Chemical treatment Chemical treatments can be divided into...

8
Chemical processing for feed Anuraga Jayanegara Department of Nutrition and Feed Technology Outline A. Introduction B. Acid treatment C. Alkali treatment Department of Nutrition and Feed Technology A. Introduction There are abundant quantities of agricultural residues or by-products Unfortunately, their charactersitics are: - Most of them contain low protein --> insufficient nitrogen supply - Low readily available carbohydrate - Highly lignified cell wall material - Poorly and slowly digested - Possible presence of toxic residues such as fungicides, pesticides and herbicides Need treatments Chemical treatments Department of Nutrition and Feed Technology Chemical treatments can be used both for: (1) improving feed quality, and (2) maintaining feed quality (conservation purpose) Related to feed conservation, chemical treatment is aimed to inhibit the growth or the activity of spoiled bacteria such as Clostridia spp. --> especially when the moisture content is high (e.g., dry matter < 85%) Chemical treatments can be divided into: (1) Acid treatment (2) Alkali treatment Chemical treatment

Transcript of Chemical treatment Chemical treatments can be divided into...

Ch

em

ica

l p

roce

ssin

g f

or

fee

d

An

ura

ga

Ja

ya

ne

ga

ra

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Ou

tlin

e

A.

Intr

od

uct

ion

B.

Aci

d t

rea

tme

nt

C.

Alk

ali

tre

atm

en

t

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

A.

In

tro

du

ctio

n

Th

ere

are

ab

un

da

nt

qu

an

titi

es

of

ag

ricu

ltu

ral

resi

du

es

or

by

-pro

du

cts

Un

fort

un

ate

ly,

the

ir c

ha

ract

ers

itic

s a

re:

-M

ost

of

the

m c

on

tain

lo

w p

rote

in -

-> i

nsu

ffic

ien

t n

itro

ge

n s

up

ply

-Lo

w r

ea

dil

y a

va

ila

ble

ca

rbo

hy

dra

te

-H

igh

ly l

ign

ifie

d c

ell

wa

ll m

ate

ria

l

-P

oo

rly

an

d s

low

ly d

ige

ste

d

-P

oss

ible

pre

sen

ce o

f to

xic

resi

du

es

such

as

fun

gic

ide

s, p

est

icid

es

an

d

he

rbic

ide

s

Need treatments

Chemical treatments

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Ch

em

ica

l tr

ea

tme

nts

ca

n b

e u

sed

bo

th f

or:

(1)

imp

rovin

g f

ee

d q

ua

lity

, a

nd

(2)

ma

inta

inin

g f

ee

d q

ua

lity

(co

nse

rva

tio

n p

urp

ose

)

Re

late

d t

o f

ee

d c

on

serv

ati

on

, ch

em

ica

l tr

ea

tme

nt

is a

ime

d t

o i

nh

ibit

th

e

gro

wth

or

the

act

ivit

y o

f sp

oil

ed

ba

cte

ria

su

ch a

s Clostridia

spp

. --

>

esp

eci

all

y w

he

n t

he

mo

istu

re c

on

ten

t is

hig

h (

e.g

., d

ry m

att

er

<8

5%

)

Ch

em

ica

l tr

ea

tme

nts

ca

n b

e d

ivid

ed

in

to:

(1)

Aci

d t

rea

tme

nt

(2)

Alk

ali

tre

atm

en

t

Ch

em

ica

l tr

ea

tme

nt

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Umumnya pakan dipanen pd saat masih mengandung KA cukup tinggi shg dpt

memacu pertumbhan mikroba : Fungi, bakteri, yeast, mold, dll.

Bhn pakan yg tdk kering dan kena kontaminasi microba : kualitasnya menurun dan

feed efisiensi jelek.

Scr umum disamping pengaruh respirasi dan bakteri, fungi dalah penyebab

kerusakan yg utama krn bbrp jenis jamur sperti : Aspergillus flavus, Fusarium

dan Penniciliumdpt menghasilkan racun yg membahayakan kesehatan ternak

jg manusia yg menghonsumsi produk ternak.

