Teknologi dan Fabrikasi Pakan

See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/313964806

Teknologi dan Fabrikasi Pakan (Feed Technology and Manufacture) Book · December 2016 DOI: 10.5281/zenodo.802710

CITATIONS

READS

0

379

1 author: Askari Zakariah Sekolah Tinggi Agama Islam Al-Mawaddah Warrahmah Kolaka 14 PUBLICATIONS 0 CITATIONS SEE PROFILE

Some of the authors of this publication are also working on these related projects:

Integrated Farming System View project

Fiqh Muzaraah View project

All content following this page was uploaded by Askari Zakariah on 03 May 2017. The user has requested enhancement of the downloaded file.

Muh. Askari Zakariah

i

Perpustakaan Nasional: Katalog dalam Terbitan (KDT)

Zakariah, M. Askari Teknologi dan Fabrikasi Pakan / M. Askari Zakariah, Makassar; Pusaka Almaida, 2016 vi, 142 hlm.; 16 X 23 cm ISBN: 978-602-6253-09-5

Sanksi Pelanggaran Pasal 44 Undang-undang Nomor 12 Tahun 1997 Tentang Perubahan atas Undang-undang No. 6 Tahun 1982 Tentang Hak cipta sebagaimana telah diubah dengan Undang-Undang Nomor 7 Tahun 1987. 1. Barang siapa dengan sengaja dan tanpa hak mengumumkan atau memperbanyak suatu ciptaan atau memberi izin untuk itu, dipidana dengan pidana penjara paling lama 7 (tujuh) tahun dan/atau denda paling banyak Rp. 100.000.000,- (seratus juta rupiah) 2. Barang siapa yang dengan sengaja menyiarkan, memamerkan, mengedarkan atau menjual kepada umum suatu ciptaan atau barang hasil pelanggaran hak Cipta sebagaimana dimaksud dalam ayat (1), dipidana dengan pidana penjara paling lama 5 (lima) tahun dan/atau denda paling banyak Rp. 50.000.000,- (lima puluh juta rupiah)

Desain Cover Layouter

: :

Ikhlas Kilat Sudarto

Penerbit

:

Pusaka Almaida Makassar

ii

KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, akhirnya buku berjudul “TEKNOLOGI DAN FABRIKASI PAKAN” ini dapat selesai. Konsumsi protein hewani masyarakat Indonesia, semakin hari semakin meningkat. Konsumen mulai memperhatikan kualitas protein hewani yang dikonsumsinya. Kualitas protein hewani sangat ditentukan oleh nutrien pakan yang diberikan ke ternak. Fungsi pakan menjadi sangat penting dalam memelihara kesehatan, daya tahan tubuh, dan pertumbuhan bagi ternak, sehingga ternak tumbuh sesuai yang diinginkan. Upaya untuk meningkatkan produktivitas ternak tidak terlepas dari penggunaan pakan yang baik dan efisien. Teknologi tepat guna dalam pengolahan pakan sangat diperlukan pada masa sekarang ini, sehingga peternakan yag ada di Indonesia baik itu skala peternakan rakyat maupun peternakan yang sudah berskala industri dapat berkembang lebih pesat. Pada kesempatan ini, tidak lupa penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu atas penyelesaian buku ini. Tiada gading yang tak retak, penulis menyadari bahwa buku ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, semua saran, kritik, dan masukan yang bersifat membangun sangat penulis harapkan untuk penyempurnaan buku ini. Semua komentar dan masukan dapat dikirim lewat email m.askari.zakariah@ mail.ugm.ac.id. Akhirnya semoga buku ini dapat bermanfaat bagi semua pembaca. Wallahu Muwaffieq Ila Aqwami Thorieq. Makassar, Penulis

iii

2016

iv

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ......................................................................

i

KATA PENGANTAR ..................................................................

iii

DAFTAR ISI ................................................................................

v

Bagian I. NUTRISI PAKAN ............................................... A. Karbohidrat ................................................. B. Protein ........................................................... C. Lipida ............................................................. D. Pencernaan Nutrisi Pakan ..................... Daftar Pustaka ....................................................

1 1 3 6 10 24

Bagian II. BAHAN PAKAN ............................................ A. Klasifikasi Bahan Pakan secara Internasional .............................................. B. Beberapa Jenis Bahan Pakan yang Sering Digunakan ...................................... Daftar Pustaka ....................................................

