Pertumbuhan pesat industri bahan bakar etanol di Amerika Serikat dalam beberapa tahun terakhir telah menghasilkan produksi lebih dari 36 juta metrik ton (MT) biji-bijian hasil penyulingan yang tersedia untuk digunakan dalam pakan ternak. Biji-bijian hasil penyulingan dari industri bahan bakar etanol yang digiling kering memiliki kandungan nutrisi yang berbeda dengan produk sampingan jagung yang dihasilkan oleh industri penggilingan basah, yang meliputi tepung gluten jagung, pakan gluten jagung, dan tepung bibit jagung.

Secara historis, sebagian besar biji-bijian dari penyulingan basah dan kering diberikan kepada ternak, namun dalam beberapa tahun terakhir 20 hingga 30 persen dari total produksi diberikan kepada babi dan unggas karena nilai nutrisi dan ekonomis yang tinggi dari biji-bijian tersebut dibandingkan dengan jagung, kedelai serta bahan pakan lainnya. Biji-bijian hasil penyulingan biasanya merupakan bahan pakan yang menarik secara ekonomi karena seringkali dihargai lebih ekonomis yaitu sekitar 75 hingga 80 persen dari harga jagung, namun mengandung nutrisi tiga kali lebih banyak dibandingkan jagung.

Distillers Dried Grains with Solubles (DDGS) merupakan hasil samping industri penyulingan etanol yang berbahan dasar jagung. Pada proses pembuatan etanol terdapat residu yang diperoleh setelah jagung yang sudah digiling dan difermentasikan oleh ragi Saccharomyces cerevisiae mengalami proses destilasi. Residu tersebut kemudian dipadatkan dan dikeringkan hingga menjadi 75% dari bobot awal. DDGS dapat berfungsi sebagai sumber protein maupun energi.

Biji-bijian kering dengan bahan terlarut (DDGS) hasil penyulingan jagung pada dasarnya merupakan sumber energi, tetapi juga mengandung 27 persen protein dan fosfor yang mudah dicerna. Tergantung pada spesies hewannya, biji-bijian mempunyai nilai energi yang lebih besar dibandingkan jagung untuk hewan ruminansia, sama dengan jagung untuk babi dan sekitar 85 persen nilai jagung untuk unggas. Nilai energi yang lebih rendah untuk spesies monogastrik terutama disebabkan oleh kandungan serat yang moderat pada biji-bijian hasil penyulingan.

Saat ini, kurang dari 1 persen dari total biji-bijian hasil penyulingan yang diproduksi digunakan dalam pakan budidaya perikanan. Oleh karena itu, terdapat peluang besar untuk menggunakan lebih banyak DDGS sebagai sumber energi, protein, dan fosfor yang dapat dicerna untuk mengurangi biaya pakan dan mengurangi ketergantungan pada tepung ikan dan bahan energi makanan lain yang lebih mahal dalam pakan ikan.

Penerapan DDGS yang lambat

Karena penyulingan biji-bijian kering dengan bahan terlarut merupakan bahan yang relatif baru dan asing bagi banyak nutrisionis, penggunaannya masih terbatas. Penelitian terbaru yang menunjukkan manfaat dan keterbatasan penggunaan DDGS dalam berbagai pakan budidaya (aquafeeds) masih kurang.

Sumber protein nabati secara tradisional dianggap lebih rendah daripada tepung ikan dalam pakan budidaya. Namun, beberapa penelitian menunjukkan bahwa ketika dua atau lebih sumber protein nabati komplementer (misalnya, DDGS dan bungkil kedelai) dimasukkan ke dalam pakan, terdapat potensi untuk menggantikan seluruh tepung ikan dalam pakan, mengurangi biaya pakan dan memberikan pertumbuhan yang dapat diterima, kinerja dan kualitas daging.

