pengolahan kopi secara fermentas basah dan kering

PENGERTIAN 

Kopi merupakan komoditi perkebunan yang dapat menambah perolehan devisa dan dijadikan konsumsi dalam negeri. Namun, perdagangan kopi diIndonesia masih mempunyai banyak kendala yang cukup berat, yaitu terjadinya kelebihan produksi. Beberapa usaha yang dapat dilakukan antara lain meningkatkan nilai ekspor dan tingkat konsumsi dalam negeri serta  mengolah  kopi menjadi produk yang memiliki nilai ekonomi yang lebih tinggi seperti permen kopi, kopi bubuk, dan lain-lain. Kopi salah satu tanaman hasil perkebunan yang banyak dikonsums iorang sebagai minuman penyegar. Kopi diolah dengan melalui beberapa tahap, kopi bubuk merupakan produk kopi yang diolah dengan suhu tinggi sehingga dapat dihaluskan dan menghasilkan kopi dalam bentuk bubuk. Selama proses pengolahan harus diperhatikan cara penyangraian kopi agar didapatkan kopibubuk yang diinginkan. Salah adalaha dengan  mengolah biji kopi melalui fermentasi dengan bantuan  mikroorganisme yaitu  saccharomyces.

Saat ini, peningkatan produksi kopi di Indonesia masih terhambat oleh rendahnya mutu biji kopi yang dihasilkan sehingga mempengaruhi pengembangan produksi akhir kopi. Hal ini disebabkan, karena penanganan pasca panen yang tidak tepat antara lain proses fermentasi, pencucian, sortasi, pengeringan, dan penyangraian. Selain itu spesifikasi alat/mesin yang digunakan juga dapat mempengaruhi setiap tahapan pengolahan biji kopi.

Oleh karena itu, untuk memperoleh biji kopi yang bermutu baik maka diperlukan penanganan pasca panen yang tepat dengan melakukan setiap tahapan secara benar. Proses penyangraian merupakan salah satu tahapan yang penting, namun saat ini masih sedikit data tentang bagaimana proses penyangraian yang tepat untuk menghasilkan produk kopi berkualitas.

Pada proses pengolahan biji kopi di kenal dengan fermentasi basah pada biji kopi,fermentasi biji kopi merupakan tujuan untuk mengubah senyawa-senyawa gula yang berada pada lapisan kulit buah dan kulit biji menjadi alkohol. hal ini di karenakan senyawa gula yang terkandung di dalam lendir mempunyai sifat menyerap air dari lingkungan (higroskopis). tujuan dari proses ini adalah untuk menghilangkan lapisan lendir yang tersisa di permukaan 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 rasa seduhannya. Pada fermentasi basah pada biji kopi di bantu dengan jasad renik (saccharomyces) yang di sebut dengan proses pemeraman. Khamir ini akan mengubah gula pada substrat menjadi alkohol pada kondisi aerob yang kemudian menguap. Pada pulpa biji kopi mengandung banyak kandungan gula sehingga dengan adanya oksigen dari udara maka saccharomyces akan memecah senyawa gula yang ada dalam biji kopi.

Fermentasi pada biji kopi

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. Fermentasi dilakukan dengan tujuan untuk memudahkan pencucian dan memperbaiki cita rasa seduhan kopi. Fermentasi pada umumnya dilakukan pada Kopi Arabika. Dengan fermentasi maka daging buah berlendir (mucilage) yang masih melekat pada kulit tanduk akan mudah terlepas pada saat pencucian sehingga akan mempermudah proses pencucian. Pada saat fermentasi terjadi penguraian senyawa lendir buah kopi oleh mikroorganisme.

 Proses fermentasi

Proses fermentasi ini terjadi dengan bantuan jasad renik (Saccharomyces) dan disebut dengan peragian dan pemeraman. Biji kopi yang keluar dari mesin pulper kemudian dilakukan pencucian pendahuluan dengan mengalirkan biji kopi lewat saluran sebelum masuk bak fermentasi. Dalam pencucian pendahuluan ini biji kopi yang berat (bernas) dapat dipisahkan dari sisa-sisa daging buah yang terbawa, lapisan lendir dan biji-biji yang hampa karena bagian ini terapung di atas air sehingga mudah dipisahkan.

Terdapat dua macam cara fermentasi, yaitu fermentasi basah dan fermentasi kering. Fermentasi ini akan belangsung antara 1,5 - 4,5 hari tergantung pada keadaan iklim dan daerahnya. Fermentasi yang terlalu lama atau tidak tepat metodenya akan menyebabkan biji kopi dengan cacat citarasa asam dan apek yang disebabkan karena terjadi pemecahan komponen isi putih lembaga biji kopi.

