Buku kawasan tekno agro

Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 1

Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia2

KAWASAN TEKNO-AGROPengembangan ProdukBerbasis Kopi dan Kakao

Sri MulatoEdy SuharyantoHendy Firmanto

Kantor :Jl. PB. Sudirman 90 Jember 68118Telp. : 0331-758191, 757130, 757132Fax. : 0331-758191, 757131Website : www.iccri.netE-mail : [email protected] [email protected]


Komoditas kopi dan kakao memegang peran penting dalam mendukung kegiatan ekonomi nasional, antara lain sebagai sumber devisa negara, penyediaan lapangan kerja dan sebagai sumber pendapatan hampir 6 juta keluarga petani di pedesaan. Secara global, Indonesia merupakan penghasil kopi dan kakao terbesar ketiga masing-masing setelah Vietnam dan Ghana. Produksi kopi dan kakao Indonesia saat ini mencapai 600 ribu dan 700 ribu ton. Lebih dari 90 % produksi kedua komoditas ini dihasilkan oleh perkebunan rakyat. Peran perkebunan rakyat sebagai pilar produksi kopi dan kakao nasional diperkirakan makin dominan di masa datang, terutama setelah Departemen Pertanian menetapkan program peremajaan dan intensifikasi kebun kopi dan kakao rakyat secara masif di berbagai wilayah di Indonesia.

Namun di sisi lain, suatu tindakan antisipatif perlu dilakukan untuk menghadapi penurunan harga secara drastis yang sewaktu-waktu terjadi di pasar global karena lebih dari 70 % produksi biji kopi dan kakao diekspor dalam bentuk primer. Penurunan harga karena kelebihan pasokan biji kopi dan kakao di pasaran dunia akan berpengaruh negatif secara langsung negatif pada pendapatan petani kopi dan kakao. Mereka, para petani, secara umum masih dan hanya mengandalkan pendapatan secara tunggal (single option) dari penjualan hasil panen dalam bentuk biji kopi dan kakao. Oleh karena itu, upaya peningkatan pendapatan petani kopi dan kakao perlu ditempuh melalui diversifikasi usaha untuk menghasilkan produk-produk yang bernilai tambah, seperti produk pangan (food), pupuk kompos (fertilizer), pakan ternak (feed), sabun (fine chemical) dan energi (fuel). Kelima jenis produk tersebut dapat dihasilkan dari limbah yang secara alami tersedia di sekitar kebun kopi

Pendahuluan


dan kakao dalam jumlah yang cukup besar. Sehingga, selain mendapat manfaat lingkungan, petani juga akan memperoleh manfaat ekonomi dalam bentuk pendapatan ganda (multiple incomes) dari hasil penjualan produk-produk tersebut dan tidak tergantung pada hasil penjualan biji kopi dan kakao saja. Sehingga, pada akhirnya keberlanjutan usaha kopi dan kakao dapat lebih terjamin.

Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia dalam beberapa tahun terakhir ini telah mengembangkan teknologi inovatif-tepat guna untuk petani kopi dan kakao berbasis Nilai Tambah Nir Limbah atau A-to-Z (Added value to Zero waste). Teknologi tersebut telah dirangkai secara terintegrasi kedalam operasional Kawasan Tekno-Agro Berbasis Komoditas Kopi dan Kakao. Kawasan ini dirancang untuk,

menyajikan, memperagakan dan menginformasikan 1. seluas-luasnya dan selengkap–lengkapnya kepada masyarakat pengguna mengenai perangkat teknologi terkini-siap pakaiinisiasi, inspirasi dan induksi pengetahuan-teknologi 2. (IPTEK) kepada pengguna yakni industri, petani dan pengambil keputusan, melalui mekanisme inkubasi, pendidikan proses produksi atau magang dan proses spin-off.media komunikasi hasil riset antara lembaga litbang 3. dan universitas untuk menjamin proses inovasi secara berkelanjutan.wahana komersialisasi hasil IPTEK. 4.


Bagi pelaku usaha kopi dan kakao, lahan merupakan aset ekonomi yang vital dalam menyangga kehidupan sehar-hari. Aplikasi pola tanam sistem tumpangsari tanaman kopi/kakao dan ternak merupakan salah satu cara yang efektif untuk menjadikan lahan sebagai “bank” [menghasilkan uang kas dan modal] dan “dapur” [memasok bahan makanan pelengkap seperti sayuran, buah, rempah, daging, dan bumbu]. Keunikan sistem ini bertumpu pada keanekaragaman struktur tanaman [bio diversity] dan unsur-unsurnya yang saling terkait serta tidak terkonsentrasi hanya pada satu spesies tanaman saja. Tanaman kopi/kakao sebagai penghasil komoditas utama, sedangkan tanaman kelapa, lamtoro, lada sebagai tanaman penaung, yang sangat diperlukan dalam budidaya kebun kopi/kakao dan ternak karena dapat berfungsi sebagai komponen pelengkap. Keanekaragaman tanaman melindungi petani dari ancaman kegagalan panen kopi/kakao atau resiko kemerosotan harga kopi/kakao yang tidak bisa dikontrol. Proses tersebut tidak menimbulkan gangguan ekologi terhadap sistem kebun.

Sistem integrasi tanaman-ternak ini diterapkan dalam Kawasan Agro-Tekno sebagai sumber bahan baku, yang kemudian diolah menjadi berbagai jenis produk yang memiliki nilai tambah (value added products) [Gambar 1]. Seluruh sumber daya [natural resources] yang tersedia dalam kawasan ini dikelola secara tertutup [closed-loop] keluaran [output] dari satu proses akan menjadi sumber masukan [input] untuk proses berikutnya.

deskriPsi kawasan


Gambar 1. Integrasi Tanaman-Ternak dalam Kawasan Teknologi Pengembangan Produk Berbasis Kopi-Kakao.

Karakteristik kawasan ini adalah pemanfaatan iptek, keterpaduan aplikasi teknologi, pendekatan bisnis [business approach], keberlanjutan [sustainabilty], edukasi dan partisipasi masyarakat pengguna teknologi. Untuk memenuhi fungsi tersebut, kawasan ini dibagi atas 5 sub sistem [Gambar 2] yaitu,

sub sistem produksi, meliputi aspek usaha tani terintegrasi tanaman kopi/kakao-ternak (integrated farming system), daur ulang bahan organik, pengolahan lahan konservasi berbasis agroforestri, penggunaan input alami (Natural Resources Input Sustainable Agriculture), pengendalian hama terpadu dalam sistem produksi berbasis bioaktif.

sub sistem pengolahan, meliputi aspek proses pengolahan produk primer yaitu biji kopi dan kakao, dan produk sekunder yaitu kopi bubuk, makanan cokelat dan turunannya yang

3

Compost

Cocoa & Cattle Mixed Farm

Biogas Reactor

SYSTEM BOUNDARY

Farmer household

AshWood

COGENERATION

ElectricityElectricity

By products

Gambar 1. Integrasi Tanaman-Ternak dalam Kawasan Teknologi Pengembangan Produk Berbasis Kopi-Kakao.

Karakteristik kawasan ini adalah pemanfaatan iptek, keterpaduan aplikasi teknologi, pendekatan bisnis, keberlanjutan, edukasi dan partisipasi masyarakat pengguna teknologi. Untuk memenuhi fungsi tersebut, kawasan ini dibagi atas 5 sub sistem yaitu:

1. sub sistem produksi, meliputi aspek usaha tani terintegrasi tanaman kopi/kakao-ternak (integrated farming system), daur ulang bahan organik, pengolahan lahan konservasi berbasis agroforestri, penggunaan input alami (Natural Resources Input Sustainable Agriculture), pengendalian hama terpadu dalam sistem produksi berbasis bioaktif.

2. sub sistem pengolahan, meliputi aspek proses pengolahan produk primer yaitu biji kopi dan kakao, dan produk sekunder yaitu kopi bubuk, makanan cokelat dan turunannya yang berkualitas dan higienis dan berdaya saing tinggi berbasis sumber daya dan sumber energi terbarukan (green processing).

3. sub-sistem pengendalian pencemaran, dilakukan secara tertutup (close loop) untuk minimalisasi dampak pencemaran lingkungan hidup meliputi tanah; air dan udara, mitigasi pemanasan global/perubahan iklim melalui pendekatan reduksi sumber limbah (reduce), penggunaan kembali (recycle), pemanfaatan (reuse) limbah kebun/pabrik kopi menjadi energi (fuel) dan kompos (fertilizer) berbasis A-to-Z (Added value to Zero waste).

4. sub sistem pemasaran, berfungsi sebagai sarana komersialisasi produk-produk IPTEK.

5. sub sistem edukasi, terdiri dari pelayanan informasi teknologi, pelatihan dan magang.


berkualitas dan higienis dan berdaya saing tinggi berbasis sumber daya dan sumber energi terbarukan (green processing).

sub-sistem pengendalian pencemaran, dilakukan secara tertutup (close loop) untuk minimalisasi dampak pencemaran lingkungan hidup meliputi tanah; air dan udara, mitigasi pemanasan global/perubahan iklim melalui pendekatan reduksi sumber limbah (reduce), penggunaan kembali (recycle), pemanfaatan (reuse) limbah kebun/pabrik kopi menjadi energi (fuel) dan kompos (fertilizer) berbasis A-to-Z (Added value to Zero waste).

sub sistem pemasaran, berfungsi sebagai sarana komersialisasi produk-produk IPTEK.

sub sistem edukasi yang menyajikan informasi teknologi, pelatihan dan magang.

Gambar 2. Denah Taman Teknologi Pengembangan Produk Berbasis Kopi dan Kakao.

