Published by: IOCSCIENCE

## Fruitset Sains : Jurnal Pertanian Agroteknologi
Journal homepage: www.iocscience.org/ejournal/index.php/Fruitset

## KINERJA PENYANGRAIAN KOPI ROBUSTA MENGGUNAKAN ALAT SANGRAI BERBENTUK DRUM BERPUTAR DENGAN BAHAN BAKAR BIOMASSA
Rahmat Sabani 1* , Ahmad Alamsyah 2 , Arief Syaifudin 3
1,2,3 Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri, Universitas Mataram, Indonesia Email: rahmat.sabani@unram.ac.id
*Korespondensi

## Abstract
Roasting is an important process and one of the stages that determines the taste of coffee. The performance of the coffee roasting machine and the fuel used in the roasting process affect the results of the coffee consumed, as well as the benefits obtained from the coffee production process. This study aims to determine the performance of roasting and the benefits obtained from the coffee production process. The method used in this study is an experimental method with experiments at the Agricultural Engineering Laboratory of the University of Mataram.  The parameters observed in this study are divided into 3, namely: 1. Technical parameters, namely: Heat to maintain product temperature, Heat for evaporation, Evaporation rate and Thermal efficiency of the system. 2. Product parameters with sensory analysis, namely: Water content (%), and Degree of maturity. 3. Economic analysis, namely: Fixed cost, Variable cost and B/C Ratio profit analysis. The results of the study showed that the greater the capacity of coffee inserted into the roaster, the greater the heat energy needed to maintain the temperature. The thermal efficiency of the system is directly proportional to the total heat requirement and inversely proportional to the value of heat input and heating process. Evaporation of water material into the environment occurs. The rate of evaporation is influenced by the total heat transfer coefficient and the temperature of the material. The profit obtained is 15%.
Keywords: Roasting, Robusta Coffee, Biomass

## Abstrak
Penyangraian adalah proses yang penting dan salah satu tahapan yang menentukan cita rasa kopi. Kinerja alat sangrai kopi dan bahan bakar yang digunakan dalam proses penyangraian mempengaruhi hasil kopi yang dikonsumsi, dan keuntungan yang diperoleh dari proses produksi kopi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kinerja penyangraian dan keuntungan yang diperoleh dari proses produksi kopi. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode eksperimental dengan percobaan  di  Laboratorim  Teknik  Pertanian  Universitas  Mataram.  Parameter  yang  diamati  pada  penelitian  ini  dibagi menjadi  3  yaitu  :  1.  Parameter  teknik  yaitu:  Panas  untuk  mempertahankan  suhu produk,    Panas  untuk  evaporasi,    Laju evaporasi dan  Efisiensi termal system. 2. Parameter Produk dengan analisis sensorik yaitu : Kadar air (%), dan  Tingkat kematangan.  3.  Analisis  Ekonomi  yaitu  :  Biaya  pokok,  (fixed  cost),  Biaya  Tidak  Tetap  (Variabele  cost)  dan  analisis keuntungan B/C Rasio.  Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin besar kapasitas kopi yang dimasukkan kedalam alat sangrai maka semakin besar energi panas yang dibutuhkan untuk mempertahankan suhu, Efisiensi termal sistem berbanding lurus  dengan  kebutuhan  panas  total  dan  berbanding  terbalik  dengan  nilai  input  panas  dan  proses  pemanasan.  Terjadi penguapan air bahan ke lingkungan. Laju penguapan tersebut dipengaruhi oleh koefisien perpindahan panas total dan suhu bahan. Keuntungan yang diperoleh adalah sebesar 15 %.
Kata Kunci: Penyangraian, Kopi Robusta, Biomassa.

