memiliki mutu seduhan antara medium-high dan dengan apresiasi akhir finish appreciation
yang masih dapat diterima acceptable oleh konsumen.
Tabel 1. Sifat fisik dan kimia biji kopi dan bubuk kopi
No. Parameter
Satuan Kopi biji
Kopi bubuk 1.
Kadar air b.b
13 - 14 2 - 3
2. Densitas kamba
Kgm
3
703 - 757 350 - 420
3. Volume
m
3
biji 6.55
× 10
-8
– 2.21 ×
10
-7
- 4.
Luas area m
2
biji 7.85
× 10
-5
– 1.77 ×
10
-4
- 5.
Distribusi diameter d biji 5.a d 5.5 mm
5.3 -
5.b 5.5 d 6.5 mm 26.9
- 5.c 6.5 d 7.5 mm
55.8 -
5.d d 7.5 mm 12
- 5.
Kafein b.k
2.28 2.2
6. pH
5.6 4.5
A. Sifat fisik biji kopi pascapengukusan
Pengukusan merupakan tahap awal proses dekafeinasi biji kopi dalam reaktor kolom tunggal yang bertujuan untuk mengembangkan pori-pori biji
sehingga proses pelarutan kafein akan berlangsung lebih maksimum Ensminger et al
., 1994; Mulato et al., 2004; Widyotomo et al., 2010. Sumber panas kompor bertekanan burner berbahan bakar gas LPG yang digunakan mampu
menyediakan energi panas untuk meningkatkan suhu air sampai mencapai titik didihnya. Uap air bebas vaporization bergerak cepat dan menembus tumpukan
dan memanaskan permukaan biji kopi. Rambatan uap panas tersebut menyebabkan ukuran sel-sel bertambah besar dan sekaligus mengakibatkan
meningkatnya porositas antar sel. Pori-pori jaringan kopi menjadi terbuka dan dimanfaatkan oleh air masuk ke dalamnya secara difusi Mulato et al., 2004; Illi
Viani, 1998. Molekul air terperangkap di dalam sel sehingga kadar air biji kopi meningkat dan mencapai kondisi serapan maksimum dan tidak ada lagi ruang
kosong yang dapat diisi air. Pada kondisi tersebut pengembangan biji telah
mencapai nilai maksimum, dan biji kopi telah mengalami proses pembasahan ulang rewetting Mulato et al., 2004; Sivetz Desroiser, 1979.
Persentase pengembangan dimensi biji kopi yang terdiri dari ukuran panjang, lebar dan tebal ditampilkan pada Gambar 24. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa persentase pengembangan panjang biji tertinggi 9.6 terjadi pada biji kopi dalam klasifikasi A
4
lebih kecil atau sama dengan 5.5 mm, sedangkan terendah 8.6 terjadi pada biji kopi dalam klasifikasi A
1
lebih besar dari 7.5 mm Gambar 24.A. Persentase pengembangan lebar biji tertinggi 13.2
terjadi pada biji kopi dalam klasifikasi A
4
, sedangkan terendah 12.2 terjadi pada biji kopi dalam klasifikasi A
1
Gambar 24.B. Persentase pengembangan tebal biji tertinggi 20.7 juga terjadi pada biji kopi dalam klasifikasi A
4
, sedangkan terrendah 18.2 terjadi pada biji kopi dalam klasifikasi A
1
Gambar 24.C. Dalam satu jam proses pengukusan biji kopi, ekspansi sel-sel biji hanya
meningkat sebanyak 30 dari volume awal, dan mencapai nilai maksimum 34- 35 setelah proses pengukusan berlangsung selama 2 jam. Diduga fenomena
tersebut terkait dengan ukuran dan jumlah sel-sel penyusun yang ada di dalam biji kopi Mulato et al., 2004; Toledo, 1999. Pemanasan lanjut tidak menyebabkan
biji pecah dan tidak menambah persentase pengembangan panjang, lebar maupun tebal biji. Diduga keberadaan air di dalam sel menyebabkan dinding-dinding sel
bersifat ulet sehingga mampu bertahan dari akumulasi tekanan uap air dan gas senyawa volatil yang ada di dalamnya.