DENAH TAMAN TEKNOLOGI PENGEMBANGAN PRODUK


Sarana Pengolahan Kakao

Kebun kakao menggunakan pola tanam sistem tumpangsari-ternak dengan populasi sebagai disajikan pada tabel 1 berikut,

Tabel 1. Populasi tanaman dan ternak per satuan luas kebun

Kebun menghasilkan hasil panen yang terdiri atas buah kakao dan beberapa jenis limbah. Masing-masing hasil kemudian diproses lebih lanjut dalam unit produksi yang terpisah menjadi produk utama dan beberapa jenis produk samping (by-products) dengan neraca massa sebagaimana disajikan pada Tabel 2. Alat proses dirancang mampu mengolah hasil kebun kakao dengan pola tanam tumpangsari-ternak dengan luas lahan 50 hektar.

deskriPsi Teknologi

Tumpangsari Tanaman-Ternak Fungsi Populasi, pohon/ha

Kakao Tanaman utama 1.100

Kelapa Tananam penaung 100

Lamtoro Tananam penaung 500

Sapi, ekor Ternak potong 4


Tabel 2. Neraca massa hasil kebun, kegunaan dan jenis produk [per hektar/tahun]

MaterialMasukan Keluaran

KegunaanUtama Limbah

KakaoBuah kakao (kg) 11.250Biji kakao basah (kg) 2.857Biji kakao kering (kg) 1.000 Bahan baku cokelatKulit buah (kg) 8.393 Pakan ternak/kompos/biogasPulpa (kg) 429 Nata kakao/jusRanting (kg) 1.320 Bahan bakar/komposDaun (kg) 6.600 Pakan ternak/kompos/biogas

KelapaBuah kelapa (butir) 1.500Kopra (kg) 250Minyak kelapa 113 Bahan baku sabun/biodieselBungkil (kg) 138 Bahan ternak/biogasNira (kg) 7.500Gula semut (kg) 1.071 Pemanis cokelat/jusAir (liter) 300 Campuran nata kakaoTempurung (kg) 510 Bahan bakarSabut (kg) 1.050 Isolator panasDebu sabut (kg) 1.575 Kompos/biogas

LamtoroDaun (kg) 4.500 Pakan ternak/biogasRanting (kg) 2.200 Bahan bakar

SapiKotoran (kg) 11.880 Campuran proses biogasUrin (kg) 2.190 Campuran proses biogas


Gambar 3. Pengolahan Produk Primer [Biji Kakao]

URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES

PANEN TEPAT MATANG

Buah kakao matang ditandai oleh perubahan warna kulit buah kakao yang semula hijau menjadi kuning.

SORTASI BUAH SEHAT

Buah sehat adalah buah matang yang tidak terkena serangan hama dan penyakit, ditandai oleh kulit buah yang mulus dan segar.

PEMBELAHAN BUAH

Buah dibelah dengan alat mekanis untuk memisahkan biji kakao dengan kulit buah dan plasenta. Mesin pembelah mempunyai kapasitas 5.000 buah/jam. Biji kakao diolah lanjut sebagai bahan makanan, sedangkan kulit buah merupakan limbah yang dapat digunakan sebagai bahan baku kompos, pakan ternak dan biogas.

PEMERASAN PULPA [LENDIR] BIJI KAKAO

Biji kakao dilapisi oleh pulpa berwarna putih. Lapisan pulpa dikurangi secara mekanik antara 30 – 40 % dari berat pulpa awal agar fermentasi berjalan lebih sempurna dan mencegah rasa asam. Mesin pemeras mempunyai kapasitas 1.000 ton biji/jam. Pulpa hasil perasan adalah limbah yang dapat diolah menjadi nata de kakao dan jus kakao.


FERMENTASI BIJI KAKAO

Fermentasi ditujukan untuk menumbuhkan senyawa pembentuk citarasa dan aroma khas cokelat dengan bantuan mikroba alami. Satu peti mempunyai kapasitas 750 kg biji kakao. Biji kakao dimasukkan ke dalam peti kayu tingkat atas selama 2 hari dan kemudian dipindahkan ke peti tingkat bawah. Fermentasi dilanjutkan lagi di peti bawah selama 2 hari berikutnya.

PENGERINGAN MEKANIS

Biji kakao hasil fermentasi dikeringkan secara mekanis pada suhu 50-55 oC Kadar air biji kakao yang semula 55 % turun menjadi 7 % selama 40 jam. Sumber energi pengeringan adalah kolektor surya dan kayu yang diperoleh dari pangkasan pohon pelindung tanaman kakao. Kipas udara pengering digerakkan oleh motor listrik atau motor disel dengan bahan bakar biodisel.

SORTASI BIJI KAKAO KERING

Biji kakao hasil pengeringan disortasi secara mekanik untuk memisahkan biji ukuran besar (jumlah biji 85 – 90/100 gr sampel), ukuran medium (jumlah biji 95 – 110/100 gr sampel) dan ukuran kecil (jumlah biji > 110/100 gr sampel). Biji pecah dan kotoran terpisah di rak paling bawah. Mesin sortasi mempunyai kapasitas 1.000 kg/jam.

PENGEMASAN dan PENGGUDANGAN

Berdasarkan ukuran biji, biji kakao dikemas dalam karung goni ukuran 60 kg dan berlabel produksi, kemudian disimpan dalam gudang yang bersih dan berventilasi cukup. Tumpukan karung sebanyak 6 lapis, disangga di atas palet kayu dan diatur agar tidak menempel di dinding gudang.


Gambar 4. Pengolahan Produk Antara (Pasta, Lemak dan Bungkil Kakao)


BIJI KAKAO

Biji kakao fermentasi yang memenuhi syarat mutu fisik, kimiawi dan kebersihan sesuai SNI 2323-2008 digunakan sebagai bahan baku pengolahan cokelat.

PENYANGRAIAN

Penyangraian merupakan tahap awal proses produksi makanan dan minuman cokelat dan bertujuan untuk membentuk aroma dan citarasa khas cokelat dari biji kakao. Penyangraian dilakukan panas pada suhu 115 – 120 oC selama 20 sampai 30 menit.

PEMISAHAN KULIT BIJI

Biji sangrai dikupas untuk memperoleh daging biji (nib) yang digunakan sebagai bahan baku cokelat. Kulit biji (shell) diolah menjadi pakan ternak dan kompos.


PEMASTAAN

Proses penggilingan menyebabkan dinding-dinding sel daging biji pecah dan cairan lemak keluar dari dalam biji sehingga daging biji yang semula padat menjadi cairan kental yang disebut pasta kakao.

PENGEMPAAN

Pasta kakao merupakan campuran lemak kakao yang berbentuk cair dan partikel non-lemak yang mempunyai bentuk padat. Keduanya dapat dipisahkan dengan alat kempa hidrolik di dalam silinder yang dilengkapi dengan saringan.

LEMAK KAKAO

Lemak kakao cair akan menerobos saringan dan keluar dari dinding silinder. Lemak kakao memiliki sifat khas yakni bersifat plastis, warna putih-kekuningan dan mempunyai aroma khas cokelat.

BUNGKIL KAKAO

Sedangkan sisa hasil kempaan adalah bungkil yang tertinggal di dalam silinder. Bungkil dihaluskan menjadi bubuk halus yang merupakan bahan baku utama minuman cokelat, es krim dan kue cokelat kering.


Gambar 5. Pengolahan Produk Permen Cokelat


BAHAN BAKU

Bahan baku permen cokelat adalah pasta dan lemak kakao, gula dan susu bubuk, dalam proporsi tertentu sesuai jenis produk yang akan dibuat.

PENCAMPURAN dan PRA-PENGHALUSAN

Pasta cokelat, lemak, gula dan susu dicampur dalam pencampur bola sampai membentuk adonan. Untuk mendapatkan penampilan mengkilap dan homogen, adonan cokelat tersebut perlu ditambah sedikit lesitin. Alat ini juga berfungsi sebagai menghalus awal untuk mengecilkan ukuran partikel adonan yang semula 300 mikron menjadi 100 mikron.

PENGHALUSAN LANJUT (REFINING)

Adonan yang sudah homogen kemudian dihaluskan lanjut dengan alat penghalus tipe silinder mendatar dengan penghalus bola (ball mill) untuk menghasilkan kehalusan adonan dengan ukuran partikel mendekati 20 mikron.

PENGONCINGAN

Proses koncing ini dilakukan untuk menguapkan sisa air dan senyawa penyebab cacat citarasa (off-flavor) seperti citarasa asam dari dalam adonan cokelat. Suhu saat pengoncingan diatur antara 60 – 70 oC selama 18 sampai 24 jam secara terus-menerus tergantung pada jenis makanan yang akan dihasilkan.


PENCETAKAN (MOLDING)

Adonan cokelat yang telah siap cetak melewati proses kondisioning agar diperoleh hasil cetakan yang sempurna. Pada tahap awal, adonan melewati pemanas dari suhu 33 oC menjadi 48 oC selama lebih kurang 10 – 12 menit. Pada tahap ini seluruh kristal lemak di dalam adonan diharapkan mencair. Setelah itu adonan cair masuk ke pendingin sehingga suhu adonan turun secara perlahan menjadi 33 oC untuk pembentukan kristal lemak yang teratur. Sambil dituang ke dalam cetakan, suhu adonan akan terus turun sampai 26 oC. Di dalam cetakan suhu adonan akan meningkat kembali mengikuti suhu lingkungan.

PELEPASAN DARI CETAKAN (DEMOLDING)

Adonan cokelat yang telah dicetak dalam berbagai bentuk dimasukkan dalam lemari pendingin, pada suhu 20 oC selama 30 menit agar adonan menjadi keras. Adonan padat atau permen cokelat dilepaskan dari cetakan dengan cara membalik cetakan sehingga permen cokelat akan terlepas.

PERMEN COKELAT BATANGAN [BAR CHOCOLATE]

Permen cokelat dibungkus dengan lembaran aluminium foil dan dikemas dengan kertas label. Permen cokelat yang telah dikemas sebaiknya disimpan selama 30 hari sebelum dipasarkan agar pembentukan kristal lemak menjadi stabil, keras dan mantap.


Tabel 6. Pengolahan Produk Bubuk Cokelat


BUNGKIL KAKAO

Bungkil yang diperoleh dari proses pengempaan umumnya mempunyai tiga tingkatan, yaitu kadar lemak rendah (10-12 %), kadar lemak medium (13-15 %) dan kadar lemak tinggi (> 15 % sampai 22 %).

PRA-PENGHALUSAN

Bungkil kakao hasil pengempaan merupakan gumpalan padat yang keras untuk itu perlu dipecah menjadi pecahan-pecahan bungkil kecil dengan dimeter 3 sampai 5 mm sebelum dihaluskan lebih lanjut.

PENGHALUSAN

Pecahan-pecahan bungkil kecil kemudian digiling menjadi bubuk halus yang ukuran butirannya belum seragam.

