Rancang Bangun Alat Penggiling Biji Kopi Tipe Flat Burr Mill

40

Lampiran 1. Flow Chart Pelaksanaan Penelitian

Mulai

Merancang bentuk alat

Menggambar dan
menentukan dimensi alat

Memilih bahan

Mengukur bahan yang
akan digunakan

Memotong bahan yang
digunakan sesuai dengan
dimensi pada gambar

Merangkai alat

Mengelas alat

Menggerinda permukaan
alat yang kasar

Mengecat alat

a

b

42
Universitas Sumatera Utara

43
40

a

b

Menguji alat
tidak

Layak?
Ya
Mengukur parameter
Data:
Data

Menganalisa data

1. Waktu giling
2. Biji hilang
3. Analisis
ekonomi

Selesai

Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 2. Kapasitas efektif alat
Komoditi

Kopi Robusta

Ulangan

Berat Bahan
(Kg)

Waktu Penggilingan
(Menit)

I
II
III
IV

V
Rataan

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25

2,70
3,05
3,12
3,01
3,13
3,00

1. Kapasitas alat Kapasitas alat =

=

Kapasitas Efektif Alat
(Kg/Jam)
5,55
4,92
4,80
4,99
4,79
5,00

Berat kopi digiling (kg)
Waktu penggilingan (Jam)

0,25 kg
0,25 kg
=
= 5,00 kg/jam
3,00 menit
0,05 jam

44
Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 3. Persentase Biji Hilang
Komoditi

Kopi Robusta

Ulangan

Berat Bahan
(Kg)

Biji Hilang
(Kg)

Biji Hilang
(%)

I
II
III
IV
V
Rataan

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25

0,0025
0,0023
0,0027
0,0027
0,0037

0,00278

1
0,92
1,08
1,08
1,48
1,112

1. Persentase biji hilang =

=

Berat kopi yang hilang (kg)
x 100%
Berat total kopi (kg)
0,00278 kg
x 100%
0,25 kg

= 1,112 %

45
Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 4. Analisis ekonomi
I. Unsur produksi
1. Biaya Pembuatan Alat (P)

= Rp. 2.409.000

2.

Umur ekonomi (n)

= 5 tahun

3.

Nilai akhir alat (S)

= 10 % dari P
= Rp. 240.900

4

Jam kerja

= 8 jam/hari

5.

Produksi/hari

= 40 kg/jam

6.

Biaya operator

= Rp. 40.000 / hari (1 jam = Rp.5000)

7.

Biaya perbaikan

= Rp. 10,84 / jam

8.

Bunga modal dan asuransi = Rp. 260.172 / tahun

9.

Biaya sewa gedung

= 1 % dari P
= Rp. 24.090 / tahun

10. Pajak

= 2 % dari P
= Rp. 48.180 / tahun

12. jam kerja alat per tahun

= 2400 jam / tahun (asumsi 300 hari efektif
berdasarkan tahun 2013)

II. Perhitungan biaya produksi
1. Biaya Tetap (BT)
1. Biaya penyusutan dapat dihitung dengan Persamaan (3). yaitu :
D = (P-S)/n
= (2.409.000 – 240.900)/5

= Rp. 433.620/tahun

2. Bunga modal dan asuransi
Bunga modal pada bulan Maret 16 % dan Asuransi 2 %

46
Universitas Sumatera Utara

40
47

Berdasarkan Persamaan (4). besarnya biaya bunga modal dan asuransi
dapat dihitung sebagai berikut I =

i ( P)(n + 1)
2n

= 18% (2.409.000)(5 + 1)
2 x5

= Rp. 260.172 / tahun
3. Biaya sewa gedung
Sewa gedung = 1 % . P
= 1% x 2.409.000

= Rp. 24.090 / tahun

4. Pajak
Pajak = 2 % . P
= 2% x 2.409.000

= Rp. 48.180 / tahun

Total Biaya Tetap (BT)

= Rp. 766.062 / tahun

1. Biaya Tidak Tetap (BTT)
1. Biaya perbaikan alat (reparasi)
Berdasarkan Persamaan (5). besarnya biaya reparasi
=

=

1,2% ( P − S )
1000 jam

1,2%(2.409.000 − 240.900)
2400 jam

= Rp. 10,84 / jam
2. Biaya listrik
Motor listrik 0,201HP = 0,15 kW
Biaya listrik = 0,15 kW x Rp. 275,00/kWH = Rp. 41,25/jam

Universitas Sumatera Utara

48
40

3. Biaya operator
Biaya operator
Total Biaya Tidak Tetap (BTT)

= Rp. 5.000 / jam
= Rp. 5.052,09/jam

Biaya penggilingan kopi robusta berdasarkan Persamaan (2),
besarnya biaya pokok


 BT
+ BTT C

 x

=


 Rp.766.062
+ Rp.5.052,09 / jam 0,2 jam / kg
= 

 2400 jam
= Rp. 1.074,25/kg.

Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 5. Break even point
Berdasarkan persamaan (3) besarnya break even point dapat dihitung
dengan formulasi sebagai berikut :

Biaya tetap (F) kopi robusta

= Rp. 766.062 /tahun (1 tahun = 2400 jam)
= Rp. 766.062 / 2400 jam
= Rp. 319,19 / jam
(1 jam = 5 Kg kopi)
= Rp. 319,19 / 5 Kg
= Rp. 63,83 / Kg

Biaya tidak tetap (V) kopi robusta= Rp. 5.052,09 / jam (1 jam = 5 Kg)
= Rp. 5.052,09 / 5 Kg
= Rp. 1.010,41 / Kg
Penerimaan dari tiap kg produksi = (20% x (F+V)) + (F+V)
= (20% x (Rp. 63,83/Kg + Rp.1.010,41/Kg))
+ (Rp. 63,83/Kg + Rp.1.010,41/Kg))
= (Rp. 214,848) + (Rp. 1.074,24 /Kg)
= Rp. 1.289,088/Kg
Penerimaan dari tiap kg penggilingan kopi robusta adalah Rp. 1.289,088/Kg
Alat ini akan mencapai Break even point jika alat telah menggiling kopi
sebanyak :

49
Universitas Sumatera Utara

40
50

N =

F
(R − V )

N =

Rp.766.062 / Tahun
( Rp.1.289,088 / Kg − Rp.1.010,41 / Kg )

N =

Rp.766.062 / Tahun
Rp.278,678 / Kg

N = 2.748,91 kg/tahun

Alat ini akan mencapai Break even point jika alat telah menggiling :
BEPkopi robusta

=

2.748,91 kg/tahun

Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 6. Net present value
Berdasarkan persamaan (2) nilai NPV alat ini dapat dihitung dengan rumus
sebagai berikut:
CIF – COF ≥ 0
Investasi

: Rp. 2.409.000,00

Pendapatan

: Rp. 15.469.056/tahun

Nilai akhir

: Rp. 240.900,00

Pembiayaan

: Rp.12.891.000/tahun

Keuntungan yang diharapkan : Rp. 16%
Keuntungan yang diprediksi

: Rp. 20%

Umur alat

: 5 tahun

Cash in flow 16%
1.

Penerimaan

: pendapatan x (P/A, 16%, 5)
: Rp. .469.056/tahun x 3,2743
: Rp. 50.650.330,06 / tahun

2.

Nilai akhir

: nilai akhir x (P/F, 16%, 5)
: Rp. 240.900,00 x 0,4761
: Rp. 114.692,49

Jumlah CIF

: Rp. 50.765.022,55 / tahun

Cash out flow 16%
Investasi

: Rp. 2.409.000,00

1.

