Proses pengolahan buah kopi sampai menjadi biji kopi merupakan proses yang panjang sebelum siap untuk di-roasted. Hal ini karena kopi baru bisa menjadi komoditas perdagangan jika buah dan selaputnya telah dihilangkan sehingga hanya tertinggal bijinya.
Pengolahan Produk Primer Kopi
1. Panen Tepat Matang
Pada saat pohon kopi mulai berproduksi buah, hal tersebut membutuhkan waktu sekitar sembilan bulan agar buah menjadi matang. Untuk kualitas kopi yang terbaik, kopi dipetik jika telah matang serta berwarna merah ceri. Kopi yang belum matang dibiarkan matang di dahannya hingga kemudian dapat dipetik.
Selama panen, setiap pohon harus dikunjungi untuk beberapa waktu, hal ini merupakan metode yang membutuhkan biaya yang lumayan tinggi. Alternatif lain adalah, para petani memprediksi/menentukan waktu panen, dan kemudian memetik buah yang telah matang maupun yang belum matang dari pohonnya secara serentak. Hal ini dilakukan dengan mendorongkan dahan-dahan tersebut dengan menggunakan tangan sehingga buah-buahan jatuh ke dalam sebuah keranjang atau pada kain terpal yang dibentangkan di bawah pohon. Metode ini lebih efisien, namun menghasilkan kualitas yang lebih rendah secara keseluruhan.
Buah kopi matang ditandai oleh perubahan warna kulit buah kopi yang semula hijau menjadi merah.
2. Sortasi Buah Sehat
Sortasi buah kopi sebelum pengolahan sangat menentukan mutu fisik kopi dan citarasa seduhan akhir. Tujuan sortasi adalah untuk memperoleh buah kopi yang seragam mutunya dan dapat meningkatkan efisiensi proses berikutnya. Caranya adalah pemisahan buah kopi sehat, segar, besar dan matang (mutu superior) dari buah kopi kopong, mentah, busuk, terkena penyakit atau cacat lainnya (mutu inferior).
Sortasi buah kopi dilakukan dua tahap, yaitu cara kering dan basah. Sortasi kering disebut juga sebagai pra-sortasi dilakukan di kebun atau dipenerimaan hasil, yaitu pemisahan buah matang dari buah hijau dan kotoran-kotoran yang mudah dilihat dengan mata seperti daun, kayu dll. Sortasi basah dilakukan di pabrik dengan prinsip dasar beda berat jenis antara buah superior dan inferior di dalam air.
Peralatan sortasi basah umumnya adalah siphon. Alat ini merupakan bak penampung air dengan bentuk geometris lantai dasar kerucut. Campuran buah masuk ke dalam siphon lewat kanal air. Buah kopi superior akan tenggelam, sedang yang inferior akan mengapung. Kedua jenis mutu terpisah dan dikeluarkan dari bak lewat saluran yang berbeda. Kotoran bukan kopi seperti tanah, batu atau serpihan kayu keluar lewat kasa di dasar siphon.
Buah kopi superior hasil sortasi basah segera diproses di mesin pengupas. Penundaan pengolahan dapat dilakukan dalam keadaan terendam air mengalir. Penyimpanan buah di tempat terbuka dan kering dapat menyebabkan fermentasi.
Pengupasan adalah proses pelepasan kulit buah dari kulit tanduk, dan sangat menentukan mutu fisik dan citarasa seduhan akhir. Kualitas pengupasan/pulping sangat menentukan proses pencucian lapisan lendir, proses pengeringan dan hulling. Untuk kapasitas besar pengupasan dil6akukan dengan alat yang digerakkan listrik atau motor sedangkan untuk kapasitas kecil dapat dilakukan dengan alat yang digerakkan manual atau listrik.
Ada dua jenis mesin pengupas mekanis skala besar yaitu tipe silinder/drum dan piringan/ disc. Tipe drum banyak digunakan, di perkebunan besar, sedang yang tipe disk sudah tidak dioperasikan lagi. Prinsip kerja mesin pengupas adalah pelecetan kulit buah kopi oleh silinder yang berputar (rotor) pada permukaan pelat yang diam (stator). Profil permukaan stator dan rotor dibuat bertonjolan (kasar).
Buah kopi dari tangki siphon diumpankan ke dalam mesin pengupas lewat corong (feed hopper) dan jatuh di permukaan rotor. Gaya putaran silinder mendesak buah kopi hingga terhimpit dan tergencet pada permukaan stator, sehingga kulit buah terkelupas dari biji kopi, kemudian dipisahkan dengan pisau ke saluran yang berbeda.
Kinerja mesin pengupas sangat tergantung pada keseragaman ukuran buah dan celah (gap) antara rotor dan stator. Ukuran celah umumnya sudah diatur pada nilai tertentu dan konstan. Buah kopi yang ukurannya terlalu besar akan terkelupas sampai kulit tanduknya, sedang yang terlalu kecil akan lolos. Untuk menghindari hal tersebut, maka mesin pengupas dilengkapi dengan beberapa rotor dan stator (umumnya tiga pasang), yang disusun secara seri. Ukuran celah diatur berurutan mulai dari paling besar sampai yang terkecil. Dengan demikian, buah kopi yang lolos dari silinder pertama akan terperangkap pada silinder kedua dan seterusnya. menyemprotkan sejumlah air ke dalam celah pengupas. Air berfungsi untuk membantu mekanisme pengupasan, dan pembersihan. Pengupasan buah kopi umumnya dilakukan secara basah, yaitu dengan awal lapisan lendir, mengurangi gaya geser silinder sehingga kulit tanduk tidak pecah dan membantu pengangkutan ke mesin berikutnya. Mesin pengupas silinder dengan putaran 120 - 200 rpm, berkapasitas 1,50 - 2 ton buah kopi per jam membutuhkan air antara 7 - 9 m3 per jam.
