## Pengembangan model perhitungan kompleksitas proses sangrai kopi Indonesia menuju sistem otomatisasi
Hendri Dwi Saptioratri Budiono 1 , Mohammad Anindya Fausta 1 , Oka Widiantara Suputra 1 , Trimitra Mahesa Aditya 1 , Rahman Muhamad Zuhuda 2
1 Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia Kampus Baru UI, Depok, 16424
2 Fakultas Teknik, Universitas Indonesia Kampus Baru UI, Depok, 16424 Email korespondensi: hendri@eng.ui.ac.id

## Abstrak
Proses menyangrai kopi untuk memperoleh mutu produk biji kopi yang konsisten dan sesuai dengan preferensi pasar terbilang cukup kompleks dan membutuhkan keahlian operator yang memiliki pengalaman bertahun-tahun. Kajian ini bertujuan untuk menghadirkan pemodelan perhitungan kompleksitas sistem manufaktur proses sangrai kopi sebagai salah satu jenis alat ukur sebuah proses untuk menilai proses yang ada serta mengestimasi biaya awal di tahapan desain sebelum meningkat pada proses otomatisasi proses sangrai. Peneliti mengadaptasi dan mengembangkan  pemodelan  perhitungan  kompleksitas  yang  diusung  oleh  W.  H.  El-Maraghy  ke  dalam  ruang lingkup sangrai kopi, khususnya biji kopi Arabika Solok Radjo dan Robusta Bengkulu. Proses sangrai pada kajian ini  dilakukan  dengan  temperatur  pre-heating  160 O C  dan  waktu  penyangraian  selama  16  menit.  Berdasarkan kajian  ini  didapatkan  hasil,  bahwa  aspek  penting  yang  paling  mempengaruhi  kompleksitas  sangrai  biji  kopi berdasarkan tingkatan sangrai adalah warna sangrai, massa, dan dimensi yang dihasilkan dari profil sangrai biji kopi. Selain itu, variasi RPM akan memengaruhi temperatur turning point dan titik akhir temperatur biji. Indeks kompleksitas  tertinggi  didapatkan  pada  biji  kopi  Robusta  Bengkulu  dengan  RPM  90  dan  memiliki  tingkatan sangrai dark, yaitu sebesar 9,9.
Kata kunci : perancangan, proses kompleksitas, sangrai kopi, biji kopi arabika solok radjo, biji kopi robusta bengkulu.

