Widyotomo, Sri-Mulato dan Suharyanto
1) Peneliti,  Ahli  Peneliti  dan  Teknisi  (Researcher,  Senior  Researcher  and  Technician);  Pusat  Penelitian  Kopi  dan  Kakao Indonesia, Jl. P.B. Sudirman 90, Jember 68118, Indonesia.
Pelita Perkebunan 2006, 22(2), 136 — 158

## Optimasi Mesin Sangrai Tipe Silinder Horizontal untuk Penyangraian Biji Kakao
Optimizing of a Horizontal Cylinder Type Cocoa Roaster for Dried Cocoa Cotyledon Roasting
Sukrisno Widyotomo 1) , Sri-Mulato 1) dan Edi Suharyanto 1)

## Ringkasan
Salah satu cara untuk mengurangi ketergantungan pasar komoditas primer di luar negeri adalah melalui pendekatan diversifikasi produk sekunder. Cokelat merupakan produk kakao sekunder yang sesungguhnya banyak digemari, baik oleh penduduk pedesaan maupun perkotaan. Salah satu kendala pengembangan industri sekunder kakao adalah tidak tersedianya mesin  sangrai yang murah, efisien dan mampu menghasilkan produk yang kompetitif. Untuk itu, Pusat Penelitian Kopi dan  Kakao  Indonesia  telah  merancang  dan  menguji—coba  sebuah  mesin  sangrai tipe silinder horisontal. Silinder sangrai memiliki ukuran diameter 405 mm, panjang 520 mm  dan digerakkan oleh  sebuah motor listrik dengan  kekuatan 1 HP  (0,75 kW), 220 V, 1 phase dan 1400 rpm. Kecepatan putar silinder sangrai diatur pada putaran tetap sekitar 6 rpm. Energi panas diperoleh dari proses pembakaran minyak tanah dengan menggunakan alat pembakar (burner) bertekanan. Mesin sangrai dilengkapi sebuah  bak  pendingin  (tempering)  biji  kakao  pasca  sangrai  dengan  sistem pendinginan  alami.  Bahan  uji  yang  digunakan  adalah  pecahan  biji  kakao  dari jenis  mulia  (fine  cocoa). Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa kinerja  optimum untuk  memperoleh  tingkat  kesukaan  pasta  kakao  terbaik  diperoleh  pada  beban sangrai 7 kg dan suhu penyangraian 120 O C. Kapasitas kerja yang diperoleh sebesar 25,57  kg/jam.  Nilai  beberapa  parameter  cita  rasa,  yaitu  aroma,  flavour,  acid- ity, bitterness, astringency dan burnt masing-masing 4,8; 5,2; 5,4; 5,2; 4,8 dan 0,8 pada skala 10, sedangkan panelis memberikan nilai terhadap tingkat kesukaan sebesar  4,2  pada  skala  5.  Waktu  sangrai  untuk  memperoleh  kadar  air  2,5—3% diperoleh setelah proses penyangraian berlangsung antara 15—25 menit, tergantung suhu dan beban penyangraian, serta kadar air awal bahan uji 7%.

## Summary
The  secondary  process  of  cocoa  is  one  of  the  promising  alternatives  to increase the value added of dried cocoa beans. One the other hand, the develop- ment for secondary cocoa process requires an appropriate technology that is not available yet for small or medium scale business. Cocoa roaster is a basic equipment
to produce good and competitive secondary cocoa products for chocolate indus- try.  The Indonesian  Coffee  and  Cocoa  Research Institute  has, therefore,  desig- ned  and  tested  a  horizontal  cylinder  type  roaster  for  drying  cocoa  cotyledon. The cylinder has 405 mm diameter, 520 mm long and is rotated by a 1 HP (0.75 kW), 220 V, single phase and 1400 rpm electric motor. Assisted with a gear reducer, the final cylinder rotation is adjusted at approximately 6 rpm. The heat for roasting process  is  generated  from  kerosene  burner.  At  the  end  of  roasting,  the  roasted beans  are  cooled down  by  ambient  air  inside  a  cooling  platform  by natural air flow. The  raw material used in this optimizing test was  dried fine cocoa cotyle- don.  Field  tests  showed  that  the  optimum  performance  of  the  roaster  was  7  kg dried  fine  cocoa  cotyledon  loaded  with  roasting  temperature  120 O C  and  25.57 kg/h  optimum  capacity.  The  organoleptic  test  showed  that  score  of  aromatic, flavour,  acidity,  bitterness,  astringency  and  burnt  were  4.8,  5.2,  5.4,  5.2,  4.8 and  0.8  with  10  scale,  also  4.2  with  5  scale  for  likely.  The  roasting  time  was 15—25  minutes to  get  2.5—3%  final  water  content depend  on  roasting  tempera- ture and cocoa cotyledon loaded.
Key words : cocoa, roasting, horizontal cylinder, quality.