4. Persiapan Biji Kopi
Metode pemrosesan kopi di seluruh dunia telah berkembang dan setidaknya ada tiga metode yang dikenal, yakni metode pemrosesan basah, kering, dan semi kering.
a. Wet Process
Metode ini merupakan metode yang paling umum dipergunakan dalam pemrosesan kopi, terutama untuk kopi premium. Buah kopi yang telah dipanen dikumpulkan, kemudian diseleksi dengan meletakkannya di dalam air. Keberadaan buah di dalam air menjadi penentu kualitas awalnya. Bila buah mengapung di permukaan air, maka buah memiliki kualitas yang jelek. Sebaliknya, bila buah tenggelam di dasar air, maka hal ini berarti buah berkualitas baik.
Konsep dasar cara pengolahan basah adalah penghilangan lapisan lendir dari buah kopi karena senyawa gula yang terkandung di dalam lendir mempunyai sifat menyerap air dari lingkungan (higroskopis). Permukaan biji kopi cenderung lembab sehingga menghalangi proses pengeringan. Senyawa gula merupakan media tumbuh bakteri yang sangat baik sehingga dapat merusak mutu biji kopi. Kotoran non-kopi mudah lengket pada lendir sehingga menghalangi proses pengeringan dan menyebabkan kontaminasi.
Buah yang berkualitas baik menjalani prosedur selanjutnya, yaitu buah dikupas secara mekanis untuk memisahkan biji berkulit tanduk [biji kopi HS] dan kulit buah. Proses ini dilakukan dengan mesin dan tetap dilakukan di dalam air. Sekalipun telah berhasil menghilangkan sebagian besar komponen penyelubung biji, namun selaput biji terkadang masih menempel dan harus dihilangkan.
Biji kopi HS diolah lanjut sebagai bahan minuman, sedangkan kulit buah merupakan limbah yang dapat digunakan sebagai bahan baku kompos, pakan ternak dan biogas.
Hasilnya disebut "kopi perkamen" kemudian di-fermentasi-kan dan direndam untuk mengeluarkan ampas yang tersisa.
Fermentasi diterapkan utamanya untuk kopi arabika, dengan tujuan untuk memudahkan pencucian dan diduga memperbaiki citarasa seduhan kopi. Pendapat yang mengatakan bahwa fermentasi dapat meningkatkan citarasa seduhan kopi maka fermentasi menjadi wajib hukumnya. Pendapat lainnya mengatakan bahwa tidak ada manfaatnya fermentasi kecuali hanya untuk memudahkan penghilangan lendir. Pendapat pertama didukung oleh sistem pengolahan kopi arabika, sedangkan pendapat kedua didukung oleh sistem pengolahan kopi robusta. Bagimanapun perbedaan kedua pendapat tersebut, fermentasi tidak boleh sampai merusak potensi citarasa kopi yang telah ada.
Tujuan utama fermentasi adalah menghilangkan lapisan lendir yang tersisa di permukaan kulit tanduk kopi. Selama fermentasi terjadi penguraian senyawa lendir buah kopi oleh mikroorganisme. Metode fermentasi yang diterapkan perkebunan besar umumnya adalah cara basah dan cara kering. Proses penghilangan lendir, selain dengan fermentasi, dapat dilakukan dengan cara kimiawi, enzimatis atau mekanis. Fermentasi yang terlalu lama atau tidak tepat metodenya akan menghasilkan biji kopi dengan cacat citarasa sour hingga fermented/stink, Cacat ini sangat berat dan dihindari oleh sebagian besar pabrikan kopi bubuk.
Fermentasi basah
Fermentasi cara basah dilakukan jika di sekitar pabrik pengolahan tersedia cukup air. Fermentasi dilakukan di dalam bak-bak semen yang dasarnya diiengkapi saluran air. Pada kapasitas besar, fermentasi dilakukan di dalam beberapa bak yang disusun paralel. Selain untuk fermentasi, bak-bak tersebut dapat difungsikan sebagai seleksi awal (pregrading) ukuran biji agar proses fermentasi berlangsung seragam Setiap bak fermentasi berukuran lebar 1,50 m, panjang 3 m dan kedalaman 1,20 m mampu menampung sekitar 4,50 m' biji kopi atau setara dengan 9 ton buah kopi segar. Biji kopi dari mesin pengupas dialirkan dalam media air lewat selokan penghubung sampai ke bak-bak fermentasi. Selama pengaliran, sebagian lapisan lendir di permukaan kulit tanduk akan tercuci. Biji kopi dibiarkan terendam di dalam air selama 10 jam untuk memberi kesempatan senyawa gula dan pektin di dalam lapisan lendir terurai. Reaksi fermentasi ditandai dengan peningkatan suhu air, perubahan warna air menjadi lebih keruh dan timbulnya gelembung gas di daiam air. Massa biji kopi yang difermentasi harus diaduk sekali-kali agar reaksi lebih merata. Hasil reaksi fermentasi merupakan campuran senyawa asam dan alkohol dan dikeluarkan lewat kanal di bagian bawah bak. Kesempurnaan fermentasi diukur dari sisa (apisan lendir di permukaan kulit tanduk. Hal itu dapat diukur dengan cara menggosok biji kopi dengan tangan. Jika permukaan biji kopi masih lengket, maka fermentasi masih harus dilanjutkan.
Fermentasi lanjutan dilakukan dengan mengisi bak fermentasi dengan air baru (fresh water) sampai lebih kurang 2/3 volume biji kopi yang tertinggal. Fermentasi diteruskan sampai sisa lapisan lendir terurai seluruhnya. Waktu fermentasi umumnya adalah antara 1 - 3 hari tergantung pada keadaan iklim, ketinggian tempat dan jenis kopi. Biji kopi hasil fermentasi dikeluarkan dari bak lewat kanal yang terletak di bagian atas dasar bak.