## Abstract
The process of roasting coffee to obtain consistent coffee bean product quality and in accordance with market preferences is quite complex and requires the expertise of operators who have years of experience. This study aims to present a model for calculating the complexity of the coffee roasting process manufacturing system as a type of measurement tool for a process to assess the existing process and estimate the initial costs at the design stage before increasing in the process of automation of the roasting process. The researcher adapted and developed the complexity calculation model proposed by W. H. El-Maraghy  to the scope of coffee roasting, especially Solok Radjo Arabica and Bengkulu Robusta coffee beans. In this research, the roasting process was carried out with a pre-heating temperature of 160°C with a roasting duration of 16 minutes. Based on this research, the results show that the most important aspects that influence the complexity of roasting coffee beans based on roast level are roast color, mass, and dimensions resulting from the roast profile of coffee beans. In addition, variations in RPM will affect the temperature of the turning point and end point temperature of the beans. The highest complexity index was found in Bengkulu Robusta coffee beans with an RPM of 90 and a dark roast level of 9.9.
Keywords: design, complexity process, coffee roasting, arabica solok radjo coffee beans, robusta bengkulu coffee beans.
1. Pendahuluan
Kopi adalah salah satu minuman yang populer untuk dikonsumsi secara global karena efek positifnya yang dapat  meningkatkan  fokus  dan  mengatasi  rasa kelelahan. Indonesia berhasil menjadi produsen kopi nomor  4  terbesar  di  dunia  dengan  pertumbuhan industri kopi sebesar 250% selama 10 tahun terakhir [1].  Selain  itu,  perkembangan  produksi  kopi  di Indonesia  juga  mengalami  peningkatan  antar tahunnya.  Data  mencatat  bahwa  pada  tahun  2021, produksi  kopi  di  Indonesia  berada  di  angka  786,19 ton.  Hal  ini  merupakan  sebuah  peningkatan  sebesar 3,12 % dari tahun 2020 [2]. Pencapaian ini didukung pula dengan tingkat konsumsi domestik kopi rata-rata
yang  meningkat  8,2%  per  tahun  (120  ribu  ton)  dari 2016 sampai 2021 [3]. Peluang ini menjadi potensial bagi masyarakat Indonesia untuk turut mengembangkan proses bisnis kopi lokal dari hulu ke hilir.  Di  Indonesia,  perkembangan  bisnis  kopi meningkat dari tahun ke tahun. Terhitung tahun 2019, kedai kopi di Indonesia berjumlah 2950 gerai, dan ini merupakan  peningkatan  sebesar  tiga  kali  lipat dibandingkan  dengan  tahun  2016  [4].  Salah  satu proses yang penting dalam pembuatan secangkir kopi yang  siap  disajikan  untuk  konsumen  adalah  proses sangrai kopi.
Sangrai  kopi  adalah  sebuah  proses  dimana biji  kopi hijau, yang belum mempunyai rasa yang diinginkan,
dipanaskan  dalam  sebuah  mesin  sangrai  untuk mengeluarkan aroma dan cita rasa yang sangat khas di secangkir  kopi.  Menyangrai  kopi  menentukan  25% hasil  mutu  dari  produk  kopi  [5].  Proses  penting  ini dapat  diklasifikasikan  menjadi  beberapa  tahapan: setting, pre-heating, heating, charging, dan cooling . Setiap  tahapan  mempengaruhi  kualitas  kopi  yang dihasilkan; jika terjadi sebuah perubahan di salah satu tahap  tersebut  maka  kopi  yang  dihasilkan  akan memiliki citarasa dan kualitas yang berbeda.
Dalam proses sangrai sendiri, terdapat beberapa fase yang terjadi terhadap biji kopi, yaitu drying, dimana kandungan  air  dalam  biji  kopi  akan  menguap, kemudian  yellowing,  dimana  reaksi  pencoklatan mulai  terjadi,  kemudian first  crack ,  dimana  reaksi pencoklatan  mulai  bertambah  cepat  dan  tekanan dalam biji kopi akan semakin besar sehingga biji kopi akan pecah yang akan menyebabkan volume biji kopi mengalami peningkatan. Kemudian baru masuk tahap roast development , dimana tahap ini bertujuan untuk menentukan tingkat kopi seperti apa yang diinginkan. Tahapan yang terakhir adalah second crack, dimana biji kopi akan mengalami retak yang kedua dan akan menghasilkan biji kopi yang berminyak [6].
Proses  sangrai  kopi  tersebut  cukup  kompleks  dan memerlukan  keahlian  operator  yang  memiliki pengalaman bertahun-tahun. Sering sekali pengalaman  tersebut  dipelajari  oleh  diri  sendiri melalui  proses  uji  coba  yang  banyak  dalam  kurun waktu yang panjang. Ilmu dan keterampilan mengenai bagaimana  sebuah  biji  kopi  berubah  dalam  proses sangrai,  temperatur  apa  yang  cocok,  mengatur  laju udara  di  mesin  sangrai,  sampai  dengan  mengatur rotasinya  drum sangrai merupakan hal  yang penting untuk  penyangrai.  Semua  parameter  tersebut memiliki  pengaruhnya  masing-masing,  seperti pengaruh  RPM  drum  dalam  proses  sangrai.  RPM drum  akan  memengaruhi  seberapa  banyak  biji  yang mengalami kontak dengan drum dan juga waktu jatuh biji  kopi  ketika  drum  berputar.  Selain  itu,  apabila kecepatan  diatur  dengan  rendah,  maka  akan menyebabkan biji kopi akan tersangrai dengan durasi yang lebih lama dan apabila kecepatan diatur dengan rendah maka biji kopi memiliki potensi untuk pecah di  dalam  mesin  [7,8].  Oleh  karena  itu,  para  pemula penyangrai  kopi  pada  umumnya  memiliki  kurva pembelajaran  yang  menantang  saat  memulai  karier sangrai mereka. Jadi tidak heran proses sangrai kopi sering  memiliki  harga  yang  cukup  tinggi  dan  bisa berubah harga jika satu variabel kecil pun diubah.
Berdasarkan  masalah  ini,  peneliti  mengusulkan penggunaan kompleksitas model W.  H. El-Maraghy dalam  proses  sangrai  kopi  yang  bertujuan  untuk menentukan  biaya  proses  tersebut  dengan  akurat. Dalam penelitiannya, W. H. El-Maraghy mengembangkan  sebuah  model  penilaian  untuk menentukan  kompleksitas  dan  karakteristik  suatu produk  dan  proses  manufakturnya  [9].  Penilaian kompleksitas  tersebut  dilihat  dari  segi  kompleksitas
produk  ( CI) ,  kompleksitas  proses  ( PI ),  dan kompleksitas  operasional  ( OI ).  Dia  mendefinisikan kompleksitas  sebagai  jumlah  informasi  yang berkaitan  dengan  produk  secara  fisik  dan  proses pembuatannya. Peneliti percaya dengan menggunakan  model  ini  dapat  meningkatan efektivitas dan efisiensi proses sangrai kopi.

## 2. Metode
Alur Kajian
Gambar 1. Diagram alur kajian.
Adapun  beberapa  tahapan  yang  terbagi  dalam diagram alur kajian di atas sebagai berikut:
● Melakukan studi literatur terkait teori model kompleksitas  W.H.  El-Maraghy,  kalkulasi proses  kompleksitas,  dan  sub  proses  dalam sangrai kopi.
● Mengobservasi  mesin  sangrai  SAS  Coffee Roaster  R001-V6  untuk  menentukan parameter yang di kontrol dan divariasikan.
● Mengidentifikasi  parameter  non  fisik  dan parameter fisik dalam proses sangrai kopi.
● Mengumpulkan  sampel  biji  kopi  dan Arabika Solok Radjo dan Robusta Bengkulu, mempersiapkan  alat  pengukuran  (jangka sorong, moisture  meter ,  perangkat  Artisan, timbangan, photobox ,  dan  kamera)  dan mesin sangrai.
● Menyusun set-up eksperimen  berupa  alur pengumpulan data, pengukuran sampel, dan pencatatan hasil data.
● Mengambil  dan  menganalisis  data  untuk menentukan  pembobotan  dari  setiap in- process feature ataupun in-process specification.
● Menghitung  proses  kompleksitas  dari sangrai  biji  kopi  Arabika  Solok  Radjo  dan Robusta Bengkulu menggunakan parameter pembobotan yang telah didapatkan.
● Membandingkan  nilai  kompleksitas  proses sangrai  biji  kopi  Arabika  Solok  Radjo  dan Robusta Bengkulu.

