Documents

Hidofobisitas

Description
Description:
Categories
Published
of 12
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Share
Transcript
  127 VOLUME 5 NOMOR 2 DESEMBER 2018 ISSN 2548  –  611X JURNAL BIOTEKNOLOGI & BIOSAINS INDONESIA Homepage Jurnal: http://ejurnal.bppt.go.id/index.php/JBBI   DAMPAK TEKNIK PENGIRISAN DAN PENCETAKAN TERHADAP DAYA  APUNG PAKAN IKAN YANG DIFERMENTASI MENGGUNAKAN Rhizopus  sp. Impact of Slicing and Moulding Techniques on the Floatability of the Fish Feed Fermented by Rhizopus  sp. Lulu Suliswati 1 , Catur Sriherwanto 2, * , Imam Suja’i 2 1 Fakultas Teknobiologi, Universitas Teknologi Sumbawa (UTS), Sumbawa, Nusa Tenggara Barat 2 Biotechnology Laboratory, BPPT, Building 630 PUSPIPTEK Area, Tangerang Selatan, Banten 15314 *E-mail: catur.sriherwanto@bppt.go.id    ABSTRACT The use of   Rhizopus  sp. mycelium as biocoating, biostabilizing, and biofloating agent in the production of floating fish feed through solid fermentation had already been studied as a much simpler alternative to mechanical extrusion. The fermented fish feed, however, had poor floatability in aerated water, probably due to structural damage during the size reduction process of the feed. Thus, this study used alternative size-reducing methods, namely slicing and moulding, to improve the floatability of the fermented feed. Other physical characteristics were also measured and compared to those of commercial sinking and floating fish feeds. Results showed that both the moulded and the sliced fermented-feeds had lower density as well as higher water stability, absorption capacity, floatability, and durability compared to those of the commercial sinking feed used as the fermentation substrate. The hydrophobicity of all the feeds tested were similar, however. The floatability of the fermented feeds obtained in this study was much higher than those of the previous studies. Keywords:  floatability, floating feed, sinking feed, water absorption, water stability    ABSTRAK Penggunaan miselium Rhizopus  sp. sebagai pelapis permukaan, penstabil, dan pengapung hayati dalam pembuatan pakan ikan apung melalui fermentasi padat telah diteliti sebagai alternatif yang jauh lebih sederhana dibandingkan dengan metode ekstrusi mesin. Namun, pakan ikan fermentasi ini memiliki daya apung yang buruk dalam air bergelembung udara, yang mungkin disebabkan kerusakan struktural selama proses pengecilan ukuran pakan. Karenanya, penelitian ini menggunakan metode lain untuk mengecilkan ukuran, yakni pencetakan dan pengirisan, dalam rangka meningkatkan daya apung pakan yang difermentasi. Karakteristik fisik lainnya juga diukur dan dibandingkan dengan pakan ikan tenggelam dan terapung komersial. Hasil menunjukkan bahwa proses fermentasi serta metode pengecilan dimensi yang digunakan menghasilkan pakan yang memiliki massa jenis lebih rendah, serta stabilitas air, daya serap air, daya apung, serta ketahanan benturan lebih tinggi dibandingkan dengan pakan tenggelam komersial yang digunakan sebagai substrat fermentasi. Namun, nilai hidrofobisitas semua pakan yang diuji adalah sama. Daya apung pakan fermentasi dalam penelitian ini jauh lebih tinggi daripada penelitian sebelumnya. Kata Kunci:  daya apung, daya serap air, stabilitas dalam air, pakan apung, pakan tenggelam Received: 26 September 2018  Accepted: 26 October 2018 Published:  03 December 2018  Dampak Teknik Pengirisan dan Pencetakan... Suliswati et al.   128 PENDAHULUAN Permukaan miselium kapang tempe Rhizopus  sp. memiliki sifat hidrofobik atau anti-air, dan ini mudah dibuktikan dengan meneteskan air pada miseliumnya yang tumbuh pada medium agar (Gambar 1). Sifat hidrofobik miselium ini mungkin