APLIKASI TEKNOLOGI OHMIC UNTUK FERMENTASI BIJI ...
-
Upload
khangminh22 -
Category
Documents
-
view
1 -
download
0
Transcript of APLIKASI TEKNOLOGI OHMIC UNTUK FERMENTASI BIJI ...
APLIKASI TEKNOLOGI OHMIC UNTUK FERMENTASI BIJI KOPI
APPLICATION OF OHMIC TECHNOLOGY FOR COFFEE BEANFERMENTATION
RETAP0100312414
PROGRAM STUDI ILMU PERTANIANPROGAM PASCA SARJANAUNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR2017
APLIKASI TEKNOLOGI OHMIC UNTUKFERMENTASI BIJI KOPI
Disertasi
Sebagai Salah satu Syarat untuk Mencapai Gelar Doktor
Program Studi
Ilmu Pertanian
Disusun dan diajukan oleh
RETA
Kepada
SEKOLAH PASCASARJANAUNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR2017
PERNYATAAN KEASLIAN DISERTASI
Yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : RetaNomor Pokok : P0100312414Program Studi : Ilmu Pertanian
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa disertasi yang saya tulis inibenar-benar merupakan hasil karya saya sendiri, bukan merupakanpengambilalihan tulisan atau pemikiran orang lain. Apabila dikemudian hariterbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau keseluruhan disertasiini hasil karya orang lain, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatantersebut.
Makassar, Juli 2017Yang Menyatakan
Reta
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala
limpahan Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga disertasi dengan judul
Aplikasi Teknologi Ohmic Untuk Fermentasi Biji Kopi dapat
diselesaikan.
Penulisan disertasi ini dilatarbelakangi oleh merosotnya harga kopi
Indonesia dipasar global akibat mutu dan citarasa yang menurun akibat
proses pengolahan pascapanen yang tidak sempurna. Kurangnya referensi
tentang karakteristik kandungan senyawa volatile kopi arabika dan robusta
dari Sulawesi Selatan, sering menjadi kendala dalam mendekripsikan
secara akurat aroma dan citarasa kopi arabika dan robusta dari Sulawesi
Selatan. Perbaikan kualitas aroma dan citarasa melalui proses fermentasi
juga perlu dikaji secara mendalam. Penulis bermaksud untuk menemukan
alternatif tentang teknologi fermentasi kopi yang dapat mempersingkat
waktu fermentasi dari yang dilakukan masyarakat dan juga dapat memiliiki
kualitas citarasa kopi yang sama atau bahkan melebihi citarasa kopi luwak
sehingga harga dari kopi tersebut dapat meningkat.
Disertasi ini dapat diselesaikan berkat bantuan dan kerjasama
berbagai pihak, terutama oleh promotor dan ko-promotor yang senantiasa
membimbing dan mengarahkan penulis dalam pelaksanaan penelitian dan
penulisan disertasi. Pada Kesempatan ini penulis dengan tulus
mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Mursalim selaku Promotor, Prof. Dr. Ir. Salengke M.Sc dan
Prof. Dr. Ir. Junaedi Muhidong, selaku Ko-Promotor, serta Prof.
Hirotoshi Tamura selaku Promotor di Kagawa University .
2. Prof. Dr. Ir. Amran Laga, M.S., Dr. Ir. Mariyati Bilang, DEA., Dr.Andi
Ilham Latunra., M.Si., Prof. Dr. Hanapi Usman., M.S (Alm) selaku tim
penguji.
3. Rektor Universitas Hasanuddin, Dekan Sekolah Pascasarjana
Universitas Hasanuddin, Ketua Program Studi Ilmu Pertanian Sekolah
pascasarjana Universitas Hasanuddin, dan Staf sekolah Pascasarjana
Universitas Hasanuddin
4. Rektor dan Staf, Ehime University, Kagawa University, Japan.
5. Direktur Politeknik Pertanian Negeri Pangkep beserta jajarannya.
6. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Kementrian Riset, Teknologi dan
Pendidikan Tinggi, Terkhusus kepada pengelola Beasiswa Pendidikan
Pascasarjana Dalam Negeri (BPPDN).
7. Direktur Program Kerjasama SUIJI-JD-Dc beserta jajarannya,
terkhusus kepada pengelolah beasiswa SUIJI-JDP-Dc
8. Ketua Unit Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Politeknik Pertanian
Negeri Pangkep beserta staf.
9. Ketua Jurusan Teknologi Hasil Perikanan (TPHP) dan ketua Prodi
Agroindustri Politeknik Pertanian Negeri Pangkep beserta staf, teman-
teman dosen, laboran dan teknisi.
10. Kepala laboratorium teknologi pangan Fakultas Pertanian,
Laboratorium Mikrobiologi Jurusan TPHP Politeknik Pertanian Negeri
Pangkep, Laboratorium Flavour Balai Penelitia Padi Di Sukamandi,
Laboratorium Cuptast Puslitkoka Jember, Lab Biochemistry Kagawa
University.
Secara khusus penulis mengucapkan terima kasih tak terhingga
kepada kedua orang tua saya yang sudah almarhum dan mertua saya
(alm), suami tercinta Abdul Kadir. SS, dan anak-anakku tersayang
Risky Widiyanti Kadir dan Fayruz Safaraz Kadir Putra, Saudara-
saudaraku, kemanakan, cucu dan seluruh keluarga yang telah memberi
dukungan materil maupun moril kepada penulis.
Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada teman-
teman Program Doktor PPS Unhas terkhusus angkatan 2012 dan 2011,
teman-teman program doctor di kagawa university, teman-teman
Persatuan Pelajar Indonesia di Kagawa University (PPI), club tamura
laboratorium dan seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam
menyelesaikan penelitian dan penulisan disertasi ini.
Penulis berharap semoga disertasi ini dapat memberi sumbangsih
terhadap pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, serta
pembangunan bangsa, Amin.
Makassar, Juli 2017
PenulisReta
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN SAMPUL........................................................................... iHALAMAN PENGESAHAN …….......................................................... iiPERNYATAAN KEASLIAN DISERTASI………………………………… iiiPRAKATA ………………………………………………………………….. ivABSTRAK ............................................................................................ vABSTRACT ......................................................................................... viDAFTAR ISI ………………………………………………………………… viiDAFTAR TABEL …………………………………………………………… viiiDAFTAR GAMBAR ………………………………………………………... xDAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………………… xiiDAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN …………………………. xiiiI. PENDAHULUAN 1
A. Latar Belakang Masalah…………………………………………... 1B. Rumusan Masalah ………………………………………………... 5C. Tujuan Penelitian ………………………………………………….. 6D. Kegunaan Penelitian ………………………………………….. 7E. Ruang Lingkup Penelitian ......................................................... 7F. Outline Disertasi…………………………………………………….. 8G. Daftar Pustaka …………………………………………………….. 11
II. TINJAUAN PUSTAKA…………………………………………………. 18A. Kopi …………………………………………………………………. 18B. Fermentasi ................................................................................ 22C. Peranan Teknologi Ohmic Dalam Fermentasi ....................... ... 28D. Komponen Pembentuk Citarasa Kopi ...................................... 48E. Kualitas Kopi ............................................................................ 31F. Kerangka Konseptual ............................................................... 43G. Hipotesis ................................................................................... 45H. Novelty ..................................................................................... 45I. Daftar Pustaka …………………………………………………….. 46
III. METODE PENELITIAN ................................................................. 52A. Lokasi Penelitian ....................................................................... 52B. Bahan dan Alat.......................................................................... 53C. Rancangan Penelitian ............................................................. 53D. Prosedur Fermentasi Biji Kopi dengan Teknologi Fermentasi
Ohmic........................................................................................ 57
E. Prosedur Pengujian ……………………………………………….. 58F. Analisis Data ............................................................................ 60
IV. KARAKTERISTIK KOMPONEN SENYAWA VOLATIL PADAGREEN BEAN KOPI (ARABIKA DAN ROBUSTA) HASILFERMENTASI OHMIC DAN NON FERMENTASI OHMIC ........... 63
A. Pendahuluan ............................................................................. 63B. Bahan dan Metode .................................................................... 67C. Hasil dan Pembahasan ........................................................... 69D. Kesimpulan ............................................................................... 76E. Daftar Pustaka .......................................................................... 77
V. EVALUASI SENSORY KOPI ROASTED (ARABIKA danROBUSTA) HASIL FERMENTASI OHMIC ................................... 79A. Pendahulaun ............................................................................. 79B. Bahan dan Metode .................................................................... 83C. Hasil dan Pembahasan ........................................................... 86D. Kesimpulan ............................................................................... 100E. Daftar Pustaka .......................................................................... 102
VI. KARAKTERISTIK KOMPONEN SENYAWA VOLATIL PADAKOPI ROASTED (ARABIKA dan ROBUSTA) HASILFERMENTASI OHMIC .................................................................. 107
A. Pendahuluan ............................................................................. 107B. Bahan dan Metode .................................................................... 116C. Hasil dan Pembahasan ........................................................... 120D. Kesimpulan................................................................................ 166E. Daftar Pustaka .......................................................................... 167
VII. AROMA PROFILE of ARABICA COFFEE .................................. 173A. Introduction................................................................................ 173B. Material and Method.................................................................. 176C. Result and Discussion ............................................................. 180D. Conclussions ............................................................................ 200E. Refrence ................................................................................... 200
VIII. PEMBAHASAN UMUM ............................................................... 205IX. KESIMPULAN UMUM ................................................................. 211LAMPIRAN ..........................................................................................
DAFTAR TABEL
Nomor Halaman
2.1. Komposisi Senyawa Penyusun Pada BijiKopi…………………………………………………………... 19
2.2. Senyawa Citarasa Volatile (odorcompounds) yang diidentifikasipada Kopi Beras Arabika Haw……………………………….. 36
2.3. Senyawa Citarasa volatile yang diidentifikasi pada Kopi BerasArabika dari Mexico…………………………………………….… 38
3.1. Rancangan Kombinasi Perlakuan padaPenelitian dengan variableSuhu dan Waktu Fermentasi…………………………………… 54
3.2. Instruments dan Condition GCMS untuk idietifikasi aromacompound pada roasted coffee ……………………………... 61
4.1. Data Hasil analysis Komponen senyawa Volatile KopiHijau yang difermentasi dan tanpa fermentasi ..………..….. 71
4.2. Perbedaan Komponen senyawa Volatile yang TeridentifikasiKopi hijau yang difermentasi dan tanpa fermentasi .…..….. 75
5.1 Hasil analisis uji duncan sensory taste berdasarkanperlakuan suhu pada sampel kopi arabikaenrekang dan Gowa .……………………………………..….. 88
5.2 Hasil analisis uji duncan sensory taste berdasarkanperlakuan suhu pada sampel kopi arabikaBulukumba dan Bantaeng………………………………..….. 91
5.3 Hasil analisis uji duncan sensory taste berdasarkanperlakuan waktu pada sampel kopi arabikaenrekang dan Gowa .……………………………………..….. 92
5.4 Hasil analisis uji duncan sensory taste berdasarkanperlakuan waktu pada sampel kopi arabikaBulukumba dan Bantaeng………………………………..….. 95
5.5 Hasil analisis uji duncan sensory taste berdasarkandeskripsi sampel kopi arabika enrekang dangowa………………………………………………………..….. 96
5.6 Hasil analisis uji duncn sensory taste berdasarkandeskripsi sampel kopi arabika Bulukumba danBantaeng…………………………………………………..….. 98
6.1. Coffee Recent Developments edited by Clarke andVitzthum 2001…..………………………………………………. 107
6.2. Kelas senyawa volatile diidentifikasi pada kopi panggang(Illy, 1998) …….…………………………………………………. 112
6.3. Instruments dan ConditionGCMS untuk Identifikasi Aroma………. 119
6.4. Hasil identifikasi Class aroma compounds pada sampelkopi roasted Enrekang dan Gowa ………………………….. 130
6.5. Hasil identifikasi Class aroma compounds pada sampelkopi roasted Bantaeng dan Bulukumba… …………………. 152
7.1. Correlation coefficient of each characteristic expression term … 1817.2. Average result from Data Sensory Taste …………………………. 1867.3. Volatile compound with the odor sample coffee Arabica coffee
from Indonesia and Japan method sensory taste samplebrews and HS- SPME by GCMS …………………………… 193
.
.