## PENDAHULUAN
Cokelat  merupakan  produk  kakao sekunder  yang  sesungguhnya  banyak digemari,  baik  oleh  penduduk  pedesaan maupun perkotaan. Selain faktor daya beli penduduk  Indonesia  yang  masih  sangat rendah, faktor ketersediaan produk cokelat yang  hanya  terdapat  di  perkotaan  me- nyebabkan cokelat hanya dapat dinikmati oleh masyara kat  dengan  tingkat  e konomi menengah  ke  atas.  Hal  tersebut  menjadi salah satu sebab konsumsi cokelat domestik saat ini masih sangat rendah, yaitu hanya 0,05  kg/orang/tahun  (Sri-Mulato  et  al., 2005). Nilai tersebut jauh lebih rendah jika dibandingkan  dengan  tingkat  konsumsi cokelat  negara-negara  di  benua  Eropa, Amerika, maupun Jepang.
Industri makanan dan minuman cokelat skala besar umumnya juga didukung oleh manajemen, modal dan sumber daya manusia yang memadai, sehingga industri golongan
ini  mampu membeli  peralatan  dan mesin pengolahan produk impor dengan teknologi tinggi.  Introduksi  peralatan  dan  mesin pengolahan makanan dan minuman cokelat produk  impor  ke  petani  kakao  Indonesia memiliki beberapa kelemahan, di antaranya muatan  teknologi  tinggi  tidak  sepadan dengan kondisi rendahnya tingkat sumber daya manusia dari petani kakao Indonesia, sehingga berakibat pada kendala operasional dan  perawatan  jika  terjadi  kerusakan. Komponen suku cadang sulit diperoleh dan harga relatif mahal karena harus didatangkan dari  negara  produsen,  sehingga  proses produksi  menjadi  tidak  efisien  karena umumnya  mesin  didisain  untuk  kapasitas produksi yang besar.
Salah  satu  cara  untuk  mengurangi ketergantungan pasar komoditas primer di luar  negeri  adalah  melalui  pendekatan diversifikasi produk sekunder (Sri-Mulato, 2002;  Suhargo,  2001).  Pengembangan pr oduk  sekunde r  ka kao  memberikan
beberapa keuntungan bagi Indonesia antara lain  peningkatan  nilai  tambah  yang  lebih besar dibandingkan menjual produk primer, peluang  lapangan  kerja,  pengembangan industri terkait dan peningkatan konsumsi cokelat per kapita di dalam negeri yang saat ini masih sangat rendah, serta mengurangi ketergantungan terhadap pasar kakao di luar negeri.
Total produksi biji kakao Indonesia yang mencapai 450.000 ton per tahun, hanya 20% yang diolah dan dipasarkan dalam bentuk produk  sekunder,  seperti  pasta,  bubuk cokelat, lemak, dan beberapa produk turunan lainnya (Sri-Mulato et al., 2005). Selain itu, 6,5% hasil olahan kakao primer merupakan produk pecahan biji kakao akibat penanganan bahan yang kurang tepat, mulai dari proses fermentasi,  pengeringan,  sortasi  dan penggudangan (Widyotomo et al., 1998). Jika pecahan biji kakao tersebut dapat dijaga dari serangan hama dan penyakit, maka akan tetap memiliki potensi bahan baku bermutu baik sampai diperoleh produk akhir berupa makanan ataupun minuman cokelat.
Cita rasa khas chocolate selain ditentukan oleh sifat genetis bahan tanam, juga sangat ditentukan oleh cara pengolahan dan cara penyiapan makanan cokelat. Salah satu tahap pengola han  hilir  ka kao  yang  sangat menentukan cita rasa khas chocolate adalah proses penyangraian. Penyangraian bertujuan untuk mengembangkan rasa, aroma, warna dan mengurangi kadar air. Rasa dan aroma kakao sangrai sangat ditentukan oleh suhu dan lama penyangraian, kadar air, ukuran biji dan bentuk biji (Kleinert, 1966; Lopez & Mc Donald, 1981).
Pada tahapan pengolahan hilir kakao, proses  penyangraian  dilakukan  pada  biji kakao  kering  dengan  ukuran  seragam berkadar air 7%. Petani kakao umumnya melakukan  proses  penyangraian  dengan menggunakan unit penggoreng berupa wajan dan mengaduknya secara manual. Sumber panas diperoleh dari sebuah tungku berbahan bakar  kayu  atau  minyak  tanah.  Selain kapasitas kerja yang rendah, kendala lain adalah mutu produk sangrai yang dihasilkan tidak konsisten, terkontaminasi asap, tingkat sangrai tidak seragam, dan penggunaan bahan bakar tidak efisien. Kemampuan manusia untuk  mengukur  tingkatan  mutu  dalam jumlah  yang  be sar  memiliki  unsur subyektifitas  yang  tinggi  dan  konsistensi (daya tahan), keakuratan, serta kecepatan yang terbatas (Budiastra, 1995; Suroso & Maulani, 2003; Ahmad et al., 2004).
Pusat Penelitian Kopi dan Kakao In- donesia telah merekayasa alat sangrai biji kakao tipe silinder horisontal dengan sumber panas burner berbahan bakar minyak tanah yang cocok dan terjangkau oleh pengusaha kecil, baik secara teknologis maupun harga. Mesin sangrai merupakan salah satu mesin yang dugunakan dalam rangkaian peralatan dan  mesin  pengolahan  hilir  kakao  untuk menghasilkan  minuman  dan  makanan cokelat. Untuk meningkatkan nilai tambah dan berdasarkan potensi mutu yang dimiliki oleh pecahan biji kakao sebagai bahan baku makanan dan minuman cokelat, maka dalam penelitian ini akan dilakukan optimasi mesin sangrai  tipe  silinder  horizontal  untuk penyangraian  pecahan  biji  kakao.  Hasil penelitian  diharapkan  dapat  digunakan
Optimasi  mesin  sangrai  tipe  silinder  horizontal  untuk  penyangraian  biji  kakao
sebagai  acuan  dalam  penggunaan  atau operasional  mesin  sangrai  untuk  proses penyangraian pecahan biji kakao sehingga diperoleh  kinerja  dan  mutu  produk akhir yang optimal. Sejauh ini produsen makanan dan minuman cokelat baru melakukan proses penyangraian pada biji kakao dengan kadar air dan ukuran yang seragam. Penyangraian pecahan biji kakao belum banyak diminati mengingat keterbatasan ketersediaan alat dan mesin serta teknologi prosesnya.

## BAHAN DAN METODE

## Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Pengolahan Hasil dan Rekayasa Alat dan Mesin Pengolahan Kopi dan Kakao, Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indone- sia, Jember, Jawa Timur pada bulan Maret sampai dengan Juni 2005.

## Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini  adalah pecahan biji  kakao mulia (fine coc oa)  kering  yang  dipe role h  da ri Kebun Ngrangkah Pawon PT Perkebunan Nusantara XII produksi, Kabupaten Kediri, Jawa  Timur.  Pecahan  biji  kakao  kering memiliki  kadar air 7% (basis basah)  dan sebelum digunakan sebagai bahan baku uji biji  kakao  kering  telah  melalui  proses pemisahan dari kotoran  dan  benda-benda asing lainnya.
Mesin yang diuji  adalah mesin sangrai tipe silinder horizontal beserta perlengkapan- nya, dengan peralatan uji berupa data ac- quisition  FLUKE,  sensor  Ni-CrNi  dan
komputer sebagai pencatu data suhu, alat ukur kadar air, alat ukur kecepatan putar (tachometer), timbangan digital dengan beban maksimum  50  kg,  oven  dan  timbangan analitik.