: pembiayaan x (P/A, 16%, 5)

Pembiayaan

: Rp. 12.891.000/tahun x 3,2743

51
Universitas Sumatera Utara

40
52

: Rp. 42.209.0017,3/ tahun
Jumlah COF
NPV 16 %

: Rp. 44.618.001,3 / tahun
: CIF – COF
: Rp. 50.765.022,55 – Rp. 44.618.001,3
: Rp. 6.147.021,25 / tahun

Cash inflow 20%
1.

Penerimaan

: pendapatan x (P/A, 20%, 5)
: Rp. 15.469.056 / tahun x 2,9906
: Rp. 46.261.758,87

2.

Nilai akhir

: nilai akhir x (P/F, 20%, 5)
: Rp. 240.900,00 x 0,4019
: Rp. 96.817,71

Jumlah CIF

: Rp. 46.358.576,58

Cash outflow 20%
Investasi

: Rp. 2.409.000,00

1.

: pembiayaan x (P/A, 20%, 5)

Pembiayaan

: Rp. 12.891.000 x 2,9906
: Rp. 38.551.824,6
Jumlah COF
NPV 20%

: Rp. 40.960.824,6
: CIF – COF
: Rp. 46.358.576,58 – Rp. 40.960.824,6
: Rp. 5.397.751,98

NPV 16% adalah Rp. Rp. 6.147.021,25 / tahun untuk komoditi kopi robusta
NPV 20% adalah Rp. 5.397.751,98 / tahun untuk komoditi kopi robusta

Universitas Sumatera Utara

53
40

Jadi, nilai NPV dari alat ini ≥ 0 maka usaha ini layak untuk dijalankan.
Lampiran 7. Internal rate of return

IRR

= q% +

X
(q% − p% )
X −Y

IRR

= 20% +

Rp 6.147.021,25
(20%-16%)
Rp 6.147.021,25 − Rp 5.397.751,98

IRR

= 52,81%

Internal rate of return (IRR) untuk komoditi kopi robusta = 52,81%

Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 8. Spesifikasi alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill
Dimensi
Panjang

:

19 cm

Lebar

:

11 cm

Tinggi

:

36 cm

Rotator (piringan berputar)
Diameter

:

6 cm

Tebal

:

1,3 cm

Terdiri

:

60 buah mata giling berupa gerigi rapat dan ulir.

Diameter

:

6 cm

Tebal

:

0,8 cm

Terdiri

:

60 buah mata giling berupa gerigi rapat

Tinggi

:

11 cm

Diameter

:

10,4 cm

Tinggi

:

1 cm

Diameter

:

3,5 cm

:

5,00 kg/jam

:

1,112 %

Stator (piringan statis)

Hopper
Dimensi Atas

Dimensi Bawah

Kapasitas efektif
Kopi robusta
Persentase biji hilang
Kopi robusta

54
Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 9. Tabel suku bunga
Tabel 6. Tingkat suku bunga dengan hubungan P/F
Tahun
15%
0,8696
0,7561
0,6575
0,5718
0,4972
0,4323
…

1
2
3
4
5
6
7

Tingkat suku bunga
16%
17%
0,8621
0,8547
0,7432
0,7305
0,6407
0,6244
0,55,23
0,5337
0,4761
0,4561
0,4103
0,3898
…
…

20%
0,8333
0,6944
0,5787
0,4823
0,4019
0,3349
…

Tabel 7. Tingkat suku bunga dengan hubungan P/A
Tahun
1
2
3
4
5
6
7

15%
0,8696
1,6257
2,2832
2,855
3,3552
3,7845
…

Tingkat suku bunga P/A
16%
17%
0,8621
0,8547
1,5852
1,5852
2,2459
2,2096
2,7982
2,7432
3,2743
3,1993
3,6847
3,5892
…
…

20%
0,8333
1,5278
2,1065
2,5887
2,9906
3,3255
…

55
Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 10. Sifat fisik biji dari dua varietas kopi
Tabel 8. Sifat fisik biji dari dua varietas kopi
Parameter Fisika
Kerapatan (kg/m3)
Kalor jenis (J/kg K)
Konduktivitas termal (W/m
K)
Difusivitas termal (m2/s)
Kadar air (%)
Viskositas (p)
pH

Kopi Robusta

Kopi Arabika

628,7-683,3
4005,746-4011,746
0,1161-0,1324

612,0-678,0
3700,927
0,1044-0,1384

(4,228-5,122) 10-8
1,266-2,531
0.0110-0,0119
5,48-7,29

(4,609-6,368) 10-8
1,316-2,632
0,0111-0,0121
5,53-6,81

Sumber : Lilis, 2012. Skripsi : Kasus Fisika Pangan Dua Jenis Kopi (Coffea Sp) Yang Diukur
Beberapa Sifat Diukur. IPB - Jurusan Fisika Fakultas Matematika Ilmu Pengetahuan Alam, Bogor
www.Repository.ipb.ac.id

56
Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 11. Perhitungan daya

Dik : d = 0,06 m
n = 2100 rpm
m = 3,3 kg
t = 1 detik (diasumsikan konstan 1 detik)
Dit :

P=?

Jawab :

π ×d ×n
m

60 

P=
t
2
 3,14 × 0,06m × 2100rpm 
3,3kg 

60


P=
1
2

P = 143,48 watt

P = 143,48 watt × 0,00134 HP
P = 0,19 HP

Sementara dipasaran yang tersedia daya 150 watt, bila dikonversikan ke horse
power maka nilainya yaitu :
P = 150 watt

P = 150 watt × 0,00134 HP
P = 0,20 HP

Karena tidak tersedianya motor dengan daya 0,19 HP maka digunakan motor
dengan daya yang mendekati nilai tersebut yaitu 0,20 HP.

57
Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 12. Gambar alat

Gambar 2. Tampak depan

Gambar 3. Tampak samping

Gambar 4. stator

58
Universitas Sumatera Utara

40

Gambar 5. Rotator 1

Gambar 6. Rotator 2

Gambar 7. Rotator 3

59
Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 13. Gambar proses penelitian

Gambar 8. Alat bekerja

Gambar 9. Biji kopi sebelum digiling

Gambar 10. Biji kopi setelah digiling

60

Universitas Sumatera Utara

61
40

Gambar 11. Biji yang hilang

Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 14. Gambar jenis-jenis grinder

Gambar 12. Blade grinder

Gambar 13. Conical burr grinder

Gambar 14. Flat burr grinder

62
Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 15. Gambar Teknik Tampak Depan

63
Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 16. Gambar Teknik Tampak Samping

64
Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 17. Gambar Teknik Hopper

65
Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 18. Gambar Teknik Rotator

66
Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 19. Gambar Teknik Stator