DAFTAR GAMBAR
Nomor Halaman
2.1. Bagian-bagian dari Biji Kopi …………………………………………… 182.2. Buah Kopi Arabika dan Kopi Hasil
Sangrai…………………………………………………………… 202.3. Buah Kopi Robusta dan Biji Kopi Sangrai...….……………………… 212.4. Diagram yang Menunjukkan Prinsip Pemanasan Ohmik…………. 302.5. Faktor-faktor dalam Uji Citarasa………………… .………………… 342.6. Kerangka Konseptual Penelitian……………………………………. 443.1. Lokasi Sampel Penelitian..…………………………………………… 523.2. Diagram alir proses fermentasi teknologi ohmic…………………… 573.3. Diagram alir Penelitian…..…………………………………………… 624.1. Jenis kopi Hijau (Green Bean) dari empat daerah sampel
penelitian ……………………………………………………... 684.2. Kromatografi aroma compounds pada Green bean kopi arabika
gowa non fermentasi teknologi ohmic dengan metodeGCMS/SPME …………………………………………………… 72
4.3. Kromatografi aroma compounds pada Green bean kopi arabikaGowa hasil fermentasi teknologi ohmic dengan metodeGCMS/ SPME …………………………………………………… 72
4.4. Kromatografi aroma compounds pada Green bean kopi robustaBantaeng non fermentasi teknologi ohmic metodeGCMS/ SPME ………………………………………….……….. 73
4.5. Kromatografi aroma compounds pada Green bean kopi robustaBantaeng fermentasi teknologi ohmic metodeGCMS/SPME …………………………………………..………… 73
4.6. Hasil analisis PCA kopi hijau arabika dan robustayang terfermentasi teknologi ohmic dan non fermentasidengan metode GCMS/SPME ……………………………….. 74
4.7. Hasil analisis PCA pada variable compound senyawa volatilekopi hijau arabika dan robusta yang di fermentasiteknologi ohmic dan non yang terdeteksidengan metode GCMS/SPME ………………………….....… 75
5.1. Grafik Laju Pemanasan Ohmic pada Proses Fermentasi Kopi
dengan Perlakuan Perbedaan Suhu dan LamaFermentasi pada Konsentrasi HCl yang Sama .................. 87
5.2. Profil Citarasa Kopi Arabika Enrekang dan Gowa DenganPerlakuan Suhu Fermentasi Ohmic ………………………... 89
5.3. Profil Citarasa Kopi Robusta Bulukumba dan Bantaeng denganPerlakuan Suhu Fermentasi Ohmic ................................... 91
5.4. Profil Citarasa Kopi Arabika Enrekang dan Gowa denganPerlakuan Lama Fermentasi Ohmic …………….……..….. 93
5.5. Profil Citarasa Kopi Rebusta Bulukumba dan Bantaengdengan Perlakuan Lama Fermentasi Ohmic ….……….. 96
5.6. Flavour Profil of Enrekang and Gowa Arabica Coffee Beans ....... 975.7. Flavour profil of Bulukumba and Bantaeng Robusta Coffee Beans 996.1. Hasil Roasted dengan terjadi perubahan warna dan volume
biji kopi ………………………………………………………. 1096.2. Reaksi Maillard ……………………………………………………….. 1116.3. Jenis kopi roasted dari empat daerah sampel penelitian ………… 1176.4. Kromatografi Hasil analisis GCMS pada green Bean Coffee …… 1226.5. Hasil Analysis PCA kopi sangrai enrekang by GCMS
metode SPME ………………………………………………… 1226.6. Hasil Analisis Biplot PCA pada Variabel Senyawa Volatil
roasted Enrekang dengan Analisis GCMSmetode SPME .……………………………............................ 123
6.7. Hasil Analysis PCA kopi sangrai gowa by GCMSmetode SPME ………………………………………………… 124
6.8. Hasil Analisis Biplot PCA pada Variabel Senyawa Volatilroasted Gowa dengan Analisis GCMSmetode SPME .……………………………............................ 128
6.9. Hasil Analisis PCA pada Kopi roasted Enrekang dan Gowa denganAnalisis GCMS metode SPME………….………………...... 129
6.10. Hasil Analisis PCA pada Kopi roasted Enrekang danGowa pada semua variable dengan class aromacompounds………………………………………………….. 132
6.11. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Enrekang dan GowaPada semua variable dengan kelas aroma compoundsPyridine……………….……………………………………… 133
6.12. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Enrekang dan GowaPada semua variable dengan kelas aroma compoundsPyrazine……………………………………………………… 134
6.13. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Enrekang dan GowaPada semua variable dengan kelas aroma compoundsPyrrole………………. ……………………………………… 135
6.14. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Enrekang dan GowaPada semua variable dengan kelas aroma compounds
Phenol………………. ……………………………………… 1366.15. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Enrekang dan Gowa
Pada semua variable dengan kelas aroma compoundsFuran………………. ……………………………………… 138
6.16. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Enrekang dan GowaPada semua variable dengan kelas aroma compoundsAldehyde……………………………………………………… 139
6.17. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Enrekang dan GowaPada semua variable dengan kelas aroma compoundsAlkohol………………. ……………………………………… 140
6.18. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Enrekang dan GowaPada semua variable dengan kelas aroma compoundsKetones……………….……………………………………… 142
6.19. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Enrekang dan GowaPada semua variable dengan kelas aroma compoundsThiophenes…………………………………………………… 143
6.20. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Enrekang dan GowaPada semua variable dengan kelas aroma compoundsThiazole………………..……………………………………… 144
6.21. Hasil Analisis PCA pada Kopi roasted Bulukumba denganAnalisis GCMS metode SPME …………............................ 146
6.22. Hasil Analisis Biplot PCA pada Variabel Senyawa Volatilroasted Bulukumba dengan Analisis GCMSmetode SPME .……………………………............................ 148
6.23. Hasil Analisis PCA pada kopi roasted Bantaeng denganAnalisis GCMS metode .SPME……….…........................... 149
6.24. Hasil Analisis Biplot PCA pada Variabel Senyawa Volatilroasted Bantaeng dengan Analisis GCMSmetode SPME .……………………………............................ 151
6.25. Hasil Analisis PCA pada Kopi roasted Bulukumba dan Bantaengdengan Analisis GCMS metode SPME...………………...... 154
6.26. Hasil Analisis PCA pada Kopi roasted Bulukumba danBantaeng pada semua variable dengan class aromaCompounds.…………………………………………………... 155
6.27. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Bulukumba danBantaeng pada semua variable dengan kelas aromacompound Pyridine……….…………………………………… 156
6.28. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Bulukumba danBantaeng pada semua variable dengan kelas aromacompound Pyrazine…..….…………………………………… 157
6.29. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Bulukumba danBantaeng pada semua variable dengan kelas aromacompound Pyrrole….…….…………………………………… 158
6.30. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Bulukumba danBantaeng pada semua variable dengan kelas aromacompound Phenol…….…………………………………… 160
6.31. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Bulukumba danBantaeng pada semua variable dengan kelas aromacompound Furan..…….…………………………………… 161
6.32. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Bulukumba danBantaeng pada semua variable dengan kelas aromacompound Aldehyde….…………………………………… 162
6.33. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Bulukumba danBantaeng pada semua variable dengan kelas aromacompound Alkohol…….…………………………………… 164
6.34. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Bulukumba danBantaeng pada semua variable dengan kelas aromacompound Ketones..….…………………………………… 165
6.35. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Bulukumba danBantaeng pada semua variable dengan kelas aromacompound Thiophene..…………………………………… 166
6.36. Hasil analisis NIST pada Kopi Roasted Bulukumba danBantaeng pada semua variable dengan kelas aromacompound Thiazol.e….…………………………………… 167
7.1. Graphic coefficient correlation characteristic attribute…………... 1827.2. Words collected by descriptive methods Earthy, Smokey,
Chocolate-like, caramel like, nutty, rancid, herbal-likeand woody-like odor………………………………………….. 182
7.3. Words collected by descriptive methods taste as the attributeAcidity, bitterness, Sweetness, saltiness, sournessand liking………………………………………………………. 184
7.4. (A) Result Sensory Aroma Sample A (EH2T30) with Coffeefrom Japan (I) (JH0T0), (B) Result Sensory Tastes
Sample A (EH2T30) with coffee from Japan (I)…………… 1877.5. (A) Result Sensory Aroma Sample B (EH18T35) with Coffee
from Japan (I), (B) Result Sensory Tastes Sample B(EH18T35) with coffee from Japan (I)………………………. 188
7.6. (A) Result Sensory Aroma Sample C (EH18T30) with Coffeefrom Japan (JH0T0), (B) Result Sensory Tastes SampleC (EH18T30) with coffee from Japan (I)…………………… 188
7.7. (A) Result Sensory Aroma Sample D (EH2T35) with Coffeefrom Japan (I), (B) Result Sensory Tastes SampleD (EH2T35) with coffee from Japan …………….………… 189
7.8. (A) Result Sensory Aroma Sample E (MH2T35) with Coffeefrom Japan (I), (B) Result Sensory Tastes SampleE (MH2T35) with coffee from Japan (I)…….……………… 190
7.9. (A) Result Sensory Aroma Sample F (MH18T40) with Coffeefrom Japan (I), (B) Result Sensory Tastes SampleF (MH18T35) with coffee from Japan (I)…………………. 190
7.10. (A) Result Sensory Aroma Sample G (MH2T30) with Coffeefrom Japan (I), (B) Result Sensory Tastes SampleG (MH2T30) with coffee from Japan (I)…………………. 191
7.11. Result Sensory Tastes Sample H (MH6T35) with coffeefrom Japan (I), Result Sensory Tastes SampleH (MH6T35) with coffee from Japan (I)………………….. 192
7.12. Compound Volatil aroma Arabica coffee bye GCMSchompere with sensory taste Atribute Earthy…………… 193
7.13. Compound Volatil aroma Arabica coffee bye GCMSchompere with sensory taste Atribute Smoky…………….. 194
7.14. Compound Volatil aroma Arabica coffee bye GCMSchompere with sensory taste Atribute Chocolate………… 195
7.15. Compound Volatil aroma Arabica coffee bye GCMSchompere with sensory taste Atribute Caramel……………. 196
7.16. Compound Volatil aroma Arabica coffee bye GCMSchompere with sensory taste Atribute Nutty……………….. 197
7.17. Chromatographi compound volatile attribute rancid…………….. 1977.18. Results PCA Atributte………………..……………………………. 1987.19. Classification results QDA like and Dislike………………..…… . 199
DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN
Lambang/Singkatan Arti dan Keterangan
ICO International Coffee Organization
Puslitkoka Pusat penelitian kopi dan kakao
HCl Asam Clorida
C6H12O6 glukosa
2C2H5OH etanol
CO2 Carbon dioksida
HTST High Temperature shot time
NaCl Natrium Clorida
mdpl Meter dari permukaan laut
GCMS Gas cromatografi microextraction
HS-SPME Headspace-Solid Phase Microextraction Fiber Assemblies
SCAA Specialty Coffee Association of Amerika
QDA Qualitatif deskripsi Analysis
DVB/CAR/PDMS Divinylbenzene/Carboxen/Polydimethylsiloxane
ANOVA Analysis of variance
PCA Principal Componenet analysis
FAO Food Assosiation Organization
AEKI Assosiation Kopi Indonesi
EH2T30 Kopi Enrekang Fermentasi 2 jam suhu 30
EH6T35 Kopi Enrekang Fermentasi 6 jam suhu 35
EH12T40 Kopi Enrekang Fermentasi 12 jam suhu 40
EH18T30 Kopi Enrekang Fermentasi 18 jam suhu 30
MH2T30 Kopi Gowa fermentasi 2 jam suhu 30
BTH2T30 Kopi Bantaeng fermentasi 2 jam suhu 30
BLH2T30 Kopi Bulukumba fermentasi 2 jam suhu 30
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Kopi merupakan salah satu komoditi hasil perkebuanan yang memiliki
nilai ekonomis yang cukup tinggi serta menjanjikan untuk peningkatan ekonomi
sebagai sumber devisa negara, diantara tanaman perkebunan lainnya
(Rahardjo, 2012). Kopi mempunyai daya tarik dan sangat popularitas karena
aroma dan rasa dimiliki adalah unik (Ayelign et al, 2013). International Coffee
Organisation (ICO) pada tahun 2013, memperkirakan kebutuhan konsumsi
bubuk kopi dunia sekitar 8,77 juta ton (ICO, 2015). Data ICO tahun 2016-2017,
konsumsi kopi sekitar 155,1 juta / 60 kg bags (ICO, 2017).
Posisi Indonesia dinilai cukup strategis di dunia perkopian Internasional,
karena Indonesia merupakan negara pengekspor kopi terbesar ketiga setelah
Brazil dan Vietnam (FAO, 2013). Produktivitas kopi Indonesia sebesar 11.250
ton pertahun masih rendah bila dibandingkan dengan negara produsen kopi di
dunia seperti Brazil (50.826 ton pertahun) dan Vietnam (22.000 ton per tahun)
(International Coffee Organization,2012). Data dari ICO (2015)
memperlihatkan bahwa produksi kopi dunia pada periode 2013-2014 telah
mencapai 8.7 juta ton.
Data Internasioanal Coffee Organization (ICO) 2008, sedikitnya 1,6
milliar cangkir kopi dikonsumsi tiap hari. Jumlah itu mencakup 23,9 persen atau
seperlima dari total penduduk dunia (Puslitkoka Indonesia, 2011).
2
Indonesia merupakan negara produsen kopi keempat terbesar dunia
setelah Brazil, Vietnam dan Colombia. Dari total produksi, sekitar 67% kopinya
diekspor sedangkan sisanya (33%) untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri
(International Coffee Organization, 2011). Perkembangan konsumsi kopi di
Indonesia pada periode tahun 1984-2012 berfluktuasi namun menunjukkan
kecenderungan meningkat (Data Statistik 2013). Rata-rata peningkatan
konsumsi kopi selama periode tersebut sebesar 2,14% per tahun. Rata-rata
konsumsi kopi di Indonesia pada periode tahun 1984-2012 sebesar 10,90
ons/kapita/tahun. Konsumsi kopi terbesar terjadi pada tahun 2011 yaitu
sebesar 0,262 ons/minggu atau 13,62 ons/tahun. Dewasa ini kalangan
pengusaha kopi memperkirakan tingkat konsumsi kopi di Indonesia telah
mencapai 800 gram/kapita/tahun. Dengan demikian dalam kurun waktu 20
tahun peningkatan konsumsi kopi telah mencapai 300 gram/kapita/tahun
(Puslitkoka Indonesia, 2011). Berdasarkan data AEKI dan ICO (2014)
Indonesia menyumbang sekitr 8,9% dari total produksi tahun 2013.
Sulawesi Selatan merupakan salah satu propinsi di Kawasan Timur
Indonesia yang memiliki potensi pengembangan kopi. Hal ini ditunjukkan
dengan areal penanaman yang cukup luas serta keadaan agroklimatologi yang
sangat mendukung. Pada rentang waktu tahun 1977 – 2002, produksi kopi
Sulawesi Selatan mencapai 202.165,50 ton kopi robusta dan 15.619 kopi
arabika. Lokasi produksinya tersebar pada tujuh kabupaten. Produksi kopi
robusta di atas 1000 ton/tahun dihasilkan di Kabupaten Bulukumba, Bantaeng,
3
Sinjai, Pinrang, Luwu, Lutra dan Toraja. Sementara kopi arabika di Kabupaten
Toraja, Enrekang dan Gowa yang produksinya juga masing-masing mencapai
di atas 1000 ton/tahun (Alam, 2006).
Dengan wilayah tropisnya yang membentang dalam tiga bagian waktu,
Indonesia tak hanya menjadi tempat budidaya kopi yang tepat tapi juga
menghasilkan berbagai jenis kopi berkarakter khas dan unik. Varietas yang
sama menghasilkan karakter biji berbeda (Wintgens, 2004)
Banyak faktor yang mempengaruhi proses pembentukan citarasa khas
dari kopi arabika dan robusta tersebut, 75% diantaranya teknik pengolahan
pasca panen terutama dalam hal fermentasi dan 25% ditentukan oleh kondisi
daerah produksi (keadaan tanah, ketinggian serta teknik budidaya) (Puslitkoka
Indonesia, 2011).