## Deskripsi Mesin Sangrai Tipe Silinder Horizontal
Mesin sangrai tipe silinder horizontal memiliki lima bagian penting, yaitu silinder sangrai beserta sungkup (housing), tenaga penggerak, rangka, sumber panas dan unit tempering. Silinder sangrai dibuat dari bahan aluminium dan memiliki ukuran diameter, panjang selimut dan tebal masing-masing 405 mm, 520 mm dan 3 mm. Pada bagian dalam silinder sangrai dipasang sirip-sirip berukuran panjang dan lebar masing-masing 100  mm dan  85  mm  yang melintang  dua arah, berfungsi sebagai pembalik bahan pada saat  proses  penyangraian  berlangsung, sehingga  diperoleh  produk  sangrai  yang seragam. Pada bagian ujung depan dipasang sabuk  (belt)  yang  dibuat  dari  bahan  baja melingkar silinder sangrai dengan ukuran tebal dan lebar masing-masing 3 mm dan 70 mm. Pada bagian belakang dipasang plat baja tebal 3 mm dan diameter 465 mm yang berfungsi menutup lubang silinder sortasi, dan dilengkapi sabuk baja melingkar silinder sangrai  dengan  ukuran  tebal  dan  lebar masing-masing 3 mm dan 70 mm. Sabuk baja melingkar silinder  sangrai berfungsi sebagai  alur  penerusan  daya  putar  dari bantalan poros putar yang digerakkan oleh tenaga penggerak. Sungkup silinder sangrai (housing) selain berfungsi untuk menekan kehilangan panas hasil pembakaran minyak tanah yang dengan menggunakan kompor
bertekanan (burner) tipe kupu-kupu, juga berfungsi  untuk  memisahkan  aliran  asap hasil proses pembakaran dari bahan yang disangrai  dan  mengeluarkannya  melalui cerobong keluaran asap yang dipasang di bagian atas sungkup silinder sangrai. Pada cerobong keluaran asap dipasang indikator suhu yang berfungsi untuk mengetahui suhu asap hasil pembakaran sehingga memudahkan pengendalian panas selama proses penyang- raian berlangsung.
Silinder sangrai berputar dengan adanya putaran dari tenaga penggerak berupa sebuah motor listrik dengan spesifikasi daya 1 HP, 220  V,  single  phase  dan  1400  rpm. Penerusan daya dari sumber daya penggerak ke  silinder  sangrai  menggunakan  sistem
pulley dan sabuk karet V tunggal, reduksi putaran menggunakan gear box dengan rasio putaran 1 : 50 dan size 60, roda gigi ke roda gigi dan terakhir sistem friksi antara empat buah silinder  baja yang  terletak di  poros putar  dengan  dua  buah  sabuk  baja  dari silinder sangrai. Perbandingan roda gigi dari gear  box  ke  ba ntalan  poros  putar adalah 1 : 1.
Rangka mesin sangrai dibuat dari besi baja profil  persegi  40  mm  x  60  mm  dan memiliki dimensi panjang, lebar dan tinggi masing-masing  900  mm,  670  mm  dan 700 mm. Rangka berfungsi untuk menopang silinder sangrai dan sungkup silinder sangrai serta penempatan tenaga penggerak. Selain itu,  di  bagian  dalam  rangka  ditempatkan
9 0 9 0 9 0 9 0 1 m 0.60  m 1 2 4 3 7 6 8 5 Keterangan (Remark) : 1. Silinder sangrai (cylinder roaster)
5. Rangka besi (steel frame) 2. Cerobong asap (chimney) 6. Motor listrik  (electric motor) 3. Selimut (insulation jacket) 7. Pemanas minyak (kerosene burner) 4.  Corong pengumpan  (input  hoper) 8. Sabuk pemutar (transmission  belt)
Gambar 1. Sketsa mesin  sangrai tipe silinder horizontal tampak samping dan depan (Sri-Mulato, 2002).
Figure  1. Design  of  a  horizontal  cylinder  type  cocoa  roaster  (Sri  Mulato,  2002).
Optimasi  mesin  sangrai  tipe  silinder  horizontal  untuk  penyangraian  biji  kakao
ruang  bakar  sebagai  pembangkit  sumber panas penyangraian. Sumber panas penyang- raian diperoleh dengan adanya pembangkit panas dari burner bertekanan berbahan bakar minyak tanah. Jenis burner yang digunakan adalah  tipe  kupu-kupu  berjumlah  2  buah dengan  diameter  70  mm.  Minyak  tanah dimasukkan  ke  dalam  tabung  yang  di- lengkapi  indikator  tekanan  dan  injeksi minyak ke spuyer burner dijaga tetap pada tekanan 0,2 MPa.
Sebelum  dilanjutkan  pada  tahapan pengolahan  berikutnya, biji  kakao  pasca- sangrai didinginkan terlebih dahulu di dalam unit tempering. Unit tempering berbentuk silinde r  te gak  dan  memiliki  ukuran diameter dan tinggi masing-masing 1 m dan 0,3 m. Unit tempering disangga oleh empat bua h  kaki  de ngan  tinggi  0,2  m  dari permukaan tanah dan dibuat dari besi siku ukuran 40 x 40 mm. Selain berfungsi untuk menurunkan, dan menyeragamkan suhu biji kakao pascasangrai, unit tempering berfungsi untuk memisahkan biji kakao  pasca sangrai dari serpihan-serpihan yang muncul selama proses penyangraian. Unit    tempering dibuat dari plat aluminium tebal 2 mm dan pada bagian alasnya dibuat berlubang (perforated plate) dengan ukuran lubang 5 mm dan jarak antar lubang 10 mm.

## Pelaksanaan Penelitian

## Perlakuan
Kinerja  mesin  dievaluasi  pada  level kecepatan putar silinder sangrai 10 rpm dan dikenakan  denga n  tiga  level  beban penyangraian, yaitu 5 kg,  7 kg dan  9 kg
per batch dengan tiga tingkat suhu ruang sangrai, yaitu 110 O C, 120 O C dan 130 O C. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga kali.

## Tolok Ukur
Tolok  ukur dalam  penentuan kondisi optimum pengoperasian mesin sangrai tipe silinder horisontal ditentukan berdasarkan beberapa  hasil  analisis  teknis  dan  uji organoleptik sebagai berikut :

## A. Analisis Teknis

## 1. Kapasitas kerja mesin
Kapasitas  kerja  mesin  sangrai  tipe silinder  horizontal  (Km)  dihitung  dengan menggunakan persamaan sebagai berikut ;

## 2. Kadar air
Kadar air bahan (Ka) ditentukan dengan menggunakan  metode  gravimetri,  yaitu pengurangan  bobot  air  selama  16  jam pengeringan oven yang terkontrol pada suhu 103 O C  +  2 O C  dan  perhitungannya dilakukan dengan menggunakan persamaan Badan  Agribisnis  Departemen  Pertanian (1998) :
Km, kg/jam kg/h bahan yang diumpankan, kg weight, kg waktu sangrai, jam time, h = ....... 1 Ka, % berat air, kg weight of water, kg berat total bahan, kg total weight, kg = ........... 2 x 100%

## 3. Densitas kamba
Densitas kamba biji kakao (D) selama proses  penyangraian  ditentukan  dengan persamaan sebagai berikut ;
Penentuan  densitas  kamba  dilakukan dengan cara memasukan sejumlah contoh bahan  (kg)  ke  dalam  gelas  ukur  pada volume tertentu tanpa adanya tekanan (m 3 ).

## 4. Suhu sangrai
Suhu yang merupakan tolok ukur energi termal, diamati dengan sensor suhu Ni-CrNi yang  dipasang  di  beberapa  lokasi  yang mewakili untuk analisis termal, yaitu :
A = suhu bahan, O C (temperature of dried cocoa cotyledon, O C) B = suhu ruang sangrai, O C (roasting chamber temperature, O C) C  =  suhu  tempering, O C  (tempering  temperature, O C) D  =  suhu  tungku, O C  (furnace  temperature, O C) E = suhu asap, O C (smoke temperature, O C).
Suhu  dicatat  setiap  interval  5  menit dengan  menggunakan  data  acquisition FLUKE dan komputer sebagai pencatu data.

## 5. Kebutuhan Daya
Daya  (P)  yang  dibutuhkan  mesin dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
P,  Watt  =  I x  V    ...................................  4
I =arus yang terukur pada saat mesin beroperasi (Ampere),
V  =  tegangan  (Volt).

## 6. Konsumsi bahan bakar
Konsumsi bahan bakar (Bbm) dihitung dengan  menggunakan  persamaan  sebagai berikut :
Bbm,  L  =  (Vo  —  Vt)................................  5
V 0 = volume bahan bakar awal, liter (initial volume of  kerosene,  liter).
V t = volum e  bahan  bakar  setelah  proses penyangraian  selesai,  liter  (final  volume  of kerosene,  liter).
110 O C
A 1 B 1 C 1 120 O C A 2 B 2 C 2 130 O C A 3
B 3 C 3
Tabel 1. Matriks penandaan perlakuan penyangraian pecahan biji kakao
Table 1. Sign matrix for several roasting treatments
Suhu penyangraian, O C Roasting temperature, O C
Beban penyangraian, kg Roasting charge, kg 5 kg 7 kg 9 kg D, kg/m 3 berat bahan, kg weight, kg volume bahan, m 3 volume, m 3 = ........... 3
Optimasi  mesin  sangrai  tipe  silinder  horizontal  untuk  penyangraian  biji  kakao

