Kinerja Pengering Kopi Tipe VIS dengan Aliran Udara Paksaan (Forced Convection)
KINERJA PENGERING KOPI TIPE VIS
Oleh :
DONNY HAMONANGAN SINAGA
F 31.0068
1999
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Donny Hamonangan Sinaga, F31.0068. Kinerja Pengering Kopi Tipe Vis Dengan
Aliran Udara Paksaan (Forced Convection). Di bawah bimbingan Dr. Ir. Lilik
Pujantoro E. N., M.Agr dan Ir. Sri Mulato, MS.
Ringkasan
Tanaman kopi merupakan tanaman yang memiliki nilai ekonomis yang tinggi.
Oleh karena itu mutu kopi yang dihasilkan oleh sebagian besar petani (Perkebunan
Rakyat) di Indonesia menjadi perhatian yang serius.
Salah satu tahap yang
menentukan mutu kopi tersebut adalah tahapan pengeringan buah kopi.
Pengering buah kopi yang cukup dikenal adalah pengering tipe VIS yang
termasuk dalam kategori pengering buatan.
Mekanisme pemanasan udara dan
penguapan air dari bahan yang dikeringkan pada pengering ini terjadi secara konveksi
bebas (alami) melalui pemanasan pipa pindah panas oleh tungku biomassa.
Pengering tipe VIS bekerja pada suhu yang relatif tinggi yakni berkisar 100-llO°C.
Air bebas yang dikandung biji kopi mudah lepas akibat suhu tinggi tersebut. Karena
aliran udara pengering secara konveksi alami tidak mampu dengan cepat membawa
uap air yang telah lepas ke udara bebas, maka uap air itu akan membasahi kembali
lapisan biji kopi yang terdapat di atasnya. Akibatnya panas yang dihasilkan oleh
tungku untuk proses pengeringan biji kopi menjadi banyak terbuang dan waktu
pengeringan yang diperlukan menjadi lebih panjang, serta konsumsi kayu bakar
menjadi lebih banyak pula.
Biaya investasi yang cukup besir untuk menggantinya dengan pengering yang
lebih efisien menjadi satu pertimbangan alat ini masih terns digunakan oleh
perkebunan-perkebunan kopi yang ada.
Dengan merubah aliran udara pengering
alami menjadi aliran konveksi paksa diharapkan kinerja pengering ini meningkat
secara nyata.
Penelitian ini dilakukan terhadap dua tipe pemetikan buah kopi, yakni petik
lnatang penuh dan petik hasil racutan.
Masing-masing tipe pemetikan buah kopi
~nendapattiga perlakuan yang sama yaitu, perlakuan pengeringan secara standar,
perlakuan pengeringan dengan menggunakan satu kipas, dan perlakuan pengeringan
dengan menggunakan dua kipas. Perlakuan menggunakan kipas dengan daya
1/4
HP
ini dimaksudkan untuk merubah aliran udara yang mengalir pada plenum terjadi
secara konveksi paksa.
Suhu ruang pengering pada perlakuan standar untuk pengeringan biji kopi
merah mencapai 94,1°C, sedangkan suhu ruang pengering pada perlakuan satu kipas
dan perlakuan dua kipas masing-masing mencapai 77,3"C dan 65,loC.
Waktu
pengeringan yang dicapai oleh masing-masing perlakuan untuk menurunkan kadar air
kopi dari kisaran 61-63% menjadi kisaran 10-12% adalah 19 jam, 23 jam, dan 14
jam.
Profil suhu ruang pengering pada pengeringan terhadap biji kopi kuning
berbeda dengan profil suhu ruang pengering pada pengeringan terhadap biji kopi
merah. Karena kulit ari yang sangat tipis dari biji kopi kuning tidak tahan terhadap
suhu tinggi. Sehingga suhu ruang pengering pada perlakuan standar hanya mencapai
67,1°C, pada perlakuan satu kipas mencapai 62,3"C, dan pada perlakuan dua kipas
mencapai 61,5"C.
Sedangkan waktu pengeringan yang
dicapai pada perlakuan
Efisiensi pengeringan pada perlakuan standar terhadap biji kopi rnerah
mencapai 16,97%. Sedangkan konsumsi kayu bakar mencapai 2.265 kg. Efisiensi
pengeringan pada perlakuan satu kipas tumn menjadi 16,93% dan konsuinsi kayu
bakar 2.375 kg. Perlakuan dua kipas mampu meningkatkan efisiensi pengeringan
menjadi 23,41% dan konsumsi kayu bakar yang jauh lebih kecil dari dua perlakuan
sebelumnya yakni 1.625 kg.
Peningkatan efisiensi juga terjadi untuk perlakuan
terhadap biji kopi kuning.
Jika ditinjau dari aspek mutu perlakuan dengan
menggunakan kipas terhadap biji kopi merah mengalami peningkatan mutu dari
grade I11 menjadi p a d e 11. Sedangkan perlakuan terhadap biji kopi kuning tidak
menunjukkan pembahan mutu yang berarti.
Hasil analisis ekonomi teknik terhadap perlakuan
yang dilakukan
menunjukkan penumnan biaya pengeringan yang berarti pada perlakuan dua kipas
yakni Rp 67,09 per kg H S basah dari biaya pokok pengeringan untuk perlakuan
standar sebesar Rp 93,74 per kg HS basah.