Kandungan serat yang cukup tinggi dalam DDGS mungkin menjadi perhatian, tergantung pada tingkat inklusi dan kandungan serat bahan lain dalam makanan beberapa spesies ikan, terutama ikan karnivora. Kandungan xantofil pada produk sampingan jagung dapat berdampak negatif pada warna fillet dan penerimaan konsumen terhadap spesies seperti ikan lele. Namun, kandungan xantofil 20 hingga 30 mg/kg relatif rendah dibandingkan dengan konsentrasi tepung gluten jagung yang lebih dari 200 mg/kg dan dapat dikelola dengan menetapkan target konsentrasi xantofil makanan total untuk mencapai standar warna fillet yang dapat diterima terutama pada ikan lele.

Variabilitas kandungan nutrisi di antara sumber-sumber DDGS meningkatkan risiko kekurangan nutrisi. Kebutuhan nutrisi, terutama asam amino, untuk beberapa spesies ikan belum diketahui secara pasti. Akibatnya, metode formulasi pakan yang saat ini digunakan oleh banyak ahli gizi akuakultur tidak kondusif untuk mengoptimalkan nilai pemberian DDGS dalam pakan akuakultur seperti pada spesies monogastrik hewan pangan lainnya seperti babi dan unggas.

Pada ikan dilaporkan bahwa ikan bawal Colossoma macropomum dan lele Clarias sp. dapat mencerna protein DDGS, sedangkan pada ikan mas DDGS dapat dimanfaatkan sampai level 25% dalam pakan (data tidak dipublikasi) dan pada ikan kerapu tikus Cromileptes altivelis sebanyak 10% (Suprayudi et al.
2011).

Lemak, kandungan serat

Protein dari biji-bijian hasil penyulingan menengah memberikan energi tinggi dan fosfor yang tersedia tinggi. Rata-rata koefisien variasi dan kisaran kandungan nutrisi terpilih dalam sumber DDGS ditunjukkan pada Tabel. Sebagian besar energi dalam DDGS berasal dari kandungan lemak kasar yang relatif tinggi, sedangkan 2 hingga 9 persen berasal dari sisa pati dan jumlah yang lebih sedikit serat dan protein.

Tabel Komposisi nilai nutrisi dari DDGS

Sumber data : universitas Minnesota

Kandungan lemak kasar DDGS kira-kira 10,00 persen, dan sekitar 55,70, 7,80 dan 0,14 persen dari total lemak masing-masing adalah asam linoleat, asam linolenat, dan asam docosahexaenoic. Hasilnya, DDGS memiliki rasio omega:omega 3 yang tinggi. Karena tingginya harga minyak jagung mentah di Amerika Serikat, lebih dari separuh dari 207 pabrik etanol di AS kini mengekstraksi sebagian minyak tersebut sebelum membuat DDGS. Oleh karena itu, kandungan lemak kasar DDGS menjadi lebih bervariasi: 5,00 hingga 12,00 persen. Kandungan pati dalam DDGS rendah dan berkisar antara 2 hingga 9 persen, tergantung pada tingkat fermentasi pati menjadi etanol. Belum diketahui apakah pati yang terdapat pada DDGS dapat dicerna atau berbentuk pati resisten.

Nilai rata-rata kandungan serat kasar, serat deterjen asam, serat deterjen netral, dan kandungan serat pangan total (TDF) dalam DDGS masing-masing adalah 6,6, 11,1, 37,6 dan 31,8 persen, dan 96,5 persen TDF merupakan serat tidak larut. Kecernaan serat DDGS belum ditentukan pada ikan, namun penelitian yang dilakukan pada spesies monogastrik lainnya menunjukkan bahwa kecernaan serat bisa signifikan, namun bervariasi. Tampaknya ikan dengan kemampuan lebih besar dalam memanfaatkan pakan berserat tinggi memiliki kinerja yang baik pada tingkat inklusi DDGS pakan yang tinggi dibandingkan dengan spesies dengan sedikit fermentasi usus yang lebih rendah.

