EVALUASI SIFAT FISIK TEPUNG ONGGOK-UREA-ZEOLIT YANG DIFERMENTASI Aspergillus niger (CASSABIO)
NURAISYAHTUROHMAH
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Evaluasi Sifat Fisik Tepung Onggok-Urea-Zeolit yang Difermentasi Aspergillus niger (CASSABIO) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, September 2013
Nuraisyahturohmah NIM D24090094
ABSTRAK NURAISYAHTUROHMAH. Evaluasi Sifat Fisik Tepung Onggok-Urea-Zeolit yang Difermentasi Aspergillus niger (CASSABIO). Dibimbing oleh AHMAD DAROBIN LUBIS dan NAHROWI Onggok merupakan limbah padat industri tapioka yang belum optimal dimanfaatkan sebagai pakan ternak. Produksi ubi kayu pada tahun 2011 mencapai 24 juta ton (Biro Pusat Statistik 2011). Onggok mempunyai kandungan serat kasar yang tinggi dan rendah akan protein. Akan tetapi onggok mempunyai kandungan bahan ekstrak tanpa nitrogen yang tinggi, sehingga dapat digunakan sebagai substrat mikroorganisme. Penggunaan cassabio (Produk fermentasi onggok) dalam penelitian sudah pernah dilakukan, baik dari uji kulitas, in vitro dan in vivo. Tetapi penelitian sifat fisik cassabio belum dilakukan. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi sifat fisik tepung cassabio yang dibandingkan dengan onggok. Penelitian ini menggunakan uji-t dengan onggok dan cassabio sebagai perlakuan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa fermentasi berpengaruh nyata (P<0.05) terhadap berat jenis, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan, sudut tumpukan, kadar air, pH dan Aw. Cassabio memiliki kadar air, pH, Aw yang rendah serta merupakan bahan pakan yang mudah mengalir sehingga bahan tersebut dapat meningkatkan efesisensi produksi, pemanfaatan ruangan dan penyimpanan dibandingkan dengan onggok. Perbedaan sifat fisik ini menunjukan bahwa setiap bahan memiliki karakter yang spesifik. Kata kunci: aspergillus niger, cassabio, fermentasi, onggok, sifat fisik
ABSTRACT NURAISYAHTUROHMAH. The Physical Characteristic of Onggok-Urea-Zeolit Meal Fermented By Aspergillus niger (Cassabio). Supervised by AHMAD DAROBIN LUBIS and NAHROWI Onggok is solid waste from production of tapioca starch. This product contains high levels of starch and low crude protein. Cassava pulp can be used as feed for poultry by enriching the crude protein (CP). Onggok was added with 3% urea and 2.5% zeolite and was fermented by Aspergillus niger at 28-32 oC for six days. The product named cassabio. This research was aimed to evaluate physical characterstic, particle size, moisture content, pH, water activity and mash microstructure of cassabio compared with those of onggok. This research used ttest student with two treatments and four replications. The results of this research showed that the moisture, pH, Aw, specific density, bulk density, compacted bulk density, respone of angle of cassabio were significantly affect (P<0.05). Cassabio had lowest value for moisture, Aw and easy flow material than onggok. Difference existence of this physical properties indicated that every feedstuff had own specific character. Keywords : aspergillus niger, cassabio, cassava waste, fermentation, physical characteristic
EVALUASI SIFAT FISIK TEPUNG ONGGOK-UREA-ZEOLIT YANG DIFERMENTASI Aspergillus niger (CASSABIO)
NURAISYAHTUROHMAH
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
Judul Skripsi : Evah.1asi Sifat Fisik Tepl.lng Onggok-Urea-ZeoJit yang Difennentasi Aspergillus niger (CASSABIO) : Nuraisyahturohmah Nama : D24090094 NIM
Disetujui oleh
Dr Ir Ahmad Darobin Lubis. MSc
Pembimbing 1
Kctua Departemen
TanggaJ Ll.lJl.ls:
o
Prof Dr Ir Nahrowi. MSc Pcmbimbing I1
Judul Skripsi : Evaluasi Sifat Fisik Tepung Onggok-Urea-Zeolit yang Difermentasi Aspergillus niger (CASSABIO) Nama : Nuraisyahturohmah NIM : D24090094
Disetujui oleh
Dr Ir Ahmad Darobin Lubis, MSc Pembimbing I
Prof Dr Ir Nahrowi, MSc Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Idat Galih Permana, MScAgr Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Desember 2012 hingga Februari 2013 ini ialah Evaluasi Sifat Fisik Tepung Onggok-Urea-Zeolit yang Difermentasi Aspergillus niger (CASSABIO). Onggok dipilih sebagai bahan utama untuk perlakuan karena ketersediaannya yang melimpah seiring meningkatnya industri tapioka di Indonesia. Onggok memiliki kandungan serat kasar yang tinggi dan rendahnya protein serta mempunyai kandungan bahan ekstrak tanpa nitrogen yang tinggi, sehingga dapat digunakan sebagai substrat mikroorganisme. Salah satu pemanfaatan onggok yang telah dilakukan yaitu fermentasi oleh kapang Aspergillus niger ditambah urea dan zeolit. Produk fermentasi tersebut diberi nama cassabio. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skipsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Kritik, saran, dan masukan yang bersifat membangun sangat penulis harapkan demi penyempurnaan di masa mendatang. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan informasi baru dalam dunia peternakan dan dapat bermanfaat bagi pembaca dan penulis khususnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, September 2013
