TINJAUAN PUSTAKA
Kopi
Botani tanaman
Kopi termasuk keluarga besar (suku) Rubiaceae, keluarga Coffea. Di Indonesia dari keluarga ini dikenal ada beberapa varietas. Namun dari bermacam-macam varietas yang diperkebunkan itu tidak nampak adanya perbedaan yang besar. Bijinya berkeping dua (dikotil). Kalau tanaman dibiarkan saja, dapat tumbuh sampai 10 meter tingginya (AAK, 2009).
Adapun klasifikasi tanaman kopi (Coffea sp.) adalah sebagai berikut : Kingdom : Plantae Divisi : Spermatophyta Subdivisio : Angiospermae Kelas : Dycotiledoneae Ordo : Rubiales Famili : Rubiaceae Genus : Coffea Spesies : Coffea sp. Jenis-jenis kopi
Di dunia perdagangan, dikenal beberapa golongan kopi tetapi yang sering dibudidayakan hanya kopi robusta, arabika dan liberika. Penggolongan 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, 1999) 1. Kopi robusta
Kopi robusta digolongkan lebih rendah mutu cita rasanya dibandingkan dengan citarasa kopi arabika. Hampir seluruh produksi kopi robusta di seluruh dunia dihasilkan secara kering dan untuk mendapatkan rasa lugas tidak boleh mengandung rasa-rasa asam dari hasil fermentasi. Kopi robusta memiliki kelebihan yaitu kekentalan lebih dan warna yang kuat (Siswoputranto, 1992).
Kadar kafein yang terdapat dalam 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 blending kopi Robusta dan Arabika. Selain meningkatkan cita rasa hasil blending juga menekan harga pokoknya, karena harga kopi arabika tercatat jauh lebih tinggi dibanding robusta (Spillane, 1990). 2. Kopi liberika
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, 1999).
Jenis Liberika antara lain : kopi abeokutae, kopi klainei, kopi dewevrei, kopi excelsa dan kopi dybrowskii. Diantara jenis-jenis tersebut pernah dicoba di Indonesia tetapi hanya satu jenis saja yang menunjukkan hasil yang diharapkan ialah jenis excels (AAK, 1988).
3. Kopi arabika
Kopi arabika adalah kopi yang paling baik mutu cita rasanya, tanda-tandanya adalah biji picak dan daun hijau tua dan berombak-ombak (Botanical, 2010).
Jenis-jenis kopi yang termasuk dalam golongan arabika adalah abesinia, pasumah, marago dan congensis (Najiyati dan Danarti, 1999).
Awalnya, jenis kopi yang dibudidayakan di Indonesia adalah arabika, lalu liberika dan terakhir robusta. Kopi jenis arabika sangat baik ditanam di daerah yang berketinggian 1.000-2.100 mdpl. Semakin tinggi lokasi perkebunan kopi, cita rasa yang dihasilkan oleh biji kopi akan semakin baik. Karena itu, perkebunan kopi arabika hanya terdapat dibeberapa daerah tertentu (di daerah yang memiliki ketinggian diatas 1000 mdpl). Beberapa daerah penanaman jenis kopi arabika yang terkenal di Indonesia adalah Provinsi Sumatera Utara (Kabupaten Tapanuli Utara, Dairi, Tobasa, Humbang Hasundutan, Mandailing, dan Karo), Provinsi Aceh, Provinsi Lampung, Sulawesi, Jawa dan Bali (Panggabean, 2011).
Perkembangan kopi di Indonesia
Kopi Indonesia saat ini ditilik dari hasilnya, menempati peringkat keempat terbesar di dunia. Kopi memiliki sejarah yang panjang dan memiliki peranan penting bagi pertumbuhan ekonomi di Indonesia. Indonesia diberkati dengan letak geografisnya yang cocok bagi tanaman kopi. Pada awalnya kopi di Indonesia berada dibawah pemerintah Belanda. Pada awalnya pemerintah Belanda menanam kopi di sekitar daerah Batavia (Jakarta), Sukabumi dan Bogor. Kopi juga ditanam di Jawa Timur, Jawa Tengah, Jawa Barat, Sumatera dan Sulawesi. Pada permulaan abad ke-20 perkebunan kopi Indonesia terserang hama, yang hampir
memusnahkan seluruh tanaman kopi. Pada saat itu kopi juga ditanam di Timor dan Flores. Jenis kopi yang ditanam disana adalah kopi Arabika. Kopi ini tidak terserang hama (Tim Karya Tani Mandiri, 2010).