Kinerja pengering VIS setelah dimodifikasi
menunjukkan terjadinya
peningkatan efisiensi sistem pengeringan, penurunan konsumsi kayu bakar dan
pemendekan waktu pengeringan, peningkatan mutu, dan penghematan biaya pokok
pengeringan.
INSTITUT PERTANLAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KINERJA PENGERING KOPI TIPE VIS
DENGAN ALIRAN UDARA PAKSAAN ( FORCED CONVECTION )
Oleh :
DONNY J3AMONANGAN SINAGA
F31.0068
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANKAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KINERJA PENGERING KOPI TIPE VIS
DENGAN ALIRAN UDARA PAKSAAN (FORCED CONVECTION)
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Oleh :
DONNY HAMONANG.AN SINAGA
F31.0068
Dilahirkan Tanggal 22 Maret 1976
di Sidamanik, Sumatera Utara
Lulus tanggal
:
2 Maret 1999
Disetuiui
KATA PENGANTAR
Terpujilah Tuhan atas kasih setia-Nya yang senantiasa memelihara kehidupan
penulis selama mengerjakan penelitian dan merampungkan skripsi ini hingga selesai.
Rasa syukur ini mendorong penulis untuk menyampaikan ucapan terimakasih
yang tulus kepada setiap pihak yang telah terlibat membantu dalam proses penelitan
ini:
1. Dr. Ir. Lilik Pudjantoro E. N., MAgr. sebagai dosen pembimbing utama yang
telah memberikan bimbingan hingga terselesaikannya skripsi ini.
2. Ir.
Sri Mulato, MS.
sebagai dosen pendamping yang telah memberikan
bimbingan dan didikan selama dalam pelaksanaan penelitian dan penyelesaian
skripsi.
3 . Ir. Dyah Wulandani, MSi.
sebagai dosen penguji yang telah memberikan
masukan yang berharga untuk penyempurnaan skripsi ini.
4. Dr. Oskari Atmawinata,
Direktur Pusat Penelitian Kopi dan Kakao yang telah
memberikan ijin untuk melakukan penelitian di Pusat Penelitian Kopi dan Kakao,
Jember.
5. Ir. Sukrisno Widyotomo, Ir. Yusianto, dan Ir. Sudarsianto beserta staf di Kebun
Percobaan Sumber Asin, Malang yang telah membantu pelaksanaan penelitian
secara teknis di lapangan.
6. Bapak, Mama, Apriwansen Hasudungan Sinaga, dan Ruth Hartati Sinaga atas
dukungan materiil dan doa dengan setia.
7. Eka Kurniawan, Ulyan, Wicak, dan Imam yang telah banyak membantu selama
penulisan skripsi ini.
8. Teman-teman yang tumt serta memberikan dukungan melalui surat dan telepon
selatna penelitian Tetrine, K'Deby, Evi, Elda, Elisabeth, Ita, Regina, Puji, Risma,
dan M'Suryo.
9. Selumh Angkatan'31 jumsan Teknik Peitanian, teman-teman di Persekutuan
Mahasiswa Kristen, diaspora, anak-anak A'31, Tiarma dan Yuana atas pinjaman
tasnya, Bang Bona atas bantuannya yang tepat pada waktunya, alumni serta
anggota Purikita dan Pondok Bamboe.
10. dr. Andi Rizal Jenie yang telah memberikan dukungan untuk penyelesaian skripsi.
11. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini yang
tidak dapat disebutkan satu - persatu pada lembaran ini.
Bogor, Maret 1999
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
KATA PENGANTAR
DAFTAR IS1
DAFTAR GAMB
DAFTAR TABEL .............................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR KONVERSI
A. Latar Belakang ...................................................................................
B. Tujuan Penelitian
11.
TINJAUAN PUSTAKA
A. Anatomi Buah Kopi
B. Pengolahan Kopi ..............................................................................
C. Sistem Pengeringan ............................................................................
D. Kipa
E. Tungku....................
111. METODOLOGI PENELITI
A. Tempat dan Waktu Penelitian
. ......................
B. Bahan dan Alat
C. Prosedur Penelitian
1. Perlakuan
2. Pengamatan dan Pengumpulan Data
..
3 . AnallslsTeknik ...............................................................................
IV. DESKRIPS1 ALAT
A. Tungku
B. Pipa Pindah Panas
C. Plenum
D. Lantai Pengering
...
111
v
vi.i..
VIII
ix
x
V.
HASIL DAN PEMBAHASAN
29
A. SUHU UDARA PENGERING
29
B. LAJU PENGEIUNGAN ....... .... .. ....... ................................ . .. ..
31
C. KEBUTUHAN UDARA PENGERING
33
D. KEBUTUHAN UDARA PEMBAKARAN KAYU............................
34
E. ANALISIS KEBUTUHAN PIPA PINDAH PANAS .........................
34
F. EFISIENSI PENGERINGAN
35
.
.
F. 1. Efisiens~Tungku ........................................................................
35
F.2. Efisiensi Pipa Pindah Panas
37
F.3. Efisiensi Sistem Pengeringan
38
G. MUTUKOPI
39
H. ANALISIS EKONOMI
41
VI. KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................
43
A. KESIMPULAN
43
B. SARAN
45
DAFTAR PUSTAKA
46
LAMPIRAN ......................................................................................................
