PENGARUH TINGKAT PENGGUNAAN EM4 Effectiv
Edisi Juni 2016 Volume X No. 1
ISSN 1979-8911
PENGARUH TINGKAT PENGGUNAAN EM4 (Effective Microorganisms-4)
PADA FERMENTASI LIMBAH PADAT BIOETANOL TERHADAP
KANDUNGAN PROTEIN DAN SERAT KASAR
Yani Suryani*, Iman Hernaman, dan Neng Hilma Hamidah
Abstrak
Upaya penggunaan bahan bakar nabati atau yang sering disebut bioetanol sebagai
pengganti bahan bakar minyak fosil sedang ditingkatkan. Selain lebih ramah
lingkungan, mampu diproduksi secara terus menerus, juga bahan yang digunakan
untuk membuat bioetanol sangat banyak terdapat di alam termasuk bermacammacam limbah. Salah satu bahan baku pembuatan bioetanol yang sudah banyak
digunakan adalah singkong. Proses pembuatan bioetanol menghasilkan limbah baik
padat ataupun cair. Keberadaan limbah padat bioetanol biasanya dimanfaatkan
untuk pakan ternak. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kandungan
protein dan menurunkan serat kasar limbah padat bioetanol sehingga bisa
dijadikan pakan yang lebih baik untuk pertumbuhan hewan ternak. Limbah
bioetanol difermentasi dengan EM4 (Effective Microorganisms 4). Rancangan yang
digunakan adalah rancangan acak lengkap pada faktorial 5 x 2 dengan 5 kali
pengulangan. Faktor pertama adalah perlakuan EM-4, yaitu A=0%, B=0.25%,
C=0.5%, D=0.75%, dan E=1%. Masing-masing unit percobaan menggunakan 250
g sampel limbah. Faktor kedua adalah lamanya fermentasi yaitu selama 4 hari dan
8 hari.Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan terbaik yaitu penambahan
EM-4 sebanyak 1% yang difermentasi selama 4 hari adalah yang terbaik, dengan
kandungan protein 3.53% dan kandungan serat kasar 13.19%.
Kata-kata kunci: Effective Microorganisms-4 (EM-4), fermentasi, limbah bioetanol,
pakan ternak, protein, serat kasar
Pendahuluan
nabati. Bioetanol merupakan salah
Sampai
sekarang
semakin
terasa,
upaya
yang
krisis
energi
sehingga
banyak
dilakukan
untuk
mendapatkan energi alternatif yang
terbarukan.
Salah
satunya
yaitu
bioetanol. Bioetanol
adalah
etanol
yang
dengan
cara
diproduksi
fermentasi mengunakan bahan baku
satu jenis sumber energi yang sedang
dipacu
pengembangannya
oleh
Pemerintah Indonesia [1]. Saat ini
Indonesia
sedang
menargetkan
pembangunan dan konsumsi energi
hingga tahun 2025 yaitu mengambil
porsi biofuel atau bahan bakar nabati
seberasr 5% dari total energi yang
Edisi Juni 2016 Volume X No. 1
dikonsumsi.
Hal
tersebut
ISSN 1979-8911
telah
meningkatkan
nilai
kecernaan,
dituangkan dalam Peraturan Presiden
menambah rasa dan aroma, serta
No.5 tahun 2006 [2]. Dari sekian
meningkatkan kandungan vitamin dan
banyak bahan organik yang bisa
mineral [5]. Fermentasi bermanfaat
digunakan
sebagai upaya peningkatan kualitas
untuk
pembuatan
bioetanol, yang sering digunakan
nutrisi
adalah
tersebut diantaranya fermentasi oleh
singkong.
merupakan
Singkong
limbah.
Hasil
penelitian
umbi-umbian
yang
konsorsium Saccharomyces cerevisiae
karbohidrat
cukup
dan Trichoderma viride sebanyak 4%
mengandung
tinggi, kemudian karbohidrat akan
telah
diubah menjadi gula oleh enzim, dan
kandungan
gula akan diuah menjadi alkohol oleh
bioetanol dari 2,47% menjadi 2,91% -
mikroorganisme [3]. Namun, dalam
4,88% dan menurunkan kandungan
pengolahan
menyisakan
serat kasar dari 2,65% menjadi 2,50%
ataupun
- 2,07% setelah difermentasi selama 8
padat.Jumlah produksi bioetanol di
hari [6]. Fermentasi limbah padat
Indonesia yang dihasilkan dari 1 ton
bioetanol
biomassa singkong yang dijadikan
Trichoderma
bahan untuk produksi bioetanol akan
peningkatan kadar protein menjadi
menghasilkan bioetanol sekitar 166,6
2,478% dan penurunan serat kasar
liter (16,6%), sehingga limbah padat
menjadi
yang dihasilkan dari produksi bioetnol
sebelumnya
adalah 83,4% [4]. Biasanya limbah
penelitian fermentasi menggunakan
padat bioetanol dimanfaatkan untuk
mikroorganisme selain kapang/jamur.