Fermentasi kering
Fermentasi cara kering diterapkan jika air kurang tersedia di sekitar pabrik. Cara ini dapat dilakukan di tempat terbuka (open fermentation) atau di dalam bak semen seperti yang dipakai pada fermentasi cara basah. Fermentasi cara terbuka adalah biji kopi ditumpuk berbentuk gundukan kerucut. Gundukan ditutup dengan karung goni. Pembalikan dilakukan secara periodik agar proses termentasi berlangsung lebih seragam. Akhir fermentasi ditandai dengan hancurnya iapisan iendir yang menyelimuti kulit tanduk. Fermentasi kering dapat dilakukan di dalam bak semen namun tidak disertai dengan perendaman. Biji kopi dari mesin pengupas dialirkan ke dalam bak sampai ketinggian tertentu. Katup pengeluaran air dibiarkan membuka sehingga tidak ada air yang tertinggal di dasar bak.
Reaksi fermentasi bermula dari bagian atas tumpukan karena cukup oksigen. Lapisan lendir akan terkelupas dan senyawa-senyawa hasil reaksi bergerak turun ke dasar bak dan ferakumulasi di bagian dasar bak. Hal ini akan menghambat reaksi fermentasi biji kopi yang terletak di bagian bawah. Pembalikan biji kopi perlu dilakukan minimal satu kali dalam sehari agar fermentasi merata.
Lama fermentasi bervariasi tergantung pada jenis kopi, suhu dan kelembaban lingkungan, serta ketebalan tumpukan biji kopi. Tingkat kesempurnaan fermentasi diukur dari kenampakan atau kelengketan lapisan lendir pada permukaan kulit tanduk. Jika lendir tidak lengket, maka fermentasi dianggap sudah selesai. Waktu fermentasi biji kopi arabika pada ketinggian menengah umumnya adalah 36 jam, sedangkan waktu fermentasi kopi robusta umumnya lebih singkat. Biji kopi dicuci setelah fermentasi, dengan cara pengaliran air ke dalam bak dan katup pengeluaran di dasar bak dibuka. Pencucian diulang beberapa kali sampai biji kopi bersih. Biji kopi yang sudah bersih sebaiknya segera dikeringkan. Jika tidak, maka biji kopi tersebut harus direndam lagi maksimum 24 jam, kemudian harus segera dikeringkan.
Fermentasi secara enzimatis
Proses fermentasi dapat dipercepat dengan cara menambah jenis enzim tertentu ke dalam biji kopi. Salah satu enzim jenis pektinase dilarutkan ke dalam air, kemudian dicampurkan ke dalam saluran air yang mengalirkan biji kopi ke dalam bak fermentasi. Waktu fermentasi dapat dipersingkat dengan penambahan enzim ini menjadi yaitu 16 - 20 jam saja. Pada akhir fermentasi, biji kopi direndam air selama 20 jam dan dicuci dengan air bersih beberapa kali,
Penghilangan lendir secara mekanis
Salah satu kelemahan proses fermentasi adalah memerlukan waktu lama untuk peruraian lapisan lendir. Secara teknis, penghilangan lapisan lendir dapat dilakukan secara mekanis, umumnya dengan alat yang disebut Raung Washer. Nat ini ash rancangan In donesia, yang berfungsi selain sebagai pencuci juga sebagai pengupas. Komponen penting alat ini adalah silinder horisontal sebagai rotor dan penutup dengan engsel sebagai stator. Permukaan rotor beralur dan terdapat kanal yang menonjol, sedang stator mempunyai alur terbuka (slot). Rotor mempunyai putaran antara 400 - 500 rpm. Pengerak mesin berkapasitas 1,50 - 2 ton buah kopi per jam adalah motor listrik 10 - 15 PK. Kebutuhan air sekitar 9m3 per jam. Buah kopi dimasukkan ke dalam mesin bersama media air ke dalam corong yang terletak di ujung penutup. Kulit buah akan terkelupas oleh gesekan dinding rotor dan terdorong ke ujung yang berhubungan dengan lubang pengeluaran. Selama bergerak dari ujung masuk ke ujung keluar, buah mengalami gaya gencet untuk membuka kulit, dan gaya gesek dari rotor dan stator untuk membersihkan lapisan lendir. Kulit buah akan terpisah dan keluar lewat celah di bagian dasar silinder. Di beberapa kebun, pencuci Raung ini dipasang seri sesudah mesin pengupas VIS. Masing-masing berfungsi sebagai pengupas dan pencuci.
Penghilangan lendir secara kimiawi
Lapisan lendir di permukaan kulit tanduk dapat juya dihilangkan secara kimiawi dengan penambahan larutan alkali, seperti NaOH, Na,HSO, dan Na,CO,. Penggunaan senyawa ini secara operasional belum dilakukan mengingat hasilnya belum konsisten. Pelarutan lapisan lendir dilakukan dengan cara memasukkan larutan alkali berkonsentrasi 3 - 8 % ke dalam bak perendaman, kemudian diaduk selama 10 menit. Larutan alkali dapat menghancurkan lapisan lendir selama 1 - 2 jam. Air rendaman dibuang lewat katup di dasar bak. Biji kopi direndam kembali dengan air bersih selama 16 jam. Pada akhir proses, biji kopi dicuci dengan air bersih beberapa kali.
Dua cara yang ditempuh untuk tujuan tersebut adalah dengan fermentasi mikroba dan dengan mesin. Proses fermentasi melibatkan mikroba yang mensekresi enzim selulase dan dapat mendegradasi selulosa yang terkandung dalam selaput biji. Dengan pemrosesan yang dibantu oleh mesin, fermentasi tidak dipergunakan, tetapi pengelupasan selaput biji dilakukan oleh mesin. Setelah selaput dihilangkan, yang tersisa adalah biji yang dikelilingi 2 lapisan tambahan, kulit perak dan parchment.