Kopi sebagai penghasil devisa
Kopi diperdagangkan sejak dasawarsa terakhir, bukan saja dalam bentuk
traditional green coffee (biji kopi mentah) yang ditampung oleh para pengolah
roasters, namun juga dalam bentuk olahan setengah jadi dan bahan jadi siap pakai,
di antaranya dalam bentuk: kopi bubuk (powdered coffee), kopi celup (Spillane, 1990).
Nama kopi sebagai bahan minuman sudah tidak asing lagi. Aromanya yang harum, rasanya yang khas nikmat, serta khasiatnya yang dapat memberikan rangsangan penyegaran badan membuat kopi cukup akrab di lidah dan digemari. Penggemarnya bukan saja bangsa Indonesia, tetapi juga berbagai bangsa seantero dunia. Sudah beberapa abad lamanya kopi menjadi bahan perdagangan, dan karena inilah perkebunan kopi mendapat kepercayaan dan tugas berat dari pemerintah untuk menghasilkan kopi sebagai bahan ekspor. Sebab dari berbagai penjuru dunia banyak orang yang suka minum kopi tetapi negaranya tidak menghasilkan kopi, sehingga negara tersebut harus membeli dari negara lain. (Najiyati dan Danarti, 1999).
Sektor perkebunan merupakan sektor yang berperan sebagai penghasil devisa negara, salah satu komoditas perkebunan penghasil devisa adalah komoditas kopi. Kopi merupakan salah satu komoditi perkebunan nasional yang memegang peranan cukup penting dalam perekonomian Indonesia. Peran tersebut
dapat berupa pembukaan kesempatan kerja serta sebagai sumber pendapatan petani. Pengelolaan komoditas kopi telah membuka peluang bagi lima juta petani (Tim Karya Tani Mandiri, 2010).
Lebih dari 90% produksi kopi Indonesia merupakan produksi kopi rakyat dan sisanya adalah produksi kopi perkebunan besar milik negara dan swasta. Sejak tahun 1984, Indonesia termasuk sebagai negara produsen dan pengekspor kopi dunia ketiga setelah Brazil dan Kolumbia (Tim Karya Tani Mandiri, 2010).
Umumnya tanaman kopi rakyat sudah berumur sudah tua sehingga tidak produktif lagi. Teknologi yang digunakan pun sangat sederhana. Tidak heran bila mutunya sangat rendah. Untuk mengatasi hal tersebut maka langkah yang perlu ditempuh oleh petani adalah:
1. Mengembangkan varietas kopi arabika unggul pada lahan yang sesuai 2. Mengganti tanaman tua dengan tanaman muda varietas unggul yang
dianjurkan
3. Menerapkan teknik budidaya yang benar
4. Menerapkan sistem pemanenan dan pengolahan yang benar, baik cara pemetikan, pengolahan, pengeringan maupun sortasi.
(Najiyati dan Danarti, 2008).
Pengolahan hasil
Di dalam dunia perdagangan, kopi hanya dapat diperdagangkan dalam bentuk biji-bijian kering yang sudah terlepas dari daging buah dan kulit arinya. Biji-biji kopi yang diperdagangkan itu disebut kopi beras atau mark koffie. Untuk mendapatkan kopi beras perlu ada pengolahan. Pada pokoknya pengolahan itu
hanya ada dua cara yaitu pengolahan kering (Oost Indische Bereiding) dan pengolahan basah (West Indische Bereiding) (AAK, 2009).
Pada tanaman kopi Arabika dan Robusta dikenal dua macam cara proses pengolahan :
1. Proses kering, amat sederhana dan tidak memerlukan peralatan khusus. Setelah dipetik, kopi biasanya dikeringkan dengan cara dijemur selama 10 sampai 15 hari. Baru setelah itu kopi tersebut dikupas. Hampir semua kopi Arabika dari Brazil melalui proses kering, dan kualitasnya tetap bagus karena kopi yang dipetik biasanya yang telah betul-betul matang (berwarna merah).