PENGAYAKAN

Bubuk kakao halus diayak dengan saringan ukuran 120 mesh untuk menghasilkan ukuran partikel yang relatif seragam antara 95 – 110 mikron. Bubuk kakao halus murni merupakan bahan baku utama minuman cokelat, es krim dan kue cokelat kering.


PENCAMPURAN

Bubuk kakao halus dapat dicampur dengan gula dan susu bubuk atau krimer untuk memperoleh campuran bubuk kakao 3 in 1. Produk ini termasuk jenis produk coklat siap saji dan tinggal diseduh dengan air hangat atau dengan air panas.

PENGEMASAN

Bubuk kakao murni atau bubuk 3 in 1 dikemas dengan kantong aluminium foil isi 200 gr atau kemasan sachet dengan isi 25 gr sebagai pengemas primer dan kemudian dimasukkan ke dalam kemasan kertas berlabel sebagai pengemas sekunder.

Sarana Pengolahan Kopi

Seperti halnya kebun kakao, kebun kopi juga menggunakan pola tanam sistem tumpangsari-ternak dengan populasi sebagai disajikan pada tabel 3 berikut:

Tabel 3. Populasi tanaman dan ternak per satuan luas kebun

Neraca biomassa hasil tanaman penaung mempunyai kuantum yang sama seperti yang dihasilkan oleh kebun kakao, perbedannya terletak pada hasil utama tanaman kopi dan limbah pabrik pengolahannya. Tabel 4 disajikan data hasil

Tumpangsari Tanaman-Ternak Fungsi Populasi, pohon/ha

Kopi Tanaman utama 1.100 Kelapa Tananam penaung 100 Lamtoro Tananam penaung 500 Sapi, ekor Ternak potong 4


panen kebun kopi yang terdiri atas buah kopi dan beberapa jenis limbah. Masing-masing hasil kemudian diproses lebih lanjut dalam unit produksi yang terpisah menjadi produk utama dan beberapa jenis produk samping. Alat proses dirancang untuk mengolah hasil kebun kopi dengan pola tanam tumpangsari-ternak seluas 50 hektar.

Tabel 4. Neraca massa pengolahan buah kopi secara proses basah (per hektar/tahun).

Material Masukan Keluaran Kegunaan

Utama LimbahBuah kopi (kg) 1.000Air pengolah (liter ) 4.000Biji kopi kering (kg) 190

Kulit tanduk (kg) 50 Bahan baku kopi bubuk dll

Kulit buah (kg) 410 Bahan baku biogas,pakan ternak

Lendir (kg) 164 Bahan baku biogasAir limbah (kg) 4.186 Bahan baku kompos


Gambar 7. Pengolahan Produk Primer


PANEN TEPAT MATANG

Buah buah kopi matang ditandai oleh perubahan warna kulit buah kopi yang semula hijau menjadi berwarna merah.

SORTASI BUAH SEHAT

Buah sehat adalah buah matang yang bernas dan tidak terkena serangan hama dan penyakit, ditandai oleh kulit buah yang mulus dan segar. Buah kopi merah segera diolah lebih lanjut tanpa penundaan.

PENGUPASAN KULIT BUAH

Buah dikupas secara mekanis untuk memisahkan biji yang masih berkulit tanduk (kopi HS) dari kulit buah. Biji kopi HS diolah lebih lanjut sebagai bahan minuman, sedangkan kulit buah merupakan limbah yang dapat digunakan sebagai bahan baku kompos, pakan ternak dan biogas.

FERMENTASI BIJI KOPI HS

Fermentasi bertujuan untuk menguraikan pulpa yang masih tersisa di permukaan kulit tanduk. Fermentasi dilakukan dengan cara biji kopi HS dimasukkan ke dalam peti kayu selama 12 sampai 24 jam.


PENCUCIAN BIJI KOPI

Biji kopi yang telah fermentasi dicuci secara mekanis dengan cara pembilasan menggunakan air sampai permukaan kulit tanduk menjadi licin.

PENGERINGAN MEKANIS

Biji kopi HS dikeringkan secara mekanis pada suhu 50-55 oC. Kadar air biji kopi yang semula 55 % turun menjadi 12 % selama 40 jam. Bahan bakar pengering adalah kayu yang diperoleh dari pemangkasan pohon pelindung tanaman kakao. Kipas udara pada pengering digerakkan oleh motor listrik atau motor disel dengan bahan bakar biodisel.

PENGUPASAN BIJI KOPI HS KERING

Kulit tanduk (HS) dikupas secara mekanis sampai dihasilkan biji kopi beras. Kulit tanduk merupakan limbah dan dapat digunakan senagai bahan baku kompos dan pakan ternak.

SORTASI BIJI KAKAO KERING

Biji kopi beras disortasi secara mekanik untuk memisahkan biji ukuran besar (ukuran > 6,5 mm), ukuran medium (5,5 mm-6,5mm) dan ukuran kecil (< 5,5 mm). Biji pecah dan biji kecil terpisah pada rak paling bawah.


Dengan perbedaan ukuran biji, biji kopi beras dikemas dalam karung goni isi 60 - 90 kg berlabel produksi, kemudian disimpan dalam gudang yang bersih dan berventilasi cukup. Tumpukan karung-karung disangga di atas palet kayu dan diatur agar tidak menempel pada dinding gudang.


Gambar 9. Pengolahan Produk Sekunder (Biji Kopi Sangrai dan Kopi Bubuk)


BIJI KOPI

Biji kopi merupakan bahan baku minuman sehingga aspek mutu dari segi fisik, kimiawi, kontaminasi dan kebersihan harus diawasi secara ketat karena menyangkut citarasa, kesehatan konsumen, daya hasil/rendemen dan efisiensi produksi. Dari aspek citarasa dan aroma, seduhan kopi akan sangat baik jika biji kopi yang digunakan telah diolah secara baik.

PENYANGRAIAN

Kunci dari proses produksi kopi bubuk adalah penyangraian. Proses sangrai diawali dengan penguapan air dan diikuti dengan reaksi pirolisis. Secara kimiawi, proses ini ditandai dengan dihasilkannya gas CO2 dalam jumlah banyak dari ruang sangrai. Sedang secara fisik, pirolisis ditandai dengan perubahan warna biji kopi yang semula kehijauan menjadi kecoklatan. Kisaran suhu sangrai yang umum adalah antara 195 sampai 205 oC.

TINGKAT SANGRAI

Waktu penyangraian bervariasi mulai dari 7 sampai 30 menit tergantung pada suhu dan tingkat sangrai yang diinginkan. Kisaran suhu sangrai adalah sebagai berikut:

Suhu 190 –195 o oC untuk tingkat sangrai ringan dengan hasil warna coklat muda, Suhu 200 - 205 o oC untuk tingkat sangrai medium dengan hasil warna coklat agak gelap,Suhu di atas 205 o oC untuk tingkat sangrai gelap dengan hasil warna coklat tua cenderung agak hitam.


PENCAMPURAN

Untuk mendapatkan citarasa dan aroma yang khas, biji kopi dapat dicampur dengan beberapa jenis biji kopi beras lainnya berdasarkan pada jenis kopi (arabika, robusta, exelsa dll), berdasarkan jenis proses yang digunakan (proses kering, semi-basah, atau basah), serta berdasarkan asal bahan baku (ketinggian, tanah dan agroklimat). Proses pencampuran dilakukan pada alat pencampur putar tipe hexagonal.

PENGHALUSAN BIJI KOPI SANGRAI

Biji kopi sangrai dihaluskan dengan alat penghalus (grinder) sampai diperoleh butiran kopi bubuk dengan kehalusan tertentu. Butiran kopi bubuk mempunyai luas permukaan yang sangat besar sehingga senyawa pembentuk citarasa dan senyawa penyegar mudah larut ke dalam air panas.

PENGEMASAN

Biji kopi sangrai atau kopi bubuk dikemas dalam kemasan aluminium foil dan perlakuan pres panas. Kesegaran, aroma dan citarasa kopi bubuk maupun kopi sangrai akan terjaga dengan baik pada kemasan vakum dikarenakan kandungan oksigen di dalam kemasan menjadi rendah.

Untuk mempermudah pemasaran dan distribusi ke konsumen, kemasan kopi bubuk atas dasar jenis mutu, ukuran kemasan dan bentuk kemasan dimasukkan dan dimuat di dalam kardus atau karton. Kardus diberi label perusahan, merek dagang dan label produksi yang jelas. Tumpukan kardus kemudian disimpan di dalam gudang dengan sanitasi, penerangan dan ventilasi yang cukup.


Gambar 10. Pengolahan Produk Kopi Instan


BUBUK KOPI

Bubuk kopi sangrai merupakan bahan baku kopi instant. Bubuk kopi diperoleh dari proses penghalusan biji kopi sangrai. Ukuran partikel bubuk diatur pada tingkat medium, dengan menggunakan ayakan ukuran 60 mesh.

PELARUTAN

Ekstraksi kopi dilakukan secara batch di dalam kolom menggunakan sirkulasi pelarut air dengan perbandingan 1/3,5 pada suhu 80 oC selama 45 menit. Sisa bubuk hasil pelarutan dikempa secara manual untuk mengekstrak komponen kopi yang masih tertinggal. Kisaran rendemen ekstraksi antara 30 – 32 %. Sisa bubuk kopi merupakan limbah untuk diolah menjadi biogas.

KRISTALISASI

Ekstrak kopi dimasukkan ke dalam alat kristalisator dan ditambahkan gula dengan proporsi 1/1. Larutan ekstrak kopi dan gula dipanaskan pada 100 oC selama 30 menit pertama. Setelah larutan mendekati jenuh, suhunya diturunkan menjadi 70 oC selama 20 menit berikutnya. Pada 10 menit terakhir, sumber panas dimatikan. Larutan jenuh didinginkan dengan udara lingkungan sampai terbentuk kristal gula- kopi.

PENGHALUSAN

Kristal gula-kopi digiling secara mekanik menjadi bubuk halus hingga seragam menggunakan penggiling jenis ball mill. Kristal tersebut dimasukkan dalam silinder berputar yang diisi dengan bola-bola.


