EFEKTIFITAS KINERJA MESIN BALL MILL PADA FORMULA COKELAT BERDASRAKAN PERBANDINGAN SUHU DAN RPM DI PUSAT PENELITIAN KOPI
DAN KAKAO DI JEMBER (JAWA TIMUR)
TUGAS AKHIR
OLEH : ISMAYUNARTI
NIM : 09 24 210
PROGRAM STUDI AGROINDUSTRI SARJANA TERAPAN JURUSAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN HASIL PERIKANAN POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI PANGKAJENE DAN KEPULAUAN
2013
ii
HALAMAN PENGESAHAN
EFEKTIFITAS KINERJA MESIN BALL MILL PADA FORMULA COKELAT BERDASRKAN SUHU DAN RPM DI PUSAT PENELITIAN KOPI
DAN KAKAO JEMBER (JAWA TIMUR) TUGAS AKHIR
OLEH : ISMAYUNARTI
NIM. 0924210
Sebagai salah Satu Persyaratan Untuk Menyelesaikan Studi Pada Politeknik Pertanian Negeri Pangkep
Telah Diperiksa dan Disetujui :
Ir. Mursida., M.Si__ Ernawati Jassin,S.Si., M.Si Pembimbing I Pembimbing II
Diketahui Oleh :
Ir. Andi Asdar Jaya, M.Si _______________________ Rivaldi, ST,. M.Si Direktur Ketua Jurusan
Tanggal Lulus :
iii
HALAMAN PERSETUJUAN PENGUJI
Judul : Efektifitas kinerja mesin ball mill pada formula coklat berdasrkan suhu dan roda putaran menit (rpm) di Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Jember ( Jawa Timur)
Nama Mahasiswa : Ismayunarti
NIM : 09 24 210
Program Studi : Agroindustri Sarjana Terapan Tanggal lulus :
Disahkan Oleh : Tim Penguji
1. Ir.Mursida , M.Si (...)
2. Ernawati Jassin , S.Si, M.Si (...)
3. Rivaldi, ST., M.S.i (...)
4. Zulfitriany Dwiyanti Mustaka , SP.,MP (...)
iv
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN
Yang bertanda tangan dibawah ini,
Nama Mahasiswa : Ismayunarti NIM : 09 24 210
Program Studi : Agroindustri Sarjana Terapan
Perguruan Tinggi : Politeknik Pertanian Negeri Pangkep
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa Tugas Akhir yang saya tulis dengan Judul : “Efektifitas Kinerja Mesin Ball Mill Pada Formula Cokelat Berdasarkan Suhu dan rpm di Pusat Penelitian Kopi dan Kakao, Jember“ adalah benar-benar
merupakan hasil karya saya sendiri, bukan merupakan pengambilalihan tulisan atau pemikiran orang lain. Apabila di kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau keseluruhan Tugas Akhir ini hasil karya orang lain, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut.
Pangkep, Oktober 2013 Yang Menyatakan
( Ismayunarti )
v ABSTRACT
Cocoa is one of the plantation commodities with huge potential as a source of foreign exchange and has a bright prospect in the future. In the meantime, the world cocoa production are concentrated in a few countries.The purpose of this test Knowing the level of smoothness of chocolate formula based on engine temperature and bal mill wheel rotation per minute (rpm). At 70 0C obtained smoothing the fastest time on lap 94 wheel rotation per minute (RPM) with a smoothing time of 480 minutes or 8 hours fineness chocolate has reached 20 lm while 94 wheel rotation per minute (rpm). Whereas at 80 0C earned the fastest time on lap 68 rpm with a time of 9 jam.suhu smoothing smoothing a good standard to use is at a temperature of 70 0C to 94 rpm within 8 hours.
Keyword : At, Rotation Per Minute , Chocolate Formula
vi RINGKASAN
Ismayunarti, 09 24 210. Efektifitas kinerja mesin ball mill pada formula coklat berdasrkan suhu dan rpm di Pusat Penelitian Kopi dan Kakao di Jember ( Jawa Timur) di bawa bimbingan Mursida dan Ernawati jassin.
Kakao merupakan salah satu komoditi perkebunan yang sangat potensial sebagai sumber devisa negara dan mempunyai prospek cerah di masa yang akan datang. Sementara ini, produksi kakao dunia hanya terpusat pada beberapa negara saja.
Tujuan dari pegujian ini yaitu Mengetahui tingkat kehalusan formula cokelat pada mesin bal mill berdasarkan suhu dan roda putaran permenit (rpm). Metode pengambilan data dilakukan dengan pengambilan data primer. Pengambilan data primer dilakukan dengan cara penelitian secara langsung di unit pasca panen di pusat penelitian kopi dan kakao Indonesia, Jember.
Pada suhu 70 0C diperoleh waktu penghalusan tercepat pada putaran 94 roda putaran permenit (rpm) dengan waktu penghalusan 480 menit atau 8 jam kehalusan cokelat sudah mencapai 20 µm disaat 94 roda putaran permenit (rpm). Sedangkan pada suhu 80 0C diperoleh waktu tercepat pada putaran 68 rpm dengan waktu penghalusan 9 jam.suhu standar penghalusan yang baik digunakan berada pada suhu 70 0C dengan 94 rpm dalam waktu 8 jam.
