PENGOLAHAN KOPI INSTAN
BERBAHAN BAKU KOPI LOKAL BULELENG, BALI
(CAMPURAN ROBUSTA DAN ARABIKA)
SKRIPSI
LUH PASTINIASIH
F34080141
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTANT COFFEE PROCESSING WITH BULELENG LOCAL COFFEE ( ROBUSTA_ARABICA BLEND)
Luh Pastiniasih1), Djumali Mangunwidjaja1), dan Indah Yuliasih1) 1)
Departement Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Email : arta_pasti@yahoo.com
ABSTRACT
Coffee is potential commodity in Indonesia, however most of instant coffee are imported. The purpose of this study is to produce instant coffee from Buleleng local coffee (Robusta and Arabica blend) and to recognize quality of this instant coffee. The blended ratio of Robusta_Arabica was 100:0, 80:20, 70:30, 60:40, and 0:100, extracted with ratio of coffee_ water of 1:4, 1:6 and 1:8 by weight (g) per volume (ml). The product was analyzed to water content, juice, ash, reducing volatile substance (VRS), pH, and organoleptic tests. Experimental design used in this study is factorial completely randomized with two factor, Robusta_Arabica blend (A) and ratio of coffee_water for extraction (B). The results showed that the Buleleng local coffee have appropriate characteristics to be processed into instant coffee. A and B treatments had resulted product with different quality. The best instant coffee was 70 % Robusta and 30 % Arabica with ratio of coffee_water of 1:8. The product had 6.11 % moisture content, 11,96 % ash, 81.27 % juice, 12.35 meq VRS, and 5.80 pH.
Luh Pastiniasih. F34080141.
Pengolahan Kopi Instan Berbahan Baku Kopi Lokal
Buleleng, Bali (Campuran Robusta dan Arabika)
. Dibawah bimbingan Djumali
Mangunwidjaja dan Indah Yuliasih. 2012.
RINGKASAN
Kopi instan merupakan produk olahan kopi yang banyak dikonsumsi di seluruh dunia. Namun, kopi instan yang beredar di Indonesia sebagian besar merupakan kopi instan impor. Indonesia sebagai produsen kopi peringkat empat dunia memiliki potensi untuk pengembangan kopi instan karena ketersediaan bahan baku yang melimpah. Pemanfaatan kopi lokal sebagai bahan baku kopi instan akan menghasilkan kopi instan dengan karakteristik yang khas, salah satunya adalah kopi lokal Buleleng, Bali. Kopi lokal Buleleng yang tersedia berupa kopi jenis Robusta dan Arabika. Robusta memiliki kandungan kafein lebih tinggi dibandingkan dengan kopi Arabika, sedangkan kopi Arabika memiliki kandungan asam pembentuk cita rasa lebih tinggi dibandingkan dengan kopi Robusta. Hasil pencampuran keduanya akan menghasilkan produk olahan kopi yang berbeda karakteristiknya. Selain dipengaruhi varietas kopi, dalam pembuatan kopi instan jumlah air yang digunakan juga mepengaruhi mutunya, karena sangat berkaitan dengan jumlah senyawa kopi yang dapat dilarutkan.
Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan karakteristik kopi instan berbahan baku kopi lokal Buleleng, Bali dengan perlakuan perbandingan jenis kopi (Robusta : Arabika) dan jumlah air untuk ekstraksi (kopi : air).
Kopi lokal Buleleng, berupa kopi jenis Robusta dan Arabika, yang digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan kopi instan dianalisis karakteristiknya, berupa kadar air, kadar abu, kadar komponen larut air ketika penyeduhan (sari), kadar kafein, kadar senyawa mudah menguap (Volatile Reducing Substance (VRS)), dan derajat keasaman (pH). Kemudian hasil analisis dibandingkan dengan standar yang ditetapkan. Perlakuan yang diamati adalah perbandingan Robusta : Arabika dengan perbandingan 100:0, 80:20, 70:30, 60:40, dan 0:100. Kopi bubuk diektraksi dengan perbandingan kopi : air yang digunakan, yaitu 1:4, 1:6 dan 1:8 (g/ml). Kopi instan yang dihasilkan dianalisis karakteristiknya berupa kadar air, abu, sari, VRS, dan derajat keasaman serta uji organoleptik terhadap bubuk dan seduhannya. Perlakuan terbaik diperoleh dengan analisis ragam terhadap semua parameter yang diukur.
Kopi Robusta bubuk yang digunakan selama penelitian memiliki kadar air 2,70 %, abu 5,57 %, sari 29,52 %, kafein 2,26 %, VRS 19,95 meq, pH 5,67, dan total asam 15,84 mg/g. Kopi Arabika bubuk yang digunakan dalam penelitian ini memiliki kadar air 2,19 %, abu 5,64 %, sari 28,59 %, kafein 1,27 %, VRS 20,90 meq, pH 5,69 dan total asam 17,76 mg/g. Kriteria kedua kopi bubuk memenuhi SNI kopi bubuk 01-3542-2004, kecuali kadar abunya. Hasil pencampuran kopi Robusta dan Arabika memberikan karakteristik berbeda terhadap kadar air, abu, sari, kafein, VRS, dan derajat keasaman kopi bubuk yang akan diekstrak.
setiap perlakuan tidak berbeda nyata karena kandungan senyawa mudah menguap pada kedua jenis kopi hampir sama. Senyawa mudah menguap dan senyawa pembentuk cita rasa merupakan asam-asam organik yang terdapat dalam kopi. Kandungan asam-asam-asam-asam pembentuk aroma dan cita rasa mempengaruhi derajat keasaman kopi yang dihasilkan. Nilai derajat keasaman (pH) dan total asam dipengaruhi oleh perbandingan Robusta : Arabika dan perbandingan kopi : air yang digunakan untuk ekstraksi. Untuk hasil uji organoleptik, terdapat perbedaan persentase kesukaan panelis terhadap atribut sensori bubuk kopi instan dan hasil seduhannya.
PENGOLAHAN KOPI INSTAN
BERBAHAN BAKU KOPI LOKAL BULELENG, BALI
(CAMPURAN ROBUSTA DAN ARABIKA)
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Departemen Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
LUH PASTINIASIH
F34080141
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi :
Pengolahan Kopi Instan Berbahan Baku Kopi Lokal Buleleng, Bali
(Campuran Robusta dan Arabika)
Nama :
Luh Pastiniasih
NRP :
F34080141
Menyetujui,
Pembimbing I,
Pembimbing II
(Prof. Dr. Ir. Djumali Mangunwidjaja, DEA)
(Dr. Indah Yuliasih, S.TP. M.Si)
NIP. 19500720 198103 1003
NIP. 19700718 199512 2001
Mengetahui,
Ketua Departemen Teknologi Industri Pertanian
(Prof. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti)
NIP: 19621009 198903 2001
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Pengolahan Kopi Instan Berbahan Baku Kopi Lokal Buleleng, Bali (Campuran Robusta dan Arabika) adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Agustus 2012 Yang membuat pernyataan
© Hak cipta miliki Luh Pastiniasih, tahun 2012 Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari
BIODATA PENULIS
Luh Pastiniasih lahir di Singaraja pada tanggal 16 Agustus 1990. Penulis merupakan anak pertama dari pasangan Made Sukerawan dan Ni Putu Sutarmi. Pada tahun 2002, penulis menamatkan pendidikan sekolah dasar di SDN 1 Pancasari. Penulis kemudian menempuh pendidikan menengah di SMPN 2 Sukasada, tamat pada tahun 2005. Penulis melanjutkan pendidikan di SMAN 1 Singaraja dan tamat pada tahun 2008. Pada tahun yang sama, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor, Departemen Teknologi Industri Pertanian melalui jalur SNMPTN (Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri). Selama masa kuliah penulis aktif menjadi asisten praktikum mata kuliah Teknologi Pengemasan, Distribusi dan Transportasi (2010), Teknologi Bioproses (2011), dan Teknologi Penyimpanan dan Penggudangan (2012). Penulis juga aktif di sejumlah organisasi diantaranya Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Muda FATETA Kabinet Semut Merah, Himpunan Mahasiswa Teknologi Industri (Himalogin) dan Bimbingan Belajar MAFIA CLUBS. Penulis melaksanakan Praktek Lapangan pada bulan Juni-Agustus tahun 2011 di Perusahaan Kopi Bubuk
Banyuatis dan mengambil judul “Proses Produksi dan Pengawasan Mutu Produk Kopi di Perusahaan
Kopi Bubuk Banyuatis”. Pada tahun 2012, penulis melaksanakan penelitian di Laboratorium
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmatNya yang masih memberikan kesempatan kepada penulis untuk dapat menikmati nikmat dan karuniaNya yang tidak terhitung, salah satunya yaitu penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi dengan judul “Pengolahan Kopi Instan Berbahan Baku Kopi Lokal Buleleng, Bali (Campuran Robusta dan Arabika)” disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program studi Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Dalam menyelesaikan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan dan arahan dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Prof. Dr. Ir. Djumali Mangunwidjaja, DEA selaku pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan dan arahannya selama penelitian dan penyusunan skripsi ini.
2. Dr. Indah Yuliasih, S.TP. M.Si selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan arahannya kepada penulis selama penelitian dan penyusunan skripsi ini.
3. Dr. Ir. Mohamad Yani, M. Eng selaku dosen penguji yang telah memberikan masukkan dan saran untuk perbaikan skripsi ini.
4. Ayah, Ibu, seluruh keluarga dan orang tersayang Made Artawan yang selalu memberikan dorongan semangat dan doa serta kasih sayang kepada penulis.
5. Bu Ega, Bu Rini, Pak Gun, Bu Sri, Pak Edi, Pak Dicki, dan Pak Sugiardi serta seluruh laboran di Departemen Teknologi Industri Pertanian atas bantuannya selama penulis melaksanakan penelitian.
