Transcript 5 kuliah 5 (2012)

KULIAH V
Teknologi Pengolahan
Konsentrat Secara Kimiawi
PENGOLAHAN BAHAN PAKAN
A. SECARA FISIK/MEKANIS
1. HAMMER MILLING
2. ROLLING
3. POPPING
4. MICRONIZING
5. ROASTING
6. EXTRUDE
7. SOAKING
8. RECONSTITUTION
9. PELLETING
10. STEAM ROLLING
11. STEAM FLAKING
12. PRESSURE COOKING
13. EXPLOADING
B. KIMIAWI
1. ALKALI TREATMENT
2. ACID TREATMENT
C. MIKROBIOLOGIS
MENGGUNAKAN JASA
MIKROBA/FERMENTASI
1. BAKTERI
2. KAPANG
3. RAGI
PENGOLAHAN BAHAN PAKAN SECARA KIMIAWI
 Pengolahan limbah industri dan pertanian untuk dijadikan bahan
pakan yg bernilai gizi diperlukan proses pengolahan dg cara
perlakuan tertentu, salah satunya : PENGOLAHAN SECARA
KIMIAWI.
 Pengolahan kimiawi dapat meningkatkan :
 1. daya cerna bahan pakan
 2. efisiensi penggunaan limbah industri dan pertanian
 Perlakuan perendaman dg bahan kimia dapat menghancurkan
atau meregangkan ikatan protein limbah (seperti pada kulit
udang) sehingga meningkatkan daya cerna.
 Pengolahan kimiawi terhadap limbah (seperti pada kulit udang)
 dapat memperkecil partikel kalsium dan mengurangi
 kandungan lemak.
 Keuntungan pengolahan secara kimiawi : proses reaksi
dapat dilakukan dg cepat, dan biaya lebih murah
dibandingkan dengan pengolahan secara fisik maupun
mikrobiologi.
 Kerugiannya : terjadinya polusi, tingkat korosif yg sangat
tinggi, dan terjadinya depolimerisasi yg berlebihan.
 Reaksi kimia yang terjadi selama pengolahan
 mempengaruhi nilai gizi bahan pakan.
 Reaksi kimia tersebut melibatkan reaktan atau substrat,
dan bergantung pada jenis bahan serta kondisi bahan
pakan tersebut.
 Reaksi yang terjadi antara lain ; reaksi pencoklatan
non enzimatis (reaksi Maillard) yang melibatkan
senyawa karbonil yang berasal dari gula pereduksi
atau hasil oksidasi asam askorbat, hidrolisis pati,
dan oksidasi lemak.
 Oksidasi dapat melibatkan lemak, protein, vitamin,
dan pigmen
 Reaksi Maillard dapat menurunkan nilai gizi bahan
pakan, karena asam amino essensial dan residu asam
amino lisin ikut dalam reaksi Maillard.
 Reaksi Maillard dapat menghasilkan senyawa toksik
 senyawa tersebut termasuk ke dalam kelompok amin
heterosiklik
yang
dikenal
dengan
nama
imodazaquinolin (IQ) dan imidazaquinoxalin (IQX),
 Reaksi kimia yang terjadi selama pengolahan
dipengaruhi oleh suhu, lama pemanasan, pH, adanya
oksidator, antioksidan, radikal bebas, dan senyawa
aktif lainnya khususnya karbonil.
 Beberapa reaksi yang tidak diinginkan dapat
dikurangi dengan penstabil, seperti polifosfat dan
sitrat yang dapat mengikat Ca2+ dan meningkatkan
stabilitas panas protein pada pH netral
o Pengolahan secara kimiawi dg menggunakan alkali
(NaOH) membantu dalam menghidrolisis protein yg
terkandung dalam limbah industri dan pertanian .
 Ikatan peptida pada protein dapat dihidrolisis dg
perebusan menggunakan asam atau basa untuk
menghasilkan komponen asam amino dalam bentuk
bebas.
 Ikatan peptida juga dapat dihidrolisis dg enzim
tertentu seperti tripsin dan khimotripsin
 Hidrolisis dg menggunakan asam seperti HCL atau
H2SO4 memiliki kelemahan, yaitu triptophan akan
mengalami kerusakan, dan apabila terkandung
karbohidrat dalam bahan pangan akan membentuk
senyawa humin yg berwarna kehitaman
 Hidrolisis protein menjadi asam amino diikuti proses
deaminasi untuk membebaskan amonia.
