PROSES PEMISAHAN SERAT TANAMAN KUDZU MELALUI FERMENTASI DENGAN PENAMBAHAN MIKROBA
Oleh : YOSSI HANDAYANI F14102028
2006 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PROSES PEMISAHAN SERAT TANAMAN KUDZU MELALUI FERMENTASI DENGAN PENAMBAHAN MIKROBA
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : YOSSI HANDAYANI F14102028
2006 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PROSES PEMISAHAN SERAT TANAMAN KUDZU MELALUI FERMENTASI DENGAN PENAMBAHAN MIKROBA
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : YOSSI HANDAYANI F14102028 Dilahirkan pada tanggal 10 januari 1985 di Jakarta Tanggal lulus : September 2006 Menyetujui, Bogor, September 2006 Menyetujui Bogor, september 2006
Dr. Ir Usman Ahmad, M.Agr Pembimbing Akademik Mengetahui
Dr. Ir Wawan Hermawan, MS Ketua Departemen Teknik Pertanian
Yossi Handayani. F14102028. Proses Pemisahan Serat Tanaman Kudzu Melalui Fermentasi Dengan Penambahan Mikroba. Di bawah Bimbingan Dr. Ir. Usman Ahmad, M.Agr. 2006. Ringkasan Kudzu (Pueraria spp.) merupakan tanaman yang termasuk dalam famili leguminocae (kacang-kacangan). Kudzu mudah tumbuh dan merambat dengan cepat. Kudzu dibeberapa negara tropis telah dimanfaatkan dan dibudidayakan sebagai pakan ternak, penutup tanah dan sebagai pupuk hijau serta seratnya telah dimanfaatkan sebagai bahan kerajinan, tali dan kertas. Pemanfaatan tanaman kudzu (Pueraria spp.) di Indonesia saat ini sudah mulai berkembang terutama untuk diambil seratnya yang berasal dari bagian batang . Diperlukan suatu teknologi serta metode untuk memisahkan serat dari batang tanaman kudzu, dimana metode yang dimaksud dapat memisahkan serat dengan cepat dan mudah serta menghasilkan serat dengan kualitas yang baik. Tujuan umum penelitian ini adalah menemukan metode pemisahan serat tanaman kudzu melalui fermentasi dengan bantuan mikroba. Pemilihan perlakuan yang optimal didasarkan pada beberapa parameter yang dianalisa yaitu rendemen, warna serat dan sifat mekanis serat yang dihasilkan. Tujuan khusus dari penelitian ini adalah: 1. Menentukan jenis mikroba, waktu fermentasi serta teknik fermentasi pada proses pemisahan serat batang tanaman kudzu, 2. Mengetahui sifat fisik yaitu warna serat serta sifat mekanis serat yang dihasilkan antara lain kuat tarik, modulus patah dan elongation at break. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April 2006 hingga Mei 2006 di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP) Leuwikopo, Departemen Teknik Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bahan utama penelitian adalah batang segar tanaman kudzu, biakan serta spora Aspergillus spp. Alat yang dipergunakan antara lain timbangan, Chromameter R-200 dan Instron (UTM). Prosedur penelitian antara lain persiapan bahan, perebusan, pendinginan, fermentasi, pengeringan serta pemisahan serat dengan perlakuan yaitu jenis mikroba, teknik fermentasi dan lama fermentasi serta perlakuan kontrol tanpa penambahan mikroba. Rendemen serat yang dihasilkan pada fermentasi menggunakan kapang A. niger pada media padat nilainya semakin menurun terhadap lama fermentasi sedangkan pada media cair nilainya fluktuatif. Nilai rata-rata rendemen tertinggi dihasilkan pada perlakuan dengan media cair pada lama fermenetasi 5 hari sebesar 3.528 %. Pada perlakuan dengan A. oryzae rata-rata tertinggi rendemen didapatkan pada media padat, lama fermentasi 4 hari yaitu 3.489 %. Pada perlakuan kontrol, 3 hari perlakuan serat belum dapat dipisahkan dari jaringan-jaringan penyusun batang namun pada 4 dan 5 hari fermentasi serat telah dapat dipisahkan. Sifat fisik serat yaitu dihasilkan antara lain corak serat adalah putih kekuningkuningan. Pada perlakuan denagn A. niger nilai rata-rata intensitas serat tertinggi dihasilkan dari lama fermentasi 3 hari yaitu 75.85 % pada perlakuan media cair. Pada perlakuan media cair dengan menggunakan A. niger, nilai saturasi serat pada lama fermentasi 3 hari dihasilkan nilai rata-rata terendah yaitu sebesar 9.24 %.
Nilai rata-rata kuat tarik serat tertinggi dihasilkan pada perlakuan media cair dengan lama fermentasi 3 hari yaitu 1.370 kgf/mm2 pada perlakuan kapang A. niger. Nilai modulus patah tertinggi dihasilkan pada 5 hari fermentasi dengan perlakuan media cair sebesar 106.144 kgf/mm2 dengan A. oryzae. Nilai rata-rata elongation at break serat terendah dihasilkan dari perlakuan fermentasi dengan media padat dan lama fermentasi 4 hari yaitu 1.009 % dengan A. niger. Ketiga faktor utama perlakuan tidak berpengaruh signifikan terhadap nilai rendemen, saturasi, kuat tarik, modulus patah serat elongation at break serat. Jenis kapang A. niger menghasilkan nilai rendemen, kuat tarik, modulus patah lebih tinggi dibandingkan A. oryzae yaitu berturut-turut 3.326 %, 1.135 kgf/mm2 dan 82.389 kgf/mm2. Teknik fermentasi media cair menghasilkan nilai rendemen, kuat tarik, modulus patah lebih tinggi dibandingkan A. oryzae. Teknik fermentasi memiliki pengaruh yang nyata terhadap nilai intensitas serat yang dihasilkan. Dimana teknik fermentasi dengan media cair cenderung menghasilkan nilai intensitas lebih tinggi dibandingkan dengan media padat yaitu berturut-turut 74.28 % dan 71.59 %.
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan pada tanggal 10 januari 1985 di Jakarta dari orang tua bernama Agus Effendi dan Yoyoh Misroha. Penulis adalah anak pertama dari tiga bersaudara. Penulis menamatkan sekolah dasar di SDN Sukatani IV pada tahun 1996, lalu melanjutkan ke SLTP 3 Cimanggis dan tamat tahun 1999. Tahun 2002 penulis lulus dari SMUN 99 Jakarta. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan studi di Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian melalui jalur Undangan Seleksi Masuk Institut Pertanian Bogor (USMI). Tahun 2005 penulis melaksanakan Praktek Lapang di PT Perkebunan Nusantara VIII, Kebun Ciater, Subang, Jawa Barat dengan judul ” Mempelajari Proses Pengolahan Teh Hitam Orthodoks Di PTPN VIII, Ciater, Subang, Jawa Barat ”. Pada tahun 2006 penulis melakukan penelitian masalah khusus dengan judul ” Proses Pemisahan Serat Tanaman Kudzu Melalui Fermentasi Dengan Penambahan
Mikroba ” sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian.
KATA PENGANTAR Alhamdulillahhirobbil’alamin, segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas berkat rahmat serta karunianya. Dengan seizin-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian ini dalam bentuk skripsi yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana di Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Skripsi penulis ini berjudul ” Proses Pemisahan Serat Tanaman Kudzu Melalui Fermentasi Dengan Penambahan Mikroba ”. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Ir. Usman Ahmad, M.Agr selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis. 2. Bapak Dr. Ir Suroso M.Agr serta Bapak Dr. Ir. Leopold O Nelwan M.Si selaku dosen peguji dalam sidang skripsi 3. Kedua orang tuaku dan adik-adikku, Yacob ferdiansyah serta TB. Adam Al Rasyid atas doa serta dukungan moril tiada akhir. 4. Sahabatku Sari Rosmawati, Yuli ” Ulil” Tri Suhartati, Ardiatno ” Dadot” Yanuadi, B-Gon, Titin Nurhayati, Bagdo D.N, Dias Agriana, Netty ” Ne-thomg” dan tak lupa Sanz Grifrio Limin telah membantu serta memberikan semangat kepada penulis selama pembuatan tugas akhir ini. 5. Teman-temanku AE 39 dan semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Akhir kata semoga laporan penelitian ini dapat bermanfaat bagi penulis dan juga bagi semua pihak yang memerlukan Bogor, September 2006
Penulis
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR ..............................................................................
i
DAFTAR ISI ..............................................................................................
ii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................
iv
DAFTAR TABEL .....................................................................................
vi
LAMPIRAN .............................................................................................
vii
I.
PENDAHULUAN .............................................................................
1
A. Latar Belakang .............................................................................
1
B. Tujuan ..........................................................................................
3
TINJAUAN PUSTAKA …...............................................................
4
A.
Tanaman Kudzu ..........................................................................
4
B.
Serat Tanaman ..............................................................................
6
C.
Proses Pemisahan Serat ................................................................
6
D.
Fermentasi ......................................................……………........
7
1. Fermentasi Media Padat .............................................................
8
2. Fermentasi Media Cair ............ .................................................
9
3. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroba ......
9
a. Nutrien ....................................................................................
9
b. Tersedianya Air ......................................................................
9
c. Nilai pH ...................................................................................
9
d. Suhu ........................................................................................
10
e. Tersedianya Oksigen
............................................................
10
f. Ekstrak Tauge ...........................................................................
10
E.
Aplikasi dan Mikroba Penghasil Enzim Pektinase ....................
11
F.
Karakteristik Kapang Aspergillus spp. ........................................
11
G.
Effective Microorganisme (EM) .................................................
12
III. METODOLOGI PENELITIAN ...................................................
14
II.
A.
Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................
14
B.
Bahan dan Alat ...........................................................................
14
C.
Prosedur Penelitian ...................................................................
14
D.
Perlakuan ...................................................................................
19
E.
Rancangan Percobaan
......................................................
19
F.
Analisa
..............................................................................
20
1. Rendemen Serat
............................................................
20
2. Sifat Fisik Serat (Warna) ............................................................
20
3. Sifat Mekanis Serat
21
............................................................
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
..................................................
23
A.
Proses Fermentasi ......................................................................
23
B.
Pertumbuhan Aspergillus Spp. .................................
..
24
C.
pH Medium ..............................................................................
26
B.
Pemisahan Serat ......................................................................
28
C.
Rendemen Serat
......................................................................
31
D.
Sifat Fisik serat (Warna) ..........................................................
31
1. Hue ............................................................................................
34
2. Intensitas ...................................................................................
34
3. Saturasi .....................................................................................
36
4. Hubungan Nilai Intensitas dan Nilai Saturasi Serat .................
38
E.
V.
Sifat Mekanis Serat .....................................................................
39
1. Kuat Tarik (Tensile Strength) ......................................................
41
2. Modulus Patah ............................................................................
43
3. Elongation At break ...................................................................
45
KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................
48
A.
Kesimpulan ............................................................................
48
B.
Saran .......................................................................................
49
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................
50
LAMPIRAN ............................................................................................
52
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.
Tanaman kudzu .....................................................................
4
Gambar 2.
Bagian daun, bunga dan batang tanaman kudzu ...................
5
Gambar 3.
Keranjang yang terbuat dari serat kudzu .............................
5
Gambar 4.
Penampang melintang tanaman dikotil ..................................
7
Gambar 5.
Batang kudzu segar ................................................................
15
Gambar 6.
Inokulum kultur A. niger dan A.oryzae pada fermentasi media cair ...............................................................................
15
Inokulum spora A. niger dan A. oryzae pada fermentasi media padat ............................................................................
16
Gambar 8.
Bagan alir kegiatan fermentasi .............................................
18
Gambar 9.
Diagram kromasiti CIE ...........................................................
20
Gambar 10. Skema contoh uji serat sifat mekanis serat kudzu ................
22
Gambar 11. Pegujian sifat mekanis serat dengan menggunakan Instron ....
22
Gambar 12. Batang kudzu yang difermentasi dengan media padat setelah satu hari fermentasi .....................................................
25
Gambar 13. Batang kudzu yang difermentasi dengan media cair setelah satu hari fermentasi ......................................................
25
Gambar 14. Perubahan pH medium pada 3 hari fermentasi .......................
27
Gambar 15. Perubahan pH medium pada 4 hari fermentasi .......................
27
Gambar 16. Perubahan pH medium pada 5 hari fermentasi ........................
27
Gambar 17. Pemisahan serat dari jaringan terluar batang ...........................
29
Gambar 18. Batang kudzu yang telah dipisahkan dari jaringan terluar ......
29.
Gambar 19
Pemisahan serat dari jaringan dalam batang ...........................
30
Gambar 20. Serat kudzu yang dihasilkan ..................................................
30
Gambar 21. Nilai rata-rata rendemen serat kudzu yang difermentasi menggunakan A niger ......................................
31
Gambar 7.
Gambar 22.
Nilai rata-rata rendemen serat kudzu yang difermentasi menggunakan A. oryzae .................................
32
Gambar 23. Nilai rata-rata intensitas serat kudzu yang difermentasi menggunakan A. niger .......................................
35
Gambar 24.
Nilai rata-rata intensitas serat kudzu yang difermentasi menggunakan A. oryzae ...................................
35
Gambar 25. Nilai rata-rata saturasi serat kudzu yang difermentasi menggunakan A. niger ............. ...........................
37
Gambar 26. Nilai rata-rata nilai saturasi serat kudzu yang difermentasi menggunakan A. oryzae ....................................
37
Gambar 27. Hubungan intensitas dan saturasi serat kudzu pada perlakuan dengan media padat .......................................
39
Gambar 28. Hubungan intensitas dan saturasi serat kudzu pada perlakuan dengan media cair .........................................
39
Gambar 29. Nilai rata-rata kuat tarik serat yang difermentasikan menggunakan A. niger ................................
41
Gambar 30. Nilai rata-rata kuat tarik serat yang difermentasi menggunakan A. oryzae ..........................................................
42
Gambar 31. Nilai rata-rata modulus patah serat yang difermentasi menggunakan A. niger .....................................
44
Gambar 32. Nilai rata-rata modulus patah serat yang difermentasi menggunakan A. oryzae .....................................
44
Gambar 33. Nilai rata-rata elongation at break serat yang difermentasi menggunakan A. niger .......................................
46
Gambar 34. Nilai rata-rata elongation at break serat yang difermentasi menggunakan A. oryzae .....................................
46
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Hasil analisa proksimat batang kudzu ......................................
23
Tabel 2. Nilai rata-rata kuat tarik, strain dan modulus patah dan elongation at break serat kudzu yang difermentasi menggunakan A. niger ..........................................................................................
40
Tabel 3. Nilai rata-rata kuat tarik, strain, modulus patah dan elongation at break serat kudzu yang difermentasi menggunakan A. oryzae .........................................................................................
40
Tabel 4. Nilai rata-rata kuat tarik, strain dan modulus patah dan elongation at break serat pada perlakuan kontrol .......................... 41
LAMPIRAN Halaman Lampiran 1.
Suhu medium pada perlakuan media cair selama fermentasi berlangsung ...........................................................................
52
Lampiran 2.
Pertumbuhan A. niger pada batang kudzu dengan perlakuan media selama 5 hari fermentasi ............................ 53
Lampiran 3.
Pertumbuhan A. oryzae pada batang kudzu dengan perlakuan media selama 5 hari fermentasi ............................ 54
Lampiran 4.
Pertumbuhan A. niger pada batang kudzu dengan perlakuan cair selama 5 hari fermentasi................................. 55
Lampiran 5.
Pertumbuhan A. oryzae pada batang kudzu dengan perlakuan cair selama 5 hari fermentasi................................. 56
Lampiran 6.
pH medium pada perlakuan media cair selama fermentasi berlangsung .........................................................
57
Lampiran 7.
Massa awal batang kudzu segar ............................................
58
Lampiran 8.
Massa serat kudzu yang dihasilkan .......................................
59
Lampiran 9.
Nilai rendemen serat kudzu yang dihasilkan ......................... 60
Lampiran 10.
Tabel analisis ragam rendemen serat kudzu .......................... 61
Lampiran 11.
Tabel Estimated Marginal Means rendemen serat pada ketiga faktor utama ................................................................. 62
Lampiran 12.
Nilai Y serta nilai kromasiti x dan y yang difermentasi menggunakan A. niger yang didapatkan dari pengukuran Cromameter R-200 .................................
63
Nilai Y serta nilai kromasiti x dan y yang difermentasi menggunakan A. oryzae yang didapatkan dari hasil pengukuran Cromameter R-200 ........................
64
Nilai Intensitas (Y) serta nilai kromasiti x dan y serta nilai hue, intensitas dan saturasi serat yang dihasilkan pada perlakuan kontrol.........................................................
65
Nilai intensitas, hue serta saturasi serat yang difermentasi menggunakan A. niger ...............................................
