1
DEGRADASI BAHAN KERING, NILAI pH DAN PRODUKSI
GAS SISTEM RUMEN INVITRO TERHADAP KULIT BUAH
KAKAO ( Theobroma Cacao ) DENGAN LAMA FERMENTASI
YANG BERBEDA
SKRIPSIOLEH
DAFID INDRAYANTO
I 211 08 271
FAKULTAS PETERNAKAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
2
DEGRADASI BAHAN KERING, NILAI pH DAN PRODUKSI
GAS SISTEM RUMEN INVITRO TERHADAP KULIT BUAH
KAKAO ( Theobroma Cacao ) DENGAN LAMA FERMENTASI
YANG BERBEDA
OLEH :
DAFID INDRAYANTO
I 211 08 271
Skripsi sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh
Gelar Sarjana pada Fakultas Peternakan
Universitas Hasanuddin
FAKULTAS PETERNAKAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
3
PERNYATAAN KEASLIAN
1. Yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Dafid Indrayanto
Nim : I211 08 271
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa : a. Karya Skripsi yang saya tulis adalah asli.
b. Apabila sebagian atau seluruhnya dari karya skripsi ini, terutama dalam bab Hasil dan Pembahasan, tidak asli atau plagiasi maka bersedia dibatalkan dan dikenakan sanksi akademik yang berlaku.
2. Demikian pernyataan keaslian ini dibuat untuk dapat digunakan seperlunya.
Makassar, November 2013
4
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Skripsi : Degradasi Bahan Kering, Nilai pH Dan Produksi Gas Sistem Rumen In Vitro Terhadap Kulit Buah Kakao ( Theobroma Cacao ) Dengan Lama Fermentasi Yang Berbeda
Nama : Dafid Indrayanto
Nim : I 211 08 271
Skripsi ini Telah Diperiksa dan Disetujui oleh :
Dr. Ir. Syahriani Syahrir, M.SiDr. Ir. Harfiah, S,Pt, MP
Pembimbing Utama Pembimbing Anggota
Mengetahui :
Prof. Dr. Ir. H. Syamsuddin Hasan, M.Sc Dekan
Prof. Dr. Ir. Jasmal A. Syamsu, M.Si Ketua Jurusan
5
DAFID INDRAYANTO (I 211 08 271). Degradasi Bahan Kering, Nilai pH Dan Produksi Gas Sistem Rumen In Vitro Terhadap Kulit Buah Kakao ( Theobroma Cacao ) Dengan Lama Fermentasi Yang Berbeda. Dibawah bimbingan Syahriani Syahrir sebagai Pembimbing Utama dan Harfiah sebagai Pembimbing Anggota.
ABSTRAK
Kulit kakao merupakan salah satu limbah pertanian yang sangat berpotensi sebagai bahan pakan. kulit buah kakao merupakan bahan yang berserat tinggi dan mengandung bahan lignoselulosik, bahan demikian umumnya sudah mengalami proses lignifikasi lanjut dan selulosanya sudah berbentuk kristal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh fermentasi kulit buah kakao dengan starbio terhadap kecernaan in vitro kandungan bahan kering, nilai pH dan produksi gas. Materi yang digunakan dalam oenelitian ini adalah parut, oven, shaker waterbath,
sumbat karet, tabung fermentor (botol), syringe, cawan porselin, vakum, gelas, saringan, neraca analitik, magnetik stirer, termometer, gelas piala, termos, labu ukur, penggiling. Penelitian ini dilakukan pada bulan Mei sampai Juni 2013 di Laboratorium Herbivora Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin. Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) terdiri dari 3 perlakuan dan 5 ulangan (Gaspersz, 1991) yaitu P0 = Kulit buah Kakao( Kontrol ), P1 = Kulit buah kakao yang di fermentasi dengan starbio 10 hari ,P2 = Kulit buah kakao yang di fermentas dengan starbio 20 hari . Berdasarkan analisis sidik ragam menunjukkan bahwa lama waktu fermentasi berpengaruh nyata (P<0,05) terhadap degradasi bahan kering. Produksi gas yang tertinggi diperoleh dari perlakuan P0. Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa perlakuan fermentasi yang semakin lama berdampak pada penurunan degradasi, sehingga tidak efektif meningkatkan kualitas kulit buah kakao.
6
DAFID INDRAYANTO(I 211 08 271). Degradation of Dried Materials, pH Value and Gas Production of In Vitro Rumen System to Cocoa Skin (Theobroma Cacao) with Different Fermentation Period. Under the guidance of Syahriani Syahrir as Main Supervisor and literally as Supervising Member.
Cocoa skin is one of the very potential of agricultural waste as feed material. Cocoa pods are materials that are high in fiber and contain lignoselulosik materials, such as materials generally have undergone a process of further lignification and cellulose are shaped crystals. This study aimed to determine the effect of fermentation of cocoa pods with starbio the in vitro digestibility of dry content, pH and gas production. The material used in this study is grate, oven, water bath shaker, rubber stoppers, tube fermentor (bottle), syringe, porcelain dish, vacuum, glass, strainer, analytical balances, magnetic stirrer, thermometer, glass cup ,thermos, flask, grinder. This study was conducted in May and June 2013 in Laboratory ofHerbivores, Animal Science Faculty of Hasanuddin University. The design was used a completely randomized design (CRD) consisting of 3 treatments and 5 replications ( Gaspersz, 1991) is P0 = Rind Cocoa (Control), P1 = Skin fermented cocoa pods with starbio 10 days, P2 = Skin cocoa pods Fermentas is in the starbio 20 days. Based on the analysis of variance showed that the long fermentation time significantly (P < 0.05) to the degradation of dry matter. Highest gas production is obtained from P0 treatment. Based on the results of research and discussion, it can be concluded that the longer the fermentation treatment significantly reduced degradation, so it does not effectively to improve the quality of cocoa pods.
