Analisis Bahan Pakan Ternak

Analisis Bahan Pakan Ternak
■ Telah dikemukakan dalam bab Pendahuluan bahwa nutrien banyak jenisnya. Andaikata dianalisis satu per satu, waktunya akan lama sekali. ■ Maka sejak awal perkembangan Ilmu Nutrisi telah ada usaha untuk membagi pakan ke dalam beberapa kelompok berdasarkan kesamaan sifat fisik dan kimianya serta fungsinya. ■ Nutrien pakan dibagi menjadi air, karbohidrat, protein, lemak, vitamin dan mineral. Di bawah ini dikemukakan beberapa analisis yang lazim dilakukan untuk mengetahui komposisi pakan dan pangan.

Analisis Proksimat ■ Sekitar tahun 1862, W. Henneberg dan F. Stohmann dari laboratorium di kota Weende, Jerman, memperkenalkan metode analisis proksimat. ■ Pada awalnya metode itu dirancang untuk pakan ruminansia. Kemudian berkembang sehingga dipakai untuk pakan semua jenis ternak dan ikan serta bahan pangan. ■ Keabsahan metode tersebut diakui AOAC (Association of Official Analytical Chemist) sehingga dapat bertahan sampai sekarang.

Pakan Air Bahan Kering (BK) Abu (Mineral) Bahan Organik (BO) Protein Kasar (PK) Bahan Organik Tanpa N (BOTN) Lemak Karbohidrat Serat Kasar (KH) (SK) Bahan Ekstrak Tanpa N (BETN) Gambar Partisi Pakan dalam Analisis Proksimat

■ Henneberg dan Stohmann membagi pakan menjadi 10 fraksi. Lima di antaranya dianalisis, sedangkan sisanya dihitung sebagai selisih. ■ Mula-mula pakan dibagi menjadi Air dan Bahan Kering (BK; dry matter; DM). Bahan kering ditentukan dengan menguapkan air bebas dan air hidratasi melalui pemanasan dalam oven pada suhu sedikit di atas titik didih air (105 ºC). Bahan kering pakan adalah sisa pakan setelah pemanasan itu, sedangkan air pakan dihitung sebagai penyusutan bobot. ■ Bahan kering terdiri atas Abu (ash; mineral matter) dan Bahan Organik (BO; organic matter). Kadar Abu ditentukan dengan membakar pakan dalam tanur listrik pada suhu 500 – 600 ºC. Abu sisa pembakaran merupakan wakil mineral-mineral pakan. Bahan organik dihitung sebagai BK – Abu.

■ Kadar protein pakan ditentukan dengan metode Kjeldahl (baca: Kyeldaal), untuk dianalisis kandungan Nitrogennya. ■ Protein dihitung sebagai N x Latar belakang penggunaan faktor 6.25 itu telah dijelaskan dalam Bab 1. Protein yang ditentukan seperti itu disebut Protein Kasar (PK; crude protein; CP). ■ Bahan Organik Tanpa N (BOTN; N free organic matter) adalah BO – PK.

■ Analisis Lemak (ether extract; EE) dilakukan melalui ekstraksi dengan petroleum ether dalam labu Soxhlet. ■ Kadar Lemak dapat diketahui dari bobot ekstrak pakan setelah petroleum ether diuapkan atau disuling habis. ■ Selisih BOTN – Lemak adalah karbohidrat (KH).

■ Selanjutnya KH dibagi menjadi Serat Kasar (SK; crude fiber; CF) dan Bahan Ekstrak Tanpa N (BetaN; N free extract; NFE). Serat kasar adalah fraksi KH pakan yang tidak larut setelah dimasak berturut-turut dalam larutan 1.25% H2SO4 dan 1.25% NaOH, masing-masing selama 30 menit. Pembagian itu bertujuan untuk memisahkan KH sulit dicerna (SK) dengan KH mudah dicerna (Beta-N). Larutan 1.25% itu (1.25 g/100 ml) setara dengan N H2SO4 dan N NaOH.

