Peningkatan mutu pod kakao melalui amoniasi dengan urea dan biofermentasi dengan Phanero-chaete chrysosporium serta penjabarannya ke dalam formulasi ransum ruminansia

PENINGKATAN MUTU POD KAKAO MELALUI AMONlASl DENGAN

UREA DAN BIOFERMENTASI DENGAN

Phanerochaefe

chrysosporium

SERTA PENJABARANNYA KE DALAM

FORMULAS1 RANSUM RUMINANSIA

Oleh

ERIKA BUDlARTl LACONI

PROGRAM PASCA SARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Erika Budiarti Laconi. Peningkatan Mutu Pod Kakao melalui Amoniasi dengan Urea dan Biofermentasi dengan Phanerochaete chrysosporiurn serta Penjabarannya ke dalam Formulasi Ransum Ruminansia. Toha Sutardi (ketua), Djokowoerjo Sastradipradja, Lily Amalia Sofyan, Triadi Basuki dan Djoko Said Damardjati (Anggota).

Semakin berkurangnya lahan pertanian serta rendahnya mutu hijauan

dan rerumputan menjadi pendorong untuk pengadaan pakan alternatif, antara lain pemanfaatan limbah tanarnan perkebunan seperti kakao melalui aplikasi

teknologi untuk meningkatkan manfaatnya. Keunggulan limbah ini

produksinya berlimpah dan terkonsentrasi dalam wilayah tertentu sehingga

dapat dijadikan titik tolak pertumbuhan agroindustri pakan. Tahun 1997

produksi kakao mencapai 332.929 ton dan sebesar 73% adalah pod kakao

yang belum termanfaatkan secara optimal. Masih banyak kendala untuk menggunakan pod kakao sebagai pakan hijauan ternak ruminansia,

diantaranya konsentrasi amonia rendah (0.74 mM), adanya alkaloid

theobromine dan tingginya kandungan lignin sehingga kecernaan nutrien

menurun. Untuk itu penggunaannya sebagai pakan hijauan rnemerlukan

sentuhan teknologi, seperti arnoniasi dan bioferrnentasi. Selain itu upaya menekan biaya pakan, limbah kakao lainnya seperti kulit biji kakao dan bubuk

kakao bersarna-sama dengan bungkil kelapa sawit juga berpotensi sebagai sumberdaya pakan, hanya saja belum termanfaatkan secara optimal. Untuk itu penelitian ini diharapkan dapat menentukan (a). teknologi pengolahan yang tepat, dan efisien untuk mendayagunakan limbah tanaman kakao. (b). mendapatkan formula ransum komptit dengan bahan baku berasal dari

limbah kakao dan kelapa sawit untuk ternak sapi periode pertumbuhan dan (c). mendapatkan persamaan regresi untuk menduga peubah-peubah tolok

Penetitian dilakukan di Laboratoriurn Makanan Ternak dan

Laboratorium Lapang, Fakultas Peternakan IPB Darmaga, berlangsung selama 10 bulan, yang terdiri dari dua tahap penelitian. Penelitian tahap 1 terdiri dari empat perlakuan pengolahan pod kakao yaitu amoniasi 1.5% urea;

ferrnentasi molases 3.0% ; biofermentasi isi rumen + molases 3.0% dart

biofermentasi dengan kapang Phanerochaete chrysosporium Burdsall ATCC

34541

+

molases

3,0%

dan pod kakao tanpa pengolahan sebagai kontrol.

Evaluasi dilakukan berdasarkan perubahan kornposisi nutrien dan serat serta

pengamatan perubahan struktur fisik serat biomass pod kakao. Berdasarkan

hasil penelitian tahap 1, dilanjutkan percobaan in vivo pada ternak. Ransum

berbahan dasar kulit biji kakao, bubuk kakao serta bungkil kelapa sawit sebagai konsentrat dan pod kakao sebagai hijauan, juga disuplementasi

dengan CaC03, premix sapi, urea dan garam. Lima macam formula ransum

perlakuan disusun isoprotein dan jumlah TDN yang sama dengan kadar

protein kasar 16% dan TDN 69%, masing-masing terdiri dari R1

=

Konsentrat

+ pod kakao tanpa pengolahan; R2

=

Konsentrat + pod kakao amoniasi; R3 =

Konsentrat + silase pod kakao; R4

=

Konsentrat + biofermentasi pod kakao

(isi rumen) dan R5 = Konsentrat + biofermentasi pod kakao (kapang).

Ransum diujicobakan pada 5 ekor sapi FH jantan berbobot 145+3,6 kg,

dengan rancangan Bujur Sangkar Latin (5x5). Pemberian ransum 2 kali sehari dalarn bentuk pellet, sedangkan air minum disediakan sepanjang hari.

Peubah yang diarnati adalah: (1) konsurnsi dan kecernaan nutrien, (2)

parameter metabolisme rurnen dan afantoin urin. (3) konsentrasi VFA total

dan individual cairan rumen, (4) pertambahan bobot tubuh harian, (5)

Pada proses biofermentasi pod kakao dengan kapang

P.chrysosporiurn, kandungan lignin berkurang sebesar 7.12% dan 9.40% bahan kering yang hilang selama proses berlangsung. Nilai kecernaan bahan kering (KCBK) = 51.70% dan bahan organik (KCBO) = 52.65%. Teknologi arnoniasi pod kakao dengan 1.5% urea, kandungan lignin berkurang sebesar

5.57% dan bahan kering yang hilang hanya 2.64%, sedangkan nilai KCBK =

57.83% dan KCBO

=

55.73%. Perlakuan pengolahan terhadap pod kakao

meningkatkan kecernaannya. Berdasarkan hasil percobaan tahap 1 ini,

biomass pod kakao yang dihasilkan dipergunakan sebagai sumber hijauan

utama dalam ransum sapi pertumbuhan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ransum berbahan baku limbah kakao dan bungkil kelapa sawit cukup

palatabet. Konsumsi bahan kering berkisar 104

-

117 glkg B B ~ , ' ~ / ~ atau 3.0

-

3.5% dari bobot badan sapi. Selain itu juga mampu rnenyediakan kondisi lingkungan rumen yang dapat rnenunjang pertumbuhan dan kerja mikroba rurnen, pH rumen berkisar 6.06

-

6.38; konsentrasi amonia 4.18

-

6.30 mM

dan konsentrasi VFA total adalah 85.50

-

120.62 mM. Terdapat

korelasipositif antara sintesis protein mikroba dengan alantoin yang diekskresikan di dalam urin. Data ekskresi alantoin mencerminkan bahwa

perlakuan ransum R5 mernberikan sumbangan protein asal rnikroba untuk

ternak tertinggi.

Kecernaan nutrien meningkat setelah perlakuan pengolahan terhadap pod kakao. Kecernaan serat ransum R5 (biofermentasi P. chrysosporiurn)

lebih tinggi (Pc0.05), terutama kecernaan NDF (54.20%); ADF (36.14%) dan

energi (56.92%). Kecernaan protein ransum R2 (amoniasi) dan ransum R5 (biofermentasi P.chrysosporium) tidak berbeda nyata yaitu R2 = 51.88% dan R5 = 55.16%, tetapi keduanya lebih tinggi (Pc0.01) dibandingkan dengan

ketiga perlakuan ransum lainnya. Perbaikan kecernaan protein

mengindikasikan terjadinya peningkatan efisiensi penggunaan nitrogen

(PBBH) rnemperkuat indikasi ini. Jumlah nitrogen teretensi untuk ransurn R2

adalah 1.45 glkg BB 0.75/h dan ransurn R5 adalah 1.60 glkg BE3 0.75/h.