7
KATA PENGANTAR
Assalamualaimkum wr.wb
Alhamdulillah segala puji bagi ALLAHSWT, shalawat dan salam semoga selalu tercurah kepada rasulullah MUHAMMAD SAW Beserta keluarganya, sahabat, dan orang-orang yang mengikuti beliau hingga hari akhir, yang senantiasa melimpahkan rahmat dan hidayahnya, sehingga akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Degradasi Bahan Kering, Nilai pH Dan Produksi Gas Sistem Rumen Invitro Terhadap Kulit Kakao (Theobroma Cacao) Dengan Lama Fermentasi Yang Berbeda”. Sebagai salah satu syarat dalam menyelesaikan studi di jurusan nutrisi dan makanan ternak fakultas peternakan, universitas hasanuddin..
Meskipun saya sadar bahwa dalam penyelesaian tulisan skripsi ini masih perlu masukan dan saran dari berbagai pihak yang sifatnya membangun agar penulisan berikutnya senantiasa lebih baik lagi. Ini semua adalah mengingat penulis merupakan manusia biasa yang tidak terlepas dari ke-khilafan dan kesalahan, tetapi penulis merasa bersyukur dapat menyelesaikan tugas dan kewajiban sebagaimana mestinya.
Limpahan rasa hormat, kasih saying , cinta dan terima kasih yang tulus kepada kedua orang tuaku. Ayahanda NAHRI. BAdan ibunda SRI WAHYUNI S.Pd, serta saudaraku yang selama ini banyak memberikan doa, semangat, kasih sayang, saran, dan dorongan kepada penulis.
8 Pada kesempatan ini dengan segala keikhlasan dan kerendahan hati penulis juga menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setinggi- tingginya kepada :
1. Dekan Fakultas Peternakan bapak Prof. Dr. Ir. Syamsuddin Hasan, M.Sc
beserta jajarannya.
2. Ketua Jurusan Nutrisi dan Makanan Ternak Prof. Dr. Ir. Jasmal A. Syamsu, M.Sc besarta jajarannya
3. Ucapan terima kasih setulus-tulusnya disampaikan dengan hormat kepada Dr. Ir. Syahriani Syahrir, M.Si selaku pembimbing utama dan Dr. Ir. Harfiah, S,Pt, MP selaku pembimbing anggota yang penuh ketulusan dan keikhlasan meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan, nasehat dan arahan serta koreksi dalam penyusunan skripsi ini.
4. Kepada Prof. Dr. Ir. laily Agustina, MSselaku penasehat akademik yang senantiasa membimbing dan mengarahkan selama dalam bangku perkuliahan. 5. Bapak ibu dosen, beserta staf pegawai Fakultas Peternakan yang telah banyak
memberikan pengetahuan, arahan dan bimbingan selama dalam bangku perkuliahan.
6. Keluarga besar “SPESIES 08” kalian merupakan teman, sahabat bahkan saudara, terima kasih atas indahnya kebersamaan dalam bingkai kampus merah ini.
7. Buat teman- teman pengurus HUMANIKA-UH yang dimana penulis pernah lama berproses dalam ruang kelembagaan mahasiswa, jaga selalu tongkat estafet kelembagaan mu kawan.
9 8. Buat teman KKN Unhas Gel. 82 Kab. Sidrap Kec. Tellu Limpoe terkhusus kepada posko BAULAAmrul, Zul, Eko , Ichad, Agung, Yude, Rani, Dan Fitri semoga apa yang menjadi kebersamaan kita akan selalu ada untuk tetap menjadikan kita sebagai saudara.
9. Bro Muh. Assakur yang sekaligus menjadi rekan penelitian, karena saling mengejar dalam menyelesaikan makalahnya .
10.Kepada Rujab Community BTP beserta segala penghuninya yang menjadi tempat istirahat setiap hari.
11.Semua pihak yang tidak dapat penulis ucapkan satu persatu yang selalu memberikan doa kepada penulis hingga selesai penyusunan skripsi ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa kepadanya jualah aku kembalikan segala yang benar dan bersumber padanya segala kesalahan adalah kekhilafan penulis. Karena kemampuan yang serba terbatas lagipula masih jauh dari kesempurnaan, segala amal dan bakti dari seluruhnya penulis kembalikan kepada
ALLAH SWT yang membalas dan menilainya, iringan do’a penulis mengharapkan semoga apa yang dilakukan hambanya dapat diterima disisi
ALLAH SWT. Akhir kata penulis ucapkan banyak terimakasih dan menitip harapan semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi kita semua. Amin ya rabbal alamin. ( Yakin Usaha Sampai ).
Makassar,November 2013
Penulis
10
Halaman
HALAMAN SAMPUL ... i
HALAMAN JUDUL ... ii
PERNYATAAN KEASLIAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
ABSTRAK ... v
ABSTRACT ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Rumusan Masalah ... 2
Tujuan Penelitian ... 2
Hipotesis ... 3
Tujuan dan Kegunaan ... 3
TINJAUAN PUSTAKA Gambaran Umum Tentang Kakao ... 4
Potensi Limbah Kulit Kakao Sebagai Pakan Ternak ... 5
Teknologi Fermentasi Dalam Bidang Peternakan ... 8
Produksi Gas Pada Fermentasi Limbah Kulit Buah Kakao ... 10
Degradasi Bahan Kering ... 10
11
Waktu dan Tempat ... 13
Materi Penelitian ... 13
Metode Penelitian ... 13
Pelaksanaan Penelitian ... 14
Pengolahan Data ... 15
HASIL DAN PEMBAHASAN Degradasi Bahan Kering ... 16
pH ... 17
Produksi Gas ... 18
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 20 Saran ... 20 DAFTAR PUSTAKA ... 21 LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP
DAFTAR TABEL
12
No. Halaman Teks
1. Kandungan Nutrisi Kulit Buah Kakao ... 7 2. Degradasi Bahan Kering System Rumen In Vitro Terhadap
Kulit Buah Kakao Yang Di Beri Perlakuan berbeda ... 16
DAFTAR GAMBAR
13
Teks
1. Bagian- bagian buah kakao ... 6 2. Nilai pH System Rumen Invitro Terhadap Kulit Buah Kakao
Yang Diberi Perlakuan Berbeda... 17 3. Produksi gas system rumen invitro terhadap kulit buah kakao
yang di beri perlakuan berbeda ... 18
DAFTAR LAMPIRAN
14
Teks
1. Degradasi Bahan Kering ... 24 2. Foto-foto kegiatan selama penelitian ... 26
15
Latar Belakang
Pakan merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan usaha peternakan, karena lebih dari separuh biaya produksi digunakan untuk memenuhi kebutuhan pakan.Oleh karena itu penyediaan pakan harus diusahakan dengan biaya murah, mudah di peroleh dan tidak bersaing dengan kebutuhan manusia.Hijauan merupakan salah satu makanan utama bagi ternak.Akan tetapi karena penyediaannya secara kontinyu mengalami beberapa hambatan, maka perlu dicari alternatif pemecahannya. Hal ini akan berhubungan dengan kualitas pakan hijauan yang pada gilirannya akan mempengaruhi produksi ternak. Kebutuhan hijauan kadang-kadang sulit dipenuhi, oleh karena semakin sempitnya lahan untuk penanaman hijauan.Akibatnya ketersediaan pakan semakin menipis.Salah satu alternatif menanggulangi masalah ketersediaan pakan adalah dengan memanfaatkan limbah pertanian/peternakan ataupun limbah industri.