Setelah diperoleh biji kopi, maka langkah selanjutnya adalah mereduksi kandungan air pada biji kopi sehingga hanya tersisa 10% agar stabil. Untuk maksud tersebut, biji kopi dapat dikeringkan di bawah sinar matahari hingga kadar airnya mencapai 12%, kemudian pengeringan disempurnakan dengan mesin, sehingga kadar airnya hanya mencapai 10%.
b. Metode Pemrosesan Kering
Metode pemrosesan kering merupakan metode paling tua dalam sejarah manusia untuk memproses kopi. Prosedur yang dilakukan cukup sederhana. Buah kopi yang telah dipetik dibentangkan pada tikar khusus dan biarkan untuk terjemur sinar matahari selama dua hingga tiga minggu. Setelah itu, selaput dan parchment dihilangkan dari biji kopi.
Metode Pemrosesan Semi kering
Metode lain yang dianggap sebagai hasil teknologi silang antara dua metode lainnya adalah metode pemrosesan kopi semi kering. Daerah-daerah yang mempergunakan metode ini antara lain Brazil, Sumatera, dan Sulawesi. Buah kopi dialirkan melewati kawat kasa untuk menghilangkan kulit dan sebagian selaput seperti yang terdapat dalam metod pemrosesan basah, tetapi hasilnya tidak melalui fermentasi atau pengelupasan lebih lanjut, tetapi hanya dikeringkan langsung di bawah sinar matahari
Cara pengolahan kopi secara basah dapat menghasilkan mutu fisik kopi yang baik, namun banyak mengandung resiko kerusakan citarasa utamanya cacat citarasa fermented/stink. Pada awal sejarahnya seluruh buah kopi diolah dengan cara kering. Namun pada perkembangan selanjutnya, jumlah produksi kopi semakin besar dan kondisi cuaca tidak layak untuk melakukan penjemuran, maka dirancanglah cara pengolahan-basah. Pada saat ini, pengolahan kopi cara basah terkesan lebih baik daripada pengolahan cara kering, karena pengolahan basah dapat dilakukan hanya pada biji kopi yang telah masak berwarna merah penuh, sedangkan pengolahan kering dapat dilakukan pada sembarang mutu buah kopi.
4. Pencucian Biji Kopi
Biji kopi yang telah fermentasi dicuci secara mekanis dan dibilas dengan air sampai permukaan kulit tanduk menjadi licin.
Pencucian bertujuan untuk membersihkan kopi dari sisa senyawa hasil penguraian lendir yang masih menempel pada kulit tanduk, sehingga tidak mencemari cita rasa seduhan akhir. Untuk kapasitas kecil, pencucian dapat dilakukan secara manual di dalam bak atau ember, sedang untuk kapasitas besar pencucian dilakukan di dalam kanal lebar atau dengan mesin.
a. Kanal pencuci
Kanal pencuci umumnya mempunyai lebar 75 - 90 cm, panjang 20 - 30 cm dan kedalaman 40 cm. Tebal dinding .kanal 15 cm. Dasar kanal dibuat miring 0,50 - 1 % ke arah lubang pengeluaran. Pada perkebunan besar, kanal disusun secara paralel dengan dua saluran utama, masing-masing untuk saluran pemasukkan dan pengeluaran. Biji kopi dari bak fermentasi dialirkan dalam media air dan dimasukkan ke dalam saluran kanal pencuci. Pencucian di dalam kanal dilakukan dengan aliran air sampai air pencuci di bagian ujung pengeluaran jernih.
b. Mesin pencuci
Ada dua tipe mesin pencuci, yaitu tipe vertikal dan horizontal. Mesin pencuci tipe vertikal mempunyai rotor berbentuk pisau yang di pasang pada poros dan stator berupa silinder sebagai penutup rotor, Mesin pencuci tipe horizontal mempunyai rotor berbentuk ulir dan stator sama dengan mesin vertikal.
Pencucian dilakukan dengan memasukkan biji ke dalam silider lewat corong disertai dengan aliran air yang kontinu. Rotor menggesek dan mendesak permukaan kulit biji kopi ke permukaan stator sehingga sisa-sisa lendir terlepas. Kotoran ini terbilas oleh aliran air ke luar silinder mesin. Pencucian dianggap selesai jika permukaan kulit tanduk sudah kesat.
c. Pompa padatan (solid pump)
Pompa padatan berfungsi untuk memindahkan atau mengangkut biji kopi hasil pencucian lewat pipa ke unit pengeringan. Pompa padatan umumnya dari tipe sentrifugal dan digerakkan dengan motor listrik. Selain sebagai alat angkut padatan, pompa padatan berfungsi pula sebagai pembersih lendir yang masih tersisa di permukaan kulit tanduk. Pompa ini dipasang setelah mesin pencuci. Beberapa kebun meniadakan proses fermentasi karena biji kopi hasil pencuci. Raung dilewatkan pompa padatan, sehingga lapisan lendir sudah sangat bersih.
5. Pengeringan
Pengeringan biji kopi relatif lebih mudah dan lebih cepat daripada pengeringan buah kopi, karena jumlah air yang harus diuapkan lebih sedikit, dan biji kopi hanya dilapisi oleh kulit tanduk saja, sehingga hambatan proses penguapan lebih kecil. Dengan demikian, sarana pengeringan untuk buah kopi secara teknis dapat dimanfaatkan untuk pengeringan biji kopi.