pakan ternak, tetapi kualitas nutrisi
EM4
limbah padat bioetanol kurang baik.
tambahan
Proses
fermentasi
bisa
dijadikan
mikroorganisme yang dapat mencerna
sebagai
upaya
biologis
untuk
selulosa, pati, gula, protein, lemak
gizi,
khususnya bakteri Lactobacillus sp.
mengurangi, atau menghilangkan zat
untuk mengoptimalkan pemanfaatan
antinutrisi dari bahan pakan tertentu
zat-zat makanan [7].
dengan penggunaan mikroorganisme.
informasi di atas, dalam penelitian ini
Proses
dilakukan fermentasi limbah bioetanol
limbah,
bioetanol
baik
memperbaiki
cair
kualitas
fermentasi
juga
dapat
terbukti
protein
singkong
meningkatkan
pada
oleh
viride
2,060%
belum
merupakan
yang
limbah
jamur
mengalami
[4].
Namun
dilakukan
suatu
terdiri
bahan
dari
Berdasarkan
Edisi Juni 2016 Volume X No. 1
menggunakan
EM-4
ISSN 1979-8911
(Effective
campuran
CuSO4,
K2SO4,
H2SO4
Microorganisms 4) yang diharapkan
pekat, NaOH 40%, asam borax 5%,
mampu meningkatkan kualitas nutrisi
HCl, aseton, dan kertas saring bebas
limbah bioetanol menjadi pakan yang
lemak.
lebih baik.
Rancangan Penelitian
Rancangan yang digunakan adalah
Metodologi Penelitian
rancangan acak lengkap pada faktorial
Lokasi dan Waktu Penelitian
5 x 2 dengan 5 kali pengulangan.
Penelitian ini dilaksanakan di
Laboratorium
Universitas
Gunung
Mikrobiologi
Islam
Djati
Ternak
Sunan
Bandung
Laboratorium
Ruminansia
Negeri
dan
Nutrisi
Ternak
Kimia
Makanan
dan
Universitas
Faktor pertama adalah penambahan
EM-4
yaitu
C=0.5%,
A=0%,
D=0.75%,
Masing-masing
B=0.25%,
dan
unit
E=1%.
percobaan
menggunakan 250 g sampel limbah
bioetanol.
Faktor
kedua
adalah
Padjadjaran.
lamanya fermentasi yaitu selama 4
Waktu penelitian dilaksanakan pada
hari dan 8 hari.Adapun parameter
November 2015 – Januari 2016.
yang
Alat dan Bahan Penelitian
protein dan serat kasar pada limbah
Alat-alat yang digunakan antara
lain autoklaf, oven, toples, sendok,
thermometer,
pH
meter,
diamati
padat
adalah
bioetanol
kandungan
yang
difermentasi.
batang
pengaduk, Erlenmeyer, gelas ukur,
Prosedur dan Teknik Penelitian
gelas
Aktifasi EM4
kimia,
timbangan
telah
analitik,
mikropipet, pipet tetes, spatula, jarum,
EM-4 yang digunakan adalah EM-4
labu Kjeldhal, lemari asam, destilator,
untuk
gelas piala, alat vakum, eksikator,
peternakan
tanur
mengandung
listrik.
Bahan-bahan
yang
peternakan.
volume
EM-4
untuk
1
liter
Lactobacillus casei
digunakan dalam penelitian ini antara
1,5 x 106 cfu/mL, Saccharomyces
lain EM-4 peternakan, limbah padat
cerevisiae 1,5 x 106 cfu/mL, dan
bioetanol, akuadest, alkohol 70%,
Rhodopseudomonas palustris 1,0 x
plastik
106 cfu/mL. EM-4 terlebih dahulu
anti
panas,
kertas
label,
almunium foil, plastik wrap, gula
diaktifkan
yaitu
dengan
merah, sarung tangan, tip, katalis
mencampurkan sebanyak 30 mL EM-
Edisi Juni 2016 Volume X No. 1
ISSN 1979-8911
4 dengan 30 gram gula merah sebagai
Analisis Kandungan Protein
nutrisi bakteri, kemudian ditambah
Analisis kandungan protein dilakukan
akuadest steril sampai 1000 mL dalam
dalam
Erlenmeyer. Lalu disimpan pada suhu
destruksi,
ruang dengan kondisi anaerob selama
Menimbang sampel
24 jam [8].
sudah dioven dan dicatat sebagai A g.
