Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
ISSN 1979-8911
PENGARUH TINGKAT PENGGUNAAN EM4 (Effective Microorganisms-4) PADA FERMENTASI LIMBAH PADAT BIOETANOL TERHADAP KANDUNGAN PROTEIN DAN SERAT KASAR
Yani Suryani*, Iman Hernaman, dan Neng Hilma Hamidah
Abstrak Upaya penggunaan bahan bakar nabati atau yang sering disebut bioetanol sebagai pengganti bahan bakar minyak fosil sedang ditingkatkan. Selain lebih ramah lingkungan, mampu diproduksi secara terus menerus, juga bahan yang digunakan untuk membuat bioetanol sangat banyak terdapat di alam termasuk bermacammacam limbah. Salah satu bahan baku pembuatan bioetanol yang sudah banyak digunakan adalah singkong. Proses pembuatan bioetanol menghasilkan limbah baik padat ataupun cair. Keberadaan limbah padat bioetanol biasanya dimanfaatkan untuk pakan ternak. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kandungan protein dan menurunkan serat kasar limbah padat bioetanol sehingga bisa dijadikan pakan yang lebih baik untuk pertumbuhan hewan ternak. Limbah bioetanol difermentasi dengan EM4 (Effective Microorganisms 4). Rancangan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap pada faktorial 5 x 2 dengan 5 kali pengulangan. Faktor pertama adalah perlakuan EM-4, yaitu A=0%, B=0.25%, C=0.5%, D=0.75%, dan E=1%. Masing-masing unit percobaan menggunakan 250 g sampel limbah. Faktor kedua adalah lamanya fermentasi yaitu selama 4 hari dan 8 hari.Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan terbaik yaitu penambahan EM-4 sebanyak 1% yang difermentasi selama 4 hari adalah yang terbaik, dengan kandungan protein 3.53% dan kandungan serat kasar 13.19%. Kata-kata kunci: Effective Microorganisms-4 (EM-4), fermentasi, limbah bioetanol, pakan ternak, protein, serat kasar
nabati. Bioetanol merupakan salah
Pendahuluan Sampai
sekarang
semakin
terasa,
upaya
yang
krisis
energi
sehingga
banyak
dilakukan
untuk
mendapatkan energi alternatif yang terbarukan.
Salah
satunya
yaitu
bioetanol. Bioetanol
adalah
etanol
yang
dengan
cara
diproduksi
fermentasi mengunakan bahan baku
satu jenis sumber energi yang sedang dipacu
pengembangannya
oleh
Pemerintah Indonesia [1]. Saat ini Indonesia
sedang
menargetkan
pembangunan dan konsumsi energi hingga tahun 2025 yaitu mengambil porsi biofuel atau bahan bakar nabati seberasr 5% dari total energi yang
139
Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
dikonsumsi.
Hal
ISSN 1979-8911
tersebut
telah
meningkatkan
nilai
kecernaan,
dituangkan dalam Peraturan Presiden
menambah rasa dan aroma, serta
No.5 tahun 2006 [2]. Dari sekian
meningkatkan kandungan vitamin dan
banyak bahan organik yang bisa
mineral [5]. Fermentasi bermanfaat
digunakan
sebagai upaya peningkatan kualitas
untuk
pembuatan
bioetanol,
yang sering digunakan
nutrisi
adalah
singkong.
tersebut diantaranya fermentasi oleh
merupakan
Singkong
limbah.
Hasil
penelitian
umbi-umbian
yang
konsorsium Saccharomyces cerevisiae
karbohidrat
cukup
dan Trichoderma viride sebanyak 4%
mengandung
tinggi, kemudian karbohidrat akan
telah
diubah menjadi gula oleh enzim, dan
kandungan
gula akan diuah menjadi alkohol oleh
bioetanol dari 2,47% menjadi 2,91% -
mikroorganisme [3]. Namun, dalam
4,88% dan menurunkan kandungan
pengolahan
menyisakan
serat kasar dari 2,65% menjadi 2,50%
ataupun
- 2,07% setelah difermentasi selama 8
padat.Jumlah produksi bioetanol di
hari [6]. Fermentasi limbah padat
Indonesia yang dihasilkan dari 1 ton
bioetanol
biomassa singkong yang dijadikan
Trichoderma
bahan untuk produksi bioetanol akan
peningkatan kadar protein menjadi
menghasilkan bioetanol sekitar 166,6
2,478% dan penurunan serat kasar
liter (16,6%), sehingga limbah padat
menjadi
yang dihasilkan dari produksi bioetnol
sebelumnya
adalah 83,4% [4]. Biasanya limbah
penelitian fermentasi menggunakan
padat bioetanol dimanfaatkan untuk
mikroorganisme selain kapang/jamur.
pakan ternak, tetapi kualitas nutrisi
EM4
limbah padat bioetanol kurang baik.
