PENGENDALIAN FERMENTASI DENGAN PENGATURAN KONSENTRASI RAGI DAN LAMA FERMENTASI TERHADAP MUTU KOPI INSTAN SECARA MIKROENKAPSULASI

(1)

Imelda Maria Lumban Tobing : Pengendalian Fermentasi Dengan Pengaturan Konsentrasi Ragi Dan Lama Fermentasi Terhadap Mutu Kopi Instan Secara Mikroenkapsulasi, 2010.

PENGENDALIAN FERMENTASI DENGAN PENGATURAN

KONSENTRASI RAGI DAN LAMA FERMENTASI

TERHADAP MUTU KOPI INSTAN SECARA

MIKROENKAPSULASI

SKRIPSI

OLEH :

IMELDA MARIA LUMBAN TOBING 050305004 / TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2009

(2)

ABSTRAK

PENGENDALIAN FERMENTASI DENGAN PENGATURAN KONSENTRASI RAGI DAN LAMA FERMENTASI TERHADAP

MUTU KOPI INSTAN SECARA MIKROENKAPSULASI

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi ragi dan lama fermentasi terhadap mutu kopi instan secara mikroenkapsulasi. Penelitian ini menggunakan metode rancangan acak lengkap dengan dua faktor,

yakni konsentrasi ragi (K) : (1, 2, 3 dan 4%) dan lama fermentasi (L) : (5, 10, 15 dan 20 jam). Parameter analisa adalah kadar air, kadar abu, daya

larut, kadar kafein dan nilai organoleptik (aroma dan rasa).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi ragi berpengaruh sangat nyata terhadap kadar air, kadar abu, dan nilai organoleptik (aroma dan rasa), berpengaruh nyata terhadap kadar kafein dan tidak berpengaruh terhadap daya larut. Lama fermentasi berpengaruh sangat nyata terhadap kadar air, kadar abu, kadar kafein dan nilai organoleptik (aroma dan rasa) dan berpengaruh tidak nyata terhadap daya larut. Interaksi konsentrasi ragi dan lama fermentasi berpengaruh sangat nyata terhadap nilai organoleptik (aroma dan rasa) dan berpengaruh tidak nyata terhadap kadar air, kadar abu, daya larut dan kadar kafein. Konsentrasi ragi 3% dan lama fermentasi 15 jam menghasilkan mutu kopi instan terbaik.

Kata kunci : Kopi instan, Konsentrasi ragi, Lama fermentasi ABSTRACT

FERMENTATION CONTROL WITH ARRANGEMENT OF YEAST CONCENTRATION AND FERMENTATION TIME ON THE

QUALITY OF INSTANT COFFEE WITH MICROENCAPSULATION The research was performed to find the effect of yeast concentration and fermentation time on the quality of instant coffee with microencapsulation. The research had been performed using factorial completely randomized design with two factors i.e : yeast concentration (K) : (1, 2, 3 dan 4%) and fermentation time (L) : (5, 10, 15 and 20 hours). Parameters analysed were moisture content, ash content, solubility and organoleptic values (flavour and taste).

The result showed that yeast concentration had highly significant effect on moisture content, ash content, and organoleptic values (flavour and taste), had

significant effect on caffeine content and had no significant effect on solubility. The fermentation time had highly significant effect on moisture content, ash

content, caffeine content and organoleptic values (flavour and taste), but had no significant effect on solubility. The interaction of yeast concentration and fermentation time had highly significant effect on organoleptic values (flavour and taste) and had no significant effect on water content, ash content, solubility and caffeine content. The 3% yeast concentration and 15 hours fermentation time produced the best quality of instant coffee.

(3)

RINGKASAN

IMELDA MARIA LUMBAN TOBING “Pengendalian Fermentasi

dengan Pengaturan Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi terhadap Mutu Kopi Instan secara Mikroenkapsulasi”, dibimbing oleh Dr. Ir. Herla Rusmarilin, MS selaku ketua komisi pembimbing dan Ir. Wahyuniar Purnama Sari, MS selaku anggota komisi pembimbing.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi ragi terhadap mutu kopi instan secara mikroenkapsulasi, mengetahui pengaruh lama fermentasi terhadap mutu kopi instan secara mikroenkapsulasi dan mengetahui pengaruh interaksi konsentrasi ragi dan lama fermentasi terhadap mutu kopi instan secara mikroenkapsulasi.

Penelitian ini menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) Faktorial, dengan dua (2) faktor. Faktor I : Konsentrasi ragi (K) yaitu K1 = 1%,

K2 = 2%, K3 = 3% dan K4 = 4%, Faktor II : Lama Fermentasi (L) yaitu

L1 = 5 jam, L2 = 10 jam, L3 = 15 jam dan L4 = 20 jam. Parameter yang diuji

adalah kadar air, kadar abu, daya larut, kadar kafein dan uji organoleptik (aroma dan rasa).

Kadar Air (%)

Konsentrasi ragi memberi pengaruh berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap kadar air kopi instan yang dihasilkan. Kadar air tertinggi diperoleh pada konsentrasi ragi 1% (K1) sebesar 7,54% dan kadar air terendah diperoleh pada

(4)

Lama fermentasi memberi pengaruh berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap kadar air kopi instan yang dihasilkan. Kadar air tertinggi diperoleh pada lama fermentasi 5 jam (L1) sebesar 7,82% dan kadar air terendah diperoleh pada

lama fermentasi 20 jam (L4) sebesar 6,29%.

Interaksi konsentrasi ragi dan lama fermentasi memberi pengaruh berbeda tidak nyata (p>0,05) terhadap kadar air kopi instan yang dihasilkan, sehingga uji LSR tidak dilanjutkan.

Kadar Abu (%)

Konsentrasi ragi memberi pengaruh berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap kadar abu kopi instan yang dihasilkan. Kadar abu tertinggi diperoleh pada konsentrasi ragi 4% (K4) sebesar 4,03% dan kadar abu terendah diperoleh

pada konsentrasi ragi 1% (K1) sebesar 3,60%.

Lama fermentasi memberi pengaruh berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap kadar abu kopi instan yang dihasilkan. Kadar abu tertinggi diperoleh pada lama fermentasi 20 jam (L4) sebesar 4,34% dan kadar air terendah diperoleh

pada lama fermentasi 5 jam (L1) sebesar 3,54%.

Interaksi konsentrasi ragi dan lama fermentasi memberi pengaruh berbeda tidak nyata (p>0,05) terhadap kadar abu kopi instan yang dihasilkan, sehingga uji LSR tidak dilanjutkan.

Daya Larut (%)

Konsentrasi ragi memberi pengaruh berbeda tidak nyata (p>0,05) terhadap daya larut kopi instan yang dihasilkan, sehingga uji LSR tidak dilanjutkan.

Lama fermentasi memberi pengaruh berbeda tidak nyata (p>0,05) terhadap kadar air kopi instan yang dihasilkan, sehingga uji LSR tidak dilanjutkan.

(5)

Interaksi konsentrasi ragi dan lama fermentasi memberi pengaruh berbeda tidak nyata (p>0,05) terhadap daya larut kopi instan yang dihasilkan, sehingga uji LSR tidak dilanjutkan.

Kadar Kafein (%)

Konsentrasi ragi memberi pengaruh berbeda nyata (p<0,05) terhadap kadar kafein kopi instan yang dihasilkan. Kadar kafein tertinggi diperoleh pada konsentrasi ragi 1% (K1) sebesar 2,45% dan kadar kafein terendah diperoleh pada

konsentrasi ragi 4% (K4) sebesar 2,17%.

Lama fermentasi memberi pengaruh berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap kadar kafein kopi instan yang dihasilkan. Kadar kafein tertinggi diperoleh pada lama fermentasi 5 jam (L1) sebesar 2,60% dan kadar kafein

terendah diperoleh pada lama fermentasi 20 jam (L4) sebesar 2,08%.

Interaksi konsentrasi ragi dan lama fermentasi memberi pengaruh berbeda tidak nyata (p>0,05) terhadap kadar kafein kopi instan yang dihasilkan, sehingga uji LSR tidak dilanjutkan.

Organoleptik (Aroma) (Numerik)

Konsentrasi ragi memberi pengaruh berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap organoleptik (aroma) kopi instan yang dihasilkan. Organoleptik (aroma) tertinggi diperoleh pada konsentrasi ragi 1% (K1) sebesar 9,59 dan organoleptik

(aroma) terendah diperoleh pada konsentrasi ragi 4% (K4) sebesar 8,91.