Pengeringan sangat menentukan mutu fisik dan citarasa seduhan akhir kopi. Kadar air biji kopi setelah pencucian dan penuritasan (dripping) berkisar antara 50 - 55 %. Untuk memenuhi syarat standar perdagangan, kadar air tersebut harus diturunkan sampai 12 - 13%. Nilai ini merupakan kadar air keseimbangan biji kopi beras di lingkungan ruang simpan di daerah tropis. Penurunan kandungan air dari biji kopi umumnya dilakukan dengan cara pemanasan. Seperti pada proses pengolahan kering, sumber panas dapat diperoleh dari .
a. Penjemuran
Penjemuran merupakan cara pengeringan terbaik untuk citarasa terbaik, selama cuaca memungkinkan dan fasilitas mencukupi. Penjemuran dapat dilakukan dalam dua cara, yaitu di lantai jemur dari semen atau dengan meja pengering. Permukaan semen mempunyai sifat menyerap dan menyimpan energi matahari yang jatuh dipermukaanya. Kemampuan tersebut semakin meningkat jika lantai semen dicat dengan warna gelap (hitam).
Pada pengeringan hari pertama, biji kopi dihamparkan di atas lantai semen dengan ketebalan antara 2 - 5 cm. Mekanisme pengeringan akan dimulai dari kulit tanduk dan diakhiri di dalam biji (kernel). Jika pembalikan dilakukan secara intensif sekali setiap ½ - 1 jam, pada ketebalan tersebut maka kulit tanduk dapat kering dalam satu hari. Pada hari kedua, tebal lapisan biji dapat ditingkatkan tanpa ada resiko pertumbuhan jamur.
Waktu pengeringan biji kopi di lantai jemur sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain tebal lapisan, frekuensi pembalikan dan kondisi cuaca. Pada cuaca cerah, waktu pengeringan terpendek antara 7 - 9 hari. Jika penjemuran melebihi 2 rninggu, maka citarasa dan aroma biji kopi akan turun.
Penjemuran biji kopi dapat dilakukan pada meja pengering. Mekanisme pengeringan biji kopi pada meja pengering tidak berbeda dan lantai jemur, namun mempunyai beberapa keuntungan yaitu :
- Penirisan air permukaan dari kulit tanduk berjalan lebih sempurna. Pada lantai jemur air permukaan tidak dapat menetes tetapi terakumulasi di dasar lantai.
- Proses pengeringan dipercepat dengan adanya aliran udara lingkungan di bagian bawah meja.
- Tidak terjadi rambatan (difusi) air tanah ke dalam tumpukan biji 0 Kontaminasi bahan-bahan non-kopi dapat diperkecil,
b. Pengeringan mekanis dengan panas pembakaran
Pengeringan buatan dilakuakn jika penjemuran tidak memungkin. Untuk hasil yang terbaik, maka pengeringan dengan panas pembakaran harus semirip mungkin dengan penjemuran pada cuaca baik. Panas untuk pengeringan dibangkitkan dari pembakaran kayu atau minyak bakar (jenis rninyak solar atau IDO). Beberapa keuntungan penggunaan sumber panas buatan adalah :
- Panas dapat diatur.
- Efisiensi pemanasan tinggi.
- Waktu pengeringan pendek.
- Kebutuhan lahan dan tenaga kerja kecil.
- Tidak tergantung cuaca.
Pembakaran kayu atau minyak dilakukan di dalam tungku. Intensitas pembakaran dapat diatur dengan pengaturan jumlah udara pembakaran atau jumlah bahan bakar. Gas hasil pembakaran dilewatkan dalam pipa, sedang udara pengering dilewatkan di luar pipa sehingga terjadi perpindahan panas tetapi tidak terjadi perpindahan sisa pembakaran. Suhu udara pengeringan biji kopi sebaiknya tidak lebih dari 60°C. Berdasarkan aliran udara panas, pengering dengan sumber panas buatan dibagi menjadi dua tipe, yaitu non-mekanis dan mekanis.
- Pengering non-mekanis
Pengering tipe ini di kalangan praktisi populer disebut VlS Dryer. Model pengering ini relatif tua dan tidak efisien dari aspek efisiensi panas, kemudahan pengoperasian, tenaga kerja dan mutu hasil. Mekanisme pemanasan udara pengering berlangsung secara alamiah alas dasar beda suhu. Bangunan pengering mirip dengan gedung berlantai dua. Lantai pertama untuk instalasi tungku dan pipa-pipa pemindah panas, sedang lantai kedua untuk ruang pengering yang dibuat dari pelat besi berlubang (perforated plate). Bahan bakar yang dipakai adalah kayu.
Gas hasil pembakaran disalurkan lewat pipa-pipa di lantai pertama, sehingga udara di dalam ruangan tersebut menjadi panas dan berat jenisnya turun. Udara panas bergerak ke atas lewat lantai kedua menembus hamparan biji kopi. Efektifitas pengeringan sangat dipengaruhi oleh suhu udara pengering, tebal lapisan biji kopi dan frekuensi pembalikan biji.
- Pengering mekanis
Perbedaan pengering mekanis dengan non-mekanis terletak pada mekanisme pemanasan udara pengering di dalam pemindah panas dan pemanasan biji kopi. Pada pengering mekanis, udara pengering dihembuskan dengan kipas dengan laju aliran tertentu melewati pipa-pipa pindah panas. Dengan demikian mekanisme perpindahan panas lebih sempurna dan suhu udara yang dihasilkan lebih stabil. Udara panas yang dihasilkan kemudian lewat ke dalam lapisan biji kopi. Jenis pengering mekanis yang populer digunakan di perkebunan kopi adalah Mason/Guardiola dan ADS (American Drying System).
Pengering Mason/Guardiola berbentuk silinder ko-aksial. Dinding masing-masing silinder dibuat dari pelat besi yang berlubang-lubang. Biji kopi dimasukkan pada ruangan di antara silider dalam dan silinder luar. Udara panas dihembuskan lewat dinding silider dalam dan menembus biji kopi. Uap air yang terbentuk bersama udara panas keluar dari dinding silinder sebelah luar. Selama pengeringan, silinder diputar pada kecepatan 4 - 6 rpm. Pengering ini dapat juga digunakan untuk buah kopi seyar.