66
Nilai intensitas, hue serta saturasi serat yang difermentasi menggunakan A. oryzae ............................................
67
Lampiran 13.
Lampiran 14.
Lampiran 15. Lampiran 16. Lampiran 17.
Tabel analisis ragam nilai intensitas serta saturasi serat kudzu ............................................................................. 68
Lampiran 18.
Tabel Estimated Marginal Mean intensitas dan saturasi
Lampiran 19.
serat ketiga faktor utama .......................................................
69
Tabel korelasi antara intensitas dan saturasi serat kudzu yang dihasilkan pada perlakuan dengan media padat dan cair A.niger dan A. oryzae ....................................
70
Lampiran 20.
Nilai pertambahan panjang (DL) sat F maksimum, beban tarik (F) maksimum serta DL saat putus yang difermentasi menggunakan A.niger dan A.oryzae .................. 71
Lampiran 21.
Nilai pertambahan panjang (DL) sat F maksimum, beban tarik (F) maksimum serta DL saat putus pada perlakuan kontrol...................................................................
72
Lampiran 22.
Tabel analisis ragam kuat tarik serat .................................
73
Lampiran 23.
Tabel Estimated Marginal Means nilai kuat tarik serat pada ketiga faktor utama .....................................................
74
Lampiran 24.
Tabel analisis ragam elongation at break dan modulus patah serat ............................................................................. 75
Lampiran 25.
Tabel Estimated Marginal Means elongation at break dan modulus patah serat pada ketiga faktor utama ...................... 76
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Beberapa tanaman tumbuh sebagai tanaman serat dikarenakan pada bagian tertentu dari tanaman mengandung serat yang dapat digunakan untuk tujuan komersial atau industri rumah tangga. Bagi manusia tanaman serat merupakan tanaman terpenting kedua setelah tanaman pangan. Adanya banyak manfaat yang diperoleh dari serat alami dan penggunaannya yang praktis menyebabkan tanaman serat luas digunakan. Tanaman serat menghasilkan serat alami yang dapat dimanfaatkan antara lain sebagai bahan baku textil dan kertas. Tanaman serat yang dimanfatkan umumnya tersusun atas selulosa. Produksi serta pemanfaatan tanaman serat dibeberapa negara telah lama dilakukan dan merupakan salah satu perintis industri pengolahan. Kemajuan teknologi telah memungkinkan manusia untuk memanfaatkan serat sintetis dari polimer rantai panjang sejak tahun 1950. Pemanfaatan serat sintetis tersebut telah mengurangi perkembangan penggunaan tanaman serat. Dikarenakan serat sintesis yang dihasilkan memiliki sifat seperti serat alami. Kendala pemanfaatan serat alami antara lain dalam hal budidaya serta dalam proses produksi. Beberapa tanaman serat memiliki potensi yang besar apabila dilakukan mekanisasi dalam budidaya maupun dalam proses produksinya. Salah satu tanaman yang memiliki potensi menghasilkan serat alami adalah tanaman kudzu (Pueraria spp.). Kudzu merupakan
tanaman merambat yang
termasuk dalam famili leguminosae. Kudzu dibeberapa negara dikenal dengan nama puero (Australia), Japanese arowwroot (Philipina) dan phakpeetpe di Thailand. Kudzu mudah tumbuh dan merambat dengan cepat sehingga di Amerika Serikat tanaman ini telah ditetapkan sebagai gulma yang harus diberantas. Kudzu telah dimanfaatkan di beberapa negara. Di China akar(umbi) tanaman kudzu digunakan sebagai obat penyakit influenza, disentri dan diarrhoea. Kandungan pati pada umbinya telah digunakan di negara Cina, Papua New Guinea dan Jepang sebagai bahan pembuat mie dan saus, bahkan Jepang telah memproduksi
akar umbi tanaman kudzu lebih dari 300 ton per tahun. Daun tanaman kudzu dapat dijadikan komponen pakan ternak yang dicampur dengan rumput. Pemanfaatan tanaman kudzu di Indonesia saat ini sudah mulai berkembang terutama pemanfaatan serat yang berasal dari batang tanaman. Batang tanaman kudzu mengandung serat dan dapat digolongkan sebagai serat lunak. Skerman (1977) menyatakan bahwa tanaman kudzu mengandung 8.4 % serat pada bagian tanaman yang hijau. Serat tersebut telah digunakan oleh para pengrajin untuk membuat benda-benda kerajinan dan kain. Serat yang berasal dari batang tanaman kudzu merupakan sumber penghasil serat alami baru yang dapat dimanfaatkan selain tanaman penghasil serat lunak lain seperti, linen, rami, kenaf, yute dan lainnya. Berdasarkan hal tersebut diperlukan suatu teknologi serta metode untuk memisahkan serat yang berasal dari batang tanaman kudzu, dimana metode yang dilakukan dapat memisahkan serat dengan cepat dan mudah serta menghasilkan serat dengan kualitas yang baik. Pemisahan serat adalah salah satu tahap yang penting dalam produksi serat dari tanaman (Demsey, 1975). Pemisahan serat yang baik menjamin sifat-sifat asli serat dapat dipertahankan. Prinsip dasar dari pemisahan serat adalah adanya mikroorganisme tertentu yang pada kelembaban tertentu dapat membentuk enzim yang dapat menghancurkan jaringan tanaman non selulosa yang banyak mengandung pektin (Demsey, 1975). Penghancuran bahan non selulosa akan memisahkan bahan penyusun serat dari jaringan parenkim, jaringan xilem serta jaringan epidermis, sehingga memungkinkan serat dapat diekstrak secara mekanik setelah dikeringkan, dengan kemungkinan serat yang rusak sedikit. Salah satu teknologi yang dapat dipergunakan dalam pemisahan serat adalah teknologi fermentasi. Secara umum fermentasi merupakan suatu proses terjadinya perubahan kimia pada suatu substrat organik melalui aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme, walaupun dalam beberapa hal dapat terjadi tanpa adanya mikroba (Mahfud et al., 1998).
B. Tujuan Tujuan umum penelitian ini adalah menemukan metode pemisahan serat tanaman kudzu
melalui
fermentasi dengan bantuan mikroba. Pemilihan
perlakuan yang optimal didasarkan pada beberapa parameter yang dianalisa yaitu rendemen, warna serat dan sifat mekanis serat. Tujuan khusus dari penelitian ini adalah : 1. Menentukan jenis mikroba, lama fermentasi serta teknik fermentasi pada pemisahan serat batang tanaman kudzu. 2. Mengetahui sifat fisik yaitu warna serat serta sifat mekanis serat
yang
dihasilkan antara lain kuat tarik (tensile strength), modulus patah (modulus of rupture) dan elongation at break.
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Tanaman Kudzu Kudzu (Pueraria spp.) merupakan tanaman yang termasuk dalam famili leguminocae (kacang-kacangan), subfamili Faboideae, ordo Phaseoleae dan subordo Glycinnnae/Papilionaceaee. Terdapat beberapa spesies tanaman kudzu yang dikenal antara lain Pueraria phaseoloides, Pueraria thunbergiana dan Pueraria javanica. Kudzu merupakan tanamanan asli dari Asia Tenggara seperti Malaysia, Indonesia dan sekarang telah tumbuh dan tersebar luas di negara-negara tropis (Skerman, 1977). Tanaman kudzu dibeberapa negara dikenal dengan nama puero (Australia), Japanese arowwroot (Fhilipina), phakpeetpe di Thailand dan di negara-negara tropis lain dikenal dengan nama tropical kudzu. Tanaman kudzu dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar1. Tanaman kudzu. (sumber : http://www.yahoolavista.com/kudzu/ ) Kudzu merupakan tanaman merambat, memiliki batang berwarna hijau dan berkayu yang ditumbuhi rambut halus. Panjang batang utama dapat tumbuh mencapai 5 sampai 6 m dengan diameter + 0.6 cm. Perakaran tanaman kudzu kuat dan cukup dalam, pada akar terdapat noda yang menghasilkan batang-batang
sekunder. Pucuk ditumbuhi rambut halus berwarna coklat memiliki daun cukup besar berwarna hijau dan trifoliate dengan bunga berwarna keungu-unguan. Kudzu tumbuh di daerah tropis dengan musim penghujan yang cukup panjang dengan curah hujan minimal 1200-1500 mm. Tanaman kudzu dapat tumbuh di daerah bermusim dingin namun akan menggugurkan daunnya apabila suhu di bawah 10o C. Tanaman ini tumbuh pada tanah liat yang subur terutama pada tanah liat aluvial. Tanaman masih dapat tumbuh pada pH di bawah 5. Pada Gambar 2 terlihat bagian daun, bunga serta batang tanaman kudzu.
Gambar 2. Bagian daun, bunga serta batang tanaman kudzu. (sumber : http://www.yahoolavista.com/kudzu/ )
Gambar 3. Keranjang yang terbuat dari serat kudzu. (sumber : http://www.yahoolavista.com/kudzu/ )
Kudzu dibeberapa negara tropis telah dimanfaatkan dan dibudidayakan sebagai pakan ternak. Kudzu juga dimanfaatkan sebagai penutup tanah dan sebagai pupuk hijau. Kudzu juga dapat dijadikan tanaman kontrol untuk menahan erosi karena tanaman ini toleran pada daerah yang banyak air dan lahan basah. Tanaman kudzu dapat menyediakan nitrogen bagi tanaman lain. Serat yang dihasilkan dari batang tanaman dapat dijadikan tali, bahan baku pembuatan pakaian, tali pancing, keranjang dan untuk memproduksi kertas. Pada Gambar 3 terlihat keranjang yang terbuat dari serat kudzu. Kandungan nutrisi kudzu hampir seperti alfafa dan dapat dikonsumsi oleh manusia. Dari bagian tanaman yang hijau pada kudzu terdapat
14.5-20 %
protein, 2-3.5 % lemak, 27-36 % serat dan 7 - 8.5 % abu dari berat kering (Skerman,1977).
B. Serat Tanaman Serat didapati di berbagai tempat pada tumbuhan dan merupakan jaringan skelenkima. Skelerenkima adalah jaringan yang terjadi dari sel-sel dengan penebalan dinding sekunder yang berlignin atau tidak berlignin dan menunjukkan sifat elastis (Fahn, 1982). Serat tanaman yang telah dimanfaatkan umumnya merupakan merupakan selulosa. Serat yang diperdagangkan dibagi menjadi dua tipe serat keras dan serat lunak. Serat keras adalah serat yang memiliki kadar lignin tinggi pada dindingnya dan bertekstur kaku. Serat lunak dapat mengandung atau tanpa lignin, seratnya lentur serta elastik. Penghasil serat keras adalah berbagai jenis agave terutama A. Sisalana (sisal), Furcrarea gigantea (Henep mauritis) dan serat lunak dihasilkan terutama dari linum usitatissimum (linen), Boehmeria cannabinus (kenaf) dan ceiba pentandra (kapok). Kualitas serat yang penting untuk diperhatikan adalah kehalusan, kekuatan, densitas, kerataan warna, kilau, panjang serat, dan kebersihan (Demsey, 1975). Terdapat karakteristik sifat fisik, mekanik, kimia, biologi serta geometri dari serat antara lain: tensile strength, elongation at break, modulus of elasticity, fatigue,
resilience, moisture absorption dan wettability, electrostatic properties, friction, color, luster (kehalusan), density, resistance to light dan heat (panas).
C. Proses Pemisahan Serat Pemisahan serat adalah salah satu tahap yang penting dalam produksi serat dari tanaman (Demsey, 1975). Pemisahan serat yang baik menjamin sifat-sifat asli serat dapat dipertahankan. Prinsip dasar dari pemisahan serat adalah adanya mikroorganisme tertentu yang pada kelembaban tertentu dapat membentuk enzim yang dapat menghancurkan jaringan tanaman non selulosa yang banyak mengandung pektin (Demsey, 1975). Penghancuran bahan non selulosa akan memisahkan bahan penyusun serat dari jaringan parenkim, jaringan xilem serta jaringan epidermis, sehingga memungkinkan serat dapat diekstrak secara mekanik setelah dikeringkan, dengan kemungkinan serat yang rusak sedikit. Pada Gambar 4 terlihat penampang melintang batang dikotil secara umum. Dimana secara berturut bagian batang dari bagian terluar hingga bagian dalam batang yaitu : 1. epidermis, 2. parenkim, 3. kolenkima, 4. skerenkima, 5. floem, 6. xylem, 7. empulur. Jaringan parenkim, kolenkima dan skerenkima merupakan daerah korteks. Diantara jaringan pembuluh xylem dan floem terletak kambium.
Gambar 4. Penampang melintang batang tanaman dikotil (Fahn, 1982) Serat terdapat pada bagian skelenkima dimana merupakan bagian daerah korteks sehingga untuk mengambil serat dari bagian batang tanaman dikotil diperlukan 2 tahap pemisahan serat yaitu memisahkan serat dari jaringan terluar
tanaman yaitu epidermis dan jaringan penyusun korteks lain. Tahap selanjutnya adalah memisahkan serat dari jaringan terdalam yaitu jaringan pembuluh dan empulur.
D. Fermentasi Menurut Rahman (1992) setiap proses fermentasi mendayagunakan aktivitas metabolisme suatu mikroba tertentu atau campuran dari beberapa spesies mikroba. Proses katabolisme memegang peranan penting dalam siklus kehidupan miroorganisme, yaitu kemampuan mikroba mengubah karbohidrat menjadi asam laktat, asam asetat alkohol dan senyawa lainnya (Fardiaz, 1989). Fermentasi adalah proses pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim, proses ini dapat berlangsung dalam lingkungan aerob maupun anaerob tergantung dari sifat mikroorganisme (Rahman, 1989). Proses fermentasi akan berlangsung secara optimum dengan mengatur kondisi sesuai dengan kondisi optimum dari mikroba yang tumbuh (Rahman, 1989). Berdasarkan mikroorganisme yang aktif, produk-produk fermentasi dapat dikelompokkan menjadi (1) produk fermentasi khamir; (2) produk fermentasi kapang; (3) produk fermentasi bakteri; (4) produk fermentasi campuran (Rahman, 1988).
1. Fermentasi Media Padat Fermentasi dapat dilakukan dengan metode kultur permukaan dan kultur terendam (submerged). Medium kultur permukaan dapat berupa medium padat, semi padat atau cair. Sedangkan kultur terendam dilakukan dalam medium cair menggunakan bioreaktor yang dapat berupa labu yang diberi aerasi, labu yang digoyang dengan ”shaker” atau fermentor (Rahman,1992). Fermentasi media padat adalah fermentasi yang substratnya tidak larut dan tidak mengandung air bebas tetapi cukup mengandung air untuk keperluan mikroba (Chalal, 1985). Disini media berfungsi sebagai sumber karbon, nitrogen maupun sumber energi. Menurut Rahman (1992) pada fermentasi media padat bahan padat yang banyak digunakan sebagai media ialah berbagai jenis hasil pertanian dan limbah pertanian.
Fermentasi media padat memiliki beberapa keuntungan antara lain (1) menggunakan media alami yang sifatnya tunggal, (2) kontrol terhadap kontaminasi relatif mudah (3) persiapan inokulum lebih sederhana, (4) Kondisi inkubasi hampir menyerupai yang alami (5) Aerasi optimum dari sistem lebih mudah karena banyak ruangan yang terdapat antara partikel dan media. Menurut Rahman (1992) proses fermentasi media padat biasanya dilakukan pada suhu ruang yang relatif konstan dan merupakan kultur yang statis walaupun sekali-sekali dilakukan pengadukan.
2. Fermentasi Media Cair Fermentasi media cair merupakan proses fermentasi yang menggunakan media cair yang substratnya terlarut atau terdispersi dalam cairan dan mikrobanya berada di bawah permukaan cairan pada kondisi aerob dengan bantuan aerasi dan agitasi. Fermentasi medium cair memilki beberapa keuntungan antara lain (1) jenis dan konsentrasi komponen-komponen medium dapat diatur (2) Dapat memberikan kondisi optimum untuk pertumbuhannya dan (3) pemakaian medium lebih efisien (Rahman,1992)
3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroba Menurut Fardiaz (1989) pertumbuhan mikroba selama proses fermentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu tersedianya nutrien, tersedianya air, suhu, pH dan tersedianya oksigen. a.
Nutrien Nutrien pada pertumbuhan dibutuhkan sebagai sumber karbon, sumber
nirogen, sumber enersi dan sumber mineral serta vitamin. Nutrien tersebut dibutuhkan untuk membentuk enersi dan meyusun komponen-komponen sel (Fardiaz, 1989). b.
Tersedianya Air Sel jasad renik memerlukan air untuk hidup dan berkembang biak. Selain
merupakan bagian terbesar dari komponen sel (70-80) %, air juga dibutuhkan sebagai reaktan dalam berbagai reaksi kimia. Tersedianya air dalam suatu bahan dapat dinyatakan dalam istilah aw.
