PENGARUH LAMA FERMENTASI DENGAN KULTUR MIKROORGANISME
CAMPURAN TERHADAP KOMPOSISI KIMIAWI LIMBAH KUBIS
(The Effect of Duration of Fermentation with Mixed Microorganis Culture on Chemical
Composition of Cabbage By-product)
D. Rahmadi
Fakultas Peternakan Universitas Diponegoro, Semarang
ABSTRAK
Penelitian dilakukan untuk mengkaji pengaruh lama fermentasi dengan kultur mikroorganisme
campuran (KMC) terhadap komposisi kimiawi limbah kubis (Brassica oleraceae). Penelitian dilakukan dengan
rancangan acak lengkap (RAL), 4 perlakuan dengan 3 ulangan. Perlakuan yang diterapkan adalah sebagai
berikut : M0 = limbah kubis + bekatul + 6% KMC, tanpa difermentasi; M1 = limbah kubis + bekatul + 6% KMC,
difermentasi selama 1 minggu; M2 = limbah kubis + bekatul + 6% KMC, difermentasi selama 2 minggu; M3 =
limbah kubis + bekatul + 6% KMC, difermentasi selama 3 minggu. Analisis komposisi kimiawi limbah kubis
terfermentasi meliputi kadar air, abu, protein kasar (PK), lemak kasar (LK), serat kasar (SK) dan bahan ekstrak
tanpa nitrogen (BETN).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa lama fermentasi nyata (p<0,05) meningkatkan kadar air dan LK,
tetapi menurunkan kadar abu (p<0,05). Lama fermentasi secara statistik tidak berpengaruh terhadap kadar PK,
SK dan BETN.
Kata kunci : fermentasi, mikroorganisme, komposisi kimiawi, limbah kubis
ABSTRACT
A research was conducted to evaluate the duration of fermentation with mixed microorganism culture
(MMC) on chemical composition of cabbage (Brassica oleraceae) by-product. Research was done in
completely randomized design (CRD) with 4 treatments and 3 replications. The treatments were : M0 =
cabbage by-product + rice bran + 6% MMC, without fermentation; M1 = cabbage by-product + rice bran + 6%
MMC with 1 week fermentation ; M2 = cabbage by-product + rice bran + 6% MMC with 2 weeks fermentation;
M3 = cabbage by-product + rice bran + 6% MMC with 3 weeks fermentation. Chemical composition analysis
of fermented cabbage by-product comprised water, ash, crude protein, extract ether, crude fiber and
nitrogen-free extract contents.
Result of the research showed that duration of fermentation significantly increased (p<0,05) water
and extract ether contents, but decreased ash content (p<0,05). Duration of fermentation did not affect crude
fiber, crude fat and nitrogen-free extract contents of cabbage by-product.
PENDAHULUAN
Tan aman kubis (Brassica oleraceae)
merupakan salah satu tanaman sayuran yang
mempunyai limbah melimpah, berupa daun segar dan
batang atau bongkol tanaman. Produksi kubis yang
semakin meningkat menyebabkan jumlah limbahnya
juga meningkat. Menurut data Badan Pusat Statistik
(2000), luas lahan di Jawa Tengah yang ditanami
kubis adalah 13.339 Ha dengan produksi sebesar 15,5
ton/Ha. Kubis mengandung vitamin dan mineral
yang tinggi. Kandungan nutrien kubis tiap 100 g
bahan segar adalah sebagai berikut : abu 0,7 g;
protein 1,7 g; karbohidrat 5,3 g; serat 0,9 g; lemak 0,2
g; kalori 25 kal; Ca 64 mg; P 26 mg; Fe 0,7 mg; Na 8
mg; niasin 0,3 mg; vitamin A 75 SI; vitamin B1 0,1
mg; vitamin C 62 mg dan air 91-93% (Direktorat Gizi
Departemen Kesehatan RI, 1981). Bagian tanaman
kubis yang tidak diambil sebagai produk tanaman
(limbah kubis) mencapai 55,5% dari produksi
tanaman (Aliudin et al., 2000). Produksi limbah kubis
yang cukup tinggi dapat dimanfaatkan sebagai
pakanalternatif bagi ruminansia.
Limbah kubis memiliki kandungan nutrien
yang cukup tinggi dengan kadar air yang tinggi pula.