Lama fermentasi memberi pengaruh berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap organoleptik (aroma) kopi instan yang dihasilkan. Organoleptik (aroma) tertinggi diperoleh pada lama fermentasi 5 jam (L1) sebesar 9,61 dan organoleptik

(6)

Interaksi konsentrasi ragi dan lama fermentasi memberi pengaruh berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap organoleptik (aroma) kopi instan yang dihasilkan. Organoleptik (aroma) tertinggi diperoleh pada interaksi konsentrasi ragi 1% (K1)

dan lama fermentasi 5 jam (K1) sebesar 9,65 dan organoleptik (aroma) terendah

diperoleh pada interaksi konsentrasi ragi 4% (K4) dan lama fermentasi 20 jam (L4)

sebesar 8,51.

Organoleptik (Rasa) (Numerik)

Konsentrasi ragi memberi pengaruh berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap organoleptik (rasa) kopi instan yang dihasilkan. Organoleptik (rasa) tertinggi diperoleh pada konsentrasi ragi 1% (K1) sebesar 8,96 dan organoleptik

(rasa) terendah diperoleh pada konsentrasi ragi 4% (K4) sebesar 8,15.

Lama fermentasi memberi pengaruh berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap organoleptik (rasa) kopi instan yang dihasilkan. Organoleptik (rasa) tertinggi diperoleh pada lama fermentasi 5 jam (L1) sebesar 8,75 dan organoleptik

(rasa) terendah diperoleh pada lama fermentasi 20 jam (L4) sebesar 8,30.

Interaksi konsentrasi ragi dan lama fermentasi memberi pengaruh berbeda nyata (p<0,05) terhadap organoleptik (rasa) kopi instan yang dihasilkan. Organoleptik (rasa) tertinggi diperoleh pada interaksi konsentrasi ragi 1% (K1)

dan lama fermentasi 5 jam (K1) sebesar 9,20 dan organoleptik (rasa) terendah

diperoleh pada interaksi konsentrasi ragi 4% (K4) dan lama fermentasi 20 jam (L4)

sebesar 7,75.

Organoleptik (Mutu Organoleptik) (Numerik)

Konsentrasi ragi memberi pengaruh berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap organoleptik (mutu organoleptik) kopi instan yang dihasilkan.

(7)

Organoleptik (mutu organoleptik) tertinggi diperoleh pada konsentrasi ragi 1% (K1) sebesar 9,35 dan organoleptik (mutu organoleptik) terendah diperoleh pada

konsentrasi ragi 4% (K4) sebesar 7,96.

Lama fermentasi memberi pengaruh berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap organoleptik (mutu organoleptik) kopi instan yang dihasilkan. Organoleptik (mutu organoleptik) tertinggi diperoleh pada lama fermentasi 5 jam (L1) sebesar 8,93 dan organoleptik (mutu organoleptik) terendah diperoleh pada

lama fermentasi 20 jam (L4) sebesar 8,52.

Interaksi konsentrasi ragi dan lama fermentasi memberi pengaruh berbeda nyata (p<0,05) terhadap organoleptik (mutu organoleptik) kopi instan yang dihasilkan. Organoleptik (mutu organoleptik) tertinggi diperoleh pada interaksi konsentrasi ragi 1% (K1) dan lama fermentasi 5 jam (K1) sebesar 9,45 dan

organoleptik (mutu organoleptik) terendah diperoleh pada interaksi konsentrasi ragi 4% (K4) dan lama fermentasi 20 jam (L4) sebesar 7,60.

Organoleptik (Kuatnya Organoleptik) (Numerik)

Konsentrasi ragi memberi pengaruh berbeda sangat nyata (p<0,01) terhadap organoleptik (kuatnya organoleptik) kopi instan yang dihasilkan. Organoleptik (kuatnya organoleptik) tertinggi diperoleh pada konsentrasi ragi 1% (K1) sebesar 8,47 dan organoleptik (kuatnya organoleptik) terendah diperoleh

pada konsentrasi ragi 4% (K4) sebesar 7,93.

Lama fermentasi memberi pengaruh berbeda tidak nyata (p>0,05) terhadap organoleptik (kuatnya organoleptik) kopi instan yang dihasilkan, sehingga uji LSR tidak dilanjutkan.

(8)

Interaksi konsentrasi ragi dan lama fermentasi memberi pengaruh berbeda tidak nyata (p>0,05) terhadap organoleptik (kuatnya organoleptik) kopi instan yang dihasilkan, sehingga uji LSR tidak dilanjutkan.

(9)

DAFTAR ISI Hal ABSTRACT ... i ABSTRAK ... i RIWAYAT HIDUP ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

RINGKASAN ... iv

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR TABEL ………. xiii

DAFTAR GAMBAR ... xv PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1 Tujuan Penelitian ... 3 Kegunaan Penelitian ... 3 Hipotesa Penelitian ... 3 TINJAUAN PUSTAKA ... 4 Sejarah Kopi ... 4

Perkembangan Kopi di Indonesia ... 5

Perkembangan Kopi di Dunia ... 6

Varietas Kopi ... 6

Komposisi Kimia Kopi ... 8

Kafein ... 9

Pemanfaatan Kopi ... 10

Proses Pengolahan Kopi ... 13

Pengolahan Kering ... 13

Pengolahan Basah ... 13

Sortasi ... 15

Pulping (Pengupasan Kulit) ... 15

Fermentasi ... 16 Pencucian ... 18 Pengeringan ... 18 Roasting (Penyangraian) ... 19 Penggilingan (Penumbukan) ... 20 Ekstraksi ... 21 Mikroenkapsulasi ... 21

BAHAN DAN METODA PENELITIAN ... 24

Waktu dan Tempat Penelitian ... 24

Bahan Penelitian ... 24 Reagensia ... 24 Alat Penelitian ... 24 Metoda Penelitian ... 25 Model Rancangan ... 26 Pelaksanaan Penelitian ... 26

(10)

Parameter Yang Diamati ... 27

Kadar Air ... 28

Kadar Abu ... 29

Kadar Kafein ... 29

Daya Larut ... 30

Uji Organoleptik (Aroma dan Rasa) ... 31

SKEMA PENELITIAN ... 37

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 38

Hasil ... 38

Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Parameter yang Diamati ... 38

Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Parameter yang Diamati ... 39

Kadar Air (%) Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Kadar Air (%) ... 40

Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar Air (%) ... 42

Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi terhadap Kadar Air (%) ... 43

Kadar Abu (%) Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Kadar Abu (%) ... 44

Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar Abu (%) ... 45

Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi terhadap Kadar Abu (%) ... 47

Daya Larut (%) Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Daya Larut (%) ... 47

Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Daya Larut (%) ... 47

Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi terhadap Daya Larut ... 48

Kadar Kafein (%) Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Kadar Kafein (%) ... 48

Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar Kafein (%) ... 49

Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi terhadap Kadar Kafein (%) ... 50

Uji Organoleptik (Aroma Dan Rasa) (Numerik) Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Organoleptik (Aroma) (Numerik) ... 51

Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Organoleptik (Aroma) (Numerik) ... 53

Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi terhadap Organoleptik (Aroma) (Numerik) ... 54

Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Organoleptik (Rasa) (Numerik) ... 56

Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Organoleptik (Rasa) (Numerik) ... 58

Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi Terhadap organoleptik (Rasa) (Numerik) ... 59

(11)

Uji Organoleptik (Mutu Organoleptik dan Kuatnya Organoleptik) (Numerik)

Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Organoleptik

(Mutu Organoleptik) (Numerik) ... 61

Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Organoleptik (Mutu Organoleptik) (Numerik) ... 63

Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi terhadap Organoleptik (Mutu Organoleptik) (Numerik) ... 64

Pengaruh Konsentrasi Ragi Organoleptik (Kuatnya Organoleptik) (Numerik) ... 67

Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Organoleptik (Kuatnya Organoleptik) (Numerik) ... 68

Pengaruh Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi terhadap Organoleptik (Kuatnya Organoleptik) (Numerik) ... 68

KESIMPULAN DAN SARAN ... 69

Kesimpulan ... 69

Saran ... 69

DAFTAR PUSTAKA ... 70

LAMPIRAN ... 73

(12)

DAFTAR TABEL

No Judul Hal

1. Jumlah Ekspor Kopi Indonesia ... 6

2. Komposisi Kimia Biji dan Bubuk Kopi Robusta ... 9

3. Standar Mutu Kopi Instan ... 11

4. Standar Mutu Kopi Bubuk ... 12

5. Perubahan Zat Gizi Kopi setelah Penggongsengan ... 20

6. Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Parameter yang Diamati ... 38

7. Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Parameter yang Diamati ... 39

8. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Kadar Air (%) ... 41

9. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar Air (%) ... 42

10. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Kadar Abu (%) ... 44

11. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar Abu (%) ... 46

12. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Kadar Kafein (%) ... 48

13. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar Kafein (%) ... 50

14. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Uji Organoleptik (Aroma) (Numerik) ... 52

15. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Uji Organoleptik (Aroma) (Numerik) ... 53

16. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi terhadap Uji Organoleptik (Aroma) (Numerik) ... 55

17. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Uji Organoleptik (Rasa) (Numerik) ... 57

18. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Uji Organoleptik (Rasa) (Numerik) ... 58

(13)

19. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi dan

Lama Fermentasi terhadap Uji Organoleptik (Rasa) (Numerik) ... 60 20. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap

Uji Organoleptik (Mutu Organoleptik) (Numerik) ... 62 21. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Lama Fermentasi terhadap

Uji Organoleptik (Mutu Organoleptik) (Numerik) ... 63 22. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi dan

Lama Fermentasi terhadap Uji Organoleptik (Mutu Organoleptik)

(Numerik) ... 65 23. Uji LSR Efek Utama Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap

(14)

DAFTAR GAMBAR

1. Rumus Bangun Kafein ... 10

2. Profile Chart - Profil Organoleptik yang Lazim Dipergunakan untuk Uji Organoleptik Kopi dan Secara Jelas Memberi Gambaran Mengenai Hasilnya ... 32

3. Skema Penelitian ... 37

4. Grafik Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Kadar Air (%) ... 42

5. Grafik Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar Air (%) ... 43

6. Grafik Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Kadar Abu (%) ... 45

7. Grafik Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar Abu (%) ... 47

8. Grafik Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Kadar Kafein (%) ... 49

9. Grafik Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar Kafein (%) ... 51

10. Grafik Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Uji Organoleptik (Aroma) (Numerik) ... 53

11. Grafik Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Uji Organoleptik (Aroma) (Numerik) ... 54

12. Grafik Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi terhadap Uji Organoleptik (Aroma) (Numerik) ... 56

13. Grafik Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Uji Organoleptik (Rasa) (Numerik) ... 58

14. Grafik Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Uji Organoleptik (Rasa) (Numerik) ... 59

15. Grafik Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi terhadap Uji Organoleptik (Rasa) (Numerik) ... 61

16. Grafik Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Uji Organoleptik (Mutu Organoleptik) (Numerik) ... 63

17. Grafik Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Uji Organoleptik (Mutu Organoleptik) (Numerik) ... 64

(15)

18. Grafik Pengaruh Interaksi Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi

terhadap Uji Organoleptik (Mutu Organoleptik) (Numerik) ... 66 19. Grafik Pengaruh Konsentrasi Ragi terhadap Uji Organoleptik

(16)

DAFTAR LAMPIRAN

1. Data Pengamatan Analisis Kadar Air (%) ... 73

2. Daftar Analisis Sidik Ragam Kadar Air (%) ... 73

3. Data Pengamatan Analisis Kadar Abu (%) ... 74

4. Daftar Analisis Sidik Ragam Kadar Abu (%) ... 74

5. Data Pengamatan Analisis Daya Larut (%) ... 75

6. Daftar Analisis Sidik Ragam Daya Larut (%) ... 75

7. Data Pengamatan Analisis Kadar Kafein (%) ... 76

8. Daftar Analisis Sidik Ragam Kadar Kafein (%) ... 76

9. Data Pengamatan Analisis Organoleptik (Rasa) (Numerik) ... 77

10. Daftar Analisis Sidik Ragam Organoleptik (Rasa) (Numerik) ... 77

11. Data Pengamatan Analisis Organoleptik (Aroma) (Numerik) ... 78

12. Daftar Analisis Sidik Ragam Organoleptik (Aroma) (Numerik) ... 78

13. Data Pengamatan Analisis Organoleptik (Mutu Organoleptik) (Numerik) ... 79

14. Daftar Analisis Sidik Ragam Organoleptik (Mutu Organoleptik) (Numerik) ... 79

15. Data Pengamatan Analisis Organoleptik (Kuatnya Organoleptik) (Numerik) ... 80

16. Daftar Analisis Sidik Ragam Organoleptik (Kuatnya Organoleptik) (Numerik) ... 80

(17)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Tanaman kopi dikenal dengan nama Perpugenus coffea termasuk dalam famili Rubiaceae, berasal dari benua Afrika. Saat ini terdapat sekitar 4.500 varietas kopi yang dapat dibagi kedalam empat kelompok besar yaitu Coffea canephora, Coffea arabica, Coffea excelsa dan Coffea liberika. Kopi diolah

dengan beberapa cara pengolahan dengan rasa spesifik dan menyegarkan karena adanya kandungan zat kafein. Kadar kafein yang terdapat pada kopi robusta sedikit lebih tinggi dibandingkan kopi arabika.

Perdagangan kopi di Indonesia mempunyai banyak kendala yang cukup berat. Pada tahun 1985 dengan total produksi sebesar 325,2 ribu ton, sisa produksi masih sebesar 34,4 ribu ton, sedang pada akhir tahun 1988 sisa produksi diperkirakan mencapai 86.000 ton. Berbagai usaha untuk meningkatkan nilai ekspor masih banyak menemui hambatan karena kopi Indonesia mempunyai mutu yang rendah. Rendahnya mutu kopi Indonesia menyebabkan harga yang diterima oleh petani menjadi lebih rendah dan sulit menjangkau pasaran dunia.

Salah satu upaya untuk meningkatkan mutu kopi Indonesia adalah dengan memperhatikan cara pengolahannya. Pengolahan kopi berdasarkan penggunaan air dibagi dalam tiga cara, yaitu cara basah, semi basah, dan kering. Cara kering yang dikenal dengan pengeringan lambat pada suhu rendah, yaitu sebesar 40-50oC, pengolahan semi basah dilakukan dengan mengalirkan air ke dalam wadah yang bagian dasarnya memiliki lubang sebagai tempat pengeluaran air dan pengolahan basah dilakukan dengan cara merendam kopi di dalam air.

(18)

Sulistyowati dan Wahyudi (1998) menyatakan bahwa cara pengolahan basah dengan lama fermentasi tertentu dapat menentukan mutu citarasa kopi yang dihasilkan. Berdasarkan SNI 01-2907-1992 disimpulkan bahwa kopi dengan cara pengolahan basah dan lama fermentasi 24 – 36 jam memiliki aroma yang baik dengan nilai skor 7 – 8.

Fermentasi bertujuan untuk membantu melepaskan lapisan lendir yang masih menyelimuti kopi, menghasilkan aroma yang khas dan mengurangi kadar kafein terutama untuk kopi jenis robusta.

Fermentasi kopi dengan menggunakan air memerlukan waktu yang lebih lama dan kopi yang dihasilkan mempunyai mutu yang kurang baik. Untuk memperbaiki mutu hasil fermentasi air, pada penelitian ini digunakan ragi yang bertujuan untuk mempercepat proses fermentasi dan agar mutu yang dihasilkan lebih baik.

Salah satu cara mempertahankan mutu kopi terutama aroma dan flavornya adalah dilakukan proses ekstraksi kopi dengan penambahan bahan pengisi tertentu yang dikenal dengan proses mikroenkapsulasi. Mikroenkapsulasi adalah suatu cara penggunaan bahan pengisi yang relatif tipis pada partikel-partikel kecil zat padat atau tetesan cair dan dispersi. Partikel yang tersalut disebut bahan inti sedangkan partikel pengisinya disebut bahan pengisi (penyalut).

Melalui metode mikroenkapsulasi diharapkan mutu kopi yang dihasilkan lebih baik dan mempunyai nilai jual yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan proses pengolahan kopi secara tradisional.

(19)

Berdasarkan uraian di atas maka penulis tertarik melakukan penelitian tentang proses pengolahan kopi instan secara mikroenkapsulasi serta memperhatikan pengaruh fermentasi yang dilakukan dengan judul penelitian “Pengendalian Fermentasi dengan Pengaturan Konsentrasi Ragi dan Lama

Fermentasi terhadap Mutu Kopi Instan secara Mikroenkapsulasi”.

Tujuan Penelitian

- Untuk mengetahui konsentrasi ragi dan lama fermentasi yang tepat untuk menghasilkan kopi instan dengan mutu yang baik.

- Untuk mengetahui proses pengolahan kopi instan secara mikroenkapsulasi.

Kegunaan Penelitian

- Sebagai sumber informasi untuk mengetahui proses pengolahan kopi

secara mikroenkapsulasi.

- Sebagai sumber data dalam penyusunan skripsi di Departemen Teknologi

Pertanian, Program Studi Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.

Hipotesis Penelitian

- Diduga ada pengaruh konsentrasi ragi terhadap mutu kopi instan yang dihasilkan secara mikroenkapsulasi.

- Diduga ada pengaruh lama fermentasi yang dilakukan terhadap mutu kopi instan yang dihasilkan secara mikroenkapsulasi.

- Diduga ada interaksi antara konsentrasi ragi dan lama fermentasi terhadap mutu kopi yang dihasilkan.