Pengeringan biji kopi dengan pengering
Mason/Guardiola umumnya dilakukan dalam dua tahapan. Biji kopi basah (kadar air 50 - 55 %) dikeringkan pada suhu 90 - 100°C sampai kadar airnya menjadi 25 - 30 %, kemudian diikuti dengan suhu 60 °C hingga kering. Lama pengeringan untuk menghasilkan biji kopi kering berkadar air 12 - 13 % sekitar 20 - 24 jam. Konsumsi kayu bakar antara 2 - 3 m ` per ton biji kopi kering. Kebutuhan daya listrik untuk kipas dan mesin penggerak silinder masing-masing 7,5 PK. Kapasitas pengeringan lebih kurang 10 ton biji kopi basah atau 4 ton biji kopi kering.
Pengering jenis ADS mempunyai rancangan lebih baru dibanding pengering Mason. Ruang pengering mempunyai bentuk seperti menara (tower). Ruang pengering dirancang bersekat-sekat dan berdinding ganda. Biji kopi dimasukkan dari ruang pengering bagian atas dan bergerak turun secara gravitasi di antara dinding dalam dan dinding luar. Dinding dalam dibuat sekat-sekat agar aliran biji kopi tidak terlalu cepat dan berpola zig-zag. Udara panas dihembuskan dengan kipas lewat dinding bagian dalam dan bergerak ke atas berlawanan dengan arah gerak biji kopi (counter current). Udara panas menembus lubang-lubang di dinding bagian dalam dan menerobos ke aliran biji kopi untuk penguapan air.
Pengering ADS dilengkapi tungku dengan bahan bakar minyak dan burner. Pengering ADS yang sudah operasional umumnya tidak dilengkapi dengan pipa pemindah panas. Pengaturan pembakaran miyak di dalam burner harus tepat karena gas hasil pembakaran langsung dimanfaatkan sebagai udara pengering. Kapasitas pengering ADS sekitar 8 - 10 ton biji kopi kering. Konsumsi minyak bakar 0,17 - 0,20 liter per kg biji kopi kering. Pengering digerakkan dengan motor listrik 17 - 20 PK. Waktu pengeringan antara 15 - 20 jam dengan mekanisme pengoperasian seperti pada pengering Mason.
- Pengering energi surya
Radiasi matahari di daerah perkebunan kopi berkisar antara 3.000 - 4.500 Watt-jam/ m'. Secara teknis efisiensi pemanfaatan sinar matahari dapat ditingkatkan secara nyata dengan cara mengadopsi teknologi pengering tenaga matahari. Pemanfaatan kolektor tenaga mataharai dan aliran udara secara paksa mampu meningkatkan efisiensi konversi radiasi matahari sebesar 40 - 50 % dari yang semula hanya 10 - 15 % pada cara penjemuran. Waktu pengeringan biji kopi HS atau buah kopi menjadi lebih singkat, yaitu masing-masing antara 4 -5 hari dan 7 - 8 hari.
Pusat Penelitian Kopi dan Kakao sejak empat tahun terakhir ini secara intensif sudah mengembangkan sebuah model unit pengering kopi mekanis skala 9 - 10 ton biji kopi HS basahl batch (50 jam). Model berbentuk gedung yang atapnya difungsikan sebagai kolektor tenaga matahari. Luas atap adalah 144 m'. Ruang pengering menggunakan tipe palung (flat bec~ multi plenum yang masing-masing dilengkapi dengan kipas aksial hemat energi listrik. Untuk menghindari ketergantungan operasional pada cuaca, model tersebut dilengkapi dengan sumber panas tambahan dari pembakaran kayu di dalam sebuah tungku mekanis tipe julur api arah bawah (down draft'combustion). Tungku dilengkapi dengan pipa pemindah panas untuk menghindari kontaminasi asap ke dalam biji kopi. Operasi pembakaran diatur secara terkendali dengan jumlah udara pembakaran yang masuk tungku dari sebuah kipas sentrifugal. Laju aliran udara pembakaran optimum adalah 100 ml/jam untuk menghasilkan suhu asap 800 °C dan suhu udara pengering maksimum 80 °C. Keluaran panas pembakaran berkisar anatara 50 - 100 kW. Konsumsi kayu bakar per ton biji kopi HS kering antara 2 - 3 m'. Kombinasi kedua sumber panas tersebut secara serial maupun paralel mampu menghasilkan udara panas antara suhu 70 - 90 oC, dan mempersingkat waktu pengeringan biji kopi menjadi hanya 40 - 50 jam. Pengering dengan sumber energi ganda seperti ini, kolektor tenaga matahari dan tungku mekanis, lebih ekonomis dari aspek konsumsi energi, bersih dan berwawasan lingkungan.
6. Pengupasan kulit buah kering / kulit tanduk kering (Hulling)
Kulit tanduk [HS] dikupas secara mekanis sampai dihasilkan biji kopi beras. Kulit tanduk merupakan limbah dan dapat digunakan sebagai bahan baku kompos dan pakan ternak.
Pengupasan ditujukan untuk membebaskan biji kopi dari kulit tanduk kering. Biji kopi hasil pengeringan dianginkan (tempering) selama 24 jam agar suhunya turun dan tidak rusak pada saat pengupasan. Pengupasan biji kopi relatif lebih mudah daripada pengupasan buah kopi kering. Oleh karena itu, mesin pengupas buah kopi kering umumnya dapat digunakan juga untuk pengupas biji kopi berkulit tanduk.