Lebih rendahnya jurnlah protein rnikroba yang disintesa dan berkurangnya jurnlah ekskresi alantoin di dalarn urin pada ransum R2,

menunjukkan bahwa ransum R2 bersifat 'by pass' rumen, sehingga lebih banyak sebagai protein murni. Nilai persentase penggunaan nitrogen netto

(NPU) berturut-turut untuk kelima ransum adalah: R1

=

40.58%; R2= 50.14%;

R3= 41.38%; R4= 42.49% dan R5= 53.03%.

Kadar glukosa darah sapi percobaan masih dalam kisaran normal, yaitu 68.00

-

78.40 rngIlOOrnl, sehingga fungsi fisiologis organ-organ tubuh

tidak terganggu. Teknologi amoniasi dengan 1.5% urea dan bioferrnentasi

dengan kapang P.chrysosporiurn meningkatkan konsentrasi asarn propionat

dan rnenurunkan angka non glugogenik rasio (NGR). Berdasarkan effisiensi penggunaan energi ransurn, fermentasi rurnen yang rnengarah pada

pembentukan asam propionat lebih mengguntungkan, energi yang terbuang

sebaga~ rnetan (CH4) berkurang. Angka NGR berkisar 2.86

-

4.44, rnasih

dalam kategori terbaik untuk efisiensi penggunaan energi bagi perturnbuhan

dan penggernukan ternak. Angka NGR terkecil adalah 2.86 untuk ransurn

R5. Ransurn R5 rnenghasilkan produksi panas (PP) yang lebih tinggi

dibandingkan R2 yaitu 0.78 MJIkg BB 0.75/h (R5) dan 0.57 MJIkg BB 0.75/h

(R2). Energi teretensi (RE) untuk ransurn R2 dan R5 lebih baik dari ketiga

ransurn lainnya yaitu R2 = 0.18 M J / ~ ~ B B " ~ ~ / ~ dan R5

=

0.17 M J I ~ ~ B B ~ " ~ ~ ~ , akan tetapi tidak berbeda antar keduanya.

Perbedaan jurnlah nitrogen dan energi teretensi berdampak positif

terhadap pertambahan bobot badan harian ternak. Sejalan dengan nilai RN dan RE, angka pertambahan bobot tubuh harian pada ternak yang

rnendapatkan ransum R2 (amoniasi) dan ransum R5 (bioferrnentasi

dan R5

=

1.46 kglh, demikian juga dengan pola deposisi protein dan deposisi lemak.

Berdasarkan profil peubah-peubah yang diukur, perlakuan ransurn R2

(arnoniasi) dan ransum R5 (biofermentasi P. chrysosporiurn) mernberikan hasil yang lebih baik, ditinjau dari pasokan nutrien dari mikroba rumen, pola fermentasi rumen, neraca nitrogen dan energi serta pertambahan bobot badan harian ternak. Teknologi arnoniasi dengan 1.5% urea terhadap pod kakao lebih efektif dan efesien untuk diaplikasikan.

Persamaan regresi untuk menduga besarnya perubahan protein dan

energi dengan menggunakan paararneter rnetabolik, pertarnbahan bobot

badan harian (PBBH=kg/h); bobot badan metabolik ( B B M = ~ ~ ' . ' ~ ) ;

konsentrasi amonia (NH3=mM); jumlah nitrogen tercerna (NTC=glh) dan

konsentrasi alantoin dalarn urin (alan=g/h) adalah sebagai berikut :

K-PK

=

-1.844

+

0.091 PBBH + 0.058 BBM

-

0.012 NH3

(kglh) + 0.002 NTC + 0.002 Alan,

dengan nilai RZ

=

0.77

K-ME

=

-1 6.122

-

0.747 PBBH

+

0.487 BBM

-

0.1 75 NH3

(MJlh)

+

0.324 NTC

+

2.586 Alan,

dengan nilai R2

=

0.61

Persamaan regresi untuk mengevaluasi mutu ransum berdasarkan parameter mutu protein ransum seperti retensi nitrogen (RN=g/h); sintesis protein

mikroba (SPM=g/h); penggunaan nitrogen netto (NPU=%) dan pertarnbahan bobot tubuh harian (PBBH=kg/h) untuk ternak sapi turnbuh adalah sebagai

SPM

=

1073.10

-

73.69 PBBH

-

26.69 BBM

+

3.96 NH3

(glh)

+ 5.1 3 NTC

+

50.08Alan,

dengan nilai R2

= 0.54

NPU

=

141.18

-

5.03 PBBH

-

3.06

BBM

+

1.35 NH3

("/.I

-

0.68 NTC

-

1.01 Alan, dengan nilai R* = 0.85

PBBH

=

-

1.447 + 0.014 BBM

+

0.141 NH3

+

0.016 NTC

(kglh)

+ 0.085 Alan,

dengan nilai R2

= 0.61

RN = 3.75 + 1.09 PBBH

-

0.04

B B M

+ 0.01 N H 3

(glh)

+ 0.94 NTC

-

0.54 Alan,

Improving of Cocoa Pods Quality Through Urea-Ammonia Treated and Bio-fermented Using Phanerochaete chrysosporium as well as

Its fnclusion i n Ration Formulation for Ruminants

ABSTRACT

Two experiments were carried out to evaluate the utilization of wcoa pods as a feedstuff for ruminants. In the first trial, the effect of urea-ammonia and bio- fermented treated on the quality of wcoa pods was conducted. Treatments were: (i) 1.5 Oh of urea. (ii) 3 O h of mollases, (iii) rumen content plus 3 % of mollases, (iv)

bio-fermented using P.chrysosporium and (v) untreated cocoa pods as a control.

Based on the results found in the previous trial, the feeding study was done using five FH steers in a 5 x 5 Latin-Square design. The ration treatments consisted of offering basal diet added of either, (R,) untreated cocoa pods, (R,) urea-

ammonia treated of cocoa pods, (R,) silage of coma pods, (R,) bio-fermented

of cocoa pods using rumen content, or (R,) with bio-fermented of cocoa pods

using P.chrysosporium. All treatment diets were iso-caloric and iso-nitrogeneous with 16 O h and 69% of crude protein content and total digestible nutrient

respectively. The lignin and dry matter contents were lower respectively 7.12 and 9.4 Oh for cocoa pods treated with bio-fermented using P.chrysosporiurn (&); and

5.57 and 2.64 Ohfor those on urea-ammonia treated (R,). Nutrient digestibility

was greater (P e 0.05) for R, and R, than the others. There was no significantly different on crude protein digestibility between R, and

&,

but the others ( P < 0.01). The improvement of crude protein digestibility implied that the nitrogen utilization of the diet was highly effective. The pattern of nitrogen and energy retention was similar for steer offered R, and R, diets. This was reflected in a greater increase in steer growth rate. Based on data for individual steers found, severaf equation were developed to predict crude protein requirement (equation 1). energy requirement (equation 2), nitrogen retention (equation 3), microbial

protein synthesis (equation 4) and average daily gain (equation 5).

(1) CP =

-

1.844 + 0.091 ADG + 0.058 BW 0.75

-

0.012 NH3 +0.002DN

+0.002 Alan;

?

= 0.77

(2) E =

-

16.122 - 0.747 ADG + 0.487 BW 0.75

-

0.175 NH3

+ 0.324

D N + 2.586 Alan; r2 = 0.61

(3) NR = 3.75

+ 1.09 ADG

-

0.04 BW 0.75

-

0.01 NH3

+ 0.94 DN

+

0.54 Alan; r2 = 0.99

(4) MPS = 1073.1 - 73.69 ADG

-

26.69 BW 0.75

+ 3.96 NH3

+ 5.13 DN

+ 50.08 Alan; r2

=

0.54.

