Universitas Dharmawangsa

## PENGARUH PENGGUNAAN POLYETHILENE GLYCOL (PEG) PADA KULIT BUAH KOPI TERHADAP PRODUKSI DAN KINETIK GAS SECARA IN VITRO

## Oleh  :  Sri Rahayu

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  melihat  pengaruh  penggunaan Polyethilene  Glycol  (PEG)  pada  kulit  buah  kopi  terhadap  produksi  dan kinetik gas secara In Vitro gas.
Penelitian  ini  menggunakan  Rancangan  Acak  Lengkap  (RAL), dengan 5 perlakuan dan 5 ulangan. Perlakuan jenis bahan pakan yang dievaluasi  yaitu  kulit  buah  kopi  tanpa  perlakuan  (P0),  kulit  buah  kopi yang diberi PEG 5% (P1), kulit buah kopi yang diberi PEG 10% (P2), kulit buah kopi yang diberi PEG 15% (P3) dan kulit buah kopi yang diberi PEG 20% (P4).
Peubah  yang  diamati  dalam  penelitian  ini  adalah  produksi  gas dan kinetik produksi gas.
Hasil  analisis  ragam  menunjukan  bahwa  perlakuan  yang diberikan berpengaruh nyata (P < 0.05) terhadap peningkatan  produksi dan kinetik gas.
Hasil  penelitian  ini  dapat  disimpulkan  bahwa  perlakuan penambahan PEG 10% menghasilkan nilai produksi dan kinetik gas hasil fermentasi kulit buah kopi yang lebih baik dibandingkan dengan perlakuan lainnya.
Kata Kunci : Kulit Buah Kopi, PEG, Produksi gas, Kinetik gas, Invitro

## Pendahuluan
Hijauan makanan ternak merupakan sumber pakan utama untuk ternak ruminansia yang harus dipenuhi baik secara kualitas, kuantitas,  maupun  kontinuitas.  Sebagai  pakan  utama  proporsi hijauan yang diberikan kepada ternak ruminansia berkisar 60-75%. Pengadaan  hijauan  sebagai  pakan  ternak  ruminansia  sering
mengalami  kendala,  baik  karena  faktor  musim  maupun ketersediaan lahan. Pada musim hujan produksi hijauan melimpah akan  tetapi  saat  musim  kemarau  produksinya  berkurang.  Selain itu,  adanya  penyempitan  lahan  pertanian  juga  menjadi  masalah dalam ketersediaan hijauan.
Beberapa  kendala  tersebut  akan  sangat  berpengaruh terhadap  peningkatan  populasi  ternak  jika  tidak  segera  diatasi. Mengingat berbagai kendala tersebut, maka perlu dilakukan upaya untuk mengurangi
resiko kekurangan pakan dengan memanfaatkan    limbah  pertanian  dan  limbah  agro-industri  yang belum termanfaatkan dengan baik dan tersedia cukup banyak di daerah setempat serta tidak bersaing dengan manusia.
Salah  satu  limbah  yang  bisa  dimanfaatkan  sebagai  pakan ternak  adalah  kulit  buah  kopi.  Kulit  buah  kopi  merupakan komponen terbesar dari pengolahan buah kopi yang sampai saat ini belum termanfaatkan. Kulit buah kopi mengandung komposisi nutrisi yaitu: bahan kering  87.4%, lemak 2.5%, protein kasar 11.2%, BETN 44.4% dan abu 8.3% (Latief dkk , 1999).
Kulit buah kopi mempunyai potensi untuk dijadikan bahan pakan  ternak  ruminan,  namun  pemanfaatan  kulit  buah  kopi mempunyai  faktor  pembatas  karena  mengandung  tannin,  kafein dan lignin. Tannin merupakan salah satu zat antinutrisi pada kulit buah kopi yang menyebabkan keterbatasan peng-gunaannya pada ransum ternak.
Tannin  menjadi  faktor  pembatas  dalam  pengunaan  kulit buah  kopi  sebagai  ransum  ternak  ruminansia.Tannin  pada  kulit buah  kopi  dapat  menghambat  kerja  enzim  yang  dihasilkan  oleh mikroba  rumen.  Hal  ini  yang  menyebabkan  rendahnya  nilai fermentabilitas kulit buah kopi (Prafty, 2006). Oleh karena itu perlu dilakukan upaya untuk mendeaktivasi tannin dengan  Polyethilene glikol (PEG).  Penggunaan PEG sebagai zat yang dapat berperan dalam  deaktifasi  telah  banyak  dilaporkan.  Madibela  dkk  (2006) melaporkan hasil penelitian deaktifasi tannin dengan penambahan PEG  80  mg  dapat  meningkatkan  kecernaan  bahan  kering  Acasia
dan Mophane. Selanjutnya penambahan PEG dapat meningkatkan produksi  gas  fermentasi  acacia  22%,  beach  acacia  71%  dan  red calliandra 211% (Getachew, 2004).
Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh pemberian PEG pada kulit buah kopi terhadap profil produksi dan kinetik gas secara in vitro .  Penelitian  ini  juga  diharapkan  dapat  memberikan informasi tentang degradabilitas limbah berserat tinggi serta teknik pengolahannya agar dapat digunakan sebagai bahan pakan ternak ruminansia.

