Kapasitas Uji Kinerja Mesin Pembubuk Kopi Tipe Disk Mill pada Berbagai Ukuran dan Tingkat Penyangraian Biji Kopi

Kecerahan pada biji kopi sangrai dianalisis secara subyektif visual yang didasarkan pada nilai Chromameter Minolta CR-300. Kendala pengukuran nilai kecerahan biji kopi sangrai menggunakan Chromameter adalah adanya ruang kosong antar biji dan warna biji yang kurang seragam. Kecerahan biji kopi sangrai ringan berada pada kisaran 20 18-22, biji kopi sangrai sedang berada pada kisaran 15 14-17, dan biji kopi sangrai gelap pada kisaran 11 9-13.

B. MESIN PEMBUBUK KOPI TIPE DISK MILL

1. Kapasitas

Hasil uji awal menunjukkan bahwa kapasitas optimum mesin pembubuk kopi tipe disk-mill adalah 30 kgjam. Aliran bahan dimulai dari hopper. Biji kopi sangrai terlebih dahulu ditampung dalam hopper. Bukaan hopper dibuka, lalu biji kopi akan keluar mengalir melalui bukaan hopper menuju inlet badan pembubuk. Selanjutnya biji kopi masuk ke dalam ruang pembubukan. Pengujian yang pernah dilakukan oleh Balai Pengujian Mutu dan Mesin Pertanian menggunakan kecepatan puli unit pembubuk 5900-6700 rpm Deptan, 2004. Pengujian ulang dilakukan pada kecepatan puli unit pembubuk 5000 rpm dengan variasi bukaan hopper. Bahan pembubukan adalah biji kopi penyangraian sedang. Ukuran saringan yang dipasang di bagian bawah mesin pembubuk adalah 200 mesh. Semakin lebar bukaan hopper semakin banyak bahan yang masuk ruang pembubukan mengakibatkan semakin tinggi kapasitas mesin. Kapasitas mengalami peningkatan sampai kapasitas 73 kgjam diperoleh pada bukaan hopper 1.9 cm. Pada bukaan 2 cm, mesin pembubuk berhenti pada saat operasi karena beban terlalu besar. Pengujian dilakukan kembali pada kecepatan awal 5800 rpm. Kecepatan pada saat operasi turun menjadi 5300 rpm. Pengujian dengan lebar bukaan hopper 1.5cm menunjukkan mesin berhenti pada saat operasi. Pada pengujian seterusnya dengan variasi input bahan menggunakan kecepatan puli 5800 rpm dengan bukaan hopper 25 4.2 x 1.35 cm. Bukaan hopper penuh berukuran 4.2 x 5.4 cm. 10 20 30 40 50 60 70 80 1.35 1.5 1.65 1.75 1.9 2 bukaan hopper cm kap asi tas k g j a m Gambar 4.11. Kapasitas mesin pembubuk dengan variasi lebar bukaan hopper. 10 20 30 40 50 60 sangat kecil kecil sedang ukuran biji kap asi ta s k g j a m ringan sedang gelap Gambar 4.12. Kapasitas mesin pembubuk kopi dengan variasi ukuran biji dan tingkat penyangraian. Kapasitas maksimal ditunjukkan input biji kopi ukuran kecil penyangraian ringan yaitu sebesar 52 kgjam. Pencapaian kapasitas ini sedikit lebih besar dari pada ketika input bahan adalah biji kopi ukuran sangat kecil penyangraian sedang. Kapasitas yang dicapai adalah 51 kgjam. Secara umum ukuran biji yang kecil memudahkan lolosnya bahan dari lubang hopper. Kapasitas mesin ketika input bahan adalah biji kopi sangat kecil pada tingkat penyangraian ringan dan sedang relatif tinggi seperti terlihat pada Gambar 4.12. Begitu pula halnya ketika input bahan adalah biji kopi ukuran kecil penyangraian ringan dimana pengembangan volume biji tidak sebesar biji kopi ukuran kecil penyangraian sedang. Berbeda halnya dengan kapasitas mesin ketika input bahan adalah biji kopi penyangraian gelap. Minyak yang muncul di permukaan biji memicu rendahnya kapasitas mesin. Minyak tersebut justru menghambat pergerakan antarbiji dalam hopper. Akibatnya biji kopi sulit lolos dari bukaan hopper. Selain berpengaruh pada kapasitas mesin, hal ini juga berpengaruh pada putaran puli unit pembubuk. Kecepatan putaran unit pembubuk berubah pada input bahan yang berbeda. Kecepatan putar sangat berkaitan erat dengan kekerasan dan kuantitas beban yang diterima. Menurut Sivetz Desrosier 1979, semakin mudah menghaluskan biji kopi sangrai yang berkadar air semakin rendah. Kopi penyangraian ringan lebih tahan dan lebih liat daripada kopi penyangraian gelap yang keras dan rapuh. 5300 5400 5500 5600 5700 5800 5900 tanpa beban sangrai ringan sangrai sedang sangrai gelap beban put a ra n pe m b ubuk r pm biji sangat kecil biji kecil biji sedang Gambar 4.13. Perubahan putaran unit pembubuk pada variasi beban. Pada beban biji penyangraian ringan putaran pembubuk menurun tajam dari 5825 rpm menjadi 5380 rpm pada biji ukuran kecil dan sangat kecil, 5540 rpm pada biji ukuran sedang. Ketika beban yang diumpankan adalah biji kopi penyangraian sedang maka beban pembubukan menjadi lebih ringan dan kecepatan putaran cenderung lebih tinggi. Pembubukan biji kopi penyangraian gelap menggunakan putaran pembubuk yang paling tinggi penurunan kecepatan putar pembubuk paling rendah dibandingkan dua jenis beban lainnya karena biji kopi penyangraian gelap lebih rapuh dan kuantitas yang rendah akibat sulit keluar dari bukaan hopper. Rendemen bubuk kopi adalah salah satu faktor dalam menentukan kualitas mesin pembubuk. Rendemen mesin pembubuk yang rendah menunjukkan banyak butiran kopi yang terbuang. Gambar 4.14 menunjukkan rendemen bubuk kopi dari kinerja mesin pembubuk kopi tipe disk-mill. Rendemen hasil tinggi mendekati 100, rendemen terendah mencapai 98.9 yang berarti 1.1 bubuk kopi yang hilang. Rendemen mesin pembubuk kopi berkisar antara 98.9 - 99.9. 98.4 98.6 98.8 99.0 99.2 99.4 99.6 99.8 100.0 sangat kecil kecil sedang ukuran biji re nde m e n ringan sedang gelap Gambar 4.14. Rendemen hasil dengan variasi ukuran biji dan tingkat penyangraian. Butiran halus bubuk kopi yang beterbangan ke udara karena sifatnya yang sangat ringan menyebabkan susut berat Martadinata et al., 2001. Penyebab lainnya adalah pecahan dan butiran kopi yang terlempar keluar melalui inlet badan pembubuk akibat putaran gigi pembubuk. Rendahnya rendemen biji kopi penyangraian gelap dimungkinkan karena banyaknya minyak yang menguap oleh panas yang ditimbulkan gesekan dalam mesin pembubuk.

2. Suhu