FISH ENGINE FISH ENGINE BIOENERGETIK MODEL Pendekatan Bioenergetik untuk Pertumbuhan difokuskan pada BAGAIMANA dan BERAPA BESAR energi makanan digunakan oleh ikan. Fish Feed Fate of Nitrogen and Phosphorus in Feed Retained 30% N 32% P Food 100% N 100% P Solids 13% N 60 90% P Effluent 70% N 68% P Dissolved 87% N 10 40% P 1
Penggunaan Energi pakan Pakan Oksigen dikonsumsi dicerna dimetabolisme Pertumbuhan Sisa pakan Ekskresi & Respirasi Feses Growth = In Out sisa pakan Pakan Oksigen Feses Ekskresi&Res Diagram Penyebaran Energi Diagram Penyebaran Protein GE FE GN FN DE BUE ME MEm Hm H DN DNm BUN BUNm MEp Hp DNp BUNp RE RN 2
METODOLOGI 1. Mengukur Kandungan Energi Pakan, Feses dan Ikan: 1. Secara langsung dg. Bombcalorimetry 2. Menghitung dari Komposisi Kimia E (kj/g) = 0,2364 Prot + 0,3964 Fat + 0,1715 Karbo 3. Menghitung dari Konsumsi Oksigen melalui COD Total Energi (GE) = F * EF F = Jumlah Pakan EF = Kandungan Energi dari Pakan Sedang untuk mengukur Nirogen (Protein) dapat digunakan metode Kijldahl = N * 6.25 Mengukur Daya Cerna Energi dan Nutrient 1. Metode Kuantitatif: pengumpulan semua feses (f) dari sejumlah pakan yang diberikan (R) D = R f atau D (%) = (1 f/r) * 100% 2. Metode Indikator: penambahan Cr2O3 dalam formula pakan D(%) = 100 100{(%Cr2O3 pakan * % Nutrient feses)/(%cr2o3 feses*%nutrient pakan)} 3. Dihitung dari Energi budget: DE (%) = (RE + H + BUE)/GE * 100% Guelph System (Cho et al., 1982) 3
Branchial & Urinary Energy losses (BUE) Ekskresi Nitrogen melalui insang dan urine menggambarkan non faecal loss (BUE dan BUN) 70 90 % Ekskresi Nitrogen berbentuk ammonia (NH3) ~ 24,85 kj/gn 10 30 % Berbentuk urea (H2NCONH2) ~ 23,77 kj/gn Ada 2 cara untuk menentukan ekskresi Nitrogen: 1. Pengukuran [ N ] secara langsung pada air yang masuk dan keluar BUN = Flow * ( [ Nout] [ Nin] ) 2. Dihitung dari Nitrogen budget: BUN = DN RN Sehingga BUE dapat dihitung dari ekskresi nitrogen sebagai: BUE = BUN * 24,85 Metabolizable Energy (ME) ME dapat dihitung melalui 3 cara: 1. Dihitung dari total energi, faecal & non faecal ME = GE FE BUE = DE BUE 2. Dihitung dari energi yang tersimpan dalam tubuh dan prod panas ME = RE H 3. Dihitung dari komposisi kimia ME = 0,173 * Prot + 0,356 * Fat + 0,125 * karbo Energi & Nitrogen tersimpan (RE & RN) RE dapat dihitung melalui 2 cara: 1. Dihitung dari ME dan H RE = ME H 2. Dihitung dari berat dan kandungan energi ikan pada waktu awal dan akhir RE = Wt * Et W0 * E0 RN dapat dihitung seperti pada RE 1. RN = DN BUN 2. RN = (Wt * Pt W0 * P0)/6,25 4
Energi dalam bentuk panas (H) Penilaian tentang H dapat dilakukan melalui 3 cara: 1. Dihitung dari ME dan RE H = ME RE 2. Dihitung secara langsung dengan calorimetry H = pengukuran produksi panas 3. Dihitung dari pertukaran gas (calorimetry tak langsung) H = 11,18 O2 + 2,61 CO2 9,55 NH3 Pengukuran CO2 sangat sulit maka est produksi panas dapat dilakukan melalui Respiratory quotient (RQ = CO2/O2). Nilai RQ berkisar antara 1,10 1,31 g/g atau setara dengan nilai Oxycaloric equivalent (Qox) sebesar 