Kasus penanganan limbah pertanian dan perkebunan sampai saat ini masih merupakan kendala dalam program penanganan limbah di tingkat petani.Masalah ini di antaranya adalah keterbatasan waktu, tenaga kerja, maupun keterbatasan areal pembuangan. Di samping itu limbah pertanian dan perkebunan belum banyak dimanfaatkan walaupun dalam beberapa kondisi memiliki potensi sebagai bahan pakan ternak maupun bahan baku pembuatan kompos, sehingga perlu dilakukan penelitian dalam mendukung program pemanfaatan limbah potensial.
Limbah kulit kakao masih banyak dibuang oleh petani, justru berpotensial sebagai sumber pakan. Di beberapa lokasi limbah kulit kakao sudah digunakan
16 oleh peternak kambing sebagai bahan pakan yang memberikan keuntungan bagi peternak(Septian, 2010).
Salah satu limbah pertanian yang dapat di manfaatkan sebagai pakan ternak adalah kulit buah kakao merupakan bahan yang berserat tinggi dan mengandung bahan lignoselulosik, bahan demikian umumnya sudah mengalami proses lignifikasi lanjut dan selulosanya sudah berbentuk kristal (Jackson, 1977). Adanya keterbatasan tersebut menyebabkan mikroorganisme rumen dan enzim pencernaan sulit untuk mencernanya. Pemberian perlakuan dengan starbio pada kulit buah kakao sebelum diberikan kepada ternak diharapkan dapat meningkatkan nilai nutrisi, dan menurunkan kadar lignin. Sehingga dibutuhkan perlakuan tambahan yang salah satunya dengan fermentasi yang diduga dapat meningkatkan kualitas pakan ternak.
Rumusan Masalah
Keterbatasan jumlah hijauan pakan ternak khususnya musim kemarau merupakan suatu kendala dalam meningkatkan produktivitas ternak,salah satu upaya yang dapat dilakukan yaitu dengan memanfaatkan limbah-limbah agro industri seperti limbah kulit kakao. Penggunaan limbah kulit kakao secara langsung atau sebagai pakan tunggal tidak dapat memenuhi pasokan nutrisi yang dibutuhkan ternak. Salah satu yang dapat dilakukan adalah pengolahan limbah kulit kakao dengan perlakuan fermentasi.
17 Diduga bahwa semakin lama fermentasi kulit buah kakao menggunakan starbio akan meningkatkan kualitasnya, hal ini di indikasikan dengan kecernaan bahan kering yang lebih tinggi, nilai pH yang lebih rendah, serta produksi gas yang lebih tinggi dalam sistem rumen invitro.
Tujuan dan Kegunaan
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh lama fermentasi kulit buah kakao dengan fermentasi starbio terhadap kecernaan bahan kering, nilai pH dan produksi gas secara in vitro.
Kegunaan penelitian ini adalah agar dapat mengetahui kemampuan starbio dalam meningkatkan kecernaan bahan kering secara in vitro pada kulit buah kakao dan lama inkubasi terbaik yang dapat memberikan hasil fermentasi optimal.
18
Gambaran Umum Tentang Kakao
Tanaman Kakao (Theobroma cacao L.) merupakan salah satu tanaman yang mempunyai nilai ekonomis, yang berasal dari Meksiko Selatan yaitu Lembah Ceper Amazon.Tanaman kakao pertama kali masuk ke Indonesia pada tahun 1560 ke daerah Sulawasi Selatan yang di bawa oleh orang-orang Spanyol. Jenis kakao yang pertama masuk adalah Criollo Venezuela yang di datangkan dari Philipina.
Menurut pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia (2004), sistematika tanaman kakao (Theobroma cacao L.) adalah sebagai berikut :
Divisio : Spermatophyta
Sub division : Angiospermae
Class : Dcotyledoneae
Ordo : Malvales
Family : Sterculiaceae
Genus : Theobroma
Species : Theobroma cacao L.
Kulit buah kakao, memiliki peranan yang penting dan berpotensi dalam penyediaan pakan ternak ruminansia khususnya kambing terutama pada musim kemarau. Pemanfaatan kulit buah kakao sebagai pakan ternak dapat segar maupun dalam bentuk tepung setelah diolah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kulit buah kakao segar yang dikeringkan dengan sinar matahari kemudian dicincang selanjutnya dapat digunakan sebagai pakan ternak (Sihombing, 2011).