Laju peningkatan kadar air biji selama proses pengukusan ditampilkan pada Gambar 25. Biji kopi memiliki kadar air awal antara 13-14 dan meningkat
menjadi 35 setelah proses pengukusan berlangsung selama 30 menit. Peningkatan kadar air selanjutnya berlangsung relatif lambat dan satu jam
kemudian baru mencapai nilai maksimum 55.5. Fenomena tersebut berkaitan dengan kecepatan rambat uap air ke dalam jaringan sel biji semakin rendah.
Makin tinggi kadar air dalam biji kopi, maka kecepatan rambat uap air akan menurun karena perbedaan konsentrasi air yang semakin rendah antara permukaan
dan di dalam biji kopi.
Keterangan : A
1
= lebih besar dari 7.5 mm; A
2
= antara 6.5 mm dan 7.5 mm; A
3
= antara 5.5 mm dan 65 mm dan A
4
= lebih kecil dari 5.5 mm
Gambar 24. Pengembangan A panjang, B lebar, dan C tebal biji selama
proses pengukusan
Kadar air di dalam biji kopi mencapai nilai maksimum 55.5 bb setelah proses pengukusan berlangsung selama 1.5 jam. Pada kondisi tersebut biji kopi
telah mengalami proses pembasahan ulang dengan kadar air mendekati keadaan semula saat biji kopi segar baru saja dipanen Sivetz Desroiser, 1979. Hasil
analisis penggal garis pada rentang waktu t 0-1.5 jam menunjukkan laju peningkatan kadar air mengikuti persamaan y = -19x
2
+ 57.1x +12.55 dengan nilai koefisien determinasi R
2
0.9964. Setelah proses pengukusan berlangsung selama 1.5 jam, hasil pengukuran
menunjukkan bahwa kadar air dalam biji tidak meningkat secara signifikan. Proses pengukusan yang lebih lama, 2-4 jam tidak akan memberikan perubahan
kadar air yang signifikan sehingga akan memberikan dampak inefisiensi jika diterapkan karena diperlukan energi lebih banyak. Pengukusan 1 kg biji kopi
dalam reaktor kolom tunggal dengan kapasitas ketel 5 liter air akan diperoleh kadar air maksimum 65-67 setelah proses berlangsung selama 2 jam Mulato et
al ., 2004. Ukuran biji kopi tidak berpengaruh nyata terhadap laju peningkatan
kadar air di dalam biji selama proses pengukusan.
Gambar 25. Peningkatan kadar air biji selama proses pengukusan Perubahan diameter aritmatik d
a
dan diameter geometrik d
g
biji kopi selama proses pengukusan ditampilkan pada Gambar 26. Proses pengukusan
berpengaruh terhadap perubahan diameter aritmatik biji kopi. Pengembangan
jaringan sel-sel di dalam biji kopi menyebabkan peningkatan kadar air dan terjadi pengembangan dimensi biji mendekati kondisi segar. Diameter aritmatik biji kopi
pasca pengukusan meningkat antara 8-13. Diameter aritmatik tertinggi 8.5 mm terjadi pada biji kopi dengan klasifikasi ukuran A
1
, sedangkan diameter aritmatik terrendah 7.9 mm terjadi pada biji kopi dengan klasifikasi ukuran A
2
. Chandrasekar Viswanathan 1999 melaporkan bahwa pada kadar air biji kopi
Robusta berkulit cangkang antara 24-30 diperoleh nilai diameter aritmatik 8 mm.
Diameter geometrik biji kopi pascapengukusan mengalami peningkatan 9- 18. Diameter geometrik tertinggi 8.3 mm terjadi pada biji kopi dengan
klasifikasi ukuran A
1
, sedangkan diameter geometrik terrendah 7.7 mm terjadi pada biji kopi dengan klasifikasi ukuran A
4
. Chandrasekar Viswanathan 1999 melaporkan bahwa pada kadar air biji kopi Robusta berkulit cangkang antara 24-
30 diperoleh nilai diameter geometrik 7.6 mm. Perubahan ukuran diameter aritmatik dan geometrik yang relatif kecil menunjukkan bahwa pengembangan
biji terjadi merata ke arah tiga sisi, yaitu panjang, lebar dan tebal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses pengukusan mengakibatkan biji mengalami
pengembangan karena menyerap uap air, dan diameter biji relatif mendekati ukuran biji kopi berkulit cangkang pada kadar air 24-30. Diameter aritmatik dan
geometrik yang relatif tetap setelah proses pengukusan berlangsung 1 jam menunjukkan bahwa biji kopi mulai mengalami pengembangan dengan
penyerapan uap air yang maksimum. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses pengukusan tidak
mengakibatkan terjadinya perubahan yang nyata dari nilai sperisitas biji kopi Gambar 27. Hal ini menunjukkan bahwa pascapengukusan biji kopi tetap
memiliki bentuk yang sama jika dibandingkan dengan bentuk sebelum pengukusan karena pengembangan dimensi biji yang seragam.