(20)

TINJAUAN PUSTAKA

Sejarah Kopi

Tumbuhan kopi diperkirakan berasal dari hutan-hutan tropis di kawasan Afrika. Kopi Arabika berasal dari kawasan pegunungan tinggi di barat Ethiopia maupun di kawasan utara Kenya, kopi Robusta di Ivory Coast dan Republik Afrika Tengah. Hal ini membuktikan bahwa tumbuhan kopi mudah beradaptasi dengan lingkungan tumbuhnya (Siswoputranto, 1992).

Pada penelitian Reginald Smith dibuktikan tentang asam nikotin yang terdapat dalam kopi. Smith dapat menunjukkan bagaimana asam nikotin ini dihasilkan selama kopi dibakar oleh pembusukan trigonelin (asam nikotinik N-metilbetaine). Reginald Smith, juga menyatakan bahwa kandungan kafein dari kopi Robusta dua kali lebih banyak dari kopi Arabika. Bagi industri kopi, jenis kopi Robusta lebih menguntungkan jika digunakan sebagai kopi tubruk (instant coffee extracts) karena lebih banyak ekstrak kopi yang dapat diambil (soluble

extractives) (Spillane, 1990).

Di Indonesia, tanaman kopi diperkenalkan pertama kali oleh VOC pada periode antara tahun 1696 – 1699. Tanaman kopi mula-mula hanya bersifat coba-coba (penelitian), tetapi karena hasilnya memuaskan dan dipandang oleh VOC cukup menguntungkan sebagai komoditi perdagangan, maka VOC

menyebarkan ke berbagai daerah agar penduduk menanamnya (Najiyati dan Danarti, 1997).

(21)

Perkembangan Kopi di Indonesia

Masuknya tanaman kopi ke Indonesia tercatat tahun 1969, ketika Admiral Pieter van de Broecke mengadakan perdagangan dengan bangsa Arab. Admiral Pieter tertarik akan rasa minuman tersebut yang di Arab dinamakan Qahwah (air hitam). Pada tahun 1721, kopi hasil perkebunan Indonesia untuk pertama kalinya diekspor ke negeri Belanda dan dijual ke pelelangan kopi Amsterdam sebanyak 894 pon (Spillane, 1990).

Sejarah perkembangan kopi di Indonesia pernah mengalami goncangan yaitu pada tahun 1876 terjadi ledakan penyakit Hemelia vastatrix (HV) yang menyerang daun dan sangat membahayakan. Berbagai usaha mengatasi hal tersebut telah dilakukan, tetapi hasilnya tidak memuaskan. Kemudian VOC mendatangkan kopi Liberika dan Robusta yang diharapkan lebih tahan terhadap penyakit HV (Najiyati dan Danarti, 1997).

Pada saat ini penyebaran tanaman kopi Robusta di Indonesia lebih dari 95%, sedang selebihnya adalah kopi Arabika dan jenis lainnya. Meskipun kopi Robusta semula ditanam dan diusahakan oleh perkebunan besar, namun dalam perkembangannya tanaman ini lebih potensi sebagai tanaman rakyat karena kopi Robusta lebih mudah ditanam dan tahan terhadap kondisi pertumbuhan yang kurang menguntungkan. Selain itu, karena tahun-tahun belakangan ini harga pasaran kopi Robusta relatif semakin tinggi (AAK, 1988).

(22)

Adapun jumlah ekspor kopi Indonesia dapat dilihat pada Tabel 1. sebagai berikut :

Tabel 1. Jumlah Ekspor Kopi Indonesia

Tahun Jumlah (ribu ton)

1981 210,6 1985 282,7 1986 298,1 1987 286,2 1988 298,7 1989 352,3 1990 394,9 2007 379,86 2008 375

(Sumber : International Coffee Organization, 2008)

Perkembangan Kopi Di Dunia

Perkembangan pasar kopi dunia sejak sebelum tahun 1960 hingga kini selalu disertai gejolak-gejolak naik atau menurunnya penawaran dan permintaan, yang menyebabkan naik-turunnya harga kopi di pasar dunia secara tajam. Pengaturan perdagangan kopi dunia melalui kerjasama multilateral antar negara-negara produsen dan konsumen kopi diberlakukan sejak tahun 1962, yang mengendalikan perdagangan kopi dunia melalui Persetujuan Kopi Internasional. Kuota ekspor kopi diberlakukan untuk menjaga keseimbangan ekspor-impor kopi dengan tujuan memantapkan tingkat harga kopi di pasaran internasional pada taraf yang telah disepakati bersama (Siswoputranto, 1992).

Varietas Kopi

Di dunia perdagangan, dikenal beberapa golongan kopi, tetapi yang paling sering dibudidayakan hanya kopi Arabika, Robusta dan Liberika. Penggolongan

(23)

kopi tersebut umumnya didasarkan pada spesiesnya, kecuali Robusta. Kopi Robusta bukan merupakan nama spesies karena kopi ini merupakan keturunan

dari beberapa spesies kopi terutama Coffea canephora (Najiyati dan Danarti, 1997).

Kopi Arabika

Kopi Arabika adalah kopi yang paling baik mutu cita rasanya, tanda-tandanya ialah biji picak dan daun yang hijau-tua dan berombak-ombak. Pertama kali kopi Arabika diperkenalkan oleh Linnaeus pada tahun 1753, tumbuhan ini tidak tahan terhadap hama dan penyakit, banyak terdapat di Amerika Latin, Afrika Tengah dan Timur, India dan beberapa terdapat di Indonesia (Botanical, 2008).

Jenis-jenis kopi yang termasuk dalam golongan Arabika adalah Abesinia, Pasumah, Marago dan Congensis (Najiyati dan Danarti, 1997).

Kopi Robusta

Kopi Robusta digolongkan lebih rendah mutu citarasanya dibandingkan dengan citarasa kopi arabika. Hampir seluruh produksi kopi robusta di seluruh dunia dihasilkan secara kering dan untuk mendapatkan rasa lugas (neutral taste) tidak boleh mengandung rasa-rasa asam dari hasil fermentasi. Kopi Robusta memiliki kelebihan-kelebihan yaitu kekentalan yang lebih dan warna yang kuat. Oleh karena itu, kopi Robusta banyak diperlukan untuk bahan campuran blends untuk merek-merek tertentu (Siswoputranto, 1992).

Jenis-jenis kopi robusta adalah Quillou, Uganda dan Canephora (Najiyati dan Danarti, 1997).

(24)

Kopi Liberika berasal dari Angola dan masuk ke Indonesia sejak tahun 1965. Meskipun sudah cukup lama penyebarannya, tetapi hingga saat ini jumlahnya masih terbatas karena kualitas buah yang kurang bagus dan rendemennya rendah (Najiyati dan Danarti, 1997).

Yang termasuk jenis Liberika antara lain : kopi Abeokutae, kopi Klainei, kopi Dewevrei, kopi Excelsa dan kopi Dybrowskii. Di antara jenis-jenis tersebut pernah dicoba di Indonesia, tetapi hanya satu jenis saja yang dapat diharapkan, ialah jenis Excelsa (AAK, 1988).

Komposisi Kimia Kopi

Kopi seperti halnya tanaman lain mengandung ribuan komponen kimia dengan karakteristik yang berbeda-beda. Walaupun kopi merupakan salah satu jenis tanaman yang paling banyak diteliti, tetapi masih banyak komponen dari kopi yang tidak diketahui dan hanya sedikit diketahui efek dari komponen yang terdapat pada kopi bagi kepentingan manusia baik dalam bentuk biji maupun dalam bentuk minuman (Wikipedia, 2008a).

Komposisi kimia dari biji kopi bergantung pada spesies dan varietas dari kopi tersebut serta faktor-faktor lain yang berpengaruh antara lain lingkungan tempat tumbuh, tingkat kematangan dan kondisi penyimpanan. Proses pengolahan juga akan mempengaruhi komposisi kimia dari kopi. Misalnya penyangraian akan mengubah komponen yang labil yang terdapat pada kopi sehingga membentuk komponen yang kompleks (Clarke dan Macrae, 1985).

Adapun komposisi kimia dari biji dan bubuk kopi Robusta dapat dilihat pada Tabel 2. berikut ini :

(25)

Tabel 2. Komposisi Kimia Biji dan Bubuk Kopi Robusta

Komponen Biji Kopi Kopi Bubuk

Mineral 4.0 – 4.5 4.6 – 5.0

Kafein 1.6 – 2.4 ~ 2.0

Trigonelline 0.6 – 0.7 5 0.3 – 0.6

Lipid 9.0 – 13.0 6.0 – 11.0

Total Asam Chlorogenic 7.0 – 10.0 3.9 – 4.6

Asam Aliphatic 1.5 – 2.0 1.0 – 1.5 Oligosakarida 5.0 – 7.0 0 – 3.5 Total Polisakarida 37.0 – 47.0 - Asam Amino 2.0 0 Protein 11.0 – 13.0 13.0 – 15.0 Asam Humic - 16.0 – 17.0

(Sumber : Clarke dan Macrae, 1985)

Kafein

Kafein merupakan senyawa alkaloid yang bersifat merangsang. Kafein banyak memiliki manfaat dan telah banyak digunakan dalam bidang obat-obatan dalam dunis medis. Kafein dapat dibuat dari ekstrak kopi, teh dan cokelat. Kafein berfungsi untuk merangsang aktivitas susunan saraf dan meningkatkan kerja jantung, sehingga jika dikonsumsi dalam jumlah berlebihan akan bersifat racun

dengan menghambat mekanisme susunan saraf manusia (Hodgson dan Levi, 1987).