27

Bagian III. FORMULASI RANSUM BAHAN PAKAN .. A. Metode Coba-coba (Trial and Error Method ) ........................................................ B. Metode Bujur Sangkar (Person’s Square Method) .......................................... C. Metode Eksak (Exact method) ............. D. Simultaneous equation method .......... E. Linier programing method .................... Daftar Pustaka ....................................................

51

Bagian IV. TEKNOLOGI FABRIKASI PAKAN SERAT DAN HIJAUAN ................................................ A. Teknologi Pakan secara Mekanik/ Fisik ................................................................ B. Teknologi Pakan secara Biologi .......... Daftar Pustaka .................................................... v

28 33 48

52 55 56 56 56 57 59 59 62 74

Bagian V. TEKNOLOGI FABRIKASI PAKAN KONSENTRAT ............................................... A. Grinding ....................................................... B. Extrusion ..................................................... C. Mixing ............................................................ D. Pelleting dan Crumbling ......................... E. Cooling .......................................................... Daftar Pustaka ....................................................

77 77 79 82 85 89 89

Bagian VI. PENYIMPANAN BAHAN BAKU DAN PAKAN JADI ................................................... A. Tujuan Penyimpanan .............................. B. Tempat Penyimpanan ............................. C. Faktor yang Mempengaruhi Penyimpanan .............................................. Daftar Pustaka ....................................................

99 104

Bagian VII. KONTROL KUALITAS ................................. A. Kontrol Kualitas Fisik .............................. B. Kontrol Kualitas Kimia ............................ C. Kontrol Kualitas Biologi ......................... D. Ujian Kecernaan ........................................ Daftar Pustaka ....................................................

105 110 112 132 133 140

vi

91 91 98

Bagian Pertama NUTRISI PAKAN A. Karbohidrat arbohidrat adalah komponen kimia yang tersusun dari elemen karbon, hidrogen dan oksigen serta mempunyai empirik (CH2O)n dimana n jumlahnya 3 atau lebih. Kelompok karbohidrat tersusun atas hidroksi aldehid, alkohol, asam berupa turunan- turunannya dan beberapa komponen yang dapat dihidrolisis menjadi seperti gugusnya (McDonald et al., 2002).

K

Klasifikasi karbohidrat Secara umum karbohidrat dapat diklasifikasikan sebagai berikut : a. Monosakarida adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi bentuk yang lebih sederhana lagi. Bentuk monosakarida dapat dibagi lebih lanjut menjadi triosa, tetrosa, pentosa, hatrosa, haptosa atau oktosa. Menurut jumlah atom karbon yang dimiliki dan sebagai aldosa atau ketosa, tergantung pada gugus aldehida atau keton yang dimiliki (Murray et al., 2003). b. Disakarida menghasilkan dua molekul monosakarida yang sama atau berbeda kalau dihidrolisis. Sebagai contoh adalah maltosa yang menghasilkan dua molekul glukosa, serta sukrosa yang menghasilkan satu molekul glukosa dan satu molekul fruktosa, dan 1

2

Teknologi dan Fabrikasi Pakan

laktosa yang menghasilkan satu molekul glukosa dan satu molekul glaktosa (Murray et al., 2003). c. Oligosakarida menghasilkan dua hingga sepuluh unit monosakarida pada hidrolisis. Contoh adalah maltotriosa (Poedjiadi, 1994). d. Polysakarida menghasilkan lebih dari sepuluh molekul monosakarida pada hidrolisis. Contoh adalah pati (Linder, 1992). Proses hidrolisis polisakarida oleh asam dan alkali dipengaruhi oleh beberapa faktor yang secara alami karena adanya ikatan glikosidik (Seart, 1982). Teminologi struktur cincin piranosa dan furanosa dibuat berdasarkan kenyataan bahwa setruktur cincin monosakarida yang stabil dapat menyerupai struktur cincin piran dan furan. Ketosa juga dapat memperlihatkan formasi cincin fruktosa dan mempunyai rumus molekul sama tetapi bentuk bangunnya berbeda, karena pada fruktosa terdapat gugus pada potensial pada C 2 sehingga membentuk cincin furan sedangkan pada glukosa pada posisi C1 terdapat gugus aldehida yang potensial sehingga membentuk cincin piran (Murray et al., 2003). Polisakarida mempeunyai beberapa sifat kimia diantaranya sifat mereduksi, membentuk furfural, membentuk osazon ester, mengalami isomerasi dan membentuk glikosida (Poedjiadi, 1994). Hidrolisis selulosa masih lambat dibandingkan dengan oligosakarida. Semua polimer bergabung pada C4 dengan C1. Ketahanan selulosa terhadap hidrolisis karena