PENCAMPURAN

Selain disajikan dalam bentuk murni, bubuk kopi instant juga bisa dicampur dengan krimer atau susu bubuk dengan proporsi tertentu menggunakan alat pencampur putar tipe hexagonal.

PENGEMASAN

Bubuk kopi instant dikemas dalam kemasan sachet menggunakan aluminium foil isi 25 gr sebagai pengemas primer.

PELABELAN

Untuk mempermudah pemasaran dan distribusi ke konsumen, kemasan saset dimasukkan ke dalam kemasan kertas berlabel sebagai kemasan sekunder.


Gambar 11. Pengolahan Produk Kopi Instan Rendah Kafein


BIJI KOPI

Biji kopi mengandung kafein antara 1,70 sampai 2,50 %. Kafein adalah senyawa penyegar. Bagi peminum kopi yang sensitif terhadap senyawa ini, kafein diduga mempunyai efek yang kurang baik untuk kesehatan. Untuk itu, peminum tersebut bisa mengkonsumsi kopi yang mempunyai kadar kafein rendah.

PELARUTAN

Ekstraksi kafein dari biji kopi dilakukan secara batch di dalam kolom dengan sirkulasi pelarut air perbandingan 1/5 pada suhu 80 oC selama 5 hingga 7 jam tergantung pada kadar kafein yang akan diekstrak.

PENYANGRAIAN

Biji kopi rendah kafein disangrai dengan kondisi suhu dan waktu seperti halnya menyangrai biji kopi biasa.

PENGHALUSAN BIJI KOPI SANGRAI

Biji kopi rendah kafein yang telah disangrai dihaluskan dengan alat yang sama untuk penghalusan biji kopi sangrai biasa. Kopi bubuk rendah kafein bisa langsung disajikan dengan cara penyeduhan dengan air mendidih untuk penyajiannya. Namun, citarasa dan aroma kopi rendah kafein tidak sebaik dan setajam biji kopi yang masih asli. Hal ini disebabkan beberapa senyawa pembentuk citarasa dan aroma terikut larut bersama kafein saat proses ekstraksi berlangsung. Biji kopi rendah kafein juga dapat diproses menjadi kopi instant.


PELARUTAN

Ekstraksi bubuk kopi rendah kafein dilakukan secara batch dalam kolom dengan sirkulasi pelarut air perbandingan 1/3,5 pada suhu 80 oC selama 45 menit. Kisaran rendemen ekstraksi antara 27 – 29 %.

KRISTALISASI

Ekstrak kopi rendah kafein dimasukkan ke dalam alat kristalisator dan ditambah gula dengan proporsi 1/1. Larutan ekstrak kopi dan gula dipanaskan pada suhu 100 oC selama 30 menit pertama. Setelah larutan mendekati jenuh, suhunya diturunkan menjadi 70 oC selama 20 menit berikutnya. Pada 10 menit terakhir, sumber panas dimatikan. Larutan jenuh didinginkan dengan udara lingkungan sampai terbentuk kristal gula- kopi.

PENGHALUSAN

Kristal gula-kopi rendah kafein digiling secara mekanis menjadi bubuk halus yang belum seragam menggunakan penggiling jenis ball mill. Kristal tersebut dimasukkan dalam silinder berputar yang diisi dengan bola-bola.

PENCAMPURAN

Selain dapat disajikan dalam bentuk murni, bubuk kopi rendah kafein dapat dicampur dengan krimer atau susu dengan proporsi tertentu menggunakan alat pencampur putar tipe hexagonal.


PENGEMASAN

Bubuk kopi rendah kafein-krim instant dikemas dalam kemasan sachet menggunakan aluminium foil ukuran isi 25 gr sebagai pengemas primer.

PELABELAN

Untuk mempermudah pemasaran dan distribusi ke konsumen, kemasan sachet dimasukkan ke dalam kemasan kertas berlabel sebagai kemasan sekunder.


Gambar 12. Pengolahan Produk Kopi-Jahe Instan


UMBI (AKAR) JAHE

Umbi jahe dihasilkan dari tanaman jahe (Zingiber officinale) yang umum dan banyak ditanam di kebun sebagai bumbu dan obat.

PENCUCIAN

Permukaan umbi jahe hasil panen banyak dikotori oleh tanah. Untuk itu, umbi tersebut segera dicuci dengan air segera setelah panen. Pencucian dilakukan secara mekanik secara batch dan dibilas beberapa kali dengan air bersih.

PENGIRISAN

Umbi jahe yang telah bersih diiris secara mekanis dengan ketebalan 3 sampai 4 mm. Pengirisan dilakukan secara mekanik dengan pisau berputar, tanpa penambahan air.

EKSTRAKSI

Irisan jahe dikempa dengan dengan alat kempa hidrolik sampai cairan ekstak jahe keluar seluruhnya. Setiap 10 kg irisan umbi jahe diperoleh ekstrak jahe sebanyak 5 kg. Serat jahe tertinggal dalam alat kempa dan dibilias dengan 10 liter air. Serat diolah menjadi kompos atau biogas.


KRISTALISASI LARUTAN JAHE

Ekstrak jahe dimasukkan ke dalam alat kristalisator dan ditambah gula dengan proporsi 1/1. Larutan ekstrak jahe dan gula dipanaskan pada 100 oC selama 30 menit pertama. Setelah larutan mendekati jenuh, suhunya diturunkan menjadi 70 oC selama 20 menit berikutnya. Pada 10 menit terakhir, sumber panas dimatikan. Larutan jenuh didinginkan dengan udara lingkungan sampai terbentuk kristal gula- jahe.

PENGHALUSAN

Kristal gula-jahe digiling secara mekanik menjadi bubuk halus yang belum seragam menggunakan penggiling jenis ball mill. Kristal tersebut dimasukkan dalam silinder berputar yang diisi dengan bola-bola.

PENCAMPURAN

Kopi jahe ini dapat dihasilkan dari pencampuran bubuk kristal gula-jahe dengan bubuk kopi instant dengan proporsi tertentu menggunakan alat pencampur putar tipe hexagonal.

PENGEMASAN

Bubuk kopi jahe instant dikemas dalam kemasan sachet aluminium foil ukuran isi 25 gr sebagai pengemas primer.

PELABELAN

Untuk mempermudah pemasaran dan distribusi ke konsumen, kemasan saset dimasukkan ke dalam kemasan kertas berlabel sebagai kemasan sekunder.


Gambar 13. Pengolahan Produk Kopi-Ginseng Instan


UMBI (AKAR) GINSENG

Umbi ginseng dihasilkan dari tanaman Pfaffia paniculata, dari famili Amaranthaceae, genus Pfaffia, dan spesies Paniculata. Tanaman ini ditanam sebagai tanaman kebun. Tidak seperti tanaman ginseng dari Korea, umbi tanaman jenis Pfaffia dapat dipanen setelah tanaman berusia 6 bulan.

PENCUCIAN

Permukaan umbi ginseng hasil panen dilapisi oleh tanah. Untuk itu, umbi tersebut segera dicuci dengan air segera setelah panen. Pencucian dilakukan secara mekanik (bacth) dan dibilas beberapa kali dengan air bersih.

PENGIRISAN

Umbi ginseng yang telah bersih diiris secara mekanis dengan ketebalan 3 sampai 4 mm. Pengirisan dilakukan secara mekanik menggunakan pisau berputar, tanpa penambahan air.

EKSTRAKSI

Irisan ginseng dikempa dengan dengan alat kempa hidrolik sampai cairan ekstrak ginseng keluar seluruhnya. Setiap 10 kg irisan umbi ginseng diperoleh ekstrak ginseng sebanyak 5 kg. Serat ginseng tertinggal dalam alat kempa dan dibilias dengan 10 liter air. Serat diolah menjadi kompos atau biogas.


KRISTALISASI LARUTAN GINSENG

Ekstrak ginseng dimasukkan ke dalam alat kristalisator dan ditambah gula dengan proporsi 1/1. Larutan ekstrak ginseng dan gula dipanaskan pada 100 oC selama 30 menit pertama. Setelah larutan mendekati jenuh, suhunya diturunkan menjadi 70 oC selama 20 menit berikutnya. Pada 10 menit terakhir, sumber panas dimatikan. Larutan jenuh didinginkan dengan udara lingkungan sampai terbentuk kristal gula- ginseng.

PENGHALUSAN

Kristal gula-ginseng digiling secara mekanik menjadi bubuk halus yang belum seragam menggunakan penggiling jenis ball mill. Kristal tersebut dimasukkan dalam silinder berputar yang diisi dengan bola-bola.

PENCAMPURAN

Kopi ginseng ini dihasilkan dari pencampuran bubuk kristal gula-ginseng dengan bubuk kopi instant dengan proporsi tertentu menggunakan alat pencampur putar tipe hexagonal.

PENGEMASAN

Bubuk kopi ginseng instant dikemas dalam kemasan sachet aluminium foil ukuran isi 25 gr sebagai pengemas primer.

PELABELAN

Untuk mempermudah pemasaran dan distribusi ke konsumen, kemasan sachet dimasukkan ke dalam kemasan kertas berlabel sebagai kemasan sekunder.


Pengolahan Produk Samping

Gambar 14. Pengolahan Pulpa Kakao


BIJI KAKAO

Biji kakao hasil pengupasan buah kakao dilapisi oleh pulpa berwarna putih. Pulpa kakao mengandung senyawa gula dan bisa digunakan sebagai bahan pembuat nata. Nata de Coco adalah nama yang mula-mula dikenal di Filipina untuk menyebut produk olahan yang dibuat dari air kelapa.

PEMERASAN PULPA (LENDIR) BIJI KAKAO

Biji kakao dilapisi oleh pulpa berwarna putih. Lapisan pulpa dikurangi secara mekanik antara 30 – 40 % dari berat pulpa awal atau setara dengan 150 kg pulpa per 1 ton biji kakao basah.

PULPA HASIL PERASAN

Pulpa hasil perasan yang semula warna putih akan berubah coklat akibat terfermentasi (browning process). Oleh karena itu, pulpa harus segera diolah menjadi nata de kakao dan jus kakao.

STERILISASI PULPA

Warna coklat akan hilang setelah diencerkan 20 kali dari voule awalnya dan kemudian disaring dan direbus hingga mendidih.