Kafein berbentuk kristal panjang, berwarna putih seperti sutra dan rasanya pahit. Didalam biji kopi kafein berfungsi sebagai unsur rasa dan aroma. Rumus bangun kafein dapat dilihat pada Gambar 1. sebagai berikut :

(26)

O CH3 C N H3C N C C O C C N N CH3 (1,3,7 Trimethyl xantine)

Gambar 1. Rumus Bangun Kafein

(Sumber : Ciptadi dan Nasution, 1978)

Kadar kafein yang terdapat pada kopi robusta sedikit lebih tinggi dibanding kopi arabika. Sebaliknya, jenis arabika lebih banyak mengandung zat gula dan minyak atsiri. Di negara-negara konsumen ramuan minuman kopi ini biasanya dihidangkan dalam bentuk hasil blending kopi robusta dan arabika (Spillane, 1990).

Pemanfaatan Kopi

Kopi Instan (soluble coffee)

Kopi instan dibuat dengan cara mengambil ekstrak dari kopi yang telah mengalami proses penyangraian. Metoda ini pertama kali diperkenalkan oleh Morgenthaler di Switzerland pada tahun 1938. Kopi yang telah digiling diekstrak dengan menggunakan tekanan tertentu dan alat pengekstrak. Temperatur air yang digunakan pada waktu mengambil ekstrak adalah 200oC. Komponen kering yang terdapat pada kopi hasil ekstraksi adalah 15%. Kemudian hasil ekstraksi

dikeringkan dengan menggunakan spray dried atau freeze dried (Belitz dan Grosch, 1987).

(27)

Adapun standar mutu kopi instan tercantum pada Tabel 3. di bawah ini yaitu sebagai berikut :

Tabel 3. Standar Mutu Kopi Instan

Komponen Standar Mutu

Keadaan (bau dan rasa) normal

Kadar Air (maks) 4,5%

Kadar Abu (maks) 7 - 14 %

Kealkalian dar abu (ml NaOH/100 g) 80 - 140 ml

Kafein 2 - 8 5

Jumlah Gula (maks) 10%

Padatan tidak larut dalam air (maks) 0,25% Cemaran Logam :

Timbal (Pb) (maks) 2 mg/kg

Tembaga (Cu) (maks) 30 mg/kg

Arsen (As) (maks) 1 mg/kg

Mikrobiologi :

Kapang (maks) 50 koloni/gram

Bakteri < 300 koloni/gram

(Sumber : Departemen Perindustrian Indonesia, 1983)

Kopi Bubuk

Kopi bubuk merupakan proses pengolahan kopi yang paling sederhana. Dimana biji kopi yang telah disangrai kemudian dihancurkan dan dikemas. Pembuatan kopi bubuk banyak dilakukan oleh petani, pedagang pengecer, industri kecil dan pabrik. Pembuatan kopi bubuk oleh petani biasanya hanya dilakukan secara tradisional dengan alat-alat sederhana. Hasilnya pun hanya dikonsumsi sendiri atau dijual bila ada pesanan. Pembuatan kopi bubuk bisa dibagi ke dalam

dua tahap yaitu tahap penyangraian dan tahap penggilingan (Najiyati dan Danarti, 1997).

(28)

Adapun standar mutu kopi bubuk tercantum dalam Tabel 4. di bawah ini yaitu sebagai berikut :

Tabel 4. Standar Mutu Kopi Bubuk

Komponen Syarat Mutu

Kadar Air (max) 8%

Kadar Abu (max) 6%

Kealkalian abu (ml NaOH/100 g) 57 - 66 Kadar Sari/Kadar seduhan 20 - 36%

Mikroskopik tidak mempunyai

campuran

Logam berbahaya negatif

Keadaan (rasa, bau dan warna) normal (Sumber : Standar Perindustrian Indonesia, 1972)

Kopi Celup (Coffee Bags)

Kopi celup sama halnya seperti teh celup. Pada kopi celup biji kopi yang telah dihancurkan kemudian dimasukkan ke dalam suatu kemasan yang berbentuk seperti filter (saringan). Dengan adanya kopi celup maka ampas yang biasanya dihasilkan pada waktu kopi diseduh dengan air panas akan berkurang atau bahkan tidak ada sama sekali karena kopi celup merupakan kelanjutan dari proses pembuatan kopi instan (Wikipedia, 2007).

Kopi Bleeding (Kopi Campuran)

Bleeding merupakan suatu proses penambahan bahan-bahan lain ke dalam

kopi yang bertujuan untuk meningkatkan rasa dari kopi yang dihasilkan. Bleeding memungkinkan penggantian perubahan selera dalam biji kopi dan penggantian jenis kopi jika ada kesulitan dalam penawaran/harga. Proses pencampuarn sering dilakukan pada waktu biji kopi disangrai, contoh bahan-bahan yang sering

(29)

dicampurkan pada kopi adalah jagung, gandum, rye dan sebagainya (Belitz dan Grosch, 1987).

Proses Pengolahan Kopi

Pengolahan buah kopi dapat dilakukan melalui dua cara yaitu cara basah dan cara kering. Pengolahan secara basah biasanya memerlukan modal yang lebih

besar, tetapi lebih cepat dan menghasilkan mutu yang lebih baik (Najiyati dan Danarti, 1997).

Pengolahan Kering

Pada pengolahan kering, buah-buah kopi harus langsung dijemur di panas matahari setelah dipetik agar tidak terjadi pembusukan buah. Pengeringan diterik matahari bisa berlangsung selama 10 – 15 hari tergantung pada keadaan cuaca. Maka perlu dijaga agar selama pengeringan tidak terkena hujan dan dicegah dari macam-macam kotoran, serta seringkali diaduk agar buah-buah kopi kering secara merata dan perlu ditutup di malam hari agar buah kopi tidak kembali basah karena kena embun (Siswoputranto, 1992).

Salah satu masalah yang sering dihadapi pada pengolahan kopi secara kering adalah kadar air dari kopi yang akan dihasilkan. Lamanya proses pengeringan tergantung pada cuaca, ukuran buah kopi, tingkat kematangan dan kadar air dalam buah kopi, biasanya proses pengeringan memakan waktu sekitar 3 sampai 4 minggu. Setelah proses pengeringan Kadar air akan menjadi sekitar 12 % (Sivetz dan Foote, 1963).

Pengolahan Basah

Biji-biji kopi Arabika dan Robusta dapat diolah secara basah dan menghasilkan rasa khas kopi. Biji kopi hasil pengolahan basah setelah disangrai

(30)

nampak lebih menarik dan dengan warna agak putih pada alur ditengah keping bijinya (Siswoputranto, 1992).

Pengolahan basah dimulai dengan proses pemanenan yang baik, dimana pada pengolahan ini dipastikan biji kopi yang digunakan adalah biji kopi yang telah benar-benar matang, kemudian dibersihkan dan dibuang daging buah serta kulitnya lalu difermentasi. Proses fermentasi dilakukan dengan cara merendam

biji kopi dengan menggunakan air selama lebih kurang 72 jam (Clarke dan Macrae, 1985).

Pengolahan basah dengan proses fermentasi dimaksudkan untuk membentuk unsur-unsur citarasa khas dari kopi. Selama proses fermentasi juga bertujuan menghilangkan lapisan lendir yang bisa menjadi tempat berkembangnya jasad-jasad renik yang bisa merusak citarasa dari kopi (Siswoputranto, 1992).

Pengeringan pada proses pengolahan basah dapat dilakukan dengan cara alami maupun buatan. Pengeringan alami hanya boleh dilakukan pada musim kemarau, karena pada musim hujan pengeringan bisa tidak sempurna. Pengeringan yang tidak sempurna dapat mengakibatkan biji berwarna coklat, berjamur dan berbau apek. Pengeringan secara buatan dilakukan dengan alat pengering yang hanya membutuhkan waktu lebih kurang 18 jam, dalam hal ini tergantung dari jenis alat yang digunakan (Najiyati dan Danarti, 1997).