6. Perusahan Kopi Bubuk Banyuatis yang telah membantu penulis dalam melaksanakan penelitian. 7. Teman-teman satu bimbingan Angga, Desta, Melisa, Cici, Aryo, Dora, dan yang lainnya atas
saran dan dukungan yang diberikan kepada penulis.
8. Sahabat-sahabat TIN 45 terutama Derbie, Yuyun, dan Rachel atas semangat dan persahabatan yang diberikan selama hari-hari perkuliahan.
9. Semua pihak yang telah membentu penulis dalam melaksanakan penelitian dan penyusunan skripsi.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran membangun untuk perbaikan skripsi ini. Semoga tulisan ini dapat bermanfaan bagi yang membutuhkan. Terima Kasih.
Bogor, Agustus 2012
iv
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Tujuan ... 2
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Tanaman Kopi ... 3
B. Pengolahan Kopi Bubuk ... 5
1. Pengolahan Buah Kopi ... 5
2. Penyangraian ... 6
3. Penggilingan ... 8
C. Pengolahan Kopi Instan ... 9
1. Ekstraksi ... 9
2. Pengeringan ... 10
a. Spray Drying ... 10
b. Freeze Drying ... 10
III. METODOLOGI PENELITIAN A. Bahan dan Alat ... 13
B. Metode Penelitian ... 13
1. Karakterisasi Kopi Bubuk ... 13
2. Karakterisasi Air Pengekstrak ... 13
3. Pembuatan Kopi Instan ... 13
4. Katakterisasi Kopi Instan ... 14
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Karakteristik Kopi Bubuk ... 15
B. Karakteristik Air Pengestrak ... 18
C. Proses Pengolahan Kopi Instan ... 19
D. Karakteristik Kopi Instan ... 21
1. Rendemen ... 21
2. Kadar Air ... 22
3. Kadar Abu ... 23
4. Kadar Sari ... 24
5. Senyawa Mudah Menguap (Volatile Reducing Substance (VRS)) ... 25
6. Nilai Derajat Keasaman (pH) ... 27
7. Total Asam ... 28
8. Uji Organoleptik ... 29
v
Halaman
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ... 37
B. Saran ... 37
DAFTAR PUSTAKA ... 38
vi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Komponen kimia biji kopi Arabika dan Robusta sebelum dan sesudah
disangrai... 7
Tabel 2. Satandar mutu kopi instan berdasarkan SNI 01-2983,1992... 11
Tabel 3. Deskripsi dan definisi atribut sensori pada kopi instan... 12
Tabel 4. Karakteristik kopi bubuk... 15
Tabel 5. Perbandingan karakteristik air yang digunakan untuk ekstraksi dengan kualitas air minum berdasarkan Permenkes No. 416/ Men. Kes/ Per./IX/1990... 18
Tabel 6. Nilai TSS dari perlakuan perbandingan kopi : air untuk ekstraksi... 20
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Susunan buah kopi (Ridwansyah 2003)... 3
Gambar 2. Kopi Arabika dan kopi Robusta (digoda-coffee.blogspot.com 2011)... 4
Gambar 3. Struktur kimia kafein (C8H10N4O2) (Blietz et al. 2009)... 5
Gambar 4. Diagram alir pembuatan kopi instan... 14
Gambar 5. Proses pengolahan kopi instan (a) Ekstraksi kopi, (b) Pengeringan ekstrak dengan spray dryer, (c) Kopi instan hasil perlakuan... 20
Gambar 6. Rendemen kopi instan dari perlakuan pencampuran dua jenis kopi dan jumlah air ekstraksi... 21
Gambar 7. Kadar air kopi instan dari perlakuan pencampuran dua jenis kopi dan jumlah air ekstraksi... 22
Gambar 8. Kadar abu kopi instan dari perlakuan pencampuran dua jenis kopi dan jumlah air ekstraksi... 23
Gambar 9. Kadar sari kopi instan dari perlakuan pencampuran dua jenis kopi dan jumlah air ekstraksi... 24
Gambar 10. Kadar VRS kopi instan dari perlakuan pencampuran dua jenis kopi dan jumlah air ekstraksi... 26
Gambar 11. Derajat keasaman (pH) kopi instan dari perlakuan pencampuran dua jenis kopi dan jumlah air ekstraksi... 27
Gambar 12. Total asam kopi instan dari perlakuan pencampuran dua jenis kopi dan jumlah air ekstraksi... 28
Gambar 13. (a) Bubuk kopi instan dari kopi murni, (b) bubuk kopi instan dengan penambahan matlodekstrin 7%... 29
Gambar 14. Persentase kesukaan panelis terhadap warna bubuk kopi instan dari perlakuan pencampuran dua jenis kopi dan jumlah air ekstraksi... 30
Gambar 15. Persentase kesukaan panelis terhadap warna seduhan kopi instan dari perlakuan pencampuran dua jenis kopi dan jumlah air ekstraksi... 31
Gambar 16. Persentase kesukaan panelis terhadap aroma bubuk kopi instan dari perlakuan pencampuran dua jenis kopi dan jumlah air ekstraksi... 32
Gambar 17. Persentase kesukaan panelis terhadap aroma seduhan kopi instan dari perlakuan pencampuran dua jenis kopi dan jumlah air ekstraksi... 32
Gambar 18. Persentase kesukaan panelis terhadap tekstur bubuk kopi instan dari perlakuan pencampuran dua jenis kopi dan jumlah air ekstraksi... 33
Gambar 19. Persentase kesukaan panelis terhadap rasa kopi instan dari perlakuan pencampuran dua jenis kopi dan jumlah air ekstraksi... 34
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Prosedur analisis... 40
Lampiran 2. Sidik ragam kareksteristik kopi bubuk... 43
Lampiran 3. Sidik ragam pengaruh perlakuan perbandingan jenis kopi (Robusta : Arabika) dan jumlah air untuk ekstraksi (kopi : air) terhadap kopi instan... 47
1
I.
PENDAHULUAN
A.
LATAR BELAKANG
Kopi merupakan salah satu bahan penyegar yang dikonsumsi oleh berbagai kalangan. Minuman kopi yang merupakan hasil pengolahan buah kopi ini memiliki cita rasa yang khas dan banyak digemari oleh semua lapisan masyarakat. Produk olahan kopi yang sering dijumpai berupa kopi bubuk dan kopi instan. Di Indonesia, produk olahan kopi berupa kopi instan sebagian besar masih diimpor dari negara lain karena terbatasnya teknologi. Beberapa kopi instan yang beredar di Indonesia, terutama di pasar retail merupakan kopi instan dari luar negeri dengan menonjolkan karakteristik khas dari daerah asalnya. Indonesia merupakan pengekspor kopi peringkat keempat dunia yang mana setiap daerah penghasil kopi Indonesia menghasilkan kopi dengan karakteristik yang berbeda. Ini merupakan peluang untuk membuat kopi instan yang berlabelkan daerah penghasil kopi (Bina UKM 2011).
Bali merupakan salah satu daerah penghasil kopi, baik kopi Robusta ataupun kopi Arabika, yang cukup menjanjikan untuk pengembangan industri kopi instan. Pada tahun 2007, Bali memiliki luas areal perkebunan kopi Robusta 23.809 ha dan kopi Arabika 3.295 ha yang tersebar di beberapa kabupaten diantaranya Bangli, Buleleng, Badung dan Tabanan. Karakteristik kopi yang dihasilkan berbeda-beda karena pengaruh lokasi tumbuhnya. Menurut Freitas dan Mosca (1999), komponen utama pembentuk aroma pada kopi dipengaruhi oleh indeks geografi tumbuhnya sehingga aroma kopi yang dihasilkan berbeda-beda bergantung dari komponen utama penyusunnya.
Beberapa penelitian tentang proses pengolahan kopi instan telah banyak dilakukan dalam rangka mendapatkan kopi instan yang disukai konsumen, antara lain perlakuan jumlah air dan lama waktu ekstraksi pada kopi instan dengan mikroenkapsulasi, dekafeinasi kopi instan dengan reaktor kolom tunggal, serta kopi instan rendah kafein dengan proses kristalisasi kafein. Namun, kopi yang digunakan dalam pembuatan kopi instan tersebut hanya kopi Robusta. Hal ini dikarenakan kopi jenis Robusta mendominasi perkebunan kopi di Indonesia. Belum ada penelitian tentang pengolahan kopi instan dari campuran dua jenis kopi (Robusta dan Arabika).
Kopi Robusta memiliki kandungan kafein yang lebih tinggi dibandingkan dengan kopi Arabika sehingga hasil seduhannya memiliki rasa yang lebih pahit. Kopi Arabika dengan kafein yang lebih sedikit memiliki cita rasa yang lebih baik karena semakin kecil kandungan kafein semakin enak rasa kopi yang dihasilkan. Selain itu, kopi Arabika mengandung asam-asam organik yang menyebabkan cita rasanya menjadi khas. Kopi Robusta memiliki ketahanan terhadap serangan hama dan dapat tumbuh pada ketinggian 800 m diatas permukaan laut. Kopi Robusta lebih banyak dibudidayakan dibandingkan kopi Arabika karena kopi Arabika harus ditanam di ketinggian 1000-2000 m di atas permukaan laut. Kopi Robusta dengan harga yang lebih murah, banyak dimanfaatkan sebagai bahan baku indusri kopi.
2 dibandingkan Arabika. Hal ini dikarenakan konsumen menginginkan kopi yang tidak terlalu pahit karena kafein dari kopi Robusta dan juga tidak timbul rasa asam yang berlebih dari kopi Arabika. Selain itu, dari segi ekonomi kopi Robusta banyak ditanam di perkebunan Indonesia yang memiliki harga lebih murah dibandingkan dengan kopi Arabika.