PEMBIAKAN INOKULAN DAN FERMENTASI

Biakan Acetobacter xylinum dapat diperoleh dari beberapa sumber dan banyak dijual di pasaran. Inokulasi media dilakukan pada larutan pulpa yang telah disterilisasi dan didinginkan di dalam bak plastik. Kedalaman lebih kurang 3 cm kemudian segera ditutup menggunakan kertas. Fermentasi dilakukan selama 8-12 hari untuk memperoleh lapisan nata dengan tebal antara 1,50 sampai 2 cm.

PEMOTONGAN LEMBARAN NATA

Lembaran nata ditiriskan, dipotong-potong menjadi ukuran kecil-kecil kemudian direbus. Setelah dingin, potongan nata direndam dengan air untuk menghilangkan rasa asam selama 3 malam. Air rendaman diganti dengan air yang segar setiap hari. Setelah bersih, nata dimasukkan ke dalam larutan dalam larutan gula dengan berbagai warna dan tambahan bahan penyedap.

PENGEMASAN

Nata dapat dikemas dalam plastik atau gelas yang sebelumnya telah disterilkan dengan air panas pada suhu 800C. Proses pengemasan harus dilakukan secara hati-hati dan cermat agar tutup kemasan betul-betul rapat dan tidak terjadi kontaminasi. Untuk penyimpanan dalam waktu lama, kemasan yang sudah tertutup sebaiknya disimpan di ruang berpendingin.


Gambar 15. Pengolahan Minyak Kelapa


PANEN TEPAT MATANG

Buah kelapa tua yang masak ditandai oleh perubahan warna kulit buah yang semula hijau menjadi kecoklatan.

PENGUPASAN SERABUT dan PEMECAHAN BUAH

Buah kelapa dikupas sabutnya secara manual dan dipecah untuk mendapatkan daging buah. Air kelapa digunakan sebagai bahan baku nata bersama dengan lendir (pulpa) biji kakao.

PENGERINGAN DAGING KELAPA

Daging kelapa dikeringkan secara mekanis dengan alat pengering yang biasanya dipakai untuk pengeringan biji kakao atau biji kopi. Sumber bahan bakar pengeringan adalah batok atau tempurung kelapa.

KOPRA

Kopra merupakan hasil pengeringan daging kelapa yang akan diolah lebih lanjut menjadi minyak kelapa. Kadar air kopra lebih kurang 6 %.


PENGEPRESAN KOPRA

Ekstraksi minyak kelapa dari kopra dilakukan dengan alat pres tipe ulir (expeller). Hasil pengepresan adalah minyak mentah yaitu, Crude Coconut Oil (CCO). Setelah melalui penyaringan, minyak ini bisa digunakan sebagai bahan baku biodisel atau dibakar langsung dalam kompor nabati. Bungkil, sisa pengepresan, digunakan sebagai pakan ternak.

PEMURNIAN dan PENGEMASAN

Minyak mentah bisa diolah menjadi minyak goreng setelah melewati proses penyaringan, pemurnian dan penetralan.


Gambar 16. Pengolahan Gula Semut


PANEN NIRA

Penyadapan umumnya dilakukan 2 kali/hari. Setiap bunga kelapa atau disebut mayang dapat dipanen niranya selama ± 40 hari. Aliran nira berkisar antara 2 – 3 liter/pohon/hari dan ditampung dalam bumbung bambu yang telah ditambahkan CaO agar nilai pH-nya netral.

PENGUMPULAN NIRA

Hasil nira dari setiap pohon dimasukkan ke dalam jerigan plastik ukuran 20 liter sambil disaring. Jerigen harus segera dibawa ke pabrik dan diolah tidak lebih 3 jam dari saat panen.

KRISTALISASI

Nira yang sudah bersih kemudian dimasukkan ke dalam wajan penguapan. Proses penguapan diatur pada suhu 100-110 oC sambil dilakukan pengadukan sampai diperoleh gumpalan kristal kering. Gumpalan kristal gula terbentuk setelah 45 menit waktu pemanasan. Energi pemanasan yang diperoleh berasal dari pembakaran batok kelapa.

PENGHALUSAN KRISTAL GULA

Gula semut kasar dengan ukuran kristal kemudian digiling secara mekanik untuk mendapatkan ukuran serbuk gula yang lebih halus menggunakan penggiling jenis ball mill. Gula semut kasar tersebut dimasukkan dalam silinder berputar yang diisi dengan bola-bola.


PENGAYAKAN

Gula semut diayak untuk mendapatkan ukuran yang seragam dengan menggunakan ayakan ukuran 10, 15 dan paling halus 20 mesh.

PENGERINGAN MEKANIS

Kadar air gula semut dalam SNI hanya 8 %, beberapa konsumen meminta kadar air gula semut lebih rendah, yaitu 3 %. Maka gula semut harus melalui proses pengeringan lebih lanjut di dalam oven selama beberapa jam.


Gula semut dikemas dengan kemasan plastik polipropilen atau poliethilen dan ditutup menggunakan seal hingga rapat dengan alat pengemas panas. Gula semut yang telah dikemas rapat disimpan dalam ruangan bersuhu 20 o C dengan RH 50 – 60 %.


Gambar 17. Pengolahan Gula Merah


PANEN NIRA

Penyadapan umumnya dilakukan 2 kali/hari. Setiap bunga kelapa atau mayang dapat dipanen niranya selama ± 40 hari. Aliran nira berkisar antara 2 – 3 liter/pohon/hari dan ditampung dalam bumbung bambu yang telah ditambahkan CaO agar kadar pH-nya netral.

PENGUMPULAN NIRA

Hasil nira dari setiap pohon dimasukkan ke dalam jerigan plastik ukuran 20 liter sambil disaring. Jerigen harus segera dibawa ke pabrik dan diolah tidak lebih 3 jam dari saat panen.

KRISTALISASI

Nira yang sudah bersih kemudian dimasukkan ke dalam wajan penguapan. Proses penguapan diatur pada suhu 1000C sambil dilakukan pengadukan. Larutan nira akan mengental (jenuh) setelah 30 menit waktu pemanasan. Energi pemanasan yang diperoleh dari pembakaran batok kelapa.

PENCETAKAN

Bahan catakan yang digunakan umumnya dari kayu. Sebelum digunakan, cetakan dibersihkan terlebih dahulu menggunakan air kapur dan direndam dalam air bersih untuk memudahkan pelepasan antara gula padat dengan cetakannya. Saat menuang nira, cetakan digetarkan agar diperoleh padatan gula yang rapat dan tidak berpori.


GULA MERAH

Gula merah dengan bentuk sesuai profil cetakan.


Gula merah dikemas dengan kemasan plastik polipropilen atau poliethilen dan ditutup menggunakan seal yang rapat dengan alat pengemas panas. Gula merah yang telah dikemas rapat disimpan dalam ruangan bersuhu 20 oC dengan RH 50 – 60%. Pada kondisi ini gula merah mampu bertahan sampai dua tahun tanpa mengalami perubahan biologis, kimiawi dan fisis.


Gambar 18. Pengolahan Gula Serabut


BUAH KELAPA

Bahan baku sabut kelapa adalah yang berasal dari buah kelapa dalam dengan tingkat kematangan yang sesuai untuk pembuatan minyak kelapa atau kopra.

SORTASI BUAH SEHAT

Setelah dikupas dari batoknya, sabut tersebut kemudian direndam selama sekitar 3 hari untuk melunakkan seratnya dan kemudian ditiriskan.

PENYERABUTAN

Sabut diurai secara mekanik untuk memisahkan bagian serat dengan gabus. Penguraian serat dilakukan dengan pisau berputar di dalam silinder beralur.

SABUT KELAPA

Sekitar 35% dari total berat buah kelapa merupakan berat sabut kelapa. Bagian yang bersabut ini merupakan kulit dari buah kelapa dan dapat dijadikan sebagai bahan baku aneka industri, seperti karpet, sikat, keset, bahan pengisi jok, tali dan lain-lain. 30 % serabut dan 70 % peat.


DEBU (SERBUK)

Debu atau cocopeat adalah serbuk sabut yang terpisah saat proses penyerabutan. Bahan dapat digunakan sebagai media tanam, bisa juga sebagai campuran kompos.

SABUT KELAPA SEBAGAI BAHAN ISOLATOR PANAS

Pada kerapatan 85 kg/m3 dan tebal lapisan 60 mm, konduktivitas pada suhu 40°C adalah 0.058 W/oK, jadi sangat baik alat-alat pemanas suhu medium.


Gambar 19. Pengolahan Kristal K2O


KULIT BUAH KAKAO

Kulit buah merupakan limbah setelah buah kakao dibelah diambil biji kakaonya. Kurang lebih 70 % dari buah kakao adalah kulit buah. Kandungan senyawa Kalium dalam buah kakao basah antara 3,50 sampai 4,50 %.

PENJEMURAN

Penjemuran dilakukan untuk menurunkan kadar air yang semula memiliki kadar 55 % menjadi 20 %. Jika cuaca terang, penjemuran berlangsung selama 6 sampai 7 hari.

PEMBAKARAN

Kulit buah yang telah kering dibakar di dalam tungku kristalisator sampai diperoleh abu. Kristalisator merupakan alat untuk menghasilkan senyawa oksida K2O.

ABU KULIT KAKAO

Setiap pembakaran 100 kg kulit buah kering akan diperoleh abu sebanyak 10 kg. Setelah air dan senyawa organik volatil diuapkan, kandungan K2O dalam abu kurang lebih menjadi 18 %.

iii

Potassium Oxide Processing PROCESSING STEPS DESCRIPTION

RAW MATERIAL Potassium is one of the major constituents of the ash of cocoa (Theobroma cacao) pod husk. This potassium is known as an essential raw material for soap and biodiesel production.

HUSK SUN DRYING Cocoa pod husk is dried in the sun to reduce its moisture content from 60 % to 22 % within 6 to 7 days.

ASH PRODUCTION Ash is a by-product of cocoa pod husk burning. Every 100 kg dried cocoa pod husk produces 10 kg ash. The potassium (K2O) content of the ash is approximately 18 %. The extraction of potassium from ash is done by batch process in a stirrer tank with hot water at 70 oC.