## 1. Pendahuluan
Kopi merupakan bahan minuman tidak saja terkenal di Indonesia tetapi juga terkenal di  seluruh  dunia.  Hal  ini  disebabkan  karena  kopi  baik  yang  bentuk  bubuk  maupun seduhannya  memiliki  aroma  yang  khas  yang  tidak  dimiliki  oleh  bahan  minuman  lainnya. Bagi Bangsa Indonesia, kopi merupakan salah satu mata perdagangan yang mempunyai arti yang  cukup  tinggi  (Sungkowo  et  al.,  2023).  Pada  tahun  2017-2021,  terdapat  6  (enam) provinsi sentra Produksi Kopi yaitu provinsi Sumatera Selatan, Lampung, Sumatera Utara, Aceh,  Bengkulu  dan  Jawa  Timur  dengan  kontribusi  kumulatif  mencapai  75,80%  share terhadap total produksi Kopi Indonesia Tahun 2021. Produksi Kopi Indonesia tahun 2021 adalah 774.689 Ton, meningkat sebesar 1,61% dibandingkan tahun sebelumnya. Sedangkan produksi Kopi tahun 2022 adalah 793.193 ton (angka estimasi, Ditjen Perkebunan). Produk
kopi  di  Nusa  Tenggara  Barat  berdasarkan  data  Dinas  Pertanian  dan  Perkebunan  Provinsi NTB, pada tahun 2022, produksi kopi di NTB secara keseluruhan mencapai 6.384, 35 ton per  tahun.  Rinciannya,  kopi  Robusta  sebesar  5.466,91  ton  per  tahun  dan  kopi  Arabika sebesar 917,44 ton per tahun (Oladele et al., 2022).
Jumlah  peminat  kopi  yang  tinggi  di  Indonesia  membuka  peluang  besar  untuk pertumbuhan  bisnis  kopi.  Proses  roasting  kopi  adalah  salah  satu  proses  penting  untuk menghasilkan  kopi  yang  memiliki  aroma  dan  cita  rasa  yang  berkualitas  tinggi.  Saat  ini, keberadaan  biji  kopi  yang  berkualitas  sangat  dihargai  tinggi  oleh  pasar  domestik  dan internasional.  Menurut  (Muhari  et  al.,  2023)  terdapat  tiga  jenis  pembakaran  kopi  yaitu terang,  medium,  dan  gelap.  Cita  rasa  kopi  yang  akan  dinikmati  sangat  dipengaruhi  oleh proses  ini,  yang  dapat  dianggap  sangat  penting  dibandingkan  dengan  semua  tahapan pengolahan  kopi.  Cita  rasa  kopi  dapat  berubah  sesuai  dengan  preferensi  konsumen tergantung  pada  cara  proses  roasting  dilakukan.  Penggorengan  kopi  yang  tidak menggunakan minyak disebut roasting kopi (Hidayat et al., 2020; Ratanasanya et al., 2022).
Sebelum kopi dipergunakan sebagai bahan minuman, maka terlebih dahulu dilakukan proses roasting. "flavor" kopi yang dihasilkan selama proses roasting tergantung dari jenis kopi  hijau  yang  dipergunakan,  cara  pengolahan  biji  kopi,  penyangraian,  penggilingan, penyimpanan  dan  metode  penyeduhannya  (Buchori,  2019;  Rahayuningtyas  et  al.,  2023). Cita rasa kopi  akan ditentukan akhirnya oleh cara pengolahannya. Penyangraian biji  kopi akan  mengubah  secara  kimiawi  kandungan-kandungan  dalam  biji  kopi,  disertai  susut bobotnya,  bertambah  besarnya  ukuran  biji  kopi  dan  perubahan  warna  bijinya.  Biji  Kopi setelah  disangrai  akan  mengalami  perubahan  kimia  yang  merupakan  unsur  cita  rasanya (Bousshine et al., 2022).
Secara  tradisional,  hasil  penyangraian  dilakukan  secara  terbuka  dengan  wajan  yang terbuat  dari  tanah,  besi,  atau  baja.  Meskipun  mudah  digunakan,  metode  ini  memiliki beberapa  kekurangan  seperti  kapasitas  penyangraian  rendah,  waktu  yang  dibutuhkan lumayan  lama,  banyak  energi  panas  yang  dibuang  sehingga  boros  bahan  bakar,  tingkat kemasakan (kematangan) biji kopi yang tidak seragam, dan tingkat ergonomis yang rendah. Kondisi ini akan menurunkan kuantitas dan kualitas, sehingga nilai tambah produksi akan menjadi kurang (Freitas et al., 2024; Lubis et al., 2024).  Oleh karena itu, penting rasanya memiliki suatu alat atau mesin alat penyangrai berbentuk drum berputar dengan bahan bakar biomassa  yang  dapat  mengatasi  proses  penyangraian  yang  selama  ini  dilakukan  tersebut. Penelitian yang dilakukan oleh (Liana et  al., 2023) menyimpulkan bahwa hasil pengujian menunjukan mesin sangrai drum kapasitas 2kg tipe silinder horizontal mampu merubah biji cokelat gelap dengan aroma lebih wangi dan terdapat rasa manis permukaan biji kopi.
Faktor    yang    harus  diperhatikan    selama    proses    penyangraian  agar  menghasilkan kopi sangrai dengan cita rasa yang lezat yaitu harus memperhatikan waktu  penyangraian, serta  pengadukan. Roasting akan dilakukan dengan menggunakan alat penyangrai berbentuk drum berputar dengan bahan bakar biomassa. Pemanasan dilakukan pada tekanan atmosfer dengan  media  panas  atau  gas  pembakaran.  Pemanasan  dapat  juga  dilakukan  dengan melakukan kontak dengan permukaan yang dipanaskan, dan pada beberapa desain pemanas, hal  ini  merupakan  faktor  penentu  pada  pemanasan.  Desain  paling  umum  yang  dapat disesuiakan untuk penyangraian yaitu drum horizontal yang dapat berputar. Umumnya biji kopi dicurahkan sealiran dengan udara panas melalui drum ini, kecuali pada beberapa roaster dimana dimungkinkan terjadi aliran silang dengan udara panas. Tujuan dari penelitian ini
T Cpkopi m Q kopi evapo  = * *
adalah untuk untuk mengetahui kinerja penyangraian dan keuntungan yang diperoleh dari proses produksi kopi.

