Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1999
PENGARUH FAKTOR KADAR AIR TERHADAP ANALISA ENERGI TOTAL YENI MULYANINGSIH DAN ANNE SUKMARA Balai Penelitian Ternak Ciawi, P .O . Box 221, Bogor 16002
RINGKASAN Energi diperlukan untuk semua proses mahluk hidup, utamanya ternak atau hewan yang membutuhkan energi untuk menjalankan fungsi-fungsi tubuhnya, aktifitas otot dan kerja kimia dalam peredaran zat-zat di dalam sel dan proses lainnya . Energi didapat dari ransum yang akan diberikan kepada ternak, oleh sebab itu perlu diperhatikan kebutuhan energi yang diperlukan dan memilih bahan makanan yang tepat untuk ternak . Pakan yang diberikan dapat dihitung nilai energinya dalam satuan kalori dengan cara menetapkan Energi Total yang menggunakan alat Adiabatik Born Kalorimeter . Penetapan ini sangat berhubungan erat dengan Kadar Air, bila hasil analisa Energi Total dalam bentuk bahan kering yang telah dikalikan dengan faktor Kadar Air . Kadar Air biasanya ditetapkan dengan waktu pengeringan 24 jam, serangkaian percobaan telah dilakukan untuk melihat pengaruh perbedaan waktu pengeringan 3 jam dan 24 jam terhadap hasil analisa Energi Total . Hasil percobaan menunjukkan tidak adanya pengaruh faktor Kadar Air terhadap analisa Energi Total dengan menggunakan contoh Bungkil Kedelai dari Feed mill dan SBM 48% China . Ini dapat dilihat dari rata-rata hasil analisa Energi Total yang telah dibandingkan ternyata tidak berbeda jauh dan masih bisa di tolerir karena faktor kesalahannya dibawah 5% . Sedangkan untuk penetapan Kadar Air itu sendiri lebih efisien menggunakan waktu pengeringan 3 jam untuk contoh yang mempunyai Kadar Air dibawah 10% .
PENDAHULUAN Energi sangat dibutuhkan oleh mahluk hidup, diantaranya tanaman, hewan, dan manusia . Tanaman dalam proses fotosintesa membutuhkan energi panas dari matahari . Ternak atau umumnya hewan membutuhkan energi untuk menjalankan fungsi-fungsi tubuhnya, seperti kerja mekanik (aktifitas) otot dan kerja kimia dalam peredaran zat-zat didalam sel, dan untuk sintesa katalis reaksi kimia tubuh penting seperti enzim dan hormon atau pembentukan molekul-molekul barn dan pembentukan energi listrik dalam urat syaraf (Mc . Donald , dkk . 1975) . Kebutuhan energi ternak dipenuhi dari makanan, oleh karena itu langkah awal yang perlu diperhatikan dalam menyusun ransum adalah untuk mencukupi keperluan zat-zat makanan ternak, dan kedua adalah memilih bahan makanan yang akan dipakai untuk memenuhi kebutuhan tersebut . Salah satu contoh pakan ternak adalah Bungkil Kedelai (Soy bean) . Bungkil Kedelai merupakan sumber protein dan asam amino, terutama untuk pakan ternak unggas . Pada umumnya para peneliti menyimpulkan bahwa kandungan protein kedelai berada diatas 30%, sedangkan kandungan protein kasarnya berkisar antara 15 - 20% . Protein kedelai ini juga
.23
Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1999 mengandung asam amino yang penting bagi pertumbuhan tubuh seperti : Arginin, leusin, lisin, Fenilalanin . Disamping itu masih ada komposisi bahan kimia yang lainnya seperti karbohidrat yang dapat digunakan sebagai sumber energi . Suplai energi makanan dinyatakan dalam Energi Bruto (Gross Energy/Energi Total = GE), Energi Tercerna (Dygestable Energy = DE), Energi Metabolisme (Metabolizable Energy = ME) atau Energi Netto (Net Energy = NE) . Banyak faktor yang mempengaruhi hasil dari penelitian ternak atau nutrisi dari makanan ternak (Dean M . Akiyama) . Diantaranya tergantung kepada jenis, umur (usia ternak), keadaan fisik dari ternak itu sendiri, kondisi percobaan, komposisi makanan, kualitas dan proses selama penelitian itu berlangsung . Pada penetapan Energi Total contoh yang akan dianalisa biasanya dalam bentuk padatan dan terdiri dari senyawa organik dan anorganik . Bila terjadi pembakaran terhadap bahan tersebut, maka senyawa organik yang biasanya tersusun dari unsur-unsur C, H, 0, N, P dan S akan diubah menjadi gas karbondioksida, air dan asam-asam (asam sulfat - asam nitrat) akan dilepaskan sejumlah energi yang disebut energi panas . Maka energi panas inilah yang akan diukur oleh Bom Kalorimeter, sedangkan mineral yang terkandung dalam bahan makanan tersebut akan tinggal sebagai sisa pembakaran (abu) . Dalam Energi Total, energi listrik diubah menjadi energi panas melalui fitting hingga berpijar . Panas yang dihasilkan akan membakar contoh dengan sempurna dengan adanya oksigen pada tekanan tertentu . Dari pembakaran tersebut timbul panas, panas tersebut akan dihantarkan melalui thermometer sehingga suhu pada thermometer menjadi naik . Kenaikan suhu tersebut digunakan untuk menghitung energi yang dihasilkan dari contoh . Jika suatu bahan makanan dibakar dalam Bom Kalorimeter, maka akan dibebaskan panas dalam suatu reaksi sebagai berikurt : 2H2 + 02 2H20 + 94,0 kalori N2 + 202 2NO2 + 68,3 kalori C + 02 CO, + 8,1 kalori Energi Total dalam hal ini juga dipengaruhi oleh adanya Kadar Air yang terkandung dalam suatu pakan ternak . Kadar Air diperlukan untuk hasil analisa ini apabila diperlukan dalam bentuk bahan kering . Dalam makalah ini dilakukan uji coba dengan mengamati pengaruh faktor Kadar Air terhadap analisa Energi Total dengan perlakuan waktu pengeringan yang berbeda .
BAHAN DAN CARA KERJA Bahan dan Alat Bahan dan alat yang digunakan untuk Analisa Energi Total dan Kadar Air adalah : Contoh terdiri dari pakan ternak Bungkil Kedelai, Adiabatik Bom Kalorimeter terdiri dari, thermistor, elektroda, stirrer, thermometer, bom, bucket, water cooler,
24
Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1999
heater, pump, kawat nikel crom, Oksigen 25 atm, cawan stainless timbangan, eksikator . Untuk Kadar Air digunakan cawan aluminium dengan penutupnya kira-kira berdiameter 7 .5 cm dan tinggi 2 .5 cm dan Oven untuk Kadar Air dengan thermometer yang dapat dibaca pada sisi luarnya (Pran Vohra) . Metode Analisis Metode yang digunakan untuk Energi Total adalah : Contoh Bungkil Kedelai ditimbang sebanyak 1 .6 gram, kemudian dipelet atau dibuat seperti tablet, ditimbang kembali disimpan pada cawan dan dicatat bobotnya, setelah itu disimpan pada bagian elektroda dari alat Bom Kalorimeter, pada kedua elektroda dipasang nikel crom, selanjutnya dipasang benang katun sama panjang, kemudian benang tersebut ditempelkan pada cawan yang berisi contoh . Elektroda dimasukkan ke bagian Bom, setelah itu ditutup . Selanjutnya Bom diuji pada alat apakah pembakaran baik, bila lampu penunjuk pengujian menyala berarti Bom siap dipakai dan sebaliknya, kemudian Bom diisi gas oksigen hingga tekanan 25 atm . Kemudian Born dimasukkan ke dalam Bejana Kalorimeter dan alat ditutup , thermometer dibaca dan dicatat suhu awal apabila suhu sudah dalam keadaan stabil selanjutnya contoh dibakar dengan cara menekan tombol "Ready to fire", sampai mencapai suhu maksimum suhu akhir dicatat . Untuk perhitungan dipakai standar yaitu asam Benzoat . Pengerjaannya sama dengan contoh, namun perhitungannya yang berbeda . Untuk Standar perhitungannya sebagai berikut: y'
