PENGARUH SUHU DAN LAMA PENYANGRAIAN TERHADAP

KARAKTERISTIK FISIK DAN MUTU SENSORI KOPI ARABIKA

(Coffea arabica L)

NI PUTU AYU PURNAMAYANTI 1311305018

SKRIPSI

Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana

Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian

Universitas Udayana

Oleh

NI PUTU AYU PURNAMAYANTI

NIM: 1311305018

BUKIT JIMBARAN

2017

RIWAYAT HIDUP

Ni Putu Ayu Purnamayanti dilahirkan di Takmung pada 4 Februari 1996

merupakan putri pertama dari tiga bersaudara, dari ayah yang bernama I Kadek

Megantara dan ibu bernama Ni Wayan Bakti. Penulis memulai pendidikan Taman

Kanak-Kanak di TK Taman Sari dari tahun 2000 sampai 2001, Sekolah Dasar di

SDN 2 Paksebali dari tahun 2001 sampai 2007, kemudian melanjutkan sekolah

menengah pertama di SMPN 2 Semarapura dari tahun 2007 sampai 2010. Penulis

kemudian melanjutkan pendidikan menengah atas di SMAN 1 Semarapura dari

tahun 2010 sampai 2013.

Pada tahun 2013, penulis diterima sebagai mahasiswi Program Studi

Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana melalui jalur

SBMPTN. Selama masa perkuliahan penulis aktif dalam kegiatan kemahasiswaan

sebagai panitia pelaksana dalam kegiatan kemahasiswaan di lingkungan Program

Studi, Fakultas dan Universitas. Penulis adalah salah satu dari penerima beasiswa

BIDIKMISI Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementrian Pendidikan dan

Kebudayaan Republik Indonesia.

Ni Putu Ayu Purnamayanti. 1311305018. Pengaruh Suhu dan Lama

Penyangraian terhadap Karakteristik Fisik dan Mutu Sensori Kopi Arabika

(Coffea arabica L). Di bawah bimbingan Dr. Ir. Ida Bagus Putu Gunadnya,

MS dan Gede Arda, S.TP., M.Sc.

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk 1) mengetahui pengaruh suhu dan lama

penyangraian terhadap karakteristik fisik dan mutu sensori kopi arabika. 2)

mengetahui derajat suhu dan lama penyangraian yang terbaik terhadap

karakteristik fisik dan mutu sensori kopi arabika. Penelitian ini menggunakan

rancangan acak lengkap faktorial dengan dua faktor. Faktor pertama adalah suhu

yang terdiri dari tiga taraf yaitu 220°C, 235°C dan 250°C. Faktor kedua adalah

lama penyangraian, yang terdiri dari tiga taraf yaitu 14 menit, 17 menit dan 20

menit. Variabel yang diamati dalam penelitian ini meliputi rendemen, kadar air,

nilai warna, kadar keasaman dan uji sensori kopi arabika. Hasil penelitian

menunjukkan perlakuan suhu dan lama penyangraian berpengaruh terhadap

rendemen, kadar air, nilai warna, kadar keasaman, aroma, rasa dan warna kopi

arabika. Suhu penyangraian 235°C dengan lama penyangraian 14 menit

merupakan perlakuan terbaik untuk menghasilkan karakteristik fisik dan mutu

sensori kopi arabika yang terbaik, yaitu dengan rendemen 82,5%, kadar air 1,08%

(bb), beda warna L (Lightness) 6,51, keasaman 5,84, skoring aroma 3,6 (antara

biasa dan suka), skoring rasa 3,2 (antara biasa dan suka), skoring warna 3,6

(antara biasa dan suka).

Kata kunci: kopi arabika, suhu penyangraian, lama penyangraian, karakteristik

fisik, mutu sensori.