67
Universitas Sumatera Utara

40

Lampiran 20. Gambar Teknik Kerangka Alat

68
Universitas Sumatera Utara

40

DAFTAR PUSTAKA
AKK, 2003. Budidaya Tanaman Kopi. Kanisius, Yogyakarta.
Amanto, H dan Daryanto., 1999. Ilmu Bahan. Bumi Aksara, Jakarta.
Anggara A dan Marini S., 2011. Kopi Si Hitam Menguntungkan Budi Daya dan
Pemasaran. Cahaya Atma Pustaka, Yogyakarta.
Budiman H., 2011. Prospek Tinggi Bertanam Kopi Pedoman Meningkatkan
Kualitas Perkebunan Kopi. Pustaka Baru Press, Yogyakarta.
Cooper, EL., 1992. Agricultural Mechanics. Fundamentals and Applications 2nd
Edition. Delmar Publisher Inc, The United State of America.
Darun, 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian
USU, Medan.
Giatman, M., 2006. Ekonomi Teknik. PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Halim, A., 2009. Analisis Kelayakan Investasi Bisnis: Kajian dari Aspek
Keuangan. Graha Ilmu, Yogyakarta.
Kastaman R., 2006. Analisis Kelayakan Ekonomi Suatu Investasi, Tasikmalaya.
Lilis, 2012. Kasus Fisika Pangan dua jenis kopi (coffea sp) yang diukur beberapa
sifat diukur. IPB. Jurusan Fisika Fakultas Matematika Ilmu Pengetahuan
Alam. http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/15818. [13 Mei 2013].
Mabie HH and F.W. Ocvirk., 1967.Mechanics and Dynamic of Machinery. Jhon
Wiley & Sons, Inc, New York.
Mulato, Sri., 2002. Simposium Kopi 2002 dengan tema Mewujudkan perkopian
Nasional Yang Tangguh melalui Diversifikasi Usaha Berwawasan
Lingkungan dalam Pengembangan Industri Kopi Bubuk Skala Kecil Untuk
Meningkatkan Nilai Tambah Usaha Tani Kopi Rakyat. Pusat Penelitian
Kopi dan Kakao Indonesia, Denpasar.
Najiyati S dan Danarti., 1999. Kopi Budidaya dan Penanganan Lepas Panen.
Penebar Swadaya, Jakarta.
Nastiti D, Sriwulan P, Farid RA., 2008. Analisis Finansial Agribisnis Pertanian.
BPTP, Kalimantan Timur.
Prawirokusumo S., 1990. Ilmu Usaha Tani. BPFE Yogyakarta, Yogyakarta.
Purba R., 1997. Analisa Biaya dan Manfaat. PT. Rineka Cipta, Jakarta.
40
Universitas Sumatera Utara

41

Putra, B. I., dkk., 2008. Elemen Mesin Untuk Teknik Industri. Graha Ilmu,
Yogyakarta.
Pudjosumarto, 1998. Budidaya Kopi. Pustaka Pelajar, Yogyakarta.
Rukmana, 1999. Prospek Agribisnis dan Teknik Usaha Tani. Kanisius,
Yogyakarta.
Siswoputranto PS, 1992. Kopi Internasional dan Indonesia. Kanisius, Yogyakarta.
Sembiring D., 2012. Skripsi : Rancang Bangun Multifucer Tipe Disk Mill Pada
Bebagai Komoditi. FP USU, Medan
Soeharno, 2007. Teori Mikroekonomi. Andi Offset, Yogyakarta.
Soekartawi, 1995. Analisis Usaha Tani. Universitas Indonesia (UI- Press), Jakarta.
Soenarta N dan Furuhama S., 2002. Motor Serbaguna. Pradnya Paramita, Jakarta.
Stolk J dan Kross C., 1981. Elemen Mesin: Elemen Konstruksi dari Bangunan
Mesin. Penerjemah Handersin dan A. Rahman. Erlangga, Jakarta.
Sukirno, 1999. Mekanisasi Pertanian. UGM Press, Yogyakarta.
Sularso dan Suga K., 2004. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.
Pradya Paramitha, Jakarta.
Tim Karya Tani Mandiri, 2010. Pedoman Budi Daya Tanaman Kopi. Penerbit
Nuansa Aulia, Bandung.
Waldiyono, 2008. Ekonomi Teknik (Konsep Teori dan Aplikasi). Pustaka Pelajar,
Yogyakarta.
Wahid T., 2011. Grinder (Bagian 1). www.cikopi.com [17 Januari 2013].
Widiantara, T., 2010. Rancang Bangun Alat Pengiris Bawang Merah Dengan
Pengiris Vertikal. UNDIP, Semarang. http://eprints.undip.ac.id/28278/1/F01.pdf. [06 Juni 2013]

Universitas Sumatera Utara

BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan Maret 2013 sampai bulan Mei
2013 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara, Medan.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah air, biji
kopi robusta yang telah disangrai, pelat stainless steel, plat aluminium, baut, mur,
plat besi, baja, skrup, motor listrik, kabel, cat dan thinner.
Sedangkan alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah mesin las,
mesin bubut, mesin bor, mesin gerinda, gergaji besi, martil, kikir, obeng, meteran,
stopwatch, kalkulator dan komputer.
Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah
metode pendekatan rancangan secara umum yaitu pendekatan rancangan
fungsional dan struktural. Rancangan fungsional menyangkut dari segi fungsi atau
kegunaan dari setiap elemen atau komponen penyusun alat penggiling biji kopi
tipe flat burr mill terhadap komoditas biji kopi robusta sedangkan rancangan
secara struktural menyangkut bagaimana alat ini dibuat dengan memperhitungkan
faktor gaya yang bekerja pada bahan dan alat.
Penelitian ini terdiri dari dua tahapan, yaitu tahapan pertama adalah
penelitian pendahuluan berupa studi litelatur dan perancangan alat. Tahap kedua
adalah penelitian utama berupa proses perakitan dan pengujian alat.

19
Universitas Sumatera Utara

20

Analisis Teknik
Menurut (Widiantara, 2010) daya untuk memutar rotor dihitung dengan
menggunakan rumus :
π ×d ×n
m

60 

P=
..............................................................................(5)
t
2

Keterangan :
m = massa rotor (kg)
n = putaran rotor (rpm)
t = waktu untuk mencapai konstan (diasumsikan 1 detik)
d = diameter rotor (m)

Universitas Sumatera Utara

21

Rancang Alat Penggiling Tipe Flat Burr Mill
Adapun spesifikasi rancangan alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill
ini dapat dilihat pada tabel 3 sedangkan gambar dari masing – masing komponen
dapat dilihat pada lampiran 18, 19, 20 dan 21.
Tabel 3. Komponen alat
Komponen

Fungsi

Struktural

Miller (Penggiling)

Menghancuran biji kopi

Hopper (Wadah Penampung)

Sebagai wadah saluran
penampung bahan yang
akan digiling

Motor Listrik

Menggerakkan miller
untuk menggiling biji
kopi

Kerangka Alat

Sebagai
tempat
pendukung komponen
lain
yang
akan
dirangkai

Terdiri dari dua buah
piringan,yaitu
piringan
berputar
(rotator)
dan
piringan
diam (stator)
terbuat dari bahan logam
baja
dan
berdiameter
60mm.
Dimensi
hopper
berdiameter 10,4 cm dan
tinggi 11 cm pada bagian
atas dan berdiameter 3,5 cm
dan tinggi 1 cm pada bagian
bawah, terbuat dari plastik
Terbuat dari paduan besi
dan aluminium dengan daya
220V / 150Watt dan
putaran 2100 rpm
Terbuat dari besi dan
aluminium dan memiliki
panjang 19 cm, tinggi 36
cm dan lebar 11 cm

Universitas Sumatera Utara

22

Prosedur Penelitian
Persiapan
Sebelum penelitian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan
untuk penelitian yaitu merancang bentuk dan ukuran alat, dan mempersiapkan
bahan-bahan dan peralatan-peralatan yang akan digunakan dalam penelitian.
Pembuatan alat
Adapun langkah pembuatan alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill
adalah :
1.

Dirancang bentuk alat penggiling sesuai dengan komoditi (kopi robusta).

2.

Kemudian digambar rancangan alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill
serta ditentukan ukuran alat penggiling.

3.

Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat penggiling ini.

4.

Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai
dengan ukuran yang telah ditentukan pada rancangan.

5.

Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.

6.

Dilakukan pengelasan dan pengeboran untuk pemasangan kerangka alat
sesuai dengan bentuk yang telah dirancang.

7.

Dibuat piringan penggiling dengan bahan terbuat dari baja.

8.

Dibuat dan dipasang mata giling atau gerigi pada rotator dan stator.