dikarenakan keberadaan protein hidrofobin yang melapisi permukaan hifa aerial dari miselia Rhizopus  sp. tersebut. Meskipun keberadaan hidrofobin pada kapang Rhizopus  sp. belum pernah dilaporkan, setidaknya keberadaan protein amfoterik ini telah ditemukan pada kapang-kapang filamen lain (Linder et al. 2005) seperti  Aspergillus fumigatus  (Valsecchi et al. 2018), Trichoderma longibrachiatum  (Moscatiello et al. 2018), dan  Aspergillus niger   (Kolesnikov et al. 2016). Hidrofobisitas atau sifat anti-air dari miselium kapang tempe tersebut berpotensi dimanfaatkan dalam pembuatan pakan ikan apung. Miselium kapang dapat difungsikan sebagai pelapis luar hayati ( biocoating ) permukaan pakan ikan yang mampu memperlambat masuknya air ke dalam pori-pori pakan, sehingga keutuhannya dapat dipertahankan dan pakan tidak mudah hancur dan tenggelam di dalam air. Sifat apung dan tidak mudah hancur ini penting dimiliki pakan ikan agar memaksimalkan pengonsumsian pakan oleh ikan dan meminimalkan pakan yang terbuang. Selain pemborosan pakan yang mahal harganya, hal tersebut dapat berdampak pada pencemaran air, berkurangnya kadar oksigen terlarut, peningkatan kebutuhan oksigen biologis ( biological oxygen demand , BOD), dan beban populasi bakteri yang meningkat. Untuk menghindari hal tersebut, banyak pembudidaya ikan menggunakan pakan apung, yang diproduksi menggunakan mesin ekstruder, yang memudahkan pengamatan saat pemberian pakan, serta mempermudah dalam menentukan jumlah pakan yang diberikan (Craig et al. 2017). Namun di sisi lain, pakan apung ekstrusi lebih mahal harganya dibandingkan pelet tenggelam dikarenakan biaya pembuatannya yang mahal di pabrik (Craig et al. 2017). Hal ini menjadikan pembudidaya ikan lebih memilih pakan tenggelam atau pakan yang berdaya apung lebih rendah (Windarti dan Sumiarsih 2012). Oleh karenanya, perlu dikembangkan teknologi pengapungan pakan alternatif yang lebih murah dan mudah diterapkan. Pemanfaatan Rhizopus  sp. untuk meningkatkan stabilitas dan daya apung pakan telah dilakukan sebelumnya (Sriherwanto et al. 2017; Leiskayanti et al. 2017; Zaman et al. 2018). Dalam proses fermentasi padat menggunakan kapang Rhizopus  sp. ini tidak dilakukan sterilisasi alat maupun bahan, tidak tergantung pada  jenis serta komposisi zat pengikat ( binding agent ), tidak menggunakan mesin ekstruder pakan apung, dan tidak melalui proses deep frying  sebagaimana yang dilakukan Saputra (2016) dan Lindasari (2017). Dengan demikian, pengapungan fermentatif menggunakan kapang tempe ini lebih sederhana dan lebih hemat energi. Pakan berhasil mengapung setelah difermentasi menggunakan Rhizopus  sp. dan dikeringkan, namun daya apungnya belumlah sebaik pakan komersial, terutama pada kondisi air bergelombang (Sriherwanto et al. 2017, Leiskayanti et al. 2017). Penelitian Sriherwanto et al. (2017) menunjukkan bahwa pakan ikan apung komersial (kontrol positif) serta pakan ikan apung fermentasi sama-sama memiliki daya apung ≥ 95% selama 1 jam dalam kondisi air tenang. Namun, saat air diberi aerasi untuk memunculkan efek gelombang, daya apung pakan fermentasi menurun tajam menjadi 0-2,5%, sedangkan pada pakan apung komersial 82,5%. Hal yang sama didapatkan oleh Leiskayanti et al. (2017), dimana kondisi air tenang maupun bergelembung udara menghasilkan tingkat pengapungan di Gambar 1.  