Teknik pengolahan pasca panen yang paling menentukan tinggi
rendahnya mutu biji kopi adalah fermentasi. Tujuan fermentasi pada kopi
adalah mengubah senyawa-senyawa gula yang berada pada lapisan antara
kulit buah dan kulit biji menjadi alkohol. Hal ini dikarenakan senyawa gula yang
terkandung di dalam lendir mempunyai sifat menyerap air dari lingkungan
(higroskopis). Permukaan biji kopi cenderung lembab sehingga menghalangi
proses pengeringan. Selain itu, senyawa gula merupakan media tumbuh
bakteri yang sangat baik sehingga dapat merusak mutu biji kopi. Tujuan proses
ini adalah untuk menghilangkan lapisan lendir yang tersisa di permukaan kulit
tanduk biji kopi sehingga mempermudah proses pencucian lender yang masih
4
menempel pada biji keesokan harinya serta mengurangi rasa pahit dan
mendorong terbentuknya kesan “mild” pada citarasa seduhannya (Sihotang,
2008).
Prinsip dari proses fermentasi adalah peruraian senyawa-senyawa
yang terkandung di dalam lapisan lendir biji kopi oleh mikroba alami dan
dibantu dengan oksigen dari udara. Pada fermentasi kering diduga terjadi
perombakan-perombakan senyawa biji kopi secara lebih intensif oleh bakteri
dan jamur yang bersifat aerob dan menghasilkan metabolit yang menimbulkan
bau yang kurang menyenangkan. Hasil penelitian Adamek (1990)
menunjukkan bahwa jamur-jamur aerobik Aspergillus amstelodami, A. Flavus,
Penicillium cyclopium dan Fusarium culmorum, menghasilkan metabolit utama
metil-furan, 2 metil-propanol dan 3 metil-butanol. Ketiga metabolit tersebut
berturut-turut memiliki karakter bau asap (smoke), bau terbakar (burned) serta
bau manis dan terbakar (sweet, burned). Fermentasi kering harus dikendalikan
agar tidak terjadi proses fermentasi berlebihan yang dapat menimbulkan
citarasa onion karena timbulnya asam dan bau tengik (stink) sebagai akibat
pembusukan oleh mikroorganisme. Penerapan proses fermentasi yang tidak
tepat akan menghasilkan biji kopi dengan citarasa yang rendah. Cacat citarasa
fermented atau stinker merupakan jenis cacat yang berat. Cacat fermentasi
dapat dihindari dengan cara melakukan proses fermentasi secara tepat dan
benar.
5
Berdasarkan uraian, maka dilakukan penelitian untuk mengkaji aspek-
aspek perbaikan aroma dengan upaya peningkatan mutu biji kopi arabika dan
robusta dengan nilai tambah melalui aplikasi teknologi ohmic untuk fermentasi
biji kopi dengan jenis kopi yang berasal dari beberapa daerah dengan
perbedaan ketinggian tempat tumbuh dengan harapan bahwa flavour profil
pada kopi dapat diperbaiki dengan perlakuan fermentasi yang tepat.
B. Rumusan Masalah
Produksi kopi Indonesia terutama yang berasal dari perkebunan rakyat
yang dicirikan dengan mutu yang rendah, biji asalan serta biji kopi yang
didominasi tidak terfermentasi dengan baik sehingga mempunyai citarasa
yang lemah.
Pada umumnya citarasa kopi mengikuti daerah asalnya. Istilahnya beda
tanah beda rasa. Perbedaan komposisi unsur hara dalam tanah dan kondisi
iklim merupakan salah satu penyebabnya. Meski begitu citarasa kopi bukan
saja karena asalnya, teknik budidaya, pengolahan pasca panen, bahkan
proses penyajian juga menentukan.
Berdasarkan uraian latar belakang, maka dapat dirumuskan beberapa
masalah penelitian sebagai berikut:
a. Berapa lama waktu dan suhu pada proses fermentasi yang terjadi dengan
adanya aplikasi teknologi ohmic untuk fermentasi biji kopi yang terbaik dari
kopi arabika dan robusta.
6
b. Bagaimana pengaruh karakteristik komponen senyawa volatile pada biji
kopi hijau dengan mmengaplikasikan teknologi ohmic untuk fermentasi biji
kopi dan tanpa fermentasi.
c. Bagaimana pengaruh terhadap propertis sensory taste kopi (arabika dan
robusta matang penuh) roasted hasil fermentasi menggunakan teknologi
ohmic.
d. Bagaimana profil sifat kimia dan aroma (karakteristik senyawa volatile) pada
kopi roasted matang penuh (arabika dan robusta) hasil fermentasi teknologi
ohmic.
C. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengamati karakteristik mutu biji kopi
setelah melalui beberapa perlakuan dari berbagai daerah di Sulawesi Selatan
yaitu Enrekang, Bantaeng, Malakaji dan Bulukumba,
1. Mendapatkan waktu dan suhu fermentasi dengan sistem teknologi
fermentasi biji kopi berbasis ohmic yang terbaik dengan berbagai
perlakuan.
2. Mengetahui karakterstik komponen senyawa volatile pada kopi hijau
matang penuh dengan aplikasi teknologi ohmic dan tanpa fermentasi.
3. Mendapatkan data propil sensory taste kopi sangarai hasil fermentasi
teknologi ohmic.
7
4. Mendapatkan karakteristis componend senyawa volatil kopi sangria
hasil fermentasi teknologi ohmic.
D. Kegunaan Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah tentang
karakteristik senyawa volatile tentang mutu Kopi Arabika dan robusta
khususnya di Sulawesi Selatan sehingga dapat menjadi perhatian bagi
stakeholder tentang pentingnya penanganan pasca panen dilakukan
khususnya melakukan fermentasi setelah melakukan pengolahan awal untuk
menghasilkan kopi arabika dan robusta yang bermutu baik dan memiliki nilai
jual yang tinggi sekaligus bisa bersaing dengan kopi komersial saat ini.
E. Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini dibatasi pada kajian bahan dasar, pemilihan jenis kopi
berdasarkan daerah dengan perbedaan ketinggian tempat tumbuhnya,
teknologi fermentasi biji kopi arabika, yaitu aplikasi teknologi ohmic untuk
fermentasi biji kopi. Bahan dasar yang akan digunakan adalah buah kopi
arabika dan robusta matang penuh, larutan HCl sebagai media pengantar
listrik pada teknologi ohmic. Metode fermentasi yang akan diaplikasikan adalah
metode dengan perlakuan lama fermentasi dan suhu fermentasi pada masing-
masing sampel kopi dengan melakukan pengulangan tetapi dalam analyisis
hasil data hanya dengan satu replikasi daraai data longer yang konstan dan
merupakan data yang valid.
8
F. Outline Disertasi
Disertasi ini mengkaji tentang Aplikasi teknologi ohmic untuk fermentasi
biji kopi untuk mendapatkan kualitas aroma dan citarasa yang dapat bersaing
di pasar international dengan pengaturan suhu dan waktu fermentasi yang
dilakukan, serta menganalisa karakrteristik komponen senyawa pada kopi
hijau dan kopi sangrai, serta uji organoleptik. Tujuan utamanya adalah
mengkaji suhu dan waktu fermentasi yang optimum dan terbaik aroma pada
biji kopi arabika, mengkaji karakteristik komponen senyawa volatile pada kopi
hijau yang di fermentasi dengan teknologi ohmic dan tanpa fermentasi,
mengkaji profil aroma dan rasa dengan melakukan uji organoleptic, serta
mengkaji karakteristik komponen senyawa volatile pada kopi sangrai arabika
dan robusta hasil fermentasi dengan teknologi ohmic.
Uji laboratorium dilakukan untuk mengkaji karakteristik komponen
senyawa volatil antara lain senyawa volatile pada kopi hijau arabika dan
robusta yang difermentasi dengan ohmic dan tanpa fermentasi dengan analisis
GCMS metode HS-SPME. Selain itu juga dilakukan pengujian senyawa volatile
pada kopi roasted arabika dan robusta dengan GCMS metode HS-SPME serta
uji organoleptik dengan metode SCAA dan QDA. Detailnya dapat diuraikan
sebagai berikut:
Bab 1. Pendahuluan. Menguraikan latar belakang, masalah penelitian,
tujuan, kegunaan serta hipotesis penelitian mengenai pengaruh perlakuan
9
suhu dan waktu pada aplikasi teknologi ohmic untuk meningkatkan araoma
dan citarasa kopi arabika dan robusta, serta factor-faktor lain yang dapat
memperbaiki aroma kopi.
Bab 2. Tinjauan Pustaka Umum. Menguraikan tentang jenis kopi,
fermentasi, tujuan fermentasi, senyawa atau mikrooranisme yang berperan
dalam ermentasi kopi, peranan teknologi ohmic dalam fermentasi, kualirtas
kopi dan konsep penelitian.
Bab 3. Metode Penelitian. Menguraikan tentang lokasi dan tempat,
bahan dan metode, rancangan penelitian, prosedur pengujian dan analisa data
Mengkaji Laju pertumbuhan dan produksi Caulerpa sp yang dibudidayakan
pada kedalaman dan jarak tanam berbeda di Perairan Takalar. Hasilnya
membahas mengenai pengaruh kombinasi kedalaman air dan jarak tanam,
interaksi kedalaman air dan jarak tanam terhadap laju pertumbuhan dan
produksi Caulerpa sp yang dibudidayakan.
Bab 4. Karakteristik komponen senyawa volatile pada green bean
coffee (Arabika dan robusta) hasil fermentasi ohmic dan non fermentasi ohmic.
Hasilnya membahas mengenai pengaruh fermentasi ohmic terhadap
komponen senyawa volatile pada kopi arabika dan robusta.
Bab 5. Evaluasi sensory kopi sangrai (roasted coffee) arabika dan
robusta hasil fermentasi dengan aplikasi teknologi ohmic. Hasilnya membahas
mengenai pengaruh suhu dan waktu fermentasi terhadap citarasa kopi arabika
10
dan robusta, serta deskripsi citarasa khusus kopi arabika dan robusta hasil uji
cuptest metode SCAA.
Bab 6. Menganalisis karakteristik komponen senyawa volatil pada kopi
sanrai (roasted coffee) arabika dan robusta hasil fermentasi dengan teknologi
ohmic. Hasilnya membahas mengenai senyawa volatil yang teridentifikasi dari
hasil analisis GCMS dengan penyebaran senyawa volatile pada perbedaan
perlakuan suhu dan waktu fermentasi, serta membahas tentang pembagian
kelas compound yang berpengaru pada aroma dan citarasa kopi.
Bab 7. Aroma profile of Arabica coffee. Evaluasi sensory kopi roasted
arabika dengan kopi komersil jepang, hasil fermentasi dengan aplikasi
teknologi ohmic. Hasilnya membahas mengenai pengaruh suhu dan waktu
fermentasi terhadap citarasa kopi arabika dengan melakukan uji cuptest
dengan metode QDA yang dilaksanakan di Jepang.
Bab 8. Pembahasan umum. Menguraikan secara detail pengaruh suhu
dan waktu fermentasi terhadap karakteristik komponen senyawa volatile kopi
hijau dan roasted hasil fermentasi teknologi ohmic, serta hubungan keterkaitan
dengan hasil sensory test (uji organoleptik).
Bab 9. Kesimpulan dan rekomendasi penelitiian. Simpulan penelitian
serta rekomendasi yang dilahirkan dari penelitian, diharapkan menjadi salah
satu solusi untuk menghasilkan kualitas kopi arabika dan robusta serta
menghasilkan bahan literature tentang karakteristik komponen senyawa
11
volatile pada rabika dan robusta untuk menghasilkan kopi dengan rasa
specialty.
G. DAFTAR PUSTAKA
Alam, S. 2006. Kelayakan Pengembangan Kopi sebagai Komoditi Unggulan di Propinsi Sulawesi Selatan jurusan Sosial Ekonomi Pertanian. Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin.
Anderson, D.R., 2008, Ohmic Heating as an Alternative Food Processing Technology, Kansas State University, Kansas.
Anggara, Anies, Marini, Sri. 2011. Kopi Si Hitam Menguntungkan: Budi Daya dan Pemasaran.Yogyakarta: Penerbit Cahaya Atma Pustaka.
Atmawinata O. 2002. Peranan uji Citarasa dalam pengendalian Mutu Kopi. Materi Pelatihan uji Citarasa kopi. Pusat Penelitian Kopi dan kakao. Jember. 39 hlm.
Avallone, S., J.M. Brillouet. B. Guyot, E. Olguin, and J.P. Gulraud. 2002. Involvement of Pectolytic Mikroorganisme in coffee fermentation. International journal of food science and technology 37: 191-199.
Ayelign, A., K. Sabally. 2013. Determination of Chlorogenic Acids (CGA) in Coffee Beans Using HPLC. American Journal of Research Communication. Vol 1 (2), halaman 78-91.
Bekedam, E. K, 2008. Coffee Brew Malanoidins Struktural and functional Properties of Brown-Colored Coffee compounds. PhD. Thesis Wageningen University The Netherlands.
Berk, Z., 2009, Food Process Engineering and Technology, Acamdemic Press, New York.
BSN (2008). Standar Nasional Indonesia Biji Kopi 2907:2008. Badan Standarisasi Nasional.
Buffo, R A. and C. C. Friere, 2004. Coffee Flavour; an overview. Flavour and Fragrance Journal 19: 99-104.
Budryn, G., E. Nebesny, J. Kula, T. Majda, and W. Kryslak. 2011. HS-SPMJME/GC/MS propiles of convectively and microwave roasted Ivory Coast Robusta Coffee brews. Czech J. Food Sce 29 (2): 151-160.
Buerge, I.J., Poiger, T., Mu¨ller, M.D., Buser, H., 2003. Caffeine, an anthopogenic marker for wastewater contamination of surface waters. Environ. Sci. Technol. 37, 691–700
Cahyono, Bambang. 2011. Sukses Berkebun Kopi. Jakarta : Penerbit Mina. Carla.I.R., l. Marta., R.Maia., M.miranda., M. Ribeirinhob., C. ma’guas. 2006.
Application of solid-phase extraction to brewed coffee caffeine and organic acid determination by UV/HPLC. Science and Applied Technology Institute, Science Faculty, Lisbon University, Lisbon, Portugal Novadelta, Come´rcio e Indu´stria de Cafe´s, S.A., Campo
12
Maior, Portugal Journal of Food Composition and Analysis 20 (2007) 440–448.
Ciampa., A. G. Renzy, A. Taglienti, P. Sequi, and M. Valentini. 2010. Studies on coffee roasting progress by means of nuclear magnetic resonance spectroscopy. Journal of Food quality 33: 199-211.
Ciptadi, W. dan Nasution, M.Z. 1985. Pengolahan Kopi. Fakultas Teknologi
Institut Pertanian Bogor.