## Objek Kajian
Kajian ini memiliki objek utama untuk mengkalkulasikan  proses  kompleksitas  dari  sangrai kopi menggunakan mesin SAS Coffee Roaster R001-
V6  dan biji  kopi  Arabika  Solok  Radjo  dan  Robusta Bengkulu. Hasil dari proses sangrai dari kedua biji ini akan  dibandingkan  untuk  menentukan  mana  yang lebih  kompleks  dan  parameter  apa  saja  yang mempengaruhi proses kompleksitas.

## Alur Eksperimen
Eksperimen  sangrai  kopi  akan  berfungsi  untuk pengumpulan  data  dalam  menentukan  nilai pembobotan  tabel  pada  model  proses  kompleksitas sangrai  kopi.  Eksperimen  ini  akan  menyangrai  biji kopi  Arabika  Solok  Radjo  dan  Robusta  Bengkulu. Rancangan  alur  eksperimen  akan  dibagi  ke  dalam beberapa tahapan sebagai berikut:
● Menyalakan  mesin  SAS  Coffee  Roaster R001-V6  dan  menghubungkan  ke  laptop yang  telah  dilengkapi  dengan  perangkat Artisan.  Artisan  akan  merekam  data temperatur  dan  waktu  dari  proses  sangrai kopi.
● Menghubungkan gas  valve mesin  SAS Coffee  Roaster  ke  sumber  bahan  bakar, kemudian  menyalakan burner .  Pengaturan pada  mesin  sangrai  kopi  sesuai  dengan pembatasan masalah yang ada.
● Melakukan pre-heating untuk  mencapai temperatur 160 O C sebelum memasukan biji kopi ke dalam mesin sangrai.
● Memasukkan biji kopi ke dalam sangrai.
● Mengambil beberapa hasil sangrai biji kopi dan memisahkan ke dalam kontainer sampel khusus  setiap  2  menit  sebagai  data  dari eksperimen.  Sampel  tersebut  akan  diukur dimensi,  massa,  serta  diambil  gambar menggunakan  kamera  di  dalam photobox untuk  bisa  menganalisis  tingkatan  sangrai biji kopi.
● Menyangrai semua biji kopi hingga 16 menit setelah charging yang  dimana  sesuai hipotesis  semua  biji  telah  mengalami  fase development.

## Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam kajian ini adalah Mesin SAS  Roaster  R001  V-6,  Perangkat  Artisan,  Jangka Sorong  Digital,  Timbangan  Digital, Photobox , Kamera Canon EOS 550D, M oisture Meter , Arduino dan Termokopel Tipe K. Moisture Meter pada kaijan ini  digunakan  sebagai  alat  ukur  untuk  dokumentasi profil  kadar  air  dari  biji  kopi.  Alat  Arduino  dan Termokopel Tipe K pada kajian ini digunakan untuk kalibrasi Mesin SAS Roaster R001 V-6.
Dalam  kaijan  ini,  bahan  yang  digunakan  sebagai objek kajian yaitu biji kopi Arabika Solok Radjo dan biji kopi Robusta Bengkulu.

## Metode Pengukuran
Pengukuran Warna
Pengukuran  warna dilakukan menggunakan  Kamera DSLR dan Photobox (dapat dilihat pada Gambar 2) . Photobox yang kedap cahaya dan dilengkapi oleh ring light  akan  digunakan  sebagai  media  untuk pengambilan gambar. Kamera terlebih dahulu diatur agar dapat menangkap gambar biji kopi secara jelas. Pengaturan yang digunakan adalah:  ISO 400, F 5.0, Standard light settings , Manual Focus, Manual mode , dan 1/100 shutter speed . Kemudian, sampel biji kopi diletakkan di atas wadah transparan dan dimasukkan kedalam photobox .  Setelah  itu,  kamera  DSLR  akan mengambil  gambar  sampel  yang  berada  di  dalam photobox tersebut.  Pengukuran  ini  akan  dilakukan untuk  setiap  sampel  agar  dapat  mengidentifikasi tingkat sangrai dari sampel tersebut.
Gambar 2. Photobox.
Gambar 3. Skema penempatan komponen photobox.
Photobox ini menggunakan skema yang mirip dengan penelitian yang sebelumnya sudah dilakukan tentang bagaimana cara mengambil citra biji kopi. Photobox ini  dibuat  kedap  cahaya  eksternal  agar  biji  kopi  di dalam  photobox  dapat  diambil  gambarnya  secara maksimal  dan  mendapat  nilai  RGB  untuk mendefinisikan perbedaan warnanya [10].