CLOSED LOOP CRISTALIZATION Ash containing potassium solution is evaporated at 100 oC to produce saturated solution. When, the temperature of solution tends to increase slightly above 100 oC, the heating must be stopped and switched to the cooling process by blowing a sufficient amount of ambient air to ensure small potassium oxide crystals formation. The evaporator is fuelled by dried cocoa pod husks. The remaining ash is then re-extracted to produce potassium oxide.

POTASSIUM OXIDE CRYSTAL Potassium oxide is an ionic compound of potassium and oxygen. K2O is a basic oxide and reacts with water violently to produce the caustic potassium hydroxide. It is deliquescent and will absorb water from the atmosphere, initiating this vigorous reaction. K2O crystal is stored in a glass bottle.


PELARUTAN

Abu dilarutkan dengan air panas dan disaring sampai diperoleh ekstrak abu yang mengandung senyawa K2O kurang lebih sebesar 18 %.

PENGUAPAN

Larutan abu dimasukkan ke dalam kristalisastor dan dipanaskan pada suhu 100o C. Larutan abu mendekati jenuh saat suhu larutan meningkat mendekati 110o C. Setelah itu, tungku dimatikan dan larutan didinginkan dengan hembusan udara sampai suhu padatan menjadi 60 o C sampai terbentuk kristal garam kalium. Bahan bakar alat ini adalah kulit buah kering. Abu yang diperoleh kemudian dilarutkan pada proses berikutnya.

KRISTAL OKSIDA KALIUM

Kristal oksida kalium berwarna putih bersih. Setiap 10 kg abu kulit buah kakao akan diperoleh kurang lebih 550 gr kristal oksida kalium. Kandungan oksida kalium dalam abu kurang lebih 87 %. Senyawa ini digunakan sebagai bahan baku pembuatan sabun dan biodisel.


Gambar 20. Pengolahan Sabun


BAHAN BAKU

Bahan baku utama sabun adalah lemak kakao terutama yang non-edibel, minyak kelapa dan kristal K2O.

PROSES PENYABUNAN (SAPONIFIKASI)

Proses dilakukan pada reaktor berpengaduk dan berpendingin. Lemak kakao yang sudah dilelehkan atau minyak kelapa dimasukkan dalam reaktor dan kemudian ditambahkan kristal K2O sedikit-sedikit sambil diaduk. Selama proses berlangsung, larutan menjadi panas.

PEMBENTUKAN SABUN

Proses pengadukan dihentikan jika larutan sabun sudah mulai mengental. Penambahan bahan pewangi, pewarna dan bahan-bahan lain dilakukan sebelum fase pengentalan terjadi.

PENCETAKAN

Larutan sabun dituang dalam cetakan dalam berbagai bentuk dan kemudian disimpan selama satu sampai dua hari dalam cetakan agar mengeras. Sabun padat dilepaskan dari cetakan dengan cara membalik cetakkanya dan sabun akan terlepas.


PENGEMASAN dan PENYIMPANAN

Sabun padat dikemas dalam lembaran plastik tipis atau kertas. Sabun yang telah dikemas disimpan selama 3 minggu sebelum dipakai atau dipasarkan.


Gambar 21. Pengolahan Kompos


BAHAN BAKU

Bahan baku dari beberapa jenis biomassa yang tersedia di kebun kemudian dikelompokkan berdasarkan jenis, ukuran dan nilai perbandingan kandungan senyawa karbon dan nitrogennya (C/N ratio).

PENCACAHAN dan PENCAMPURAN

Biomassa yang berukuran fisik besar, umumnya dari bahan dengan nilai C/N tinggi, harus dicacah terlebih bahulu secara mekanis sampai diperoleh ukuran serpihan antara 5 – 15 mm. Bahan dengan nilai C/N rendah seperti kotoran hewan umumnya mempunyai ukuran fisik yang sudah kecil dan langsung bisa dipakai. Serpihan dari dua atau tiga jenis biomassa dicampur dengan proporsi tertentu sesuai dengan nilai C/N yang dimiliknya, sehingga diperoleh campuran biomassa dengan nilai C/N antara 30 - 35

ii

Compost Processing PROCESSING STEPS DESCRIPTION

RAW MATERIAL A cocoa pod consists of 25 % beans, 65 % of husk and 10 % placenta. A well manage cocoa plantation will produce pods 13 to 15 tons as a farm waste which is an excellent source of compost. Additional raw materials for composting are coconut dust, leaves and branches of trees planted in the farm.

SHREDDING A shredder is designed for the reduction in size of large volumes of cocoa pod husks and wood trunks. Shredding is done by knives rotating at high speeds.

BLENDING Fine cocoa pod husk and trunks are mixed proportionally to achieve C/N 30 – 40 and are then put into the composting reactor, a concrete tunnel or a wind row. Cow manure may be added to initiate the digestion of wood chips.

COMPOSTING Composting can be done by natural aerated static piles which can be carried out within the concrete tunnel under the roof or outdoor windrow composting operations. Aeration is done through the perforated platform and vertical tubes the length of composting mass. The heap is covered over completely to maintain the heat of decomposition and minimize water evaporation and ammonia volatilization.

PACKAGING Every ton of fresh cocoa pod husks produces approximately 525 kg mature compost. For internal use, the compost can be returned to the cocoa farm as an organic fertilizer. While for commercial use, the compost should be dried in the sun for two days until its moisture content between 20 to 23%. Dried compost is bagged into woven plastic sacks and stored in a ware house or shaded area before being commercialized


PENGOMPOSAN

Proses pengomposan campuran biomassa secara sederhana dapat dilakukan dengan metoda gundukan. Dimensi gundukan adalah lebar 1.25 – 1,50 m, panjang 8 – 10 m dan tinggi puncak gundukan antara 0,80 – 1 m. Bambu ditancapkan tegak lurus ke dalam gundukan pada setiap 1 m sepanjang alur gundukan untuk pemasukan udara. Dasar gundukan juga diletakkan beberapa lonjor bambu yang berfungsi selain untuk masukan udara, juga untuk lubang pengeluaran atau drainase air. Gundukan biomassa yang sudah terbentuk kemudian disiram dengan larutan kotoran sapi 5 % sampai kadar air biomassa mencapai 50 – 60 %. Gundukan ditutup dengan plastik atau terpal untuk pelindung saat air hujan dan sebagai penahan kehilangan panas. Proses pengomposan dapat juga dilakukan dalam bak permanen terbuat dari tembok semen. Pada bagian dasar bak disusun papan kayu dengan tebal 30-50 mm dan berlubang. Diameter lubang 10 mm dengan jarak antar lubang 100 mm.

PENGEMASAN

Sebelum dikemas dan diaplikasikan ke tanaman, hasil kompos perlu dianginkan terlebih dahulu selama 1 – 2 minggu untuk menurunkan suhu dan stabilisasi nilai pH dan penurunan kadar airnya sampai 25 %. Hasil kompos dikemas dalam karung plastik yang telah dilengkapi dengan label nama produk dan kandungan hara yang tersedia


Gambar 22. Pengolahan Pelet Pakan Sapi


BAHAN BAKU

Bahan baku pelet adalah daun hasil pangkasan tanaman penaung, gulma, bungkil kopra, limbah kulit kopi dan limbah kulit kakao. Sedangkan bahan baku yang diperoleh dari luar adalah molases dan bubuk ikan kering.

PENCAMPURAN dan FORMULASI

Berbagai bahan baku tersebut dicampur secara mekanik. Proporsi masing-masing bahan baku ditentukan berdasarkan jenis pakan yang akan dibuat dengan unsur nutrisi yang lengkap dan seimbang meliputi mineral, protein, lemak, karbohidrat dan vitamin.

PEMBUATAN PELET

Pelet merupakan bentuk bahan pakan yang dipadatkan sedemikian rupa dari bahan konsentrat dengan tujuan untuk mengurangi sifat keambaan pakan, meningkatkan kadar energi metabolis pakan, membunuh bakteri patogen, menurunkan jumlah pakan yang tercecer, memperpanjang lama penyimpanan, menjamin keseimbangan zat-zat nutrisi pakan dan mencegah oksidasi vitamin.

Pelet hasil proses bisa langsung diberikan sebagai pakan sapi.


PENGERINGAN

Jika akan disimpan lama, pelet dikeringkan dalam pengering tipe rak sampai kadar airnya 10 - 12 %. Bahan bakar yang digunakan adalah kayu hasil pangkasan pohon pelindung.

PENGEMASAN

Pelet dikemas dalam karung plastik dan disimpan dalam gudang yang bersih.


Konversi Limbah Biomassa Menjadi Biogas

Buangan pabrik pengolahan kopi, baik dalam bentuk padat dan cair, banyak mengandung bahan-bahan polutan. Agar tidak menimbulkan masalah lingkungan, salah satu cara penanganan secara produktif adalah mengkonversi kedua jenis limbah tersebut menjadi biogas di dalam reaktor atau digester berbentuk silinder dengan volume reaktor 30 m3 [Gambar 23].

Gambar 23. Reaktor biogas.

Sebelum musim panen kopi mulai, reaktor diisi larutan kotoran sapi dan air hingga penuh dengan rasio 50 : 50 % (berat) agar kandungan padatan dalam larutan dapat berkisar antara 12–13 %. Kotoran sapi berfungsi sebagai inokulum bakteri pembentuk

sarana Penyediaan energi

Penampung gas

Dinding luar

Dinding dalam

Sirip pangaduk/pengeruk

Pengaduk

PINTU KELUARAN

Pompa limbah digerakkan dengan

biogas

Katup keluaran biogas

MASUKAN BAHAN BAKU

LARUTAN = 30 m3

Volume = 28 m3

Penyekat air


biogas (metanogenik). Setelah tiga minggu dari waktu pengisian, biogas akan mulai terbentuk secara bertahap dari 3 sampai 5 m3/hari. Saat musim panen kopi sudah mulai, bahan baku reaktor adalah campuran kulit buah kopi dan air limbah dengan rasio masing-masing 45 : 55 % sebanyak 1,20 ton/hari. Campuran tersebut harus dinetralkan terlebih dahulu dengan larutan kapur sehingga nilai pHnya yang semula 3,8 menjadi 6 - 7. Setelah 2 minggu, produksi biogas meningkat tajam dan bahkan bisa mencapai 40 m3/hari. Setelah panen kopi usai, bahan baku biogas adalah campuran antara cacahan ranting, daun, kotoran sapi dan air dengan rasio masing-masing 2,5 : 25 : 2,5 : 70 % sebanyak 1,40 ton/hari. Biogas yang terbentuk dari campuran ini baru terdeteksi setelah 4 – 5 minggu karena daun dan ranting relatif sulit diuraikan oleh mikroba. Biogas yang terbentuk juga sedikit lebih rendah, yaitu antara 23 – 30 m3/hari. Biogas mempunyai komposisi utama gas metana (CH4) yang mempunyai sifat mudah terbakar seperti halnya gas LPG dan dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan seperti disajikan pada gambar [Gambar 24] berikut,

Gambar 24. Aplikasi biogas pada beberapa keperluan rumah tangga dan kebun.