Coffee Beans – Varieties Of Coffee: Arabica and Robusta. 2010. http://www.talkaboutcoffee.com/coffee_beans.html.
Clarke, R. J. and Macrae, R. 1987. Coffe Technology (Volume 2). Elsevier Applied Science, London and New York.
Cunha, S.C., Fernandes, J.O., Ferreira, I.M.P.L.V.O., 2002. HPLC/UV determination of organic acids in fruit juices and nectars. European Food Research and Technology 214, 67–71.
Delgado, A., Kulisiewicz, L., Rauh, C., Wiersche, A., 2012, Novel Thermal and Non-Thermal Technologies for Fluid Foods. Academic Press, New York.
Direktorat Jenderal Perkebunan. 2013. Statistik Perkebunan Indonesia Kopi. Jakarta. Direktorat Jenderal Perkebunan Kementerian Pertanian.
Fadli, M.2010. Kopi Enrekang di Akui Dunia. (http. //tt dhoery:blogspot.com)
diakses tgl 26 Oktober 2010.
Food and Agriculture Organization of United Nation (FAO). 201 6.
http://faostat.fao.org [terhubung berkala]
Flament, I. 2002. Coffee Flavour Chemistry. John Wiley and Sons Ltd. Baffins
Lane, Chichester, West Susex P019 IUD. England 424p.
Fuster, M. D., A. E. Mitchel, H. Ochi, and T. Shibamoto. 2002. Antioxidative
activities of heterocyclic compounds formed in brewed coffee. Journal
of Agricultural and Food Chemistry 48:5600-5603.
Giancioli, D.C., 2001, Fisika Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta. Hadipernata, M., R. Thahjohutomo, I. Agustinisari dan E.Rahayu. 2011.
Teknologi Proses dan Keamanan Pangan Kopi Luwak. Prosiding Seminar.
Icier, F., 2012, Novel Thermal and Non-Thermal Technologies for Fluid Foods. Academic Press, New York.
International Coffee Organization. Trade Statistics of Total Production of Exporting Countries. www. ico.org. July 2011.
ICO, 2011. Coffee Statistics International Coffee Organization. http://wwwico.org/ (5 Oktober 2012).
(ICO) Internasional Coffee Organization. 2012. All Exporting Countries Total Production Crop years, England: Internasional Coffee organization.
13
International Coffee Organization (ICO). 2015. ICO Annual Review 2013-2014.International Coffee Organization. London.
Ismayadi C. 1998. Upaya Perbaikan Mutu Kopi Arabika Spesialti dataran Tinggi gayo, Aceh. Warta Pusat Penelitian Kopi dan kakao 14:45-53.
ISO 6668, 1991. Green coffee—preparation of samples for use in sensory analysis
Jackels S.C., Jackels C.F., (2005), Characterization of the coffee mucilage fermentation process usingchemical indicators: a field study in nicaragua. J. Food Sci., 70: C321-C325.
Janzen, S. O. 2010. Chemistry of Coffee. In Comprehensive Natural products II, Chemistry and Biology. Editor L. Mender and H.W. Liu. Elsevier Ltd. The Boulvevard, Lanfod Lane, Kidlington OX5 1GB, United Kigdom p.1085-1113.
Lucke, A., Go¨pferich, A., 2003. Acylation of peptides by lactic acid solutions. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 55, 27–33
Jayus, Giyarto, Nurhayati dan Aan. 2011. Peran Mikroflora dalam Fermentasi Basah Biji Kopi Robusta (Coffea canepora). Jember : Fakultas teknologi Pertanian, universitas Jember.
Krishnakumar, H; N.K. Balasubramanian and M.Balakrishna (2002). Sequential pattern of behavior in the common palm civet Paradoxurus hermaphrodites (Pallas). International Journal of Comparative Psychology, 15,303-311.
Lee, K. G. and T. Shibamoto. 2002. Analysis of volatile components isolated from Hawalan green coffee beans (Coffeea Arabica L.). Flavour and Fragrance Journal 17:349-351.
Lin, C.C. 2010. Approach of Improving coffee industry in Taiwan promote quality of coffee bean by fermentation. The Journal of International Management Studies 5(1):154-159.
Marcone, M.F. (2004). Composition and Properties of Indonesia Palm Civet Coffee (kopi Luwak) and Ethiopian Civet Coffee. Food Research Internasional, 37, 901 – 902.
Mahendradatta, Meta., 2007. Pangan Aman Dan Sehat. Lembaga Penerbitan Universitas Hasanuddin Makassar.
M.Balya F.B., S. Suwasono., Djumartin. 2013. Karakteristik Fisik dan Organoleptik Biji Kopi Arabika Hasil Pengolahan Semi Basah dan Variasi Jenis Wadah dan Lama Fermentasi (Studi Kasus di Desa Pedati dan Sukosawah Kabupaten Bondowoso). Agrointek Volime 7, N0.2
Megah. A. F., Z. Syakbaniah dan Ratnawulan, 2013. Perbandingan Karakteristisk Fisis Kopi Luwak (Civet coffee) dan Kopi Biasa Jenis Arabika. Fillar of Physics, Vol.2.
14
Misnawi & Sulistyowati. 2006. Mutu kopi Indonesia dan peluang peningkatan
daya saingnya. Warta Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 22:
127-132.
Mondello, L., F. Costa, P.Q. Tranchida, P. Dugo, M.L. Presti, S. Festa, A. Fazlo, and G. Dugo. 2005. Relable characterization of coffee bean aroma propiles by automated headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry with the support of a dual-filter mass spectra library.J. Sep.Sci 28:1101-1109.
Montavon, P., E. Duruz, G. Rumo, and G. Pratz. 2003. Evaluation of green coffee protein propiles with maturation and relationship to coffee cup quality. Journal og Agricultural and Food Chemistry 51 (8):2328-2334.
Moreira S.M.C., Chaves, dan Oliveire. 1985. Comparison of The Efficiency Of Liquids On The Determination Of Bulk Density Of Agricultural Grain. Journal Revista Brasileira De Armazenament. 9 91-2), 22-24.
Muchtadi, Tien R., Sugiyono, dan Ayustaningwarno, Fitriyono. Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan.2010. Bogor: Alfabeta CV.
Mulato, S., Widyotomo, Misnawi, dan Suharyanto. 2009. Petunjuk Teknis Pengolahan Produk Primer dan Sekunder Kakao. Jember: Pusat penelitian kopi dan kako Indonesia.
Mulato, S. 2001. Pelarutan Kafein Biji kopi rebusta dengan kolom Tetap Menggunakan Pelarut Cair. Pelita perkebunan Jakarta.
Mulato, Sri., S. Widyotomo., E. Suharyanto, 2010. Teknologi Proses dan Pengolahan Produk Primer dan Sekunder Kopi. Edisi 04.
Mulato, Sri. 2002. Simposium Kopi 2002 dengan tema Mewujudkan perkopian Nasional Yang Tangguh melalui Diversifikasi Usaha Berwawasan Lingkungan dalam Pengembangan Industri Kopi Bubuk Skala Kecil Untuk Meningkatkan Nilai Tambah Usaha Tani Kopi Rakyat. Denpasar : 16 – 17 Oktober 2002. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia.
Murthy, P. S. and M.M. naidu. 2011. Improvement of robusta coffee fermentation with microbial enzymes. European Journal of Applired Sciences 3(4):130-139.
Najiyati, S. dan Danarti. 1997. Kopi Budidaya Kopi dan Pengolahan Pasca Panen. Jakarta: Penebar Swadaya.
Najiyati, S. dan Danarti. 2001. Kopi Budidaya dan penanganan Lepas Panen. Penebar Swadaya.Jakarta
Najiyati, Sri dan Danarti. 1999. Kopi: Budidaya dan Penanganan Lepas Panen. Penebar Swadaya, Jakarta. 14-24, 165-172, 185-190.
Nelson, Aaron P., Ph.D., M.D., Gilbert, Susan., 2005. The Harvard Medical
School Guide to Achieving Optimal Memory. New York: McGraw Hill.
Payne, J., C.M. Francis, K. Phillipps, dan S.N. Kartikasari., 2000. Panduan Lapangan Mamalia di Kalimantan, Sabah, Sarawak & Brunei
15
Darussalam. The Sabah Society, Wildlife Conservation Society-Indonesia Programme dan WWF Malaysia. ISBN 979-95964-0-8.
Pimenta, T.V., R.G.F. Pereira,J.l. g. Correa, and J.R. Silva. 2009. Roasting processing of dry coffee cherry: Influence of grain shape and temperature on physical chemical and sensorial grain properties. B. CEPPA Curitiba 27(1):97-106.
Prastowo, B., E. Karmawati, Rubiyo, Siswanto, C. Indrawanto, dan S.J. Munarso. 2010. Budidaya dan Pascapanen Kopi. Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan. Bogor. 62 hlm.
Puslitkoka. 2007. Pengolahan Biji Kopi Sekunder. Leaflet. Pusat penelitian Kopi dan kako Indonesia. Jember.
Puslitkoka. 2008. Pengolahan Biji Kopi Primer. Leaflet. Pusat penelitian Kopi dan kako Indonesia. Jember.
Puslitkoka Indonesia, 2011. Secangkir Kopi Meracik Tradisi. ISBN 978-979-8745-13-3. Edisi Pertama
Ramaswamy, R., Balasubramaniam, V.M (Bala)., Sastry, S.K., 2003, Ohmic Heating of Foods Fact Sheet for Food Processors, Ohio State University, Columbus.
Rahardjo, Pudji. 2012. Panduan Budidaya dan Pengolahan Kopi Arabika dan Robusta. Penebar Swadaya. Jakarta
Redgwel, R. and m. Fischer. 2006. Coffee carbohydrates. Brazilion Journal of Plant Physiology 18(1):165-174.
Ridwansyah. 2003. Pengolahan Kopi Sumatra Utara: Jurusan teknologi Pertanian Universitas Sumatra Utara.
Rios, O.G., M.L.S. Quiros, R. Boulanger, M. Barel, B. Guyot. J.P. Guiraud, and S.S. Galindo. 2007. Impact of ecological post harvest processing on the volatile fraction of coffee beans: I, green coffee. Journal of Food Composition and Analysis 20:289-296.
Rodrigues. C., I., L. Marta., R. Maia., M. Miranda., M. Ribeirinhob., C. Ma’gus, 2006. Application of solid-phase extraction to brewed coffee caffeine and organic acid determination by UV/HPLC. Journal of Food Composition and Analysis 20 (2007) 440–448. SPE Reference Manual and Users Guide, Phenomenex.
Rothfos. B (1980). Coffee production. Gordian-Max-Rieck GmbH. Hamburg. Ruan, R., Ye, P., Chen dan Doona, C.J., 2001, Thermal Tecnologies in Food
Processing, CRC Press, New York. Ruku, S. S. Muttakin dan Syamsiar. 2006. Penanganan pasca panen kopi.
Buletin Teknologi dan Informasi Pertanian 5:47-57. Ryan, Lee., 2001. Caffeine Reduces Time-of-Day Effect on Memory
Performance in Older Adult. Psychological Science: A Journal of the American Psychological Society, No.1, Januari 2002, 13:8-71.
16
Saepudin, A. 2005. Evaluasi factor-faktor yang mempengaruhi Citarasa Kopi Arabika dengan Menggunakan Manova dan Analisis Profil. Skripsi Fakultas matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Bogor. 17 hlm.
Salla, M. H. 2009. Influence of Genotype, Location and Processing Methods on The Quality of Coffee (Coffea Arabica L.). Msc. Thesis Hawassa University. Hawassa Ethiopia. 105p.
Sastry, S.K., 1992, Ohmic Heating dalam Food Engineering Vol. III. Ohio State University. USA.
Sihotang, 1996. Analisis Penawaran dan Permintaan Kopi Indonesia di Pasar Domestik dan Internasional. Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Siswoputranto, P. S. 1993. Kopi International dan Indonesia. Penerbit Kanisius Jakarta. 417 hlm.
Sivetz, M. & N.W. Desrosier., 1997. Coffee technology. The AVI Publ.Co.Inc., Wesport, Connecticut.
Soonthornkamol, p. 2004. Effect of Different Species Procedure and Degree of Roasting on Volatile Compounds Production in Thai coffee. Thesis Master of science department of Food Technology silpakorn University. Bangkok 69p.
Sompom, C., A. kamtuo, P. Theerakulpisur, and S. Siriamompun. 2011. Effects of roasting degree on radical Scavenging activity, phenolics and volatile compounds of Arabica coffee beans. International Journal of Food Science and Technology 46:2287-2296.
Sudarmadji, S., Haryono,B., Suhardi., 1996.Prosedur Analisa Untuk Bahan Makanan dan Pertanian, Liberty,Yogyakarta, 150-158
Sulistiowati. 2001. Faktor yang Berpengaruh Terhadap Citarasa Seduhan Kopi. Warta Pusat Penelitian Kopi an Kakao Indonesia, Jember.
Sulistyowati. 2002. Faktor-Faktor yang Berpengaruh Terhadap Citarasa seduhan Kopi. Materi Pelatihan Uji Citarasa Kopi. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao, Jember. 19 hlm.
Suriani., 1997. AnalisisKandungan Kofeina Dalam Kopi Instan Berbagai Merek yang Beredar di Ujung Pandang.Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.
Suslick, B. A., L. Feng, and K.S. Suslick 2010. Discrimination of complex mixtures by a colorimetric sensor array: coffee aromos. Analytical Chemistry 82 (5): 2067-2073.
Varnam, H.A. and Sutherland, J.P., 1994. Beverages (Technology, Chemestry and Microbiology). Chapman and Hall, London
Wang, Niya. 2012. Physicochemical Changes of Coffee Beans During Roasting. Canada : University Of Guelph
Wilujeng, A. 2013. Pengaruh lama Fermentasi Kopi Arabika Dengan Bakteri Asam Laktat Terhadap Mutu Produk. Journal of Chemistry UNESA.
17
Wintegens, J.N.2004. Coffee: Growing, Processing, sustainable production, a guide book for growers, processor, traders and researchers, WILEY VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheium.
Wirabuana dkk., 2003. Kandungan kafein dan Polifenol pada Biji kopi Arabika (Coffea Arabica, L) di Kabupaten Enrekang. Jutnal Alam dan Lingkungan Vol.4 (7) 2013. ISSN 2086.4604.
Yusianto, 1999. Pengolahan dan Komposisi Kimia Biji Kopi dan Pengaruhnya Terhadap Citarasa Seduhan. Warta Pusat Penelitian Kopi dan kakao, 15,190-202.