Kata Kunci. Suhu, rpm, Formula Cokelat
vii
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan rasa syukur kehadirat Allah SWT yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang serta rasa hormat kepada junjungan nabi besar Muhammad SAW , Lapoarn tugas akhir yang berjudul “Efektifitas Kinerja Mesin Ball Mill Pada Formula Cokelat Berdasrkan Suhu dan Rpm di Pusat Penelitian Kopi dan Kakao”Jember dapat di selesaikan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada program diploma IV (D4) Program studi Agroindustri Politekni Pertanian Negeri Pangkep.
Selesainya Tugas Akhir ini , tentunya tidak terlepas bantuan dari beberapa pihak baik itu langsung maupun tidak langsung. Teristimewah penulis ucapkan terima kasih kepada Ayahanda M. Samuda dan IbundaH St. Chuwaylah yang telah banyak membantu penulis baik itu moril maupun motivasi dengan iringan do’a dengan penuh kasih sayang kepada penulis.
Ucapan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya juga kepada bapak Ir.Mursida, M.Si dan ibu Ernawati Jassin, S.Si ,. M.Si selaku dosen pembimbing yang telah memberikan pengarahan, petunjuk serta bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis tidak lupa pula mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Andi Asdar Jaya , M.Si selaku direktur Politeknik Pertanian Negeri Pangkajene dan Kepulauan beserta jajaranya.
viii
2. Bapak Rivaldi, ST, M.Si. selaku Ketua Jurusan Teknologi Pengolahan Hasil Perikanan.
3. Bapak Ir. Zaimar, MT. selaku Ketua Program Studi Agroindustri.
4. Bapak Ir. Mursida, M.Si selaku Penasehat Akademik
5. Bapak dan Ibu Penguji serta staf dan teknisi serta dosen Program Studi Agroindustri.
6. Bapak Edy Suharyanto, S.TP., MP selaku pembimbing lapangan di Pusat Penelitian Kopi dan Kakao, Jember, Jawa Timur.
7. Seluruh staf dan pegawai di Pusat Penelitian Kopi dan Kakao(Puslit Koka) jember, Jawa Timur
8. Rekan- rekan mahasiswa Program Studi Agroindustri angkatan XXII dan seluruh rekan mahasiswa Politeknik Pertanian Negeri Pangkajene dan Kepulauan yang telah membantu dan memberi motivasi dalam penyelesaian laporan ini.
Penyusun Tugas Akhir masih jauh dari kesempurnaan dan masih banyak terdapat kekurangan di dalamnya, Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun . Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi seluruh pembaca.
Pangkep, Oktober 2013
Penulis
ix DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN BIMBINGAN ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN PENGUJI ... iii
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN ... iv
ABSTRAK ... v
RINGKASAN ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 4
1.3 Tujuan ... 4
1.4 Manfaat Kegiatan ... 4
1.5 Batasan Masalah ... 4
x Daftar isi lanjutan
BAB II . TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Marfologi dan Klasifikasi Tanaman Kakao ... 5
2.2 Morfologi Tanaman Kakao ... 6
2.3 Klasifikasi Tanaman kakao ... 10
2.4 Mesin Ball Mill ... 11
2.5 Penyangraian ... 12
2.6 Gula ... 13
2.7 Lemak ... 14
2.8 Susu skim ... 16
2.9 Pasta Cokelat ... 16
BAB III METODOLOGI ... 18
3.1 Metode Pelaksanaan ... 18
3.2 Waktu dan Tempat /Lokasi ... 18
3.3 Alat dan Bahan ... 18
3.4 Prosedur Kerja /Diagram Alir ... 19
3.5 Parameter pengamatan ... 22
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 23
4.1 Hasil ... 23
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 32
5.1. Kesimpulan ... 32
5.2. Saran ... 32
xi
DAFTAR PUSTAKA ... 33 LAMPIRAN ... 35 RIWAYAT HIDUP ... 47
xii
DAFTAR TABEL
Nomor Teks Halaman
1. Hasil Pengujian Pada Termostat Suhu 70 0C ... 23
2. Hasil Pengujian Pada Termostat Suhu 80 0C ... 25
3. Pengukuran Kehalusan 80 0C ... 27
4. Pengukuran Kehalusan 70 0C ... 28
xiii
DAFTAR GAMBAR
Nomor Teks Halaman
1. Mesin Ball Mill ... 11
2. Grafik Data suhu 70 C ... 24
3. Grafik Data suhu 80 C ... 26
4. Grafik tingkat kehalusan formula ... 29
xiv DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Teks Halaman
1. Lokasi Perusahaan ... 35
2. Struktur Organisasi ... 36
3. Bahan yang di gunakan ... 37
4. Alat yang digunakan pada penelitian ... 48
5. Konstruksi Refiner Tipe Ball Mill Vertikal ... 40
6. Tampilan Data Logger ... 43
7. Riwayat Hidup ... 47
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pohon kakao (Theobroma cacao) merupakan tanaman yang asli berasal dari hutan tropis Amazon dengan rata-rata kondisi cuaca hangat dan memiliki kelembapan tinggi. Pohon kakao merupakan tanaman yang hanya dapat ditanam dengan kondisi altitud, latitud, dan kelembapan tertentu. Wood (1985) dalam Minifie (1999) menyatakan bahwa 75 persen pohon kakao di dunia ditanam di antara 180 Lintang Utara dan 180 Lintang Selatan. Suhu pertumbuhan yang optimum bagi tanaman kakao adalah 180 – 320 0C. Curah hujan yang sesuai untuk tanaman kakao adalah berkisar antara 1500 hingga 2000 mm per tahun. Kondisi ini akan menghasilkan kondisi kelembapan 70 hingga 80 persen di sepanjang hari.
