427 Tangendjaja dan Wina: Limbah Tanaman dan Produk Samping Industri Jagung untuk Pakan Limbah Tanaman dan Produk Samping Industri Jagung untuk Pakan Budi Tangendjaja dan Elizabeth Wina Balai Penelitian Ternak, Bogor PENDAHULUAN Tiga puluh tahun yang lalu, penggunaan jagung umumnya masih didominasi untuk pangan, baik sebagai pengganti beras di daerah tertentu maupun sebagai pangan tambahan. Dengan berkembangnya industri unggas pada awal tahun 1970an, maka jagung mulai dimanfaatkan sebagai sumber energi untuk pakan unggas modern. Permintaan jagung untuk pakan terus meningkat sejalan dengan berkembangnya industri pakan unggas. Saat ini, sebagian besar produksi jagung digunakan untuk pakan dan volume penggunaannya untuk pangan cenderung menurun. Awalnya, jagung jenis lokal banyak ditanam oleh petani dan biji jagung yang dihasilkan relatif kecil, tetapi mempunyai kandungan protein yang relatif tinggi. Berkembangnya teknologi jagung hibrida dalam kurun waktu 10 tahun terakhir mendorong sebagian petani untuk menanam jagung hibrida, sehingga jagung yang digunakan untuk pakan adalah jenis hibrida. Jagung hibrida mempunyai ukuran biji yang relatif besar dan mirip dengan jagung impor yang umumnya juga dari jenis hibrida. Jagung lokal umumnya mempunyai warna yang lebih cerah dibanding jagung impor, sehingga lebih disukai untuk bahan baku pakan ayam petelur. Perkembangan genetik jagung juga dapat mempengaruhi nilai gizi jagung untuk pakan. Jagung dengan kandungan minyak tinggi ( high oil corn ) pernah dikembangkan di Amerika Serikat, tetapi hampir tidak dikenal di Indonesia. Akhir-akhir ini, jagung yang banyak dikembangkan di negara penghasil jagung adalah hasil rekayasa genetik. Jagung ini secara tidak langsung mempengaruhi nilai gizi pakan. Jagung hasil rekayasa genetik yang tahan terhadap serangga, seperti jagung Bt mampu mengurangi pencemaran terhadap mikotoksin karena rusaknya jagung oleh serangga mengakibatkan biji jagung mudah disusupi dan ditumbuhi kapang. Salah satu kendala dalam penyimpanan jagung adalah tumbuhnya kapang yang dapat menghasilkan mikotoksin dan membahayakan ternak yang mengonsumsinya. Pengolahan jagung untuk industri, pangan maupun pati, memberikan hasil samping yang umumnya digunakan untuk pakan. Penggilingan jagung secara tradisional untuk menghasilkan “beras jagung” menghasilkan empok yang banyak dijual untuk pakan. Penggilingan jagung secara modern mem- berikan hasil samping berupa homini yang dapat dimanfaatkan sebagai
29
Embed
Limbah Tanaman dan Produk Samping Industri Jagung untuk Pakan · PDF fileLimbah tanaman jagung juga dapat dimanfaatkan untuk pakan, tetapi hanya untuk ternak ruminansia karena tingginya
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
427Tangendjaja dan Wina: Limbah Tanaman dan Produk Samping Industri Jagung untuk Pakan
Limbah Tanaman dan Produk Samping
Industri Jagung untuk Pakan
Budi Tangendjaja dan Elizabeth Wina
Balai Penelitian Ternak, Bogor
PENDAHULUAN
Tiga puluh tahun yang lalu, penggunaan jagung umumnya masih didominasi
untuk pangan, baik sebagai pengganti beras di daerah tertentu maupun
sebagai pangan tambahan. Dengan berkembangnya industri unggas pada
awal tahun 1970an, maka jagung mulai dimanfaatkan sebagai sumber energi
untuk pakan unggas modern. Permintaan jagung untuk pakan terus
meningkat sejalan dengan berkembangnya industri pakan unggas. Saat ini,
sebagian besar produksi jagung digunakan untuk pakan dan volume
penggunaannya untuk pangan cenderung menurun. Awalnya, jagung jenis
lokal banyak ditanam oleh petani dan biji jagung yang dihasilkan relatif kecil,
tetapi mempunyai kandungan protein yang relatif tinggi. Berkembangnya
teknologi jagung hibrida dalam kurun waktu 10 tahun terakhir mendorong
sebagian petani untuk menanam jagung hibrida, sehingga jagung yang
digunakan untuk pakan adalah jenis hibrida. Jagung hibrida mempunyai
ukuran biji yang relatif besar dan mirip dengan jagung impor yang umumnya
juga dari jenis hibrida. Jagung lokal umumnya mempunyai warna yang lebih
cerah dibanding jagung impor, sehingga lebih disukai untuk bahan baku
pakan ayam petelur.
