Inovasi Green House untuk Pengeringan Kopi Gunung Geulis
Tags: ITB4People, Community Services, SDGs3
Petani kopi di Gunung Geulis memiliki permasalahan kesulitan dalam proses pengerigan kopi. Seringkali kualitas kopinya jatuh karena proses pengerigan yang buruk. Pengeringan buah kopi merupakan salah satu proses pasca panen penting yang sangat memengaruhi kualitas cita rasa kopi. Proses pengeringan buah kopi yang kurang baik akan menurunkan kualitas harga jual kopi di pasaran. Masalah yang sering ditemukan ketika proses pengeringan yang buruk antara lain terjadinya cash hardening yaitu suatu kondisi buah/biji kopi sangat kering di bagian permukaan tetapi bagian dalamnya masih lembab. Kondisi ini menyebabkan kadar air di dalam biji terjebak tidak bisa menguap karena lapisan permukaan biji sudah mengeras. Kondisi inipun akan memengaruhi cita rasa ketika biji kopi diolah lebih lanjut (proses roasting). Proses pengeringan biji kopi yang tiba-tiba pada suhu sangat tinggi akan mendorong terjadinya cash hardening.
Banyak teknik pengeringan buah kopi yang biasa dilakukan oleh para petani kopi, antara lain penjemuran langsung di bawah sinar matahari, dan penjemuran di dalam ruangan green house (GH). Penjemuran langsung di bawah sinar matahari lebih murah dari segi biaya namun sering menimbulkan masalah antara lain gejala cash harderning, kekeringan yang tidak sempurna, timbul cendawan/jamur pada buah kopi dan kendala teknis kalau musim hujan sulit melakukan penjemuran. Sarana penjemuran lain yang banyak digunakan adalah GH dengan menggunakan atap plastik UV berwarna bening atau putih susu. GH ini ada yang menggunakan rangka bambu atau baja ringan. Masalah yang sering dihadapi pada proses pengering dalam ruangan GH plastik UV adalah perbedaan suhu maksimum dan suhu minimum yang sangat signifikan, pada siang hari suhunya terlalu tinggi dan pada malam hari terlalu rendah. Demikian juga aspek kelembaban dalam ruangan berbeda secara signifikan. Pada siang hari suhu ruangan tinggi dan kelembaban rendah memaksa air dari dalam buah/biji kopi keluar dan berkumpul dalam ruangan bangunan pengering. Uap air yang terhimpun dalam ruangan GH plastik UV pada malam harinya akan mengalami proses pengembunan. Uap air tersebut dapat masuk kembali ke dalam buah/biji kopi sehingga proses pengeringan (penurunan kadar air) menjadi terhambat. Oleh karena itu masalah stabilisasi suhu dan kelembaban dalam ruangan GH perlu dikendalikan agar fluktuasinya tidak terlalu besar.
Salah satu teknik untuk mengatasi masalah pengembunan uap air yang sering terjadi dalam ruang GH plastik pada prinsipnya adalah mengkondisikan suhu dan kelembaban rauangan yang relatif konstan serta membuat sirkulasi udara yang lancar di dalam ruangan GH. Kelebihan panas dalam ruangan GH harus diturunkan dengan mengalirkan udara panas dalam ruang GH ke luar ruangan (ke atmofir). Proses ini akan menghindari terjadinya efek cash harderning dalam proses pengeringan buah/biji kopi. Demikian pula uap air yang keluar dari buah/biji kopi jangan dibiarkan terjebak dalam ruangan GH tetapi harus dialirkan ke luar ruangan, supaya tidak terjadi proses pengembunan dan menghindari proses reimbibisi (air masuk lagi ke dalam buah/biji kopi).
Green House Hemat Energi dan Ramah Lingkungan, disingkat GH Herang merupakan hasil inovasi proses pengeringan buah kopi di dalam GH. GH Herang pengering kopi didesain berukuran lebar 4,10 m panjang 6 m. Tinggi bangunan bagian samping 2,30 m sedangkan bagian tengah 3 m dan panjang atap 7 m. (lihat Gambar 1). Material yang digunakan untuk badan bangunan adalah bambu betung dan bambu tali. Bagian atap dan dinding bangunan menggunakan plastik UV 14% lebar 3m ketebalan 170 mikron sepanjang 35,5 m. Bagian lantai diplester semen dan pasir dengan ketebalan 5 cm. Di dalam bangunan GH Herang dipasang rak penjemuran sebanyak 2 baris, masing-masing baris terdapat tiga lantai. Jarak antar baris rak jemur adalah 80 cm. Jarak rak ke pintu masuk 60 cm, sedangkan jarak rak ke dinding bangunan 30 cm dan tinggi rak 65 cm. Rak terbuat dari bahan baku bambu dan kawat kasa untuk alas jemurnya. Untuk menjaga suhu dan kelembaban yang relatif konstan, dipasang satu buah turbin ventilator type 16 inchi di bagian tengah atap GH Herang. Turbin ini berputar karena adanya perbedaan tekanan/suhu di dalam ruangan dan di luar GH Herang.