## Pengukuran Volume
Pengukuran volume dilakukan menggunakan jangka sorong  dengan  ketelitian  0,01  mm.  Kemudian  dari sampel  biji  kopi  akan  diukur  dan  dicatat  profil geometri berupa panjang (l), lebar (w), dan ketebalan (t). Proses pengukuran akan diulang untuk 20 sampel biji kopi. Hasil dari pengukuran 20 sampel biji kopi akan  diambil  rata-rata  hasil  pengukuran.  Kemudian, pengukuran volume dilakukan menggunakan Persamaan 1 [11].
𝑉  = 6 𝑙𝑤𝑡 (1)
V = Volume biji kopi (mm 3 ) l = panjang biji kopi (mm)
w = lebar biji kopi (mm)
t = ketebalan biji kopi (mm)
Data dari volume tiap sampel akan digunakan untuk menganalisis  perubahan  volume  yang  terjadi  per  2 menit pengambilan sampel.

## Pengukuran Massa
Pengukuran massa dilakukan menggunakan timbangan  digital  dengan  ketelitian  0,01  gram. Pengukuran  akan  dilakukan  dengan  mengambil  biji kopi sebesar 10+- 0,5 gram dan akan dihitung berapa jumlah biji kopinya. Data yang akan diambil adalah rata-rata  massa  per  biji  kopi.  Data  dari  massa  tiap sampel  akan  digunakan  untuk  menganalisis perubahan  massa  yang  terjadi  per  2  menit pengambilan sampel.

## Identifikasi Parameter

## Parameter Fisik
Parameter  fisik  adalah  parameter  yang  berasal  dari komponen  fisik  produk  atau  peralatan  yang digunakan, seperti fixture, tools, gauge, dan machine.
● Fixture merupakan komponen yang digunakan untuk menjaga posisi objek agar tetap statis atau fixed .
● Tools merupakan komponen yang digunakan untuk membantu proses.
● Gauge merupakan komponen yang digunakan untuk mengukur sebuah objek.
● Machine merupakan  peralatan  atau  mesin yang digunakan.

## Parameter Non-Fisik
Parameter non-fisik terbagi menjadi dua, yaitu
● In-process  feature merupakan  parameter yang  ditambahkan  kedalam  proses  untuk membentuk produk sesuai standar.
● In-process specification merupakan parameter yang ditambahkan kedalam proses untuk  menambahkan  kualitas  dan  melebihi standar.

## Persamaan Kompleksitas Proses Sangrai Kopi
𝐶
= 𝐷 , + 𝑐 , ∗   𝐻 , (2) 𝐷 , = (3) 𝐻 , = log (𝑁 + 1) (4) 𝑐 , = ∑ (𝑥 ∗ 𝑐 , ) (5) 𝑐 , = ∗ ∗ (6) 𝐹 = ∑
(7)
𝑆 = ∑
(8) Dimana,
Tabel 1. Variabel pada persamaan 2-8.
3. Hasil dan Pembahasan .

## Hasil dan Analisis Profil Sangrai
Gambar 4. Hasil profil sangrai biji kopi Arabika Solok Radjo dan Robusta Bengkulu.
Berdasarkan  eksperimen  sangrai  kopi  yang  telah dilaksanakan, didapatkan kurva hasil sangrai biji kopi Arabika Solok Radjo dan Robusta Bengkulu  seperti pada  Gambar  4.  Grafik  ini  sesuai  apabila dibandingkan  dengan  kurva  hasil  sangrai  secara umum. Merujuk Gambar 5, dapat terlihat similaritas pada  fase turning  point setelah  terjadi  penurunan temperatur  ketika  dilakukan  tahapan charging atau proses  masuknya  biji  kopi  ke  dalam  mesin  sangrai. Selain itu dapat terlihat setelah proses drying selesai, akan  terjadi  peningkatan  temperatur  yang  terus menerus  seiring  waktu  hingga  mencapai  titik  akhir temperatur dari kurva. Oleh karena itu terbukti bahwa
𝐶 𝑝𝑟𝑜𝑠𝑒𝑠 𝑠𝑎𝑛𝑔𝑟𝑎𝑖 :  Indeks kompleksitas proses sangrai kopi
𝐷 𝑅𝑝𝑟,𝑥 :  Variasi rasio dari lingkungan penunjang proses sangrai kopi 𝑐 𝑝𝑟,𝑥 :  Koefisien  relatif  kompleksitas  proses  sangrai  kopi,  yang dilihat berdasarkan upaya perbaikan fitur produk kembali ke keadaan semula 𝐻 𝑝𝑟 ,𝑥 :  Jumlah informasi dari lingkungan penunjang proses sangrai kopi n :  Variasi informasi N :  Jumlah informasi 𝑥 𝑓 :  Presentasi  sub-proses  sangrai,  pada  fitur  tertentu,  dari keseluruhan proses sangrai yang dijalani produk tersebut 𝑐 𝑓,𝑓𝑒𝑎𝑡𝑢𝑟𝑒 :  Faktor  upaya  untuk  sangrai,  yang  dilihat  dari  hasil pembobotan  elemen in-process  feature dan in-process specification
𝐹 𝑁
:  Jumlah dari nilai pembobotan upaya dalam mencapai target utama dari sangrai ( in-process feature ) 𝐹 𝐶𝐹
:  Rasio  jumlah  proses  sangrai  terhadap  target  utama  yang hendak dicapai 𝑆 𝑁 :  jumlah dari nilai pembobotan upaya dalam mencapai target
tambahan dari proses sangrai ( in-process specification ) 𝑆 𝐶𝐹 :  Rasio  jumlah  proses  perbaikan  terhadap  target  tambahan yang hendak dicapai J :  Aspek in-process  feature (target  utama  dari  proses  sangrai kopi) K :  Aspek in-process specification (target tambahan dari proses
sangrai kopi)
𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑙𝑒𝑣𝑒𝑙 𝑗 :  variasi aspek feature 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑙𝑒𝑣𝑒𝑙 𝐾 :  variasi aspek specification
proses sangrai yang penulis telah lakukan valid untuk dianalisis lebih lanjut mengenai data pengukuran dan pemodelan kompleksitas proses sangrai kopi.
Gambar 5. Kurva profil sangrai biji kopi secara umum [12].

