teknologi fermentasi

1

TEKNOLOGI FERMENTASITEKNOLOGI FERMENTASI

Ilmu Pengetahuan & Teknologi bahan Pakan

2

KEUNTUNGAN FERMENTASI1. Mempunyai nilai nutrisi yang lebih tinggi

2. Meningkatkan nilai cerna

3. Menurunkan zat anti nutrisi4. Menghasilkan flavor yang lebih baik /

palatabilitas meningkat5. Mengawetkan

3

KEUNTUNGAN FERMENTASIPADAT

1. Menghemat ruang2. Tidak menghasilkan limbah cair yang banyak3. Kondisi pertumbuhan kapang sama dg dialam4. Produk dapat langsung digunakan5. Kontrol terhadap kontaminasi relatif lebih mudah6. Alat2 yang digunakan relatif lebih sederhana

4

KELEMAHAN FERMENTASIPADAT

1. Jenis mikroorganisme yg bisa digunakan terbatas2. Memerlukan banyak spora untuk inokulasi

5

PRODUK-PRODUK FERMENTASI1. Biomassa/sel-sel mikroba (PST)

a. Kandungan protein mikroba cukup tinggi b. Protein mikroba tertentu mengandung semua AA esensial c. Bbrp mikroba mempunyai kandungan

vitaminyang tinggi d. Mikroba dapat tumbuh cepat dg hasil

yang tinggi e. Medium fermentasi dpt berasal dari bahan yang murah

Kelebihan dari pemanfaatan PST :

6

PRODUK-PRODUK FERMENTASI2. Enzim

4. Biokonversi Sebagai katalis reaksi dehidrogenase, hidroksilasi kondensasi, dekarboksilase, aminasi & isomerasi

3. Metabolit primer & metabolit sekunder

7

FASE DALAM PROSES FERMENTASI

A B

E

F

Lama Inkubasi

Pro

duk

Ferm

enta

si

Fase Adaptasi

Fase Pertumbuhan Lambat

Fase Pertumbuhan Tetap

Fase Kematian

C

Fase Pertumbuh

an Log

D

8

Sumber

Karbon

Nutrien

Lain

Sumber

Nitrogen

SelProdu

kH2O CO2

9

FAKTOR-FAKTOR YANGMEMPENGARUHI FERMENTASI

2. Stater / inokulum1. Substrat / medium

3. Suhu

4. pH

5. Aerasi oksigen

6. Kelembaban

7. Lama proses fermentasi

10

MEDIUM FERMENTASI

2. Memungkinkan pembentukan produk fermentasi dg laju yg maksimum

1. Dapat memproduksi produk/biomassa dg hasil maksimum untuk setiap gram Substrat yg digunakan

3. Dpt menekan pembentukan produk yg tidak diinginkan sampai serendah mungkin4. Tidak menimbulkan masalah thd aerasi

agitasi, ekstraksi & pemurnian5. Kualitas yg konsisten & murah

Ciri medium fermentasi yang baik

11

a. Sumber karbon

6. Mengandung sumber nutrien untuk inokulum

Ciri medium fermentasi yang baik

b. Sumber nitogen c. mineral

Komponen Kisaran(g/l) Komponen Kisaran(g/l)

KH2PO4 1,00–4,00 ZnSO48H2O 0,10-1,00

MgSO47H2O 0,25-3,00 MnSO4H2O 0,01-0,10

KCl 0,50-12,00 CuSO45H2O 0,003-0,01

CaCO3 5,00-17,00 FeSO44H2O 0,01-0,10

d. vitamin e. bufer : - CaCO3

- Penggunaan C : N yag seimbang

12

Komposisi SubstratElemen Bakteri Khamir Kapang

C 50 - 53 45 - 50 40 - 63

H 7 7 7

N 12 - 15 7 - 11 7 -10

P 2 - 3 0,8 – 2,6 0,4 - 4

S 0,2 - 1 0,01 – 0,24 0,1 – 0,5

K 1 – 4,5 1 - 4 0,2 – 2,5

Na 0,5 - 1 0,01 – 0,1 0,02 – 0,5

Ca 0,01 – 1,1 0,1 – 0,3 0,1 – 1,4

Mg 0,1 – 0,5 0,1 – 0,5 0,1 – 0,5

Cl 0,5 - -

Fe 0,02 – 0,2 0,01 – 0,5 0,1 – 0,2

13

INOKULUM FERMENTASI

2. Tersedia cukup sehingga dapat menghasilkan inokulum dalam takaran yang optimum

1. Sehat & berada dalam kondisi aktif

3. Bebas kontaminasi4. Berada dalam bentuk morfologi yang sesuai 5. Dapat menahan kemampuannya membentuk produk

Kriteria inokulum yang baik

14

Enzim yg diproduksi mikrobaEnzim Substrat Mikroba

α- amilase Pati Bacillus licheniformis

β- amilase Dekstrin Aspergillus niger, Rhizopus niveuss

Cellulase Selulosa Trichoderma reesei

Glucose isomerase

Glukosa Aspergillus niger, Bacillus coagulans

α-glukosidase Maltosa Saccharomycer sp, Aspergillus niger,

Lipase Lemak Candida cylinfdracea.,Rhizopus arrihizuss, Aspergillus niger

Pektineterase Protein Aspergillus oryzae, Rhizopus oryzae

Proteinase Protein Bacillus licheniformis, Aspergillus oryzae, Mucor sp., Rhizopus sp.