Ni Putu Ayu Purnamayanti. 1311305018. The Effects of Roasting

Temperature and Roasting Time on Physical Characteristics and Sensory

Quality of Arabica Coffee (Coffea arabica L). Supervised by Dr. Ir. Ida

Bagus Putu Gunadnya, MS and Gede Arda, S.TP., M.Sc.

ABSTRACT

This research was aimed to 1) determine the effects of temperature and

duration of roasting coffee bean on physical characteristics and sensory quality of

arabica coffee; 2) determine the temperature and roasting time which result the

best of the physicals characteristics and sensory quality of arabica coffee. The

experiments were carried out by using a factorial completely randomized design

with two factors. The first factor was roasting temperature which consisted of

three levels of 220, 235 and 250°C. The second factor was roasting duration, that

consisted of three levels that was 14, 17 and 20 minutes. The variables observed

in this study were yield, water content, color by CIELAB, acidity and organoleptic

test. The results showed that the roasting temperature treatment and the duration

of roasting affected the yield, water content, value of color, acidity levels, aroma,

taste and color of arabica roasted coffee. The roasting temperature of 235°C with

the duration of 14 minutes was the best treatment which produced the best roasted

coffee in physical characteristics sensory quality of arabica coffee, namely 82.5%

yield, 1.08% (w/w) moisture content, 6,51 color value (Lightness), 5,84 acidity,

aroma 3,6 (between moderate and likes), taste score 3,2 (between moderate and

likes), color scoring 3.6 (between moderate and likes).

Keyword: arabica coffee, roasting temperature, roasting duration, physical

characteristic, sensory quality.

RINGKASAN

Kecamatan Kintamani, Kabupaten Bangli merupakan sentra produksi kopi

arabika di daerah Bali. Tercatat pada Tahun 2008, kopi arabika Kintamani melalui

61 Subak Abian yang tergabung dalam Masyarakat Perlindungan Indikasi

Geografis telah memperoleh sertifikat Indikasi Geografis Kopi Kintamani Bali

yang telah diteliti secara mendalam oleh para ahli kopi Pusat Penelitian Kopi dan

Kakao Indonesia (PPKKI) Jember. Buah kopi mengalami beberapa tahapan proses

sebelum menjadi minuman yang dapat dinikmati, adapun tahapan pengolahan

kopi dapat digolongkan menjadi dua yaitu pengolahan kopi primer dan sekunder.

Proses pengolahan kopi sekunder adalah proses penyangraian, pendinginan dan

penggilingan. Dalam tahap ini, penyangraian merupakan kunci dari proses

produksi kopi bubuk (Mulato et al., 2006).

Suhu dan lama penyangraian yang berbeda-beda setiap kali proses

produksi mengakibatkan kualitas kopi arabika yang berbeda-beda pula. Salah satu

upaya yang dapat dilakukan untuk memberikan nilai tambah bagi produk kopi

adalah dengan melakukan proses pengolahan kopi sekunder, yaitu pengolahan biji

kopi menjadi kopi bubuk dan mengetahui karakteristik bubuk kopi. Parameter

karakteristik bubuk kopi diantaranya yaitu: rendemen, kadar air, perbedaan warna

kecerahan, kadar keasaman dan mutu sensori seduhan. Biji kopi yang digunakan

yaitu biji kopi jenis arabika yang dihasilkan oleh petani Kintamani.

Penelitian ini bertujuan untuk 1) mengetahui pengaruh suhu dan lama

penyangraian terhadap karakteristik fisik dan mutu sensori kopi arabika. 2)

mengetahui derajat suhu dan lama penyangraian yang terbaik terhadap

karakteristik fisik dan mutu sensori kopi arabika. Penelitian ini menggunakan

rancangan acak lengkap faktorial dengan dua faktor. Faktor pertama adalah suhu

yang terdiri dari tiga taraf yaitu 220°C, 235°C dan 250°C. Faktor kedua adalah

lama penyangraian, yang terdiri dari tiga taraf yaitu 14 menit, 17 menit dan 20

menit. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak dua kali sehingga akan

diperoleh 18 unit perlakuan. Data obyektif dan subyektif dianalisis dengan sidik

ragam dan dilanjutkan dengan uji Duncan’s Multiple Range Test.