## 2. Bahan dan Metode
Metode  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  metode  eksperimental  dengan percobaan di Laboraturium Teknik Pertanian Universitas Mataram. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah minyak tanah kopi robusta yang didapatkan dari wilayah Gangga, Lombok  Utara.  Alat-alat  penelitian  meliputi  kompor,  timbangan  analitik,  stopwatch, thermometer  digital,  Thermometer  db  dan  wb,  Ritek  untuk  mengukur  suhu  bahan,  alat penyangrai kopi tipe drum berputar. Adapun spesifikasi alat sangrai yang digunakan sebagai berikut: Besi siku-siku 5x5 cm, besi plat 1 mm dan 0,8 mm, roda teorit, puli 46 cm dan 5 cm, pellow blok, As 50 mm, mur dan baut 14, motor penggerak ¼ Hp dan glas box, drum 37 cm, dan plat skat dalam.

## 2.1 Pelaksanaan Penelitian
Tahapan yang dilaksanakan pada penelitian ini yaitu tahapan persiapan bahan, yaitu menggunakan  kopi  robusta  yang  didapat  dari  wilayah  desa  genggelang,  gangga,  lombok utara, selanjutnya tahapan pemeriksaan alat dan bahan yang dilakukan dengan pemeriksaan kebersihan alat dan pengecekan instalasi listrik untuk kelancaran dalam proses penyangraian kopi robusta. sedangkan pemeriksaan bahan meliputi kebersihan bahan, selanjutnya tahapan persiapan penyangraian yang dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut;  (a) kopi yang  telah  disortasi  ditimbang  menggunakan  timbangan  kemudian  dicatat  beratnya,  (b) bahan  yang  sudah  diketahui  beratnya  kemudian  dimasukkan  kedalam  alat  sangrai  sampai warna bahan berubah menjadi hitam kecoklatan, (c) data yang didapatkan dihitung dengan persamaan-persamaan  yang  digunakan,  dan  yang  terakhir  tahap  pengujian  teknis  yang dilakukan secara eksferimental dengan perlakuan-perlakuan adalah; (a) perlakuan kapasitas 1 kg masukan, (b) perlakuan kapasitas 2 kg masukan, (c) perlakuan kapasitas 3 kg masukan, dan (d) perlakuan kapasitas 4 kg masukan.

## 2.2 Parameter dan Cara Pengamatan.
Parameter pengamatan pada penelitian ini dibagi menjadi tiga, yaitu; parameter teknik, produk, dan nilai ekonomi.  Parameter teknik terdiri dari; panas untuk mempertahankan suhu bahan (Qt, kJ), panas untuk evaporasi (Qe, kJ), laju evaporasi (1, menit), efisiensi thermal system  (%).  Parameter  produk  yaitu;  kadar  air  (%)  dan  tingkat  kematangan.    Analisis ekonomi terdiri dari; biaya pokok (fixed cost), biaya tidak tetap (variabele cost), biaya bahan bakar,  biaya  motor  listrik,  biaya  operator.  Selanjutnya  analisis  keuntungan  dihitung menggunakan rumus B/C rasio.

