FERMENTASI BAHAN PAKAN
2.2.1. Fermentasi Media Cair
Model fermentasi media cair kurang populer dalam pengolahan atau pemanfaatan hasil sampingan sebagai pakan ternak. Produk SmF yang dapat digunakan dalam industri peternakan hanya sedikit antara lain Protein Sel Tunggal (PST) atau Single Cell Protein (SCP) dan enzim. Protein sel tunggal dapat dihasilkan dari substrat bahan berlignoselulosa. Protein sel tunggal merupakan protein kasar atau protein murni massa mikrobial hasil fermantasi setelah dipisahkan dari massa substratnya yang dapat dijadikan sebagai bahan pakan atau pangan. Campuran masa mikroba dengan massa substrat dinamakan produk biomassa mikrobial (PBM). Produksi biomassa mikrobial pada fermentasi media cair ini dapat dilakukan dengan dua cara (El-Nawawi 1992) yaitu proses tak langsung (indirect process) dan proses langsung (direct process).
- PROSES TAK LANGSUNG. Produksi PST dilakukan melalui tahapan perlakuan fisikokimia untuk menghasilkan selulosa yang akan digunakan lebih lanjut.
- Hidrolisis selulosa secara kimia menjadi glukosa dan menumbuhkan mikroorganisme pada hidrolisat.
Substrat dihidrolisis menjadi glukosa dengan asam dan yeast (mis: Candida utilis, Aurobasidium pullalans) ditumbuhkan pada glukosa untuk menghasilkan PST.
- Hidrolisis selulosa secara enzimatis menjadi glukosa dan menumbuhkan mikroorganisme pada hidrolisat
- Metode Indian Institute of Technology. Substrat berukuran kecil (<25mm) dipanaskan pada suhu 2000C dan diikuti dengan sakarifikasi enzimatis pada pH 4.8 dan suhu 500 Residu enzim dan selulosa didaur ulang. Sekitar 7.3% gula dihasilkan dengan metode ini dan digunakan untuk memproduksi PST oleh yeast.
- Metode University of California. Dalam proses ini dihasilkan enzim selulase oleh Trichoderma resei QM9414 pada substrat untuk menghidrolisis substrat yang sama dan menghasilkan sirup gula. Sirup gula ini dikentalkan sebelum difermentasi untuk memproduksi PST.
- Metode Kyoto University. Metode ini mengunakan hidrolisat yang diperoleh melalui hidrolisis enzimatis substrat berlignoselulosa. Hidrolisat merupakan campuran glukosa, xilosa dan disakarida (selobiosa dan xilobiosa). Hidrolisat difermentasi dengan Saccharomyces untuk memproduksi PST dari glukosa.
- PROSES LANGSUNG. Substrat mengalami pretreatment dengan berbagai metode fisikokimia dan dihidrolisis menjadi senyawa yang dapat dimanfaatkan dan konversi menjadi PST yang dilakukan oleh mikroorganisme.
Upaya pertama biokonversi bahan berlignoselulosa sebagai pakan ternak dilakukan pada tahun 1920 menggunakan Aspergillus fumigatus. Salah satu metode yang digunakan adalah Metode Louisiana State University.
Metode Louisiana State University menggunakan bakteri Cellulomonas sp. Organisme ini mempunyai aktivitas β-glukosidase yang rendah sehingga dibutuhkan organisme lain yaitu Alcaligenes faecalis untuk menghilangkan selobiosa yang dapat menghambat kerja enzim selulase. Sekitar 68 g selulosa dihasilkan dari 100 g biomasa. Fermentasi dengan kedua bakteri ini (Cellulomonas sp dan Alcaligenes faecalis) dihasilkan biomassa sel bakteri sebesar 18-20 g dan hanya 40 g selulosa yang digunakan. Protein yang dihasilkan sebesar 0.12 g per g bagase (substrat).
Metode lain yang cukup lengkap dalam proses biokonversi komponen lignoselulosa adalah metode Institut Armand-Frappier (IAF). Metode IAF mengunakan Chaetomium cellulolyticum dan Pleurotus sajor-caju untuk mengkonversi lignoselulosa menjadi PST. Organisme lain yang digunakan adalah spesies Aspegillus dan Penicillium yang mampu menghasilkan selulase dan hemiselulase dalam jumlah cukup untuk konversi selulosa dan hemiselulosa menjadi PST. Metode IAF disebut sebagai proses terintegrasi untuk produksi pangan, pakan dan bahan bakar dari biomasa.
Pemanfaatan media cair dalam penumbuhan mikroba untuk biokonversi bahan menjadi produk biomasa mikrobial membantu memudahkan pemisahan produk dengan substrat. Produksi protein sel tunggal lebih mudah dilakukan dengan fermentasi media cair.
