Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL SCALE UP DAN PENGEMBANGAN SISTEM KONTROL EXPERT BIOFERMENTOR BIJI
KOPI
MUSAWWIRUL MUNIR SYASMARA.
ABDUL WARISA.
MAHMUD ACHMADA
Program Studi Keteknikan Pertanian.
Fakultas Pertanian.
Universitas Hadanuddin.
Makassar.
Sulawesi Selatan.
Indonesia email : musawwirul.
munir96@gmail.
DOI: http://dx.
org/10.
31869/rtj.
Abstrak: Fermentasi biji kopi merupakan salah satu rangkaian proses pasca panen yang dapat mempengaruhu kualitas kopi.
Telah dibuat dan di teliti biofermentor dengan kapasitas 1 kg dan hasilnya mampu memberikan mutu yang baik pada biji kopi yang di fermentasi, untuk menghasilkan biofermentor yang lebih besar maka perlu dilakukan penelitian tentang scale up biofermentor sampai kapasitas 5 kg.
Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan biofermentor biji kopi dengan kapasitas 5 kg yang dilengkapi sistem kontrol expert dengan kinerja yang sama atau lebih baik dari biofermentor kapasitas 1 kg.
Metode penelitian yang digunakan adalah rancang bangun yang dimulai dari perancangan ruang dan wadah fermentasi, kebutuhan energi listrik, sistem kontrol dan software, serta dilakukan uji kinerja biofermentor dengan menfermentasi biji kopi sebanyak 5 kg dalam waktu 12 jam dan ulangan dua kali.
Selanjutnya dilakukan analisa data yang meliputi uji pH larutan fermentasi, kadar pulp, kadar air, warna biji kopi, pH bubuk kopi dan total asam bubuk kopi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa biofermentor dapat bekerja dengan baik ditandai dengan tidak terjadi overshoot, error steady state kecil dalam range 2-5 %.
dan setting time pendek 80 menit, suhu stabil disekitar setting point (SP) 40AC.
Pada pengujian mutu hasil fermentasi menggunakan biofermentor biji kopi menunjukkan bahwa pH larutan fermentasi 5,56, pulp yang terlepas 14,54% hampir sama dengan penelitian sebelum di scale up yaitu pulp yang terlepas 13,3%, kadar air 11,7%, warna biji kopi sebelum di scale up notasi L* 31,63 dan setelah di scale up L* 31,71, pH bubuk kopi sebelum di scale up 5,7 dan setelah di scale up 4,93, total asam tertitrasi sebelum di scale up 0,23% dan setelah di scale up 1,73%.
Kata Kunci: Biofermentor Biji Kopi.
Expert.
Sistem Kendali.
Infra Merah.
Daya Listrik Abstract: Coffee bean fermentation is one of a series of post-harvest processes that can affect the quality of coffee.
A biofermenter with a capacity of 1 kg has been made and researched and the results are able to provide good quality to the fermented coffee beans.
To produce a larger biofermenter, it is necessary to carry out research on scaling up the biofermenter to a capacity of 5 kg.
This research aims to produce a coffee bean biofermenter with a capacity of 5 kg equipped with an expert control system with the same or better performance than a biofermenter with a capacity of 1 kg.
The research method used was design, starting from designing the fermentation space and container, electrical energy requirements, control system and software , and testing the performance of the biofermenter by fermenting 5 kg of coffee beans within 12 hours and repeated twice.
Next, data analysis was carried out which included testing the pH of the fermentation solution, pulp content, water content, color of coffee beans, pH of coffee grounds and total acidity of coffee grounds.
The research results show that the biofermenter can work well, characterized by no overshoot , small steady state error in the range of 2-5% .
and a short time setting of 80 minutes, stable temperature around the setting point (SP) 40AC.
In testing the quality of the fermentation results using a coffee bean biofermenter, it showed that the pH of the fermentation solution was 5.
56, the pulp released was 14.
54%, almost the same as the research before the scale up , namely the pulp released was 13.
3%, the water content was 7%, the color of the coffee beans before scale up notation L* 31.
63 and after scale up L* 31.
pH of coffee grounds before scale up 5.
7 and after scale up 4.
93, total acid titrated before scale up 23% and after scaling up 1.
Keywords: Coffee Bean Biofermenter.
Expert .
Control System.
Infrared.