15

CIRI-CIRI MIKROBA YANG COCOK UNTUK FERMENTASI

2. Waktu berbiaknya pendek 1. Tumbuhnya cepat 3. Massa selnya menjadi 2 x lipat dalam

waktu 20 menit – 2 jam 4. Dapat tumbuh pada berbagai bahan mentah 5. Dapat menggunakan berbagai sumber

N

A. Bakteri

6. Tidak menghasilkan racun

16

CIRI-CIRI MIKROBA YANG COCOK UNTUK FERMENTASI

2. Waktu berbiaknya pendek

1. Tumbuhnya cepat

3. Massa selnya menjadi 2 x lipat dalam waktu 30 menit – 3 jam

4. Dapat tumbuh pada berbagai bahan mentah 5. Dapat menggunakan berbagai sumber

N

B. Ragi

6. Tidak menghasilkan racun

7. Toleran terhadap pH & suhu

17

CIRI-CIRI MIKROBA YANG COCOK UNTUK FERMENTASI

2. Waktu berbiaknya pendek

1. Tumbuhnya cepat

3. Massa selnya menjadi 2 x lipat dalam waktu 4 – 16 jam

4. Dapat tumbuh pada berbagai bahan mentah 5. Dapat menggunakan berbagai sumber

N

C. Kapang

6. Tidak menghasilkan racun 7. Mampu hidup pada pH 3-7 & suhu 25-42oC

18

ISOLASI & PEMELIHARAAN KULTUR

Teknik Isolasi

Kondisi Lingkungan

Kultur

Komposisi medium

Kondisi inkubsi

Mikroba yg dikehendakiMikroba yg dikehendaki

Mikroba yg tdk dikehendakiMikroba yg tdk dikehendaki

19

PEMELIHARAAN KULTUR

2. Mencegah kontaminasi

1. Mencegah terjadinya perubahan genetik

3. Mempertahankan viabilitas sel

1. Penyimpanan pada media agar

Tujuan :

2. Penyimpanan spora dalam air

3. Penyimpanan dengan nitrogen cair

Penyimpanan pada suhu rendah :

20

PEMELIHARAAN KULTUR

1. Kultur tanah

2. Freeze drying

Penyimpanan dalam bentuk kering :

21

Desa Banjarejo Kecamatan Pakis Malang

Onggok & Kotoran Ayam DigilingOnggok & Kotoran Ayam Digiling

Pembuatan Campuran 65% : 35% Pembuatan Campuran 65% : 35%

Didinginkan

Penambahan Air & Pengukusan. Penambahan Air & Pengukusan.

Kantong PlastikBerlubangDiinkubasi48 -72 Jam

Dikeringkan 600C, 24 Jam & Digiling

Inokulasi 0,6 % Ragi Tempeh.Inokulasi 0,6 % Ragi Tempeh.

Bahan Pakan

22

23

21.54

21.56 21

.78 22.04

18.45 18

.518

.5219

.67

18

19

20

21

22

Pro

tein

Kas

ar

(%)

0 24 48 72

Waktu Inkubasi (Jam)

PROTEIN KASAR

C1C2

24

0.31

0.3

0.24 0.2

7

0.27

0.25

0.17

0.16

0.15

0.2

0.25

0.3

NPN

(%

)

0 24 48 72

Waktu Inkubasi (Jam)

NPN

C1C2

25

10.69 11

.9511

.95 13.61

12.52

12.25

16.27

27.55

10

14

18

22

26

Pro

tein

T

erla

rut

(%)

0 24 48 72

Waktu Inkubasi (Jam)

PROTEIN TERLARUT

C1C2

26

27.87 29

.9 33.61

25.6

46.53 47

.62 49.49 55

.77

25303540455055

Ret

ensi

N (

%)

0 24 48 72

Waktu Inkubasi (Jam)

RETENSI N

C1C2

27

11.4 12

.2113

.6

16.77

12.78

14.58

16.01 17

.38

11

13

15

17

Kan

dungan

Gula

R

eduks

i (%

)

0 24 48 72

Waktu Inkubasi (Jam)

GULA REDUKSI

C1C2

28

1776

1592

1594

1576

1810 18

31 1852 18

73

1575162516751725177518251875

Nila

i Energ

i M

eta

bolis

(K

kal/

kg)

0 24 48 72

Waktu Inkubasi (Jam)

ENERGI METABOLIS

C1

C2

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

Terima KasihTerima Kasih