Jasad renik mempunyai kebutuhan aw minimal yang berbeda-beda untuk pertumbuhannya. Kapang membutuhkan aw untuk germinasi spora aseksual dan pertumbuhannya relatif lebih rendah dibandingkan bakteri. Nilai aw minimal untuk germinasi spora adalah 0.62 untuk beberapa kapang. Nilai aw minimal untuk pertumbuhan kapang Aspergillus adalah 0.98 (Fardiaz,1989). c.
Nilai pH Nilai pH medium sangat mempengaruhi jasad renik yang dapat tumbuh.
Jasad renik pada umumnya dapat tumbuh pada kisaran pH 3-6 unit. Kapang mempunyai pH optimum 5-7 namun masih dapat tumbuh pada pH 3-8.5 (Fardiaz, 1989). d.
Suhu Masing-masing jasad renik mempunyai suhu optimum, minimum dan
maksimum untuk pertumbuhnnya. Hal ini disebabkan dibawah suhu minimum dan diatas suhu maksimum, aktivitas enzim akan berhenti bahkan pada suhu yang terlalu tinggi akan terjadi denaturasi enzim. Jasad
renik
dapat
dibedakan
atas
beberapa
grup
berdasarkan
kemampuannya untuk dapat memulai pertumbuhan pada kisaran suhu tertentu. Kapang dan khamir umumnya tergolong dalam mesofil, yaitu tumbuh dengan baik pada suhu 25-30 oC (Fardiaz,1989). e.
Tersedianya Oksigen Konsentrasi oksigen pada substrat dan lingkungan mempengaruhi jasad
renik tumbuh. Berdasarkan kebutuhannya akan oksigen untuk pertumbuhannya jasad renik dibedakan atas aerobik, anaerobik, dan aerobik fakultatif. Kapang dan khamir pada umumnya bersifat aerobik Jasad renik yang tergolong aerob hanya
dapat tumbuh jika terdapat
oksigen di lingkungannya. Oksigen diperlukan karena enersi hanya dapat diperoleh melalui respirasi aerobik. 4. Ekstrak Tauge Ekstrak taoge merupakan ekstrak yang terbuat dari taoge yang telah direbus ditambah dengan gula pasir. Ekstrak taoge dalam penelitian ini digunakan sebagi media pertumbuhan kapang pada fermentasi media cair.
Taoge merupakan hasil perkecambahan dari tanaman kacang-kacangan, salah satunya adalah kacang hijau (Phaseolus radiatus). Kacang hijau mempunyai nilai gizi yang cukup baik karena mengandung protein mencapai 24 % dimana terdapat asam amino esensial seperti isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan, dan valin Selain tinggi kandungan proteinnya kacang hijau juga kaya pati (karbohidrat) sebesar 58 %. Kandungan lain pada kacang hijau yaitu lemak, mineral besi, mangan, magnesium, kalsium, belerang,
vitamin B1, B2, B3,
vitamin A dan E. Kandungan zat gizi pada biji kacang hijau sebelum dikecambahkan, berada dalam bentuk tidak aktif (terikat), setelah perkecambahan bentuk tersebut diaktifkan. Peningkatan zat-zat gizi pada tauge mulai tampak sekitar 24-48 jam saat perkecambahan. Jika dibandingkan dengan bijinya, kecambah atau tauge kacang hijau lebih bergizi. Protein kecambah lebih tinggi 19% dibanding kandungan protein dalam biji kacang hijau . Hal ini teerjadi karena pada saat perkecambahan terjadi hidrolisis karbohidrat, protein dan lemak menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana sehingga mudah dicerna.
E. Aplikasi dan Mikroba Penghasil Enzim Pektinase Enzim kelompok pektinase bekerja pada kelompok senyawa pektins(pectin substances) yang merupakan bagian dari dinding sel tanaman dan terdapat pada lamela tengah sebagai bahan yang merekatkan sel-sel (Doesburg,1965). Manfaat enzim pektinase dibidang industri adalah untuk pemisahan ”retting” serat-serat textil dari rami, goni(yute) dan tanaman-tanaman lain, menghilangkan pektin dari buah-buahan dan sayuran pada pengalengan dan melunakkan acar. Enzim pektinase dihasilkan oleh kapang, khamir dan bakteri. Di samping Aspergillus niger menyebutkan kapang-kapang lain penghasil enzim pektinase antara lain : Botritis cinerea, Botritisallii, Sclerotiana spp., Rhizopus aritrici, Rhizopus nigericans, Rh. Artocarpi, Rh. Chinensis, Fusarium spp., Fusarium lycopersicum, Penicillium sp, Penicillin notatum, Aspergillus wentii, Aspergillus flavus, Aspergillus aereus, Aspergillus oryzae, Mucor spp., Neuspora spp., Tricoderma spp.
Daulay dan Rahman (1992) menyebutkan berbagai jenis kapang menghasilkan enzim-enzim pelunak baik tipe sellulotik maupun pektinolitik antar lain
terdiri
Clodosporium,
dari
berbagai
Dematium,
spesies
dari
Fusarium,
genus
Geotricium,
Alternaria, Mucor,
Aspergillus, Myrothecium,
Peacilomyes, Phoma dan Tricoderma
F. Karakteristik Kapang Aspergillus Sp. Menurut Fardiaz (1989), Kapang umumnya mempunyai sifat-sifat fisiologi sebagai berikut : (1) membutuhkan aw minimal untuk pertumbuhan (aw sekitar 0.8) lebih rendah dibandingkan bakteri dan khamir (2) bersifat mesofilik, yaitu tumbuh baik pada suhu kamar, suhu optimum pertumbuhan optimum untuk kebanyakan kapang adalah sekitar 25-30 oC tetapi beberapa dapat tumbuh pada suhu yang tinggi (thermofilik) atau suhu yang rendah (psikrotropik) (3) semua kapang bersifat anaerobik, yaitu membutuhkan oksigen untuk pertumbuhannya; kebanyakan kapang tumbuh pada kisaran pH 2-8.5 unit tetapi biasanya pertumbuhannya akan lebih baik pada kondisi asam atau pH rendah; Kebanyakan kapang memproduksi enzim hidrolitik misalnya amilase, lipase, pektinase dan proteinase. Kapang Aspergillus mempunyai hifa berseptat dan spora yang dihasilkan bersifat aseksual. Frazier dan Westhof (1981) menyebutkan ciri-ciri kapang Aspergillus yaitu terdiri dari footcell, konidiofor, vescili, sterigma, dan spora yang terdapat memanjang diatas sterigma disebut konodia. Spora berbentuk globular dan kasar dengan terdapatnya garis-garis pada permukaan yang berpigmen. Hifa terletak terletak pada bagian terendam dari subtrat untuk menyerap unsur hara dan yang menghadap ke permukaan berfungsi sebagai alat reproduksi. Sedangkan bagian sporanya merupakan bagian dorman dalam hidupnya, tetapi masih mengandung enzim Aspergillus niger dan Aspergillus oryzae adalah kapang yang termasuk genus Aspergillus, famili Monoliaceace, ordo Monoliales dan subdivisi Deuteutomycotyna (fungi Imperfecti) (Frazier dan Westhof, 1981). Grup A. niger mempunyai kepala pembawa konidia yang besar, bulat dan berwarna hitam,
coklat-hitam atau ungu hitam sedang konidia dari grup A.
oryzae berwarna
kuning sampai hijau (Fardiaz, 1989). Aspergillus niger adalah kapang yang secara komersil banyak digunakan untuk reproduksi enzim. Kapang ini cukup potensial untuk memproduksi enzim khususnya karbohidrase antara lain : a-amilase, b-amilase, amiloglukodidase dan selulosa Kapang adalah yang pertama digunakan untuk produksi enzim pektinase dalam skala komersial dan terutama enzim yang dihasilkan oleh spesies Aspergillus (Fogarty,1983). Mikroorganisme yang cocok termasuk strain-strain dari Aspergillus niger, Aspergillus wentii, Aspergillus oryzae dan Rhizopus spp. (Ward dan Fogarty, 1974). G. Effective Microorganisme (EM) Effective microorganisme atau EM merupakan campuran dari berbagai kultur mikroba/mikroorganisme yang bermanfaat dan dapat digunakan sebagai inoculant (inokulum) untuk meningkatkan keragaman mikroba yang terdapat pada tanah dan tanaman (Page, 1994) EM dapat dimanfaatkan dalam berbagai bidang seperti dalam bidang pertanian, kesehatan manusia dan hewan, untuk penghancuran limbah serta industri. Kegunaan dari EM antara lain adalah untuk meningkatkan panen dan hasil pertanian dan untuk meningkatkan kesehatan pada manusia. EM atau EM1 merupakan jenis Effective microorganisme yang bermanfaat bagi kesehatan manusia dan hewan serta berkaitan dengan pertanian yang menghasilkan produk makanan berkualitas tinggi yang dikenal dengan ” beyond organics”. Terdapat juga produk hasil fermentasi EM seperti suplemen antioksidan bernutrisi. EM2 merupakan jenis Effective microorganisme yang dapat memproduksi antibiotik untuk menekan organisme berbahaya dan biasanya digunakan untuk melindungi tanaman dari patogen, serangga serta penyakit yang muncul ditanah. EM3 merupakan jenis Effective microorganisme
yang terdiri dari jenis
mikroorganisme fotosintesis yang dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman, hasil panen dan kualitas produk-produk hasil pertanian. Selain itu dapat memperbaiki sifat-sifat tanah dan dapat memfiksasi nitrogen dalam tanah.
EM4
merupakan
Effective
microorganisme
yang
terdiri
dari
mikoroorganisme yang dapat menghasilkan asam laktat. Adapun jenis mikroorganisme penghasil asam laktat antara lain Lactobacillus plantarum, Lactobacillus
casei,
Lactobacillus
fermentum,
Lactobacillus
salivarus,
Lactobacillus delbrueki. Kegunaannya antara lain untuk meningkatkan proses pembusukan limbah dan sisa-sisa pembuangan. Selain itu dapat meningkatkan tersedianya nutrisi untuk tanaman dan menekan aktivitas serangga yang berbahaya dan mikroorganisme patogen. Sampah organik seperti kotoran hewan dan kompos memiliki populasi mikroorganisme yang sebagian lagi bermanfaat dan sebagian lagi tidak. EM4 saat disebar di sampah maka akan menyebar dan bercampur dengan mikroorganisme yang terdapat di sampah dan akan menjadi dominan sehingga dapat membantu proses pembusukan. Teknologi EM di Indonesia dengan merk dagang EM4 telah dipasarkan oleh PT Sonngolangit Persada sejak tahun 1991. Salah satu produknya antara lain Bokashi Kotaku adalah pupuk organik yang terbuat dari bermacam-macam sampah organik yang menggunakan EM teknologi.
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April 2006 hingga Mei 2006 di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian (TPPHP) Leuwikopo, Departemen Teknik Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
B. Bahan dan Alat Bahan utama untuk penelitian ini adalah batang segar tanaman kudzu yang diperoleh dari PT Retota, Purwakarta, Jawa Barat. Biakan serta spora A. niger dan A. oryzae diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi Pangan, Departemen Teknologi Ilmu Pangan, FATETA, IPB. Alat-alat yang dipergunakan dalam persiapan sampel adalah kompor, panci, wadah plastik (kontainer) ukuran 35 x 27 x 4 cm, timbangan, pisau, sendok, gelas ukur dan wrapping film. Alat-alat lain yang dipergunakan untuk analisa adalah termometer, pH meter, timbangan analitik, untuk analisa warna serat dipergunakan Chromameter R-200 dilakukan di Laboratorium Pusat Antar Universitas dan Universal testing machine (Instron) untuk uji sifat mekanis serat di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan.
C. Prosedur Penelitian Menurut Demsey (1975) Prinsip dasar dari pemisahan serat adalah adanya mikroorganisme tertentu yang pada kelembaban tertentu dapat membentuk enzim yang dapat menghancurkan jaringan tanaman non selulosa yang banyak mengandung pektin. Untuk itu fermentasi yang akan dilakukan terhadap batang kudzu menggunakan mikroba yang memilki karakteristik mampu menghasilkan enzim pektinase. Mikroba yang digunakan dalam penelitian ini adalah A. niger dan A. oryzae. Adapun prosedur penelitian ini adalah : 1. Persiapan bahan a. Batang kudzu
Batang kudzu segar dibersihkan selanjutnya dipotong sepanjang 35 cm untuk memudahkan pengamatan. Batang yang dibutuhkan adalah sekitar 2500 gram. Batang kudzu segar dapat terlihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Batang kudzu segar. b. Inokulum A. niger dan A. oryzae Pada teknik fermentasi media padat, kapang yang digunakan berupa inokulum spora sedang pada media cair berupa kultur(biakan) kapang. Pada Gambar 6 terlihat kultur A. niger dan A.oryzae sedang spora A. niger dan A.oryzae terlihat pada Gambar 7.
Gambar 6. Inokulum kultur A. niger dan A. oryzae pada fermentasi media cair.
Gambar 7. Inokulum spora A. niger dan A. oryzae pada fermentasi media padat. c. Ekstrak Taoge Media pertumbuhan yang digunakan pada fermentasi media cair berupa ekstrak taoge. Ekstrak taoge dibuat dari rebusan taoge dengan air dan di beri tambahan gula pasir. Untuk membuat ekstrak 1000 ml dibutuhkan taoge sebanyak 200 g ditambah air 1000 ml kemudian direbus selama 30 menit dan disaring. Air rebusan kemudian ditepatkan kembali menjadi 1000 ml dan ditambahkan gula pasir sebanyak 20 gr. Untuk membunuh mikroba dilakukan pemanasan selama 1 jam pada suhu 100 oC. d. Uji Proksimat uji proksimat dilakukan untuk menganalisa kandungan karbohidrat, kadar air, protein serta kadar abu yang terkandung pada batang kudzu segar. Batang kudzu yang disiapkan sebanyak 100 gram. Uji proksimat
dilakukan di
Laboratorium Biokomia, Departemen Teknologi Ilmu Pangan.
2. Perebusan Perebusan batang kudzu dilakukan menggunakan panci dimana batang direbus pada air mendidih (100 oC). Lama perebusan selama 1 jam. Perebusan dilakukan untuk menghidrolisis komponen-komponen penyusun batang kudzu sehingga mempercepat perombakan penyusun batang oleh Aspergillus spp. sebagai sumber nutrien.
3. Pendinginan Setelah direbus, sampel ditiriskan dan didinginkan dengan dianginanginkan sebelum di lakukan fermentasi.
4. Fermentasi Fermentasi dilakukan setelah pendinginan. Lama fermentasi yang akan dilakukan adalah selama 3, 4 dan 5 hari.
Pada fermentasi media padat
menggunakan inokulum berbentuk spora (padat).
Batang kudzu yang telah
direbus kemudian ditiriskan dan diletakkan pada kontainer yang telah dipersiapkan dan ditaburkan inokulum Aspergillis spp. Fermentasi media
cair menggunakan kultur cair dari Aspergillus spp.
Media pertumbuhannya yang telah dipersiapkan kemudian diberi kultur cair sebanyak 0.1 % dari 1000 ml media pertumbuhan. Setelah inokulum telah diinokulasikan selanjutnya wadah ditutup dengan wrapping film yang telah dilubangi sehingga fermentasi dapat berlangsung aerob. Fermentasi dilakukan pada suhu kamar. Selama fermentasi berlangsung akan dilakuan pengukuran pH medium pada fermentasi media cair.
5. Pemisahan serat Pemisahan serat dilakukan setelah fermentasi berlangsung selama 3, 4 dan 5 hari. Pemisahan serat dilakukan dengan membelah sampel menjadi dua kemudian memisahkan serat dari lapisan luar batang dan lapisan dalam batang. Pemisahan serat dari batang dilakukan secara menual menggunakan tangan dengan bantuan air untuk membantu melepaskan jaringan yang telah lunak.
6. Pengeringan Serat yang telah dipisahkan selanjutnya dibersihkan dan dikeringkan. Pengeringan dilakukan dengan menggunakan sinar
matahari. Bagan tahapan-
tahapan yang dilakukan pada penelitian ini terlihat pada Gambar 8.
Batang kudzu segar
Penimbangan
Pembersihan
Perebusan selama 1 jam
Pendinginan
Fermentasi media padat
Sampel diletakkan pada kontainer
Inokulasi Aspergillus spp. (Menaburkan inokulum spora hingga merata) sebanyak 10 gram/wadah
Fermentasi media cair
Rendam sampel dalam media/ekstrak taoge yang telah diberi inokulum Aspergillus spp. (0.1 % /liter)
Tutup wadah dengan wrapping film (dilubangi)
Fermentasi selama 3, 4 , 5 hari
Pengambilan serat
Penimbangan
Pengeringan
Gambar 8. Bagan alir kegiatan fermentasi.