## 2.3 Cara Pengamatan
1) Panas  untuk  mempertahankan  suhu  produk,  jumlah  panas  yang  dibutuhkan  untuk mempertahankan suhu selama proses penyangraian akan dihitung dengan persamaan berikut (Creswell, 2021).
….…….………………...….(2)
Keterangan: Q evapo = Jumlah panas untuk mempertahankan suhu (kJ)
hfg M Q ev ev * = t kc Me Mo Me Mt MR * − = − − = % 100 . . x N V Q Q bb m m ev n   + = ( ) KAP x B X AN BP + = /
M kopi   = Massa kopi (kg) Cp kopi = Panas jenis (kJ/kg °C) ∆T          = Beda suhu (T kopi – T ling, °C)
2) Panas Untuk Evaporasi, jumlah panas yang dibutuhkan ditentukan dengan persamaan berikut (Creswell, 2021).
……………………….………….(3)
Dimana: Q ev = Jumlah panas untuk evaporasi (kJ) M ev = Massa air yang diuapkan (kg) Hfg = Panas laten penguapan (kJ)
3) Laju Evaporasi, laju evaporasi selama proses penyangraian kopi dapat digunakan laju evaporasi  menurun.  Laju  evaporasi  murun  dapat  dihitung  dengan  menggunakan persamaan sebagai berikut (Day et al., 2022).
….…..……………………...…..(4)
Dimana: MR = Rasio kadar air Kc = Laju evaporasi pada fase menurun (1/jam) Me = Kadar air keseimbangan Mt = Kadar air pada waktu t Mo = Kadar air awal bahan
4) Efisiensi  termal  system,  efisiensi  termal  system  akan  ditentukan  dengan  persamaan berikut (Day et al., 2022).
….……………….…............(5)
Dimana: η = Efisiensi termal system (%)
Q 𝑛 = Panas berguna (kJ) Q 𝑒𝑣 = Panas Untuk Evaporasi (kJ) V 𝑛 = Volume minyak tanah (liter) ρ 𝑛 = Massa jenis minyak tanah (kg/m3) N 𝑛 = Nilai Kalor Bahan Bakar
5) Kadar air, kadar air kopi diukur dengan mengukur selisih berat awal dan berat akhir bahan.  Jumlah  pengurangan  berat  bahan  merupakan  jumlah  air  yang  diuapkan  dari dalam bahan tersebut.
6) Biaya  Pokok,  besarnya  nilai  biaya  pokok  penggunaan  sarana  alat  sangrai  kopi berbentuk drum berputar dapat dihitung dengan rumus matematika sederhana sebagai beriku;
……………………………..(6)
Dimana:
BP      = Biaya pokok penggunaan alat sangrai per unit
HP x FNCM 18 , 0 = HP x FNCN 38 , 0 = % 100 / arg * x waktu kw a H Watt = xJo Jk x perhari Ux Bo = AN     = Biaya tetap pertahun (Rp/th)
X        = Jumlah jam kerja per tahun (jam/th) B        = Biaya operasional per jam (Rp/jam) KAP = Kapasitas kerja (jam/unit)
7) Biaya Tidak Tetap (Variable Cost): Biaya Bahan Bakar, biaya ini adalah pengeluaran solar  atau  bensin  pada  kondisi  kerja  per  jam.  Harga  perliter  yang  digunakan  adalah harga dilokasi.secara teoritis dalam kondisi normal besarnya kebutuhan bahan bakar dapat dicari dengan menggunakan  prsamaan sebagai berikut :
Mesin Diesel:
………………………... (9)
Mesin Bensin:
….………….…………(10)
Dimana: BP    = Biaya bahan bakar (RP/jam) FNCM = konsumsi bahan bakar (Lt/jam) HP       = Besarnya engine, HP
Biaya  motor  listrik,  biaya  motor  listrik  dapat  dihitung  dengan  persamaan  sebagai berikut:

## ….……………….. (11)
Biaya Operator, biaya operator dihitung berdasarkan pada penerimaan operator perhari dibandingkan dengan jumlah jam kerja alat dan mesin pasca panen per hari, dan dihitung dengan persamaan berikut:
…………………………(13)
Dimana:
Bo    = Biaya operator alat mesin pasca panen (Rp/jam)
U      = Upah orang per hari (Rp/hari)
Jk     = Jam kerja (jam/hari) Jo     = Jumlah operator (orang) Analisis keuntungan dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

## ……………………(14)

## 2.4 Analisis Data
Data  yang  diperoleh  dari  penelitian  ini  akan  dianalisis  dengan  menggunakan  dua pendekatan  yaitu,  pendekatan  matematik  dan  pendekatan  statistik.  Pendekatan  matematik digunakan untuk mendapatkan nilai-nilai dan data-data tambahan yang diperlukan dengan menggunakan  persamaan-persamaan  yang  ada.  Pendekatan  statistik  digunakan  untuk mencari  hubungan  antara  parameter-parameter  pengamatan.  Analisis  statistik  dilakukan dengan menggunakan program Microsoft Excel.
% 100 tan / x ksi biayaprodu pendapa Crasio B =

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1 Panas untuk Mempertahankan Suhu
Suhu adalah suatu indikator tentang besarnya panas yang dikandung oleh suatu benda. Semakin tinggi suhu yang dikandung oleh benda tersebut maka panas semakin tinggi. Perlu diketahui bahwa panas dapat berpindah, dan perpindahan panas tergantung pada perbedaan suhu antara kedua medium. Dalam hal ini, panas akan berpindah dari temperatur yang lebih tinggi  ke  temperatur  yang  lebih  rendah  sampai  titik  keseimbangan  dimana  temperatur  di dalam sistem sama dengan temperatur luar atau lingkungan. Makin besar perbedaan suhu, maka makin besar kecepatan pindah panas.