Perkembangan genetik jagung juga dapat mempengaruhi nilai gizi jagung
untuk pakan. Jagung dengan kandungan minyak tinggi (high oil corn) pernah
dikembangkan di Amerika Serikat, tetapi hampir tidak dikenal di Indonesia.
Akhir-akhir ini, jagung yang banyak dikembangkan di negara penghasil
jagung adalah hasil rekayasa genetik. Jagung ini secara tidak langsung
mempengaruhi nilai gizi pakan. Jagung hasil rekayasa genetik yang tahan
terhadap serangga, seperti jagung Bt mampu mengurangi pencemaran
terhadap mikotoksin karena rusaknya jagung oleh serangga mengakibatkan
biji jagung mudah disusupi dan ditumbuhi kapang. Salah satu kendala dalam
penyimpanan jagung adalah tumbuhnya kapang yang dapat menghasilkan
mikotoksin dan membahayakan ternak yang mengonsumsinya.
Pengolahan jagung untuk industri, pangan maupun pati, memberikan
hasil samping yang umumnya digunakan untuk pakan. Penggilingan jagung
secara tradisional untuk menghasilkan “beras jagung” menghasilkan empok
yang banyak dijual untuk pakan. Penggilingan jagung secara modern mem-
berikan hasil samping berupa homini yang dapat dimanfaatkan sebagai
428 Jagung: Teknik Produksi dan Pengembangan
pakan. Penggilingan jagung secara basah (wet milling) untuk menghasilkan
pati jagung akan mengeluarkan berbagai hasil samping berupa corn gluten
meal, corn gluten feed , corn germ meal, dan sebagainya yang umumnya
dimanfaatkan untuk pakan. Pemanfaatan jagung terus berkembang dan di
Amerika Serikat akhir-akhir ini jagung dimanfaatkan untuk etanol dan hasil
sampingnya berupa distillers dried grains and solubles (DDGS) dipromosikan
di Asia untuk bahan baku pakan.
Limbah tanaman jagung juga dapat dimanfaatkan untuk pakan, tetapi
hanya untuk ternak ruminansia karena tingginya kandungan serat. Jerami
jagung merupakan bahan pakan penting untuk sapi pada saat rumput sulit
diperoleh, terutama pada musim kemarau. Jerami jagung yang diawetkan
dengan pengeringan matahari menghasilkan hay dan disimpan oleh petani
untuk persediaan pakan sapi pada musim kemarau. Dengan berkembang-
nya usaha penggemukan sapi impor atau berkembangnya industri sapi
perah, seluruh tanaman jagung dapat dimanfaatkan sebagai pakan. Jagung
ditanam secara khusus untuk menggantikan rumput. Tanaman jagung pada
umur tertentu, terutama ketika bulir mulai tumbuh, mempunyai nilai gizi
yang tinggi untuk sapi.
PENAWARAN DAN PERMINTAAN JAGUNG
UNTUK PAKAN
Penggunaan jagung dalam ransum pakan ditentukan oleh berbagai faktor,
antara lain jenis ransum yang dibuat, kandungan gizi yang dikehendaki,
alternatif dari bahan baku lain, dan harganya. Di Indonesia, jagung masih
mendominasi sumber bahan baku ransum pakan ayam, puyuh, itik, dan
babi. Penggunaan jagung untuk pakan ikan sangat sedikit, demikian pula
untuk pakan ternak lokal di pedesaan, seperti ayam kampung, itik, dan
bab i .
Pada umumnya, ransum unggas disusun menggunakan komputer
dengan dasar matematik program linier. Formula disusun sesuai dengan
pemenuhan kebutuhan gizi berdasarkan umur dan kondisi fisiologis unggas,
yang dikaitkan dengan produksi yang optimal dengan bahan baku yang
tersedia dan biaya yang terendah. Contoh formula ransum ayam broiler
dan petelur disajikan dalam Tabel 1.