## B. Uji organoleptik
Uji Organoleptik berupa uji cita rasa, dilakukan  di Laboratorium  Pasca  Panen, dimaksudkan untuk mengetahui pengaruh suhu dan lama penyangraian terhadap cita rasa pasta kakao yang dihasilkan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Suhu Sangrai
Burner berbahan bakar minyak tanah mampu membangkitkan suhu di dalam ruang sangrai antara 110—130 O C. Fluktuasi suhu sangrai yang dihasilkan burner minyak tanah
pada kisaran 2—3 O C tidak dapat dihindari meskipun tingkat pembakaran telah diatur dengan  baik.  Namun  demikian,  perilaku suhu yang dihasilkan tetap stabil pada kisaran 110—130 O C  sesuai  perlakuan  suhu  pe- nyangraian yang diinginkan. Ruang sangrai mendapatkan energi panas melalui proses perpindahan panas konveksi yaitu panas hasil pembakaran minyak tanah yang langsung menyentuh  dinding  silinder  sangrai  dan perpindahan panas radiasi dari permukaan api  yang  bersuhu  tinggi  ke  permukaan bawah  silinder.  Pada  awal  proses  pem- bakaran, diperlukan waktu yang cukup untuk menjaga suhu di dalam ruang sangrai stabil
Gambar  2.  Profil  suhu  dari  5  titik  pengamatan  mesin  sangrai  pada  suhu  ruang  sangrai  terjaga  stabil 110°C.
Figure  2. Temperature  profile  from  five  set  points  at  110°C  constant  roasting  temperature.
Keterangan (Notes):
A = suhu bahan, O C (temperature of dried cocoa cotyledon, O C) B = suhu ruang sangrai, O C (roasting chamber temperature, O C) C = suhu tempering, O C (tempering temperature, O C) D = suhu tungku, O C (furnace temperature, O C) E = suhu asap, O C (smoke temperature, O C). S uh u , O C T em pe ra tu r, O C 110°C 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0 5 10 15 20 25 Waktu sangrai, menit [roasting time, minute ] A B C D E 0 5 10 15 20 25 Waktu sangrai, menit (Roasting time, minute) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 A B C D E
Gambar 3. Profil suhu dari 5 titik pengamatan mesin sangrai pada suhu ruang sangrai terjaga stabil 120 O C.
Figure  3. Temperature  profile  from  fifth  set  points  at  120 O C  constant  roasting  temperature.
120°C 0 5 10 15 20 25 Waktu sangrai, menit [roasting time, minute ] A B C D E 0 5 10 15 20 25 Waktu sangrai, menit Roasting time, minute A B C D E S uh u , O C T em pe ra tu r, O C 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Gambar 4. Profil suhu dari 5 titik pengamatan mesin sangrai pada suhu ruang sangrai terjaga stabil 130 O C.
Figure  4. Temperature  profile  from  five  set  points  at  130 O C  constant  roasting  temperature.
130°C 0 5 10 15 20 Waktu sangrai, menit [roasting time, minute ] A B C D E Waktu sangrai, menit Roasting time, minute A B C D E 0 5 10 15 20 S uh u , O C T em pe ra tu r, O C 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Keterangan  A, B, C, D, E sama dengan Gambar 2 (Information of A, B, C, D, E similar with figure 2).
Keterangan  A, B, C, D, E sama dengan Gambar 2 (Information of A, B, C, D, E similar with figure 2).
pada kisaran tersebut. Tungku sebagai sumber panas memiliki suhu yang paling tinggi, dan mampu mencapai 400 O C. Suhu asap yang masih  relatif  tinggi  antara  150—225 O C sebelum  meninggalkan  cerobong  asap mem berikan  pengaruh  positif  untuk membantu stabilitas panas di dinding silinder sangrai pascapemanasan dari ruang bakar (tungku). Setelah  memindahkan sebagian energi panas ke dinding silinder, maka suhu asap turun dan biji kakao sebagai penerima panas menunjukkan nilai suhu yang paling rendah.
Waktu  ya ng  dibutuhkan  untuk membangkitkan suhu stabil di dalam ruang sangrai  pada  kisaran  110—130 O C  adalah antara  4—7  menit.  Untuk  mencapai  suhu yang sama, maka waktu pembangkitan panas aka n  le bih  cepa t  jika  sumbe r  pa nas menggunakan  bahan  bakar  LPG  (Liquid Petrolium  Gas)  (Sri-Mula to,  2002). Kesempurnaan reaksi pembakaran sangat tergantung  pada  kemampuan  bercampur (mixing) antara senyawa hidrokarbon yang terkandung di dalam bahan bakar dengan oksigen yang terdapat di udara sekitar (Smith & Van Ness, 1985). Secara umum, suhu di dalam ruang sangrai pada semua perlakuan penyangraian akan turun pada saat biji kakao mulai dimasukkan sedikit demi sedikit ke dalam ruang sangrai. Suhu biji kakao yang semula  setara  dengan  suhu  kamar,  yaitu antara  28—30 O C, akan cepat menyerap panas jika berada pada lingkungan dengan suhu yang lebih tinggi. Profil peningkatan suhu dari  empat  titik  pengukuran  yaitu  suhu bahan, suhu ruang sangrai, suhu tungku dan suhu asap ditampilkan pada Gambar 2, 3 dan  4,  menunjukkan  pola  yang  sama.
Perbedaan terletak pada panjang pendeknya waktu pemanasan awal dan waktu sangrai yang disebabkan oleh perbedaan perlakuan beban penyangraian.

## Kadar Air Bahan
Proses  sangrai  membutuhkan  energi panas untuk menumbuhkan aroma dan cita rasa khas. Perubahan warna  mengindikasi- kan terjadinya proses Maillard selama proses penyangraian, yaitu beberapa senyawa gula akan  menjadi  karamel  dan  menimbulkan aroma. Senyawa yang menyebabkan rasa sepat atau rasa asam seperti tanin dan asam asetat akan hilang dan sebagian lainnya akan bereaksi dengan  asam amino  membentuk senyawa melanoidin (Sivetz & Desrosier, 1979). Energi panas menyebabkan air yang terkandung di dalam bahan akan berubah menjadi fase gas dan menguap keluar dari pori-pori bahan. Semakin tinggi energi panas yang dapat terserap, maka jumlah air yang dapat diuapkan akan semakin banyak. Namun demikian, karakteristik fisik dan kimia bahan akan  sangat  berpengaruh  pada  kecepatan penguapan  dan  mutu  produk  akhir  yang dihasilkan. Menurut Syarief & Halid (1993), proses pemanasan dengan suhu tinggi dapat berakibat pada terbentuknya suatu lapisan luar yang keras (case hardening) sehingga menghalangi  penguapan  air  dari  dalam bahan. Selain itu, proses penguapan bahan lain  yang  memiliki  potensi  sebagai  pem- bentuk aroma  dan cita rasa produk akhir perlu ditekan serendah mungkin (Sri-Mulato et al., 1997).
Gambar 5, 6 dan 7 menunjukkan profil penurunan kadar air dari dalam biji kakao selama  proses  penya ngra ian  dengan
perlakuan beban dan suhu di dalam ruang sangrai. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses penguapan air akan berlangsung cepat dengan  semakin  tingginya  suhu  yang digunakan  di  dalam  ruang  sangrai  dan semakin  rendahnya  beban  sangrai.  Suhu merupakan  tolok  ukur  kandungan  energi panas dan kelembaban udara menunjukkan kemampuan udara untuk menyerap uap air (McDonald & Freire cit. Sri-Mulato et al., 1997).  Adanya  perbedaan  tekanan  udara yang  tinggi  antara  ruang  sangrai  dengan tekanan  udara  luar  yang  rendah  akan membantu aliran uap air keluar dari silinder sangrai.
Pada  awal  prose s  pe nyangraian, terutama pada 5 menit pertama, penurunan kadar air bahan berlangsung sangat lambat. Kondisi tersebut disebabkan energi panas digunakan untuk memanaskan lapisan air di permukaan bahan sebelum terjadinya proses penguapan. Air yang menguap merupakan air  adsorbsi  yaitu  air  yang  terikat  pada per muka an  bahan  yang  me rupa kan kesetimbangan  dari  uap  air  yang  ada  di udara sekeliling (Syarief & Halid, 1993). Pada  5—10  menit  berikutnya,  penurunan kadar  air  bahan  relatif  lebih  cepat  dan diakhiri pada kadar air 2,5—3%. Air yang diuapkan  pada  tahap  ini  merupakan  air kapiler,  yaitu  air  yang  terikat  di  dalam rongga-rongga jaringan kapiler yang halus dari biji kakao. Tahapan proses penyangraian tersebut menunjukkan bahwa energi panas yang dihasilkan oleh burner berbahan bakar minyak  tanah  sebagai  sumber  energi penyangraian mencukupi dan laju aliran uap air  dapat  terjadi  oleh  adanya  perbedaan tekanan udara yang tinggi antara tekanan
udara luar dengan tekanan udara di dalam silinder sangrai.
Dengan semakin besar beban sangrai, maka  waktu  ya ng  dibutuhkan  untuk menguapkan sejumlah air yang terkandung di dalam biji kakao akan semakin lama. Hal ini disebabkan waktu yang diperlukan oleh energi panas untuk memanaskan, pergerakan partikel-pertikel air dari lapisan terdalam ke lapisan  terluar  dari  biji  kaka o  se rta menguapkannya  semakin  lama.  Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari ketiga tingkatan beban penyangraian, waktu yang dibutuhkan untuk menguapkan air hingga diperoleh kadar air biji kakao pascasangrai 2,5—3% adalah selama 15 hingga 25 menit, tergantung suhu sangrai dan jumlah beban penyangraian.