Yusianto; R. Hulupi; Sulistyowati; S. Mawardi & C. Ismayadi (2005). Sifat fisiko kimia dan citarasa beberapa varietas kopi Arabika. Pelita Perkebunan, 21, 200–222.
Yenetzian, C. F. Wieland, and A. N. Gloess. 2012. Progress on coffee roasting a Progress control tool for a consisten roast degree-roast after roast. Newfood 15:22-26.
Zhang, Q.-L., Lian, H.-Z., Wang, W.-H., & Chen, H.-Y. (2005). Separation of caffeine and theophylline in poly (dimethylsiloxane) micro channel electrophoresis with electrochemical detection. Journal of Chromatography A, 1098, 172–176
18
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Kopi
Kopi memiliki nama latin Coffea sp. Buah kopi terdiri atas 4 bagian
(Gambar 2.1), yaitu lapisan kulit luar (exocarp), daging buah (mesocarp), kulit
tanduk (parchment), dan biji (endosperm) (Muctadi, 2010).
Gambar 2.1. Bagian-bagian dari Biji Kopi (Benjamin C et al, 2016)
Daging buah kopi memiliki 2 bagian, dimana bagian luar yang lebih
keras dan tebal sifatnya seperti gel atau lendir mengandung 85% air dalam
bentuk terikat dan bagian dalamnya bersifat koloid hidrofilik yang terdiri dari
±80% pectin dan ±20% gula (Ruth, 2011). Didalam kopi memiliki dua inti yang
sering didapatkan yaitu Kafein dan Kafeol. Secara umum kopi beras
mengandung air, gula, lemak, selulosa, kafein dan abu. Struktur dan kompoisi
senyawa penyusun pada biji kopi dapat dilihat pada Tabel 2.1.
19
Tabel 2.1. Komposisi senyawa penyusun pada Biji Kopi.
Berdasarkan sepecies utamanya, kopi dapat dibedakan atas dua
berdasarkan cara budidaya, yaitu species canephora coffee (terutama dari segi
bentuk yang dikenal sebagai robusta) dan Coffee Arabica. Perbedaan kedua
species ini dapat dilihat dari segi botani, genetik, agronomi, kimia dan morfologi
serta disesuaikan dengan lingkungan ekologi yang sangat berbeda dan
species ini secara komersial dan ekonomi dapat di manfaatkan. Semua
tanaman kopi diklasifikasikan dalam Rubiaceae.
Berdasarkan jenis kopi dapat dibedakan ke dalam robusta dan
arabika. Berdasarkan cara pengolahannya, kopi dapat digolongkan ke dalam
2 jenis, yaitu pengolahan kering dan pengolahan basah.
20
Kopi Arabika
Kopi arabika merupakan jenis kopi tradisional dengan citarasa terbaik
(Cofee Beans, 2010). Secara umum, kopi ini tumbuh di negara-negara
beriklim tropis atau subtropis. Kopi arabika tumbuh pada ketinggian 700-
1.800 m di atas permukaan laut. Tanaman ini dapat tumbuh hingga 3 meter
bila kondisi lingkungannya baik. Suhu tumbuh optimalnya adalah 16-20 oC.
Walau berasal dari Ethiopia, kopi arabika menguasai sekitar 70% pasar kopi
dunia dan telah dibudidayakan di berbagai negara.
Gambar 2.2. Buah kopi Arabika dan Kopi hasil sangria (foto by Reta 2016)
Ciri-ciri dari tanaman kopi arabika (Gambar 2.2), ini yaitu panjang
cabang primernya rata-rata mencapai 123 cm, sedangkan ruas cabangnya
pendek – pendek. Batangnya berkayu, keras, dan tegak serta berwarna
putih keabu-abuan. Keunggulan dari kopi arabika (Anggara, 2011) antara
lain bijinya berukuran besar, beraroma harum, dan memiliki cita rasa yang
baik
21
Kopi Robusta
Kopi robusta (coffee canephora) merupakan tanaman asli yang
berasal dari daerah Afrika barat (Uganda). Kopi robusta ini tersebar di negara
Brazil yang biasa disebut Conillon, India dan Asia tenggara (Indonesia dan
Vietnam). Di negara-negara yang terakhir yang membudidayakan kopi
robusta diperkenalkan pada tahun 1990 dengan budidaya yang dilakukan
adalah budidaya intensitif untuk mendapatkan produksi yang besar.
Beberapa varietas kopi robusta yang dibudidayakan, dengan beberapa syarat
umum yaitu dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik pada daerah dataran
rendah dengan suhu yang panas (di bawa 900 mdpl dengan suhu 20° C).
Buah kopi robusta dicirikan dengan bentuk yang bulat dengan umur panen
adalah 11 bulan (Gambar 2.3), dengan biji oval dan lebih kecil daripada biji
kopi arabika.
Gambar 2.3. Buah Kopi robusta dan Biji kopi Sangrai Robusta (Foto By Reta
2014
22
Kopi robusta juga sudah banyak tersebar di wilayah Indonesia dan
Filipina. Ciri-ciri dari tanaman kopi robusta yaitu tinggi pohon mencapai 5
meter, sedangkan ruas cabangnya pendek. Batangnya berkayu, keras, tegak,
putih ke abu-abuan. Seduhan kopi robusta memiliki rasa seperti coklat dan
aroma khas, variasi sesuai dengan cara pengolahan. Kopi bubuk robusta
memiliki tekstur lebih kasar dari kopi arabika. Kadar kafein biji mentah kopi
robusta lebih ringgi dibandingkan biji mentah kopi arabika, sedangkan
kandungan kafein kopi robusta sekitar 2,3% (Spinale dan Jamws, 1990).
B. Fermentasi
Teknologi fermentasi merupakan salah satu upaya manusia dalam
memanfaatkan bahan-bahan yang mudah didapatkan serta berharga relatif
murah bahkan kurang berharga menjadi produk yang bernilai ekonomi tinggi
dan berguna bagi kesejahteraan hidup manusia.
Fermentasi adalah proses terjadinya penguraian senyawa-senyawa
organik untuk menghasilkan energi serta terjadi pengubahan substrat menjadi
produk baru oleh mikroba (Madigan, 2011). Fermentasi berasal dari bahasa
latin ferfere yang artinya mendidihkan. Fermentasi merupakan suatu kegiatan
pengolahan subtrat dengan menggunakan peranan mikroba (jasad renik)
sehingga dihasilkan produk yang dikehendaki (Muhiddin, 2001). Produk
fermentasi berupa biomassa sel, enzim, metabolit primer maupun sekunder
atau produk transformasi (biokonversi). Proses fermentasi dengan
23
memanfaatkan aktivitas suatu mikroba tertentu atau campuran beberapa
spesies mikroba. Mikroba yang banyak digunakan dalam proses fermentasi
antara lain khamir, kapang dan bakteri.
Secara umum pengolahan buah kopi dapat dilakukan dengan tiga cara
yaitu pengolahan secara kering (fermentasi kering) atau secara alami,
pengolahan secara basah (fermentasi basah) dan pengolahan semi basah.
Pengolahan kering terdiri dari proses pengeringan, pengupasan, penggilingan,
sortasi, dan penyimpanan, sedangkan pengolahan basah terdiri dari proses
pengumpulan, sortasi, pemisahan kulit daging buah dan biji, fermentasi,
pencucian, pengeringan, pencucian, pengupasan kulit tanduk, penggilingan,
sortasi dan penyimpanan. Perbedaan dari kedua proses tersebut yaitu adanya
tahapan proses fermentasi (Siswoputranto, 992).
Pengolahan basah dengan proses fermentasi dimaksudkan untuk
membentuk unsur-unsur citarasa khas pada kopi olahan basah yang dibentuk
melalui proses fermentasi biji kopi dan akan menghasilkan citarasa khas yang
diinginkan pada waktu biji-biji kopi disangrai (Siswoputranto, 1992).
Tujuan proses ini adalah untuk menghilangkan lapisan lendir yang
tersisa di permukaan kulit tanduk biji kopi sehingga mempermudah proses
pencucian lendir yang masih menempel pada biji keesokan harinya serta
mengurangi rasa pahit dan mendorong terbentuknya kesan “mild” pada
citarasa seduhannya (Sihotang, 2008). Menurut Balya (2013), yang memecah
komponen lapisan lendir yaitu propopektin, gula, asam dan alkohol sehingga
24
lapisan lendir terlepas dari kulit tanduknya yang akan mempengaruhi atau
menurunkan mutu kopi. Waktu yang diperlukan untuk fermentasi kopi
tergantung pada jenis kopi yang digunakan, umumnya waktu fermentasi
berkisar antara 12-36 jam. Proses fermentasi yang terlalu lama akan
menimbulkan cita rasa tak sedap karena timbulnya asam dan apek sebagai
akibat pembusukan oleh mikroorganisme. Suhu yang digunakan umumnya
sekitar 30OC, jika suhu kurang dari 30OC pertumbuhan mikroorganisme
penghasil asam akan lambat sehingga dapat terjadi pertumbuhan produk.
Proses fermentasi adalah suatu proses yang berpengaruh terhadap
mutu kopi biji. Tanpa fermentasi, mutu yang diperoleh merupakan mutu rendah
dan dengan adanya proses fermentasi dapat dihasilkan mutu tinggi (Jayus et
al, 2011). Proses fermentasi berperan dalam pembentukan senyawa precursor
pembentuk citarasa, sedangkan proses penyangraian berperan dalam
pembentukan senyawa volatile dan senyawa non volatile yang berkontribusi
terhadap citarasa khas kopi (Janzen, 2010).
Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Reaksi dalam
fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan
produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C6H12O6) yang merupakan
gula paling sederhana, melalui fermentasi akan menghasilkan etanol
(2C2H5OH) (Ivan, 2010).
Redgwell dan Fischer (2006) serta Lin (2010), menyatakan bahwa
proses fermentasi terjadi penguraian karbohidrat oleh aktifitias enzim
25
karbohidratase dan enzim pektinase menjadi gula reduksi seperti glukosa dan
fruktosa. Selain itu pada proses fermentasi terjadi penguraian senyawa
karbohidrat menjadi asam-asam organic seperti asam laktat dan asam asetat,
yang ditandai dengan penurunan pH (Avallone, 2002; Jackels dan Jackels,
2005; Rubiyo et al, 2005; Lin, 2010). Saat terjadi proses fermentasi terjadi
penguraian protein menjadi senyawa yang lebih sederhana seperti peptide dan
asam amino (Selmar et al, 2004; Lin, 2010).
Perubahan yang terjadi selama proses fermentasi meliputi pemecahan
komponen mucilage, pemecahan gula, dan perubahan warna kulit. Mucilage
merupakan bagian lapisan berlendir yang menyelimuti biji kopi dengan
komponen terpentingnya yaitu protopektin. Enzim yang termasuk sejenis
katalase akan memecah protopektin didalam buah kopi, kondisi fermentasi
pada pH 5.5-6.0 akan menyebabkan pemecahan getah berjalan cukup cepat.
Proses pemecahan gula menghasilkan asam laktat dan asam asetat dengan
kadar asam laktat yang lebih besar. Asam-asam lain yang dihasilkan dari
proses fermentasi ini adalah asam butirat, propionate, dan senyawa etanol.
Asam lain akan memberikan onion flavor. Biji kopi yang telah terpisahkan dari
pulp dan parchment akan berwarna coklat. Proses browning ini terjadi akibat
oksidasi polifenol. Terjadinya warna kecoklatan yang kurang menarik ini dapat
dicegah dalam proses fermentasi melalui pemakaian air pencucian yang
bersifat alkalis (Ridwansyah, 2003).
26
Menurut Jayus et al, (2011), fermentasi yang lebih lama menyebabkan
terlarutnya pigmen dalam biji kopi dan penurunan nilai kecerahan yang terjadi
diduga terdapat reaksi berlebihan antara asam yang dihasilkan biji kopi.
Pigmen yang telah larut membuat biji menjadi pucat akan tetapi asam yang
terlalu tinggi dapat menyebabkan warna biji kopi lebih gelap karena senyawa
pigmen telah habis terlarut.
Murthy (2011), menyatakan perubahan penting dan nyata terjadi
selama fermentasi buah kopi adalah degradasi lapisan lendir yang mengelilingi
permukaan biji yang disebut dengan mucilage, terdiri dari senyawa pektin
meliputi protopektin sebesar 30 %, gula pereduksi yaitu glukosa dan fruktosa
sebanyak 20 %, gula non pereduksi yaitu sukrosa sebanyak 20 %, serta
sellulosa dan mineral sebanyak 17 %.
Senyawa prekursor pembentuk citarasa kopi secara alami sudah ada
(Puslitkoka, 2007). Senyawa prekursor tersebut adalah trigonelin, asam
klorogenik, lipid dan peptide (Buffo dan Fraire, 2004). (Janzen, 2012; Wang,
2012). Namun demikian senyawa prekursor tersebut tidak selengkap seperti
kalau dilakukan proses fermentasi yaitu tambahan senyawa prekursor asam
organic, asam amino dan gula reduksi. Seperti yang dinyatakan Siswoputranto
(1993), Rubiyo et al. (2005), dan Lin (2010) bahwa penanganan yang tepat
dengan pengolahan basah akan berpengaruh terhadap mutu citarasa kopi
yang dihasilkan. Begitu juga Salla (2009) serta Murthy dan Naidu (2011)
menyatakan bahwa citarasa biji kopi yang dihasilkan dari pengolahan basah
27
lebih baik daripada yang dihasilkan dari pengolahan kering. Hal tersebut
dikarenakan kandungan aroma citarasa yang terbentuk pada penyangraian
dari biji kopi hasil pengolahan basah lebih banyak daripada biji kopi hasil
pengolahan kering (Mondello et al, 2005).
Senyawa yang membentuk aroma di dalam kopi menurut Mabrouk dan
Deatherage dalam Ciptadi dan Nasution (1985) adalah:
1. Golongan fenol dan asam tidak mudah menguap yaitu asam kofeat, asam
klorogenat, asam ginat dan riboflavin.
2. Golongan senyawa karbonil yaitu asetaldehid, propanon, alkohol, vanilin
aldehid.
3. Golongan senyawa karbonil asam yaitu oksasuksinat, aseto asetat, hidroksi
pirufat, keton kaproat, oksalasetat, mekoksalat, merkaptopiruvat.
4. Golongan asam amino yaitu leusin, iso leusin, variline, hidroksiproline,
alanin, threonin, glisin dan asam aspartat.