Mekanisme dasar pengupasan kulit buah kopi, kulit buah kering dan kulit tanduk adalah sama, yaitu gesekan dan tekanan antara rotor dan stator. Namun demikian, bentuk geometris dan bahan pembuat rotor dan stator pengupas buah basah sangat berlainan dari buah kering, karena sifat fisik keduanya sangat berbeda, terutama kandungan air, kekerasan, ketebalan dan kerapatannya. Mesin pengupas kulit dilengkapi dengan ayakan di dasar silinder dan kipas sentrifugal untuk menghisap kulit kopi dan kulit ari. Dengan sistem tersebutbiji kopi terpisah dengan kulit tanduk dan kulit arinya.
7. Sortasi Biji kopi Kering
Biji kopi beras disortasi secara mekanik untuk memisahkan biji ukuran besar [ukuran > 6,5 mm], ukuran medium [5,5 mm<d<6,5mm] dan ukuran kecil [< 5,5 mm]. Biji pecah dan biji kecil terpisah di rak paling bawah.
Sortasi bertujuan untuk mengelompokkan biji kopi sesuai dengan ukuran dan mutu fisiknya. Tahap ini sangat menentukan jenis dan keseragaman mutu fisik dan citarasa seduhan kopi. Sejumlah besar biji kopi mutu baik dapat rusak citarasa seduhannya oleh tercampurnya sedikit saja biji kopi mutu rendah.
Sortasi berdasarkan ukuran biasanya dilakukan dengan mesin pengayak (katador). Ayakan berupa pelat berlubang-lubang yang disusun berurutan mulai dari yang berlobang-lobang terbesar sampai terkecil. Pada saat biji kopi dilewatkan pada permukaan pelat yang digoyang dan digetarkan akan terpisah sesuai dengan ukuran lobang pelat masing-rnasing Hasil ayakan ditampung dalam karung untuk disortasi lebih lanjut.
Sortasi berdasarkan mutu fisik umumnya dibagi menjadi dua tahap, yaitu sortasi berdasarkan warna dan sortasi berdasarkan cacat lainnya. Sortasi berdasarkan warna biasanya dilakukan dengan mesin pembeda warna (Sortex). Mesin ini mampu memisahkan biji kopi berdasarkan daya pantul permukaan biji terhadap sinar yang dipancarkan mesin saat biji melewati detektor. Biji kopi dipisahkan menjadi dua bagian yaitu biji bermutu "baik"dan "tidak baik". Hasil sortasi dengan mesin tersebut biasanya belum memenuhi keinginan konsumen dan belum tentu sesuai dengan standar mutu yang berlaku. Oleh sebab itu sebagian besar perkebun masih melakukan sortasi berikutnya secara manual.
Sortasi manual biasanya dilakukan untuk memisahkan biji kopi berdasarkan standar mutu yang ada. Oleh sebab itu, sebagian besar perkebunan kopi di Jawa masih mengandalkan cara ini. Biji dipilah-pilah satu persatu berdasarkan kondisi fisiknya Kondisi fisik tersebut yang menentukan ada atau tidaknya cacat pada biji kopi. Contoh cacat biji kopi adalah : biji hitam, biji coklat, biji berlobang satu, biji berlobang banyak, biji pecah, pecahan biji, biji bertutul, biji muda, biji berjamur, dan lain lain, Pengelompokan biji kopi berdasarkan sifat fisik memang tidak sepenuhnya dapat menjamin mutu seduhan, tetapi dapat mengantisipasi sebagian besar penyebab cacat citarasa seduhan kopi. Oleh sebab itu soriasi berdasarkan kondisi fisik memang tidak sempurna, tetapi cukup memadai untuk menjamin mutu seduhan akhir.
Kesalahan-kesalahan prakiraan citarasa seduhan kopi berdasarkan sifat fisik dapat diperkecil dengan uji seduhan (Cup test). Bagaimanapun juga, hasil olahan akhir kopi adalah berupa seduhan, sehingga uji seduhan merupakan pelengkap yang sangat penting dari sernua cara uji yang telah ada. Namun uji seduhan masih belum dapat distandarisasi.
8. Pengemasan
Biji kopi beras atas dasar ukurannya dikemas dalam karung goni [@ 60 - 90 kg] berlabel produksi dan disimpan dalam gudang yang bersih dan berventilasi cukup. Tumpukan karung-karung disangga di atas palet kayu dan tidak menempel di dinding gudang.
Tujuan pengemasan biji kopi antara lain untuk mempertahankan mutu fisik dan citarasa, mengamankan dan serangan hama dan penyakit, memperindah kenampakan, mempermudah penanganan, pengangkutan, penghitungan jumlah, dan identifikasi. Oleh sebab itu, pengemasan merupakan tahap pengolahan yang paling kritis dan harus mendapatkan perhatian paling utama.
Pada umumnya pengemasan di perkebunan besar dilakukan secara manual dalam dua tahap. Tahap pertama adalah pengemasan sebelum sortasi, dan kedua adalah pengemasan siap kirim. Pengemasan sebelum sortasi ada beberapa macam antara lain pengemasan dalam karung dan pengemasan dalam silo (sistem curah). Pengemasan siap kirim umumnya dalam karung goni.
Untuk memenuhi tujuan dari pengemasan maka disarankan agar pengemasan kopi memenuhi beberapa kriteria, antara lain :
- Kopi yang dikemas harus cukup kering, sehingga tidak rusak sewaktu disimpan atau dikirim.
- Kopi yang dikemas harus seragam tingkat mutunya.
Pengemas harus bebas dari bahan-bahan yang dapat mengkontaminasi mutu fisik atau mutu seduhan kopi, seperti bau minyak atau bau-bauan lainnya. Oleh sebab itu, pengemasan sebaiknya menggunakan bahan yang masih baru dan dari pabrik yang terpercaya.
- Pengemas harus terbuat dari bahan yang aman bagi kesehatan manusia.