tambahan
Proses
fermentasi
bisa
dijadikan
mikroorganisme yang dapat mencerna
sebagai
upaya
biologis
untuk
selulosa, pati, gula, protein, lemak
gizi,
khususnya bakteri Lactobacillus sp.
mengurangi, atau menghilangkan zat
untuk mengoptimalkan pemanfaatan
antinutrisi dari bahan pakan tertentu
zat-zat makanan [7].
dengan penggunaan mikroorganisme.
informasi di atas, dalam penelitian ini
Proses
dilakukan fermentasi limbah bioetanol
limbah,
bioetanol baik
memperbaiki
cair
kualitas
fermentasi
juga
dapat
terbukti protein
singkong
meningkatkan pada
oleh
viride
2,060% belum
merupakan yang
limbah
jamur
mengalami
[4].
Namun dilakukan
suatu terdiri
bahan dari
Berdasarkan
140
Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
menggunakan
ISSN 1979-8911
EM-4
(Effective
campuran
CuSO4,
K2SO4,
H2SO4
Microorganisms 4) yang diharapkan
pekat, NaOH 40%, asam borax 5%,
mampu meningkatkan kualitas nutrisi
HCl, aseton, dan kertas saring bebas
limbah bioetanol menjadi pakan yang
lemak.
lebih baik.
Rancangan Penelitian Rancangan yang digunakan adalah
Metodologi Penelitian
rancangan acak lengkap pada faktorial
Lokasi dan Waktu Penelitian
5 x 2 dengan 5 kali pengulangan.
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Universitas Gunung
Mikrobiologi Islam
Djati
Ternak
Sunan
Bandung
Laboratorium Ruminansia
Negeri
dan
Nutrisi
Ternak
Kimia
Makanan
dan
Universitas
Faktor pertama adalah penambahan EM-4
yaitu
C=0.5%,
A=0%,
D=0.75%,
Masing-masing
B=0.25%, dan
unit
E=1%.
percobaan
menggunakan 250 g sampel limbah bioetanol.
Faktor
kedua
adalah
Padjadjaran.
lamanya fermentasi yaitu selama 4
Waktu penelitian dilaksanakan pada
hari dan 8 hari.Adapun parameter
November 2015 – Januari 2016.
yang
Alat dan Bahan Penelitian
protein dan serat kasar pada limbah
Alat-alat yang digunakan antara lain autoklaf, oven, toples, sendok, thermometer,
pH
meter,
diamati
padat
adalah
bioetanol
kandungan
yang
telah
difermentasi.
batang
pengaduk, Erlenmeyer, gelas ukur,
Prosedur dan Teknik Penelitian
gelas
Aktifasi EM4
kimia,
timbangan
analitik,
mikropipet, pipet tetes, spatula, jarum,
EM-4 yang digunakan adalah EM-4
labu Kjeldhal, lemari asam, destilator,
untuk
gelas piala, alat vakum, eksikator,
peternakan
tanur
mengandung
listrik.
Bahan-bahan
yang
peternakan. volume
EM-4
untuk
1
liter
Lactobacillus casei
digunakan dalam penelitian ini antara
1,5 x 106 cfu/mL, Saccharomyces
lain EM-4 peternakan, limbah padat
cerevisiae 1,5 x 106 cfu/mL, dan
bioetanol, akuadest, alkohol 70%,
Rhodopseudomonas palustris 1,0 x
plastik
106 cfu/mL. EM-4 terlebih dahulu
anti
panas,
kertas
label,
almunium foil, plastik wrap, gula
diaktifkan
yaitu
dengan
merah, sarung tangan, tip, katalis
mencampurkan sebanyak 30 mL EM141
Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
ISSN 1979-8911
4 dengan 30 gram gula merah sebagai
Analisis Kandungan Protein
nutrisi bakteri, kemudian ditambah
Analisis kandungan protein dilakukan
akuadest steril sampai 1000 mL dalam
dalam
Erlenmeyer. Lalu disimpan pada suhu
destruksi,
ruang dengan kondisi anaerob selama
Menimbang sampel
24 jam [8].
sudah dioven dan dicatat sebagai A g.
Fermentasi Limbah
Sampel
Limbah padat bioetanol pertama-tama
kedalam
disterilkan terlebih dahulu dengan
ditambahkan 2 g
cara diautoklaf selama 15 menit
CuSO4 : K2SO4 (1:5) dan 20 mL asam
dengan suhu 1210C dan tekanan 1
sulfat pekat. Setelah itu dipanaskan
atm. Kemudian dibiarkan di suhu
dalam nyala api kecil di lemari asam,
ruangan
Limbah
bila sudah tidak berbuih destruksi
masing-masing di timbang seberat
dilanjutkan dengan nyala api besar.
250 g dan ditambahkan EM-4 sesuai
Destruksi sudah dianggap selesai bila
perlakuan, yaitu EM-4 0%, EM-4
larutan sudah berwarna hijau jernih.