Selain pencampuran kedua jenis kopi, karakteristik kopi instan yang dihasilkan juga dipengaruhi oleh proses ekstraksinya. Proses ekstraksi yang dilakukan dengan perbandingan kopi : air yang berbeda-beda juga dapat mempengaruhi karakteristik kopi instan yang dihasilkan, berbeda volume air yang digunakan berbeda jumlah komponen yang dapat dilarutkan. Menurut Ciptadi dan Nasution (1985), perbandingan kopi : air yang disarankan untuk proses ekstraksi adalah 1:4, sedangkan untuk air sadah 1:8. Oleh karena itu, dilakukan kegiatan penelitian mengenai proses pengolahan kopi instan dari kopi lokal Buleleng, Bali dengan perlakuan perbandingan Robusta : Arabika dan perbandingan kopi : air untuk ekstraksi agar diperoleh kopi instan dengan karakteristik yang disukai konsumen.
B.
TUJUAN
3
II.
TINJAUAN PUSTAKA
A.
TANAMAN KOPI
Kopi termasuk kelompok tanaman semak dengan genus Coffea. Kopi termasuk ke dalam famili Rubiaceae. Beberapa jenis kopi yang banyak dijumpai adalah kopi Arabika (Coffea arabica), kopi Robusta (Coffea canephora), dan kopi Liberika ( Coffea liberica). Di Indonesia jenis kopi yang paling banyak ditanam adalah jenis Robusta dan Arabika. Kopi Arabika sangat baik ditanam di daerah yang berketinggian 1.000-2.100 meter di atas permukaan laut (dpl). Semakin tinggi lokasi perkebunan kopi, cita rasa yang dihasilkan akan semakin baik. Kopi Robusta memiliki adaptasi yang lebih baik dibandingkan kopi Arabika. Sebagian besar kopi Indonesia merupakan kopi jenis Robusta karena lebih mudah ditanam dibandingkan kopi Arabika serta tingkat produktivitas yang tinggi. Kopi Arabika memiliki kelebihan tersendiri dibandingkan dengan kopi jenis lainnya. Kopi Arabika memiliki cita rasa yang khas dengan kandungan kafein yang tidak terlalu tinggi dibandingkan dengan kopi Robusta. Kopi jenis Liberika sudah tidak ditanam lagi oleh petani Indonesia karena rendemen biji kopi yang dihasilkan hanya 10% dari bobot kopi basah (Panggabean 2011).
Tanaman kopi dapat tumbuh dengan baik apabila faktor-faktor yang mempengaruhinya dapat dioptimalkan. Beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan kopi terdiri atas, tanah, curah hujan, ketinggian tempat, dan pemeliharaan. Untuk dapat tumbuh dengan baik kopi harus ditanam pada tanah yang subur dan memiliki pH berkisar 5-7. Curah hujan yang masih dapat ditolerir oleh tanaman kopi adalah 2.000-3.000 mm/tahun. Curah hujan mempengaruhi pembentukan bunga sampai menjadi buah. Berbeda jenis kopi yang ditanam berbeda pula ketingian tempat yang dipersyaratkan, kopi Arabika tumbuh pada ketinggian diatas 1000 meter dpl sedangkan kopi Robusta dapat tumbuh pada ketinggian 800 meter dpl (Ridwansyah 2003).
Pemanenan kopi dilakukan ketika buah kopi sudah berwarna merah hingga merah tua. Kopi mulai menghasilkan buah ketika berumur empat tahun. Proses pemanenan dilakukan secara manual. Kopi dipetik satu persatu menggunakan tangan. Kopi kering yang luluh ke tanah dipanen secara terpisah yang disebut dengan panen lelesan. Pada akhir masa panen, semua buah dipanen sampai habis yang disebut dengan panen rampasan untuk memutus daur hidup hama (Panggabean 2011).
Menurut Ridwansyah (2003), buah kopi atau sering juga disebut kopi gelondongan 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. Buah kopi tediri atas tiga bagian, yaitu lapisan kulit luar (excocarp), lapisan daging (mesocarp), dan lapisan kulit tanduk (endoscarp). Adapun susunan buah kopi disajikan pada Gambar 1 berikut ini :
Gambar 1. Susunan buah kopi (Ridwansyah 2003) Kulit buah
Kulit tanduk
Biji kopi Endoskraf Pulp
4 Suatu jenis kopi dapat dibedakan dengan melihat bentuk bijinya. Kopi Arabika memiliki karakteristik biji bentuknya agak memanjang, bidang cembung tidak terlalu tinggi, lebih bercahaya dari jenis lainnya, dan celah tengah (center cut) di bagian datar tidak lurus memanjang ke bawah, tetapi berlekuk. Kopi Robusta memiliki karakteritik biji bentuknya agak bulat, lengkungan biji lebih tebal dibandingkan jenis Arabika, dan garis tengah (parit) dari atas ke bawah hampir rata atau lurus (Panggabean 2011). Perbedaan kenampakan Robusta dan Arabika dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Kopi Arabika dan kopi Robusta (digoda-coffee.blogspot.com 2011)
Menurut Leonard et al. (1996), komposisi kimia biji kopi berbeda-beda, tergantung tipe kopi, tanah tempat tumbuh dan pengolahan kopi. Dalam biji kopi terkadung lebih dari 500 senyawa kimia, tetapi komponen kimia yang terpenting tedapat di dalam kopi adalah kafein dan kafeol. Kafein yang menstimuli kerja saraf dan kafeol memberikan flavor dan aroma yang baik. Selama proses penyangraian biji kopi beberapa bagian kafein berubah menjadi kafeol dengan jalan sublimasi.
Kandungan kafein dalam kopi memiliki efek positif dan efek negatif pada tubuh. Kafein kopi bermanfaat dalam stimulasi otak dan sistem syaraf serta mempertinggi denyut jantung, karena itu setelah meminum kopi akan terasa sensasi kesegaran psikis. Kandungan kafein yang tinggi dapat menyebabkan jantung berdebar, pusing, dan tekanan darah meningkat serta menyebabkan susah tidur. Menurut Winarno (1992), kafein dapat meningkatkan sekresi asam lambung, memperbanyak produksi urine, memperlebar pembuluh darah, dan meningkatkan kerja otot. Kopi bubuk murni mengandung 100 mg kafein. Kadar kafein yang mulai membahayakan kesehatan bila konsumsinya 1000 mg/hari atau konsumsi kopi lebih dari 5 cangkir per hari.
5 Gambar 3. Struktur kimia kafein (C8H10N4O2) (Blietz et al. 2009)
Kandungan kopi selain kafein berupa asam klorogenat, trigonelin, senyawa mudah menguap, asam amino, dan karbohidrat mempengaruhi cita rasa kopi yang dihasilkan. Perbedaan komposisi pada masing-masing jenis kopi akan menghasilkan cita rasa kopi yang berbeda sehingga setiap jenis kopi bersifat unik. Masing-masing senyawa kimia dalam kopi memiliki andil dalam pembentukan cita rasa dan aroma seduhan kopi. Rasa pahit pada ekstrak kopi disebabkan oleh kandungan mineral bersama dengan pecahan serat kasar, asam klorogenat, kafein, tanin, dan beberapa senyawa organik dan anorganik lainnya (Varnam dan Sutherland 1994).
B.
PENGOLAHAN KOPI BUBUK
1.
Pengolahan Buah Kopi
Buah kopi yang telah masak sempurna akan dipanen untuk diolah menjadi kopi beras (biji kopi kering). Pengolahan buah kopi yang dilakukan mempengaruhi cita rasa alohan kopi yang nantinya dihasilkan. Pengolahan buah kopi menjadi kopi beras dapat dilakukan dengan dua cara pengolahan cara kering (Oost Indische Bereiding) atau pengolahan cara basah (Wash Indichi Bereiding).
Pengolahan buah kopi dengan metode kering banyak dilakukan oleh petani Indonesia karena relatif pendek dan sederhana. Proses pengolahan kering dilakukan dengan langsung mengeringkan buah kopi yang baru dipanen. Pengeringan dapat menggunakan pengeringan matahari atau dengan pengeringan buatan. Pengeringan dengan bantuan sinar matahari pada umumnya berlangsung 10-15 hari, sangat bergantung pada keadaan cuaca. Pengeringan dengan cara ini membutuhkan lokasi yang luas dan bersih. Pengeringan buatan dapat dilakukan dengan mesin-mesin pengering yang banyak ditawarkan di pasaran, seperti mesin pengering statik, mesin pengering drum yang berputar atau mesin pengering vertikal. Dengan pengeringan buatan, suhu pengeringan dapat diatur sehingga dapat mempertahankan kualitas kopi. Setelah buah kopi kering kulit kopi dikupas hingga diperoleh biji kopi kering yang bersih (Siswoputranto 1993).