48
KINERJA PENGERING KOPI TIPE VIS
Oleh :
DONNY HAMONANGAN SINAGA
F 31.0068
1999
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Donny Hamonangan Sinaga, F31.0068. Kinerja Pengering Kopi Tipe Vis Dengan
Aliran Udara Paksaan (Forced Convection). Di bawah bimbingan Dr. Ir. Lilik
Pujantoro E. N., M.Agr dan Ir. Sri Mulato, MS.
Ringkasan
Tanaman kopi merupakan tanaman yang memiliki nilai ekonomis yang tinggi.
Oleh karena itu mutu kopi yang dihasilkan oleh sebagian besar petani (Perkebunan
Rakyat) di Indonesia menjadi perhatian yang serius.
Salah satu tahap yang
menentukan mutu kopi tersebut adalah tahapan pengeringan buah kopi.
Pengering buah kopi yang cukup dikenal adalah pengering tipe VIS yang
termasuk dalam kategori pengering buatan.
Mekanisme pemanasan udara dan
penguapan air dari bahan yang dikeringkan pada pengering ini terjadi secara konveksi
bebas (alami) melalui pemanasan pipa pindah panas oleh tungku biomassa.
Pengering tipe VIS bekerja pada suhu yang relatif tinggi yakni berkisar 100-llO°C.
Air bebas yang dikandung biji kopi mudah lepas akibat suhu tinggi tersebut. Karena
aliran udara pengering secara konveksi alami tidak mampu dengan cepat membawa
uap air yang telah lepas ke udara bebas, maka uap air itu akan membasahi kembali
lapisan biji kopi yang terdapat di atasnya. Akibatnya panas yang dihasilkan oleh
tungku untuk proses pengeringan biji kopi menjadi banyak terbuang dan waktu
pengeringan yang diperlukan menjadi lebih panjang, serta konsumsi kayu bakar
menjadi lebih banyak pula.
Biaya investasi yang cukup besir untuk menggantinya dengan pengering yang
lebih efisien menjadi satu pertimbangan alat ini masih terns digunakan oleh
perkebunan-perkebunan kopi yang ada.
Dengan merubah aliran udara pengering
alami menjadi aliran konveksi paksa diharapkan kinerja pengering ini meningkat
secara nyata.
Penelitian ini dilakukan terhadap dua tipe pemetikan buah kopi, yakni petik
lnatang penuh dan petik hasil racutan.
Masing-masing tipe pemetikan buah kopi
~nendapattiga perlakuan yang sama yaitu, perlakuan pengeringan secara standar,
perlakuan pengeringan dengan menggunakan satu kipas, dan perlakuan pengeringan
dengan menggunakan dua kipas. Perlakuan menggunakan kipas dengan daya
1/4
HP
ini dimaksudkan untuk merubah aliran udara yang mengalir pada plenum terjadi
secara konveksi paksa.
Suhu ruang pengering pada perlakuan standar untuk pengeringan biji kopi
merah mencapai 94,1°C, sedangkan suhu ruang pengering pada perlakuan satu kipas
dan perlakuan dua kipas masing-masing mencapai 77,3"C dan 65,loC.
Waktu
pengeringan yang dicapai oleh masing-masing perlakuan untuk menurunkan kadar air
kopi dari kisaran 61-63% menjadi kisaran 10-12% adalah 19 jam, 23 jam, dan 14
jam.
Profil suhu ruang pengering pada pengeringan terhadap biji kopi kuning
berbeda dengan profil suhu ruang pengering pada pengeringan terhadap biji kopi
merah. Karena kulit ari yang sangat tipis dari biji kopi kuning tidak tahan terhadap
suhu tinggi. Sehingga suhu ruang pengering pada perlakuan standar hanya mencapai
67,1°C, pada perlakuan satu kipas mencapai 62,3"C, dan pada perlakuan dua kipas
mencapai 61,5"C.
Sedangkan waktu pengeringan yang
dicapai pada perlakuan
Efisiensi pengeringan pada perlakuan standar terhadap biji kopi rnerah
mencapai 16,97%. Sedangkan konsumsi kayu bakar mencapai 2.265 kg. Efisiensi
pengeringan pada perlakuan satu kipas tumn menjadi 16,93% dan konsuinsi kayu
bakar 2.375 kg. Perlakuan dua kipas mampu meningkatkan efisiensi pengeringan
menjadi 23,41% dan konsumsi kayu bakar yang jauh lebih kecil dari dua perlakuan
sebelumnya yakni 1.625 kg.
Peningkatan efisiensi juga terjadi untuk perlakuan
terhadap biji kopi kuning.
Jika ditinjau dari aspek mutu perlakuan dengan
menggunakan kipas terhadap biji kopi merah mengalami peningkatan mutu dari
grade I11 menjadi p a d e 11. Sedangkan perlakuan terhadap biji kopi kuning tidak
menunjukkan pembahan mutu yang berarti.
Hasil analisis ekonomi teknik terhadap perlakuan
yang dilakukan
menunjukkan penumnan biaya pengeringan yang berarti pada perlakuan dua kipas
yakni Rp 67,09 per kg H S basah dari biaya pokok pengeringan untuk perlakuan
standar sebesar Rp 93,74 per kg HS basah.