## Densitas Bahan
Densitas  merupakan  salah  satu  sifat dasar setiap bahan pangan yang selain sangat tergantung pada karakteristik ukuran bahan juga berhubungan dengan porositas bahan tersebut (Wirakartakusumah et al., 1988). Biji  kakao  merupakan  salah  satu  produk perkebunan yang memiliki sifat higroskopis, yaitu mudah menyerap uap air dalam kondisi lembab dan melepas uap air dalam kondisi suhu tinggi. Sebelum proses penyangraian, bahan uji berupa biji kakao mulia memiliki nilai densitas kamba sekitar 0,45 g/ml. Pada Gambar 8, 9 dan 10  terlihat bahwa pada suhu penyangraian yang sama, nilai densitas kamba  bahan  uji  akan  semakin  rendah seiring dengan lamanya waktu penyangraian. Bersamaan dengan proses penguapan air,
0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 5 10 15 20 25 30
Waktu sangrai, menit [roasting time, minute ] 5 kg 7 kg 9 kg
Gambar 5. Kadar  air biji kakao  sebagai fungsi waktu  sangrai (suhu  ruang sangrai  110 0 C).
Figure  5. Moisture  content of  cocoa  bean  as function  of  roasting  time (at  110 0 C) 0 5 10 15 20 25 30 K ad ar a ir , % ( Mo is tu re c o nt en t, % ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Waktu sangrai, menit (Roasting time, minute) 9 kg 7 kg 5 kg 0 5 10 15 20 25 30 Waktu sangrai, menit [roasting time, minute ]
5 kg 7 kg 9 kg
Gambar 6. Kadar  air biji kakao  sebagai fungsi waktu  sangrai (suhu  ruang sangrai  120 0 C).
Figure  6. Moisture  content of  cocoa  bean  as function  of  roasting  time (at  120 O C).
K ad ar a ir , % ( Mo is tu re c o nt en t, % ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 5 10 15 20 25 30 5 kg 7 kg 9 kg Waktu sangrai, menit (Roasting time, minute)
beberapa senyawa volatil yang terkandung di dalam biji kakao ikut teruapkan. Peristiwa tersebut ditandai dengan penurunan kerapatan curah  sebagai  akibat  perubahan  fisik  biji kakao seperti pengembangan volume (swell- ing) dan pembentukan pori-pori di dalam jaringan sel sehingga berat biji kakao per satuan  volume  menjadi  lebih  kecil.  Hal tersebut  menunjukkan  bahwa  dengan semakin  banyak  air  yang  diuapkan  dan pengembangan  bahan  uji  karena  proses pemanasan mengakibatkan pori-pori bahan uji menjadi lebih besar. Dengan semakin tinggi  suhu  penyangraian,  maka  akan semakin  mempercepat  pengembangan volume yang disebabkan oleh pembesaran pori-pori di dalam bahan. Selain itu, proses pemanasan akan mengakibatkan turunnya massa bahan uji karena proses penguapan
air  semakin  besar sehingga  nilai densitas kamba menjadi semakin rendah.
Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa pada  beban  sangrai  5  kg,  setelah  proses penyangraian berlangsung selama 20 menit pada perlakuan suhu sangrai 110 O C, 120 O C dan 130 O C terjadi  persentase penyusutan densitas  kamba  bahan  uji  masing-masing sebesar 7,1%; 9,5% dan 12,2%. Pada beban sangrai 7 kg, setelah proses penyangraian berlangsung selama 20 menit pada perlakuan suhu  sangrai  110 O C,  120 O C  dan  130 O C terjadi persentase penyusutan densitas kamba bahan  uji  masing-masing  sebesar  4,5%; 5,1% dan 6,1%. Pada beban sangrai 9 kg, setelah  proses  penyangraian  berlangsung selama  20  menit,  pada  perlakuan  suhu sangrai 110 O C, 120 O C dan 130 O C terjadi
Gambar 7. Kadar  air biji kakao sebagai fungsi waktu sangrai  (suhu ruang  sangrai 13 0 C). Figure  7. Moisture  content of  cocoa  bean as  function of  roasting  time (at  130 0 C).
0 5 10 15 20 25 30 Waktu sangrai, menit [roasting time, minute ] 5 kg 7 kg 9 kg K ad ar a ir , % ( Mo is tu re c o nt en t, % ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 5 10 15 20 25 30 5 kg 7 kg 9 kg Waktu sangrai, menit (Roasting time, minute)
persentase penyusutan densitas kamba bahan uji masing-masing sebesar 4,6%; 4,9% dan 5,3%.  Henderson  &  Perry  (1970)  me- nyebutkan bahwa secara fisik mekanis, proses pengecilan  produk  pangan  yang  telah mengalami  pengembangan  volume  akan menjadi  lebih  mudah  dan  daya  yang dibutuhkan  akan  lebih  r enda h  jika dibandingkan dengan bahan yang memiliki sifat  ulet  atau  rubbery.  Oleh  karena  itu, dengan semakin besar persentase penyusutan bahan maka energi yang dibutuhkan akan semakin rendah, yaitu pada proses lanjutan seperti pemastaan.