Fermentasi Limbah
Sampel
Limbah padat bioetanol pertama-tama
kedalam
disterilkan terlebih dahulu dengan
ditambahkan 2 g
cara diautoklaf selama 15 menit
CuSO4 : K2SO4 (1:5) dan 20 mL asam
dengan suhu 1210C dan tekanan 1
sulfat pekat. Setelah itu dipanaskan
atm. Kemudian dibiarkan di suhu
dalam nyala api kecil di lemari asam,
ruangan
Limbah
bila sudah tidak berbuih destruksi
masing-masing di timbang seberat
dilanjutkan dengan nyala api besar.
250 g dan ditambahkan EM-4 sesuai
Destruksi sudah dianggap selesai bila
perlakuan, yaitu EM-4 0%, EM-4
larutan sudah berwarna hijau jernih.
0,25%, EM-4 0,5%, EM-4 0,75%, dan
Kemudian
EM-4 1% masing-masing perlakuan
disiapkan selengkapnya. Larutan hasil
diaduk sampai rata di dalam toples
desktruksi dipindahkan kedalam labu
steril menggunakan tangan. Setelah
didih kemudian bilas dengan aquades
rata campuran dimasukkan kedalam
sebanyak 200 mL dan tambahkan batu
plastik yang telah diberi lubang
didih.
dengan cara menusukkan jarum di
menambahkan NaOH 40% sebanyak
permukaan
Fermentasi
60 mL melalui corong samping.
dibiarkan terjadi di suhu ruang selama
Kemudian Erlenmeyer dipasangkan
4 dan 8 hari [6]. Setelah proses
yang telah diisi asam borax 5%
fermentasi (4 hari dan 8 hari) produk
sebanyak 10 mL untuk menangkap
fermentasi
dan
gas amoniak dan telah diberi indikator
selanjutnya di oven pada suhu 600C
campuran sebanyak 3 tetes. Destilasi
selama 24 jam atau panas sinar
dilakukan sampai semua N dalam
matahari lebih kurang 4 hari [9].
larutan dianggap telah tertangkap oleh
Produk fermentasi digiling dan siap
asam borax yang ditandai dengan
untuk di analisis kimia.
menyusutnya larutan dalam labu didih
sampai
dingin.
plastik.
diambil
100
g
tiga
tahap
yaitu
proses
destilasi,
dan
titrasi.
kering yang
kemudian
labu
Larutan
dimasukkan
Kjeldhal
lalu
katalis campuran
dinginakan.Destilator
dibasakan
dengan
Edisi Juni 2016 Volume X No. 1
sebanyak
2/3
ISSN 1979-8911
bagian
terhitung dari mulai mendidih. Setelah
sudah
pemanasan selesai dilakukan, matikan
Erlenmeyer
keran kondensor dan sampel siap
sebanyak 15 mL). Hasil destilasi
untuk disaring. Kertas saring diameter
dititrasi dengan asam klorida yang
4,5 cm bebas lemak yang telah dioven
sudah diketahui normalitasnya yang
ditimbang
dicatat sebagi B. Titik titrasi dicapai
sebagai A g. Seperangkat alat vakum
dengan ditandai dengan perubahan
yang terdiri dari pompa vakum,
warna hijau ke abu-abu. Jumlah
filtering flask, dan corong buncher
larutan HCl yang terpakai dicatat
disiapkan. Kemudian kertas saring
sebagai C ml. Selanjutnya kandungan
diletakan pada corong buncher dan
protein dihitung dalam persen dengan
saring sampel hasil pemanasan dengan
rumus sebagai berikut:
bantuan vakum, bilas berturut-turut
(sekurang-kurangnya
tertampung
dalam
dan
dicatat
beratnya
dengan akuades panas sebanyak 100
0.014 x 6.25 x B x C
A
% protein =
mL, asam sulfat 1,25% sebanyak 50
mL, dan aseton sebanyak 50 mL.
Kertas
Analisis Kandungan Serat Kasar
Sampel
sisa
ekstraksi
lemak
Kemudian dimasukkan ke dalam gelas
khusus.
Selanjutnya,
ditambahkan H2SO4 1,25% sebanyak
50 mL, kemudian sampel berisi asam
sulfat ditempatkan di atas kompor
listrik
dam
pasangkan
kondensor
refluks di atasnya, dididihkan selama
30
menit
terhitung
saat
dan
residunya
dimasukkan kedalam cawan porselin,
ditimbang dan dicatat sebagai B g.
piala
saring
mulai
mendidih. Setelah itu ditambahkan
NaOH 1,24% sebanyak 100 mL
kedalam gelas piala yang masih
terdapat larutan sampel yang dimasak.
Pemanasan dilakukan selama 30 menit
kemudian dikeringkan dalam oven
bersuhu 100-1050C selama 1 jam,
dinginkan dalam eksikator selama 15
menit, ditimbang dan dicatat sebagai
C gram. Setelah dingin, panaskan
dalam hot plate sampai tidak berasap,
kemudian masukkan ke dalam tanur
listrik 600-7000C selama 6 jam.
