Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2008
PENGARUH UKURAN PARTIKEL YANG BERBEDA PADA PAKAN LIMBAH AGROINDUSTRI TERHADAP KUALITAS FISIKNYA (Effect of Different Particle Size of Agro-Industrial By-Product on Physical Quality) EMMY SUSANTI dan NURHIDAYAT Fakultas Peternakan Universitas Soedirman, Purwokerto
ABSTRACT A research to study the effect of different particle size of agro-industrial by-product on physical qualities was conducted at Laboratory of IBMT of Faculty of Animal Husbandry Unsoed Purwokerto. The agroindustrial by-products were ground and passed through 1.5 mm (A1) or 3.0 mm (A2) screen and as well as coconut meal (B1); epidermis of soybean (B2); cassava meal (B3) and soy-sauce by-product (B4). The study was conducted in a Completely Randomize Designed with factorial pattern (2 X 4) and replicated 3 times. The parameters of physical quality were density, floating capacity, solubility, WHC and bulkiness. The results showed means of density between 0.221 (cassava meal. 3.0 mm) – 0.465 (soy sauce by-product, 3.0 mm) and 12.819 (soy sauce by-product, 1.5 mm) – 33.827 (coconut meal, 1.5 mm); 1.393 (soy sauce byproduct, 3.0 mm) - 2.410 (coconut meal, 3.0 mm) also 1.903 (soy sauce by product, 3.0 mm) - 3.973 (cassava meal, 1.5 mm) for solubility, WHC, and bulkiness respectively (P < 0.01). The kind of regression of particle size on floating capasity was Y= 0.13106 + 0.1014X; r = 0.77; R2 = 59.2% (P < 0.01). The agro-industrial by product alter physical quality after grinding. Key Words: Agro-Industrial By-Product, Partikel Size, Physical Quality ABSTRAK Penelitian untuk mengetahui pengaruh ukuran partikel limbah agroindustri terhadap kualitas fisiknya dilaksanakan di Laboratorium IBMT Fakultas Peternakan UNSOED Purwokerto. Materi digiling dan disaring melewati saringan diameter lubang 1,5 mm (A1) dan 3,0 mm (A2). Materi adalah bungkil kelapa (B1), kulit ari kedelai (B2), onggok (B3) dan limbah kecap (B4) dirancang menggunakan Rancangan Acak Lengkap pola factorial (2 X 4) diulang 3X. Parameter adalah densitas, daya ambang, kelarutan, WHC dan bulkiness. Hasil penelitian menunjukkan rataan densitas 0,221 (onggok, 3,0 mm) – 0,465 (limbah kecap, 3,0 mm) dan berturut-turut: 12,819 (limbah kecap, 1,5 mm) – 33,827 (bungkil kelapa, 1,5 mm); 1,393 (limbah kecap, 3,0 mm) – 2,410 (bungkil kelapa, 3,0 mm) dan 1,903 (limbah kecap, 3.0 mm) – 3,973 (onggok, 1,5 mm) untuk kelarutan, WHC dan bulkiness (P < 0,01). Regresi ukuran partikel pada daya ambang mengikuti Y = 0,13106+0,1014X; r = 0,77 dan R2 = 59,20% (P < 0,01). Jenis bahan pakan limbah agroindustri menunjukkan perubahan sifat fisik setelah proses grinding. Kata Kunci: Limbah Agroindustri, Ukuran Partikel, Kualitas Fisik
PENDAHULUAN Sifat bahan pakan limbah adalah kualitas nutriennya rendah karena terjadi proses lignifikasi yang menghambat proses fermentasi dalam rumen (VAN SOEST, 1982). Penanganan pakan asal limbah agroindustri memerlukan proses lanjutan agar memudahkan pengelolaannya sebagai pakan ternak. Proses
778
lanjutan tersebut dapat berupa proses secara fisik, kimia ataupun biologi, sehingga meningkatkan kualitas fisik, kimia dan kecernaanya. Penggunaan bahan pakan asal limbah agroindustri meliputi kajian kimiawi, fisik dan kecernaan nutrient. Pemanfaatan secara industrial meliputi aspek penyimpanan secara luas dan transportasi, sedangkan pemanfaatan
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2008
nutrien pakan berkaitan dengan kecernaannya. Pemanfaatan nutrien bahan pakan secara alami memerlukan proses penggilingan (grinding) untuk mengurangi ukuran partikelnya sehingga berpengaruh pada penanganannya secara fisik yang menyangkut pengemasan, pergudangan dan transportasi selain memperbesar kemungkinan kontak nutrien dengan enzim pencernaan. Variabel fisik yang meliputi densitas, daya ambang, solubility/kelarutan, WHC (Water Holding Capasity) dan bulkiness/keambaan merupakan parameter dasar yang berkaitan dengan perencanaan penggunaan bahan pakan termasuk limbah agroindustri. Teknologi dan informasi ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang pendayagunaan limbah agroindustri dan mengisi kekosongan bahan pakan saat musim kemarau. Tujuan penelitian ini adalah: mengetahui perubahan sifat-sifat fisik dari bahan pakan limbah agroindustri sebagai akibat perbedaan ukuran partikel. MATERI DAN METODE Materi penelitian yang digunakan adalah limbah agroindustri yang mengalami grinding dan dilewatkan pada saringan dengan ukuran 1,5mm (A1) atau 3,0mm (A2). Jenis limbah yang digunakan adalah: bungkil kelapa (B1), kulit ari kedelai (B2), onggok (B3) dan ampas kecap (B4). Peralatan yang digunakan untuk uji fisik adalah: timbangan, gelas ukur, beaker glass, kertas millimeter blok, penggaris, pompa vacuum, corong, statif, oven dan desikator. Bahan-bahan tersebut setelah diperoleh dari produsen dilakukan pengeringan 60ºC kemudian dilakukan grinding dengan dua (2) jenis saringan. Bahan yang diperoleh kemudian dilakukan pengukuran kualitas fisiknya yaitu: densitas. daya ambang, kelarutan, WHC dan bulkiness. Metode pegukurannya adlah sebagai berikut: a. Densitas: berat (kg)/volume (m3). b. Daya ambang: Jarak yang ditempuh partikel pakan (cm) jika dijatuhkan dari atas ke bawah dalam satuan waktu tertentu (detik). c. Solubility: Sampel sebanyak 5g (bahan kering, 105ºC) dimasukkan kedalan wadah gelas dan ditambah air sebanyak 10X. Campuran diaduk dan didiamkan delama 1
(satu) jam kemudian dimasukkan dalam oven 39º – 40ºC selama 24 jam. Sampel disaring dengan bantuan pompa vakum dan dikeringkan pada 105ºC dan ditimbang berat keringnya. Solubility (%) = BK awal – BK akhir X 100% BK awal
d. WHC (water holding capacity): sample kering udara (60ºC) sebanyak 3 g (BA) dimasukkan kedalam gelas dan ditambah air sebanyak 30ml dan diaduk selama 15 menit. Hasil pengadukan disaring menggunakan kertas Whatman no 41 (yang telah diketahui berat basahnya, BK) dengan bantuan pompa vakum dan ditimbang (BB). WHC = BB – BK – BA BA e. Bulkiness = bolume (l)/berat (kg) Percobaan dirancang dengan Rancangan Acak Lengkap pola Faktorial (2X4) dengan ulangan 3X pada masing-masing perlakuan (STEEl dan TORRIE, 1981), dengan model matematika: Yij = µ+αi+βj+αβij+εij. Data yang dikumpulkan dianalisis dengan Anova. HASIL DAN PEMBAHASAN Bahan-bahan limbah agroindustri yang terdiri dari: bungkil kelapa, kulit ari kedelai, onggok dan ampas kecap setelah digiling dan diperoleh ukuran partikel 1,5mm dan 3,0mm selanjutnya dilakukan uji kualitas fisik. Rataan hasil pengukurannya kemudian diuji secara statistik untuk mengetahui pengaruhnya terhadap kualitas fisiknya. Hasil selengkapnya adalah sebagai berikut: Densitas Densitas adalah gambaran volume ruang yang ditempati bahan sejumlah berat tertentu. Rataan densitas limbah agroindustri yang mengalami grinding dan lolos saringan 1,5mm dan 3,0mm adalah sebagai berikut:
779
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2008
Tabel 1. Rataan nilai densitas limbah agroindustri dengan ukuran partikel berbeda (kg/m3) Perlakuan
Rataan
Perlakuan
Rataan
A1B1
0,298850
A2B1
0,280150
A1B2
0,415067
A2B2
0,340333
A1B3
0,238333
A2B3
0,221250
A1B4
0,383070
A2B4
0,464730
Rataan nilai densitas pada keempat bahan pakan limbah agroindustri yang lolos saringan dengan ukuran 1,5mm dan 3,0mm berkisar pada 0,221250 sampai 0,464730. Angka densitas terendah pada onggok 3,0mm dan nilai tertinggi pada ampas kecap 3,0mm juga. Analisis variansi menunjukan bahwa jenis bahan limbah agroindustri, ukuran partikel dan interaksinya menunjukkan perbedaan sangat nyata (P < 0,01). Bahan pakan limbah agroindustri yang berbeda memiliki kandungan nutrien yang berbeda sehingga menunjukkan sifat fisik yang berbeda pula. Densitas adalah perbandingan antara berat bahan pakan dan volume ruang yang ditempati bahan pakan tersebut (KHALIL, 1997). Bahan pakan dengan nilai densitas kecil akan menempati ruang simpan besar karena kemampuan pemadatan bahan rendah sehingga bahan pakan dengan densitas kecil memerlukan ruang simpan baik karung, gudang dan ruang saluran cerna yang besar pada berat yang sama. Daya ambang Daya ambang pada keempat bahan limbah agroindustri dengan ukuran yang berbeda ditunjukkan pada Tabel 2. Tabel 2. Rataan nilai daya agroindustri dengan berbeda (cm/detik)