Dilihat dari formula yang didasarkan atas harga bahan baku saat ini,
maka jagung memberikan kontribusi yang paling tinggi dalam ransum ayam
(lebih dari 55%) dan diikuti oleh bungkil kedelai (sekitar 23%) serta bahan-
bahan lainnya berupa hasil samping industri pertanian terutama dedak padi
dan sumber protein selain bungkil kedelai.
429Tangendjaja dan Wina: Limbah Tanaman dan Produk Samping Industri Jagung untuk Pakan
Kebutuhan bahan baku dapat dihitung berdasarkan produksi tiap jenis
pakan dikalikan dengan formula ransum. Saat ini sekitar 85-90% produksi
pakan di Indonesia ditujukan untuk unggas, di mana separuhnya untuk
pakan ayam broiler dan sisanya untuk pakan ayam petelur. Sekitar 5-7%
dari produksi pakan ditujukan untuk ikan dan 5% untuk babi dan sisanya
untuk ternak lainnya seperti puyuh dan burung berkicau. Perkiraan
kebutuhan bahan baku pakan berdasarkan jenis dan tingkat produksi
dikemukakan pada Tabel 2.
Apabila saat ini produksi pakan di Indonesia mencapai 7 juta ton maka
diperlukan jagung sebanyak 3,85 juta ton dan protein nabati (bungkil kedelai)
1,75 juta ton. Peningkatan kebutuhan bahan baku ditentukan tidak hanya
oleh tingkat produksi pakan, tetapi juga oleh perubahan formula. Apabila
harga suatu bahan baku relatif meningkat terhadap bahan baku lain, maka
penggunaannya akan menurun. Sebagai contoh, penggunaan dedak rata-
rata lebih dari 10% dalam ransum, tetapi peningkatan harga dedak relatif
terhadap bahan baku lain yang mengakibatkan penggunaannya lebih
rendah dalam ransum.
Sumber bahan baku pakan tidak akan banyak bervariasi jenisnya dari
daftar bahan baku yang ada sekarang, kecuali jika ada bahan baku baru
seperti Distiller Dried Grains and Solubles (DDGS), yang produksinya
meningkat di Amerika Serikat akibat peningkatan produksi alkohol (Shurson
et al. 2005). Di masa mendatang, jika pendapatan per kapita masyarakat
meningkat, maka konsumsi produk unggas akan meningkat pula karena
sangat elastis terhadap pendapatan.
Tabel 1. Contoh formula pakan ayam broiler dan petelur.
K o m p o s i s i B r o i l e r Pete lu r H a r g a
Asam amino (%)A r g i n i n 0 , 6 2 1 , 2 2A l a n i n 1 , 9 0Sis t in 0 , 2 0 0 , 5 6G l i s i n 0 , 4 4 0 , 6 1H i s t i d i n 0 , 3 1 0 , 7 4Iso leus in 0 , 4 0 1 , 1 1L e u s i n 1 , 0 9 2 , 7 6L i s i n 0 , 4 2 0 , 6 7M e t i o n i n 0 , 2 0 0 , 5 3Fen i la lan in 0 , 4 8 1 , 4 4Se r i n - 1 , 7 3Treon in 0 , 4 4 1 , 0 1Tr ip to fan 0 , 1 3 0 , 2 7T i ros in 0 , 4 4 0 , 8 9Va l i n 0 , 5 8 1 , 4 3Asam aspartat - 1 , 7 0Asam glutamat - 4 , 2 0Pro l i n - 2 , 8 0
NFE = Nitrogen-free extract,NE = net energy, m = maintenance, g = gain, l = lactationSumber: NRC (1998, 2001).