Pohon kakao umumnya tumbuh di altitude yang rendah yaitu di kurang dari 3000 kaki di atas permukaan laut. Dan tinggi pohon kakao dapat mencapai 20 hingga 30 kaki (Minifie, 1999).
Sebenarnya tanaman kakao dibagi menjadi beberapa jenis, namun jenis yang paling banyak ditanam dan diproduksi ada 3, yaitu Theobroma criolo, yang dikenal dengan jenis kakao mulia, Theobroma forastero yang dikenal dengan kakao lindak dan Theobroma trinitario yang merupakan hasil persilangan dari kedua jenis sebelumnya. Theobroma forastero merupakan jenis kakao yang paling banyak diusahakan di negara-negara penghasil kakao dengan kualitas sedang atau bulk cocoa dan dikenal juga sebagai ordinary cocoa, sedangkan Theobroma criolo dan Theobroma trinitario dikenal sebagai kakao mulia atau kakao flavor yang setelah diproses mempunyai warna coklat.
2 mengkilap, rasa manis, berkulit keras dan aroma yang lezat (Hui, 1996 dalam Trianawati, 1996; Anonim, 2001).
Pada tahun 1975, Indonesia mulai memperhatikan kakao sebagai komoditi perkebunan yang mempunyai prospek cerah. Di masa yang akan datang, sebagai sumber devisa negara dari sektor non migas, berbagai upaya dilakukan antara lain dengan perluasan penanaman. Kemudian pada tahun 1980, kakao Indonesia baru mulai berproduksi dengan jenis kakao mulia Jawa Timur. Hingga tahun 1993, produksi kakao Indonesia bisa mencapai 15.000 ton per tahun (Siswoputranto, 1993). Namun dengan kemampuan dan teknologi yang sudah ditemukan, akhirnya sampai tahun 2002 produksi kakao Indonesia bisa menduduki peringkat ketiga dunia dengan jumlah produksi 424.089 ribu ton per tahun (Ritterbusch dan Muhlbauer, 2001; Direktorat Jendral Perkebunan, 2002).
Mutu biji kakao dinilai oleh konsumen dari beberapa aspek antara lain, kenampakan fisik (ukuran biji, kebersihan, kesehatan dan kadar air), kandungan lemak dan citarasa. Hal tersebut selain ditentukan oleh bahan tanam, juga dipengaruhi oleh cara pengolahan. Mutu biji kakao yang bisa memenuhi standar mutu internasional hanya bisa diperoleh dengan cara pengolahan yang tepat waktu, tepat jumlah dan tepat cara atau metode (Anonim, 1998).
Faktor-faktor pendukung produk olahan kakao yang sangat mempengaruhi kualitas produk tersebut antara lain adalah cita rasa, sifat fisik dan sifat kimiawinya. Komponen penyusun cita rasa cokelat dibentuk melalui perubahan kimiawi yang terjadi selama pengolahan. Pembentukan komponen penyusun cita rasa ini, didahului oleh pembentukan komponen prekursor aroma pada fermentasi
3 yang dilanjutkan pada pengeringan untuk kemudian dikembangkan secara optimal pada penyangraian.
Biji coklat mengandung lemak 31%, karbohidrat 14% dan protein 9%.
Protein coklat kaya akan asam amino triptofan, fenilalanin, dan tyrosin. Meski coklat mengandung lemak tinggi namun relatif tidak mudah tengik karena coklat juga mengandung polifenol 6% yang berfungsi sebagai antioksidan pencegah ketengikan.
Proses produksi coklat tidak harus menggunakan alat dan mesin yang canggih, namun dapat juga memakai peralatan yang relatif sederhana tergantung pada permintaan pasar. Penghalusan formula cokelat merupakan salah satu tahap yang penting untuk menghasilkan makanan coklat yang bagus. Proses ini berperan dalam pembentukan sifat fisik dan tekstur pasta coklat yang semula kasar menjadi lebih halus dan mempunyai sifat alir yang baik. Proses ini juga diketahui dapat mengaktifkan pembetukan cita rasa dan aroma khas cokelat dan sekaligus menghilangkan cacat rasa yang tidak dikehendaki seperti rasa asam, rasa gelir dan rasa pahit. (Beckett. 1999).
Mesin ball mill merupakan salah satu mesin pengolahan kakao yang berfungsi menghaluskan formula coklat dengan menggunakan bola-bola stainless steel yang ada pada tabung penghalusan. Mekanisme kerja dari mesin ballmill adalah dengan memutar atau mengaduk formula coklat bersamaan dengan bola- bola stainless steel sehingga terjadi gesekkan antara bola-bola stainless steel di dalam formula coklat yang teraduk. Gesekan dari bola-bola stainless steel ini mampu menghaluskan formula coklat yang ada di dalam tabung penghalusan.
4 1.2 Rumusan Masalah
Kinerja mesin bal mill hanya sebatas di bidang pengolahan produk pangan sehingga membutuhkan pengukuran suhu dan rpm yang lebih bervariasi dalam bidang industri pangan upaya dalam pnggunaan mesin ball mill adalah dapat mengolah formula cokelat menjadi permen cokelat, namun belum di ketahui jumlah suhu dan rpm sehingga dapat menghasilkan cokelat yang dapat di terima konsumen baik dari segi organoleptik dan memiliki daya simpan dalam jangka waktu lama.