0,25%, EM-4 0,5%, EM-4 0,75%, dan
Kemudian
EM-4 1% masing-masing perlakuan
disiapkan selengkapnya. Larutan hasil
diaduk sampai rata di dalam toples
desktruksi dipindahkan kedalam labu
steril menggunakan tangan. Setelah
didih kemudian bilas dengan aquades
rata campuran dimasukkan kedalam
sebanyak 200 mL dan tambahkan batu
plastik yang telah diberi lubang
didih.
dengan cara menusukkan jarum di
menambahkan NaOH 40% sebanyak
permukaan
Fermentasi
60 mL melalui corong samping.
dibiarkan terjadi di suhu ruang selama
Kemudian Erlenmeyer dipasangkan
4 dan 8 hari [6]. Setelah proses
yang telah diisi asam borax 5%
fermentasi (4 hari dan 8 hari) produk
sebanyak 10 mL untuk menangkap
fermentasi
dan
gas amoniak dan telah diberi indikator
selanjutnya di oven pada suhu 600C
campuran sebanyak 3 tetes. Destilasi
selama 24 jam atau panas sinar
dilakukan sampai semua N dalam
matahari lebih kurang 4 hari [9].
larutan dianggap telah tertangkap oleh
Produk fermentasi digiling dan siap
asam borax yang ditandai dengan
untuk di analisis kimia.
menyusutnya larutan dalam labu didih
sampai
dingin.
plastik.
diambil
100
g
tiga
tahap
yaitu
proses
destilasi,
dan
titrasi.
kering yang
kemudian labu
Larutan
dimasukkan
Kjeldhal
lalu
katalis campuran
dinginakan.Destilator
dibasakan
dengan
142
Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
sebanyak
ISSN 1979-8911
2/3
bagian
terhitung dari mulai mendidih. Setelah
sudah
pemanasan selesai dilakukan, matikan
Erlenmeyer
keran kondensor dan sampel siap
sebanyak 15 mL). Hasil destilasi
untuk disaring. Kertas saring diameter
dititrasi dengan asam klorida yang
4,5 cm bebas lemak yang telah dioven
sudah diketahui normalitasnya yang
ditimbang
dicatat sebagi B. Titik titrasi dicapai
sebagai A g. Seperangkat alat vakum
dengan ditandai dengan perubahan
yang terdiri dari pompa vakum,
warna hijau ke abu-abu. Jumlah
filtering flask, dan corong buncher
larutan HCl yang terpakai dicatat
disiapkan. Kemudian kertas saring
sebagai C ml. Selanjutnya kandungan
diletakan pada corong buncher dan
protein dihitung dalam persen dengan
saring sampel hasil pemanasan dengan
rumus sebagai berikut:
bantuan vakum, bilas berturut-turut
(sekurang-kurangnya tertampung
dalam
dan
dicatat
beratnya
dengan akuades panas sebanyak 100 % protein =
0.014 𝑥 6.25 𝑥 𝐵 𝑥 𝐶
mL, asam sulfat 1,25% sebanyak 50
𝐴
mL, dan aseton sebanyak 50 mL. Kertas
Analisis Kandungan Serat Kasar Sampel
sisa
ekstraksi
saring
dan
residunya
dimasukkan kedalam cawan porselin, lemak
kemudian dikeringkan dalam oven
ditimbang dan dicatat sebagai B g.
bersuhu 100-1050C selama 1 jam,
Kemudian dimasukkan ke dalam gelas
dinginkan dalam eksikator selama 15
piala
Selanjutnya,
menit, ditimbang dan dicatat sebagai
ditambahkan H2SO4 1,25% sebanyak
C gram. Setelah dingin, panaskan
50 mL, kemudian sampel berisi asam
dalam hot plate sampai tidak berasap,
sulfat ditempatkan di atas kompor
kemudian masukkan ke dalam tanur
listrik
kondensor
listrik 600-7000C selama 6 jam.
refluks di atasnya, dididihkan selama
Dinginkan dalam eksikator selama 30
30
mulai
menit, ditimbang dan dicatat sebagai
mendidih. Setelah itu ditambahkan
D g.Kandungan serat kasar dihitung
NaOH 1,24% sebanyak 100 mL
dalam persen dengan rumus sebagai
kedalam gelas piala yang masih
berikut:
khusus.
