Artikel dan Makalah ihwal Proses Fermentasi Singkong, Aspergillus Niger - Produksi singkong di Indonesia terbilang cukup tinggi. Hal tersebut disebabkan lantaran singkong merupakan tanaman yang gampang tumbuh bahkan pada kondisi tanah yang miskin akan unsur hara. Pada masa panen, lantaran produksi yang melimpah, harga jual singkong sanggup menurun. Dalam perjuangan peternakan, 70% biaya produksi ditentukan oleh biaya pakan. Oleh lantaran itu, faktor keuntungan yang besar sanggup diperoleh apabila ransum dapat dimanipulasi secara efektif dan efisien, terutama dalam penggunaan materi pakan yang kaya akan protein (Manurung,1995). Tuntutan akan kebutuhan pakan dengan kandungan protein tinggi semakin meningkat. Hal ini mengakibatkan Indonesia harus mengimpor pakan berkualitas baik, terutama dengan kandungan protein yang tinggi ibarat bungkil kedelai dan tepung ikan (Purwadaria et al.,1997). Oleh alasannya yaitu itu, pengembangan pakan ternak dengan sumber protein lokal sangat diperlukan.
Pratiwi Erika, Sherly Widjaja, Lindawati, Fransisca Frenny
Fakultas Teknobiologi, Universitas katolik Indonesia Atma Jaya, Jakarta
ABSTRAK
Umbi singkong sanggup digunakan sebagai pakan ternak lantaran kandungan pati yang tinggi serta nilai jual nya yang rendah. Akan tetapi, kadar protein singkong sangat kecil (1-3%) sehingga kurang efektif dalam penggunaannya sebagai pakan ternak terutama unggas. Peningkatan kadar protein singkong sanggup dilakukan dengan proses fermentasi substrat padat. Substrat yang digunakan diberi perlakuan dengan diseduh terlebih dahulu sebagai pengganti proses pengukusan dan disuplementasi dengan amonium sulfat. Penyeduhan substrat sebelum proses fermentasi efektif digunakan. Selain lebih ekonomis, kelangsungan proses fermentasi tidak terhambat. Penambahan amonium sulfat pada substrat menjadikan kandungan protein sejati (kadar protein agresif dikurangi sisa nitrogen amonium sulfat) setelah proses fermen tasi menjadi lebih tinggi dibandingkan substrat tanpa penambahan amonium sulfat. Kenaikan nilai kadar protein sejati mencapai 107%.
Kata kunci: umbi singkong, protein, Aspergillus niger, amonium sulfat, seduh
PENDAHULUAN
Umbi singkong memenuhi kriteria seba gai materi pakan ternak lantaran mempunyai beberapa keuntungan. Keuntungan penggunaan singkong sebagai pakan ternak antara lain ialah harganya ya ng relatif murah, gampang didapatkan, dan kandungan patinya tinggi sehingga sanggup di gunakan sebagai karbohidrat terlarut. Akan tetapi, singkong mempunyai kandungan protein yang rendah sehingga dibutuhkan suatu pengolahan yang sanggup me ningkatkan kadar protein dalam umbi singkong tersebut. Peningkatan kandunga n protein pada singkong sanggup mengakibatkan singkong sebagai pakan ternak dengan kualitas yang baik. Fermentasi substrat padat dengan kapang Aspergillus niger sanggup digunakan untuk meningkatkan kadar protein singkong. Umbi singkong yang telah difermentasikan dengan memakai kapang A. niger dikenal sebagai cassava protein (cassapro) (Sinurat et al., 1995).
Cassapro mempunyai kandungan protein yang lebih tinggi dari materi asalnya yaitu singkong. Dengan demikian, cassapro sanggup digunakan sebagai materi tambahan pada pakan ternak khususnya unggas (Kompiang et al., 1995; Sinurat et al., 1995; Supriyati, 2003). Penambahan cassapro juga memperlihatkan laba karena apabila ditambahkan pada pakan ternak utama sanggup meningkatkan daya cerna ternak terhadap pakan tersebut (Kompiang et al., 1995). Hal tersebut disebabkan lantaran kemampuan A. niger untuk menghasilkan enzim-enzim pencernaan ibarat selulase, amilase, protease, fitase, dan mananase yang sanggup membantu mencerna pakan ternak (Ogundero, 1982; Sani et al., 1992; Purwadaria et al., 1997; Purwadaria et al., 1998).