Secara keseluruhan maka proses pengolahan kopi dapat diterangkan sebagai berikut :

(31)

Sortasi

Sortasi dimaksudkan untuk memisahkan kopi merah yang berbiji dengan kopi yang hampa dan terserang bubuk. Caranya, kopi merah yang sudah ditimbang dimasukkan ke dalam sebuah alat yang disebut sebagai bak penerimaan atau bak sortasi. Bak ini dilengkapi dengan saringan serta kran pemasukkan dan pengeluaran air. Setelah itu bak diisi air dengan cara membuka kran untuk memasukkan air. Bila bak sudah hampir penuh, kemudian diaduk. Setelah diaduk, gelondong yang terserang bubuk dan hampa akan mengapung, sedang yang sehat dan berisi akan tenggelam (Najiyati dan Danarti, 1997).

Pulping (Pengupasan Kulit Buah)

Pulping bertujuan untuk memisahkan kopi dari kulit terluar dan mesocarp

(bagian daging), hasilnya pulp. Prinsip kerjanya adalah melepaskan exocarp dan mesocarp buah kopi dimana prosesnya dilakukan dilakukan didalam air mengalir. Proses ini menghasilkan kopi hijau kering dengan jenis yang berbeda-beda. Macam-macam alat pulper yang sering digunakan : Disc Pulper (cakram pemecah), Drum pulper, Raung Pulper, Roller pulper dan Vis pulper. Untuk di Indonesia yang sering digunakan adalah Vis Pulper dan Raung Pulper (Wikipedia, 2008e).

Proses pulping berlangsung dengan dua tahapan yaitu : pada tahap pertama buah diberi tekanan pada bagian silinder berputar yang memiliki permukaan kasar atau pada sebuah lempengan pada mesin yang lainnya. Pada tahap kedua, terjadi pemisahan antara biji kopi dengan pulp (kulit buah). Dimana

biji akan terkumpul dalam satu tempat dan pulp akan dibuang (Sivetz dan Foote, 1963).

(32)

Fermentasi

Fermentasi dapat didefenisikan sebagai perubahan gradual oleh enzim beberapa bakteri, khamir dan jamur. Contoh perubahan kimia dari fermentasi meliputi pengasaman susu, dekomposisi pati dan gula menjadi alkohol dan karbondioksida, serta oksidasi senyawa nitrogen organik (Hidayat, et al., 2006).

Buah kopi masak mengandung mucilage/lendir yang kaya pektin, protopektin, asam pektat, kalsium dan sulfur, sedikit Mn, enzim protopektinase, pektat pektinase dan pektin esterase. Proses penguraian lapisan lendir secara enzimatis dapat berlangsung melalui proses oksidasi dan hidrolisis. Pada proses oksidasi enzim merombak lendir secara bertahap menjadi komponen sederhana dan pada proses hidrolisis terjadi penguraian pektin kental (pektin yang tidak larut menjadi pektin encer (pektin yang larut) sehingga mudah dihilangkan (Sivetz, 1963).

Fermentasi bertujuan untuk membantu melepaskan lapisan lendir yang masih menyelimuti kopi. Fermentasi dapat dilakukan dengan dua cara yaitu cara basah dan cara kering. Fermentasi basah dilakukan dengan cara merendam kopi didalam air selama 36 – 40 jam. Jika lebih dari 40 jam kopi akan berbau busuk sehingga menurunkan mutu. Sedangkan fermentasi kering dilakukan dengan cara

menumpuk kopi di tempat yang teduh selama 2 – 3 hari (Najiyati dan Danarti, 1997).

Pada fermentasi kering, biji kopi yang masih berlendir ditumpuk dalam bentuk gunungan kecil, lalu ditutup dengan karung goni. Di dalam gundukan kopi tersebut terjadi proses fermentasi. Agar fermentasi merata, perlu dilakukan pengadukan. Proses fermentasi dianggap selesai, apabila lapisan lendir sudah

(33)

terlepas dari biji kopi. Cara ini sudah dikenal sejak 100 tahun yang lalu dan 90 - 95% produksi kopi dunia masih dihasilkan dengan cara fermentasi alami atau fermentasi kering (Spillane, 1990).

Proses fermentasi ini dapat terjadi, dengan bantuan jasad renik (Saccharomyces) yang berfungsi untuk mempercepat proses fermentasi dan

disebut dengan proses peragian dan pemeraman pada suhu 26oC (Info@ico, 2008).

Bakteri yang aktif dalam proses penguraian lapisan lendir adalah jenis bakteri gram negatif, Leuconostoc mesentercoides, genus Aerobacter dan Escherichia. Juga spesies Pectinolytic dan Aspergillus, Penicillium dan Fusarium

(Ciptadi dan Nasution, 1978).

Beberapa spesies dari khamir tersebut yang digunakan pada proses fermentasi umumnya adalah Saccharomyces marscianus kemudian diikuti dengan Saccharomyces bayanus. Sedangkan Saccharomyces cereviseae dan

Schizosaccharomyces memiliki kemampuan yang lebih rendah. Oleh karena itu,

digunakan dengan konsentrasi yang lebih besar (Wood, 1985).

Secara umum, dengan semakin lamanya fermentasi, keasaman kopi akan semakin meningkat. Hal ini disebabkan oleh terbentuknya asam-asam alifatik selama proses fermentasi. Apabila lama fermentasi diperpanjang akan terus terjadi perubahan komposisi kimia biji kopi, dimana asam-asam alifatik akan berubah menjadi ester-ester asam karboksilat yang dapat mengakibatkan cacat fermented

dengan citarasa busuk (Sulistyowati dan Sumartono, 2002). Yusianto dan Mulato (2002) menyatakan mutu kopi yang baik hanya dapat

(34)

buah kopi mudah rusak secara kimiawi maupun biologis. Keterlambatan pengolahan menyebabkan hilangnya citarasa kopi (Rubiyo, et al., 2004).

Dalam bentuk ekstrak untuk mendapatkan kualitas kopi terbaik maka waktu yang diperlukan dalam proses fermentasi adalah 6 – 8 jam. Fermentasi kopi yang menggunakan waktu lebih dari 12 jam tidaklah benar. Dimana diketahui semakin lama biji kopi direndam didalam air maka berat kopi akan semakin berkurang (kira-kira 1 – 2% penurunan berat biji kopi) (Calvert, 2008).

Pencucian

Pencucian bertujuan untuk menghilangkan seluruh lapisan lendir dan kotoran-kotoran lainnya yang masih tertinggal setelah difermentasi atau setelah keluar dari mesin raung pulper. Pencucian dengan cara sederhana dilakukan pada bak memanjang yang airnya terus mengalir. Cara yang lebih sederhana lagi bisa dilakukan dalam bak yang di bawahnya diberi lubang sebagai pengatur keluarnya air. Di dalam bak yang memanjang atau pada bak yang lebih sederhana ini, kopi diaduk-aduk dengan tangan atau dengan kaki untuk melepaskan sisa lendir yang masih melekat (Najiyati dan Danarti, 1997).

Pengeringan

Biji kopi yang baru dicuci masih mengandung air lebih kurang 55%. Dengan jalan pengeringan, kandungan air itu dapat diuapkan, sehingga kadar air yang terdapat pada kopi hanya 8 – 10%. Pengeringan dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu sebagai berikut :

1. Pengeringan dengan panas matahari. Cara ini, semua biji kopi diletakkan pada lantai penjemuran hingga merata. Tetapi cara ini kurang efisien, sebab memerlukan banyak tenaga dan menyulitkan pekerjaan

(35)

2. Dengan menggunakan bahan bakar. Dalam proses pengeringan ini, biji kopi yang masih basah diserakkan di atas lantai besi tipis-tipis dengan merata dan selalu dibolak-balik.

3. Dengan menggunakan mesin pengering. Mesin tersebut terdiri dari tromol besi yang besar dan dindingnya berlubang-lubang kecil.

(AAK, 1988).

Roasting (Penyangraian)

Roasting (penyangraian) selain untuk mempermudah penggilingan juga

untuk mengeluarkan aroma yang khas dari kopi serta untuk menghasilkan warna kopi sesuai dengan yang diinginkan. Suhu yang digunakan pada proses penyangraian adalah sekitar 200 – 250oC yang akan menyebabkan perubahan yang besar. Penyangraian akan memperbesar volume dari biji kopi (sekitar 50 – 80%) serta akan mengubah struktur dan warna dari biji kopi yang dihasilkan. Dimana biji kopi yang dihasilkan akan berwarna cokelat, biji akan kehilangan

beratnya sekitar 13 – 20% dan dihasilkan aroma yang khas dari kopi (Belitz dan Grosch, 1987).

Proses penyangraian akan mengubah bentuk kimia dan fisik dari biji kopi menjadi produk kopi hasil sangrai. Proses penyangraian akan menghasilkan aroma yang khas dari kopi dan akan menyebabkan perubahan pada biji kopi serta terjadi perubahan warna, aroma, rasa dan densitas dari kopi. Pada umumnya biji kopi yang belum mengalami penyangraian mengandung asam-asam, protein dan kafein tetapi kekurangan aroma. Dengan adanya reaksi maillard dan berbagai reaksi kimia lainnya dalam proses penyangraian akan meningkatkan aroma dari kopi (Wikipedia, 2008e).

