Kedelai diolah untuk menghasilkan produk utama yaitu minyak dan margarin untuk konsumsi manusia serta produk sampingan yaitu bungkil kacang kedelai (BKK) untuk bahan pakan ternak berprotein tinggi. Dalam perkembangannya, BKK merupakan sumber protein utama yang mendukung pertumbuhan sektor peternakan modern. Terdapat sumber protein lainnya seperti bungkil rapeseed/canola dan bungkil biji bunga matahari, tetapi ketersediaannya jauh lebih sedikit dari pada BKK. Proses pengolahan kedelai dilakukan di pabrik yang biasa disebut soy crushing plant.

Di bawah ini dikemukakan berbagai teknik pengolahan kedelai yangmenghasilkan minyak dan BKK. Terdapat dua teknologi pengolahan kedelai yaitu ekstraksi minyak dengan pelarut kimia dan ekstraksi minyak secara fisik dengan pengepresan.

Ekstraksi dengan pelarut (crushing plant)

Ekstraksi minyak kedelai dengan pelarut merupakan teknologi yang paling umum digunakan karena dapat menghasilkan minyak lebih banyak dibandingkan teknologi lainya. Kandungan minyak dalam kedelai adalah sekitar 18 persen. Ekstraksi dengan pelarut lemak akan menghasilkan minyak lebih tinggi dibanding teknologi pengepresan. Hasil pabrik minyak kedelai umumnya berupa minyak, BKK dan kulit kedelai. Kulit kedelai tidak hanya memengaruhi efisiensi ekstraksi minyak, tetapi juga mengurangi nilai gizi dari BKK. Kandungan kulit kedelai hanyalah berupa serat dan sebagian kecil protein (9%) dan abu. Oleh karena itu dalam proses pengolahan kedelai, kulit kedelai dipisahkan lebih dahulu sebelum kedelai diekstrak minyaknya dengan pelarut (lihat Gambar 1).

Sebelum diolah, biji kedelai mentah terlebih dahulu harus dibersihkan dari kotoran. Biji kedelai lalu dipanaskan untuk menurunkan kadar air hingga mencapai 9-11%. Proses pengeringan ini untuk memudahkan pemisahan kulit kedelai pada saat pemecahan kedelai dengan hembusan angin (aspirasi) sehingga hanya kotiledon yang akan diolah lebih lanjut. Kotiledon kemudian mengalami penggepengan (flaking) dengan mesin roller untuk memperluas permukaan sehingga ekstraksi dengan pelarut dapat dioptimalkan (Gambar 2).

Proses ekstraksi minyak dilakukan dengan pelarut kimia (solvent) dan umumnya adalah heksana. Terdapat jenis pelarut lainnya seperti diethyl ether. Proses ekstraksi akan menghasilkan BKK mentah, lempengan  berwarna putih (white flakes) dan minyak yang bercampur dengan pelarut. BKK mentah ini dipisahkan dari pelarut (desolventizing) menggunakan pengeringan. BKK ini dinyatakan masih mentah dan masih mengandung anti nutrisi seperti Trypsin Inhibitor dan Lectin (haemaglutinin) dan bahan ini disebut defatted soy flour dan apabila diolah lebih lanjut (ekstraksi dan pengendapan) akan diperoleh berbagai produk seperti soy protein concentrate, soy protein isolate dan juga bahan aktif isoflavones.

Sebelum digunakan untuk pakan, BKK mentah harus dipanaskan (toasting) untuk pematangan dan menonaktifkan anti nutrisi yang terkandung didalamnya. Setelah melalui proses ini, BKK aman digunakan sebagai pakan ternak.

Proses pemanasan menentukan kualitas BKK yang dihasilkan. Apabila pemanasan kurang mencukupi maka kandungan racun (anti nutrisi) yang masih ada di dalamnya akan menghambat pertumbuhan dan produksi ternak (monogastrik termasuk ikan). Di lain pihak, jika pemanasan berlebihan maka kualitas protein dalam BKK akan turun. Kandungan proteinnya mungkin akan tetap tetapi kualitas asam amino yang dapat dimanfaatkan oleh ternak akan menurun, yang ditunjukkan dengan menurunnya kecernaan asam amino di dalamnya terutama lisin (epsilon amino acids). Penurunan jumlah asam amino yang dapat dimanfaatkan oleh ternak akan mengurangi suplai asam amino untuk produksi daging ataupun telur. Oleh karena itu, penting sekali untuk mengukur kualitas BKK sebelum digunakan.