## Kapasitas Kerja dan Kebutuhan Daya
Kapasitas  kerja  mesin  sangrai  dari beberapa  pe rlakuan  suhu  dan  beban penyangraian ditampilkan pada Gambar 11, sedangkan persamaan garis linier regresi yang terbentuk  dari  kedua  perlakuan  tersebut ditampilkan pada Tabel 2. Kapasitas kerja mesin sangrai akan semakin tinggi dengan semakin  tingginya  suhu  penyangraian. Dengan semakin tinggi energi panas yang tersedia, maka proses penguapan sejumlah air di dalam biji kakao akan semakin banyak dan cepat. Jika memungkinkan, suatu alat dapat menjamin diperolehnya keseragaman mutu  selama  proses  berlangsung,  maka
Gambar 8. Densitas  biji  kakao  sebagai  fungsi waktu  sangrai  (suhu  ruang  sangrai  110 O C).
Figure  8. Bulk density  of  cocoa bean  as  function  of roasting  time (at  110 O C). 5 10 15 20
25 Waktu sangrai, menit [roasting time, minute ] 5 kg 7 kg 9 kg D en sit as k am b a, g /m l B ul k de ns it y, g /m l 5 10 15 20 25 Waktu sangrai, menit (Roasting time, minute) 0.400 5 kg 7 kg 9 kg 0.405 0.410 0.415 0.420 0.425 0.430 0.435 0.440 0.445 0.450
Gambar 9.  Densitas biji  kakao  sebagai fungsi  waktu  sangrai  (suhu  ruang  sangrai  120 O C).
Figure 9.  Bulk density  of cocoa  bean  as function  of  roasting  time  (at  120 O C). 5 10 15 20
25
Waktu sangrai,menit [roasting time, minute ] 5 kg 7 kg 9 kg D en sit as k am b a, g /m l B ul k de ns it y, g /m l 0.38 0.39 0.40 0.41 0.42 0.43 0.44 0.45 5 10 15 20 25 Waktu sangrai, menit (Roasting time, minute) 5 kg 7 kg
9 kg
Gambar 10. Densitas  biji  kakao  sebagai  fungsi waktu  sangrai  (suhu  ruang  sangrai  130 O C).
Figure  10. Bulk density  of  cocoa bean  as  function  of roasting  time (at  130 O C). 5 10 15 20
25
Waktu sangrai, menit [roasting time, minute ] 5 kg 7 kg 9 kg D en sit as k am b a, g /m l B ul k de ns it y, g /m l 0.38 0.39 0.40 0.41 0.42 0.43 0.44 0.45 0.37 0.36 5 10 15 20 25 Waktu sangrai, menit (Roasting time, minute) 5 kg 7 kg 9 kg
Optimasi  mesin  sangrai  tipe  silinder  horizontal  untuk  penyangraian  biji  kakao
sebaiknya digunakan pada kapasitas yang maksimum. Hasil penelitian menunjukkan bahwa energi panas yang dihasilkan mampu diserap  dengan  baik  oleh  biji  kakao  dan dimanfaatkan untuk menguapkan air dalam jumlah yang lebih besar, sehingga energi panas yang ada di dalam ruang sangrai lebih efisien  digunakan.  Selain  itu,  adanya mekanisme pembalikan yang baik dengan diletakkannya sirip-sirip pembalik di bagian dalam dinding silinder sangrai memungkin- kan biji kakao dapat menyerap panas lebih merata  dan  seragam.  Penggunaan  beban yang berlebih selama penyangraian dapat menyebabkan  putaran  silinder  sangrai menjadi lebih berat dan proses pembalikan tidak berlangsung efektif yang berakibat pada
keseragaman  hasil  sangrai  tidak  dapat terjamin dengan baik.
Dengan asumsi bahwa proses penyang- raian  berakhir  pada  kadar  air  biji  kakao seragam sebesar 3%, maka kapasitas kerja mesin sangrai tertinggi diperoleh pada beban sangrai 9 kg dan suhu sangrai 130 O C, yaitu sebesar  29,9  kg/jam.  Kapasitas  kerja terendah diperoleh pada beban sangrai 5 kg dan suhu sangrai 110 O C yaitu sebesar 21,3 kg/jam. Tabel 2 menunjukkan persamaan regresi  linier  dan  koefisien  korelasi  (R 2 ) hubungan  antara  suhu  di  dalam  silinder sangrai dengan kapasitas kerja mesin yang dihasilkan. Persamaan regresi linier tersebut sangat berguna karena dapat digunakan untuk memprediksi kapasitas kerja yang dihasilkan
Gambar 11.Kapasitas kerja mesin sangrai tipe silinder horizontal untuk penyangraian biji kakao.
Figure  11. Capacity  of  a  horizontal  cylinder  type  cocoa  roaster  for  dried  cocoa  bean  roasting.
105 110 115 120 125 130 135 Suhu sangrai, °C [roasting temperature, °C ] 5 kg 7 kg 9 kg K ap as ita s ke rj a, k g/ ja m C ap ac it y, k g/ h 10 15 20 25 30 35 5 0 105 110 115 120 125 130 135
Waktu sangrai, menit (Roasting time, minute)
7 kg 9 kg
5 kg
jika mesin sangrai beroperasi pada kisaran suhu  sangrai  antara  110—130 O C,  dengan beban sangrai antara 5—9 kg. Nilai koefisien korelasi  tertinggi  diperoleh  pada  beban sangrai 9 kg, diikuti beban sangrai 5 kg dan terendah  pada  beban  sangrai  7  kg.  Nilai tersebut menunjukkan hubungan perlakuan suhu  pada  beban  sangrai  9  kg  terhadap kapasitas kerja mesin ternyata lebih baik jika dibandingkan  beban  sangrai  5  dan  7  kg. Namun demikian, kapasitas kerja mesin yang tinggi belum menjamin diperolehnya kondisi operasional  mesin  yang  optimal  karena kapasitas kerja yang tinggi belum menjamin diperolehnya  mutu  produk  akhir  yang terbaik.
Semakin  besar  kapasitas  kerja  yang dihasilkan oleh sebuah mesin, maka semakin besar  pula  daya  yang  dibutuhkan  untuk mengge rakkan  mesin  tersebut.  Daya pe ngge rak  yang  dibutuhkan  untuk operasional suatu mesin sangat ditentukan oleh  nilai  putaran  mesin  (n),  torsi  yang dihasilkan oleh mesin (m) dan efisiensi mesin (h) sebagaimana ditampilkan pada persamaan 6 sebagai berikut :
Selain  dengan  persamaan  6,  daya penggerak  yang  dibutuhkan  oleh  sebuah me sin  juga   dapat  dihitung  dengan menggunakan  persamaan  5.  Gambar  12 menunjukkan besarnya daya yang dibutuh- kan  untuk  memutar  silinder  sangrai  dan beban yang ada di dalamnya. Semakin besar daya  yang  dibutuhkan,  maka  arus  yang mengalir ke dalam motor penggerak akan semakin besar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya yang dibutuhkan untuk memutar silinder  sangrai  dalam  kondisi  kosong sebesar 400 Watt. Friksi-friksi yang terjadi di dalam sistem transmisi, mulai dari sumber daya penggerak berupa motor listrik ke roda gigi  reduksi  (gear  box)  sampai  dengan gesekan antara bantalan silinder baja dengan sabuk baja yang melingkari silinder sangrai, mengakibatkan  daya  yang  dibutuhkan menjadi sangat besar. Salah satu penyebab terjadinya kehilangan daya adalah adanya hambatan  atau  friksi  dalam  suatu  sistem penerusan daya (Henderson & Perry, 1970).
Kebutuhan daya untuk menggerakkan mesin sangrai mengikuti persamaan regresi linier Y = 10,5X + 547,17 dengan nilai koefisien korelasi 0,9992. Dalam hal ini X
5 Y = 0.1577X + 3.9064 0.9984 7 Y = 0.3596X - 17.151 0.9894 9 Y = 0.2936X - 8.2766 0.9998 Tabel 2. Persamaan linier regresi untuk memprediksi kapasitas kerja mesin sangrai
Table 2. Linier regression equations for predicting of a horizontal cylinder type cocoa roaster capacity
Beban sangrai, kg Roasting charge, kg Persamaan garis linier regresi
Linier regression equations Koefisien korelasi, r Correlation coef, r
Keterangan (Notes) : X adalah suhu sangrai ( O C) dan Y adalah kapasitas kerja mesin (kg/jam). X is roasting temperature ( O C) and Y is capacity (kg/h).
   6000. n . . . 2 ,  kW P ..............................  6
adalah beban sangrai (kg) dan Y adalah daya (Watt). Persamaan tersebut dapat digunakan untuk memprediksi daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan silinder sangrai beserta bebannya dan hanya berlaku pada kisaran beban sangrai antara 5—9 kg/batch.