Nutrisi Pakan

3

mempunyai konfimasi dari  1-4 gabungan maltosa yang tersusun dari dua ikatan gula (Seart, 1982). Pati dibentuk oleh rantai  glikosidat dan apabila dihidrolisis hanya menghasilkan glukosa. Dua unsur utama pati amilosa yang mempunyai struktur heliks tanpa cabang dan amilopektin yang terdiri dari rantai bercabang dan tersusun atas 24-30 resido glukosa yang disatukan oleh ikatan 1 dan ikatan 16 pada titik percabangan. Dekstrin adalah substansi yang terbentuk dari pemecahan hidrolisis pati. Glikogen merupakan polisakarida pada hewan, senyawa ini juga sering disebut pati hewan. Selulosa merupakan unsur utama kerangka tumbuhan yang bersifat tidak larut. Khitin juga merupakan polisakarida struktural dan penting bagi invertebrata (Murray et al., 2003). B. Protein Protein adalah suatu polipeptida yang mempunyai bobot molekul empat macam struktur dasar yaitu struktur primer, struktur sekunder, struktur tersier dan struktur kuarter (Poedjiadi, 1994). Protein mempunyai beberapa ciri khusus yaitu mempunyai berat molekul yang besar, pada umumnya terdiri atas 20 macam asam amino, terdapat ikatan kimia lain yang menyebabkan terbentuknya lengkung-lengkung rantai polipeptida menjadi struktur 3 dimensi, struktutrnya tidak stabil terhadap beberapa faktor seperti pH, radiasi, temperatur, medium pelarut organik dan deterjen, umumnya bersifat reaktif dan spesifik (Wirahadikusumah, 1989).

4

Teknologi dan Fabrikasi Pakan

Protein dapat diklasifikasikan menurut banyak cara meskipun tidak ada sistem klasifikasi yang bisa diterima secara universal. Berdasarkan kelarutannya dalam larutan garam sukrosa yaitu albumin, globulin, histon. Berdasarkan bentuk keseluruhan protein dapat dibedakan menjadi dua yaitu protein globuler dan protein fibrosa. Berdasarkan fungsi biologisnya protein dapat diklasifikasikan sebagai enzim, protein cadangan, protein pengatur, protein struktural, protein pelindung, protein pengangkut dan protein kontraktil (Murray et al., 2003). Protein mempunyai beberapa sifat-sifat tertentu antara lain : 1. Ionisasi Asam amino, protein larut dalam air atau membentuk ion yang mempunyai muatan positif dan negatif. Dalam suasana asam molekul membentuk ion positif, sedangkan dalam suasana basa akan membentuk ion negatif. Pada saat isolistrik protein bermuatan negatif dan sebaliknya akan bermuatan positif. 2. Denaturasi Apabila konformasi molekul protein berubah, misalnya oleh perusakan suhu, pH atau karena terjadinya atau reaksi dengan senyawa lain, ion-ion logam, maka aktivitas kimianya akan berkurang. Perubahan konformasi alamiah menjadi suatu konformasi yang tidak menentu, merupakan proses denaturasi.

Nutrisi Pakan

5

3. Viskositas Viskositas adalah tahanan yang timbul oleh adanya gesekan antara molekul-molekul didalam zat cair yang mengalir. Suatu larutan protein dalam air mempunyai viskositas air atau kekentalan yang relatif lebih besar daripada viskositas air sebagai pelarutnya. Viskositas larutan protein tergantung pada jenis protein, bentuk molekul, konsentrasi serta suhu larutan. Viskositas berbanding lurus dengan konsentrasi tetapi berbanding terbalik dengan suhu. Pada titik isolistrik viskositas protein mempunyai harga kecil. 4. Kristalisasi Banyak protein yang telah dapat diperoleh dalam bentuk kristal. Proses kristalisasi protein sering dilakukan dengan jalan penambahan garam amonium sulfat atau NaCl pada larutan dengan pengaruh pH pada titik isolistriknya (Poedjiadi, 1994). Protein dapat didefinisikan sebagai senyawa makromolekul polipeptida yang berbobot molekul tinggi dan tersusun dari sejumlah asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Jenis-jenis Protein berdasarkan komposisinya : a. Protein Sederhana 1) Albumin, protein larut dalam air dan larutan garam encer; 2) Globulin, tidak larut dalam air tetapi larut dalam larutan encer garam; 3) Histon, protein basa karena banyak mengandung asam amino bermuatan positif; 4) Globin, mengandung arginin dan triptofan dalam jumlah sama, mengandung histidin juga tetapi

