PEMANFAATAN SLUDGE LIMBAH SUSU DENGAN …... · dalam metabolismenya mampu menghasilkan asam sitrat...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

PEMANFAATAN SLUDGE LIMBAH SUSU DENGAN PROSES FERMENTASI KAPANG Aspergillus niger UNTUK MENINGKATKAN

PERTUMBUHAN DAN KANDUNGAN PROTEIN IKAN NILA Oreochromis niloticus

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Oleh: Reni Nazullawaty NIM. M 0409051

JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2013


commit to user

ii


commit to user

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya

sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar

kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat

yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu

dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari

dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah

diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.

Surakarta, Februari 2013

Reni Nazullawaty NIM. M 0409051


commit to user

iv

PEMANFAATAN SLUDGE LIMBAH SUSU DENGAN PROSES FERMENTASI KAPANG Aspergillus niger UNTUK MENINGKATKAN

PERTUMBUHAN DAN KANDUNGAN PROTEIN IKAN NILA Oreochromis niloticus

RENI NAZULLAWATY

Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta

ABSTRAK

Meningkatnya sektor industri dapat mewujudkan tercapainya kesejahteraan masyarakat, namun juga akan diiringi oleh semakin meningkatnya limbah yang dihasilkan. Sludge limbah susu merupakan produk sampingan dari proses pengolahan limbah susu. Sebelumnya sludge susu banyak dimanfaatkan sebagai pupuk tanaman, namun mengingat kandungan proteinnya yang cukup tinggi maka sludge susu diharapkan dapat menjadi bahan pakan alternatif. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemberian sludge limbah susu dengan proses fermentasi Aspergillus niger untuk meningkatkan pertumbuhan dan kandungan protein ikan nila Oreochromis niloticus. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri dari 4 perlakuan berupa variasi perbandingan antara konsentrasi sludge terfermentasi dengan konsentrasi pelet komersial, dengan masing-masing perlakuan dibuat 3 kali ulangan. Komposisi dari masing-masing perlakuan A, B, C, dan D adalah 15%:85%: 30%:70%; 45%:55%; dan 0%:100%. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan analisis sidik ragam (Anova) dan dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf uji 5% untuk mengetahui beda nyata.

Hasil penelitian menunjukkan pertumbuhan dan kandungan protein ikan nila mengalami peningkatan setelah dilakukan pemberian pakan dengan penambahan sludge terfermentasi A. niger. Peningkatan berat tertinggi sebesar 5,26 g dan peningkatan panjang tertinggi sebesar 6,67 cm. Peningkatan kandungan protein ikan nila tertinggi sebesar 18,51%. Komposisi pemberian pakan yang optimal untuk meningkatkan pertumbuhan dan kandungan protein ikan nila adalah 45% sludge terfermentasi dan 55% pelet dengan kandungan protein ikan sebesar 22,44%. Kata Kunci : Sludge limbah susu, Oreochromis niloticus, Aspergillus niger


commit to user

v

DAIRY SLUDGE UTILIZATION WITH FERMENTATION PROCESS USING Aspergillus niger TO INCREASE GROWTH AND PROTEIN

CONTENT OF Oreochromis niloticus

RENI NAZULLAWATY Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences,

Sebelas Maret University, Surakarta

ABSTRACT

Improvement of industrial sector can achieve public welfare, but also be

accompanied by the increase of waste product. Dairy sludge is a byproduct of milk processing dairy waste. Previously, dairy sludge are used as plant fertilizer. It is known that the dairy sludge has a high protein content, then the sludge is expected to be an alternative feed ingredients. This research aims to study the effects of dairy sludge fermentation with Aspergillus niger to enhance the growth and protein content of Oreochromis niloticus.

This research used Complete Randomized Design (CRD) consisting of 4 treatments in the form of ratio variation between fermented sludge and pellet concentration, each treatment is repeated 3 times. The composition of each treatment A, B, C, and D are 15%:85%: 30%:70%; 45%:55%; and 0%:100%. The data obtained were analyzed using Anova followed by DMRT at 5% level test to determine the significant difference between treatments.

The results showed the growth and protein content of Oreochromis niloticus has increased after feeding with the addition of fermented sludge. The highest increase of Oreochromis niloticus weight is 5.26 g and the highest increase of length is 6.67 cm. The highest increase of the Oreochromis niloticus protein content is 18.51%. The composition of the optimal feeding to improve growth and protein content of Oreochromis niloticus was 45% fermented sludge and 55% pellets with 22,44% fish protein content.

Key words: Dairy sludge, Oreochromis niloticus, Aspergillus niger


commit to user

vi

MOTTO


commit to user

vii

PERSEMBAHAN

Skripsi ini kupersembahkan untuk:

Kedua orang tua Bapak Ruslan dan Ibu Ponirah Hayu, S.Si. dan kakakku atas doa dan semangat yang selalu tercurah.

Ridwan Kurniawan atas perhatian dan semangat yang selalu diberikan.

Sahabat dan teman seperjuangan Biologi 2009.

Almamater tercinta.


commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberi limpahan rahmat

dan hidayah sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan

skripsi Pemanfaatan Sludge Limbah Susu dengan Proses

Fermentasi Kapang Aspergillus niger untuk Meningkatkan Pertumbuhan dan

Kandungan Protein Ikan Nila Oreochromis niloticus

merupakan suatu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan strata 1 (S1) pada

Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

Dalam melakukan penelitian maupun penyusunan skripsi ini, penulis telah

mendapatkan saran, bantuan, dan bimbingan dari berbagai pihak yang sangat

berguna dan bermanfaat secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu,

pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada:

Dr. Sunarto, M.S. selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan izin,

bimbingan, saran, dan semangat selama penelitian sampai terselesainya

penyusunan skripsi.

Dr. Edwi Mahajoeno, M.Si. selaku dosen pembimbing II yang telah

memberikan izin, bimbingan, dan saran selama penelitian sampai terselesainya

penyusunan skripsi.

Dr. Agung Budiharjo, M.Si. selaku dosen penelaah I yang telah

memberikan saran dan masukan selama penelitian sampai terselesainya

penyusunan skripsi.

Dr. Ari Susilowati, M.Si. selaku dosen penelaah II yang telah memberikan

saran dan masukan selama penelitian sampai terselesainya penyusunan skripsi.

Tjahjadi Purwoko, S.Si., M.Si. selaku dosen pembimbing akademik dan

seluruh dosen Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberi dukungan dan

bimbingan selama masa perkuliahan.


commit to user

ix

Bapak Yulianta, S. S.T. dan Bapak Nur Basuki, S.T., M.Kes. selaku staff

laboratorium kimia sedimen BBTKL-PP Yogyakarta yang telah membantu selama

berjalannya penelitian.

Teman-teman seperjuangan di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta atas doa dan

dukungan selama masa perkuliahan. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan

satu per satu yang telah memberikan bantuannya.