5. Golongan asam mudah menguap yaitu asam asetat, propionat, butirat dan
volerat.
Biji kopi mengandung protein, minyak aromatis, dan asam- asam
organik. Pada umumnya, biji kopi mengandung senyawa prekursor pembentuk
citarasa pada biji kopi adalah gula reduksi, asam amino, asam organic,
trigonelin, asam klorogenik, lipid dan peptide (Montavon et al, 2003; Suslidk et
al, 2010; Yenetzin et al, 2012; Wang, 2012). Senyawa prekursor yang sudah
ada secara alami pada biji kopi adalah trigonelin, asam klorogenik, lipid dan
28
peptide (Buffo dan Fraire, 2004; Janzen, 2012; Wang, 2012), adapun senyawa
prekursor lainnya yaitu gula reduksi, asam amino dan asam organik terbentuk
pada proses fermentasi
Jenis mikroorganisme yang dapat berkembang biak pada kulit buah
(exocarp) terutama jamur (fusarium sp, colletotrichum coffeanum) pada
permukaan buah kopi yang terlalu kering (Aspergilus niger, penicillium sp,
Rhizopus, sp) beberapa jenis ragi dan bakteri juga dapat berkembang. Enzim
yang berperan pada fermentasi kopi adalah jenis enzim pectinase (Mulati,
2002)
Hasil penelitian Lee et al, (2015) menunjukkan bahwa bakteri yang
teridentifikasi pada fermentasi semi basah biji kopi antara lain Leuconostoc
mesenteroides, Lactobacillus brevis, Streptococcus faecium,
Enterobacteriaceae, Acetobacter, Pseudomonas, Vibrio, Leifsonia aquatica,
Bacillus brevis, Bacillus lichonifermis dan Bacillus cereus. Dari beberapa jenis
bakteri, hanya 4 bakteri yang diduga kuat sebagai bakteri pektinolitik yaitu
Enterobactericeae, Bacillus cereus, Bacillus, lichonifermis dan Bacillus brevis.
3 jenis bakteri asam laktat yang teridentifikasi, diduga kuat berperan sebagai
peningkat citarasa khas pada biji kopi hasil fermentasi semi basah.
C. Peranan Teknologi Ohmic Dalam Fermentasi
Akhir-akhir ini, minat terhadap pemanasan ohmik kembali dilirik karena
meningkatnya ketersediaan dan kualitas material elektroda. Keterbatasan
perlakuan pemanasan konvensional telah dikenal di industri pangan, dimana
29
kualitas produk tidak sesuai dengan yang diinginkan selain juga berhubungan
dengan sensivitas produk pangan terhadap panas (Muhtadi dan
Ayustaningwarno, 2010).
Pemanasan ohmik adalah proses termal lanjutan di mana makanan
berperan sebagai resistor listrik. Desain eksperimental biasanya terdiri dari
elektroda yang berhungan dengan makanan, dimana listrik melewati substansi
yang menggunakan berbagai tegangan dan kombinasi arus. Zat dipanaskan
oleh pembuangan energi listrik. Bila dibandingkan dengan pemanasan
konvensional, di mana panas dilakukan dari luar ke dalam menggunakan
permukaan panas, pemanasan ohmik menghantarkan panas di seluruh massa
makanan secara seragam (Anderson, 2008).
Prinsip pemanasan ohmik sangat sederhana seperti digambarkan
dalam Gambar 2.4. Pemanasn ohmik didasarkan pada bagian arus listrik
bolak-balik (AC) melalui tubuh seperti sistem makanan partikel cair yang
berfungsi sebagai hambatan listrik di mana panas dihasilkan. Tegangan AC
diterapkan pada elektroda di kedua ujung badan produk. Tingkat pemanasan
proporsional secara langsung hasil perkalian/kuadrat dari kekuatan medan
listrik, E dan konduktivitas listrik. Kekuatan medan listrik dapat bervariasi
dengan menyesuaikan elektroda celah atau tegangan yang dikenakan.
Namun, faktor yang paling penting adalah konduktivitas listrik dari produk dan
etergantungannya pada suhu. Jika produk memiliki lebih dari satu fase seperti
30
dalam kasus dari campuran cairan dan partikulat, konduktivitas listrik semua
tahap harus dipertimbangkan (Ruan et al, 2001).
Gambar 2.4. Diagram yang Menunjukkan Prinsip Pemanasan Ohmik.
Teknologi pemanasan ohmik dapat diterapkan, tidak hanya untuk
cairan, tetapi juga untuk multi-fase campuran cair-padat, khususnya di
media ini akan sulit untuk proses menggunakan penukar panas konvensional
(Sastry dan Qiong, 1993) dalam Delgado et al, 2012).
Pemanas ohmik dapat digunakan untuk memanaskan makanan cair yang
mengandung partikulat besar, seperti sup dan makanan rebus dan irisan buah-
buahan pada sirup, saus, dan cairan sensitif panas. Teknologi ini berguna
untuk perlakuan makanan protein, yang cenderung untuk mengubah sifat
sesuatu benda dan mengentalkan ketika diproses secara termal. Aplikasi lain
potensi ohmik pemanasan termasuk blanching, pencairan, gelatinisasi,
fermentasi, pengeringan dan ekstraksi (Ramaswamy, 2003).
31
D. Kualitas Kopi
a. Aroma dan Rasa
Dalam bisnis kopi internasional, mutu mempunyai dua pengertian yang
mendasar. Pertama, dalam hal pengertian umum, mutu adalah suatu
parameter yang dikaitkan dengan fisik, kimiawi, kebersihan dan citarasa dari
biji kopi. Sedang yang kedua, dalam pengertian yang luas, mutu adalah suatu
ukuran yang dikaitkan dengan akseptabilitas dari biji kopi yang diproduksi oleh
perusahaan tertentu oleh pembeli (konsumen) atas dasar standar proses yang
diakui internasional (Mulato, 2010).
Kualitas kopi yang sesungguhnya dapat dinikmati saat kopi diseduh
dan dihidangkan di dalam cangkir, namun sebelum diseduh, kualitas kopi yang
akan diseduh tergantung pada kualitas biji kopi terutama pada tahap roasting,
waktu roasting dan air yang digunakan untuk menyeduh. Kualitas tersebut
biasanya diartikan sebagai aroma dan rasa (flavor). Flavor pada kopi
dipengaruhi oleh senyawa volatile yang dimiliki dan dikeluarkan oleh kopi pada
saat diseduh (Baggenstoss et al, 2008).
Atribut rasa adalah merupakan suatu sensasi yang sangat kompleks
dan dikombinasikan sebagai aroma, rasa, tekstur dan mouthfeel (Taylor, 1996).
Atribut aroma atau bau adalah merupakan komponen yang terpenting dari rasa
kopi. Secara umum konsumen dapat menjelaskan dan merasakan apa yang
dirasa saat mereka mencium, sehingga menyebabkan rasa kadang
didefenisikan sebagai komponen penciuman rasa yang dirasakan sebagai
32
retronasal (Petracco, 2001). Presepsi retronasal terjadi saat volatilitas yang
diuji melalui mulut ke bagian belakang tenggorokan sampai mencapai rongga
hidung melalui faring (Petracco, 2001), dimana terjadi interaksi antara volatile
dengan alat penerimaan pada jaringan epitel penciuman. Hasil yang
diharapkan dari stimulus saraf penciuman dan transmisi sinyal menlalui bola
pencium ke otak yang kemudian memproses informasi sensorik sebagai alat
untuk mengenal bau (Mombaerets, 2001). Persepsi ortonasal dapat terjadi
saat volatile dihirup melalui hidung dan berinteraksi dengan system penciuman
secara langsung (Petracco, 2001). Indra penciuman manusia dapat
membedakan lebih dari 10.000 odorants yang berbeda (Lancet, 1986) dimana
rasa indera manusia (terdeteksi dari reseotor lidah) yang dapat mendeteksi
lima sensasi rasa dasar, yaitu manis, pahit, asam, asin dan gurih (Rawson dan
Li, 2004). Konsekuensi komponen aroma dan rasa untuk produk yang sangat
kompleks seperti kopi yang dianggap sangat penting terutama pada citarasa
dan keragamannya (Lawless dan Heymann, 2010; Murphy et al, 1977).
Beberapa sifat sensorik kopi yang diketahui selama bertahun-tahin dan dengan
bertambahnya faktor konsumsi di seluruh dunia, maka ketertarikan pada
aroma kopi, dan aroma tersebut mendapatkan momentum pada suatu industri
dan ilmuwan. Beberapa istilah atribut yang digunakan dalam menjelaskan sifat
citarasa kopi seperti body, rasa pahit, aroma panggang, dan rasa caramel
(Bicho et al, 2013), sweet-caramel, karateristik tanah, panggang/sulfur dan
berasap (Czerny et al, 1999; Mayer et al, 2000). Beberapa istilah dalam atribut
33
aroma menurut Bhumiratana et al (2011) bahwa istilah lain di antaranya fruity,
green, ashy/sooty, sweet aromatik, asam, nutty, chocolate.
Sifat sensorik yang disebutkan di atas dapat diukur melalui evalusai
sensorik dengan melibatkan manusia sebagai penilai (panelist). Salah satu
standar pengukuran pada industr sebagai kualitas kopi sensorik (Teixeira et al,
2005) adalah sevaluasi kopi bekam. Metode ini juga melibatkan panelist yang
terlatih untuk mengevaluasi kopi biji dan minuman segar untuk aroma dan rasa
dengan menggunakan biji kopi hijau dan kopi roasted.
b. Moutfheel dan Chemisthesis
Selain aroma dan rasa, tekstur, mouthfeel dan chemesthesis sangat
mempengaruhi persepsi rasa dan dipengaruhi oleh adanya interaksi antara
struktur makanan dengan lapisan mulut selama dikonsumsi (Taylor, 1996).
Persepsi sensasi ini termasuk atribut; kelembutan atau kekerasan, viskositas,
sifat berminyak, renyah dan juga dapat mencakup sensasi yang sangat
kompleks yang dapat tercipta dari interaksi komponen makanan dengan
permukaan mulut dan lidah karena sensitivitas kimiawi kulit dan lender dengan
membran yang dapat dirasakan dengan cara menggelitik, menusuk dan sifat
dingin (Cliff,1994). Atribut tekstur, mouthfeel dan chemesthesis merupakan
atribut yang sangat penting yang tidak dapat terdeteksi dengan melalui system
penciuman atau jalur resptor rasa.
Bahasa indera yang dapat menggambarkan atribut tekstur kopi dalam
mulut yang telah dikembangkan oleh peneliti yang berasal dari Jepang dan
34
korea yang mencakup beberapa istilah seperti memiliki body, astringency,
bulat, halus, tebal, kasar, berminyak dan lengket dengan kesan keseluruhan
menjadi renyah, tajam, ringan, bulat, lembut, halus, kuat, berat, ringan, netral,
mellow, winey. Dan beberapa atribut lain yang mengasikkan seperti tajam,
menyengat, mudah ditelan (Hayakawa et al, 2010; Seo et al, 2009). Flavor
kompleksitas yang berkembang diselutuh dunia dengan berbagai langkah
dalam pengolahan kopi serta teknik persiapan untuk melakukan cuptest dapat
dilihat pada Gambar 2.5.
Dalam bisnis kopi internasional, mutu mempunyai dua pengertian yang
mendasar. Pertama, dalam hal pengertian umum, mutu adalah suatu parameter yang
dikaitkan dengan fisik, kimiawi, kebersihan dan citarasa dari biji kopi.
Gambar 2.5. Faktor-faktor dalam Uji Citarasa (Sunarharum et al, 2014).
Sedang yang kedua, dalam pengertian yang luas, mutu adalah suatu ukuran
yang dikaitkan dengan akseptabilitas dari biji kopi yang diproduksi oleh
35
perusahaan tertentu oleh pembeli (konsumen) atas dasar standar proses yang
diakui internasional (Mulato, 2010).
Kualitas kopi yang sesungguhnya dapat dinikmati saat kopi diseduh dan
dihidangkan di dalam cangkir, namun sebelum diseduh, kualitas kopi yang
akan diseduh bergenatung pada kualitas biji kopi terutama pada tahap
roasting, waktu roasting dan air yang digunakan untuk menyeduh. Kualitas
tersebut biasanya diartikan sebagai aroma dan rasa (flavor). Falvor pada kopi
dopengaruhi oleh senyawa volatile yang dimiliki dan dikeluarkan oleh kopi
pada saat diseduh (Baggenstoss et al, 2008). Biji kopi secara alami
mengandung berbagai jenis senyawa volatile seperti aldehida, furfural, keton,
alcohol, ester, asam format dan asam asetat yang mempunyai sifat mudah
menguap (Mulato, 2002).
Flavor Kopi
Biji kopi kering tidak dapat langsung dikonsumsi karena belum
mempunyai aroma, flavor, dan warna yang khas. Oleh karena itu, biji kopi
tersebut harus diolah lebih lanjut untuk memperoleh sifat-sifat yang
dikehendaki. Pengolahan dasar yang dilakukan yaitu: penyangraian dan
penggilingan (Muchtadi, 2010).
Kunci dari tahapan produksi kopi adalah proses penyangraian. Pada
proses tersebut merupakan tahapan pembentukan aroma dan citarasa khas
kopi yang muncul karena perlakuan panas. Lee dan Shibamoto (2002) serta
36
Samporn et al, (2011) menyatakan bahwa tidak semua senyawa citarasa
volatile (mudah menguap) terbentuk pada proses penyangraian, tetapi ada
sebagian kecil secara alami terkandung dalam biji kopi.
Menurut Flament (2002) dan Suslick et al, (2010) pada biji kopi beras
yang belum disangrai terdapat sebayak ± 300 senyawa aroma volatile yang
dapat diidentifikasi. Sejumlah senyawa volatile penting pada kopi Arabika dari
Hawaii tertera pada Tabel 2.2, (Lee dan Shibamoto, 2002), sedangkan kopi
Arabika Meksiko pada Tabel 2.3, (Rios et al, 2007).