Pengamatan dilakukan dengan cara objektif dan subjektif. Pengamatan

secara objektif dilakukan pengamatan fisik terhadap rendemen biji kopi yang telah

disangrai, kadar air terhadap bubuk kopi dengan metode oven (Sudarmadji, 1984),

nilai beda warna L (Lightness) terhadap bubuk kopi dengan colorimeter (model

HH06, Acuu Probe, USA) dan keasaman terhadap seduhan kopi dengan pH

meter. Pengamatan secara subyektif dilakukan uji sensoris terhadap aroma, rasa

dan warna pada seduhan kopi arabika.

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan sebagai berikut : Perlakuan

suhu dan lama penyangraian berpengaruh terhadap rendemen dan keasaman tetapi

perlakuan suhu penyangraian tidak berpengaruh terhadap kadar air dan nilai beda

warna. Interaksi perlakuan suhu dan lama penyangraian berpengaruh nyata pada

taraf 5% terhadap rendemen, kadar air, nilai beda warna, keasaman serta

penerimaan panelis terhadap aroma, rasa dan warna seduhan kopi sangrai arabika.

Suhu penyangraian terbaik yang paling tepat digunakan untuk menghasilkan

karakteristik fisik dan mutu sensori terbaik yaitu suhu penyangraian 235°C

dengan lama penyangraian 14 menit yaitu dengan rendemen 82,5%, kadar air

1,08% (bb), nilai warna L 6,51, keasaman 5,84, skoring aroma 3,6 (antara biasa

dan suka), skoring rasa 3,2 (antara biasa dan suka), skoring warna 3,6 (antara

biasa dan suka).

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi

Wasa/Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat serta karunia-Nya sehingga

penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Suhu dan Lama

Penyangraian terhadap Karakteristik Fisik dan Mutu Sensori Kopi Arabika

(Coffea arabica L)”.

Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan dalam

menyelesaikan studi pada Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi

Pertanian, Universitas Udayana. Dalam hal ini, penulis mendapat banyak

bimbingan, bantuan serta dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis

mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada:

1. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian dan Kebudayaan

Republik Indonesia yang telah memberikan bantuan biaya pendidikan berupa

beasiswa BIDIKMISI sejak tahun 2013 sampai dengan 2017.

2. Bapak Dr. Ir. I Dewa Gde Mayun Permana, M.S. selaku Dekan Fakultas

Teknologi Pertanian Universitas Udayana.

3. Bapak Dr. Ir. I Wayan Widia, MSIE. selaku Ketua Jurusan Teknik Pertanian,

Fakultas Teknologi Peratanian, Universitas Udayana.

4. Dr.Ir. Ida Bagus Putu Gunadnya, MS. selaku pembimbing I dan Gede Arda,

S.TP., M.Sc. selaku pembimbing II yang telah banyak memberikan

bimbingan, arahan, saran dan masukan kepada penulis mulai dari penyusunan

usulan penelitian hingga menjadi sebuah skripsi.

5. Bapak/Ibu dosen dan pegawai, Kepala laboran beserta staf di lingkungan

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana.

6. Pengurus Organisasi BEM, BLM dan HMJ Teknik Pertanian Fakultas

Teknologi Pertanian Universitas Udayana.

7. Orang tua penulis yaitu Ayah (I Kadek Megantara), Ibu (Ni Wayan Bakti),

Adik (Ni Kadek Sri Ratih Parwati dan I Komang Jaya Ananda Putra) dan I

Putu Gunawan serta keluarga besar penulis yang tidak dapat penulis sebutkan

satu per satu yang telah banyak memberikan dukungan serta doa kepada

penulis.