Contoh : Aspergillus flavus menghslkan aflatoxin dpt dikeluarkan dlm susu sapi

menjadi aflatoxin-M.

Pengawetan umunya dpt dilakukan dgn cr :

Pengeringan sampai KA 14-15% dimana microba tdk dpt tumbuh

2. Ensilase dlm kondisi unaerob, kelemahanya pd saat dibuka ke ternak cpt terjadi

kontaminasi bakteri dan mold.

3. Penambahan bakan kimia utk mengontrol microorganisme

Penggunaan asam organik lbh sering digunakan drpd asam anorganik

Dr hasilpengujianasamorganiklebihbaikhasilnya

B.

Aci

d t

rea

tme

nt

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

PropionicAcid

Asampropionatinibaikdigunakansendiriataudicampurdgnasam

asetatdapatmenghambat:

respirasidrbiji2an

aktifitasmikrobadalambiji2an

Asam ini mempunyai kapasita anti jamur dan anti bekteri

Dosis penggunaan A. propionat :

0.4 % pd KA 18% -----------�

1.7 % pd KA 40 %

Peranan A. propionat dpt diganti dgn a. acerat atau a. format

Kehilangan nutrisi pd biji2an :

1. Respirasi stelah panen akibat enzym :

Loss DM 2-8 % kalo cuaca baik bisa

16 % ps saat cuaca buruk

2. Waktu panen KA 25 % sampe jadi pakan bs hilang

3.4 % ketika diberi pengawet asam propionat

3.1 % ketika diberi pengawet ammonium butirat

7 % kerika dikeringkan dgn mesin sampe menjadi 14 % KA

Pengaruhnya thdp ternak :

Tdk ada pengaruh yg (-) pd ternak selama digunakan sesuai aturan

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Perlakuan Asam pd Silase Ikan

Sejumlah asam ditambahkan pd Ikan utk menurunkan pH : 2-4.

Sehingga tercapai kondisi bs awet.

Bisa digunakan Asam anorganik pH hrs 2 (asam sulfat, asam clorida)

Asam organik pH 4 cupup ( asam format)

Apabila menggunakan asam clorida atau sulfat

Penambahan asam dihitung dr 14 N asam/100 kg ikan segar

= 0.14 x % PK + 0.9 % Abu

Sebelum diberikan ke ternak perlu dinaikan pHnya �

4 dengan

menambahkan kapur (tulis) �20 –50 kg.

Dengan asam format cukup digunakan = 0.25 x % Abu / 100 kg

Dosis ini utuk musin dingin, pd musim panas bisa 2x lipat.

Dibanding dgn asam sulfat hanya digunakan 1/4nya dan tdk perlu di

netralkan krn pHnya sudah 4.

Penggunaan terbaru :

cukup 3 –4 ml /kg, ikan di cacah dan diaduk merata.

Silase ikan biasanya akan berbentuk cair/hancur akibat enzim

Kelemahanya banyak N protein dirubah menjadi N-Ammonia

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Mo

istu

re c

on

ten

t

of

sorg

hu

m

Mendez-Albores et al. (2009)

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Mendez-Albores et al. (2009)

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Na

OH

tre

atm

en

t

Ho

w t

o d

o:

-T

o s

oa

k s

tra

w i

n N

aO

H s

olu

tio

n,

dra

in a

nd

pe

rha

ps

wa

sh (

Be

ckm

an

me

tho

d)

-->

dig

est

ibil

ity

↑,

bu

t D

M l

oss

in

clu

din

g v

alu

ab

le s

olu

ble

OM

-T

o s

pra

y N

aO

H s

olu

tio

n o

nto

th

e s

tra

w a

nd

all

ow

ing

to

dry

-->

↑n

utr

ien

t

reco

ve

ry

Eff

ect

s:

-D

isru

pti

ng

lig

nin

-ca

rbo

hyd

rate

bo

nd

s

-H

igh

er

dig

est

ible

DM

an

d N

DF

(im

pro

ve

d d

ige

stib

ilit

y)

-E

ffe

ct o

n p

he

no

lic

aci

ds

tha

t a

re e

ste

r-li

nk

ed

to

th

e c

ell

wa

ll -

-> r

ed

uce

d

con

cen

tra

tio

n a

nd

in

cre

ase

d r

um

ina

l d

isa

pp

ea

ran

ce o

f p

-co

um

ari

c a

nd

feru

lic

aci

d

C.