Tabel 2.2. Senyawa Citarasa Volatile (odorcompounds)yang diidentifikasi pada Kopi Beras Arabika Hawaii (Lee and Shibamoto, 2002)
No Senyawa Volatile No Senyawa Volatile
1 Pentanol 12 Dimethyl silphide
2 Hexanal 13 Hexadecane
3 2-Methyl propanol 14 y-Butyrolactone
4 (E)-2-Pentanal 15 Benzene acetaldehyde
5 3-Methyl botanol 16 3-Methyl butanoic acid
6 NN-Dimethyl acetamida 17 Methyl salicylate
7 3-Methyl butanal 18 Octadecane
8 1-Butoxy-2-propanol 19 Benzylalcohol
9 1-Hexanol 20 Phenyl athyl alcohol
10 1-Octen-3-ol 21 Eicosanol
11 2-Methoxy-3-(-2-methylpropy 22 4-Hidroxy-3-methylacetophenone
37
Berdasarkan Tabel 2.2 dan 2.3 menunjukkan bahwa pada kopi beras
Arabika yang berbeda tempat tumbuh mempunyai kandungan senyawa
volatile yang berbeda, sehingga akan berpengaruh terhadap citarasa kopi yang
berbeda pula. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Sulistyowati (2002),
Soonthornkamol 2004) dan Salla (2009) bahwa factor genetic dan agroekologi
akan berpengaruh terhadap citarasa kopi.
Roasted
Kunci dari proses produksi kopi bubuk adalah penyangraian. Proses ini
merupakan tahapan pembentukan aroma dan citarasa khas kopi dari dalam
biji kopi dengan perlakuan panas. Biji kopi secara alami mengandung cukup
banyak senyawa organik calon pembentuk citarasa dan aroma khas kopi.
Waktu sangrai ditentukan atas dasar warna biji kopi sangrai atau sering disebut
derajad sangrai. Makin lama waktu sangrai, warna biji kopi sangrai mendekati
cokelat tua kehitaman (Mulato, 2002).
Roasting merupakan proses penyangraian biji kopi yang tergantung
pada waktu dan suhu yang ditandai dengan perubahan kimiawi yang signifikan.
Terjadi kehilangan berat kering terutama gas 𝐶𝑂2 dan produk pirolisis volatil
lainnya (Wang, 2012). Kebanyakan produk pirolisis ini sangat menentukan
citarasa kopi. Kehilangan berat kering terkait erat dengan suhu penyangraian.
Berdasarkan suhu penyangraian yang digunakan kopi sangrai dibedakan atas
3 golongan yaitu light roast suhu yang digunakan 1930 sampai 199°C, medium
38
roast suhu yang digunakan 204°C dan dark roast suhu yang digunakan 2130
sampai 221°C. Light roast menghilangkan 3-5% kadar air: medium roast, 5-8%
dan dark roast 8-14% (Varnam and Sutherland, 1994).
Tabel 2.3. Senyawa Citarasa volatile yang diidentifikasi pada Kopi Beras Arabika dari Mexico (Rios et al, 2007)
No Senyawa Volatile No Senyawa Volatile
1 Acetaldehyde 14 y-Butyrolactone
2 Dimethylsulphide 15 Furfural
3 2-Propanone 16 1-Octen-3-ol
4 Methyl acetate 17 Benzaldehyde
5 Ethyl acetate 18 5-Methylfrural
6 Ethanol 19 Dimethylsulphoxide
7 3-Methyl butanal 20 Furfuryl alcohol
8 Toluene 21 Isoveleric acid
9 Hexanal 22 2-Phenyl ethanol
10 Isobuthyl alcohol 23 Guaiacol
11 Isoamyl alcohol 24 Maltol
12 1-Pentanol 25 4-Vinyl guaiacol
13 3-Hydroxy-2-butanone
Menurut Yusdiali (2008), suhu penyangraiaan berpengaruh terhadap
peningkatan nilai keasaman kopi yang telah disangrai yakni penyangraiaan biji
kopi pada suhu 1600C selama 40 menit dengan nilai pH 6.04, pada suhu 1800C
selama 40 menit dengan nilai pH 6.13 dan pada suhu 2000C selama 40 menit
dengan nilai pH 6.88.
39
Alat penyangrai bisa berupa oven yang beroperasi secara batch atau
kontinous. Pemanasan dilakukan pada tekanan atmosfir dengan media udara
panas atau gas pembakaran. Pemanasan dapat juga dilakukan dengan
melakukan kontak dengan permukaan yang dipanaskan, dan pada beberapa
desain pemanas, hal ini merupakan faktor penentu pada pemanasan. Desain
paling umum yang dapat disesuaikan baik untuk penyangraian secara batch
maupun kontinous merupakan drum horizontal yang dapat berputar.
Umumnya, biji kopi dicurahkan sealiran dengan udara panas melalui drum ini,
kecuali pada beberapa roaster dimana dimungkinkan terjadi aliran silang
dengan udara panas. Udara yang digunakan langsung dipanaskan
menggunakan gas atau bahan bakar, dan pada desain baru digunakan sistem
udara daur ulang yang dapat menurunkan polusi di atmosfir serta menekan
biaya operasional (Ciptadi dan Nasution ,1985).
Penyangraian sangat menentukan warna dan cita rasa produk kopi
yang akan dikonsumsi, perubahan warna biji dapat dijadikan dasar untuk
sistem klasifikasi sederhana. Perubahan fisik terjadi termasuk kehilangan
densitas ketika pecah (Varnam and Sutherland, 1994).
Tingkat penyangraian dibagi menjadi 3 tingkatan, yaitu ringan (light),
medium dan gelap (dark). Secara laboratoris tingkat kecerahan warna biji kopi
sangrai diukur dengan pembeda warna lovibond. Biji kopi beras sebelum di
sangrai mempunyai warna permukaan kehijauan yang bersifat memantulkan
sinar sehingga nilai Lovibond (L) berkisar antara 60-65. Pada penyangraian
40
ringan (light), sebagian warna permukaan biji kopi berubah kecoklatan dan nilai
L turun menjadi 44-45. Jika proses penyangraian dilanjutkan pada tingkat
medium, maka nilai L biji kopi makin berkurang secara signifikan kekisaran 38-
40. Pada penyangraian gelap, warna biji kopi sangrai makin mendekati hitam
karena senyawa hidrokarbon terpirolisis menjadi unsur karbon. Sedangkan
senyawa gula mengalami proses karamelisasi dan akhirnya nilai L biji kopi
sangrai tinggal 34-35 (Mulato, 2002).
Tahap awal roasting adalah membuang uap air pada suhu
penyangraian 100° C dan berikutnya tahap pirolisis pada suhu 180° C. Pada
tahap pirolisis terjadi perubahan-perubahan komposisi kimia dan pengurangan
berat sebanyak 10%. Proses roasting berlangsung 5-30 menit. Sampel segera
diambil setelah roasting dan digiling dengan metode standar, sedikit air
ditambahkan ke biji kopi pada tahap pendinginan untuk mempercepat
pendinginan dan meningkatkan keseragaman ukuran partikel untuk
penggilingan berikutnya. Pada beberapa roaster, air ditambahkan ke biji dalam
drum penyangrai diakhir proses. Biji kopi kemudian dikeluarkan lalu ditaruh
dalam baki dingin berlobang dimana udara dihembuskan (Ciptadi dan Nasution
,1985).
Perubahan sifat fisik dan kimia terjadi selama proses penyangraian,
menurut Ukers dan Prescott dalam Ciptadi dan Nasution (1985) terjadi seperti
swelling, penguapan air, tebentuknya senyawa volatile, karamelisasi
karbohidrat, pengurangan serat kasar, denaturasi protein, terbentuknya gas
41
𝐶𝑂2 sebagai hasil oksidasi dan terbentuknya aroma yang karakteristik pada
kopi. Swelling selama penyangraian disebabkan karena terbentuknya gas-gas
yang sebagian besar terdiri dari 𝐶𝑂2 kemudian gas-gas ini mengisi ruang
dalam sel atau pori-pori kopi.
Di dalam proses penyangraian sebagian kecil dari kafein akan menguap
dan terbentuk komponen-komponen lain yaitu aseton, furfural, amonia,
trimethilamin, asam formiat dan asam asetat. Kafein di dalam kopi terdapat
baik sebagai senyawa bebas maupun dalam bentuk kombinasi dengan
klorogenat sebagai senyawa kalium kafein klorogenat. Biji kopi yang disangrai
dapat langsung dikemas. Pengemasan dilakukan dengan kantong kertas,
ketika kopi dipisahkan dari otlet khusus dan digunakan langsung oleh
konsomen. Tempat penyimpanan yang lebih baik serta kemasan vakum
diperlukan untuk mencegah deteriorasi oksidatif jika kopi tidak melewati outlet
khusus. Saat ini digunakan kemasan vakum dari kaleng yang mampu
menahan tekanan yang terbentuk atau menggunakan kantung yang dapat
melepaskan 𝐶𝑂2 tapi menerima oksigen (Ciptadi dan Nasution ,1985).
Dalam menentukan apakah suatu kopi bercita rasa baik atau tidak,
terdapat 3 kategori yang dapat menjadi penentu, yaitu Anggara 2011):
1. Keasaman
Keasaman atau asiditas merupakan karakter biji kopi yang
menentukan cita rasa tersendiri pada produk kopi dan menentukan tingkat
42
kecerahan kopi. Biji kopi yang baik memiliki tingkat keasaman yang rendah.
Keasaman yang terlalu tinggi membuat cita rasa kopi menjadi tidak nikmat.
Tingkat keasaman biji kopi dipengaruhi oleh lokasi / tempat tumbuh tanaman
dan pengolahannya, besar – kecilnya suhu pemanggangan, jenis
pemanggang, dan metode pemasakan.
Yusianto (1999), melaporkan bahwa keasaman yang tinggi akan
memberikan kualitas aroma yang lebih baik sehingga kopi hasil fermentasi
48 jam lebih disukai fanelis. Wilujeng (2013), juga melaporkan bahwa
semakin lama fermentasi akan menyebabkan pati dalam kopi terdegradasi
menjadi glukosa. Glukosa kemudian bereaksi dengan asam amino
membentuk melanidin yang merupakan komponen utama dalam proses
pencoklatan yang terjadi pada saat penyangraian. Semakin lama fermentasi
maka rasa kopi seduh semakin nikmat (Flavor).
2. Aroma
Aroma menjadi karakter terkuat dan sangat identik dengan minuman
kopi. Aroma kopi dapat menstimulasi indera penciuman. Penstimulasian
indera penciuman dapat dilakukan melalui 2 cara berikut:
Secara langsung dipersepsi oleh hidung. Aroma kopi pada umumnya
mudah dikenali walaupun tanpa perlu melihat atau merasakan langsung
dari fisik kopi.
43
Sensasi aroma kopi dapat dirasakan ketika kopi berada di mulut atau
sudah tertelan. Pada saat bersamaan, senyawa volatile yang terdapat
pada kopi akan menguap ke atas memasuki saluran penciuman.
3. Body
Faktor penentu terakhir yang mempengaruhi cita rasa kopi adalah body
yang dapat disetarakan dengan sensasi “rasa mantap”. Body terdiri dari
tingkatan ringan-berat yang dipengaruhi oleh pemanggangan biji kopi. Biji
kopi yang dipanggang secara medium dan pekat akan memiliki body yang
lebih berat daripada biji kopi yang dipanggang ringan.
Yusianto (1999) melaporkan bahwa body merupakan kekentalan dari
seduhan kopi sebagai karakter internal yang dapat dinilai karena ada
kesanas kental di langit-langit mulut. Kafein memberikan kontribusi pada
body seduhan kopi. Hal ini dapat diselaraskan dengan kadar kafein kopi
bubuk yang semakin menurun akan berpengaruh pada nilai body yang
semakin rendah.
E. Kerangka Konseptual
Berdasarkan kajian teori yang telah dilakukan maka disusun kerangka
konseptual yang disajikan pada Gambar 2.6:
44
Gambar 2.6. Kerangka Konseptual Penelitian
Mutu Kopi
Bahan Tanam: - Jenis Kopi:
1. Arabika, 2. Robusta
- Umur Tanaman
Pasca Panen: - Kematangan Buah - Pengolahan:
1. Fermentasi 2. Pengeringan 3. Penyangraian 4. Pembubuk
Lingkungan: - Ketinggian Tempat - Suhu & Kelembaban - Naungan
Fermentasi Basah
Fermentasi sistem OHMIC
Huller
Penyangraian
Biji kopi hijau
Pembubuk Kopi
Analisis Mutu - Kimia - Organoleftik
Fermentasi Semi Basah
Analisa : - Kadar air - Total asam
Aroma Kopi Specialty Internasional dan Nasional
SELESAI
Bubuk Kopi
Perlakuan suhu dan lama fermentasi
Fermentasi Konvensional
Analisisi Compound Senyawa Volatile kopi hijau
Pencucian Biji Kopi
Pemisahan kulit buah
Penrendaman
selama 12 jam
Pencucian dan
Pengeringan
Faktor Input
Proses
Faktor Output
45
F. Hipotesis
Beberapa hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini diantaranya:
1. Terdapat pengaruh aplikasi teknologi ohmic pada fermentasi biji kopi
dengan perlakuan suhu dengan waktu fermentasi dimana fase optimum
dapat tercapai dengan waktu yang sangat singkat pada fase suhu yang
diinginkan serta keseragaman panas bahan yang merata.
2. Terdapat perbedaan karakteristik komponen senyawa volatile pada kopi
hijau dan kopi sangrai yang difermentasi dengan teknologi ohmic dan tidak
di fermentasi.
3. Terdapat pengaruh aplikasi teknologi ohmic pada hasil analisis sensory
taste (uji cuptest).
G. Kebaharuan
Nilai kebaharuan (novelty) dari penelitian ini adalah:
1. Penelitian mengenai fermentasi biji kopi dengan aplikasi teknologi ohmic
pada biji kopi arabika dan robusta belum pernah dilakukan dan menjadi
tantangan bagi petani kopi untuk meningkatkan kualitas citarasa dan aroma
kopi. Belum ada informasi tentang suhu dan waktu fermentasi yang tepat
yang digunaka pada aplikasi teknologi ohmic tersebut.
2. Keberhasilan dalam penelitian ini adalah bahwa waktu untuk mencapai fase
optimum pada aplikasi teknologi ohmic pada fermentasi biji kopi dicapai
dengan singkat pada suhu yang diinginkan.
46
I. DAFTAR PUSTAKA
AAK, 1988, Budidaya Tanaman Kopi. Yogyakarta. Kanisus. Anderson, D.R, 2008, Ohmic Heating as an Alternative Food Processing
Technology, Kansas State University, Kansas. Anggara, Anies, Marini, Sri. 2011. Kopi Si Hitam Menguntungkan: Budi Daya
dan Pemasaran. Yogyakarta: Penerbit Cahaya Atma Pustaka. Atmawinata O. 2002. Peranan uji Citarasa dalam pengendalian Mutu Kopi.