Pada proses pembuatan cassapro, substrat yang digunakan terlebih dahulu dikukus. Hal ini dilakukan untuk mengur angi kontaminasi selama proses fermentasi dan gelatinasi. Untuk fermentasi dalam skala besar, metode pengukusan sanggup menjadi duduk kasus lantaran membutuhkan biaya yang cukup besar. Oleh lantaran itu, gelatinasi sanggup dilakukan dengan menyeduh umbi singkong. Penambahan amonium sulfat diharapkan sanggup meningkatkan kadar protein selama proses fermentasi lantaran akan digunakan kapang A. niger untuk membentuk selnya.
Penelitian ini bertujuan meningkatkan kadar protein sejati produk cassapro dengan perlakuan penyeduhan dan mengetahui imbas penambahan amonium sulfat terhadap peningkata n kadar protein sejati.
METODOLOGI
Sumber Isolat dan Substrat
Isolat kapang yang digunakan ialah inokulum A. niger dari Balai Penelitian Ternak. Substrat yang di gunakan berupa substrat umbi singkong kering. Singkong dikupas kulitnya kemudian dicacah dan dikeringkan dengan sinar matahari.
Produksi Cassapro
Sebanyak 800 g singkong dibagi menjad i dua belahan masing-masing belahan 400 g. Setiap belahan diseduh dengan air panas sebanyak 400 ml selama dua jam. Kemudian singkong seduh dimasukkan ke dalam baki terpisah dan 8 g inokulum A. niger ditaburkan secara merata. Satu belahan singkong ditambah dengan 23.2 g dan satu belahan tanpa amonium sulfat. Kaprikornus pada produksi cassapro terdapat dua perlakuan yang berbeda, ya itu perlakuan diseduh tanpa penambahan amonium sulfat dan perlakuan diseduh de ngan penambahan amonium sulfat. Baki ditutup dengan kertas hisap dan disimpan pada suhu 28 oC - 30 oC selama tiga hari untuk proses fermentasi.
Pengamatan Visual Pertumbuhan Kapang
Pengamatan secara visual dilakukan pada pembentukan air, pertumbuhan miselia dan jumlah spora, serta aroma yang terbentuk setelah masa inkubasi tiga hari.
Analisis Kimia
Analisis kimia dilakukan pada singkong sebelum fermentasi dan cassapro setelah fermentasi. Analisis yang dila kukan mencakup penentuan kadar air, pH, kehilangan materi kering, kadar protein kasar dan protein terlarut, serta kadar protein sejati dari masing-masing bagi an. Penentuan kadar air dilakukan dengan menghitung hasil pengurangan bobot singkong sebelum dikeringkan pada suhu 100 oC dengan bobot singkong yang sudah dikeringkan pada suhu 100 oC yang kemudian dibagi dengan bobot singkong sebelum dikeringkan dan kemudian dihitung dalam persentase. Pengukuran pH dilakukan memakai pH meter, kadar protein agresif memakai metode AOAC (Williams, 1984), penentuan kadar protein terlarut memakai met ode Kjeldahl. Kadar protein sejati diperoleh dengan cara mengurangi total protein dengan protein terlarut (Supriyati, 2003).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengamatan visual terhadap pertumbuhan kapang selama fermentasi substrat padat singkong dengan A. niger memperlihatkan bahwa penambahan (NH4)2SO4 mempengaruhi pembentukkan spora (Tabel 1). Hal ini berkaitan dengan ketersediaan zat gizi, khususnya sumber nitrogen. Pada perlakuan tanpa amonium sulfat, sumber nitrogen terbatas hanya dari materi singkong. Oleh lantaran itu, substrat lebih membatasi pertumbuhan miselia.setelah pertumbuhan miselia terhenti. Spora akan langs ung terbentuk untuk melidungi dirinya dari cekaman kekurangan zat gizi. Dengan demikian, pada perlakuan dengan amonium sulfat, pertumbuhan miselia menjadi lebih baik.
Tabel 1. Fermentasi singkong dengan penyeduhan dan penambahan (NH4)2SO4 menggunakan Aspergillus niger
Perlakuan Singkong | Miselia | Jumlah Spora | Aroma | Kandungan Air |
Seduh + (NH4)2SO4 | Banyak | Sedang | Kurang Menyengat | Banyak |
Seduh - (NH4)2SO4 | Banyak | Banyak | Menyengat | Banyak |
Berdasarkan pada pengamatan kuantitatif terjadi penurunan pH setelah fermentasi selama tiga hari (Tabel 2). Perubahan pH yang terjadi setelah proses fermentasi menurun pada singkong yang diseduh dengan air panas, baik pada perlakuan yang diberi penambahan ataupun tanpa penambahan amonium sulfat. Akan tetapi, penurunan pH pada perlakuan penambahan amonium sulfat lebih besar (2.64) dibandingkan dengan tanpa penambahan amonium sulfat (1.41).