Nuraisyahturohmah
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR LAMPIRAN
xii
PENDAHULUAN
1
METODE PENELITIAN
2
Lokasi dan Waktu
2
Bahan
2
Alat
2
Prosedur Penelitian
2
Rancangan dan Analisis Data
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
5
Keadaan Umum
5
Pengaruh Fermentasi terhadap Kadar Air, pH dan Aktivitas Air (Aw)
6
Sifat Fisik Tepung Onggok dan Cassabio
6
Berat jenis
7
Kerapatan tumpukan
7
Kerapatan pemadatan tumpukan
7
Sudut tumpukan
8
Ukuran partikel
8
Stuktur Pati Tepung Cassabio dan Onggok SIMPULAN DAN SARAN
9 9
Simpulan
9
Saran
9
DAFTAR PUSTAKA
10
LAMPIRAN
12
RIWAYAT HIDUP
15
UCAPAN TERIMA KASIH
15
DAFTAR TABEL 1 Hasil analisis proksimat pada onggok dan cassabio 3 2 Rataan pengaruh fermentasi terhadap kadar air, pH, Aw pada onggok 6 dan cassabio 3 Rataan sifat fisik pada onggok dan cassabio 8
DAFTAR GAMBAR 1 Penampakan fisik pada onggok dan cassabio 2 Stuktur pati tepung onggok dan cassabio
5 9
DAFTAR LAMPIRAN 1 Data kadar air, pH, dan Aw pada tepung onggok dan cassabio 2 Hasil uji-t sifat fisik pada onggok dan cassabio
12 13
PENDAHULUAN Onggok merupakan limbah padat industri tapioka yang belum optimal dimanfaatkan sebagai pakan ternak. Produksi ubi kayu pada tahun 2011 mencapai 24 juta ton (Biro Pusat Statistik 2011). Onggok dapat dihasilkan dari singkong segar sekitar 10-15% (Sriroth et al. 2000). Onggok mempunyai kandungan serat kasar yang tinggi dan protein yang rendah. Akan tetapi onggok mempunyai kandungan bahan ekstrak tanpa nitrogen yang tinggi, sehingga dapat digunakan sebagai substrat mikroorganisme. Salah satu upaya yang telah dilakukan dalam meningkatkan kualitas onggok yaitu fermentasi oleh kapang Aspergillus niger ditambah urea dan zeolit. Hasil fermentasi dapat meningkatkan protein kasar dan menurunkan kandungan serat kasar pada onggok (Lubis et al. 2007). Pitriyatin (2010) menyatakan bahwa penambahan amonium sulfat ke dalam onggok-ureazeolit dengan bantuan Aspergillus niger sebagai sumber sulfur untuk menjadi metionin dan sistin. Produk fermentasi onggok tersebut diberi nama cassabio. Suhartono (2001) menyatakan bahwa fermentasi cassabio selama 6 hari dapat meningkatkan protein kasar dan menurunkan serat kasar pada onggok. Pemberian cassabio dalam ransum hingga 20% tidak mempengaruhi performa organ dalam dan dapat menurunkan lemak abdomen ayam pedaging. Penggunaan cassabio 30-40% mempengaruhi konversi ransum serta cassabio sebanyak 15% dalam ransum tidak berpengaruh negatif terhadap pertumbuhan, performa, dan kesehatan pada ayam boiler (Lubis et al. 2007). Pemberian cassabio juga mampu menurunkan kadar amonia (NH3) pada eksreta ayam pedaging (Arfayanto 2010). Penambahan cassabio dalam ransum ruminansia secara invitro dapat digunakan sampai 30% karena dapat meningkatkan kandungan NH3 dalam rumen, namun tidak mempengaruhi kandungan asam lemak terbang rumen dan kecernaan (Amalia 2012). Penggunaan cassabio hingga taraf 60% kedalam konsentrat masih aman dan memberikan hasil yang cukup baik diberikan pada anak domba lokal (Umarrullah 2013). Sifat fisik bahan pakan berperan sangat penting dalam pengendalian industri pakan. Pengetahuan sifat fisik bahan ini sangat penting dalam menyediakan data teknis yang diperlukan dalam rancangan mesin, proses dan pengendalian, serta dalam menganalisis dan menentukan efisiensi suatu mesin atau operasi dalam pengembangan suatu produk pakan baru dalam mengevaluasi dan mempertahankan kualitas produk pakan akhir. Penelitian sifat fisik cassabio belum pernah dilakukan. Untuk itu perlu adanya kajian tentang evaluasi sifat fisik cassabio. Karakteristik fisik onggok digunakan sebagai pembanding karena sudah pernah dievaluasi secara fisik sebelumnya (Khalil 1999a). Penelitian ini bertujuan mengevaluasi sifat fisik tepung cassabio yang dibandingkan dengan onggok meliputi berat jenis, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan, sudut tumpukan, ukuran partikel, kadar air, pH, aktivitas air, dan stuktur tepung.