19 Dewasa ini sebagian besar limbah pertanian di manfaatkan sebagai makanan ternak, walaupun demikian masih banyak yang belum di manfaatkan hambatan yang sering dialami karena kualitas bahan rendah dan ketersediaannya sangat bervariasi (Djajanegara dan sitorus, 1983). Beberapa jenis limbah tanaman perkebunan yang selama ini belum banyak dimanfaatkan antara lain biji kapas, kulit buah kakao, serat sawit, dan lumpur sawit (Sutardi,1991).
Indonesia merupakan negara penghasil kakao terbesar ketiga di dunia.Produsen kakao terbesar dunia adalah Pantai Gading dan Ghana.Meski Indonesia memiliki potensi besar untuk mengembangkan kakao dengan dukungan kondisi alam yang sangat memadai, namun produktivitas kakao di Indonesia masih jauh di bawah negara-negara penghasil kakao terbesar. Prospek pasar industri kakao sebenarnya cukup besar. Namun, Indonesia belum memanfaatkan potensi tersebut.Perlu strategi industri dan pemasaran terintegrasi untuk meningkatkan produksi dan memperluas pasar kakao Indonesia.Bila ini dilakukan, Indonesia bisa menjadi pemimpin pasar kakao di dunia (Anonim, 2002).
Luas perkebunan kakao di Indonesia terus meningkat pada tahun 2007 luas perkebunan kakao di Indonesia mencapai 1.379.279 Ha.Luas perkebunan ini mengalami pertumbuhan sebesar 6.8 persen menjadi 1.473.259 Ha.Luas perkebunan kakao kembali bertambah menjadi 1.592.982 Ha atau tumbuh 8.1 persen pada tahun berikutnya. Secara rata-rata pertumbuhan luas perkebunan kakao di Indonesia dari tahun 2006 hingga tahun 2009 adalah 8.1 persen. Perkebunan kakao di Indonesia didominasi oleh perkebunan rakyat yakni perkebunan yang dimiliki masyarakat. Kepemilikan perkebunan ini rata-rata per petani sangat kecil yakni 1 Ha per petani. Luas perkebunan kakao yang dimiliki
20 masyarakat sekitar 92,7 persen dari luas total perkebunan kakao di Indonesia pada tahun 2009 yang mencapai 1.592.982 Ha. Beberapa wilayah pengembangan lahan perkebunan kakao di Indonesia yang potensial adalah di Kaltim, Sulteng, Sultra, Maluku, dan Papua dengan luas sekitar 6 juta hektar (Deptan, 2007-2009).
Sulawesi Selatan merupakan salah satu daerah penghasil kakao di Indonesia. Kakao termasuk salah satu komoditas andalan daerah, penyumbang utama perekonomian, penopang pembangunan. Luas areal pertanaman kakao di Sulawesi Selatan sekitar 115.098 ha, melibatkan 154.697 KK petani (Anonim, 2010), suatu jumlah yang cukup besar. Hampir 60 % luas pertanaman kakao dijumpai di daerah Mamuju, Polmas, dan Luwu. Pada ketiga daerah inilah pemerintah daerah mencanangkan pengembangan kakao melalui program pengembangan kawasan yang dikenal dengan istilah Mandalu (Mandar-Luwu).
Gambar 1:
Gambar 1. Bagian-bagian buah kakao
21 Komposisi Nutrisi Jumlah % Wawo (2010) Amirroenas (1990) Bahan Kering 88 91.33 Protein Kasar 8 9.71 Lemak - 0.90 Serat Kasar 40.1 40.33 Abu - 14.80
Bahan Ekstrak Tanpa Nitrogen - 34,26
Total Digestibel Nutrition 50.8 46.00
Acid Deterjen Fiber - 65.12
Neutral Deterjen Fiber - 66.26
Hemiselulosa - 1.14
Selulosa - 37.17
Silika - 0.17
Lignin - 27.95
Kulit buah kakao memiliki peran yang cukup penting dan berpotensi dalam penyediaan pakan ternak ruminansia terutama pada musim kemarau. Pemanfaatan kulit buah kakao sebagai pakan ternak dapat diberikan dalam bentuk segar maupun dalam bentuk tepung setelah diolah. Dari hasil penelitian yang dilakukan pada ternak domba, bahwa penggunaan kulit buah kakao dapat digunakan sebagai substitusi suplemen sebanyak 15 % atau 5 % dari ransum.Sebelum digunakan sebagai pakan ternak, limbah kulit buah kakao perlu difermentasikan terlebih dahulu untuk menurunkan kadar lignin yang sulit dicerna
22 oleh hewan dan untuk meningkatkan kadar protein dari 6-8 % menjadi 12-15 %. Pemberian kulit buah kakao yang telah diproses pada ternak sapi dapat meningkatkan berat badan sapi sebesar 0,9 kg/ hari (Wawo, 2010).
Teknologi Fermentasi dalam Bidang Peternakan
Fermentasi merupakan suatu cara untuk mengubah substrat menjadi produk tertentu yang dikehendaki dengan menggunakan bantuan mikroba. Produk-produk tersebut biasanya dimanfatkan sebagai minuman atau makanan. Fermentasi suatu cara telah dikenal dan digunakan sejak lama sejak jaman kuno. Sebagai suatu proses fermentasi memerlukan mikroba sebagai inokulum, tempat (wadah) untuk menjamin proses fermentasi berlangsung dengan optimal, substrat sebagai tempat tumbuh (medium) dan sumber nutrisi bagi mikroba (Waites 2001).
Penambahan bahan-bahan nutrient kedalam media fermentasi dapat menyokong dan merangsang pertumbuhan mikroorganisme. Salah satu bahan yang dapat digunakan sebagai sumber nitrogen pada proses fermentasi adalah urea. Urea yang ditambahkan kedalam medium fermentasi akan diuraikan oleh urease menjadi ammonia dan karbondioksida selanjutnya aman digunakan untuk pembentukan asam amino (Fardiaz, 1989).