Penurunan pH ini merupakan bukti telah terjadi proses fermentasi yang dilakukan oleh kapang di mana karbohidrat singkong diubah oleh amilase dan selulase kapang menjadi glukosa (Purwadaria et al., 1997) yang kemudian diubah menjadi asam. Pada perlakuan dengan amonium sulfat, pertumbuhan kapang menjadi lebih baik sehingga karbohidrat yang dipecah menjadi asam lebih tinggi. Dengan demikian, proses fermentasi pada substrat yang diberi perlakuan dengan amonium sulfat berlangsung lebih baik dibandingkan dengan proses fermentasi tanpa amonium sulfat.
Tabel 2 Hasil analisis kimia cassapro sebelum dan sehabis fermentasi
Analisis Kimia | Masa Inkubasi (hari) | Perlakuan (NH4)2SO4 | |
Dengan | Tanpa | ||
Nilai pH | 0 | 6.42 | 6.41 |
3 | 3.78 | 5.00 | |
Kadar air (%) | 0 | 51.20 | 49.60 |
3 | 52.34 | 49.84 | |
Kehilangan materi kering (%) | 0 | 0.00 | 0.00 |
3 | 8.48 | 6.49 | |
Kadar protein agresif (%) | 0 | 9.42 | 2.10 |
3 | 12.06 | 2.90 | |
Kadar protein terlarut (%) | 0 | 6.20 | 0.00 |
3 | 5.43 | 0.00 | |
Kadar protein sejati (%) | 0 | 3.32 | 2.17 |
3 | 6.87 | 2.98 | |
Kadar air setelah fermentasi pada perlakuan dengan penambahan amonium sulfat mengalami peningkatan sedikit lebih tinggi (1.14%) dibandingkan dengan perlakuan amonium sulfat (0.24%). Pada perlakuan amonium sulfat pertumbuhan kapang lebih baik sehingga lebih meningkatkan kadar air respirasi yang dilakukan oleh kapang.
Penurunan materi kering terjadi pada singkong dengan perlakuan ammonium sulfat dan singkong tanpa amonium sulfat. Penurunan materi kering tersebut memperlihatkan adanya materi kering singkong yang hilang selama proses fermentasi. Kapang yang tumbuh selama fermentasi kemungkinan mengakibatkan terjadinya kehilangan materi kering singkong (substrat) lantaran kapang tersebut melaksanakan proses respirasi yang merubah materi kering organik singkong menjadi air dan karbon dioksida selama proses fermentasi untuk proses pertumbuhannya.
Oleh lantaran itu, semakin besar kehilangan materi kering, semakin baik pula pertumbuhan mikroorganismenya. Pada perlakuan dengan atau tanpa penambahan amonium sulfat nilai persentase kehilangan materi kering cukup besar (8.48 versus 6.49%). Nilai persentase kehilangan materi kering pada perlakuan dengan amonium sulfat lebih besar dibandingkan dengan perlakuan tanpa amonium sulfat. Kapang memakai amonium sulfat sebagai sumber nitrogen sehingga pertumbuhannya menjadi lebih baik.
Kadar protein sejati pada singkong dengan perlakuan amonium sulfat setelah fermentasi selama tiga hari mengalami peningkatan, yaitu dari 2-3% pada 0 hari menjadi 2-6% setelah fermentasi selama 3 hari. Peningkatan kadar (%) protein sejati memperlihatkan adanya protein yang terbentuk selama proses fermentasi. Hal ini disebabkan lantaran kapang memakai amonium sulfat sebagai sumber nitrogen untuk menciptakan protein dengan energi dan sumber karbon dari proses pemecahan pati singkong. Sedangkan pada singkong dengan perlakuan tanpa amonium sulfat, kapang hanya sedikit membentuk protein lantaran Kadar air setelah fermentasi pada perlakuan dengan penambahan amonium sulfat mengalami peningkatan sedikit lebih tinggi (1.14%) dibandingkan dengan perlakuan amonium sulfat (0.24%). Pada perlakuan amonium sulfat pertumbuhan kapang lebih baik sehingga lebih meningkatkan kadar air respirasi yang dilakukan oleh kapang.