Hasil aplikasi menunjukkan biogas dapat mendidihkan 5 liter air dan memasak 500 g beras dalam waktu 17 dan 25 menit dengan konsumsi gas masing-masing 150 dan 190 liter. Biogas juga dapat dimanfaatkan untuk menghidupkan lampu kaos atau petromak dan generator listrik selama 1 jam, masing-masing membutuhkan 125 dan 450 liter. Sedangkan untuk aplikasi industri, 220 liter biogas dapat menyangrai 5 kg biji kopi selama 20 menit dan 1.250 liter biogas mampu menggiling 4 biji kopi sangrai dalam waktu 15 menit. Secara ekologis, reaktor mampu menurunkan kandungan BOD dan COD limbah yang semula 12 ribu dan 18 ribu mg/liter menjadi hanya 35 dan 2000 mg/liter. Secara ekonomis, nilai bakar 1 m3 atau 1000 liter biogas setara dengan 0,60 liter minyak tanah sehingga pemanfatan biogas dapat mengurangi biaya pembelian energi untuk keperluan rumah tangga. Sedangkan, keluaran reaktor biogas berupa lumpur/slurry mempunyai kandungan hara yang baik untuk digunakan sebagai pupuk kompos tanaman.

Konversi Limbah Biomassa Menjadi Energi Panas (Thermal)

Pengeringan biji kopi atau biji kakao sangat energi intensif. Pada pengeringan skala besar, konsumsi minyak tanah atau minyak IDO pada pengeringan biji kopi atau biji kakao secara mekanis berkisar antara antara 190 sampai 200 liter/ton biji kering atau setara dengan nilai energi spesifik lebih kurang 7,50 MJ/ton biji kering. Dengan meningkatnya harga minyak beberapa tahun lalu, sebagian besar bahan bakar minyak pada pengering yang telah ada dikonversi menjadi kayu. Tungku bahan bakar kayu umumnya menggunakan sistem pembakaran alami sehingga konsumsi kayu bakarnya masih relatif tinggi, yaitu antara 3 sampai 5 m3/ton biji kering atau setara dengan nilai energi spesifik 10 MJ/ton biji kering. Untuk meningkatkan efisiensi pembakaran kayu, dalam beberapa tahun ini telah diuji dan dioperasikan tungku kayu bakar mekanis tipe up-draft atau pembakaran kayu dengan julur api mengarah ke atas dan down-


draft atau pembakaran kayu dengan julur api mengarah ke bawah seperti disajikan pada gambar [Gambar 25] berikut,

Gambar 25. Tungku pembakaran kayu tipe up-draft dan down-draft.

Secara teoritis, proses pembakaran kayu di dalam tungku dibagi menjadi 3 zona, yaitu zona pengeringan kayu, zona reaksi pirolisis dan zona pembakaran. Kebutuhan oksigen untuk reaksi pembakaran dapat dipenuhi sesuai stoikiometri reaksi karena tungku tipe ini dilengkapi dengan kipas udara pembakaran. Dari segi konstruksi, perawatan dan biaya, tungku up-draft lebih sederhana dan murah. Namun, dari aspek operasional dan efisiensi pembakaran, tungku down-draft jauh lebih baik. Efisiensi pembakaran pada tungku ini relatif tinggi karena mekanisme pembakaran kayu berjalan secara berurutan sesuai dengan fungsi masing-masing zona reaksi sehingga proses pembakaran dapat terkontrol dengan baik. Abu tidak tercampur dengan kayu sehingga tidak menghalangi proses pembakaran seperti yang sering terjadi pada tungku up-draft. Selain itu, pengumpanan kayu bakar ke dalam ruang tungku down-draft bisa dilakukan satu kali sampai satu siklus proses pengeringan

Combustionzone

Pyrolisiszone

Drying zone

Firewoodstock

Drying zone

Pyrolisiszone

Combustionzone

Fire grate

Ash

Up-draft Down-draft

Flue gas

Flue gas

Primarycombustion

air

Secondarycombustion

air

Combustionair


selesai. Sedangkan pada tungku up-draft, pengumpanan kayu harus dilakukan secara bertahap, setiap kali kayu bakar dalam tungku berkurang [Gambar 26]. Aplikasi tungku up-draft cocok untuk pengeringan skala kecil yakni antara 1 sampai 2,50 ton/batch, sebaliknya tungku up-draft sebaiknya digunakan pada pengeringan skala besar yaitu lebih dari 4 ton/batch. Dengan kedua tipe ini, konsumsi kayu berkisar antara 1,5 sampai 1,75 m3/ton biji kering atau setara dengan nilai energi spesifik 5,50 MJ/ton biji kering.

Gambar 26. Tampilan fisik tungku pembakaran tipe up-draft.

Konversi Radiasi Surya Menjadi Energi Panas (Thermal)

Sebagai negara tropis, Indonesia mempunyai sumber energi surya yang berlimpah dan tersedia di sepanjang tahun. Banyak wilayah Indonesia menerima sinar matahari dengan intensitas yang sangat kuat, di atas 5 kWh/m2. Di wilayah-wilayah tertentu dengan curah hujan tinggi atau di wilayah dataran tinggi yang sering berawan, intensitas radiasi surya masih relatif tinggi


yakni sekitar 2,50 kWh/m2. Radiasi surya merupakan sumber energi yang sangat layak sebagai sumber panas untuk proses pengeringan kopi dan kakao. Proses konversinya dilakukan di dalam kolektor surya (solar collector). Salah satu jenis kolektor surya yang umum digunakan pada proses pengeringan adalah jenis pelat datar (Solar Flat-Plate Collector) [Gambar 27]

Gambar 27. Kolektor surya tipe pelat datar.

Bagian-bagian penting pada kolektor surya jenis pelat datar adalah:

Absorber panas : berfungsi untuk konversi radiasi 1. matahari menjadi panas. Bahan absorber adalah besi atau alumunium yang dicat dengan warna hitam. Isolator panas : berfungsi untuk menahan panas yang 2. timbul di permukaan absorber tidak hilang ke lingkungan bagian bawah kolektor. Bahan isolator adalah glasswool yang dilapis aluminium tipis (foil)Rangka : berfungsi sebagai struktur pembentuk kolektor 3. di mana absorber dan isolator disusun. Rangka dibuat dari papan kayu.


Tutup : berfungsi untuk melewatkan radiasi matahari 4. agar menumbuk permukaan absorber dan menahan radiasi pantul dari permukaan absorber. Tutup dipilih dari bahan plastik transparan yang tahan sinar UV dan tahan panas. Kanal : berfungsi sebagai saluran aliran fluida kerja, 5. dalam hal ini udara, yang akan dipanaskan. Posisi kanal yang dimaksud adalah celah antara permukaan absorber dan tutup. Lebar kanal antara 5 sampai 7 cm.

Pada proses pengeringan kakao kolektor surya pelat datar dipasang sebagai atap gedung pengolahan. Udara sebagai fluida kerja dipanaskan sepanjang melewati kanal udara mulai dari bagian bawah atap sampai mencapai puncak bangunan [Gambar 28]. Pada kondisi radiasi maksimal, suhu udara masuk yang semula 30 oC akan meningkat menjadi 75°C di ujung keluaran atap. Aliran udara panas kemudian ditarik ke bawah dan dihembuskan secara paksa (forced convection) ke dalam ruangan pengering oleh beberapa kipas aksial yang terpasang pada pengering.

Gambar 28. Kolektor surya sekaligus berfungsi sebagai atap gedung.

Kadar air awal biji kopi dan kakao masing-masing adalah 60 dan 55 %. Sedangkan kadar air akhir sesuai standar yang berlaku masing-masing adalah 12 dan 7 %. Luasan kolektor yang terpasang pada bangunan pengolahan kopi atau kakao adalah 144 m2. Kapasitas pengering yang terpasang di dalam


bangunan adalah 2500 kg biji kakao atau biji kopi. Dengan intensitas radiasi rata-rata per hari 2 kW/m2, efektif waktu penyinaran 6 jam/hari dan efisiensi kolektor 30 %, kolektor surya mampu menyediakan energi panas pengeringan sebesar 1,87 MJ/hari. Dengan volume aliran udara 1.500 m3/jam/ton biji basah yang dikeringkan, suhu udara maksimum yang bisa dicapai adalah 55 oC, kelembaban relatif udara antara 35 - 40 %. Waktu pengeringan berkisar antara 3 sampai 4 hari. Sehingga energi spesifik pengeringan rata-rata adalah 5,40 MJ/ton biji kering.

Hibrida Kolektor Surya dan Tungku Down Draft

Untuk menghindari ketergantungan operasional pada cuaca, pengering kolektor surya kapasitas besar (> 4 ton/batch) dilengkapi dengan sumber panas tambahan dari pembakaran kayu di dalam sebuah tungku mekanis tipe julur api arah bawah (down-draft). Tungku dilengkapi dengan pipa pemindah panas untuk menghindari kontaminasi asap ke dalam biji kopi dan biji kakao [Gambar 29 dan 30]. Operasi pembakaran diatur secara terkendali dengan jumlah udara pembakaran yang masuk tungku dari sebuah kipas sentrifugal. Laju aliran udara pembakaran optimum adalah 100 m3/jam untuk menghasilkan suhu asap 800 °C dan suhu udara pengering maksimum 80 °C. Keluaran panas pembakaran berkisar antara 50 - 60 kW. Kombinasi kolektor surya dan tungku kayu memberikan manfaat ganda di samping menjaga proses pengeringan berlanjut secara kontinu siang-malam, juga dapat menghemat konsumsi kayu bakar sehingga limbah ini bisa untuk produksi kompos atau dijual ke usaha lain. Kombinasi kedua sumber panas tersebut secara serial maupun paralel mampu menghasilkan udara panas antara suhu 70 - 90 oC, dan mempersingkat waktu pengeringan biji kopi menjadi hanya 40 - 50 jam. Konsumsi kayu bakar bisa diturunkan menjadi di bawah 1 m3 atau setara dengan energi spesifik sebesar 2,50 MJ/ton biji kering.