Kinerja pengering VIS setelah dimodifikasi
menunjukkan terjadinya
peningkatan efisiensi sistem pengeringan, penurunan konsumsi kayu bakar dan
pemendekan waktu pengeringan, peningkatan mutu, dan penghematan biaya pokok
pengeringan.
INSTITUT PERTANLAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KINERJA PENGERING KOPI TIPE VIS
DENGAN ALIRAN UDARA PAKSAAN ( FORCED CONVECTION )
Oleh :
DONNY J3AMONANGAN SINAGA
F31.0068
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANKAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KINERJA PENGERING KOPI TIPE VIS
DENGAN ALIRAN UDARA PAKSAAN (FORCED CONVECTION)
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Oleh :
DONNY HAMONANG.AN SINAGA
F31.0068
Dilahirkan Tanggal 22 Maret 1976
di Sidamanik, Sumatera Utara
Lulus tanggal
:
2 Maret 1999
Disetuiui
KATA PENGANTAR
Terpujilah Tuhan atas kasih setia-Nya yang senantiasa memelihara kehidupan
penulis selama mengerjakan penelitian dan merampungkan skripsi ini hingga selesai.
Rasa syukur ini mendorong penulis untuk menyampaikan ucapan terimakasih
yang tulus kepada setiap pihak yang telah terlibat membantu dalam proses penelitan
ini:
1. Dr. Ir. Lilik Pudjantoro E. N., MAgr. sebagai dosen pembimbing utama yang
telah memberikan bimbingan hingga terselesaikannya skripsi ini.
2. Ir.
Sri Mulato, MS.
sebagai dosen pendamping yang telah memberikan
bimbingan dan didikan selama dalam pelaksanaan penelitian dan penyelesaian
skripsi.
3 . Ir. Dyah Wulandani, MSi.
sebagai dosen penguji yang telah memberikan
masukan yang berharga untuk penyempurnaan skripsi ini.
4. Dr. Oskari Atmawinata,
Direktur Pusat Penelitian Kopi dan Kakao yang telah
memberikan ijin untuk melakukan penelitian di Pusat Penelitian Kopi dan Kakao,
Jember.
5. Ir. Sukrisno Widyotomo, Ir. Yusianto, dan Ir. Sudarsianto beserta staf di Kebun
Percobaan Sumber Asin, Malang yang telah membantu pelaksanaan penelitian
secara teknis di lapangan.
6. Bapak, Mama, Apriwansen Hasudungan Sinaga, dan Ruth Hartati Sinaga atas
dukungan materiil dan doa dengan setia.
7. Eka Kurniawan, Ulyan, Wicak, dan Imam yang telah banyak membantu selama
penulisan skripsi ini.
8. Teman-teman yang tumt serta memberikan dukungan melalui surat dan telepon
selatna penelitian Tetrine, K'Deby, Evi, Elda, Elisabeth, Ita, Regina, Puji, Risma,
dan M'Suryo.
9. Selumh Angkatan'31 jumsan Teknik Peitanian, teman-teman di Persekutuan
Mahasiswa Kristen, diaspora, anak-anak A'31, Tiarma dan Yuana atas pinjaman
tasnya, Bang Bona atas bantuannya yang tepat pada waktunya, alumni serta
anggota Purikita dan Pondok Bamboe.
10. dr. Andi Rizal Jenie yang telah memberikan dukungan untuk penyelesaian skripsi.
11. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini yang
tidak dapat disebutkan satu - persatu pada lembaran ini.
Bogor, Maret 1999
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
KATA PENGANTAR
DAFTAR IS1
DAFTAR GAMB
DAFTAR TABEL .............................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR KONVERSI
A. Latar Belakang ...................................................................................
B. Tujuan Penelitian
11.
TINJAUAN PUSTAKA
A. Anatomi Buah Kopi
B. Pengolahan Kopi ..............................................................................
C. Sistem Pengeringan ............................................................................
D. Kipa
E. Tungku....................
111. METODOLOGI PENELITI
A. Tempat dan Waktu Penelitian
. ......................
B. Bahan dan Alat
C. Prosedur Penelitian
1. Perlakuan
2. Pengamatan dan Pengumpulan Data
..
3 . AnallslsTeknik ...............................................................................
IV. DESKRIPS1 ALAT
A. Tungku
B. Pipa Pindah Panas
C. Plenum
D. Lantai Pengering
...
111
v
vi.i..
VIII
ix
x
V.
HASIL DAN PEMBAHASAN
29
A. SUHU UDARA PENGERING
29
B. LAJU PENGEIUNGAN ....... .... .. ....... ................................ . .. ..
31
C. KEBUTUHAN UDARA PENGERING
33
D. KEBUTUHAN UDARA PEMBAKARAN KAYU............................
34
E. ANALISIS KEBUTUHAN PIPA PINDAH PANAS .........................
34
F. EFISIENSI PENGERINGAN
35
.
.
F. 1. Efisiens~Tungku ........................................................................
35
F.2. Efisiensi Pipa Pindah Panas
37
F.3. Efisiensi Sistem Pengeringan
38
G. MUTUKOPI
39
H. ANALISIS EKONOMI
41
VI. KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................
43
A. KESIMPULAN
43
B. SARAN
45
DAFTAR PUSTAKA
46
LAMPIRAN ......................................................................................................