443Tangendjaja dan Wina: Limbah Tanaman dan Produk Samping Industri Jagung untuk Pakan
Dalam proses penggilingan kering yang dilanjutkan dengan fermentasi,
jagung digiling terlebih dahulu setelah dibersihkan, kemudian dibuat adonan
dengan menambahkan air, lalu dimasak atau disterilkan agar tidak ter-
kontaminasi mikroba lain pada saat proses fermentasi. Untuk mempercepat
fermentasi, larutan jagung diberi enzim yang mampu memecah pati menjadi
gula yang dapat digunakan oleh kapang untuk dirombak menjadi alkohol
dan CO2. Proses fermentasi dilakukan selama 48-72 jam dengan pe-
ngontrolan pH, suhu, dan oksigen. Setelah itu, alkohol yang dihasilkan dapat
didestilasi untuk bahan bakar (biofuel) dan sisa fermentasi kemudian
disentrifusi untuk memperoleh padatan yang dikenal distillers grain yang
masih basah. Sisa cairan dapat diuapkan untuk menghasilkan “tetes” yang
dikenal sebagai condensed distillers. Apabila kedua jenis hasil samping ini
dicampur kemudian dikeringkan maka diperoleh produk Distillers Dried
Grains with Solubles (DDGS). Dari satu bagian jagung dapat diperoleh
sepertiga bagian DDGS dan sekitar sepertiga CO2. Diperkirakan produksi
DDGS di Amerika pada tahun 2006 sudah mencapai 7 juta ton. Komposisi
kimia dan nilai gizi DDGS untuk ternak dapat dilihat pada Tabel 12.
Gambar 1. Proses penggilingan jagung dengan cara kering.
enzim alfa amilase
CO2
Yeast dan
GlucoamylaseEnzim
whole stillage
tetes encer
padatan kasar
Hasil samping untuk pakan
Fermentasi
Etanol
Pemasakan
Sentrifus Penguapan
Pengeringberputar
Jagung
Pembersihan
Penggilingan Campuran adonanPencairan
(Liquefaction)
Distilasi
Distillers
dried grainswith solubles
Tetes
condenseddistillers
Distillers
grainsbasah
enzim alfa amilase
CO2
Yeast dan
GlucoamylaseEnzim
whole stillage
tetes encer
padatan kasar
Hasil samping untuk pakan
Fermentasi
EtanolEtanol
Pemasakan
Sentrifus Penguapan
Pengeringberputar
Jagung
Pembersihan
Penggilingan
Jagung
Pembersihan
Penggilingan Campuran adonanPencairan
(Liquefaction)Campuran adonan
Pencairan(Liquefaction)
Distilasi
Distillers
dried grainswith solubles
Distillers
dried grainswith solubles
Tetes
condenseddistillers
Tetes
condenseddistillers
Distillers
grainsbasah
Distillers
grainsbasah
444 Jagung: Teknik Produksi dan Pengembangan
Proses fermentasi adalah proses perubahan pati jagung menjadi etanol
dan CO2, sehingga komponen bahan lainnya seperti protein, lemak, serat,
dan mineral akan diperoleh kembali sebagai hasil samping DDGS. Oleh
karena itu, kandungan protein, lemak, dan serat DDGS lebih tinggi dibanding
jagung asalnya. Kandungan protein DDGS 30% (bahan kering), tetapi
kandungan lisin dan triptofan relatif rendah, karena jagung memang
mengandung asam amino yang rendah. Lemak yang tinggi dalam DDGS
memberikan kontribusi terhadap energi metabolis ternak, sehingga dapat
dimanfaatkan sebagai pakan monogastrik.
Di Amerika, DDGS banyak digunakan sebagai pakan sapi perah maupun
sapi pedaging, bahkan dalam bentuk basah (wet DDGS), terutama di
kawasan peternakan sapi yang dekat dengan pabrik. Meningkatnya jumlah
pabrik etanol akhir-akhir ini mengakibatkan pasokan DDGS meningkat tajam
dan diekspor dalam bentuk kering. Beberapa negara di Asia, Eropa, Meksiko,
dan Kanada mulai memanfaatkan DDGS untuk pakan babi, unggas, dan
ikan.
Pemanfaatan DDGS untuk pakan monogastrik adalah sebagai sumber
protein, energi, dan P. Fosfor yang tersedia relatif tinggi sehingga dapat
mengurangi penggunaan Di-kalsium Fosfat dalam pakan. Salah satu
kelemahan DDGS sebagai pakan adalah kualitasnya yang bervariasi.
Kandungan asam amino tercerna terutama lisin juga bervariasi (Tabel 13).
Untuk mengatasi hal ini disarankan untuk membeli DDGS berwarna kuning
keemasan, yang mempunyai kecernaan asam amino yang lebih baik. DDGS
berwarna coklat gelap sebaiknya diberikan kepada sapi atau kambing.
Sudah umum diketahui bahwa jagung mudah ditumbuhi cendawan
atau kapang yang dapat menghasilkan senyawa sekunder berupa racun.