Dinginkan dalam eksikator selama 30
menit, ditimbang dan dicatat sebagai
D g.Kandungan serat kasar dihitung
dalam persen dengan rumus sebagai
berikut:
Edisi Juni 2016 Volume X No. 1
ISSN 1979-8911
( C−D− A )
100
Bx
100 −%LK
% serat kasar =
5
x
8
Analisis Data
data
parameter
menggunakan
masing-masing
2.65
2.71
2.83
3.02
3.53
1
2.69
2.49
2.74
2.93
2.79
2
2.27
2.41
2.74
2.82
3.14
3
2.65
2.54
2.59
2.83
2.73
4
2.29
2.54
2.84
2.77
2.65
5
2.28
2.63
2.85
3.01
2.84
2.44
2.52
2.75
2.87
2.83
kandungan protein produk fermentasi
dan
yang paling rendah adalah perlakuan
lama
A (kontrol) dengan lama fermentasi 8
fermentasi maka terdapat pengaruh
hari yaitu kandungan protein sebesar
yang berbeda nyata. Jika berbeda
2.44%. Sedangkan kandungan protein
nyata maka dilanjutkan dengan uji
produk fermentasi yang paling tinggi
DMRT (Duncan’s Multiple Range
adalah perlakuan E (penambahan EM-
Test) dengan taraf kepercayaan 95%
4
(α=0.05).
sebanyak
1%)
dengan
lama
fermentasi 4 hari yaitu kandungan
protein
Hasil dan Diskusi
setelah
3.53%.
Untuk
dengan perlakuan, maka dilakukan
Rata-rata kandungan protein
bioetanol
sebesar
mengetahui pengaruh lama fermentasi
Kandungan Protein Limbah Bioetanol
limbah
3.66
Berdasarkan tabel di atas,
95%. Jika nilai signifikansi (sig.) <
perlakuan
3.06
analisis
Varians) dengan taraf kepercayaan
pada
2.73
Rata-rata
ragam atau ANOVA (Analisys of
0.05
2.65
Rata-rata
100 %
Analisis
2.65
analisis
proses
sidik
menunjukkan
ragam.
protein
Hasil
dipengaruhi
fermentasi dapat dilihat pada Tabel 1
secara nyata (P0,05).
Peningkatan
merombak limbah, semakin banyak
kandungan
mikroorganisme yang berperan dalam
protein diduga substrat kompleks yang
proses perombakan maka semakin
ada pada limbah bioetanol sudah
banyak
banyak
substrat
yang
terurai.
diurai
menjadi
molekul-
akan
molekul lain yang lebih sederhana
produk
oleh mikroorganisme melalui jalur
fermentasi yang dihasilkan. Semakin
katabolisme. Kemudian energi yang
lama
dihasilkan
Sedangkan
lama
berpengaruh
fermentasi
terhadap
fermentasi
jumlah
produk
akan
digunakan
untuk
fermentasi akan semakin banyak,
mensintesis
namun lama fermentasi mempunyai
sederhana sehingga mampu disintesis
waktu
kembali
maksimum
tertentu
untuk
molekul-molekul
menjadi
molekul-molekul
mendapatkan produk fermentasi yang
kompleks lain yang salah satunya
optimum.
yaitu protein [10].
Karena adanya perbedaan yang
nyata dari perlakuan, maka untuk
mengetahui perbedaan masing-masing
perlakuan dilanjutkan dengan analisis
uji berganda Duncan.
karena aktivitas metabolisme kapang
Saccharomyces
cerevisiae
yang
menghasilkan enzim amilase untuk
komponen-komponen
kompleks seperti karbohidrat yang ada
Kandungan Protein
dalam limbah bioetanol. Dari berbagai
Rata-rata
jenis mikroorganisme dalam EM-4,
kandungan
Signifikansi
A
protein (%)
2.54
a
B
2.61
a
C
2.79
b
D
2.94
c
E
3.18
d
n
kandungan
protein pada limbah bioetanol diduga
mengurai
Tabel 2. Pengaruh Perlakuan terhadap
Perlakua
Peningkatan
Saccharomyces
cerevisiae
diduga
lebih banyak menghasilkan enzim
amilase daripada Lactobacillus dan
Rhodopseudomonas. Enzim amilase
ini digunakan dalam menghidrolisis
berbagai
jenis
sumber
amilum
menjadi senyawa-senyawa sederhana
seperti maltose, glukosa [11].