13,6 kj/g O2) Ringkasan metodologi yang direkomendasi 1. Penentuan komposisi dan jumlah pakan dapat memberikan nilai GE &GN 2. Penentuan DE dan DN melalui metode indikator Cr2O3 3. Pengukuran berat dan komposisi ikan pada saat awal dan akhir dapat memberikan nilai RE dan RN 4. Menentukan nilai BUN = DN RN 5. Dengan asumsi bahwa semua BUN berbentuk NH3 maka BUE = BUN * 24,85 6. Penentuan produksi panas H = 11,18 O2 + 2,61 CO2 7,86 BUN atau H = Qox * O2 7. Penentuan metabolizable energy, ME = RE + H Parameter Efisiensi Pertumbuhan Contoh perhitungan Efisiensi Protein (NPUa) Wt * P t W 0 * P 0 NPUa = * 100 % t * R * P F Efisiensi Energi (ECE) Wt E t W 0 * E ECE = t * R * E F * 0 Ratio Efisiensi Protein (PER) Wt W 0 PER = t * R * PF * 100 % B e r a t in d (g r ) 400 300 200 100 0 0 50 100 150 200 250 Waktu (hari) Dalam budidaya ikan mas sebanyak 50 kg dengan berat awal rata rata 125 gr yang diberi pakan dengan kandungan protein 50%; lemak 10% dan energi 20 kj/gr. Setelah 42 hari berat ikan menjadi 200 gr. Total pakan yang diberikan 57,62 kg dan konsumsi oksigennya 20,167 kg. Asumsi bahwa RQ = 1,31; daya cerna energi (DE) 65% dan nitrogen (DN) 80% serta komposisi ikan pada saat awal dan akhir untuk protein 16% dan 17%, sedangkan untuk energi sebesar 7 kj/gr dan 6,8 kj/gr. Hitunglah penyebaran energi dan nitrogen (nyatakan dalam kj/kg 0,8 /hari). 5
Jawaban: 0). BWg = e(ln 200 + ln 125)/2 = e5,0633 = 158,1 gr BWg 0,8 = (158,1/1000) 0,8 = 0,2287 kg 0,8 1). 57620 R = = 3, 43 gr / hari 400 * 42 3, 43 Rm = = 15, 0 gr / kg 0, 8 / hari 0, 2287 GE = 15,0 * 20 = 300 kj/ kg 0,8 /hari 15, 0 * 0, 50 GN = = 1, 2 gn / kg 0, 8 / hari 6, 25 2) Daya Cerna: DE = 0,65 * 300 = 195 kj/ kg 0,8 /hari DN = 0,80 * 1,2 = 0,96 gr N/ kg 0,8 /hari 3) Retensi energi dan Nitrogen: 200 * 6, 8 125 * 7 RE = = 50, 51 kj / kg 0, 8 / hari 42 * 0, 2287 200 * 0, 17 125 * 0, 16 RN = = 0, 231 grn / kg 0, 8 / hari 6, 25 * 42 * 0, 2287 4). BUE = DN RN = 0,96 0,231 = 0,729 gr N/ kg 0,8 /hari 5). BUE = BUN * NH3 = 0,729 * 24,85 = 18,12 kj/ kg 0,8 /hari 6). Produksi Panas (H): konsumsi O2 = RQ 1,31 CO2 = O2 * RQ = 5,25 * 1,31 = 6,88 grco2/kg0,8/hari H = 11,18*O2 + 2,61*CO2 7,86*BUN = 70 kj/ kg 0,8 /hari 7). Metabolizable energy (ME): ME = RE + H = 50,51 + 70,92 = 121,43 kj/ kg 0,8 /hari ME% = ME * 100 % = 40, 4 % GE 20167 * Rm = 0, 35 * 15, 0 = 5, 25 gro 2 / kg 0, 8 / hari 57620 8. Parameter Efisiensi Pertumbuhan Efisiensi Protein (NPUa) NPUa = 200 * 0, 17 125 * 0, 16 42 * 3, 43 * 0, 50 Efisiensi Energi (ECE) 200 * 6, 8 125 * 7 ECE = * 100 % = 16, 83 % 42 * 3, 43 * 20 Ratio Efisiensi Protein (PER) * 100 % 200 125 PER = = 1, 04 42 * 3, 43 * 0, 5 = 19, 44 % 6
Soal Latihan Tabel dibawah merupakan hasil dari penelitian tentang pakan ikan mas. W0 Wt Perio d Pakan Jml. air O2 NH3 N Energi (kj/gr) gr gr hari gr m3 gr/m3 gr/m3 ikan pakan in ou t in out E0 Et 9,3 14,6 14 9,5 1,9 5 3 0 0,15 5 6 20 Hitung: (dlm gr/kg 0,8 /hari) 1. BWg 2. SGR 3. RGRm 4. R 5. Rm 6. FCR 7. CE 8. GE 9. H 10. RE 11. ME 12. BUE 13. DE 14. DN 15. RN 7