(5) ADG = - 1.447 + 0.014 BW 07'

+ 0.141 NH3

+ 0.016 DN

+ 0.085

PENINGKATAN MUTU POD KAKAO MELALUI AMONIASI DENGAN

UREA DAN BIOFERMENTASI DENGAN

Phanerochaete

chrysosporium

SERTA PENJABARANNYA

K E

DALAM

FORMULAS1 RANSUM RUMlNANSlA

Oleh

ERIKA BUDlARTl LACONI

Disertasi sebagai Salah Satu Syarat untuk

Memperoleh Gelar Doktor pada Program Pascasarjana

lnstitut Pertanian Bogor

PROGRAM PASCA SARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Judul Disertasi : Peningkatan Mutu Pod Kakao Melalui Amoniasi dengan Urea dan Biofermentasi dengan Phanero-

chaete chrysosporium serta Penjabarannya Ke

dalarn Forrnulasi Ransurn Ruminansia.

Nama Mahasiswa : Erika Budiarti Laconi

Nomor lnduk : 92506, llrnu Ternak (PTK)

1.

Komisi Pembimbing

/Prof. Dr. Toha Sutardi. MSc. Ketua

1

-

I

Prof. Dr. D. ~astradipraci*

A ggota

r

Anggota

Dr. Triadi Basuki

Anggota

6r.

Dioko Said Darnardiati Anggota

Penulis dilahirkan di Teluk Betung, Bandarlampung pada tanggal 16

September 1967. Putri kedua dari enam bersaudara, papa bernama

Baharuddin Laconi dan mama Rosna Laconi (Almarhumah).

Pendidikan dasar dt SD Negeri V Teluk Betung, lulus tahun 1973.

Pendidikan Menengah Pertama di SMP Negeri Teluk Betung, lulus tahun

1976. Pendidikan Menengah Atas di SMA Negeri II Tanjung Karang dan

lulus tahun 1980. Tahun yang sama (1980) penulis melanjutkan studi di

lnstitut Pertanian Bogor melalui jalur Perintis II dan rnemperoleh gelar

Sarjana Peternakan tahun 1984.

Penulis menikah dengan lr. Rubi Herman Sutopo pada tahun 1985

dan saat ini telah dikarunia sepasang putra-putri yaitu Panji Hardian ( 7 1

tahun) dan Riskina Juwita (7 tahun).

Tahun 1991 penulis menyelesaikan pendidikan Program Master (S2)

dalam bidang llmu Ternak di Program Pascasarjana lnstitut Pertanian Bogor

dan tahun 1992 melanjutkan pendidikan Program Doktor di tempat yang

sama dalam bidang Makanan Ternak.

Sebelum menjadi staf pengajar penulis pernah bekerja pada

Perusahaan Swasta PT. Anwar Sierad, di Jakarta selama 2 tahun. Sejak

tahun 1986 hingga sekarang penulis menjadi staf pengajar di Jurusan llmu

Nutrisi dan Makanan Ternak, Laboratorium Makanan Ternak Fakultas

KATA PENGANTAR

Puji syukur dipanjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat rnenyelesaikan pendidikan

program doktor.

Pada kesempatan yang berbahagia ini ijinkanlah penulis

menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada Bapak Prof. Dr. Toha Sutardi MSc., sebagai ketua kornisi

pernbirnbing. Prof. Dr. Djokowoerjo Sastradipradja, Prof. Dr. H. Lily Arnalia

Sofyan MSc., Dr. Triadi Basuki dan Dr. Ir. Djoko Said Damardjati masing-

masing sebagai anggota kornisi pembimbing, atas segala bimbingan, arahan,

serta saran-saran yang diberikan selama penulis mengikuti pendidikan doktor

di Program Pascasarjana IPB.

Kepada Bapak Rektor lnstitut Pertanian Bogor, Direktur Program

Pascasarjana, Dekan Fakultas Peternakan lnstitut Pertanian Bogor serta

Ketua Program Studi llmu Ternak, penulis menyampaikan rasa terima kasih

yang sebesar-besarnya atas segala fasilitas dan dorongan yang diberikan

selarna penulis rnengikuti program ini.

Ucapan terima kasih disampaikan kepada Ketua Tim Manajernen

Program Doktor Ditjen Dikti, suamiku Ir Rubi Herman Sutopo, Yayasan

Supersernar serta Ir. Rachmat Pambudy MS, dan M. Hidayat, SE serta

PT Elanco Animal Health atas bantuan biaya yang diberikan sehingga penulis

dan staf atas bantuan fasilitas penelitian berupa kandang percobaan selama

penulis melakukan penelitian.

Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada Ibu Prof. Dr. Lily Amatia

Sofyan dan staf pengajar serta pegawai yang telah memberikan bantuan

fasilitas laboratorium, bimbingan moril dan kerjasama yang sangat

menunjang keberhasilan penelitian ini. Kepada "lbu" yang telah tulus, ikhlas

dan penuh kesabaran memberikan dukungan moril kepada penulis untuk

tetap tabah dan tegar dikala masa-masa sulit, diucapkan terima kasih.

Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada penguji luar komisi

Bapak Dr. Ir. Arifin Habibie, MS., Kepala Bagian Kehutanan, Biro Pertanian

dan Kehutanan, BAPPENAS, Jakarta dan Bapak Dr. Ir. Oskari Atmawinata,

Kepala Puslit Kopi dan Kakao, Jember yang telah memberikan saran dan

kritik yang sangat menunjang hasil penelitian ini, sehingga rnenjadi lebih

bermanfaat. Juga kepada adik-adik di Bor:el Computer, terutama Fajar

Gunardi atas bantuan tenaga dan pikiran untuk fasilitas pengetikan dan

pembuatan transparansi pada ujian sidang terbuka.

Akhirnya dengan segala kerendahan hati penulis mempersembahkan

disertasi ini kepada Almarhumah mama tercinta Rosna Laconi dan papa

Baharuddin Laconi yang selalu memberikan motivasi dan dorongan moril

yang tinggi buat ananda. Kepada suamiku tercinta Ir. Rubi Herman Sutopo

serta kedua putra putriku Panji Hardian dan Riskina Juwita yang dengan tulus

hati, penuh pengorbanan, memberikan

kesernpatan dan semangat yang tinggi bagi penulis sehingga dapat

menyelesaikan pendidikan ini dengan baik.

Penulis sadar bahwa tulisan ini rnasih jauh dari kesempurnaan narnun

penulis berharap semoga hasil dan tulisan ini dapat rnernberikan surnbangan

kepada kernajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Bogor, Pebruari 1998

DAFTAR

IS1

Nomor

Halaman

RINGKASAN

...

i ABSTRAK

...

vii JUDUL

...

LEMBAR PENGESAHAN

...

RIWAYAT HlDUP

...

KATA PENGANTAR

...

DAFTAR IS1

..

.. .

...

.

...

...

... .

... ...

.

..

.

... ...

...,

... ... ... .. . ... ... ... .

DAFTAR TABEL

...

DAFTAR GAM BAR

... . . .. . ... . . .. . . .

...

.

..

.

. . .

. .

..

.

.

.. .

. . ..

. . .. . . .. . .. . . .. . . .. . . .. . .

DAFTAR LAMPIRAN

.. . . ... . . ... . ... . . ... . . .. . .

.

..

.

...

.

..

. .

.

. .

...

. .. . . .. . . .. . .

I PENDAHULUAN

...

Latar Belakang

...

Tujuan Penelitian

...

ix X xi xii xi v xv xvi xvii 1 1 3

Manfaat Penelitian

...

3 II TINJAUAN PUSTAKA

...

4 Potensi Limbah Perkebunan Kakao

...

4 Struktur Dinding Sel Tanaman

...

8 Hemiselulosa

...

9 Lignin

...

10 Teknologi Pengolahan Pakan Berserat

...