## Hasil dan Analisis Pengaruh RPM
Untuk  menelusuri  pengaruh  RPM  terhadap  profil sangrai  biji  kopi,  penulis  mengambil  contoh perbandingan  setiap  variasi  RPM  pada  sangrai  biji kopi Robusta Bengkulu sebagai berikut
Gambar 6. Perbandingan profil sangrai biji kopi Arabika Solok Radjo RPM 90, 80, 70, 60, 50.
Gambar 7. Perbandingan profil sangrai biji kopi Robusta Bengkulu RPM 90, 80, 70, 60, 50.
Dapat diamati bahwa dengan adanya penurunan nilai RPM drum pada mesin sangrai, maka profil sangrai akan  memiliki tipping  point temperatur  yang  lebih rendah serta titik akhir temperatur biji memiliki nilai yang  semakin  kecil.  Fenomena  ini  disebabkan  oleh waktu kontak dari biji kopi saat disangrai akan lebih lama di  salah  satu  sisi permukaan drum ketika nilai RPM  menurun  sehingga  akan  terjadi  perlambatan pada pemerataan perpindahan kalor dari drum ke biji kopi. Hal ini terbukti pada Gambar 6 dan Gambar 7
untuk kedua biji kopi, yaitu Arabika Solok Radjo dan Robusta Bengkulu.

## Hasil Pengukuran
Tabel 1 merupakan hasil dari pengambilan data yang telah  dilakukan.  Pada  Tabel  1,  terlihat  terjadi perubahan  secara  warna,  volume,  maupun  massa. Berdasarkan  hasil  pengukuran  warna  tingkatan sangrai biji kopi diketahui bahwa semakin lama waktu dan semakin tinggi temperatur proses sangrai, maka hasil sangrai biji kopi akan menghasilkan warna yang semakin  gelap.  Perihal  ini  diakibatkan  proses penyerapan panas oleh biji kopi dan reaksi Maillard dimana  adanya  reaksi  antara  gula  pereduksi  dengan asam  amino  sehingga  biji  kopi  mengalami pencoklatan  non-enzimatis.  Reaksi  ini  juga  akan membentuk senyawa volatil dan non-volatil. Biji kopi juga  mengalami  pembesaran  setelah  proses penyangraian. Hal ini terjadi karena air yang berubah menjadi uap saat proses pemanasan akan menciptakan tekanan tinggi dan mengubah dinding kopi dari kaku menjadi  elastis.  Hal  ini  membuat  beberapa  elemen dalam  biji  kopi  keluar  dan  meninggalkan  ruang kosong  berisi  gas.  Maka  dari  itu,  biji  kopi  akan mengembang atau mengalami pembesaran volumetrik.  Selain  itu,  proses  penyangraian  juga mengubah massa dari biji kopi. Biji kopi yang sudah disangrai  mengalami  penurunan  massa  karena  pada proses  penyangraian  suhu  akan  naik  dan  akan mengubah air yang berada di dalam biji kopi menjadi uap, atau dengan kata lain air yang berada dalam biji kopi mengalami penguapan dan massa biji kopi akan mengalami penyusutan [13,14].
Berdasarkan  data  yang  telah  diambil,  hasil  tersebut menunjukkan  kesesuaian  dengan  kajian  yang sebelumnya  sudah  dilakukan  terkait  bagaimana perubahan fisik yang terjadi terhadap biji kopi selama proses sangrai [11, 15-17].

## Pemodelan Kompleksitas Proses Sangrai Kopi

## Penentuan Parameter Fisik
Parameter fisik pada proses sangrai kopi merupakan parameter yang berasal komponen fisik produk atau peralatan  mesin  sangrai  yang  digunakan  dalam memproduksi produk berupa sangrai biji kopi, yaitu fixture, tools, gauge, dan machine .
Gambar 8. Komponen-komponen mesin SAS Coffee Roaster [18].
Berdasarkan  observasi  yang  dilakukan  secara langsung pada mesin sangrai yang digunakan berupa mesin  SAS  Coffee  Roaster  R001-V6  dan  studi literatur  dari  buku  panduan  mesin  Roaster  SAS didapatkan  parameter  fisik  yang  mendukung keseluruhan  proses  sangrai  kopi  beserta nilai  H  dan D R dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil kajian.
Tabel 3. Parameter fisik proses sangrai biji kopi.