Fermentasi basah dilakukan apabila air tersedia dalam jumlah cukup. Fermentasi dilakukan di dalam bak-bak semen yang dasarnya dilengkapi dengan saluran air. Biji kopi dari mesin pengupas dialirkan dalam media air lewat selokan penghubung sampai ke bak-bak fermentasi sehingga sebagian lapisan lendir di permukaan kulit akan tercuci. Biji kopi dibiarkan terendam di dalam air selama 10 jam sehingga senyawa gula dan pectin di dalam lapisan lendir akan terurai. Reaksi fermentasi ini ditandai dengan peningkatan suhu air, perubahan warna air menjadi lebih keruh dan timbulnya gelembung gas di dalam air.

Massa biji kopi yang difermentasi harus diaduk sekali-kali agar reaksi lebih merata. Hasil reaksi fermentasi merupakan campuran senyawa asam dan alkohol dan dikeluarkan lewat kanal di bagian bawah bak. Kesempurnaan fermentasi diukur dari sisa lapisan lendir di permukaan kulit tanduk dengan cara menggosok biji kopi dengan tangan. Jika permukaan biji kopi masih lengket, maka fermentasi harus dilanjutkan.

Fermentasi lanjutan dilakukan dengan mengisi bak fermentsi dengan air baru sampai lebih kurang 2/3 volume biji kopi yang tertinggal. Fermentasi diteruskan sampai sisa lapisan lender terurai selurluhnya. Waktu fermentasi umumnya adalah 1-3 hari tergantung pada keadaan iklim, ketinggian tempat dan jenis kopi. Biji kopi hasil fermentasi dikeluarkan dari bak lewat kanal yang terletak di bagian atas dasar bak.

Fermentasi kering dilakukan apabila ketersediaan air kurang. Fermentasi kering dapat dilakukan di tempat terbuka atau di dalam bak semen seperti yang dipakai pada fermentasi basah. Fermentasi basah dilakukan dengan cara biji kopi ditumpuk berbentuk gundukan kerucut. Gundukan kopi tersebut selanjutnya ditutup dengan karung goni. Agar proses fermentasi dapat seragam maka perlu dilakukan pembalikan secara periodik. Akhir fermentasi ditandai dengan hancurya lapisan lendir yang menyelimuti kulit tanduk.

Fermentasi kering dapat juga dilakukan di dalam bak semen, namun tidak disertai dengan perendaman. Fermentasi dilakukan dengan cara mengalirkan biji kopi dari mesin pengupas ke dalam bak sampai ketinggian tertentu. Katup pengeluaran air dibiarkan terbuka sehingga tidak ada air yang tertinggal di dasar bak. Tingkat kesempurnaan fermentasi diukur dari kenampakan atau kelengketan lapisan lendir pada permukaan kulit tanduk. Jika lender tidak lengket dianggap fermentasi sudah selesai. Fermentasi untuk Kopi Arabika pada umumnya 36 jam, sedangkan kopi robusta lebih singkat. Setelah fermentasi biji kopi dicuci hingga bersih dengan mengalirkan air ke dalam bak, dan katup pengeluaran di dasar bak dibuka. Biji kopi yang sudah bersih segera dikeringkan, dan jika tidak maka biji kopi tersebut harus direndam kembali maksimum 24 jam, kemudian harus segera dikeringkan.

 Proses perombakan biokimia biji kopi pada saat pengolahan

Pada Proses Fermentasi

1)  Pemecahan Komponen mucilage

Bagian yang tepenting dari lapisan berlendir (getah) ini adalah komponen protopektin yaitu suatu “insoluble complex” tempat terjadinya meta cellular lactice dari daging buah. Material inilah yang terpecah dalam proses fementasi. Pemecahan getah itu adalah sebagai akibat bekerjanya suatu enzim sejenis katalase yang akan memecah protopektin didalam buah kopi. Kondisi fermentasi dengan pH 5.5-6.0, pemecahan getah akan berjalan cukup cepat. Apabila pH diturunkan menjadi ,4.0 maka kecepatan pemecahan akan menjadi 3 kali lebih cepat dan apabila pH 3.65 pemecahan akan menjadi dua kali lebih cepat.