D. Perlakuan Perlakuan yang dipergunakan di dalam penelitian ini adalah sebanyak tiga faktor dan kontrol, yaitu: 1. Jenis mikroba yang digunakan sebanyak dua taraf, yaitu : Ao : Aspergillus niger A1 : Aspergillus oryzae 2. Teknik Fermentasi yang digunakan sebanyak dua taraf , yaitu : Mo : Fermentasi media padat M1 : Fermentasi media cair 3. Lama Fermentasi yang digunakan sebanyak tiga taraf, yaitu : Fo : Lama fermentasi 3 hari F1 : Lama fermentasi 4 hari F2 : Lama fermentasi 5 hari 4. Kontrol Kontrol
merupakan
perlakuan
dengan
merendam
batang
kudzu
menggunakan air tanpa penambahan mikroba.
E. Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah percobaan faktorial dengan rancangan acak lengkap dan model tetap. Dimana pengolahan data stasistik dilakukan menggunakan program SPSS 13.0. Untuk menganalisa pengaruh perlakuan ke-i menggunakan analisis ragam dengan hipotesis : H0 : s12 = s22 = s32 = ................. si2 = 0 H1 : Tidak semua si2 = 0 Hipotesis H0
diterima jika nilai Sig. dari tabel Anava > a (tingkat
signifikansi) sedang jika nilai Sig. < a maka H0 ditolak (Trihendardi, 2005).
F. Analisa
1.
Rendemen Serat Nilai rendemen serat adalah persentase perbandingan massa serat kudzu
yang telah dikeringkan terhadap massa awal batang kudzu segar. Sehingga nilai rendemen didapatkan dari persamaan (1).
Rendemen 2.
=
Massa serat yang telah kering × 100 0 0 Massa awal batang kudzu
................................. (1)
Sifat Fisik Serat (Warna) Pengujian warna serat menggunakan Chromameter R-200. Dimana dari
hasil pengukuran akan didapatkan nilai Y dan dua nilai kromasiti yaitu x dan y. Y adalah nilai kecerahan diukur dari besaran cahaya pada semua panjang gelombang. Nilai kromasiti yaitu besaran nilai pada panjang gelombang tertentu, tergantung panjang gelombang yang mendominasi kejenuhannya, tidak tergantung kecerahan (Ahmad, 2005).
Gambar 9. Diagram kromasiti CIE (Ahmad, 2005).
Persepsi nilai kromasiti terletak dalam daerah berbentuk bujur pada diagram kromasiti CIE yang terlihat pada Gambar 9 diatas. Warna putih terletak ditengah diagram busur kromasiti yang merupakan titik kesetaraan energi. Bila dibuat garis lurus dari titik dimana warna putih (W) berada melalui suatu warna (C) ke posisi corak (H) yang terletak pada garis batas diagram kromasiti, Maka H adalah nilai corak (hue) dan nilai saturasi (S) adalah panjang garis CW relatif terhadap HW. Menggunakan diagram busur, maka posisi sebuah warna adalah hasil penggabungan dari cahaya putih dan spektrum corak sebagai berikut : C = SH + (1-S) W ......................................................................................(2)
3.
Sifat Mekanis Serat Sifat mekanis merupakan sifat yang berhubungan dengan kekuatan dan
ketahanan akibat perubahan bentuk suatu bahan. Sifat mekanis serat yang dianalisa adalah kuat tarik (tensile strength) (s), elongation at break dan modulus patah (MOR). Pengujian serat menggunakan ASTM D 828-48 yang dimodifikasi, dimana ukuran serat contoh uji adalah panjang 180 mm, lebar 3 mm dan tebal 0.5 mm. Kecepatan pembebanan Instron adalah 2 mm per menit. Gambar contoh uji serat terlihat pada Gambar 10. Serat yang diuji menggunakan Instron tampak pada Gambar 11. Nilai kuat tarik (s), Strain (e), modulus patah (MOR) dan elongation at break dihitung dengan formula : s max
=
F max A
e
=
∆L Lο
(kgf
)
mm 2
…...................................................... (3)
……………....................………….......................
(4) MOR
=
σ max ε
elongation at break =
(kgf
mm 2
)
………………..................................... (5)
Final ∆L x 100 % ..........................................................(6) Lo
Dimana : F max = Beban tarik maksimum (kgf) A = Luas permukaan serat (lebar x tebal serat) (mm2) ∆L = Pertambahan panjang (mm)
Lo = Panjang awal serat (mm)
Gambar 10. Skema contoh uji sifat mekanis serat kudzu.
Gambar 11. Pegujian sifat mekanis serat dengan menggunakan Instron.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A.
Proses Fermentasi Selama proses fermentasi berlangsung terjadi perombakan komponen
penyusun batang kudzu yang merupakan substrat atau media pertumbuhan bagi A. niger dan A. oryzae. Komponen penyusun tersebut merupakan nutrien yang akan digunakan untuk membentuk energi serta menyusun komponen-komponen sel kapang. Pada Tabel 1 terlihat hasil analisa proksimat batang kudzu. Tabel 1. Hasil analisa proksimat batang kudzu Komponen
%
Kadar air
77.310
Kadar abu
1.560
Protein
2.160
Lemak
0.535
Karbohidrat
18.425
Dari Tabel 1 terlihat kandungan karbohidrat pada batang kudzu segar merupakan komponen penyusun tertinggi kedua setelah kadar air yaitu sebesar 18.425 %. Menurut Fardiaz (1989) proses fermentasi sering didefinisikan sebagai proses pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerobik dan senyawa yang dipecah terutama adalah karbohidrat. Menurut Fardiaz (1989) karbohidrat yang dipecah akan diubah menjadi senyawa-senyawa lain tergantung dari jenis fermentasinya. Karbohidrat yang dipecah digunakan sebagai sumber energi dan sumber karbon. Pada proses pemecahan senyawa karbihidrat yang dilakukan mikroba adalah pemecahan pektin dan tidak memecah selulosa yang merupakan senyawa karbohidrat juga. Senyawa yang dihasilkan dari proses fermentasi ini dapat berupa asam amino dan enzim. Proses katabolisme memegang peranan penting dalam siklus kehidupan miroorganisme, yaitu kemampuan mikroba mengubah karbohidrat menjadi asam laktat, asam asetat, alkohol dan senyawa lainnya (Fardiaz, 1989)
B. Pertumbuhan Aspergillus Spp. Pada proses fermentasi terjadi pertumbuhan dan pertambahan jumlah sel dari kapang yang diinokulasikan terhadap batang kudzu. Pertumbuhan pada organisme uniseluler adalah pertambahan jumlah sel yang berarti juga pertambahan jumlah organisme (Fardiaz,1989). Pertumbuhan A. niger dan A. oryzae yang terjadi dapat diamati secara fisik. Dimana terjadi pertambahan jumlah sel yang semakin meningkat dari waktu ke waktu selama proses fermentasi.. Menurut Fardiaz (1989) Fase awal dari pertumbuhan adalah fase adaptasi dimana pada fase ini inokulum A. niger dan A. oryzae yang diinokulasikan pada substrat menyesuaikan diri dengan lingkungan sekitarnya. Fase adaptasi pada media cair ditandai dengan menyebarnya mikroba mendekati batang tanaman kudzu, untuk media padat spora belum tumbuh. Hal ini berlangsung pada satu hari setelah kapang diinokulasikan. Fase adaptasi pada setiap taraf perlakuan berlangsung dengan cepat karena medium dan lingkungan pertumbuhan memenuhi syarat untuk pertumbuhan kapang Aspergillus spp. Suhu berpengaruh terhadap kecepatan pertumbuhan Aspergillus spp. Dimana rata-rata suhu lingkungan pertumbuhan antara 26-28 oC dan suhu medium pertumbuhan media cair antara 26-29 oC terlihat pada Lampiran 1. Kapang merupakan jenis organisme yang bersifat mesofilik yaitu dapat tumbuh baik pada suhu kamar dan suhu optimum pertumbuhannya sekitar 25-30 oC (Fardiaz,1989). Dari Gambar 12 terlihat batang kudzu yang difermentasi pada media padat setelah berlangsung satu hari. Untuk fermentasi menggunakan A. niger terlihat pada
A0M0F22
sedangkan
A.
oryzae
pada
A1M0F21.
Gambar
13
memperlihatkan batang kudzu yang difermentasi pada media cair, dimana A. niger pada A0M1F21 sedang A. oryzae pada A1M1F21. Setelah fase adaptasi, A. niger dan A. oryzae mulai tumbuh. Pertumbuhan dimulai dengan terbentuknya spora. Spora selanjutnya akan melakukan germinasi membentuk suatu tuba germ, dimana tuba germ akan tumbuh terus membentuk filamen yang panjang dan bercabang yang disebut hifa. Hifa akan membentuk massa hifa yang disebut miselium. A. niger mempunyai kepala pembawa konidia
yang besar yang berwarna hitam atau ungu-coklat sedang konidia pada A. oryzae berwarna kuning sampai hijau.
Gambar 12. Batang kudzu yang difermentasi dengan media padat setelah satu hari fermentasi.
Gambar 13. Batang kudzu yang difermentasi dengan media cair setelah satu hari fermentasi. Fase selanjutnya dari pertumbuhan A. niger dan A. oryzae adalah fase pertumbuhan logaritmik, pada fase ini pertumbuhan sel terjadi dengan cepat dan konstan. Pada fase ini ditandai dengan bertambah banyaknya jumlah sel yang tumbuh. Pertumbuhan A. niger dan A. oryzae baik pada media cair maupun padat sudah terlihat pada hari kedua fermentasi. Pertambahan jumlah sel semakin meningkat hingga hari kelima fermentasi. Lampiran 2, 3, 4 dan 5 memperlihtkan pertumbuhan kapang yang terjadi selama 5 hari fermentasi.
C. pH Medium Menurut fardiaz (1989) nilai pH medium sangat mempengaruhi jenis jasad renik yang dapat tumbuh. Dari hasil pengukuran pada media cair nilai rata-rata pH medium ekstrak tauge adalah 6 unit. Nilai pH ini menunjukkan A. niger dan A. oryzae diinokulasikan pada pH medium yang optimum. Dimana kisaran nilai pH optimum bagi kebanyakan kapang adalah sekitar 2 - 8.5 (Fardiaz, 1989). Selama fermentasi berlangsung terjadi perubahan pH dan suhu medium dapat terlihat pada Lampiran 5 dan 6 serta grafik pada Gambar 14, 15 dan 16. Grafik pada Gambar 14 dibawah ini menunjukkan terjadi penurunan pH medium saat kapang diinokulasikan hingga hari ketiga fermentasi. Dimana nilai rata-rata pH awal saat diinokulasikan pada kapang A. niger adalah 6.65 dan 6.42 pada kapang A .oryzae. Hari ketiga fermentasi pH medium turun menjadi 3.80 pada kapang A. niger sedangkan 4.19 pada kapang A. oryzae. Terjadinya penurunan pH larutan yang semakin rendah menyebabkan timbulnya bau asam yang tajam. Gambar 15 menunjukkan grafik yang sama seperti pada Gambar 14, yaitu pH larutan medium terus menurun. Dimana rata-rata pH awal pada kapang A. niger sebesar 6.56 dan menurun hingga pada hari keempat menjadi 3.53. Penurunan pH medium kapang A. oryzae dari pH awal sebesar 6.33 dan menjadi 4.17 pada akhir fermentasi.
7
pH
6 5
A. niger
4
A. niger
3
A. oryzae
2
A. oryzae
1 0 0
1
2
3
Waktu inkubasi (hari)
Gambar14. Perubahan pH medium pada 3 hari fermentasi. 7
pH
6 5
A.niger 1
4
A.niger 2
3
A.oryzae 1
2
A.oryzae 2
1 0 0
1
2
3
4
waktu inkubasi (hari)
Gambar 15. Perubahan pH medium pada 4 hari fermentasi. 8 7 6
A.niger 1
PH
5
A.niger 2
4
A.oryzae 1
3
A.oryzae 2
2 1 0 0
1
2
3
4
5
Waktu inkubasi (hari)
Gambar 16. Perubahan pH medium pada 5 hari fermentasi.
Dari grafik Gambar 16 diatas memperlihatkan terjadi
penurunan yang
berlangsung selama 4 hari fermentasi dan pada hari kelima fermentasi nilai pH mulai naik. Nilai awal pH untuk A. niger adalah 6.41 dan untuk A. oryzae adalah 6.82. Nilai pH terendah pada taraf perlakuan A. niger sebesar 4.32 kemudian nilai pH mulai naik menjadi 4.70 pada hari kelima. A. oryzae memilki nilai pH terendah sebesar 4.13 selanjutnya nilai pH mulai naik menjadi 4.38 pada hari kelima. Penurunan pH yang terjadi selama proses fermentasi menunjukkan terjadi perombakan komponen atau jaringan penyusun batang kudzu oleh kapang. Dimana senyawa yang dihasilkan dari proses fermentasi ini dapat berupa asam amino dan enzim. A. niger
merupakan galur yang dapat memproduksi asam
sitrat (Rahman,1992). Kenaikan nilai pH medium pada hari kelima menunjukkan nutrien yang terdapat pada subsrat mulai berkurang. Berkurangnya nutrien
pada medium
menyebabkan aktivitas kapang mulai berkurang. Akhir proses ’retting’ atau pemisahan serat dapat diketahui dari nilai pH medium yang akan menjadi netral. D. Pemisahan Serat Menurut Fahn (1982) susunan jaringan batang dari bagian terluar menuju ke bagian tengah batang adalah epidermis, korteks, jaringan pembuluh dan empulur. Pada korteks dijumpai tiga tipe jaringan yaitu, parenkima, kolenkima dan sklerenkima. Serat merupakan sel jaringan skerenkima, mempunyai dinding yang sangat tebal dan kebanyakan berlignin. Kebanyakan serat tanaman merupakan selulosa. Pemisahan serat dari batang kudzu dilakukan dua tahap. Tahap pertama adalah pemisahan serat dari jaringan penyusun terluar batang yaitu jaringan epidermis dan korteks lainnya. Tahap kedua adalah pemisahan serat dari bagian dalam batang. Proses pemisahan serat kudzu pada tahap pertama tampak pada Gambar 17. Dari Gambar 17 dibawah ini terlihat jaringan terluar dari batang kudzu dapat dipisahkan dari bagian serat. Disebabkan ikatan jaringan terluar telah hancur oleh aktivitas enzim pektin kapang. Pemisahan dilakukan dengan membuang
jaringan yang telah hancur sehingga akan terlihat serat yang tampak mengkilat dan masih bersatu dengan jaringan dalam batang.
Gambar 17. Pemisahan serat dari jaringan terluar batang.
Gambar 18. Batang kudzu yang telah dipisahkan dari jaringan terluar. Gambar 18 diatas merupakan batang kudzu yang telah dipisahkan dari jaringan terluar batang. Tahap selanjutnya adalah pengambilan serat dari jaringan dalam batang dan tampak pada Gambar 19. Batang yang telah dibersihkan dari jaringan terluar dibelah terlebih dahulu sehingga mempermudah pengambilan serat pada tahap kedua. Pada jaringan dalam batang terdapat sisa jaringan batang
berupa kayu yang merupakan jaringan kambium serta empulur yang berwarna putih seperti gabus.
Gambar 19. Pemisahan serat dari jaringan dalam batang.
Gambar 20. Serat kudzu yang dihasilkan. Serat yang telah dipisahkan dari bagian terluar dan bagian dalam batang selanjutnya dikeringkan dengan menggunakan matahari. Pada Gambar 20 tampak serat kudzu yang telah dihasilkan.
E. Rendemen Serat Pada Lampiran 7 dan 8 terlihat berturut-turut nilai massa batang kudzu segar yang akan difermentasikan dan massa serat kudzu yang dihasilkan. Nilai persentase rendemen serat yang dihasilkan dapat terlihat pula pada Lampiran 9. Pada perlakuan kontrol serat kudzu pada 3 hari fermentasi belum dapat dipisahkan dari batang. Serat telah dapat dipisahkan pada 4 dan 5 hari fermentasi. Gambar 21 memperlihatkan grafik rata-rata nilai rendemen serat kudzu yang dihasilkan pada perlakuan jenis kapang A. niger. Dari grafik terlihat nilai rata-rata rendemen media padat, semakin lama waktu fermentasi nilainya semakin menurun sedangkan pada media cair nilainya fluktuatif. Rata-rata nilai rendemen tertinggi didapatkan pada lama fermentasi 5 hari dan pada perlakuan dengan media cair yaitu sebesar 3.528 %. Nilai rata-rata-rata tertinggi kedua dihasilkan pada taraf perlakuan media padat dengan lama fermentasi 3 hari yaitu sebesar 3.33 %. Pada perlakuan kontrol pada 4 hari fermentasi nilai rata-rata rendemennya lebih rendah dibandingkan nilai rata-rata rendemen pada fermentasi dengan media padat maupun dengan media cair. Seperti halnya pada 4 hari fermentasi, pada 5 hari fermenetasi nilai rata-rata rendemen kontrol yang dihasilkan lebih rendah dibandingkan nilai rata-rata rendemen pada fermentasi baik dengan media padat maupun media cair.