Penulis menyadari bahwa dalam melakukan penelitian dan penyusunan

skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, masukan yang berupa saran

dan kritik yang membangun dari pembaca akan sangat membantu. Semoga skripsi

ini bisa bermanfaat bagi kita semua dan pihak-pihak yang terkait.

Surakarta, Februari 2013

Penyusun


commit to user

x

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................... iii ABSTRAK ....................................................................................................... iv ABSTRACT ..................................................................................................... v HALAMAN MOTTO ...................................................................................... vi HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... vii KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii DAFTAR ISI .................................................................................................... x DAFTAR TABEL ............................................................................................ xi DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................xiii BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................ 1

A. Latar Belakang Masalah ............................................................ 1 B. Perumusan Masalah ................................................................ 4 C. Tujuan Penelitian ....................................................................... 4 D. Manfaat Penelitian ..................................................................... 5

BAB II. LANDASAN TEORI ........................................................................ 6 A. Tinjauan Pustaka........................................................................ 6

1. Limbah Cair Industri Susu .................................................... 6 2. Fermentasi ............................................................................. 9 3. Ikan Nila (Oreochromis niloticus L.) ................................ 12

a. Klasifikasi ....................................................................... 12 b. Morfologi. ....................................................................... 13 c. Kebiasaan Makan dan Laju Pertumbuhan....................... 14

B. Kerangka Pemikiran ................................................................ 15 C. Hipotesis ................................................................................... 17

BAB III. METODE PENELITIAN................................................................ 18 A. Waktu dan Tempat Penelitian.................................................... 18 B. Alat dan Bahan .......................................................................... 18 C. Rancangan Percobaan ................................................................ 19 D. Cara Kerja .................................................................................. 19

1. Pembuatan Kultur Kerja ...................................................... 19 2. Fermentasi Sludge Susu ....................................................... 20 3. Pengukuran Faktor Lingkungan .......................................... 21 4. Pelaksanaan Percobaan ........................................................5. Analisis Pertumbuhan Ikan Nila.................................... 6. Analisis Kandungan Protein Ikan Nila...........................

21 22 23


commit to user

xi

E. Teknik Pengambilan Sampel .................................................... 24 F. Teknik Pengumpulan Data ........................................................G. Teknik Analisis Data............................................................

24 24

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 25 A. Fermentasi Sludge Susu ........................................................... 25 B. Pakan Ikan ................................................................................ 26 C. Pertumbuhan Ikan Nila ............................................................

1. Berat Ikan Nila.............................................................. 2. Panjang Ikan Nila......................................................... 3. Laju Pertumbuhan Harian............................................

27 27 30

D. Kandungan Protein Ikan Nila ................................................... 32 E. Faktor Lingkungan ................................................................ 34

BAB V. PENUTUP .......................................................................................... 39 A. Kesimpulan ................................................................................. 39 B. Saran ............................................................................................ 39

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 40 LAMPIRAN ..................................................................................................... 44 RIWAYAT HIDUP PENULIS ........................................................................ 50


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1. Kandungan protein pakan ikan ................................................................26 Tabel 2. Total pertambahan berat ikan ................................................................27 Tabel 3. Total pertambahan panjang ikan ................................................................29

Tabel 4. Kandungan protein ikan nila ................................................................33

Tabel 5. Kualitas air selama penelitian ................................................................35


commit to user

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1. Ikan nila (Oreochromis niloticus L.). ................................................................13

Gambar 2. Bagan alir kerangka pemikiran................................................................16

Gambar 3. Laju pertumbuhan harian rata-rata ikan nila pada setiap

perlakuan selama penelitian 60 hari ................................................................

30

Gambar 4. Grafik kandungan rata-rata protein ikan nila setelah perlakuan...... ................................................................................................33


commit to user

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Analisis data pertambahan berat dan panjang ikan.......... 44

Lampiran 2. Analisis data kandungan protein ikan nila........................ 45

Lampiran 3. Foto penelitian.................................................................. 46

Lampiran 4. Lampiran PP Nomer 82 Tahun 2001................................ 47


commit to user

1

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Adanya limbah cair industri menjadi salah satu permasalahan lingkungan

yang cukup dominan saat ini. Sebelum dibuang ke sungai, limbah cair harus

mengalami pengolahan terlebih dahulu untuk mencegah pencemaran lingkungan.

Limbah industri yang belum diolah dapat menyebabkan kematian banyak

organisme yang hidup dalam perairan tersebut.

Industri susu juga tidak luput dari masalah limbah yang dihasilkan.

Limbah cair yang berasal dari industri susu mempunyai karakteristik khusus, yaitu

kerentanannya terhadap bakteri. Limbah tersebut sangat mudah mengalami proses

pembusukan dan apabila tidak segera didaur ulang akan sangat membahayakan

terhadap lingkungan di sekitar industri (Wagini et al., 2002).

Pengolahan limbah cair industri susu dilakukan dengan menyaring bahan-

bahan organik yang terlarut dalam limbah melalui beberapa tahap yang kemudian

akan menghasilkan sludge limbah susu melalui proses sedimentasi. Sludge limbah

susu ini umumnya hanya dimanfaatkan sebagai pupuk atau media tanam untuk

tanaman hias. Sementara ini pemanfaatan sludge limbah susu sebagai bahan

pakan masih jarang dilakukan, padahal sludge limbah susu diketahui memiliki

kandungan nutrisi yang tinggi. Setiap 2000 gram limbah susu (slurry) dapat

diperoleh 250 gram sludge limbah susu dengan nilai nutrisi yang cukup tinggi

sebagai sumber protein, yakni kandungan protein kasar 34,98%, laktosa 4,42%,

serat kasar 9,77%, lemak kasar 11,04%, kalsium 2,33%, phosfor 1,05%, dan

Magnesium 0,4% berdasarkan bahan kering (Marlina, 2007).


commit to user

2

Salah satu kekurangan sludge limbah susu yaitu rentan terhadap mikroba

sehingga mudah membusuk serta adanya bakteri patogen yang dapat menurunkan

kualitasnya sebagai bahan pakan. Fermentasi mikroba kapang Aspergillus niger

dapat menjadi salah satu upaya mencegah kebusukan sludge limbah susu.

Aspergillus niger dapat tumbuh cepat, tidak menghasilkan mikotoksin, dan

dalam metabolismenya mampu menghasilkan asam sitrat yang dapat menurunkan

pH substrat (Abun, 2003). Dalam kondisi pH asam bakteri-bakteri pembusuk

tidak dapat menyerang produk fermentasi (Murphy dan Silbert, 1992).

Bakteri patogen yang sering ditemukan dalam limbah adalah bakteri

kelompok Enterobacteriaceae (Murarka, 1987). Jumlah bakteri total dan

Enterobacteriaceae pada substrat campuran sludge limbah susu dan onggok

terfermentasi oleh kapang Aspergillus niger mengalami penurunan dibandingkan

dengan sebelum proses fermentasi. Hal ini dikarenakan substrat melalui beberapa

tahapan dalam proses fermentasi yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri,

yakni melalui proses pengukusan dan proses produksi asam sitrat oleh

Aspergillus niger pada saat fermentasi berlangsung (Marlina et al, 2008).

