PENGOLAHAN PENGOLAHAN BAHAN/ MATERIALBAHAN/ MATERIAL

ASAL LIMBAH ASAL LIMBAH AGROAGRO INDUSTRIINDUSTRI

KULIAH KULIAH VI & VIIVI & VIIKULIAH KULIAH VI & VIIVI & VII

1. Permentasi dengan Mikroorganisma

(kapang,bakteri dan ragi)

2. Pengolahan dengan zat kimia

FERMENTASI/DEFINISI- Cara pengolahan dengan menggunakan jasa mikroba (Kapang, bakteri atau ragi), baik yang ditambahkan dari luar atau secara spontan sudah terdapat dalam bahan bakunya.- Proses kimia dari senyawa-senyawa organik baik dalam keadaan aerob maupun anaerob melalui kerja enzim yang berasal dari mikroorganisma yang dihasilkannya.- Proses pemecahan bahan-bahan organik oleh mikroorganisma sehingga diperoleh bahan-bahan yang diinginkan

Hijauan asal limbah pertanian pada umumnya mengandung serat kasar tinggi

Contoh : - Jerami padi- Ampas tebu dll.

Limbah pertanian berpotensi sebagai sumber bahan pakan yang murah, mudah didapat dan ekonomis, namun memiliki kualitas yang rendah serta memiliki beberapa kelemahan seperti :

-Protein kasar rendah-Serat kasar tinggi-Daya cerna rendah-palatabilitas rendah

Rendahnya daya cerna pada limbah disebabkan karena :Dinding sel tanaman (limbah pertanian) dilindungi oleh ikatan fisika dan kimia sehingga menghambat penetrasi enzim saluran pencernaan.

Ikatan Fisika : Ikatan hidrogen antar molekul-molekul selulosa

Ikatan Kimia : - Ikatan ester antar molekul selulosa dengan molekul hemiselulosa- Ikatan ester antara molekul selulosa

dengan molekul lignin- Ikatan kovalen antara molekul selulosa dengan molekul silika atau antara molekul hemiselulosa

dengan silika.

Teknik pengolahan limbah pertanian dapat dilakukan dengan cara :

1. Fisik : Pemanasan dengan uap panas bertekanan/ steam

2. Kimia : - Perlakuan dengan asam (H2SO4, HCL, CH3COOH, dll )

- Perlakuan dengan basa kuat (NaOH, KOH,dll)

- Perlakuan dengan basa lemah (NH4OH)3. Perlakuan dengan enzim exogen (papain, bromelin)4. Fermentasi (Perlakuan dengan menggunakan mikroorganisma)

I. CARA FERMENTASI

Kelebihan proses fermentasi:Proses biologis berlangsung

secara spontan dan kontinyu sehingga memungkinkan terjadinya degradasi seluruh ikatan yang terdapat pada dinding sel

Syarat-syarat :

Tidak terjadi kontaminasi selama berlangsungnya proses yang dapat menghambat

reaksi

MEKANISME PROSES FERMENTASI

Substrat Nutrient O2

MO

ProdukHasil SampingEnergi

Perubahan Substrat Selama Proses Fermentasi :

- Komponen Kimia -Asam Amino, Karbohidrat,

Lemak, Mineral, dan Vitamin- pH- Aroma, Flavour

Hal-hal yang harus dipertimbang- kan dalam proses fermentasi :

1. Sifat bahan yang akan diolah yaitu : Ketersediaan, komposisi kimia, nilai manfaat,adanya

anti nutrisi, racun, dll.

2. Sifat enzimatis dari mikroorganisma yang akan digunakan :

Bahan yang mengandung serat kasar tinggi harus memiliki enzim yang beraktivitas selulolitik, seperti β-glukosidase , dll

3. Jenis mikroorganisma yang dipakai :

Bakteri, Ragi, Kapang, atau jamur (mushrom).

Jenis Mikroorganisma yang digunakan akan menentukan proses fermentasi yang dilaksanakan.