ambang limbah ukuran partikel
Perlakuan
Rataan
Perlakuan
Rataan
A1B1
1,53070
A2B1
1,78720
A1B2
1,53850
A2B2
1,99363
A1B3
1,61290
A2B3
1,76167
A1B4
1,64903
A2B4
1,87730
Rataan daya ambang pada keempat bahan pakan limbah agroindustri dengan ukuran partikel lolos saringan 1,5 mm dan 3,0 mm dengan nilai terendah adalah 1,53070 cm/detik
780
pada bungkil kelapa 1,5 mm sedangkan nilai tertinggi adalah 1,99363 cm/detik pada kulit ari kedelai, 3,0 mm. Analisis variansi jenis bahan pakan terhadap daya ambangnya menunjukkan tidak berbeda nyata (P > 0,05), sedangkan ukuran partikel berpengaruh sangat nyata (P < 0,01). Bahan pakan limbah agroindustri merupakan sisa pengolahan pangan sehingga kandungan nutriennya rendah. Sifat nutrien bahan pakan sisa pengolahan relatif sama sehingga memberikan sifat fisik daya ambang yang relatif sama juga. Hubungan regresi antara ukuran partikel dengan daya ambang mengikuti persamaan Y = 1,3106 + 0,1014X. Kenaikan satu satuan ukuran partikel meningkatkan daya ambang sebesar 0,1014 satuan. Koefisien korelasi (r) = 0,77 yang menunjukkan keeratan hubungannya sedangkan koefisien determinasi (R2) menunjukkan ukuran partikel mempengaruhi perubahan nilai daya ambang sebesar 59,20%. Kelarutan Kelarutan merupakan angka kelarutan nutrien dalam air pada suhu 39 – 40ºC (RAMANZIN et al., 1994). Sifat kelarutan menggambarkan kelarutan bahan pakan dalam saluran cerna setelah prosesing sehingga bahan tersebut mudah bereaksi terhadap enzim pencernaan. Hasil analisis nilai kelarutan keempat bahan pakan limbah agroindustri dengan ukuran partikel berbeda seperti pada Tabel 3. Tabel 3. Rataan nilai kelarutan limbah agroindustri dengan ukuran partikel berbeda (%) (transformasi) Perlakuan
Rataan
Perlakuan
Rataan
A1B1
33,82687
A2B1
29,06607
A1B2
23,54503
A2B2
21,93227
A1B3
12,81873
A2B3
12,89180
A1B4
27,23147
A2B4
20,65207
Rataan kelarutan keempat macam bahan pakan limbah agroindustri dengan ukuran partikel lolos saringan 1,5 mm dan 3,0 mm berkisar 12,81873% sampai 33,82687%. Angka kelarutan terendah pada onggok 3,0mm sedangkan tertinggi pada bungkil kelapa 1,5 mm. Analisis variansi kedua perlakuan dan
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2008
interaksinya menunjukkan perbedaan sangat nyata (P < 0,01). Kulit ari kedelai dan onggok yang mengandung serat lebih banyak menunjukkan angka kelarutan lebih rendah dibandingkan bungkil kelapa dan ampas kecap. Hal tersebut sejalan dengan pendapat RAMANZIN et al. (1994), bahwa: solubility atau kelarutan dalam air merupakan bagian yang hilang pada waktu bahan pakan dalam kantong nylon dilakukan pencucian dengan mesin cuci pada analisis in sacco. Bahan pakan dengan parameter kelarutan tinggi akan menyebabkan kelarutan dalam air tinggi juga sehingga selama penyimpanan dan transportasi bahan hendaknya disimpan dalam wadah kedap air sekaligus mudah terlarut dalam saluran cerna. WHC (Water Holding Capasity) Nilai WHC pada bahan pakan menunjukkan kemampuan untuk menyerap air kembali setelah pakan tersebut kering. Nilai WHC bahan pakan limbah agroindusri dengan ukuran partikel berbeda seperti pada Tabel 4. Tabel 4. Rataan nilai WHC limbah groindustri dengan ukuran partikel berbeda Perlakuan
Rataan
Perlakuan
Rataan
A1B1
2,020
A2B1
2,410
A1B2
1,873
A2B2
1,903
A1B3
1,420
A2B3
1,743
A1B4
1,583
A2B4
1,393
Rataan nilai WHC pada penelitian ini sebagai akibat perbedaan jenis bahan pakan dan ukuran partikel lolos saringan 1,5mm dan 3,0mm berkisar pada 1,393 sebagai nilai WHC terendah pada ampas kecap 3,0mm sampai 2,410 pada bungkil kelapa 3,0mm sebagai nilai WHC tertinggi. Hasil analisis variansi WHC pada perlakuan ini menunjukkan perbedaan sangat nyata (P < 0,01) demikian juga interaksinya. ERNAWATI (1995), melaporkan bahwa nilai WHC adalah jumlah air yang mampu dibawa oleh bahan pakan sehingga bahan pakan yang berbeda dengan komposisi berbeda akan menunjukkan kemampuan membawa air yang berbeda juga.