48
Oleh :
DONNY HAMONANGAN SINAGA
F 31.0068
1999
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Donny Hamonangan Sinaga, F31.0068. Kinerja Pengering Kopi Tipe Vis Dengan
Aliran Udara Paksaan (Forced Convection). Di bawah bimbingan Dr. Ir. Lilik
Pujantoro E. N., M.Agr dan Ir. Sri Mulato, MS.
Ringkasan
Tanaman kopi merupakan tanaman yang memiliki nilai ekonomis yang tinggi.
Oleh karena itu mutu kopi yang dihasilkan oleh sebagian besar petani (Perkebunan
Rakyat) di Indonesia menjadi perhatian yang serius.
Salah satu tahap yang
menentukan mutu kopi tersebut adalah tahapan pengeringan buah kopi.
Pengering buah kopi yang cukup dikenal adalah pengering tipe VIS yang
termasuk dalam kategori pengering buatan.
Mekanisme pemanasan udara dan
penguapan air dari bahan yang dikeringkan pada pengering ini terjadi secara konveksi
bebas (alami) melalui pemanasan pipa pindah panas oleh tungku biomassa.
Pengering tipe VIS bekerja pada suhu yang relatif tinggi yakni berkisar 100-llO°C.
Air bebas yang dikandung biji kopi mudah lepas akibat suhu tinggi tersebut. Karena
aliran udara pengering secara konveksi alami tidak mampu dengan cepat membawa
uap air yang telah lepas ke udara bebas, maka uap air itu akan membasahi kembali
lapisan biji kopi yang terdapat di atasnya. Akibatnya panas yang dihasilkan oleh
tungku untuk proses pengeringan biji kopi menjadi banyak terbuang dan waktu
pengeringan yang diperlukan menjadi lebih panjang, serta konsumsi kayu bakar
menjadi lebih banyak pula.
Biaya investasi yang cukup besir untuk menggantinya dengan pengering yang
lebih efisien menjadi satu pertimbangan alat ini masih terns digunakan oleh
perkebunan-perkebunan kopi yang ada.
Dengan merubah aliran udara pengering
alami menjadi aliran konveksi paksa diharapkan kinerja pengering ini meningkat
secara nyata.
Penelitian ini dilakukan terhadap dua tipe pemetikan buah kopi, yakni petik
lnatang penuh dan petik hasil racutan.
Masing-masing tipe pemetikan buah kopi
~nendapattiga perlakuan yang sama yaitu, perlakuan pengeringan secara standar,
perlakuan pengeringan dengan menggunakan satu kipas, dan perlakuan pengeringan
dengan menggunakan dua kipas. Perlakuan menggunakan kipas dengan daya
1/4
HP
ini dimaksudkan untuk merubah aliran udara yang mengalir pada plenum terjadi
secara konveksi paksa.
Suhu ruang pengering pada perlakuan standar untuk pengeringan biji kopi
merah mencapai 94,1°C, sedangkan suhu ruang pengering pada perlakuan satu kipas
dan perlakuan dua kipas masing-masing mencapai 77,3"C dan 65,loC.
Waktu
pengeringan yang dicapai oleh masing-masing perlakuan untuk menurunkan kadar air
kopi dari kisaran 61-63% menjadi kisaran 10-12% adalah 19 jam, 23 jam, dan 14
jam.
Profil suhu ruang pengering pada pengeringan terhadap biji kopi kuning
berbeda dengan profil suhu ruang pengering pada pengeringan terhadap biji kopi
merah. Karena kulit ari yang sangat tipis dari biji kopi kuning tidak tahan terhadap
suhu tinggi. Sehingga suhu ruang pengering pada perlakuan standar hanya mencapai
67,1°C, pada perlakuan satu kipas mencapai 62,3"C, dan pada perlakuan dua kipas
mencapai 61,5"C.
Sedangkan waktu pengeringan yang
dicapai pada perlakuan
Efisiensi pengeringan pada perlakuan standar terhadap biji kopi rnerah
mencapai 16,97%. Sedangkan konsumsi kayu bakar mencapai 2.265 kg. Efisiensi
pengeringan pada perlakuan satu kipas tumn menjadi 16,93% dan konsuinsi kayu
bakar 2.375 kg. Perlakuan dua kipas mampu meningkatkan efisiensi pengeringan
menjadi 23,41% dan konsumsi kayu bakar yang jauh lebih kecil dari dua perlakuan
sebelumnya yakni 1.625 kg.
Peningkatan efisiensi juga terjadi untuk perlakuan
terhadap biji kopi kuning.
Jika ditinjau dari aspek mutu perlakuan dengan
menggunakan kipas terhadap biji kopi merah mengalami peningkatan mutu dari
grade I11 menjadi p a d e 11. Sedangkan perlakuan terhadap biji kopi kuning tidak
menunjukkan pembahan mutu yang berarti.
Hasil analisis ekonomi teknik terhadap perlakuan
yang dilakukan
menunjukkan penumnan biaya pengeringan yang berarti pada perlakuan dua kipas
yakni Rp 67,09 per kg H S basah dari biaya pokok pengeringan untuk perlakuan
standar sebesar Rp 93,74 per kg HS basah.