4. Jenis/type fermentasi :

- Jenis fermentasi : Fermentasi aerob dan

fermentasi anaerob

-Type fermentasi :Fermentasi substrat padat dan fermentasi substrat cair

Limbah pertanian yang berserat kasar tinggi pada umumnya dilakukan melalui fermentasi substrat padat, karena :

Aplikasi proses lebih sederhana serta penanganan pascapanen lebih mudah, cukup menghentikan proses dengan melakukan pengeringan (dehidrasi).

Faktor-faktor yang berpengaruh pada fermentasi substrat padat :- Dosis inokulum/starter- Temperatur/suhu- Waktu- Laju aerasi oksigen (berkaitan dengan ketebalan substrat dan ukuran partikel)- Kelembaban relatif

Diagram Alir Degradasi Bahan Berserat Kasar Tinggi

Lignoselulosa

Prehidrolisis dan biodegradasi

Selulosa

Biodegradasi

PROTEIN SEL TUNGGAL

Lignin

Xilosa

Fermentasi Xylosa

Etanol

Bio Syrup

Etanol

Asam Asetat Bahan Bakar Minyak

Fermentasi Jerami Padi dengan Jamur Tiram Putih

Jerami Padi

Dicacah Nutrien yang Dibutuhkan JamurSterilisasi

Dinginkan

Inokulasi Jamur

Fermentasi

Panen

Proses Fementasi Anaerob Ampas Tebu Dengan Lactobacillus Acidophilus atau dengan L. Plantarum

Ampas Tebu

Dicacah Inokulasi Dengan Bakteri Anaerob

Dipaking dalam wadah hampa udara

Fermentasi

Panen

II. Cara Kimia1. Perlakuan dengan menggunakan asam

Jenis asam yang biasa digunakan adalahH2SO4, CH3COOH, dan HCOOH

- Hidrolisis asam akan memutuskan/mendegrasi ikatan hidrogen, ester, dan kovalen tergantung pada konsentrasi asam yang digunakan

2. Perlakuan dengan Basa Kuat

- Jenis basa kuat yang biasa digunakan adalah NaOH, KOH.

- Perlakuan dengan basa kuat akan terjadi proses penyabunan/pemasakan, dan dikenal dengan proses soaking

3. Perlakuan dengan Basa Lemah

Jenis Basa yang digunakan adalah NH4OH dan dikenal dengan proses amoniasi

Cara Kimia :- Hanya dapat meningkatkan daya cerna bahan dan tidak dapat meningkatkan palatabilitas.

Hal demikian disebabkan karena setelah bahan diperlakukan diperlukan suatu proses netralisasi dari bahan yang diperlakukan tersebut, akibatnya akan terjadi kehilangan bahan – bahan nutrisi yang dapat meningkatkan palatabilitas.

S E K I A N T E R I M A K A S I H

CARA KIMIA

PERLAKUAN DG MENGGUNAKAN ASAMJENIS ASAM YG BIASA DIGUNAKAN ADALAH: H2SO4, CH3COOH DAN

HCOOHHIDOLISIS ASAM AKAN MEMUTUS / MENDEGRADASI IKATAN HIDROGEN, ESTER DAN KOVALEN, TERGANTUNG PADA KONSENTRASI ASAM YANG

DIGUNAKAN.

PERLAKUAN DENGAN BASA KUATJENIS BASA KUAT YANG BIASA DIGUNAKAN SEPERTI: NAOH, KOH

PERLAKUAN DG BASA KUAT AKAN TERJADI PROSES PENYABUNAN/PEMASAKAN, DAN DIKENAL DENGAN PROSES SOAKING.

PERLAKUAN DENGAN BASA LEMAHJENIS BASA YANG DIGUNAKAN ADALAH NH4OH, DAN DIKENAL DENGAN

PROSES AMONIASI

CARA KIMIAWI : HANYA DAPAT MENINGKATKAN DAYA CERNA BAHAN DAN TIDAK DAPAT

MENINGKATKAN PALATABILITAS, KARENA : SETELAH BAHAN DIPERLAKUKAN, DIPERLUKAN SUATU PROSES NETRALISASI DARI

BAHAN YANG DIPERLAKUKAN TERSEBUT, AKIBATNYA AKAN TERJADI KEHILANGAN BAHAN2 NUTRISI YANG DAPAT MENINGKATKAN

PALATABILITAS.