Budidaya ikan merupakan salah satu cara untuk meningkatkan pasokan

produksi ikan dalam suatu negara akibat adanya degradasi habitat, eksploitasi

berlebihan, dan polusi perairan dalam suatu wilayah perairan negara (Nnaji et al.,

2010). Ikan mampu menyediakan kebutuhan protein hewani bagi manusia. Ikan

memiliki kandungan thiamine, riboflavin, vitamin A, vitamin D, phosphorus,

kalsium, dan zat besi (Omoyinmi et al., 2012). Selain itu memiliki kandungan

asam lemak tak jenuh ganda, yang dapat menurunkan kolesterol darah (Mary et


commit to user

3

al., 2010). Salah satu ikan air tawar yang berpotensi untuk sumber protein hewani

yang dapat dijangkau oleh berbagai lapisan masyarakat adalah ikan nila. Ikan nila

merupakan jenis ikan konsumsi air tawar dengan bentuk tubuh memanjang dan

pipih kesamping dan warna putih kehitaman (Arie, 2000).

Salah satu faktor utama terpuruknya budidaya ikan adalah tingginya harga

pakan ikan buatan. Pentingnya pakan ikan sebagai salah satu penentu keberhasilan

usaha budidaya ikan (Rasidi, 2002). Salah satu komposisi pakan yang paling

penting adalah protein. Apabila kandungan protein dalam pakan kurang dari 6%,

maka ikan budidaya tidak akan tumbuh (Mudjiman, 2006).

Berdasarkan latar belakang di atas, perlu dilakukan penelitian mengenai

pemanfaatan sludge limbah susu sebagai bahan pakan alternatif. Penelitian ini

dilakukan menggunakan sludge limbah susu yang difermentasi dengan

Aspergillus niger, yang kemudian digunakan sebagai bahan pakan alternatif ikan

nila. Dari penelitian ini diharapkan akan diperoleh hasil pakan alternatif yang

dapat meningkatkan pertumbuhan dan kandungan protein ikan nila. Selain itu,

pemanfaatan sludge limbah susu ini diharapkan dapat meminimalisir hasil

buangan limbah di lingkungan.


commit to user

4

B. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas maka timbul permasalahan sebagai

berikut:

1. Apakah pertumbuhan ikan nila akan mengalami peningkatan setelah

pemberian pakan dengan penambahan sludge limbah susu hasil fermentasi A.

niger?

2. Apakah kandungan protein ikan nila akan mengalami peningkatan setelah

pemberian pakan dengan penambahan sludge limbah susu hasil fermentasi A.

niger?

3. Berapakah konsentrasi optimal penambahan sludge limbah susu hasil

fermentasi A. niger yang dapat meningkatkan pertumbuhan dan kandungan

protein ikan nila?

C. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah:

1. Mengetahui peningkatan pertumbuhan ikan nila setelah pemberian pakan

dengan penambahan sludge limbah susu hasil fermentasi A. niger.

2. Mengetahui peningkatan kandungan protein ikan nila setelah pemberian

pakan dengan penambahan sludge limbah susu hasil fermentasi A. niger.

3. Mengetahui konsentrasi optimal penambahan sludge limbah susu hasil

fermentasi A. niger yang dapat meningkatkan pertumbuhan dan kandungan

protein ikan nila.


commit to user

5

D. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Dapat mengetahui pengaruh pemberian sludge limbah susu hasil fermentasi

A. niger terhadap peningkatan pertumbuhan dan kandungan protein ikan nila.

2. Dapat menambah informasi ilmiah kepada penulis dan masyarakat luas

mengenai pemanfaatan sludge limbah susu hasil fermentasi A. niger untuk

meningkatkan pertumbuhan dan kandungan protein ikan nila.

3. Untuk kajian lebih lanjut, penelitian ini diharapkan dapat memberikan

kontribusi dalam mengoptimalkan pemanfaatan sludge limbah susu hasil

fermentasi A. niger sebagai bahan pakan alternatif ikan nila.


commit to user

6

6

BAB II LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Limbah Cair Industri Susu

Sumber utama air limbah pada proses pembuatan susu sebagian besar

berasal dari produk yang hilang yang ikut selama proses pencucian dan

dihasilkan dari tumpahan/kebocoran selama proses produksi. Produk yang

hilang selama proses produksi diperkirakan mencapai 0.1%-3%. Kehilangan

produk juga disebabkan oleh manajemen house keeping dan sistem

operasional yang kurang baik terjadi saat pemindahan pipa saluran produksi,

mesin evaporasi, proses pengisian dan sisa bahan baku yang rusak. Pada

proses penyaringan dihasilkan limbah padatan yang mengandung zat

tersuspensi dan bahan organik yang tinggi (Mintarsih, 2006).

Air limbah yang cukup besar juga dihasilkan dari air pendingin dan

kondensat. Namun penanganan air buangan pendingin tersebut biasanya dapat

diatasi dengan melakukan recycle melalui sistem tertutup sehingga dapat

digunakan kembali (Wagini et al., 2002).

Volume air limbah yang dihasilkan setiap pabrik susu sangat

bervariasi. Namun di beberapa negara maju tingkat efisiensi sudah cukup

baik, volume air limbah yang dihasilkan dari pabrik susu dasar adalah 3.9

L/kg produk susu dan untuk pabrik susu terpadu adalah 11.2 L/kg produk.

Untuk Indonesia rata-rata volume yang dihasilkan dari sebuah pabrik susu

adalah 2 L/kg produk susu (Mintarsih, 2006).


commit to user

7

Limbah cair yang berasal dari industri susu karakteristiknya tidak jauh

berbeda dari perusahaan makanan lainnya. Tetapi limbah cair yang berasal

dari industri susu memiliki karakteristik khas yaitu kerentanannya terhadap

bakteri pengurai, dengan demikian akan mudah mengalami pembusukan

(Wagini et al., 2002).

Karakter air limbah industri susu mengandung kadar organik yang

cukup tinggi tetapi mudah terurai. Kadar BOD pada air limbah susu + 4000

mg/L dan COD + 2000 mg/L. Perbandingan BOD dan COD setiap pabrik

bervariasi namun secara umum adalah 1.75 : 1. Sedangkan kadar padatan

tersuspensi air limbah susu adalah + 800 mg/L (Mintarsih, 2006).

Proses pengolahan limbah cair yang telah berkembang hingga saat ini

adalah proses pengolahan secara fisika, kimia, dan biologi. Dalam

penerapannya masing-masing proses dapat berdiri sendiri atau dengan cara

mengkombinasikannya (Wagini, 1996).

a. Proses Fisika

Proses pengolahan secara fisika yaitu proses pengolahan yang

mengakibatkan perubahan kualitas limbah cair akibat berlangsungnya

proses-proses fisis. Proses ini meliputi: proses sekrining, flotasi, filtrasi,

sedimentasi dan absorpsi.

b. Proses Kimia

Proses pengolahan secara kimia, meliputi proses-proses: koagulasi-

flokulasi, yaitu proses pemisahan partikel dengan menambahkan bahan

koagulan yang dibantu dengan proses flokulasi. Proses-proses lainnya


commit to user

8

adalah proses pertukaran ion dan proses yang mampu menghilangkan zat

terlarut organik.

c. Proses Biologi

Proses pengolahan secara biologi merupakan proses oksidasi yang

memanfaatkan aktivitas mikroorganisme. Proses pengolahan secara

biologi diklasifikasi berdasarkan ketergantungan prosesnya dengan

oksigen, yaitu aerob dan proses anaerob (Wagini et al., 2002).

