Dosen Vokasi Undip Kembangkan Roasting Hemat Energi

Seperti yang kita ketahui kopi merupakan minuman penyegar yang sangat populer di dunia dan dikonsumsi terkait aspek kenikmatan dan kepuasan konsumen. 

Berbagai inovasi terus dilakukan sebagai langkah penggerak dalam meningkatkan efisiensi dan produktivitas industri kopi. Terobosan terbaru datang dari Tim Sekolah Vokasi Undip yang merupakan inovator post milenial dari Dosen Prodi Rekayasa Perancangan Mekanik (RPM) & Dosen Prodi Teknologi Rekayasa Kimia Industri (TRKI) Vokasi Undip. Tim yang diketuai oleh Drs. Sutrisno, MT telah mengembangkan Roasting kopi hemat energi.

Tim Vokasi Undip yang telah didanai melalui Program "Dana Padanan" 2024-2025 Diksi merupakan kegiatan hilirisasi dengan Tingkat Kesiapan Teknologi (TKT) 9. 

Tim yang beranggotakan Hermawan Dwi Ariyanto, S.T., M.Sc., Ph.D, Dr. Riana Sitawati, CA, CPA, CMA, CSRA, Didik Ariwibowo, S.T., M.T,  dan Mohamad Endy Julianto, ST, MT., dibantu oleh mahasiswa MBKM telah menggandeng mitra industri CV Anugrah Agung Semarang.

Sutrisno sapaan akrabnya menyampaikan bahwa merujuk HKI No EC00202049897 dengan invensi "Manual Prosedur Penyangraian Kopi Robusta" memiliki potensi untuk produksi alat rosting kopi, komersialisasi dan peluang pasar yang sangat prospektif. 

Akan tetapi, inovasi rosting kopi yang telah diterapkembangkan di industri kopi, peruntukannya masih terbatas pada KUB kopi Gunung Kelir Ungaran. 

Padahal dari segi teknologi, invensi roasting kopi yang dihasilkan mampu mereduksi energi hingga mencapai 20% dibandingkan rosting kopi komersial yang ada dipasaran.

Meskipun demikian, terkait invensi rosting kopi ini masih ada masalah yang tertinggal, yaitu pada peningkatan kualitas hasil sangrai yang disebabkan adanya reaksi Maillard. 

Untuk itu, pemanfaatan alat rosting hemat energi, efisien dan berkualitas berupa Voca-roaster menjadi produk komersial industri diperlukan pengembangan teknologi agitasi dan geometri roasting.

Selama ini pemanas roaster konvensional yang ada dipasaran menggunakan LPG burner berkapasitas 450 gr/jam. Hal ini menyebabkan konsumsi energi termal untuk dark roast sangat tinggi hingga mencapai 10,5 MJ/kg kopi atau setara dengan 3 kWhtermal/kg kopi atau sebesar Rp. 1.500,-/kg kopi. 

Oleh karenanya melalui hilirisasi Voca-roaster diprediksi mampu meningkatkan efisiensi proses roasting skala komersial dengan mereduksi konsumsi energi termal mencapai 0,5 kWhtermal/kg kopi, terang Sutrisno.

Voca-roaster merupakan roasring dengan panas lidah api bercampur dengan udara resirkulasi di dalam ruang bakar yang disuplaikan ke drum, sehingga penurunan temperatur lidah api relatif rendah. Dinding drum didesain terdiri dari dua bagian yaitu drum bagian bawah dan drum bagian atas. 

Permukaan drum bagian bawah berhubungan langsung dengan ruang bakar, sedangkan permukaan drum bagian atas diisolasi menggunakan isolator panas, imbuh Sutrisno.

Dok. Sutrisno, Dosen Prodi RPM Vokasi Undip/

Sutrisno yang merupakan pemilik lebih dari 20 paten dan HKI memaparkan bahwa panas dari bagian bawah drum merambat melalui dinding drum dan masuk kedalam ruang dalam drum dan memanaskan ruang dalam drum. 

Panas permukaan dalam drum dan ruang panas di dalam drum akan memberikan modus perpindahan kalor konduksi dan konveksi alami. Panas ini akan diserap oleh biji kopi yang ada di dalam drum. 

Penerimaan panas biji kopi agar terdistribusi merata, maka pengaduk khusus didesain di dalam ruangan drum, sehingga konsumsi energi termal untuk Voca-roaster ditargetkan sebesar 2,5 kWhtermal/kg kopi.

Terlepas dari penghematan energi roasting, pengembangan Voca-roaster juga mampu mengurangi terjadinya reaksi Maillard yang menyebabkan kualitas biji kopi menurun. 

Hal ini disebabkan ketika biji kopi mulai berubah kecoklatan pada proses yellowing, terjadi pencampuran antara gas karbon dioksida (CO2) dan air yang berdifusi secara simultan di dalam biji kopi, papar Sutrisno.

Sutrisno juga menambahkan ketika tekanan difusi kedua senyawa ini tinggi, biji kopi akan mulai terbuka dan pada saat inilah biji-biji kopi akan terpecah atau cracking. 

Fenomena ini bisa dikenali melalui suara yang renyah, seperti suara kacang yang pecah. Teknologi agitasi dan geometri roasting, meningkatkan cita rasa yang khas dari biji kopi akan mulai berkembang dan terbentuk. Pasca fase pecah pertama akan terjadi karamelisasi yang dapat membentuk cita rasa seperti molasses dan cita rasa karamel.

Sutrisno menyatakan bahwa manfaat dan dampak sosial ekonomi yang dihasilkan dari produk inovasi ini antara lain: mendorong terlaksananya program kemadirian bangsa dan kedaulatan pangan, terutama produksi mesin roasting hemat energi, efisien dan berkualitas, penguasaan teknologi agitasi dan geometri roasting menjadi daya tarik investasi yang menjanjikan bagi kalangan penyedia peralatan industri kopi untuk melakukan komersialisasi mesin Voca roasting, inovasi produksi massal mesin Voca roaster akan membuka lapangan kerja baru dan mendongkrak produksi kopi nasional yang berkualitas.

Manfaat lain meliputi: peningkatan daya saing dengan pemanfaatan bahan baku dan pabrikasi lokal yang menghasilkan produk dengan Tingkat Komponen Dalam Negeri (TKDN) 100%, tersedianya teknologi yang handal dan efisien untuk produksi mesin Voca roaster sehingga pemberdayaan pekebun kopi akan berkembang dalam bidang budidaya tanaman kopi, dan pelaksanaan kegiatan ini membentuk jaringan kerjasama antar peneliti, praktisi dan industri dari berbagai bidang kepakaran dan kompetensi dengan dukungan sumber daya yang dimiliki, pungkas Sutrisno.