Gambar 29. Rancangan tungku tipe down-draft dengan 2 model pemindah panas yang berbeda.

Gambar 30. Tampilan fisik tungku tipe down-draft.


Konversi Minyak Kelapa Mentah Menjadi Energi Panas (Thermal)

Sebagai upaya diversifikasi sumber bahan bakar, mesin sangrai kopi dan kakao juga bisa menggunakan kompor (burner) berbahan bakar minyak kelapa mentah [Gambar 31]. Mesin sangrai biji kopi dilengkapi 3 buah kompor minyak nabati sebagai sumber panasnya. Untuk kapasitas sangrai 10 kg, konsumsi minyak jarak berkisar antara 1 – 1,25 liter per jam dengan waktu sangrai antara 25 - 30 menit.

Gambar 31. Mesin sangrai biji –bijian dengan pemanas 3 kompor minyak kelapa.

Kompor minyak nabati awalnya dirancang oleh peneliti dari Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Hohenheim, Jerman. Perbedaan mendasar dari kompor tekan ini dengan kompor tekan konvensional terletak pada desain kumparan pipa vaporator minyaknya [Gambar 32].


Gambar 32. Kompor minyak nabati bertekanan.

Bahan bakar minyak nabati yakni minyak kelapa atau minyak biji jarak, mempunyai sifat yang kental dan mempunyai titik bakar yang relatif tinggi sekitar 300 oC. Sehingga, minyak nabati tidak mudah terbakar seperti halnya minyak tanah. Proses pembakaran minyak nabati harus melewati 3 tahapan, yaitu konversi minyak nabati yang semula cair menjadi bentuk uap melalui proses pemanasan awal (pre heating) yang cukup, pengkabutan uap dengan bantuan tekanan yang cukup melalui nosel menjadi partikel yang halus agar mudah bersintesa dengan oksigen di udara dan terakhir proses penyalaan campuran uap minyak dan oksigen.

Selain untuk keperluan industri, kompor minyak nabati ini dapat juga digunakan untuk keperluan rumah tangga, terutama untuk keluarga petani kopi dan kakao di pedesaan. Minyak kelapa mentah hasil pengempaan dengan alat kempa manual sederhana [Gambar 33].


Gambar 33. Alat kempa kopra manual.

Alat kempa tersebut dirancang menjadi bagian integral dengan kompor minyak nabati dan dipasang pada satu meja. Sambil menggoreng, ibu rumah tangga bisa mengempa minyak kopra. Dengan menggunakan minyak kelapa mentah dari kopra, kompor bisa mendidihkan air sebanyak 3 liter selama 9 – 10 menit dengan konsumsi minyak antara 0,30 – 0,35 liter per jam. Dengan durasi masak antara 1,5 sampai 2 jam per keluarga petani per hari, konsumsi minyak kelapa yang dibutuhkan berkisar antara 0,60 – 0,75 liter. Bila ini dilakukan secara rutin, keluarga petani bisa menghemat pengeluaran biaya untuk pembelian minyak tanah yang konsumsi per hari saat ini mencapai 1 sampai 1,50 liter. Selain itu, petani juga dapat memanfaatkan bungkil kopra yang jumlahnya kira-kira 55 % dari berat kopra untuk dibakar pada kompor bungkil [Gambar 34].


Gambar 34. Kompor bungkil kopra.

Konversi Minyak Kelapa Menjadi Biodisel

Gambar 35. Pengolahan BiodiselURUTAN PROSES KETERANGAN PROSES

BAHAN BAKU

Minyak kelapa mentah dari pengepresan kopra dan minyak jelantah limbah pabrik kopi digunakan sebagai bahan baku biodisel setalah melewati proses penyaringan.

REAKSI ESTERIFIKASI

Mintak kelapa mentah dicampur dengan katalis KOH [dari abu kulit buah kakao dan metanol. Pencampuran dilakukan pada suhu antara 55 sampai 60°C dengan diaduk pada kecepatan konstan selama 45 menit dan kemudian dibiarkan dingin sampai suhu kamar.


PEMISAHAN BIODISEL

Biodiesel dipisahkan dari campuran bahan kimia lain hasil reaksi selama 12 jam dalam tabung pemisah. Cairan biodisel, warna jernih kekuningan terpisah di bagian atas. Campuran sabun dari asam lemak bebas (Free Fatty Acid), sisa methanol yang tidak bereaksi dan glyserin akan berada di lapisan bawah. Lapisan ini dapat dimurnikan untuk memperoleh gliserin sebagai bahan baku sabun bersama minyak kelapa dan lemak kakao. Sedangkan sisa methanol diduar ulang secara distilasi untuk proses berikutnya.

PENYIMPANAN BIODISEL

Biodiesel yang merupakan cairan kekuningan pada bagian atas dipisahkan dengan mudah katup dan dicuci dengan air hangat. Biodisel disel yang sudah bersih disalurkan dengan pipa ke dalam tangki penyimpan.

PENCAMPURAN DENGAN MINYAK SOLAR

Biodisel dicampur dengan minyak solar pada proporsi antara 5 sampai 20 % (berat).

APLIKASI

Campuran biodisel digunakan untuk mendukung operasional kegiatan bengkel, antara lain sebagai sumber energi mesin pembangkit listrik, alat las (welding) dan traktor.


Gambar 36. Pengolahan Biodisel

JENIS ALAT KONTROL FUNGSI

Alat ukur suhu digital dengan sensor kabel termokopel, untuk pengukuran suhu 10 sampai 100 oC, sensor berlapis keramik untuk suhu tinggi sampai 1000 oC.

Alat ukur kelembaban relatif dengan sensor kapasitansi.

Alat ukur kadar oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2).

Data logger untuk pengukuran kontinu 20 kanal yang dihubungkan dengan komputer.

Pengembangan alaT ukur (insTrumenTasi)


Alat ukur tingkat fermentasi biji kakao berbasis sensor warna.

Alat ukur kadar air biji kopi dan kakao sensor kapasitansi.

Alat untuk penyiapan sampel uji citarasa kopi, terdiri atas alat sangrai dan alat penghalus biji kopi sangrai.


WAHANA KOMUNIKASI RISET-PEBISNIS

Kawasan Agro Teknologi berfungsi sebagai visualisasi hasil riset yang bisa digunakan oleh seluruh pemangku kepentingan (stake holders) untuk studi banding, magang dan inkubasi usaha berbasis kopi/kakao. Kawasan ini sekaligus berfungsi untuk meningkatkan komersialisasi hasil riset inovatif bidang agroindustri kopi/kakao [Gambar 37]. Kawasan ini juga dilengkapi dengan alat peraga yang lengkap untuk mengindetifikasi masalah terkait dengan agroindustri kopi/kakao, meramu solusi dan mengujinya dalam beberapa aspek yang terkait dengan pengembangan usaha antara lain uji produksi dalam skala “pilot plant”, uji produksi skala penuh, uji sistem produksi dan konsistensi produk, proses dan pengawasan mutu dan uji serta mediasi pasar dan kajian tekno-ekonomi-lingkungan.

Untuk mencapai sasaran secara efektif dan efesien, kegiatan inovasi dalam kawasan ini melibatkan banyak pihak terkait yang masing-masing memiliki kepentingan, kontribusi, peran, tugas dan fungsi sesuai tujuan dan sasaran. Konsep dari sistem inovasi adalah menyatukan dan menyamakan persepsi dan platform tentang suatu masalah untuk mencari solusi yang cocok, sinergi dan operasional (applicable) atas dasar prinsip-prinsip akademik.


Gambar 15. Tekno park sebagai wahana interkasi dengan pengguna riset.

Aktor inti dari sistem inovasi di tekno park adalah periset PPKKI serta pelaku riset dari universitas dan lembaga riset lainnya yang terkait. Pengguna, kalangan industri, petani dan LSM, merupakan mitra yang memberikan masukan tentang suatu masalah yang nantinya akan mengadopsi untuk kegiatan peningkatan ekonomi, kesejahteraan sosial dan pelestarian lingkungan. Pemerintah dan lembaga keuangan merupakan aktor penting yang berperan memberikan lingkungan yang kondusif meliputi kebijakan, perijinan, standarisasi/sertifikasi dan mekanisme pedanaan riset/usaha untuk komersialisasi riset inovatif dalam kaitan dengan perlindungan HAKI dan pengembangan usaha.

TEKNO PARKAGROINDUSTRI KOPI dan KAKAO

Penggalian dan formulasi ide baru Alih teknologiInkubasi bisnis

Pelatihan/magang Kerjasama riset

Konsultansi

KOMERSIALISASI

PertumbuhanIndustri Baru

PenguatanIndustri Yang Telah Ada

UNIVERSITASLEMBAGA RISET

INDUSTRIPETANI, LSM

PEMERINTAHLEMBAGA KEUANGAN

INOVASI


KAWASAN SEBAGAI UNIT USAHA JASA DAN PRODUK

Dalam rangka pengembangan kemandirian keuangan lembaga riset, kawasan agroteknologi dijadikan sebagai unit usaha yang memanfaatkan hasil riset baik dalam bentuk jasa maupun produk. Unit ini sekaligus sebagai indikator bahwa lembaga riset mampu menghasilkan produk dan jasa yang dibutuhkan oleh masyarakat. Hasil komersialisasi kemudian dapat dipakai untuk pengembangan kawasan, kegiatan riset dan kegiatan produksinya (self financing). Sehingga, hasil riset yang inovatif dan mempunyai nilai ekonomis merupakan aset yang sangat berharga bagi unit ini. Produk-produk pilot plant dan bengkel disajikan layaknya seperti mini market [Gambar 38].

Gambar 38. Outlet produk riset

Buku kawasan tekno agro

Documents

Transcript of Buku kawasan tekno agro