Senyawa racun ini akan ditemui dalam DDGS jika jagung yang digunakan
terkontaminasi oleh mikotoksin. Umumnya, jagung yang terkontaminasi
mikotoksin adalah yang kena stress atau rusak. Jagung rusak akan meng-
hasilkan etanol dalam jumlah sedikit sehingga dihindari oleh pabrik etanol.
Produk Samping Penggilingan Basah:
CGM, CGF, dan Corn Germ Meal
Berbeda dengan penggilingan kering, penggilingan basah dilakukan karena
fraksinasi jagung dilakukan secara basah menggunakan air atau pelarut.
Umumnya, penggilingan basah ditujukan untuk menghasilkan pati jagung
(Gambar 2). Jagung yang telah dibersihkan akan mengalami proses
fraksinasi untuk memisahkan komponen kimia jagung. Jagung akan dipisah-
kan dari lembaganya (germ) dengan menggunakan air rendaman steep
water (cairan yang digunakan dalam penggilingan basah dan dapat
445Tangendjaja dan Wina: Limbah Tanaman dan Produk Samping Industri Jagung untuk Pakan
digunakan ulang). Setelah lembaga dipisahkan, sisa jagung kemudian
mengalami proses penggilingan, penyaringan, dan sentrifugasi untuk
memisahkan butir pati jagung dari bahan lainnya seperti protein dan serat.
Pati jagung selanjutnya dimurnikan dan dikeringkan untuk dijual sebagai
bahan pangan yang dikenal sebagai tepung maizena untuk kue atau
penganan lainnya.
Pati jagung juga dapat diolah lebih lanjut untuk menghasilkan gula yang
dikonversikan menjadi high fructose corn syrup sebagai pemanis minuman
ringan berkarbonat. Penggunaan sirup ini sudah meluas seiring dengan
perkembangan industri minuman ringan. Dalam proses sentrifugasi untuk
memisahkan pati akan dihasilkan produk samping corn gluten meal yang
mengandung protein jagung, dapat mencapai lebih dari 60% yang berguna
Tabel 13. Analisis DDGS dari beberapa pabrik Minnesota dan South
D a k o t a .
Analisis proksimat Rata-rata Koefisien variasi
Bahan kering (%) 8 8 , 9 1 , 7
Protein kasar (%) 3 0 , 2 6 , 4
Lemak (%) 1 0 , 9 7 , 8
Serat (%) 8 , 8 8 , 7
Abu (%) 5 , 8 1 4 , 7
NFE (%) 4 4 , 5 6 , 1
ADF (%) 1 6 , 2 2 8 , 4
NDF (%) 4 2 , 1 1 4 , 3
Asam amino esensial
Arginin (%) 1 , 2 0 9 , 1
Histidin (%) 0 , 7 6 7 , 8
Isoleusin (%) 1 , 1 2 8 , 7
Leusin (%) 3 , 5 5 6 , 4
Lisin (%) 0 , 8 5 1 7 , 3
Metionin (%) 0 , 5 5 1 3 , 6
Phenilalanin (%) 1 , 4 7 6 , 6
Treonine (%) 1 , 1 3 6 , 4
Triptofan (%) 0 , 2 5 6 , 7
Valin, (%) 1 , 5 0 7 , 2
Mineral b
Ca (%) 0 , 0 6 5 7 , 2
P (%) 0 , 7 8 1 1 , 7
K (%) 0 , 9 4 1 4 , 0
Mg (%) 0 , 3 3 1 2 , 1
S (%) 0 , 4 7 3 7 , 1
Na (%) 0 , 2 4 7 0 , 5
Zn (ppm) 9 7 , 5 8 0 , 4
Mn (ppm) 1 5 , 8 3 2 , 7
Cu (ppm) 5 , 9 2 0 , 4
Fe (ppm) 1 1 9 , 8 4 1 , 1
b Didasarkan atas lahan kering
Disesuaikan dengan izin Spichs et al. (2002)
446 Jagung: Teknik Produksi dan Pengembangan
untuk pakan. Pati jagung dapat dikembangkan lebih lanjut sebagai bahan
baku industri lainnya, misalnya sirup berfruktosa tinggi (bahan pemanis)
atau bahan fermentasi untuk menghasilkan vitamin, asam amino atau diolah
untuk menghasilkan turunan gula seperti sorbitol.
Hasil samping utama dari proses wet milling adalah corn gluten meal