■ Analisis pakan diawali dengan pengambilan sampel. Teknik pengambilannya tidak ada metode bakunya. Prinsipnya sampel yang terambil harus dapat menjadi wakil pakan yang keabsahannya tidak meragukan. ■ Pakan ruminansia tidak semuanya kering seperti pakan unggas. Rumput-rumputan dan daun-daunan segar mengandung air sekitar 80 – 85%. Sampel pakan tersebut perlu dikeringkan, namun harus ditimbang dan dicatat bobot segarnya

■ Misalkan rumput gajah (Pennisetum purpureum) diambil sampelnya 2 kg. Karena panjang-panjang, rumput tersebut diiris-iris menjadi potongan-potongan kecil sambil dijaga jangan ada yang hilang. Kemudian dijemur sampai layu dan agak kering. Selama penjemuran dijaga jangan sampai ada yang hilang. Sampel kering matahari itu dikeringkan dalam oven pada suhu 60°C sampai mencapai bobot yang konstan, misalnya 400 g. Sampel kering oven itu digiling halus menjadi serbuk. Sebagian, misalnya 200 g dimasukkan ke dalam botol sampel sebagai persedian analisis kandungan nutriennya.

■ Misalkan sampel pakan diambil 6 g, kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 105 ºC. Ternyata bobotnya susut menjadi 5.4 g. Maka kadar BK rumput gajah kering oven itu adalah (5.4/6) x 100% = 90% dan kadar Airnya 100% - 10% = 90%. ■ Pengeringan pakan seperti di atas akan menguapkan semua zat volatil yang mungkin terdapat dalam pakan. Dengan demikian kadar air pakan diduga terlalu tinggi. Kadar air yang ditentukan seperti itu pada dasarnya adalah ukuran kebasahan (moisture). Jika dipandang urgen, kadar air harus dianalisis dengan metode khusus yang bukan bagian analisis proksimat.

■ Misalkan pembakaran 1.5 g sampel dalam tanur listrik menghasilkan 180 mg abu. Maka kadar Abu pakan = (180 mg/1500 mg) x 100% = 12% dan kadar BO pakan 90% – 12% = 78%. ■ Kadar mineral yang ditentukan secara demikian tidak mencerminkan kandungan mineral yang sebenarnya karena alasan berikut. Dalam suhu yang demikian tinggi ada mineral yang teruapkan, berubah menjadi oksida, dan terjadinya reaksi antara kation dengan anion untuk membentuk kompleks yang ketersediaan biologisnya rendah.

■ Senyawaan unsur halogen (F, Cl, Br, dan J) pada umumnya menguap pada suhu < 100 ºC. ■ Senyawaan fosfor (P) menguap atau mengalami dekomposisi pada suhu 100 – 300 ºC. ■ Kompleks Se dengan unsur halogen umumnya menguap pada suhu < 300 ºC. ■ Senyawaan belerang (S) menguap pada suhu < 450 ºC, bahkan kompleks S dengan halogen dapat menguap pada suhu < 100 ºC. ■ Beberapa kation, seperti Ca dan Mg dapat berubah menjadi oksida CaO dan MgO sehingga bobotnya bertambah. ■ Jika Cu berikatan dengan S, dapat menghasilkan CuS yang tidak larut dan tidak dapat diserap usus.

■ Kadar abu hasil analisis proksimat hanya merupakan gambaran kasar kandungan mineral keseluruhan. Abu yang dihasilkan hanya dapat dipakai untuk analisis lanjutan beberapa mineral saja. Antara lain untuk Ca dan P. ■ Mineral lain pada umumnya dianalisis dengan metode khusus. Sebelumnya pakan diabukan secara basah dengan asam perkhlorat pekat pada suhu tinggi. Untuk mencegah ledakan, akibat oksidasi BO yang tiba-tiba, pengabuan sebaiknya diawali dengan oksidasi dalam asam nitrat dan asam sulfat pekat.

■ Analisis PK dengan metode Kjeldahl terdiri atas tiga tahap, yaitu : destruksi, destilasi dan titrasi. Prinsip analisis tersebut seperti berikut. Jika pakan direbus dalam H2SO4 pekat mendidih, N pakan akan berubah menjadi (NH4)2SO4. ■ Intensitas destruksi ditingkatkan dengan menggunakan katalis logam berat berdaya kondusksi termal tinggi, seperti Se, Cu, Zn atau campurannya. Ion amonium (NH4+) adalah kation basa lemah, maka dapat didesak keluar dari ikatan garam oleh Na+ (kation basa kuat).