dam
menit
pasangkan
terhitung
saat
terdapat larutan sampel yang dimasak. Pemanasan dilakukan selama 30 menit
143
Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
% serat kasar =
ISSN 1979-8911
(𝐶−𝐷−𝐴) 𝐵𝑥
5
100% 100% − %𝐿𝐾
x
8
Analisis Data data
parameter
menggunakan
2.65
2.73
3.06
3.66
2.65
2.71
2.83
3.02
3.53
1
2.69
2.49
2.74
2.93
2.79
2
2.27
2.41
2.74
2.82
3.14
3
2.65
2.54
2.59
2.83
2.73
4
2.29
2.54
2.84
2.77
2.65
5
2.28
2.63
2.85
3.01
2.84
2.44
2.52
2.75
2.87
2.83
Rata-rata
100 %
Analisis
2.65
masing-masing Rata-rata
analisis
ragam atau ANOVA (Analisys of Varians) dengan taraf kepercayaan
Berdasarkan tabel di
95%. Jika nilai signifikansi (sig.) <
kandungan protein produk fermentasi
0.05
lama
yang paling rendah adalah perlakuan
fermentasi maka terdapat pengaruh
A (kontrol) dengan lama fermentasi 8
yang berbeda nyata. Jika berbeda
hari yaitu kandungan protein sebesar
nyata maka dilanjutkan dengan uji
2.44%. Sedangkan kandungan protein
DMRT (Duncan’s Multiple Range
produk fermentasi yang paling tinggi
Test) dengan taraf kepercayaan 95%
adalah perlakuan E (penambahan EM-
(α=0.05).
4
pada
perlakuan
dan
sebanyak
1%)
dengan
atas,
lama
fermentasi 4 hari yaitu kandungan Hasil dan Diskusi
protein
Kandungan Protein Limbah Bioetanol
mengetahui pengaruh lama fermentasi
Rata-rata limbah
kandungan
bioetanol
3.53%.
Untuk
dengan perlakuan, maka dilakukan
protein
setelah
sebesar
analisis
proses
sidik
menunjukkan
fermentasi dapat dilihat pada Tabel 1
ragam.
protein
Hasil
dipengaruhi
secara nyata (P<0,05) baik oleh
di bawah ini.
perlakuan dan lama waktu fermentasi, Tabel 1.Rata-rata Kandungan Protein (%)
Limbah
serta ada interaksi diantara kedua
Bioetanol
faktor terhadap kandungan protein
setelah Difermentasi. an
ke-
produk fermentasi.
Perlakuan
ulang
Hari
Interaksi
A
B
C
D
E
1
2.61
2.74
2.84
2.98
3.77
fermentasi
2
2.69
2.63
2.67
2.96
3.79
dikarenakan
3
2.64
2.62
2.97
3.05
3.29
4
2.67
2.91
2.94
3.07
3.14
4
antara
lama
dengan
perlakuan
keduanya
merupakan
salah satu faktor yang mempengaruhi
144
Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
ISSN 1979-8911
perbedaan
Keterangan : huruf yang sama pada kolom
masing-masing dosis EM-4 berarti
signifikasi menunjukkan tidak berbeda nyata
fermentasi.
Adanya
terdapat
perbedaan
mikroorganisme
jumlah
yang
(P>0,05).
Peningkatan
bekerja
kandungan
merombak limbah, semakin banyak
protein diduga substrat kompleks yang
mikroorganisme yang berperan dalam
ada pada limbah bioetanol sudah
proses perombakan maka semakin
banyak
banyak
terurai.
molekul lain yang lebih sederhana
akan
oleh mikroorganisme melalui jalur
produk
katabolisme. Kemudian energi yang
substrat
Sedangkan
lama
berpengaruh
yang fermentasi
terhadap
diurai
fermentasi yang dihasilkan. Semakin
dihasilkan
lama
mensintesis
fermentasi
jumlah
produk
menjadi
akan
molekul-
digunakan
untuk
molekul-molekul
fermentasi akan semakin banyak,
sederhana sehingga mampu disintesis
namun lama fermentasi mempunyai
kembali
waktu
kompleks lain yang salah satunya
maksimum
tertentu
untuk
mendapatkan produk fermentasi yang
molekul-molekul
yaitu protein [10]. Peningkatan
optimum. Karena adanya perbedaan yang nyata dari perlakuan, maka untuk mengetahui perbedaan masing-masing perlakuan dilanjutkan dengan analisis uji berganda Duncan.
Kandungan Protein
protein pada limbah bioetanol diduga karena aktivitas metabolisme kapang Saccharomyces
cerevisiae
yang
menghasilkan enzim amilase untuk mengurai
komponen-komponen
dalam limbah bioetanol. Dari berbagai jenis mikroorganisme dalam EM-4,
Rata-rata kandungan
kandungan
kompleks seperti karbohidrat yang ada
Tabel 2. Pengaruh Perlakuan terhadap
Perlakuan
menjadi
Saccharomyces Signifikansi
protein (%)
cerevisiae
diduga
lebih banyak menghasilkan enzim amilase daripada Lactobacillus dan
A
2.54
a
Rhodopseudomonas. Enzim amilase
B
2.61
a
ini digunakan dalam menghidrolisis
C
2.79
b
berbagai
D
2.94
c
menjadi senyawa-senyawa sederhana
E
3.18
d
seperti maltose, glukosa [11].