9.

Digerinda permukaan yang terlihat kasar karena bekas pengelasan.

10. Dilakukan pengecatan guna memperpanjang umur pemakaian alat dan
menambah daya tarik alat penggiling.

Universitas Sumatera Utara

23

11. Dirangkai komponen alat motor listrik, bantalan (boll bearing), dan kabel
listrik.
Pengujian alat
Sebelum pengujian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan
bahan untuk pengujian yaitu disiapkan bahan yang akan digiling adalah biji kopi
robusta yang telah di sangrai yang akan digiling sebanyak 250 gr. Adapun
prosedur pengujian alat adalah :
1. Ditimbang biji kopi yang telah disanggrai sebanyak 250 gr.
2. Dinyalakan motor listrik dengan menghubungkan steker motor listrik pada
sumber arus listrik.
3. Dimasukkan kopi ke dalam hopper yang tersedia pada alat ini secara
bertahap.
4. Dibiarkan biji kopi hingga masuk ke dalam miller (penggiling) hingga
menjadi bubuk.
5. Dicatat waktu yang dibutuhkan untuk melakukan penggilingan ini.
6. Dihitung kapasitas penggiling yang dihasilkan alat ini per jam, dihitung
persentase biji kopi hilang, dilakukan analisis ekonomi dan analisa
kelayakan usaha.
7. Perlakuan diulangi sebanyak 5 kali.

Universitas Sumatera Utara

24

Parameter yang Diamati
1. Kapasitas Efektif Alat (Kg/Jam)
Pengukuran kapasitas alat dilakukan dengan membagi berat bahan yang
digiling terhadap waktu yang dibutuhkan untuk melakukan penggilingan.

Kapasitas alat =

Berat bahan digiling (kg)
……………..............................................(6)
Waktu penggilingan (Jam)

2. Persentase Biji Hilang (%)
Persentase biji hilang ditandai dengan biji yang tidak tergiling, atau
terbuang dan ukuran yang lebih besar atau yang tidak lolos ayakan. Persentase biji
hilang dapat dihitung dengan rumus :
Persentase biji hilang =

Berat biji yang hilang (kg)
x 100% ................................(7)
Berat total bahan (kg)

3. Analisis Ekonomi
a. Biaya Produksi
Perhitungan biaya produksi untuk menghasilkan bubuk kopi dilakukan
dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan, yaitu biaya tetap dan biaya
tidak tetap, atau lebih dikenal dengan biaya pokok.
 BT

BP = 
+ BTT C …………………………………………………...............(8)
 x


dimana :
BP

= Biaya pokok yang dikeluarkan

BT

= Total biaya tetap (Rp/tahun)

BTT

= Total biaya tidak tetap (Rp/jam)

Universitas Sumatera Utara

25

x

= Total jam kerja per tahun (jam/tahun)

C

= Kapasitas alat (jam/satuan produksi)

Biaya Tetap
Menurut Darun (2002), biaya tetap terdiri dari :
1) Biaya penyusutan (metoda Garis Lurus)
D=

(P − S )

………………………………………….....… (9)

n

dimana :
D = Biaya penyusutan (Rp/tahun)
P = Nilai awal (harga beli/pembuatan) alat dan mesin (Rp)
S = Nilai akhir alsin (10 % dari P) (Rp)
n = Umur ekonomi (tahun)
2) Biaya pajak
Di negara ini belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk
mesin-mesin dan peralatan pertanian, diperkirakan bahwa biaya pajak
adalah 1% pertahun dari nilai awalnya.
3) Biaya gudang/gedung
Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5 – 1 %, ratarata diperhitungkan 1 % dari nilai awal (P) pertahun.
Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari:
1) Biaya listrik (Rp/Kwh)
2) Biaya perbaikan alat. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan
persamaan:

Universitas Sumatera Utara

26

Biaya reparasi =

1,2 % ( P − S )
.................................................... (10)
1000 jam

3) Biaya Perawatan
Biaya Perawatan =

12%.P
...................................................... (11)
1000 jam

4) Biaya Operator
Biaya operator tergantung pada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari
gaji bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya.
b. Break Event Point (Perhitungan Titik Impas)
Manfaat perhitungan titik impas (break event point) adalah untuk
mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar
usaha yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang
diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya
keuntungan.
Untuk menentukan produksi titik impas (BEP) maka dapat digunakan
rumus pada persamaan (1).
c. Net Present Value (NPV)
Identifikasi masalah kelayakan financial dianalisis dengan metode analisis
financial dengan kriteria investasi. Net present value adalah kriteria yang
digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan.

NPV = ∑t = 0
n

(Bt − Ct )
.................................................................................. (12)
(1 + i )t

dimana :
B = Manfaat penerimaan tiap tahun

Universitas Sumatera Utara

27

C = Manfaat biaya yang dikeluarkan tiap tahun
t = Tahun kegiatan usaha (t=1,2,...,n)
i = Tingkat diskon yang berlaku
Dengan kriteria :
-

NPV > 0, berarti usaha menguntungkan, layak untuk dilaksanakan dan
dikembangkan.

-

NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi proyek tidak
menguntungkan dan tidak layak untuk dilaksanakan serta dikembangkan.

-

NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan.

d. Internal Rate of Return (IRR)
Untuk mengetahui kemampuan untuk dapat memperoleh kembali investasi
yang sudah dikeluarkan dapat dihitung dengan menggunakan IRR. Internal rate of
return (IRR) adalah suatu tingkatan discount rate, pada discount rate mana
diperoleh B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Harga IRR dapat dihitung dengan rumus
yang terdapat pada Persamaan (4).

Universitas Sumatera Utara

28

HASIL DAN PEMBAHASAN
Perancangan Alat
Tahap awal yang dilakukan adalah perancangan alat. Alat terlebih dahulu
dirancang bentuknya, ditentukan ukuran dan digambar sampai berupa alat
penggiling biji kopi tipe flat burr mill yang diharapkan. Dalam perancangan ini,
tidak lupa juga harus memperhatikan prinsip kerja alat yang akan dirancang
dimana prinsip kerja yang diharapkan bekerja dengan menggunakan flat burr mill
yang artinya alat ini bekerja seperti piringan bergerigi yang berputar dimana biji
masuk ke dalam hopper akan turun menuju saluran dan masuk ke dalam miller
(penggiling)

yang akan dihancurkan oleh piringan berputar (rotator) dengan

piringan yang diam (stator) yang digerakkan oleh elektromotor setelah itu menuju
ke penampungan bahan akhir.
Bahan pembuatan alat dipilih dengan baik karena dapat mempengaruhi
kinerja alat yang dirancang. Bahan – bahan yang dipakai antara lain, plat besi dan
baja campuran. Dimana bahan – bahan ini dipilih agar dapat mendukung kinerja
alat dan diusahakan mudah diperoleh agar dapat menjaga kesinambungan bahan
baku alat. Pemilihan bahan yang berkualitas namun murah juga sangat
mempengaruhi biaya produksi alat.
Bahan yang telah tersedia diukur dan dilakukan pemotongan berdasarkan
ukuran yang sudah ditentukan dengan menggunakan gergaji ataupun gerinda.
Dalam proses pemotongan bahan diusahakan seteliti mungkin agar sesuai dengan
rancangan alat yang diharapkan. Bahan yang telah dipotong, kemudian dirakit