## Kebutuhan Bahan Bakar
Bahan  bakar  merupakan  salah  satu komponen  penting  yang  akan  sa ngat berpengaruh  pada  kesempurnaan  proses penyangraian. Menurut Smith & Van Ness (1985),  salah  satu  faktor  yang  sangat berpengaruh terhadap kesempurnaan reaksi pembakaran adalah kemampuan bercampur (mixing) antara senyawa hidrokarbon yang terkandung di dalam bahan bakar dengan oksigen dari udara. Jenis bahan bakar yang
digunakan sebagai sumber panas penyang- raian adalah minyak tanah yang memiliki nilai panas sebesar 40.071 kJ/kg.
Kebutuhan bahan bakar minyak tanah untuk  proses  sangrai  dengan  beberapa perlakuan suhu penyangraian ditampilkan pada Gambar 13. Kebutuhan bahan bakar minyak sebagai sumber panas akan semakin meningkat dengan semakin tingginya suhu ruang  sangrai  dan  beban  penyangraian. Tabel 3 menunjukkan persamaan regresi linier dan koefisien korelasi hubungan antara suhu di dalam silinder sangrai dengan kebutuhan bahan bakar. Persamaan regresi linier tersebut berguna  untuk  memprediksi  bahan  bakar yang  dibutuhkan  untuk  satu  kali  proses penyangraian jika mesin sangrai beroperasi pada kisaran suhu sangrai antara 110—130 O C dengan beban sangrai antara   5—9 kg dan
Gambar 12. Daya yang  dibutuhkan mesin  sangrai pada  beberapa beban  penyangraian.
Figure  12. Power  consumption  from  several  roasting  charge  treatments.
200 300 400 500 600 700 100 0 D ay a, w at t (P ow er , w at t) 0 5 7 9 Beban sangrai, kg (Roasting change, kg)
telah  diperoleh  suhu  ruang  sangrai  yang dikehendaki (tanpa proses pemanasan awal).
Sri-Mulato (2002) menyebutkan bahwa efisiensi pembakaran bahan bakar minyak antara 50—75%. Selain memiliki viskositas yang  tinggi,  minyak  tanah  pada  kondisi lingkungan berbentuk fase cair dan sukar bercampur secara sempurna dengan oksigen (fase gas). Hal tersebut dapat menyebabkan pr oses  pem baka ran  menjadi  kura ng sempurna, dan produksi panas pembakaran menjadi  tidak  optimum.  Salah  satu  cara meningkatkan efisiensi pembakaran minyak adalah dengan cara evaporasi atau atomisasi. Bentuk fisik minyak tanah yang semula cair dikonversi  menjadi  fase  gas  sebelum dimasukkan ke dalam alat pembakar. Oleh karena  itu,  mesin  sangrai  tipe  silinder horisontal  menggunakan  alat  pembakar (burner) minyak tanah tipe evaporasi dan atomisasi yang bekerja secara berurutan.

## Mutu Produk
Kualitas  cita  rasa  cokelat  dapat  di- ketahui melalui uji cita rasa (organoleptic
test). Selama proses penyangraian, biji kakao mengalami perubahan fisik maupun kimia yang menyebabkan kehilangan berat cukup signifikan karena penguapan air dan beberapa senyawa kimia volatil serta pirolisis senyawa hidrokarbon  atau  reaksi  pencokelatan (Maillard process). Oleh karena itu, selain keberadaan  senyawa  calon  cita  rasa, kesempurnaan reaksi sangrai dipengaruhi oleh faktor panas dan waktu penyangraian (Davids, 1996; Sivetz & Desrosier, 1979).
Beberapa parameter cita rasa pasta kakao yang  diperoleh  dari  beberapa  perlakuan proses sangrai ditampilkan pada Tabel 4. Parameter cita rasa tersebut meliputi aroma, flavour, acidity, bitternes, astrigency dan burnt  dengan  kisaran  nilai 0    (tidak  ada) sampai dengan 10 (tinggi) dan parameter kesukaan dengan kisaran nilai 1 (sangat tidak suka) sampai dengan 5 (sangat suka).
Cita rasa dan aroma khas cokelat akan terbentuk  selama  proses  penyangraian. Tingkat sangrai sangat berpengaruh terhadap pembentukan komponen-komponen cita rasa dan aroma, serta tingkat kesukaan konsumen
5 Y = 0.004X – 0.2433 0.9796 7 Y = 0.0045X – 0.2033 0.9959 9 Y = 0.0025X + 0.0767 0.9868
Tabel 3. Persamaan linier regresi untuk memprediksi kebutuhan bahan bakar
Table 3. Linier regression equations for predicting of kerosene consumption
Beban sangrai, kg Roasting charge, kg
Persamaan garis linier regresi Linier regression equations Koefisien korelasi, r
Corelation coef, r
Keterangan (Note) :  X adalah suhu sangrai ( O C) dan Y adalah kebutuhan bahan bakar (liter).
X is roasting temperature ( O C) and Y is kerosene consumption (litre).
terhadap  pasta  cokelat    yang  dihasilkan. Secara umum, Tabel 4 menunjukkan bahwa pengembangan aroma dan flavour cokelat terjadi    dengan  semakin  tingginya  suhu penyangraian. Menurut Lopez & Mc Donald (1981),  rasa  dan  aroma  cokelat    dapat dikembangkan selama proses sangrai. Rasa dan aroma cokelat  sangrai sangat ditentukan oleh suhu dan lama penyangraian, kadar air, ukuran biji dan bentuk biji (Lopez & Mc Donald, 1981). Namun demikian, pengen- dalian  proses  sangrai  yang  kurang  baik dapat  menyebabkan  pasta  cokelat    yang dihasilkan akan memiliki cita rasa hangus atau  gosong  (burnt).  Fenomena  tersebut terjadi karena energi panas yang berlebihan digunakan untuk proses pirolisis yang pada dasarnya  merupakan  reaksi  dekomposisi
senyawa hidrokarbon yang terkandung di dalam biji kakao (Sivetz & Desrosier, 1979).
Rasa  bitterness  disebabka n  oleh kandungan theobromin dan antosianin pada kakao. Biji kakao yang tidak terfermentasikan dengan  baik  akan  memiliki  kandungan theobromin  dan  antosianin  yang  tinggi (Yusianto et al., 1997). Rasa astringency dapat disebabkan oleh kandungan antosianin pada biji kakao. Antosianin sebagian terurai selama proses fermentasi berlangsung karena masuknya asam pada keping biji (Yusianto et al., 1997). Rasa acidity disebabkan oleh asam asetat dan asam laktat hasil fermentasi (Jinap, 1994). Dengan semakin tebal pulpa yang menempel pada permukaan biji maka potensi rasa acidity  yang dihasilkan  akan lebih tinggi (Clapperton, 1994). Parameter
Gambar 13. Kebutuhan bahan bakar  minyak  untuk  satu kali  proses  penyangraian.
Figure  13. Kerosene  consumption  for  a  time  roasting  process.
110 120 130 K on su m si b ah an b ak ar , li te r K er os en e co ns um pi on , li tr e 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.05 0 0.40 0.45 110 120 130 Suhu sangrai, O C (Roasting temperatur, O C) 5 kg 7 kg
9 kg
rasa bitterness, acidity dan astringency lebih banyak dipengaruhi oleh kondisi pengolahan sebelumnya,  yaitu  proses  fermentasi  dan pengeringan.  Salah  satunya  terlihat  dari kadar  kulit  (shell)  bahan  uji  yang  relatif cukup tinggi yaitu antara 14—16%, sementara kadar  yang  diperkenankan  adalah  13% (DSN, 2002).
Dari penilaian panelis diketahui bahwa tingkat kesukaan tertinggi diperoleh pada perlakuan suhu sangrai 120 O C dengan beban sangrai  7 kg.  Nilai  dari beberapa  parameter cita rasa adalah aroma, flavour, acidity, bit- terness,  astringency,  dan  burnt  masing- masing 4,8; 5,2; 5,4; 5,2; 4,8 dan 0,8 pada skala 10. Panelis memberikan nilai terhadap tingkat kesukaan sebesar 4,2 pada skala 5.

