PENGOLAHAN BAHAN/ MATERIAL

1
KULIAH VI VII
PENGOLAHAN BAHAN/ MATERIAL ASAL LIMBAH AGRO
INDUSTRI
2

• Permentasi dengan Mikroorganisma
• (kapang,bakteri dan ragi)
• 2. Pengolahan dengan zat kimia

3
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

4
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

5
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 selulosaIkatan 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.




6
Teknik pengolahan limbah pertanian dapat
dilakukan dengan cara 1. Fisik Pemanasan
dengan uap panas bertekanan/
steam2. 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)
7
I. CARA FERMENTASIKelebihan proses
fermentasi Proses biologis berlangsung secara
spontan dan kontinyu sehingga memungkinkan
terjadinya degradasi seluruh ikatan yang
terdapat pada dinding sel
8
Syarat-syarat Tidak terjadi
kontaminasi selama berlangsungnya proses yang
dapat menghambat reaksi
9
MEKANISME PROSES FERMENTASI
Nutrient
Substrat
O2
MO
Hasil Samping
Produk
Energi
10
Perubahan Substrat Selama Proses Fermentasi
- Komponen Kimia -Asam Amino, Karbohidrat,
Lemak, Mineral, dan Vitamin - pH -
Aroma, Flavour
11
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.
12
2. Sifat enzimatis dari mikroorganisma yang
akan digunakan Bahan yang mengandung serat
kasar tinggi harus memiliki enzim yang
beraktivitas selulolitik, seperti ß-glukosidase ,
dll
13
3. Jenis mikroorganisma yang dipakai
Bakteri, Ragi, Kapang, atau jamur
(mushrom).Jenis Mikroorganisma yang digunakan
akan menentukan proses fermentasi yang
dilaksanakan.
14
4. Jenis/type fermentasi - Jenis fermentasi
Fermentasi aerob dan fermentasi anaerob-Type
fermentasi Fermentasi substrat padat dan
fermentasi substrat cair
15
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).
16
Faktor-faktor yang berpengaruh pada fermentasi
substrat padat - Dosis inokulum/starter- Temper
atur/suhu- Waktu- Laju aerasi oksigen
(berkaitan dengan ketebalan substrat dan ukuran
partikel)- Kelembaban relatif
17
Diagram Alir Degradasi Bahan Berserat Kasar
Tinggi
Lignin
Lignoselulosa
Xilosa
Fermentasi Xylosa
Prehidrolisis dan biodegradasi
Etanol
Selulosa
Bio Syrup
Biodegradasi
Etanol
Asam Asetat
Bahan Bakar Minyak
PROTEIN SEL TUNGGAL
18
Fermentasi Jerami Padi dengan Jamur Tiram Putih
Jerami Padi
Dicacah
Nutrien yang Dibutuhkan Jamur
Sterilisasi
Dinginkan
Inokulasi Jamur
Fermentasi
Panen
19
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
20
II. Cara Kimia

• Perlakuan dengan menggunakan asam
• Jenis asam yang biasa digunakan adalah
• H2SO4, CH3COOH, dan HCOOH
• - Hidrolisis asam akan memutuskan/mendegrasi
  ikatan hidrogen, ester, dan kovalen tergantung
  pada konsentrasi asam yang digunakan

21
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
22
3. Perlakuan dengan Basa Lemah Jenis Basa
yang digunakan adalah NH4OH dan dikenal dengan
proses amoniasi
23
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.
24
S E K I A N T E R I M A K A S I H
25
CARA KIMIA
PERLAKUAN DG MENGGUNAKAN ASAM JENIS ASAM YG BIASA
DIGUNAKAN ADALAH H2SO4, CH3COOH DAN
HCOOH HIDOLISIS ASAM AKAN MEMUTUS / MENDEGRADASI
IKATAN HIDROGEN, ESTER DAN KOVALEN, TERGANTUNG
PADA KONSENTRASI ASAM YANG DIGUNAKAN.
PERLAKUAN DENGAN BASA KUAT JENIS 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 LEMAH JENIS BASA YANG
DIGUNAKAN ADALAH NH4OH, DAN DIKENAL DENGAN PROSES
AMONIASI
26
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.