Buah kopi yang diolah dengan metode basah pada umumnya memiliki kualitas yang baik dan seragam. Namun, jika pengolahannya tidak tepat, beresiko merusak cita rasa kopi menjadi fermented
(biji kopi terfermentasi berlebihan). Menurut Panggabean (2011), tahapan proses pengolahan kopi secara basah adalah sebagai berikut:
a. Sortasi
6 b. Pengupasan kulit buah
Buah kopi yang telah disortasi dimasukkan ke mesin pulper yang akan mengupas kulit buah kopi. Pada prinsipnya pengupasan kulit metode basah sama dengan pengupasan kulit pada metode kering. Pengupasan kulit buah berlangsung di antara permukaan silinder yang berputar (rotor) dan permukaan pisau yang diam (stator) di dalam alat pulper.
c. Fermentasi
Fermentasi bertujuan untuk menghilangkan senyawa lendir yang tersisa dari kulit tanduk. Fermentasi merupakan proses penguraian senyawa-senyawa yang terdapat di lapisan lendir dengan bantuan mikroorganisme. Proses fermentasi dilakukan dengan merendam biji kopi dengan air pada bak fermentasi. Biji kopi dibiarkan terendam selama 10 jam. Setelah 10 jam air rendaman dibuang sambil diaduk. Bak kembali diisi air bersih dan dilakukan perendaman lagi. Setiap 3-4 jam air rendaman diganti sambil diaduk. Perendaman dihentikan setelah 30 jam difermentasi. Fermentasi yang baik ditandai dengan mengelupasnya lapisan lendir dari kulit tanduk. Selain dengan fermentasi basah, fermentasi kopi juga dapat dilakukan dengan fermentasi kering. Fermentasi kering dilakukan tanpa menggunakan air. Fermentasi kering dilakukan dengan menutup biji kopi dengan kain atau karung goni basah. Waktu yang diperlukan fermentasi kering lebih lama dibandingkan fermentasi basah.
d. Pencucian
Pencucian dilakukan untuk menghilangkan sisa lendir yang masih menempel setelah proses fermentasi. Pencucian mengunakan air mengalir pada bak yang memanjang, kopi diaduk dengan tangan atau kaki untuk melepaskan sisa lendir yang masih melekat.
e. Pengeringan
Pengeringan yang dilakukan pada metode basah tidak berbeda dengan pengeringan pada metode kering. Pengeringan bertujuan untuk mengurangi kadar air biji kopi. Pengeringan dapat dilakukan dengan cara mekanis atau tradisonal. Pengeringan mekanis menggunakan alat atau mesin pengering. Pengeringan dengan cara tradisional dilakukan dengan memanfaatkan sinar matahari (penjemuran).
f. Pengupasan kulit tanduk
Setelah proses pengeringan, biji kopi dihilangkan kulit tanduknya dengan menggunakan mesin huller. Dengan mesin huller akan diperoleh kopi beras yang siap disortasi untuk diklasifikasikan mutunya. Biji kopi kering yang dihasilkan dari pengolahan metode kering atau basah dikemas dengan menggunakan karung untuk kemudian dijual atau disimpan. Penyimpanan dilakukan pada ruangan yang mempunyai ventilasi udara yang memadai, disusun baik, dan tidak dicampur dengan komoditas pertanian lainnya. Ketahanan penyimpanan biji kopi yang diolah dengan metode kering sama dengan biji kopi yang diolah dengan metode basah.
2.
Penyangraian
Roasting merupakan proses penyangraian biji kopi yang tergantung pada waktu dan suhu yang ditandai dengan perubahan kimiawi yang signifikan. Terjadi kehilangan berat kering terutama gas CO2 dan produk pirolisis mudah menguap lainnya. Kebanyakan produk pirolisis ini sangat
menentukan cita rasa kopi. Kehilangan berat kering terkait erat dengan suhu penyangraian. Berdasarkan suhu penyangraian yang digunakan kopi sangrai dibedakan atas 3 golongan yaitu : ligh roast suhu yang digunakan 193-199°C, medium roast suhu yang digunakan 204°C dan dark roast
7 Penyangraian sangat menentukan warna dan cita rasa produk kopi yang akan dikonsumsi, perubahan warna biji dapat dijadikan dasar untuk sistem klasifikasi sederhana. Perubahan fisik terjadi termasuk kehilangan densitas ketika pecah. Penyangrai bisa berupa oven yang beroperasi secara batch
atau kontinu. Pemanasan dilakukan pada tekanan atmosfir dengan media udara panas atau gas pembakaran. Pemanasan dapat juga dilakukan dengan melakukan kontak dengan permukaan yang dipanaskan, pada beberapa disain pemanas, hal ini merupakan faktor penentu pada pemanasan. Disain paling umum yang dapat disesuikan baik untuk penyangraian secara batch maupun kontinu merupakan drum horizontal yang dapat berputar. Umumnya, biji kopi dicurahkan sealiran dengan udara panas melalui drum ini, kecuali pada beberapa roaster, dimana dimungkinkan terjadi aliran silang dengan udara panas. Udara yang digunakan langsung dipanaskan menggunakan gas atau bahan bakar, dan pada desain baru digunakan sistem udara daur ulang yang dapat menurunkan polusi di atmosfir serta menekan biaya operasional (Nasriati 2006).
Tahap awal roasting adalah membuang uap air pada suhu penyangraian 100°C dan berikutnya tahap pirolisis pada suhu 180°C. Pada tahap pirolisis terjadi perubahan-perubahan komposisi kimia dan pengurangan berat sebanyak 10%. Perubahan sifat fisik dan kimia terjadi selama proses penyangraian, seperti swelling, penguapan air, tebentuknya senyawa mudah menguap, karamelisasi karbohidrat, pengurangan serat kasar, denaturasi protein, terbentuknya gas CO2 sebagai
hasil oksidasi dan terbentuknya aroma yang karakteristik pada kopi. Swelling selama penyangraian disebabkan karena terbentuknya gas-gas yang sebagian besar terdiri dari CO2 kemudian gas-gas ini
mengisi ruang dalam sel atau pori-pori kopi (Buffo dan Cardelli-Freire 2004).
Biji kopi secara alami mengandung cukup banyak senyawa calon pembentuk cita rasa dan aroma khas kopi antara lain asam amino dan gula. Selama penyangraian beberapa senyawa gula akan terkaramelisasi menimbulkan aroma khas. Senyawa yang menyebabkan rasa sepat atau rasa asam seperti tanin dan asam asetat akan hilang dan sebagian lainnya akan bereaksi dengan asam amino membentuk senyawa melansidin yang memberikan warna cokelat. Perubahan komponen kimia biji kopi yang telah melalui proses roasting dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini:
Tabel 1. Komponen kimia biji kopi Arabika dan Robusta sebelum dan sesudah disangrai
Komponen
Arabika Robusta
Kopi Beras Kopi Sangrai Kopi Beras Kopi Sangrai
Mineral (%b/b) 3,0-4,2 3,5-4,5 4,0-4,5 4,6-5,0
Kafein (%b/b) 0,9-1,2 1,0 1,6-2,4 2,0
Trigonelin (%b/b) 1,0-1,2 0,5-1,0 0,6-0,75 0,3-0,6 Lemak (%b/b) 12,0-18,0 14,5-20,0 9,0-13,0 11,0-16,0 Asam Klorogenat (%b/b) 5,5-8,0 1,2-2,3 7,0-10,0 3,9-4,6 Asam Alifatis (%b/b) 1,5-2,0 1,0-1,5 1,5-1,2 1,0-1,5 Oligosakarida (%b/b) 6,0-8,0 0-3,5 5,0-7,0 0-3,5 Polisakarida (%b/b) 50,0-55,0 24,0-39,0 37,0-47,0 -
Asam Amino (%b/b) 2,0 0,0
Protein (%b/b) 11,0-13,0 13,0-15,0 13,0-15,0
Asam humat (%b/b) - 16,0-17,0 16,0-17,0
Sumber : Clarke dan Macrae (1987)
8 Kafein di dalam kopi terdapat baik sebagai senyawa bebas maupun dalam bentuk kombinasi dengan klorogenat sebagai senyawa kalium kafein klorogenat (Franca et al. 2005).
Perubahan kimiawi biji kopi selama penyangraian dapat dimonitor dengan perubahan nilai pH. Biji kopi secara alami mengandung berbagai jenis senyawa mudah menguap seperti aldehida, furfural, keton, alkohol, ester, asam format, dan asam asetat yang mempunyai sifat mudah menguap. Makin lama dan makin tinggi suhu penyangraian, jumlah ion H+ bebas di dalam seduhan makin berkurang secara signifikan (Sulistyowati 2002).
Senyawa trigonelin dalam kopi akan mengalami degradasi selama proses penyanggraian menjadi beberapa komponen heterosiklik piridin yang menimbulkan aroma kopi yang telah disangrai. Namun, trigonelin yang tidak terdegradasi sempurna menimbulkan rasa pahit yang mempengaruhi cita rasa kopi. Kadar trigonelin pada biji Arabika 0,6–1,3 %, sedangkan Robusta mencapai 0,3–0,9% (Panggabean 2011).
Senyawa mudah menguap yang menciptakan aroma kopi terbentuk pada menit-menit terkahir penyangraian karena terjadinya pirolisis gula, karbohidrat dan protein dalam struktur sel biji. Karbohidrat akan mengalami degradasi menjadi senyawa yang lebih sederhana (Arya dan Rao 2007). Selama proses pirolisis terbentuk karamelisasi gula dan karbohidrat, asetat dan berbagai jenis asam lainnya, aldehida dan keton, furfural, ester, asam lemak, CO2, sulfide, dan senyawa lainnya.
Komponen mudah menguap pada biji Arabika dan Robusta hampir sama, walaupun komponen turunannya dan aroma dari biji Arabika mempunyai beberapa perbedaan terhadap biji Robusta. Pembentukan senyawa mudah menguap melibatkan reaksi Mailard antara asam amino, protein, trigonelin, serotonin dengan karbohidrat, asam-asam hidroksilat, fenol, dan lain-lain. Reaksi-reaksi yang terjadi selama penyangraian akan mepengaruhi warna dan cita rasa kopi (Blietz et al. 2009).
Karbohidrat di dalam biji kopi berupa senyawa larut air atau tidak larut air. Jenis karbohidrat yang terdapat dalam kopi di antaranya arabinosa, fruktosa, mannosa, galaktosa, dan glukosa. Polisakarida berupa selulosa dan hemiselulosa dijumpai pada dinding sel biji kopi (Panggabean, 2011). Kandungan karbohidrat pada Arabika adalah sekitar 6-8,3 % basis kering dan Robusta 3,1-4,1%. Glukosa berkorelasi negatif dengan tingkat aroma, tetapi berkorelasi positif dengan kemanisan. Karbohidrat berpengaruh terhadap warna cokelat pada kopi yang sudah disangrai, membentuk cita rasa, dan berperan kepada pembentukan senyawa mudah menguap. Selama penyangraian, karbohidrat berubah menjadi polisakarida larut air, oligosakarida, melanoidin, karamel dan senyawa mudah menguap (Varnam dan Sutherland 1994).