8. Sahabat-sahabat tercinta Puput, Sari, Juli, Dayu, Siwi, Diah, Andari, Rada

Satvita, Rahayu, Olang, Novi, Yuma, Junior, Cintyaningrum, Mang Mas,

Mey, Sang Ayu, Ayu Nur, Pande, Wardana, Kak Ayuadi sahabat Postharvest

yang senantiasa membantu penulis dalam proses penelitian di Laboratorium.

9. Rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian dan khususnya

Program Studi Teknik Pertanian angkatan 2013 yang selalu memberikan

bantuan, motivasi dan doa serta. Terima kasih atas dukungan yang kalian

berikan untuk menyelesaikan Skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna. Maka dari

itu, penulis mohon saran maupun kritik yang bertujuan memperbaiki dan bersifat

membangun dari pembaca sekalian yang nantinya dapat berguna bagi

penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap agar skripsi ini dapat

bermanfaat bagi pembaca sekalian.

Bukit Jimbaran, 14 Agustus 2017

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

JUDUL .......................................................................................................... i

HALAMAN PERNYATAAN ...................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... iii

RIWAYAT HIDUP ....................................................................................... iv

ABSTRAK .................................................................................................... v

ABSTRACT .................................................................................................... vi

RINGKASAN ............................................................................................... vii

KATA PENGANTAR .................................................................................. ix

DAFTAR ISI ................................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xv

I. PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ............................................................................. 3

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................. 3

1.4 Manfaat Penelitian ............................................................................... 3

II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 4

2.1 Taksonomi dan Morfologi Kopi Arabika ........................................... 4

2.2 Komposisi Kimia Kopi Arabika......................................................... 5

2.2.1 Senyawa volatil ......................................................................... 5

2.2.2 Senyawa non volatil .................................................................. 5

2.3 Penyangraian ..................................................................................... 7

2.3.1 Suhu dan lama penyangraian .................................................... 7

2.3.2 Pengaruh suhu dan lama penyangraian ..................................... 9

2.2.1 Mesin sangrai ............................................................................ 10

2.2.1 Pendinginan dan penggilingan biji sangrai ............................... 12

2.4 Standar Mutu Kopi ............................................................................ 12

2.5 Penyeduhan Kopi .............................................................................. 13

III. METODE PENELITIAN ........................................................................ 15

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................... 15

3.2 Bahan dan Alat .................................................................................. 15

3.3 Rancangan Penelitian ........................................................................ 15

3.4 Pelaksanaan Penelitian ...................................................................... 16

3.5 Parameter Pengamatan ...................................................................... 18

3.5.1 Rendemen ................................................................................. 18

3.5.2 Kadar air ................................................................................... 18

3.5.3 Beda warna L............................................................................ 19

3.5.4 Keasaman ................................................................................. 19

3.5.5 Sensoris seduhan kopi .............................................................. 20

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 21

4.1 Rendemen Biji Kopi Sangrai ............................................................ 21

4.2 Kadar Air ........................................................................................... 22

4.3 Beda warna L..................................................................................... 24

4.4 Keasaman .......................................................................................... 25

4.5.Sensoris Seduhan Kopi ..................................................................... 26