26 .455
=
26 .455 x W,
t2 - t, - blk y' = Hasil analisa standar Tetapan atau konstanta dari asam benzoat yang dipakai, joule/gram = W, = Bobot standar Asam Benzoat t, = Suhu awal t2 = Suhu akhir blk = Blanko (hanya kawat dan benang tanpa contoh) 1 kalori = jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1°C air dari 14 .5°C ke 15 .5°C dengan massa 1 gram dan ini setara dengan 4 .1868 joule
Untuk contoh/sample perhitungannya : GE = -bikx y' = - W t2 t,
blk y' W
= = = = =
Mj/Kg
Suhu akhir Suhu awal blanko Energi Total dari Standar Bobot contoh
25
Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1999
Metode yang digunakan untuk analisa Kadar Air Analisa Kadar Air dilakukan dengan menimbang contoh Bungkil Kedelai sebanyak + 5 gram yang dimasukkan kedalam cawan aluminium yang sudah ditimbang berat kosongnya dan sebelumnya sudah disterilkan (dipanaskan di oven dan didinginkan di eksikator), kemudian dikeringkan didalam oven dengan suhu 105°C dalam waktu 3 jam dan 24 jam . Kemudian ditimbang kembali kehilangan airnya atau cawan yang sudah berisi bahan kering selanjutnya dihitung dengan perhitungan Kadar Air sebagai berikut : B-A = D C-A = E D-E =F %AIR=FxlOO% D A= Bobot kosong F= (Hasil Bobot isi - Bobot kosong) - (Hasil Bobot Kering oven - Bobot kosong) B = Bobot isi C= Bobot kering oven DBF 100 100 - % Air BF = Dry Basis Factor (Faktor untuk pengalian dalam keadaan kering)
HASIL DAN PEMBAHASAN Untuk Kadar Air Bungkil Kedelai dari feed mill setelah pengeringan 3 jam adalah 8 .82% dan pengeringan 24 jam adalah 9,69%, sedangkan Bungkil Kedelai SBM 48% untuk pengeringan selama 3 jam adalah 8 .91% dan pengeringan 24 jam adalah 9 .21% lihat tabel 1 . Menurut Boniran (1999), SBM 48% kisarannya adalah 10 - 13 data ini didapat setelah kadar lemaknya dihilangkan . Menurut G . Dominy dan Chhorn Lin (1979) 6 .49% data ini didapat dari pakan diet ikan . Sedangkan menurut Hartadi, DKK .(1980) bahan kering dari pakan ternak khususnya Bungkil Kedelai adalah 14% . Perbedaan ini disebabkan oleh perlakuan dan waktu penelitian yang berbeda, juga seperti diketahui bahwa Indonesia mempunyai kelembaban yang tinggi dibanding dengan negara Amerika atau yang lainnya . Untuk suatu bahan atau contoh yang mempunyai Kadar Air dibawah 10% lebih efisien menggunakan waktu 3 jam, namun sebaliknya bahan atau contoh yang mempunyai Kadar Air diatas 10% harus diuji kembali . Setelah melakukan percobaan dengan contoh Bungkil Kedelai dalam 2 jenis yang berbeda, ternyata tidak ada pengaruh dari faktor Kadar Air yang dikeringkan selama 3 jam dan 24 jam terhadap Energi Total, karena faktor kesalahan untuk Bungkil Kedelai dari feed mill adalah 0,906 %, untuk SBM 48% adalah 0,342% dimana batas maksimum kesalahan adalah 5%, hal ini dapat dilihat dari tabel 2 . Analisa Energi Total dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya, tegangan listrik dan homogenitas contoh . Ini terlihat dari data bahan yang diterima yang bervariasi hasilnya .