jenis
sumber
amilum
145
Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
Biosintesis
ISSN 1979-8911
protein
melalui
amino
asam sitrat. Siklus asam sitrat ini
piruvat
untuk yang
proses
Faktor lama waktu fermentasi
mengoksidasi
hasil
analisis
sidik
ragam
selama
menunjukkan perbedaan yang nyata
glikolisis pada glukosa menjadi CO2
(P<0,005). Dapat dilihat pada Gambar
dan
1 di bawah ini rata-rata kandungan
H2O.
terbentuk
setelah
transaminasi α-ketoglutarat [12].
katabolisme yaitu pada jalur siklus
digunakan
adalah
Siklus
ini
merupakan
sumber energi utama dalam bentuk
protein
ATP dan juga memproduksi prekursor
setiap
perlakuan
lama
fermentasi selama 4 hari lebih tinggi
untuk banyak jalur biosintesis. Salah
dari pada lama fermentasi selama 8
satu prekursor dalam siklus asam
hari.
sitrat yang akan membentuk asam
Kandungan Protein (%)
4 hari
8 hari 3.53
4 3
2.65 2.44
2.71 2.52
A
B
2.83 2.75
3.02 2.87
C
D
2.83
2 1 0 E
Perlakuan
Gambar 1. Grafik Rata-rata Kandungan Protein pada Masing-masing Perlakuan yang Difermentasi Selama 4 hari dan 8 hari Semakin fermentasi
lama
terjadi
waktu penurunan
kandungan protein disebabkan protein yang
telah
diubah
dalam
media
semakin
berkurang
dengan lamanya waktu fermentasi [13].
oleh
Penelitian
lain
menyatakan
mikroorganisme proteolitik digunakan
bahwa S. cerevisiae mulai membentuk
oleh mikroorganisme lain. Sumber
zona bening pada uji kemampuan
nitrogen
produksi amilase pada hari ke 4
digunakan
dalam
media
untuk
fermentasi protein
sampai hari ke-7, setelah itu diameter
didalam sel. Adanya penyerapan sel
zona bening terhenti. Total mikroba
terhadap
konsorsium S.cerevisiae dan A.niger
sumber
sintesis
nitrogen
ini
menyebabkan kandungan protein di
pada
limbah
padat
pengolahan 146
Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
ISSN 1979-8911
bioetanol singkong hasil fermentasi
proeses fermentasi dapat dilihat pada
menurun
Tabel 3 di bawah ini.
pada
[14].
mengatakan
Tabel 3. Rata-rata Kandungan Serat
bahwa fase eksponensial S.cerevisiae
Kasar (%) Limbah Bioetaol
terjadi pada hari ke-2 hingga hari ke-3
setelah Difermentasi.
dan
selanjutnya
ke-5
seterusnya
mengalami
fase
stasioner sampai menuju kematian di
Hari ke-
hari ke-8. Selanjutnya ia mengatakan populasi
S.cerevisiae
memfermentasi
1
yang
limbah
Ulang an
Penelitian
hari
2
padat
bioetanol menurun pada hari ke-5
4
3
karena nutrient yang dibutuhkan untuk
4
tumbuh habis dimanfaatkan selama
5
proses fermentasi [15].
Rata-rata 1
Maka, lama fermentasi selama 4
hari
lebih
dianjurkan,
selain
kandungan protein yang lebih tinggi
2 8
juga untuk mempersingkat waktu
3 4
fermentasi sehingga pakan bisa lebih 5
cepat digunakan.
Rata-rata
Kandungan
Serat
Kasar
Limbah
Perlakuan A 16.3 1 16.4 9 16.5 3 16.2 8 16.3 5 16.3 9 16.7 7 16.1 7 16.1 1 16.8 1 16.1 6 16.4 0
B 16.2 7 16.1 7 16.0 0 16.5 1 15.9 7 16.1 8 16.0 1 16.0 7 16.1 7 16.8 1 15.9 2 16.2 0
C 14.7 2 15.1 3 15.2 1 14.2 7 14.2 2 14.7 1 15.4 7 15.0 4 15.3 7 15.0 7 15.3 7 15.2 6
D 14.1 9 13.4 14.1 14.0 7 14.5 1 14.0 5 15.2 1 15.1 5 14.3 6 14.4 6 14.6 6 14.7 7
E 13.1 1 12.9 4 13.4 8 13.3 6 13.0 4 13.1 9 14.6 6 14.9 3 14.3 4 13.5 3 14.2 1 14.3 3
Bioetanol Pengolahan limbah bioetanol
Kandungan serat kasar tertingi limbah bioetanol setelah difermentasi adalah perlakuan A yang difermentasi selama 8 hari yaitu sebesar 16.40%. Sedangkan kandungan serat kasar terendah
adalah
perlakuan
E
(penambahan EM-4 sebanyak 1%) yang difermentasi selama 4 hari yaitu sebesar 13.19%. Rata-rata kandungan serat kasar limbah bioetanol setelah
sebagai pakan ternak dengan cara fermentasi bertujuan untuk merombak serat
berupa
polisakarida
yang
tersedia sehingga bisa dikonversi menjadi bentuk lain yang sederhana dan mudah dicerna oleh ternak, salah satunya
yaitu protein. Sedangkan
sumber serat yang didapat oleh ternak biasanya didapatkan dari rerumputan.