Proses fermentasi bahan pakan oleh mikroorganisme menyebabkan perubahan-perubahan yang menguntungkan seperti memperbaiki mutu bahan pakan baik dari aspek gizi maupun daya cerna serta meningkatkan daya simpannya. Produk fermentasi biasanya mempunyai nilai nutrisi yang lebih tinggi daripada bahan aslinya karena adanya enzim yang dihasilkan dari mikroba itu sendiri (Winarno dan Fardiaz, 1989).
23 Mikroba yang banyak digunakan dalam proses fermentasi antara lain khamir, kapang dan bekteri. Kemajuan dalam bidang teknologi fermentasi telah memungkinkan manusia untuk memproduki berbagai produk yang tidak dapat atau sulit diproduksi melalui proses kimia. Teknologi fermentasi merupakan salah satu upaya manusia dalam memanfaatkan bahan-bahan yang berharga relatif murah bahkan kurang berharga menjadi produk yang bernilai ekonomi tinggi dan berguna bagi kesejahteraan hidup manusia (Sulistyaningrum, 2008).
Hasil fermentasi diperoleh sebagai akibat metabolisme mikroba-mikroba pada suatu bahan pangan dalam keadaan anaerob.Mikroba yang melakukan fermentasi membutuhkan energi yang umumnya diperoleh dari glukosa. Dalam keadaan aerob, mikroba mengubah glukosa menjadi air, CO2 dan energi (ATP). Beberapa mikroba hanya dapat melangsungkan metabolisme dalam keadaan anaerob dan hasilnya adalah substrat yang setengah terurai.Hasil penguraiannya adalah air, CO2, energi dan sejumlah asam organik lainnya, seperti asam laktat, asam asetat, etanol serta bahan-bahan organik yang mudah menguap. Perkembangan mikroba-mikroba dalam keadaan anaerob biasanya dicirikan sebagai proses fermentasi (Muchtadi dan Ayustaningwarno 2010).
Dalam penelitian yang dilakukan Syamsu (2001) dengan menggunakan starbio 0.6% pada jerami padi menunjukkan bahwa komposisi nutrien jerami padi mengalami peningkatan kualitas dibanding jerami yang tidak difermentasi. Komposisi serat jerami padi tanpa fermentasi nyata lebih tinggi dibandingkan jerami yang difermentasi dengan starbio. Jerami yang difermentasi dengan starbio juga mengalami peningkatan kandungan protein kasar.
24
Produksi Gas Pada Fermentasi Limbah Kulit Kakao
Metode pengukuran gas (gas test) digunakan untuk mengevaluasi nilai nutrisi pakan dan kecernaan bahan organik serta energi metabolis yang terkandung dalam pakan. Metode ini menggunakan syringe atau Gas Measuring Cylinder yang mengutamakan produk fermentasi. Metode gas in vitro ini lebih efisien bila dibandingkan dengan metode in sacco dalam mengevaluasi efek dari zat anti nutrisi. Metode pengukuran gas tidak memerlukan peralatan yang rumit atau ternak yang terlalu banyak, membantu dalam pemilihan pakan yang berkualitas tidak hanya berdasarkan kecernaan bahan kering akan tetapi juga dengan sintesis mikroba. Hasil dari metode ini didapatkan berdasarkan produksi gas CO2 dan CH4 yang berasal dari proses fermentasi pakan dalam cairan rumen (Ismail, 2011).
Degradasi Bahan Kering
Rumen mengandung banyak tipe bakteri, protozoa, dan jamur. Beberapa spesies mikroba rumen mampu menghasilkan enzim selulase dan hemiselulase
yang dapat menghidrolisa isi sel dan dinding sel tanaman pakan. Degradasi pakan oleh ternak ruminansia dilakukan di dalam rumen dan sebagian besar kebutuhan zat makanan ternak ruminansia merupakan hasil degradasi sel tanaman pakan oleh mikroba rumen (Ismartoyo,2011).
Bahan kering terdiri dari abu (mineral) dan bahan organik, seperti protein kasar, lemak kasar dan karbohidrat.Tingkat kecernaan zat-zat makanan dari suatu pakan menunjukkan kualitas dari pakan tersebut. Dengan demikian degradasi bahan keringdapat dijadikan sebagai salah satuindicator untuk menentukan
25 kualitas pakan. Nilai dari degradasi bahan kering menunjukkan besarnya zat makanan dalam pakan dapat dimanfaatkan oleh mikroba rumen (Sutardi, 1980).Degradasi bahan kering tidak dipengaruhi oleh perbedaan cairan rumen (Ulya, 2007).
Tingkat degradasi pakan dapat digunakan sebagai indikator kualitas pakan. Semakin tinggi dekradasi bahan kering dan bahan organik pakan maka semakin tinggi nutrien yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan nutrisi ternak (Syahrir, 2009).
KecernaanIn Vitro
Kecernaan adalah bagian dari nutrien yang tidak diekskresikan dalam fesesmelainkan diasumsikan sebagai nutrien yang diserap tubuh ternak.Bahan pakanyang baik adalah bahan pakan yang memiliki kecernaan tinggi sehingga dapatmeningkatkan konsumsi pakan, dan kebutuhan nutrien ternak dapat terpenuhi,sehingga produksi ternak dapat mencapai optimal (McDonald, et al., 1988).
In vitro adalah suatu kegiatan yang dilakukan di luar tubuh ternak dengan mengikuti keadaan yang sesungguhnya pada ternak tersebut, Sehingga secara tidak langsung kita dapat mengamati kegiatan yang terjadi di dalam rumen dengan carain vitro (Arora, 1989). Kondisi yang dapat dimodifikasi dalam hal ini antara lain penggunaan larutan penyangga dan media nutrisi, bejana fermentasi, pengadukan danfase gas, suhu fermentasi, pH optimum, sumber inokulum, kondisi anaerob, periodewaktu fermentasi serta akhir proses fermentasi.Teknik kecernaan in vitro memiliki keuntungan yaitu cepat, murah, dan prediksi tepat dibandingkan in vivo yang biasanya untuk kecernaan ruminansia. Menurut
26 Kamaruddin dan Sutardi (1977) pada proses in vitro penggunaan waktuinkubasi 24 jam dengan pertimbangan praktis dan untuk memperkecil keragamanhasil fermentasi karena pengukuran yang diperoleh dari hasil fermentasi yanginkubasinya terlalu pendek cenderung besar keragamannya.