Tinggi kadar air menyebabkan limbah kubis cepat
busuk. Pengolahan terhadap limbah kubis sangat
diperlukan agar limbah kubis dapat digunakan dalam
waktu yang lebih lama tanpa mengalami kebusukan
dan penurunan nilai nutrisinya. Pengolahan limbah
kubis
dapat
dilakukan
den gan
car a
memfermentasikannya dengan penambahan bekatul
dan kultur mikroorganisme campuran, yaitu EM
4(Effective Microorganism). Kultur mikroorganisme
campuran EM
4terdiri dari campuran Lactobacillus
sp (90%) dan mikroorganime lain penghasil asam
laktat yang dikulturkan pada medium cair dengan
pH 4,5 dan populasi sebesar 10
9/g dalam larutan (Higa
dan Wididan a, 1988). Har dian to (1996)
menambahkan bahwa kultur mikroorganisme adalah
adalah suatu larutan yang terdiri dari kultur campuran
berbagai mikroorganisme yang bermanfaat bagi
tanaman dan berfungsi sebagai bioinokulan.
Sebagian besar mikroorganisme yang terkandung
dalam EM
4adalah Lactobacillus sp yang merupakan
mikroorganisme penghasil asam laktat, Rhizobium
sp yang merupakan mikroorganisme yang mampu
men ambat N dar i udar a, Streptomyces sp,
Actinomycetes dan mikroorganisme lain yang bersifat
menguntungkan (Wididana dan Wibisono, 1995).
Winarno et al. (1981) menyatakan bahwa
fer men tasi dapat ter jadi kar ena aktivitas
mikroorganisme fermentatif yang terdapat pada
substr at or gan ik yan g sesuai, seh in gga
men yebabkan perubah an sifat bahan akibat
pemecahan kandungan bahan tersebut. Jumlah
mikr oor gan isme dalam pr oses fer men tasi
diperbanyak dan digiatkan metabolismenya di dalam
bahan tersebut dalam batas tertentu. Proses
fermentasi menyebabkan terjadinya perubahan
terhadap komponen kimia bahan. Pederson (1971)
menyatakan bahwa kandungan asam amino, lemak,
karbohidrat, vitamin dan mineral bahan mengalami
perubahan akibat aktivitas dan perkembangan
mikroorganisme selama fermentasi. Perubahan utama
selama fermentasi berpengaruh terhadap kandungan
bahan ekstrak tan pa n itrogen (BETN) yang
merupakan karbohidrat yang mudah terfermentasi,
sehingga menyebabkan kandungan BETN menurun.
Asam lemak atsiri dan asam lemak non atsiri
meningkat secara nyata (Oldfield, 1973). Fermentasi
juga menyebabkan depolimerisasi pada substrat
(Banerjee, 1978). Winarno et al. (1981) menyatakan
bah wa bahan pakan yang mengalami proses
fermentasi akan mempunyai nilai nutrien yang lebih
baik dari bahan asalnya; hal ini disebabkan karena
adanya mikroorganisme yang mempunyai sifat
katabolik ter hadap komponen kompleks dan
mengubahnya menjadi komponen yang lebih
sederhana.
Pen elitian ber tujuan un tuk men gkaji
pengaruh lama fermentasi dengan penambahan
kultur mikroorganisme campuran sebagai sumber
mikroorganisme terhadap komposisi kimiawi limbah
kubis. Hasil penelitian diharapkan dapat memberi
informasi tentang pengolahan limbah kubis dan
upaya pemanfaatannya sebagai alternatif pakan
ruminansia.
MATERI DAN METODE
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Ilmu
Makanan Ternak Fakultas Peternakan Universitas
Diponegoro, Semarang. Materi yang digunakan
dalam penelitian berupa limbah kubis, bekatul dan
kultur mikroorganisme campuran (KMC) berupa EM
4(“Effective Microorganism”) produksi Indonesian
Kyusei Nature Farming Societies. Limbah kubis
segar tanpa dilayukan dipotong-potong
±
5 cm.
