Kopi adalah hasil bumi yang sudah lama dipakai manusia untuk minuman baik untuk minum di pagi hari ataupun untuk begadang di malam hari. Sebahagian besar manusia di dunia ini adalah penikmat kopi sehingga, kopi sudah menjadi barang komoditi dibeberapa negara penghasil kopi termasuk negara Indonesia.
Kopi Indonesia saat ini ditilik dari hasilnya, menempati peringkat ke empat terbesar di dunia. Perolehan devisa ekspor khususnya untuk komoditas kopi (kopi biji ekstrak, roasted) dan kelapa tahun 2000, masing-masing sebesar 339,88 juta US$ dan 396,15 juta US$. [1].
Produksi kopi di Indonesia saat ini mencapai 600.000 ton/tahun. Lebih dari 80% produksi tersebut berasal dari perkebunan rakyat. Perkebunan ini merupakan kumpulan dari kebun-kebun kecil yang dimiliki petani dengan luasan 1 -2 ha. Mereka tidak mempunyai modal, teknologi, dan pengetahuan yang cukup untuk mengelola tanaman yang mereka miliki secara optimal. [2]
Salah satu jenis kopi yang terdapat di Indonesia dimana, sudah melalui proses pengolahan dan siap untuk digiling seperti gambar 1 di bawah ini :
Proses yang dilalui biji kopi sebelum proses penggilingan untuk menjadi bubuk kopi yang siap diseduh atau disajikan adalah:
- Panen kopi matang (berwarna hitam) di kebun.
- Pemilihan buah kopi dalam bak (air) sipon.
- Pengupasan buah kopi.
- Pengeringan buah kopi yang sudah dikupas (biji kopi).
- Pemilihan biji kopi sesuai dengan tingkat ukuran. [4]
Semua proses dilakukan dengan cara tradisional dan sangat berhubungan dengan kondisi alam pada saat kopi dipanen. Sebelum biji kopi ditumbuk atau digiling terlebih dahulu melalui proses penggorengan. Proses penggorengan yang baik akan menghasilkan kopi yang tahan lama serta bubuk kopi yang halus dan nikmat.
Para perajin kopi (pengolah bubuk kopi) skala industri rumah tangga, rata – rata membutuhkan 5 – 50 kilogram biji kopi sehari. Biji kopi tersebut kemudian di olah menjadi bubuk kopi. Kopi tersebut dikemas dalam berbagai ukuran kantong dengan harga jual Rp 25.000 – Rp 30.000 per kilogram. [5]
Baca Juga: Gas Hidrogen pada Proses Elektrolisis terhadap Emisi dan Konsumsi Bahan Bakar
Di negara Indonesia sekarang banyak bermunculan merk kopi yang siap dihidangkan,tetapi bagi penikmat kopi tidak merasa puas karena rasa kopinya yang sudah bercampur.
Penikmat kopi masih selalu mencari produk kopi yang dihaluskan secara tradisional, seperti ditumbuk, digiling dengan batu, digiling menggunakan mesin secara horizontal dengan bantuan screw dan lain – lain.
Hasil dari penggilingan mesin – mesin di atas ada mempunyai kelemahan – kelemahan antara lain : Pada mesin penggiling horizontal dengan bantuan screw, bodinya yang besar sehingga susah untuk dibawa, hasil penggilingan yang tidak sama besar dan tidak halus, mempunyai daya yang cukup besar sehingga untuk pemakaian terbatas.
Berdasarkan keterangan di atas penulis mencoba merancang mesin penggiling kopi dengan sistim poros vertical, dimana mesin tersebut dapat digunakan dengan mudah, memanfaatkan gaya berat biji kopi untuk masuk ke dalam piringan penggiling kopi, mudah dibawa (portable), menggunakan daya yang kecil sehingga dapat digunakan dalam rumah tangga, dan biaya perawatan yang rendah serta mempunyai nilai estetika yang tinggi sehingga mesin tersebut dapat diletakkan, dipergunakan pada tempat – tempat yang eksklusif.
Proses Penggilingan Biji Kopi
Mesin penggiling menggunakan putaran untuk menghancurkan dan menghaluskan biji kopi dengan, membuat mata penghancur disekeliling piringan penggiling. Sistim penggilingan yang tertutup dapat mempertahankan aroma yang dimiliki kopi. Kecepatan putar piringan penggilingan kurang dari 500 rpm guna mendapatkan hasil penggilingan biji kopi yang halus. [3]
Mesin penggiling kopi yang dipakai pada kebanyakan tempat industri penghasil kopi serta penggunaan pada penjual kopi adalah mesin penggiling dengan sistim kerja pada posisi horizontal. Proses penggilingan dapat ditunjukan pada gambar 2 di bawah ini :
Pada gambar di atas terlihat proses perlakuan penggilingan biji kopi diawali dari corong masuk yang memanfaatkan gaya berat sehingga biji kopi turun ke bawah menuju srew pembawa.
Screw pembawa berputar dengan dihubungkan dengan motor penggerak lalu kemudian biji kopi dialirkan ke dalam daerah penggilingan. Pada daerah penggilingan proses pemecahan dan penghalusan biji kopi terjadi sampai digiling halus dan menghasilkan bubuk kopi yang siap untuk diseduh.