2. Proses basah, diperlukan peralatan khusus dan hanya bisa memproses biji kopi yang telah benar-benar matang. Proses jenis ini biasanya dilakukan oleh perkebunan besar dengan peralatan yang memadai termasuk mekanik yang cakap sehingga mereka tidak tergantung pada cahaya matahari untuk mengeringkan kopi tersebut (Tapanuli Coffea, 2006).
Kualitas kopi yang baik hanya dapat diperoleh dari buah yang telah masak dan melalui pengolahan yang tepat. Buah kopi yang baru dipanen harus segera diolah, hal ini dikarenakan buah kopi mudah rusak dan menyebabkan cita rasa pada seduhan kopi (Panggabean, 2011).
Penyangraian
Proses penyangraian merupakan tahapan pembentukan aroma dan cita rasa khas kopi dengan perlakuan panas. Proses sangrai diawali dengan penguapan air yang ada di dalam biji kopi dengan memanfaatkan panas yang tersedia dari kompor dan kemudian diikuti dengan reaksi pirolisis. Reaksi ini merupakan reaksi
dekomposisi senyawa hidrokarbon antara lain karbohidrat, hemiselulosa, dan selulosa yang ada dalam kopi. Reaksi ini biasanya terjadi setelah suhu sangrai diatas 1800
1. Suhu 190
C (Tim Karya Tani Mandiri, 2010).
Kisaran suhu sangrai yang umum adalah sebagai berikut:
0
-1950 2. Suhu 200
C untuk tingkat sangrai ringan (warna cokelat muda)
0
-2050
3. Suhu 205
C untuk tingkat sangrai medium (warna cokelat agak gelap)
0
Waktu penyangraian bervariasi mulai dari 7 sampai 20 menit bergantung pada kadar air biji kopi. Salah satu tolak ukur proses penyangraian adalah derajat
sangrai yang dilihat dari perubahan warna biji kopi yang sedang disangrai (Tim Karya Tani Mandiri, 2010).
Menurut Najiyati dan Danarti (1999), penyangraian adalah proses pemanasan kopi beras yang bertujuan untuk mendapatkan kopi sangrai yang berwarna coklat kayu manis kehitaman. Pada proses penyangraian kopi juga akan mengalami perubahan-perubahan warna yaitu berturut-turut dari hijau atau coklat muda menjadi coklat kayu manis, kemudian menjadi hitam dengan permukaan berminyak. Bila kopi sudah berwarna kehitaman dan mudah pecah (retak) maka penyangraian segera dihentikan, kopi segera diangkat dan didinginkan.
C untuk tingkat sangrai gelap (warna cokelat tua cenderung agak hitam).
Penyangraian bisa dilakukan secara terbuka dan tertutup. Penyangraian secara tertutup akan menyebabkan kopi bubuk yang dihasilkan mempunyai rasa agak asam akibat tertahannya air dan beberapa jenis asam yang mudah menguap.
Tetapi aromanya akan lebih tajam karena senyawa kimia yang mempunyai aroma khas kopi tidak banyak menguap. Selain itu kopi akan terhindar dari pencemaran bau yang berasal dari luar seperti bau bahan bakar atau bau gas hasil pembakaran yang tidak sempurna. Sedangkan penyangraian secara tradisional yang umumnya oleh petani dilakukan secara terbuka dengan menggunakan wajan terbuat dari tanah (kuali). Bila alat ini tidak ada bisa pula dilakukan dalam wajan yang terbuat dari besi/ baja (Najiyati dan Danarti, 1999).
Bagian terpenting dari alat penyangrai adalah silinder, pemanas, dan alat penggerak atau pemutar silinder. Cara menggunakannya, pertama silinder dipanasi hingga suhu tertentu dan diputar dengan kecepatan tertentu tergantung dari tipe alatnya. Setelah silinder dipanaskan pada suhu dan putaran tertentu, kemudian kopi dimasukkan ke dalam silinder. Sementara itu pemanasan dan pemutaran silinder tetap berlangsung, bila kopi sudah mencapai tahap roasting
point (kopi masak sangrai) pemanasan segera dihentikan dan kopi didinginkan.
Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai tahap roasting point tergantung pada jumlah kopi yang disangrai (Najiyati dan Danarti, 1999).
Kopi (Coffea sp) merupakan tanaman yang menghasilkan sejenis minuman. Minuman tersebut diperoleh dari seduhan kopi dalam bentuk bubuk. Kopi bubuk adalah biji kopi yang telah disangrai, digiling atau ditumbuk hingga menyerupai serbuk halus (Arpah, 1993).
Sebelum kopi dipergunakan sebagai bahan minuman, terlebih dahulu dilakukan proses roasting. "Flavor" kopi yang dihasilkan selama proses roasting tergantung pada jenis kopi hijau yang dipergunakan, cara pengolahan biji kopi,
penyangraian, penggilingan, penyimpanan dan metode penyeduhannya. Cita rasa kopi akan ditentukan akhirnya oleh cara pengolahan di pabrik-pabrik. Penyang-raian biji kopi akan mengubah secara kimiawi kandungan-kandungan dalam biji kopi, disertai susut bobotnya, bertambah besarnya ukuran biji kopi dan perubahan warna bijinya. Kopi biji setelah disangrai akan mengalami perubahan kimia yang merupakan unsur cita rasa yang lezat (Hatta, 2012).
Kriteria mutu kopi sangrai
Kode HS : 090121000
Nama komoditi : Kopi sangrai Kode Standar Mutu : SNI.01-2983-1992
TAHUN : 1992
Tabel 1. Kriteria mutu kopi No
test Kriteria Satuan Persyaratan
1 Keadaan ( bau, rasa) - Normal
2 Kadar air % w/w Maksimal 4
3 Kadar abu % w/w 7-14
4 Kealkalian dari abu 1 N NaOH/100 gr 80-14 ml
5 Rendemen % w/w Maksimal 80 %
6 Kadar kafein % w/w 2-8
7 Kadar gula pereduksi % w/w Maksimal 10
8 Padatan tak larut
dalam air % w/w Maksimal 0,25
9 Cemaran logam
(Pb, Cu) Mg/kg Maksimal 29, 30
10 Kandungan tembaga
(Cu) Mg/kg Maksimal 30
11 Cemaran mikroba
( kapang, bakteri) Kol/gr Maks 50<300
12 Laju penyangraian %/jam 12-18
13 Kebisingan maksimal dB 90
14 Kontaminasi asap
Elemen Mesin
Motor listrik
Mesin-mesin yang dinamakan motor listrik dirancang untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanis, untuk menggerakkan berbagai peralatan, mesin-mesin dalam industri, pengangkutan dan lain-lain. Setiap mesin sesudah dirakit, porosnya menonjol melalui ujung penutup (lubang pelindung) pada sekurang-kurangnya satu sisi supaya dapat dilengkapi dengan sebuah pulley atau sebuah generator atau ke suatu mesin yang akan digerakkan ( Daryanto, 2002 ).
Bahan penghantar adalah bahan yang menghantarkan listrik dengan mudah. Bahan ini mempunyai daya pengantar listrik (electrical conductivity) yang besar dan tahanan listrik (electrical resistance) kecil. Bahan penghantar listrik berfungsi untuk menghantarkan listrik (Sumanto, 1994).
Motor listrik mempunyai keuntungan yaitu dapat dihidupkan dengan hanya memutar saklar, motor DC mempunyai daya besar pada putaran rendah (Soenarto dan Shoichi, 1987).
Pada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi
Prinsip kerja motor listrik
magnet yang disebut sebagai elektromagnet. Sebagaimana kita ketahui bahwa kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama akan tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap.
- Dapat dihidupkan dengan hanya memutar sakelar - Suara dan getaran tidak menjadi gangguan
- Udara tidak ada yang dihisap, juga tidak ada gas buang, karena itu tidak perlu mengukur polusi lingkungannya atau membuat ventilasi
- Motor DC mempunyai daya besar pada putaran rendah. Di lain pihak, motor AC yang menggunakan sumber daya umum tidak mudah mengubah putarannya
Di lain pihak, motor listrik juga memiliki kekurangan sebagai berikut : - Motor listrik membutuhkan sumber daya, kabelnya harus dapat
dihubungkan langsung dengan stop kontak, dengan demikian tempat penggunaannya sangat terbatas panjang kabel.