6

Teknologi dan Fabrikasi Pakan

tidak mengandung isoleusin; 5) Glutelin, tidak larut dalam larutan netral tapi larut dalam basa dan asam encer; 6) Prolamin, banyak terdapat pada sayuran. Tidak larut dalam alkohol absolut. b. Protein Kompleks 1) Fofo protein, hidrolisisnya menghasilkan asam amino dan asam fosfat; 2) Glikoprotein, merupakan turunan karbohidrat; 3) Khromoprotein, protein dengan gugus prostetik yang berpigmen; 4) Nukleoprotein; 5) Lipoprotein; 6) Flavoprotein; 7) Metaloprotein. (Soedarmo et al., 1988) C. Lipida Senyawa–senyawa yang termasuk lipid ini dapat dibagi dalam beberapa golongan. Ada beberapa cara penggolongan yan dikenal. Bloor membagi lipid dalam tiga golongan besar yakni : (1) lipid sederhana, yaitu ester asam lmak dengan berbagai alkohol, contohnya lemak dan gliserida dan lilin (waxes); (2) lipid gabungan, yaitu ester asam lemak yang mempunyai gugus tambahan, contonya fosfolipid dan serebosida; (3) derivate lipid, yaitu senyawa yang dihasilkan oleh hidrolisis lipid, contohnya asam lemak, gliserol, dan sterol. Disamping itu berdasarkan sifat kimia yang penting, lipid dapat dibagi dalam dua golongan yang besar, yaitu: (1) lipid yang dapat disabunkan, yakni dapat dihidolisis dengan basa, contohnya adalah lemak; (2) lipid yang tidak dapat disabunkan, contohnya adalah steroid (Poedjiadi, 1994).

Nutrisi Pakan

7

Lipida adalah senyawa organik yang tidak larut dalam air tapi dapat diekstrasi dengan pelarut non polar seperti kloroform, eter, dan benzena. Senyawa organik ini terdapat dalam semua sel dan berfungsi sebagai komponen struktur sel, sebagai simpanan bahan bakar, sebagai komponen pelindung dinding sel, dan juga sebagai komponen pelindung kulit vertebrata. Beberapa senyawa lipida mepunyai aktivitas biologis yang sangat penting dalam ubuh diantaranya vitamin dan hormon. Ditinjau dari sudut nutrisi, lemak merupakan sumber kalori penting disamping berperan sebagai pelarut berbagai vitamin (Girindra, 1986). Di dalam molekul beberapa asam lemak terdapat satu atau lebih ikatan ganda antara atom karbon. Lemak yang terbentuk oleh molekul semacam ini disebut tidak jenuh. Ini disebabkan karena asam lemak tersebut dapat mengikat banyak atom hidrogen daripada yang terdapat dalam asam. Karena kebanyakan dari zat ini pada suhu kamar berbentuk cair, maka disebut minyak. Lemak tumbuhan biasanya tidak jenuh sedangkan lemak hewan biasanya jenuh (Kimball, 1991). Lipida adalah sekelompok substansi organik yang terdapat pada jaringan tanaman dan jarigan hewan, tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik atau pelarut lemak misalnya : benzen, ether, khlorofom dan sebagainya. (Kamal, 1994). Lipida mempunyai beberapa fungsi diantaranya adalah sebagai : komponen struktural membran, bahan bakar, lapisan pelindung dan vitamin da hormon. (Martoharsono, 1998).

