Evaluasi Kualitas Jerami Padi dan Pelepah Sawit Fermentasi dengan Kombinasi Fiber Cracking Technology: Kajian In-Vitro dan In-Sacco.

Abstract

Fiber Cracking Technology (FCT) merupakan terobosan dalam teknik pemprosesan bahan pakan berserat tinggi dengan kelebihan pada kecepatan waktu pemprosesan yaitu ± 2 jam dan efektif merusak kuatnya ikatan lignoselulosa bahan. Metode FCT mengkombinasikan teknik pemprosesan secara kimia menggunakan amoniasi urea dan pemprosesan fisik menggunakan suhu dan tekanan dalam sebuah tabung inkubator. Hasil ikutan (by product) pertanian dan perkebunan yang banyak dihasilkan di Indonesia dapat dimanfaatkan sebagai pakan alternatif ruminansia seperti jerami padi dan pelepah sawit. Kehadiran FCT dapat mempercepat pemprosesan bahan pakan by product, hasilnya dapat menurunkan kandungan selulosa ± 12% dan lignin ± 3% pada jerami padi, begitu juga menurunkan kandungan selulosa ± 15% dan lignin ± 3% pada pelepah sawit. Berdasarkan penelitian sebelumnya yang menggunakan FCT, didapatkan kelemahan pada kondisi hasil olahan FCT yaitu bahan pakan cenderung basah akibat dari uap air panas saat pemprosesan. Kondisi demikian mengakibatkan bahan pakan mudah rusak, busuk dan tidak dapat lama diberikan untuk ruminansia. Diperlukan pengembangan dalam menjaga kualitas hasil olahan FCT yaitu dengan teknologi fermentasi. Penelitian ini bertujuan menerapkan teknologi fermentasi dengan FCT pada pengolahan pakan jerami padi dan pelepah sawit, mengevaluasi penggunaan zat aditif terhadap kualitas fermentasi jerami padi dan fermentasi pelepah sawit hasil FCT, menguji tingkat degradasi fermentasi jerami padi dan fermentasi pelepah sawit hasil FCT secara In-Vitro dan In-Sacco. Manfaat penelitian adalah untuk meningkatkan kualitas dan daya guna pakan jerami padi dan pelepah sawit secara signifikan bagi ternak ruminansia dan secara khusus dapat meningkatkan masa pakai bahan pakan hasil FCT bagi ruminansia. Kebaruan penelitian ini adalah membuat inovasi penggabungan teknologi fiber cracking technology dan teknologi fermentasi (fermentasi) untuk mendapatkan pakan lebih degradable dan awet penggunaannya, mendapatkan zat aditif terbaik kombinasi fermentasi dan fiber cracking technology untuk mengoptimalkan kualitas pakan, serta mendapatkan nilai degradasi bahan pakan tersebut pada pengujian In-Vitro dan In-Sacco. Hipotesis penelitian adalah fermentasi dapat mencegah kerusakan pakan hasil FCT yang cendrung lembab atau basah, kualitas fermentasi FCT jerami padi dan pelapah sawit lebih terjaga dengan penambahan zat aditif fermentasi, meningkatnya nilai biologis pakan hasil fermentasi dan FCT secara In-Vitro dan In-Sacco. Penelitian terdiri dari tiga bagian: (1) Evaluasi kualitas jerami padi fermentasi kombinasi FCT dengan aditif berbeda, (2) Evaluasi kualitas pelepah sawit fermentasi kombinasi FCT dengan aditif berbeda, dan (3) Kinetika degradasi In- Sacco fermentasi FCT jerami padi dan fermentasi FCT pelepah sawit. Penelitian bagian 1 dan 2 dikerjakan terpisah tetapi memiliki tahapan yang sama. Pemprosesan FCT dimulai dengan amoniasi larutan urea 3% dari berat bahan pakan, rasio urea dan air 1:2 (w/v), kemudian diinkubasi dalam karung selama satu jam. Dimasukan dalam tabung inkubator FCT bervolume 50 L dengan pengaturan alat: temperatur 135 oC, tekanan 2,3 atm, waktu dua jam. Setelah proses FCT selesai, jerami padi/ pelepah sawit didiamkan sampai temperatur pada kisaran 38 – 39 oC, kemudian dilakukan penamabahan bahan aditif fermentasi sesuai perlakuan yaitu molases (1- 2%), enzim selulase (1-2%) dan inokulum bakteri asam laktat (BAL) sebanyak 0,1%. Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan empat ulangan jerami padi dan lima ulangan pelepah sawit. Proses fermentasi dilakukan secara anaerob menggunakan plastik vakum kemudian diinkubasi selama 30 hari pada suhu ruang. Saat panen fermentasi jerami padi dan pelpah sawit, dilakukan analisis untuk mengetahui kualitas fermentasi yaitu nilai pH, bahan kering panen (BK), total BAL, konsentrasi asam laktat dan NH3-N. nilai pH hasil fermentasi FCT jerami padi dan pelepah sawit diperoleh ± 8 dan ± 5. Hasil analisis proksimat terhadap kandungan BK, BO, PK, LK, abu diperoleh lebih tinggi pada perlakuan kombinasi fermentasi dan FCT dibanding kontrol. Bahkan perlakuan fermentasi dapat mempertahankan kandungan nutrisi bahan pakan selama inkubasi 30 hari. Peningkatan kandungan PK jerami padi adalah 4,60% (kontrol) dan 11,24% (JFS+MEB) dengan aditif 1% 1molases, 1% enzim selulase dan BAL. Sedangkan peningkatan kandungan PK pelepah sawit adalah 2,47% (PS) dan 11,98% (PFS+M2EB) dengan aditif 2% molases, 1% enzim selulase dan BAL. Penurunan fraksi serat kandungan NDF, ADF dan hemiselulosa pada bahan pakan jerami padi dan pelepah sawit dengan perlakuan FCT dan mampu bertahan selama proses fermentasi 30 hari. Produksi gas pada kecernaan In-Vitro jerami padi menunjukkan berbeda nyata (P<0,05) namun pelepah sawit tidak berbeda nyata (P>0,05), begitu juga dengan produksi gas CH4. Total VFA pada sampel fermentasi dan FCT lebih tinggi dibanding kontrol baik sampel jerami padi maupun pelepah sawit. Perubahan gugus fungsi hasil analisis FTIR pada sampel perlakuan kedua bahan pakan dan analisis XRD untuk mengidentifikasi fasa kristalinitas dan amorf dalam sampel juga menunjukkan pengaruh berbeda nyata antar perlakuan (P<0,05). Terjadi penurunan bagian kristalin pada selulosa jerami padi maupun pelepah sawit dengan perlakuan fermentasi dan FCT dan terjadi peningkatan bagian amorf yang memungkinkan kemudahan degradasi serat oleh mikroorganisme rumen yang akhirnya peningkatan kecernaan In-Vitro pada jerami padi dan pelepah sawit. Bagian ke-3 penelitian, uji coba degradasi jerami padi dan pelepah sawit fermentasi dengan penambahan aditif kombinasi hasil FCT ditingkatkan menggunakan metode In-Sacco. Metode In-Sacco merupakan teknik standar uji kecernaan yang memiliki korelasi erat dengan metode in vivo atau pengujian pakan langsung ke ternak. Melalui metode kecernaan In-Sacco dapat diketahui karakteristik degradasi komponen nutrient bahan pakan fermentasi jerami padi dan pelepah sawit hasil FCT. Hasil uji kecernaan In-Sacco pada penelitian ini, diperoleh nilai degradasi bahan kering (DBK) dan degradasi bahan organik (DBO) pada jerami padi hasil FCT (JPF) paling tinggi dibanding perlakuan dengan fermentasi. Sedangkan pelepah sawit menunjukan DBK lebih tinggi pada gabungan fermentasi dan FCT (PSFE). Respon mikroorganisme rumen berbeda dalam mendegradasi, yaitu jerami padi didegradasi lebih banyak disbanding pelepah sawit. Nilai degradasi efektif BK dan BO (DE BK dan DE BO) paling tinggi pada sampel JPFE yaitu 71,78% dan 67,20%. Sedangkan DE BK dan DE BO pelepah sawit untuk sampel PSFE adalah 42,85% dan 53,49%. Begitu juga hasil kinetika degradasi bahan kering (DBK) dan kinetika degradasai bahan organik (DBO) lebih tinggi pada sampel JPFE disbanding PSFE. Kerusakan ikatan lignoselulosa pada dinding sel sampel terlihat jelas melalui gambar permukaan sampel hasil analisis Scanning Electron Microscopy (SEM) yang lebih rusak pada sampel dengan perlakuan fermentasi dan FCT. Simpulan penelitian ini adalah penerapan fermentasi pada hasil FCT jerami padi dan pelepah sawit dengan aditif berbeda dapat mempertahankan kualitas bahan pakan terutama kandungan BK, BO dan PK serta menurunkan fraksi serat, merusak ikatan lignoselulosa. Bagian amorf jerami padi dan pelepah sawit dengan perlakuan fermentasi dan FCT mengalami peningkatan sehingga lebih mudah didegradasi mikroorganisme rumen. Penambahan bahan aditif fermentasi yaitu molases, enzim selulase dan BAL mampu meningkatkan KCBK, KCBO jerami padi dan pelepah sawit hasil FCT.