Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009.
USU Repository © 2009
Kecepatan penguapan air selama pelayuan dipengaruhi karakteristik pucuk, terutama faktor heterogenitas beratnya, dan daya pengering atau penguapan udara
yang faktor-faktornya terdiri dari temperatur, volume aliran udara, serta potensi pengeringan.
a. Faktor Pucuk
Perbedaan kadar air antara pucuk adalah kecil, tetapi antara bagian-bagian pucuk memperlihatkan perbedaan yang nyata. Kadar air tangkai adalah yang tertinggi, yaitu
dari 85-87. Bagian tangkai antara daun kesatu dan kedua, lebih rendah daripada tangkai bagian kedua dan ketiga. Perbedaan kadar air antara daun kesatu, kedua dan
ketiga tidaklah terlalu besar, sedangkan daun tua mengandung lebih sedikit air daripada daun muda. Air lebih mudah menguap dari daun dari pada tangkai, karena
daun memiliki stomata serta bentuknya pipih, sedangkan pelepasan air dari tangkai hanya terjadi melalui daun. Karena itu pucuk halus lebih mudah melepas air dari pada
pucuk kasar, dan bila pelayuan dilakukan dengan cepat, air dari tangkai tidak sempat berpindah ke daun untuk dapat menguap.
Semakin berat pucuk, semakin lambat kecepatan penguapan. Daun yang lebih besar memerlukan pelayuan yang lebih lama, dan penguapan dari permukaan bagian
atas daun adalah lebih lambat, karena makin tua daun makin tebal kutikulanya. Meskipun berat pucuk dan letaknya dilantai sama, kecepatan penguapan dapat saja
Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009.
USU Repository © 2009
berbeda. Hal ini disebabkan karena jumlah stomata per satuan luas serta ketebalan daun dan kutikula berbeda. Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006
b. Faktor Udara
Kecepatan penguapan air juga tergantung kepada kecepatan alir masa udara yang tersedia. Bila kecepatan alir masa udara tinggi maka kecepatan pelayuan juga
meningkat. Ketidakcukupan pasokan udara pelayu karena kipas tidak memadai atau keterbatasan area udara ke kipas dapat menurunkan kecepatan alirnya dan dapat
mempengaruhi kecepatan penguapan. Sebaliknya kecepatan alir udara pelayu yang terlalu tinggi juga dapat menyebabkan ketidakrataan hasil pelayuan. Anonim.,2002
Dalam pelayuan suhu udara tidak terlalu tinggi, karena bila suhu terlalu tinggi, secara fisik daun akan cepat kehilangan air, sehingga mudah menjadi kering dan
secara kimia terjadi peningkatan permeabilitas selaput membran sel daun yang akan menyebabkan terjadinya kontak antara polifenol dan enzim sehingga menimbulkan
senyawa baru yang berwarna coklat kemerahan.
Kelembaban dalam pelayuan dapat dilihat pada perbedaan temperatur pada termometer basah dan termometer kering. Bila perbedaan suhu 2-4 ºC, tidak perlu
diberi udara panas karena pada perbedaan suhu tersebut, pelayuan akan berlangsung cepat dan perlu disesuaikan dengan kondisi daun basahnya. Pencatatan dilakukan satu
jam sekali dan sebaiknya setiap Withering Trough WT dilengkapi dengan termometer basah dan kering. Anonim.,1996
Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009.
USU Repository © 2009
Pengawasan mutu yang dilakukan pada proses pelayuan yaitu : 1. Waktu pelayuan dengan norma : 16-18 jam
2. Suhu dalam WT dengan norma : 28-30 ºC 3. Pembalikan daun dengan norma : 2-3 kali
4. Persentase layu = layu : basah x 100 , dengan norma : 47 - 49 Anonim.,2008
2.2.3. Stasiun Penggulungan
Setelah pucuk atau daun teh memenuhi syarat layu, langkah selanjutnya adalah penggilingan. Adapun tujuan penggulungan adalah :
- Memecahkan dan mengeluarkan cairan sel agar muncul ke permukaan daun, sehingga memudahkan proses oksidasi enzimatik Anonim.,2002
- Mengoptimalkan terbentuknya mutu dalam inner quality dari teh. Anonim.,2008
- Mendapatkan partikel teh yang dapat meningkatkan efisiensi dan efektivitas proses pengolahan selanjutnya, yaitu fermentasi, pengeringan dan sortasi
- Menghasilkan partikel teh dengan tekstur dan ukuran yang homogen serta bentuk dan penampakan tertentu sesuai permintaan pasar.
Derajat kerusakan sel tergantung pada metode penggulungan yang digunakan dan proses penggulungan juga akan menghasilkan berbagai bentuk dan ukuran
Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009.