## Materi dan Metoda

## Alat dan Bahan Penelitian
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  kulit buah kopi, McDougall, gas CO 2 , HgCl 2, cairan rumen yang diambil dari sapi berfistula. Polyethilene Glikol (PEG) 6000, aquades. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah cawan poselin, gegep, termos,  botol  serum  150  ml,  neraca  analitik,  glass  shyringe,  labu ukur  1000  ml,  kain  kasa,  corong  plastik,  gelas  piala,  shakerbath, clamper dan decamper, spuit 50 ml, kertas whatman 41, pH meter, tabung  reaksi,  tutup  karet  dan  aluminium,  gelas  piala  2000  ml, thermometer dan lain-lain.

## Pelaksanaan Inkubasi
Inkubasi  dilaksanakan  menurut  Tilley  dan  Terry  (1963) yaitu  sebagai  berikut:  tabung  fermentor  yang  berukuran  150  ml yang telah berisi sampel 0,5 gr yang telah dioven dimasukan PEG kemudian  dimasukan  campuran  larutan  buffer  dengan  inokulan sebanyak 40 ml sambil alirkan gas CO 2 kedalam tabung fermentor selama 30 detik untuk memperoleh kondisi anaerob. Buat blanko yang  berisi  cairan  rumen  dan  buffer.  Tabung  yang  telah    selesai diisi langsung ditutup dengan tutup karet kemudian diklep agar tutup benar-benar rapat dan yang terdapat di dalam tabung tidak keluar  dari  bibir  tabung  lalu  dimasukan  ke  dalam  oven  dengan suhu 39 0 C dan inkubasi selama 96 jam dengan periode inkubasinya adalah 8, 16, 24, 36, 48, 72, 96 jam. Akhir periode 96 jam pH diukur
Universitas Dharmawangsa
dan  teteskan  2  tetes  HgCl 2 jenuh  untuk  membunuh  mikroba. Hitung kandungan bahan kering serta bahan organik.

## Peubah yang diamati

## 1. Pengukuran Produksi gas
Pengukuran gas dilakukan dengan cara menyuntikan glass syringe (piston pipet) berukuran 20 ml ke dalam tutup karet botol serum pada inkubasi 8, 16, 24, 36, 48, 72 dan 96 jam. Terdapatnya gas  ditandai  dengan  melihat  skala  glass  syringe  yang  tertera. Untuk  memperoleh  produksi    gas  komulatif dilakukan  dengan menjumlahkan hasil pengukuran produksi gas tiap jam inkubasi. Perhitungan  total  produksi  gas  yang  didapat  kemudian dikonversikan kedalam bobot 0.5 gr BK.
2. Kinetik Produksi Gas
Untuk  menghitung  kinetik  produksi  gas  dari bahan  yang diuji digunakan  persamaan Ørskov  dan McDonald  (1979) meng- gunakan program neway :
Y  =  a + b ( 1 – e -ct ), dimana: Y  :  Laju produksi gas pada waktu t A  :  Produksi gas dari bahan yang mudah terfermentasi b  :  Bagian bahan yang sulit terdegradasi tapi potensial c  :  Laju produksi gas b t  :  Waktu inkubasi jam e  :  Konstanta
Pada kinetik produksi gas parameter yang diamati adalah lag time (t), total produksi gas potensial (a+b) dimana nilai a tidak dihitung  dan efektivitas degradasi. Efektivitas degradasi dihitung menggunakan  outflow  rate  (k)  4%  perjam  dengan  persamaan a+bxc / (c+k) x EXP(-(c+k)xT).