Kinerja pengering VIS setelah dimodifikasi
menunjukkan terjadinya
peningkatan efisiensi sistem pengeringan, penurunan konsumsi kayu bakar dan
pemendekan waktu pengeringan, peningkatan mutu, dan penghematan biaya pokok
pengeringan.
INSTITUT PERTANLAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KINERJA PENGERING KOPI TIPE VIS
DENGAN ALIRAN UDARA PAKSAAN ( FORCED CONVECTION )
Oleh :
DONNY J3AMONANGAN SINAGA
F31.0068
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANKAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KINERJA PENGERING KOPI TIPE VIS
DENGAN ALIRAN UDARA PAKSAAN (FORCED CONVECTION)
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Oleh :
DONNY HAMONANG.AN SINAGA
F31.0068
Dilahirkan Tanggal 22 Maret 1976
di Sidamanik, Sumatera Utara
Lulus tanggal
:
2 Maret 1999
Disetuiui
KATA PENGANTAR
Terpujilah Tuhan atas kasih setia-Nya yang senantiasa memelihara kehidupan
penulis selama mengerjakan penelitian dan merampungkan skripsi ini hingga selesai.
Rasa syukur ini mendorong penulis untuk menyampaikan ucapan terimakasih
yang tulus kepada setiap pihak yang telah terlibat membantu dalam proses penelitan
ini:
1. Dr. Ir. Lilik Pudjantoro E. N., MAgr. sebagai dosen pembimbing utama yang
telah memberikan bimbingan hingga terselesaikannya skripsi ini.
2. Ir.
Sri Mulato, MS.
sebagai dosen pendamping yang telah memberikan
bimbingan dan didikan selama dalam pelaksanaan penelitian dan penyelesaian
skripsi.
3 . Ir. Dyah Wulandani, MSi.
sebagai dosen penguji yang telah memberikan
masukan yang berharga untuk penyempurnaan skripsi ini.
4. Dr. Oskari Atmawinata,
Direktur Pusat Penelitian Kopi dan Kakao yang telah
memberikan ijin untuk melakukan penelitian di Pusat Penelitian Kopi dan Kakao,
Jember.
5. Ir. Sukrisno Widyotomo, Ir. Yusianto, dan Ir. Sudarsianto beserta staf di Kebun
Percobaan Sumber Asin, Malang yang telah membantu pelaksanaan penelitian
secara teknis di lapangan.
6. Bapak, Mama, Apriwansen Hasudungan Sinaga, dan Ruth Hartati Sinaga atas
dukungan materiil dan doa dengan setia.
7. Eka Kurniawan, Ulyan, Wicak, dan Imam yang telah banyak membantu selama
penulisan skripsi ini.
8. Teman-teman yang tumt serta memberikan dukungan melalui surat dan telepon
selatna penelitian Tetrine, K'Deby, Evi, Elda, Elisabeth, Ita, Regina, Puji, Risma,
dan M'Suryo.
9. Selumh Angkatan'31 jumsan Teknik Peitanian, teman-teman di Persekutuan
Mahasiswa Kristen, diaspora, anak-anak A'31, Tiarma dan Yuana atas pinjaman
tasnya, Bang Bona atas bantuannya yang tepat pada waktunya, alumni serta
anggota Purikita dan Pondok Bamboe.
10. dr. Andi Rizal Jenie yang telah memberikan dukungan untuk penyelesaian skripsi.
11. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini yang
tidak dapat disebutkan satu - persatu pada lembaran ini.
Bogor, Maret 1999
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
KATA PENGANTAR
DAFTAR IS1
DAFTAR GAMB
DAFTAR TABEL .............................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR KONVERSI
A. Latar Belakang ...................................................................................
B. Tujuan Penelitian
11.
TINJAUAN PUSTAKA
A. Anatomi Buah Kopi
B. Pengolahan Kopi ..............................................................................
C. Sistem Pengeringan ............................................................................
D. Kipa
E. Tungku....................
111. METODOLOGI PENELITI
A. Tempat dan Waktu Penelitian
. ......................
B. Bahan dan Alat
C. Prosedur Penelitian
1. Perlakuan
2. Pengamatan dan Pengumpulan Data
..
3 . AnallslsTeknik ...............................................................................
IV. DESKRIPS1 ALAT
A. Tungku
B. Pipa Pindah Panas
C. Plenum
D. Lantai Pengering
...
111
v
vi.i..
VIII
ix
x
V.
HASIL DAN PEMBAHASAN
29
A. SUHU UDARA PENGERING
29
B. LAJU PENGEIUNGAN ....... .... .. ....... ................................ . .. ..
31
C. KEBUTUHAN UDARA PENGERING
33
D. KEBUTUHAN UDARA PEMBAKARAN KAYU............................
34
E. ANALISIS KEBUTUHAN PIPA PINDAH PANAS .........................
34
F. EFISIENSI PENGERINGAN
35
.
.
F. 1. Efisiens~Tungku ........................................................................
35
F.2. Efisiensi Pipa Pindah Panas
37
F.3. Efisiensi Sistem Pengeringan
38
G. MUTUKOPI
39
H. ANALISIS EKONOMI
41
VI. KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................
43
A. KESIMPULAN
43
B. SARAN
45
DAFTAR PUSTAKA
46
LAMPIRAN ......................................................................................................