Penurunan materi kering terjadi pada singkong dengan perlakuan ammonium sulfat dan singkong tanpa amonium sulfat. Penurunan materi kering tersebut memperlihatkan adanya materi kering singkong yang hilang selama proses fermentasi. Kapang yang tumbuh selama fermentasi kemungkinan mengakibatkan terjadinya kehilangan materi kering singkong (substrat) lantaran kapang tersebut melaksanakan proses respirasi yang merubah materi kering organik singkong menjadi air dan karbon dioksida selama proses fermentasi untuk proses pertumbuhannya.
Oleh lantaran itu, semakin besar kehilangan materi kering, semakin baik pula pertumbuhan mikroorganismenya. Pada perlakuan dengan atau tanpa penambahan amonium sulfat nilai persentase kehilangan materi kering cukup besar (8.48 versus 6.49%). Nilai persentase kehilangan materi kering pada perlakuan dengan amonium sulfat lebih besar dibandingkan dengan perlakuan tanpa amonium sulfat. Kapang memakai amonium sulfat sebagai sumber nitrogen sehingga pertumbuhannya menjadi lebih baik.
Kadar protein sejati pada singkong dengan perlakuan amonium sulfat setelah fermentasi selama tiga hari mengalami peningkatan, yaitu dari 2-3% pada 0 hari menjadi 2-6% setelah fermentasi selama 3 hari. Peningkatan kadar (%) protein sejati memperlihatkan adanya protein yang terbentuk selama proses fermentasi. Hal ini disebabkan lantaran kapang memakai amonium sulfat sebagai sumber nitrogen untuk menciptakan protein dengan energi dan sumber karbon dari proses pemecahan pati singkong. Sedangkan pada singkong dengan perlakuan tanpa amonium sulfat, kapang hanya sedikit membentuk protein karenaKadar air setelah fermentasi pada perlakuan dengan penambahan amonium sulfat mengalami peningkatan sedikit lebih tinggi (1.14%) dibandingkan dengan perlakuan amonium sulfat (0.24%). Pada perlakuan amonium sulfat pertumbuhan kapang lebih baik sehingga lebih meningkatkan kadar air respirasi yang dilakukan oleh kapang.
Penurunan materi kering terjadi pada singkong dengan perlakuan ammonium sulfat dan singkong tanpa amonium sulfat. Penurunan materi kering tersebut memperlihatkan adanya materi kering singkong yang hilang selama proses fermentasi. Kapang yang tumbuh selama fermentasi kemungkinan mengakibatkan terjadinya kehilangan materi kering singkong (substrat) lantaran kapang tersebut melaksanakan proses respirasi yang merubah materi kering organik singkong menjadi air dan karbon dioksida selama proses fermentasi untuk proses pertumbuhannya.
Oleh lantaran itu, semakin besar kehilangan materi kering, semakin baik pula pertumbuhan mikroorganismenya. Pada perlakuan dengan atau tanpa penambahan amonium sulfat nilai persentase kehilangan materi kering cukup besar (8.48 versus 6.49%). Nilai persentase kehilangan materi kering pada perlakuan dengan amonium sulfat lebih besar dibandingkan dengan perlakuan tanpa amonium sulfat. Kapang memakai amonium sulfat sebagai sumber nitrogen sehingga pertumbuhannya menjadi lebih baik.
Kadar protein sejati pada singkong dengan perlakuan amonium sulfat setelah fermentasi selama tiga hari mengalami peningkatan, yaitu dari 2-3% pada 0 hari menjadi 2-6% setelah fermentasi selama 3 hari. Peningkatan kadar (%) protein sejati memperlihatkan adanya protein yang terbentuk selama proses fermentasi. Hal ini disebabkan lantaran kapang memakai amonium sulfat sebagai sumber nitrogen untuk menciptakan protein dengan energi dan sumber karbon dari proses pemecahan pati singkong. Sedangkan pada singkong dengan perlakuan tanpa amonium sulfat, kapang hanya sedikit membentuk protein lantaran tidak tersedia sumber nitrogen yang melimpah. Peningkatan protein disebabkan lantaran kehilangan karbohidrat (kehilangan materi kering) sehingga mengakibatkan terjadinya pemekatan protein.