8

Teknologi dan Fabrikasi Pakan

Lipida dalam analisis proksimat dimasukkan kedalam fraksi ekstrak ether/lemak kasar. Berdasarkan struktur kimianya maka lipida dibagi menjadi dua kelompok yaitu : 1. Lipida dengan struktur dasar gliserol; 2. lipida dengan struktur dasar nongliserol. Golongan trigliserida disebut juga sebagai lemak netral atau yang lebih dikenal dengan nama lemak, yaitu suatu ester dari tiga asam lemak, umumnya meliputi berbagai macam lemak dan minyak. Keduanya mempunyai struktur umum dan sifat kimia yang sama, perbedaannya hanya pada sifat fisiknya saja yaitu : lemak terdapat dalam keadaan padat sedang minyak terdapat dalam keadaan cair pada suhu kamar. Seperti halnya karbohidrat, bahwa lemak juga tersusun dari unsur C, H dan O. Sebagian asam lemak mempunyai satu gugus karboksil dan satu rantai karbon yang tidak bercabang, yang jenuh maupun yang tidak jenuh. Asam lemak tidak jenuh adalah asam lemak yang mempunyai ikatan rangkap. Diantara lemak tersususn dari asam lemak jenuh dan tidak jenuh terdapat perbedaan sifat alami yaitu : makin banyak ikatan rangkap pada asam lemaknya maka semakin rendah titik leburnya. Penggunaan konstanta lemak memungkinkan seseorang menentukan macam lemak apa yang harus diberikan kepada ternak agar diperoleh lemak tubuh yang kondisinya sesuai dengan yang dikehendaki. Keras atau lunaknya lemak tubuh ternak berhubungan erat dan tergantung pada macam asam lemak atau lemak yang terdapat di dalam ransum. Ada beberapa konstanta lemak yang penting, diantaranya

Nutrisi Pakan

9

yaitu angka saponifikasi, angka asam, angka yodium, dan angka Reichert-Meissel 1. Angka Saponifikasi Angka Saponifikasi disebut juga angka penyabunan adalah angka yang menunjukkan jumlah miligram (mg) KOH yang dibutuhkan untuk menyabun sempurna 1 gram lemak atau minyak. Hal ini berdasarkan kenyataan bahwa lemak atau minyak dapat dihidrolisis oleh alkali menjadi gliserol dan garam asam lemak atau yang disebut sabun. Setiap molekul trigliserida hanya akan terhidrolisis oleh sejumlah miligram (mg) alkali, sehinga sejumlah mg alkali yang digunakan akan sesuai dengan bobot molekul asam lemak yang menyusunnya. Lemak yang tersusun dari asm lemak yang bobot molekulnya tinggi akan mempunyai angka saponifikasi yang rendah, sebaliknya lemak yang tersusun dari asam lemak yang bobot molekulnya rendah akan mempunyai angka saponifikasi yang tinggi. 2. Angka asam Angka asam adalah angka yang menunjukkan jumlah mg KOH yang dibutuhkan unutk menetralkan asam lemak bebas berasal dari 1 gram lemak. 3. Angka yodium Angka yodium adalah angka yang menunjukkan jumlah gram yodium yang dapat diikat oleh 100 gram lemak. Angka yodium ini berguna untuk mengukur tingkat kejenuhan dari minyak. Lemak yang tersusun dari asam lemak tak jenuh dalam jumlah yang tinggi akan

10

Teknologi dan Fabrikasi Pakan

mempunyai angka yodium yang tinggi pula dan sebaliknya. 4. Angka reichert-meissel Angka reichert-meissel adalah angka yang menunjukkan jumlah mililiter (ml) 0,1 N alkali yang dibutuhkan untuk menetralkan asam lemak yang larut di dalam air dan yang menguap pada pengukuran lemak sebanyak 5 gram. (Kamal, 1994) Adanya ikatan rangkap pada asam lemak tak jenuh memungkinkan terjadinya isomer cis dan trans. Asam lemak tak jenuh yang terdapat dalam alam adalah isomer cis. Asam lemak tak jenuh mudah mengadakan reaksi pada ikatan rangkapnya. Oksidasi asam lemak tak jenuh akan menghasilkan peroksida dan selanjutnya akan terbentuk aldehida. (Poedjiadi, 1994). D. Pencernaan Nutrisi Pakan Perubahan kimia yang terjadi pada proses pencernaan dilakukan dengan bantuan berbagai enzim hidrolase saluran pencernaan yang mengkatalisa hidrolisis protein asal asam amino, pati menjadi monosakarida dan triasilgliserol, gliserol, serta asam lemak. Pada penyelenggaraan berbagai reaksi pencernaan ini vitamin dan mineral yang ada didalam bahan makanan juga dijadikan lebih mudah diasimilasi (Murray et., al 2003) 1. Pencernaan Nutrisi pada Ternak Ruminansia Perbedaan antara ternak ruminansia dengan ternak non ruminansia adalah ternak ruminansia dikaruniakan