147
Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
ISSN 1979-8911
Hasil analisis sidik ragam
lebih efektif dalam menurunkan serat
menunjukkan serat kasar dipengaruhi
kasar dari pada ragi dan jamur [16].
secara nyata (P<0,05) baik oleh
Enzim pencerna serat yang dihasilkan
perlakuan dan lama waktu fermentasi,
dalam
serta ada interaksi diantara kedua
kelompok bakteri yaitu Lactobacillus
faktor terhadap kandungan serat kasar
casei
produk fermentasi. Karena adanya
palutris.
perbedaan yang nyata dari perlakuan,
aktifitas bakteri Lactobacillus yang
maka untuk mengetahui perbedaan
memfermentasi bahan pakan ternak
masing-masing perlakuan dilanjutkan
dari ampas tahu mampu menurunkan
dengan analisis uji berganda Duncan.
kandungan serat kasar [17].
Berdasarkan
Tabel
4,
jumlah
dan
Sedangkan
Perlakuan E D C B A
rendah adalah pada perlakuan E (penambahan EM-4 sebanyak 1%) yaitu sebesar 13.76%. Sementara itu,
perbedaan
yang
nyata
terhadap
perubahan kandungan serat kasar
penelitian
lain
Kandungan Serat Kasar.
kandungan serat kasar yang paling
perlakuan A dan B tidak menunjukkan
Rhodopseudomonas
Dalam
tinggi adalah pada perlakuan A yaitu 16.19%.
terutama
Tabel 4. Pengaruh Perlakuan terhadap
kandungan serat kasar yang paling
sebesar
besar
Rata-rata kandungan serat kasar (%) 13.76 14.41 14.98 16.19 16.39
Signifikansi a b c d d
Keterangan : huruf yang sama pada kolom signifikasi menunjukkan tidak berbeda nyata (P>0,05).
Meskipun
dilihat dari angka signifikansi yang
bakteri
sama. Kandungan serat kasar yang
Lactobacillus merupakan bakteri asam
menurun
karena
laktat yang bekerja secara anaerob,
yang
namun Lactobacillus juga mampu
menghasilkan enzim pencerna serat.
hidup pada kondisi aerob. Hal ini
EM4 menghasilkan sejumlah besar
karena
Lactobacillus
enzim pencerna serat kasar seperti
bakteri
yang
selulase dan mannase. Selain itu
fakultatif
bakteri dalam EM-4 menguntungkan
Lactobacillus terus meningkat dari
karena tidak menghasilkan serat kasar
hari
dalam aktivitasnya, sehingga mereka
Penurunan kadar serat kasar selama
mikroorganisme
diduga EM-4
bersifat
[18].
pertama
merupakan anaerob
Pertumbuhan
sampai
ketiga.
148
Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
proses
fermentasi
ISSN 1979-8911
diduga
karena
se,
carboxymethylcellulase
atau
adanya pemanfaatan serat kasar oleh
CMCase) yang mengurai polimer
aktivitas L.casei untuk metabolisme
secara random pada ikatan intenal α-
sel. Serat pangan tidak larut dapat
1,4-glikosida
difermentasi oleh bakteri asam laktat
oligodekstrin dengan panjang rantai
meskipun laju pemecahannya lebih
yang bervariasi. Kedua Exo-1,4-β-D-
lambat dari pada pemecahan serat
glucanase (cellobiohydrolase) yang
pangan larut. Hal ini disebabkan
mengurai
keterbatasan enzim hidrolitik pemecah
pereduksi dan non pereduksi untuk
serat pangan tidak larut. Bakteri asam
menghasilkan
laktat
glukosa.
memiliki
memfermentasi
kemampuan
selulosa
menjadi
untuk
selulosa
menghasilkan
dari
selobiosa
Ketiga
ujung
dan/atau
β-glucosidase
(cellociase) yang mengurai selobiosa
senyawa SCFA (Short Chain Fatty
untuk menghasilkan glukosa [20].
Acids) tetapi SCFA yang dihasilkan
Sementara itu, pada faktor
lebih rendah disbanding fermentasi
lama waktu fermentasi hasil analisis
pada fruktooligosakarida, xylooligo-
sidik
sakarida serta arabinoxyla [19].
perbedaan
ragam
juga
menunjukkan
yang nyata
(P<0,005).
