FISH ENGINE
FISH ENGINE
BIOENERGETIK MODEL
Fate of Nitrogen and Phosphorus in Feed Phosphorus in Feed
l Pendekatan Bioenergetik untuk Pendekatan Bioenergetik untuk Pertumbuhan difokuskan pada Pertumbuhan difokuskan pada BAGAIMANA dan BERAPA BAGAIMANA dan BERAPA BESAR energi makanan BESAR energi makanan digunakan oleh ikan. . digunakan oleh ikan
Retained 30% N 32% P
Food 100% N 100% P
Fish Feed Solids 13% N 6090% P
Effluent 70% N 68% P
Dissolved 87% N 1040% P
1
Penggunaan Energi pakan Pakan Oksigen dicerna dimetabolisme Pertumbuhan dikonsumsi
Sisa pakan Sisa pakan
Ekskresi & Ekskresi & Respirasi Growth = In Out
Diagram Penyebaran Energi GE
FE
DE
Feses
sisa pakan
Pakan
Feses
Oksigen
Ekskresi&Res
Diagram Penyebaran Protein GN
FN
BUE DN
ME
BUN
H MEm
Hm
MEp
Hp
RE
DNm
BUNm
DNp
BUNp
RN
2
METODOLOGI 1. Mengukur Kandungan Energi Pakan, Feses dan Ikan: l 1. Secara langsung dg. Bombcalorimetry l 2. Menghitung dari Komposisi Kimia
l Mengukur Daya Cerna Energi dan Nutrient l 1. Metode Kuantitatif: pengumpulan semua
feses (f) dari sejumlah pakan yang diberikan (R) D = R – f atau D (%) = (1 – f/R) * 100%
E (kj/g) = 0,2364 Prot + 0,3964 Fat + 0,1715 Karbo
l 3. Menghitung dari Konsumsi Oksigen melalui COD Total Energi (GE) = F * EF F = Jumlah Pakan EF = Kandungan Energi dari Pakan
l 2. Metode Indikator: penambahan Cr2O3
dalam formula pakan D(%) = 100100{(%Cr2O3 pakan * % Nutrient feses)/(%Cr2O3 feses*%nutrient pakan)}
l
3. Dihitung dari Energi budget: DE (%) = (RE + H + BUE)/GE * 100%
Sedang untuk mengukur Nirogen (Protein) dapat digunakan metode “Kijldahl” = N * 6.25
Guelph System (Cho et al., 1982)
3
Branchial & Urinary Energy losses (BUE) l 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 l 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) Metabolizable Energy (ME) l ME dapat dihitung melalui 3 cara: l 1. Dihitung dari total energi, faecal & non faecal ME = GE – FE – BUE = DE BUE l 2. Dihitung dari energi yang tersimpan dalam tubuh dan prod panas ME = RE – H l 3. Dihitung dari komposisi kimia ME = 0,173 * Prot + 0,356 * Fat + 0,125 * karbo
Energi & Nitrogen tersimpan (RE & RN) Energi & Nitrogen tersimpan l 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 l RN dapat dihitung seperti pada RE 1. RN = DN – BUN 2. RN = (Wt * Pt W0 * P0)/6,25
4
Ringkasan metodologi yang direkomendasi
Energi dalam bentuk panas (H)
l 1. Penentuan komposisi dan jumlah pakan dapat memberikan nilai GE &GN
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
l 2. Penentuan DE dan DN melalui metode indikator Cr2O3 l 3. Pengukuran berat dan komposisi ikan pada saat awal dan akhir dapat memberikan nilai RE dan RN l 4. Menentukan nilai BUN = DN – RN
Pengukuran CO2 sangat sulit maka est produksi panas dapat dilakukan melalui “Respiratory quotient” (RQ = CO2/O2).
l 5. Dengan asumsi bahwa semua BUN berbentuk NH3 maka BUE = BUN * 24,85 l 6. Penentuan produksi panas H = 11,18 O2 + 2,61 CO2 – 7,86 BUN atau H = Qox * O2
Nilai RQ berkisar antara 1,10 – 1,31 g/g atau setara dengan nilai “Oxycaloric equivalent” (Qox) sebesar 13,6 kj/g O2)
Parameter Efisiensi Pertumbuhan
NPUa =
Wt * P t - W 0 * P 0 * 100 % t * R * P F
Efisiensi Energi (ECE)
Wt * E t - W 0 * E 0 ECE = * 100 % t * R * E F Ratio Efisiensi Protein (PER)
PER =
Wt - W 0 t * R * P F
Contoh perhitungan B e r a t in d (g r )
Efisiensi Protein (NPUa)
l 7. Penentuan metabolizable energy, ME = RE + H
400 300 200 100 0 0
50 100 150 200 250 Waktu (hari)
Dalam budidaya ikan mas sebanyak 50 kg dengan berat awal ratarata 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 57620 = 3 , 43 gr / hari 400 * 42
1). R = Rm =
3 , 43 0 , 2287
RE =
200 * 6 , 8 - 125 * 7 = 50 , 51 kj / kg 0 , 8 / hari 42 * 0 , 2287
RN =
200 * 0 , 17 - 125 * 0 , 16 = 0 , 231 grN / kg 0 , 8 / hari 6 , 25 * 42 * 0 , 2287
= 15 , 0 gr / kg 0 , 8 / hari
GE = 15,0 * 20 = 300 kj/ kg 0,8 /hari
GN =
3) Retensi energi dan Nitrogen:
15, 0 * 0 , 50 = 1 , 2 gN / kg 0 , 8 / hari 6 , 25
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
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
6). Produksi Panas (H): konsumsi O2 =
20167 * Rm = 0 , 35 * 15 , 0 = 5 , 25 grO 2 / kg 0 , 8 / hari 57620
RQ 1,31
Efisiensi Protein (NPUa)
NPUa =
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% =
8. Parameter Efisiensi Pertumbuhan 8. Parameter Efisiensi Pertumbuhan
ME * 100 % = 40 , 4 % GE
200 * 0 , 17 - 125 * 0 , 16 * 100 % = 19 , 44 % 42 * 3 , 43 * 0 , 50
Efisiensi Energi (ECE)
ECE =
200 * 6 , 8 - 125 * 7 * 100 % = 16 , 83 % 42 * 3 , 43 * 20
Ratio Efisiensi Protein (PER)
PER =
200 - 125 = 1 , 04 42 * 3 , 43 * 0 , 5
6
Soal Latihan Tabel dibawah merupakan hasil dari penelitian tentang pakan ikan mas. W0
Wt
Perio d
Pakan
gr
gr
hari
gr
9,3
14,6
14
9,5
Jml. air m3
1,9
O2
NH3N
Energi (kj/gr)
gr/m3
gr/m3
ikan
in
ou t
in
5
3
0
out
E0
Et
0,15
5
6
pakan
20
Hitung: (dlm gr/kg 0,8 /hari) 1. BWg 6. FCR 11. ME
2. SGR 7. CE 12. BUE
3. RGRm 8. GE 13. DE
4. R 9. H 14. DN
5. Rm 10. RE 15. RN
7