Nutrisi Pakan

11

Tuhan sebuah perut jamak yang sering disebut kompleks retikulorumen. Kompleks retikulorumen ini mengandung populasi mikrobia, salah satu mikrobia yang terdapat di dalam rumen adalah mikrobia selulolitik, yaitu mikrobia pendegradasi selulosa menjadi senyawa yang lebih sederhana seperti volatil fatty acid (VFA), VFA inilah yang dijadikan ternak inang seperti sapi sebagai sumber energi dan asam lemak susu (untuk sapi perah). Bayangkan saja, apabilaternak sapi dengan bobot badan 500 kg tidak memiliki komplek retikulorumen, maka sapi tersebut tidak dapat menggunakan selulosa sebagai substratnya sehingga kebutuhan akan jagung, bungkil kedelai atau pakan konsentrat lainnya akan sangat banyak. Ternak ruminansia adalah kelompok ternak yang mempunyai tulang belakang, mempunyai rahang, dan pada bagian alat reproduksinya mempunyai plasenta. Ternak ruminansia mempunyai empat bagian perut yaitu, rumen, retikulu, omasum, dan abomasum. Sistem pencernaan ruminansia adalah mulut, oesophagus, rumen, reticulum, omasum, small istestinum, large intestinum, rectum, dan anus. Semua organ tersebut memiliki fungsi khusus. Mulut merupakan saluran pertama untuk pencernaan ruminansia, dan juga merupakan salah satu organ pengambilan pakan. Dalam mulut juga terjadi proses mastikasi, salivasi dan deglutisi. Ruminansia juga melakukan proses ruminasi yaitu regurgitasi, reinsalivasi, remastikasi, redeglutisi (Tillman,1988).

12

Teknologi dan Fabrikasi Pakan

Oesophagus merupakan tempat lewatnya makanan dari mulut ke stomach yang didalamnya juga terdapat membrana mukosa (Nawang, 1989). Rumen merupakan kelanjutan dari oesophagus yang berupa kantung muscular yang besar terentang dari diafragma menuju ke pelvis dan hampir menempati sisi kiri dari organ abdominal (Tillman, 1988). Retikulum memiliki bentuk seperti sarang lebah, yang didalamnya terdapat membran mukosa dan terletak persis dibelakang diafragma. Rumen beserta retikulum juga sering disebut sebagai fermentation vat, karena didalamnya terdapat mikroorganisme yang dapat memecah selulosa dan hemiselulosa dalam keadaan anaerob menjadi VFA + CH4 + energi panas (Swenson, 1997). Omasum adalah bagian saluran pencernaan yang berisi oleh lamina-lamina yang dikelilingi oleh membran mukosa (Swenson, 1997). Abomasum merupakan bagian dari glandula yang pertama dari system pencernaan ruminansia, yang terletak di ventral dari abomasum dan tersusun dari sel – sel epitel yang menghasilkan mukosa (Girisenta, 1980). Small intestinum (usus halus) terdiri dari duodenum, jejenum, ileum yang berfungsi untuk absorbsi enzim dan sari-sari makanan serta penghasil enzim (Girisenta, 1980). Large intestinum terdiri dari sekum dan colon dan berfungsi untuk absorbsi air (Tillman, 1988).

Nutrisi Pakan

13

Rectum adalah bagian dari saluran pencernaan yang berfungsi sebagai tempat penampungan kotoran sebelum ke pelepasan (Frandson, 1992). Rumen, merupakan bagian perut yang paling depan dengan kapasitas paling besar. Rumen berfungsi sebagai tempat penampungan pakan yang dikonsumsi untuk sementara waktu. Di dalam rumen, pakan tercampur dengan cairan berlendir yang disebut saliva. Setelah beberapa saat pakan ditampung, pakan dikembalikan lagi ke dalam mulut untuk dikunyah (remastikasi). Proses ini berlangsung beberapa kali terutama bagi jenis makanan yang mempunyai konsentrasi serat kasar tinggi.

Gambar 1. Rumen (maskarizakariah.blogspot.co.id) Retikulum merupakan bagian perut yang mempunyai bentuk permukaan menyerupai sarang tawon dengan struktur yang halus dan licin serta berhubungan langsung dengan rumen.

14

Teknologi dan Fabrikasi Pakan

Gambar 2. Retikulum (maskarizakariah.blogspot.co.id) Omasum, adalah bagian perut setelah retikulum yang mempunyai bentuk permukaan berlipat-lipat dengan struktur yang kasar. Bentuk fisik ini dengan gerakan peristaltik berfungsi sebagai penggiling makanan yang melewatinya dan juga berperan menyerap sebagian besar air.