## Gambar 1. Grafik Panas untuk Mempertahankan Suhu
Berdasarkan gambar 1 dapat diketahui bahwa besarnya jumlah panas yang dibutuhkan untuk  mempertahankan  suhu  tergantung  dari  kapasitas  masukan  yang  akan  disangrai. Semakin besar kapasitas kopi yang dimasukkan ke dalam alat sangrai maka semakin besar pula  energi  panas  yang  dibutuhkan  untuk  mempertahankan  suhu.  Sebaliknya,  semakin sedikit kapasitas masukan maka energi panas yang dibutuhkan semakin sedikit. Nilai yang diperoleh  berkisar  antara  127,67132  –  332,09469  kJ.  Menurut  (Acquaticci  et  al.,  2023) menyatakan bahwa banyaknya energi untuk menaikkan suhu dipengaruhi oleh panas jenis bahan,  sedangkan  banyaknya  energi  untuk  evaporasi  dipengaruhi  oleh  panas  laten penguapan.

## 3.2 Panas Untuk Evaporasi
Pada  gambar  2,  dapat  diketahui  bahwa  semakin  banyak  kopi  yang  di  sangrai  maka energi  panas  yang  dibutuhkan  untuk  evaporasi  semakin  besar.    Tingginya  kapasitas  yang digunakan  pada  tiap  perlakuan  berbanding  lurus  dengan  panas  yang  dibutuhkan  untuk evaporasi.  Nilai  yang  diproleh  berkisar  antara  1968,47  –  21172,946  kJ.  Hal  ini  sejalan dengan  pernyataan  (Ihsan  et  al.,  2023),  menyatakan  bahwa  kebutuhan  energi  panas  pada proses  penguapan  tergantung  dari  banyaknya  massa  zat  yang  diuapkan,  semakin  banyak massa yang diuapkan maka semakin besar energi yang dibutuhkan untuk proses tersebut.
127,07132 156,07247 279,651 332,09496 0 50 100 150 200 250 300 350 Suhu Perlakuan 1 2 3 4
Gambar 2. Grafik Panas untuk Evaporasi
Gambar 3 .  Grafik Laju Evaporasi Lapis Tipis T 110 o C
Gambar 4. Grafik Laju Evaporasi Lapis Tipis T 120 o C
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 1 2 3 4 Suhu Perlakuan 1968,47 3267453,9 20935,492 21172,946 y = 0,3274x + 0,4811 R² = 0,8697 0,00 1,00 2,00 0,0000 0,5000 1,0000 1,5000 2,0000 2,5000 3,0000 3,5000 L n (- ln M r) Ln t y = 0,404x + 0,4578 R² = 0,9263 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 0,0000 1,0000 2,0000 3,0000
4,0000
L n (- L n M r) Ln t
Gambar 5. Grafik Laju Evaporasi Lapis Tipis T 130 o C
Gambar 6. Grafik Laju Evaporasi Lapis Tipis T 140 o C

## 3.3 Laju Evaporasi Penyangraian
Berdasarkan Grafik laju pengeringan lapis tipis dan grafik laju evaporasi penyangraian di  atas,  dapat  dilihat  bahwa  laju  evaporasi  akan  semakin  menurun  seiring  dengan meningkatnya penambahan kapasitas.
Gambar 7. Grafik Laju Evaporasi Penyangraian 1 Kg Bahan
y = 0,7491x - 0,9975 R² = 0,9794 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 0,0000 0,5000 1,0000 1,5000 2,0000 2,5000 3,0000 3,5000 L n (- L n M r) Ln t y = 0,8024x + 0,0307 R² = 0,9477 0,0000 0,5000 1,0000 1,5000 2,0000 2,5000 3,0000 3,5000 0,0000 1,0000 2,0000 3,0000 4,0000 L n (- L n M r) Ln t y = -0,072x + 0,006 R² = 0,994 -0,25 -0,2 -0,15 -0,1 -0,05 0 0,05 0 1 2 3 4 Ra ta -ra ta L nM r Waktu, menit
Gambar 8. Grafik Laju Evaporasi Penyangraian 2 Kg Bahan
Gambar 9. Grafik Laju Evaporasi Penyangraian 3 Kg Bahan
Gambar 10. Grafik Laju Evaporasi Penyangraian 4 Kg Bahan
Berdasarkan Grafik laju pengeringan lapis tipis dan grafik laju evaporasi penyangraian di  atas,  dapat  dilihat  bahwa  laju  evaporasi  akan  semakin  menurun  seiring  dengan meningkatnya  penambahan  kapasitas.  Dari  grafik  evaporasi  lapis  tipis  dan  grafik penyangraian, dapat diketahui bahwa proses evaporasi yang terjadi pada pengeringan dan penyangraian kopi robusta adalah laju evaporasi menurun hal ini dapat dilihat dari semakin lama  proses  pengeringan  semakin  sedikit  rasio  kadar  air  yang  terdapat  dalam  biji  kopi. Menurut Shagwira  &  Mwema  (2021) peningkatan  suhu  evaporasi  yang  tidak  diikuti  dengan peningkatan  laju  evaporasi  pada  bahan  merupakan  salah  satu  sebab  terdapatnya  zat-zat terlarut  pada  bahan  tersebut.  Tchiotsop  et  al  (2022)  menyatakan  bahwa  evaporasi  suatu bahan  dipengaruhi  oleh  suhu  dan  lamanya  waktu  yang  diperlukan  untuk  mengeringkan bahan.
y = -0,067x R² = 0,993 -0,25 -0,2 -0,15 -0,1 -0,05 0 0 1 2 3 4 Ra ta - ra ta L nM r Waktu, menit y = -0,076x R² = 0,965 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0 0 1 2 3 4 5 Ra ta - ra ta L nM r Waktu, menit y = -0,089x R² = 0,930 -0,6 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0 0 1 2 3 4 5 6 Ra ta -ra ta L nM r Waktu
0 1 2 3 4 5 1 2 3 4 E fis iens i Perlakuan