Tahap-tahap pengolahan limbah cair industri susu terdiri dari:

a. Tahap 1

Proses equalisasi atau proses penyeragaman, yaitu proses pendahuluan

yang akan sangat membantu terhadap proses penguraian anaerob.

b. Tahap 2

Proses penguraian anaerob, yaitu proses yang bertujuan untuk menurunkan

bahan-bahan organik terlarut dan senyawa organik lainnya dengan bantuan

bakteri anaerob.

c. Tahap 3

Proses aerasi, bertujuan untuk menurunkan bahan-bahan organik dan

senyawa organik lainnya dengan cara memasukkan oksigen secara terus

menerus.

d. Tahap 4

Proses sedimentasi pertama, proses untuk mengendapkan lumpur yang

dihasilkan pada proses aerasi.


commit to user

9

e. Tahap 5

Proses koagulasi-flokulasi, yaitu proses penambahan dosis koagulan dan

dilanjutkan dengan proses pengadukan untuk membentuk flok.

f. Tahap 6

Proses sedimentasi kedua, yaitu proses pengendapan terhadap flok yang

terbentuk pada proses 5.

g. Tahap 7

Proses flotasi, yaitu proses pengapungan untuk meningkatkan laju

pemindahan partikel-partikel tersuspensi yang masih ada.

h. Tahap 8

Proses sedimentasi ketiga, yaitu proses pengendapan partikel ringan.

i. Tahap 9

Proses penyaringan dengan pasir, untuk menyaring partikel halus.

j. Tahap 10

Proses penyaringan dengan arang aktif, untuk menyerap bahan-bahan

kimia yang masih tersisa (Wagini et al., 2002).

2. Fermentasi

Fermentasi merupakan suatu proses yang melibatkan reaksi oksidasi

reduksi sehingga terjadi perombakan kimia terhadap suatu senyawa kompleks

menjadi senyawa yang lebih sederhana oleh mikroorganisme. Senyawa

kompleks yang berupa karbohidrat, protein, dan lemak akan diubah menjadi

glukosa, asam amino, asam lemak, dan gliserol. Proses fermentasi dapat


commit to user

10

diterapkan dalam pembuatan pakan ikan. Setelah fermentasi, bahan yang

sebagian besar komponennya sudah berupa senyawa sederhana dapat

diberikan sebagai pakan ikan sehingga ikan tidak perlu mencerna lagi,

melainkan sudah dapat langsung menyerapnya (Winarno dan Fardiaz, 1980).

Keuntungan lain dari proses fermentasi adalah meningkatnya nilai

gizi dan daya simpan pakan karena proses fermentasi akan merombak

senyawa kompleks, menjadi senyawa yang lebih sederhana sehingga mudah

diserap oleh tubuh. Protein, lemak, dan polisakarida dapat dihidrolisis

sehingga bahan pangan setelah difermentasi mempunyai daya cerna yang

lebih tinggi. Selain itu, selama proses fermentasi berlangsung, akan terjadi

penurunan pH yang akan menghambat pertumbuhan bakteri pembusuk

sehingga daya simpan pakan buatan lebih lama. Selama proses fermentasi,

perombakan senyawa kompleks akan menghasilkan senyawa volatil yang

mempunyai aroma khas. Senyawa volatil inilah yang akan memperbaiki

aroma dan cita rasa pakan buatan hasil fermentasi sehingga ikan akan

terangsang untuk mengkonsumsi pakan lebih banyak.

Ciri ciri Aspergillus niger yaitu mempunyai kepala konidia yang

besar, bulat dan berwarna hitam, coklat hitam atau ungu coklat. Konidianya

kasar dan mengandung pigmen, hifa septat dan miselium bercabang.

Aspergillus niger merupakan kapang yang dapat digunakan untuk

menghasilkan berbagai jenis asam seperti asam oksalat, asam-2-

hidroksipropana-1,2,3-trikarboksilat, asam glukonat dan beberapa jenis enzim


commit to user

11

-amylase, asparaginase, selulase, proteinase, lipase,

katalase, glukosa oksidase dan fitase (Wuryanti, 2008).

Kitin-glukan merupakan komponen utama pada dinding sel dari

miselium dari jamur dari keluarga Ascomycetes: Aspergillus niger (A. niger).

Kedua polimer dihubungkan kovalen dan membentuk jaringan tiga dimensi.

Kitin-glukan diperoleh dari miselium non-rekayasa genetik strain A. niger,

mikroorganisme yang digunakan dalam industri makanan dan farmasi untuk

produksi asam sitrat (EFSA, 2010).

Kapang ini tumbuh dengan baik pada suhu 30-35 oC. Kisaran pH

yang dibutuhkan 2,8 sampai 8,8 dengan kelembaban 80 90%. Aspergillus

niger merupakan spesies dari Aspergillus yang tidak menghasilkan

mycotoxin, bahkan dapat menekan terbentuknya racun aflatoksin yang

dihasilkan oleh Aspergillus parasiticus, sehingga tidak membahayakan.

Kapang tersebut juga menghasilkan beberapa enzim, seperti - -

amilase, selulase, glukoamilase, katalase, pektinase, lipase, dan -

galaktosidase (Ratledge, 1994). Aspergillus niger merupakan salah satu strain

kapang yang dilaporkan mampu memproduksi enzim selulase. Selulase yang

berasal dari Aspergillus niger berbentuk selulase kompleks dan mampu

diproduksi dalam jumlah yang cukup banyak.


commit to user

12

3. Ikan Nila (Oreochromis niloticus L.)

a. Klasifikasi

Ikan nila, Oreochromis niloticus L., berasal dari Afrika, tersebar

dari Sungai Nil selatan ke khatulistiwa hingga ke barat Pantai Atlantik

(Grammer et al., 2012). Awalnya, nila dimasukkan ke dalam jenis Tilapia

nilotica atau ikan dari golongan tilapia yang tidak mengerami telur dan

larva di dalam mulut induknya. Dalam perkembangannya, para pakar

perikanan menggolongkannya ke dalam jenis Sarotherodon niloticus atau

kelompok ikan tilapia yang mengerami telur dan larvanya di dalam mulut

induk jantan dan betina. Akhirnya, diketahui bahwa yang mengerami telur

dan larva di mulut hanya induk betinanya. Para pakar perikanan kemudian

memutuskan bahwa nama ilmiah yang tepat untuk ikan ini adalah

Oreochromis niloticus L. atau Oreochromis sp. Berikut ini klasifikasi nila

selengkapnya:

Filum : Chordata

Subfilum : Vertebrata

Kelas : Pisces

Subkelas : Acanthopterigii

Ordo : Perciformes

Familia : Cichlidae

Genus : Oreochromis

Spesies : Oreochromis niloticus L.