2
METODE PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian dilakukan dari bulan Desember 2012 sampai dengan bulan Februari 2013. Lokasi penelitian di Laboratorium Teknologi Pengolahan Pakan, Laboratorium Mikrobiologi dan Fisiologi Nutrisi, Laboratorium Industri Pakan dan Laboratorium Terpadu Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah onggok, urea 3%, zeolit sebesar 2.5%, amonium sulfat 1.5% , Aspergillus niger 0.2%, ekstrak tauge agar (ETA) dan aquades. Alat Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin giling hammer mill 3 mm, timbangan digital, baki plastik, peralatan fermentasi, autoclave, bunsen, gelas ukur 100 ml, pH meter, mikroskop, vibrator ball mill, Aw meter, jangka sorong, dan alat ukur sudut tumpukan. Prosedur Penelitian Perbanyakan inokulum Perbanyakan kapang Aspergillus niger dilakukan dengan menggunakan media agar. Pembuatan ekstrak tauge agar (ETA) dipanaskan pada suhu 55 oC selama 30 menit. Tauge ditambahkan agar sebanyak 20 g dan gula pasir 60 g dalam volume satu liter. Campuran ini dituangkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 5 ml dan disterilisasi menggunakan autoclave pada suhu 121 oC selama 15 menit. Setelah proses sterilisasi, ETA didinginkan dan diletakan dalam keadaan miring. Selanjutnya, biakan murni Aspergillus niger dibiakan dengan cara digoreskan menggunakan jarum ose pada permukaan ETA. Perbanyakan inokulum dilakukan dalam keadaan steril di atas api bunsen. Pembuatan starter Onggok digunakan sebagai media stater sebanyak 20 g dan disterlisasi menggunakan autoclave. Selanjutnya 20 ml aquades dituangkan ke dalam tabung biakan kapang, dicampurkan pada media starter sampai rata serta dilakukan dalam keadaan steril didekat api bunsen. Setelah itu diinkubasi pada suhu kamar selama empat hari. Kemudian dimasukan kedalam oven 60 oC selama tiga hari. Setelah kering starter dimasukan ke dalam plastik dan disimpan di dalam lemari es. Pembuatan Cassabio Perbanyakan inokulum Aspergillus niger dengan media agar sebelum dilakukan fermentasi. Kemudian dilakukan pembuatan stater Aspergillus niger
3 dengan media onggok sebagai substrat. Onggok diperoleh dari pabrik tapioka di Cibinong dalam kondisi kering dan sudah digiling pada mess 3 mm. Zeolit dalam bentuk tepung digunakan sebanyak 2.5% dari bahan kering onggok. Kedua bahan tersebut onggok dan zeolit dicampur hingga homogen kemudian disterilisasi dengan menggunakan autoclave pada suhu 120 °C dan tekanan 250 psi selama 15 menit. Setelah dingin dicampur dengan urea sebanyak 3%, amonium sulfat sebanyak 1.5%, starter Aspergillus niger sebanyak 0.2% dari bahan kering (BK) onggok. Seluruh bahan tersebut dicampur hingga homogen dan ditambahkan aquades hingga mencapai kadar air sekitar 75%. Campuran kemudian dimasukkan ke dalam ruang fermentasi dan diinkubasikan pada suhu 28–32 °C selama 6 hari. Setelah waktu inkubasi selesai dilakukan pemanenan dengan menghentikan aktifitas kapang dengan cara dikeringkan di oven 60 oC selama 2-3 hari (Lubis et al. 2007). Setelah kering, cassabio digiling dengan ukuran saringan 3 mm. Kemudian dilakukan uji fisik, ukuran partikel, pH, Aw, kadar air, stuktur, dan organoleptik. Perbandingan hasil analisis proksimat tepung onggok dan cassabio berdasarkan bahan kering dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Komposisi kimia tepung onggok dan cassabio Zat Makanan Abu Protein kasar Lemak kasar Serat kasar Bahan ekstrak tanpa nitrogen (BETA-N) Total digestible nutrient (TDN)
Kandungan BK (%) Onggok kering Cassabio 1.18 2.73 2.80 11.61 0.76 0.31 4.26 2.82 91.00 82.53 85.99
79.23
Sumber: Amalia (2012)
Analisis Sifat Fisik Berat jenis, diukur dengan menggunakan prinsip hukum Archimedes, yaitu dengan melihat perubahan volume aquades pada gelas ukur (100 ml) setelah memasukkan bahan-bahan yang massanya telah diketahui ke dalam gelas ukur. Perubahan volume aquades merupakan volume bahan sesungguhnya (Khalil 1999a).
Kerapatan tumpukan, bahan dicurahkan ke dalam gelas ukur 1000 ml, kemudian ditimbang untuk mengetahui beratnya. Satuannya adalah kg m-3. Nilai kerapatan tumpukan dapat dihitung dengan menggunakan rumus dibawah ini (Khalil 1999a).