Saat ditetesi air berwarna kuning, agar dalam cawan yang tertutupi miselium kapang Rhizopus  sp. menunjukkan sifat hidrofobik (kiri), sedang yang tidak tertutupi miselium tidak memperlihatkan sifat hidrofobik (kanan)  J Bioteknol Biosains Indones  –  Vol 5 No 2 Thn 2018   129 atas 94% hingga menit ke-40 untuk pakan apung komersial. Sebaliknya, pemberian gelembung udara dalam air menurunkan daya apung pakan apung fermentasi hingga kurang dari 16% di menit ke-5, dan kurang dari 5% di menit ke-40. Rendahnya daya apung pakan fermentasi pada air bergelombang mungkin dikarenakan rusaknya struktur miselium permukaan pakan fermentasi dan/atau keretakan struktur bagian dalam pakan fermentasi akibat tumbukan alu mortar saat proses pengecilan dimensi pakan tersebut. Baik Sriherwanto et al. (2017) maupun Leiskayanti et al. (2017) melakukan fermentasi pakan menggunakan cawan petri berdiameter 9 cm. Hasil fermentasi yang bertekstur seperti tempe kedelai ini setelah dikeringkan lalu ditumbuk dalam mortar menggunakan alu untuk memperkecil ukuran pakan hingga diameternya berkisar 6-7 mm untuk memudahkan ikan mengonsumsinya. Mempertimbangkan hasil percobaan sebelumnya tersebut, penelitian ini bertujuan untuk membuat pakan apung fermentasi dengan daya apung yang lebih baik. Upaya perbaikan daya apung ini dilakukan melalui dua cara pengecilan dimensi pakan fermentasi, yang meminimalkan perusakan struktur miselia kapang Rhizopus  sp. agar efek hidrofobisitas dan stabilitas tetap terjaga. Selain daya apung, parameter fisik lain seperti massa jenis, hidrofobisitas, stabilitas dalam air, daya serap air, dan ketahanan benturan juga diukur untuk dibandingkan dengan pakan tenggelam komersial (kontrol negatif) dan pakan apung komersial (kontrol positif). BAHAN DAN METODE Waktu dan lokasi penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Pakan, Balai Bioteknologi BPPT, Kawasan Puspiptek, Tangerang Selatan, Banten pada tanggal 1 Maret sampai 28 April 2017. Penelitian ini menggunakan metode komparatif dengan 4  jenis sampel pakan ikan (Tabel 1). Penelitian ini meliputi proses pembuatan inokulum kapang Rhizopus  sp., fermentasi padat pakan ikan, serta pengujian karakteristik fisik pakan yang meliputi massa  jenis, hidrofobisitas, stabilitas dalam air, daya serap air, daya apung, dan ketahanan Tabel 1. Perlakuan pakan ikan No. Kode Perlakuan 1 PTK Pakan Tenggelam Komersial, yakni pakan pabrikan untuk ikan budidaya air tawar merek Buana Mas™ , PT. Balqis Sejahtera, Bandung Barat (Tabel 2), tanpa difermentasi dan digunakan sebagai kontrol negatif 2 PFI Pakan Fermentasi Irisan, yakni pakan tenggelam komersial yang difermentasi dalam cawan petri dan kemudian ukurannya diperkecil menggunakan teknik pengirisan bentuk dadu 1   1   1 cm, lalu dikeringkan di dalam oven 3 PFC Pakan Fermentasi Cetakan, yakni pakan tenggelam komersial yang telah difermentasi dalam lubang cetakan berbentuk dadu 1   1   1 cm dan terbuat dari bahan silikon, dan kemudian dikeringkan di dalam oven 4 PAK Pakan Apung Komersial, yakni pakan ikan lele pabrikan merek Hi-Pro-Vite 781, PT. Central Proteina Prima Tbk, Jawa Timur (Tabel 2), tanpa difermentasi dan digunakan sebagai kontrol positif terhadap benturan. Seluruh uji fisik dalam air dilakukan dengan pemberian efek gelombang melalui gelembung udara (aerasi) dengan volume maksimum 3,5 L udara/menit (aerator akuarium Luckiness, L828, Cina), menggunakan saringan plastik teh berukuran ±200 mesh  (Erizal et al. 2016), dan pengeringan dilakukan dalam oven bersuhu 50  C (Memmert, 100-800). Pembuatan inokulum Sebanyak 500 g onggok singkong (Alam Subur, Kedung Halang, Bogor, Jawa Barat) dicampur dengan 10 g ragi tempe (industri tempe lokal, Serpong, Tangerang Selatan) hingga rata, lalu 750 mL air kran ditambahkan, diaduk lagi hingga tercampur rata, dan campuran yang dihasilkan ini lalu dimasukkan ke dalam cawan petri hingga penuh. Setelah inkubasi 48 jam pada suhu 28  C, onggok hasil fermentasi dikeluarkan dari petri, dikeringkan pada suhu 50  C selama 24 jam, dan kemudian dihaluskan