Nama Asing : Nila tilapia


commit to user

13

Nama Lokal : Nila (Khairuman dan Khairul, 2008).

b. Morfologi

Berdasarkan morfologinya seperti tampak pada Gambar 1,

kelompok ikan Oreochromis memang berbeda dengan kelompok tilapia.

Secara umum, bentuk tubuh nila memanjang dan ramping, dengan sisik

berukuran besar. Bentuk matanya besar dan menonjol dengan tepi

berwarna putih. Gurat sisi (linea literalis) terputus di bagian tengah tubuh,

kemudian berlanjut lagi, tetapi letaknya lebih ke bawah dibandingkan

dengan letak garis yang memanjang di atas sirip dada. Jumlah sisik pada

gurat sisi 34 buah. Sirip punggung, sirip perut, dan sirip duburnya

memiliki jari-jari lemah, tetapi keras dan tajam seperti duri. Sirip

punggung dan sirip dada berwarna hitam. Pinggir sirip punggung berwarna

abu-abu atau hitam (Khairuman dan Khairul, 2008).

Gambar 1. Ikan nila (Oreochromis niloticus L.) (Anonim, 2009)

Jika dibedakan berdasarkan jenis kelaminnya, nila jantan memiliki

ukuran sisik yang lebih besar dibandingkan dengan nila betina. Alat


commit to user

14

kelamin jantan terletak di depan anus. Bentuknya berupa tonjolan agak

runcing, berfungsi sebagai saluran urine dan saluran sperma. Jika perut

nila jantan diurut, akan mengeluarkan cairan bening. Sementara itu, alat

kelamin nila betina juga terletak di depan anus, tetapi memiliki lubang

genital yang terpisah dengan lubang saluran urine. Bentuk hidung dan

rahang belakang nila jantan melebar dan berwarna biru muda. Sementara

bentuk hidung dan rahang belakang nila betina agak lancip dan berwarna

kuning terang. Sirip punggung dan sirip ekor nila jantan berupa garis

putus-putus, sedangkan pada nila betina tidak terputus dan melingkar

(Khairuman dan Khairul, 2008).

c. Kebiasaan Makan dan Laju Pertumbuhan

Ikan nila termasuk golongan omnivora, sehingga mudah

dibudidayakan. Habitat hidup ikan nila sangat beragam antara lain sungai,

kolam, waduk, danau, sawah, rawa, maupun tambak (Dana dan Angka,

1990). Kadar oksigen yang baik bagi ikan nila minimum 5 ppm,

sedangkan pH yang baik 6,5 - 8,5, suhu optimal 25 - 28oC (Kordi, 2000).

Laju pertumbuhan nila jantan lebih cepat 40% dibandingkan

dengan laju nila betina. Terlebih lagi jika dipelihara secara kelamin

tunggal (monosex). Jika sudah mencapai ukuran 200 gram, pertumbuhan

nila menjadi semakin lambat. Namun, hal ini hanya terjadi pada nila

betina, sedangkan nila jantan akan tetap tumbuh pesat (Khairuman dan

Khairul, 2008).


commit to user

15

Ikan nila mampu tumbuh cepat hanya dengan pakan yang

mengandung protein sebanyak 20-25%. Ikan nila dapat memijah

sepanjang tahun. Apabila induk ikan dipelihara dengan baik dan diberi

pakan yang berkualitas maka ikan nila dapat memijah setiap 1,5 bulan

sekali. Persediaan pakan dalam habitat ikan nila sebanding dengan jumlah

ikan sehingga pertumbuhan akan semakin cepat. Ikan nila mempunyai

sifat-sifat yang menguntungkan yakni nila lebih efisien menggunakan

pakan, omnivora, cepat pertumbuhannya, berdaging tebal, dan rasa

dagingnya mirip dengan kakap merah (Suyanto, 2009).

B. Kerangka Pemikiran

Limbah cair industri merupakan limbah cair yang dihasilkan dari proses

industri dan memerlukan proses pengolahan terlebih dahulu sebelum dibuang

untuk mencegah pencemaran lingkungan. Pengolahan limbah cair industri susu

akan menghasilkan produk samping yang disebut sludge susu. Sludge susu ini

banyak dimanfaatkan sebagai pupuk tanaman, namun pemanfaatannya sebagai

bahan pakan masih kurang padahal sludge susu memiliki kandungan nutrisi yang

cukup tinggi.

Pada penelitian ini sludge susu digunakan sebagai pakan alternatif bagi

ikan nila (Oreochromis niloticus L.). Sebelumnya sludge susu difermentasikan

dengan Aspergillus niger. Proses fermentasi perlu dilakukan karena sludge susu

rentan terhadap bakteri sehingga mudah mengalami kebusukan.


commit to user

16

Sludge susu terfermentai kemudian dicampur dengan pelet komersial,

sehingga akan dihasilkan pakan alternatif bagi ikan nila. Dengan adanya

campuran sludge susu terfermentasi Aspergillus niger pada pelet komersial,

diharapkan dapat meningkatkan pertumbuhan dan kandungan protein ikan nila.

Berikut merupakan bagan alir kerangka pemikiran penelitian yang akan

dilakukan:

Adapun kerangka pemikiran dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

Gambar 2. Bagan Alir Kerangka Pemikiran

Limbah cair industri

Sludge susu

Pupuk tanaman Fermentasi

Aspergillus niger

Sludge terfermentasi Pelet komersial

Pakan alternatif ikan nila

Peningkatan pertumbuhan dan

kandungan protein ikan

Kandungan Protein Tinggi


commit to user

17

C. Hipotesis

Hipotesis yang dapat diajukan adalah sebagai berikut:

1. Pertumbuhan ikan nila akan mengalami peningkatan setelah pemberian pakan

dengan penambahan sludge limbah susu hasil fermentasi A. niger.

2. Kandungan protein ikan nila akan mengalami peningkatan setelah pemberian

pakan dengan penambahan sludge limbah susu hasil fermentasi A. niger.

3. Sludge limbah susu hasil fermentasi A. niger pada konsentrasi tertentu dapat

meningkatkan pertumbuhan dan kandungan protein ikan nila.


commit to user

18

18

BAB III METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan selama 3 bulan yaitu pada bulan September

sampai November 2012 di Laboratorium Biologi dan Kimia Sedimen BBTKL-PP

Yogyakarta.

B. Alat dan Bahan

1. Alat

Peralatan yang digunakan adalah erlenmeyer, hot plate, magnetic

stirrer, kapas, aluminium foil, karet gelang, autoklaf, tabung reaksi, tungku

spritus, kawat inokulasi, inkubator, alat pengukus, plastik formika, baki

plastik, blender, alat penggiling, termometer, DO meter, pH meter, bak

berukuran 40 x 40 x 40 cm, aerator, penggaris, kertas

milimeter, labu Kjedahl, perangkat destilasi uap, gelas piala, kertas lakmus.