28
Universitas Sumatera Utara

29

dengan menggunakan mesin las, baut dan mur. Kemudian dilakukan pekerjaan
menggerinda permukaan yang kasar agar terlihat lebih rapi dan bagus.
Tahap akhir adalah pengecatan yang berguna untuk menjaga daya tahan
alat agar lebih lama dan lebih menarik dilihat . Selain itu, dengan melakukan
pengecatan akan menambah daya jual alat.
Proses Penggilingan
Sebelum dilakukan proses penggilingan, terlebih dahulu disediakan bahan
berupa biji kopi robusta yang telah disangrai. Bahan yang siap untuk digiling
selanjutnya dimasukkan ke dalam hopper. Hopper pada alat ini berfungsi untuk
memasukkan bahan ke saluran penggiling dan memiliki daya tampung 250 gr.
Selanjutnya bahan akan diteruskan pada saluruan penggiling yang terbuat dari
bahan baja campuran. Pada saluran penggiling ini, bahan akan jatuh ke bagian
penggiling (miller).
Pada bagian penggilingan terdapat dua mata giling yaitu berputar (rotator)
dan diam (stator). Pada rotator terdapat bentuk ulir yang berfungsi untuk
membantu biji kopi agar dapat berada dibagian gilingan yaitu antara rotator dan
stator. Ukuran dari rotator dan stator adalah sama, berdiameter 5,5 cm dan
memiliki bentuk mata giling yang bergerigi, jumlah geriginya adalah 60 gerigi.
Mata giling ini menggunakan bahan berupa baja campuran yang tidak mudah
mengalami korosi. Pada bagian mata giling terdapat juga pegas / per yang
berfungsi untuk mengatur jarak antara rotator dan stator ketika alat bekerja guna
mendapatkan variasi hasil gilingan berupa halus maupun kasar. Setelah bahan
tergiling, maka hasil gilingan tersebut akan berada di saluran pengeluaran dan

Universitas Sumatera Utara

30

keluar sehingga harus diletakkan diluar saluran pengeluaran tempat untuk
menampung hasil giling.
Penggilingan dilakukan untuk menghaluskan bahan pangan menjadi bubuk
dengan tingkat kehalusan tertentu agar lebih mudah diolah menjadi produk lain.
Biji kopi sangrai dihaluskan dengan tujuan untuk memperoleh butiran kopi
dengan kehalusan tertentu agar mudah diseduh dan memberikan sensasi rasa serta
aroma yang lebih optimal. Menurut Anggara dan Marini (2011), proses
penggilingan biji kopi merupakan salah satu penentu kualitas produknya.
Penggilingan biji kopi bertujuan untuk memperluas permukaan biji kopi. Dengan
demikian, proses ekstraksinya menjadi lebih efisien dan cepat. Penggilingan yang
baik akan menghasilkan cita rasa, aroma dan penampilan yang baik.
Kapasitas Efektif Alat
Alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill menggunakan motor listrik
dengan spesifikasi alat, daya : 0,2 HP, tegangan : 220V / 150 Watt, putaran motor
listrik : 2100 rpm (lampiran 20). Dimensi alat, panjang : 19 cm, lebar : 11cm dan
tinggi : 36 cm. Pada rotator diameter piringan penggiling sebesar 6 cm dan tebal
1,3 cm sedangkan pada stator diameter piringan penggiling 6 cm dan tebal 0,8
cm. Dimensi hopper bagian atas berdiameter 10,4 cm dan tinggi 11 cm, bagian
bawah berdiameter 3,5 cm dan tinggi 1 cm (lampiran 8).
Bila dibandingkan dengan mesin penggiling lain yaitu mesin penggiling
multifucer yang memiliki kapasitas untuk biji kopi robusta 16,39 kg/jam, dimensi
alat, panjang : 55cm, lebar : 13cm dan tinggi : 62cm serta menggunakan motor
listrik dengan daya 1,5 HP. Pada rotator diameter piringan penggiling sebesar 14

Universitas Sumatera Utara

31

cm dan tebal 1 cm sedangkan pada stator diameter piringan penggiling 13 cm dan
tebal 1 cm serta dimensi hopper bagian atas dengan diameter 18 cm dan tinggi 17
cm. Maka kapasitas, dimensi dan daya alat flat burr mill ini masih dikategorikan
lebih rendah dibandingkan dengan penggiling multifucer (Sembiring, 2012).
Kapasitas efektif alat diperoleh dengan melakukan penggilingan komoditi
biji kopi robusta dengan menghitung berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk
menggiling biji tersebut. Pengukuran kapasitas efektif alat dilakukan dengan
membagi berat bahan yang digiling terhadap waktu yang dibutuhkan. Kapasitas
efektif suatu alat menunjukkan produktivitas alat selama pengoperasian tiap
satuan waktu. Dalam hal ini kapasitas efektif alat diukur dengan membagi
banyaknya bahan yang digiling pada alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill
terhadap waktu yang dibutuhkan selama pengoperasian alat (Persamaan 6).
Tabel 4. Data kapasitas kerja alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill
Komoditi

Kopi Robusta

Ulangan

Berat Bahan
(Kg)

Waktu Penggilingan
(Menit)

I
II
III
IV
V
Rataan

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25

2,70
3,05
3,12
3,01
3,13
3,00

Kapasitas Efektif Alat
(Kg/Jam)
5,55
4,92
4,80
4,99
4,79
5,00

Tabel 4 menunjukkan perolehan kapasitas efektif rata-rata alat penggiling
biji kopi tipe flat burr mill sebesar 5,00 kg/jam untuk kopi robusta. Hasil tersebut
didapat dari penelitian yang dilakukan dengan menggiling bahan sebanyak lima
kali ulangan, dengan setiap ulangan perlakuan menggunakan bahan seberat 0,25
kg. Hasil pengujian menunjukkan waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk

Universitas Sumatera Utara

32

menggiling kopi robusta seberat 0,25 kg adalah sebesar 3,00 menit dan pada
komoditi kopi robusta memiliki kerapatan 628,7-683,3 kg/m3 (lampiran 10).
Dari hasil penelitian diperoleh hubungan antara kapasitas efektif alat
dengan lamanya waktu penggilingan. Seperti yang ditunjukkan oleh grafik pada
gambar (1), bahwa semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk melakukan
penggilingan maka kapasitas efektif alat semakin menurun. Hal ini diduga terjadi
karena alat yang terus menerus digunakan mengalami peningkatan suhu
khususnya pada bagian rotator dan stator sehingga mempengaruhi proses
penggilingan kopi dan mengakibatkan bubuk kopi yang digiling mengalami
pelengketan disekitar bagian rotator dan stator sehingga bubuk kopi yang digiling
tersebut sebagian terperangkap pada bagian rotator dan stator, hal ini lah yang
mengakibatkan lamanya waktu penggilingan selesai.