(36)

Penyangraian dihentikan apabila kopi sudah mudah pecah dengan kedua jari atau dengan menggigit kopi tersebut. Hal ini dilakukan berulang-ulang untuk mengetahui kerapuhan dari biji kopi tersebut. Pada saat penyangraian, pada biji kopi akan terjadi perubahan-perubahan sebagai berikut :

1. Ukuran atau volume biji kopi akan bertambah besar 2. Turunnya pH dari 6 menjadi 5

3. Terbentuknya CO2 yang mengisi rongga-rongga atau pori-pori dari biji kopi

(Ciptadi dan Nasution, 1978).

Perubahan zat yang terkandung dalam biji kopi setelah penggongsengan dapat dilihat pada Tabel 5. berikut ini :

Tabel 5. Perubahan Zat dalam Biji Kopi setelah Penggongsengan

No Substrat ∑ pada kopi biji Setelah Penggongsengan (mg/100 g) dan Penggilingan 1 Tiamin 0,2 0,0 2 Riboflavin 3,2 0,30 3 Pantotenic acid 1,0 0,23 4 Vitamin B6 0,143 0,011 5 Vitamin B12 0,00011 0,00006 6 Natrium 4,0 1,4 7 Calsium 104,0 105,0 8 Besi (Fe) 3,7 4,7 (Sumber : Sivetz, 1963) Penggilingan (Penumbukan)

Penggilingan adalah proses pemecahan (penggilingan) butir-butir biji kopi yang telah megalami proses penyangraian untuk mendapatkan kopi bubuk yang berukuran maksimum 75 mesh. Ukuran butir-butir (partikel-partikel) bubuk kopi akan berpengaruh terhadap rasa dan aroma kopi. Secara umum, semakin kecil

(37)

ukurannya akan semakin baik rasa dan aromanya karena sebagian besar bahan-bahan yang terdapat di dalam kopi bisa larut di dalam air ketika diseduh (Najiyati dan Danarti, 1997).

Ekstraksi

Ekstraksi kopi dengan menggunakan air panas dan menggunakan alat penyeduh. Kopi serbuk pada dasarnya dihasilkan dari ekstraksi kopi bubuk hasil biji kopi yang telah disangrai melalui saringan-saringan. Hasil akhir ekstraksi kemudian disaring melalui filter-filter dan kemudian dikeringkan (Siswoputranto, 1992).

Proses ekstraksi untuk mendapatkan hasil yang maksimum sangat bergantung pada temperatur pada waktu proses ekstraksi dilakukan dan pada umumnya proses ekstraksi dilakukan pada suhu 180oC dengan menggunakan tekanan yang tinggi. Hasil akhir dari proses ekstraksi dikeringkan dengan menggunakan spray-drying atau freeze-drying (Clarke dan Macrae, 1985).

Salah satu tujuan dari proses ekstraksi adalah untuk mengurangi kadar kafein yang terdapat pada kopi, dimana aroma dan rasa kopi yang dihasilkan diupayakan tidak berkurang. Oleh karena itu, proses ekstraksi dilakukan dengan kecermatan tinggi agar aroma dan citarasa kopi yang dihasilkan tidak turut terekstrak (Siswoputranto, 1992).

Mikroenkapsulasi

Mikroenkapsulasi adalah metode yang relatif baru berupa penyalutan secara tipis inti berbentuk zat padat, cair dan gas oleh suatu bahan penyalut melalui teknik khusus. Dalam industri makanan, mikroenkapsulasi kini diteliti secara mendalam untuk melindungi zat terhadap lingkungan dari kemungkinan

(38)

terjadinya oksidasi, penguapan kelembaban dan udara, melindungi komponen makanan dari bau dan rasa yang tidak enak, untuk formulasi makanan serta mengubah bentuk cair menjadi padatan yang mudah penanganannya (Muchtadi, et al., 1997).

Teknik-teknik mikroenkapsulasi yang banyak digunakan secara komersial adalah “spray drying”, “air suspension coating”, ekstruksi, “spray cooling dan spray chilling”, “centrifugal axstrusion”, “rotational suspension separation” dan

“inclusion complexing”. “Spray drying” atau pengering semprot merupakan

teknik mikroenkapsulasi yang banyak digunakan untuk minyak atsiri dan oleoresin rempah-rempah serta bahan yang berupa cairan. Keuntungan dari mikroenkapsulasi dengan pengeringan semprot adalah kemampuannya untuk mengeringkan banyak senyawa yang labil terhadap panas (Koswara, 2008).

Tujuan umum dari proses mikroenkapsulasi adalah untuk membuat zat cair menjadi padat, memisahkan bahan reaktif dan melindungi komponen secara fisik, memberikan perlindungan kepada bahan inti dari pengaruh lingkungan dan mengontrol pelepasan karakteristik dari bahan-bahan tersalut. Ukuran

mikroenkapsulat yang dihasilkan oleh proses mikroenkapsulasi adalah 0,2 – 5000 µm. Bentuk mikroenkapsulat bervariasi, ada yang bulat atau tidak

beraturan. Berdasarkan strukturnya ada yang bersifat monolitik, dimana partikel yang terbentuk terpisah satu sama lain dan ada pula yang partikel mikroenkapsulat yang bersatu sehingga membentuk agregat (Rusmarilin, 1999).

Alasan dilakukan proses mikroenkapsulasi adalah untuk mengurangi tingkat kehilangan pada bahan pangan yang diolah. Salah satunya caranya adalah dengan mengisolasi komponen-komponen penting yang terdapat pada bahan

(39)

misalnya vitamin, mencegah penguapan komponen-komponen volatil yang terdapat pada bahan dengan cara mengubah bentuk bahan menjadi bentuk yang lebih tipis, serta untuk melindungi komponen-komponen kimia lainnya yang terdapat pada bahan. Pada umumnya proses mikroenkapsulasi sering dilakukan pada proses absorpsi atau ekstraksi (Jackson dan Lee, 1991).

Mikroenkapsulasi yang dilakukan pada bahan yang kaya akan komponen volatil dengan menggunakan spray drying akan mengeluarkan air yang terdapat pada bahan dan mengakibatkan berkurangnya aroma dari bahan. Pada proses mikroenkapsulasi ekstrak kopi, untuk melindungi komponen volatil yang terdapat pada bahan maka ditambahkan cashew gum yang dibuat dari Anacardium occidentale L., cashew gum merupakan sejenis bahan penyalut yang dapat

menggantikan gum arab (Rodriques dan Grosso, 2008).

Bahan pengisi yang biasa digunakan dalam prose mikroenkapsulasi harus memiliki kelarutan yang tinggi, bersifat emulsifier, pembentuk film dan memiliki

viskositas yang rendah. Menurut Bakan (1986) yang dikutip dari Rusmarilin (1999) persyaratan lain yang harus dimiliki bahan untuk proses mikroenkapsulasi adalah sebagai berikut :

1. bahan pengisi harus mampu memberikan lapisan tipis yang bersifat kohesif dengan bahan inti.

2. bahan pengisi dan inti harus dapat bercampur secara kimia dan tidak dapat bereaksi, karena reaksi dapat mengakibatkan perubahan atau kerusakan bahan inti.

3. bahan pengisi harus mampu memberikan sifat pengisian yang diinginkan seperti kekuatan, fleksibilitas, impermeabilitas, sifat-sifat optik dan stabilitas.

(40)

BAHAN DAN METODA

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan pada bulan Maret sampai Mei 2009 di Laboratorium Teknologi Pangan Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.

Bahan Penelitian

Ragi roti diperoleh dari Pasar di Perumnas Simalingkar, Medan dan biji kopi diperoleh dari petani kopi di Takengon, Aceh.

Reagensia

Reagensia yang digunakan pada penelitian ini adalah H2SO4 pekat,

aquades, MgO, khloroform dan KOH 1%.

Alat Penelitian

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah erlenmeyer, beaker glass, termometer, hot plate, gelas ukur, pipa kapiler, aluminium foil, kertas saring, oven vakum, pompa vakum, spatula, pipet tetes, pipet skala, shaker, blender, timbangan, cawan porselein, oven, muffel, labu ukur, pendingin balik dan labu godok.