4 Kerapatan pemadatan tumpukan, penentuannya sama seperti kerapatan tumpukan, tetapi volume dibaca setelah dilakukan pemadatan dengan cara menggoyang-goyangkan gelas ukur sampai volumenya tidak berubah. Satuannya adalah kg m-3 (Khalil 1999a). Sudut tumpukan, bahan dijatuhkan pada ketinggian 15 cm melalui corong pada bidang datar dengan menggunakan kertas karton manila. Pengukuran diameter dilakukan pada sisi yang sama pada semua pengamatan dengan bantuan mistar dan segitiga siku-siku. Besarnya sudut tumpukan bahan dapat di tentukan dengan mengukur diameter dasar (d) dan tinggi tumpukan (t) (Khalil 1999b). ( ) Analisis ukuran partikel, teknik yang digunakan untuk mengukur ukuran partikel adalah dengan menggunakan vibrator ball mill nomor mesh 4, 8, 16, 30, 50, 100 dan 400. Bahan ditimbang sebanyak 500 g lalu diletakkan pada bagian paling atas ayakan (sieve), lalu dilakukan penimbangan bahan yang tertinggal pada tiap saringan. Kadar kehalusan dapat diukur mengikuti metode Henderson dan Perry (1981). ∑(
)
sh
Analisis kadar air, kandungan air ditentukan dengan mengeringkan sampel (W1) ke dalam oven pada suhu 60 oC kemudian didinginkan di dalam desikator dan ditimbang. Pengeringan dilakukan berulang ulang hingga beratnya konstan (W2) (AOAC 1984). Persentase kadar air dihitung dengan rumus: (
)
Analisis pH, sampel dianalis menggunakan pH meter. Sebelum melakukan analisis, pH meter dikalibrasi dengan pH 4 dan 7. Kemudian pH meter dicelupkan ke dalam sampel yang sudah dihomogenkan dengan aquades (1:10). Setelah itu didiamkan ± 15 menit sampai nilai pada pH meter tetap (Apriyantono et al. 1989). Analisis aktivitas air (Aw), sampel dianalisis menggunakan Aw meter merk Novasina MS-1. Sample dimasukan ke dalam tempat dan tutup dengan alat yang sudah menjadi rangkaian Aw meter. Nilai Aw dicatat sampai nilai tidak berubah lagi. Analisis stuktur onggok dan cassabio, disiapkan campuran sampel dengan air destilasi, kemudian ditambahkan larutan iod untuk menambah daya kontras. Suspensi ini diteteskan di atas gelas obyek dan kemudian ditutup dengan gelas penutup. Obyek diuji dengan meneruskan cahaya melalui polarisator dan selama pengamatan, alat analisator diputar sehingga cahaya terpolarisasi sempurna yang ditunjukkan oleh butir-butir pati yang belum mengalami gelatinisasi dengan sifat birefringence. Selanjutnya hasil pengamatan disimpan
5 dalam bentuk file JPEG. Analisis sampel dilakukan di Seafast Center IPB. Analisis dilakukan pada perbesaran 100, 400, dan 1000 kali. Rancangan dan Analisis Data Penelitian ini terdiri atas 2 perlakuan dengan 4 kali pengujian yang menggunakan onggok dan cassabio. Data-data dianalisis dengan t-test student dua sampel bebas (Steel and Torrie 1980) menggunakan program SPSS. Uji-t student menurut Steel and Torrie (1980)
Keterangan : x1 x2 Sp2 n
: rataan contoh yang pertama : rataan contoh yang kedua : simpangan baku antara contoh yang pertama dan kedua : jumlah contoh
Peubah yang diamati yaitu berat jenis, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan, sudut tumpukan, kadar air, pH, Aw, ukuran partikel, dan stuktur tepung.
HASIL DAN PEMBAHASAN Keadaan Umum Pengujian organoleptik dilakukan berupa pengamatan warna, tekstur dan bau dengan cara membandingkan sampel setiap perlakuan. Hasil uji organoleptik menunjukan bahwa tepung onggok memiliki tekstur agak kasar, berwarna krem dan berbau khas onggok. Sedangkan, cassabio sebelum dilakukan uji organoleptik memiliki tekstur yang bergranul. Kemudian dilakukan penggilingan sesuai dengan diameter saringan yang digunakan tepung onggok, supaya menjadi tepung cassabio. Hasil organoleptik menunjukan bahwa tepung cassabio memiliki tekstur lebih halus, berwarna agak coklat dan berbau produk khas fermentasi. Perbandingan bentuk fisik tepung onggok dengan cassabio dapat dilihat pada Gambar 1.