1.3 Tujuan
Mengetahui tingkat kehalusan formula cokelat pada mesin bal mill berdasarkan suhu dan roda putaran permenit (rpm).
1.4 Manfaat Kegiatan
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk memberi pengetahuan tentang efektifitas kinerja mesin ball mill pada formula cokelat berdaskan suhu dan rpm.
1.5 Batasan Masalah
Menghitung tingkat kehalusan Formula cokelat berdasarkan suhu dan rpm dengan menggunakan mesin ball mill dan micron.
5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Marfologi dan Klasifikasi Tanaman Kakao
Kakao (Theobroma cacao L.) merupakan salah satu jenis tanaman perkebunan yang terus mendapat perhatian untuk dikembangkan. Upaya pengembangan tanaman kakao disamping masih diarahkan pada peningkatan populasi (luas lahan) juga telah banyak diarahkan pada peningkatan jumlah produksi dan mutu hasil. Adapun aspek yang paling diperhatikan dalam usaha peningkatan jumlah produksi dan mutu hasil adalah penggunaan jenis-jenis kakao unggul dalam pembudidayaan tanaman kakao. Saat ini terdapat sejumlah jenis kakao unggul yang sering digunakan dalam budidaya kakao, antara lain jenis klon Sulawesi 1 dan Sulawesi 2.
Tanaman kakao bersifat dimorfisme karena memiliki bentuk tunas vegetatif yang berbeda yaitu tunas ortotrop dan tunas plagiotrop. Tunas ortotrop merupakan tunas yang arah pertumbuhannya ke atas. Sedangkan tunas plagiotrop merupakan tunas yang arah tumbuhnya ke samping. Pada tanaman kakao juga terdapat jorket yaitu tempat atau titik percabangan tunas ortotorop ke plagiotrop.
Permukaan batang utama agak kasar, alurnya tegas. Dari hasil okulasi, percabangan utama (jorget) yang dihasilkan rata-rata ketinggiannya 90 - 115 cm dari atas tanah. Cabang primer merupakan cabang yang arah tumbuhnya condong kesamping. Cabang-cabang primer tumbuh cabang lateral. Cabang sekunder arah tumbuh agak tegak, warna kulit kuning kehijauan, permukaan halus, alur agak jarang. Pertumbuhan rantingnya teratur, permukaannya halus dan terdapat alur
6 yang teratur. Cincin batas flush agak tegas, panjang antar cincin 4-5, jarak antar daun rata-rata 3,75 cm.
2.2 Marfologi tanaman kakao (Theobroma Cacao)
Berdasarkan klasifikasinya tanaman kakao (Theobroma cacao) merupakan tanaman tahunan yang menghasilkan buah kakao yang pada umumnya dimanfaatkan sebagai bahan dasar cokelat. Morfologi tanaman kakao dapat dideskripsikan berdasarkan batang, akar, daun,bunga,buah dan biji sebagai berikut:
1. Batang (Caulis)
Pada Theobroma cacao merupakan tanaman dengan batang berkayu (lignosus) yaitu batang yang biasanya keras dan kuat, karena sebagian besar terdiri atas kayu, yang terdapat pada pohon-pohon (arbores). Tanaman coklat merupakan pohon yaitu tumbuhan yang tinggi besar, batang berkayu dan bercabang jauh dari permukaan tanah. Bentuk batangnya adalah bulat (teres).
Tanaman coklat mempunyai batang yang di bagian bawahnya lebih besar dan keujung semakin mengecil. Cara percabangannya adalah monopodial, yaitu batang pokok selalu tampak jelas karena lebih besar dan lebih panjang daripada cabang-cabangnya. Arah tumbuh cabangnya adalah condong keatas (patens).
Tanaman coklat biasanya mempunyai tinggi sekitar 5-10 m. Warna batangnya adalah coklat kotor.
1. Akar (Radix)
Tanaman coklat memiliki sistem akar tunggang, yaitu akar lembaga tumbuh terus menjadi akar pokok yang bercabang-cabang menjadi akar-akar yang
7 lebih kecil. Akar pokok berasal dari akar lembaga. Akar tunggang tanaman coklat bercabang (ramosus). Akar tunggang ini berbentuk kerucut panjang, tumbuh lurus ke bawah, bercabang-cabang banyak, dan cabang-cabangnya bercabang lagi, sehingga dapat memberi kekuatan yang lebih besar pada batang, dan juga daerah perakaran menjadi amat luas, hingga dapat diserap air dan zat-zat makanan yang lebih banyak. Warna akarnya adalah kecoklatan.
2. Daun ( Folium)
Pada Theobroma cacao daunnya merupakan daun tunggal ( folium simplex) yaitu pada tangkai daunnya hanya terdapat satu helaian daun saja Bentuk tangkai daunnya (petiolus) adalah bulat telur Bangun daunnya adalah memanjang(oblongus). Pada ujung ( apex folii) dan pangkal daunnya ( basis folii) berbentuk runcing ( acutus) yaitu kedua tepi daunnya di kanan dan kiri ibu tulang sedikit demi sedikit menuju keatas dan pertemuaannya pada puncak daun membentuk suatu sudut lancip. Tepi daunnya ( margo folii) berbentuk rata (integer). Panjang daunnya adalah sekitar 10-48 cm dan lebarnya adalah 4-20 cm.