Materi Pelatihan uji Citarasa kopi. Pusat Penelitian Kopi dan kakao. Jember. 39 hlm.
Avallone, S, J.M. Brillouet. B. Guyot, E. Olguin, and J.P. Gulraud. 2002. Involvement of Pectolytic Mikroorganisme in coffee fermentation. International journal of food science and technology 37: 191-199.
Baggenstoss, J, Poisson, L, Kaegi, R, Perren, R, & Escher, F. (2008). Coffee roastingand aroma formation: Application of different time–temperature conditions.Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(14), 5836–5846.
Benjamin C., Paul M.F., and Fidel T. 2016. Coffee Healts. Encyclopedia of Food and Health. Academic Press is an imprint of Elsevier. The Boulevard, Langford Lane, Kidlington, Oxford OX5 1 GB 225 Wyman Street, Waltham 02451.
Berk, Z, 2009, Food Process Engineering and Technology, Acamdemic Press, New York.
Bicho, N. C, Leitao, A. E, Ramalho, J. C, De Alvarenga, N. B, & Lidon, F. C. 2013a. Impact of roasting time on the sensory profile of Arabica and Robusta coffee. Ecology of Food and Nutrition, 52, 163-177.
Buffo, R A. and C. C. Friere, 2004. Coffee Flavour; an overview. Flavour and Fragrance Journal 19: 99-104.
Bhumiratana, N, Adhikari, K. and Chambers, E. IV 2011. Evolution of sensory aroma attributes from coffee beans to brewed coffee. LWT – Food Sci and Technol44, 2185–2192.
Cahyono, Bambang. 2011. Sukses Berkebun Kopi.Jakarta: Penerbit Mina. Ciptadi, W. dan Nasution, M.Z. 1985. Pengolahan Kopi. Fakultas Teknologi
Institut Pertanian Bogor. Cliff, M. A, & Green, B. G. 1994. Sensory irritation and coolness produced by
menthol: Evidence for selective desensitization of irritation. Physiology & Behavior, 56, 1021 -1029.
Cunha, S.C, Fernandes, J.O, Ferreira, I.M.P.L.V.O, 2002. HPLC/UV determination of organic acids in fruit juices and nectars. European Food Research and Technology 214, 67–71.
Czerny, M, Mayer, F. & Grosch, W. 1999. Sensory study on the character impact odorants of roasted Arabica coffee. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 47, 695-699.
47
Czerny, M, & Grosch, W. (2000). Potent odorants of raw Arabica coffee. Their changes during roasting. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 48(3), 868–872.
Delgado, A, Kulisiewicz, L, Rauh, C, Wiersche, A.,2012, Novel Thermal and Non-Thermal Technologies for Fluid Foods. Academic Press, New York.
Flament, I. 2002. Coffee Flavour Chemistry. John Wiley and Sons Ltd. Baffins Lane, Chichester, West Susex P019 IUD. England 424p.
Hayakaw, F, Kazami, Y, Wakayama, H, Oboshi, R, Tanaka, H, Maeda, G. O. U, Hoshino, C, Iwawaki, H. & Miyabayashi, T. 2010. Sensory lexicon of brewed coffee for Japanese consumers, untrained coffee professionals and trained coffee tasters. Journal of Sensory Studies, 25, 917-939.
Hidayat, N.M. C. Padaga dan S. Suhartini, 2006. Mikrobiologi Industri. Yogyakarta. Andi Offset.
Icier, F, 2012, Novel Thermal and Non-Thermal Technologies for Fluid Foods. Academic Press, New York.
Illy, A.; Viani, R, 1995. Espresso Coffee. The chemistry of quality. London Illy, A, & Viani, R. (2005). Espresso coffee: The science of quality(2nd ed.).
London, UK: Elsevier Academic Press. Illy, A, 2008. Università del Caffè di Trieste. The green coffee. In illy, Ed.
Graphart. San Dorligo della Valle (TS). Jackels S.C, Jackels C.F, (2005), Characterization of the coffee mucilage
fermentation process usingchemical indicators: a field study in nicaragua. J. Food Sci, 70: C321-C325.
Janzen, S. O. 2010. Chemistry of Coffee. In Comprehensive Natural products II, Chemistry and Biology. Editor L. Mender and H.W. Liu. Elsevier Ltd.
The Boulvevard, Lanfod Lane, Kidlington OX5 1GB, United Kigdom p.1085-1113.
Jayus, Giyarto, Nurhayati dan Aan. 2011. Peran Mikroflora dalam Fermentasi Basah Biji Kopi Robusta (Coffea canepora). Jember: Fakultas teknologi Pertanian, universitas Jember.
Lawless, H. T. and Heymann, H. 2010. Physiological and psychological foundations of sensory function In: Lawless, H. T. & Heymann, H. (eds.) Sensory Evaluation of Food: Principles and Practices. Food Science Text Series. New York: Springer New York.
Lee, K. G. and T. Shibamoto. 2002. Analysis of volatile components isolated from Hawalan green coffee beans (Coffeea Arabica L.). Flavour and Fragrance Journal 17:349-351.
Lin, C.C. 2010. Approach of Improving coffee industry in Taiwan promote quality of coffee bean by fermentation. The Journal of International Management Studies 5(1):154-159.
Lucke, A, Go¨pferich, A, 2003. Acylation of peptides by lactic acid solutions.
European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 55, 27–33.
48
Mahendradatta, Meta, 2007. Pangan Aman Dan Sehat. Lembaga Penerbitan Universitas Hasanuddin Makassar.
M.Balya F. B, S. Suwasono, Djumartin. 2013. Karakteristik Fisik dan Organoleptik Biji Kopi Arabika Hasil Pengolahan Semi Basah dan Variasi Jenis Wadah dan Lama Fermentasi (Studi Kasus di Desa Pedati dan Sukosawah Kabupaten Bondowoso). Agrointek Volime 7, N0.2.
Madigan, M.T., J.M. Martinko, and J. Parker. 2009. Biology of Microorganisms.
Mombaerts, P. 2001. How smell develops. Natural Neuroscience, 4, 1192 -
1198. Mondello, L, F. Costa, P.Q. Tranchida, P. Dugo, M.L. Presti, S. Festa, A. Fazlo,
and G. Dugo. 2005. Relable characterization of coffee bean aroma propiles by automated headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry with the support of a dual-filter mass spectra library. J.Sep. Sci 28:1101-1109.
Montavon, P, E. Duruz, G. Rumo, and G. Pratz. 2003. Evaluation of green coffee protein propiles with maturation and relationship to coffee cup quality. Journal og Agricultural and Food Chemistry 51 (8):2328-2334.
Muchtadi, Tien R., Sugiyono, dan Ayustaningwarno, Fitriyono. Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan.2010. Bogor: Alfabeta CV.
Muhidin, D. 2001. Agroindustri papain dan pektin. Jakarta: Penebar Swadaya
Mulato, Sri. 2002. Simposium Kopi 2002 dengan tema Mewujudkan perkopian Nasional Yang Tangguh melalui Diversifikasi Usaha Berwawasan Lingkungan dalam Pengembangan Industri Kopi Bubuk Skala Kecil Untuk Meningkatkan Nilai Tambah Usaha Tani Kopi Rakyat. Denpasar: 16 – 17 Oktober 2002. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia.
Mulato; S. Widyotomo & E. Suharyanto (2006). Pengolahan Produk Primer dan Sekunder Kopi. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia. Jember, Jawa Timur
Mulato, S, Widyotomo, Misnawi, dan Suharyanto. 2009. Petunjuk Teknis Pengolahan Produk Primer dan Sekunder Kakao. Jember: Pusat penelitian kopi dan kako Indonesia.
Mulato, Sri, S. Widyotomo, E. Suharyanto, 2010. Teknologi Proses dan Pengolahan Produk Primer dan Sekunder Kopi. Edisi 04.
Murphy, C, Cain, W. S. and Bartoshuk, L. M. 1977. Mutual action of taste and olfaction. Sensory Processes, 1, 204-11.
Murthy, P. S. and M.M. naidu. 2011. Improvement of robusta coffee fermentation with microbial enzymes. European Journal of Applired
Sciences 3(4):130-139. Najiyati, S. dan Danarti. 1997. Kopi Budidaya Kopi dan Pengolahan Pasca
Panen. Jakarta: Penebar Swadaya.
49
Nelson, Aaron P, Ph.D, M.D, Gilbert, Susan, 2005. The Harvard Medical School Guide to Achieving Optimal Memory. New York: McGraw Hill.
Petracco, M. 2001. Beverage preparation: brewing trends for the new millenium. In: CLARKE, R. J. & VITZTHUM, O. G. (eds.) Coffee: Recent Developments. Oxford: Blackwell Science.
Puslitkoka. 2007. Pengolahan Biji Kopi Sekunder. Leaflet. Pusat penelitian Kopi dan kako Indonesia. Jember.
Ramaswamy, R, Balasubramaniam, V. M (Bala), Sastry, S.K, 2003, Ohmic Heating of Foods Fact Sheet for Food Processors, Ohio State University, Columbus.
Rawson, N. E. & Li, X. 2004. The cellular basis of flavour perception: taste and aroma. In: TAYLOR, A. J. & ROBERTS, D. D. (eds.) Flavour Perception. Ames, Iowa: Blackwell Publishing.
Redgwel, R. and m. Fischer. 2006. Coffee carbohydrates. Brazilion Journal of Plant Physiology 18(1):165-174.
Ridwansyah. 2003. Pengolahan Kopi. http://www.library.usu.ac.id/down load/fp / tekper-ridwansyah4pdf. [16- November-2009].
Rios, O.G, M.L.S. Quiros, R. Boulanger, M. Barel, B. Guyot. J.P. Guiraud, and S.S. Galindo. 2007. Impact of ecological post harvest processing on the volatile fraction of coffee beans: I, green coffee. Journal of Food Composition and Analysis 20:289-296.
Ryan, Lee, 2001. Caffeine Reduces Time-of-Day Effect on Memory Performance in Older Adult. Psychological Science: A Journal of the American Psychological Society, No.d1, Januari 2002, 13:8-71.
Rothfos. B (1980). Coffee production. Gordian-Max-Rieck GmbH. Hamburg Ruan, R, Ye, P, Chen and Doona, C.J, 2001, Thermal Tecnologies in Food
Processing, CRC Press, New York Rubiyo , 2005 Saepudin, A. 2005. Evaluasi factor-faktor yang mempengaruhi Citarasa Kopi
Arabika dengan Menggunakan. Manova dan Analisis Profil. Skripsi Fakultas matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Bogor. 17 hlm.
Salla, M. H. 2009. Influence of Genotype, Location and Processing Methods on The Quality of Coffee (Coffea Arabica L.). Msc. Thesis Hawassa University. Hawassa Ethiopia. 105p.
Sastry, S.K, 1992, Ohmic Heating dalam Food EngineeringVol. III. Ohio State University. USA.
Selmar D, Bytof G, Knopp S. E, & Breitenstein B. 2006. Germination of coffee seeds and its significance for coffee quality. Plant Biology 8, 260-264
Seo, H.-S, Lee, M, Jung, Y.-J. & Hwang, I. 2009. A novel method of descriptive analysis on hot brewed coffee: time scanning descriptive analysis. European FoodResearch and Technology, 228, 931 -938.
50
Schwan R.F, Wheals A.E. 2003. Mixed microbial fermentations of chocolate and coffee. In: Boekhout T, Robert V. (Eds.). Yeasts in Food. Behr' s Verlag, Hamburg, pp 426-459.
Suriani, 1997. Analisis Kandungan Kofeina Dalam Kopi Instan Berbagai Merek yang Beredar di Ujung Pandang.Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar. Sihotang, 1996. Analisis Penawaran dan Permintaan Kopi Indonesia di
Pasar Domestik dan Internasional. Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Siswoputranto, P. S. 1993. Kopi International dan Indonesia. Penerbit Kanisius Jakarta. 417 hlm.
Sivetz, M. & N.W. Desrosier, 1997. Coffee technology. The AVI Publ. Co.Inc, Wesport, Connecticut
Sompom, C, A. kamtuo, P. Theerakulpisur, and S. Siriamompun. 2011. Effects of roasting degree on radical Scavenging activity, phenolics and volatile compounds of Arabica coffee beans. International Journal of Food Science and Technology 46:2287-2296.
Soonthornkamol, p. 2004. Effect of Different Species Procedure and Degree of Roasting on Volatile Compounds Production in Thai coffee. Thesis Master of science department of Food Technology silpakorn University. Bangkok 69p.
Suslick, B. A, L. Feng, and K.S. Suslick 2010. Discrimination of complex mixtures by a colorimetric sensor array: coffee aromos. Analytical Chemistry 82 (5): 2067-2073.
Sulistyowati. 2002. Faktor-Faktor yang Berpengaruh Terhadap Citarasa seduhan Kopi. Materi Pelatihan Uji Citarasa Kopi. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao, Jember. 19 hlm.
Sunatharum, W.B., Willianms, D.J., and Smyth, H.E, 2014. Complexity of coffee flavor: A compositional and sensory perspective. Food Research International, 62, 315-325.
Taylor, A. J, and Roozen, J. P. 1996. Volatile flavor release from foods during eating. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 36, 765-784.
Teixeira, R, Teixeira, A. A. and Brando, C. 2005a. Chapter 3. The raw bean, 3.8. Classification: Physical and sensorial analysis. In: ILLY, A. & VIANI, R. (eds.) Espresso Coffee: The Science of Quality. 2nd ed. San Diego, California: Elsevier Academic Press.
Wang, Niya. 2012. Physicochemical Changes Of Coffee Beans During Roasting.
Wilujeng, A. 2013. Pengaruh lama Fermentasi Kopi Arabika Dengan Bakteri Asam Laktat Terhadap Mutu Produk. Journal of Chemistry UNESA.
Varnam, H.A. and Sutherland, J.P, 1994. Beverages (Technology, Chemestry and Microbiology). Chapman and Hall, London
51
Yenetzian, C. F. Wieland, and A. N. Gloess. 2012. Progress on coffee roasting a Progress control tool for a consisten roast degree-roast after roast. Newfood 15:22-26.
Zhang, Q.-L, Lian, H.-Z, Wang, W.-H, & Chen, H.-Y. (2005). Separation of caffeine and theophylline in poly (dimethylsiloxane) micro channel electrophoresis with electrochemical detection. Journal of Chromatography A, 1098, 172–176.