Electrical Power
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL Pendahuluan Fermentasi pada kopi merupakan bagian dari proses pengolahan pasca panen dengan metode pengolahan basah yang bertujuan untuk menghilangkan lendir yang masih terdapat dalam biji kopi.
Fermentasi berpengaruh pada citarasa kopi yang terbentuk, jika terlalu lama maka akan menyebabkan citarasa yang menyimpang karena over fermented, sedangkan jika terlalu cepat akan menyebabkan citarasa yang kurang terbentuk (Gardjito dkk 2.
Fermentasi cara basah pada tingkat petani masih menggunakan bak atau kolam.
Fermentasi tersebut memerlukan waktu cukup lama, suhu tidak dapat dikendalikan, dan rentan terkontaminasi dengan lingkungan sekitar sehingga mutu biji kopi yang dihasilkan petani masih kurang baik.
Selain itu, mutu biji kopi yang kurang baik akan berpengaruh pada rendahnya harga jual pada biji kopi.
Untuk meningkatkan mutu pada biji kopi, diperlukan pengelolaan yang baik pada petani kopi agar menghasilkan biji kopi yang beraroma dan citarasa yang baik (Ramanda dkk, 2.
Telah dirancang bangun biofermentor tipe laboratorium (Kapasitas 1k.
oleh Nurhaya Kusmiah dkk tahun 2017 dengan hasil pengamatan, pulp dengan menggunakan biofermentor lebih banyak terlepas daripada tanpa menggunakan biofermentor, pulp yang berkurang setelah fermentasi disebabkan oleh pemecahan glukosa oleh mikroba, pemecahan komponen ini menandakan bahwa proses fermentasi terjadi dengan sempurna.
Pengujian warna L*a*b*, menunjukkan bahwa warna biji kopi pada sampel menggunakan biofermentor kendali fuzzy digital agak gelap, warna gelap yang dihasilkan ini hampir sama dengan nilai L* pada biji kopi hasil fermentasi luwak.
Pengujian aroma perlakuan fermentasi yang dilakukan dengan menggunakan biofermentor kendali fuzzy digital, berpengaruh terhadap aroma kopi seduhan yang dihasilkan, berdasarkan uji organoleptik menunjukkan bahwa fermentasi terkontrol memberikan aroma yang lebih khas dibandingkan dengan proses lainnya.
Dengan kapasitas 1 kg masih kurang untuk memenuhi kebutuhan produksi pada petani kopi.
Oleh karena itu biofermentor tersebut perlu diperbesar .
cale-u.
dan penambahan sistem pengaduk yang dilengkapi sistem kendali.
untuk meratakan suhu saat fermentasi dengan sistem kontrol yang relatif sederhana dan cukup presisi.
Salah satu sistem kontrol yang sederhana dan presisi adalah sistem kontrol expert.
Sistem kontrol expert adalah Sistem Pakar (Expert Syste.
yang dibuat bertujuan untuk menyelesaikan masalah yang cukup rumit yang sebenarnya hanya bisa diselesaikan oleh para ahli.
Berdasarkan uraian diatas, maka perlu dilakukan penelitian mengenai scale- up dan pengembangan sistem kontrol expert alat fermentasi biji kopi.
Dengan biofermentor yang lebih besar diharapkan mutu biji kopi dapat ditingkatkan dalam skala yang relatif besar.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan biofermentor kopi yang lebih besar dengan kinerja yang sama atau lebih baik dari biofermentor sebelum di scale-up.
Kegunaan dari penelitian ini yaitu dapat dijadikan sebagai alternatif alat fermentasi kopi dalam menghasilkan kopi dengan kualitas yang baik, sebagai informasi dalam merancang biofermentor kopi dengan menggunakan pemanas inframerah berbasis expert.
Metode Penelitian Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Mei hingga Juni 2023.
Tempat penelitian dilaksanakan di jalan Al-Kharismi blok Gi/3.
Laboratorium Pusat Kegiatan Penelitian.
Laboratorium Kimia Pakan Fakultas Peternakan dan Laboratorium Processing Fakultas Pertanian.
Universitas Hasanuddin.
Pelaksanaan penelitian ini terdiiri dari scale-up dan perancangan sistem kontrol dan IoT Scale-up meliputi penentuan kapasitas biofermentor, menghitung dimensi, mengambar dan merakit.
Perancangan sistem kontrol dan IoT meliputi penentuan jumlah input-output, penentuan model sistem, penentuan komponen sistem, membuat gambar, konfigurasi, merakit dan membuat software kontrol dan IoT.