Nilai rata-rata kontrol 4 hari lebih rendah dibandingkan 5
hari fermentasi disebabkan pada 4 hari ferrmentasi sebagian serat masih sukar dipisahkan dari jaringan penyusun lain.
Rendemen (%)
4
3.333.283
3.269 3.241
3
2.91 2.764
3.528
3.102
2 1 0 3
4
5
Lama fermentasi (hari) Media Padat
Media cair
Kontrol
Gambar 21. Nilai rata-rata rendemen serat kudzu yang difermentasi menggunakan A niger.
Gambar 22 dibawah ini memperlihatkan grafik persentase nilai rata-rata rendemen serat kudzu menggunakan jenis kapang A. oryzae. Rata-rata nilai rendemen pada media padat dan media cair bervariasi terhadap lama fermentasi. Nilai tertinggi dihasilkan pada lama fermentasi 4 hari yaitu sebesar 3.489 % dengan media padat. Rata-rata nilai rendemen tertinggi kedua dihasilkan pada media cair dengan lama fermentasi 5 hari yaitu sebesar 3.362 %. Dari Gambar 21 terlihat nilai rata-rata rendemen yang dihasilkan pada 4 hari fermentasi nilainya lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan dengan media padat dan media cair. Perlakuan kontrol pada 5 hari fermnetasi nilai rata-ratanya lebih tinggi dibandingkan nilai rata-rata rendemen pada fermentasi media padat namun lebih rendah dibandingkan dengan media cair. Seperti pada perlakuan dengan A. niger pada perrlakuan kontrol nilai rata-rata rendemen serat pada 4 hari fermentasi lebih
REndemen (%)
rendah dibandingkan 4 hari fermnetasi. 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0
3.338 3.156
3.489
3
3.362
3.014 2.91
2.663
3.102
4.5 Lama fermentasi (hari) Media Padat
Gambar 22. Nilai rata-rata rendemen menggunakan A. oryzae.
Media Cair
serat
Kontrol
kudzu
yang
difermentasi
Lampiran 10 merupakan tabel analisis ragam yang akan menguji variasi serta pengaruh suatu faktor perlakuan terhadap rendemen serat kudzu. Pengaruh sebuah faktor merupakan perubahan dalam respon yang dihasilkan oleh sebuah perubahan yang dihasilkan oleh faktor tersebut (Montgomery, 1989).
Dari tabel analisis ragam terlihat ketiga pengaruh faktor utama memiliki nilai Sig. > a, dimana a sebesar (0.05) (selang kepercayaan 95 %). Hal tersebut menunjukkan tidak ada variasi nilai rendemen serat kudzu akibat pengaruh ketiga faktor utama. Nilai Sig. ketiga faktor utama berturut-turut adalah; jenis mikroba nilai Sig. sebesar (0.717), teknik fermentasi nilai Sig. sebesar (0.503) serta lama fermentasi nilai Sig. sebesar (0.618). Menurut Montgomery (1989) interaksi adalah kegagalan level-level(taraf) suatu faktor untuk berperilaku sama pada level atau terhadap perubahan faktor lain. Dimana interaksi yang dihasilkan dapat berupa
interaksi 2 faktor dan
interaksi 3 faktor. Interaksi 2 faktor antara lain interaksi antara jenis mikroba dengan teknik fermentasi; interaksi jenis mikroba dengan lama fermentasi dan interaksi antara teknik fermentasi dengan lama fermentasi. Interaksi 3 faktor merupakan interaksi antara ketiga faktor utama. Tabel analisis ragam juga memperlihatkan tidak terjadi interaksi 2 faktor maupun 3 faktor akibat nilai rendemen serat yang dihasilkan. Hal ini terlihat dari nilai Sig. > a (0.05) untuk setiap interaksi antar faktor utama. Interaksi jenis mikroba dengan teknik fermentasi memiliki nilai Sig. sebesar (0.552); jenis miroba dengan lama fermentasi nilai Sig. sebesar (0.955) serta teknik fermenasi dengan lama fermentasi memiliki nilai Sig. sebesar (0.085). Untuk Interaksi 3 faktor utama bernilai Sig (0.896). Pengaruh ketiga faktor utama tidak berbeda nyata terhadap nilai rendemen serat kudzu yang dihasilkan. Pada tabel Estimated Marginal Means (Lampiran 11) terlihat nilai rata-rata rendemen pada A. niger yaitu sebesar 3.236 % lebih tinggi dibandingkan A. oryzae sebesar 3.170 %. Lama fermentasi memiliki nilai rata-rata rendemen serat yang semakin menurun dari 3 hari hingga 5 hari fermentsi. Lama fermentasi tertinggi dihasilkan pada 3 hari fermentasi, nilai tertinggi kedua pada 4 hari fermentasi dan terendah pada 5 hari fermentas, dimana nilai rata-rata rendemen serat berturut-turut adalah 3.277 %, 3.253 % dan 3.079 % terlihat pada Lampiran 11. Faktor teknik fermentasi juga tidak berbeda nyata terhadap rendemen serat kudzu yang dihasilkan. Nilai rendemen serat tertinggi dihasilkan dari teknik
fermentasi media cair sebesar 3.264 % sedang nilai rata-rata rendemen serat pada media padat sebesar 3.142 % terlihat pada Lampiran 11. Nilai rendemen memperlihatkan tingkat produksi serat yang dihasilkan. Dimana nilai rendemen serat yang tinggi memperlihatkan produksi serat yang baik.
F. Sifat Fisik Serat (Warna) Parameter warna serat kudzu yang dianalisa yaitu nilai hue (corak), intensitas dan saturasi yang dihasilkan. Adapun nilai ketiganya yaitu : 1. Hue Pada Lampiran 12 dan 13 dan 14 terdapat nilai Y serta nilai kromasiti x dan y yang didapatkan dari hasil pengujian.
Lampiran 14 dan 15 dan 16
memperlihatkan nilai hue pada serat kudzu. Hue yang dihasilkan pada setiap perlakuan adalah bercorak (warna) putih kekuning-kuningan. Sebuah
warna
didefinisikan dengan jumlah relatif dari intensitas ketiga warna pokok yaitu merah, hijau dan biru untuk membentuk suatu warna (Ahmad, 2005). 2. Intensitas Intensitas merupakan nilai kecerahan dari suatu warna, diukur dari besaran cahaya pada semua panjang gelombang (Ahmad, 2005). Kekuatan Intensitas pada nilai 0 % untuk ketiga warna pokok berarti ketiadaan suatu warna maupun kecerahannya sehingga akan menghasilkan warna hitam. Sebaliknya nilai intensitas penuh (100 %) untuk ketiga warna pokok akan menampilkan warna putih. Dari Gambar 23 dibawah ini terlihat kedua teknik fermentasi memiliki nilai intensitas serat yang berfluktuatif terhadap lama fermentasi. Nilai rata-rata intensitas serat tertinggi dihasilkan dari lama fermentasi 3 hari yaitu 75.85 % pada perlakuan media cair. Rata-rata nilai tertinggi kedua dihasilkan dari lama fermentasi 4 dengan media padat yaitu sebesar 74.53 % dan nilai terendah dihasilkan pada lama fermentasi 5 hari pada media padat sebesar 64.98 %. Pada perlakuan kontrol dengan 4 hari fermentasi terlihat nilai rata-rata intensitas serat lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan dengan media padat dan cair, namun pada 5 hari fermentasi nilai intensitasnya menurun menjadi 73.37 %.
Intensitas (%)
80 75 70
75.85
74.53
70.07
72.53
74.38
73.68 73.37
64.98
65 60 55 3
4
5
Lama Fermentasi (hari) Media Padat
Media cair
Kontrol
INtensitas (%)
Gambar 23. Nilai rata-rata intensitas serat kudzu yang difermentasi menggunakan A. niger.
77 76 75 74 73 72 71 70 69
75.73
75.2774.98
74.38
73.37
72.7872.63
71.9
3
4
5
Lama Fermentasi (hari) Media Padat
Gambar 24. Nilai rata-rata intensitas menggunakan A. oryzae.
Media Cair
serat
kudzu
Kontrol
yang
difermentasi
Dari Gambar 24 diatas terlihat nilai intensitas serat yang berfluktuatif terhadap teknik fermentasi dan lama fermentasi. Nilai rata-rata intensitas serat tertinggi dihasilkan pada lama fermentasi 4 hari dengan perlakuan media cair, nilainya sebesar 75.73 %. Nilai rata-rata intensitas serat terendah dihasilkan pada lama fermentasi 4 dengan perlakuan media padat yaitu 71.94 %. Pada perlakuan
kontrol terlihat nilai rata-rata intensitas pada 4 dan 5 hari fermentasi memiliki nilainya lebih rendah dibandingkan pada perlakuan dengan media padat maupun media cair. Pada Lampiran 17 terdapat tabel analisis ragam dan memaparkan pengaruh faktor teknik fermentasi menyebabkan terjadinya variasi pada nilai intensitas serat. Hal tersebut terlihat dari nilai Sig. (0.002) < a (0.05) selang kepercayaan 95 %. Teknik fermentasi memiliki pengaruh yang signifikan terhadap nilai intensitas serat dibandingkan 2 faktor utama lain. Dimana media padat dan media cair memiliki pengaruh yang sama namun media cair cenderung memiliki pengaruh lebih besar dibanding media padat . Hal ini terlihat dari nilai rata-rata intensitas media cair sebesar 74.28 % sedang media padat hanya 72.59 % terlihat pada tabel Estimated Marginal Means (Lampiran 18). Faktor jenis mikroba A. oryzae menghasilkan intensitas serat lebih tinggi dibandingkan A. niger dimana nilainya berturut-turut yaitu 73.89 % dan 71.59 %. Nilai intensitas tertinggi dihasilkan pada 4 hari fermentasi yaitu 73.75 %. Nilai intensitas serat pada 3 dan 5 hari fermentasi berturut-turut adalah 72.83 % dan 72.22 %. 3. Saturasi Nilai saturasi menunjukkan nilai kejenuhan suatu warna. Dimana serat kudzu yang baik memiliki nilai saturasi yang rendah. Dari Gambar 25 dibawah ini tampak
pada perlakuan
media cair
nilai saturasi semakin meningkat,
dimanapada lama fermentasi 3 hari dihasilkan nilai rata-rata terendah
yaitu
sebesar 9.24 %. Nilai rata-rata nilai terendah pada perlakuan dengan media padat terendah dihasilkan pada lama fermentasi 3 hari sebesar 11.29 %. Dari Gambar 25 diatas terlihat pada perlakuan kontrol nilai rata-rata saturasi serat terendah pada perlakuan 5 hari fermentasi dibandingkan dengan perlakuan media padat maupun media cair. Nilai rata-rata saturasi serat pada perlakuan kontrol pada 4 hari fermentasi lebih rendah dinadingkan pada 5 hari fermentasi, hal ini dapat terjadi karena pada 4 hari fermentasi pada serat masih banyak menempel jaringan penyusun batang lain sehingga. Perlakuan kontrol pada 5 hari fermentasi serat telah mudah dipisahkan dari jaringan penyusun batang lain.
14 Saturasi (%)
12 10
12.35 12.33 11.24
12.62 11.86 11.11
11.29 9.24
8 6 4 2 0 3
4
5
Lama Fermentasi (hari) Media Padat
Media Cair
Kontrol
Gambar 25. Nilai rata-rata saturasi serat kudzu yang difermentasi menggunakan A. niger. . 14 Saturasi (%)
12
12.27 10.69
12.31
11.86
11.72
11.24 10.15
9.91
10 8 6 4 2 0 3
4
5
Lama Fermentasi (hari) Media Padat
Media Cair
Kontrol
Gambar 26. Nilai rata-rata nilai saturasi serat kudzu yang difermentasi menggunakan A. oryzae. Dari tabel diatas terlihat nilai saturasi serat terendah didapatkan pada 4 hari fermentasi yaitu sebesar 9.91 % dengan media cair. Nilai rata-rata saturasi terendah pada perlakuan media padat dihasilkan pada 3 hari fermentasi yaitu 10.69 %. Perlakuan kontrol pada 5 hari fermentasi menghasilkan nilai rata-rata saturasi sebesar 11.24 % lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan media cair.
Lampiran 16 memperlihatkan tabel alisis ragam, dari tabel tersebut dapat disimpulkan tidak ada variasi nilai saturasi akibat pengaruh ketiga faktor utama. Terlihat dari nilai Sig. > a (0.05). Ketiga faktor utama perlakuan tidak berpengaruh signifikan terhadap nilai saturasi serat yang dihasilkan. Media cair cenderung memiliki pengaruh yang lebih besar untuk menghasilkan nilai saturasi serat yang rendah dibandingkan media padat. Hal ini terlihat dari nilai saturasi media cair sebesar 10.84 % sedang dengan media padat sebesar 11.83 % (Lampiran 18). Nilai rata-rata saturasi terendah dihasilkan pada penggunaan A. oryzae yaitu 11.84 % sedangkan nilai rata-rata saturasi pada A. niger sebesar 11.49 % (Lampiran 18). Nilai rata-rata saturasi pada lama fermentasi 3, 4 dan 5 hari menunjukkan nilai yang semakin meningkat yaitu berturut-turut 10.87 %, 11.34 dan 11.78. 4. Hubungan Nilai Intensitas dan Nilai Saturasi Serat Pada Lampiran 19 terlihat tabel nilai korelasi antara intensitas dan saturasi. Nilai korelasi antara intensitas dan saturasi serat pada kedua teknik fermentasi bernilai negatif. Hal tersebut menunjukkan semakin tinggi nilai intensitas serat maka nilai saturasi cenderung menurun, begitu pula sebaliknya. Pada Gambar 27 terlihat grafik hubungan antara intensitas dan saturasi serat kudzu yang dihasilkan pada perlakuan dengan media padat. Nilai koefisien determinasi berganda (R2) yang didapatkan sebesar 0.8165. Maka sekitar 81.65 % variabilitas nilai saturasi (y) yang dipengaruhi oleh nilai intensitas (x). Persamaan model regresi yang dihasilkan yaitu Y = -0.0071X2 + 0.8743X + 14612. Gambar 28 memperlihatkan grafik regresi antara intensitas dan saturasi serat pada perlakuan dengan media cair. Dari tabel korelasi (Lampiran 19) terlihat hubungan keduanya adalah signifikan. Maka pada perlakuan dengan media cair semakin tinggi nilai intensitas serat yang dihasilkan maka nilai saturasi cenderung menurun. Hal ini juga dapat terlihat dari nilai koefisien determinasi berganda (R2) sebesar 0.8147. Dimana sekitar 81.47 % variabel saturasi serat dipengaruhi oleh variabel intensitas. Persamaan model regresi yang dihasilkan adalah Y = 0.3206X2 + 46.839X + 1698.8.
Saturasi (%)
12.6 12.4 12.2 12 11.8 11.6 11.4 11.2 11 10.8
y = -0.0071x 2 + 0.8743x - 14.612 R2 = 0.8165 64
66
68
70
72
74
76
Intensitas (%)
Gambar 27. Hubungan intensitas dan saturasi serat kudzu pada perlakuan dengan media padat. 14
Saturasi (%)
12 10 8 y = -0.3206x 2 + 46.839x - 1698.8
6
R2 = 0.8147
4 2 0 72
73
74
75
76
77
Intensitas (%)
Gambar 28. Hubungan intensitas dan saturasi serat kudzu pada perlakuan dengan media cair. E. Sifat Mekanis Serat Sifat mekanis merupakan sifat yang berhubungan dengan kekuatan dan ketahanan suatu bahan. Sifat kekuatan merupakan merupakan ukuran kemampuan untuk menahan beban atau gaya luar yang bekerja padanya dan cenderung untuk merubah bentuk bahan tersebut (Baumister, 1967).
Lampiran 20 dan 21
memaparkan nilai pertambahan panjang (DL), beban tarik maksimum serta DL saat putus serat yang dihasilkan..