(a)
(b)
Gambar 1 Penampakan fisik tepung cassabio (a) tepung onggok (b)
6 Pengaruh Fermentasi terhadap Kadar Air, pH dan Aktivitas Air (Aw) Hasil analisis uji-t menunjukkan bahwa kadar air tepung cassabio 10.36% lebih rendah dibandingkan dengan tepung onggok 13.14% (Tabel 1). Penurunan tersebut disebabkan selama proses fermentasi terjadi degradasi pati pada onggok yang disertai pembentukan gula-gula sederhana dan pelepasan air. Degradasi pati oleh mikroba menyebabkan menurunnya kemampuan bahan dalam mempertahankan air karena kehilangan gugus hidroksil yang berperan dalam menyerap air (Elok 2011). Selain itu penurunan kadar air pada cassabio dipengaruhi oleh proses pengeringan, karena dengan proses pengeringan diharapkan mampu mempermudah penguapan air (Rasulu 2012). Kadar Air, pH, dan Aw yang dianalis dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 Rataan kadar Air, pH, Aw pada tepung onggok dan cassabio Paramater Kadar Air pH Aw
Onggok 13.14a ± 0.31 4.34b ± 0.07 0.70a ± 0.01
Cassabio 10.36b ± 0.59 5.55a ± 0.42 0.33b ± 0.05
Keterangan: ab Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan nyata (P<0.05)
Hasil analisis pH tepung onggok penelitian ini sebesar 4.34 (Tabel 2) lebih rendah dari hasil penelitian Syamfitri (2012) yaitu 6.0. Hal ini disebabkan tepung onggok yang digunakan bukan tepung onggok segar dan analisis pH tepung onggok dilakukan setelah fermentasi cassabio selesai. Sehingga diduga adanya kontaminasi mikroorganisme pada tepung onggok yang menyebabkan terjadi fermentasi secara tidak langsung. Akibat fermentasi tersebut terjadi penurunan nilai pH tepung onggok. pH tepung cassabio berdasarkan penelitian adalah sebesar 5.5 (Tabel 2). Pemberhentian fermentasi yang tidak sempurna dapat menyebabkan penurunan pH. Karena walaupun dihentikan, kemungkinan proses fermentasi pada cassabio masih terus berlangsung. Kontaminasi mikroorganisme lainnya juga patut diduga terjadi walaupun tidak seintensif di onggok yang ditunjukkan oleh nilai pH dan Aw (Tabel 2). Penurunan pH pada tepung onggok berkorelasi dengan tingginya Aw. Nilai Aw tepung onggok sebesar 0.704 (Tabel 2) hal ini beresiko terjadi kontaminasi mikroorganisme. Sesuai dengan pernyataan Rahayu et al. (2012) bahwa pada nilai Aw 0.61 merupakan Aw minimum untuk pertumbuhan kapang xerofilik. Nilai Aw tepung cassabio sebesar 0.328 lebih rendah dibandingkan dengan tepung onggok (Gambar 2). Aktivitas air adalah jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroba untuk pertumbuhannya. Air bebas pada onggok dibutuhkan oleh pertumbuhan mikroba untuk proses nutrisi, media untuk reaksi enzimatik dan sintesis komponen seluler (Rahayu et al. 2012). Sifat Fisik Tepung Onggok dan Cassabio Sifat fisik merupakan sifat dasar yang dimiliki oleh suatu bahan sehingga dapat menetapkan mutu pakan dan proses produksi yang efisien. Sifat fisik untuk bahan pangan telah banyak diketahui, tetapi data untuk sifat fisik bahan pakan masih sangat terbatas.
7 Berat jenis Berat jenis sangat penting dalam proses pengolahan, penanganan, dan penyimpanan. Selain berpengaruh dalam homogenitas pencampuran partikel dan stabilitasnya dalam pencampuran bahan. Berat jenis juga faktor penentu dari densitas curah. Pengaruh fermentasi terhadap berat jenis dapat dilihat pada Tabel 3. Hasil uji-t menunjukan bahwa fermentasi bahan berpengaruh nyata (P<0.05) terhadap berat jenis. Berat jenis tepung cassabio 435.97 kg m-3 lebih tinggi dibandingkan dengan tepung onggok (Tabel 3). Berbeda dengan Khalil (1999a) yang menyatakan berat jenis onggok adalah 834.9 kg m-3. Hal ini menunjukan bahwa bahan pakan yang difermentasi memiliki berat jenis yang lebih rendah. Tetapi, pada penelitian ini nilai berat jenis tepung cassabio lebih tinggi dibandingkan dengan tepung onggok. Perbedaan nilai ini diduga selain dipengaruhi oleh perbedaan karakteristik permukaan bahan juga dipengaruhi oleh kadar air yang terdapat dalam bahan. Semakin tinggi berat jenis, semakin meningkatkan kapasitas ruang penyimpanan dan memudahkan pengangkutan (Syarifudin 2001). Kerapatan tumpukan Pengukuran kerapatan tumpukan dilakukan untuk menentukan volume ruang pada suatu bahan dengan berat jenis tertentu seperti pengisian alat pencampur dan elevator (Kolatac 1996). Pengaruh fermentasi terhadap kerapatan tumpukan dapat dilihat pada Tabel 3. Fermentasi berpengaruh nyata (P<0.05) terhadap kerapatan tumpukan. Kerapatan tumpukan tepung cassabio sebesar 441.73 kg m-3 lebih tinggi dibandingkan dengan tepung onggok dan hasil penelitian Khalil (1999a) (Tabel 3). Nilai kerapatan tumpukan