Kemudian dilanjutkan dengan uji fungsi dan kinerja, dan pengolahan data.
Kapasitas biofermentor yang dibuat pada penelitian ini didasarkan pada biofermentor skala laboratorium yang diteliti Kusmiah .
Berdasarkan hasil pengukuran kapasitas biofermentor
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL skala labolatorium yang digunakan kusmiah adalah 0,0112 mA.
Scale up yang diterapkan adalah 5 kali kapasitas skala labolatorium, sehingga kapasitasnya adalah 0,056 mA.
Dimensi biofermentor dibagi atas 2 yaitu dimensi wadah fermentasi dan ruang fermentasi.
Dimensi wadah fermentasi adalah sama dengan kapasitasnya yaitu 0,056 mA.
Sedangkan ukuran dimensi ruang fermentasi yang dibangun adalah 10 kali dari wadah fermentasi yaitu 0,56 m3.
Penetapan 10 kali bertujuan untuk menyiapkan ruang pemanas karena lampu butuh jarak 0,1-0,2 m dan tinggi lampu 0,17 m, ruang sistem kontrol dan juga untuk mempermudah pengembangan biofermentor dikemudian hari.
Biji kopi sebanyak 5 kg akan dipanaskan mulai dari suhu 28 AC hingga 40 AC.
Berdasarkan perhitungan lampiran 1 yang telah dilakukan, diperoleh hasil bahwa untuk menaikkan panas 5 kg biji kopi diperlukan energi sebesar 143820 Joule dan untuk menaikkan panas air 10 kg maka diperlukan energi sebesar 502800 Joule.
Daya yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 5 kg biji kopi dan air 10 kg dari suhu mula-mula 28 AC sampai 40 AC dalam jangka waktu 80 menit atau 4800 detik yaitu 133 Watt.
Uji fungsi dilakukan untuk mengetahui apakah komponen utama telah berjalan dengan baik.
Untuk mengetahui tingkat keberhasilan maka parameter pengujian yang diamati yaitu: Uji tenaga Parameter uji adalah Gain kriterianya suhu dapat naik melebihi setting point yang akan .
uhu biofermentor 40EE).
Uji sensor LM35, kriteria uji bahwah dapat mengukur suhu dengan presisi .
ror - 0,5AC).
Uji pengaduk, kriterianya dimana ketika selisih antara suhu di bagian bawah dan atas adalah lebih besar atau sama dengan 1,5 EE (T Ou 1,5 EE) maka pengaduk akan on dan ketika selisih antara suhu di bagian bawah dan atas adalah kurang dari atau sama dengan 1 EE (T O 1 EE) maka pengaduk akan off.
Uji Kontroler, suhu tidak overshoot, error steady state kecil, dan stabil.
Uji IoT, kriteria ujinya: data dapat tervisualisasi dan tersimpan dalam format excel dalam thengspeak, data dalam thengspeak sama dengan data yang tampil pada display arduino.
Uji kinerja bertujuan untuk mengetahui apakah kinerja dari sistem yang telah dibuat berjalan sesuai yang diharapkan.
Untuk mengukur tingkat keberhasilan digunakan indikator sebagai berikut:
Uji Kontroler, suhu stabil, error steady state dalam range 2-5%.
Setling time cukup pendek.
Mengamati Daya dan energi yang dikonsumsi sistem.
Pengamatan pH Larutan biji kopi diamati perubahan pH sebelum dan setelah fermentasi, dimana pengujian dilakukan dengan menggunakan alat PH-009(I)A pen type pH meter.
Pengamatan dilakukan dengan mencelupkan alat pH meter pada larutan fermentasi kemudian mencatat hasil yang ditampilkan pada layar.
Kadar Lendir Analisis berat lendir dilakukan untuk mengetahui jumlah lendir yang berkurang setelah diberikan perlakuan Analisis dilakukan dengan menimbang berat awal biji kopi, kemudian menimbang berat akhir biji kopi setelah proses fermentasi, setelah itu dilakukan perhitungan selisih dari kedua berat biji kopi tersebut, sehingga diperoleh berat lendir yang terlepas selama proses fermentasi.
Ditentukan dengan persamaan (Widyotomo dkk, 2.
Keterangan:
Kl= Kadar Lendir (%).
Mi= Berat biji kopi berkualitas sebelum fermentasi .
Mt= Berat biji kopi berkualitas setelah fermentasi pada waktu ke-t .