Kelebihan metode in vitro adalah : hasil penelitian dapat diperoleh dalam waktu singkat beberapa bahan makanan yang tidak dapat diberikan secara tunggal pada hewan, kecernaannya dapat diteliti dengan metode in vitro,tidak diperlukan pengumpulan feses atau sisa makanan, sehingga dapat menghemat waktu, tenaga dan biaya. Sedangkan kekurangannya adalah menggunakan waktu standar, padahal lamanya waktu bahan makanan berada dalam rumen bervariasi menurut jenis dan bentuk makanan, tidak terjadi penyerapan zat-zat makanan seperti yang terjadi pada hewan hidup (Tangdilintin, 1992).
27
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian iniakan dilakukan pada bulan Mei 2013 sampai Juni 2013. Penelitian dimulai dari penyiapan bahan baku berupa kulit buah kakao, melakukan proses fermentasi di Laboratorium, Herbivora Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin dan selanjutnya melakukan analisa degradasi bahan kering, nilai pH dan prosuksi gas secara in vitro di Laboratorium Herbivora Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin, Makassar.
Materi Penelitian
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah parut, oven, shaker waterbath, sumbat karet, tabung fermentor (botol), syringe, cawan porselin, vakum, gelas, saringan, neraca analitik, magnetik stirer, termometer, gelas piala, termos, labu ukur, penggiling. Bahan yang digunakan bahan yaitu kulit buah kakao, starbio, cairan rumen sapi, kertas saring Whatman 41, kain kasa, kertas aluminium foil, larutan buffer dan gas CO2.
Metode Penelitian
Penelitian di atur menurut Rancangan Acak Lengkap (RAL). Terdiri dari 3 perlakuan yakni lama inkubasi 0, 10, 20 hari dan setiap perlakuan diulang sebanyak 5 kali. Susunan perlakuan penelitian adalah sebagai berikut :
P0 = Kulit buah Kakao (Kontrol)
P1 = Kulit buah kakao yang di fermentasi dengan starbio 10 hari P2 = Kulit buah kakao yang di fermentas dengan starbio 20 hari
28
Pelaksanaan Penelitian
Pada penelitian ini limbah kulit kakao disiapkan kemudian dilakukan pemarutan selanjutnya di tentukan kadar bahan kering kulit buah kakao yang diperoleh kadar air yang optimum untuk fermentasi. Proses fermentasi dilakukan dengan menimbang 2,5 kg kulit kakao dalam keadaan segar yang sudah diparut dan di oven sehingga mendapatkan kadar air 60% (sama dengan 1 Kg bahan kering kulit kakao) dan dicampurkan dengan starbio dan urea masing-masing 0,6 %. Hasil pencampuran tersebut disimpan dalam wadah nampan sambil dipadatkan kemudian ditutupi dengan kain kasa dan disimpan untuk proses fermentasi selama 10 hari dan 20 hari. Setelah masa fermentasi berakhir masing-masing perlakuan, kemudian di ambil sampel lalu dikeringkan dan digiling menjadi halus selanjutnya diambil sampel untuk kemudian di uji kualitasnya dengan sistem invitro.
Degradasi bahan kering dilakukan dengan metode invitro (Tilley & Terry, 1963) yang dimodifikasi, dengan melakukan pencernaan in vitro tahap I, dengan cara pertama-tama tabung fermentor masing-masing diisi dengan 0,5 g sampel dari masing-masing perlakuan dan ulangan, lalu ditambahkan dengan 40 ml larutan penyanggah dan 10 ml cairan rumen segar atau perbandingan 4:1. Setelah itu tabung dialiri gas CO2 lalu ditutup dengan karet yang disambungkan ke syringe 50 ml (digunakan untuk mengamati proses gas selama fermentasi). Tabung fermentor kemudian dimasukkan ke dalam shaker waterbath pada suhu 390C dan diinkubasi selama 48. Setelah proses fermentasi berakhir syringe dilepas dari tabung fermentor dan segera diukur pH masing-masing tabung. Pada
29 pengukuran tingkat degradasi dalam sistem rumen, supernatan dibuang dengan melakukan penyaringan dengan kertas whatman 41. Residu dikeringkan menggunakan oven pada suhu 1050C selama 24 jam. Pengamatan produksi gas dilakukan pada 2, 4, 8, 12, 24 dan 48 jam fermentasi (Close dan Menke 1986). Tingkat degradasi bahan kering dihitung sebagai berikut :
BK asal – (BK residu – BK blanko)
Degradasi BK = x 100%
BK asal
Pengolahan Data
Data yang diperoleh di analisis dengan menggunakan analisis ragam sesuai dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) (Gazperz, 1991)
Adapun model matematikanya yaitu : Yij = µ + τί + εij
Keterangan :
Yij = Hasil pengamatan dari perubah ke-I dengan ulangan ke-j. µ = Rata-rata pengamatan
τί = Pengaruh perlakuan i
εij = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j i = 1, 2, dan 3
30
HASIL DAN PEMBAHASAN
Degradasi Bahan Kering
Pengaruh lama fermentasi pada limbah kulit buah kakao terhadap kecernaan in vitro bahan kering dapat dilihat pada diagram.
Tabel2 . Degradasi Bahan Kering (%) Sistem Rumen In vitro terhadap Kulit Buah Kakao yang diberi Perlakuan Berbeda
Ulangan P0 P1 P2 1 35,0 31,0 26,0 2 38,0 29,0 22,0 3 34,0 32,0 20,0 4 30,0 23,0 22,0 5 32,0 25,0 24,0 Rata-Rata ±33.8c ±28.0b ±22.8a
Keterangan : Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata (P<0.05)
Rataan degradasi bahan kering sistem rumen in vitro pada kulit kakao yang diberi perlakuan penambahan starbio dengan lama waktu fermentasi yang berbeda dapat dilihat pada Tabel 2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rataan degradasi bahan kering terendah pada P2 dibandingkan dengan perlakuan lainnya.