Sebuah pabrik pengolahan kedelai di negara maju seperti Amerika Serikat mampu mengolah rata-rata hampir 3,000 ton per hari. Umumnya makin besar pabrik minyak kedelai, makin efisien prosesnya dan makin rendah biaya pengolahannya. Tetapi di negara berkembang seperti India masih ditemukan pabrik pengolahan kedelai berskala kecil dengan kapasitas produksi 100 ton per hari atau lebih kecil lagi. Pabrik pengolahan kedelai di Amerika sebagian besar dimiliki oleh beberapa perusahaan besar, di mana satu perusahaan mengoperasikan beberapa pabrik pengolahan kedelai yang tersebar di sentra penanaman kedelai di Amerika. Pabrik berskala besar mampu mengontrol proses produksinya untuk menghasilkan minyak kedelai dan BKK yang berkualitas tinggi. Variasi hasil produksi dapat diperkecil, bahkan salah seorang mantan manajer pabrik pengolahan kedelai di Amerika mengatakan bahwa pabriknya dapat mengatur supaya kualitas produksi sesuai dengan keinginan konsumen.

Pengolahan dengan pengepresan (expeller)
Pengolahan kedelai dengan ekstraksi pelarut umumnya dilakukan oleh pabrik berskala besar karena prosesnya membutuhkan berbagai jenis mesin. Pabrik minyak kedelai dengan skala kecil umumnya menggunakan metode pengepresan (expeller) di mana biji kedelai dipres dengan tekanan tinggi sehingga minyaknya dapat dikeluarkan. Kandungan minyak dalam kedelai adalah 18%, dan mesin pengepres (expeller) tidak dapat mengeluarkan semua minyak di dalam kedelai. Dengan Demikian, BKK yang dihasilkan dengan metode ini masih mengandung minyak sekitar 6-8% tergantung kemampuan mesin pengepresnya. Pemanasan kedelai mentah sebelum pengepresan dapat meningkatkan ekstraksi minyak dan sekaligus menghilangkan kandungan anti nutrisi.

Minyak yang diperoleh dapat digunakan untuk konsumsi manusia, warnanya bisa kuning jernih setelah penyaringan. Bagi orang yang menginginkan minyak yang bersifat organik,  maka pengolahan cara ini dikehendaki dibandingkan dengan pelarut organik heksana yang dianggap bukan organik lagi. Minyak makan organik dijual dengan harga yang lebih mahal dan banyak dibeli oleh konsumen yang menganggap bahwa makanan organik itu lebih “sehat”.

Gambar 2. Produk antara pengolahan kedelai menjadi minyak dalam pabrik (Crushing plant)

Mesin expeller ukurannya relatif kecil. Beberapa pamasok mesin menyediakan mesin dengan kapasitas 400 kg kedelai per jam. Mesinnya dirancang compact dengan ukuran 3×2 m, di dalamnya tersedia mesin press seperti ekstruder dan minyak yang keluar disaring untuk ditampung dalam wadah. Karena kapasitasnya relatif kecil, maka untuk meningkatkan  produksi perlu disiapkan beberapa mesin secara paralel. Mesin seperti ini juga tidak hanya khusus untuk kedelai tetapi dapat digunakan untuk mengolah biji-bijian berminyak lainnya seperti canola, biji kapas dan biji bunga matahari.

Pemasok mesin pengolah biji kedelai dengan cara pengepresan banyak dijual di berbagai negara karena prosesnya sederhana. Negara pemasok yang besar bukan hanya Tiongkok, tetapi juga India dan negara maju termasuk Amerika. Biaya investasi untuk mesin-mesin ini jauh lebih murah dari pada biaya untuk pabrik ekstraksi minyak dengan pelarut.

Pengolahan kedelai penuh minyak (Full Fat Soybean)
Kedelai penuh minyak yang dikenal dengan istilah “Full Fat Soybean (FFSB)” menjadi populer akhir-akhir ini karena harga yang relatif murah dibandingkan harga BKK dan minyak tumbuhan seperti minyak sawit dan minyak kelapa. Bahkan dalam waktu tertentu harga kedelai penuh
minyak lebih rendah dibanding BKK.

Penggunaan FFSB untuk pakan memberikan keuntungan tambahan yaitu menghilangkan atau mengurangi penggunaan minyak tumbuhan, mengurangi beban peralatan untuk  menambahkan minyak dalam mixer seperti pompa dan sprayer, mengurangi pakan berdebu, kandungan asam linoleat yang tinggi dapat memperbesar ukuran telur dan pada broiler breeder, telur tetas yang lebih besar akan memperbesar ukuran DOC, kandungan Vitamin E yang tinggi dalam FFSB berfungsi sebagai antioksidan dan baik untuk reproduksi ternak, kandungan lecithin yang tinggi dapat membantu meningkatkan kecernaan daan penyerapan
lemak dalam usus.