Uji Mutu Pengeringan biji kopi setelah difermentasi dilakukan menggunakan mesin pengering hingga kadar air penyimpanan biji kopi .
%).
Pengeringan biji kopi yang difermentasi dengan biofermentor dan cara konvensional dilakukan pada waktu dan lama yang sama.
Uji Kadar Air Kadar air biji kopi ditentukan dengan menggunakan metode gravimetri, pengeringan oven yang terkontrol pada suhu 105 AC, dan perhitungannya dilakukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut (BSN, 2.
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL Keterangan:
Ka = Kadar Air (%).
Wi =Berat Awal Biji .
Wt = Berat biji pada waktu ke-t .
Uji warna biji kopi Pengujian warna biji kopi hasil sangrai menggunakan colorimeter.
Biji kopi yang telah disangrai dimasukkan di dalam wadah kemudian ditambahkan colorimeter pada biji kopi sehingga akan terbaca komponen warna L*a*b*.
Perubahan warna yang terjadi dihitung menggunakan metode Commision Internationale de lAoEclairage [CIE L*a*b*] dengan rumus:
Keterangan:
OIE* = Perubahan warna L* = Chroma / intensitas warna a* = Mendeskripsikan aksis dari warna hijau- merah, hijau jika nilai a turun, merah jika a b* =Mendeskripsikan aksis dari warna biru-kuning, biru jika nilai b turun, kuning jika b naik.
Penyangraian dan Penggilingan Biji Kopi Penyangraian biji kopi dilakukan dengan menggunanakan alat penyangrai kopi tipe Lab, dimana suhu sangrai yang digunakan yaitu 190 AC selama 20 menit, hingga menghasilkan warna coklat kehitaman.
Biji kopi yang telah disangrai kemudian digiling untuk menghasilkan bubuk kopi yang kemudian akan dilakukan uji kualitas Pengujian pH kopi Menurut Day dan Underwood .
, pH didefinisikan sebagai logaritma aktivitas ion hidrogen (H ) yang terlarut.
Pengujian pH larutan dilakukan dengan menggunakan alat PH-009(I)A pen type pH meter.
Alat: Gelas ukur.
Pengaduk.
Timbangan, pH meter Bahan: Bubuk Kopi.
Akuades Langkah kerja:
Melakukan kalibrasi alat menggunakan bubuk kalibrasi .
Melarutkan 9 gr bubuk kopi dengan air 200ml .
Mencelupan elektroda pada larutan kopi dengan kedalaman sekitar 5 cm hinggai alat menunjukkan ph yang tetap .
Mencatat hasil pembacaan skala atau angka pada tampilan dari pH meter.
Analisis Total Asam Tertitrasi metode acidialkalimetri (Fardiaz,1.
Total asam tertitrasi (TAT) merupakan salah satu indikator terjadinya fermentasi yang dinyatakan dalam persen asam laktat (Fauzi, 2.
Alat: Labu takar.
Gelas Ukur.
Batang pengaduk.
Timbangan.
Saringan Bahan: Kopi bubuk.
Aquades.
Fenolflatein.
NaOH Langkah Kerja:
Mengambil 5 gr sampel bubuk kopi .
Dilarutkan dengan menggunakan aquadest 50 ml .
Disaring dengan menggunakan kain sifon.
Sampel yang telah disaring dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml dan diencerkan ke dalam Sampel yang diencerkan diambil sebanyak 5 ml .
Ditambahkan 2 tetes fenolflatein 1% .
Titrasi dilakukan dengan menggunakan larutan NaOH 0,01N sampai timbul menjadi warna merah muda.
perhitungan total asam dapat digunakan rumus seperti dibawah ini:
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL Hasil Dan Pembahasan Uji fungsional Uji fungsional dilakukan untuk mengetahui apakah bahagian utama biofermentor dapat berfungsi sesuai dengan fungsi yang diharapkan atau belum.
Bagian yang diuji adalah fungsi tenaga pemanas tanpa sistem kendali, uji pengaduk, uji kontroler dan uji IoT.
Uji Fungsi Tenaga Pemanas Uji fungsional pemenas IR dilakukan untuk mengetahui apakah sumber panas dapat menaikkan suhu melebihi setting point yang akan diharapkan atau belum, untuk itu dilakukan uji fungsi tenaga pemanas tanpa sistem kendali.