3.
Penggilingan
Kopi yang telah disangrai kemudian digiling untuk mendapatkan kopi bubuk. Penggilingan dilakukan dengan alat pengiling (grinder). Mekanisme penghalusan terjadi karena adanaya gaya gesek antara permukaan biji kopi sangrai dengan permukaan piringan dan sesama biji kopi sangrai. Tingkat kehalusan bubuk kopi ditentukan oleh kerapatan piringan dan ayakan yang dipasang pada bagian dalam mesin pembubuk. Semakin kecil ukuran ayakan di dalam silinder pembubuk ukuran partikel kopi bubuk semakin halus (Najiyati dan Danarti 2001).
Penggilingan bertujuan untuk membuka permukaan kopi sangrai. Dengan permukaan yang semakin luas akan meningkatkan jumlah koloid yang larut dalam air ketika penyeduhan. Penggilingan yang lebih halus tidak hanya meningkatkan efisiensi hasil ekstrak tetapi juga merubah sifat soluble
9
C.
PENGOLAHAN KOPI INSTAN
Kopi instan ditemukan oleh G. Washington pada tahun 1906, seorang kebangsaan Inggris yang hidup di Guatemala. Kopi instan merupakan kopi yang bersifat mudah larut air (soluble) tanpa meninggalkan serbuk atau endapan. Menurut Siswoputranto (1993), kopi instan merupakan kopi yang bersifat mudah larut dalam air (soluble) tanpa meninggalkan ampas. Pengolahan kopi instan yang essensial berupa produksi ekstrak kopi melalui tahap : penyangraian (roasting), penggilingan (grinding), ekstraksi, pengeringan (Spray Drying maupun Freeze Drying), dan pengemasan produk. Berdasarkan SNI 01-2983-1992, kopi instan adalah produk kering yang mudah larut dalam air, diperoleh seluruhnya dengan mengekstrak biji tanaman kopi (Coffee sp.) yang telah disangrai, hanya dengan menggunakan air.
Keuntungan utama dari kopi instan adalah kopi instan memungkinkan konsumen untuk membuat kopi tanpa peralatan lain selain cangkir dan pengaduk, secepat memanaskan air. Peneliti pemasaran juga menemukan bahwa konsumen lebih senang membuat kopi tanpa harus menyisakan ampas. Beberapa pelanggan yang sudah terbiasa mengkonsumsi kopi instan, sebagaimana yang ditemukan melalui penelitian taste test oleh sebuah pabrikan kopi, bahkan tidak mengenal rasa dari kopi yang diseduh secara tradisional (Sumahamijaya 2009).
Pengolahan kopi instan (soluble coffee) sangat tergantung dari proses sebelumnya. Pada tahap penggilingan, biji-biji kopi yang berbeda ukuran partikelnya harus disesuaikan untuk menjamin efisiensi ekstraksi. Hasil penggilingan yang terlalu halus akan menganggu perjalanan cairan kopi pada kolom ekstraksi, karena itu hasil penggilingan yang agak kasar dan seragam lebih diinginkan (Ridwansyah 2003).
1.
Ekstraksi
Proses ekstraksi untuk pembuatan kopi instan menggunakan percolator (penyaring kopi) dan alat sentrifuge untuk mengepres sisa ampas. Proses ini terjadi di dalam 6 percolator (penyaring kopi) menggunakan prinsip counter curent. Tujuan pengolahan adalah untuk memperoleh ekstraksi optimum dari padatan terlarut tanpa merusak kualitas. Ekstraksi yang optimum tergantung pada suhu air ekstraksi dan laju alir melalui ampas kopi. Pada prakteknya air panas dimasukkan dengan tekanan dan suhunya 180 °C. Suhu dari cairan pada setiap kolom makin turun sampai cairan berhubungan dengan kopi pada suhu 100 °C. Penggunaan suhu air yang tinggi memungkinkan hasil konsentrasi ekstrak yang tinggi. Penggunaan suhu tinggi akan menjaga tekanan sistem tetap rendah untuk mempertahankan kondisi hidroulik (suhu air 173 °C, dibutuhkan tekanan 120 psig atau 828 kPa) dan kolom yang dihubungkan oleh pipa harus didesain pada tekanan sedemikian rupa sehingga tidak melebihi hidraulik minimum. Air mengumpulkan sisa padatan larut air pada tekanan tinggi dan sisa padatan terlarut yang tidak terekstraksi akan secara langsung terbawa ke kolom percolator berikutnya dan terekstraksi, begitu selanjutnya. Setiap penyaring pelarut mengumpulkan padatan larut air lebih banyak. Pada gilingan kopi yang lebih bersih akan meningkatkan ekstraksi dan mengurangi waktu perputaran. Larutan ekstrak bergerak ke depan secara kontinu dan pada kolom terakhir keluar berupa sirup dengan konsentrasi bahan terlarut 25-35 %. Pengisian air panas mengalir secara kontinu dengan ampas kopi bubuk yang terbanyak (Syamsir 2010).
10 menunggu proses pengeringan. Ampas kopi bubuk dikeluarkan dari kolom untuk dibuang, terlebih dahulu dilakukan pengurangan kadar air agar mudah diangkut dengan truk ke tempat pembuangan karena masih mengandung 70 % kadar air.
Selain menggunakan perkolator, proses penyangraian dapat dilakukan dengan cara c ounter-current extraction atau slurry extraction. Ekstraksi dengan cara counter-current extraction dilakukan dengan meletakkan kopi yang akan diekstrak pada silinder yang berotasi, air panas disemburkan dari atas silinder untuk mengestrak kafein kopi. Ekstraksi dengan cara slurry extraction merupakan cara yang paling sederhana, kopi yang akan diekstrak dicampur dengan air panas, diaduk-aduk. Setelah ekstraksi, kopi disaring kemudian dilakukan sentrifugasi untuk memisahkan padatan yang tidak terlarut (Rahardian 2008).
Dalam proses ekstraksi kopi menggunakan air, kualitas air juga perlu diperhatikan karena berkaitan dengan pembuatan bahan pangan. Menurut Buckle et al. (1987), air yang berhubungan dengan hasil-hasil industri pengolahan pangan harus memenuhi standar mutu yang diperlukan untuk air minum. Masing-masing bagian dari industri pengolahan pangan mungkin perlu mengembangkan syarat-syarat mutu air khusus untuk mencapai hasil-hasil pengolahan yang memuaskan. Menurut Ciptadi dan Nasution (1985), sifat kimia air memberikan pengaruh kecil pada proses ekstraksi kopi. Air yang mengandung alkali menghambat kecepatan perkolasi. Air alkali dengan perbandingan tinggi mempengaruhi pH, rasa seduhan dan warna gelap. Pada perkolasi komersial, perbandingan kopi : air yang dipakai adalah 1:4 dengan pH ampas 3,8. Air yang digunakan dalam proses esktraksi kopi merupakan air yang memenuhi baku mutu air minum.
2. Pengeringan
a.
Spray Drying
Proses spray drying terjadi di dalam tower silindris yang besar dengan dasar kerucut, pada bagian ini cairan kopi dimasukkan dengan tekanan ke dalam bagian atas tower bersamaan dengan pancaran udara panas sekitar 250 °C. Partikel-partikel yang disemprotkan akan kering dan jatuh serta terkumpul sebagai bubuk pada bagian ujung kerucut lalu dipindahkan menggunakan alat katup yang berputar. Udara yang telah terpakai dilepaskan melewati sisi tower dan biasanya dilewatkan melalui peralatan siklon dengan tujuan untuk memperoleh kembali partikel kopi halus yang mungkin tercampur dengan aliran bubuk. Pada proses kosentrasi awal larutan kopi, kecenderungan yang terjadi adalah diproduksinya partikel bubuk berukuran besar dan sedikit halus, jika partikel berukuran besar lebih banyak pada proses recyling akan mengakibatkan rusaknya kualitas dan rendahnya mutu produk akhir. Selain itu, makin sedikit bagian yang halus, makin kecil pula kemungkinan padatan kopi menempel pada dinding tower sehingga pengkonsentrasian larutan akan mengurangi beban pengering dan meningkatkan kapasitas produksi (Ridwansyah 2003).
b.
Freeze Drying
11 Granula-granula yang membeku tersebut kemudian dibawa menggunakan konveyor menuju ruangan vakum yang dioperasikan secara batch atau kontinu. Selama proses pengeringan suhu produk umumnya tidak lebih dari 50 °C (Ridwansyah 2003).