Susunan tulang daunnya ( nervatio) adalah bertulang menyirip (penninervis) yaitu hanya mempunyai satu ibu tulang yang berjalan dari pangkal ke ujung, dan merupakan terusan tangkai daun. Warna daunnya adalah hijau.
3. Bunga
Tanaman coklat merupakan tanaman berbunga tunggal (planta uniflora), yaitu tanaman yang hanya menghasilkan satu bunga saja. Letak bunganya adalah pada ujung batang (flos terminalis). Bunga pada tanaman coklat memiliki kelamin dua (hermaproditus), yaitu bunga yang padanya terdapat benang sari maupun
8 putik. Bunga ini seringkali dinamakan bunga lengkap, karena mempunyai hiasan bunga yang terdiri atas kelopak (calyx) dan mahkota (corolla). Kelopaknya (calyx) berwarna putih dengan panjang 6-8 mm. kelopak ini berguna sebagai pelindung bunga. Mahkota bunganya (corolla) mempunyai panjang 8-9 mm.
Benang sarinya (stamen) berbentuk periuk. Stamodia berwarna ungu tua. Bakal buahnya (ovarium) beruang banyak (multilocularis) yaitu bakal buah yang tersusun atas banyak daun buah yang berlekatan dan membentuk banyak sekat- sekat sehingga terjadi banyak ruang-ruang. Warna bunganya adalah merah.
4. Buah (Fructus)
Buah pada tanaman coklat merupakan buah sungguh atau buah sejati, yaitu buah yang terjadi dari bakal buah. Tanaman coklat merupakan buah sejati tunggal, yaitu buah sejati yang terdiri dari satu bunga dengan satu bakal buah saja.
Tanaman coklat merupakan buah sejati tunggal yang berdaging, yaitu dinding buahnya menjadi tebal berdaging dan kulit buahnya tebal. Buah pada tanaman coklat termasuk dalam buah buni (bacca), yaitu buah yang dindingnya
mempunyai dua lapisan, yang terdiri dari lapisan luar yang tipis agak menjangat atau kaku seperti kulit dan lapisan dalam yang tebal, lunak,, dan berair.
Buah buni dapat terjadi dari satu atau beberapa daun buah dengan satu atau beberapa ruang. Panjang buahnya adalah sekitar 12-22 cm dengan warna merah.
5. Biji (Semen)
Bijinya berdaging dan berair. Bentuknya adalah bulat telur. Biji pada tanaman coklat dibalut selaput putih yang tebal. Bijinya berwarna coklat.
9 Tumbuhan bijinya mempunyai lembaga dengan dua daun lembaga. Biji ini kelihatan jelas terdiri atas dua belahan atau dua keeping sehingga dinamakan tumbuhan biji belah. Biji Theobroma cacao berkhasiat sebagai obat pusing, obat wasir, obat tekanan darah rendah, obat cacing dan perangsang saraf. Untuk obat pusing dipakai ± 15 gram serbuk biji kering Theobroma cacao, diseduh dengan 1/2 gelas air panas, diaduk sampai rata, dirninum sekaligus. Biji Theobroma cacao mengandung alkaloida, saponin, tlavonoida dan tanin. Selain mempunyai akar, batang dan daun tanaman coklat juga mempunyai kuncup liar yaitu kuncup- kuncup yang tidak terdapat pada ujung atau ketiak daun. Letak kuncup liar ini adalah disembarang tempat pada batang dan jika tumbuh biasanya akan menghasilkan wiwian atau tunas air.
Pada morfologi percabangan tanaman kakao terdapat satu bagian tanaman yang disebut dengan Jorket yang merupakan tempat percabangan dari pola percabangan ortotrop dan plagiotro. Proses pembentukan jorket diawali dengan berhentinya pertumbuhan tunas ortotrop karena ruas‐ruasnya sudah tidak memanjang lagi. Pada ujung tunas tersebut stipula (semacam sisik pada kuncup bunga) dan kuncup ketiak daun serta tunas daun tidak berkembang. Dari ujung perhentian tumbuh 3 ‐ 6 cabang yang arah condong kearah samping dan kearah horisontal. Pada umumnya jorket ini terbentuk setelah dilakukannya proses pemangkasan. Hal ini terjadi karena setelah dilakukannya pemangkasan maka pertumbuhan tanaman akan terkonsentrasi pada pembentukan cabang dan ranting baru terutama pembentukan cabanb plagiotrof yang merupakan cabanag reproduksi pada tanaman sehingga dapat berproduksi secara maksimal.
10 2.3 Kasifikasi Tanaman Kakao
Berdasarkan klasifikasinya tanaman kakao tergolong ke dalam family Sterculiaceae dengan klasifikasi sebagai berikut:
Kingdom : Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh) Super Divisi : Spermatophyta (Menghasilkan biji) Divisi : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga) Kelas : Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil) Sub Kelas : Dilleniidae
Ordo : Malvales Famili : Sterculiaceae Genus : Theobroma
Spesies : Theobroma cacao L.