Perubahan luas permukaan biji kopi selama proses pengukusan ditampilkan pada Gambar 27. Hasil penelitian menunjukkan bahwa luas
permukaan biji kopi pasca pengukusan meningkat 18-37. Penambahan luas permukaan tercepat terjadi setelah 0.5 jam proses pengukusan berlangsung, yaitu
10-21. Proses pengukusan yang lebih lama menyebabkan proses penambahan
luas permukaan berlangsung lambat dan mencapai titik maksimal setelah proses pengukusan berlangsung selama 1.5 jam. Pascapengukusan volume biji kopi dapat
meningkat 34-35
.
Keterangan : A
1
= lebih besar dari 7.5 mm; A
2
= antara 6.5 mm dan 7.5 mm; A
3
= antara 5.5 mm dan 6.5 mm dan A
4
= lebih kecil dari 5.5 mm
Gambar 26. Perubahan A diameter aritmatik, dan B geometrik biji selama proses pengukusan
Keterangan : A
1
= lebih besar dari 7.5 mm; A
2
= antara 6.5 mm dan 7.5 mm; A
3
= antara 5.5 mm dan 6.5 mm dan A
4
= lebih kecil dari 5.5 mm
Gambar 27. Perubahan sperisitas biji kopi selama proses pengukusan
Pengukusan lanjut tidak berdampak pada peningkatan kadar air yang signifikan sehingga akan lebih berdampak pada penurunan efisiensi proses.
Mulato et al. 2004 melaporkan bahwa berdasarkan uji statistik, interaksi waktu pengukusan dan ukuran biji kopi tidak menunjukkan perbedaan yang nyata
terhadap peningkatan volume biji kopi. Uap air yang masuk ke dalam jaringan atau pori-pori biji telah mencapai titik jenuh, dan elastisitas biji yang
menyebabkan biji tidak pecah pada kondisi pengembangan maksimum. Nilai densitas kamba biji kopi pasca pengukusan mengalami perubahan 7-
8 Gambar 28. Biji kopi selama proses pengukusan mengalami peningkatan dimensi dan massa karena proses pengembangan biji akibat perlakuan panas dan
masuknya uap air ke dalam pori-pori biji. Setelah proses pengukusan berlangsung selama 1 jam pertama, peningkatan densitas kamba biji kopi berlangsung relatif
lambat dan mencapai nilai maksimum setelah proses pengukusan berlangsung selama 1.5 jam. Chandrasekar Viswanathan 1999 melaporkan bahwa pada
kadar air biji kopi Robusta berkulit cangkang antara 24-30 diperoleh nilai densitas kamba 490-520 kgm
3
.
Perlakuan tekanan pada tahap pengukusan berdampak pada lama proses dan suhu pengukusan. Semakin tinggi tekanan yang dikenakan dalam proses,
maka lama pengukusan relatif akan semakin cepat dan proses dapat dilakukan pada suhu yang lebih rendah. Selain itu, tekanan proses akan berpengaruh
terhadap cita rasa mutu kopi rendah kafein yang dihasilkan. Pengembangan volume biji maksimum akan terjadi pada suhu yang relatif lebih rendah dan
beberapa senyawa yang berpengaruh terhadap cita rasa relatif tidak banyak yang terikut dalam proses pelarutan kafein keluar dari matrik padatan biji kopi.
Keterangan
: A
1
= lebih besar dari 7.5 mm; A
2
= antara 6.5 mm dan 7.5 mm; A
3
= antara 5.5 mm dan 6.5 mm dan A
4
= lebih kecil dari 5.5 mm
Gambar 28. Perubahan A luas permukaan biji, dan B volume biji selama
proses pengukusan
Keterangan
: A
1
= lebih besar dari 7.5 mm; A
2
= antara 6.5 mm dan 7.5 mm; A
3
= antara 5.5 mm dan 6.5 mm dan A
4
= lebih kecil dari 5.5 mm
Gambar 29. Perubahan densitas kamba biji selama proses pengukusan
B. Laju penurunan kafein pada lapisan tipis biji kopi