Edisi Juni 2016 Volume X No. 1
Biosintesis
protein
ISSN 1979-8911
melalui
amino
katabolisme yaitu pada jalur siklus
piruvat
untuk
yang
proses
Faktor lama waktu fermentasi
mengoksidasi
hasil
analisis
sidik
ragam
selama
menunjukkan perbedaan yang nyata
glikolisis pada glukosa menjadi CO2
(P
ISSN 1979-8911
PENGARUH TINGKAT PENGGUNAAN EM4 (Effective Microorganisms-4)
PADA FERMENTASI LIMBAH PADAT BIOETANOL TERHADAP
KANDUNGAN PROTEIN DAN SERAT KASAR
Yani Suryani*, Iman Hernaman, dan Neng Hilma Hamidah
Abstrak
Upaya penggunaan bahan bakar nabati atau yang sering disebut bioetanol sebagai
pengganti bahan bakar minyak fosil sedang ditingkatkan. Selain lebih ramah
lingkungan, mampu diproduksi secara terus menerus, juga bahan yang digunakan
untuk membuat bioetanol sangat banyak terdapat di alam termasuk bermacammacam limbah. Salah satu bahan baku pembuatan bioetanol yang sudah banyak
digunakan adalah singkong. Proses pembuatan bioetanol menghasilkan limbah baik
padat ataupun cair. Keberadaan limbah padat bioetanol biasanya dimanfaatkan
untuk pakan ternak. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kandungan
protein dan menurunkan serat kasar limbah padat bioetanol sehingga bisa
dijadikan pakan yang lebih baik untuk pertumbuhan hewan ternak. Limbah
bioetanol difermentasi dengan EM4 (Effective Microorganisms 4). Rancangan yang
digunakan adalah rancangan acak lengkap pada faktorial 5 x 2 dengan 5 kali
pengulangan. Faktor pertama adalah perlakuan EM-4, yaitu A=0%, B=0.25%,
C=0.5%, D=0.75%, dan E=1%. Masing-masing unit percobaan menggunakan 250
g sampel limbah. Faktor kedua adalah lamanya fermentasi yaitu selama 4 hari dan
8 hari.Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan terbaik yaitu penambahan
EM-4 sebanyak 1% yang difermentasi selama 4 hari adalah yang terbaik, dengan
kandungan protein 3.53% dan kandungan serat kasar 13.19%.
Kata-kata kunci: Effective Microorganisms-4 (EM-4), fermentasi, limbah bioetanol,
pakan ternak, protein, serat kasar
Pendahuluan
nabati. Bioetanol merupakan salah
Sampai
sekarang
semakin
terasa,
upaya
yang
krisis
energi
sehingga
banyak
dilakukan
untuk
mendapatkan energi alternatif yang
terbarukan.
Salah
satunya
yaitu
bioetanol. Bioetanol
adalah
etanol
yang
dengan
cara
diproduksi
fermentasi mengunakan bahan baku
satu jenis sumber energi yang sedang
dipacu
pengembangannya
oleh
Pemerintah Indonesia [1]. Saat ini
Indonesia
sedang
menargetkan
pembangunan dan konsumsi energi
hingga tahun 2025 yaitu mengambil
porsi biofuel atau bahan bakar nabati
seberasr 5% dari total energi yang
Edisi Juni 2016 Volume X No. 1
dikonsumsi.
Hal
tersebut
ISSN 1979-8911
telah
meningkatkan
nilai
kecernaan,
dituangkan dalam Peraturan Presiden
menambah rasa dan aroma, serta
No.5 tahun 2006 [2]. Dari sekian
meningkatkan kandungan vitamin dan
banyak bahan organik yang bisa
mineral [5]. Fermentasi bermanfaat
digunakan
sebagai upaya peningkatan kualitas
untuk
pembuatan
bioetanol, yang sering digunakan
nutrisi
adalah
tersebut diantaranya fermentasi oleh
singkong.
merupakan
Singkong
limbah.
Hasil
penelitian
umbi-umbian
yang
konsorsium Saccharomyces cerevisiae
karbohidrat
cukup
dan Trichoderma viride sebanyak 4%
mengandung
tinggi, kemudian karbohidrat akan
telah
diubah menjadi gula oleh enzim, dan
kandungan
gula akan diuah menjadi alkohol oleh
bioetanol dari 2,47% menjadi 2,91% -
mikroorganisme [3]. Namun, dalam
4,88% dan menurunkan kandungan
pengolahan
menyisakan
serat kasar dari 2,65% menjadi 2,50%
ataupun
- 2,07% setelah difermentasi selama 8
padat.Jumlah produksi bioetanol di
hari [6]. Fermentasi limbah padat
Indonesia yang dihasilkan dari 1 ton
bioetanol
biomassa singkong yang dijadikan
Trichoderma
bahan untuk produksi bioetanol akan
peningkatan kadar protein menjadi
menghasilkan bioetanol sekitar 166,6
2,478% dan penurunan serat kasar
liter (16,6%), sehingga limbah padat
menjadi
yang dihasilkan dari produksi bioetnol
sebelumnya
adalah 83,4% [4]. Biasanya limbah
penelitian fermentasi menggunakan
padat bioetanol dimanfaatkan untuk
mikroorganisme selain kapang/jamur.