Bulkiness (keambaan) Bulkiness (keambaan) menunjukkan kemampuan menempati ruang dari suatu bahan pakan. Sifat ini mengakibatkan rumen dan/atau lambung terasa penuh sehingga menimbulkan rasa kenyang. Bahan pakan kaya serat umumnya mempunyai nilai bulkiness tinggi. Rataan nilai bulkiness sebagai akibat jenis bahan limbah agroindustri dan ukuran partikel yang berbeda disajikan pada Tabel 5. Tabel 5. Rataan nilai bulkiness limbah agroindustri dengan ukuran partikel berbeda (l/kg) Perlakuan
Rataan
Perlakuan
Rataan
A1B1
3,147
A2B1
2,980
A1B2
2,130
A2B2
3,737
A1B3
3,973
A2B3
2,747
A1B4
2,370
A2B4
1,903
Rataan nilai bulkiness sebagai pengaruh jenis bahan limbah agroindustri dan ukuran partikel berbeda berkisar 1,903 sampai 3,973. Angka bulkiness terkecil ditunjukkan oleh ampas kecap 3,0 mm dan tertinggi oleh onggok 1,5 mm. Analisis variansi pengaruh perlakuan terhadap bulkiness menunjukkan jenis bahan pakan dan ukuran partikel yang berbeda memberikan hasil berbeda sangat nyata (P < 0,01) juga interaksinya. Bahan pakan dengan kadar serat kasar tinggi memberikan nilai bulkiness tinggi juga. Bulkiness sangat dipengaruhi oleh kualitas kimianya sehingga bahan pakan dengan serat kasar tinggi akan memberikan sifat bulkiness yang besar sehingga bahan sukar teregradasi (KHALIL, 1997). KESIMPULAN DAN SARAN Jenis bahan pakan limbah agroindustri menunjukkan perubahan sifat fisik setelah proses grinding. Bahan pakan bungkil kelapa, kulit ari kedelai, onggok dan ampas kecap menunjukkan sifat fisik yang berbeda sehingga perlu penanganan yang berbeda untuk optimalisasi penggunaannya sebagai pakan ternak.
781
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2008
UCAPAN TERIMA KASIH Kami sebagai tim peneliti ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada pimpinan Proyek SEMI-QUE Program Studi Nutrisi dan Makanan Ternak Fakultas Peternakan UNSOED yang telah mendanai bagi terlaksananya penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA ERNAWATI. 1995. Ammoniasi Pakan Serat dengan Urea Berdasarkan sifat fisik, komposisi kimia dan fermentabilitasnya. Skripsi. Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor, Bogor.
782
KHALIL. 1997. Pengelolaan Sumberdaya Pakan. Bahan kuliah. Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor, Bogor. RAMANZIN, M., L. BAILONI and B. GIOVANI. 1994. Solubility, Water Holding Capasity and Spesific Gravity of Different Concentrates. Nutrition, feeding and calves. J. Dairy Sci. 77: 774 – 781. STEEL, R.G.D. and J.H. TORIE. 1981. Principles and Prosedures of Ststistics. McGraw-Hill Book Co. Inc. Pub. Ltd. London. VAN SOEST, P.J. 1982. Nutritional Ecology of The Ruminant. O & B Book Inc. Corvalis. Oregon. USA.