Selulase adalah enzim yang
Dapat dilihat pada Gambar 2 di bawah
dapat menghidrolisis ikatan β(1-4)
ini rata-rata kandungan serat kasar
pada selulosa. Hidrolisis enzimatik
setiap
yang
selama 4 hari lebih rendah dari pada
sempurna
memerlukan
aksi
sinergis dari tiga enzim, yaitu pertama
perlakuan
lama
fermentasi
lama fermentasi selama 8 hari.
Endo-1,4-β-D-glucanase (endosolula-
Kandungan Serat Kasar (%)
4 hari 20
16.39 16.4
16.18 16.2
A
B
15
8 hari 14.7115.26
14.0514.77
14.33 13.19
C
D
E
10 5 0
Perlakuan
Gambar 2. Grafik Rata-rata Kandungan Serat Kasar pada Masing-masing Perlakuan yang Difermentasi selama 4 hari dan 8 hari. 149
Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
ISSN 1979-8911
Gambar 2 di atas menunjukkan
16.19%), perlakuan C (2.79% dan
mengalami
14.98%), perlakuan D (2.94% dan
peningkatan sejalan dengan semakin
14.41%), dan perlakuan E (3.18% dan
lama waktu fermentasi. Peningkatan
13.76%). Waktu
rata-rata serat kasar mencapai 1.3%
terbaik
dari hari ke-4 sampai hari ke-8.
kandungan protein dan penurunan
Peningkatan kandungan serat kasar ini
serat kasar pada limbah bioetanol
diduga
adalah 4 hari. Sedangkan perlakuan
bahwa
serat
kasar
karena
Saccharomyces dimana
pertumbuhan
yang
meningkat,
Saccharomyces
kedalam
kapang
Aspergillus
terhadap
terbaik
untuk
yang
peningkatan
meningkatkan
termasuk
kandungan protein dan menurunkan
halnya
serat kasar pada limbah bioetanol
mampu
adalah perlakuan E yaitu penambahan
seperti yang
fermentasi
meningkatkan kandungan serat kasar
konsentrasi EM-4 sebanyak 1%.
[17]. Perkembangan kapang yang secara
konsisten
meningkat
akan
menyumbangkan serat kasar melalui
Referensi [1]
Putra, Hijrah Purnama, Gusti
Dimana
Nurlaila F., Awaludin N. 2013.
komponen struktural dinding sel dari
Optimalisasi Waktu Fermentasi
kapang terdiri dari seluosa, kitin, atau
dan Penggunaan Ragi dalam
glukan [22]. S.cerevisiae juga diduga
Pembuatan Bioetanol dari Kulit
menghasilkan sedikit enzim selulase
Singkong. Prosiding Seminar
sampai hari ke-8 karena S.cerevisiae
Nasional Menuju Masyarakat
menunjukan zona bening pada hari
Madani dan Lestari. Jurusan
ke-10 dalam uji aktivitas selulase [15].
Teknik Lingkungan, Fakultas
dinding
sel
nya
[21].
Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonsia. Kesimpulan Terdapat
perubahan
kandungan
protein dan serat kasar pada limbah bioetanol setelah dilakukan fermentasi dengan masing-masing konsentrasi EM-4 yaitu perlakuan A (2.54% dan 16.39%), perlakuan B (2.61% dan
[2]
Siman, Maxima. 2015. Bahan Bakar Nabati di Indonesia : Bioetanol. [http://m.kompasiana.com/maxi mahs/
bahan-bakar-nabati-di-
indonesia-
150
Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
ISSN 1979-8911
bioetanol_54f9370ca33311ae06
[3]
[7]
8b49]. Diakses pada 09 April
Novianti.
2004.
2016.
kandungan
NDF,
amoniasi dengan
Yogyakarta: Kanisius.
ADF
dan
difermentasi
menggunakan Ilmiah
EM-4.
Ilmu-Ilmu
Fitriyani, Ai. 2013. Pengaruh
Peternakan. Vol.7 No.3: 168-
Penggunaan
173.
Jamur
Perubahan Kandungan Nutrisi
[8] Islamiyati, R. 2014. Nilai Nutrisi Campuran Feses Sapi
pada Proses Fermentasi Limbah Padat
Pengolahan
[Skripsi]. UIN Bandung.
Pangan Terfermentasi. Bogor: Penelitian
Pengembangan
yang
Difermentasi
EM4.
Buletin
dan
dan
[9] Paramarta. Gilang Dayinta. 2013. Pengaruh Penambahan Nitrogen
Teknologi
dan Sulfur pada Fermentasi Limbah
Padat
Pengolahan
oleh
Konsorsium
Akbar, Rahmat Taufiq Mustahiq.
Bioethanol
2013.