Beberapa sifat (penciri) dari buah dan biji digunakan sebagai dasar klasifikasi dalam sistem taksonomi. Tanaman Kakao yang di tanam diperkebunan pada umumnya adalah kakao jenis forastero (bulk cocoa atau kakao lindak), Criolo (fine cooca atau kakao mulia), dan hibrida (hasil persilangan antara jenis Forastero dan Criolo). Pada perkbunan-perkebunan besar biasanya kakao yang dibudidayakan adalah jenis mulia ( Tumpal dkk, 2003)
11 2.4 Mesin ball mill
Gambar 2.4. Mesin Bal Mill
Mesin ballmill merupakan salah satu mesin pengolahan kakao yang berfungsi menghaluskan formula coklat dengan menggunakan bola-bola stainless steel yang ada pada tabung penghalusan. Mekanisme kerja dari mesin ballmill adalah dengan memutar atau mengaduk formula coklat bersamaan dengan bola- bola stainless steel sehingga terjadi gesekkan antara bola-bola stainless steel di dalam formula coklat yang teraduk. Gesekan dari bola-bola stainless steel ini mampu menghaluskan formula coklat yang ada di dalam tabung penghalusan.
Penghalusan dari adanya gesekan dari bola-bola stainless steel ini dilakukan untuk memperkecil ukuran formula coklat sehingga tidak dapat dideteksi oleh lidah, dan untuk melapisi seluruh permukaan pertikel dengan lemak sehingga terasa lembut dimulut. Penggilasan yang tidak sempurna dapat menimbulkan rasa atau aroma masam dalam produk akhir (Faridah, 2008). Proses penghalusan dilakukan selama 60-90 jam pada suhu 60-70°C. Tujuan dari penghalusan adalah agar air dan senyawa yang tidak diinginkan menguap.
12 2.5 Penyangraian
Penyangraian merupakan tahap awal yang sangat penting dalam pembuatan pasta cokelat, karena dalam tahap inilah cita rasa dan aroma cokelat yang disukai muncul. Selain itu, pada proses penyangraian terjadi pengurangan kadar air dan pengendoran kulit sehingga dapat memudahkan proses penghilangan dan peniupan kulit serta pengeluaran lemak kakao dari dalam biji. Dalam proses pengolahan bubuk cokelat, biasanya dilakukan penyangraian dengan suhu yang lebih tinggi (116-121 oC) daripada pengolahan pasta cokelat (99-104 oC) (Minifie, 1982; Anonim, 2002) dengan waktu 15-70 menit, tergantung konstruksi dan kapasitas penyangrai (Yusianto, 2000).
Pada awalnya, penyangrai mekanis yang sering digunakan berupa drum berputar dengan pemberian panas di bagian luar dari hasil pembakaran bahan bakar padat, gas atau minyak. Biji-biji kakao bergolak memutar di dalam drum, dipanaskan hanya dengan cara konduksi (Minifie, 1982). Alam dkk (2000), mengungkapkan bahwa selain metode di atas, penyangraian biji kakao juga bisa dilakukan dengan microwave oven. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada waktu pengoperasian 8 menit, 2.450 MHz dan power 500 watt, biji kakao sangrai yang dihasilkan telah mempunyai karakteristik yang sesuai dengan standar mutu dan cara ini tidak berbeda nyata dengan penyangraian dengan metode konvensional dengan suhu 110-115 oC selama 1 jam.
Ada beberapa cara yang bisa diterapkan untuk pengelolaan biji kakao dari mulai panen hingga menjadi produk makanan atau minuman. ASKINDO (Asosiasi Kakao Indonesia) menetapkan cara-cara pengelolaan biji kakao yang
13 benar, sebagai berikut : buah kakao yang dipanen harus cukup matang dan jika perlu dilakukan pemeraman selama 7-12 hari tergantung daerahnya. Perlakuan selanjutnya adalah fermentasi selama 5 hari sambil dilakukan satu kali pengadukan. Setelah 5 hari fermentasi, kemudian dilakukan penjemuran sampai kadar air 7 % dan terakhir dilakukan pengemasan untuk dipasarkan kepada pabrik pengolahan makanan atau minuman coklat (Siswoputranto, 1993). Lebih lanjut Krawczyk (2000), menerangkan diagram alir proses pengolahan makanan cokelat (pasta, bubuk dan lemak kakao).
2.6 Gula
Gula diperlukan pada pembuatan formula cokelat dengan fungsi utama adalah sebagai bahan pemanis, bahan nutrisi.Gula merupakan bahan yang banyak digunakan dalam pembuatan cookies. Jumlah gula yang ditambahkan biasanya berpengaruh terhadap tesktur dan penampilan formula cokelat. Fungsi gula dalam proses pembuatan formula cokelat selain sebagai pemberi rasa manis, juga berfungsi memperbaiki tesktur.
Jenis gula lain yang dapat digunakan untuk memberikan karakteristik flavor yang berbeda, antara lain: madu, brown sugar, molase, malt dan sirup jagung. formula sebaiknya menggunakan gula halus. Jenis gula ini akan menghasilkan kue berpori-pori kecil dan halus. Didalam pembuatanformula cokelat, gula berfungsi sebagai pemberi rasa. Untuk formula cokelat, sebaiknya menggunakan gula halus karena mudah di campur dengan bahan-bahan lain.
14 2.7 Lemak
Lemak dalam kakao mempunyai peranan yang sangat penting terhadap sifat-sifat produk olahan kakao, karena lemak kakao merupakan salah satu komponen utama makanan cokelat. Lebih dari 50 % komponen makanan cokelat merupakan lemak kakao yang memiliki karakteristik khas yang tidak dimiliki oleh lemak lain. Pada suhu kamar, lemak kakao berbentuk padat dan keras tetapi dapat mencair di dalam mulut. Makanan cokelat yang padat dan keras pada suhu kamar, diharapkan bisa cepat mencair di dalam mulut, meninggalkan kesan larut bersama komponen bukan lemak atau memberikan “mouth feeling” yang halus. Untuk itu diperlukan lemak yang memiliki titik cair di sekitar suhu tubuh. Karakteristik khas lemak kakao memudahkan pencetakan makanan cokelat menjadi bentuk yang menarik (Powel, 1983; McHenry dan Fritz, 1987; Wan, 1991).