pakan ternak, tetapi kualitas nutrisi
EM4
limbah padat bioetanol kurang baik.
tambahan
Proses
fermentasi
bisa
dijadikan
mikroorganisme yang dapat mencerna
sebagai
upaya
biologis
untuk
selulosa, pati, gula, protein, lemak
gizi,
khususnya bakteri Lactobacillus sp.
mengurangi, atau menghilangkan zat
untuk mengoptimalkan pemanfaatan
antinutrisi dari bahan pakan tertentu
zat-zat makanan [7].
dengan penggunaan mikroorganisme.
informasi di atas, dalam penelitian ini
Proses
dilakukan fermentasi limbah bioetanol
limbah,
bioetanol
baik
memperbaiki
cair
kualitas
fermentasi
juga
dapat
terbukti
protein
singkong
meningkatkan
pada
oleh
viride
2,060%
belum
merupakan
yang
limbah
jamur
mengalami
[4].
Namun
dilakukan
suatu
terdiri
bahan
dari
Berdasarkan
Edisi Juni 2016 Volume X No. 1
menggunakan
EM-4
ISSN 1979-8911
(Effective
campuran
CuSO4,
K2SO4,
H2SO4
Microorganisms 4) yang diharapkan
pekat, NaOH 40%, asam borax 5%,
mampu meningkatkan kualitas nutrisi
HCl, aseton, dan kertas saring bebas
limbah bioetanol menjadi pakan yang
lemak.
lebih baik.
Rancangan Penelitian
Rancangan yang digunakan adalah
Metodologi Penelitian
rancangan acak lengkap pada faktorial
Lokasi dan Waktu Penelitian
5 x 2 dengan 5 kali pengulangan.
Penelitian ini dilaksanakan di
Laboratorium
Universitas
Gunung
Mikrobiologi
Islam
Djati
Ternak
Sunan
Bandung
Laboratorium
Ruminansia
Negeri
dan
Nutrisi
Ternak
Kimia
Makanan
dan
Universitas
Faktor pertama adalah penambahan
EM-4
yaitu
C=0.5%,
A=0%,
D=0.75%,
Masing-masing
B=0.25%,
dan
unit
E=1%.
percobaan
menggunakan 250 g sampel limbah
bioetanol.
Faktor
kedua
adalah
Padjadjaran.
lamanya fermentasi yaitu selama 4
Waktu penelitian dilaksanakan pada
hari dan 8 hari.Adapun parameter
November 2015 – Januari 2016.
yang
Alat dan Bahan Penelitian
protein dan serat kasar pada limbah
Alat-alat yang digunakan antara
lain autoklaf, oven, toples, sendok,
thermometer,
pH
meter,
diamati
padat
adalah
bioetanol
kandungan
yang
difermentasi.
batang
pengaduk, Erlenmeyer, gelas ukur,
Prosedur dan Teknik Penelitian
gelas
Aktifasi EM4
kimia,
timbangan
telah
analitik,
mikropipet, pipet tetes, spatula, jarum,
EM-4 yang digunakan adalah EM-4
labu Kjeldhal, lemari asam, destilator,
untuk
gelas piala, alat vakum, eksikator,
peternakan
tanur
mengandung
listrik.
Bahan-bahan
yang
peternakan.
volume
EM-4
untuk
1
liter
Lactobacillus casei
digunakan dalam penelitian ini antara
1,5 x 106 cfu/mL, Saccharomyces
lain EM-4 peternakan, limbah padat
cerevisiae 1,5 x 106 cfu/mL, dan
bioetanol, akuadest, alkohol 70%,
Rhodopseudomonas palustris 1,0 x
plastik
106 cfu/mL. EM-4 terlebih dahulu
anti
panas,
kertas
label,
almunium foil, plastik wrap, gula
diaktifkan
yaitu
dengan
merah, sarung tangan, tip, katalis
mencampurkan sebanyak 30 mL EM-
Edisi Juni 2016 Volume X No. 1
ISSN 1979-8911
4 dengan 30 gram gula merah sebagai
Analisis Kandungan Protein
nutrisi bakteri, kemudian ditambah
Analisis kandungan protein dilakukan
akuadest steril sampai 1000 mL dalam
dalam
Erlenmeyer. Lalu disimpan pada suhu
destruksi,
ruang dengan kondisi anaerob selama
Menimbang sampel
24 jam [8].
sudah dioven dan dicatat sebagai A g.