## Rancangan Percobaan
Penelitian  ini  menggunakan  Rancangan  Acak  Lengkap (RAL) 5x5 dengan 5 perlakuan dan 5 ulangan, yang terdiri dari :
Universitas Dharmawangsa
P0 = Penambahan PEG kedalam kulit buah kopi 0% P1 = Penambahan PEG kedalam kulit buah kopi 5% P2 = Penambahan PEG kedalam kulit buah kopi 10% P3 = Penambahan PEG kedalam kulit buah kopi 15% P4 = Penambahan PEG kedalam kulit buah kopi 20%
Data  yang  diperoleh  dianalisis  dengan  menggunakan analisis ragam (Anova), untuk melihat perbedaan antar perlakuan dilanjutkan dengan uji Duncan (Steel dan Torrie, 1991).

## Hasil Dan Pembahasan

## Total Produksi Gas
Hasil pengukuran total produksi gas kulit buah kopi yang mendapat perlakuan tercantum pada Tabel 1.
Tabel 1. Rataan Total Produksi Gas (ml/0.5 gr BK)
Perlakuan Rataan P0 P1 P2 P3 P4 60.77 c 66.99 b 70.40 a
69.54 ab

## 70.11 a
Keterangan  :  Angka  yang  diikuti  superskrip  huruf  kecil  yang berbeda menunjukan perbedaan nyata (P < 0.05).
Hasil  analisis  ragam  menunjukan  bahwa  perlakuan penambahan  PEG  pada  kulit  buah  kopi  berpengaruh  nyata meningkatkan  (P<0.05)  total  produksi  gas  yang  dihasilkan.  Uji jarak Duncan menunjukan bahwa total produksi gas P2 nyata lebih tinggi dibanding P0 dan P1 tetapi tidak nyata terhadap P3 dan P4, P3  berbeda  nyata  lebih  tinggi  terhadap  P0  tetapi  tidak  berbeda
terhadap P1. Sedangkan P4 berbeda nyata lebih tinggi terhadap P0 dan P1.
Peningkatan produksi gas yang terjadi merupakan efek dari penambahan PEG dalam menghambat efek tannin dari kulit buah kopi.  Getachew  (2004)  menyatakan  bahwa  PEG  memiliki  sifat pengikat  tannin  yang  sangat  kuat  (strongly  binds  to  tannin) sehingga  dapat  menghambat  efek  biologi  dari  tannin.  Hal  ini menunjukan  bahwa  perlakuan  penambahan  PEG  sangat  efektif terhadap perbaikan kecernaan kulit buah kopi.

## Profil Produksi Gas
Gambaran  profil  produksi  gas  hasil  fermentasi  di  ukur dengan model persamaan Ørskov dan McDonald (1979) Y = a + b (1 – e – ct ), menggunakan program Neway . Gambaran produksi gas komulatif tercantum pada Gambar 1.