2. Bahan

Bahan yang digunakan adalah sludge susu dari limbah Koperasi

Susu Sapi Warga Mulya Yogyakarta, ikan nila jantan berumur 2 bulan, pakan

ProEnergi AP-SE (produksi PT Cargill Indonesia), biakan murni Aspergillus

niger, PDA, akuades, 27 g (NH4)2SO4, 15 g Urea, 5,6 g NaH2PO4, 1,8 g

MgSO4, 0,5 g KCl, air, 3 gram campuran destruksi (1 bagian CuSO4 9 bagian

K2SO4, dan 20 ml H2SO4 pekat), indikator phenolphtalein, 50 ml larutan 2%

asam borat, indikator Tashiro, NaOH pekat, 0,1 N HCl.


commit to user

19

C. Rancangan Percobaan

Percobaan ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap yang terdiri dari 4

perlakuan, dengan masing-masing perlakuan dibuat 3 kali ulangan. Perlakuan

tersebut meliputi perbandingan konsentrasi sludge susu yang telah difermentasi

dan pelet komersial, sebagai berikut:

A : Pemberian pakan 100% pelet

B : Pemberian pakan 85% pelet dan 15% sludge terfermentasi

C : Pemberian pakan 70% pelet dan 30% sludge terfermentasi

D : Pemberian pakan 55% pelet dan 45% sludge terfermentasi

D. Cara Kerja

1. Pembuatan Kultur Kerja

PDA (4,9 g) dilarutkan dengan akuades (100 ml) di dalam

erlenmeyer, kemudian dipanaskan dengan hot plate sampai mendidih sambil

diaduk menggunakan magnetic stirrer sampai homogen. Setelah larut dan

mendidih, erlenmeyer ditutup rapat dengan kapas dan aluminium foil serta

diikat dengan karet gelang, kemudian di sterilisasi dengan autoklaf pada suhu

121oC selama 15 menit.

Setelah sterilisasi, larutan PDA dituang ke dalam tabung reaksi

masing-masing sebanyak 4 ml, sambil didekatkan dengan api pembakaran

spritus. Tabung reaksi kemudian dimiringkan dan didiamkan hingga dingin

dan menjendal. Suspensi spora A. niger diinokulasikan ke dalam media agar

miring secara zig-zag dengan menggunakan kawat inokulasi secara aseptik.

A. niger diinkubasi pada suhu ± 30°C selama 120 jam. Kultur siap digunakan


commit to user

20

sebagai kultur kerja sedangkan sisanya disimpan dalam inkubator pada suhu

4°C sebagai kultur stok.

2. Fermentasi Sludge Susu

Sludge susu sebanyak 2 kg dikeringkan di dalam oven dengan suhu

40oC selama 3 hari. Setelah sludge susu kering, kemudian ditambah air

sebanyak 160 ml. Campuran air dan sludge susu lalu ditambahkan mineral

yang terdiri dari 27 g (NH4)2SO4, 15 g Urea, 5,6 g NaH2PO4, 1,8 g MgSO4,

dan 0,5 g KCl lalu ditambahkan pula 10 ose spora A. niger. Kemudian

dicampur dan diaduk sampai homogen. Campuran ditempatkan pada baki

plastik dengan ketebalan 1 cm lalu difermentasi secara aerob pada suhu

kamar 2 hari, setelah itu, campuran dibungkus plastik lalu dipadatkan tanpa

udara sehingga terjadi proses enzimatis dan diinkubasi suhu ruang selama 2

hari (Purwadaria et al., 1995). Sludge susu hasil fermentasi diukur kadar

proteinnya menggunakan metode Kjeldahl.

Setelah itu, sludge susu yang telah terfermentasi dicampur dengan

pelet ikan komersial. Pelet ikan komersial sebelumnya telah dihaluskan

dengan blender. Campuran sludge susu terfermentasi dan pelet ikan dicampur

menurut perlakuan. Selanjutnya air ditambah secukupnya agar mudah

membentuk pelet baru. Pelet yang masih dalam keadaan basah, terlebih

dahulu dijemur sampai kering. Selama penjemuran pelet perlu dibolak-balik

agar kering merata. Penjemuran dianggap cukup apabila pelet telah kering,

keras, dan getah (mudah patah). Pelet campuran antara pelet komersial dan


commit to user

21

sludge terfermentasi juga diukur kadar proteinnya menggunakan metode

Kjeldahl.

3. Pengukuran Faktor Lingkungan

Untuk mengetahui kualitas air pemeliharaan ikan nila, maka

dilakukan pengukuran faktor-faktor lingkungan yang meliputi suhu, DO, dan

pH dalam air. Pengukuran suhu dilakukan menggunakan termometer, DO

menggunakan DO meter, dan pH menggunakan pH meter. Pengukuran faktor

lingkungan ini dilakukan setiap 2 hari sekali selama 60 hari.

4. Pelaksanaan Percobaan

Bak berukuran 40 x 40 x 40 cm sebelum digunakan, terlebih dahulu

dicuci sampai bersih, kemudian diisi air setinggi 30 cm dari dasar. Pada tiap

bak dimasukkan ikan nila jantan berumur 2 bulan, masing-masing sebanyak

30 ekor. Pada masing-masing bak diberi aerator untuk menambah aerasi air.

Sebelum perlakuan, terlebih dahulu dilakukan aklimasi terhadap ikan nila

selama 10 hari. Setelah aklimatisasi, diambil secara acak 3 ekor ikan untuk

pengambilan data kadar protein awal penelitian.

Dalam penelitian ini dilakukan pengukuran berat dan panjang ikan

untuk mengetahui pertumbuhan ikan. Berat ikan yang diukur dengan

kertas milimeter

blok. Pengukuran berat dan panjang ikan dilakukan pada pagi hari sebelum

pemberian pakan setiap 10 hari sekali.


commit to user

22

Ikan diberi perlakuan dengan perbedaan ransum dengan penambahan

sludge susu fermentasi dengan konsentrasi berbeda. Konsentrasi pakan

diberikan sebanyak 5% dari berat tubuh ikan nila. Pakan diberikan 3 kali

sehari dengan jarak pemberian pakan selama 4 jam yaitu pada jam 08.00,

12.00, dan 16.00. Pada setiap perlakuan dibuat 3 kali ulangan. Sisa pakan

dan kotoran dibersihkan setiap hari sebelum pemberian pakan pada pagi hari,

kemudian dilakukan penambahan air sebanyak yang dikeluarkan (Rukmana,

1997).

Pengukuran kadar protein ikan dilakukan pada awal dan akhir

penelitian untuk mengetahui nilai retensi protein dengan mengambil daging

ikan nila bagian dorsal dari masing-masing perlakuan.

5. Analisis Pertumbuhan Ikan Nila

a. Pengukuran pertumbuhan ikan nila

1.