$2

Biofermentasi dengan

Phanerochaete chrysosporium

...

...

13

Sistern Pencernaan Ternak Rurninansia

...

Sistern Evaluasi Pakan

...

Ill MATERI DAN METODE

...

Percobaan 1

...

...

Percobaan 2

...

Metode Analisa

Analisis Data

...

IV HASlL DAN PEMBAHASAN

...

Kornposisi Zat Makanan Pod Kakao

...

Kornposisi Fraksi Serat Pod Kakao

...

Konsurnsi dan Kecernaan Ransum

...

Metabolisrne Rumen dan Alantoin Urin

...

...

Konsentrasi Asarn Lemak Terbang Total dan Individual

...:

Balans Energi dan Protein

...

... Pertarnbahan Bobot Badan dan Komposisi Tubuh Ternak

Pendugaan Kebutuhan Nutrien dan Mutu Ransurn

...

Evaluasi Mutu Ransurn

...

Tinjauan Aspek Ekonomi

...

V KESIMPULAN DAN SARAN

...

VI DAFTAR PUSTAKA

...

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Tabel Halaman

1. Potensi Produksi Kakao dan Pod Kakao di Indonesia ... 5

2.

Luas Tanam dan Produksi Kakao di Indonesia Tahun 1997 ... 5

3. Kornposisi Zat Makanan Pod Kakao, Rumput Gajah dan

...

Serat Sawit Berdasarkan Bahan Kering

.

.

...

....

7

4. Komposisi Bahan Makanan dan Zat Makanan dalam

...

Ransurn Perlakuan 33

5.

Pengaruh Ransurn Perlakuan terhadap Komposisi Zat Makanan

Pod Kakao Berdasarkan Bahan Kering . . . 44 6. Pengaruh Perlakuan terhadap Komposisi Serat Pod Kakao dan

...

Kecernaan In vitro 47

7 . Pengaruh Ransurn Perlakuan terhadap Konsurnsi Zat-Zat

Makanan ... 53

8 . Pengaruh Ransurn Perlakuan terhadap Kecernaan Zat-Zat

...

Makanan

55

9. Pengaruh Ransum Perlakuan terhadap Parameter Metabolisme

Rumen dan Atantoin Urin ...

59

10. Pengaruh Ransum Perlakuan terhadap Konsentrasi VFA Individual Cairan Rumen, Nisbah C2/C3 dan Angka Non

Glukogenik Rasio (NGR)

...

.

.

.

...

...

... 65

11. Pengaruh Ransum Perlakuan terhadap Neraca Energi ... 69

12. Pengaruh Ransurn Perlakuan terhadap Pertambahan Bobot

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Garnbar H a l a m a n

1. Satuan

-

Satuan Penyusun Lignin ... 11

2. Skerna Fermentasi Karbohidrat dalam Rumen ... 20 ...

3. Metabotisme Protein pada Ternak Ruminans~a 21

4. Pengaruh Ransurn Perlakuan terhadap Kandungan Serat

Deterjen Netral, Selulosa dan Lignin Pod Kakao

...

49

5.

Perubahan Struktur Serat Pod Kakao setelah Perlakuan

Percobaan ... 50

6.

Pengaruh Ransurn Perlakuan terhadap Kecernaan Protein,

...

Serat Deterjen Netral (NDF), dan Serat Deterjen Asam (ADF)

57

7.

Pengaruh Ransurn Perlakuan terhadap Sintesis Protein

Mikroba dan Ekskresi Allantoin di Urin ... 64

8. Pengaruh Ransum Perlakuan terhadap Konsentrasi Asam

Prpionat, Nisbah AcetaUPropionat dan Angka Non Glukonik

Rasio (NGR) ... 68

...

9. Pengaruh Ransum Perlakuan terhadap Partisi Energi 71

10. Pengaruh Ransum Perlakuan terhadap Konsumsi Bahan Kering, Pertambahan Bobot Badan Harian (PBBH) dan

DAFTAR

LAMPIRAN

Nomor

Judul Lampiran

Halaman

1. Analisa Ragarn untuk Bahan Organik Pod Kakao (%)

...

93

2. Analisis Ragarn dan Uji Jarak Duncan untuk Protein Kasar

Pod Kakao

...

93

3. Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Serat Kasar Pod

Kakao (%)

...

94

4. Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Lernak Kasar Pod

Kakao (Oh)

...

94

5.

Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Beta-N Pod Kakao

(%)

...

95

6 . Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Serat Deterjen Netral

...

(NDF)Kakao(%) 95

7. Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Serat Deterjen Asam

(ADF) Kakao (%)

...

96

8 . Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Herniselulosa Pod

Kakao (%)

...

96

9.

Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Selulosa Pod Kakao

(%)

...

97

10. Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Lignin Pod Kakao (%)

...

97

1 . Nilai Rataan Kehilangan Bahan Kering Pod Kakao

...

98

12.

Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Pertambahan Bobot

Tubuh Harian (kg/h)

...

98

13. Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Konsumsi Bahan

...

Kering (g/kg0.75/h) 99

14. Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Konsumsi Bahan

...

Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Konsurnsi Protein

(ghg B B ~ . ~ ~ / ~ )

...

100 Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Konsurnsi Serat

Deterjen Netral (glkg B B ~ ~ ' ~ / ~ )

...

100 Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Konsumsi Serat

Deterjen Asarn

...

101 Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Konsumsi Protein

(g/kg B B ' . ~ ~ / ~ )

...

101 Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Efisiensi Penggunaan

Ransurn (EPR)

...

102

...

Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Konversi Ransurn 102

...

Analisis Ragam untuk Kecernaan Bahan Kering (%) 103

...

Analisis Ragam untuk Kecernaan Bahan Organik (%) 103

...

Analisis Ragarn untuk Kecernaan Serat Kasar (%) 103

Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Kecernaan Nitrogen

(%)

...

104

Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Kecernaan Serat

Deterjen Netral (%)

...

104 Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Kecernaan Serat

Deterjen Asam (%)

...

.

.

...

105

Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Kecernaan Energi (%)

...

105

Analisis Ragam untuk Derajat Keasarnan (pH) Cairan

Rumen

...

106 Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Konsentrasi Amonia

Cairan Rurnen (mM)

...

106

Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Konsentrasi Asarn

Lemak Terbang Total (mM)

...

107

Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Allantoin Urin (glh)

...

108 Analisis Ra am dan Uji Duncan untuk Konsumsi Energi

9

(MJlkg

8

8

'

-

'lh)

...

109 Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Energi Tercerna

...

109 Analisis Ra am dan Uji Duncan untuk Energi Termetabolis

9

(MJlkg BBO- 'lh)

...

1 10

Analisis Ra am dan Uji Duncan untuk Produksi Panas

9

(MJI~~ B BO- '/h)

...

1 10

Analisis Ra am dan Uji Duncan untuk Retensi Energi

3

...

(MJlkg BB' 'lh) 1 1 ?

Analisis Ragam untuk Rasio MEIDE

...

11 1 Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Glukosa Darah

(mg/lOOml)

...

1 12 Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Konsentrasi Asam

Acetat Cairan Rumen (mM)

...

1 12 Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Konsentrasi Asam

Propionat Cairan Rumen (mM)

...

1 13 Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Konsentrasi Asam

Butirat Cairan Rumen (mM)

...

1 13 Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Konsentrasi Asam

...

Isobutirat Cairan Rumen (mM) 11 3

Analisis Ragarn dan Uji Duncan untuk Konsentrasi Asam

Valerat Cairan Rumen (mM)

...

114 Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Konsentrasi Nisbah

AcetaffPropionat (C2lC3) Cairan Rumen

...

114 Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Konsentrasi Non

49. Analisis Ragam untuk Lemak Tubuh Ternak (%)

...

116

50. Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Deposisi Protein

Tubuh Ternak (%)

...