48
KINERJA PENGERING KOPI TIPE VIS
Oleh :
DONNY HAMONANGAN SINAGA
F 31.0068
1999
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Donny Hamonangan Sinaga, F31.0068. Kinerja Pengering Kopi Tipe Vis Dengan
Aliran Udara Paksaan (Forced Convection). Di bawah bimbingan Dr. Ir. Lilik
Pujantoro E. N., M.Agr dan Ir. Sri Mulato, MS.
Ringkasan
Tanaman kopi merupakan tanaman yang memiliki nilai ekonomis yang tinggi.
Oleh karena itu mutu kopi yang dihasilkan oleh sebagian besar petani (Perkebunan
Rakyat) di Indonesia menjadi perhatian yang serius.
Salah satu tahap yang
menentukan mutu kopi tersebut adalah tahapan pengeringan buah kopi.
Pengering buah kopi yang cukup dikenal adalah pengering tipe VIS yang
termasuk dalam kategori pengering buatan.
Mekanisme pemanasan udara dan
penguapan air dari bahan yang dikeringkan pada pengering ini terjadi secara konveksi
bebas (alami) melalui pemanasan pipa pindah panas oleh tungku biomassa.
Pengering tipe VIS bekerja pada suhu yang relatif tinggi yakni berkisar 100-llO°C.
Air bebas yang dikandung biji kopi mudah lepas akibat suhu tinggi tersebut. Karena
aliran udara pengering secara konveksi alami tidak mampu dengan cepat membawa
uap air yang telah lepas ke udara bebas, maka uap air itu akan membasahi kembali
lapisan biji kopi yang terdapat di atasnya. Akibatnya panas yang dihasilkan oleh
tungku untuk proses pengeringan biji kopi menjadi banyak terbuang dan waktu
pengeringan yang diperlukan menjadi lebih panjang, serta konsumsi kayu bakar
menjadi lebih banyak pula.
Biaya investasi yang cukup besir untuk menggantinya dengan pengering yang
lebih efisien menjadi satu pertimbangan alat ini masih terns digunakan oleh
perkebunan-perkebunan kopi yang ada.
Dengan merubah aliran udara pengering
alami menjadi aliran konveksi paksa diharapkan kinerja pengering ini meningkat
secara nyata.
Penelitian ini dilakukan terhadap dua tipe pemetikan buah kopi, yakni petik
lnatang penuh dan petik hasil racutan.
Masing-masing tipe pemetikan buah kopi
~nendapattiga perlakuan yang sama yaitu, perlakuan pengeringan secara standar,
perlakuan pengeringan dengan menggunakan satu kipas, dan perlakuan pengeringan
dengan menggunakan dua kipas. Perlakuan menggunakan kipas dengan daya
1/4
HP
ini dimaksudkan untuk merubah aliran udara yang mengalir pada plenum terjadi
secara konveksi paksa.
Suhu ruang pengering pada perlakuan standar untuk pengeringan biji kopi
merah mencapai 94,1°C, sedangkan suhu ruang pengering pada perlakuan satu kipas
dan perlakuan dua kipas masing-masing mencapai 77,3"C dan 65,loC.
Waktu
pengeringan yang dicapai oleh masing-masing perlakuan untuk menurunkan kadar air
kopi dari kisaran 61-63% menjadi kisaran 10-12% adalah 19 jam, 23 jam, dan 14
jam.
Profil suhu ruang pengering pada pengeringan terhadap biji kopi kuning
berbeda dengan profil suhu ruang pengering pada pengeringan terhadap biji kopi
merah. Karena kulit ari yang sangat tipis dari biji kopi kuning tidak tahan terhadap
suhu tinggi. Sehingga suhu ruang pengering pada perlakuan standar hanya mencapai
67,1°C, pada perlakuan satu kipas mencapai 62,3"C, dan pada perlakuan dua kipas
mencapai 61,5"C.
Sedangkan waktu pengeringan yang
dicapai pada perlakuan
Efisiensi pengeringan pada perlakuan standar terhadap biji kopi rnerah
mencapai 16,97%. Sedangkan konsumsi kayu bakar mencapai 2.265 kg. Efisiensi
pengeringan pada perlakuan satu kipas tumn menjadi 16,93% dan konsuinsi kayu
bakar 2.375 kg. Perlakuan dua kipas mampu meningkatkan efisiensi pengeringan
menjadi 23,41% dan konsumsi kayu bakar yang jauh lebih kecil dari dua perlakuan
sebelumnya yakni 1.625 kg.
Peningkatan efisiensi juga terjadi untuk perlakuan
terhadap biji kopi kuning.
Jika ditinjau dari aspek mutu perlakuan dengan
menggunakan kipas terhadap biji kopi merah mengalami peningkatan mutu dari
grade I11 menjadi p a d e 11. Sedangkan perlakuan terhadap biji kopi kuning tidak
menunjukkan pembahan mutu yang berarti.
Hasil analisis ekonomi teknik terhadap perlakuan
yang dilakukan
menunjukkan penumnan biaya pengeringan yang berarti pada perlakuan dua kipas
yakni Rp 67,09 per kg H S basah dari biaya pokok pengeringan untuk perlakuan
standar sebesar Rp 93,74 per kg HS basah.