(41)

Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri dari 2 faktor, yaitu :

Faktor I : Konsentrasi Ragi (K) K1 = 1 %

K2 = 2 % K3 = 3 % K4 = 4 %

Faktor II : Lama Fermentasi (L) L1 = 5 jam

L2 = 10 jam L3 = 15 jam L4 = 20 jam

Banyaknya kombinasi perlakuan (T) adalah 4 x 4 = 16, maka jumlah ulangan (n) adalah sebagai berikut :

Tc(n-1) > 15 16(n-1) > 15 16n-16 > 15 16n > 31

n > 1,9………dibulatkan menjadi 2

(42)

Model Rancangan

Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dua faktor dengan model sebagai berikut :

Yijk = µ + αi + βj + (αβ)ij + εijk

dimana :

Yijk : Hasil pengamatan dari faktor K pada taraf ke-i dan faktor L pada taraf ke-j

dengan ulangan ke-k µ : Efek nilai tengah

αi : Efek dari faktor K pada taraf ke-i βj : Efek dari faktor L pada taraf ke-j

(αβ)ij: Efek interaksi dari faktor K pada taraf ke-I dan faktor L pada taraf

ke-j

εijk : Efek galat dari faktor K pada taraf ke-i dan faktor L pada taraf ke-j dalam

ulangan ke-k

Apabila diperoleh hasil yang berbeda nyata dan sangat nyata maka uji dilanjutkan dengan uji beda rataan dengan menggunakan uji LSR (Least Significant Range).

Pelaksanaan Penelitian

Pembuatan Kopi Instan secara Mikroenkapsulasi

1. Dibuang kulit luar kopi kemudian dicuci kopi hingga bersih

2. Kopi yang telah bersih, difermentasi dengan menggunakan ragi dengan perbandingan 1%, 2%, 3% dan 4% dengan ketentuan waktu fermentasi yaitu 5 jam, 10 jam, 15 jam dan 20 jam

(43)

3. Kopi hasil fermentasi kemudian dicuci kembali dengan air bersih dan dikeringkan hingga kadar air kopi kira-kira 10 – 13%

4. Setelah kopi kering dibuang kulit arinya

5. Kopi disangrai hingga aroma khas kopi keluar dan dihasilkan warna kopi coklat kehitam-hitaman

6. Kopi diblender dan diayak dengan menggunakan ayakan mesh 50

7. Diambil 50 gram kopi yang telah halus kemudian dilakukan uji cita rasa terhadap aroma dan rasa

8. Kopi yang telah halus kemudian diekstraksi dengan menambahkan air mendidih 150 ml selama 20 menit

9. Kopi disaring dengan menggunakan pompa vakum hingga didapat ekstrak kopi yang berwarna hitam

10. Diambil ekstrak kopi, lalu ditambahkan dekstrin sebanyak 30% dari berat ekstrak yang dihasilkan

11. Dikeringkan dalam oven vakum dengan menggunakan suhu 45oC dan tekanan 15 mmHg selama 6 jam

12. Kopi yang telah kering disimpan dalam kemasan

13. Dilakukan analisa terhadap kadar air, kadar abu, kadar kafein, daya larut dan citarasa (aroma dan rasa)

Pengamatan dan pengukuran data

Pengamatan dan pengukuran data dilakukan dengan cara analisa sesuai dengan parameter

1. Kadar air 2. Kadar abu

(44)

3. Kadar kafein 4. Daya larut

5. Uji Organoleptik (Aroma dan Rasa)

Penentuan kadar air dengan metode oven vakum ( Apriyantono, et al., 1989 )

- Dikeringkan cawan dan tutupnya dalam oven dengan suhu 105oC selama 30 menit, didinginkan dalam desikator dan ditimbang.

- Ditimbang lebih kurang 5 gram contoh yang telah dihomogenkan dalam cawan. - Diletakkan cawan beserta isinya dan ditutup cawan dalam oven vakum.

Dipanaskan pada suhu 70oC dengan vakum dipertahankan sekitar 25 mmHg. Dilakukan pengeringan selama 6 jam. Selama pengeringan berjalan biarkan udara mengalir melalui botol pengering gas yang berisi H2SO4 dengan kecepatan

rendah (sekitar 2 gelembung per detik)

- Ditutup aliran vakum ke pompa (pompa jangan ditutup dulu sebelum tekanan vakum dalam gelas pengaman dihilangkan, untuk mencegah agar oli tidak terhisap ke dalam gelas)

- Dinaikkan tekanan udara kering yang melewati H2SO4 untuk menghilangkan

tekanan vakum dalam oven

- Ditutup cawan, didinginkan dalam desikator selama 15 menit dan ditimbang - Dilakukan pemanasan kembali sampai diperoleh berat yang tetap

- Kemudian contoh ditimbang untuk mengetahui berat akhirnya dan dihitung kadar air dengan rumus:

(45)

Penentuan kadar abu (Apriyantono, et al., 1989)

- Disiapkan cawan pengabuan, kemudian bakar dalam tanur, didinginkan dalam tanur dan ditimbang

- Ditimbang sebanyak 3 – 5 gram sampel dalam cawan tersebut, kemudian letakkan dalam tanur pengabuan, dibakar sampai didapat abu berwarna abu-abu atau sampai beratnya tetap : pertama suhu 400oC dan kedua pada suhu 550oC - Didinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang

- Kemudian dihitung kadar abunya dengan rumus :

Penentuan kadar kafein ( Sudarmaji, et al., 1989 )

- Ditimbang contoh yang telah digiling halus sebanyak 2 gram, kemudian dimasukkan ke dalam erlenmeyer

- Ke dalam erlenmeyer tersebut ditambahkan 2 gram MgO dan aquadest sebanyak 80 ml

- Setelah ditutup dengan pendingin balik kemudian dididihkan perlahan-lahan selama 30 menit

- Setelah dingin diencerkan dengan aquadest dalam labu takar sehingga volume tepat 200 ml, selanjutnya disaring

- Diambil filtrat sebanyak 120 ml dimasukkan ke dalam labu godok, ditambah 10 ml H2SO4 (1:9), kemudian dididihkan sampai volume cairan tinggal lebih

kurang 40 ml

- Cairan dimasukkan ke dalam corong pemisah. Labu godok dibilas dengan sedikit asam sulfat (1:99) dan digojog berkali-kali dengan khloroform

(46)

berturut-Imelda Maria Lumban Tobing : Pengendalian Fermentasi Dengan Pengaturan Konsentrasi Ragi Dan Lama Fermentasi Terhadap Mutu Kopi Instan Secara Mikroenkapsulasi, 2010.

turut menggunakan 10 ml, 10 ml dan 10 ml. Cairan bilasan ini kemudian dimasukkan kedalam corong pemisah

- Kedalam corong pemisah ditambahkan 5 ml KOH 1% kemudian digojok dan dibiarkan beberapa lama sampai cairan terpisah jelas. Cairan bagian bawah merupakan larutan kafein dalam khloroform, dikeluarkan dan ditampung dalam erlenmeyer

- Kedalam corong pemisah ditambahkan lagi 10 ml khloroform, digojok dan dibiarkan samapai cairan terpisah jelas, selanjutnya cairan bagian bawah dikeluarkan dan ditampung dalam erlenmeyer yang sama sperti di atas. Perlakuan ini diulang sekali lagi

- Larutan kafein dalam khloroform ini kemudian dipanaskan dalam penangas air sehingga tinggal residunya, selanjutnya dikeringkan di dalam oven 100oC sampai diperoleh berat konstan yang merupakan berat kafein kasar

- Kadar kafein murni dapat ditentukan dengan menentukan kadar N secara mikrokjeldahl atau cara lain

- Dihitung kadar kafein dengan rumus :

Penentuan Daya Larut (%) (SNI 06/1451/1989) - Ditimbang dengan teliti 2 gram sampel

- Kemudian sampel dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml

- Dibilas botol timbang dengan air suling sampai volumenya lebih kurang 100 ml lalu dikocok dan dibiarkan beberapa jam sambil terkadang digoyang-goyangkan - Ditambahkan air sampai tanda tera, lalu dibiarkan selama 30 menit

(47)

- Disaring filtrat dan diambil dengan pipet volume sebanyak 10 ml ke atas pinggan porselein 50 ml yang telah diketahui beratnya

- Diuapkan pinggan porselein di atas penangas air

- Kemudian pinggan porselein dipanaskan dalam oven selama sekitar 3 jam hingga diperoleh berat konstan

Dimana : A = Berat pinggan porselein dan isinya B = Berat pinggan kosong

C = Berat sampel

Penentuan Uji Organoleptik (Aroma dan Rasa) (Siswoputranto, 1992)

Dilakukan pengujian uji organoleptik terhadap aroma dan rasa terhadap kopi instan yang dihasilkan mulai dari penyangraian sampai pada kopi yang telah dimikroenkapsulasi yang dilakukan kepada 10 orang panelis dengan prosedur sebagai berikut : digiling 50 gram dari kopi biji sangraian, dengan diamati secara menerus untuk memastikan tidak adanya bau-bau asing. Kemudian kopi bubuk diseduh di dalam cangkir-cangkir khusus dengan air panas dengan air panas dengan suhu tertentu, tidak diberi gula dan tidak dicampur dengan susu atau bahan lainnya. Ketentuan uji organoleptik dapat dideskripsikan sebagai berikut :