## 3.4 Efisiensi Thermal Sistem
Efisiensi thermal sistem merupakan perbandingan antara panas berguna dengan panas yang diberikan oleh sumber panas. Efisiensi thermal system alat drum evaporator lapis tipis selama  proses  penyangraian  yang  menggunakan  bahan  bakar  minyak  tanah  dapat  dilihat pada grafik berikut:
Gambar 11 . Grafik Efisiensi Termal Sistem
Nilai  efisiensi  didapat  dari  hasil  penjumlahan  panas  untuk  mempertahankan  suhu ditambah  dengan  panas  untuk  evaporasi  yang  dibagi  dengan  volume  minyak  tanah  dikali dengan massa jenis minyak tanah dan nilai kalor. Diperoleh efisisensi termal sistem sebesar 18%.  efisiensi termal sistem berbanding lurus dengan kebutuhan panas total dan berbanding terbalik dengan nilai input panas, semakin tinggi input panas total dari bahan atau prodak maka semakin tinggi nilai efiensi termal alat (Hegyi et al., 2022).

## 3.5 Kadar Air
Kadar  air  sangat  berpengaruh  terhadap  mutu  dan  kwalitas  bahan  pangan  sehingga diperlukan  pengurangan  zat  cair  sampai  batas  kadar  air  maksimal  yang  diizinkan. Kesempurnaan  penyangraian  kopi  dipengaruhi  oleh  dua  faktor  utama,  yaitu  panas  dan waktu.  Proses  pemanasan  menyebabkan  terjadinya  penguapan  air  bahan  kelingkungan, dimana  laju  penguapan  tersebut  dipengaruhi  oleh  koefisien  perpindahan  panas  total  yang dipengaruhi pula oleh suhu bahan. Apabila bahan dipanaskan maka terjadi perpindahan zat- zat terlarut kebagian permukaan bahan yang menyebabkan terbentuknya lapisan luar yang mengkerut  dan  kedap  air.  Dengan  terbentuknya  lapisan  yang  kedap  air  tersebut, menyebabkan  kandungan  air  yang  terdapat  pada  bahan  tersebut  tidak  dapat  di  uapkan (Parsaei et al., 2022). (Sutrisno et al., 2023)menyatakan bahwa koefisien perpindahan panas suatu bahan tergantung pada perputaran sudu, kecepatan aliran udara masuk dan tempratur bahan.
Kisaran  suhu  sangrai  yang  dipergunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  190°C-  199°C atau  tingkat  sangrai  ringan.  Waktu  yang  dibutuhkan  untuk  penyangraian  berbeda-  beda tergantung dari kapasitas masukan yang dilakukan. Adapun kisaran waktu yang dibutuhkan untuk penyangraian kopi perlakuan I kg memebutuhkan waktu selama 45 menit, perlakuan II  kapasitas  masukan  2  kg  memebutuhkan  waktu  selama  45  menit,  perlakuan  I  dan  II memiliki waktu yang sama karena kadar air pada bahan tidak terlalu jauh berbeda sehingga dengan cepat dapat di uapkan. Berbeda dengan perlakuan III dan IV. Perlakuan III kapasitas masukan  3  kg  waktu  yang  dibutuhkan  selama  60  menit.  Sedangkan  untuk  perlakuan  IV
kapasitas masukan 4 kg waktu yang dibutuhkan selama 75 menit dengan suhu yang sama untuk setiap perlakuan.