2. Panjang standar ikan nila diukur dari ujung kepala paling depan

sampai pelipatan pangkal sirip ekor menggunakan mistar dan kertas

milimeter.

3. Peningkatan pertumbuhan dihitung dengan mengurangi berat dan

panjang akhir dengan berat dan panjang awal.


commit to user

23

b. Laju pertumbuhan harian (Effendi, 2004), dihitung dengan rumus:

GR = t

WoWt

Keterangan : GR : Laju pertumbuhan harian (Growth Rate) Wt : Bobot ikan saat pengukuran t waktu Wo : Bobot ikan saat pengukuran di awal t : Waktu pengukuran saat sampling 6. Analisis Kandungan Protein Ikan Nila

Pengukuran Kadar Protein dilakukan dengan Metode Kjeldahl.

Sampel diambil sebanyak 1-2 gram, kemudian dimasukkan dalam labu

Kjeldahl lalu ditambahkan 3 gram campuran destruksi (1 bagian CuSO4 dan

9 bagian K2SO4) dan 20 ml H2SO4 pekat. Labu kjeldahl dipanaskan di atas

tungku pemanas hingga warna larutan yang semula hitam berubah menjadi

menjadi berwarna jernih. Setelah proses destruksi selesai, labu kjedahl

didinginkan kemudian permukaan dalam labu tersebut dibilas dengan

aquades. Larutan dicampur hingga homogen. Larutan hasil destruksi

dimasukkan dalam perangkat destilasi uap, kemudian ditambahkan 3 tetes

indikator phenolphtalein. Larutan penampung dipasang dalam gelas piala

(berisi 50 ml larutan 2% asam borat dan 5 tetes indikator Tashiro) di bawah

ujung pendingin, dimana ujungnya tercelup ke dalam larutan penampung.

Selanjutnya larutan NaOH pekat dituang secara bertahap sampai larutan

sampel bersifat alkalis. Proses destilasi diakhiri apabila destilat yang menetes

bereaksi netral terhadap lakmus merah dan warna larutan penampung menjadi

hijau. Larutan penampung dititrasi dengan larutan 0,1 N HCl hingga warna

larutan berubah kembali menjadi warna merah muda.


commit to user

24

Kadar protein dihitung dengan rumus:

Keterangan: A = ml titran sampel B = ml titran blanko P = ml pengenceran (Wahyudi, 2006).

E. Teknik Pengambilan Sampel

Teknik pengambilan sampel dalam penelitian ini adalah secara random

sampling. Pada setiap perlakuan dibuat 3 kali ulangan untuk pengukuran kadar

protein pakan, kadar protein ikan, dan pertumbuhan.

F. Teknik Pengumpulan Data

Data kualitas air diambil setiap 2 hari sekali, sedangkan data

pertumbuhan ikan nila diambil setiap 10 hari sekali selama 60 hari. Kualitas air

diukur menggunakan termometer, DO meter, dan pH meter. Pengamatan

pertumbuhan ikan nila dilakukan dengan menimbang berat dan mengukur panjang

standar ikan nila. Data hasil pengamatan dicatat pada data hasil penelitian. Kadar

protein ikan diukur pada awal dan akhir penelitian.

G. Teknik Analisis Data

Untuk mengetahui nyata atau tidaknya pengaruh yang diberikan terhadap

parameter yang diukur dalam penelitian ini, maka hasil pengamatan dianalisis

dengan analisis sidik ragam (Anava). Jika perlakuan memberikan pengaruh yang


commit to user

25

signifikan atau beda nyata, maka dilanjutkan dengan uji DMRT taraf uji 5% untuk

mengetahui letak perbedaan pengaruh antar perlakuan.


commit to user

26

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Fermentasi Sludge Susu

Fermentasi sludge susu dilakukan menggunakan kapang Aspergillus niger

dan dilakukan secara 2 tahap yaitu aerob dan anaerob, masing-masing selama 2

hari. Setelah melalui proses fermentasi, didapatkan sludge susu yang lebih padat

dan secara mikroskopis dijumpai adanya miselium dari A. niger yang terbentuk.

Menurut Conneely (1992), Aspergillus niger dapat tumbuh dengan cepat dan tidak

membahayakan karena tidak menghasilkan mikotoksin.

Jumlah spora di dalam A.niger yang terhitung melalui pengenceran 100

kali terhitung sebanyak 6,15.108 spora, setelah dicampur dengan sludge dan pelet

mengalami penurunan jumlah spora yang terhitung menjadi 7,76. 107. Penurunan

jumlah spora dapat terjadi karena substrat melalui beberapa tahapan dalam proses

fermentasi. Tahap pertama adalah pertumbuhan miselium dan tahap kedua adalah

pembentukan produk yaitu asam sitrat melalui metabolisme. A. niger yang dapat

menurunkan pH substrat. Penurunan pH substrat ini mampu mencegah bakteri

pembusuk sehingga produk fermentasi akan lebih awet. Berdasarkan penelitian

sebelumnya oleh Marlina et al. (2008) mengenai fermentasi sludge susu dan

onggok menggunakan A. nigeryang dapat digunakan sebagai pakan diharapkan

aman dikonsumsi dan tahan dari serangan bakteri pathogen dan mempunyai waktu

simpan yang lebih lama.

Hasil pembuatan sludge terfermentasi dalam penelitian ini ditunjukkan

dalam Tabel 1. Kandungan protein pada sludge sebelum dan sesudah fermentasi

sebagai berikut:


commit to user

27

Tabel 1. Kandungan protein pada sludge sebelum dan sesudah fermentasi

Perlakuan Kandungan Protein (%) Sludge sebelum fermentasi 14,47 Sludge setelah fermentasi 18,05

Terdapat perubahan komposisi protein pada sludge susu sebelum dan

sesudah difermentasi yaitu dari 14,47% menjadi 18,05%. Kenaikan kadar protein

sludge setelah difermentasi disebabkan oleh adanya proses perubahan

makromolekul protein menjadi mikromolekul yaitu rantai asam amino. Hal

tersebut didukung pula oleh penelitian Poesponegoro (1975), proses fermentasi

akan mengubah karbohidrat, lemak, dan protein menjadi lebih mudah dicerna oleh

tubuh dan menghasilkan flavor yang khas.

B. Pakan Ikan

Pakan merupakan hal penting dalam budidaya ikan nila karena pakan

digunakan untuk memenuhi kebutuhan hidup dan pertumbuhan ikan.

Keberhasilan suatu budidaya perikanan air tawar dipengaruhi oleh kualitas pakan

yang diberikan. Protein merupakan salah satu unsur yang harus ada di dalam

pakan ikan. Protein berfungsi dalam proses pertumbuhan. Menurut Tacon (1990)

fungsi protein salah satunya adalah untuk memperbaiki jaringan yang rusak,

membangun jaringan baru, serta sebagai sumber energi. Ikan nila mampu tumbuh

cepat hanya dengan pakan yang mengandung protein sebanyak 20 - 25%

(Suyanto, 2009).