Alk

ali

tre

atm

en

t

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Pla

nt

cell

wa

ll s

tru

ctu

re

http://www.ccrc.uga.edu/~mao/intro/ouline.htm

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

http://micro.magnet.fsu.edu/cells/plants/cellwall.html

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Canale et al. (1990)

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Chen et al. (2008)

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Chen et al. (2008)

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Chen et al. (2008)

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Chen et al. (2008)

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Alam et al. (2005)

Ca

(OH

) 2tr

ea

tme

nt

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Alam et al. (2005)

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Am

mo

nia

an

d u

rea

tre

atm

en

ts

Ure

a i

s a

so

urc

e o

f a

mm

on

ia

Wa

ter

is e

sse

nti

al

for

the

eff

icie

ncy

of

ure

a

Ad

va

nta

ge

of

usi

ng

ure

a:

-E

asy

an

d s

afe

to

use

-P

rov

ide

s a

so

urc

e o

f cr

ud

e p

rote

in w

hic

h s

tra

w i

s d

efi

cie

nt

in

Dis

ad

va

nta

ge

:

-W

ea

ke

r b

ase

s th

an

Na

OH

Am

mo

nia

tre

atm

en

t:

-R

ed

uce

s th

e p

hy

sica

l st

ren

gth

of

rice

str

aw

-D

isru

pt

the

sil

icif

ied

cu

ticu

lar

ba

rrie

r

-C

lea

va

ge

of

som

e l

ign

in-c

arb

oh

yd

rate

bo

nd

sNH3+ H

+↔NH4+

gas

ion

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Van Soest et al. (2006)

Wh

ich

on

e i

s b

ett

er:

ure

a t

rea

tme

nt

or

sup

ple

me

nta

tio

n?

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

http://www.aps.uoguelph.ca/~gking/Ag_2350/straw.htm

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Lev

el

of

ure

a t

rea

tme

nt

Brown and Adjei (1995)

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Brown and Adjei (1995)

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Am

mo

nia

fib

er

ex

pa

nsi

on

(A

FE

X)

tre

atm

en

t

(Ba

ls e

t a

l.,

20

10

)

AF

EX

: C

on

cen

tra

ted

aq

ue

ou

s a

mm

on

ia i

s co

nta

cte

d w

ith

bio

ma

ss u

nd

er

mo

de

rate

te

mp

era

ture

s (8

0-1

50

oC

) a

nd

pre

ssu

re (

20

0-4

00

psi

) --

> a

fte

r a

sho

rt (

5-3

0 m

in)

resi

de

nce

tim

e,

the

pre

ssu

re i

s e

xplo

siv

ely

re

lea

sed

Re

sult

s:

-C

ell

ulo

se d

ep

oli

me

risa

tio

n

-P

art

ial

solu

bil

isa

tio

n o

f h

em

ice

llu

lose

-O

pe

nin

g u

p t

he

str

uct

ure

to

fa

cili

tate

acc

ess

to

ce

llu

lose

by

ru

min

al

mic

rob

es

an

d e

nzy

me

s

-Im

pro

ve

dig

est

ibil

ity

Bals et al. (2010)

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Bals et al. (2010)

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Bals et al. (2010)

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy

Than

k yo

u fo

r yo

ur attention!

Than

k yo

u fo

r yo

ur attention!

“Diantara tanda-tanda orang yang sukses

adalah mereka yang secara sungguh-

sungguh dan kontinu mempersiapkan

dirinya untuk menghadapi masa depan“

De

pa

rtm

en

t o

f N

utr

itio

n a

nd

Fe

ed

Te

chn

olo

gy