GH Herang dikatakan hemat, karena GH ini dibangun menggunakan barang-barang yang relatif murah dan mudah diperoleh di masyarakat. Selain biaya pembangunan murah, biaya operasionalnyapun murah juga. Biaya pembangunan GH Herang berukuran 4 m x 6 m tinggi 2,5-3 m lebih kurang Rp 11.000.000,- (sebelas juta rupiah). GH Herang dikatakan ramah lingkungan karena tidak menghasilkan emisi carbon dan Sebagian besar material bangunannya menggunakan bahan-bahan yang dapat di daur ulang, misalnya bambu. GH herang tidak menggunakan energi listrik untuk sumber pemanas dan penggerak turbinnya sehingga rendah emisi carbon.
Prinsip pengeringan dalam GH Herang adalah menggunakan energi panas (kalor) dari sinar matahari yang menembus atap plastik UV. Sinar matahari tersebut ditangkap oleh lantai lalu dipantulkan kembali ke atas atap dan oleh atap plastik UV dipantulkan kembali ke lantai demikian seterusnya secara berulang sehingga menghasilkan efek rumah kaca. Efek ini yang menghasilkan panas (suhu tinggi) dalam ruangan GH dan juga kelembaban yang tinggi pula. Lantai GH diplester dan rangka bangunan dicat berwarna hitam agar penyerapan kalor lebih maksimal.
Berdasarkan data pengamatan suhu, kondisi suhu di dalam ruangan GH Herang lebih tinggi daripada suhu di luar ruangan, baik pada pagi hari, siang maupun sore. Pengukuran suhu pada pagi hari dilakukan pada pukul 07.00-08.00 WIB, suhu siang diukur pada pukul 12.00-13.00 WIB dan suhu sore diukur pada pukul 16.00-17.00 WIB. Pada pagi hari suhu ruangan GH berkisar antara 25 oC-31,5 oC. lebih hangat daripada suhu di luar ruangan. Pada siang hari suhu ruang GH Herang berkisar antara 31 oC.- 43,5 oC. dan suhu sore hari berkisar antara 25 oC.- 34,5 oC. Suhu yang relatif tinggi dan konstan ini sangat baik untuk proses pengeringan biji kopi.
Hasil pengamatan terhadap parameter kelembaban, menunjukan bahwa kelembaban (RH) di dalam ruangan GH Herang lebih rendah dibandingkan kelembaban di luar ruangan. Kelembaban ruangan GH Herang di pagi hari berkisar antara 67%-85%, di siang hari antara 49%-72%, dan pada sore hari antara 49%-78%. Kondisi kelembaban di dalam ruangan GH Herang yang cukup rendah ini menunjukkan bahwa keadaan di dalam ruangan GH Herang cukup kering, dalam kata lain tidak banyak uap air yag terkandung di dalam ruangan GH Herang. Tingginya kelembaban dalam ruangan pengering dapat mengurangi kesempurnaan proses pengeringan karena uap air dalam ruangan bisa kembali masuk ke dalam biji. Uap air yag dilepas oleh biji akan terjebak atap plastik UV dan pada malam hari pada kondisi suhu yang lebih dingin akan menyebabkan kondensasi uap dan menimbulkan embun air pada permukaan plastik UV. Embun air tersebut akan jatuh menimpa buah/biji yang tengah dikeringkan.
Hasil pengamatan intensitas cahaya menunjukkan bahwa intensitas cahaya di dalam ruangan GH Herang lebih rendah daripada di luar ruangan. Intensitas cahaya (lux) di dalam ruangan GH Herang pada pagi hari berkisar antara 3.630-20.200, pada siang hari antara 5.200-54.000, sedangkan pada sore hari berkisar antara 4.120-11.400. Fluktuasi intensitas cahaya pada siang hari terlihat lebih berfluktuatif dibandingkan pada pagi maupun sore hari
Hasil pengujian proses pengeringan terhadap kopi full wash dan honey diketahui bahwa untuk mecapai kadar air 12% membutuhkan waktu selama 6 hari proses pengeringan. Setelah seminggu dikeringkan di dalam ruangan GH Herang kadar air biji kopi full wash menurun dari 49% menjadi 12 %, dengan laju penurunan kadar air sebesar 7,9 % per hari. Demikian juga proses pengeringan untuk jenis kopi honey, fenomenanya mirip seperti kopi full wash. Kadar air 12 % dicapai selama proses pengeringan selama satu minggu. Kadar air biji kopi menurun dari 45% menjadi 11% setelah dijemur selama satu minggu. Laju pengeringan biji kopi honey sebesar 6,7%, sedikit lebih cepat daripada kopi full wash.
Berbeda dengan tipe kopi full wash dan honey, tipe kopi natural dan wine memiliki laju pengeringan yang lebih lama untuk mencapai kadar air 12%. Kopi natural berhasil mencapai kadar air 12% setelah dikeringkan selama 13 hari di dalam ruangan GH Herang, dengan laju penurunan kadar air sebesar 5,6%. Kopi wine berhasil mencapai kadar air 12% setelah dijemur selama 14 hari di dalam ruangan GH Herang, dengan laju penurunan kadar air sebesar 9,8%. Proses pengeringan tipe kopi natural dan wine akan lebih lama mencapai kadar air 12% karena penjemuran dilakukan terhadap biji kopi yang masih memiliki kulit buah, yang mana hal tersebut akan menghambat proses penguapan air dalam biji kopi.