USU Repository © 2009
partikel daun. Dilihat dari proses oksidasi enzimatik yang terjadi, penggulungan dan fermentasi merupakan suatu kesatuan yang tidak dapat dipisahkan.
Secara kualitatif pengaruh reaksi oksidasi enzimatik yang terjadi pada penggulungan dan fermentasi yang berlangsung 3 sampai 4 jam terhadap
pembentukan karakter teh jadi adalah jauh lebih besar daripada pengaruh proses pelayuan yang berlangsung selama 16 sampai 18 jam. Hal ini disebabkan karena
oksigen dari udara dapat lebih mudah masuk ke dalam daun yang rusak daripada ke dalam daun utuh. Perbandingan kuantitatif perubahan senyawa kimia yang terjadi
dalam sel daun petikan halus pada proses pelayuan yaitu 29, penggulungan dan fermentasi sebesar 50 dan senyawa yang tidak berubah adalah 21.
Penggulungan harus juga dapat menghasilkan persentase sortasi yang nantinya akan menunjang perolehan harga jual rata-rata tertimbang yang tinggi. Keberhasilan
proses penggulungan untuk mencapai tujuan yang diharapkan ditentukan oleh kondisi pucuk layu yang akan diproses. Besarnya derajat layu ditentukan oleh metode
penggulungan yang digunakan dalam sistem pengolahan untuk menghasilkan karakter teh jadi. Dengan demikian dapat disimpulkan, bahwa proses penggulungan juga
merupakan salah satu dasar pengolahan teh hitam, disamping proses dehidrsi dan proses oksidasi enzimatik. Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006
Skema Penggulungan :
OTR – PCR – RV I – RV II Gilingan I : OTR Open Top Roller menghasilkan bubuk I
Gilingan II : PCR Press Cap Roller menghasilkan bubuk II
Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009.
USU Repository © 2009
Gilingan III : RV I Rotorvane I menghasilkan bubuk III Gilingan IV : RV II Rotorvane II menghasilkan bubuk IV dan sisanya Badag.
Anonim.,2008
2.3.4. Stasiun Fermentasi
Fermentasi sebenarnya adalah reaksi oksidasi enzimatik dari cairan sel daun teh dengan oksigen yang akan dihentikan pada suhu tertentu melalui pengeringan.
Anonim.,2008. Perubahan kimia yang terjadi selama proses fermentasi, baik secara kualitatif maupun kuantitatif, jauh lebih berarti dibandingkan dengan perubahan kimia
pada proses pelayuan. Reaksi oksidasi enzimatik polifenol teh yang terjadi selama proses fermentasi akan membentuk karakter appearance penampakan, liquor air
seduhan dan infused leaf ampas seduhan.
Senyawa Pembentuk Karakter Teh Hitam
Flavor merupakan salah satu faktor penting dalam penentuan mutu teh jadi. Istilah
flavor mencakup baik karakteristik rasa senyawa tidak mudah menguap maupun
aroma senyawa mudah menguap dari teh yang diseduh. Senyawa utama yang menghasilkan flavor antara lain adalah polifenol, kafein, dan asam amino, dan untuk
aroma adalah terpenoid, alkohol dan senyawa karbonil, sedangkan klorofil selain berpengaruh terhadap flavor, juga pada penampakan teh.
Polifenol
Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009.
USU Repository © 2009
Empat senyawa polifenol penting yang terdapat dalam daun teh sebagai pembentuk flavor, yaitu epikatekin galat ECG, epigalokatekin galat EGCG, epikatekin EC
dan epigalokatekin EGC telah diketahui. Walaupun demikian, polifenol yang lain, seperti katekin dan galokatekin GC dalam hal ini juga berperan. Polifenol yang
terdapat dalam sel daun akan teroksidasi dengan bantuan enzim polifenol oksidase menjadi senyawa ortokuinon yang sangat reaktif, yang segera berubah menjadi
teaflavin TF, senyawa berwarna kuning sampai merah muda keemasan. Kadar TF berkisar antara 0,5 – 2,5 dari berat kering. Pada reaksi oksidasi enzimatik polifenol
sebagian dari TF diubah menjadi tearubigin TR, yang berwarna coklat kemerahan. Kadar TR keseluruhan dalam teh jadi berkisar 8 – 20 dari berat kering.
Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009.
USU Repository © 2009
OH HO
O OH
OH HO
O OH
OH OH
OH O
O
OH HO
O OH
OH
OH OH
Epicatechin gallate ECG
Epigallocatechin EGC
OH HO
O OH
OH
C OH
OH OH
O O
OH
Epigallocatechin gallate EGCG
OH HO
O OH
OH
OH
Catechin C
OH HO
O OH
OH H
H OH
OH
Gallocatechin GC Epicatechin EC
OH OH
H
H
HO
Sifat genetik tanaman, derajat layu pelayuan, tingkat kerusakan struktur sel daun, lamanya waktu fermentasi, ketersediaan oksigen dan kelembaban udara yang
cukup merupakan beberapa faktor penting pada proses pembentukan TF dan TR.
Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009.
USU Repository © 2009
Udara . Untuk mendapatkan reaksi oksidasi enzimatik dengan perbandingan TF dan
TR yang ideal, diperlukan oksigen yang cukup. Dari suatu penelitian, didapat bahwa pengurangan udara yang disalurkan ke teh yang sedang mengalami proses oksidasi
enzimatik menghambat pembentukan TF. Dengan berkurangnya udara yang lebih besar lagi, reaksi kimia akan berbalik arah ke pembentukan TR, tetapi bila disalurkan
uadar segar yang lembab, reaksi akan kembali ke arah pembentukan TF. Udara kering dapat menyebabkan penguapan air yang berlebih dari partikel basah, hingga cepat
menjadi kering, yang akan menghasilkan warna air dan ampas seduhan yang dull.
Temperatur. Pengaruh temperatur terhadap proses oksidasi enzimatik adalah penting
karena reaksi yang terjadi selama proses fermentasi bersifat eksoterm. Aktivitas enzim menurun dengan tajam pada temperatur di atas 32 ºC. Sebaliknya, kecepatan
kondensasi meningkat dengan meningkatnya temperatur. Pada temperatur oksidasi enzimatik yang tinggi, kondensasi polifenol menjadi sangat tinggi, dan akan
mempengaruhi karakteristik air seduhan. Dengan demikian temperatur pada proses maserasi perusakan struktur sel daun secara mekanik dan fermentasi perlu
diperhatikan agar tidak merusak mutu teh. Untuk mendapatkan TF yang tinggi, temperatur selama berlangsungnya reaksi oksidasi enzimatik maserasi dan
fermantasi sebaiknya berkisar sekitar 25 ºC.
Waktu . Pengaruh waktu fermentasi terhadap pembentukan TF dan TR adalah lebih
besar daripada pengaruh temperatur. Pada awal proses fermentasi segera setelah proses maserasi teh fermen memiliki rasa yang raw dan greenish. Pada fermentasi
yang terlalu lama, rasa air seduhan akan menjadi soft. Kondisi ini dapat terjadi jika
Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009.
USU Repository © 2009
waktu fermentasi bertambah lama, pembentukan TR tetap berlanjut. Waktu proses fermentasi yang optimum ditentukan oleh sifat genetik tanaman teh, kondisi iklim dan
cara pengolahan.
Derajat Layu. Dengan meningkatnya derajat layu, kadar air dalam daun
menurun, hingga kadar zat kimia dalam daun meningkat dan pembentukan TF menurun, tetapi penbentukan TR terus berlanjut sampai derajat layu mencapai 60-75
. Pelayuan berat akan mengurangi kadar air daun dan menurunkan laju reaksi enzimatik serta menghambat pembentukan TF. Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006
2.3.5. Stasiun Pengeringan
Proses pengeringan merupakan salah satu tahap dalam pengolahan teh hitam yang perlu mendapatkan perhatian cukup serius, agar sifat-sifat teh yang sudah dihasilkan
dari tahap-tahap pengolahan sebelumnya dapat dipertahankan. Tujuan pengeringan teh hitam adalah :
- Menghentikan reaksi oksidasi enzimatik pada saat komposisi zat-zat pendukung kualitas mencapai keadaan optimal serta mempertahankan sifat-
sifat dalam inner quality yang baik dari teh tersebut - Menurunkan kadar air dalam bubuk teh sampai batas cukup awet disimpan
- Merubah bubuk basah menjadi bubuk teh kering yang dapat tahan lama dalam penyimpanan, mudah diangkut dan diperdagangkan. Anonim.,2008
Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009.
USU Repository © 2009
Udara merupakan medium pengering dan selama operasi pengeringan akan membawa panas masuk ke dalam ruang pengering untuk menguapkan kadar air bahan
dan kemudian membawa uap air tersebut keluar dari pengering. Udara panas masuk ke dalam ruang pengering, bersinggungan dengan permukaaan bahan kemudian
menbawa uap air keluar dari ruang pengering. Anonim.,2002
2.3.5.1. Metode Pengolahan Teh
Pengeringan teh pada saat ini dilakukan dengan metode konvensional dan metode fluidisasi. Pada metode konvensional partikel teh pada rangkaian nampan yang
digerakkan rantai lingkar dalam mesin pengering Endless Chain Pressurized Dryer - ECPD melaju melawan arah aliran udara panas bertekanan tinggi. Pada awal proses
pengeringan, partikel teh terpapar udara bertemperatur relatif rendah 49º-54ºC dan pada akhir pengeringan udara bertemperatur tinggi. Sebaliknya, pada metode
fluidisasi dalam Fluid Bed Dryer FBD, partikel teh langsung terpapar udara bertemperatur tinggi, dan pada akhir proses pengeringan bertemperatur relatif lebih
rendah.
a. Metode Konvensional
Kecepatan reaksi oksidasi enzimatik meningkat sejalan dengan kenaikan temperatur sampai titik tertentu, untuk kemudian menurun akibat berhentinya aktivitas enzim.