Tabel 2 dan Tabel 3 memperlihatkan nilai rata-rata kuat tarik (tensile strength), strain, modulus patah dan elongation at break serat kudzu yang dihasilkan dari perlakuan menggunakan mikroba A. niger dan A. oryzae. Tabel 2. Nilai rata-rata kuat tarik, strain dan modulus patah dan elongation at break serat kudzu yang difermentasi menggunakan A. niger Media Fermentasi
Lama Fermentasi
Kuat tarik, s max (kgf/mm2)
Strain, e
Modulus patah, MOR (kgf/mm2)
elongation at break (%)
Padat
3 hari
0.997
0.017
59.841
1.759
1.394
0.021
65.437
2.593
4 hari
1.551
0.014
114.723
1.463
0.704
0.013
55.090
1.296
1.477
0.015
97.234
1.556
0.591
0.017
34.713
1.722
5 hari Cair
3 hari
1.205
0.013
90.416
0.574
1.536
0.022
70.873
2.074
4 hari
0.565
0.006
101.703
1.203
5 hari
1.519 1.329 0.754
0.018 0.011 0.008
86.354 117.621 94.666
0.815 1.352 2.389
Tabel 3. Nilai rata-rata kuat tarik, strain, modulus patah dan elongation at break serat kudzu yang difermentasi menggunakan A. oryzae Media Fermentasi Padat
Kuat tarik, s max (kgf/mm2)
Strain, e
Modulus patah, MOR (kgf/mm2)
elongation at break (%)
3 hari
1.093
0.012
89.013
1.284
0.648
0.014
47.245
1.407
4 hari
0.628
0.014
44.614
1.074
0.346
0.011
32.798
1.519
0.578
0.009
66.425
0.908
1.032
0.019
54.103
1.944
3 hari
1.210
0.019
64.676
1.982
1.174
0.021
57.093
2.1230
4 hari
1.100
0.012
89.833
1.297
1.291
0.011
122.352
1.074
5 hari
0.727
0.006
126.697
0.667
0.647
0.014
44.809
1.482
Lama Fermentasi
5 hari Cair
Pada Tabel dibawah ini terlihat nilai rata-rata kuat tarik (tensile strength), strain, modulus patah dan elongation at break serat kudzu yang dihasilkan dari perlakuan kontrol.
Tabel 4. Nilai rata-rata kuat tarik, strain dan modulus patah dan elongation at break serat pada perlakuan kontrol
Strain, e
Modulus patah, MOR (kgf/mm2)
elongation at break (%)
1.507
0.014
107.411
1.254
1.594
0.015
109.470
1.506
1.323
0.011
119.040
1.223
1.593
0.017
95.528
1.810
Lama Fermentasi
Kuat tarik, s max (kgf/mm2)
4 hari 5 hari
1. Kuat Tarik (Tensile Strength) Kuat tarik (tensile strength) merupakan perbandingan beban maksimum terhadap luas permukaan serat. Dimana pada saat pemberian beban tarik akan menyebabkan terjadinya
perubahan bentuk (deformasi). Kuat tarik
(tensile
Kuat Tarik (kgf/mm2)
strength) didapat saat beban maksimum dicapai sebelum serat yang diuji putus.
1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
1.37 1.196
1.151 1.127 1.042
3
1.034
4
1.041
1.12
5
Lama Fermentasi (hari) Media Padat
Media Cair
Kontrol
Gambar 29. Nilai rata-rata kuat tarik serat yang difermentasikan menggunakan A. niger. Dari Gambar 29 diatas terlihat pada A. niger dengan teknik ferrmentasi media padat maupun media cair nilai kuat tarik serat semakin menurun terhadap lama fermentasi. Nilai rata-rata kuat tarik
serat tertinggi dihasilkan pada
perlakuan media cair dengan lama fermentasi 3 hari yaitu 1.370 kgf/mm2. Pada perlakuan dengan media padat nilai rata-rata tertinggi dihasilkan pada lama fermentasi 3 hari yaitu sebesar 1.196 kgf/mm2. Pada perlakuan kontrol nilai rata-
rata kuat tarik lpada 4 hari fermentasi lebih tinggi dibandingkan dengan media padat namun lebih rendah terhadap media cair yaitu sebesar 1.151 kgf/mm2. Pada perlakuan kontrol dihasilkan nilai rata-rata kuat tarik lebih tinggi pada 4 dan 5 hari fermentasi dibandingkan pada perlakuan dengan media padat maupun media cair. Hal ini dapat terjadi disebabkan pada penambahan mikroba dalam proses fermentasi menyebabkan jaringan selulosa telah ikut diurai akibat makin lamanya waktu fermnetasi.
KUat Tarik (kgf/mm2)
1.4
1.192
1.2 1
1.1951.151
1.12
0.87
0.805 0.687
0.8 0.477
0.6 0.4 0.2 0 3
4
5
Lama Fermentasi (hari) Media Padat
Gambar 30.
Media Cair
Kontrol
Nilai rata-rata kuat tarik serat yang difermentasi menggunakan A.oryzae.
Gambar 30 diatas memperlihatkan grafik nilai rata-rata kuat tarik serat yang dihasilkan pada fermentasi menggunakan A. niger. Pada perlakuan dengan media cair nilai rata-rata
kuat tarik semakin menurun terhadap lama fermentasi
sedangkan pada media padat nilainya fluktuatif. Nilai rata-rata tertinggi kuat tarik serat dihasilkan dari perlakuan media cair yaitu pada lama fermentasi 4 hari sebesar 1.1946 kgf/mm2. Nilai rata-rata tertinggi kedua dihasilkan dari fermentasi media cair dengan lama fermentasi 3 hari yaitu 1.1917 kgf/mm2. Pada perlakuan kontrol dihasilkan nilai rata-rata kuat tarik lebih tinggi dibandingakn perlakuan media padat maupun media cair pada 4 hari fermentasi. Pada Lampiran 22 terlihat tabel analisis ragam kuat tarik serat. Tabel tersebut memperlihatkan nilai Sig. pengaruh ketiga faktor utama lebih besar dari a(0.05). Dimana nilai Sig. untuk jenis mikroba sebesar (0.120), teknik fermentasi nilai Sig. sebesar (0.305) dan lama fermentasi nilai Sig. adalah (0.389). Hal itu
menyebabkan tidak terjadi variasi pada nilai kuat tarik yang disebabkan pengaruh pada tiga faktor utama. Seperti halnya pengaruh faktor utama yang tidak menyebabkan variasi pada nilai kuat tarik. Dari tabel analisis ragam juga dapat dijelaskan tidak terjadi interaksi 2 faktor maupun 3 faktor akibat nilai kuat tarik serat. Interaksi antara jenis mikroba dan teknik fermentasi; jenis mikroba dengan lama fermentasi; interaksi antara lama fermentasi dengan teknik fermentasi memiliki berturut-turut nilai Sig. (0.404), (0.991) dan (0.607). Nilai Interaksi antara 3 faktor utama memiliki nilai Sig. sebesar 0.491. Pengaruh faktor jenis mikroba tidak berbeda nyata terhadap nilai kuat tarik serat yang dihasilkan namun nilai tertinggi dihasilkan pada A. niger sebesar 1.135 kgf/mm2 sedang pada A. oryzae adalah 0.875 kgf/mm2 (Lampiran 23). Untuk lama fermentasi nilai kuat tarik semakin menurun, dimana nilai tertinggi dihasilkan pada 3 hari fermentasi dan terendah pada 5 hari fermentasi. Berturutturut nilai kuat tarik 1.157 kgf/mm2, 0.963 kgf/mm2 dan 0.892 kgf/mm2. Seperti halnya pada kedua faktor utama diatas, pengaruh teknik fermentasi juga tidak berbeda nyata terhadap nilai kuat tarik serat. Teknik fermentasi yang memiliki nilai lebih tinggi dihasilkan pada media cair sebesar 1.088 kgf/mm2 sedangkan pada media padat adalah 0.920 kgf/mm2 (Lampiran 23). 2. Modulus Patah Modulus patah (modulus of rupture) atau kekuatan lentur statis merupakan kemampuan bahan dalam menahan beban hingga batas maksimum (Kollman et al., (1975). Modulus patah didapatkan dari perbandingan stress maksimum terhadap strain. Pada Gambar 31 dan Gambar 32 diatas merupakan grafik nilai rata-rata modulus patah serat yang difermentasikan menggunakan A. niger (Gambar 30) dan A. oryzae (Gambar 31). Gambar 30 memperlihatkan nilai modulus patah tertinggi dihasilkan pada 5 hari fermentasi dengan perlakuan media cair sebesar 106.144 kgf/mm2. Nilai ratarata tertinggi pada perlakuan media padat didapatkan pada lama fermentasi 4 hari yaitu 84.907 kgf/mm2. Pada perlakuan kontrol dihasilkan nilai rata-rata modulus patah lebih rendah dibandingkan nilai rata-rata pada perlakuan dengan media padat dan media cair.
Modulus Patah (Kgf/mm2)
120 100 80
84.907
80.645
106.144
94.029
83.29
66.327 65.974
62.639
60 40 20 0 3
4
5
Lama Fermentasi (hari) Media Padat
Media Cair
Kontrol
Modulus Patah (kgf/mm2)
Gambar 31. Nilai rata-rata modulus patah serat yang difermentasi menggunakan A. niger. 120
106.095 85.753
100 80
60.129
83.29
66.327
60.885
60
49.612
38.706
40 20 0 3
4
5
Lama Fermentasi (hari) Media Padat
Media Cair
Kontrol
Gambar 32. Nilai rata-rata modulus patah serat yang difermentasi menggunakan A. oryzae. Grafik pada Gambar 31 terlihat nilai modulus patah tertinggi dihasilkan pada lama fermentasi 4 hari dengan perlakuan media cair sebesar 106. 0.93 kgf/mm2. Nilai rata-rata tertinggi kedua dihasilkan pada media cair dengan lama fermentasi 5 hari yaitu sebesar 85.753 kgf/mm2. Pada perlakuan dengan media padat nilai rata-rata modulus patah tertinggi dihasilkan pada lama fermentasi 3 hari yaitu sebesar 60.129 kgf/mm2. Tabel analisis ragam pada Lampiran 24 memperlihatkan ketiga faktor utama tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap nilai modulus patah serat yang
dihasilkan. Nilai Sig. jenis mikroba, teknik fermentasi dan lama fermentasi berturut-turut adalah (0.295), (0.044) dan (0.609). Pada setiap interaksi yang terjadi juga menunjukkan nilai Sig. > a (0.05), selang kepercayaan 95 %. Pada Lampiran 23 terlihat nilai modulus patah tertinggi didapatkan dengan fermentasi menggunakan A. niger sebesar 82.389 kgf/mm2. Pada teknik fermentasi dengan media cair menghasilkan nilai modulus patah lebih tinggi dibandingkan dengan media padat yaitu 88.294 kgf/mm2. 3. Elongation at Break Elongation at break ditentukan berdasarkan persentase pertambahan panjang total (∆L) saat serat putus terhadap panjang awal serat. Menurut Titherington et al., (1969) elongation at break dapat menyatakan sifat ductility dari suatu bahan. Ductility merupakan sifat bahan untuk merenggang (mengulur) serta kembali ke bentuk semula. Sifat ini sangat penting dalam proses pengolahan terhadap suatu bahan. Pada Gambar 32 terlihat grafik nilai persentase elongation at break serat yang difermentasikan menggunakan A. niger. Menurut (Yang, 1898) kebanyakan High-Strength fibers cenderung
memiliki nilai persentase
elongation at break yang rendah dan nilai kuat tarik yang tinggi. Dari grafik pada Gambar 33 dibawah ini tampak nilai rata-rata elongation at break serat terendah dihasilkan dari perlakuan fermentasi dengan media padat dan lama fermetasi 4 hari yaitu 1.009 %. Nilai rata-rata elongation at break paling tinggi didapatkan pada fermentasi dengan media padat pada lama fermentasi 3 hari yaitu sebesar 2.176 %. Gambar 33 bawah ini memperlihatkan grafik nilai rata-rata elongation at break
serat yang difermentasi menggunakan A. oryzae. Dari grafik tersebut
tampak nilai rata-rata elongation at break terendah
didapatkan pada lama
fermentasi 5 hari dan dengan perlakuan fermentasi media cair yaitu sebesar 1.075 %. Nilai rata-rata tertinggi dihasilkan pada fermentasi dengan media cair pada lama fermentasi 3 hari yaitu 2.053 %.
Pada perlakuan kontrol terlihat nilai
elongation at break serat yang dihasilkan lebih tinggi dibandingkan perlakuan dengan media padat maupun media cair.
Elongation at Break (%)
2.5
2.176
1.5
1.871 1.639 1.52
1.852
2 1.324
1.38 1.009
1 0.5 0 3
4
5
Lama Fermentasi (hari) Media Padat
Media Cair
Kontrol
Elongation at Break (%)
Gambar 33. Nilai rata-rata elongation at break serat yang difermentasi menggunakan A. niger. 2.5
2.053
1.852
2 1.5
1.346
1.52 1.426 1.075
1.2971.186
1 0.5 0 3
4
5
Lama Fermentasi (hari) Media Padat
Media Cair
Kontrol
Gambar 34. Nilai rata-rata elongation at break serat yang difermentasi menggunakan A. oryzae. Ketiga faktor utama perlakuan tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap nilai elongation at break serat yang dihasilkan. Hal ini terlihat dari nilai Sig. > a (0.05) pada tabel analisis ragam, Lampiran 24. Begitu juga tidak ada interaksi yang terjadi antara ketiga faktor utama.
Pada Lampiran 25 terlihat nilai elongation at break A. oryzae sebesar 1.397 % lebih rendah dibandingkan A. niger yaitu sebesar 1.566 %. Pada fermentasi dengan media cair nilai elongation at break 1.420 % memiliki nilai yang lebih rendah dibandingkan dengan fermentasi media padat yaitu 1.544 %. Lama fermentasi 4 hari menghasilkan nilai elongation at break terendah yaitu sebesar 1.218 %.
V. A.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan 1. Proses fermentasi yang dilakukan pada batang kudzu sebagai media pertumbuhan bagi kapang A. niger dan A. oryzae dapat berlangsung A. oryzae dan A. niger yang digunakan sebagai mikroba dapat melunakkan jaringan-jaringan non selulosa penyusun batang kudzu sehingga pemisahan serat dapat dilakukan 2. Ketiga faktor utama perlakuan yaitu jenis kapang, teknik fermentasi dan lama fermentasi tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap nilai rendemen, kuat tarik, elongation at break serta modulus patah serat yang dihasilkan. 3. Pada perlakuan kontrol serat belum dapat dipisahkan dari jaringan penyusun batang lainnya, namun pada 4 hari dan 5 hari perlakuan serat telah dapat dipisahkan. 4. Faktor teknik fermentasi memiliki pengaruh yang signifikan terhadap nilai intensitas serat kudzu yang dihasilkan. Media cair cenderung memilki pengaruh lebih tinggi dibandingkan media padat terhadap nilai intensitas serat. Pada media cair nilai intensitas dan saturasi yang didapatkan berturutturut adalah 74.28 % dan 10.84 %. Nilai rata-rata intensitas dan saturasi pada media padat berturut-turut sebesar 71.59 % dan 11.83 %. 5. Nilai rata-rata kuat tarik pada A. niger dan A. oryzae sebesar 1.135 kgf/mm2 dan 0.873 kgf/mm2. Pada media cair dam media padat sebesar 1.088 kgf/mm2 dan 0.920 kgf/mm2. Pada 3, 4 dan 5 hari fermentasi berturut-turut adalah 1.157 kgf/mm2, 0.963 kgf/mm2 dan 0.892 kgf/mm2. Nilai rata-rata kuat tarik pada kontrol lebih tinggi dibandingkan perlakuan dengan media padat maupun media cair. 6. Nilai rata-rata modulus patah A. niger dan A. oryzae berturut-turut adalah sebesar 82.389 kgf/mm2 dan 69.972 kgf/mm2. Pada media cair dan media padat sebesar 88.924 kgf/mm2 dan 63.437 kgf/mm2. Pada 3, 4 dan 5 hari fermentasi adalah 68.075 kgf/mm2, 180.933 kgf/mm2 dan 179.533 kgf/mm2.
7. Nilai rata-rata elongation at break A. niger dan A. oryzae sebesar 1.566 % dan 1.397 %. Pada media cair dan media padat sebesar 1.420 % dan 1.544 %. Pada 3, 4 dan 5 hari fermentasi adalah 1.725 %, 1.218 % dan 1.502 %.
B.
Saran 1. Dalam melakukan proses pemisahan serat dengan penambahan mikroba sebaiknya menggunakan teknik fermentasi dengan media cair. Fermentasi dapat menggunakan mikroba A. niger maupun A. oryzae. Lama fermentasi 3 hari telah dapat menghasilkan serat dengan kualitas yang baik 2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan mikroba selain kapang A. niger dan A. oryzae yaitu mikroba yang dapat menghasilkan enzim pektinase dalam proses pemisahan serat dan tanpa menggunakan ekstrak taoge. 3. Perlu dilakukan pengamatan lebih lanjut terhadap lama perebusan batang kudzu dan pengaruhnya terhadap rendemen serta sifat serat yang dihasilkan. 4. Mengetahui nilai sifat-sifat serat yang lain seperti; kadar air serat, kehalusan serat, dll.
