Perancangan Blade dan Pengembangan Prototipe Tangensial Drum Mesin Roasting Kopi

Abstract

Kopi Arabika yang tumbuh di dataran tinggi beriklim tropis memiliki nilai ekonomi tinggi bila diproses dengan standart kualitas baik. Salah satu pengolahan paska panen yang sangat menentukan terhadap aroma, cita rasa dan homogenitas warna adalah proses roasting. Salah satu bagian terpenting pada mesin roasting adalah drum. Terdapat dua jenis, rotary drum dan tangensial drum. Pengembangan dilakukan pada tangensial drum di mana dinding drum diam sebagai stator dan blade berputar sebagai rotor. Proses perpindahan panas terjadi secara konveksi, sehingga dihasilkan proses peroastingan yang homogen dan merata secara konsisten dibandingkan tipe rotary drum berkonstruksi sederhana. Blade melekat pada dinding drum dan berputar bersama. Perpindahan panas terjadi secara konduksi, labil terhadap hasil akhir sehingga membutuhkan seorang profesional roastery untuk mengoperasikan. Tangensial drum  membutuhkan akurasi dinamik tinggi pada gap antara dinding dengan blade, idealnya 1±0.5 mm di seluruh permukaan. Industri dalam negeri belum mampu menghasilkan drum tipe tangensial secara komersial. Pabrikan terkemuka duniapun hanya menghasilkan mesin roasting tipe tangensial drum berkapasitas besar 10 kg atau lebih dengan peruntukan industri besar berharga jual sangat tinggi. Kebutuhan mesin roasting tangensial berkapasitas relatif kecil yang mudah dioperasikan tanpa membutuhkan seorang roastery profesional sangat diperlukan untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat di sentra-sentra perkebunan kopi. Proses perancangan  dilakukan secara reverse engineering. Detail drawing menggunakan perangkat lunak CAD membantu proses konversi bentang blade dari 3D menjadi penampang potong 2D berbahan plat stainlessteel 304. Pengembangan ini menghasilkan prototipe blade tangensial dengan diameter drum 300 mm dalam dan panjang efektif 350 mm untuk kapasitas 2,5 kg greenbean. Pengujian dilakukan terhadap pengukuran gap dengan 75% sebaran hasil berada dalam rentang yang ditentukan dan performa blade melakukan agitasi biji kopi. Hasil pengujian laju pengeluaran kopi, aroma dan cita rasa yang berimbang serta homogenitas warna menunjukkan hasil baik.