Untuk mendapatkan karakter teh jadi yang diinginkan, aktivitas enzim harus dihentikan pada saat yang tepat. Temperatur udara 49º-54ºC yang keluar dari ECPD
Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009.
USU Repository © 2009
merupakan temperatur yang dapat menurunkan aktivitas enzim ke titik paling rendah, dan bila kadar air telah mencapai 20 , aktivitas enzim relatif terhenti, tetapi akan
mudah aktif kembali bila terpapar udara luar. Karena itu teh dikeringkan hingga kadar air mencapai 3.
TSD Two Stage Dryer merupakan salah satu jenis ECPD yang memiliki beberapa keunggulan dibandingkan jenis ECPD sebelumnya yang terdiri dari tiga
tahap rangkaian nampan Three Stage Dryer. Luas permukaan penampang melintang TSD lebih besar dan berketinggian lebih rendah, hingga kecepatan udara yang
melewati dua rangkaian nampan cukup rendah dibandingkan dengan pengering tiga rangkaian nampan. Kecepatan aliran udara yang relatif rendah ini dapat mengurangi
terjadinya turbulensi udara. Selain itu pada TSD, partikel teh langsung diletakkan pada nampan teratas dari mesin pengering, hingga segera terpapar udara panas yang
dapat menghentikan aktivitas enzim dengan cepat. Tingginya kecepatan pengeringan pada awal tahap pertama dan rendahnya kecepatan pengeringan pada akhir tahap
kedua pada TSD, menghasilkan kualitas teh kering yang baik dan dapat disimpan lebih lama.
Dalam metode ini temperatur udara-masuk t
i
sangat berpengaruh terhadap kecepatan pengeringan, karena temperatur yang tinggi akan meningkat perbedaan
temperatur antara udara dan partikel teh. Pada awal proses pengeringan, temperatur udara-keluar t
o
harus cukup tinggi untuk dapat menghambat aktivitas enzim. Pada temperatur yang relatif lebih rendah, reaksi oksidasi enzimatik akan berlanjut dengan
kecepatan yang rendah, hingga terjadinya stewing, yaitu liqour menjadi soft dan hilangnya zat mudah menguap serta zat mudah larut. Selain itu sekitar 10 katekin
Netti V. N. Sembiring : Pengaruh Kadar Air Dari Bubuk Teh Hasil Fermentasi Terhadap Kapasitas Produksi Pada Stasiun Pengeringan Di Pabrik Teh Ptpn Iv Unit Kebun Bah Butong, 2009.
USU Repository © 2009
yang terbentuk pada akhir proses fermentasi akan terurai, yang dapat menyebabkan teh kehilangan karakter. Dari penelitian Benton, Stewing yang lebih parah dapat
menyebabkan hilangnya seluruh karakter yang baik, disebabkan teh kering yang baru keluar dari mesin pengering dibiarkan menumpuk selagi masih panas di
penampungannya yang akan menyebabkan teh berkeringat.
Pada proses pengeringan terjadi difusi air dari dalam sel daun ke permukaan partikel teh untuk kemudian menguap. Tetapi bila temperatur udara-keluar terlalu
tinggi, kecepatan penguapan pada tahap awal proses pengeringan akan menjadi sangat besar, hingga permukaan teh akan mengering yang akan menghambat difusi dan
penguapan air,Ningrat,R.G.S.Soeria Danoe.,2006 serta menyebabkan suatu keadaan teh yang bagian luar sudah cukup kering sedangkan bagian dalam belum kering.
Kejadian ini dikenal sebagai case-hardening. Keadaan kurang keringnya teh akan menyebabkan oksidasi enzimatik dapat berlanjut, dengan demikian akan menurunkan
kualitas teh keringnya. Anonim.,2002. Untuk menghindarkan terjadinya case- hardening, temperatur udara-keluar sebaiknya tidak lebih tinggi dari 52ºC, yang dapat
menyebabkan terlalu cepatnya penghentian oksidasi enzimatik.
b. Metode Fluidisasi