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa lama waktu fermentasi berpengaruh nyata (P<0,05) terhadap degradasi bahan kering. Hal ini diduga bahwa starter mikroba cenderung menggunakan nutrien yang mudah terfermentasi. Fardiaz (1992) menyatakan bahwa mikroorganisme akan menggunakan karbohidrat sebagai sumber energi setelah terlebih dahulu dirombak
31 menjadi glukosa melalui jalur glikolisis sampai akhirnya dihasilkan energi, CO2 dan H2O. Air yang dihasilkan tersebut akan meningkatkan kadar air produk sehingga mengakibatkan bahan kering produk menurun.
pH
Nilai pH pada kulit buah kakao yang diberi perlakuan berbeda dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Nilai pH Sistem Rumen In vitro terhadap Kulit Buah Kakao yang diberi Perlakuan Berbeda
Berdasarkan analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuankombinasi pada fermentasi limbah kulit buah kakao yang di tambahkan starbiobisa di katakan baik yang indikasikan nilai pH pada semua perlakuan berada pada kisaran 6,5 sampai 7,0. Nilai pH pada kisaran 6,5-7,0 mempertahankan proses fermentasi dalam rumen tetap berjalan. Hal ini sesuai dengan pendapat Darwis dan Sakura (1990), bahwa proses fermentasi di dalam rumen dipertahankan oleh karena adanya sekresi saliva yang berfungsi mempertahankan nilai pH pada kisaran 6,5 – 7,0. Kondisi rumen yang anaerob, suhu rumen yang konstan dan adanya kontraksi
6.550 6.600 6.650 6.700 6.750 6.800 6.850 6.900 6.950 P0 P1 P2 pH PERLAKUAN
Pengaruh Fermentasi terhadap pH
32 rumen dapat menyebabkan kontak antara enzim dan substrat menjadi meningkat dan laju pengosongan rumen diatur sedemikian rupa sehingga setiap saat selalu mempunyai isi.
Produksi Gas
Produksi gas pada kulit buah kakao yang diberi perlakuan berbeda dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Produksi Gas (ml) Sistem Rumen In vitro terhadap Kulit Buah Kakao yang diberi Perlakuan Berbeda
Pada gambar di atas terlihat bahwa produksi gas cukup tinggi berada pada P0 dan berbeda pada P1 dan P2, produksi gas yang tinggi pada P0 sejalan dengan kecernaan yang tinggi dan nilai pH yang relative lebih rendah. Bila sesuaikan dengan degradasi bahan kering maka diperkirakan produksi gas telah dimanfaatkan oleh mikroba dalam rumen.
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 2 4 8 12 24 48 P0 P1 P2
33 Produksi gas ini menjelaskan aktivitas mikroba dalam rumen. Hal ini sesuai dengan pendapat Ella et al (1997). Produksi gas merupakan hasil proses fermentasi yang terjadidi dalam rumen yang dapat menunjukkan aktivitas mikrobia di dalam rumen serta menggambarkan banyaknya bahan organik yang tercerna. Selain itu produksi gas yang dihasilkan dari pakan yang difermentasi dapat mencerminkan kualitas pakan tersebut.
34
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Kulit buah kakao yang diparut tidak perlu mendapatkan perlakuan fermentasi , karena nilai kecernaannya berkurang bila melalui fermentasi.
Saran
Diperlukan penelitian lanjutan dengan pemberian langsung pada ternak ruminansia sebagai perbandingan dan untuk melihat palatabilitasnya.
35
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2002.Kakao Rakyat di Lampung Proseding Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner.Puslitbangnak. Diakses pada tanggal 24 Maret 2012
_________
, 2010.Fermentasi Kulit Buah Kakao Untuk Pakan Ternak. Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Sumatera Barat.Diakses pada tanggal Maret 24 Maret 2012.
Arora, Sp. 1989. Pencemaran Mikrob pada Ruminansia. Gadjah Mada UniversityPress : Yogyakarta.Atlas dan Bartha. 1987.
Darwis, A. A. dan E. Sukara. 1990. Teknologi Mikrobial. Departemen P dan K. Dirjen Pendidikan Tinggi.PAU Bioteknologi.Institut Pertanian Bogor. Departemen Pertanian. 2007-2009. Statistik Perkebunan Indonesia Kakao. Ditjen
Perkebunan. Jakarta.
Djajanegara, A. dan P. Sitorus. 1983. Problematika pemenfaatan limbah pertanian untuk makanan ternak. Journal Litbang II : 73
Ella, A. S. Hardjosoewignya, T. R. Wiradaryadan dan M. Winugroho. 1997. Pengukuran Produksi Gas dari Hasil Proses Fermentasi Beberapa Jenis Leguminosa Pakan.Dalam : Prosidins Sem. Nas II-INMT Ciawi, Bogor. Fardiaz S. 1989. Mikrobiologi Pangan. Pusat Antar Universitas. Institut Pertanian
Bogor. Bogor.
Fardiaz, S. 1992. Mikrobiologi Pangan 1. Gramedia. Jakarta.
Ismail. R, 2011. Percobaan In Vitrohttp://rismanismail2.wordpress.com/ 2011/05/25/percobaan-in-vitro/. (3 Maret 2013).
Ismartoyo. 2011. Bahan Ajar Ilmu Nutrisi Ruminansia. Jurusan Nutrisi dan Makanan Ternak Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin. Makassar. Jackson, M.G. 1977.Rice Straw as Livestock Feed World Animal review.
Foodand agriculture Ornanization of The United Nation, rome
Muchtadi, T.R Ayustaningwarno, F. 2010. Ilmu Pengetahuan Bahan Pangan. Alfabeta. Bandung.