Pada pengujian ini biofermentor dijalankan tanpa Hasil pengamatan dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Hasil pengamatan suhu air biofermentor tanpa sistem kendali Gambar 1 menunjukkan bahwa daya IR yang diberikan sebesar 300 watt mampu menaikkan suhu melebihi setting point yang akan diterapkan.
Tampak suhu terus meningkat melebihi setting point 40AC yang akan diterapkan, hal ini menunjukkan bahwa biofermentor membutuhkan sistem kendali agar proses fermentasi dapat berlangsung sesuai dengan setting point yang ditetapkan.
Uji Pengaduk Uji pengaduk bertujuan untuk mengetahui apakah pengaduk dapat berfungsi untuk menyeragamkan suhu bawah dan atas air fermentasi atau tidak.
Diharapkan bahwa setiap terjadi selisih antara suhu dibagian bawah dan atas lebih besar atau sama dengan 1,5 AC maka pengaduk akan Berdasarkan hasil pengamatan bahwa pengaduk berputar jika terjadi selisih suhu atas dan bawah besar 1,5 AC dan membutuhkan waktu rata-rata 4 menit untuk mencapai seragam hal ini menunjukkan pengaduk berfungsi sesuai yang diharapkan Uji Pengontrol Uji pengontrol dilakukan untuk melihat bagaimana respon biofermentor yang dilengkapi dengan sistem kendali melakukan fermentasi biji kopi, hasil pengamatan dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Hasil pengamatan suhu air biofermentor dengan sistem kendali Gambar 2 menunjukkan bahwa tidak terjadi lonjatan suhu air .
diawal proses dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai setting point adalah 80 menit.
Uji IoT Pengujian iot bertujuan untuk melihat apakah data yang ditampilkan dalam server thingspeak sama dengan data yang ditampilkan dalam display arduino.
diharapkan sistem IoT dapat membantu ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL dalam monitoring proses fermentasi biji kopi dari jarak jauh, hasil pengamatan dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Hasil monitoring suhu menggunakan sitem iot Gambar 3.
menunjukkan bahwa data yang ditampilkan di server thingspeak sama dengan yang ditampilkan di display arduino, server thingspeak yang digunakan mampu menerima dan menvisualisasikan data suhu biofermentor selama koneksi internet terhubung dengan server Hal ini sesua pernyataan (Chwalisz, 2.
yang menyatakan thingspeak merupakan layanan yang berisi aplikasi dan API yang bersifat open source untuk menyimpan dan mengambil data dari berbagai perangkat yang menggunakan HTTP (Hypertext Transfer Protoco.
melalui Internet atau melalui LAN (Local Area Networ.
Uji Kinerja Biofermentor Uji kinerja bertujuan untuk mengetahui apakah kinerja kontrol masih konsisten dan melihat sejauh mana efek pengendalian terhadap mutu bahan serta kemampuannya dalam menghemat energi.
Pada pengujian ini dilakukan pengamatan suhu air selama fermentasi, daya dan energi yang dikonsumsi sistem, pH larutan fermentasi, setelah itu dilakukan uji mutu biji kopi hasil fermentasi diantaranya kadar lendir, uji kadar air, uji warna, analisis pH dan total asam tertitrasi.
Suhu Air Fermentasi Biji Kopi Uji kinerja selama proses fermentasi dilakukan pengamatan suhu air fermentasi dengan menggunakan biofermentor dan tanpa menggunakan biofermentor Gambar 4.
Gambar 4 Respon suhu air selama proses fermentasi biji kopi Gambar 4 menunjukkan bahwa selama fermentasi tanpa menggunakan biofementor suhu air tidak stabil dan tidak mampu mencapai suhu 40AC, namun fermentasi menggunakan biofementor suhu air bawah dan atas stabil di 40AC selama proses fermentasi berlangsung.
Hal ini menunjukkan bahwa sistem kontrol expert yang diterapkan pada biofermentor mampu mempertahankan suhu sesuai dengan suhu fermentasi yang diterapkan.
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL Daya Dan Energi Yang Dikonsumsi Sistem Pengujian penggunaan daya listrik bertujuan untuk mengetahui sejauh mana biofermentor biji kopi yang dilengkapi sistem kontrol expert mampu menghemat daya listrik selama sistem bekerja.
Hasil pengamatan penggunaan daya listrik sistem kontrol expert ditunjukkan pada Gambar 5.