DAFTAR PUSTAKA Ahmad, U. 2005. Pengolahan Citra Digital dan Teknik Pemrogramannya. Graha Ilmu, Yogyakarta. ASTM. 1970. Standard Method of Test for Tensile Breaking Strength of Paper and Paper Products. ASTM Standards Designation: D 828-48. Baumister, T. 1967. Standards Handbook for Mechanical Properties. McGrawHill, New York. Chalal, D.S. 1985. Solid State Fermentation with Trichoderme Reesei for Cellulase Production. J. APPl.Environ. Microbial. 49:505-210. Daulay, D. dan A. Rahman. 1992. Teknologi Fermentasi Sayuran dan Buahbuahan. PAU, IPB, Bogor. Demsey, J. M. Fiber Crops. 1975. Rose Printing Company, Florida. Doesburg, J.J. 1965. Pectic Substances in Fresh and Preserved Fruit Vegetables. IBVT-Comunication No.25. Sprenger Institute, Wageningen. Fahn, A. 1982. Plant Anatomy. Pergamon Press Ltd., London. Fardiaz, S. 1985. Penuntun Praktikum Laboratorium Mikrobiologi. Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fateta, IPB, Bogor. Fardiaz, S. 1989. Mikrobiologi Pangan. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, PAU-IPB, Bogor. Fogarty, W.M. 1983. Microbial Enzymes and Biotechnology Applied Siences Publisers, London-New York. Frazier, W. C. 1967. Food Microbiology. Mc Graw Hill Publ. Co., New York. Frazier, W. C. dan D. C. Westhoff. 1981. Food microbiologi. Mc Graw Hill Publ. Co., New Delhi. Kollman, F. F. P, E. W. Kunzi, A. J. Stamn. 1975. Prinsiples of Wood Science and Technology Wood based Material. Spring Herlag. Heidelberg. Machfud, et al., 1989. Fermentor. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, PAU-IPB, Bogor. Montgomery, D. C. 1983. Design and Analysis of Experiment. Second edition, John Wiley & Sons. New-York.
NSW Legislative Assembly Hansard. 1994. Page, D. L. Effective Mico-organism Farming Technology.www. NSW. Article 21. 4 September 2006 Rahman, A. 1988. Studi Proses Produksi Asam Asetat (Vinegar) melalui Beberapa Cara Fermentasi Permukaan. Laporan Penelitian. PAU-IPB, Bogor. Rahman. 1989. Pengantar Teknologi Fermentasi. PAU-IPB, Bogor. Rahman. 1992. Teknologi Fermentasi. PAU-IPB, Bogor. Skerman, P.J. 1977. Tropical Forage Legumes. Food and Agricultural Organization of United Nation, Rome. Titherington, D and J. G Rimmer. 1969. Mechanical Engineering Science. McGraw-Hill. London. Trihendardi, C. 2005. Step by Step SPSS 13.0 Analisis Statistik. ANDI, Yogyakarta. Ward, O.P. dan W.m. Fogarty.1974. Applied Microbiology 27: 346. www.yahoolavista.com/kudzu/. http. 31 Januari 2006. Yang. H. H. 1898. Aromatic High Strength Fiber. John Wiley & Sons, New York.
1. 3 hari fermentasi Jenis Mikroba A.niger A.oryzae
Ulangan I II I II
saat inokulasi (oC) 27.5 27 27.5 26.9 27.3 27.4 272 27.2
Hari 1(oC) 7 pagi 5 sore 27.5 28.6 27.9 29 28 29 28.1 28.9
Hari 2 (oC) 7pagi 5 sore 26.7 26.8 26.7 26.9 26.6 26.8 26.6 26.7
Hari 3 (oC) 7 pagi 5 sore 26.4 28 26.6 28.2 26.4 27.5 26.3 27.5
saat inokulasi (oC) 28.8 28.5 27.7 27.6 27.2 27.1 27.1 27.1
Hari 1 5 sore 7 pagi (oC) (oC) 27.7 28.8 27.9 28.8 28.2 28.8 28.1 28.8
Hari 2 7pagi 5 sore (oC) (oC) 26.3 26.7 26.4 26.7 26.6 26.7 26.4 26.7
Hari 3 7 pagi 5 sore (oC) (oC) 26.5 28.9 26.3 28 26.1 27.7 26.3 27.5
saat inokulasi (oC) 27.5 27.5 27.5 27.5 27.2 27.1 27.1 27.1
Hari 1 7 pagi 5 sore (oC) (oC) 28 28.8 28 28.8 28.3 28.8 28.3 28.9
Hari 2 7pagi 5 sore (oC) (oC) 28.8 27.1 28.8 27.2 28.8 26.6 28.9 26.9
Hari 3 7 pagi 5 sore (oC) (oC) 26.9 28.1 26.8 28.2 26 26 26.5 26.2
2. 4 hari fermentasi Jenis Mikroba A.niger A.oryzae
Ulangan I II I II
Hari 4 7 pagi 5 sore (oC) (oC) 26.4 28.6 26.5 26.5 26.5 28.5 26.4 28.5
3. 5 hari fermentasi Jenis Mikroba A.niger A.oryzae
Ulangan I II I II
Hari 4 7pagi 5 sore (oC) (oC) 26.4 28.5 2634 28.4 26.3 28.5 26.2 28.4
Lampiran 1. Suhu medium pada perlakuan media cair selama fermentasi berlangsung.
Hari 1 5 sore(oC) 29 29 28.8 28.8 28.9 28.8 28.8 28.7
7 pagi (oC)
ampiran 2.
Pertumbuhan A. niger pada batang kudzu dengan perlakuan media padat selama 5 hari fermentasi
2 hari fermentasi
3 hari fermentasi
4 hari fermentasi
5 hari fermentasi
Lampiran 3. Pertumbuhan A. oryzae pada batang kudzu dengan perlakuan media padat selama 5 hari fermentasi.
2 hari fermentasi
4 hari fermentasi
3 hari fermentasi
5 hari fermentasi
Lampiran 4. Pertumbuhan A. niger pada batang kudzu dengan perlakuan media cair selama 5 hari fermentasi
2 hari fermentasi
4 hari fermentasi
3 hari fermentasi
5 hari fermentasi
Lampiran 5. Pertumbuhan A. oryzae pada batang kudzu dengan perlakuan selama 5 hari fermentasi
2 hari fermentasi
4 hari fermnetasi
3 hari fermentasi
5 hari fermentasi
1. 3 hari fermentasi Jenis Mikroba A.niger A.oryzae
Ulangan I II I II
saat inokulasi 6.67 6.28 6.6 6.56 6.35 6.33 6.48 6.35
Hari 1 7 pagi 5 sore 5.43 4.55 5.26 4.58 5.37 4.67 5.41 4.81
7pagi 4.2 4.37 4.62 4.63
Hari 2 5 sore 4.09 4.24 4.14 4.45
Hari 3 7 pagi 5 sore 3.9 3.56 4.19 4.04 4.13 4.13 4.41 4.26
2. 4 hari fermentasi Jenis Mikroba A.niger A.oryzae
Ulangan I II I II
saat inokulasi 6.63 6.52 6.49 6.07 6.34 6.31 6.48 6.35
Hari 1 7 pagi 5 sore 5.4 4.54 5.37 4.88 5.54 5.33 5.59 5.28
Hari 2 7pagi 5 sore 4.21 4.15 4.33 4.24 4.66 4.45 4.44 4.34
Hari 3 7 pagi 5 sore 4 3.65 4.27 4.1 4.42 4.3 4.27 4.23
Hari 4 7 pagi 5 sore 3.49 3.23 3.81 3.6 4.14 4.09 4.21 4.17
saat inokulasi 6.5 6.15 6.31 6.15 6.67 6.65 6.97 6.7
Hari 1 7 pagi 5 sore 5.2 4.56 4.78 4.38 5.79 5.29 5.03 4.61
Hari 2 7pagi 5 sore 4.4 4.18 4.26 4.02 4.46 4.25 4.36 4.22
Hari 3 7 pagi 5 sore 4.18 4 3.99 3.94 4.17 4.13 4.18 4.22
Hari 4 7 pagi 5 sore 4.1 4.33 4.1 4.3 4.01 4 4.34 4.26
3. 5 hari fermentasi Jenis Mikroba A.niger A.oryzae
Ulangan I II I II
Lampiran 6. pH medium pada perlakuan media cair selama fermentasi berlangsung.
Hari 5 7 pagi 5 sore 4.68 4.7 4.72 4.75 4.32 4.37 4.43 4.51
Jenis MIkroba A. niger
Teknik Fermentasi
Lama Fermentasi
Padat
3 hari 4 hari 5 hari
Cair
3 hari 4 hari 5 hari
A.oryzae
Padat
3 hari 4 hari 5 hari
Cair
3 hari 4 hari 5 hari
Ulangan I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II
1 7.40 11.17 9.02 9.19 12.00 9.71 11.78 9.09 10.33 10.61 8.55 9.49 8.74 12.12 9.75 8.58 12.87 7.94 12.74 10.50 9.03 9.70 8.80 10.3
2 13.37 10.89 10.23 7.12 12.97 9.19 11.23 8.02 9.73 11.43 10.12 10.77 8.68 9.40 8.62 7.32 10.58 9.56 11.52 10.92 11.41 10.32 11.95 12.37
3 8.67 9.52 9.80 8.97 11.24 8.88 10.66 10.03 7.53 7.93 8.44 8.16 8.77 8.92 8.88 9.54 10.29 7.85 12.58 10.41 10.74 10.78 11.56 15.84
4 11.72 9.94 6.82 9.18 12.62 14.82 10.31 9.05 11.62 8.64 9.92 7.00 9.08 8.12 9.33 7.60 13.90 7.93 9.37 9.71 9.85 17.07 12.58 7.89
Massa Batang Kudzu (gram) 5 6 7 8 10.30 7.76 13.88 10.72 10.12 8.48 8.80 10.88 12.79 8.44 11.35 8.98 11.63 12.56 12.67 13.16 9.74 10.37 12.78 7.98 11.53 10.52 12.18 10.70 8.53 9.99 9.12 9.37 7.69 10.03 8.45 10.98 10.00 10.92 8.61 11.36 8.27 8.54 10.22 8.77 7.98 7.51 7.37 8.96 10.18 8.47 12.08 10.28 10.64 11.36 11.80 11.23 10.16 8.12 11.11 7.79 7.96 7.71 9.34 7.37 8.13 8.19 9.69 11.24 10.61 14.15 7.17 12.26 6.86 7.97 7.73 7.87 12.12 13.17 10.16 13.09 9.35 9.10 9.95 10.13 11.26 9.05 8.45 16.44 11.56 12.44 8.17 8.30 9.46 11.56 9.70 7.91 15.1 13.92 12.39 9.66
Lampiran 7. Massa awal batang kudzu segar.
9 12.13 11.03 14.23 13.72 9.29 9.68 12.56 11.44 8.68 10.32 7.81 8.16 10.70 10.80 12.11 12.28 9.03 8.09 10.09 8.30 9.63 10.30 7.72 9.16
10 9.98 11.89 9.33 12.32 12.29 8.39 9.12 9.62 7.43 12.48 8.91 8.61 10.94 6.68 8.88 11.67 8.15 9.22 12.24 8.11 12.33 9.51 7.42 9.3
Total 105.93 102.72 100.99 110.52 111.28 105.60 102.67 94.40 96.21 97.21 85.57 93.20 101.94 93.22 89.95 94.24 109.01 81.02 117.08 96.48 108.19 108.15 98.66 115.96
Lampiran 8. Massa serat kudzu yang dihasilkan
Jenis Mikroba A. niger
Media Fermentasi
Lama Fermentasi
Padat
3 hari 4 hari 5 hari
Cair
3 hari 4 hari 5 hari
A.oryzae
Padat
3 hari 4 hari 5 hari
Cair
3 hari 4 hari 5 hari
Ulangan I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II
Massa Serat (gram) 3.91 3.05 3.25 3.67 2.99 3 3.26 3.2 2.92 3.35 3.1 3.2 3.58 2.95 3.05 3.38 2.28 2.62 2.9 3.7 3.49 3.03 3.52 3.66
Lampiran 9. Nilai rendemen serat kudzu yang dihasilkan
Jenis Mikroba A.niger
Media Fermentasi Padat
Lama Fermentasi 3 hari 4 hari 5 hari
Cair 3 hari 4 hari 5 hari A. oryzae
Padat 3 hari 4 hari 5 hari Cair 3 hari 4 hari 5 hari
Kontrol Lama Fermentasi 3 hari 4 hari 5 hari
Rendemen (gram) 0 0 2.925 2.895 3.129 3.075
Rendemen (%) 3.691 3.969 3.218 3.321 2.687 2.841 3.175 3.39 3.035 3.446 3.623 3.433 3.512 3.165 3.391 3.587 2.092 3.234 2.477 3.835 3.226 2.802 3.568 3.156
Lampiran 10. Tabel analisis ragam rendemen serat kudzu Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: Nilai rendemen serat kudzu Source Corrected Model
Type III Sum of Squares 1.563(a)
df 11
Mean Square .142
F .764
Sig. .669
Partial Eta Squared .412
Intercept
246.234
1
246.234
1323.978
.000
.991
MIKROBA
.026
1
.026
.138
.717
.011
MEDIA
.089
1
.089
.476
.503
.038
LAMA
.186
2
.093
.501
.618
.077
MIKROBA * MEDIA
.070
1
.070
.374
.552
.030
MIKROBA * LAMA
.017
2
.009
.046
.955
.008
MEDIA * LAMA
1.135
2
.568
3.052
.085
.337
.111
.896
.018
MIKROBA * MEDIA * LAMA Error
.041
2
.021
2.232
12
.186
Total
250.029
24
Corrected Total
3.795
23
Lampiran 11. Tabel Estimated Marginal Means rendemen serat pada ketiga faktor utama
1. Jenis Mikroba Estimates Dependent Variable: Nilai rendeman 95% Confidence Interval Jenis mikroba A. niger A.oryzae
Mean
Std. Error
3.236
.124
Lower Bound 2.965
Upper Bound 3.507
3.170
.124
2.899
3.442
2. Teknik Fermentasi Estimates Dependent Variable: Nilai rendeman 95% Confidence Interval Teknik Fermentasi padat cair
Mean
Std. Error
3.142
.124
Lower Bound 2.871
3.264
.124
2.993
Upper Bound 3.414 3.535
3. Lama Fermentasi Estimates Dependent Variable: Nilai rendeman 95% Confidence Interval Lama Fermentasi 3 hari
Mean
Std. Error
3.277
.152
Lower Bound 2.945
Upper Bound 3.609
4 hari
3.253
.152
2.921
3.585
5 hari
3.079
.152
2.747
3.411
Lampiran 12. Nilai Intensitas (Y) serta nilai kromasiti x dan y yang difermentasi menggunakan A. niger yang didapatkan dari pengukuran Cromameter R-200 Media Fermentasi Padat
Lama Fermentasi 3 hari
Ulangan I
II
4 hari
I
II
5 hari
I
II
Cair
3 hari
I
II
4 hari
I
II
5 hari
I
II
Y 42.6 38.7 40.32 45.04 45.48 33.53 46.31 42.02 45.48 50.96 47.04 53.66 46.75 40.21 39.32 28.75 29.4 23.31 50.33 50.81 52.74 49.9 48.05 45.96 46.86 48.84 42.32 41.83 44.18 45.12 44.88 48.61 48.4 49.7 37.96 48.19
x 0.3366 0.3381 0.341 0.3353 0.3336 0.3368 0.342 0.3449 0.3441 0.3282 0.3335 0.3406 0.3379 0.343 0.3423 0.3439 0.3463 0.3469 0.3298 0.327 0.3246 0.3322 0.3331 0.332 0.3351 0.3333 0.3372 0.34 0.3366 0.3302 0.3387 0.3361 0.3286 0.34 0.3437 0.3369
y 0.343 0.3449 0.3473 0.3426 0.34 0.3413 0.3468 0.3483 0.3483 0.3364 0.3408 0.3476 0.3409 0.3478 0.3433 0.3477 0.3469 0.3524 0.3367 0.3348 0.3331 0.3389 0.3409 0.3394 0.3412 0.3405 0.3445 0.3454 0.3438 0.337 0.3459 0.3428 0.3363 0.3473 0.3527 0.3452
Lampiran 13. Nilai Intensitas (Y) serta nilai kromasiti x dan y yang difermentasi menggunakan A. oryzae yang didapatkan dari hasil pengukuran Cromameter R-200
Media Fermentasi Padat
Lama Fermentasi 3 hari
Ulangan I
II
4 hari
I
II
5 hari
I
II
Cair
3 hari
I
II
4 hari
I
II
5 hari
I
II
Y 48.11 40.51 47.56 48.94 45.75 38.56 45.51 40.09 42.38 43.46 47.53 42.43 50.87 43.93 59.92 46.32 41.52 50.86 44.48 45.3 42.01 44.53 48.87 42.4 55.96 44.31 38.66 55.46 49.89 53.84 47.27 35.53 52.84 55.36 51.13 48.85
x 0.3436 0.3427 0.3337 0.331 0.3278 0.3257 0.3341 0.3434 0.3345 0.3424 0.3395 0.3263 0.3412 0.3341 0.3492 0.3357 0.3361 0.3258 0.3415 0.3392 0.3416 0.3341 0.3365 0.335 0.3291 0.3345 0.3306 0.3293 0.3291 0.3312 0.3334 0.3386 0.3339 0.3278 0.3264 0.3286