Karakteristik lemak kakao yang terpenting adalah titik cairnya, dan hal ini ditentukan oleh komposisi asam lemak dan tipe trigliserida penyusunnya (Aronhime dan Sarig, 1987). Pelunakan dan pencairan lemak kakao berlangsung pada kisaran suhu yang sempit. Sifat konsistensinya yang khusus tidak disebabkan oleh asam lemak berat molekul rendah, akan tetapi oleh konfigurasi tertentu gliseridanya. Pada suhu kamar lemak kakao berbentuk padat kristal, rapuh, berwarna kuning pucat dan meleleh pada suhu 30-35oC. Apabila mengalami pemanasan yang berlebihan (overheating) misalnya pada waktu pengempaan, warnanya berubah menjadi putih keabu-abuan (Chatt, 1954 dalam Hardjosuwito, 1983).
15 Hasil penelitian menunjukkan bahwa biji kakao dari daerah yang berbeda mempunyai kandungan lemak yang berbeda pula (Minifie, 1982; Wood dan Lass, 1985). Hal tersebut terjadi karena pembentukan lemak kakao dipengaruhi oleh sifat genetik tanaman, lingkungan pertumbuhan, praktek budidaya maupun teknik penanganan pasca panen (Wardoyo, 1991).
Selama pengolahan biji kakao, komponen lemak kakao relatif tidak mengalami perubahan (Dittmar dan Raymann, 1956 dalam Roelofsen, 1958).
Hasil penelitian Revanon dkk (1967) dengan kromatografi lapis tipis menunjukkan bahwa biji kakao yang diolah tanpa dan dengan fermentasi mempunyai fraksi lemak yang sama.
Di samping itu, hasil penelitian Sri-Mulato dan Widyotomo (1999) juga menunjukkan bahwa lemak kakao diperas dari dalam nib dengan alat pengempa mekanis sistem batch pada tekanan lebih kurang 20 ton, mempunyai rendemen lemak antara 75-85 %, dan sisanya masih terikut dalam bubuk cokelat. Uji organoleptik yang dilakukan terhadap bubuk cokelat tersebut menunjukkan bahwa minuman cokelat yang dibuat dari bubuk cokelat tersebut mempunyai aroma dan rasa yang tidak kalah dengan bubuk sejenis yang dipasarkan secara komersial.
2.8 Susu Skim
Susu skim berbentuk padatan (serbuk) memiliki aroma khas kuat dan sering digunakan pada pembuatan cookies. Skim merupakan bagian susu yang mengandung protein paling tinggi yaitu sebesar 36.4%. Susu skim berfungsi memberikan aroma, memperbaiki tesktur dan warna permukaan. Laktosa yang terkandung di dalam susu skim merupakan disakarida pereduksi, yang jika
16 berkombinasi dengan protein melalui reaksi maillard dan adanya proses pemanasan akan memberikan warna cokelat menarik pada permukaan cookies setelah dipanggang (Farida.,dkk, 2008)
2.9 Pasta Cokelat
Pasta cokelat merupakan hasil penggilingan dan pelumatan nib (inti biji) kakao yang dikenal sebagai chocolate paste atau chocolate mass. Pasta cokelat sebagai bahan setengah jadi, banyak dipasarkan dalam skala besar dari pabrikan ke pabrikan makanan cokelat, atau dalam skala rumah tangga ke pengecer- pengecer sebagai bahan baku pembuatan kue rumah tangga (Yusianto, 2000).
Pasta cokelat bisa dibuat dengan melumatkan nib biji kakao di dalam silinder berputar dengan kecepatan 20 rpm pada pelumat berbentuk bola (ball mill). Untuk mempercepat proses pelumatan, silinder dipanaskan pada suhu 37-40oC sehingga diperoleh pasta yang lembek (viskus) (Lees dan Jackson, 1973; Sri-Mulato, 1996a). Proses utama yang terjadi selama pengolahan pasta cokelat adalah pemecahan biji kakao sangrai yang semula padat, berubah menjadi cairan yang kental dengan tingkat kehalusan tertentu. Pada tahap awal proses, terjadi perubahan nib yang semula padat menjadi lembut, namun masih dalam bentuk padat. Setelah melalui proses pemastaan yang kedua, nib lembut akan berubah menjadi pasta yang sangat lembut (Beckett, 1988; Anonim,2002)
Proses penghalusan (conching) adalah proses pencampuran untuk menghasilkan cokelat dengan flavor yang baik dan tekstur yang halus. Biasanya dilakukan dua tahap, proses dilakukan pada suhu 80oC selama 24–96 jam. Adonan coklat dihaluskan terus-menerus dan lesitin ditambahkan pada akhir conching
17 untuk mengurangi kekentalan coklat. Pada tahapan ini, air dan senyawa pengganggu flavor menguap, lemak kakao akan menyelimuti partikel coklat, gula dan susu secara sempurna sehingga memberikan sensasi tekstur yang halus.
18 BAB III METODOLOGI
3.1 Metode Penelitian
Metode pengambilan data dilakukan dengan pengambilan data primer.
Pengambilan data primer dilakukan dengan cara penelitian secara langsung di unit pasca panen di pusat penelitian kopi dan kakao indonesia, jember.