McDonald, P., R.A. Edwards and J.F.D Greenhalgh. 1988. Animal Nutrition. Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia. 2004. Panduan Lengkap Budi Daya
36 Rusdi, M. 2000. Kecernaan Bahan Kering In Vitro Silase Rumput Gajah Pada Berbagai Umur Pemotongan. Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin, Makassar.
Septian. 2010.Potensi Limbah Kulit Kakao (Theobroma cacao L.) Sebagai Pakan Ternak Kambing di Propinsi Lampung Melalui Konsep Usaha Integrasi.
Kakao-Kambing
Sihombing.2011. Analisis Usahatani Kakao(Studi Kasus : Desa Kuala Lau Bicik,
Kecamatan Kutalimbaru, Kabupaten Deli Serdang).
repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/25093/5/Chapter%20I.pdf.
Diakses pada tanggal Maret 28 Maret 2012.
Sulistyaningrum L S. 2008. Optimasi Fermentasi. Fakultas Matimatika Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Indonesia.
Sutardi, T. 1977. Ketahanan Protein Bahan Makanan terhadap Degradasi oleh Mikroba dan Populasi Protozoa Rumen dan Pemanfaatannya bagi Produktivitas Ternak.Prosiding Seminar Penelitian dan Pengembangan Peternakan.Lembaga Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Bogor. Sutardi, T. 1980. Landasan Ilmu Nutrisi. Departemen Ilmu Makanan Ternak.
Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Sutardi, T .1991. Aspekn Nutrisi Sapi Bali.Makalah disampaikan pada seminar Nasional tentang pengembangan Sapi Bali, Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin, 2-3 September 1991 Ujung Pandang.
Syahrir 2009. Potensi Daun Murbei dalam Meningkatkan Nilai Guna Jerami Padi sebagai Pakan Sapi Potong.Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Syamsu JA. 2001. Fermentasi Jerami Padi dengan Probiotik Sebagai Pakan Ternak Ruminansia. Jurnal Agrista 5(3) : 280-283
Tangdilintin, F. K., 1992, Estimasi Daya Cerna Makanan pada Ternak Ruminansia dengan Metode In vitro, BIPP. Vol 1 (3) : 37 – 53.
Tilley, J. M.A.and R.A. Terry. 1963. A Two Stage Technique For The In Vitro
Digestion Of Forage Crops. J Brit. Grassaland. Sci 18: 104-144
Ulya, A. 2007.Kajian in vitro mikroba rumen berbagai ternak ruminansia dalam fermentasi bungkil biji jarak pagar (Jatropha curcas L.).Skripsi. Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Waites, M.J., Morgan, N.L., Rockey, J.S., and Gary Higton (2001).Industrial Microbiology: An Introduction. USA: Blackwell science.
37 Wawo B. 2010. Mengolah Limbah Kulit Buah Kakao Menjadi Bahan Pakan
Ternak. Penyuluh Pertanian Madya .
Winarno, F. G. dan S. Fardiaz.1989. Mikrobiologi Pangan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi PAU Pangan dan Gizi IPB.
38
Lampiran 1.Degradasi Bahan Kering
Descriptives DBK N Mean Std. Deviation P0 5 .3380 .03033 P1 5 .2800 .03873 P2 5 .2280 .02280 Total 15 .2820 .05480 ANOVA DBK
Sum of Squares df Mean Square F Sig.
Between Groups .030 2 .015 15.449 .000 Within Groups .012 12 .001 Total .042 14 Multiple Comparisons Dependent Variable:DBK (I) perlakua n (J) perlakua n Mean Difference
(I-J) Std. Error Sig.
95% Confidence Interval
Lower Bound Upper Bound
LSD P0 P1 .05800* .01980 .013 .0149 .1011 P2 .11000* .01980 .000 .0669 .1531 P1 P0 -.05800* .01980 .013 -.1011 -.0149 P2 .05200* .01980 .022 .0089 .0951 P2 P0 -.11000* .01980 .000 -.1531 -.0669 P1 -.05200* .01980 .022 -.0951 -.0089
39 DBK
perlakua
n N
Subset for alpha = 0.05
1 2 3
Duncana P2 5 .2280
P1 5 .2800
P0 5 .3380
Sig. 1.000 1.000 1.000
Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 5.000.
40
Foto-foto Kegiatan Penelitian
Proses Pemarutan Kulit Buah kakao
41
Proses Pencampuran starbio dan urea sebanyak 0,6%
42
Penyimpanan didalam wadah nampan
43
Pengukuran gas
44
Proses analisis invitro
46 Penulis dilahirkan di Kab. Mamuju Sulawesi Barat pada tanggal 29 November 1990 dari ayah yang bernama Nahri. BA dan ibu bernama Sriwahyuni S.Pd. Penulis merupakan anak Pertama dari lima bersaudara. Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD Negeri No.04Mamuju pada tahun 1996 dan lulus pada tahun 2002. Kemudian Penulis melanjutkan pendidikan di SLTP Negeri No. 1 Mamuju tahun 2002 dan tamat pada tahun 2005. Penulis melanjutkan pendidikannya di SMU Negeri No. 02 Mamuju di tahun 2005 dan lulus pada tahun 2008. Setelah tamat SMU, penulis hijrah ke kota Makassar dan diterima di Fakultas peternakan universitas hasanuddin pada jalur Ujian masuk Bersama (UMB) sebagai mahasiswa program strata 1 (S-1) pada Jurusan Nutrisi Dan Makanan Ternak Fakultas Universitas Hasanuddin , makassar. Penulis juga terlibat aktif di lembaga internal mahasiswa fakultas peternakan diantaranya, sekretaris umum himpunan mahasiswa nutrisi dan makanan ternak (HUMANIKA – UNHAS) periode 2010-2011, ketua bidang Kekaryaan Senat Mahasiswa Fakultas Peternakan (SEMA FAPET UH) periode 2011-2013, serta terlibat dalam organisasi ekstra kampus antara lain ketua bidang pengembangan akademik dan organisasi HmI komisariat peternakan periode 2012-2013.