■ Jika ke dalam larutan (NH4)2SO4 ditambahkan NaOH, kemudian didestilasi, N pakan akan menguap sebagai gas amonia (NH3), kemudian mengkondensasi menjadi NH4+.setelah melalui pendingin dan dapat ditampung. ■ Jika penampung berisi H2SO4 berlebih, semua NH4+ langsung bereaksi dengan H2SO4 membentuk (NH4)2SO4. Jumlah N pakan dapat diketahui dari titrasi sisa H2SO4 dengan NaOH baku, memakai PP (phenolphthalein) atau MR (methyl red) sebagai indikator. Kisaran pH PP 8.3 – 10.0, sedangkan MR 4.4 – 6.0.

■ Analisis Kjeldahl membutuhkan blanko. Sebagai blanko dapat dipakai kertas minyak yang kandungan Nitrogennya praktis 0. Kertas minyak berbobot tertentu dipakai sebagai bungkus sampel. Kertas minyak dan kertas minyak + sampel diperlakukan sama. ■ Misalkan bobot sampel 1.5 g, larutan NaOH 0.25 N untuk menetralkan asam pada titrasi blanko 12 ml, dan untuk titrasi sampel 6 ml, maka kadar PK sampel kering oven 60 ºC dapat dihitung seperti berikut. Angka 14 dalam persamaan adalah bobot atom N.

(12 – 6) ml x 0.25 x (14 g/1000 ml) x 6.25 x 100% PK = = 8.75% g BOTN = 78% % = 69.25% ■ Selain protein, PK mengandung NBP (N bukan protein). Antara lain amin dan amida, asam nukleat, vitamin B kompleks, dan asam amino bebas

■ Menurut definisi, protein adalah polimer asam amino α yang dipertautkan satu sama lain oleh ikatan peptida. Asam amino bebas tidak memenuhi syarat untuk dinamakan protein. Jika ada urgensi untuk mengetahui kadar protein murni atau asam amino, harus dilakukan dengan menggunakan metode khusus.

■ Perlengkapan Soxhlet untuk analisis lemak terdiri atas 3 bagian. Satu sama lain dihubungkan oleh sambungan gelas gerusan. Dari atas ke bawah berturut-turut terdapat kondensor (pendingin Liebig), ekstraktor Soxhlet, dan labu pelarut yang sebelumnya telah ditimbang bobotnya. ■ Sebanyak 1 – 2 g sampel dimasukkan ke dalam kantong, terbuat dari kertas saring Whatman No. 1. Bagian atas kantong ditutup kapas bebas lemak (jangan disentuh tangan). Kemudian kantong beserta isinya dimasukkan ke dalam ekstraktor.

■ Peralatan ekstraksi ditempatkan di atas penangas air bersuhu 60 ºC. Labu Soxhlet diisi dengan petroleum ether sekitar 1.5 kali kapasitas labu itu, dikucurkan melalui kantong. Kemudian diekstraksi sekitar 8 jam. ■ Setelah selesai, kantong berisi sisa pakan diambil (dapat disimpan untuk analisis SK) dan pemanasan dilanjutkan untuk menguapkan atau menyuling ether. Lemak pakan yang terdapat dalam labu pelarut dapat dihitung dari selisih bobot awal labu (W0) dengan bobot labu + lemak (Wf).

■ Misalkan bobot sampel 1.5 g, W0 133 g dan Wf g, maka kadar Lemak pakan adalah ( – 133) g x 100% / 1.5 g = 2.27%. Berarti kadar KH pakan 69.25% % = 66.98%. ■ Menurut defisini, lemak adalah triasilgliserol, yaitu ester gliserol dengan asam lemak. Lemak yang dianalisis seperti di atas mengandung semua senyawaan bukan lemak yang dapat larut dalam petroleum ether. ■ Semua vitamin larut lemak, lilin, damar dan sebagainya akan terhitung sebagai lemak. Jadi Lemak hasil analisis proksimat adalah lemak kasar.