Peningkatan
Trichoderma
Limbah
Produksi
Bioethanol
dari
Singkong
Melalui
oleh
Nutrisi
43
Pangan Institut Pertanian Bogor.
Fermentsi
dengan
Makanan Ternak. Vol 10(1) h
Winarno, F.G. 1980. Bahan
Pusat
Dan
Beberapa Level Ampas Kelapa
Bioetanol
Singkong (Manihot esculenta).
[6]
yang
Jurnal
Trichoderma viride terhadap
[5]
Evaluasi
hemiselulosa pada jerami padi
Rukmana dan Yuniarsih. 2011. Aneka Olhan ubi Kayu.
[4]
Akmal J., Andayani dan S.
Nutrisi
viride
Saccharomyces
dan
cerevisiae
terhadap Protein Kasar dan Non
Konsorsium
Protein
Nitrogen.
[Skripsi].
Saccharomyces cerevisiae dan
Sumedang : Fakultas Peternakan
Trichoderma viride. [Skripsi].
Universitas Padjadjaran. h 28
Bandung : Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung. h 58
[10]
Lehninger, Albert L. 1982. Dasar-dasar Biokimia Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
151
Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
ISSN 1979-8911
[11] Poedjiadi, Ana dan F.M. Tintin
Bandung: UIN Sunan Gunung
Supriyanti. 2009. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: UI-Press.
Djati Bandung. [16]
[12] Ngili, Yohanis. 2009. Biokimia:
2007.
Change
in
Chemical
of
Cassava
Metabolisme & Bioenergetika.
Compsosition
Yogyakarta : Graha Ilmu.
Leaves Fermented by EM4.
[13] Thantowi, A dan Nuswantara, S. 2012.
Efek
sumber
glukan
oleh
Jurnal
karbon
berbeda terhadap produksi αSaccharomyces
Kumalaningsih, F.Mulyadi.
tahu
Pengaruh
Maida.
2013.
Fermentasi
oleh
dan
2015.
Arie Produksi
bahan pakan ternak dari ampas
Vol. 13. No. 2 Duwi
Perernakan
[17] Tifani, Muhammad Anjang, Sri
lift. Junal Nature Indonesia.
Sari,
Sains
Indonesia. Vol. 2 No. 2.
cerevisiae pada fermentor air
[14]
Santoso, Urip dan I.Aryani.
dengan
fermentasi
menggunakan EM4 (Kajian pH awal
dan
lama
waktu
Konsorsium Aspergillus niger
femrnetasi).
dan Sacharomyces cerevisiae
Teknologi
Terhadap
Universitas Brawijaya. Malang.
Kandungn
Limbah
Padat
Nutrisi
Pengolahan
Bioethanol yang Berasal dari
[18]
Sunaryanto,
casei
[15] Sutisna, Andri. 2013. Pengaruh
Pengolahan
Bioetanol
Padat
dan
dari
Saccharomyces
Uji
Lactobacillus
sebagai
Biosains
Agensia
Indonesia.
Vol.01, No. 1 . ISSN: 24422606 [19]
Zubaidah,
Elok.
Pengembangan
Gizi
Probiotik
[Skripsi].
Bambang
2014.
cerevisiae Terhadap Kandungan Limbah.
Efrida
Probiotik. Jurnal Bioteknologi
Singkong (Manihot esculenta) Menggunakan
dan
Kemampuan
Bandung.
Limbah
Roqif,
Marwoto.
[skripsi]. Bandung : UIN SGD
Fakultas Pertanian.
Martius,
Singkong (Manihot esculenta).
Fermentasi
Jurnal
Berbasis
2006. Pangan Bekatul.
152
Edisi Mei 2017 Volume X No. 1
[20]
ISSN 1979-8911
Jurnal Teknologi Pertanian,
Neng Hilma Hamidah
Vol. 7 No. 2. hal 89-95
Department of Biology, Faculty of
Ikram,
Muhammad
Mohsin
Science and Technology UIN Sunan
Javed, Tehmina Saleem Khan
Gunung Djati Bandung
dan Zafar Siddiq. 2005. Cotton
[email protected]
Saccharifying
Activity
of
Cellulases Produced by Co-
*Corresponding author
culture of Aspergillus niger and Trichpderma viride. Res. J. Agriculture and Biology Science. Vol 1, No.3 : hal 241245. [21]
Ginting, S.P., dan Krisnan R. 2006.
Produks
menggunakan cereviceae dengan
Sccharomyces
yang
agar
etanol
dimobilisasi
batang.
Akta
Kimindo. 1 (2). [22] Pelczar dan Chan, 2006. Dasardasar
Mikrobiologi
Jilid
1.
Jakarta: UI-Press.
Yani Suryani * Department of Biology, Faculty of Science and Technology UIN Sunan Gunung Djati Bandung
[email protected]
Iman Hernaman Faculty
of
Animal
Husbandry,
Padjadjaran University
[email protected]
153