akan berbanding lurus dengan laju alir pakan, semakin tinggi kerapatan tumpukan maka laju alir pakan akan semakin meningkat. Sehingga pengisian volume ruang lebih cepat dibandingkan dengan bahan yang memiliki kerapatan tumpukan rendah. Selain itu Semakin tinggi nilai kerapatan tumpukan maka ruang penyimpanan yang dibutuhkan semakin kecil (Khalil 1999a). Nilai kerapatan tepung cassabio lebih tinggi dibandingkan dengan onggok, maka ruang penyimpanan yang dibutuhkan tepung cassabio semakin kecil sehingga cassabio lebih efisien dalam penyimpanan. Nilai kerapatan tumpukan tinggi dapat disebabkan karena rendahnya kadar air dalam bahan yang diukur (Ali 2006). Kerapatan pemadatan tumpukan Kerapatan pemadatan tumpukan dipengaruhi oleh intensitas dan cara pemadatan, semakin lama proses pemadatan yang dilakukan maka kerapatan pemadatan tumpukan cenderung tetap sampai bahan tersebut tidak mampu untuk dipadatkan (Retnani et al. 2011). Pengaruh fermentasi terhadap kerapatan pemadatan tumpukan dapat dilihat pada Gambar 3. Fermentasi berpengaruh nyata (P<0.05) terhadap kerapatan pemadatan tumpukan. Perlakuan fermentasi menunjukan bahwa dapat meningkatkan kerapatan pemadatan tumpukan. Kerapatan pemadatan tumpukan tepung cassabio sebesar 551.83 kg m-3 lebih tinggi dibandingkan onggok 358.56 kg m-3 (Tabel 3). Hal ini dipengaruhi oleh proses pemadatan partikel yang dipaksa untuk mengisi celah yang kosong. Ketika cassabio dipadatkan, maka waktu jatuh dan mengalir
8 lebih cepat. Peristiwa ini akan menyebabkan volume ruang yang ditempati menjadi lebih kecil karena cassabio lebih padat. Volume ruang yang kecil akan menyebabkan kerapatan pemadatan tumpukan menjadi besar. Kerapatan pemadatan tumpukan yang tinggi menyebabkan volume ruang yang dibutuhkan semakin kecil (Krisnan 2008). Kerapatan pemdatan tumpukan berkaitan dengan kadar serat pada bahan. Semakin tinggi kadar serat maka semakin rendah kerapatan tumpukannya (Toharmat 2006). Kadar serat yang masih tinggi pada onggok menyebabkan rendahnya kerapatan. Sudut tumpukan Sudut tumpukan merupakan kriteria kebebasan bergerak partikel dari suatu tumpukan bahan. Pengaruh fermentasi terhadap sudut tumpukan dapat dilihat pada Tabel 3. Perlakuan fermentasi berpengaruh nyata (P<0.05) terhadap sudut tumpukan. Sudut tumpukan pada tepung cassabio sebesar 17.05o lebih rendah dibandingkan tepung onggok sebesar 26.37o (Tabel 3). Hal ini disebabkan kadar air tepung onggok lebih tinggi dari tepung cassabio (Tabel 3). Pernyataan ini juga didukung oleh penelitian Ganesan et al. (2008) dan Baryeh (2002) menyatakan bahwa nilai sudut tumpukan dipengaruhi oleh kadar air, semakin tinggi kadar air maka akan meningkatkan nilai sudut tumpukan. Kisaran hasil pengamatan menunjukan bahwa tepung onggok dan casabio memiliki sifat mengalir yang baik. Sudut tumpukan kurang dari 35o memiliki kebebasan bergerak yang baik (Peleg 2012) dan akan mudah jatuh (Ganesan et al. 2008). Tabel 3 Pengaruh fermentasi pada sifat fisik tepung onggok dan cassabio Parameters BJ (kg m-3) KT (kg m-3) KPT(kg m-3) ST (o)
Onggok 325.76b ± 15.15 289.56b ± 21.92 358.56b ± 17.61 26.37a ± 2.81
Cassabio 435.97a ± 25.73 441.73a ± 23.26 511.83a ± 20.98 17.05b ± 3.16
Onggok* 834.9 266.2 260.0 22.2
Keterangan: * Khalil (1999a), abhuruf pada baris yang sama menunjukkan nyata (P<0.05), BJ : berat jenis; KT: kerapatan tumpukan; KTP: kerapatan pemadatan tumpukan; ST: sudut tumpukan
Ukuran partikel Pengujian ukuran partikel bertujuan untuk menentukan kategori kadar kehalusan pakan atau ransum yang dihasilkan dengan menggunakan Ro Tap Sieve Shaker (Henderson dan Perry 1981) dengan satuan mm. Hasil pengujian ukuran partikel cassabio sebesar 6.64 mm dan onggok 8.12 mm. Ukuran partikel tidak dipengaruhi oleh fermentasi (P<0.05). Ukuran partikel erat kaitannya dengan kerapatan pemadatan tumpukan. Hal ini disebabkan cassabio dengan ukuran partikel yang kecil akan mempunyai berat yang ringan, disebabkan struktur yang lebih kering dan luas permukaan yang lebih besar. Ketika cassabio dipadatkan, maka waktu jatuh dan mengalir lebih cepat. Peristiwa ini akan menyebabkan volume ruang yang ditempati menjadi lebih kecil. Sehingga cassabio dengan ukuran partikel yang lebih kecil dapat mengefisienkan ruang penyimpanan. Ukuran partikel cassabio dan onggok termasuk ke dalam kategori kasar, tetapi secara organoleptik tepung cassabio lebih halus dibandingkan dengan tepung onggok.
9 Stuktur Pati Tepung Cassabio dan Onggok Analisa mikroskopik pada tepung onggok dan cassabio pada perbesaran 400x, dapat dilihat pada Gambar 2.
