1. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 1

2. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia2
KAWASAN TEKNO-AGRO
Pengembangan Produk
Berbasis Kopi dan Kakao
Sri Mulato
Edy Suharyanto
Hendy Firmanto
Kantor :
Jl. PB. Sudirman 90 Jember 68118
Telp. : 0331-758191, 757130, 757132
Fax. : 0331-758191, 757131
Website : www.iccri.net
E-mail : mulatosri@yahoo.com
iccri@iccri.net

3. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 3
Komoditas kopi dan kakao memegang peran penting dalam
mendukung kegiatan ekonomi nasional, antara lain sebagai
sumber devisa negara, penyediaan lapangan kerja dan sebagai
sumber pendapatan hampir 6 juta keluarga petani di pedesaan.
Secara global, Indonesia merupakan penghasil kopi dan kakao
terbesar ketiga masing-masing setelah Vietnam dan Ghana.
Produksi kopi dan kakao Indonesia saat ini mencapai 600 ribu
dan 700 ribu ton. Lebih dari 90 % produksi kedua komoditas ini
dihasilkan oleh perkebunan rakyat. Peran perkebunan rakyat
sebagai pilar produksi kopi dan kakao nasional diperkirakan
makin dominan di masa datang, terutama setelah Departemen
Pertanian menetapkan program peremajaan dan intensifikasi
kebun kopi dan kakao rakyat secara masif di berbagai wilayah
di Indonesia.
Namun di sisi lain, suatu tindakan antisipatif perlu dilakukan
untuk menghadapi penurunan harga secara drastis yang
sewaktu-waktu terjadi di pasar global karena lebih dari 70 %
produksi biji kopi dan kakao diekspor dalam bentuk primer.
Penurunanhargakarenakelebihanpasokanbijikopidankakaodi
pasaran dunia akan berpengaruh negatif secara langsung negatif
pada pendapatan petani kopi dan kakao. Mereka, para petani,
secara umum masih dan hanya mengandalkan pendapatan
secara tunggal (single option) dari penjualan hasil panen dalam
bentuk biji kopi dan kakao. Oleh karena itu, upaya peningkatan
pendapatan petani kopi dan kakao perlu ditempuh melalui
diversifikasi usaha untuk menghasilkan produk-produk
yang bernilai tambah, seperti produk pangan (food), pupuk
kompos (fertilizer), pakan ternak (feed), sabun (fine chemical) dan
energi (fuel). Kelima jenis produk tersebut dapat dihasilkan
dari limbah yang secara alami tersedia di sekitar kebun kopi
Pendahuluan

4. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia4
dan kakao dalam jumlah yang cukup besar. Sehingga, selain
mendapat manfaat lingkungan, petani juga akan memperoleh
manfaat ekonomi dalam bentuk pendapatan ganda (multiple
incomes) dari hasil penjualan produk-produk tersebut dan
tidak tergantung pada hasil penjualan biji kopi dan kakao saja.
Sehingga, pada akhirnya keberlanjutan usaha kopi dan kakao
dapat lebih terjamin.
Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia dalam beberapa
tahun terakhir ini telah mengembangkan teknologi inovatif-
tepat guna untuk petani kopi dan kakao berbasis Nilai Tambah
Nir Limbah atau A-to-Z (Added value to Zero waste). Teknologi
tersebut telah dirangkai secara terintegrasi kedalam operasional
Kawasan Tekno-Agro Berbasis Komoditas Kopi dan Kakao.
Kawasan ini dirancang untuk,
menyajikan, memperagakan dan menginformasikan1.
seluas-luasnya dan selengkap–lengkapnya kepada
masyarakat pengguna mengenai perangkat teknologi
terkini-siap pakai
inisiasi, inspirasi dan induksi pengetahuan-teknologi2.
(IPTEK) kepada pengguna yakni industri, petani dan
pengambil keputusan, melalui mekanisme inkubasi,
pendidikan proses produksi atau magang dan proses
spin-off.
media komunikasi hasil riset antara lembaga litbang3.
dan universitas untuk menjamin proses inovasi secara
berkelanjutan.
wahana komersialisasi hasil IPTEK.4.

5. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 5
Bagi pelaku usaha kopi dan kakao, lahan merupakan aset
ekonomi yang vital dalam menyangga kehidupan sehar-hari.
Aplikasi pola tanam sistem tumpangsari tanaman kopi/kakao
dan ternak merupakan salah satu cara yang efektif untuk
menjadikan lahan sebagai “bank” [menghasilkan uang kas dan
modal] dan “dapur” [memasok bahan makanan pelengkap
seperti sayuran, buah, rempah, daging, dan bumbu]. Keunikan
sistem ini bertumpu pada keanekaragaman struktur tanaman
[bio diversity] dan unsur-unsurnya yang saling terkait serta tidak
terkonsentrasi hanya pada satu spesies tanaman saja. Tanaman
kopi/kakao sebagai penghasil komoditas utama, sedangkan
tanaman kelapa, lamtoro, lada sebagai tanaman penaung, yang
sangat diperlukan dalam budidaya kebun kopi/kakao dan
ternak karena dapat berfungsi sebagai komponen pelengkap.
Keanekaragaman tanaman melindungi petani dari ancaman
kegagalan panen kopi/kakao atau resiko kemerosotan harga
kopi/kakao yang tidak bisa dikontrol. Proses tersebut tidak
menimbulkan gangguan ekologi terhadap sistem kebun.
Sistem integrasi tanaman-ternak ini diterapkan dalam Kawasan
Agro-Tekno sebagai sumber bahan baku, yang kemudian diolah
menjadi berbagai jenis produk yang memiliki nilai tambah
(value added products) [Gambar 1]. Seluruh sumber daya [natural
resources] yang tersedia dalam kawasan ini dikelola secara
tertutup [closed-loop] keluaran [output] dari satu proses akan
menjadi sumber masukan [input] untuk proses berikutnya.
Deskripsi Kawasan

6. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia6
Gambar1.IntegrasiTanaman-TernakdalamKawasanTeknologi
Pengembangan Produk Berbasis Kopi-Kakao.
Karakteristik kawasan ini adalah pemanfaatan iptek,
keterpaduan aplikasi teknologi, pendekatan bisnis [business
approach], keberlanjutan [sustainabilty], edukasi dan partisipasi
masyarakat pengguna teknologi. Untuk memenuhi fungsi
tersebut, kawasan ini dibagi atas 5 sub sistem [Gambar 2]
yaitu,
 sub sistem produksi, meliputi aspek usaha tani terintegrasi
tanaman kopi/kakao-ternak (integrated farming system), daur
ulang bahan organik, pengolahan lahan konservasi berbasis
agroforestri, penggunaan input alami (Natural Resources
Input Sustainable Agriculture), pengendalian hama terpadu
dalam sistem produksi berbasis bioaktif.
 sub sistem pengolahan, meliputi aspek proses pengolahan
produk primer yaitu biji kopi dan kakao, dan produk sekunder
yaitu kopi bubuk, makanan cokelat dan turunannya yang
3
Compost
Cocoa & Cattle
Mixed Farm
Biogas Reactor
SYSTEM BOUNDARY
Farmer
household
Ash
Wood
COGENERATION
Electricity
Electricity
By products
Gambar 1. Integrasi Tanaman-Ternak dalam Kawasan Teknologi Pengembangan Produk
Berbasis Kopi-Kakao.
Karakteristik kawasan ini adalah pemanfaatan iptek, keterpaduan aplikasi teknologi,
pendekatan bisnis, keberlanjutan, edukasi dan partisipasi masyarakat pengguna
teknologi. Untuk memenuhi fungsi tersebut, kawasan ini dibagi atas 5 sub sistem yaitu:
1. sub sistem produksi, meliputi aspek usaha tani terintegrasi tanaman kopi/kakao-
ternak (integrated farming system), daur ulang bahan organik, pengolahan lahan
konservasi berbasis agroforestri, penggunaan input alami (Natural Resources Input
Sustainable Agriculture), pengendalian hama terpadu dalam sistem produksi berbasis
bioaktif.
2. sub sistem pengolahan, meliputi aspek proses pengolahan produk primer yaitu biji
kopi dan kakao, dan produk sekunder yaitu kopi bubuk, makanan cokelat dan
turunannya yang berkualitas dan higienis dan berdaya saing tinggi berbasis sumber
daya dan sumber energi terbarukan (green processing).
3. sub-sistem pengendalian pencemaran, dilakukan secara tertutup (close loop) untuk
minimalisasi dampak pencemaran lingkungan hidup meliputi tanah; air dan udara,
mitigasi pemanasan global/perubahan iklim melalui pendekatan reduksi sumber
limbah (reduce), penggunaan kembali (recycle), pemanfaatan (reuse) limbah
kebun/pabrik kopi menjadi energi (fuel) dan kompos (fertilizer) berbasis A-to-Z (Added
value to Zero waste).
4. sub sistem pemasaran, berfungsi sebagai sarana komersialisasi produk-produk IPTEK.
5. sub sistem edukasi, terdiri dari pelayanan informasi teknologi, pelatihan dan magang.

7. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 7
berkualitas dan higienis dan berdaya saing tinggi berbasis
sumber daya dan sumber energi terbarukan (green processing).
 sub-sistem pengendalian pencemaran, dilakukan secara
tertutup (close loop) untuk minimalisasi dampak pencemaran
lingkungan hidup meliputi tanah; air dan udara, mitigasi
pemanasan global/perubahan iklim melalui pendekatan
reduksi sumber limbah (reduce), penggunaan kembali
(recycle), pemanfaatan (reuse) limbah kebun/pabrik kopi
menjadi energi (fuel) dan kompos (fertilizer) berbasis A-to-Z
(Added value to Zero waste).
 sub sistem pemasaran, berfungsi sebagai sarana
komersialisasi produk-produk IPTEK.
 sub sistem edukasi yang menyajikan informasi teknologi,
pelatihan dan magang.
Gambar 2. Denah Taman Teknologi Pengembangan Produk Berbasis
Kopi dan Kakao.
DENAH TAMAN TEKNOLOGI PENGEMBANGAN PRODUK

8. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia8
Sarana Pengolahan Kakao
Kebun kakao menggunakan pola tanam sistem tumpangsari-
ternak dengan populasi sebagai disajikan pada tabel 1 berikut,
Tabel 1. Populasi tanaman dan ternak per satuan luas kebun
Kebun menghasilkan hasil panen yang terdiri atas buah kakao
dan beberapa jenis limbah. Masing-masing hasil kemudian
diproses lebih lanjut dalam unit produksi yang terpisah menjadi
produk utama dan beberapa jenis produk samping (by-products)
dengan neraca massa sebagaimana disajikan pada Tabel 2. Alat
proses dirancang mampu mengolah hasil kebun kakao dengan
pola tanam tumpangsari-ternak dengan luas lahan 50 hektar.
Deskripsi Teknologi
Tumpangsari Tanaman-
Ternak
Fungsi Populasi, pohon/ha
Kakao Tanaman utama 1.100
Kelapa Tananam penaung 100
Lamtoro Tananam penaung 500
Sapi, ekor Ternak potong 4

9. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 9
Tabel 2. Neraca massa hasil kebun, kegunaan dan jenis produk
[per hektar/tahun]
Material
Masukan Keluaran
Kegunaan
Utama Limbah
Kakao
Buah kakao (kg) 11.250
Biji kakao basah (kg) 2.857
Biji kakao kering (kg) 1.000 Bahan baku cokelat
Kulit buah (kg) 8.393 Pakan ternak/kompos/biogas
Pulpa (kg) 429 Nata kakao/jus
Ranting (kg) 1.320 Bahan bakar/kompos
Daun (kg) 6.600 Pakan ternak/kompos/biogas
Kelapa
Buah kelapa (butir) 1.500
Kopra (kg) 250
Minyak kelapa 113 Bahan baku sabun/biodiesel
Bungkil (kg) 138 Bahan ternak/biogas
Nira (kg) 7.500
Gula semut (kg) 1.071 Pemanis cokelat/jus
Air (liter) 300 Campuran nata kakao
Tempurung (kg) 510 Bahan bakar
Sabut (kg) 1.050 Isolator panas
Debu sabut (kg) 1.575 Kompos/biogas
Lamtoro
Daun (kg) 4.500 Pakan ternak/biogas
Ranting (kg) 2.200 Bahan bakar
Sapi
Kotoran (kg) 11.880 Campuran proses biogas
Urin (kg) 2.190 Campuran proses biogas

10. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia10
Gambar 3. Pengolahan Produk Primer [Biji Kakao]
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
PANEN TEPAT MATANG
Buah kakao matang ditandai oleh perubahan warna kulit
buah kakao yang semula hijau menjadi kuning.
SORTASI BUAH SEHAT
Buah sehat adalah buah matang yang tidak terkena serangan
hama dan penyakit, ditandai oleh kulit buah yang mulus dan
segar.
PEMBELAHAN BUAH
Buah dibelah dengan alat mekanis untuk memisahkan biji
kakao dengan kulit buah dan plasenta. Mesin pembelah
mempunyai kapasitas 5.000 buah/jam. Biji kakao diolah lanjut
sebagai bahan makanan, sedangkan kulit buah merupakan
limbah yang dapat digunakan sebagai bahan baku kompos,
pakan ternak dan biogas.
PEMERASAN PULPA [LENDIR] BIJI KAKAO
Biji kakao dilapisi oleh pulpa berwarna putih. Lapisan pulpa
dikurangi secara mekanik antara 30 – 40 % dari berat pulpa
awal agar fermentasi berjalan lebih sempurna dan mencegah
rasa asam. Mesin pemeras mempunyai kapasitas 1.000 ton
biji/jam. Pulpa hasil perasan adalah limbah yang dapat diolah
menjadi nata de kakao dan jus kakao.

11. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 11
FERMENTASI BIJI KAKAO
Fermentasi ditujukan untuk menumbuhkan senyawa
pembentuk citarasa dan aroma khas cokelat dengan bantuan
mikroba alami. Satu peti mempunyai kapasitas 750 kg biji
kakao. Biji kakao dimasukkan ke dalam peti kayu tingkat
atas selama 2 hari dan kemudian dipindahkan ke peti tingkat
bawah. Fermentasi dilanjutkan lagi di peti bawah selama 2
hari berikutnya.
PENGERINGAN MEKANIS
Biji kakao hasil fermentasi dikeringkan secara mekanis pada
suhu 50-55 o
C Kadar air biji kakao yang semula 55 % turun
menjadi 7 % selama 40 jam. Sumber energi pengeringan
adalah kolektor surya dan kayu yang diperoleh dari pangkasan
pohon pelindung tanaman kakao. Kipas udara pengering
digerakkan oleh motor listrik atau motor disel dengan bahan
bakar biodisel.
SORTASI BIJI KAKAO KERING
Biji kakao hasil pengeringan disortasi secara mekanik untuk
memisahkan biji ukuran besar (jumlah biji 85 – 90/100
gr sampel), ukuran medium (jumlah biji 95 – 110/100 gr
sampel) dan ukuran kecil (jumlah biji > 110/100 gr sampel).
Biji pecah dan kotoran terpisah di rak paling bawah. Mesin
sortasi mempunyai kapasitas 1.000 kg/jam.
PENGEMASAN dan PENGGUDANGAN
Berdasarkan ukuran biji, biji kakao dikemas dalam karung
goni ukuran 60 kg dan berlabel produksi, kemudian disimpan
dalam gudang yang bersih dan berventilasi cukup. Tumpukan
karung sebanyak 6 lapis, disangga di atas palet kayu dan diatur
agar tidak menempel di dinding gudang.

12. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia12
Gambar 4. Pengolahan Produk Antara (Pasta, Lemak dan
Bungkil Kakao)
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
BIJI KAKAO
Biji kakao fermentasi yang memenuhi syarat mutu fisik,
kimiawi dan kebersihan sesuai SNI 2323-2008 digunakan
sebagai bahan baku pengolahan cokelat.
PENYANGRAIAN
Penyangraian merupakan tahap awal proses produksi
makanan dan minuman cokelat dan bertujuan untuk
membentuk aroma dan citarasa khas cokelat dari biji kakao.
Penyangraian dilakukan panas pada suhu 115 – 120 o
C selama
20 sampai 30 menit.
PEMISAHAN KULIT BIJI
Biji sangrai dikupas untuk memperoleh daging biji (nib) yang
digunakan sebagai bahan baku cokelat. Kulit biji (shell) diolah
menjadi pakan ternak dan kompos.

13. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 13
PEMASTAAN
Proses penggilingan menyebabkan dinding-dinding sel
daging biji pecah dan cairan lemak keluar dari dalam biji
sehingga daging biji yang semula padat menjadi cairan kental
yang disebut pasta kakao.
PENGEMPAAN
Pasta kakao merupakan campuran lemak kakao yang
berbentuk cair dan partikel non-lemak yang mempunyai
bentuk padat. Keduanya dapat dipisahkan dengan alat kempa
hidrolik di dalam silinder yang dilengkapi dengan saringan.
LEMAK KAKAO
Lemak kakao cair akan menerobos saringan dan keluar dari
dinding silinder. Lemak kakao memiliki sifat khas yakni
bersifat plastis, warna putih-kekuningan dan mempunyai
aroma khas cokelat.
BUNGKIL KAKAO
Sedangkan sisa hasil kempaan adalah bungkil yang tertinggal
di dalam silinder. Bungkil dihaluskan menjadi bubuk halus
yang merupakan bahan baku utama minuman cokelat, es
krim dan kue cokelat kering.

14. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia14
Gambar 5. Pengolahan Produk Permen Cokelat
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
BAHAN BAKU
Bahan baku permen cokelat adalah pasta dan lemak kakao,
gula dan susu bubuk, dalam proporsi tertentu sesuai jenis
produk yang akan dibuat.
PENCAMPURAN dan PRA-PENGHALUSAN
Pasta cokelat, lemak, gula dan susu dicampur dalam
pencampur bola sampai membentuk adonan. Untuk
mendapatkan penampilan mengkilap dan homogen, adonan
cokelat tersebut perlu ditambah sedikit lesitin. Alat ini
juga berfungsi sebagai menghalus awal untuk mengecilkan
ukuran partikel adonan yang semula 300 mikron menjadi 100
mikron.
PENGHALUSAN LANJUT (REFINING)
Adonan yang sudah homogen kemudian dihaluskan lanjut
dengan alat penghalus tipe silinder mendatar dengan
penghalus bola (ball mill) untuk menghasilkan kehalusan
adonan dengan ukuran partikel mendekati 20 mikron.
PENGONCINGAN
Proses koncing ini dilakukan untuk menguapkan sisa air dan
senyawa penyebab cacat citarasa (off-flavor) seperti citarasa
asam dari dalam adonan cokelat. Suhu saat pengoncingan
diatur antara 60 – 70 o
C selama 18 sampai 24 jam secara
terus-menerus tergantung pada jenis makanan yang akan
dihasilkan.

15. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 15
PENCETAKAN (MOLDING)
Adonan cokelat yang telah siap cetak melewati proses
kondisioning agar diperoleh hasil cetakan yang sempurna.
Pada tahap awal, adonan melewati pemanas dari suhu 33
o
C menjadi 48 o
C selama lebih kurang 10 – 12 menit. Pada
tahap ini seluruh kristal lemak di dalam adonan diharapkan
mencair. Setelah itu adonan cair masuk ke pendingin sehingga
suhu adonan turun secara perlahan menjadi 33 o
C untuk
pembentukan kristal lemak yang teratur. Sambil dituang ke
dalam cetakan, suhu adonan akan terus turun sampai 26
o
C. Di dalam cetakan suhu adonan akan meningkat kembali
mengikuti suhu lingkungan.
PELEPASAN DARI CETAKAN (DEMOLDING)
Adonan cokelat yang telah dicetak dalam berbagai bentuk
dimasukkan dalam lemari pendingin, pada suhu 20 o
C
selama 30 menit agar adonan menjadi keras. Adonan padat
atau permen cokelat dilepaskan dari cetakan dengan cara
membalik cetakan sehingga permen cokelat akan terlepas.
PERMEN COKELAT BATANGAN [BAR
CHOCOLATE]
Permen cokelat dibungkus dengan lembaran aluminium
foil dan dikemas dengan kertas label. Permen cokelat yang
telah dikemas sebaiknya disimpan selama 30 hari sebelum
dipasarkan agar pembentukan kristal lemak menjadi stabil,
keras dan mantap.

16. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia16
Tabel 6. Pengolahan Produk Bubuk Cokelat
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
BUNGKIL KAKAO
Bungkil yang diperoleh dari proses pengempaan umumnya
mempunyai tiga tingkatan, yaitu kadar lemak rendah (10-12
%), kadar lemak medium (13-15 %) dan kadar lemak tinggi
(> 15 % sampai 22 %).
PRA-PENGHALUSAN
Bungkil kakao hasil pengempaan merupakan gumpalan padat
yang keras untuk itu perlu dipecah menjadi pecahan-pecahan
bungkil kecil dengan dimeter 3 sampai 5 mm sebelum
dihaluskan lebih lanjut.
PENGHALUSAN
Pecahan-pecahan bungkil kecil kemudian digiling menjadi
bubuk halus yang ukuran butirannya belum seragam.
PENGAYAKAN
Bubuk kakao halus diayak dengan saringan ukuran 120
mesh untuk menghasilkan ukuran partikel yang relatif
seragam antara 95 – 110 mikron. Bubuk kakao halus murni
merupakan bahan baku utama minuman cokelat, es krim dan
kue cokelat kering.

17. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 17
PENCAMPURAN
Bubuk kakao halus dapat dicampur dengan gula dan susu
bubuk atau krimer untuk memperoleh campuran bubuk
kakao 3 in 1. Produk ini termasuk jenis produk coklat siap
saji dan tinggal diseduh dengan air hangat atau dengan air
panas.
PENGEMASAN
Bubukkakaomurniataububuk3in1dikemasdengankantong
aluminium foil isi 200 gr atau kemasan sachet dengan isi 25
gr sebagai pengemas primer dan kemudian dimasukkan ke
dalam kemasan kertas berlabel sebagai pengemas sekunder.
Sarana Pengolahan Kopi
Seperti halnya kebun kakao, kebun kopi juga menggunakan
pola tanam sistem tumpangsari-ternak dengan populasi sebagai
disajikan pada tabel 3 berikut:
Tabel 3. Populasi tanaman dan ternak per satuan luas kebun
Neraca biomassa hasil tanaman penaung mempunyai
kuantum yang sama seperti yang dihasilkan oleh kebun kakao,
perbedannya terletak pada hasil utama tanaman kopi dan
limbah pabrik pengolahannya. Tabel 4 disajikan data hasil
Tumpangsari
Tanaman-Ternak
Fungsi Populasi, pohon/ha
Kopi Tanaman utama 1.100
Kelapa Tananam penaung 100
Lamtoro Tananam penaung 500
Sapi, ekor Ternak potong 4

18. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia18
panen kebun kopi yang terdiri atas buah kopi dan beberapa jenis
limbah. Masing-masing hasil kemudian diproses lebih lanjut
dalam unit produksi yang terpisah menjadi produk utama dan
beberapa jenis produk samping. Alat proses dirancang untuk
mengolah hasil kebun kopi dengan pola tanam tumpangsari-
ternak seluas 50 hektar.
Tabel 4. Neraca massa pengolahan buah kopi secara proses
basah (per hektar/tahun).
Material Masukan Keluaran
Kegunaan
Utama Limbah
Buah kopi (kg) 1.000
Air pengolah (liter ) 4.000
Biji kopi kering (kg) 190
Kulit tanduk (kg) 50
Bahan baku kopi bubuk
dll
Kulit buah (kg) 410
Bahan baku
biogas,pakan ternak
Lendir (kg) 164 Bahan baku biogas
Air limbah (kg) 4.186 Bahan baku kompos

19. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 19
Gambar 7. Pengolahan Produk Primer
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
PANEN TEPAT MATANG
Buah buah kopi matang ditandai oleh perubahan warna kulit
buah kopi yang semula hijau menjadi berwarna merah.
SORTASI BUAH SEHAT
Buah sehat adalah buah matang yang bernas dan tidak
terkena serangan hama dan penyakit, ditandai oleh kulit buah
yang mulus dan segar. Buah kopi merah segera diolah lebih
lanjut tanpa penundaan.
PENGUPASAN KULIT BUAH
Buah dikupas secara mekanis untuk memisahkan biji yang
masih berkulit tanduk (kopi HS) dari kulit buah. Biji kopi
HS diolah lebih lanjut sebagai bahan minuman, sedangkan
kulit buah merupakan limbah yang dapat digunakan sebagai
bahan baku kompos, pakan ternak dan biogas.
FERMENTASI BIJI KOPI HS
Fermentasi bertujuan untuk menguraikan pulpa yang masih
tersisa di permukaan kulit tanduk. Fermentasi dilakukan
dengan cara biji kopi HS dimasukkan ke dalam peti kayu
selama 12 sampai 24 jam.

20. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia20
PENCUCIAN BIJI KOPI
Biji kopi yang telah fermentasi dicuci secara mekanis dengan
cara pembilasan menggunakan air sampai permukaan kulit
tanduk menjadi licin.
PENGERINGAN MEKANIS
Biji kopi HS dikeringkan secara mekanis pada suhu 50-55
o
C. Kadar air biji kopi yang semula 55 % turun menjadi 12
% selama 40 jam. Bahan bakar pengering adalah kayu yang
diperoleh dari pemangkasan pohon pelindung tanaman
kakao. Kipas udara pada pengering digerakkan oleh motor
listrik atau motor disel dengan bahan bakar biodisel.
PENGUPASAN BIJI KOPI HS KERING
Kulit tanduk (HS) dikupas secara mekanis sampai dihasilkan
biji kopi beras. Kulit tanduk merupakan limbah dan dapat
digunakan senagai bahan baku kompos dan pakan ternak.
SORTASI BIJI KAKAO KERING
Biji kopi beras disortasi secara mekanik untuk memisahkan
biji ukuran besar (ukuran > 6,5 mm), ukuran medium (5,5
mm-6,5mm) dan ukuran kecil (< 5,5 mm). Biji pecah dan biji
kecil terpisah pada rak paling bawah.
PENGEMASAN dan PENGGUDANGAN
Dengan perbedaan ukuran biji, biji kopi beras dikemas
dalam karung goni isi 60 - 90 kg berlabel produksi, kemudian
disimpan dalam gudang yang bersih dan berventilasi cukup.
Tumpukan karung-karung disangga di atas palet kayu dan
diatur agar tidak menempel pada dinding gudang.

21. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 21
Gambar 9. Pengolahan Produk Sekunder (Biji Kopi Sangrai
dan Kopi Bubuk)
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
BIJI KOPI
Biji kopi merupakan bahan baku minuman sehingga aspek
mutu dari segi fisik, kimiawi, kontaminasi dan kebersihan
harus diawasi secara ketat karena menyangkut citarasa,
kesehatan konsumen, daya hasil/rendemen dan efisiensi
produksi. Dari aspek citarasa dan aroma, seduhan kopi akan
sangat baik jika biji kopi yang digunakan telah diolah secara
baik.
PENYANGRAIAN
Kunci dari proses produksi kopi bubuk adalah penyangraian.
Proses sangrai diawali dengan penguapan air dan diikuti
dengan reaksi pirolisis. Secara kimiawi, proses ini ditandai
dengan dihasilkannya gas CO2
dalam jumlah banyak dari
ruang sangrai. Sedang secara fisik, pirolisis ditandai dengan
perubahan warna biji kopi yang semula kehijauan menjadi
kecoklatan. Kisaran suhu sangrai yang umum adalah antara
195 sampai 205 o
C.
TINGKAT SANGRAI
Waktu penyangraian bervariasi mulai dari 7 sampai 30 menit
tergantung pada suhu dan tingkat sangrai yang diinginkan.
Kisaran suhu sangrai adalah sebagai berikut:
Suhu 190 –195o o
C untuk tingkat sangrai ringan
dengan hasil warna coklat muda,
Suhu 200 - 205o o
C untuk tingkat sangrai medium
dengan hasil warna coklat agak gelap,
Suhu di atas 205o o
C untuk tingkat sangrai gelap
dengan hasil warna coklat tua cenderung agak
hitam.

22. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia22
PENCAMPURAN
Untuk mendapatkan citarasa dan aroma yang khas, biji kopi
dapat dicampur dengan beberapa jenis biji kopi beras lainnya
berdasarkan pada jenis kopi (arabika, robusta, exelsa dll),
berdasarkan jenis proses yang digunakan (proses kering,
semi-basah, atau basah), serta berdasarkan asal bahan baku
(ketinggian, tanah dan agroklimat). Proses pencampuran
dilakukan pada alat pencampur putar tipe hexagonal.
PENGHALUSAN BIJI KOPI SANGRAI
Biji kopi sangrai dihaluskan dengan alat penghalus (grinder)
sampai diperoleh butiran kopi bubuk dengan kehalusan
tertentu. Butiran kopi bubuk mempunyai luas permukaan
yang sangat besar sehingga senyawa pembentuk citarasa dan
senyawa penyegar mudah larut ke dalam air panas.
PENGEMASAN
Biji kopi sangrai atau kopi bubuk dikemas dalam kemasan
aluminium foil dan perlakuan pres panas. Kesegaran, aroma
dan citarasa kopi bubuk maupun kopi sangrai akan terjaga
dengan baik pada kemasan vakum dikarenakan kandungan
oksigen di dalam kemasan menjadi rendah.
Untukmempermudahpemasarandandistribusikekonsumen,
kemasan kopi bubuk atas dasar jenis mutu, ukuran kemasan
dan bentuk kemasan dimasukkan dan dimuat di dalam kardus
atau karton. Kardus diberi label perusahan, merek dagang
dan label produksi yang jelas. Tumpukan kardus kemudian
disimpan di dalam gudang dengan sanitasi, penerangan dan
ventilasi yang cukup.

23. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 23
Gambar 10. Pengolahan Produk Kopi Instan
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
BUBUK KOPI
Bubuk kopi sangrai merupakan bahan baku kopi instant.
Bubuk kopi diperoleh dari proses penghalusan biji kopi
sangrai. Ukuran partikel bubuk diatur pada tingkat medium,
dengan menggunakan ayakan ukuran 60 mesh.
PELARUTAN
Ekstraksi kopi dilakukan secara batch di dalam kolom
menggunakansirkulasipelarutairdenganperbandingan1/3,5
pada suhu 80o
C selama 45 menit. Sisa bubuk hasil pelarutan
dikempa secara manual untuk mengekstrak komponen kopi
yang masih tertinggal. Kisaran rendemen ekstraksi antara
30 – 32 %. Sisa bubuk kopi merupakan limbah untuk diolah
menjadi biogas.
KRISTALISASI
Ekstrak kopi dimasukkan ke dalam alat kristalisator dan
ditambahkan gula dengan proporsi 1/1. Larutan ekstrak kopi
dan gula dipanaskan pada 100 o
C selama 30 menit pertama.
Setelah larutan mendekati jenuh, suhunya diturunkan menjadi
70 o
C selama 20 menit berikutnya. Pada 10 menit terakhir,
sumber panas dimatikan. Larutan jenuh didinginkan dengan
udara lingkungan sampai terbentuk kristal gula- kopi.
PENGHALUSAN
Kristal gula-kopi digiling secara mekanik menjadi bubuk
halus hingga seragam menggunakan penggiling jenis ball
mill. Kristal tersebut dimasukkan dalam silinder berputar
yang diisi dengan bola-bola.

24. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia24
PENCAMPURAN
Selain disajikan dalam bentuk murni, bubuk kopi instant
juga bisa dicampur dengan krimer atau susu bubuk dengan
proporsi tertentu menggunakan alat pencampur putar tipe
hexagonal.
PENGEMASAN
Bubuk kopi instant dikemas dalam kemasan sachet
menggunakan aluminium foil isi 25 gr sebagai pengemas
primer.
PELABELAN
Untukmempermudahpemasarandandistribusikekonsumen,
kemasan saset dimasukkan ke dalam kemasan kertas berlabel
sebagai kemasan sekunder.

25. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 25
Gambar 11. Pengolahan Produk Kopi Instan Rendah Kafein
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
BIJI KOPI
Biji kopi mengandung kafein antara 1,70 sampai 2,50 %.
Kafein adalah senyawa penyegar. Bagi peminum kopi yang
sensitif terhadap senyawa ini, kafein diduga mempunyai
efek yang kurang baik untuk kesehatan. Untuk itu, peminum
tersebut bisa mengkonsumsi kopi yang mempunyai kadar
kafein rendah.
PELARUTAN
Ekstraksi kafein dari biji kopi dilakukan secara batch di dalam
kolom dengan sirkulasi pelarut air perbandingan 1/5 pada
suhu 80 o
C selama 5 hingga 7 jam tergantung pada kadar
kafein yang akan diekstrak.
PENYANGRAIAN
Biji kopi rendah kafein disangrai dengan kondisi suhu dan
waktu seperti halnya menyangrai biji kopi biasa.
PENGHALUSAN BIJI KOPI SANGRAI
Biji kopi rendah kafein yang telah disangrai dihaluskan dengan
alat yang sama untuk penghalusan biji kopi sangrai biasa.
Kopi bubuk rendah kafein bisa langsung disajikan dengan
cara penyeduhan dengan air mendidih untuk penyajiannya.
Namun, citarasa dan aroma kopi rendah kafein tidak sebaik
dan setajam biji kopi yang masih asli. Hal ini disebabkan
beberapa senyawa pembentuk citarasa dan aroma terikut
larut bersama kafein saat proses ekstraksi berlangsung. Biji
kopi rendah kafein juga dapat diproses menjadi kopi instant.

26. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia26
PELARUTAN
Ekstraksi bubuk kopi rendah kafein dilakukan secara batch
dalam kolom dengan sirkulasi pelarut air perbandingan 1/3,5
pada suhu 80o
C selama 45 menit. Kisaran rendemen ekstraksi
antara 27 – 29 %.
KRISTALISASI
Ekstrak kopi rendah kafein dimasukkan ke dalam alat
kristalisator dan ditambah gula dengan proporsi 1/1. Larutan
ekstrak kopi dan gula dipanaskan pada suhu 100 o
C selama
30 menit pertama. Setelah larutan mendekati jenuh, suhunya
diturunkan menjadi 70 o
C selama 20 menit berikutnya. Pada
10 menit terakhir, sumber panas dimatikan. Larutan jenuh
didinginkan dengan udara lingkungan sampai terbentuk
kristal gula- kopi.
PENGHALUSAN
Kristal gula-kopi rendah kafein digiling secara mekanis
menjadi bubuk halus yang belum seragam menggunakan
penggiling jenis ball mill. Kristal tersebut dimasukkan dalam
silinder berputar yang diisi dengan bola-bola.
PENCAMPURAN
Selain dapat disajikan dalam bentuk murni, bubuk kopi
rendah kafein dapat dicampur dengan krimer atau susu
dengan proporsi tertentu menggunakan alat pencampur
putar tipe hexagonal.

27. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 27
PENGEMASAN
Bubuk kopi rendah kafein-krim instant dikemas dalam
kemasan sachet menggunakan aluminium foil ukuran isi 25
gr sebagai pengemas primer.
PELABELAN
Untuk mempermudah pemasaran dan distribusi ke
konsumen, kemasan sachet dimasukkan ke dalam kemasan
kertas berlabel sebagai kemasan sekunder.

28. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia28
Gambar 12. Pengolahan Produk Kopi-Jahe Instan
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
UMBI (AKAR) JAHE
Umbi jahe dihasilkan dari tanaman jahe (Zingiber officinale)
yang umum dan banyak ditanam di kebun sebagai bumbu
dan obat.
PENCUCIAN
Permukaan umbi jahe hasil panen banyak dikotori oleh tanah.
Untuk itu, umbi tersebut segera dicuci dengan air segera
setelah panen. Pencucian dilakukan secara mekanik secara
batch dan dibilas beberapa kali dengan air bersih.
PENGIRISAN
Umbi jahe yang telah bersih diiris secara mekanis dengan
ketebalan 3 sampai 4 mm. Pengirisan dilakukan secara
mekanik dengan pisau berputar, tanpa penambahan air.
EKSTRAKSI
Irisan jahe dikempa dengan dengan alat kempa hidrolik
sampai cairan ekstak jahe keluar seluruhnya. Setiap 10 kg
irisan umbi jahe diperoleh ekstrak jahe sebanyak 5 kg. Serat
jahe tertinggal dalam alat kempa dan dibilias dengan 10 liter
air. Serat diolah menjadi kompos atau biogas.

29. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 29
KRISTALISASI LARUTAN JAHE
Ekstrak jahe dimasukkan ke dalam alat kristalisator dan
ditambah gula dengan proporsi 1/1. Larutan ekstrak jahe
dan gula dipanaskan pada 100 o
C selama 30 menit pertama.
Setelah larutan mendekati jenuh, suhunya diturunkan menjadi
70 o
C selama 20 menit berikutnya. Pada 10 menit terakhir,
sumber panas dimatikan. Larutan jenuh didinginkan dengan
udara lingkungan sampai terbentuk kristal gula- jahe.
PENGHALUSAN
Kristal gula-jahe digiling secara mekanik menjadi bubuk
halus yang belum seragam menggunakan penggiling jenis
ball mill. Kristal tersebut dimasukkan dalam silinder berputar
yang diisi dengan bola-bola.
PENCAMPURAN
Kopi jahe ini dapat dihasilkan dari pencampuran bubuk
kristal gula-jahe dengan bubuk kopi instant dengan proporsi
tertentu menggunakan alat pencampur putar tipe hexagonal.
PENGEMASAN
Bubuk kopi jahe instant dikemas dalam kemasan sachet
aluminium foil ukuran isi 25 gr sebagai pengemas primer.
PELABELAN
Untukmempermudahpemasarandandistribusikekonsumen,
kemasan saset dimasukkan ke dalam kemasan kertas berlabel
sebagai kemasan sekunder.

30. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia30
Gambar 13. Pengolahan Produk Kopi-Ginseng Instan
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
UMBI (AKAR) GINSENG
Umbi ginseng dihasilkan dari tanaman Pfaffia paniculata, dari
famili Amaranthaceae, genus Pfaffia, dan spesies Paniculata.
Tanaman ini ditanam sebagai tanaman kebun. Tidak seperti
tanaman ginseng dari Korea, umbi tanaman jenis Pfaffia
dapat dipanen setelah tanaman berusia 6 bulan.
PENCUCIAN
Permukaan umbi ginseng hasil panen dilapisi oleh tanah.
Untuk itu, umbi tersebut segera dicuci dengan air segera
setelah panen. Pencucian dilakukan secara mekanik (bacth)
dan dibilas beberapa kali dengan air bersih.
PENGIRISAN
Umbi ginseng yang telah bersih diiris secara mekanis dengan
ketebalan 3 sampai 4 mm. Pengirisan dilakukan secara
mekanik menggunakan pisau berputar, tanpa penambahan
air.
EKSTRAKSI
Irisan ginseng dikempa dengan dengan alat kempa hidrolik
sampai cairan ekstrak ginseng keluar seluruhnya. Setiap 10 kg
irisan umbi ginseng diperoleh ekstrak ginseng sebanyak 5 kg.
Serat ginseng tertinggal dalam alat kempa dan dibilias dengan
10 liter air. Serat diolah menjadi kompos atau biogas.

31. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 31
KRISTALISASI LARUTAN GINSENG
Ekstrak ginseng dimasukkan ke dalam alat kristalisator dan
ditambah gula dengan proporsi 1/1. Larutan ekstrak ginseng
dan gula dipanaskan pada 100 o
C selama 30 menit pertama.
Setelah larutan mendekati jenuh, suhunya diturunkan menjadi
70 o
C selama 20 menit berikutnya. Pada 10 menit terakhir,
sumber panas dimatikan. Larutan jenuh didinginkan dengan
udara lingkungan sampai terbentuk kristal gula- ginseng.
PENGHALUSAN
Kristal gula-ginseng digiling secara mekanik menjadi bubuk
halus yang belum seragam menggunakan penggiling jenis
ball mill. Kristal tersebut dimasukkan dalam silinder berputar
yang diisi dengan bola-bola.
PENCAMPURAN
Kopi ginseng ini dihasilkan dari pencampuran bubuk kristal
gula-ginseng dengan bubuk kopi instant dengan proporsi
tertentu menggunakan alat pencampur putar tipe hexagonal.
PENGEMASAN
Bubuk kopi ginseng instant dikemas dalam kemasan sachet
aluminium foil ukuran isi 25 gr sebagai pengemas primer.
PELABELAN
Untuk mempermudah pemasaran dan distribusi ke
konsumen, kemasan sachet dimasukkan ke dalam kemasan
kertas berlabel sebagai kemasan sekunder.

32. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia32
Pengolahan Produk Samping
Gambar 14. Pengolahan Pulpa Kakao
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
BIJI KAKAO
Biji kakao hasil pengupasan buah kakao dilapisi oleh pulpa
berwarna putih. Pulpa kakao mengandung senyawa gula
dan bisa digunakan sebagai bahan pembuat nata. Nata de
Coco adalah nama yang mula-mula dikenal di Filipina untuk
menyebut produk olahan yang dibuat dari air kelapa.
PEMERASAN PULPA (LENDIR) BIJI KAKAO
Biji kakao dilapisi oleh pulpa berwarna putih. Lapisan pulpa
dikurangi secara mekanik antara 30 – 40 % dari berat pulpa
awal atau setara dengan 150 kg pulpa per 1 ton biji kakao
basah.
PULPA HASIL PERASAN
Pulpa hasil perasan yang semula warna putih akan berubah
coklat akibat terfermentasi (browning process). Oleh karena
itu, pulpa harus segera diolah menjadi nata de kakao dan jus
kakao.
STERILISASI PULPA
Warna coklat akan hilang setelah diencerkan 20 kali dari
voule awalnya dan kemudian disaring dan direbus hingga
mendidih.

33. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 33
PEMBIAKAN INOKULAN DAN FERMENTASI
Biakan Acetobacter xylinum dapat diperoleh dari beberapa
sumber dan banyak dijual di pasaran. Inokulasi media
dilakukan pada larutan pulpa yang telah disterilisasi dan
didinginkan di dalam bak plastik. Kedalaman lebih kurang 3
cm kemudian segera ditutup menggunakan kertas. Fermentasi
dilakukan selama 8-12 hari untuk memperoleh lapisan nata
dengan tebal antara 1,50 sampai 2 cm.
PEMOTONGAN LEMBARAN NATA
Lembaran nata ditiriskan, dipotong-potong menjadi ukuran
kecil-kecil kemudian direbus. Setelah dingin, potongan nata
direndam dengan air untuk menghilangkan rasa asam selama
3 malam. Air rendaman diganti dengan air yang segar setiap
hari. Setelah bersih, nata dimasukkan ke dalam larutan dalam
larutan gula dengan berbagai warna dan tambahan bahan
penyedap.
PENGEMASAN
Nata dapat dikemas dalam plastik atau gelas yang sebelumnya
telah disterilkan dengan air panas pada suhu 800
C. Proses
pengemasan harus dilakukan secara hati-hati dan cermat agar
tutup kemasan betul-betul rapat dan tidak terjadi kontaminasi.
Untuk penyimpanan dalam waktu lama, kemasan yang sudah
tertutup sebaiknya disimpan di ruang berpendingin.

34. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia34
Gambar 15. Pengolahan Minyak Kelapa
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
PANEN TEPAT MATANG
Buah kelapa tua yang masak ditandai oleh perubahan warna
kulit buah yang semula hijau menjadi kecoklatan.
PENGUPASAN SERABUT dan PEMECAHAN
BUAH
Buah kelapa dikupas sabutnya secara manual dan dipecah
untuk mendapatkan daging buah. Air kelapa digunakan
sebagai bahan baku nata bersama dengan lendir (pulpa) biji
kakao.
PENGERINGAN DAGING KELAPA
Daging kelapa dikeringkan secara mekanis dengan alat
pengering yang biasanya dipakai untuk pengeringan biji
kakao atau biji kopi. Sumber bahan bakar pengeringan adalah
batok atau tempurung kelapa.
KOPRA
Kopra merupakan hasil pengeringan daging kelapa yang akan
diolah lebih lanjut menjadi minyak kelapa. Kadar air kopra
lebih kurang 6 %.

35. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 35
PENGEPRESAN KOPRA
Ekstraksi minyak kelapa dari kopra dilakukan dengan alat
pres tipe ulir (expeller). Hasil pengepresan adalah minyak
mentah yaitu, Crude Coconut Oil (CCO). Setelah melalui
penyaringan, minyak ini bisa digunakan sebagai bahan baku
biodisel atau dibakar langsung dalam kompor nabati. Bungkil,
sisa pengepresan, digunakan sebagai pakan ternak.
PEMURNIAN dan PENGEMASAN
Minyak mentah bisa diolah menjadi minyak goreng setelah
melewati proses penyaringan, pemurnian dan penetralan.

36. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia36
Gambar 16. Pengolahan Gula Semut
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
PANEN NIRA
Penyadapan umumnya dilakukan 2 kali/hari. Setiap bunga
kelapa atau disebut mayang dapat dipanen niranya selama ±
40 hari. Aliran nira berkisar antara 2 – 3 liter/pohon/hari dan
ditampung dalam bumbung bambu yang telah ditambahkan
CaO agar nilai pH-nya netral.
PENGUMPULAN NIRA
Hasil nira dari setiap pohon dimasukkan ke dalam jerigan
plastik ukuran 20 liter sambil disaring. Jerigen harus segera
dibawa ke pabrik dan diolah tidak lebih 3 jam dari saat
panen.
KRISTALISASI
Nira yang sudah bersih kemudian dimasukkan ke dalam wajan
penguapan. Proses penguapan diatur pada suhu 100-110 o
C
sambil dilakukan pengadukan sampai diperoleh gumpalan
kristal kering. Gumpalan kristal gula terbentuk setelah 45
menit waktu pemanasan. Energi pemanasan yang diperoleh
berasal dari pembakaran batok kelapa.
PENGHALUSAN KRISTAL GULA
Gula semut kasar dengan ukuran kristal kemudian digiling
secara mekanik untuk mendapatkan ukuran serbuk gula yang
lebih halus menggunakan penggiling jenis ball mill. Gula
semut kasar tersebut dimasukkan dalam silinder berputar
yang diisi dengan bola-bola.

37. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 37
PENGAYAKAN
Gula semut diayak untuk mendapatkan ukuran yang seragam
dengan menggunakan ayakan ukuran 10, 15 dan paling halus
20 mesh.
PENGERINGAN MEKANIS
Kadar air gula semut dalam SNI hanya 8 %, beberapa
konsumen meminta kadar air gula semut lebih rendah, yaitu 3
%. Maka gula semut harus melalui proses pengeringan lebih
lanjut di dalam oven selama beberapa jam.
PENGEMASAN dan PENGGUDANGAN
Gula semut dikemas dengan kemasan plastik polipropilen
atau poliethilen dan ditutup menggunakan seal hingga rapat
dengan alat pengemas panas. Gula semut yang telah dikemas
rapat disimpan dalam ruangan bersuhu 20 o
C dengan RH
50 – 60 %.

38. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia38
Gambar 17. Pengolahan Gula Merah
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
PANEN NIRA
Penyadapan umumnya dilakukan 2 kali/hari. Setiap bunga
kelapa atau mayang dapat dipanen niranya selama ± 40
hari. Aliran nira berkisar antara 2 – 3 liter/pohon/hari dan
ditampung dalam bumbung bambu yang telah ditambahkan
CaO agar kadar pH-nya netral.
PENGUMPULAN NIRA
Hasil nira dari setiap pohon dimasukkan ke dalam jerigan
plastik ukuran 20 liter sambil disaring. Jerigen harus segera
dibawa ke pabrik dan diolah tidak lebih 3 jam dari saat
panen.
KRISTALISASI
Nira yang sudah bersih kemudian dimasukkan ke dalam wajan
penguapan. Proses penguapan diatur pada suhu 1000
C sambil
dilakukan pengadukan. Larutan nira akan mengental (jenuh)
setelah 30 menit waktu pemanasan. Energi pemanasan yang
diperoleh dari pembakaran batok kelapa.
PENCETAKAN
Bahan catakan yang digunakan umumnya dari kayu. Sebelum
digunakan,cetakandibersihkanterlebihdahulumenggunakan
air kapur dan direndam dalam air bersih untuk memudahkan
pelepasan antara gula padat dengan cetakannya. Saat menuang
nira, cetakan digetarkan agar diperoleh padatan gula yang
rapat dan tidak berpori.

39. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 39
GULA MERAH
Gula merah dengan bentuk sesuai profil cetakan.
PENGEMASAN dan PENGGUDANGAN
Gula merah dikemas dengan kemasan plastik polipropilen
atau poliethilen dan ditutup menggunakan seal yang rapat
dengan alat pengemas panas. Gula merah yang telah dikemas
rapat disimpan dalam ruangan bersuhu 20 o
C dengan RH 50
– 60%. Pada kondisi ini gula merah mampu bertahan sampai
dua tahun tanpa mengalami perubahan biologis, kimiawi dan
fisis.

40. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia40
Gambar 18. Pengolahan Gula Serabut
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
BUAH KELAPA
Bahan baku sabut kelapa adalah yang berasal dari buah
kelapa dalam dengan tingkat kematangan yang sesuai untuk
pembuatan minyak kelapa atau kopra.
SORTASI BUAH SEHAT
Setelah dikupas dari batoknya, sabut tersebut kemudian
direndam selama sekitar 3 hari untuk melunakkan seratnya
dan kemudian ditiriskan.
PENYERABUTAN
Sabut diurai secara mekanik untuk memisahkan bagian serat
dengan gabus. Penguraian serat dilakukan dengan pisau
berputar di dalam silinder beralur.
SABUT KELAPA
Sekitar 35% dari total berat buah kelapa merupakan berat
sabut kelapa. Bagian yang bersabut ini merupakan kulit dari
buah kelapa dan dapat dijadikan sebagai bahan baku aneka
industri, seperti karpet, sikat, keset, bahan pengisi jok, tali
dan lain-lain. 30 % serabut dan 70 % peat.

41. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 41
DEBU (SERBUK)
Debu atau cocopeat adalah serbuk sabut yang terpisah saat
proses penyerabutan. Bahan dapat digunakan sebagai media
tanam, bisa juga sebagai campuran kompos.
SABUT KELAPA SEBAGAI BAHAN ISOLATOR
PANAS
Pada kerapatan 85 kg/m3
dan tebal lapisan 60 mm,
konduktivitas pada suhu 40°C adalah 0.058 W/o
K, jadi
sangat baik alat-alat pemanas suhu medium.

42. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia42
Gambar 19. Pengolahan Kristal K2
O
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
KULIT BUAH KAKAO
Kulit buah merupakan limbah setelah buah kakao dibelah
diambil biji kakaonya. Kurang lebih 70 % dari buah kakao
adalah kulit buah. Kandungan senyawa Kalium dalam buah
kakao basah antara 3,50 sampai 4,50 %.
PENJEMURAN
Penjemuran dilakukan untuk menurunkan kadar air yang
semula memiliki kadar 55 % menjadi 20 %. Jika cuaca terang,
penjemuran berlangsung selama 6 sampai 7 hari.
PEMBAKARAN
Kulit buah yang telah kering dibakar di dalam tungku
kristalisator sampai diperoleh abu. Kristalisator merupakan
alat untuk menghasilkan senyawa oksida K2
O.
ABU KULIT KAKAO
Setiap pembakaran 100 kg kulit buah kering akan diperoleh
abu sebanyak 10 kg. Setelah air dan senyawa organik volatil
diuapkan, kandungan K2
O dalam abu kurang lebih menjadi
18 %.
Potassium Oxide Processing
PROCESSING STEPS DESCRIPTION
RAW MATERIAL
Potassium is one of the major constituents of the ash of coco
(Theobroma cacao) pod husk. This potassium is known as a
essential raw material for soap and biodiesel production.
HUSK SUN DRYING
Cocoa pod husk is dried in the sun to reduce its moistur
content from 60 % to 22 % within 6 to 7 days.
ASH PRODUCTION
Ash is a by-product of cocoa pod husk burning. Every 100 k
dried cocoa pod husk produces 10 kg ash. The potassium
(K2O) content of the ash is approximately 18 %. Th
extraction of potassium from ash is done by batch process i
a stirrer tank with hot water at 70 o
C.
CLOSED LOOP CRISTALIZATION
Ash containing potassium solution is evaporated at 100 o
C t
produce saturated solution. When, the temperature of solutio
tends to increase slightly above 100 o
C, the heating must b
stopped and switched to the cooling process by blowing
sufficient amount of ambient air to ensure small potassium
oxide crystals formation. The evaporator is fuelled by drie
cocoa pod husks. The remaining ash is then re-extracted t
produce potassium oxide.

43. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 43
PELARUTAN
Abu dilarutkan dengan air panas dan disaring sampai
diperoleh ekstrak abu yang mengandung senyawa K2
O
kurang lebih sebesar 18 %.
PENGUAPAN
Larutan abu dimasukkan ke dalam kristalisastor dan
dipanaskan pada suhu 100o
C. Larutan abu mendekati jenuh
saat suhu larutan meningkat mendekati 110o
C. Setelah itu,
tungku dimatikan dan larutan didinginkan dengan hembusan
udara sampai suhu padatan menjadi 60 o
C sampai terbentuk
kristal garam kalium. Bahan bakar alat ini adalah kulit buah
kering. Abu yang diperoleh kemudian dilarutkan pada proses
berikutnya.
KRISTAL OKSIDA KALIUM
Kristal oksida kalium berwarna putih bersih. Setiap 10 kg abu
kulit buah kakao akan diperoleh kurang lebih 550 gr kristal
oksida kalium. Kandungan oksida kalium dalam abu kurang
lebih 87 %. Senyawa ini digunakan sebagai bahan baku
pembuatan sabun dan biodisel.

44. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia44
Gambar 20. Pengolahan Sabun
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
BAHAN BAKU
Bahan baku utama sabun adalah lemak kakao terutama yang
non-edibel, minyak kelapa dan kristal K2
O.
PROSES PENYABUNAN (SAPONIFIKASI)
Prosesdilakukanpadareaktorberpengadukdanberpendingin.
Lemak kakao yang sudah dilelehkan atau minyak kelapa
dimasukkan dalam reaktor dan kemudian ditambahkan
kristal K2
O sedikit-sedikit sambil diaduk. Selama proses
berlangsung, larutan menjadi panas.
PEMBENTUKAN SABUN
Proses pengadukan dihentikan jika larutan sabun sudah mulai
mengental. Penambahan bahan pewangi, pewarna dan bahan-
bahan lain dilakukan sebelum fase pengentalan terjadi.
PENCETAKAN
Larutan sabun dituang dalam cetakan dalam berbagai bentuk
dan kemudian disimpan selama satu sampai dua hari dalam
cetakan agar mengeras. Sabun padat dilepaskan dari cetakan
dengan cara membalik cetakkanya dan sabun akan terlepas.

45. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 45
PENGEMASAN dan PENYIMPANAN
Sabun padat dikemas dalam lembaran plastik tipis atau
kertas. Sabun yang telah dikemas disimpan selama 3 minggu
sebelum dipakai atau dipasarkan.

46. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia46
Gambar 21. Pengolahan Kompos
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
BAHAN BAKU
Bahan baku dari beberapa jenis biomassa yang tersedia di
kebun kemudian dikelompokkan berdasarkan jenis, ukuran
dan nilai perbandingan kandungan senyawa karbon dan
nitrogennya (C/N ratio).
PENCACAHAN dan PENCAMPURAN
Biomassa yang berukuran fisik besar, umumnya dari bahan
dengan nilai C/N tinggi, harus dicacah terlebih bahulu
secara mekanis sampai diperoleh ukuran serpihan antara 5
– 15 mm. Bahan dengan nilai C/N rendah seperti kotoran
hewan umumnya mempunyai ukuran fisik yang sudah kecil
dan langsung bisa dipakai. Serpihan dari dua atau tiga jenis
biomassa dicampur dengan proporsi tertentu sesuai dengan
nilai C/N yang dimiliknya, sehingga diperoleh campuran
biomassa dengan nilai C/N antara 30 - 35
Compost Processing
PROCESSING STEPS DESCRIPTION
RAW MATERIAL
A cocoa pod consists of 25 % beans, 65 % of husk and 10 %
placenta. A well manage cocoa plantation will produce pods
13 to 15 tons as a farm waste which is an excellent source of
compost. Additional raw materials for composting are
coconut dust, leaves and branches of trees planted in the
farm.
SHREDDING
A shredder is designed for the reduction in size of large
volumes of cocoa pod husks and wood trunks. Shredding is
done by knives rotating at high speeds.
BLENDING
Fine cocoa pod husk and trunks are mixed proportionally to
achieve C/N 30 – 40 and are then put into the composting
reactor, a concrete tunnel or a wind row. Cow manure may be
added to initiate the digestion of wood chips.
COMPOSTING
Composting can be done by natural aerated static piles which
can be carried out within the concrete tunnel under the roof
or outdoor windrow composting operations. Aeration is done
through the perforated platform and vertical tubes the length
of composting mass. The heap is covered over completely to
maintain the heat of decomposition and minimize water
evaporation and ammonia volatilization.
PACKAGING
Every ton of fresh cocoa pod husks produces approximately
525 kg mature compost. For internal use, the compost can be
returned to the cocoa farm as an organic fertilizer. While for
commercial use, the compost should be dried in the sun for
two days until its moisture content between 20 to 23%. Dried
compost is bagged into woven plastic sacks and stored in a

47. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 47
PENGOMPOSAN
Proses pengomposan campuran biomassa secara sederhana
dapatdilakukandenganmetodagundukan.Dimensigundukan
adalah lebar 1.25 – 1,50 m, panjang 8 – 10 m dan tinggi
puncak gundukan antara 0,80 – 1 m. Bambu ditancapkan
tegak lurus ke dalam gundukan pada setiap 1 m sepanjang
alur gundukan untuk pemasukan udara. Dasar gundukan
juga diletakkan beberapa lonjor bambu yang berfungsi selain
untuk masukan udara, juga untuk lubang pengeluaran atau
drainase air. Gundukan biomassa yang sudah terbentuk
kemudian disiram dengan larutan kotoran sapi 5 % sampai
kadar air biomassa mencapai 50 – 60 %. Gundukan ditutup
dengan plastik atau terpal untuk pelindung saat air hujan dan
sebagai penahan kehilangan panas. Proses pengomposan
dapat juga dilakukan dalam bak permanen terbuat dari
tembok semen. Pada bagian dasar bak disusun papan kayu
dengan tebal 30-50 mm dan berlubang. Diameter lubang 10
mm dengan jarak antar lubang 100 mm.
PENGEMASAN
Sebelum dikemas dan diaplikasikan ke tanaman, hasil kompos
perlu dianginkan terlebih dahulu selama 1 – 2 minggu untuk
menurunkan suhu dan stabilisasi nilai pH dan penurunan
kadar airnya sampai 25 %. Hasil kompos dikemas dalam
karung plastik yang telah dilengkapi dengan label nama
produk dan kandungan hara yang tersedia

48. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia48
Gambar 22. Pengolahan Pelet Pakan Sapi
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
BAHAN BAKU
Bahan baku pelet adalah daun hasil pangkasan tanaman
penaung, gulma, bungkil kopra, limbah kulit kopi dan limbah
kulit kakao. Sedangkan bahan baku yang diperoleh dari luar
adalah molases dan bubuk ikan kering.
PENCAMPURAN dan FORMULASI
Berbagai bahan baku tersebut dicampur secara mekanik.
Proporsi masing-masing bahan baku ditentukan berdasarkan
jenis pakan yang akan dibuat dengan unsur nutrisi yang
lengkap dan seimbang meliputi mineral, protein, lemak,
karbohidrat dan vitamin.
PEMBUATAN PELET
Pelet merupakan bentuk bahan pakan yang dipadatkan
sedemikian rupa dari bahan konsentrat dengan tujuan
untuk mengurangi sifat keambaan pakan, meningkatkan
kadar energi metabolis pakan, membunuh bakteri patogen,
menurunkan jumlah pakan yang tercecer, memperpanjang
lama penyimpanan, menjamin keseimbangan zat-zat nutrisi
pakan dan mencegah oksidasi vitamin.
Pelet hasil proses bisa langsung diberikan sebagai pakan
sapi.

49. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 49
PENGERINGAN
Jika akan disimpan lama, pelet dikeringkan dalam pengering
tipe rak sampai kadar airnya 10 - 12 %. Bahan bakar yang
digunakan adalah kayu hasil pangkasan pohon pelindung.
PENGEMASAN
Pelet dikemas dalam karung plastik dan disimpan dalam
gudang yang bersih.

50. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia50
Konversi Limbah Biomassa Menjadi Biogas
Buangan pabrik pengolahan kopi, baik dalam bentuk padat
dan cair, banyak mengandung bahan-bahan polutan. Agar
tidak menimbulkan masalah lingkungan, salah satu cara
penanganan secara produktif adalah mengkonversi kedua jenis
limbah tersebut menjadi biogas di dalam reaktor atau digester
berbentuk silinder dengan volume reaktor 30 m3
[Gambar 23].
Gambar 23. Reaktor biogas.
Sebelum musim panen kopi mulai, reaktor diisi larutan kotoran
sapi dan air hingga penuh dengan rasio 50 : 50 % (berat) agar
kandungan padatan dalam larutan dapat berkisar antara 12–13
%. Kotoran sapi berfungsi sebagai inokulum bakteri pembentuk
Sarana Penyediaan Energi
Penampung gas
Dinding luar
Dinding dalam
Sirip pangaduk/
pengeruk
Pengaduk
PINTU
KELUARAN
Pompa limbah
digerakkan dengan
biogas
Katup keluaran
biogas
MASUKAN BAHAN
BAKU
LARUTAN = 30 m3
Volume = 28 m
3
Penyekat air

51. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 51
biogas (metanogenik). Setelah tiga minggu dari waktu
pengisian, biogas akan mulai terbentuk secara bertahap dari 3
sampai 5 m3
/hari. Saat musim panen kopi sudah mulai, bahan
baku reaktor adalah campuran kulit buah kopi dan air limbah
dengan rasio masing-masing 45 : 55 % sebanyak 1,20 ton/hari.
Campuran tersebut harus dinetralkan terlebih dahulu dengan
larutan kapur sehingga nilai pHnya yang semula 3,8 menjadi
6 - 7. Setelah 2 minggu, produksi biogas meningkat tajam dan
bahkan bisa mencapai 40 m3
/hari. Setelah panen kopi usai,
bahan baku biogas adalah campuran antara cacahan ranting,
daun, kotoran sapi dan air dengan rasio masing-masing 2,5 : 25
: 2,5 : 70 % sebanyak 1,40 ton/hari. Biogas yang terbentuk dari
campuran ini baru terdeteksi setelah 4 – 5 minggu karena daun
dan ranting relatif sulit diuraikan oleh mikroba. Biogas yang
terbentuk juga sedikit lebih rendah, yaitu antara 23 – 30 m3
/
hari. Biogas mempunyai komposisi utama gas metana (CH4
)
yang mempunyai sifat mudah terbakar seperti halnya gas LPG
dan dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan seperti
disajikan pada gambar [Gambar 24] berikut,
Gambar 24. Aplikasi biogas pada beberapa keperluan rumah
tangga dan kebun.

52. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia52
Hasil aplikasi menunjukkan biogas dapat mendidihkan 5 liter
air dan memasak 500 g beras dalam waktu 17 dan 25 menit
dengan konsumsi gas masing-masing 150 dan 190 liter. Biogas
jugadapatdimanfaatkanuntukmenghidupkanlampukaosatau
petromak dan generator listrik selama 1 jam, masing-masing
membutuhkan 125 dan 450 liter. Sedangkan untuk aplikasi
industri, 220 liter biogas dapat menyangrai 5 kg biji kopi selama
20 menit dan 1.250 liter biogas mampu menggiling 4 biji kopi
sangrai dalam waktu 15 menit. Secara ekologis, reaktor mampu
menurunkan kandungan BOD dan COD limbah yang semula 12
ribu dan 18 ribu mg/liter menjadi hanya 35 dan 2000 mg/liter.
Secara ekonomis, nilai bakar 1 m3
atau 1000 liter biogas setara
dengan 0,60 liter minyak tanah sehingga pemanfatan biogas
dapat mengurangi biaya pembelian energi untuk keperluan
rumah tangga. Sedangkan, keluaran reaktor biogas berupa
lumpur/slurry mempunyai kandungan hara yang baik untuk
digunakan sebagai pupuk kompos tanaman.
Konversi Limbah Biomassa Menjadi Energi Panas
(Thermal)
Pengeringan biji kopi atau biji kakao sangat energi intensif.
Pada pengeringan skala besar, konsumsi minyak tanah atau
minyak IDO pada pengeringan biji kopi atau biji kakao secara
mekanis berkisar antara antara 190 sampai 200 liter/ton biji
kering atau setara dengan nilai energi spesifik lebih kurang
7,50 MJ/ton biji kering. Dengan meningkatnya harga minyak
beberapa tahun lalu, sebagian besar bahan bakar minyak pada
pengering yang telah ada dikonversi menjadi kayu. Tungku
bahan bakar kayu umumnya menggunakan sistem pembakaran
alami sehingga konsumsi kayu bakarnya masih relatif tinggi,
yaitu antara 3 sampai 5 m3
/ton biji kering atau setara dengan
nilai energi spesifik 10 MJ/ton biji kering. Untuk meningkatkan
efisiensi pembakaran kayu, dalam beberapa tahun ini telah diuji
dan dioperasikan tungku kayu bakar mekanis tipe up-draft atau
pembakaran kayu dengan julur api mengarah ke atas dan down-

53. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 53
draft ataupembakarankayudenganjulurapimengarahkebawah
seperti disajikan pada gambar [Gambar 25] berikut,
Gambar 25. Tungku pembakaran kayu tipe up-draft dan down-
draft.
Secara teoritis, proses pembakaran kayu di dalam tungku dibagi
menjadi 3 zona, yaitu zona pengeringan kayu, zona reaksi
pirolisis dan zona pembakaran. Kebutuhan oksigen untuk reaksi
pembakaran dapat dipenuhi sesuai stoikiometri reaksi karena
tungku tipe ini dilengkapi dengan kipas udara pembakaran.
Dari segi konstruksi, perawatan dan biaya, tungku up-draft
lebih sederhana dan murah. Namun, dari aspek operasional
dan efisiensi pembakaran, tungku down-draft jauh lebih baik.
Efisiensi pembakaran pada tungku ini relatif tinggi karena
mekanisme pembakaran kayu berjalan secara berurutan sesuai
dengan fungsi masing-masing zona reaksi sehingga proses
pembakaran dapat terkontrol dengan baik. Abu tidak tercampur
dengan kayu sehingga tidak menghalangi proses pembakaran
seperti yang sering terjadi pada tungku up-draft. Selain itu,
pengumpanan kayu bakar ke dalam ruang tungku down-draft
bisa dilakukan satu kali sampai satu siklus proses pengeringan
Combustion
zone
Pyrolisis
zone
Drying zone
Firewood
stock
Drying zone
Pyrolisis
zone
Combustion
zone
Fire grate
Ash
Up-draft Down-draft
Flue gas
Flue gas
Primary
combustion
air
Secondary
combustion
air
Combustion
air

54. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia54
selesai. Sedangkan pada tungku up-draft, pengumpanan kayu
harus dilakukan secara bertahap, setiap kali kayu bakar dalam
tungku berkurang [Gambar 26]. Aplikasi tungku up-draft cocok
untuk pengeringan skala kecil yakni antara 1 sampai 2,50 ton/
batch, sebaliknya tungku up-draft sebaiknya digunakan pada
pengeringan skala besar yaitu lebih dari 4 ton/batch. Dengan
kedua tipe ini, konsumsi kayu berkisar antara 1,5 sampai 1,75
m3
/ton biji kering atau setara dengan nilai energi spesifik 5,50
MJ/ton biji kering.
Gambar 26. Tampilan fisik tungku pembakaran tipe up-draft.
Konversi Radiasi Surya Menjadi Energi Panas
(Thermal)
Sebagai negara tropis, Indonesia mempunyai sumber energi
surya yang berlimpah dan tersedia di sepanjang tahun. Banyak
wilayah Indonesia menerima sinar matahari dengan intensitas
yangsangatkuat,diatas5kWh/m2
.Diwilayah-wilayahtertentu
dengan curah hujan tinggi atau di wilayah dataran tinggi yang
sering berawan, intensitas radiasi surya masih relatif tinggi

55. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 55
yakni sekitar 2,50 kWh/m2
. Radiasi surya merupakan sumber
energi yang sangat layak sebagai sumber panas untuk proses
pengeringan kopi dan kakao. Proses konversinya dilakukan di
dalam kolektor surya (solar collector). Salah satu jenis kolektor
surya yang umum digunakan pada proses pengeringan adalah
jenis pelat datar (Solar Flat-Plate Collector) [Gambar 27]
Gambar 27. Kolektor surya tipe pelat datar.
Bagian-bagian penting pada kolektor surya jenis pelat datar
adalah:
Absorber panas : berfungsi untuk konversi radiasi1.
matahari menjadi panas. Bahan absorber adalah besi
atau alumunium yang dicat dengan warna hitam.
Isolator panas : berfungsi untuk menahan panas yang2.
timbuldipermukaanabsorbertidakhilangkelingkungan
bagian bawah kolektor. Bahan isolator adalah glasswool
yang dilapis aluminium tipis (foil)
Rangka : berfungsi sebagai struktur pembentuk kolektor3.
di mana absorber dan isolator disusun. Rangka dibuat
dari papan kayu.

56. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia56
Tutup : berfungsi untuk melewatkan radiasi matahari4.
agar menumbuk permukaan absorber dan menahan
radiasi pantul dari permukaan absorber. Tutup dipilih
dari bahan plastik transparan yang tahan sinar UV dan
tahan panas.
Kanal : berfungsi sebagai saluran aliran fluida kerja,5.
dalam hal ini udara, yang akan dipanaskan. Posisi kanal
yang dimaksud adalah celah antara permukaan absorber
dan tutup. Lebar kanal antara 5 sampai 7 cm.
Pada proses pengeringan kakao kolektor surya pelat datar
dipasang sebagai atap gedung pengolahan. Udara sebagai
fluida kerja dipanaskan sepanjang melewati kanal udara mulai
dari bagian bawah atap sampai mencapai puncak bangunan
[Gambar 28]. Pada kondisi radiasi maksimal, suhu udara masuk
yang semula 30 o
C akan meningkat menjadi 75°C di ujung
keluaran atap. Aliran udara panas kemudian ditarik ke bawah
dan dihembuskan secara paksa (forced convection) ke dalam
ruangan pengering oleh beberapa kipas aksial yang terpasang
pada pengering.
Gambar 28. Kolektor surya sekaligus berfungsi sebagai atap
gedung.
Kadar air awal biji kopi dan kakao masing-masing adalah
60 dan 55 %. Sedangkan kadar air akhir sesuai standar yang
berlaku masing-masing adalah 12 dan 7 %. Luasan kolektor
yang terpasang pada bangunan pengolahan kopi atau kakao
adalah 144 m2
. Kapasitas pengering yang terpasang di dalam

57. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 57
bangunan adalah 2500 kg biji kakao atau biji kopi. Dengan
intensitas radiasi rata-rata per hari 2 kW/m2
, efektif waktu
penyinaran 6 jam/hari dan efisiensi kolektor 30 %, kolektor
surya mampu menyediakan energi panas pengeringan sebesar
1,87 MJ/hari. Dengan volume aliran udara 1.500 m3
/jam/ton
biji basah yang dikeringkan, suhu udara maksimum yang bisa
dicapai adalah 55 o
C, kelembaban relatif udara antara 35 - 40 %.
Waktu pengeringan berkisar antara 3 sampai 4 hari. Sehingga
energi spesifik pengeringan rata-rata adalah 5,40 MJ/ton biji
kering.
Hibrida Kolektor Surya dan Tungku Down Draft
Untuk menghindari ketergantungan operasional pada cuaca,
pengering kolektor surya kapasitas besar (> 4 ton/batch)
dilengkapi dengan sumber panas tambahan dari pembakaran
kayu di dalam sebuah tungku mekanis tipe julur api arah bawah
(down-draft). Tungku dilengkapi dengan pipa pemindah panas
untuk menghindari kontaminasi asap ke dalam biji kopi dan
biji kakao [Gambar 29 dan 30]. Operasi pembakaran diatur
secara terkendali dengan jumlah udara pembakaran yang
masuk tungku dari sebuah kipas sentrifugal. Laju aliran udara
pembakaran optimum adalah 100 m3
/jam untuk menghasilkan
suhu asap 800 °C dan suhu udara pengering maksimum 80
°C. Keluaran panas pembakaran berkisar antara 50 - 60 kW.
Kombinasikolektorsuryadantungkukayumemberikanmanfaat
ganda di samping menjaga proses pengeringan berlanjut secara
kontinu siang-malam, juga dapat menghemat konsumsi kayu
bakar sehingga limbah ini bisa untuk produksi kompos atau
dijual ke usaha lain. Kombinasi kedua sumber panas tersebut
secaraserialmaupunparalelmampumenghasilkanudarapanas
antara suhu 70 - 90 o
C, dan mempersingkat waktu pengeringan
biji kopi menjadi hanya 40 - 50 jam. Konsumsi kayu bakar bisa
diturunkan menjadi di bawah 1 m3
atau setara dengan energi
spesifik sebesar 2,50 MJ/ton biji kering.

58. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia58
Gambar 29. Rancangan tungku tipe down-draft dengan 2 model
pemindah panas yang berbeda.
Gambar 30. Tampilan fisik tungku tipe down-draft.

59. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 59
Konversi Minyak Kelapa Mentah Menjadi Energi
Panas (Thermal)
Sebagai upaya diversifikasi sumber bahan bakar, mesin sangrai
kopi dan kakao juga bisa menggunakan kompor (burner)
berbahan bakar minyak kelapa mentah [Gambar 31]. Mesin
sangrai biji kopi dilengkapi 3 buah kompor minyak nabati
sebagai sumber panasnya. Untuk kapasitas sangrai 10 kg,
konsumsi minyak jarak berkisar antara 1 – 1,25 liter per jam
dengan waktu sangrai antara 25 - 30 menit.
Gambar31.Mesinsangraibiji–bijiandenganpemanas3kompor
minyak kelapa.
Kompor minyak nabati awalnya dirancang oleh peneliti dari
Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Hohenheim, Jerman.
Perbedaan mendasar dari kompor tekan ini dengan kompor
tekan konvensional terletak pada desain kumparan pipa
vaporator minyaknya [Gambar 32].

60. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia60
Gambar 32. Kompor minyak nabati bertekanan.
Bahan bakar minyak nabati yakni minyak kelapa atau minyak
biji jarak, mempunyai sifat yang kental dan mempunyai titik
bakar yang relatif tinggi sekitar 300 o
C. Sehingga, minyak
nabati tidak mudah terbakar seperti halnya minyak tanah.
Proses pembakaran minyak nabati harus melewati 3 tahapan,
yaitu konversi minyak nabati yang semula cair menjadi bentuk
uap melalui proses pemanasan awal (pre heating) yang cukup,
pengkabutan uap dengan bantuan tekanan yang cukup melalui
noselmenjadipartikelyanghalusagarmudahbersintesadengan
oksigen di udara dan terakhir proses penyalaan campuran uap
minyak dan oksigen.
Selain untuk keperluan industri, kompor minyak nabati ini
dapat juga digunakan untuk keperluan rumah tangga, terutama
untuk keluarga petani kopi dan kakao di pedesaan. Minyak
kelapa mentah hasil pengempaan dengan alat kempa manual
sederhana [Gambar 33].

61. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 61
Gambar 33. Alat kempa kopra manual.
Alat kempa tersebut dirancang menjadi bagian integral dengan
kompor minyak nabati dan dipasang pada satu meja. Sambil
menggoreng, ibu rumah tangga bisa mengempa minyak kopra.
Dengan menggunakan minyak kelapa mentah dari kopra,
komporbisamendidihkanairsebanyak3literselama9–10menit
dengankonsumsiminyakantara0,30–0,35literperjam.Dengan
durasi masak antara 1,5 sampai 2 jam per keluarga petani per
hari, konsumsi minyak kelapa yang dibutuhkan berkisar antara
0,60 – 0,75 liter. Bila ini dilakukan secara rutin, keluarga petani
bisa menghemat pengeluaran biaya untuk pembelian minyak
tanah yang konsumsi per hari saat ini mencapai 1 sampai 1,50
liter. Selain itu, petani juga dapat memanfaatkan bungkil kopra
yang jumlahnya kira-kira 55 % dari berat kopra untuk dibakar
pada kompor bungkil [Gambar 34].

62. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia62
Gambar 34. Kompor bungkil kopra.
Konversi Minyak Kelapa Menjadi Biodisel
Gambar 35. Pengolahan Biodisel
URUTAN PROSES KETERANGAN PROSES
BAHAN BAKU
Minyak kelapa mentah dari pengepresan kopra dan minyak
jelantah limbah pabrik kopi digunakan sebagai bahan baku
biodisel setalah melewati proses penyaringan.
REAKSI ESTERIFIKASI
Mintak kelapa mentah dicampur dengan katalis KOH [dari
abu kulit buah kakao dan metanol. Pencampuran dilakukan
pada suhu antara 55 sampai 60°C dengan diaduk pada
kecepatan konstan selama 45 menit dan kemudian dibiarkan
dingin sampai suhu kamar.

63. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 63
PEMISAHAN BIODISEL
Biodiesel dipisahkan dari campuran bahan kimia lain hasil
reaksi selama 12 jam dalam tabung pemisah. Cairan biodisel,
warna jernih kekuningan terpisah di bagian atas. Campuran
sabun dari asam lemak bebas (Free Fatty Acid), sisa methanol
yang tidak bereaksi dan glyserin akan berada di lapisan bawah.
Lapisan ini dapat dimurnikan untuk memperoleh gliserin
sebagai bahan baku sabun bersama minyak kelapa dan lemak
kakao. Sedangkan sisa methanol diduar ulang secara distilasi
untuk proses berikutnya.
PENYIMPANAN BIODISEL
Biodiesel yang merupakan cairan kekuningan pada bagian
atas dipisahkan dengan mudah katup dan dicuci dengan air
hangat. Biodisel disel yang sudah bersih disalurkan dengan
pipa ke dalam tangki penyimpan.
PENCAMPURAN DENGAN MINYAK SOLAR
Biodisel dicampur dengan minyak solar pada proporsi antara
5 sampai 20 % (berat).
APLIKASI
Campuran biodisel digunakan untuk mendukung operasional
kegiatan bengkel, antara lain sebagai sumber energi mesin
pembangkit listrik, alat las (welding) dan traktor.

64. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia64
Gambar 36. Pengolahan Biodisel
JENIS ALAT
KONTROL
FUNGSI
Alat ukur suhu digital dengan sensor kabel termokopel,
untuk pengukuran suhu 10 sampai 100 o
C, sensor berlapis
keramik untuk suhu tinggi sampai 1000 o
C.
Alat ukur kelembaban relatif dengan sensor kapasitansi.
Alat ukur kadar oksigen (O2
) dan karbondioksida (CO2
).
Data logger untuk pengukuran kontinu 20 kanal yang
dihubungkan dengan komputer.
Pengembangan Alat Ukur
(Instrumentasi)

65. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 65
Alat ukur tingkat fermentasi biji kakao berbasis sensor
warna.
Alat ukur kadar air biji kopi dan kakao sensor kapasitansi.
Alat untuk penyiapan sampel uji citarasa kopi, terdiri atas alat
sangrai dan alat penghalus biji kopi sangrai.

66. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia66
WAHANA KOMUNIKASI RISET-PEBISNIS
Kawasan Agro Teknologi berfungsi sebagai visualisasi hasil
riset yang bisa digunakan oleh seluruh pemangku kepentingan
(stake holders) untuk studi banding, magang dan inkubasi
usaha berbasis kopi/kakao. Kawasan ini sekaligus berfungsi
untuk meningkatkan komersialisasi hasil riset inovatif
bidang agroindustri kopi/kakao [Gambar 37]. Kawasan
ini juga dilengkapi dengan alat peraga yang lengkap untuk
mengindetifikasi masalah terkait dengan agroindustri kopi/
kakao, meramu solusi dan mengujinya dalam beberapa aspek
yang terkait dengan pengembangan usaha antara lain uji
produksi dalam skala “pilot plant”, uji produksi skala penuh,
uji sistem produksi dan konsistensi produk, proses dan
pengawasan mutu dan uji serta mediasi pasar dan kajian tekno-
ekonomi-lingkungan.
Untuk mencapai sasaran secara efektif dan efesien, kegiatan
inovasi dalam kawasan ini melibatkan banyak pihak terkait
yang masing-masing memiliki kepentingan, kontribusi, peran,
tugas dan fungsi sesuai tujuan dan sasaran. Konsep dari sistem
inovasi adalah menyatukan dan menyamakan persepsi dan
platform tentang suatu masalah untuk mencari solusi yang
cocok, sinergi dan operasional (applicable) atas dasar prinsip-
prinsip akademik.

67. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia 67
Gambar 15. Tekno park sebagai wahana interkasi dengan
pengguna riset.
Aktor inti dari sistem inovasi di tekno park adalah periset
PPKKI serta pelaku riset dari universitas dan lembaga riset
lainnya yang terkait. Pengguna, kalangan industri, petani dan
LSM, merupakan mitra yang memberikan masukan tentang
suatu masalah yang nantinya akan mengadopsi untuk kegiatan
peningkatan ekonomi, kesejahteraan sosial dan pelestarian
lingkungan. Pemerintah dan lembaga keuangan merupakan
aktor penting yang berperan memberikan lingkungan yang
kondusif meliputi kebijakan, perijinan, standarisasi/sertifikasi
dan mekanisme pedanaan riset/usaha untuk komersialisasi
riset inovatif dalam kaitan dengan perlindungan HAKI dan
pengembangan usaha.
TEKNO PARK
AGROINDUSTRI KOPI dan KAKAO
Penggalian dan formulasi ide baru
Alih teknologi
Inkubasi bisnis
Pelatihan/magang
Kerjasama riset
Konsultansi
KOMERSIALISASI
Pertumbuhan
Industri Baru
Penguatan
Industri Yang Telah Ada
UNIVERSITAS
LEMBAGA RISET
INDUSTRI
PETANI, LSM
PEMERINTAH
LEMBAGA KEUANGAN
INOVASI

68. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia68
KAWASAN SEBAGAI UNIT USAHA JASA DAN
PRODUK
Dalam rangka pengembangan kemandirian keuangan lembaga
riset, kawasan agroteknologi dijadikan sebagai unit usaha yang
memanfaatkan hasil riset baik dalam bentuk jasa maupun
produk. Unit ini sekaligus sebagai indikator bahwa lembaga
riset mampu menghasilkan produk dan jasa yang dibutuhkan
oleh masyarakat. Hasil komersialisasi kemudian dapat dipakai
untuk pengembangan kawasan, kegiatan riset dan kegiatan
produksinya (self financing). Sehingga, hasil riset yang inovatif
dan mempunyai nilai ekonomis merupakan aset yang sangat
berharga bagi unit ini. Produk-produk pilot plant dan bengkel
disajikan layaknya seperti mini market [Gambar 38].
Gambar 38. Outlet produk riset