Pada tahapan proses ekstraksi, komponen flavor yang bersifat mudah menguap seringkali tidak terekstrak secara sempurna. Hal ini terjadi karena beberapa komponen tersebut memiliki kelarutan yang rendah di dalam air, sehingga tidak ikut terekstrak pada saat proses ekstraksi. Proses pemekatan dan pengeringan yang menggunakan panas (evaporasi vakum dan pengeringan semprot) juga berpotensi menyebabkan hilangnya komponen aroma dan cita rasa yang mudah menguap karena ikut menguap bersama air yang dikeluarkan sehingga menghasilkan produk kopi instan dengan aroma dan citarasa yang lebih „ringan‟ dibandingkan dengan proses beku (pemekatan beku dan pengeringan beku). Akan tetapi, karena penggunaan teknik pemekatan beku dan pengeringan beku memerlukan biaya produksi yang sangat tinggi, disamping teknologinya yang diproteksi oleh paten, maka teknik ini hanya digunakan untuk kopi instan dengan kelas superior yang harganya relatif lebih mahal (Syamsir 2010). Kopi instan yang dihasilkan harus sesuai dengan standar mutu yang ditetapkan. Karakteristik mutu kopi instan berdasarkan SNI 01-2983,1992 dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Standar mutu kopi instan berdasarkan SNI 01-2983-1992
Uraian Satuan Persyaratan
Keadaan :
Bau Normal
Rasa Normal
Air % bobot Maks 4
Abu % bobot 7 – 14
Kealkalian Abu ml 1 N NaOH/100g 80 – 140
Kafein % bobot 2 – 8
Jumlah gula (sebagai gula pereduksi) % bobot Maks 10 Padatan yang tidak larut dalam air % bobot Maks 0,25 Cemaran logam :
Timbal (Pb) mg/kg Maks 2
Tembaga (Cu) mg/kg Maks 30
Arsen (As) mg/kg Maks 1
Pemeriksaan Mikrobiologi :
Kapang koloni/g Maks. 50
Jumlah bakteri koloni/g Lebih kecil dari 300
12 Tabel 3. Deskripsi dan definisi atribut sensori pada kopi instan
No Atribut Penjelasan
1. Penampakan Bubuk
Warna Menunjukkan intensitas kecoklatan bubuk kopi (cokelat muda atau cokelat pekat)
Tekstur Granula bubuk kopi menjadi kasar ketika memiliki ukuran partikel yang besar dan keras
Simetri Sebuah partikel kopi dikatan simetris ketika kedua bagian partikel mencerminkan satu sama lain
Kerapatan Partikel yang dikemas bersama dan memiliki tekstur yang halus dikatakan memiliki kerapatan tinggi, sedangkan yang kerapatannya rendah partikel terlihat berlubang (lubang kecil yang tidak terlihat dari permukaan)
2. Aroma Bubuk
Fishy Aroma bubuk kopi instan yang timbul menyerupai aroma ikan kaleng (seperti tuna)
3. Penampakan Seduhan
Kelarutan Kemudahan bubuk kopi larut ketika ditambahkan air panas. Kabut Kejernihan atau kekeruhan dari penampakan seduhan kopi instan. 4. Aroma Seduhan
Leather Mengingatkan bau hewan, memiliki karakteristik aroma bulu basah, kulit samak atau kulit mentah.
Cocoa Aroma ini menunjukkan aroma dan flavor dari bubuk coklat
Malty Karakteristik aroma seperti biji-bijian mentah atau malt ekstrak
Toasted cereal Mengarah ke biji-bijian yang disangrai, seperti roti yang baru selesai di panggang.
Nutty Seperti aroma kacang segar
Barthy Aroma tanah basah atau aroma kentang mentah.
Spicy Aroma rempah-rempah seperti cengkeh, sereh atau lada.
Roasted Menunjukkan tingkat penyangraian mulai dari sangrai ringan hingga seperti asap kayu bakar.
Acidic odour Aroma ini muncul karena adanya aroma asam buah yang segar, tidak mengindikasikan proses fermentasi.
Sweet odour Aroma karamel (gula dipanaskan)
Mushroom Aroma seperti jamur segar, aroma ini berbeda dengan aroma tanah.
Fenugreek Aroma gurih pedas seperti daging dengan merica
Root Aroma yang mengGambarkan aroma pemasakan ubi jalar. 5. Cita Rasa Seduhan
Acidic taste Karakteristik dasar cita rasa dibentuk oleh asam-asam organik.
Bitter taste Cita rasa terbentuk karena kandungan kafein, quinon dan alkaloid.
Sweet Cita rasa terbentuk karena larutnya glukosa dan fruktosa.
Body Cita rasa yang menggambarkan rasa kopi seutuhnya ketika di mulut.
Astringency Cita rasa yang tertinggal setelah meminum kopi, seperti efek pengeringan di daerah mulut.
13
III.
METODOLOGI PENELITIAN
A.
BAHAN DAN ALAT
1.
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah biji kopi sangrai Robusta dan Arabika dari Kabupaten Buleleng, Bali sebagai bahan baku utama dalam pembuatan kopi instan serta bahan kimia untuk keperluan analisis VRS dan karakterisasi kopi yang terdiri atas, Kalium permanganat (KMnO4)
0,02 N, H2SO4 6 N, KI 20%, Na2S2O3 0,02 N, indikator kanji 1%, Pb-asetat, etanol absolut, metanol
kromatografi, kafein standar, kertas saring dan membran filtrasi.
2.
Alat
Peralatan yang digunakan antara lain spray dryer (Mini Spray Dryer Bunchi 190), timbangan digital, labu erlenmeyer, gelas piala, labu takar, pipet mohr, cawan porselin, cawan aluminium, biuret, corong penyaring, termometer, pH meter, oven pengering, desikator, pembakar tanur, labu aerasi VRS
apparatus, kompor listrik, HPLC (HP series 1100 UV visible), dan kamera digital.
B.
METODE PENELITIAN
1.
Karakterisasi Kopi Bubuk
Pada awal penelitian dilakukan analisis karakteristik biji kopi Robusta dan Arabika yang telah disangrai untuk mengetahui perbedaan keduanya. Biji kopi Robusta dan Arabika sangrai yang sudah diketahui karakteristiknya kemudian dicampur dengan beberapa perbandingan. Perbandingan Robusta : Arabika yang diinginkan adalah 100:0, 80:20, 70:30, 60:40 dan 0:100. Biji kopi sangrai yang telah dicampur digiling hingga kehalusan 75 mesh. Analisis yang dilakukan terdiri dari kadar air, kadar abu, kadar kafein, kadar sari, kadar VRS, total asam, dan nilai pH. Prosedur pengujian sesuai dengan SNI 01-3542-2004 untuk kopi bubuk dan SNI 01-2983-1992 untuk kopi instan.
2.
Karakterisasi Air Pengestrak
Air yang digunakan dalam proses ekstraksi adalah air PAM. Pada pengolahan kopi instan, air yang digunakan dipanaskan hingga mendidih dan dibiarkan mendidih selama 15 menit. Air digunakan dalam proses esktraksi setelah suhunya mencapai 85-90 oC. Air pengestrak yang digunakan duji karakteristik fisika dan kimianya. Hasil pengujian dibandingkan dengan baku mutu air minum berdasarkan Permenkes No. 416/ Men. Kes/ Per./IX/1990.
3.
Pembuatan Kopi Instan
14
o
C. Kopi instan yang dihasilkan langsung dikemas dengan kantong aluminium foil karena kopi instan bersifat sangat hidroskopis. Diagram alir pembuatan kopi instan dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Diagram alir pembuatan kopi instan
4.
Karakterisasi Kopi Instan
Kopi instan yang dihasilkan dikarakterisasi. Parameter yang diamati adalah rendemen, sifat fisiko kimia (kadar air, kadar abu, kadar VRS, kadar sari kopi, kadar kafein dan derajat keasaman /pH), dan uji organoleptik bubuk kopi instan dan hasil seduhannya. Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian adalah rancangan acak lengkap faktorial dengan dua faktor perlakuan dan dua ulangan. Faktor-faktor yang dipelajari yaitu perbandingan Robusta : Arabika (A) dan perbandingan kopi : air untuk ekstraksi (B).
Menurut Sudjana (1984), model linear rancangan acak lengkap faktorial dengan dua faktor yang digunakan adalah sebagai berikut :
Yij = µ + Ai + Bj + (AB)ij + εij Yij : Nilai pengamatan
µ : Nilai rata-rata umum
Ai : Pengaruh perlakuan perbandingan Robusta : Arabika pada taraf ke-i
Bj : Pengaruh perlakuan perbandingan kopi : air untuk ekstrksi pada taraf ke-j
(AB)ij : Pengaruh interaksi perlakuan perbandingan Robusta : Arabika dan perbandingan kopi : air untuk ekstraksi
εij : Pengaruh galat percobaan
Kopi Arabika Kopi Robusta
Pencampuran
Penggilingan
Ekstraksi dengan air suhu 85–90oC selama 1,5 jam
Penyaringan bertahap
Pengeringan dengan spray dryer
15
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A.
KARAKTERISTIK KOPI BUBUK
[image:30.595.97.524.247.530.2]Karakteristik awal kopi sangrai diketahui dengan melakukan analisis kadar air, kadar abu, kadar sari, kadar kafein, kadar VRS, derajat keasaman (pH), dan total asam terhadap kopi Arabika dan Robusta sangrai serta campuran keduanya. Hasil dari pengujian dibandingkan dengan standar kopi bubuk berdasarkan SNI kopi bubuk 01-3542-2004 yang dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Karakteristik kopi bubuk
Karakteristik Satuan Pustaka*
Perbandingan Robusta : Arabika
100:0 80:20 70:30 60:40 0:100
Bau - Normal Normal Normal Normal Normal Normal
Rasa - Normal Normal Normal Normal Normal Normal
Warna - Normal Normal Normal Normal Normal Normal
Kadar Air % b/bb Mks. 7 2,70 2,19 2,03 2,40 2,81
Kadar Abu % b/bb Mks. 5 5,57 5,52 5,50 5,57 5,64
Kadar Sari % b/bb 20-36 29,52 27,11 29,80 28,39 28,59
Kadar Kafein % b/b 0,9-2 2,29 2,11 2,04 2,00 1,26
Kadar VRS ml
ekuivalen 19,95 17,10 19,95 19,00 20,90
Nilai pH 5,67 5,60 5,53 5,63 5,69
Total Asam mg/g 15,84 16,8 17,28 16,8 17,76
* SNI kopi bubuk 01-3542-2004
Kopi yang telah disangrai memiliki komposisi kimia yang berbeda-beda, tergantung jenis kopi yang digunakan, suhu penyangraian, lama penyangraian, dan teknik penyangraian. Hasil penyangraian akan mempengaruhi aroma dan cita rasa kopi instan yang akan dihasilkan sehingga perlu diketahui karakteristik awalnya. Prosedur analisis dapat dilihat pada Lampiran 1.