Fermentasi Limbah
Sampel
Limbah padat bioetanol pertama-tama
kedalam
disterilkan terlebih dahulu dengan
ditambahkan 2 g
cara diautoklaf selama 15 menit
CuSO4 : K2SO4 (1:5) dan 20 mL asam
dengan suhu 1210C dan tekanan 1
sulfat pekat. Setelah itu dipanaskan
atm. Kemudian dibiarkan di suhu
dalam nyala api kecil di lemari asam,
ruangan
Limbah
bila sudah tidak berbuih destruksi
masing-masing di timbang seberat
dilanjutkan dengan nyala api besar.
250 g dan ditambahkan EM-4 sesuai
Destruksi sudah dianggap selesai bila
perlakuan, yaitu EM-4 0%, EM-4
larutan sudah berwarna hijau jernih.
0,25%, EM-4 0,5%, EM-4 0,75%, dan
Kemudian
EM-4 1% masing-masing perlakuan
disiapkan selengkapnya. Larutan hasil
diaduk sampai rata di dalam toples
desktruksi dipindahkan kedalam labu
steril menggunakan tangan. Setelah
didih kemudian bilas dengan aquades
rata campuran dimasukkan kedalam
sebanyak 200 mL dan tambahkan batu
plastik yang telah diberi lubang
didih.
dengan cara menusukkan jarum di
menambahkan NaOH 40% sebanyak
permukaan
Fermentasi
60 mL melalui corong samping.
dibiarkan terjadi di suhu ruang selama
Kemudian Erlenmeyer dipasangkan
4 dan 8 hari [6]. Setelah proses
yang telah diisi asam borax 5%
fermentasi (4 hari dan 8 hari) produk
sebanyak 10 mL untuk menangkap
fermentasi
dan
gas amoniak dan telah diberi indikator
selanjutnya di oven pada suhu 600C
campuran sebanyak 3 tetes. Destilasi
selama 24 jam atau panas sinar
dilakukan sampai semua N dalam
matahari lebih kurang 4 hari [9].
larutan dianggap telah tertangkap oleh
Produk fermentasi digiling dan siap
asam borax yang ditandai dengan
untuk di analisis kimia.
menyusutnya larutan dalam labu didih
sampai
dingin.
plastik.
diambil
100
g
tiga
tahap
yaitu
proses
destilasi,
dan
titrasi.
kering yang
kemudian
labu
Larutan
dimasukkan
Kjeldhal
lalu
katalis campuran
dinginakan.Destilator
dibasakan
dengan
Edisi Juni 2016 Volume X No. 1
sebanyak
2/3
ISSN 1979-8911
bagian
terhitung dari mulai mendidih. Setelah
sudah
pemanasan selesai dilakukan, matikan
Erlenmeyer
keran kondensor dan sampel siap
sebanyak 15 mL). Hasil destilasi
untuk disaring. Kertas saring diameter
dititrasi dengan asam klorida yang
4,5 cm bebas lemak yang telah dioven
sudah diketahui normalitasnya yang
ditimbang
dicatat sebagi B. Titik titrasi dicapai
sebagai A g. Seperangkat alat vakum
dengan ditandai dengan perubahan
yang terdiri dari pompa vakum,
warna hijau ke abu-abu. Jumlah
filtering flask, dan corong buncher
larutan HCl yang terpakai dicatat
disiapkan. Kemudian kertas saring
sebagai C ml. Selanjutnya kandungan
diletakan pada corong buncher dan
protein dihitung dalam persen dengan
saring sampel hasil pemanasan dengan
rumus sebagai berikut:
bantuan vakum, bilas berturut-turut
(sekurang-kurangnya
tertampung
dalam
dan
dicatat
beratnya
dengan akuades panas sebanyak 100
0.014 x 6.25 x B x C
A
% protein =
mL, asam sulfat 1,25% sebanyak 50
mL, dan aseton sebanyak 50 mL.
Kertas
Analisis Kandungan Serat Kasar
Sampel
sisa
ekstraksi
lemak
Kemudian dimasukkan ke dalam gelas
khusus.
Selanjutnya,
ditambahkan H2SO4 1,25% sebanyak
50 mL, kemudian sampel berisi asam
sulfat ditempatkan di atas kompor
listrik
dam
pasangkan
kondensor
refluks di atasnya, dididihkan selama
30
menit
terhitung
saat
dan
residunya
dimasukkan kedalam cawan porselin,
ditimbang dan dicatat sebagai B g.
piala
saring
mulai
mendidih. Setelah itu ditambahkan
NaOH 1,24% sebanyak 100 mL
kedalam gelas piala yang masih
terdapat larutan sampel yang dimasak.
Pemanasan dilakukan selama 30 menit
kemudian dikeringkan dalam oven
bersuhu 100-1050C selama 1 jam,
dinginkan dalam eksikator selama 15
menit, ditimbang dan dicatat sebagai
C gram. Setelah dingin, panaskan
dalam hot plate sampai tidak berasap,
kemudian masukkan ke dalam tanur
listrik 600-7000C selama 6 jam.