## Penentuan Parameter Non Fisik
Dalam  mengembangkan  parameter  ini,  diperlukan penetapan tahapan subproses yang ada dalam sangrai biji kopi. Berdasarkan studi literatur dan observasi, didapatkan sub proses sebagai berikut.
● Setting :  Proses  mengatur  controls  dan gauge  saat  menyalakan  mesin  sangrai seperti gas  pressure , airflow  speed , fan exhaust , dan RPM Drum.
● Pre-heating :  Proses  pemanasan  drum mesin  sangrai  agar  dapat  menyangrai  biji kopi  dengan  efektif  sesuai  dengan  tujuan sangrai.
● Charging : Proses pemasukkan biji kopi ke dalam  mesin  sangrai  yang  disesuaikan dengan  kapasitas  mesin  dan  tujuan produksi.
● Heating : Proses pemasakan biji kopi yang didasarkan pada tingkatan kualitas sangrai yang dituju sehingga temperatur dan waktu berpengaruh merupakan parameter penting.
● Cooling :  Proses  pemberhentian  masaknya biji  kopi  sehingga  tidak  terjadi  perubahan aroma dan mutu setelah disangrai.
Dari uraian sub proses di atas, dapat dikembangkan lebih  lanjut  tabel  parameter  non  fisik  dengan  in- process feature dan in-process specification sebagai berikut.
Tabel 4. Parameter non fisik proses sangrai kopi.

## Pembobotan
Berdasarkan  pengukuran  hasil  eksperimen  sangrai biji kopi terhadap warna, geometri, dan massa, maka dapat dilakukan pembobotan dengan konsep berupa
● Pembobotan warna dilakukan berdasarkan similaritas  tingkatan  sangrai  terhadap standar  SCA  yang  dihasilkan  oleh  setiap sampel dalam interval 2 sampai dengan 16 yang  mengikuti  lamanya  waktu  sangrai. Pada  jenis  pembobotan  ini,  dilakukan normalisasi  min  dan  max  karena pergerakan nilai waktu sangrai yang linear dan konstan perubahannya. Oleh karena itu, dilakukan pengembangan pembobotan dari hasil identifikasi warna tingkatan sangrai.
Tabel  5. Maksimum  dan  minimum  perbandingan penurunan  massa  biji  kopi  Arabika  Solok  Radjo  dan Robusta Bengkulu.
● Pembobotan massa dilakukan berdasarkan perbandingan penurunan massa dari setiap sampel  hasil  sangrai  biji  kopi.  Penurunan massa dibandingkan terhadap sampel menit ke-2  karena  merupakan  sampel  pertama yang  diobservasi  dalam  interval  waktu penyangraian  kopi.  Nilai  pembobotan  ini akan diimplementasikan normalisasi logaritma  sesuai  dengan  nilai  maksimum dan  nilai  minimum  dari  perbandingan penurunan  massa  antara  biji  kopi  Arabika Solok Radjo dan Robusta Bengkulu karena persebaran  data  yang  tidak  konsisten  dan tidak  linear.  Oleh  karena  itu,  dapat
diidentifikasikan  nilai  minimum  dan maksimum  dari  perbandingan  penurunan massa.
Tabel  6. Maksimum  dan  minimum  perbandingan penurunan  massa  biji  kopi  Arabika  Solok  Radjo  dan Robusta Bengkulu.
● Pembobotan volume dilakukan berdasarkan perbandingan ekspansi volume dari  setiap  sampel  hasil  sangrai  biji  kopi. Ekspansi  volume  dibandingkan  terhadap sampel  menit  ke-2  karena  merupakan sampel  pertama  yang  diobservasi  dalam interval  waktu  penyangraian  kopi.  Nilai pembobotan ini juga akan diimplementasikan  normalisasi  logaritma sesuai  dengan  nilai  maksimum  dan  nilai minimum  dari  perbandingan  ekspansi volume  antara  biji  kopi  Arabika  Solok Radjo  dan  Robusta  Bengkulu  karena persebaran  data  yang  tidak  konsisten  dan tidak  linear.  Oleh  karena  itu,  dapat diidentifikasikan  nilai  minimum  dan maksimum  dari  perbandingan  ekspansi volume.
Tabel 7. Maksimum dan minimum perbandingan ekspansi volume  biji  kopi  Arabika  Solok  Radjo  dan  Robusta Bengkulu.