Menurut Effendi (2009), kandungan air suatu bahan yang dikeringkan mempengaruhi beberapa hal yaitu seberapa jauh penguapan dapat berlangsung, lamanya proses pengeringan dan jalannya proses pengeringan. Kandungan air dalam suatu bahan pangan dinyatakan berupa basis basah atau basis kering. Pada pengukuran kadar air kopi sangrai digunakan basis basah. Kopi Robusta dan Arabika bubuk serta campurannya memiliki kadar air yang sesuai dengan SNI. Dengan kadar air yang rendah, kopi bubuk dapat disimpan dalam jangka waktu yang lebih lama karena dapat terhindar dari kontaminasi mikroorganisme yang menyebabkan kopi bubuk mengalami kerusakan.
16 kadar air terjadi karena derajat sangrai dari kopi tersebut. Berdasarkan suhu penyangraian yang digunakan kopi sangrai dibedakan atas 3 golongan yaitu : ligh roast suhu yang digunakan 193-199 °C,
medium roast suhu yang digunakan 204 °C dan dark roast suhu yang digunakan 213-221 °C. Menurut Varnam dan Sutherland (1994) : ligh roast menghilangkan 3-5 % kadar air, medium roast 5-8 %, dan
dark roast 8-14 %. Banyaknya air yang diuapkan selama penyangraian mempengaruhi kadar air akhir dari kopi sangrai. Kopi Arabika yang digunakan memiliki kadar air lebih tinggi dibandingkan kadar air kopi Robusta. Namun, campuran keduanya memberikan nilai kadar air yang tidak berbeda nyata dengan Robusta. Hal ini diduga terjadi karena derajat penyangraian Robusta lebih tinggi dibandingan Arabika sehingga kadar airnya lebih rendah. Rekapitulasi sidik ragam kadar air kopi bubuk dapat dilihat pada Lampiran 2.
Kadar abu menunjukkan kandungan mineral dan logam pada suatu bahan. Kandungan mineral dan logam pada kopi bubuk dipengaruhi oleh tempat tumbuh kopi itu sendiri dan tidak berubah secara signifikan selama penyangraian. Kandungan mineral pada kopi bubuk diperoleh dari unsur hara yang diserap selama pertumbuhan (Martin et al. 1998). Kadar abu dari kopi bubuk yang digunakan sedikit melebihi standar SNI yang mensyaratkan kadar abu maksimum pada bubuk kopi adalah 5 % b/b. Tingginya kadar abu dari kopi bubuk yang digunakan dipengaruhi oleh proses pemeliharaan, kondisi tanah dan iklim tempat kopi itu tumbuh. Kopi yang digunakan sebagai bahan baku diambil dari Kabupaten Buleleng, Bali sehingga memiliki karakteristik kadar abu tidak berbeda jauh satu dengan lainnya.
Berdasarkan sidik ragam terhadap kopi bubuk diperoleh bahwa kopi Arabika memiliki kadar abu tertinggi dan beda nyata terhadap perbandingan lainnya. Kadar abu kopi berbeda karena perbedaan kandungan mineral dan logam dari kopi itu sendiri. Kopi Arabika yang digunakan memiliki kadar abu lebih lebih tinggi dari kopi Robusta karena pengaruh tempat tumbuh. Kopi Arabika ditanam pada ketinggian 1000-2000 m dpl, sedangkan kopi Robusta ditanam pada ketinggian 800 m dpl. Hal tersebut menyebabkan perbedaan unsur hara yang tersedia untuk pertumbuahan kopi. Daerah yang lebih tinggi diduga menyediakan unsur hara lebih banyak untuk pertumbuhan kopi. Faktor pemeliharaan dan tempat tumbuh sangat mempengaruhi kandungan mineral dan logam kopi. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Martin et al. (1999), kopi yang berbeda varietasnya (daerah tumbuh) memiliki kandungan logam yang berbeda-beda. Kandungan logam pada masing-masing varietas dapat digunakan sebagai dasar untuk membedakan jenis kopi. Rekapitulasi sidik ragam kadar abu kopi bubuk dapat dilihat pada Lampiran 2.
Kadar sari kopi bubuk menunjukkan jumlah zat yang terlarut dalam air selama penyeduhan. Zat yang terlarut dalam air selama penyeduhan mempengaruhi cita rasa seduhan kopi. Dalam pembuatan kopi instan, proses ekstraksi dilakukan untuk mengambil sari dari kopi yang kemudian dikeringkan. Semakin tinggi sari kopi yang terekstrak semakin tinggi rendemen kopi instan yang dihasilkan. Kopi bubuk yang digunakan memiliki kadar sari yang sesuai dengan SNI yaitu berkisar antara 20-36 %.
17 Kandungan kafein dari kopi sangat penting untuk diketahui karena kafein, senyawa stimulan yang terdapat dalam kopi, mempengaruhi cita rasa kopi yang dihasilkan. Kafein memberikan rasa pahit pada kopi, semakin rendah kandungan kafeinnya, semakin enak rasa seduhan kopi. Kadar kafein kopi Robusta yang digunakan melebihi kadar kafein yang ditentukan pada SNI. Namun, berdasarkan penelitian Ling et al. (2000), menyatakan bahwa kopi Robusta memiliki konsentrasi kafein (2,26g/100g) lebih tinggi dibandingkan kopi Arabika (1,61g/100g). Berdasarkan sidik ragam terhadap kadar kafein diperoleh bahwa perlakuan perbandingan Robusta : Arabika memberikan pengaruh nyata terhadap kadar kafein dari kopi bubuk. Kopi Arabika memiliki kadar kafein terendah dan berbeda nyata dengan kopi bubuk lainnya. Kadar kafein kopi bubuk semakin rendah dengan meningkatnya persentase Arabika. Namun, perbandingan Robusta : Arabika 70:30 dan 60:40 memiliki kadar kafein yang tidak berbeda nyata satu sama lain. Tinggi rendahnya kadar kafein kopi, selain dipengaruhi oleh varietas juga dipengaruhi oleh proses penyangraian. Pada proses penyangraian, sebagain kafein akan menyublim menjadi kafeol (Panggabean 2011). Apabila proses sublimasi tidak berjalan sempurna akan menyebabkan kadungan kafein yang tinggi pada kopi bubuk.
Selama penyangraian biji kopi, terjadi perubahan fisik dan kimia seperti swelling, penguapan air, terbentunya senyawa mudah menguap, karamelisaasi karbohidrat, pengurangan serat kasar, denaturasi protein, terbentuknya gas CO2. Senyawa mudah menguap yang terbentuk akan
menghasilkan aroma yang khas ketika kopi diseduh. Senyawa mudah menguap kopi bubuk diukur sebagai nilai volatile reducing substance (VRS). Kopi Arabika memiliki aroma seduhan yang khas dan cita rasa yang lebih baik dibandingkan dengan kopi Robusta karena kopi Arabika memiliki senyawa pembentuk aroma yang tidak dimiliki kopi Robusta.
Berdasarkan sidik ragam terhadap kadar VRS diperoleh bahwa perlakuan perbandingan Robusta : Arabika tidak memberikan pengaruh nyata terhadap kadar VRS kopi bubuk. Masing-masing perbandingan memiliki kandungan senyawa mudah menguap dengan jumlah yang tidak berbeda jauh. Selama proses penyangraian, komponen aroma (senyawa mudah menguap) terbentuk melalui proses pirolisis (Mondello et al. 2005). Kopi mengandung lebih dari 800 senyawa pembentuk aroma yang terdiri atas beberapa golongan, seperti asam, alkohol, aldehid, anisol, ester, furan, keton, tiasol, dan komponen fenolik serta sulfur (Buffo dan Cardelli-Freire 2004).
Kopi mengadung asam-asam pembentuk aroma dan cita rasa yang mempengaruhi derajat keasamannya. Keasaman yang tinggi meberikan kualitas aroma yang baik karena terdapat senyawa asam yang bersifat mudah menguap seperti asam format, asam asetat, asam propanoat, dan asam heksanoat. Asam yang membentuk cita rasa berupa asam asetat, asam malat, asam sitrat dan asam fosfat. Pada proses penyangraian, berbagai jenis asam mengalami perubahan. Nilai derajat keasaman (pH) kopi bubuk Robusta dan Arabika tidak berbeda jauh berkisar antara pH 5-6,1. Kadar asam yang terdapat pada biji kopi Arabika rata-rata 1,7 %, sedangkan Robusta 1,6 % (Panggabean 2011).
18
B.
KARAKTERISTIK AIR PENGEKSTRAK
Air merupakan komponen kedua yang sangat penting dalam pembuatan kopi instan. Air berfungsi sebagai pelarut komponen kopi. Pada umumnya, komposisi air tidak berpengaruh langsung terhadap cita rasa kopi instan yang dihasilkan. Berbeda karakteristik air yang digunakan, berbeda pengaruhnya terhadap kualitas kopi instan. Tingkat alkalinitas air mempengaruhi ion-ion yang terdapat dalam kopi selama proses ekstraksi (Navarini dan Rivetti 2010). Karakteristik air yang digunakan dalam proses ekstraksi dibandingkan dengan Permenkes No. 416/ Men. Kes/ Per./IX/1990 dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Perbandingan karakteristik air yang digunakan untuk ekstraksi dengan kualitas air minum berdasarkan Permenkes No. 416/ Men. Kes/ Per./IX/1990
Parameter Satuan Permenkes Sampel Air Fisika :
Bau - Tidak berbau Normal
Jumlah zat padat terlarut mg/l 1000 0
Kekeruhan Skala NTU 5 0
Rasa - Tidak berasa Normal
Warna Skala TCU 15 0
Kimia Anorganik :
pH - 6,5 – 8,5 6,86
Kesadahan CaCO3 mg/l 500 21,52
Besi (Fe) mg/l 0,3 0,017
Zeng (Zn) mg/l 5,0 0,047
Magnesium (Mg) mg/l 0.083
Kalsium (Ca) mg/l 21,52
Natrium (Na) mg/l 0,039
Kalium (K) mg/l 0,904
Air yang digunakan harus sesuai dengan baku mutu air minum karena digunakan untuk pembuatan bahan pangan. Air yang digunakan adalah air PAM yang ada di daerah Dramaga Bogor yang memenuhi standar baku mutu air minum berdasarkan Permenkes No. 907/MENKES/SK/VII/ 2002 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air minum (PDAM Tirta Pakuan 2010). Pada proses ekstraksi, air dipanaskan hingga mendidih dan dibiarkan selama 15 menit. Ini bertujuan untuk membunuh mikroorganisme patogen yang terdapat dalam air. Air digunakan untuk mengekstrak komponen kopi setelah mencapai suhu 85-90 oC. Dengan suhu yang tidak terlalu tinggi diharapkan komponen kopi tidak rusak akibat panas.