Gambar 5 Suhu dan daya inframerah yang diberikan selama fermentasi biji kopi Pada Gambar 5 memperlihatkan bahwa daya listrik yang diberikan sistem kontrol ke pemanas inframerah saat awal proses fermentasi sebesar 300 watt.
Namun, ketika suhu mendekati setting point daya turun secara bertahap dan nol Watt saat mencapai suhu setting point, untuk mempertahankan suhu setting point maka sesekali daya akan naik lagi dan begitu seterusnya.
Hal ini menunjukkan bahwa pengendalian daya mampu memberikan efek terhadap penggunaan daya listrik pada Selama fermentasi, energi listrik yang digunakan untuk fermentasi biji kopi dengan menggunakan biofermentor dapat dilihat pada Tabel 4.
Bila energi listrik yg digunakan Biofermentor dikonversi ke biaya, dimana harga listrik per kWh adalah Rp.
444,70
ttps://web.
id/), maka biaya fermentasi per kg biji kopi adalah Rp.
Tabel.
1 Jumlah energi dan estimasi biaya fermentasi biji kopi Perlakuan Jumlah energi .
Estimasi biaya (Rp/K.
0,93
Rp.
pH Larutan Fermentasi Derajat keasaman .
H) merupakan salah satu faktor penting yang perlu diperhatikan pada proses fermentasi dimana pH mempengaruhi pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae (Azizah ,2.
Gambar 6 pH fermentasi biji kopi Berdasarkan pengamatan yang dilakukan, pH air sebelum fermentasi pada biji kopi arabika dengan menggunakan biofermentor yaitu sebesar 4.
84 kemudian setelah dilakukuan fermentasi didapatkan nilai pH akhir air fermentasi sebesar 4.
28 dan pH awal sebelum fermentasi tanpa menggunakan biofermentor yaitu sebesar 4.
79 kemudian setelah dilakukuan fermentasi didapatkan ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL nilai pH akhir sebesar 4.
hal ini menunjukkan bahwa proses fermentasi telah tercapai yang ditandai dengan adanya pembentukan asam-asam organik terjadi akibat adanya aktivitas metabolisme mikroba yang ditambahkan terutama bakteri asam laktat dalam fermentasi tersebut sehingga hal tersebut dapat memicu penurunan pH pada biji kopi.
Menurut (Adrianto dkk, 2.
menyatakan nilai pH yang menurun dipengaruhi oleh akumulasi asam-asam organik dan peningkatan jumlah proton H sebagai hasil dari metabolisme bakteri akibat penguraian asam-asam amino.
Kadar Pulp Kadar pulp merupakan salah satu kriteria berhasilnya proses fermentasi, dimana pulp pada permukaan biji kopi berkurang setelah proses fermentasi selesai.
Untuk itu dilakukan pengamatan berat biji kopi sebelum dan setelah proses fermentasi, kemudian selisih berat dari keduanya merupakan berat pulp akibat dari proses fermentasi dapat dilihat pada Gambar 7.
Fermentasi Konvensional Fermentasi Biofermentor Gambar 7 Pulp biji kopi setelah fermentasi Pada Gambar 7 dapat dilihat pulp atau lendir pada biji kopi sesudah fermentasi selama 12 jam, dimana endapan pulp hasil fermentasi konvensional tidak tampak sedangkan endapan pulp hasil fermentasi dengan biofermentor cukup jelas di dasar wadah.
Tabel 2 Hasil pengamatan berat sebelum dan setelah fermentasi Metode Berat biji Berat biji Berat .
fermentasi fermentasi .
Biofermentor 5.
000,01
272,52
727,49
Konvensional 000,03 606,62 393,41 Berdasarkan hasil perhitungan, diperoleh bahwa berat biji kopi hasil fermentasi dengan biofermentor berkurang sebesar 14,54 % sedangkan biji kopi hasil fermentasi tanpa biofermentor berkurang sebesar 7,86 % (Lampiran.
, hal ini menunjukkan bahwa pulp yang terlepas selama fermentasi menggunakan biofermentor dengan sistem kendali expert lebih banyak dibandingkan tanpa Sedangkan hasil penelitian sebelum biofermentor di scale up yg dilakukan Kusmiah dkk .
diperoleh hasil bahwa berat biji kopi hasil fermentasi dengan biofermentor berkurang sebesar 13,3%, sedangkan berat biji kopi hasil fermentasi tanpa biofermentor berkurang sebesar 11,9 % (Lampiran.