116

51. Analisis Ragam dan Uji Duncan untuk Deposisi Lemak

Tubuh Ternak (%)

.. .

...

.

. . ... .. . . .

.

. . . ... .

.

. .

.

.

...

.

..

. .

.

. . . ... . .. . . .. .

..

.

... . . . .. . 1 17

PENDAHULUAN

Latar

Belakang

Semakin berkurangnya lahan pertanian serta rendahnya mutu hijauan

dan rerumputan, rnenjadi pendorong bagi usaha pengadaan pakan alternatif.

Untuk mengatasi permasalahan tersebut, limbah tanaman perkebunan,

khususnya kakao dan kelapa sawit dapat dijadikan sumberdaya pakan

alternatif untuk ternak ruminansia. Melihat ketersediaannya, limbah tanaman

perkebunan ini dapat dijadikan pakan andalan karena produksinya melimpah

dan terkonsentrasi dalam wilayah tertentu sehingga dapat dijadikan titik tolak

pertumbuhan agroindustri pakan.

Kakao (Theobroma cacao) adalah sa[ah satu tanaman perkebunan

yang penanamannya berkembang dengan cepat. Menurut Direktorat Jendral

Perkebunan produksi coklat di Indonesia tahun 1997 telah mencapai 332.929

ton dengan luas areal 610.876 Ha. Buah kakao terdiri atas 73% kulit buah

kakao atau pod kakao dan 27% isi buah yang terdiri dari kulit biji dan

plasenta. Meningkatnya produksi kakao, akan rneningkatkan pula produksi

limbahnya terutama pod kakao. Pod kakao sangat tinggi kandungan airnya,

sehingga mudah membusuk. Penyebaran pod kakao di sekitar tanaman

kakao dapat menyebabakan infeksi jamur Phytophfora palmivora, juga

dikenal dengan 'Black Pod Diseases'. Jamur ini dapat menyebabkan

Melihat potensi produksi yang demikian besar, perlu dikaji lebih jauh

peluang pemanfaatannya sebagai pakan serat utama sebagai pengganti

rurnput. Beberapa studi telah menunjukkanbahwa pod kakao dapat sebagai

sumber energi tanpa mempengaruhi kinerja ternak. Akan tetapi adanya

alkaloid theobromine (3,7-dimethyl xanthine) membatasi penggunaannya

sebagai pakan. Selain itu pod kakao mengandung serat yang sulit dicerna.

Kandungan ligninnya mencapai 38,75%, sebagian besar terdapat dalam

pelindung isi buah sehingga keras. Selain itu pod kakao juga mempunyai

daya serap air yang tinggi dan cenderung mernbentuk gel, sehingga daya

larutnya rendah.

Upaya untuk meningkatkan nilai guna pod kakao, dilakukan penerapan

teknologi pakan seperti biofermentasi dan amoniasi urea. Bioferrnentasi pod

kakao dengan kapang Phanerochaete chrysosporium diharapkan dapat

mendegradasi ikatan lignoselulosa dan menurunkan kandungan lignin.

Keragaman respon pakan terhadap urea dalam pengolahan amoniasi.

menyebabkan pemakaian urea tidak dapat digeneralisasikan akan tetapi

harus sesuai dengan sifat fisik dan komposisi kimia pakan.

Selain pod kakao, limbah kakao lainnya adalah kulit biji kakao dan

powder (bubuk) kakao. Ditinjau dari komposisi zat makanannya kedua

limbah ini dapat dijadikan pakan konsentrat bersama-sama dengan bungkil

kelapa sawit. Kedua limbah kakao ini juga belum dimanfaatkan untuk pakan

Tujuan Penelitian

Berdasarkan pemikiran di atas, serangkaian percobaan dalam

penelitian ini bertujuan untuk :

1. Mampu meningkatkan nilai nutrisi pod kakao dengan biofermentasi

Phanerochaete chrysosporium dan isi rumen serta amoniasi urea

.

2.

Menentukan teknologi pengolahan yang tepat, efektif dan efisien untuk

mendayagunakan limbah kakao.

3. Mampu mendapatkan formula ransum komplit dengan bahan baku

limbah kakao dalam ransum pertumbuhan sapi daging dan sapi perah.

4. Memberikan sumbangan data parameter metabolik untuk menduga

kebutuhan nutrien dan sistem evaluasi mutu ransum.

Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan masukan atau

informasi yang sangat berguna bagi PT. Perkebunan (PTP), khususnya

perkebunan kakao tentang pendayagunaan lirnbah kakao yang optimum.

Selain dapat menunjang pengembangan peternakan juga sebagai upaya

mencegah pencemaran lingkungan akibat menumpuknya pod kakao.

Juga diharapkan membuka peluang untuk berkembangnya agroindustri

TINJAUAN PUSTAKA

Potensi Llrnbah Perkebunan Kakao

Tanarnan kakao (Theobroma cacao

L.)

merupakan tanarnan yang

terrnasuk dalarn divisi spermafophyta, kelas dicotyledoneae, ordo marvales.

famili sferculiaceae, genus theobroma dan species Theobroma

cacao

L

(Siturnorang, 1971). Tanarnan ini dibudidayakan di lndonesia dalam bentuk

perkebunan rnilik rakyat, pernerintah dan perkebunan besar swasta. Masa

depan tanarnan kakao nampaknya cukup cerah dengan semakin

rneningkatnya kebutuhan dunia akan kornoditi kakao.

Limbah perkebunan kakao terdiri dari kulit buah kakao (pod kakao),

kulit biji dan placenta. Berdasarkan hasil penelitian Darwis et a/. (1 988), buah

kakao terdiri dari pod kakao = 75.67%; kulit biji kakao = 21.74% dan placenta

= 2.59%. Luas areal tanaman kakao rneningkat dengan laju peningkatan

sebesar 5.7%/tahun, sedangkan laju peningkatan produksi Rakao sebesar

12.9l%/tahun. Potensi produksi lirnbah kakao terus meningkat sejalan

Tabel 1. Potensi Produksi Kakao dan Pod Kakao di lndonesia

Sumber : a) Statistik Perkebunan lndonesia

b) Berdasarkan Hasil Perhitungan.

Hampir seluruh propinsi di lndonesia menghasilkan produksi kakao,

kecuali Propinsi DKI Jakarta. Luas areal penanaman kakao terbesar adalah

Sulawesi. Daerah penanaman kakao dan produksi kakao di lndonesia

disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Luas Tanam dan Produksi Kakao di Indonesia, Tahun 1997.

Dl. ~ c e h Sumatera Utara Lampung Jawa Barat Jawa Timur

Nusa Tenggara Timur Kalimantan Timur

Sulawes~ Tengah

[image:176.523.40.464.20.571.2] [image:176.523.40.467.38.572.2]

Berdasarkan komposisi zat makanannya, pod kakao setara dengan

rumput gajah mengandung TDN 53.0% dan protein 8.75% (Darwis

et

a / . ,

1988). Akan tetapi pod kakao tidak dapat dimanfaatkan sebagai pakan serat

secara langsung. Beberapa faktor kendala seperti kandungan lignin tinggi

(38.78%), adanya alkaloid theobromine dan rendahnya kadar amonia

(0.74 mM). Limbah kakao mengandung zat alkaloid yaitu theobromine

(3.7-dimethylxanthine) yang menyebabkan keracunan pada ternak. Kadar

theobromine kulit biji kakao lebih tinggi daripada pod kakao. Pod kakao

mengandung 0.17-0.22% theobrornine (Wong dan Hasan, 1988). Pada level

rendah zat ini dapat menstimulasi myocardial dan diuresis pada ternak

unggas. Alkaloid ini diduga dapat menghambat pertumbuhan mikroba rumen

ternak ruminansia, akibatnya kemampuan mencerna juga menurun.