Gambar 1. Grafik Kapasitas Efektif Alat Terhadap Waktu

Universitas Sumatera Utara

33

Persentase Biji Hilang
Biji hilang ditandai dengan biji yang tidak tergiling, atau terbuang dan
ukuran yang lebih besar atau yang tidak lolos dilubang pengeluaran. Pengukuran
persentasi biji yang hilang dilakukan dengan pengamatan secara visual dari hasil
penggilingan. Setelah penggilingan dilakukan pemisahan atau penyortiran biji
yang hilang secara mekanis yang ditandai dengan biji yang tidak tergiling, atau
terbuang dan ukuran yang lebih besar atau tidak lolos dilubang pengeluaran.
Persentase biji hilang diperoleh dengan membandingkan antara berat biji hilang
dengan berat masukan awal bahan yang dinyatakan dalam persen (Persamaan 7).
Berikut tabel data untuk persentase biji hilang dari hasil penggilingan:
Tabel 5. Persentase biji hilang
Komoditi

Kopi Robusta

Ulangan

Berat Bahan
(Kg)

Biji Hilang
(Kg)

Biji Hilang
(%)

I
II
III
IV
V
Rataan

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25

0,0025
0,0023
0,0027
0,0027
0,0037
0,00278

1
0,92
1,08
1,08
1,48
1,112

Dari penelitian yang telah dilakukan, diperoleh bahwa persentase rata-rata
biji kopi robusta hilang adalah sebesar 1,112 %. Hasil tersebut didapat dari
penelitian yang dilakukan dengan menggiling bahan sebanyak lima kali ulangan,
dengan setiap ulangan perlakuan menggunakan bahan seberat 0,25 kg. Pada
ulangan kelima merupakan ulangan dengan persentase biji hilang terbesar, yaitu
1,48 % sedangkan pada ulangan kedua merupakan ulangan dengan persentase biji
hilang terkecil, yaitu 0,92 %. Adapun biji yang hilang ini diduga disebabkan oleh
saluran pengeluaran dan ruang pada mata giling yang terlalu kecil serta rapatnya

Universitas Sumatera Utara

34

jarak rotator dan stator sehingga mengakibatkan sulitnya bahan hasil gilingan
keluar atau tertinggalnya hasil gilingan disekitar lubang pengeluaran. Biji hilang
ini juga dapat disebabkan oleh kelalaian operator yang kurang memperhatikan
kebersihan pada mata giling dan saluran pengeluaran berupa sisa – sisa biji hilang
yang sebelumnya terdapat pada mata giling dan saluran pengeluaran pada saat
setelah pemakaian.

Universitas Sumatera Utara

35

Analisis Ekonomi
Biaya pemakaian alat
Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang harus
dikeluarkan saat produksi menggunakan alat ini. Dengan analisis ekonomi dapat
diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat dapat
diperhitungkan. Harga bahan baku biji kopi robusta yang sudah disangrai Rp.
45.000/kg dan berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian yang telah
dilakukan, alat ini akan mencapai nilai break even point pada nilai 2.748,91
kg/tahun untuk komoditi kopi robusta. Hal ini mengandung arti bahwa alat ini
akan mencapai keadaan

titik impas apabila telah menggiling kopi sebanyak

2.748,91 kg dalam 1 tahun.
Dari analisis biaya (Lampiran 4), diperoleh biaya penggilingan dengan alat
ini sebesar Rp. 1.074,25/kg untuk komoditi kopi robusta, yang merupakan hasil
perhitungan dari biaya tetap dan biaya tidak tetap terhadap kapasitas alat
penggiling biji kopi tipe flat burr mill. Untuk biaya tetap sebesar Rp.
766.062,00/tahun dan biaya tidak tetap sebesar Rp.5.052,09/jam. Berdasarkan
nilai di atas dapat diketahui besarnya penerimaan dari tiap kg penggilingan kopi
robusta sebesar Rp. 1.289,088/kg dengan kapasitas 5,00 kg/jam. Maka harga jual
kopi robusta setelah penggilingan dengan alat penggiling biji kopi tipe flat burr
mill Rp. 50.000/kg.

Universitas Sumatera Utara

36

Break even point
Analisis titik impas umumnya berhubungan dengan proses penentuan
tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat
membiayai sendiri (self financing) dan selanjutnya dapat berkembang sendiri (self
growing). Dalam analisis ini, keuntungan awal dianggap sama dengan nol.
Menurut Waldiyono (2008) Bila pendapatan dari produksi berada di sebelah kiri
titik impas maka kegiatan usaha akan menderita kerugian, sebaliknya bila di
sebelah kanan titik impas akan memperoleh keuntungan. Berdasarkan data yang
diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan (Lampiran 5), alat ini akan
mencapai nilai break even point pada nilai 2.748,91 kg/tahun untuk komoditi kopi
robusta. Hal ini berarti alat ini akan mencapai keadaan titik impas apabila telah
menggiling kopi sebanyak 2.748,91 kg dalam 1 tahun.
Net present value
NPV adalah selisih antara present value dari investasi dengan nilai
sekarang dari penerimaan-penerimaan kas bersih di masa yang akan datang.
Identifikasi masalah kelayakan finansial dianalisis dengan menggunakan metode
analisis finansial dengan kriteria investasi. Net present value adalah kriteria yang
digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan.
Perhitungan net present value merupakan net benefit yang telah didiskon dengan
discount factor (Pudjosumarto, 1998).
Dari percobaan dan data yang diperoleh pada penelitian maka dapat
diketahui besarnya nilai Jadi besarnya NPV 16% adalah Rp. 6.147.021,25 untuk
komoditi kopi robusta sedangkan NPV 20% adalah Rp. 5.397.751,98 (Lampiran

Universitas Sumatera Utara

37

6). Hal ini berarti usaha ini layak untuk dijalankan karena nilainya lebih besar atau
sama dengan nol.
Internal rate of return
Internal rate of return berfungsi untuk melihat seberapa layak suatu usaha
dapat dilaksanakan atau seberapa besar keuntungan investasi maksimum yang
ingin dicapai. Berdasarkan hal tersebut maka hasil yang didapat dari penelitian ini
adalah sebesar 52,81% (Lampiran 7) artinya usaha penggilingan kopi masih layak
untuk dijalankan jika pengusaha melakukan peminjaman modal di bank pada suku
bunga di bawah 52,81% atau dengan kata lain, usaha ini masih layak dijalankan
apabila bunga pinjaman di bank tidak melebihi 52,81%. Jika bunga pinjaman di
bank melebihi angka tersebut maka usaha ini tidak layak lagi diusahakan.
Semakin tinggi bunga pinjaman di bank maka keuntungan yang diperoleh dari
usaha ini semakin kecil.

Universitas Sumatera Utara

38

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1.

Kapasitas efektif rata-rata pada alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill
ini sebesar 5,00 kg/jam untuk kopi robusta.

2.

Persentase rata-rata biji kopi robusta yang hilang adalah sebesar 1,112 %

3.

Analisis ekonomi pada alat penggiling kopi tipe flat burr mill ini yaitu
biaya pokok yang harus dikeluarkan dalam menggiling kopi adalah sebesar
Rp. 1.074,25/kg.

4.

Nilai titik impas (BEP) sebanyak 2.748,91 kg/tahun untuk komoditi kopi
robusta.

5.

Net present value (NPV) 16% adalah Rp. 6.147.021,25 sedangkan NPV
20% adalah Rp. 5.397.751,98 untuk komoditi kopi robusta dan Internal
rate of return alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill ini adalah sebesar
52,81 %.

6.

Alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill ini lebih ekonomis pada
komoditi kopi. Alat ini memiliki kapasitas alat 5,00 kg/jam, dan dimensi
alat yang lumayan kecil sehingga mudah untuk dibawa, sedangkan
penggiling multifucer memiliki kapasitas alat cukup tinggi 16,39 kg/jam
dan dimensi alat yang cukup besar.

Saran
1.

Diharapkan ada penelitian lanjutan untuk mengetahui kapasitas kerja alat
dan kesempurnaan alat penggiling biji kopi tipe flat burr mill dengan
menggunakan jenis maupun diameter rotator dan stator yang berbeda.

38
Universitas Sumatera Utara

39

2.

Perlu dilakukan pengujian mengenai kualitas produk hasil gilingan pada
komoditi lainya.

3.

Sebelum dan sesudah mengoperasikan alat, sebaiknya alat dibersihkan
kembali khususnya dibagian mata giling untuk menjaga alat agar tetap
terawat.

Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA
Kopi
Kopi adalah sejenis minuman yang berasal dari proses pengolahan dan
ekstrasi biji tanaman kopi. Kata kopi sendiri berasal dari bahasa Arab qahwah
yang berarti kekuatan, karena pada awalnya kopi digunakan sebagai makanan
berenergi tinggi. Kopi merupakan tanaman yang berasal dari Afrika dan Asia
Selatan. Bunga kopi yang berwarna putih berbunga bersamaan, buah kopi sendiri
berbentuk oval panjangnya sekitar 1,5 cm, berwarna hijau kekuningan lalu hitam
bila sudah digongseng. Biasanya buah kopi berisikan 2 buah biji kopi, tetapi
sekitar 5-10% mempunyai hanya 1 biji (Budiman, 2011).
Tanaman ini tumbuhnya tegak, bercabang dan bila dibiarkan tumbuh dapat
mencapai tinggi 12 m. Daunnya berbentuk bulat telur dengan ujung agak
meruncing. Daun tumbuh berhadapan pada batang, cabang dan rantingrantingnya. Secara botani kopi memiliki sistimatika penamaan bionominal yakni :
Kingdom

: Plantae (tumbuh-tumbuhan)

Divisio

: Spermatophyta (tumbuhan berbiji)

Sub Divisio : Angiospermae (berbiji tertutup)
Classis

: Dicotyledone (berkeping dua)

Ordo

: Rubiales (pohon)

Familia

: Rubiaceae

Genus

: Coffea

Species

: Coffea sp.

(Najiyati dan Danarti, 1999).

4
Universitas Sumatera Utara

5

Tanaman kopi berasal dari famili Rubiaceae yang terdiri atas sekitar 500
genus dan lebih dari 6.000 spesies. Sebagian besar tumbuhan famili ini berwujud
semak dan tumbuh baik pada iklim tropis. Kopi merupakan anggota famili yang
memiliki nilai ekonomis paling tinggi. Spesies kopi yang penting secara ekonomi
adalah Coffea arabica (kopi arabika) yang merupakan lebih dari 70% produk
dunia dan Coffea canephora (kopi robusta), ada dua spesies lain yang tumbuh
dalam skala lebih kecil, yaitu Coffea liberica (kopi liberika)
(Tim Karya Tani Mandiri, 2010).
Jenis Kopi
Adapun beberapa jenis kopi secara umum, yaitu :
1. Kopi Arabika (coffea arabica)
2. Kopi Robusta (coffea canephora)
3. Kopi Liberika (coffea liberica)
Kopi arabika berasal dari Ethiopia, jenis kopi ini sangat tidak tahan dengan
penyakit Hemileia vastatrix, kecuali pada tanaman yang terdapat di dataran tinggi
yang lebih dari 1.000 m dari permukaan laut. Jenis arabika ini mempunyai ciri-ciri
dan sifat sebagai berikut :
− Daun kecil, halus dan mengkilat, panjang daun sekitar 12 sampai 15 cm dan
lebar 6 cm.
− Biji buah lebih besar, berbau harum dan rasanya lebih enak.

− Ditanam pada dataran tinggi yang beriklim kering sekitar 1.350 – 1.850 m dari
permukaan laut dan produksinya bagus.
− Suhu yang dikehendaki tidak terlalu tinggi atau terlalu rendah (AAK, 1988).

Universitas Sumatera Utara

6

Kopi robusta berasal dari Kongo dan masuk Indonesia pada tahun 1900.
Karena mempunyai sifat lebih unggul, kopi ini sangat cepat berkembang. Bahkan
kopi ini merupakan jenis yang mendominasi perkebunan kopi di Indonesia.
Beberapa sifat penting kopi robusta antara lain :
− Resisten terhadap penyakit HV.

− Tumbuh sangat baik pada ketinggian 400 – 700 mdpl dengan suhu 21 – 24 0C.
− Kualitas buah lebih rendah daripada kopi arabika.

− Menghendaki daerah yang mempunyai bulan kering 3 – 4 bulan secara
berturut-turut (Najiyati dan Danarti, 1999).
Kopi liberika berasal dari Angola dan dapat tumbuh di daerah dataran
rendah. Jenis kopi ini agak sensitif terhadap penyakit HV. Meskipun dapat
berbuah sepanjang tahun, kualitas buah pada kopi ini relatif rendah dan tidak
seragam. Hal ini lah yang membuat kopi liberika tidak banyak dibudidayakan
(Anggara dan Marini, 2011).
Tabel 1. Perbedaan Kopi Arabika dan Kopi Robusta
Keterangan

Arabika

Robusta

tahun ditemukan

1753

1895

waktu berbuah

9 bulan

10-11 bulan

produksi (kg/ha)

1500-3000

2300-4000

suhu optimal

15-24 0C

24-30 0C

buah matang

jatuh

Dipohon

curah hujan

1500-2000 mm

2000-3000 mm

Sumber : Budiman, 2011

Universitas Sumatera Utara

7

Bubuk Kopi
Menurut Mulato (2002) Kunci dari proses produksi kopi bubuk adalah
penyangraian. Proses ini merupakan tahapan pembentukan aroma dan citarasa
khas kopi dari dalam biji kopi dengan perlakuan panas. Biji kopi secara alami
mengandung cukup banyak senyawa organik calon pembentuk citarasa dan aroma
khas kopi. Waktu sangrai ditentukan atas dasar warna biji kopi sangrai atau sering
disebut derajat sangrai. Makin lama waktu sangrai, warna biji kopi sangrai
mendekati cokelat tua kehitaman.
Menurut Najiyati dan Danarti (1999), Pembuatan kopi bubuk oleh pabrik
biasanya dilakukan secara modern dengan skala yang cukup besar. Pembuatan
kopi bubuk dibagi kedalam dua tahap, yaitu tahap penyangrai dan tahap
penggilingan. Pada tahap penyangraian proses pemanasan kopi pada suhu 200 0C
– 225 0C yang bertujuan untuk mendapatkan kopi yang berwarna coklat kayu
manis kehitaman. Menurut Budiman (2011), kisaran suhu sangrai yang umum
adalah sebagai berikut :
− Suhu 190 – 195 0C untuk tingkat sangrai ringan (warna coklat muda).

− Suhu 200- 205 0C untuk tingkat sangrai medium (warna coklat agak gelap).

− Suhu diatas 205 0C untuk tingkat sangrai gelap (warna coklat tua cenderung
agak hitam).
Menurut Anggara dan Marini (2011), proses penggilingan biji kopi
merupakan salah satu penentu kualitas produknya. Penggilingan biji kopi
bertujuan untuk memperluas permukaan biji kopi. Dengan demikian, proses
ekstraksinya menjadi lebih efisien dan cepat. Penggilingan yang baik akan
menghasilkan cita rasa, aroma dan penampilan yang baik.