## Universitas Dharmawangsa
Gambar.1. Laju Produksi Gas Komulatif (ml/0,5gr BK)
Hasil analisis ragam menunjukan bahwa penggunaan PEG nyata  berpengaruh  (P<0.05)  dalam  meningkatkan  produksi  gas fermentasi  kulit  buah  kopi.  Dari  gambar  diatas  terlihat  bahwa semakin lama waktu inkubasi maka semakin tinggi produksi gas kumulatif fermentasi kulit buah kopi yang dihasilkan. Dari gambar diatas  juga  dapat  dilihat  bahwa  perlakuan  penggunaan  PEG memiliki  jumlah  produksi  gas  kumulatif  yang  tinggi  dibanding dengan P0 tanpa penggunaan PEG. Fakta ini membuktikan bahwa pemberian  PEG  pada  kulit  buah  kopi  dapat  menghasilkan  gas fermentasi  yang  baik.Hasil  uji  Duncan  memperlihatkan  bahwa produksi gas kumulatif P0 terlihat lebih rendah dibanding dengan
2 7 12 17 22 27 32 37 42 47 52 57 62 67 72 8 16 24 36 48 72 96 Produ ksi Ga s Kum ulatif (ml/0 .5 gr BK) Waktu Inkubasi (Jam) P 0 P 1 P 2 P 3
masing-masing perlakuan hal ini membuktikan bahwa kontrol (P0) memiliki produksi gas kumulatif yang lebih rendah. Jika dilihat P1 lebih  rendah  dibanding  dengan  P2,  P3,  dan  P4  akan  tetapi  lebih tinggi dibanding kontrol (P0). Gambar P2, P3 dan P4 terlihat saling berhimpitan ini dapat disimpulkan bahwa produksi gas kumulatif ketiganya  cendrung  hampir  sama.  Rata-rata  produksi  gas komulatif tertinggi dicapai pada perlakuan P2 (70.40), diikuti oleh P4  (70.11),  P3  (69.54),  P1  (66.99)  dan  P0  (60.77).  Tingginya  total produksi  gas  komulatif  yang  terjadi  terhadap  perlakuan dibandingkan dengan kontrol merupakan pengaruh positif dalam peningkatan aktifitas mikroba rumen karena adanya PEG tersebut.
Sementara itu gambaran laju produksi gas (ml/0.5 gr BK) selama inkubasi dapat dilihat pada Gambar 2.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 8 16 24 36 48 72 96 Laju Produ ksi Ga s (ml/0 .5 gr BK) Waktu Inkubasi (Jam) P 0 P 1
P 2
Gambar. 2. Laju Produksi Gas (ml/0,5gr BK)
Berdasarkan Gambar 2 terlihat bahwa semakin lama waktu inkubasi  yang  digunakan  dalam  fermentasi  zat  makanan  dalam rumen  laju  produksi  yang  dihasilkan  semakin  menurun.  Hal  ini disebabkan  semakin  lama  waktu  inkubasi  jumlah  substrat  yang tersedia  semakin  berkurang.  Berdasarkan  Gambar  2  juga  dapat dilihat bahwa laju produksi gas yang mendapatkan penambahan PEG lebih tinggi dibandingkan dengan yang tidak mendapatkan penambahan  PEG.  Fakta  ini  membuktikan  bahwa  penambahan PEG dapat mempercepat laju produksi gas fermentasi kulit buah kopi sehingga efisiensi fermentasi semakin jadi lebih baik. Pada 8 jam pertama perlakuan P4 memiliki laju produksi gas paling tinggi kemudian diikuti oleh P3, P2, P1, dan P0.
Perbedaan yang  nyata yang  diperlihatkan  oleh perlakuan terhadap  kontrol  dalam  penelitian  ini  disebabkan  karena  peran PEG dalam deaktivasi tannin yang dapat menghambat kerja enzim oleh mikroba rumen sehingga menyebabkan rendahnya produksi gas.  Hasil  penelitian  Getachew  (2004)  melaporkan  bahwa penambahan PEG mampu mendeaktivasi tannin yang ditunjukan dengan  peningkatan  produksi  gas  fermentasi  acacia  22%,  beach acacia 71% dan red calliandra 211%.

## Kinetik Produksi Gas
Fermentasi  bahan  pakan  didalam  rumen  selain menghasilkan  VFA  juga  menghasilkan  gas.  Produksi  gas menggambarkan  nutrien  yang  dapat  terfermentasi.  Hasil pengukuran kinetik produksi gas dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Kinetik Produksi Gas In Vitro P0, P1, P2, P3, dan P4.