## KESIMPULAN
Kinerja  optimum  untuk  memperoleh tingkat  kesukaan  pasta  cokelat  terbaik
diperoleh pada beban sangrai 7 kg, dan suhu penyangraian 120 O C. Kapasitas kerja yang diperoleh sebesar 25,57 kg/jam. Nilai dari beberapa  parameter  cita  rasa  antara  lain aroma, flavour, acidity, bitterness, astrin- gency dan burnt masing-masing 4,8; 5,2; 5,4; 5,2; 4,8 dan 0,8 pada skala 10. Panelis memberikan nilai terhadap tingkat kesukaan sebesar 4,2  pada skala  5.  Waktu  sangrai untuk  memperoleh  kadar  air  2,5—3% diperoleh  setelah  proses  penyangraian berlangsung antara 15—25 menit, tergantung suhu dan beban penyangraian.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapakan  terima  kasih kepada Sdr.  Eko Budi Moertanto, maha- siswa Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Jember atas segala bantuan yang telah diberikan sampai dengan selesainya kegiatan penelitian ini.
Tabel 4. Hasil uji cita rasa pasta cokelat dari beberapa perlakuan penyangraian
Table 4. Organoleptic score of chocolate paste from several roasting treatments
A 1 3 3 5.2
5.4 4.8 1.8 2.6 A 2 4.4 4.4 5.2 5 4.4 2.2 4 A 3 4.8 4.8
5.8 5.6 5.4 2.4 3.4 B 1 4.6 4.6 5.2
5 4.6 1 3.8 B 2 4.8 5.2 5.4
5.2 4.8 0.8 4.2 B 3 4.6 4.8
4 4 3.2 0.8 3.2 C 1 4.6 4.6
5.8 6 5.2 0.7 3.2 C 2 4.6 4 6 5.6 5 0.8 3 C 3 3.8 3.8
4.6 5.8 4.8 0.6 3.2 Nilai [Score]
Kode
Code
Aroma Flavour Acidity Bitterness Astrigency Burnt Kesukaan Likely

## DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, U.; I D.M. Subrata & S. Gunayanti (2004).  Pemutuan  buah  mangga berdasarkan  penampakannya  meng- gunakan  pengolahan  citra.  Jurnal Keteknikan Pertanian, 18, 1—8.

## Badan Agribisnis Departemen Pertanian (1998).
Standar Prosedur Operasional (SPO) Biji  Kakao  di  Tingkat  Hilir.  Badan Agribisnis  Departemen  Pertanian, Jakarta.
Budiastra, I.W.; D. Saputra & H.K. Purwadaria (1995). Pengkajian sifat fisik mangga gedong  dengan  image  processing. Prosiding Seminar Peranan Penelitian Teknik Pertanian dalam Menunjang Era Industrialisasi Pertanian, Bogor.
Clapperton, J.F. (1994). A review of research to identify the origins of cocoa flavour characteristics.  Cocoa  Growers Bulletin, 48, 7—16.
Davids,  K.  (1996).  Home  Coffee  Roasting. St. Martin’s Griffin, New York.
Dewan Standarisasi Nasional (2002). Standar Nasional Indonesia : Biji Kakao. SNI No.  01-2323-2002.  Departemen
Pertanian, Jakarta.
Henderson, S.M. & Perry (1970). Agricultural Process Enginering. Second Edition. The  AVI  Publishing,  Westpot,
Conneticut.
Jinap, S. (1994). Organic acids in cocoa beans : review. (Abstracts) Cocoa Growers Bul- letin, 48, 65—66.
Jinap, S.; W.I. Wan Rosli ; A.R. Russly & L.M. Nordin (1998). Effect roasting time and temperature on volatile com- ponent profiles during nib roasting of cocoa beans (Theobroma cacao). J. Sci. Food. Agric., 77, 441—448.
Kleinert, I.J. (1966). Some Easpects of Cocoa Bean  Roasting.  Twenty  Years  of Confectionary and Chocolate Progress. The AVI Publishing Company, Inc. Wesport, Conecticut.
Lopez, A.S. & Mc. Donald (1981). A defini- tion of descriptors to be used for the qualification of chocolate flavours in flavor testing, Revista Theobroma, 11,
209—217.
Lopez, A.S. & Mc. Donald (1981). A defini- tion of descriptors to be used for the qualification of chocolate flavours in flavor testing, Revista Theobroma, 11,
209—217.
Sivetz, M. & N.W. Desrosier (1979). Coffee Technology. The AVI Publ. Inc., Con- necticut.
Smith, J.M. & H.C. Van Ness (1985). Intro- duction to Chemical Engineering Ther- modynamics. 3rd ed. International Stu- dent Edition. McGraw-Hill Book Com- pany Inc., Kogakusha. Tokyo.
Sri-Mulato (2002). Perancangan dan pengujian mesin sangrai biji kopi tipe silinder. Pelita Perkebunan, 18, 31—45.
Sri-Mulato;  S.  Widyotomo;  Misnawi  & E.  Suharyanto  (2005).  Pengolahan produk primer dan sekunder kakao.
Edisi  II.  Pusat  Penelitian  Kopi  dan
Kakao  Indonesia, Jember.
Sri-Mulato; O. Atmawinata; Yusianto; Handaka &  W.  Muehlbauer  (1997).  Kinerja model  unit  sentralisasi  pengolahan kakao  rakyat  skala  kelompok  tani. Pelita Perkebunan, 13, 100—114.
Suhargo (2001). Daya Saing Kakao dan Produk Kakao, Training Quality Assurance in Cacao  Processing.  Program  Studi Teknologi  Hasil  Perkebunan,  FTP, UGM. Yogyakarta.
Suroso & F. Maulani (2003). Evaluasi mutu ketimun Jepang (Cucumis sativus L.) berdasarkan bentuk dengan perceptron. Buletin Keteknikan Pertanian, 17, 14—21.
Syarief,  R.  &  H.  Halid  (1993).  Teknologi Penyimpanan Pangan. ARCAN, Jakarta.
Widyotomo, S.; Sri-Mulato; O. Atmawinata & Yusianto (1998). Kinerja mesin sortasi biji  kakao  tipe  silinder  tunggal berputar. Pelita Perkebunan, 14, 197—
210.
Wirakartakusumah,  M.A.;  S.  Hardjo  &
P. Haryadi (1988). Rekayasa Proses Pangan. Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Yusianto; H. Winarno & T. Wahyudi (1997). Mutu dan pola cita rasa biji beberapa klon kakao lindak. Pelita Perkebunan, 13, 171—187.
***********