(a)
(b)
Gambar 2 Stuktur pati cassabio (a) dan onggok (b) Secara umum mikrostuktur granula pati tepung onggok nampak ada kesamaan dengan tepung cassabio. Gambar mikroskopik menunjukkan bahwa granula onggok sedikit lebih banyak dibandingkan dengan cassabio. Sedangkan granula tepung cassabio lebih sedikit serta penyebaran garula pati tidak terlalu penuh dibnadingkan dengan gambar granula pada onggok. Hal ini diduga pada cassabio terjadi proses fermentasi yang menyebabkan pemecahan granula pati (granula pati terlihat membuka). Selama fermentasi kapang menghasilkan enzim selulase yang dapat memecah pati, sehingga granula pati menjadi terbuka dan secara mikroskopis terlihat granula pati membengkak (Elok 2011).
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Cassabio memiliki kadar air, pH, Aw yang rendah serta merupakan bahan pakan yang mudah mengalir sehingga bahan tersebut dapat meningkatkan efesisensi produksi, pemanfaatan ruangan dan penyimpanan dibandingkan dengan onggok. Saran Perlu kajian sifat fisik cassabio yang lebih lanjut pada pengolahan cassabio yang berbeda seperti pellet dan crumble.
10
DAFTAR PUSTAKA Ali AJ. 2006. Karakteristik sifat fisik bungkil kedelai, bungkil kelapa dan bungkil kelapa sawit [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor Amalia S. 2012. Pengaruh level penggunaan cassabio dalam konsentrat terhadap fermeabilitas dan kecernaan ransum ruminansia (In Vitro) [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor [AOAC] Association of Official Analytical Chemist. 1995. Official Method of Analysis of theAssociation of Official Analytic Chemist. 8th ed. Washington, DC (US). Apriyantono AD, Fardiaz NL, Puspitasari, Sedarnawati, Budiyanto S. 1989. Analisis Pangan. Bogor (ID): IPB Pr. Arfayanto M. 2010. Studi penggunaan cassabio dalam ransum terhadap penampilan ayam pedaging dan kandungan amonia (NH3) dalam eksreta [Tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor Baryeh EA. 2002. Physical properties of millet. J. Food Eng. 51(1): 39-46 [BPS] Badan Pusat Statistik. 2011. Tabel luas panen, produktivitas, produksi tanaman ubi kayu seluruh provinsi. [Internet]. [diunduh 2012 Maret 29] http://www.bps.go.id/ Elok Z, Noviatul I. 2011. Pengaruh penambahan kultur (Aspergillus niger, L. plantarum) dan lama fermentasi terhadap karakteristik mocaf [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor Ganesan V, Rosentrater KA, Muthukumarappan K. 2008. Flowability and handling characteristics of bulk solids and powders–a review with implications for DDGS. Bio syst Eng: 425-435 Henderson SM, Perry RL. 1981. Agricultural Processes Engineering. John Wiley and Sons Inc. New York (US). Khalil. 1999a. Pengaruh kandungan air dan ukuran partikel terhadap sifat fisik pakan lokal: kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan, dan berat jenis. Media Petern. 22(1): 1-11. Khalil. 1999b. Pengaruh kandungan air dan ukuran partikel terhadap sifat fisik pakan lokal: sudut tumpukan, daya ambang dan faktor higroskopis. Media Petern. 22(1): 33-42. Kolatac RP. 1996. Understanding Particulate Solids. [Chemical Processing]. [diunduh 2013 Mei 1] http://www.nauticom.net/www/jhorst/paper1.htm. Krisnan R. 2008. Perubahan karakteristik fisik konsentrat domba selama penyimpanan. Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner. hal. 491-497. Lubis AD, Suhartono, Budi D, Hasta N, Ika Y, Noormasari, Nubukazu N. 2007. Evaluation of fermented cassava (Manihot esculenta Crantz) pulp as feed ingredient for broiler. Tropics. 17 (1): 73-80 Peleg M. 2012. Physical properties of food fowder. J. Food Eng. 51(1): 39-46 Pitriyatin. 2010. Peningkatan protein onggok-urea-zeolit yang difermentasikan oleh Aspergilus niger (Cassabio) dengan penambahan amonium sulfat sebagai sumber sulfur [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor Rahayu WP, Nurwitri CC. 2012. Mikrobiologi Pangan. Bogor (ID): IPB Pr