Dengan penambahan larutan penyangga fosfat sitrat maka kondisi pH akan stabil bagi aktivitas protopektinase. Dalam proses ferrmentasi dapat ditambahkan 0.025 persen enzim pektinase yang dihasilkan dari isolasi sejenis kacang. Dengan penambahan 0..025 persen enzim pektinase maka fementasi dapat berlangsung selama 5 sampai 10 jam dengan menaikkan suhu sedikit. Sedangkan bagi proses fermentasi yang alami diperlukan waktu sekitar 36 jam. Pada waktu buah kopi tersebut mengalami pulping sebagian besar enzym tersebut terpisahkan dari kulit dan daging buah, akan tetapi sebagian kecil masih tertinggal dalam bagian sari buah kopi.

2. Pemecahan Gula

Sukrosa merupakan komponen penting dalam daging buah kopi. Kadar gula akan meningkat dengan cepat selama proses pematangan buah yang dapat dikenal dengan adanya rasa manis. Gula adalah senyawa yang larut dalam air, oleh karena itu dengan adanya proses pencucian lebih dari 15 menit akan banyak menyebabkan terjadinya kehilangan konsentrasi. Proses difusi gula dari biji melalui parchment ke daging buah yang berjalan lambat. Proses ini terjadi sewaktu perendaman dalam bak pengumpul dan pemisahan buah. Oleh karena itu kadar gula dalam daging biji akan mempengaruhi konsentrasi gula di dalam getah beberapa jam setelah fermentasi.

Sebagai hasil pemecahan gula adalah asam laktat dan asam asetat dengan kadar asam laktat yang lebih besar. Asam-asam lain yang dihasilkan dari proses fertmentasi ini adalah etanol, asam butirat dan propionat. Asam lain akan memberikan onion flavor.

3. Perubahan Warna Kulit

Biji kopi yang telah terpisahkan dari pulp dan parchment maka kulit ari akan bewarna coklat. Juga jaringan daging biji akan bewarna sedikit kecoklatan yang tadinya bewarna abu-abu. Proses “browning” terjadi akibat oksidasi polifenol. Terjadinya warna kecoklatan yang kurang menarik ini dapat dicegah dalam proses fermentasi melalui pemakaian air pencucian yang bersifat alkalis.

Pada Proses Penyangraian (Roasting)

Ø Terjadi kehilangan berat kering terutama gas CO2 dan produk pirolisis volatile lainnya. Kebanyakan produk pirolisis ini sangat menentukan cita rasa kopi. Perubahan fisik terjadi termasuk kehilangan densitas ketika pecah.

Ø 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.

Ø Perubahan nilai pH. Biji kopi secara alami mengandung berbagai jenis senyawa volatil seperti aldehida, furfural, keton, alkohol, ester, asam format, dan asam asetat yang sifatnya mudah menguap. Makin lama dan makin tinggi suhu penyangraian, jumlah ion H+ bebas di dalam seduhan makin berkurang secara signifikan.

Ø Senyawa yang menyebabkan rasa sepat atau rasa asam seperti tanin dan asam asetat akan hilang dan sebagian lainnya akan bereaksi dengan asam amino membentuk senyawa melancidin yang memberikan warna cokelat

Ø Perubahan sifat fisik dan kimia terjadi selama proses penyangraian, menurut Ukers dan Prescott dalam Ciptadi dan Nasution (1985) seperti swelling, penguapan air, tebentuknya senyawa volatile, karamelisasi karbohidrat, pengurangan serat kasar, denaturasi protein, terbentuknya gas CO2 sebagai hasil oksidasi dan terbentuknya aroma yang karakteristik pada kopi.

Senyawa yang membentuk aroma dan rasa 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.

Kesimpulan

Dari pembahasan di atas dapat kita simpulkan bahwa Kopi adalah tanaman yang menjadi komoditi di Indonesia yang banyak dihasilkan oleh perkebunan rakyat. Oleh karena itu untuk memperoleh nilai tambah kopi perlu di lakukan  dengan mengolah kopi menjadi suatu produk turunan misalnya permen kopi, kopi bubuk dan produk turunan lainnya. Dalam pengolahan biji kopi terlebih dahulu di lakukan fermentasi pada biji kopi. Pada fermentasi ini di lakukan dengan bantuan jasad renik berupa Saccharomyces yang berfungsi untuk mengubah senyawa-senyawa gula yang berada pada lapisan antara kulit buah dan kulit biji menjadi alkohol. Pada pulpa biji kopi mengandung banyak kandungan gula sehingga dengan adanya oksigen dari udara maka saccharomyces akan memecah senyawa gula yang ada dalam biji kopi.

Dalam perombakan biokimia biji kopi pada saat proses pengolahan terbagi menjadi 2 macam yaitu pada saat fermentasi biji kopi dan pada saat proses penyangraian.