 Kecepatan deaminasi biasanya lebih lambat daripada
proteolisis
 Hidrolisis dg menggunakan alkali dapat mendegradasi
protein, namun tergantung pada konsentrasi, suhu,
dan lama perlakuan. Akan tetapi dapat menyebabkan
kerusakan yg bertahap pada asam amino
 Hasil penguraian protein oleh basa akan membentuk
garam kompleks antara ion logam dari hidroksida dg
molekul protein
 Pemanasan protein dapat menyebabkan terjadinya
reaksi baik yg diharapkan maupun yg tidak diharapkan.
 Reaksi-reaksi
tersebut
diantaranya
denaturasi,
kehilangan, aktivitas enzim, perubahan kelarutan dan
hidrasi, perubahan warna, derivatisasi residu asam
amino, cross linking, pemutusan ikatan peptida, dan
pembentukan senyawa sensori aktif
o
Denaturasi = perubahan atau modifikasi terhadap
struktur sekunder, tersier, dan kuartener terhadap
molekul protein, tanpa terjadinya pemecahan
ikatan-ikatan kovalen.
o
Protein akan terdenaturasi jika dipanaskan pada
suhu 60 – 900 C selama 1 jam.
 Denaturasi yg berlebihan dapat menyebabkan
insolubilisasi yg dapat mempengaruhi sifat-sifat
fungsional protein.
 Pengembangan molekul protein yg terdenaturasi
akan membuka gugus reaktif yg ada pada rantai
polipeptida.
 Selanjutnya akan terjadi pengikatan kembali pada
gugus reaktif yg sama atau yg berdekatan.
 Bila unit ikatan yg terbentuk cukup banyak
sehingga protein tidak lagi terdispersi sebagai
koloid, maka protein mengalami koagulasi
o
Pengolahan kimiawi melalui pemanasan pada suhu
60-900 C dapat menginaktivasi beberapa enzim
seperti protease, lipase, lipoksigenase, amilase,
polifenoloksidase, enzim oksidatif dan hidrolitik
lainnya.
o
Jika gagal menginaktivasi enzim ini maka akan
mengakibatkan ketengikan, perubahan struktur, dan
berubahan warna bahan selama penyimpanan
 Larutan asam kuat yg sering digunakan untuk
pengolahan bahan pakan adalah asam klorida, asam
sulfat atau asam laktat
 Asam sulfat merupakan cairan kental
minyak yg membeku pada suhu 10,40 C.
seperti
 Proses pencampuran asam sulfat dg air sangat
eksotermik.
 Oleh karena itu, pada pengenceran asam sulfat
pekat harus dituangkan secara perlahan ke dalam
air (bukan sebaliknya) dan sambil diaduk secara
terus menerus.
 asam sulfat dapat bereaksi menurut lima cara
berbeda, yaitu sebagai asam, pengering terhadap
air, pengoksida, agen sulfida dan sebagai suatu
basa
CONTOH
 Salah satu contoh alkali yg digunakan adalah NaOH
 Asam yang biasa digunakan ; H2SO4 dan asamasam organik (asam formiat, propionat, dan asetat)
 Umumnya :
NaOH digunakan dg dosis 4%
 H2SO4 digunakan dg dosis 2%.
Contoh penggunaan NaOH (pada pengolahan limbah
udang untuk bahan pakan)
 Limbah udang digiling atau dicacah
 Dilakukan pengukuran kadar air (atau bahan kering)
 Penambahan NaOH sebanyak 4% (dengan
perbandingan padatan : cairan = 1 : 10)
 Selanjutnya dipanaskan pada water bath dengan
pengaturan suhu 550 C
 Proses (deproteinasi) dilakukan selama 2 jam
Tujuan : Degradasi Protein (De-Proteinasi)
Contoh penggunaan H2SO4
(pada pengolahan limbah udang untuk bahan pakan)
Limbah udang hasil de-proteinasi, dilanjutkan
proses mineralisasi, dengan cara sbb:
 Penambahan H2SO4 sebanyak 2% (dengan
perbandingan padatan : cairan = 1 : 10)
 Selanjutnya dipanaskan pada water bath
dengan pengaturan suhu 350 C
 Proses (mineralisasi) dilakukan selama 1 jam
Tujuan : Pelepasan dan pembentukan mineral,
dalam hal ini Ca dan P (Mineralisasi)