Selanjutnya proses fermentasi dilakukan dengan
menambahkan bekatul dan KMC
.Perbandingan
limbah kubis dengan bekatul adalah 69,02% : 30,98%
dan aras KMC adalah 6% dari total limbah kubis dan
bekatul yang digunakan. Bekatul dan KMC dicampur
dengan limbah kubis secara merata. Selanjutnya
dilakukan fermentasi secara anaerob di dalam stoples
dengan perbedaan lama fermentasi 0, 1, 2 dan 3
minggu. Setelah waktu fermentasi terpenuhi, limbah
kubis terfermentasi dikeringudarakan, kemudian
dihaluskan dan dilakukan analisis terhadap komposisi
kimiawinya. Analisis komposisi kimiawi limbah kubis
terfermentasi meliputi kadar air, abu, protein kasar
(PK), lemak kasar (LK), serat kasar (SK) dan bahan
ekstrak tanpa nitrogen (BETN) dilakukan menurut
petunjuk AOAC (1985).
Penelitian dilakukan dengan menggunakan
rancangan acak lengkap (RAL), 4 perlakuan dan 3
ulangan. Perlakuan berupa lama fermentasi yang
berbeda dengan rincian sebagai berikut :
M0 = limbah kubis + bekatul + 6% KMC, tanpa
difermentasi
M1 = limbah kubis + bekatul + 6% KMC, difermentasi
selama 1 minggu
M2 = limbah kubis + bekatul + 6% KMC, difermentasi
selama 2 minggu
M3 = limbah kubis + bekatul + 6% KMC, difermentasi
selama 3 minggu
Variabel pengamatan melipurti kadar air, abu, PK, LK,
SK dan BETN. Data hasil penelitian dianalisis
menurut prosedur sidik ragam pada taraf 5%, apabila
terdapat perbedaan akibat perlakuan dilanjutkan
dengan uji wilayah ganda Duncan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh lama fermentasi dengan efektif
mikroorganisme terhadap komposisi kimiawi limbah
kubis terfermentasi terangkum dalam Tabel 1.
Hasil pen elitian men un jukkan adan ya
peningkatan kadar air akibat lama fermentasi pada
limbah kubis (p<0,05). Hasil uji beda nilai tengah
antar perlakuan menunjukkan bahwa kadar air
per lakuan tan pa fermen tasi lebih r en dah
dibandingkan fermentasi 1, 2 dan 3 minggu (M0 vs
M1, M2 dan M3). Kadar air fermentasi mengalami
peningkatan sampai pada lama fermentasi 1 minggu
(M1). Pen in gkatan ter sebut disebabkan
mikroorganisme mulai memanfaatkan karbohidrat
yang mudah terfermentasi dalam substrat sebagai
sumber energi untuk tumbuh dan berkembang. Hasil
perombakan karbohidrat yang mudah terfermentasi
adalah gula-gula sederhana yang kemudian diubah
menjadi energi dengan hasil sampingan berupa
metabolit, alkohol, asam, CO
2dan air. Hal ini sesuai
dengan pendapat Suparmo (1989) yang menyatakan
bahwa air merupakan salah satu hasil samping proses
fermentasi yang akan mempengaruhi kadar air
substrat produk fermentasi. Cullison dan Lowrey
(1987) menyatakan bahwa h asil dar i proses
fermentasi adalah asam laktat, asam asetat, asam
butirat, etanol, gas-gas fermentasi (CO
2, CH
4, CO,
NO dan NO
2), air dan panas.
Kadar abu menurun (p<0,05) akibat pengaruh
lama fermentasi. Penurunan kadar abu disebabkan
adanya peningkatan bahan organik yang terbentuk
dari hasil fermentasi BETN. Sebagaimana dijelaskan
oleh Burrows (1965), hasil fermentasi BETN diubah
untuk membentuk komponen organik. Peningkatan
bahan organik tersebut menurunkan persentase
bahan anor ganik (kadar abu) limbah kubis
terfermentasi.
Uji sidik ragam menunjukkan bahwa lama
fermentasi tidak berpengaruh terhadap kadar PK
limbah kubis terfermentasi. Hal ini disebabkan karena
protein pakan dalam analisi proksimat dinyatakan
sebagai nitrogen (N). Protein mikroorganisme dan
hasil degradasi protein selama proses fermentasi juga
dinyatakan sebagai N. Cullison dan Lowrey (1987)
menyatakan bahwa pengukuran PK dalam analisis
proksimat didasarkan pada kenyataan bahwa
sebagian besar N pakan ada dalam protein. Lama
fermentasi tidak berpengaruh terhadap kadar PK
disebabkan jumlah N sustrat sebelum maupun
sesudah proses fer mentasi cen derung tetap.