11 Rasulu H, Yuwono SS, Kusnadi J. 2012. Karakteristik tepung ubi kayu fermentasi sebagai pembuatan sagukasbi. JIPI. 13 (1): 1-7 Retnani Y. 2011. Proses Produksi Pakan Ternak. Bogor (ID): Ghalia Indonesia Retnani Y, Herawati L, Khusniati S. 2011. Uji sifat fisik ransum broiler starter bentuk crumble berperekat tepung tapioka, bentonit dan onggok. JIPI. 1(2): 88-97 Sriroth K, Chollakup R, Chotineeranat S, Piyachomkwan K, Oates CG. 2000. Processing of cassava waste for improved biomass utilization. Bioresource Technol: 63-69 Steel RGD, Torrie JH. 1980. Prinsip dan Prosedur Statistika Suatu Pendekatan Biometrik. Jakarta (ID): Gramedia Pustaka Utama Suhartono. 2001. Perubahan kualitas onggok urea-zeolit-fermentasi (Cassabio) pada lama fermentasi yang berbeda [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor Syamfitri IE. 2012. Evaluasi Kualitas Fisik Tepung Inti Sawit dengan Bahan Pengisi Onggok dan Gaplek selama Penyimpanan [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor Syarifudin UH. 2001. Pengaruh penggunaan tepung gaplek sebagai perekat terhadap sifat fisik ransum broiler bentuk crumble [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor Umarrullah W. 2013. Evaluasi penambahan cassabio ke dalam ransum terhadap konsumsi dan kecernaan zat makanan pada anak domba lokal [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor
12
LAMPIRAN Lampiran 1 Data kadar air, pH, Aw pada onggok dan cassabio Sampel Onggok
Ulangan 1 2 3 4
Rata-rata Cassabio
Rata-rata
1 2 3 4
Kadar air 13.38 13.40 12.74 13.03 13.14 10.58 9.56 10.98 10.32 10.36
Aw 0.69 0.71 0.71 0.71 0.70 0.39 0.33 0.29 0.30 0.33
pH 4.24 4.36 4.36 4.40 4.34 4.93 5.86 5.70 5.72 5.55
13
Lampiran 2 Hasil uji-t sifat fisik cassabio dan onggok dengan uji-t student Uji Levene pada ragam F Kerapatan Tumpukan
Asumsi ragam
Sig. .078
Uji-t t
Sig. (2tailed)
df
Perbedaan pada konvidensi interval 95% Rata-rata Galat
6
.000
152.17425 15.98367
113.06362
191.28488
9.521
5.979
.000
152.17425 15.98367
113.03025
191.31825
Uji Levene padaragam
Asumsi ragam Asumsi bukan ragam
Besar
.790 9.521
Asumsi bukan ragam
KPT
Kecil
Uji-t Sig. (2tailed) Rata-rata
F
Sig.
t
Df
1.074
.340
11.191
6
.000 153.26350
11.191
5.825
.000 153.26350
Perbedaan pada konvidensi interval 95% Galat
Kecil
Besar
13.69519
119.75258
186.77442
13.69519
119.50693
187.02007
13
14
Uji Levene pada ragam
F Sudut Asumsi ragam .010 Tumpukan Asumsi bukan ragam
Uji-t
Sig. .925
t
Sig. (2tailed) Rata-rata
Df
Perbedaan pada konvidensi interval 95% Galat
Berat Asumsi Jenis ragam Asumsi bukan ragam
Sig. .803
Besar
-4.404
6
.005 -18.64000
4.23223
-28.99590
-8.28410
-4.404
5.918
.005 -18.64000
4.23223
-29.03082
-8.24918
Uji Levene pada ragam
F
Kecil
Uji-t
t
Sig. (2tailed) Rata-rata
Df
Perbedaan pada konvidensi interval 95% Galat
Kecil
Besar
7.383
6
.000 110.21100
14.92764
73.68437
146.73763
7.383
4.858
.001 110.21100
14.92764
71.49801
148.92399
14
15
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Sukabumi pada tanggal 12 bulan Juni tahun 1991 dan diberi nama Nuraisyahturohmah. Penulis merupakan anak kedua dari bapak Muhamad Pahrudin dan Ibu Siti Mariam. Penulis menyelesaikan sekolah menengah pertama di SMP Negeri 1 Sukalarang pada tahun 2003-2006 kemudian sekolah menengah atas di MA y ’ pada tahun 2006-2009 dan diterima di Institut Pertanian Bogor pada bulan Juni 2009 departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan Fakultas Peternakan melalui jalur BUD KEMENAG. Selama menjadi mahasiswa di Institut Pertanian Bogor, penulis pernah aktif di organisasi Himpunan Mahasiswa Nutrisi dan Makanan Ternak (HIMASITER) sebagai staf Biro Nutricom periode 2011-2012, Ikatan Mahasiswa Al-ihya (ISMA) sebagai Biro Pendidikan periode 2011-2013. Penulis merupakan penerima beasiswa PBSB dari Kementrian Agama RI tahun 2009-2013 dan melaksanakan Progaram Kreativitas Mahasiswa bidang penelitian yang didanai DIKTI pada tahun 20112012.
UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih penulis ucapkan kepada Kementrian Agama RI selaku pemberi beasiswa pendidikan selama sarjana 2009-2013. Bapak Dr Ir Ahmad Darobin Lubis, MSc dan Prof Dr Ir Nahrowi, MSc selaku pembimbing skripsi. Bapak Dr Anuraga Jayanegara, SPt MSc selaku dosen pembahas seminar dan Bapak Dr Iwan Prihantoro, SPt MSi selaku panitia seminar tanggal 30 Mei 2013. Selaku dosen penguji sidang Bapak Dr Ir Heri Ahmad Sukria, MSc dan Bramada Winiar Putra, SPt MSi serta Ibu Ir Dwi Margi Suci, MS selaku panitia sidang pada tanggal 22 Juli 2013. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Ibu Yani, Ibu Eneh Komalasari, Ibu Anis, Kak Dadang , Endar dan Pak Wardi yang telah membantu selama analisis di laboratorium. Terima kasih kepada rekan-rekan yang sudah bekerja keras dan meluangkan banyak waktu untuk penelitian ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada orang tua, dan seluruh keluarga serta teman-teman penulis yaitu Nutritiousz 46, CSS MoRA, Santriat Al-Ihya atas segala doa dan kasih sayangnya.