■ Residu sisa perebusan pakan dalam 1.25% H2SO4 dan 1.25% NaOH disaring secara kuantitatif melalui kertas saring yang telah ditimbang bobotnya. Penyaringan dilakukan dalam corong Büchner yang penampung filtratnya dihubungkan dengan pompa vakum. Residu sampel selama penyaringan dibilas berulang-ulang dengan air panas, minimal 3 x dan akhirnya dengan aseton, agar kertas saring dan residu cepat kering. ■ Kemudian kertas saring dilipat-lipat (jangan disentuh tangan) untuk membungkus residu. Lalu seluruhnya dikeringkan dalam oven pada suhu 105 ºC. Misalkan bobot sampel 1.5 g, bobot kertas saring g, bobot residu + kertas saring kering oven 105 ºC g. Kadar SK dan Beta-N dapat ditentukan seperti berikut.

( – 0.967) g SK = x 100% = % 1.5 g Beta-N = % % = % ■ Semua kadar nutrien tersebut di atas adalah kandungan nutrien pakan kering oven 60 ºC yang mengandung BK 90% dan Air 10%. Kadar BK pakan segar adalah 0.9 x (400 g/2000 g) x 100% = 18%. Berarti dalam keadaan segar, pakan mengandung Abu (0.18/0.9) x 12% = 0.2 x 12% = 2.40%, PK 0.2 x 8.75% = 1.75%, Lemak 0.2 x 2.27% = 0.454%, SK 0.2 x 37.53% = 7.506% dan Beta-N ( – 1.75 – – 7.506)% = 5.89%. Kegunaan kandungan nutrien pakan segar, untuk memperhitungkan pemberian atau konsumsi.

■ Untuk pakan ruminansia ada konvensi untuk menyatakan kandungan nutrien sebagai kadar dalam BK, yaitu kadar dalam 100% BK (dry matter basis). ■ Jika dinyatakan berdasarkan BK, kadar nutrien pakan berkadar BK 90% itu dikalikan dengan faktor 100/90 atau 1/0.9, sehingga kadar Abu menjadi 13.3%, PK 9.72%, Lemak 2.52%, SK 41.7% dan Beta-N (100 – 13.3 – 9.72 – 2.52 – 41.7)% = 32.76%. ■ Konvensi itu mewajibkan untuk mencantumkan kadar BK dalam kondisi segar (18%) sehingga kondisi pemberian pakan segar dapat diketahui.

■ Alasan untuk menyatakan kandungan nutrien sebagai % BK ialah bahwa BK adalah “isi” pakan yang hakiki, sedangkan kadar air dapat berubah-ubah setiap saat, bergantung pada kelembaban udara. ■ Kandungan nutrien BK juga dapat diperbandingkan secara wajar. Susu sapi misalnya terdiri atas 88% air, 0.756% abu, 3.20% PK, 3.54% lemak, 0% SK, dan 4.504% Beta-N. Beras mengandung 11% air, 0.71% abu, 7.65% PK, 0.71% lemak, 0.62% SK, dan 79.27% Beta-N.

■ Perbandingan seperti itu akan memberi kesan bahwa beras lebih tinggi kandungan proteinnya daripada susu. ■ Perbandingan seperti itu pernah dikemukakan oleh seorang Menteri Pertanian R. I. pada tahun 1971, dalam rangka menolak rencana perbaikan gizi masyarakat melalui peningkatan produksi susu dan menggaris-bawahi urgensi produksi beras. ■ Padahal jika dinyatakan dalam kadar BK, kadar PK susu adalah 26.7% sedang PK beras 8.60%. Jika beras diberi air sehingga kadar airnya sama dengan susu, kandungan PK beras hanya 0.96%.

■ Pakan ruminansia terdiri atas pakan serat dan konsentrat. Pakan yang bahan keringnya mengandung SK 18% atau lebih dinamakan pakan serat, sedangkan pakan yang bahan keringnya mengandung SK < 18% disebut konsentrat atau pakan penguat, terjemahan dari krachtvoer, bahasa Belanda. ■ Pakan serat berupa rumput dan daun daunan dalam keadaan segar dinamakan hijauan (forage).