## Universitas Dharmawangsa
Keterangan  :  Angka  yang  diikuti  superskrip  huruf  kecil  yang berbeda  pada  baris  yang  sama  menunjukan perbedaan nyata (P < 0.05)

## Lag Time
Lag time adalah waktu  dimana gas pertama kali dihasil- kan  dari  proses  fermentasi.  Hasil  analisis  ragam  menunjukan bahwa  perlakuan  pemberian  PEG  berpengaruh  nyata  (P<0.05) dalam  meningkatkan  lag  time  kulit  buah  kopi.  Uji  Duncan memperlihatkan  bahwa  P0  memiliki  nilai  lag  time  yang  nyata (P<0.05)  lebih  cepat  dibandingkan  dengan  yang  mendapat perlakuan penambahan PEG. Dari tabel 2 terlihat bahwa lag time P0 mulai terjadi setelah 2.9 jam inkubasi artinya setelah 2.9 jam P0 sudah mengalami proses degradasi. Diikuti oleh P3 (3.74 jam), P4 (3.76  jam),  P2  (3.98  jam)  dan  P1  (3.98  jam).  Hal  ini  disebabkan karena  kerja  PEG  selain  mengikat  tannin  kemungkinan  juga berikatan  dengan  fraksi  yang  mudah  larut  seperti  gula-gula sederhana serta protein. Meskipun P0 memiliki nilai lag time yang lebih singkat, namun setelah komponen mudah larut terfermentasi, waktu  yang  dibutuhkan  untuk  memfermentasi  komponen  yang tidak  mudah  larut  lebih  lama  dibandingkan  dengan  yang mendapat perlakuan penambahan PEG.
Rata-rata lag time yang diperoleh dalam penelitian ini jauh lebih lama dibandingkan dengan hasil penelitian Novrima (2005) yang menggunakan rumput raja, tongkol jagung, bagase tebu, dan campuran  ketiga  limbah,  dengan  nilai  Lag  time  terjadi  setelah  6 menit  inkubasi.  Hal  ini  diduga  karena  adanya  perbedaan
kandungan  zat  makanan,  sifatnya  serta  adanya  efek  anti  nutrisi dari  bahan  tersebut.  Kandungan  selulosa  dan  glukosa  sangat mempengaruhi  proses  fermentasi  dirumen  karena  merupakan sumber energi yang potensial bagi mikroba rumen. Sesuai dengan Van Soest (1994) bahwa nutrisi bahan pakan yang potensial sebagai sumber  energi  adalah  karbohidrat  yang  mudah  larut  dalam  air, karena  akan  mengalami  proses  degradasi  dan  hidrolisis  setelah masuk kedalam rumen. Walaupun demikian lag time yang cepat tidak  dapat  menentukan  bahwa  perlakuan  tersebut  baik,  namun perlu  dilihat  besarnya  jumlah  substrat  terfermentasi  yang bercermin dari jumlah produksi gas nya.

## Produksi Gas Potensial
Produksi gas potensial merupakan total produksi gas dari bahan  yang  mudah  terfermentasi  (a)  dan  bahan  yang  sulit terfermentasi tapi potensial (b). Produksi gas potensial yang diukur dalam penelitian ini dilakukan dengan mengabaikan nilai a. Rataan nilai produksi gas potensial (b) dapat dilihat pada Tabel 2. Hasil analisis  ragam  menunjukan  bahwa  perlakuan  pemberian  PEG nyata  (P<0.05)  berpengaruh  dalam  meningkatkan  total  produksi gas fermentasi kulit buah kopi. Hal ini memperkuat dugaan bahwa dengan penambahan PEG terhadap kulit buah kopi sangat efektif dalam  peningkatan  fermentabilitas  kulit  buah  kopi.  Tingginya produksi gas yang dihasilkan pada kulit buah kopi pada penelitian ini  disebabkan  oleh  peran  PEG  dalam  mengikat  tannin  yang bersifat  protektif  terhadap  kerja  enzim  yang  dihasilkan  oleh mikroba  rumen.  Sesuai  dengan  pendapat  Jackson  (1996)  yang menyatakan  bahwa  tannin  merupakan  senyawa  antinutrisi  yang menghambat kerja dari enzim mikroba rumen, bersifat stabil pada pH  3.5 – 7  dan  akan  melemah  pada  pH  dibawah  3.  Lebih  lanjut dinyatakan  bahwa  pada  kondisi  di  rumen  ikatan  tannin  bersifat stabil  dan  akan  melemah  di  abomasum  sehingga  zat  makanan dapat  dicerna  diusus  halus  terutama  protein  dan  senyawa karbohidrat yang mudah larut.