Cendawan mikotoksin Phytophthora palmivora (Butler) dapat tumbuh dan berkembang pada pod kakao yang tertimbun di bawah pohon kakao

dalam kondisi kelembaban tanah dan udara yang tinggi. Cendawan ini dapat

menjadi hama dan penyakit busuk buah, hawar daun dan kanker batang

pada tanaman kakao. Akan tetapi jamur ini tidak dapat bertahan hidup jika

melewati saluran pencernaan sapi (Lopez et

a/.,

1984).

Pod kakao sebagai pakan serat dengan kandungan protein rendah,

lebih tepat digunakan sebagai sumber energi bagi ternak ruminansia (Smith

dan Adegbola, 1982). Hal senada juga dikatakan (Sukri et at., 1986), bahwa

pod kakao dapat sebagai sumber energi tanpa mempengaruhi kinerja ternak.

Hasilnya menunjukkan bahwa pod kakao tanpa pengolahan yang diberikan

bersama konsentrat pada 12 ekor sapi pedaging selama 84 hari,

mengakibatkan terjadinya penurunan bobot badan ternak dengan pernberian

di atas 40% , meskipun konsumsinya rneningkat (Smith dan ~ d e g b o l a , 1982).

Percobaan pada sapi laktasi telah dilakukan. Ternyata pod kakao

cukup palatabel. Penggunaannya sarnpai taraf 15% tidak berpengaruh nyata

terhadap produksi dan kualitas air susu. Produksi 4 % Fat Corrected Milk

(FCM) dan produksi lemak tertinggi dicapai pada taraf 5 % penggunaan pod

kakao (Gumanizar, 1993). Pod kakao setara dengan rurnput gajah

mengandung Total Digestible Nutrient (TDN) 53% dan protein 7.16% (Sutardi

e t a l . , 1993). Kornposisi zat makanan lirnbah kakao disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Komposisi Zat Makanan Pod Kakao, Rurnput Gajah dan Serat Sawit Berdasarkan Bahan Kering.

Bahan Kering Abu

Protein Lemak

Serat Kasar Beta N

Zat

Makanan

(Oh)

a) Sutardi (1 982)

Pod

Kakao

Total Digestible Nutrient (TDN)

Rumput Gajah Serat Sawita

46.00

'.

[image:178.528.40.476.35.575.2]

Penggunaan pod kakao sebagai pengganti rumput pada ransum sapi

Holstein jantan sebesar 0; 15; 30 dan 45% memberikan indikasi bahwa

semua parameter konsumsi meningkat sejalan kenaikan penggunaan pod

kakao. Akan tetapi semua parameter kecernaan menurun. Kecernaan in

vitro

ransum menurun dari 58.3% menjadi 52.0%. Kemungkinan penurunan ini

disebabkan oleh kenaikan kadar lignin ransum.

Struktur Dinding

Sel

Tanaman

Struktur sel tanaman terdiri dari isi sel dan dinding sel. Sebagian

besar komponen penyusun dinding sel adalah fraksi karbohidrat. Fraksi

karbohidrat dalam pakan dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu

karbohidrat non struktural (fraksi yang mudah tersedia) dan karbohidrat

struktural (fraksi serat). Fraksi karbohidrat dibagi menjadi monosakarida dan

turunannya (glukosa, fruktosa dan silosa); oligosakarida yang terdiri dari 2-1 0

unit sakarida (sukrosa, fruktosa rantai pendek dan raffinosa) serta

polisakarida (pati, fruktosa, selulosa dan hemiselulosa). Sebagian besar

fraksi karbohidrat struktural menjadi komponen penyusun dinding sel pada

pakan serat, di antaranya adalah selutosa, hemiselulosa, lignin dan silika.

Akan tetapi selulosa seringkali berikatan dengan lignin sehingga membentuk

ikatan lignoselulosa. lkatan komplek ini sulit dipecah oleh mikroba rumen.

bagi ternak rurninansia. Pod kakao rnengandung ikatan lignoselulosa yang

tersusun dari selulosa terikat dengan lignin. Komponen ini dapat dikonversi

menjadi produk lebih sederhana dengan menggunakan kapang dan arnoniasi

dengan urea (Lynch. 1987).

Karakteristik struktur polimer dinding sel tanaman lebih efektif

dipelajari dengan rnetode fisik dibandingkan dengan metode kimia. Metode

kirnia seperti Analisa Proksionat dan Van Soest hanya rnengukur kornposisi

serat dinding sel. Pengamatan secara visual perubahan struktur serat

dinding sel tanaman rnenggunakan mikroskop elektron. Ada dua macam

mikroskop elektron yaitu Scanning electrone Microscopy (SEM) dan

Transmision Electrone Microscopy ( T E M ) . Metode S E M dapat dipergunakan

untuk rnernpelajari struktur anatorni tanarnan, perubahan struktur polirner

dinding sel hijauan karena perlakuan pengolahan secara kirnia dan biologis,

degradasi dan kecernaan dinding set hijauan oteh mikroorganisme di dalam

rurnen (Van der rneer, 1989).

Hemiselulosa dan Selulosa

Struktur dan kornposisi kimia dinding sel tanaman bervariasi rnenurut

species, umur, varietas dan tipe sel tanarnan. Secara urnurn dinding set

tanaman terdiri dari dinding primer, dinding sekunder dan lamella. Dinding

primer tanaman monokotil dan dikotil merupakan serat-serat selulosa sebagai

polisakarida dengan kandungan glikoprotein (Orphin, 1984). Selulosa adalah

unsur utarna pembentuk kerangka tanaman dan penyusun dinding sel

berantai lurus dan panjang dengan ikatan

p

-1.4 unit glukosa. Selulosa

rnerupakan sumber energi yang sangat potensiat bagi ternak rurninansia.

Adanya mikroorganisme anaerobik di dalam rumen membantu proses

pencernaan selulosa untuk dapat rnembebaskan sejurnlah energi (Arora,

1982). Mikroba rurnen mencerna selulosa di dalarn rumen dan retikulum

dengan bantuan enzirn selulase yang dihasilkan oleh jasad renik di dalam

saluran pencernaan, menjadi selubiosa dan selanjutnya oleh enzirn selubiose

diubah menjadi glukosa. Hasil akhir adalah asam-asam lemak terbang yang

terdiri dari asarn acetat, asam propionat dan asarn butirat serta gas

karbondioksida (Con) dan methan (CH4)

Herniselulosa adalah bagian dinding sel yang lebih rnudah didegradasi

dibandingkan dengan selulosa dan lignin. Hemiselulosa merupakan

kelornpok polisakarida yang berantai lurus yaitu hornopolisakarida dan

heterosakarida yang terdiri dari xilosa, manosa, galaktosa, arabinosa dan

gtukosa (Puls dan Poutanen, 1989).

Lignin

Lignin rnerupakan senyawa polimer korniferil alkohol yang mernbentuk

ikatan ether dengan selulosa dan herniselosa dalam jaringan tanaman dan

selalu terdapat dalam senyawa kompleks dinding sel (Nolan et.

a/.,

1988).

Setelah selulosa, lignin merupakan bahan .organik terbesar di burni.

Lignin disusun oleh unit-unit fenil propen, yaitu korniferil, sinafil dan para

dihubungkan satu sama lain dalam berbagai macam ikatan tidak beraturan

atom C-C dan C-0-C (Gambar 1).