Hal ini menunjukkan bahwa biofermentor yg di scale up 5 kali hasil pelepasan pulp lebih banyak berkurang dan fermentasi tanpa biofermentor hasil pelepasan pulp lebih sedikit.
Menurut Kusmiah dkk .
pulp yang berkurang disebabkan oleh pemecahan glukosa oleh mikroba, pemecahan komponen ini menandakan bahwa proses fermentasi terjadi dengan sempurna.
Sedangkan menurut Ridwansyah .
bahwa pada saat proses fermentasi terjadi pemecahan Komponen mucilage atau bagian yang tepenting dari lapisan berpulp .
, material inilah yang terpecah dalam proses fementasi.
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL Kadar Air Biji Kopi Hasil uji kadar air biji kopi yang dihasilkan dari metode biofermentor dan konvensional yang sama-sama dikeringkan selama 10 hari diperoleh nilai kadar air yang berbeda, kadar air dengan menggunakan biofermentor yaitu 11,7% sedangkan kadar air tanpa biofermentor 12,55% (Lampiran Hal ini menunjukkan bahwa pulp pada biji yg belum larut dengan baik pada metode fermentasi konvensional mempengaruhi pelepasan air pada proses pengeringan.
Oleh karena itu salah satu keuntungan proses fermentasi dengan metode biofermentor adalah dapat mempercepat waktu Sedangkan hasil penelitian sebelum biofermentor di scale up yg dilakukan Kusmiah dkk .
diperoleh hasil kadar air yang sama dengan metode biofermentor dan metode konvensional dari masing-masing sampel yaitu 12% (Lampiran.
Hal ini menunjukkan bahwa biofermentor yg di scale up 5 kali tidak berpengaruh besar dengan nilai kadar air sebelum di scale up.
Sudah sesuai dengan SNI 01-2907-2008 dimana kadar air biji kopi yang optimal yakni <12,5%.
Hal ini sesuai dengan Novita dkk .
yang menyatakan bahwa kadar air 12 % dengan toleransi 1% telah mampu menjamin keamanan selama penyimpanan.
Kadar air aman untuk penyimpanan adalah 11,62 % pada suhu 30 AC dan 11,24% pada suhu 35 AC, sebaliknya jika kadar air rendah dibawah 9% maka terlalu kering dan dapat menyebabkan kerusakan cita rasa dan warna, maka dari itu untuk dapat menjamin keamanan penyimpanan pada biji kopi kering, akan lebih baik apabila kadar air maksimum sebesar Warna Biji Kopi (L*a*b*) Pengujian warna dilakukan dengan alat colorimeter, dimana yang diamati adalah nilai L* a* b* dari biji kopi yg telah dikeringkan.
Menurut Winarno .
kecerahan warna (L) menunjukkan warna gelap hingga putih terang dengan nilai berkisar 0-100.
Selain sebagai faktor yang menentukan mutu, warna juga dapat digunakan sebagai indikator kesegaran atau kematangan.
Berdasarkan pengujian yang dilakukan diperoleh hasil bahwa nilai L* biji kopi hasil fermentasi dengan biofermentor adalah 31,71 dan nilai L* biji kopi hasil fermentasi tanpa biofermentor adalah 41,75 (Lampiran .
, hal ini menunjukkan bahwa warna biji kopi dengan menggunakan biofermentor lebih gelap daripada tanpa menggunakan biofermentor.
Sama hasil penelitian sebelum biofermentor diperbesar .
cale-u.
yang dilakukan Kusmiah dkk .
dimana nilai L* biji kopi hasil fermentasi dengan biofermentor adalah 31,63 dan untuk nilai L* biji kopi fermentasi tanpa biofermentor adalah 44,87 (Lampiran.
Hal ini sesuai hasil penelitian Muzaifa dkk .
bahwa warna biji kopi yg dihasilkan luwak adalah lebih gelap.
pH Kopi Seduhan Berdasarkan pengujian pH yang dilakuakan setelah kopi disangrai, hasil menunjukkan nilai pH kopi seduh sampel yg difermentasi degan biofermentor lebih rendah yaitu 4,93, sedangkan pH kopi seduh tanpa biofermentor diperoleh nilai pH 5,07 (Lampiran .
Hal ini menunjukkan bahwa fermentasi menggunakan biofermentor tingkat keasamannya sedikit lebih rendah dibanding fermentasi tanpa menggunakan biofermentor.