## 3.6 Analisis Biaya Jangka Pendek
Biaya  total  jangka  pendek  (total  cost)  sama  dengan  biaya  tetap  ditambah  biaya variabel. Besarnya biaya yang dikeluarkan untuk pengadaan alat sangrai dan kompor sebagai medium sumber panas sebesar Rp 9.872.000. Besarnya biaya untuk alat tidak dimasukkan ke dalam biaya pokok karena bukan termasuk ke dalam biaya produksi akan tetapi masuk dalam aktiva tetap. Biaya alat akan dihitung apabila dikeluarkan biaya untuk perawatan dan pemeliharaan.
Biaya tidak tetap yang dihitung terdiri dari biaya bahan bakar, biaya untuk motor listrik dan  biaya  operator.  Biaya  bahan  bakar  adalah  biaya  pengeluran  yang  digunakan  untuk pembelian  minyak  tanah  untuk  kebutuhan  penyangraian.  Biji  kopi  kering  diperoleh  dari pasar  dengan  harga  Rp.  50.000  per  kilogram.  Dari  hasil  perhitungan  yang  dilakukan diketahui  bahwa  besarnya  biaya  yang  dikeluarkan  untuk  pembelian  bahan  bakar  selama proses  penyangraian  sebesar  RP  185.250  untuk  penyangraian  40  kg  kopi.  Motor  listrik digunakan sebagai pemutar drum selama proses penyangraian. Motor listik yang dipasang adalah  motor  lisrik  ¼  Hp  dengan  daya  154  Watt.  Dari  hasil  perhitungan  pada  lampiran diketahui  bahwa  besarnya  biaya  yang  dikeluarkan  untuk  motor  listik  sebagai  penggerak drum sebesar Rp 42.000. selama 11 jam kerja, sedangkan biaya yang dikeluarkan perjam adalah Rp 53.450. Biaya operator adalah biaya yang dikeluarkan untuk upah operator selama proses penyangraian. Dari hasil perhitungan dapat diketahui bahwa besarnya biaya yang di keluarkan  untuk  penyangraian  kopi  sebesar  Rp  1.527.000  selama  tujuh  hari  dengan  hasil produksi sebanyak 40 kg.
Dari hasil yang didapat pada percobaan dan setelah penjualan kopi sangrai didapatkan hasil penjualan sebesar Rp 6.000.000 untuk penjualan kopi sangrai sebanyak 40 kg. Harga kopi disesuaikan dengan harga pasar saat ini seharga Rp 150.000/Kg. Sedangkan total biaya pengeluaran sebesar Rp 3.807.950. Diperoleh nilai B/C rasio adalah sebesar 1.58.

## 4. Simpulan
Berdasarkan  hasil  analisis  dan  pembahasan  maka  ditarik  kesimpulan  bahwa  jumlah panas yang dibutuhkan  untuk proses penyangraian berkisar antara 127,67132 – 332,09469 kJ,  dengan  jumlah  panas  panas  yang  dibutuhkan  untuk  evaporasi    yang  berbanding  lurus dengan  kapasitas  penyangraian,  yaitu  berkisar  antara  1968,47  –  21172,946    kJ.  Secara ekonomi berdasarkan nilai B/C rasio penyangraian kopi yang dilakukan pada penelitian ini menguntungkan, dengan nilai B/C rasio sebesar 1.58.
Berdasarkan analisis dan dukungan oleh pembahasan yang terbatas pada ruang lingkup penelitian maka dapat  dikemukakan beberapa saran  terhadap penelitian selanjutnya yaitu, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang citarasa kopi bubuk. Perlu pengembangan alat dengan  modifikasi  misalnya  penambahan  lubang  input  dan  output  untuk  memudahkan memasukan  bahaan  ke  dalam  drum  evaporator  maupun  saat  pengambilan  bahan  setelah bahan  dinyatakan  matang.  Perlu  dipasangkan  alat  pengontrol  suhu  otomatis  untuk memudahkan pengaturan suhu sesuai dengan kebutuhan.

## 5. Ucapan Terimakasih
Tim  penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Laboratorium  Daya  dan  Mesin Pertanian dan Program Studi Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram yang telah menyediakan tempat dan peralatan yang dibutuhkan serta mendukung penelitian ini sehingga dapat terlaksana dengan baik.