## Efektifitas Degradasi (ED)
Efektifitas  Degradasi  berkaitan  erat  dengan  nilai  b,  a+b, maupun nilai c. Hasil penghitungan ED dapat dilihat dalam Tabel 2. Hasil analisis ragam menunjukan bahwa perlakuan pemberian PEG  berpengaruh  nyata  (P<0.05)  dalam  meningkatkan  nilai  ED. Semakin tinggi nilai ED kulit buah kopi maka akan semakin baik pengunaannya sebagai pakan ternak. Hal ini membuktikan bahwa dengan  penggunaan  PEG  dapat  meningkatkan  nilai  Efektifitas Degradasi  kulit  buah  kopi  dalam  rumen.  Rata-rata  nilai  yang diperoleh  adalah  sebesar  26-31  %  hal  ini  berarti  kulit  buah  kopi efektif didegradasi dalam rumen adalah 26-31%.
Nilai ED kulit buah kopi yang diperoleh pada penelitian ini jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan nilai ED yang diperoleh Prafty  (2006) yakni sebesar 12-13% pada  kulit  buah  kopi  melalui beberapa perlakuan alkali.

## Kesimpulan
Perlakuan  penambahan  PEG  10%  menghasilkan  nilai produksi  dan  kinetik  gas  hasil  fermentasi  kulit  buah  kopi  yang lebih baik dibanding dengan perlakuan lainnya.

## Daftar Pustaka
Getachew,  G.,  H.  P.  S.  Makkar.,  and  K.  Becker.  2004. Tannins  in tropical browses : Effects on in vitro microbial fermentation and microbial protein synthesis in media containing different amount of nitrogen . J. Agric. Food Chem. 48:3581-8 Jackson,  F.  C,  T.  N.  Barry.,  C.  Lascano  dan  B.  Palmer.  1996. The extractable and  bound condenced tannin content of leaves from tropical tree, shurb and forage legumes. J. Sci. Food. Agric. Pp
1-8.
Latief, A. R. Murni dan S. D. Widyawati. 1999. Perlokasi pra ensilase dalam upaya  peningkatan  mutu  silase kulit  buah  kopi  dan  laju penyusutan  zat-zat  makanan  In  Sacco .  Laporan  Penelitian. Fakultas Peternakan. Universitas Jambi. Jambi.
Madibela,  O.  R.,  O.  Seitshiro.,  and  M.  E.  Mochankana.  2006.
Deactivation effects of Polyethilene Glicol (PEG) on in vitro dry matter  digestibility  of  Colophospermum  (Mophane)  and  acacia browse trees in Botswana. Pakistan Journal of Nutrition 5 (4):
343-347.
Novrima, R. 2005. Profil degradasi beberapa limbah berserat tinggi dengan  menggunakan  teknik  in  vitro  gas. Skripsi Universitas Jambi. Fakultas Peternakan, Universitas Jambi. Ørskov.  E.  R.  1991. Manipulation  of  fiber  digestion  in  the  rumen. Procceding of Nutrition Society. Vol 50:187-196. Prafty,  I.2006.  Peningkatan  kualitas  kulit  buah  kopi  melalui bebrapa  perlakuan  alkali  yang  dievaluasi  menggunakan teknik  in  vitro  gas. Skripsi Universitas  Jambi.  Fakultas
Peternakan, Universitas Jambi.
Steel  R.G.D.  and  Torrie  J.H.1991. Principles  and  Procedures  of Statistics. Second  Edition.  (McGraw-hill  book  Company Aukkland, New Zealand).
Tilley, J. M. A. And R. A. Terry. 1963. A two stage technique for the in vitro digestion of forage crops. Journal of British Grassland Society , 18 : 104-111. Van  Soest,  P.  J.  1994. Nutritional  Ecology  of  Ruminant. (2 nd ed).
Cornell University Press.USA.476 p.