menutup cita rasa dan aroma kopi yang sesungguhnya. Biji kopi ini di Indonesia disebut kopi asalan. Menurut Atmawinata (1995), eksportir perlu melakukan
pengolahan kembali atas kopi asalan ini untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang masih tercampur di dalamnya seperti batu, kulit kering, ranting dan benda asing lainnya serta mengeringkannya kembali hingga kadar airnya 12%.
Menurut Wibawa et al. (2005), mutu cita rasa kopi Robusta hasil olah kering mempunyai nilai rendah dengan kisaran sangat buruk hingga dapat diterima. Nilai cita rasa body cukup baik, tetapi aroma dan flavor rendah hingga sedang. Apabila penjemuran telah menggunakan lantai jemur yang baik, bau tanah/earthy rendah atau hampir tidak ada. Sementara itu, cita rasa kopi olah basah jauh lebih baik dengan aroma, flavor, dan body lebih kuat.
Berdasarkan analisis cita rasa, kopi olah basah umumnya memiliki nilai lebih tinggi dibandingkan kopi olah kering. Hal ini didasarkan pada asumsi bahwa, pada kopi olah basah, persentase buah masak lebih tinggi, sebaliknya pada kopi olah kering mengandung campuran buah mentah dan terlalu masak. Perbedaan jenis pengolahan juga memiliki efek yang berbeda terhadap kandungan gula dan flavor biji kopi yang akhirnya mempengaruhi proses metabolisme yang kompleks pada biji selama pengolahan dan pengeringan. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa metabolisme selama proses panen turut mempengaruhi mutu kopi hingga panen berakhir. Akhirnya proses pengeringan juga turut menentukan kualitas kopi, terutama jika kadar air tinggi pada biji dapat meningkatkan pertumbuhan mikroba dan pembentukan mikotoksin (Weldesenbet et al. 2008).
Proses pengolahan basah terutama dilakukan untuk kopi Arabika. Biji kopi yang dihasilkan mempunyai kualitas lebih baik harga lebih tinggi seperti jenis Colombia dan Other Milds. Menurut penelitian yang dilakukan oleh Cortez dan Menezez (2000), kopi yang dihasilkan dari pengolahan basah memberikan cita rasa lebih nikmat dibanding kopi yang dihasilkan dari pengolahan kering. Kekurangan proses basah banyak menghasilkan limbah yang dapat mencemari lingkungan apabila tidak dilakukan penanganan dan penggunaan energi untuk peralatan cukup besar. Sebagai ilustrasi; apabila dilakukan pengolahan basah untuk 5,5 ton buah kopi, maka biji kopi bersih yang dihasilkan sebanyak 1 ton, 2 ton kulit buah kopi, limbah cair 22730 liter dengan 80 kg BOD, dan 0,28 ton limbah kulit ari kopi (Adams dan Dougan 1989). Per ton biji kopi ekspor, dihasilkan 3 ton kulit buah kopi, 150 kg kulit tanduk, dan kulit ari serta 6 ton
BOD yang mencemari perairan (Calvert 1998). Menurut Pelupessy (2003), input lingkungan pada proses pengolahan basah adalah air bersih, energi dan bahan bakar seperti minyak, dan kayu bakar. Sementara output yang dikeluarkan berupa pencemaran air oleh bahan-bahan organik, limbah padat (buah yang belum masak, rusak, terlalu masak, dan daging buah/pulp), bau yang tidak sedap, dan kulit ari. Biji kopi beras yang dihasilkan sekitar 18,5 % sementara 80% lebih berupa limbah organik dan cair. Sebagian dari limbah tersebut dapat dimanfaatkan kembali. Untuk setiap ton biji kopi yang diekspor, perkebunan kopi yang umumnya berada di pedesaan harus melakukan penanganan lanjutan untuk 3 ton pulp basah, 150 kg kulit tanduk, dan 6 ton limbah cair yang memiliki konsentrasi bahan organik tinggi.
Di beberapa negara Amerika Tengah seperti Costa Rica, industri pengolahan kopi menyumbangkan polusi terbesar untuk sektor agroindustri. Pada tahun 1990, banyak industri pengolahan kopi yang membuang limbah cairnya langsung ke sungai dan menimbulkan beban organik yang sangat tinggi. Saat ini, peraturan membatasi konsentrasi limbah cair yang boleh dibuang ke sungai adalah 1250 mg/L untuk BOD dan 1500 mg/L untuk COD (Adams dan Ghaly 2005). Beban pencemaran yang cukup tinggi serta kebutuhan peralatan yang cukup banyak pada proses pengolahan basah tentu membutuhkan investasi dan biaya penanganan yang besar. akan sulit diterapkan pada usaha kopi rakyat yang umumnya terbatas pada modal dan lahan. Menurut Pelupessy (2003), secara umum terlihat adanya korelasi negatif antara harga/kualitas dari varietas kopi (Colombian Milds, Other Milds, Brazilian Naturals, dan Robusta) terhadap sifat ramah lingkungan.
Menurut Mulato et al. (2006), basis usaha kopi rakyat di Indonesia umumnya terdiri atas kebun-kebun kecil dengan luas areal rata-rata petani antara 0.5 hingga 2 hektar. Jumlah buah per panen relatif kecil antara 50-200 kg, maka sebaiknya pengolahan hasil panen yang dipilih adalah pengolahan yang dilakukan secara berkelompok. Melalui proses giling basah, mutu biji kopi yang dihasilkan lebih bermutu dibandingkan pengolahan kering.
Sortasi Buah
Pengupasan buah (pulping) + air
Buah terpisah dari kulit dan lendir Panen Buah
Fermentasi kering
Pencucian
Biji kopi dengan kulit tanduk
Pengeringan
Sortasi
Penggudangan Modifikasi Olah Basah
Pengupasan Kulit Tanduk (Hulling)
Gambar 10 Proses giling basah (modifikasi proses olah basah) Sumber: Mulato et al. (2006)
Pada proses giling basah (wet hulling), kulit buah dibuang melalui proses mekanik menggunakan pulper. Kemudian biji kopi yang berkulit tanduk dan berlendir disimpan dalam wadah karung plastik atau tempat dari plastik yang bersih selama 12 -24 jam. Pengolahan ini banyak diterapkan oleh petani kopi Arabika di NAD, Sumatera Utara, dan Sulawesi Selatan. Pengolahan ini menghasilkan kopi dengan citarasa yang sangat khas dan berbeda dengan kopi yang diolah secara basah penuh (WP). Ciri khas kopi yang diolah proses basah ini adalah berwarna gelap dengan fisik kopi agak melengkung. Kopi Arabika
yang diolah dengan cara ini biasanya memiliki tingkat keasaman lebih rendah dengan body lebih kuat dibanding dengan kopi olah basah tradisional umumnya. Proses giling basah juga dapat diterapkan untuk kopi Robusta. Secara umum kopi yang diolah secara basah mutunya sangat baik. Melalui modifikasi proses basah dapat mempersingkat waktu proses dibandingkan pengolahan basah umumnya.