■ Hijauan yang dkeringkan dinamakan jerami (hay). Pakan yang diawetkan melalui biofermentasi anerob (ensilase) dinamakan silase (silage). Istilah silase semula terbatas pada hijauan saja, namun sekarang mencakup juga konsentrat. ■ Biji jagung dapat diawet melalui proses ensilase menjadi HMC (high moisture corn) dan ikan atau limbah pengalengan ikan dapat diawetkan menjadi silase dengan nama silase ikan atau silase limbah ikan.

■ Kadar PK juga dapat digunakan untuk membuat batasan. Pakan yang bahan keringnya mengandung PK > 20% dinamakan sumber protein. ■ Berdasarkan kadar SK dan PK bahan keringnya, pakan dapat dibagi menjadi 4 golongan. 1) Konsentrat sumber energi. Bahan keringya mengandung SK < 18% dan PK < 20%. 2) Konsentrat sumber protein. Bahan keringnya mengandung SK < 18% dan PK > 20%. 3) Pakan serat sumber energi. Bahan keringnya mengandung SK > 18% dan PK < 20%. 4) Pakan serat sumber protein. Bahan keringnya mengandung SK > 18% dan PK > 20%.

Analisis van Soest ■ Metode analisis van Soest (1967) lahir sebagai reaksi atas kegagalan analisis proksimat dalam membagi fraksi KH. Sama halnya dengan analisis proksimat, analisis tersebut juga pada awalnya dirancang untuk ternak ruminansia, khususnya untuk hijauan. ■ Akan tetapi setelah terungkapkan bahwa penyakit kanker usus berkaitan erat dengan konsumsi serat yang rendah dan serat nabati maupun hewani dapat menurunkan kolesterol, analisis van Soest kini juga dipakai untuk analisis bahan pangan untuk manusia. ■ Semula diduga bahwa Beta-N mewakili fraksi KH mudah dicerna, seperti gula, pati dan sebagainya. Ternyata selain gula dan pati, Beta-N juga mengandung lignin. Kandungan ligninnya acapkali lebih tinggi daripada SK (Tabel 2.1).

Perebusan dalam larutan deterjen netral (pH 7.0) NDF (tak larut) NDS (larut) deterjen asam (pH ~ 0) ADF (tak larut) ADS (larut) Oksidasi dalam Oksidasi dalam KMnO4 (pH 3.0) % H2SO4 Selulosa + Lignin Lignin + Selulosa Mineral (larut) Mineral (larut) (tak larut) (tak larut) Pembakaran Selulosa Pembakaran Lignin (ADL) 500 – 600 °C (terbakar) 500 – 600 °C (terbakar) SiO2 (Abu tak larut; silika) SiO2 (Abu tak larut, silika) Gambar Pola Analisis van Soest

■ Dalam tabel di atas, lignin dicantumkan dalam lajur karbohidrat, padahal lignin bukan karbohidrat. ■ Makna harfiah karbohidrat adalah karbon berair, karena H : O karbohidrat seperti air, yaitu 2 : 1. Pengelompokan lignin ke dalam karbohidrat didasarkan pada kenyataan bahwa lignin selalu terdapat bersama karbohidrat. ■ Lignin adalah senyawaan berikatan –C-C- yang dapat bertaut dengan selulosa dan hemiselulosa melalui ikatan eter: -C-O-C- yang sangat kuat. Juga dapat membentuk ikatan ester: -C-O-C=O-C- dengan polimer asam glukoronat. ■ Lignin pada legum berumur tua sebagian besar berikatan eter, sedangkan pada rumput-rumputan berikatan ester.

■ Ikatan eter antara lignin dengan karbohidrat tak dapat dicerna bakteri maupun fungi rumen. Akan tetapi lignin berikatan ester relatif mudah dicerna. ■ Lignin ada yang labil alkali. Larutan alkali dapat memutus ikatan ester lignin dengan karbohidrat. Perlakuan alkali maupun asam dapat melarutkan hemiselulosa. Perebusan pakan dalam 1.25% H2SO4 dan 1.25% NaOH melarutkan hemiselulosa dan perebusan pakan dalam 1.25% NaOH melarutkan lignin labil alkali. ■ Semua zat yang larut dalam perebusan yang berturut-turut itu terhitung sebagai Beta-N. Itulah sebabnya Beta-N adakalanya berlignin lebih tinggi daripada SK. Tampak dalam tabel di atas bahwa sebagian besar SK terdiri atas selulosa yang pencernaannya pada ruminansia bukan masalah.