Universitas Sumatera Utara

8

Menurut Najiyati dan Danarti (1999), penggilingan adalah proses
pemecahan (penggilingan) butir-butir biji kopi yang telah disangrai untuk
mendapatkan kopi bubuk yang berukuran maksimum 75 mesh. Seperti yang
dinyatakan Budiman (2011), biji kopi yang telah disangrai akan dihaluskan
dengan alat penghalus sampai memperoleh butiran bubuk kopi agar mudah
diseduh dan memberikan sensasi aroma dan rasa yang lebih optimal.
Menurut Tim Karya Tani Mandiri (2010), kopi bubuk ukuran halus
diperoleh dari ayakan dengan ukuran lubang 200 mesh, sedangkan untuk ukuran
bubuk medium digunakan ayakan 120 mesh. Jika dipasang ayakan 200 mesh,
sebagian besar (79%) kopi bubuk akan mempunyai ukuran 0,90 – 1,0 mm.
Rendemen hasil pengolahan (penyangraian dan penghalusan) adalah perbandingan
antara berat kopi bubuk yang diperoleh dengan berat biji kopi beras yang di
proses.
Tabel 2. Standar Nasional Indonesia biji kopi (SNI No. 01-2907-1999)
Mutu

Syarat Mutu

Mutu 1
Mutu 2
Mutu 3
Mutu 4-A
Mutu 4-B
Mutu 5
Mutu 6

Jumlah nilai cacat maksimum 11
Jumlah nilai cacat 12 s/d 25
Jumlah nilai cacat 26 s/d 44
Jumlah nilai cacat 45 s/d 60
Jumlah nilai cacat 61 s/d 80
Jumlah nilai cacat 81 s/d 150
Jumlah nilai cacat 151 s/d 225

Sumber : Balai Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2008

Aluminium
Atom aluminium pada dasarnya terlalu kuat bergabung dengan atom
oksigen dan disebut aluminium oksid. Bijih tambang untuk aluminium adalah
bauksit. Bauksit terdiri dari 60% alumina , 30% iron oksida dan sejumlah SiO.
Dalam hal ini agak sulit untuk memisahkan alumina dari bauksit, tidak dapat

Universitas Sumatera Utara

9

dengan pemanasan kokas atau embusan oksigen, karena logamnya kan terbakar
dahulu dan yang tertinggal adalah kotorannya. Aluminium merupakan logam
ringan yang mempunyai ketahanan korosi yang baik dan hantaran listrik yang baik
dan sifat-sifat yang baik lainnya sebagai sifat logam. Sifat-sifat yang dimiliki
aluminium antara lain :
1. Ringan, tahan korosi, dan tidak beracun, maka banyak digunakan untuk alat
rumah tangga seperti panci, wajan dan lain-lain.
2. Reflektif, dalam bentuk aluminium foil digunakan sebagai pembungkus
makanan, obat, dan rokok.
3. Daya hantar listrik dua kali lebih besar dari Cu maka Al digunakan sebagai
kabel tiang listrik.
4. Paduan Al dengan logam lainnya menghasilkan logam yang kuat seperti
Duralium (campuran Al, Cu, Mg) untuk pembuatan badan pesawat.
(Amanto dan Daryanto, 1999).
Aluminium dengan kadar aluminium 98% adalah logam ringan
(lightweight metal) yang banyak digunakan pada bagian-bagian mesin. Titik
lumer aluminium rendah, mudah beroksidasi, maka agak sukar disambung dengan
las karena bahan ini lunak maka agak sulit juga dikerjakan mesin. Sebaliknya,
oleh lunaknya, ringan untuk digilas, di pres dan diekstrusi. Selanjutnya untuk
meningkatkan sifat fisiknya guna memenuhi syarat-syarat teknis yang baik diberi
logam tambahan sebagai campuran (Putra, dkk., 2008).
Besi
Bijih besi merupakan bahan baku dalam pembuatan besi yang dapat
berupa senyawa oksida, karbonat dan sulfida serta tercampur dengan unsur lain

Universitas Sumatera Utara

10

misalnya silikon. Bahan dasar besi mentah ialah bijih besi yang jumlah persentase
besinya haruslah sebesar mungkin. Besinya merupakan besi oksida atau besi
karbonat yang dinamakan batu besi spat. Biji besi terdiri atas oksigen dan atom
besi yang berikatan bersama dalam molekul.
Besi sendiri biasanya didapatkan dalam bentuk magnetit (Fe3O4), hematit
(Fe2O3), goethit, limonit atau siderit. Bijih besi biasanya kaya akan besi oksida
dan beragam dalam hal warna, dari kelabu tua, kuning muda, ungu tua, hingga
merah karat. Saat ini, cadangan biji besi nampak banyak, namun seiring dengan
bertambahnya penggunaan besi secara eksponensial berkelanjutan, cadangan ini
mulai berkurang, karena jumlahnya tetap (Amanto dan Daryanto, 1999).
Baja
Baja tahan karat (stainless steel) mempunyai seratus lebih jenis yang
berbeda-beda. Akan tetapi, seluruh baja itu mempunyai satu sifat karena
kandungan kromium yang membuatnya tahan terhadap karat. Baja tahan karat
dapat dibagi ke dalam tiga kelompok dasar, yakni :
a. Baja Tahan Karat Ferit
Baja ini mengandung unsur karbon yang rendah (sekitar 0,04 % C) dan
sebagian besar dilarutkan dalam besi. Sementara itu, unsur lainnya yaitu
kromium sekitar 13 % - 20 % dan tambahan kromium tergantung pada
tingkat ketahanan karat yang diperlukan.

Universitas Sumatera Utara

11

b. Baja Tahan Karat Austenit
Baja tahan karat austenit mengandung nikel dan kromium yang amat
tinggi, nikel akan membuat temperatur transformasinya rendah, sedangkan
kromium akan membuat kecepatan pendinginan kritisnya rendah.
c. Baja Tahan Karat Martensit
Baja tahan karat martensit mengandung sejumlah besar unsur karbon. Baja
yang mengandung 0,1 % C, 13 % Cr, dan 0,5 % Mn ini dapat didinginkan
untuk memperbaiki kekuatannya, tetapi tidak menambah kekerasan.
(Amanto dan Daryanto, 1999).
Motor Lisrik
Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi
mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi
energi listrik disebut generator atau dinamo. Motor listrik sering digunakan
sebagai tenaga penggerak dibandingkan dengan jenis tenaga-tenaga yang lain
karena :
1. Dapat disesuaikan, motor listrik dapat digunakan dihampir setiap lokasi
termasuk di dalam air.
2. Otomatis, motor listrik dengan mudah dikontrol dengan alat otomatis.
3. Rapi, sebuah unit kecil memperkembangkan sejumlah kekuatan besar secara
bersama-sama.
4. Ekonomis dan efisien, motor listrik memiliki efisiensi hingga 95 %.
5. Perawatan mudah, jika melindungi dari debu dan kotoran, motor listrik hanya
membutuhkan sedikit perawatan.

Universitas Sumatera Utara

12

6. Tenang, motor listrik secara umum lebih tenang dari pada mesin yang
dijalankan.
7. Aman, apabila dipasang dengan tepat, dipelihara, dan digunakan, motor listrik
sangat aman untuk dioperasikan.
8. Mudah

dioperasikan,

tidak

membutuhkan

banyak

pelatihan

untuk

mengoperasikan motor listrik.
(Cooper, 1992).
Di lain pihak motor listrik mempunyai kekurangan sebagai berikut :
1. Motor listrik membutuhkan sumber daya, kabelnya harus dapat dihubungkan
dengan stop kontak, dengan demikian tempat penggunaannya sangat terbatas
panjang kabel.
2. Kalau dipergunakan baterai sebagai sumber daya, maka beratnya akan
menjadi besar.
3. Secara umum biaya listrik lebih tinggi daripada harga bahan bakar minyak
(Soenarto dan Furuhama, 2002).
Jenis Penggiling Biji Kopi
Blade Grinder
Ini jenis grinder yang menggunakan bilah besi dan berputar dengan
kecepatan tinggi. Sebenarnya blade tidak menggiling, tetapi memecah biji kopi
menjadi serpihan kecil. Bila diperhatikan secara seksama, sistem blade
mempunyai kecenderungan menghasilkan gilingan yang tidak seragam. Selain itu
kelemahan lainnya berupa putaran yang tinggi mengakibatkan suhu pada bubuk
kopi naik dan akan mempengaruhi aroma dan cita rasa kopi (Wahid, 2011).

Universitas Sumatera Utara

13

Flat Burr Grinder
Menggunakan dua besi berbentuk bulat (flat burr) yang terdapat gerigi
disekelilingnya. Biji k