Nilai pH dengan menggunakan biofermentor hampir mendekati pH kopi luwak Gayo pada penelitian yang dilakukan Sutanto dkk .
yaitu nilai pH kopi seduhan 4,84.
Sedangkan hasil penelitian sebelum biofermentor diperbesar .
cale u.
yang dilakukan Kusmiah dkk .
diperoleh pH bubuk kopi fermentasi dengan biofermentor diperoleh nilai pH 5,7, dan nilai pH kopi seduh tanpa biofermentor yaitu 5,9 (Lampiran.
Hal ini menunjukkan bahwa biofermentor yg diperbesar .
cale u.
5 kali hasil pH kopi seduhan lebih rendah setelah di scale up dikarenakan pembentukan kandungan asam-asam salah satunya asam laktat pada biji kopi pada saat fermentasi lebih cepat karena adanya penambahan pengaduk pada biofermentor dan juga adanya perbedaan jenis kopi yang digunakan.
Sesuai dengan hasil penelitian Ginz dkk .
kopi arabika juga memiliki pH yang lebih rendah, yaitu sekitar 4,85-5,15.
Menurut Kusmiah dkk .
Nilai pH yang diperoleh ini terbentuk dari kandungan asam yang terdapat pada biji kopi yang salah satunya adalah asam laktat, sebagai salah satu indikator berhasilnya proses fermentasi.
Hal ini sesuai dengan penelitain Widyotomo dkk .
yang menyatakan bahwa nilai pH biji kopi dipengaruhi oleh kandungan asam biji kopi seperti asam format.
ISSN 2599-2081
EISSN 2599-2090
Fakultas Teknik UM Sumatera Barat Vol.
7 No.
1 Januari 2024 Rang Teknik Journal http://jurnal.
id/index.
php/RANGTEKNIKJOURNAL asam asetat, asam oksalat, asam sitrat, asam laktat, asam malat dan asam quinat, asam ini yang berperan dalam pembentukan citarasa asam pada kopi.
Total Asam Tertitrasi Bubuk Kopi Total asam tertitrasi merupakan salah satu indikator terjadinya fermentasi yang dinyatakan dalam persen asam laktat.
Berdasarkan pengujian yang dilakukan, diperoleh jumlah asam tertitrasi pada sampel bubuk kopi fermentasi dengan biofermentor yaitu 1,73% dan sampel tanpa biofermentor 1,43% (Lampiran .
Sedangkan hasil penelitian sebelumnya yang dilakukan Kusmiah dkk .
diperoleh jumlah asam tertitrasi pada sampel bubuk kopi fermentasi dengan biofermentor sedikit lebih rendah yaitu 0,23% dan sampel tanpa biofermentor 0,20% (Lampiran.
Hal ini menunjukkan bahwa biofermentor yg diperbesar .
cale u.
5 kali hasil total asam tertitrasi lebih tinggi dibanding sebelum di scale up dan paling mendekati nilai total asam tertitrasi kopi luwak hasil penelitian Fauzi dkk .
yaitu 2,05%.
Menurut Kasim dkk .
Nilai total asam tertitrasi memiliki korelasi terhadap nilai pH bubuk kopi, semakin tinggi nilai total asam, maka nilai pH akan semakin rendah.
Penutup Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa: Telah diperbesar .
cale-u.
dan diterapkan sistem kontrol expert pada biofermentor biji kopi dan mampu bekerja dengan kinerja yang baik yaitu suhu fermentasi tidak overshoot, settling time cukup pendek, ess masih dalam range 2-5%, dan cukup stabil.
Pulp yang berkurang pada fermentasi biji kopi dengan biofermentor setelah diperbesar .
cale-u.
lebih banyak yaitu 14,54% dan sebelum diperbesar 13,3%.
Warna biji kopi dengan fermentasi menggunakan biofermentor sebelum diperbesar .
cale-u.
sedikit lebih gelap yaitu L* 31,63 dan setelah diperbesar L*31,71.
pH kopi seduhan dengan fermentasi menggunakan biofermentor sebelum diperbesar .
cale-u.
lebih tinggi yaitu pH 5,7 dan setelah diperbesar pH 4,93 mendekati pH kopi luwak Gayo 4,48.
Total asam tertitrasi bubuk kopi dengan fermentasi menggunakan biofermentor sebelum diperbesar .
cale-u.
lebih rendah yaitu 0,23% dan setelah diperbesar 1,73% mendekati total asam tertitrasi kopi luwak asli 2,05%.
Daftar Pustaka