menggunakan blender. Fermentasi pakan Fermentasi pakan tenggelam komersial (PTK) dilakukan untuk membuat pakan apung fermentasi. Sebanyak 500 g  Dampak Teknik Pengirisan dan Pencetakan... Suliswati et al.   130 Tabel 2 Komposisi nutrisi pakan ikan yang digunakan dalam penelitian Komposisi nutrisi Pakan tenggelam komersial Buana Mas ™  (Nurlaila 2016) Pakan apung komersial merek Hi-Pro-Vite 781 (Prima CP 2016)  Air 8,18% 910%  Abu 28,01% Tidak tercantum Serat kasar 0,76% 3-5% Lemak 6,62% 4-6% Protein 29,75% 31-33% Karbohidrat 34,85% Tidak tercantum pakan tenggelam Buana Mas TM  (Tabel 2) direndam dalam 1500 mL air kran selama 15 menit, air yang tersisa lalu dibuang dengan cara ditiriskan. Sebanyak 2% inokulum (2 g inokulum per 100 g pelet basah) ditambahkan dan dicampurkan hingga rata, lalu dimasukkan ke dalam cetakan silikon untuk mendapatkan PFC (Gambar 2), dan ke dalam cawan petri untuk membuat PFI (Gambar 3). Cetakan silikon yang sudah diisi substrat kemudian dimasukkan ke dalam kantung plastik berpori untuk mendapatkan kondisi mikroaerofilik. Inkubasi dilakukan pada suhu 28  C selama 24 jam. Seusai fermentasi, pakan fermentasi dalam cawan petri dipotong dengan bentuk menyerupai dadu berdimensi 1   1   1 cm, sedangkan pakan fermentasi dalam cetakan silikon dikeluarkan dari plastik berpori. Setelah itu, keduanya dikeringkan dalam oven 50  C (Memmert, 100-800) selama 24 jam sebelum diuji sejumlah karakteristik fisiknya. Massa jenis pakan Massa jenis atau densitas pakan dihitung berdasarkan massa dan volume pakan tersebut. Untuk pakan fermentasi cetakan (PFC) maupun pakan fermentasi irisan (PFI) yang berbentuk dadu, volume dihitung dari hasil kali panjang, lebar, dan tingginya yang diukur menggunakan jangka sorong. Sedangkan volume pakan apung komersial (PAK) dan pakan tenggelam komersial (PTK) dihitung menggunakan rumus volume tabung, yakni luas alas kali tinggi berdasarkan hasil pengukuran diameter alas dan tingginya. Setelah diukur dimensinya, pakan kemudian ditimbang menggunakan timbangan analitik untuk memperoleh massanya. Massa jenis dihitung dengan menggunakan rumus:   (    −3 )=     dimana DW o  : berat kering pakan (g) V  : volume kering pakan (cm 3 ) Uji hidrofobisitas Uji hidrofobisitas mengukur sudut kontak (θ) antara permukaan benda uji dan setetes air, dan dilakukan menggunakan metode Goldsmith et al. (2017) yang dimodifikasi. Pakan uji ditetesi 10 µL air kran pada permukaannya, selanjutnya sudut kontak air yang terbentuk diukur berdasarkan hasil foto digital close-up  (kamera Handphone  Samsung Galaxy S5) yang diambil saat setetes air tersebut jatuh dan sampai pada permukaan pelet. Pengujian dilakukan pada 6 sisi pakan fermentasi, 2 sisi pada pakan komersial dan 3 sisi pada pakan tenggelam dengan masing-masing 3 kali pengulangan. Sudut kontak dihitung dengan rumus berikut:   (  )=      2  dimana   kiri  : sudut kontak kiri pada foto (  )   kanan  : sudut kontak kanan pada foto (  ) Uji stabilitas dalam air Uji stabilitas atau keutuhan pakan dalam air dilakukan mengikuti metode Misra et al. (2002) yang dimodifikasi. Sebanyak 0,2-2,5 g pakan ditimbang dan kemudian direndam dalam 500 mL air dalam gelas kimia dengan aerasi selama 2 jam. Selanjutnya, pelet yang telah menyerap air disaring menggunakan saringan teh, ditiriskan, dan dikeringkan dalam oven selama 20-48 jam pada suhu 50  C.

wrgfjjlm

Oct 8, 2019
Search
Similar documents
Tags
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks
SAVE OUR EARTH

We need your sign to support Project to invent "SMART AND CONTROLLABLE REFLECTIVE BALLOONS" to cover the Sun and Save Our Earth.

More details...

Sign Now!

We are very appreciated for your Prompt Action!

x