[image:182.526.44.463.20.578.2]

a Korniferil Alkohol b. Sinafil Alkohol c . Para Kumaril Alkohol

Gambar 1. Satuan-Satuan Penyusun Lignin

Lignin memiliki kandungan energi yang sangat potensial, akan tetapi

sangat sulit dirombak oleh rnikroba rumen, terutama pada pemecahan cincin

aromatiknya. Cincin ini hanya dapat dipecah pada keadaan aerob,

sedangkan rumen dalam kondisi anaerob (Orpin, 1984). Degradasi lignin

masih mungkin terjadi dengan proses degradasi oleh jamur (Leisola dan

Garcia, 1989). Hanya sebagian kecil kapang yang mempunyai kemampuan

merornbak lignin, khususnya kapang dari kelas Basidiornycetes yaitu kapang

Phanerochaete chrysosporium.

Perombakan lignin oleh mikroorganisme melibatkan enzim ligninolitik

yaitu lignin peroksidase, mangan peroksidase, Iakase dan oksidase. Enzim

lignolitikk ini akan menguraikan lignin menjadi karbondioksida (Houghton et

Teknologi Pengolahan Pakan Berserat

Kelompok pakan yang tinggi fraksi seratnya memerlukan pengolahan

terlebih dahulu untuk rneningkatkan fermentabilitasnya

.

Terutama untuk memutuskan ikatan lignoselulosa yang sulit dicerna oIeh mikroba rumen.

Peningkatan ferrnentabilitas pakan serat dapat dilakukan dengan pengolahan

kimia (amoniasi dengan urea, alkali dengan abu dan NaOH); pengolahan fisik

(extruding, pelleting dan pemanasan) serta pengolahan biologis (ferrnentasi

dengan mikroorganisme).

Fermentasi pakan serat di dalam rurnen merupakan suatu sistem yang

komplek dan dipengaruhi oleh adanya interaksi dinamik antara faktor ternak,

pakan dan populasi mikroba. Faktor pakan diantaranya struktur kimia dan

fisik serat. Fraksi serat yang sukar sekali dicerna adalah lignin. Adanya

proses delignifikasi baik secara kimia, fisik dan biologis, diharapkan akan

meningkatkan laju fermentasi pakan serat di dalam rumen. Untuk mencerna

serat, ternak ruminansia sepenuhnya tergantung pada peranan mikroba

rumen. Ternak ruminansia tidak memproduksi enzim yang dapat

menghidrolisis selulosa atau hemiselulosa.

Upaya peningkatan nilai guna pod kakao dan mengatasiberlimpahnya

produksi limbah kakao perlu dilakukan penerapan teknologi pakan seperti

amoniasi urea dan biofermentasi dengan bantuan mikroorganisme

.

Salah satu mikroorganisme tersebut yaitu kapang Phanerochaete chrysosporiurn

Biofermentasi Kapang P. chrysosporium Burdsall ATCC 34541

Peningkatan kualitas dan ferrnentabilitas pakan serat dapat dilakukan

dengan beberapa pengolahan diantaranya biofermentasi dengan isi rumen

dan kapang pendegradasi serat. Bioferrnentasi rnerupakan proses

perubahan kimia pada substrat sebagai hasil kerja enzirn dari

rnikroorganisme dengan rnenghasilkan produk tertentu. Proses ini berjalan

tergantung pada jenis sustrat, kapang dan kondisi lingkungan yang

rnempengaruhi pertumbuhan dan rnetabolisrne kapang. Selama ferrnentasi

berlangsung, terjadi perubahan terhadap pH, kelembaban dan aroma serta

perubahan komposisi zat makanan seperti protein, lemak, serat kasar.

karbohidrat, vitamin, dan mineral.

Winarno, (1980) rnengatakan bahwa substrat yang mengalami

fermentasi biasanya memiliki nilai gizi yang lebih tinggi daripada bahan

asalnya. Hal ini dikarenakan sifat katabolik dan anabolik rnikroorganisrne

sehingga mampu rnernecah kornponen yang lebih kompleks menjadi rnudah

tercerna. Proses biofermentasi diharapkan akan rnerombak struktur jaringan

kirnia dinding sel, pernutusan ikatan lignosellulosa dan penurunan kadar

lignin. Pakan serat yang mengalami fermentasi dengan kapang akan

meningkat kecernaan nutriennya (Puls dan Poutanen, 1989).

Kapang Phanerochaete chrysosporium adalah kapang pendegradasi

lignin dari kias Basidiomycetes, membentuk sekumpulan miselia dan

Kapang ini adalah kapang "White rot" yang mempunyai kemampuan kuat

merombak lignin secara efektif dengan cara menghasilkan enzim

peroksidase ekstraseluler, berupa lignin peroksidase (LIP) dan mangan

peroksidase (MnP) (Vallie et a/., 1992) serta pelapukan kayu secara mikrobial

(Erikson dan Vallander, 1980). .Enzim ligninolitik ini dapat memutuskan ikatan

lignoselulosa. Kapang ini juga mendegradasi berbagai senyawa organik

pencemar ltngkungan (Bumpus dan Aust, 1987), sehingga memberikan

harapan untuk digunakan dalam proses delignifikasi pakan dan proses

pengolahan limbah yang mengandung derivat lignin dan senyawa toksik.

Sistern kerja enzim peroksidase ekstraseluler yaitu tidak memisahkan

serat-serat dengan cara melarutkan lignin yang ada dalam lamela tengah,

akan tetapi dengan cara melunakkan dan memecahkan dinding-dinding serat

dan terkadang juga melepaskan pita-pita serat mikrofibrilnya. Lebih lanjut

(Totter, 1990) menjelaskan bahwa kunci reaksi degradasi lignin oIeh kapang

P. chrysosporium adalah biokatalis ligninase yang mengkatalis oksidasi cincin

aromatik lignin untuk membentuk radikal-radikal kation. Selanjutnya senyawa

ini akan melepaskan ikatan-ikatan inti pada cincin aromatik.

Kapang 'White Rot" lainnya yang dapat dipergunakan untuk proses

biofermentasi adalah Trichoderma viride dan Fusarium sp. Nilai gizi pod

kakao dapat ditingkatkan melalui proses fermentasi dengan menggunakan

kapang Trichoderma viride sehingga setara dengan hijauan yang umum

digunakan sebagai pakan ternak ruminansia, akan tetapi kecernaan nutrien

biologis telah dilakukan sebagai upaya meningkatkan nilai gizi pod kakao.

Kornbinasi perlakuan alkali dengan menggunakan 6% NaOH dan ensilase

menghasilkan penurunan daya cerna terkecil yaitu 5.3% (Wong Hee Kum

ef

a/., 1988). Silase pod kakao dengan penambahan bahan 1% urea dan 6%

tetes dengan lama penyimpanan 1 minggu menunjukkan kualitas silase yang

terbaik dengan produksi amonia (NH3) sebesar 6.072 mM (Sa'diyah, 1992).

Amoniasi

Pakan Berserat

Peningkatan nilai gizi pakan serat juga dapat dilakukan dengan

pengolahan secara kimia, seperti pengolahan alkali dengan NaOH dan

Ca(OH)2 serta amoniasi dengan amonia dan prekusor amonia (urea).

Perlakuan kimia yang telah banyak dilakukan adalah dengan urea, dikenal

sebagai proses amoniasi. Dibandingkan dengan perlakuan kimia lainnya,

penggunaan urea lebih murah, tidak berbahaya dan mudah dilakukannya.

Urea digunakan sebagai sumber amonia pada perlakuan kimia untuk jerami

di negara berkembang. Urea mengalami dekomposisi menjadi COz dan NH3

dengan adanya tekanan panas. Efektifitas perlakuan amoniasi terhadap

limbah pertanian berserat tinggi, dipengaruhi oleh tingkat pemberian amonia,

suhu, lama perlakuan dan kadar air, serta tipe dan kualitas bahan yang

diperoses (Davis, 1983). Umumnya pakan berserat rnempunyai kandungan

nitrogen rendah dan kandungan serat yang tinggi. Proses amoniasi

diharapkan dapat rnengatasi kendala tersebut. Selain meningkatkan

kecernaan serat, juga meningkatkan degradasi protein yang berikatan

Arnoniasi dengan urea juga rnerupakan perlakuan alkali. Urea yang

ditambahkan ke dalarn pakan rnengalarni ureolitik rnenjadi arnonia ( N H 3 ) dan

C 0 2 dan enzirn urease dihasilkan oleh bakteri.yang terdapat dalarn pakan.