## Hasil Kalkulasi Indeks Kompleksitas
Gambar 9. Indeks kompleksitas proses sangrai kopi untuk biji kopi Arabika Solok Radjo dan Robusta Bengkulu dengan tingkatan Light roast.
Gambar 10. Indeks kompleksitas proses sangrai kopi untuk biji kopi Arabika Solok Radjo dan Robusta Bengkulu dengan tingkatan Medium roast.
Gambar 11. Indeks kompleksitas proses sangrai kopi untuk biji kopi Arabika Solok Radjo dan Robusta Bengkulu dengan tingkatan Dark roast.
Secara  garis  besar  tren  indeks  kompleksitas  proses sangrai  kopi  cenderung  naik  seiring  dengan terjadinya penurunan nilai RPM. Tren ini tervalidasi dengan kajian literatur terkait pengaruh RPM yang memperlambat  waktunya development untuk  profil sangrai  biji  kopi  sehingga  temperatur  akhir  yang dituju akan menghabiskan waktu yang lebih panjang sehingga  sesuai  dengan  hasil  pengukuran  warna sangrai  biji  kopi  Arabika  Solok  Radjo  ataupun Robusta  Bengkulu,  didapatkan  interval  untuk mencapai  tingkatan sangrai Light Roast yang lebih panjang juga.
Perbedaan indeks kompleksitas proses sangrai kopi antara  biji  kopi  Arabika  Solok  Radjo  dan  Robusta Bengkulu  yang  menunjukkan  bahwa  biji  kopi
Robusta Bengkulu memiliki nilai indeks kompleksitas proses yang lebih tinggi dari Arabika Solok  Radjo.  Perbedaan  ini  dapat  tervalidasi  dari data penurunan massa dan ekspansi volume biji kopi Robusta  Bengkulu  yang  lebih  besar  akibat  profil sangrai yang dapat mencapai temperatur yang lebih tinggi  dalam  waktu  yang  relatif  lebih  singkat dibandingkan  dengan  Arabika  Solok  Radjo  sesuai dengan hasil pengukuran sampel .
Perbedaan  kajian  ini  dengan  sebelumnya  adalah kajian ini menyatukan beberapa Metode yang telah dilakukan  pada  penelitian  sebelumnya.  W.H.  El Maraghy  dan  R.  J.  Urbanic  menggunakan
pemodelan kompleksitas untuk melakukan penilaian dari kompleksitas operasional [19]. Kemudian, S.N. Samy  dan  H.  El  Maraghy  mengembangkan pemodelan kompleksitas untuk mengukur kompleksitas dari perakitan produk [20]. Selain itu, beberapa  yang  telah  menganalisis  perubahan  yang terjadi  selama  proses  sangrai  [11,  15-17] dikembangkan  oleh  kajian  ini  menuju  kuantifikasi proses  menggunakan  Metode  yang  dikemukakan oleh  W.H.  El  Maraghy  yang  kedepannya  dapat digunakan  untuk  otomatisasi  pada  mesin  sangrai kopi.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  kajian  yang  telah  dilakukan,  dapat disimpulkan  bahwa  Subproses  yang  paling mempengaruhi perbedaan nilai kompleksitas proses sangrai  biji  kopi  yaitu heating karena  perbedaan jangka  waktu mempengaruhi  tingkatan  sangrai biji kopi.  Selain  itu,  Aspek  penting  yang  paling mempengaruhi  kompleksitas  sangrai  biji  kopi berdasarkan tingkatan sangrai adalah warna sangrai, massa,  dan  dimensi  yang  dihasilkan  dari  profil sangrai  biji  kopi.  Variasi  RPM  akan  memengaruhi temperatur turning point dan titik  akhir  temperatur biji  dari  biji  kopi.  Sehingga  kenaikan  RPM  akan mempercepat  proses  sangrai  kopi  untuk  mencapai tingkatan sangrai dark karena suhu akan naik dengan lebih cepat.
Indeks  kompleksitas  yang  didapatkan  berdasarkan hasil  kajian  untuk  biji  kopi  Arabika  Solok  Radjo pada RPM 90 dengan tingkatan sangrai light adalah 5,01-7,5,  tingkatan  sangrai medium adalah  7,78, tingkatan sangrai dark 8,7; kemudian pada RPM 80 dengan tingkatan sangrai light adalah 5,01-7,58 dan tingkatan sangrai medium adalah 7,93; pada RPM 70 dengan tingkatan sangrai light adalah 5,01-7,49 dan tingkatan sangrai medium adalah 8,68; pada RPM 60 dengan tingkatan sangrai light adalah 5,01-7,92 dan tingkatan sangrai medium adalah 8,67; pada RPM 50 dengan tingkatan sangrai light adalah 5,01-8,09 dan tingkatan sangrai medium adalah 8,59.
Kemudian, untuk indeks kompleksitas dari biji kopi Robusta Bengkulu, didapatkan hasil untuk RPM 90 dengan  tingkatan  sangrai light adalah  5,01-8,33, tingkatan  sangrai medium adalah  8,59,  tingkatan sangrai dark 9,9;  kemudian  pada  RPM  80  dengan tingkatan  sangrai light adalah  5,01-8,18,  tingkatan sangrai medium adalah  8,62  dan  tingkatan  sangrai dark adalah  9,62;  pada  RPM  70  dengan  tingkatan sangrai light adalah 5,01-8,26 dan tingkatan sangrai medium adalah 8,73; pada RPM 60 dengan tingkatan sangrai light adalah 5,01-8,38 dan tingkatan sangrai medium adalah 8,96; pada RPM 50 dengan tingkatan sangrai light adalah 5,01-8,78 dan tingkatan sangrai medium adalah 9,25

## Ucapan Terima Kasih
Terima  kasih  kepada  Universitas  Indonesia  atas dukungannya dalam melakukan kajian ini sehingga dapat diselesaikan dengan baik.