■ Dalam analisis van Soest pakan mula-mula direbus dalam larutan deterjen netral pH 7.0. Tiap liter larutan mengandung 30 g Na-lauril sulfat, g Na2H2-EDTA (etilin-diamin-tetra-asetat).2H2O, 4.56 g Na2HPO4, 6.81 g Na2B4O7.10H2O, dan 10 ml etilin-glikol-monometil eter. Larutan tersebut membagi pakan menjadi fraksi yang larut deterjen netral (Larutan deterjen netral; Isi sel; Neural detergent solubles; NDS) dan fraksi yang tak larut (Serat deterjen netral; Dinding sel; Neutral detergent fiber; NDF). Pemisahan NDS dengan NDF dilakukan dengan penyaringan, disertai bantuan pompa vakum. Sebagai saringan digunakan asbestos yang lembut seperti kapas namun tahan asam dan basa kuat. Fraksi NDS sebagian besar terdiri atas asam organik, karbohidrat larut air, pati, pektin, dan protein.

■ Selanjutnya pakan direbus dalam larutan deterjen asam (pH ~ 0). Tiap liter larutan tersebut mengandung 20 g CTAB (cetyl trimethyl ammonium bromide) dan g H2SO4. ■ Fraksi NDF yang larut dinamakan ADS (Acid detergent solubles; larutan deterjen asam), sedangkan yang tidak larut disebut ADF (Acid detergent fiber; serat deterjen asam). ■ Pemisahan ADS dengan ADF juga dilakukan dengan penyaringan seperti di atas. Fraksi ADS sebagian besar adalah hemiselulosa.

■ Kemudian ADF didestruksi larutan H2SO4 72%. Proses itu melarutkan selulosa dan menyisakan Residu yang mengandung lignin dan abu. ■ Pembakaran Residu dalam tanur listrik pada suhu 500 – 6000 C menghilangkan lignin dan menyisakan abu yang sebagian besar terdiri atas SiO2 (Silika; Insoluble ash; Abu tak larut). ■ Lignin yang ditentukan secara demikian dinamakan ADL (Acid detergent lignin; lignin deterjen asam) yang dapat dihitung sebagai Residu – Silika.

■ Analisis van Soest ada yang dimodifikasi. Analisis lignin misalnya, dilakukan melalui oksidasi ADF dalam larutan KMnO4 pH 3.0. Lignin habis teroksidasi, sedangkan selulosa dan mineral tersisa sebagai Residu. Kemudian Residu dibakar dalam tanur listrik pada suhu 500 – 600°C. Selulosa terbakar habis, sedangkan abu sisa pembakaran adalah Silika. ■ Kutin yang banyak terdapat dalam kulit biji tidak dapat dipenetrasi dengan sempurna oleh KMnO4 sehingga hasil analisis lignin dan selulosa adakalanya berbeda sekali dengan metode H2SO4 72%. Perebusan pakan dalam deterjen berdapar (buffer) asam sitrat pH 3.0, menghasilkan fraksi NDF dan silika lebih tinggi.

■ Walaupun pembuat modifikasi itu masing-masing merasa benar, gagasan mereka belum berhasil mengubah pola dasar analisis van Soest (Gambar 2.2). ■ Analisis ADF-N, yaitu kandungan N fraksi ADF cukup besar manfaatnya dalam memberikan gambaran tentang fermentabilitas dan kecernaan PK. ■ Kadar ADF-N tinggi mengindikasikan bahwa protein pakan sebagian besar adalah protein dinding sel atau protein yang telah mengalami kerusakan panas (heat damaged protein. Kedua jenis protein itu sulit dicerna oleh mikroba rumen maupun peptidase ternak.

Analisis Bahan Pakan Ternak

Presentasi serupa

Presentasi berjudul: "Analisis Bahan Pakan Ternak"— Transcript presentasi:

Presentasi serupa

Tentang proyek

Tanggapan

Masuk

Otorisasi melalui jaringan sosial:

Analisis Bahan Pakan Ternak

Presentasi serupa

Presentasi berjudul: "Analisis Bahan Pakan Ternak"— Transcript presentasi:

Presentasi serupa

Tentang proyek

Tanggapan