4.5.1 Aroma ....................................................................................... 26

4.5.2 Rasa .......................................................................................... 28

4.5.3 Warna ....................................................................................... 29

V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 32

5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 32

5.2 Saran ................................................................................................... 32

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 33

LAMPIRAN .................................................................................................. 36

DAFTAR GAMBAR

No. Judul Halaman

1. Perubahan warna kopi menurut suhu dan lama penyangraian ................ 8

2. Mesin sangrai .......................................................................................... 11

3. Diagram alir penelitian ............................................................................ 17

DAFTAR TABEL

No. Judul Halaman

1. Komposisi kimia biji kopi sebelum dan sesudah disangrai ...................... 7

2. Syarat mutu biji kopi (SNI. 01-2907-2008) .............................................. 13

3. Syarat mutu kopi bubuk (SNI 01-3542-2004) .......................................... 13

4. Nilai rata-rata rendemen biji kopi sangrai arabika (%) ............................. 21

5. Nilai rata-rata kadar air bubuk kopi arabika (%) ...................................... 23

6. Nilai rata-rata perbedaan nilai warna bubuk kopi arabika ........................ 24

7. Nilai rata-rata perubahan nilai pH seduhan kopi arabika .......................... 26

8. Nilai rata-rata skoring aroma seduhan kopi arabika sangrai ..................... 27

9. Nilai rata-rata skoring rasa seduhan kopi arabika sangrai ........................ 28

10. Nilai rata-rata skoring warna seduhan kopi arabika sangrai ................... 29

DAFTAR LAMPIRAN

No. Judul Halaman

1. Kuisioner Uji Sensoris Aroma .................................................................. 36

2. Kuisioner Uji Sensoris Warna ................................................................... 37

3. Kuisioner Uji Sensoris Rasa...................................................................... 38

4. Analisis Statistik Rendemen Kopi Arabika............................................... 39

5. Analisis Statistik Kadar Air Kopi Arabika................................................ 44

6. Analisis Statistik Nilai Warna Kopi Arabika ............................................ 47

7. Analisis Statistik Keasaman Seduhan Kopi Arabika ................................ 50

8. Analisis Statistik Uji Sensoris Aroma ....................................................... 53

9. Analisis Statistik Uji Sensoris Rasa .......................................................... 57

10. Analisis Statistik Uji Sensoris Warna ..................................................... 60

11. Dokumentasi Penelitian .......................................................................... 63

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kecamatan Kintamani, Kabupaten Bangli merupakan sentra produksi kopi

arabika yang memiliki nilai ekonomi cukup tinggi dibandingkan jenis kopi

lainnya. Tercatat pada Tahun 2008, Kopi arabika kintamani melalui 61 Subak

Abian yang tergabung dalam Masyarakat Perlindungan Indikasi Geografis telah

memperoleh sertifikat Indikasi Geografis Kopi Kintamani Bali yang telah diteliti

secara mendalam oleh para ahli kopi Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia

(PPKKI) Jember dan Pusat Kerjasama dalam Penelitian Pertanian untuk

Pembangunan Internasional, Perancis.

Perkembangan produksi kopi di Bali mengalami fluktuasi selama lima

tahun terakhir terhitung tahun 2009 sebanyak 14.904 ton hingga tahun 2013

sebanyak 17.317 ton (BPS Provinsi Bali, 2013). Dengan peningkatan produksi

kopi arabika diperlukan pula penanganan pascapanen secara konsisten untuk tetap

menjaga kualitas biji kopi. Buah kopi yang telah dipanen memerlukan suatu

proses yang sangat panjang sebelum menjadi minuman yang dapat

dinikmati. Tahapan pengolahan kopi dapat digolongkan menjadi dua yaitu

pengolahan kopi primer dan sekunder. Proses pengolahan kopi sekunder adalah

proses penyangraian, pendinginan dan penggilingan. Dalam tahap ini,

penyangraian merupakan kunci dari proses produksi kopi bubuk (Mulato et al.,

2006).

Jika dikomposisikan perbandingan penentu citarasa kopi, 30% rasa kopi

ditentukan melalui proses penyangraian, 60% ditentukan oleh proses budidaya

serta panen di kebun dan 10% ditentukan oleh barista saat penyajian (Purnama,

2016). Penyangraian merupakan operasi kesatuan sangat penting untuk

mengembangkan sifat organoleptik spesifik (aroma, rasa dan warna) yang

mendasari kualitas kopi. Namun demikian, proses ini sangat kompleks, karena

jumlah panas yang dipindahkan ke biji sangat penting. Selama proses

penyangraian, terdapat tiga tahapan fisik dan kimia yaitu penguapan air,

penguapan senyawa volatil dan proses pirolisis.