3.2 Waktu dan Tempat
Penelitian ini mulai dilakukan pada bulan Maret sampai Mei 2013.
Pelaksanaan penelitian dilakukan di Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia (PUSLIT) .
3.3 Alat dan Bahan A. Alat
Adapun alat yang digunakan dalam proses penelitian antara lain, Digiterm PC 5 Channel (data logger), timbangan, micrometer, soehlet stainless stell, kabel sensor termokopel, PC(Komputer), dan ampere/ meter.
B. Bahan Uji
Bahan-bahan produksi yang dimaksud di sini adalah bahan baku utama dan bahan tambahan makanan yang digunakan dalam formulasi Formula cokelat. Bahan-bahan tersebut antara lain lemak cokelat, pasta cokelat, susu bubuk, gula halus, emulsifier lesitin, dan pencitarasa vanili. Berikut adalah detail bahan baku dan tambahan tersebut.
19 1. Lemak cokelat
Lemak cokelat merupakan bahan baku utama yang diperoleh dari pengempaan pasta cokelat dengan karakteristik mudah membeku pada suhu ruang, plastis, mempunyai kandungan senyawa lemak padat relative tinggi, warna putih kekuningan, dan mempunyai bau khas cokelat.
2. Pasta cokelat
Pasta cokelat merupakan bahan baku utama yang diperoleh dari pemastaan (pasting/grinding) nib cokelat dengan karakteristik mudah membeku pada suhu ruang, berbentuk pasta, berwarna cokelat, terdiri atas padatan cokelat dan lemak cokelat, dan mempunyai bau khas cokelat.
3. Susu bubuk
Susu bubuk merupakan bahan baku utama jenis full-cream dengan karakteristik berbentuk bubuk halus, berwarna putih kekuningan, dan tidak menggumpal.
4. Gula halus
Gula halus merupakan bahan baku utama jenis fine sugar dengan karakteristik berbentuk bubuk halus, berwarna putih bersih, dan tidak menggumpal.
3.4 Prosedur Pengujian
1. Pengukuran dimensi mesin ballmill.
- Dimensi mesin ballmill diukur dengan menggunakan meteran.
- Dimensi mesin ballmill yang diukur meliputi rangka utama, rangka silinder, silinder air, silinder formula, dan poros pengaduk.
20 2. Pendataan spesifikasi motor penggerak dan reduser.
- Pendataan spesifikasi meliputi merk, type, model, buatan, daya, rpm, size, dan bahan bakar yang digunakan.
3. Penimbangan bahan dan bola-bola stainless steel.
- Masing-masing bahan pembuat formula coklat seperti pasta coklat 9.75 kg , gula 4.625 kg, susu bubuk 2.875 kg, dan lemak kakao 7.75 kg ditimbang terlebih dahulu. Total berat dari semua bahan adalah 25 kg.
- Setelah ditimbang masing-masing bahan pembuat formula coklat dimasukkan menjadi satu ke dalam silinder formula.
- Setelah itu bola-bola stainless steel yang berdiameter 10 kg ditimbang seberat 100 kg dan dimasukkan menjadi satu dengan bahan formula coklat di dalam silinder formula.
4. Pengukuran rpm
- Isolasi putih ditempelkan pada ujung motor penggerak, pully, dan gear.
- Tachometer dihidupkan dan sinar merah disorotkan ke arah isolasi dengan jarak sekitar 30 cm.
5. Pengukuran Daya Listrik.
- Pengukuran daya listrik dilakukan dengan cara menjepitkan ampere meter pada kabel yang dilewati fasa PLN, dan pengukuran ini dilakukan pada saat mesin ballmill dioperasikan.
21 6. Proses Penghalusan.
- Selama proses penghalusan, suhu diukur selama 30 menit sekali dan tingkat kehalusannya diukur selama 60 menit sekali.
7. Proses pengambilan sampel.
- Sampel formula coklat diambil secara acak sebanyak 5 sample.
8. Proses pengukuran tingkat kehalusan.
- Alat micrometer dibersihkan dahulu sampai jarum indikator menunjukkan angka 0,
- Setelah itu sampel formula coklat dioleskan sampai merata pada bagian penjepit yang ada pada alat micrometer.
- Setelah itu tuas penjepit dilepas agar formula yang ada dikomponen penjepit tertekan oleh penjepit sehingga tingkat kehalusannya dapat ditunjukkan oleh jarum indikator.
9. Proses pengeluaran formula coklat.
- Pengeluaran formula dari silinder dilakukan ketika kondisi mesin dalam keadaan menyala, agar mempermudah proses pngeluaran, hal tersebut dikarenakan gerakan bola-bola stainless steel akan mendorong cairan formula ke saluran keluar.
- Setelah formula dalam silinder telah dikeluarkan maka mesin ball mill dapat dimatikan.
22 Titik-titik pengukuran suhu pada mesin ball mill
Gambar 3.4 Mesin Ball Mill yang di gunakan untuk penelitian.
Keterangan :
T1 = Suhu adonan cokelat jauh dari heater T2 = Suhu adonan cokelat dekat dengan heater T3 = Suhu air jauh dari heater
T4 = Suhu air dekat dengan heater T5 = Suhu ruangan
3.5 Parameter Pengamatan
1. Pengujian kehalusan menggunakan micron
2. Pengujian suhu menggunakan digi-term dan computer Heater / Pemanas air T2
T4 T1 T3