- Pengemas harus cukup kuat, rapat, serta tidak mudah robek, bocor, berlobang atau pecah.
- Pengemas harus nampak bersih dan menarik.
- Kapasitas pengemas harus dalam ukuran angkut seseorang atau suatu alat angkut.
- Pengemas harus mudah dikenali dengan pemberian label atau tulisan yang jelas untuk menghindari pemalsuan.
- Pengemas harus seragam ukurannya, agar mudah untuk memperkirakan jumlahnya.
9. Penyimpanan dan Pergudangan
Tujuan penyimpanan / pergudangan biji kopi antara lain untuk menunggu pemasaran atau untuk tujuan pengolahan akhir. Oleh sebab itu kondisi penyimpanan / pergudangan harus dapat mempertahankan mutu, mengamankan dari serangan hama dan penyakit, mempermudah penanganan, pengangkutan, penghitungan jumlah, dan identifikasi. Oleh sebab itu,
penyimpanan / pergudangan merupakan tahap yang cukup kritis dan harus mendapatkan perhatian cukup baik. Pada umumnya penyimpanan / pergudangan di perkebunan besar dilakukan dua tahap. Tahap pertama adalah penyimpanan / pergudangan sebelum sortasi, dan kedua adalah penyimpanan / pergudangan siap kirim.
Penyimpanan / pergudangan sebelum sortasi ada beberapa macam antara lain penyimpanan / pergudangan dalam karung dan
penyimpanan / pergudangan dalam silo (sistem curah). Penggudangan siap kirim umumnya dilakukan pada karung goni dalam gudang besar. Untuk memenuhi tujuan dari
penyimpanan / pergudangan maka disarankan agar
penyimpanan / pergudangan kopi terutama gudang siap kirim memenuhi beberapa kriteria, antara lain :
- Kopi yang disimpan harus cukup kering, bebas hama gudang, bermutu baik dan seragam, agar tidak rusak selama penyimpanan.
- Kopi harus sudah dikemas dengan baik.
- Gudang harus bebas dari bahan-bahan lain yang dapat mengkontaminasi mutu fisik atau mutu seduhan kopi, terutama bafian-bahan yang berbau tajam, mudah menguap dan terlebih bahan yang beracun dan berbahaya.
- Gudang harus terbuat dari bahan yang aman bagi kesehatan manusia, cukup besar dan berventilasi memadai.
- Gudang harus cukup kuat dan tidak bocor. 0 Gudang harus nampak bersih dan menarik.
- Kapasitas gudang harus memadai dan memudahkan lalulintas keluar masuknya bahan.
- Kondisi bagian dalam gudang harus mudah dikenali dengan pemberian nama atau tulisan yang jelas.
- Gudang harus bebas dan kontaminasi hama (tikus, serangga dll.) dan penyakit.
10. Pengangkutan
Tujuan pengangkutan biji kopi, antara lain untuk memindahkan biji kopi dan suatu tempat ke tempat lainnya. Oleh sebab itu kondisi pengangkutan harus dapat mempertahankan mutu, mengamankan dari pemalsuan, pencurian, serangan hama dan penyakit, mempermudah penanganan, penghitungan jumlah, dan identifikasi. Pengangkutan merupakan tahap yang cukup kritis dan harus mendapatkan perhatian cukup baik.
Tahap pengangkutan merupakan tahap kritis terjadinya pemalsuan dan penurunan jumlah dan mutu biji kopi. Pada umumnya pengangkutan di perkebunan besar dilakukan dua tahap. Tahap pertama adalah pengangkutan dari pabrik ke pengeskpor, dan kedua adalah pengangkutan dari pengekspor kekonsumen akhir. Pengangkutan dan pabrik ke pengeskpor umumnya menggunakan fasilitas angkutan umum darat, seperti truk atau kereta api. Pengangkutan dari pengekspor ke konsumen luar negeri umumnya menggunakan kapal.
Untuk memenuhi tujuan dari pengangkutan maka disarankan agar pengangkutan kopi harus memenuhi beberapa kriteria, antara lain :
- Kopi yang diangkut harus cukup kering, bebas fiama gudang, bermutu baik dan seragam, agar tidak rusak selama pengangkutan.
- Kopi harus sudah dikemas dengan baik.
- Kopi yang dikirim harus dilengkapi dengan dokurnen yang syah.
- Alat angkut harus bebas dari bahan-bahan lain yang dapat mengkontaminasi mutu fisik atau mutu seduhan kopi, terutama bahan-bahan yang berbau tajam, mudah menguap dan terlebih bahan beracun.
- Alat angkut harus terbuat dari bahan yang aman bagi kesehatan manusia, cukup besar dan berventilasi memadai.
- Alat angkut harus cukup kuat, dan terdapat penutup yang tidak bocor.
- Alat angkut harus nampak bersih dan menarik.
- Kapasitas alat angkut harus memadai dan memudahkan penanganan bongkar muatnya.
- Kondisi bagian dalam alat angkut harus mudah dikenali dengan pemberian nama atau tulisan yang jelas.
- Alat angkut harus bebas dari kontaminasi hama dan penyakit gudang.
- Alat angkut harus dilengkapi dokumen yang syah.
sumber:
www.iccri.net
biji-kopi.com
kopiaseli.net
gambar dari berbagai sumber
Untuk mendapatkan citarasa dan aroma yang khas, kopi bubuk bisa diperoleh dari campuran berbagai jenis biji kopi atas dasar jenisnya [Arabika, Robusta, Exelsa dll], jenis proses yang digunakan [proses kering, semi-basah, basah], dan asal bahan baku [ketinggian, tanah dan agroklimat]. Untuk Skala home industri pencampuran dilakukan dengan alat pencampur putar tipe hexagonal. 
10. a.1. Spray Drying