Asam amino

Meskipun kandungan protein kasar dalam DDGS relatif tinggi, nilai kandungan lisin, metionin, treonin, dan triptofan relatif rendah dibandingkan dengan kebutuhan ikan. Oleh karena itu, pola makan yang membutuhkan kadar protein tinggi harus dilengkapi dengan asam amino kristalin ketika sejumlah besar DDGS ditambahkan. Kecernaan sebagian besar asam amino dalam DDGS lebih dari 90 persen pada pakan ikan, kecuali treonin, namun kecernaan asam amino DDGS belum ditentukan untuk spesies ikan lainnya.

Kandungan fosfor sebesar 0,75 persen dalam DDGS lebih tinggi dibandingkan bahan nabati lainnya, dan sebagian besar fosfor fitat dilepaskan selama fermentasi jagung dalam produksi etanol, sehingga biji-bijian hasil sulingan sangat mudah dicerna oleh spesies monogastrik. Namun nilai kecernaan dan ketersediaan fosfor DDGS belum ditentukan pada ikan.

Data yang tersedia terbatas mengenai kandungan xanthophyll dan bioavailabilitas dalam DDGS, dan dampaknya terhadap warna daging ikan, namun beberapa nilai yang dilaporkan dalam literatur menunjukkan bahwa konsentrasi xanthophyll dapat sangat bervariasi dan berkisar antara 3,5 hingga
29,8 mg/kg.

Salah satu keunggulan penyulingan biji-bijian kering dengan bahan terlarut dibandingkan bahan pakan nabati lainnya adalah bahwa bahan tersebut tidak mengandung faktor antinutrisi yang ditemukan dalam bungkil kedelai, bungkil lobak, dan bungkil biji kapas, serta mengandung kadar fitat yang rendah dibandingkan dengan yang ada di dalam bungkil biji kapas, bahan pakan lain yang berasal dari tumbuhan.

Potensi manfaat kesehatan

Penambahan DDGS pada pakan aqua tampaknya mempunyai efek menguntungkan dalam meningkatkan status kekebalan dan ketahanan terhadap beberapa penyakit pada ikan. Chlorn Lim dan rekan kerjanya menunjukkan bahwa pemberian pakan yang mengandung 40 persen DDGS untuk ikan lele memberikan resistensi terhadap Edwardsiella ictaluri, yang kemungkinan besar disebabkan oleh peningkatan hemoglobin dan hematokrit, peningkatan total imunoglobulin serum, dan peningkatan titer antibodi 21 hari pasca tantangan (infeksi). Demikian pula, pemberian pakan 40 persen DDGS pada ikan nila meningkatkan resistensi terhadap Streptococcus iniae.

Para peneliti berasumsi bahwa faktor yang berkontribusi terhadap respons positif ini adalah senyawa aktif biologis yang berasal dari ragi, yang mencakup 4 hingga 7 persen DDGS. Data yang terbatas telah dipublikasikan mengenai kadar senyawa ini dalam DDGS, namun kandungan beta-glukan DDGS sekitar 8 persen.

Proses pakan dengan Ekstrusi

Secara umum, kadar serat yang tinggi pada DDGS menimbulkan masalah, terutama pada konsentrasi inklusi yang tinggi. Para peneliti telah menentukan bahwa faktor paling penting yang mempengaruhi kualitas ekstrusi dan pelet diet DDGS adalah geometri cetakan, suhu, kadar air dan kecepatan screw. Penambahan berbagai bahan pengikat meningkatkan daya tahan pelet dan kepadatan unit (density).

Pakan apung  yang layak yang mengandung 60 persen DDGS dapat diproduksi dalam kondisi terapung tertentu dengan nilai kepadatan unit (density) dari 0,24 hingga 0,61 g/cm3 dan nilai ketahanan berkisar antara 96 hingga 98 persen.