Cenderung tetapnya jumlah N substrat selama
pr oses fermen tasi disebabkan tidak adan ya
penambahan bahan yang kaya akan N pada substrat
yang difermentasi dan tidak adanya aktivitas
mikroorganisme pengikat N bebas dari udara karena
fermentasi bersifat anaerob.
Hasil penelitian menunjukkan LK meningkat
(p<0,05) akibat lama fermentasi. Peningkatan kadar
LK
disebabkan
men in gkatn ya
jumlah
mikr oor gan isme
seh in gga
men yebabkan
aktivitasnya dalam mendegradasi bahan organik
menjadi asam lemak atsiri dan non atsiri semakin
meningkat. Degradasi bahan organik menyebabkan
peningkatan asam lemak atsiri berupa asam asetat,
asam propionat dan asam butirat. Banerjee (1978)
menyatakan bahwa asam lemak atsiri hasil fermentasi
ber fun gsi sebagai pemasok en er gi un tuk
meningkatkan sintesis LK. Lama fermentasi juga
diduga member i waktu yan g cukup bagi
mikroorganisme untuk melakukan biosintesis asam
lemak de novo yang berasal dari pemecahan
karbohidrat yang mudah terfermentasi.
Berdasarkan uji sidik ragam, lama fermentasi
tidak berpengaruh terhadap kadar SK limbah kubis
terfermentasi. Hal ini diduga karena mikroorganisme
dalam KMC telah mencapai fase pertumbuhan yang
mulai terhambat (fase stagnan), yang terjadi saat
kondisi asam mencapai pH 3,8 – 4. Hasil penelitian
menunjukkan pencapaian pH 4 mulai pada lama
fermentasi 2 minggu. Hal ini sesuai dengan pendapat
McDonald et al. (1987) yang menyatakan bahwa
penurunan pH pada kondisi asam akan menghambat
perkembangan mikroorganisme dan pada pH 3,8
-4,0 aktivitas mikroorganisme serta perubahan akan
bahan berhenti (stabil) sepanjang kondisi anaerob
terjaga. Relatif singkatnya fase pertumbuhan
mikroorganisme mencapai fase pertumbuhan yang
mulai ter hambat men yebabkan kesempatan
mikroorganisme untuk mendegradasi komponen
serat kasar sangat terbatas.
Uji sidik ragam menunjukkan bahwa lama
fermentasi tidak berpengaruh terhadap kadar BETN
limbah kubis terfermentasi. Namun demikian,
cenderung terjadi penurunan kadar BETN limbah
kubis terfermentasi pada lama fermentasi 1, 2 dan 3
minggu dibandingkan tanpa fermentasi (M1, M2 dan
M3 vs M0). Hal ini sesuai dengan pendapat Oldfield
(1973) yang menyatakan bahwa perubahan utama
selama fermentasi akan mempengaruhi karbohidrat
mudah terfermentasi (BETN), sehingga kadarnya
cenderung akan menurun. Penurunan kadar BETN
dipandang dari aspek nutrisi kurang menguntungkan
karena semakin sedikit BETN, berarti semakin sedikit
pula komponen bahan organik yang dapat dicerna
sehingga semakin sedikit pula energi yang dapat
dihasilkan.
KESIMPULAN
Hasil penelitian menunjukkan bahwa lama
fermentasi meningkatkan kadar air dan LK, tetapi
menurunkan kadar abu. Lama fermentasi tidak
berpengaruh terhadap kadar PK, SK dan BETN.
Saran yang dapat diberikan adalah perlu
adanya penelitian lebih lanjut penggunaan fermentasi
limbah kubis sebagai komponen dalam penyusunan
ransum ternak ruminansia.
Tabel 1. Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Komposisi Kimiawi Limbah Kubis
Komposisi Kimiawi Perlakuan
M0 M1 M2 M3 --- % --- Air 54,28b 62,51a 62,38a 61,04a Abu 14,58a 13,61a 11,78b 11,75b PK 14,19 15,25 15,39 16,26 LK 5,59b 7,78a 8,57a 7,67a SK 15,88 15,62 15,61 15,48 BETN 49,76 47,74 48,65 48,84