Bersama air pakan, N H 3 rnembentuk basa N H 4 0 H . Kelebihan arnoniasi

dengan perlakkuan lain adalah rnarnpu rnemasok nitrogen untuk rnikroba

rumen, dan juga proses pernbuatannya yang rnudah, rnurah, dan cepat.

Amoniasi jerarni padi dengan 5% urea rneningkatkan kecernaannya

dari 45% rnenjadi 57%. Kombinasi perlakuan penggilingan dan arnoniasi

pakan jerarni jagung dengan 3-4% urea dapat rneningkatkan konsumsi dan

daya cerna bahan kering

Berdasarkan penelitian sebelumnya amoniasi dengan berbagai tingkat

penggunaan urea untuk pod kakao kakao, tingkat pernakaian urea terbaik

adalah 1.5%. Penggunaan urea di atas level tersebut cenderung

menurunkan kecernaan in vitro dan degradasi in situ pod kakao (Sutardi

et

a/.,

1994). Level urea 1.5% dipergunakan dalarn arnoniasi pod kakao pada

percobaan ini.

Sistem Pencernaan Ternak Rurninansia

Proses pencernaan pada ternak rumniansia dapat terjadi secara

rnekanis di rnulut, ferrnentatif oleh mikroba rumen dan secara hidrolisis oleh

enzirn-enzirn pencernaan. Ternak ruminansia rnempunyai lambung majemuk

yang terdiri dari retikulo rumen, ornasum dan abornasurn. Proses ferrnentasi

bantuan rnikroba rurnen (Satter dan Roffler, 1981 ). Rumen adalah ternpat

untuk proses ferrnentasi makanan yang masuk serta menyediakan energi

dan protein rnikroba untuk kebutuhan proses rnetabolisrne.

Jenis mikroorganisme yang terda~at dalam rumen adalah bakteri,

protozoa, fungi dan virus. Kecernaan pakan sangat tergantung dari peranan

-

rnikroba rurnen. Bakteri rnembentuk kotoni pada pakan serat selarna 5 menit,

protozoa selama 15 rnenit dan selama 2 jam untuk sporangia dan rizhoid

kapang (Derneyer, 1981). Oteh karena itu ternak yang rnendapatkan ransurn

dengan serat tinggi, kehadiran fungi sangat berperanan sekali dalarn

rnencerna pakan serat tersebut. Fungi rnernbentuk koloni pada jaringan

ikatan lignoselulosa partikel pakan (Fonty et a/., 1990). Adanya benang-

benang rhizoid pada fungi rnernungkinkan fungi dapat rnenernbus dinding

partikel, sehingga menciptakan akses bagi bakteri. Setelah itu bekerjasama

dengan bakteri selulolitik rnencerna serat.

Proses ferrnentasi di dalarn rumen oleh rnikroba yaitu rnenghidrolisa

karbohidrat menjadi rnonosakarida dan disakarida yang kernudian

difermentasi lebih lanjut rnenjadi asarn lernak terbang atau 'volatil fatty acid'

(VFA) terutarna asam acetat, asam propionat serta asarn butirat dan

kernudian diserap melalui dinding rurnen serta gas rnetan (CH4) dan gas

karbondioksida (Con) (Mc. Donald et a/., 1988). Asarn lemak terbang (VFA)

rnerupakan sumber energi utarna bagi ternak rurninansia. Menurut

mencapai 60

-

80% kebutuhan energi pada ternak rurninansia. Asarn lernak

terbang (VFA) diserap diserap di rurnen, retikulurn dan ornasum (Fangel dan

Wagner, 1984). Kadar VFA cairan rurnen antara 80 - 160 rnM telah

mencukupi kebutuhan untuk sintesis protein rnikroba rumen yang optimal

(Sutardi

e t a / . ,

1983). [image:189.526.41.474.31.575.2]

Ferrnentasi karbohidrat pakan di dalarn rurnen diperlihatkan pada

Gambar 2. Produksi volatil fatty acid utarna dalarn cairan rurnen adalah 65%

asarn acetat (C2), 25% asarn propionat (C3) dan 10% asarn butirat (C4).

Energi pakan dalam bentuk asarn lernak terbang rnencapai 75%. Sisanya

sebagai produksi gas rnetan (CH4) sebesar 12.4%, panas ferrnentasi 6.4%

dan sekitar 6.2% dipergunakan rnikroba rurnen sebagai sumber energi dalarn

bentuk adenosin triphosfat (ATP) (Clark dan Davis, 1983

dalam

Erwanto,

1995). Kornponen asarn lernak terbang yang termasuk glukogenik yaitu

asarn propionat, sedangkan asarn asetat dan asarn butirat tidak terrnasuk

kelornpok metabolit glukogenik. Menurut Orskov (1 977) suatu nilai konstanta

yang disebut sebagai non

glukogenic ratio

(NGR) berhubungan erat dengan

produksi gas rnethan. Terdapat korelasi positif antara keduanya. Makin

tinggi angka NGR rnaka produksi gas rnethan rnakin besar. Perhitungan nilai

angka NGR secara sederhana dirumuskan sebagai berikut :

A c e t a t

+

2 B u t i r a t + V a l e r a t

N G R =

Untuk mensintesa protein mikroba yang optimal diperlukan

keseimbangan energi (VFA) dan nitrogen dalam bentuk N-NH3. Kekurangan

salah satu unsur ini dapat menghambat pertumbuhan mikroba rumen.

Pembentukan protein mikroba yang memerlukan energi,

memperlihatkan adanya keteroantungan antara metabolisrne protein dan

energi. Sumbangan protein mikroba sangat berarti untuk menyediakan

kebutuhan protein untuk induk semang (ternak). Orskov (1 982) mengatakan

sumber nitrogen untuk mikroba rurnen berasal dari a) degradasi protein

pakan, b) daur ulang urea melalui saliva, c) daur ulang urea melalui darah,

d) nitrogen endogen dari dinding rumen. Sumber nitrogen pakan berupa

protein murni dan nitrogen bukan protein (NPN). Urea adalah salah satu

sumber NPN. Proses pencernaan urea terjadi di dalam rumen. Urea

dihidrolisis rnenjadi NH3 dan Con. Proses hidrolisis ini berlangsung karena

adanya aktivitas enzim urease yang diproduksi oleh mikroba rumen (Cullison.

1982). Fermentasi protein di dalam rurnen menghasilkan asam amino,

peptida dan amonia. Skerna metabolisme protein pada ternak ruminansia

disajikan pada Garnbar 3.

Proses metabolisme protein di dalam rumen cukup kompleks. Arnonia

selain berasal dari protein, juga berasal dari senyawa nitrogen bukan protein.

Hasil ini dipergunakan lagi untuk mensintesa protein rnikroba. Jumlah

amonia yang dapat digunakan oleh bakteri, tergantung dari jurnlah bakteri

besar daripada penggunaan amonia oleh rnikroba rurnen, sehingga arnonia

terakumulasi di dalam cairan rumen (Tilden, 1980).

Polimer Karbohidrat

(SeluIosa, pati, herniselulosa, xylan)

-

.

Sakarida Sederhana

(Silobiosa, maltosa, sukrosa, heksosa, pentosa)

Acetat

Piruvat Asetil CoA Butirat _Kaproat

[image:191.523.43.493.20.553.2]

I Valerat

<