- Kalau dipergunakan baterai sebagai sumber daya, maka beratnya akan menjadi besar.
- Secara umum biaya listrik lebih tinggi dari harga bahan bakar minyak.
- Untuk menghasilkan daya yang sama dihasilkan oleh sebuah motor pembakaran, maka motor listrik akan lebih berat
(Soenarta dan Furuhama, 2002).
V- belt
V-belt merupakan alat transmisi pemindah daya/putaran yang ditempatkan
pada pulley. V-belt adalah belt yang berpenampang trapesium, terbuat dari tenunan dan serat-serat yang dibenamkan pada karet kemudian dibungkus dengan anyaman dan karet; digunakan untuk mentransmisikan daya dari poros yang satu ke poros yang lainnya melalui pulley yang berputar dengan kecepatan sama atau berbeda (Darmono, et al.2007).
Penggerak berbentuk sabuk bekerja atas dasar gesekan tenaga yang disalurkan dari mesin penggerak dengan cara persinggungan sabuk yang menghubungkan antar pulley penggerak dengan pulley yang akan digerakkan. Sebaliknya sabuk mempunyai sifat lekat tetapi tidak lengket pada pulley dan salah satu pulley itu harus dapat diatur (Pratomo dan Irwanto, 1983).
Adapun kelebihan dari V- belt adalah sebagai berikut : a. V-belt lebih kompak
b. Slipnya relatif kecil c. Operasi lebih tenang
d. Mampu meredam kejutan saat start
e. Putaran poros dapat dalam 2 arah & posisi kedua poros dapat sembarang. Sedangkan kelemahan dari V- belt yaitu :
a. Tidak dapat digunakan untuk jarak poros yang panjang b. Umur lebih pendek
(Darmono, et al., 2012).
Pulley
Jarak yang jauh antara dua poros sering tidak memungkinkan transmisi langsung dengan pasangan roda gigi. Dalam demikian, cara transmisi putaran dan daya lain yang dapat diterapkan adalah dengan menggunakan sebuah sabuk atau rantai yang dibelitkan di sekeliling puli atau sprocket pada poros. Jika pada suatu konstruksi mesin putaran puli penggerak dinyatakan n1 dengan diameter dp dan
puli yang digerakkan n2 dan diameternya Dp, maka perbandingan putaran
p p D d n N = 2 1 ………( 1 ) (Roth,dkk., 1982).
Roda transmisi beralur untuk sabuk V dibuat dari besi tuang, baja tuang, atau baja cetak. Keterangan umum yang diperlukan dalam pemesanan roda transmisi beralur harus mencakup ukuran sabuk, jumlah alur, diameter alur roda, tipe konstruksinya dan ukuran serta tipe nap (Smith dan Wilkes , 1990).
Menurut Daryanto (1994), Ada beberapa jenis tipe pulley yang digunakan untuk sabuk penggerak yaitu :
- Pulley datar
Pulley ini kebanyakan dibuat dari besi tuang dan juga dari baja dengan bentuk
yang bervariasi.
- Pulley mahkota
Pulley ini lebih efektif dari pulley datar karena sabuknya sedikit menyudut
sehingga untuk slip relatif sukar, dan derajat ketirusannya bermacam-macam menurut kegunaannya
- Tipe Lain
Pulley ini harus mempunyai kisar celah yang sama dengan kisar urat pada sabuk
penggeraknya.
Pemasangan pulley antara lain dapat dilakukan dengan cara:
- Horizontal, pemasangan pulley dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana pasangan pulley terletak pada sumbu mendatar.
- Vertikal, pemasangan pulley dilakukan tegak dimana letak pasangan pulley adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk.
Reducer speed
Reducer speed digunakan untuk menurunkan putaran. Dalam hal ini
perbandingan reducer speed putarannya dapat cukup tinggi. i = 2 1 N N ... (2) dimana: i = perbandingan reduksi N1 = input putaran (rpm) N2 = output putaran (rpm) (Niemann, 1982).