Perubahan fisik pada proses pirolisis ditandai dengan perubahan warna biji dari

kehijauan menjadi kecoklatan.

Kesempurnaan penyangraian sangat ditentukan oleh suhu dan lama

penyangraian yang berpengaruh terhadap perubahan warna, kadar air, ukuran dan

bentuk biji (Becket, 1994). Sivetz (1991) menyatakan bahwa penyangraian

dengan fluidized bed yang menggunakan suhu tinggi yaitu 226°C, 232°C dan

238°C akan memberikan pengaruh yang baik terhadap temperatur akhir biji kopi

dan intensitas aroma dan rasa. Suhu penyangraian yang digunakan sangat penting

karena berkaitan dengan total kehilangan berat pada biji kopi.

Massini et al., (1990) di dalam Eggers dan Pietsch (2001) .dengan metode

High Temperatur Long Time menyimpulkan bahwa terjadi penurunan kelembaban

pada biji kopi dari 11% menjadi 3,2% selama 14 menit penyangraian. Pengabean

(2012) menyatakan suhu yang diperlukan dalam menyangrai kopi sekitar 60-

250⁰C. Sementara itu, lama waktu menyangrai cukup bervariasi tergantung dari

sistem dan tipe mesin penyangrai yang digunakan. Umumnya, waktu yang

diperlukan untuk proses penyangraian dibutuhkan waktu sekitar 15-30 menit yang

bertujuan untuk menjaga kualitas kopi dari segi warna kopi dan yang paling

penting dari segi rasa kopi yang diinginkan.

Suhu dan lama penyangraian yang berbeda-beda setiap kali proses

produksi mengakibatkan kualitas kopi arabika yang berbeda-beda pula. Salah satu

upaya yang dapat dilakukan untuk memberikan nilai tambah bagi produk kopi

adalah dengan melakukan proses pengolahan kopi sekunder, yaitu pengolahan biji

kopi menjadi kopi bubuk dan mengetahui karakteristik bubuk kopi. Penelitian ini

bertujuan menentukan hubungan kondisi penyangraian terhadap karakteristik

mutu bubuk kopi hasil penyangraian dan menentukan kondisi optimal biji kopi

untuk memperoleh bubuk kopi yang terbaik. Parameter karakteristik bubuk kopi

diantaranya yaitu: rendemen, kadar air, perbedaan warna kecerahan, kadar

keasaman dan mutu sensori seduhan. Biji kopi yang digunakan yaitu biji kopi

jenis arabika yang dihasilkan oleh petani Kintamani.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan permasalahan sebagai

berikut:

1. Bagaimanakah pengaruh suhu dan lama penyangraian terhadap karakteristik

fisik dan mutu sensori kopi arabika?

2. Berapa suhu dan lama penyangraian yang terbaik yang menghasilkan

karakteristik fisik dan mutu sensori terbaik sesuai dengan preferensi

konsumen?

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini yakni sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui pengaruh perlakuan suhu dan lama penyangraian terhadap

karakteristik fisik dan mutu sensori kopi arabika.

2. Untuk mengetahui derajat suhu dan lama penyangraian yang terbaik terhadap

karakteristik fisik dan mutu sensori kopi arabika.

1.4 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diperoleh berkaitan dengan penelitian ini yakni

memberikan informasi ilmiah kepada masyarakat mengenai karakteristik fisik dan

mutu sensori kopi arabika berdasarkan suhu serta lama penyangraian

menggunakan mesin sangrai kontrol suhu dan waktu serta memberikan informasi

mengenai proses penyangraian yang tepat pada kopi arabika Kintamani kepada

Unit Pengolah Hasil (UPH) kawasan Masyarakat Perlindungan Indikasi Geografis

(MPIG) untuk dapat meningkatkan kinerja mesin sangrai yang tersedia.