Gambar 3. Omasum (maskarizakariah.blogspot.co.id) Abomasum, merupakan bagian perut yang terakhir. Bagian inilah yang sebenarnya merupakan perut ternak ruminansia yang memiliki fungsi sama dengan lambung ternak non ruminansia. Keempatnya tidak mempunyai

Nutrisi Pakan

15

perbedaan yang nyata ketika dilahirkan. Bagian perut yang terakhit (abomasum) mempunyai ukuran lebih besar dibanding ketiga bagian perut yang lain. Fungsi ketiga bagian perut (rumen, retikulum dan omasum) ternak ruminansia adalah (1) alat pencerna mekanis (2) penghasil bakteri pencerna serat kasar (3) penghasil protein dan asam amino esensial (4) pensintesis vitamin B.

Gambar 4. Abomasum (maskarizakariah.blogspot.co.id) Hewan ruminansia memiliki kelebihan dibandingkan dengan hewan herbivora lainnya yaitu kemampuan dalam memanfaatkan pakan dengan kandungan serat kasar yang tinggi. Sebagian besar pakan yang dikonsumsi oleh ruminansia adalah karbohidrat yang merupakan polimer dari glukosa dalam bentuk selulosa dan pati, tetapi sejumlah besar hemiselulosa dan pektin mungkin juga terdapat dalam beberapa bahan pakan. Adanya bakteri pencerna serat kasar di dalam rumen memungkinkan hewan ruminansia memanfaatkan karbohidrat struktural sebagai sumber energi. Peranan mikroba selulolitik dan hemiselulolitik sangat penting dalam proses pencernaan serat kasar.

16

Teknologi dan Fabrikasi Pakan

Selulosa, komponen utama dinding sel tanaman merupakan karbohidrat yang paling umum di bumi, dan produksinya diperkirakan 100 juta ton per tahun. Hewan ruminansia dapat memanfaatkan selulosa sebagai sumber energi karena adanya hubungan simbiosis dengan mikroba dalam rumen. Mikrobia rumen terdiri atas bakteri (1010-1011 per ml), jamur (103-106 per ml), dan protozoa (104-106 per ml) (Hespel et al., 1997; Orpin and Joblin, 1997; Williams and Coleman, 1997 dalam Koike and Kobayashi, 2009). Bakteri dan jamur menghasilkan banyak enzim dengan aktivitas yang tinggi untuk mendegradasi serat tanaman, sementara kontribusi protozoa untuk mencerna serat tanaman diperkirakan kurang signifikan dalam hal aktivitas degradasi total NDF (Dijkstra and Tamminga, 1995 dalam Koike and Kobayashi, 2009). Di dalam rumen, selulosa tidak sepenuhnya dikonversi menjadi CO2 dan CH4 sebagaimana bila lingkungannya di tanah dan sedimen. Bahkan, asetat, propionat, dan butirat dihasilkan secara signifikan dari fermentasi selulosa. Proses yang lebih lama di dalam tanah, sedimen, dan lingkungan alam yang lain memungkinkan asam lemak tersebut dikonversi menjadi CO2 dan CH4 melalui aktifitas mikroorganisme. Dengan demikian, dalam sistem biokonversi lengkap, asetat, sebagaimana H2 dan CO2 merupakan substrat utama untuk metanogenik, sedangkan di dalam rumen, substrat yang dominan untuk metanogenik adalah H2 dan CO2 (Miller, T.L., 1991 dalam Leschine, S.B., 1995).