## Daftar Pustaka
[1] Kementerian Koordinator Bidang Perekonomian, 2021, Pemerintah Apresiasi Kolaborasi  Mendorong  Pertumbuhan Industri Kopi Indonesia . https://www.ekon.go.id/publikasi/detail/33 42/pemerintah-apresiasi-kolaborasi- mendorong-pertumbuhan-industri-kopi- indonesia. diakses 1 Oktober 2022
[2] Badan  Pusat  Statistik  Indonesia.  2021. Statistik Kopi Indonesia 2021 . Jakarta.
[3] Iconomics,  2021, Tren  Konsumsi  Kopi Nasional. https://www.theiconomics.com/infographi c/38699/, diakses 1 Oktober 2022.
[4] Toffin  Indonesia.  (2020,  November  12). 2020 Brewing in Indonesia . Toffin Insight. https://insight.toffin.id/toffin-stories/toffin- indonesia-merilis-riset-2020-brewing-in- indonesia/. diakses 31 Maret 2023
[5] Badan  Standardisasi  Nasional,  2020, Diskusi  dan  Sharing  SNI  Biji  Kopi. https://binaumk.bsn.go.id/uploads/materi/ master_file/c0f626e0ab83bbfbb0eaae8c7c 5fe0d4.pdf. diakses 1 Oktober 2022 [6] Hoffmann,  J.  (2018). The  World  Atlas  of Coffee . Mitchell Beazley.
[7] Gallagher, J. (2019, June 27).
Understanding Roaster Drum Speed & Its Affect on Your Coffee. Perfect Daily Grind. https://perfectdailygrind.com/2019/06/und erstanding-roaster-drum-speed-its-affect- on-your-coffee/. diakses 31 Maret 2023 [8] Budiarto, M. A. (2018). Analisa Pengaruh Putaran  Pengaduk  dan  Temperatur Permukaan  Tabung  Mesin  Penyangrai Kopi  Dengan  Pemanas  Induksi  Terhadap Efisiensi  Waktu  Pematangan  Biji  Kopi . Repository.untag-Sby.ac.id. http://repository.untag-sby.ac.id/753/
[9] El Maraghy, W.H. and Urbanic, R.J. 2003, Modelling  of  Manufacturing  Systems Complexity . Journal of CIRP Annals, Vol. 52, 363-366
[10] Suud, Hasbi M, Savitri, Dyah A, & Ismaya, Safa R. (2021). Perubahan Sifat Fisik Dan Cita  Rasa  Kopi  Arabika  Asal  Bondowoso Pada  Berbagai  Tingkat  Penyangraian. Jurnal Agrotek, 70-75 [11] Hidayat,  D.  D.,  Indriati,  A.,  Andriansyah, C. E.,  Rahayuningtyas, A., & Sudaryanto, A.  (2020). Changes Of Some  Engineering Properties of Coffee Beans Due to Roasting
Process. Asian  Journal  of  Applied Sciences, 12-21
[12] Lincoln  &  York.  (2019). How  Are  Coffee Beans Roasted? | Roasting Coffee | Lincoln
&
York. www.lincolnandyork.com. https://www.lincolnandyork.com/blog/how -are-coffee-beans-roasted [13] Jansen, Gerhard A. (2006). Coffee Roasting Magic - Art - Science . SV Corporate Media. [14] Illy,  A.,  &  Viani,  R.  (2005). Espresso Coffee:  The  Science  of  Quality .  Elsevier
Academic.
[15] Dutra, E., Oliveira, L., Franca, A., Ferraz, V.,  &  Afonso,  R.  (2001). A  preliminary study  on  the  feasibility  of  using  the composition of coffee roasting exhaust gas for the determination of the degree of roast.
Journal of Food Engineering 47, 241-246.
[16] Hernandez,  J.,  Heyd,  B.,  Irles,  C., Valdovinoes,  B.,  &  Trystram,  G.  (2007). Analysis  of  the  heat  and  mass  transfer during  coffee  batch  roasting .  Journal  of Food Engineering 78, 1141-1148. [17] Edzuan,  A.  F.,  Aliah,  A.  N.,  &  Bong,  H.
(2015). Physical  and  Chemical  Property Changes of Coffee Beans during Roasting .
American Journal of Chemistry, 56-60
[18] PT.  SAS  Coffee  Roaster.  (n.d.).  Buku
Panduan Mesin Roaster SAS.
[19] El-Maraghy,  W.H.  (2006). Assessment  of Manufacturing  Operational  Complexity. University  of  Windsor,  Windsor,  Ontario,
Canada.
[20] Samy,  S.N.,  ElMaraghy,  H.  (2010). A model  for  measuring  products  assembly complexity .  International  Journal  of Computer Integrated Manufacturing, 1015- 1027.