[image:33.595.114.505.241.481.2]19 Parameter kimia yang diamati dari air adalah pH, kesadahan, dan kandungan logamnya. Derajat keasaman (pH) air yang disyaratkan adalah 6,5-8,5. Tingkat keasaman air dipengaruhi oleh jumlah senyawa oksida yang terlarut dalam air, seperti karbondioksida dan ion karbonat. Nilai pH dari sampel air yang digunakan memenuhi standar yang disyaratkan, yaitu 6,86. Kesadahan menunjukkan tingkat alkalinitas sampel air yang diuji. Kesadahan dapat berupa kesadahan sementara dan kesadahan permanen. Kesadahan sementara terjadi karena keberadaan kalsium dan magnesium bikarbonat (Ca(HCO3)2 dan Mg(HCO3)2) yang akan hilang ketika terjadi pemanasan air hingga mendidih.
Kesadahan permanen disebabkan oleh sulfat dan karbonat dari magnesium dan kalsium. Hasil pengujian menunjukkan tingkat kesadahan masih dalam ambang batas yang disyaratkan. Tingkat kesadahan yang tinggi mempengaruhi pH kopi instan yang dihasilkan. Untuk setiap 100 ppm alkalinitas meningkatkan pH 0,22 unit untuk kopi sangrai dan 0,33 unit untuk kopi instan. Sampel air memiliki kesadahan yang lebih kecil dari 50 ppm, ini menunjukkan kesadahan air yang digunakan pada proses ekstraksi tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap perubahan pH (Navarini dan Rivetti 2010). Kandungan logam pada air yang diguankan pada proses ekstraksi sesuai dengan standar yang ditetapkan. Kandungan logam yang berlebih dapat membahayakan kesehatan dan mengubah rasa air itu sendiri.
C.
PROSES PENGOLAHAN KOPI INSTAN
Pengolahan kopi bubuk menjadi kopi instan melalui beberapa tahapan diantaranya proses ekstraksi, penyaringan, pengeringan dan pengemasan. Proses yang paling penting dalam pembuatan kopi instan adalah proses ekstraksi dan pengeringan. Proses ekstraksi menentukan seberapa banyak komponen kopi dapat diambil untuk kemudian dikeringkan. Proses pengeringan menentukan karakteristik bubuk kopi instan yang dihasilkan. Pengeringan dapat dilakukan dengan spray dryer atau
freeze dryer.
Menurut Clarke dan Vitzthum (2001), proses ekstraksi kopi dilakukan dengan menggunakan pelarut air pada suhu dibawah 100 oC. Suhu yang lebih tinggi dapat menyebabkan dekomposisi kandungan kopi dan penurunan cita rasa kopi instan. Proses ekstraksi dapat dilakukan secara batch
ataupun kontinu. Pada proses batch, kopi bubuk dan air dimasukkan pada kolom yang sama, kemudian setelah proses ekstraksi ampas dan ekstrak kopi keluar dari kolom secara bersamaan untuk kemudian disaring. Untuk proses kontinu, kopi bubuk diumpankan pada mesin ekstraksi dan dialiri air panas. Hasil ekstraksi keluar dari lubang ekstrak, sedangkan kopi bubuk berjalan pada konveyor yang terus dialiri air. Kopi bubuk diumpankan secara terus menerus sehingga proses ekstraksi dapat berlangsung secara kontinu.
Pada penelitian ini, proses ekstraksi dilakukan secara batch dengan menggunakan gelas piala sebagai pengganti kolom ekstraktor. Pembuatan kopi instan dilakukan dengan menggunakan kopi bubuk dengan perbandingan Robusta : Arabika yang berbeda. Perlakuan perbandingan Robusta : Arabika yang digunakan adalah 100:0, 80:20, 70:30, 60:40, dan 0:100. Kopi bubuk yang akan diekstrak ditimbang bobotnya kemudian diekstrak dengan perbandingan kopi : air yang telah ditentukan, yaitu 1:4, 1:6 dan 1:8 (g/ml). Suhu air untuk ekstraksi berkisar antara 85-90 oC untuk menghindari kerusakan dan kehilangan komponen pembentuk cita rasa dan aroma. Proses ekstraksi berlangsung selama 1,5 jam (hingga dingin). Ekstrak kopi kemudian disaring bertahap menggunakan kain saring dan kertas saring. Ekstrak kopi kemudian dikeringkan menjadi bubuk kopi instan.
20 Tabel 6. Nilai TSS dari perlakuan perbandingan kopi : air untuk ekstraksi
Kopi : Air (g/ml) Ulangan 1 (mg/ml) Ulangan 2 (mg/ml) Rata-rata (mg/ml)
1:4 1,55 1,56 1,56
1:6 0,66 0,71 0,69
1:8 0,41 0,43 0,42
Nilai TSS mempengaruhi tingkat hidroskopis kopi instan yang dihasilkan setelah pengeringan. Nilai TSS yang kecil menunjukkan jumlah padatan yang terlarut dalam air juga kecil. Semakin kecil nilai TSS, kopi instan yang dihasilkan semakin bersifat hidroskopis. Jika dalam ruangan kelembabannya tinggi maka kopi instan akan menyerap uap air dari udara. Hal tersebut menyebabkan peningkatan kadar air pada kopi instan. Dari hasil pengujian semakin banyak air yang digunakan untuk mengekstrak semakin rendah nilai TSSnya.
Ekstrak kopi dikeringkan menggunakan spray dryer karena harganya lebih murah dibandingakan dengan freeze dryer. Pada prinsipnya, pengeringan dengan spray dryer dilakukan dengan pemberian udara panas pada cairan yang disemprotkan. Pengeringan berlangsung dalam waktu singkat sehingga tidak merusak bahan yang dikeringkan. Laju spray juga harus diperhatikan karena menentukan tingkat kekeringan bahan.
Untuk menentukan laju pengeringan yang tepat, dilakukan penelitian pendahuluan dengan mengatur kecepatan penyemprotan ekstrak. Dari hasil penelitian pendahuluan menggunakan kecepatan putaran pompa peristaltik untuk penyemprotan bahan, yaitu 300, 350, 400 rpm, diperoleh bahwa kecepatan putaran pompa peristaltik untuk penyemprotan 300 rpm menghasilakan bubuk kopi yang lebih kering dengan rendemen yang lebih tinggi dibandingan dengan 350 dan 400 rpm. Penyemprotan dengan laju putaran 400 rpm menghasilkan kopi instan yang lengket, menggumpal dan masih basah. Oleh karena itu, proses pengeringan kopi instan dengan spray dryer dilakukan dengan kecepatan putaran 300 rpm untuk mendapatkan bubuk kopi instan yang lebih kering. Untuk proses pengolahan kopi instan yang dilakukan selama penelitian dapat dilihat pada Gambar 5 di bawah ini :
a
b
c
[image:35.595.115.511.456.717.2]21
D.
KARAKTERISTIK KOPI INSTAN
1.
Rendemen
[image:36.595.113.512.195.371.2]Rendemen hasil pengolahan kopi bubuk menjadi kopi instan sangat bergantung dari jumlah sari kopi bubuk yang terekstrak. Kandungan kopi berupa senyawa penghasil cita rasa dan aroma kopi larut dalam air. Air yang digunakan dalam proses ekstraksi suhunya tidak melebihi 100 oC agar kamponen kopi yang diektrak tidak rusak. Rendemen kopi instan yang dihasilkan pada setiap perlakuan dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Rendemen kopi instan dari perlakuan pencampuran dua jenis kopi dan jumlah air ekstraksi
Berdasarkan sidik ragam, rendemen kopi instan yang dihasilkan berbeda nyata untuk perlakuan perbandingan Robusta : Arabika dan perbandingan kopi : air untuk ekstraksi, tetapi tidak berbeda nyata untuk interaksi kedua perlakuan. Rekapitulasi sidik ragam terhadap nilai rendemen dan hasil uji duncan dapat dilihat pada Lampiran 3.
Dari Gambar 6 dapat dilihat bahwa perbandingan Robusta : Arabika 100:0, 80:20, dan 0:100 menghasilkan rataan rendemen yang tidak berbeda jauh, rendemen meningkat pada perbandingan 70:30 dan menurun pada perbandingan 60:40. Hal ini menunjukkan rendemen kopi instan yang dihasilkan dari Robusta murni dan Arabika murni tidak berbeda secara signifikan. Namun campurannya memberikan rendemen yang berbeda satu sama lain. Perbandingan Robusta : Arabika 70:30 menghasilkan rendemen tertinggi. Rendemen kopi instan dipengaruhi oleh karakteristik kopi bubuk yang diekstrak. Kopi bubuk perbandingan Robusta : Arabika 70:30 memiliki kadar sari, VRS dan total as