Nutrisi Pakan

17

Kinerja sistem pencernaan rumen (pada ternak ruminansia) ditentukan oleh aktifitas mikroba rumen. Sekitar 70-85% bahan pakan yang dikonsumsi ternak ruminansia dicerna dengan bantuan mikroba. Mikrobia rumen terlibat dalam degradasi dinding sel tanaman : dinding sel tanaman didegradasi oleh kombinasi dari bakteri, jamur, dan protozoa, dimana bakteri dan jamur berkontribusi sekitar 80% dari aktifitas degradatif, dan protozoa 20%. Bakteri fibrolitik Fibrobacter succinogenes, Ruminococcus flavefaciens, dan Ruminococcus albus, secara umum diketahui sebagai organisme utama yang bertanggungjawab terhadap degradasi dinding sel tanaman di dalam rumen (Wang and McAllister, 2002). Bakteri di dalam rumen telah diklasifikasikan ke dalam empat grup tergantung habitat lingkungannya: (1) bakteri yang hidup bebas yang berada dalam fase liquid di dalam rumen, (2) bakteri yang menempel pada partikel pakan, (3) bakteri yang menempel pada epitel rumen, (4) bakteri yang menempel pada permukaan protozoa (Czerkawski and Cheng, 1988; McAllister et al., 1994 dalam Koike and Kobayashi, 2009). Populasi mikrobia yang menempel pada partikel pakan diperkirakan bertanggungjawab terhadap 88-91% aktifitas xylanase dan endoglukanase rumen (Williams and Strachan, 1984; Minato et al., 1993 dalam Koike and Kobayashi, 2009). Peran bakteri sangat penting karena populasi bakteri yang menempel pada partikel pakan merupakan yang paling dominan dalam jumlah, lebih dari 75% dari total populasi mikrobia (Minato et al., 1993 dalam Keiko and

18

Teknologi dan Fabrikasi Pakan

Kobayashi, 2009). Data tersebut menunjukkan bahwa populasi bakteri yang menempel pada serat sangat penting untuk pencernaan serat di dalam rumen. Karena penempelan merupakan langkah penting bagi bakteri fibrolitik untuk pencernaan awal serat tanaman di dalam rumen, sejumlah penelitian telah menggali berbagai aspek penempelan bakteri terhadap partikel pakan. Diantara bakteri rumen utama, Fibrobacter succinogenes, Ruminococcus flavefaciens, Ruminococcus albus, Butyrivibrio fibrisolvens, Prevotella ruminocola, Eubacterium cellulosolvens, dan Eubacterium ruminantium dikenal sebagai spesies bakteri fibrolitik. Varel dan Dehority (1989) dalam Koike dan Kobayashi (2009) melaporkan bahwa proporsi F. succinogenes, R. flavefaciens, dan R. albus dalam total bakteri selulotik dalam rumen sapi berturut-turut adalah 33,0%, 2,6%, dan 46,0%. Sebagai tambahan, kemampuan tiga spesies tersebut untuk mencerna selulosa jauh lebih tinggi daripada spesies selulolitik rumen yang lain. Oleh karena itu, F. succinogenes, R. flavefaciens, dan R. albus dianggap sebagai spesies bakteri selulolitik yang representatif di dalam rumen. Fibrobacter succinogenes merupakan bakteri selulolitik yang paling banyak tersebar di dalam rumen (Hobson and Stewart, 1997). F. succinogenes merupakan bakteri anaerobik, tanpa pembetukan spora, gram-negatif batang, diameter umumnya bervariasi antara 0,3 sampai 0,5 µm dan panjang antara 1-2 µm. Spesies ini cenderung pleomorfik, menampilkan beberapa variasi dalam bentuk

Nutrisi Pakan

19

sel bahkan pada kultur yang muda. F. succinogenes hanya memfermentasi selulosa, glukosa, dan selobiose dengan produk akhir utama yaitu asam asetat dan suksinat (Dehority, 2003). Jun et al. (2007) menyatakan, F. succinogenes, gram negatif, bakteri rumen anaerobik, merupakan spesies pencerna serat yang utama dalam rumen. F. succinogenes secara intensif mendegradasi dinding sel tanaman melalui mekaisme tipe erosi, menggali jalannya melalui matriks kompleks selulosa dan hemiselulosa dengan melepaskan fragmen dinding sel yang dapat dicerna dan tidak dapat dicerna. Enzim-enzim yang terlibat dalam proses tersebut termasuk kombinasi dari glukanase, xylanase, arabinofuranosidase dan esterase. Adhesi bakteri selulolitik terhadap selulosa yang membawa bakteri pada kontak yang dekat dengan substrat spesifiknya dan mencegah terbuangnya enzim selulolitik merupakan tahap pusat dalam selulolisis dan degradasi dinding sel tanaman di dalam rumen. Kemampuan adhesi maksimum sel B. succinogenes teramati pada nilai pH antara 6 sampai 7. Di luar nilai tersebut persentase adhesi bakteri menurun secara tajam (Roger, et al., 1989). Pemanfaatan selulosa dan selobiosa oleh B. succinogenes sangat terhambat pada nilai pH