Kinerja pengering VIS setelah dimodifikasi
menunjukkan terjadinya
peningkatan efisiensi sistem pengeringan, penurunan konsumsi kayu bakar dan
pemendekan waktu pengeringan, peningkatan mutu, dan penghematan biaya pokok
pengeringan.
INSTITUT PERTANLAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KINERJA PENGERING KOPI TIPE VIS
DENGAN ALIRAN UDARA PAKSAAN ( FORCED CONVECTION )
Oleh :
DONNY J3AMONANGAN SINAGA
F31.0068
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANKAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KINERJA PENGERING KOPI TIPE VIS
DENGAN ALIRAN UDARA PAKSAAN (FORCED CONVECTION)
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Oleh :
DONNY HAMONANG.AN SINAGA
F31.0068
Dilahirkan Tanggal 22 Maret 1976
di Sidamanik, Sumatera Utara
Lulus tanggal
:
2 Maret 1999
Disetuiui
KATA PENGANTAR
Terpujilah Tuhan atas kasih setia-Nya yang senantiasa memelihara kehidupan
penulis selama mengerjakan penelitian dan merampungkan skripsi ini hingga selesai.
Rasa syukur ini mendorong penulis untuk menyampaikan ucapan terimakasih
yang tulus kepada setiap pihak yang telah terlibat membantu dalam proses penelitan
ini:
1. Dr. Ir. Lilik Pudjantoro E. N., MAgr. sebagai dosen pembimbing utama yang
telah memberikan bimbingan hingga terselesaikannya skripsi ini.
2. Ir.
Sri Mulato, MS.
sebagai dosen pendamping yang telah memberikan
bimbingan dan didikan selama dalam pelaksanaan penelitian dan penyelesaian
skripsi.
3 . Ir. Dyah Wulandani, MSi.
sebagai dosen penguji yang telah memberikan
masukan yang berharga untuk penyempurnaan skripsi ini.
4. Dr. Oskari Atmawinata,
Direktur Pusat Penelitian Kopi dan Kakao yang telah
memberikan ijin untuk melakukan penelitian di Pusat Penelitian Kopi dan Kakao,
Jember.
5. Ir. Sukrisno Widyotomo, Ir. Yusianto, dan Ir. Sudarsianto beserta staf di Kebun
Percobaan Sumber Asin, Malang yang telah membantu pelaksanaan penelitian
secara teknis di lapangan.
6. Bapak, Mama, Apriwansen Hasudungan Sinaga, dan Ruth Hartati Sinaga atas
dukungan materiil dan doa dengan setia.
7. Eka Kurniawan, Ulyan, Wicak, dan Imam yang telah banyak membantu selama
penulisan skripsi ini.
8. Teman-teman yang tumt serta memberikan dukungan melalui surat dan telepon
selatna penelitian Tetrine, K'Deby, Evi, Elda, Elisabeth, Ita, Regina, Puji, Risma,
dan M'Suryo.
9. Selumh Angkatan'31 jumsan Teknik Peitanian, teman-teman di Persekutuan
Mahasiswa Kristen, diaspora, anak-anak A'31, Tiarma dan Yuana atas pinjaman
tasnya, Bang Bona atas bantuannya yang tepat pada waktunya, alumni serta
anggota Purikita dan Pondok Bamboe.
10. dr. Andi Rizal Jenie yang telah memberikan dukungan untuk penyelesaian skripsi.
11. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini yang
tidak dapat disebutkan satu - persatu pada lembaran ini.
Bogor, Maret 1999
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
KATA PENGANTAR
DAFTAR IS1
DAFTAR GAMB
DAFTAR TABEL .............................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR KONVERSI
A. Latar Belakang ...................................................................................
B. Tujuan Penelitian
11.
TINJAUAN PUSTAKA
A. Anatomi Buah Kopi
B. Pengolahan Kopi ..............................................................................
C. Sistem Pengeringan ............................................................................
D. Kipa
E. Tungku....................
111. METODOLOGI PENELITI
A. Tempat dan Waktu Penelitian
. ......................
B. Bahan dan Alat
C. Prosedur Penelitian
1. Perlakuan
2. Pengamatan dan Pengumpulan Data
..
3 . AnallslsTeknik ...............................................................................
IV. DESKRIPS1 ALAT
A. Tungku
B. Pipa Pindah Panas
C. Plenum
D. Lantai Pengering
...
111
v
vi.i..
VIII
ix
x
V.
HASIL DAN PEMBAHASAN
29
A. SUHU UDARA PENGERING
29
B. LAJU PENGEIUNGAN ....... .... .. ....... ................................ . .. ..
31
C. KEBUTUHAN UDARA PENGERING
33
D. KEBUTUHAN UDARA PEMBAKARAN KAYU............................
34
E. ANALISIS KEBUTUHAN PIPA PINDAH PANAS .........................
34
F. EFISIENSI PENGERINGAN
35
.
.
F. 1. Efisiens~Tungku ........................................................................
35
F.2. Efisiensi Pipa Pindah Panas
37
F.3. Efisiensi Sistem Pengeringan
38
G. MUTUKOPI
39
H. ANALISIS EKONOMI
41
VI. KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................
43
A. KESIMPULAN
43
B. SARAN
45
DAFTAR PUSTAKA
46
LAMPIRAN ......................................................................................................
48