Mesin penggiling kopi terdiri atas beberapa bagian utama seperti yang terlihat pada Gambar 1. Ada empat bagian utama yang memegang peranan penting yaitu pengarah kopi, daerah penggiling, poros transmisi dan motor penggerak.
Pengarah kopi adalah tempat masuk biji kopi yang akan digiling. Daerah penggiling adalah tempat biji kopi diproses dari ukuran awal menjadi ukuran yang lebih kecil sesuai dengan ukuran yang diinginkan. Poros transmisi yaitu pengatur kecepatan putar pada waktu proses penggilingan, motor penggerak adalah sumber pemutar dari poros.
Mesin penggiling biji kopi dengan cara sistim horizontal membutuhkan tempat yang besar dan luas karena konstruksinya yang terpisah antara alat pengiling dengan motor penggerak.
Pada daerah penggilingan masih mempergunakan batu air sebagai alat penghancur yang terpasang dengan saling berhadapan pada pasisi kiri dan kanan.
Berdasarkan informasi di atas penulis mencoba untuk membuat sesuatu rancangan yang baru supaya kendala yang ditemukan pada mesin penggiling biji kopi dengan sistim horizontal dapat diperkecil.
Ada beberapa langkah yang dilakukan untuk mendapatkan solusi dari kekurangan dari mesin dengan sistim horizontal anatara lain adalah sebagai berikut .
Baca Juga: Aliran Budaya Modifikasi Swap Engine pada Mobil
Pilihan Rancangan
Setiap perancangan diawali dengan permasalahan yang ada sebagai pekerjaan yang harus diselesaikan. Beberapa pertimbangan umum untuk membuat sebuah rancangan antara lain : tempat, ketersediaan bahan baku, peralatan, jarak, biaya, estetika dan yang paling utama yaitu dapat mempertahankan aroma serta kualitas bubuk kopi yang dihasilkan setelah dilakukan proses penggilingan.
Selain pertimbangan umum di atas yang sangat perlu diperhatikan dari rancangan mesin penggiling biji kopi yang akan dibuat adalah spesifikasi teknis dalam perancangan mesin yang akan dibuat adalah, ukuran bubuk kopi dari hasil penggilingan, penggunaan tenaga penggerak, pemilihan material yang akan digunakan, mudah dioperasikan, kapasitas produksi, ergonomis, k3 dan ekonomis.
Untuk menghasilkan keputusan yang maksimal ada beberapa hal yang diperhatikan sehingga, membutuhkan pertimbangan – pertimbangan yang matang dan akurat.
Faktor – faktor yang mempengaruhi keputusan alternatif adalah, alternatif keteknikan yang dapat dirancang serta design yang dapat diproduksi atau dibuat di bengkel-bengkel produksi. Metode pembuatan mesin dengan mensingkron dengan peralatan pemesinan yang dapat dikerjakan.
Metode perakitan dengan melakukan kemudahan dalam asembly baik secara langsung ataupun dengan cara bongkar pasang. Biaya pembuatan ditekan serendah mungkin sehingga harga dapat ditekan dan terjangkau, dan perawatan mesin dapat dilakukan dengan mudah dan bertahan lama.
Membuat perbandingan antara mesin yang sudah ada dengan beberapa alternatif yang akan dirancang dan dibuat. Alternatif pemilihan sistem penggilingan selain dari gambar 1 adalah pada gambar 3 dan gambar 4.
Dalam menentukan hasil sebuah keputusan yang akan diambil dari sebuah kasus perbandingan antara beberapa pilihan yang harus dipilih maka, dibutuhkan ketetapan analisa alternatif yang dituangkan dalam bentuk jenis dari sistim yang akan dibuat, kelemahan serta kelebihan sehingga, dapat dinyatakan sebuah produk itu lebih unggul dari pembanding yang lain.
Pada tiga rancangan di atas perlu adanya analisa alternatif tentang jenis sitim pemotongan yanga akan dibuat dimana, analisa ini berhubungan dengan besar atau kecil mesin yang akan dibuat sehingga, sangat berpengaruh pada tempat atau ukuran mesin yang akan dibuat.
Kelebihan yang akan didapatkan dari alat yang akan dibuat adalah sebuah analisa alternatif untuk, mengetahui seberapa keunggulan kinerja, konstruksi dan dimensi dari mesin dalam melakukan proses penggilingan biji kopi.
Analisa alternatif kelemahan dari sebuah produk yang akan melakukan proses penggiling biji kopi dimana, dari bahan ukuran besar menjadi kecil hingga dihasilkan dalam bentuk bubuk dengan butiran yang sangat kecil seperti tepung.
Berdasar yang diperlihatkan pada Tabel 1 maka dapat disimpulkan rancangan dan design yang cocok untuk penggiling yang akan dibuat adalah yang memenuhi kriteria dan syarat yang sudah ditentukan.
Penulis: Mohammad Yasir Anwar
Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Universitas Muhammadiyah Malang
Editor: I. Khairunnisa
Bahasa: Rahmat Al Kafi
Ikuti berita terbaru Media Mahasiswa Indonesia di Google News