Dinginkan dalam eksikator selama 30
menit, ditimbang dan dicatat sebagai
D g.Kandungan serat kasar dihitung
dalam persen dengan rumus sebagai
berikut:
Edisi Juni 2016 Volume X No. 1
ISSN 1979-8911
( C−D− A )
100
Bx
100 −%LK
% serat kasar =
5
x
8
Analisis Data
data
parameter
menggunakan
masing-masing
2.65
2.71
2.83
3.02
3.53
1
2.69
2.49
2.74
2.93
2.79
2
2.27
2.41
2.74
2.82
3.14
3
2.65
2.54
2.59
2.83
2.73
4
2.29
2.54
2.84
2.77
2.65
5
2.28
2.63
2.85
3.01
2.84
2.44
2.52
2.75
2.87
2.83
kandungan protein produk fermentasi
dan
yang paling rendah adalah perlakuan
lama
A (kontrol) dengan lama fermentasi 8
fermentasi maka terdapat pengaruh
hari yaitu kandungan protein sebesar
yang berbeda nyata. Jika berbeda
2.44%. Sedangkan kandungan protein
nyata maka dilanjutkan dengan uji
produk fermentasi yang paling tinggi
DMRT (Duncan’s Multiple Range
adalah perlakuan E (penambahan EM-
Test) dengan taraf kepercayaan 95%
4
(α=0.05).
sebanyak
1%)
dengan
lama
fermentasi 4 hari yaitu kandungan
protein
Hasil dan Diskusi
setelah
3.53%.
Untuk
dengan perlakuan, maka dilakukan
Rata-rata kandungan protein
bioetanol
sebesar
mengetahui pengaruh lama fermentasi
Kandungan Protein Limbah Bioetanol
limbah
3.66
Berdasarkan tabel di atas,
95%. Jika nilai signifikansi (sig.) <
perlakuan
3.06
analisis
Varians) dengan taraf kepercayaan
pada
2.73
Rata-rata
ragam atau ANOVA (Analisys of
0.05
2.65
Rata-rata
100 %
Analisis
2.65
analisis
proses
sidik
menunjukkan
ragam.
protein
Hasil
dipengaruhi
fermentasi dapat dilihat pada Tabel 1
secara nyata (P0,05).
Peningkatan
merombak limbah, semakin banyak
kandungan
mikroorganisme yang berperan dalam
protein diduga substrat kompleks yang
proses perombakan maka semakin
ada pada limbah bioetanol sudah
banyak
banyak
substrat
yang
terurai.
diurai
menjadi
molekul-
akan
molekul lain yang lebih sederhana
produk
oleh mikroorganisme melalui jalur
fermentasi yang dihasilkan. Semakin
katabolisme. Kemudian energi yang
lama
dihasilkan
Sedangkan
lama
berpengaruh
fermentasi
terhadap
fermentasi
jumlah
produk
akan
digunakan
untuk
fermentasi akan semakin banyak,
mensintesis
namun lama fermentasi mempunyai
sederhana sehingga mampu disintesis
waktu
kembali
maksimum
tertentu
untuk
molekul-molekul
menjadi
molekul-molekul
mendapatkan produk fermentasi yang
kompleks lain yang salah satunya
optimum.
yaitu protein [10].
Karena adanya perbedaan yang
nyata dari perlakuan, maka untuk
mengetahui perbedaan masing-masing
perlakuan dilanjutkan dengan analisis
uji berganda Duncan.
karena aktivitas metabolisme kapang
Saccharomyces
cerevisiae
yang
menghasilkan enzim amilase untuk
komponen-komponen
kompleks seperti karbohidrat yang ada
Kandungan Protein
dalam limbah bioetanol. Dari berbagai
Rata-rata
jenis mikroorganisme dalam EM-4,
kandungan
Signifikansi
A
protein (%)
2.54
a
B
2.61
a
C
2.79
b
D
2.94
c
E
3.18
d
n
kandungan
protein pada limbah bioetanol diduga
mengurai
Tabel 2. Pengaruh Perlakuan terhadap
Perlakua
Peningkatan
Saccharomyces
cerevisiae
diduga
lebih banyak menghasilkan enzim
amilase daripada Lactobacillus dan
Rhodopseudomonas. Enzim amilase
ini digunakan dalam menghidrolisis
berbagai
jenis
sumber
amilum
menjadi senyawa-senyawa sederhana
seperti maltose, glukosa [11].
Edisi Juni 2016 Volume X No. 1
Biosintesis
protein
ISSN 1979-8911
melalui
amino
katabolisme yaitu pada jalur siklus
piruvat
untuk
yang
proses
Faktor lama waktu fermentasi
mengoksidasi
hasil
analisis
sidik
ragam
selama
menunjukkan perbedaan yang nyata
glikolisis pada glukosa menjadi CO2
(P