26
Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1999
Tabel 1 . Hasil Analisa Kadar Air dalam perbedaan waktu pengeringa .KADAR AIR (%) Bungkil kedelai dari Feed mill 3 jam 24 jam 8 .70 9.84 8 .83 9.84 8 .81 9.74 8 .86 9.71 8 .84 9.64 8 .81 9.57 8 .82 9.65 8 .86 9.65 8 .84 9.70 8 .87 9.62 Rata 2 8.824 9.696 SD + 0 .0484 + 0 .0898
Bungkil kedelai SBM 48 % China 3 jam 24 jam 8.84 9 .14 9.10 9.42 8.94 9 .22 8.82 9 .10 8.86 9 .17
8 .912 +0.1145
9 .21 + 0 .1253
Tabel 2 . Pengaruh faktor Kadar Air terhadap Analisa Energi Total dengan waktu pengeringan yang berbeda ENERGI TOTALmj/kg Bungkil Kedelai Bungkil Kedelai SBM 48 % Chin China Bahan 3 jam Semalam Bahan 3 jam Semalam diterima (24 jam) diterima (24 jam 15 .20 15 .38 15 .64 15 .76 16.60 16.96 17.02 17 .11 16.75 16 .79 16 .321 +0 .7395
16 .64 16 .87 17 .16 17 .29 18 .21 18 .61 18 .67 18 .77 18 .37 18 .42 17 .901 +0 .8171
17 .32 16 .85 17 .05 16 .74 17 .27 16 .94 17 .46 17 .06 18.37 16 .95 18 .75 18 .84 18 .94 18 .54 18 .57 18 .064 17 .002 +0 .8106 +0.2119
19 .00 19 .07 18 .41 18 .46 18 .60 18 .67 18 .71 18 .77 18 .59 18 .66
18 .662 +0 .2174
18 .726 +0 .2228
KESIMPULAN Tidak ada pengaruh faktor Kadar Air terhadap Analisa Energi Total pada perbedaan waktu pengeringan . Untuk suatu bahan atau contoh yang mempunyai Kadar Air dibawah 10% lebih efisien menggunakan waktu pengeringan 3 jam.
27
Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1999
DAFTAR BACAAN Boniran, S . 1999 . Quality Control untuk Bahan Baku dan Produk Akhir Pakan Ternak . Kumpulan Makalah Quality Management Workshop Balai Penelitian Ternak . American Soybean Association . hal 2 - 7 . Dean . M . Akiyama . American Soybean Association . 541 orchard Road . 11 - 03 L Towers Singapore 0923 . Future Considerations for the Aqua Culture feed Industry . page 6 . Hartadi H .S . Reksodiprodjo, S . Labo Sukadjo dan A .D Tillman . 1980 . Tabel dari komposisi Bahan Makanan Ternak untuk Indonesia . Universitas Gajah Mada .Yogyakarta hal . 131 - 139, hal . 82-114 . Mc .Donald, R .A, R .A Edward and Fid Green Halgh, 1975 . Animal Nutrition . 2nd Edition . Longman . London . Pran Vohra, Analysis of Feeds and Feed Ingredients Compilation of Laboratory Exercis .Department of Avian Sciences University of California Davis, Ca, 95616 . Sarjono
B .S . 1983 . Analisa Energi dengan Metode Ballistic dan Adiabatic . Departement Perindustrian, Pusat Pendidikan dan Latiha Kejuruan, Sekolah Analis Kimia Menengah Atas Bogor .
Warren G . Dominy and Chhorn Linn . The Oceanic Institute . Makapur Point . Waimanalo . HI 96795 . USA .
28