## 6. Referensi
Acquaticci, L., Angeloni, S., Cela, N., Galgano, F., Vittori, S., Caprioli, G., & Condelli, N. (2023). Impact of coffee  species,  post-harvesting  treatments  and  roasting  conditions  on  coffee quality  and  safety  related compounds. Food Control , 149 , 109714.
Bousshine, S., Ouakarrouch, M., Bybi, A., Laaroussi, N., Garoum, M., & Tilioua, A. (2022). Acoustical and thermal characterization of sustainable materials derived from vegetable, agricultural, and animal fibers. Applied Acoustics , 187 , 108520.
Buchori, A. (2019). Pengembangan multimedia interaktif dengan pendekatan kontekstual untuk meningkatkan pemecahan masalah kemampuan matematika. Jurnal Inovasi Teknologi Pendidikan , 6 (1), 104–115. Creswell, J. W. (2021). A concise introduction to mixed methods research . SAGE publications.
Day, L., Cakebread, J. A., & Loveday, S. M. (2022). Food proteins from animals and plants: Differences in the nutritional and functional properties. Trends in Food Science & Technology , 119 , 428–442.
Freitas, V. V., Borges, L. L. R., Castro, G. A. D., Almeida, L. F., Crepalde, L. T., dos Barros Kobi, H., Vidigal, M. C. T. R., dos Santos, M. H., Fernandes, S. A., & Maitan-Alfenas, G. P. (2024). Influence of roasting levels on chemical composition and sensory quality of Arabica and Robusta coffee: A comparative study. Food Bioscience , 59 , 104171.
Hegyi, A., Vermeșan, H., Lăzărescu, A.-V., Petcu, C., & Bulacu, C. (2022). Thermal Insulation Mattresses Based on Textile Waste and Recycled Plastic Waste Fibres, Integrating Natural Fibres of Vegetable or Animal Origin. Materials , 15 (4), 1348.
Hidayat,  D.  D.,  Sudaryanto,  A.,  Kurniawan,  Y.  R.,  Indriati,  A.,  &  Sagita,  D.  (2020).  Development  and evaluation  of  drum  coffee  roasting  machine  for  small-scale  enterprises. INMATEH-Agricultural Engineering , 60 (1).
Ihsan, B. R. P., Shalas, A. F., Elisabeth, Y., Claudia, L. M., & Putri, A. R. (2023). Determination of caffeine in Robusta coffee beans with different roasting method using UV-Vis spectrophotometry. Food Research , 7 (6), 29–34.
Liana, E. P., Fiatno, A., & Gusman, D. (2023). Analisis Kinerja Alat Raosting Kopi Kapasitas 2kg Tipe Silinder Horizontal. Jurnal Teknik Industri Terintegrasi , 6 (1), 101–107. https://doi.org/10.31004/jutin.v6i1.11749 Lubis,  A.,  Almaghfirah,  S.,  &  Almanda,  M.  (2024).  Performance  Test,  Noise,  and  Economic  Analysis  of Coffee Roasting Machines Rotating Cylinder. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science , 1290 (1), 012024.
Muhari, E. H., Sihombing, R. P., Sarungu, Y. T., Marlina, A., Leoanggraini, U., & Hariyadi, T. (2023). Effect of  fruit  ripening  level  and  roasting  temperature  on  robusta  coffee  bean  quality. International  Journal Applied Technology Research , 4 (1), 41–52.
Oladele,  I.  O.,  Abiodun  Makinde-Isola,  B.,  Agbeboh,  N.  I.,  &  Iwarere,  B.  O.  (2022).  Thermal  Stability, Moisture Uptake Potentials and Mechanical Properties of Modified Plant Based Cellulosic Fiber-Animal Wastes  Hybrid  Reinforced  Epoxy  Composites. Journal  of  Natural  Fibers , 19 (12),  4427–4442. https://doi.org/10.1080/15440478.2020.1863290
Parsaei,  M.,  Hojjati,  M.,  Noshad,  M.,  &  Niakousari,  M.  (2022).  The  effect  of  industrial  roasting  on  the physicochemical  and  sensory  characteristics  of  Arabica  and  Robusta  coffee  beans. Iranian  Journal  of Biosystems Engineering , 53 (3), 311–326.
Rahayuningtyas, A., Ardiasnyah, C. E., Setiyoningrum, F., Sagita, D., Sudaryanto, A., Furqon, M., Nurwidha, F., Arief, D. Z., & Hidayat, D. (2023). Evaluation of Fluidized-Bed and Drum Roaster Performance in Roasting of Robusta Green Bean. BIO Web of Conferences , 69 , 03006.
Ratanasanya,  S.,  Chindapan,  N.,  Polvichai,  J.,  Sirinaovakul,  B.,  &  Devahastin,  S.  (2022).  Model-based optimization of coffee roasting process: Model development, prediction, optimization and application to upgrading of Robusta coffee beans. Journal of Food Engineering , 318 , 110888.
Shagwira,  H.,  &  Mwema,  F.  M.  (2021).  Advances  in  animal/plant–plastic  composites:  Preparation, characterization and applications. Plant and Animal Based Composites; Walter de Gruyter GmbH: Berlin, Germany , 25–38.
Sungkowo, H., Azis Prasojo, R., Ayu Amalia, D., Dwi Pramudya, R., Fahmi Hakim, M., & Indra Kurniawan, B. (2023). Rancang Bangun Mesin Sangrai Sampel Biji Kopi Elektrik Kapasitas 250 Gram. ELPOSYS: Jurnal Sistem Kelistrikan , 10 (3).
Sutrisno,  E.,  Nurhayati,  A.,  &  Apriyanto,  M.  (2023).  Physical  and  Chemical  Properties  of  Robusta  Coffee Beans at Different Temperatures and Roasting Times. Open Global Scientific Journal , 2 (1), 25–36. Tchiotsop, J., Issaadi, N., Poullain, P., Bonnet, S., & Belarbi, R. (2022). Assessment of the natural variability of cob buildings hygric and thermal properties at material scale: Influence of plants add-ons. Construction and Building Materials , 342 , 127922.