Pertumbuhan kapang dan peningkatan kadar protein sanggup dilakukan dengan perlakuan substrat singkong yang diseduh dengan air panas. Selain itu pembentukan protein selama fermentasi membutuhkan penambahan amonium sulfat. Peningkatan kadar protein pada perlakuan dengan penambahan mineral akan lebih tinggi daripada perlakuan tanpa mineral (Kompiang et al., 1994).
Amonium sulfat merupakan mineral yang terdiri atas nitrogen anorganik. Jadi, perlakuan substrat yang terbaik untuk fermentasi substrat padat pada singkong yaitu diseduh dengan air panas dan diberi penambahan amonium sulfat. Untuk produksi cassapro sebagai pakan ternak dalam skala besar sanggup dilakukan metode penyeduhan sebelum proses fermentasi berlangsung. Metode ini selain bertujuan untuk mengurangi kontaminasi dari kapang dan kuman sanggup pula mengurangi biaya produksi. Biaya produksi yang tinggi disebabkan lantaran proses pengukusan atau sterilisasi dengan autoklaf membutuhkan banyak biaya dan energi. Melalui hasil penelitian ini terlihat bahwa metode penyeduhan bisa menghasilkan cassapro yang berkualitas dengan biaya produksi dan penggunaan energi yang lebih kecil dari penggunaan metode pengukusan. Dengan demikian apabila ingin memproduksi cassapro sebagai pakan ternak sanggup digunakan metode penyeduhan ini biar lebih ekonomis. Selain itu, untuk memperoleh cassapro dengan kandungan protein yang lebih tinggi maka sebelum dilakukan proses fermentasi substrat singkong terlebih dahulu disuplementasi dengan amonium sulfat.
KESIMPULAN
Peningkatan kadar protein sejati pada perlakuan dengan penambahan amonium sulfat setelah tiga hari fermentasi lebih tinggi (3-6%) dibandingkan dengan peningkatan kadar protein sejati tanpa amonium sulfat (2%). Dengan demikian diketahui bahwa pembentukan protein selama fermentasi membutuhkan penambahan amonium sulfat sebagai sumber nitrogennya. Jadi, perlakuan substrat yang baik untuk fermentasi substrat padat ialah diseduh dengan air panas dan diberi penambahan amonium sulfat. Kadar cassapro dalam pakan ternak perlu diteliti lebih lanjut untuk mengetahui batas maksimal pertolongan cassapro.
DAFTAR PUSTAKA
Kompiang I.P., Purwadaria T., Darma J., Supriyati K., & Haryati T. 1994. Pengaruh kadar mineral terhadap sintesis protein dan laju pertumbuhan Aspergillus niger. Pros. Sem. Hasil Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi II. Cibinong, 6-7 September, 1994. hlm. 468-473.
Kompiang I.P., Sinurat A.P., Purwadaria T., Darma J., dan Supriyati. 1995. Cassapro in broiler ration: interaction with rice bran. JITV. 1(2):86-88. Manurung T. 1995. Penggunaan hijauan leguminosa pohon sebagai sumber protein ransum sapi potong. JI TV. 1(3):143-148.
Ogundero V. W. 1982. The production and activity of hydrolytic exoenzymes by toxigenic species of Aspergillus from gari. Nigerian J. Sci. 16:11-20.
Purwadaria T., Haryati T., Sinurat A.P., Kompiang I.P., Supriyati, and Darma J. 1997. The correlation between amylase and cellulose activities with starch an fibre contents on the fermentation of cassapro (cassava proein) with Aspergillus niger. Proc. Indonesian Biotechnology Conference. Jakarta, 17-19 Juni, 1997. Vol. I. hlm. 379-390.
Sani A., Awe F.A., dan Akiyanju J. A. 1992. Amylase synthesis in Aspergillus flavus and Aspergillus niger grown on cassava peel. J. Indust. Microbiol. 10:55-59.
Sinurat A.P., Setiadi P., Purwadaria T., Setioko A.R., dan Dharma J. 1995. Nilai gizi bungkil kelapa yang difermentasikan dan pemanfaatannya dalam ransom itik jantan. JITV. 1(3):161-168.
Supriyati. 2003. Onggok terfermentasi dan pemanfaatannya dalam ransum ayam ras pedaging. JITV. 8(3):146-150.
Williams J. 1984. Analytical Official Methods of Chemistry. Mc Graw-Hill Book Co. New York.
No comments:
Post a Comment