Pengolahan biji kedelai mentah menjadi FFSB dapat dilakukan dengan berbagai cara seperti disangrai, direbus, di autoklaf kemudian digiling dan dikeringkan, dipanaskan dengan “micronizer” seperti halnya pada oven microwave, “expander” dan “extruder” baik basah maupun kering. Pengolahan dengan ekstruder menjadi pilihan populer karena alatnya sederhana, waktunya cepat, menghancurkan dan sekaligus mematangkan biji kedelai. Mesin “extruder” mempunyai kapasitas mulai dari yang kecil (200 kg per jam) sampai berukuran besar (5 ton per jam). Ukuran yang banyak dipakai adalah 1,5 sampai 2 ton per jam, sehingga apabila dioperasikan selama 1 hari dengan 1 shift kerja (7 jam) dapat dihasilkan FFSB sebanyak 11-14 ton.

Pabrik pakan yang membutuhkan lebih banyak FFSB, dapat menambahkan mesin ekstruder beberapa unit. Mesin ektruder ada dua jenis yaitu sistem basah (wet extruder) dan sistem kering (dry extruder). Keduanya dapat digunakan untuk mengolah biji kedelai dan mempunyai keunggulan dan kelemahan masing masing. Yang diperlukan adalah kemampuan mesin mengolah biji kedelai agar matang dan mempunyai nilai kecernaan yang tinggi. Kecernaan yang tinggi baik dari segi energi dan protein (asam amino) akan menentukan nilai ekonomi FFSB. Selain proses ekstrusi yang baik, penggunaan kedelai berkualitas tinggi seperti kedelai Amerika juga menentukan kualitas FFSB. Hasil survey oleh salah satu pabrik pengolahan kedelai besar di Malaysia selama periode 2016- 2020 menunjukkan bahwa kedelai Amerika terbukti memiliki jumlah biji rusak yang lebih sedikit dibandingkan kedelai yang dihasilkan produsen utama lainnya.

Hal yang perlu diperhatikan selama proses ekstrusi adalah penurunan kadar air kedelai dari 12% menjadi 8-10%, karena penguapan ketika dipanaskan. Nutritionis pakan harus menyesuaikan formulasinya dengan kadar air dalam FFSB. Menurunnya kadar air dalam bahan pakan akan meningkatkan kandungan zat gizi nya secara persentase. Pemanfaatan kedelai penuh minyak sebagai bahan pakan dapat dibaca dalam tulisan penulis di majalah Poultry Indonesia tahun 2019.

Pengolahan kedelai lanjutan
Selain kedua metode di atas, terdapat pengolahan kedelai lanjutan yang menghasilkan Soybean Protein Concentrate yang digunakan sebagai pengganti tepung ikan karena kandungan protein yang tinggi (55-65%), Soybean Protein Isolate dengan protein hingga 85%, lecithin sebagai bahan pakan untuk aqua, kulit kedelai sebagai sumber energi
pakan ruminan dan babi bunting serta induk babi.

Di negara produsen utama babi di Eropa dan Amerika serta Asia telah diperkenalkan Fermented Soybean Meal (FSM) dan Enzyme Treated Soybean Meal. Pada FSM, BKK di fermentasi dengan mikroba tertentu untuk menghilangkan senyawa anti nutrisi oligosakarida (stachyose, verbacose) yang memengaruhi sistim pencernaan anak babi dan anak ayam. Untuk mempercepat fermentasi, beberapa perusahaan menambahkan enzim spesifik terhadap oligosakarida.

Penutup
Kualitas kedelai untuk bahan pakan ternak dipengaruhi oleh proses pengolahan dan kualitas kedelai. Kedelai berkualitas rendah menghasilkan BKK dan FFSB dengan kualitas rendah. Amerika Serikat adalah penghasil kedelai berkualitas tinggi karena telah memenuhi standar yang ditetapkan oleh Federal Grain Inspection Services. Kedelai hasil panen, baik di petani maupun di pedagang, di simpan di dalam silo yang dilengkapi sistem aerasi yang memadai untuk menjaga kualitas kedelai Amerika dalam kondisi baik selama penyimpanan. Kualitas bahan pakan dari kedelai dan nilai ekonomisnya (dalam hal ini harga) selalu berkaitan satu sama lain. Oleh  karena itu bantuan Teknik Formulasi pakan seperti Nutrient Value Calculator dapat membantu menentukan nilai ekonomis dalam menyusun ransum pakan ternak. Adv