y 0.3496 0.3495 0.3409 0.3376 0.3358 0.3337 0.3396 0.3487 0.3412 0.3495 0.3483 0.3358 0.3478 0.3399 0.3553 0.3416 0.3454 0.3338 0.3464 0.3448 0.3463 0.3434 0.3456 0.3422 0.3383 0.3447 0.3394 0.3369 0.3362 0.3393 0.341 0.3474 0.3405 0.3367 0.3349 0.3392
Lampiran 14. Nilai Intensitas (Y) serta nilai kromasiti x dan y serta nilai hue, intensitas dan saturasi serat yang dihasilkan pada perlakuan kontrol
Lama Fermentasi
Ulangan
4 hari
I
I
II
Lama Fermentasi 4 hari
Intensitas (%) 78.4007 71.1757 75.4017 70.9076 72.5785 77.8126
5 hari
x 53.84 42.4 48.87 42.01 44.48 52.84 45.3 52.84 47.53 43.46 47.56 48.89
II
5 hari
Y
72.1195 75.8126 74.5584 70.1620 72.5776 75.0332
Hue Putih kekuningkuningan Putih kekuningkuningan Putih kekuningkuningan Putih kekuningkuningan Putih kekuningkuningan Putih kekuningkuningan Putih kekuningkuningan Putih kekuningkuningan Putih kekuningkuningan Putih kekuningkuningan Putih kekuningkuningan Putih kekuningkuningan
y
0.3312 0.3335 0.3365 0.3416 0.3415 0.339 0.3392 0.3339 0.3395 0.3424 0.3337 0.3291
0.3392 0.3422 0.3456 0.3463 0.3464 0.3405 0.3448 0.3404 0.3485 0.3495 0.3409 0.3362
Saturasi (%) 10.3466 10.8895 12.6777 12.9765 13.2354 11.04 12.5061 11.04 13.7815 10.5397 10.7488 8.8366
Lampiran
15. Nilai intensitas, hue serta saturasi serat menggunakan A. niger
Media Fermentasi Padat
Lama Fermentasi 3 hari
4 hari
5 hari
Cair
3 hari
4 hari
5 hari
Intensitas (%) 71.3125 68.5623 69.7262 72.9487 73.2374 64.6154 73.7770 70.9145 73.2374 76.6865 74.2462 78.2953 74.0604 69.6482 69.0115 60.5866 61.1594 55.4147 76.3030 76.5955 77.7533 76.0393 74.8876 73.5502 74.1310 75.3830 71.1208 70.7833 72.3789 73.0013 72.8432 75.2393 75.1077 75.9162 68.0199 74.9758
yang difermentasi
Hue Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kunungan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan
Saturasi 11.3655 11.7326 12.9681 11.2758 10.3143 10.1057 13.6066 14.0492 14.2813 8.8478 10.6518 14.2908 11.3929 13.3985 12.1265 12.0935 12.4218 12.6828 9.1146 8.1713 7.4261 10.1009 10.7039 9.9479 10.9893 10.6669 11.8480 12.4635 11.7325 8.9321 12.7009 11.7423 8.7133 13.7512 14.5556 12.5439
Lampiran 16. Nilai intensitas, hue serta saturasi serat yang difermentasi menggunakan A. oryzae Media Fermentasi Padat
Lama Fermentasi 3 hari
4 hari
5 hari
Cair
3 hari
4 hari
5 hari
Intensitas (%) 74.9254 69.8606 74.5776 75.4453 73.4136 68.4602 73.2570 69.5629 71.1620 71.8962 74.5585 71.1962 76.6319 72.2119 81.8282 73.7834 70.5683 76.6258 72.5785 73.1195 70.9076 72.6117 75.4017 71.1757 79.6238 72.4655 68.5332 79.3381 76.0332 78.4007 74.3931 66.1874 77.8126 79.2808 76.7895 75.3892
Hue Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan Putih kekuning-kuningan
Saturasi (%) 14.8221 13.8357 10.7488 9.4729 8.2993 6.9830 10.2826 13.6806 10.5397 14.1197 13.7815 7.9457 14.1908 10.2436 18.6553 11.1528 11.9007 7.7029 13.2354 12.5061 12.9765 11.3269 12.6777 10.8953 9.8885 11.7653 9.2289 9.4081 8.8366 10.3466 10.7160 12.1492 11.0400 9.1530 8.1529 9.7152
Source Corrected Model
Dependent Variable Nilai Intensitas serat
11
7.591
1.891
.059
.257
383027.824
1
383027.824
30280.437
.000
.998
9249.940
1
9249.940
2303.765
.000
.975
65.241
1
65.241
5.158
.027
.079
1.784
1
1.784
.444
.508
.007
129.782
1
129.782
10.260
.002
.146
Nilai Saturasi serat
17.841
1
17.841
4.443
.039
.069
Nilai Intensitas serat
28.137
2
14.068
1.112
.336
.036
Nilai Intensitas serat Nilai Saturasi serat
Media lama
Nilai Intensitas serat
Nilai Saturasi serat Mikroba * media
Nilai Intensitas serat Nilai Saturasi serat
mikroba* lama media * lama
Nilai Intensitas serat
Corrected Total
4.992
1.243
.296
.040
1
44.356
3.507
.066
.055
.712
1
.712
.177
.675
.003
2
68.349
5.403
.007
.153
21.015
2
10.508
2.617
.081
.080
Nilai Intensitas serat
30.280
2
15.140
1.197
.309
.038
6.186
2
3.093
.770
.467
.025
175.782
2
87.891
6.948
.002
.188
3.235
.046
.097
Nilai Intensitas serat Nilai Intensitas serat Nilai Saturasi serat
Total
2
136.698
Nilai Saturasi serat Error
9.984 44.356
Nilai Saturasi serat Nilai Saturasi serat Mikroba * media * lama
Partial Eta Squared .446
11
Nilai Saturasi serat Mikroba
Sig. .000
83.498(b)
Nilai Intensitas serat
df
F 4.386
Mean Square 55.480
Nilai Saturasi serat Intercept
Type III Sum of Squares 610.276(a)
25.975
2
12.988
758.961
60
12.649 4.015
240.908
60
384397.061
72
Nilai Saturasi serat
9574.347
72
Nilai Intensitas serat
1369.237
71
324.406
71
Nilai Intensitas serat
Nilai Saturasi serat
Lampiran 17. Tabel analisis ragam nilai intensitas serta saturasi serat kudzu.
Lampiran 18. Tabel Estimated Marginal Mean intensitas dan saturasi serat ketiga faktor utama
1. Jenis mikroba Dependent Variable Nilai Intensitas serat Nilai Saturasi serat
Jenis mikroba
A.niger A. oryzae A.niger A. oryzae
Mean
71.99 73.89 11.49 11.18
Std. Error
95% Confidence Interval Lower Bound Upper Bound
0.59 0.59 0.33 0.33
70.80 72.70 10.82 10.51
73.17 75.07 12.16 11.85
2. Teknik Fermentasi Dependent Variable Nilai Intensitas serat Nilai Saturasi serat
Teknik Fermentasi
Padat Cair Padat Cair
Mean
71.59 74.28 11.83 10.84
Std. Error
95% Confidence Interval Lower Bound Upper Bound
0.59 0.59 0.33 0.33
70.41 73.09 11.16 10.17
72.78 75.47 12.50 11.50
Pairwise comparison
Dependent Variable Nilai Intensitas serat Nilai Saturasi serat
Mean Difference (I-J)
95% Confidence Interval for Difference(a) Lower Upper Bound Bound
(I) Teknik Fermentasi
(J) Teknik Fermentasi
Padat Cair
Cair Padat
2.685* 2.685*
0.838 0.838
0.002 0.002
-4.362 1.008
-1.008 4.362
Padat Cair
Cair Padat
0.995* 0.955*
0.472 0.472
0.039 0.039
0.051 -1.940
1.940 -0.051
Std. Error
Sig.(a)
3. Lama fermentasi Dependent Variable Nilai Intensitas serat
Nilai Saturasi serat
Lama Fermentasi
3 hari 4 hari 5 hari 3 hari 4 hari 5 hari
Mean
Std. Error
72.83 73.74 72.22 10.87 11.34 11.78
0.7 0.7 0.7 0.4 0.4 0.4
95% Confidence Interval Lower Bound Upper Bound 71.38 72.3 70.78 10.06 10.52 10.97
74.28 75.20 73.68 11.69 12.15 12.6
Lampiran 19. Tabel korelasi antara intensitas dan saturasi serat kudzu yang dihasilkan pada perlakuan dengan media padat dan cair. a. Media Padat Correlations Nilai Intensitas Nilai Intensitas
Pearson Correlation 1 Sig. (2-tailed) N 6 Pearson Nilai saturasi Correlation -0.888* Sig. (2-tailed) 0.018 N 6 *Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed).
Nilai saturasi -0.888* 0.018 6 1 6
b. Media cair Corelations Nilai Intensitas
Niali Saturasi Pearson Correlation 1 -0.865* Sig. (2-tailed) 0.026 N 6 6 Niali Pearson Saturasi Correlation -0.865* 1 Sig. (2-tailed) 0.026 N 6 6 *Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed). Nilai Intensitas
Lampiran 20. Nilai pertambahan panjang (DL) sat F maksimum, beban tarik (F) maksimum serta DL saat putus yang difermentasi menggunakan A.niger dan A.oryzae A. niger Teknik Fermentasi
Lama Fermentasi
Padat
3 hari 4 hari 5 hari
Cair
3 hari 4 hari 5 hari
DL saat F max (mm) 2.9999 3.8338 2.4331 2.3000 2.7334 3.0666 2.3996 3.8998 0.9996 3.1668 2.0336 1.4336
Beban Tarik Max (kgf)
DL saat putus (mm)
1.4960 2.0906 2.3261 1.0559 2.2148 0.8871 1.8080 2.3032 0.8472 2.2789 1.9932 1.1309
3.1667 4.6671 2.6337 2.3334 2.7999 3.1002 1.0336 3.7334 2.1663 1.4665 2.4332 4.3002
Beban max (kgf)
∆L saat putus (mm)
1.6402 0.9713 0.9419 0.5193 0.8669 1.5479 1.8146 1.7604 1.647 1.9368 1.0909 0.971
2.3116 2.5331 1.9332 2.7336 1.6336 3.4997 3.5668 3.8334 2.3336 1.9331 1.2000 2.6668
A. oryzae Teknik Fermentasi Padat
Lama Fermentasi 3 hari 4 hari 5 hari
Cair
3 hari 4 hari 5 hari
DL saat F max (mm) 2.2111 2.4668 2.5334 1.9001 1.5662 3.4333 3.3668 3.7002 2.2001 1.8996 1.0333 2.6003
Lampiran 21. Nilai pertambahan panjang (DL) sat F maksimum, beban tarik (F) maksimum serta DL saat putus pada perlakuan kontrol
Lama Fermentasi 4 hari 5 hari
DL saat F max (mm) 2.526 2.621 2.001 3.001
Beban Tarik Max (kgf) 2.261 2.391 1.985 2.389
DL saat putus (mm) 2.258 2.71 2.201 3.258
Lampiran 22. Tabel analisis ragam kuat tarik serat Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: Kuat Tarik Source Corrected Model Intercept
Type III Sum of Squares 1.373(a)
df 11
Mean Square .125
.847
Sig. .605
Partial Eta Squared .437
F
24.187
1
24.187
164.090
.000
.932
Mikroba
.413
1
.413
2.803
.120
.189
Media
.169
1
.169
1.149
.305
.087
Lama
.301
2
.151
1.023
.389
.146
Mikroba * Media
.110
1
.110
.749
.404
.059
Mikroba * Lama
.003
2
.001
.009
.991
.001
Media * Lama
.153
2
.077
.520
.607
.080
.754
.491
.112
Mikroba * Media * Lama
.222
2
.111
Error
1.769
12
.147
Total
27.329
24
3.142
23
Corrected Total
Lampiran 23. Tabel Estimated Marginal Means nilai kuat tarik serat pada ketiga faktor utama
1. Jenis Mikroba Estimates Dependent Variable: Kuat Tarik 95% Confidence Interval Jenis mikroba A. niger A. oryzae
Mean
Std. Error
1.135
.111
Lower Bound .894
Upper Bound 1.377
.873
.111
.631
1.114
2. Teknik Fermentasi Estimates Dependent Variable: Kuat Tarik 95% Confidence Interval Teknik Fermentasi Padat Cair
Mean
Std. Error
.920
.111
Lower Bound .678
Upper Bound 1.161
1.088
.111
.846
1.329
3. Lama Fermentasi Estimates Dependent Variable: Kuat Tarik 95% Confidence Interval Lama Fermentasi 3 hari
Mean
Std. Error
1.157
.136
Lower Bound .861
Upper Bound 1.453
4 hari
.963
.136
.667
1.259
5 hari
.892
.136
.596
1.188
Source Corrected Model
Dependent Variable elongation at break modulus patah
Intercept
elongation at break modulus patah
Mikroba
elongation at break modulus patah
Teknik
elongation at break modulus patah
lama
elongation at break modulus patah
Mikroba * teknik
elongation at break modulus patah
Mikroba * lama
elongation at break modulus patah
Teknik * lama
elongation at break modulus patah
Mikroba*Teknik * lama
elongation at break modulus patah
Error
elongation at break modulus patah
Total
elongation at break modulus patah
Corrected Total
elongation at break modulus patah
Type III Sum of Squares 3.112(a)
df
F 1.086
Sig. .442
Partial Eta Squared .499
11
Mean Square .283
9085.472(b)
11
825.952
1.072
.451
.496
52.696
1
52.696
202.344
.000
.944
139283.231
1
139283.231
180.723
.000
.938
.172
1
.172
.660
.432
.052
925.147
1
925.147
1.200
.295
.091
.092
1
.092
.354
.563
.029
3897.729
1
3897.729
5.057
.044
.296
1.037
2
.518
1.990
.179
.249
796.267
2
398.134
.517
.609
.079
.256
1
.256
.981
.341
.076
56.001
1
56.001
.073
.792
.006
.347
2
.173
.666
.532
.100
99.894
2
49.947
.065
.938
.011
.041
2
.021
.079
.925
.013
1242.449
2
621.224
.806
.469
.118
1.168
2
.584
2.242
.149
.272
2067.984
2
1033.992
1.342
.298
.183
3.125
12
.260
9248.410
12
770.701
58.933
24
157617.112
24
6.237
23
18333.881
23
Lampiran 24. Tabel analisis ragam elongation at break dan modulus patah serat.
Lampiran 25. Tabel Estimated Marginal Means elongation at break dan modulus patah serat pada ketiga faktor utama
1. Jenis mikroba Dependent Variable elongation at break modulus patah
Std. Error
95% Confidence Interval Lower Upper Bound Bound
Jenis Mikroba
Mean
A. niger A. oryzae A. niger
1.566 1.397 82.389
0.147 0.147 8.01
1.245 1.076 64.928
1.887 1.718 99.850
A. oryzae
69.972
8.01
52.511
87.433
2. Teknik fermentasi Dependent Variable elongation at break modulus patah
Teknik fermentasi
Mean
media padat media cair media padat media cair
1.544 1.420 63.437 88.924
Std. Error 0.147 0.147 8.01 8.01
95% Confidence Interval Lower Upper Bound Bound 1.223 1.099 45.976 71.463
1.865 1.741 80.898 106.385
3. Lama fermentasi Dependent Variable elongation at break
modulus patah
Lama fermentasi
Mean
3 hari 4 hari 5 hari 3 hari 4 hari 5 hari
1.725 1.218 1.502 68.075 80.933 79.533
Std. Error 0.180 0.180 0.180 9.815 9.815 9.815
95% Confidence Interval Lower Upper Bound Bound 1.332 0.824 1.109 46.689 59.548 58.148
2.119 1.611 1.895 89.460 102.319 100.919