Berdasarkan penelitian yang dilakukan, sludge susu terfermentasi

kemudian dicampur dengan pelet komersial (ProEnergi AP-SE, produksi PT


commit to user

28

Cargill Indonesia) dengan komposisi sesuai perlakuan, yaitu perlakuan A terdiri

dari 100% pelet, perlakuan B terdiri dari 85% pelet dan 15% sludge susu

terfermentasi, perlakuan C terdiri dari 70% pelet dan 30% sludge susu

terfermentasi, perlakuan D terdiri dari 55% pelet dan 45% sludge terfermentasi.

Masing-masing perlakuan diuji kadar proteinnya menggunakan uji Kjeldahl untuk

mengetahui nilai gizi pakan. Kandungan protein pakan ikan masing-masing

perlakuan ditunjukkan dalam Tabel 2. Kandungan protein pakan ikan setelah

penambahan sludge terfermentasi, sebagai berikut:

Tabel 2. Kandungan protein pakan ikan setelah penambahan sludge terfermentasi

Perlakuan Jumlah spora Aspergilus niger

Protein (%) Peningkatan Protein (%)

A - 22,40 - B 6,35. 107 25,27 2,87 C 4,125. 107 28,03 5,63 D 3,71. 107 33,99 11,59

Keterangan: A : Pakan ikan pelet 100% B : Pakan ikan pelet 85% dan sludge susu terfermentasi 15% C : Pakan ikan pelet 70% dan sludge susu terfermentasi 30% D : Pakan ikan pelet 55% dan sludge susu terfermentasi 45%

Pelet 100% sebelum dicampur dengan sludge susu terfermentasi hanya

memiliki kadar protein sebesar 22,40 %. Setelah dicampur dengan sludge susu

terfermentasi, pelet mengalami kenaikan kadar protein. Hal tersebut menunjukkan

bahwa dengan adanya penambahan sludge terfermentasi mampu memberikan

kontribusi kandungan protein yang besar pada tiap perlakuan. Kenaikan kadar

protein terbesar terdapat pada perlakuan D yaitu pemberian sludge terfermentasi

45% dan pelet 55% yaitu sebesar 11,59%. Jumlah spora dalam perlakuan D

menunjukan nilai yang paling rendah dibanding dengan komposisi lainnya, yaitu


commit to user

29

sebesar 3,71. 107. Penurunan jumlah spora ini menunjukkan telah terjadi proses

pertumbuhan miselium yang maksimal. Pertumbuhan miselium ini kemudian

diikuti dengan proses pembentukan produk fermentasi, yaitu asam sitrat. Semakin

tinggi kadar protein sludge setelah difermentasi disebabkan oleh adanya proses

berubahnya makromolekul protein menjadi mikromolekul yaitu rantai asam

amino. Kadar protein yang meningkat tersebut berasal dari organisme kecil yang

mengubah bahan yang difermentasi menjadi protein dengan mengikat nitrogen

bebas dari udara. Dikarenakan adanya produksi protein tersebut, maka kandungan

proteinnya meningkat.

Aspergilus niger ini juga mempunyai intensitas pertumbuhan yang tinggi,

kemudian diduga juga kapang ini telah mensintesis enzim ureasi untuk mencegah

urea menjadi asam amonia dan CO2 setelah fermentasi hari ke 4, dan asam

ammonia digunakan oleh kapang untuk membentuk asam amino. Bahan organik

dengan kandungan nitrogen tinggi dapat dikomposisi lebih cepat dari pada bahan

organik yang rendah kandungan nitrogennya pada tahap awal dekomposisi. Tahap

selanjutnya bahan organik yang rendah kandungan nitrogennya dapat dikomposisi

lebih cepat daripada bahan organik dengan kandungan nitrogen tinggi.

Unsur protein pada perlakuan C kemungkinan mengandung bahan organik

dengan kandungan nitrogen tinggi sehingga dapat dikomposisi lebih cepat,

dibanding dengan perlakuan lainnya. Kemungkinan pada sludge sendiri

kandungan proteinnya lebih tinggi, tetapi dengan ikatan yang kuat maka hasil

analisanya rendah, dan setelah didegradasi oleh Aspergilus niger menjadi unsur

yang lebih sederhana sehingga unsur protein yang tersedia lebih besar.


commit to user

30

C. Pertumbuhan Ikan Nila

1. Berat Ikan Nila

Pengukuran berat ikan dilakukan setiap 10 hari sekali selama 60 hari

penelitian. Pengukuran berat ikan dilakukan menggunakan timbangan

penelitian. Peningkatan berat ikan selama penelitian ditunjukkan dalam Tabel

3. Total peningkatan berat ikan setelah penambahan sludge terfermentasi,

sebagai berikut:

Tabel 3. Total peningkatan berat ikan setelah penambahan sludge terfermentasi

Perlakuan Berat Ikan (gram) A 3.362a

B 4.243ab

C 4.438ab

D 5.267b

Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama dalam satu kolom menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji DMRT 5%

A : Pakan ikan pelet 100% B : Pakan ikan pelet 85% dan sludge susu terfermentasi 15% C : Pakan ikan pelet 70% dan sludge susu terfermentasi 30% D : Pakan ikan pelet 55% dan sludge susu terfermentasi 45%

Berdasarkan uji statistik yang terlampir dalam Lampiran 1.

menunjukkan bahwa perlakuan B dan C tidak menunjukkan beda nyata

dengan perlakuan lain. Sementara perlakuan D menunjukkan tidak beda nyata

dengan perlakuan A dan B, namun beda nyata dengan perlakuan A. Perlakuan

D yaitu pemberian pakan 45% sludge terfermentasi dan 55% pelet,

menunjukkan peningkatan berat paling tinggi di antara perlakuan lain,


commit to user

31

sedangkan perlakuan A yaitu pemberian pakan 100% pelet menunjukkan

peningkatan berat paling rendah.

Tidak adanya beda nyata antar perlakuan B dan C menunjukkan

bahwa pada pemberian pakan B dan C tidak terlalu menunjukkan perbedaan

yang signifikan. Keduanya menunjukkan total peningkatan berat ikan yang

mendekati sama. Berbeda dengan perlakuan D yang menunjukkan total

peningkatan berat ikan yang lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan lain.

Total peningkatan berat ikan ini dipengaruhi oleh kandungan protein

pada tiap pakan yang diberikan sesuai perlakuan. Protein di dalam pakan

digunakan ikan sebagai sumber energi dan untuk membentuk sel-sel yang

baru sehingga dapat terjadi proses pertumbuhan. Selain itu, dalam penelitian

ini digunakan fermentasi sludge susu oleh Aspergillus niger yang mampu

menghasilkan enzim selulase. Enzim ini akan mendegradasi serat kasar

menjadi glukosa, yang juga akan digunakan sebagai sumber energi bagi ikan

untuk tumbuh.

2. Panjang Ikan Nila

Pengukuran panjang ikan juga dilakukan bersamaan dengan

pengukuran berat. Dari hasil analisis statistik didapatkan hasil pada perlakuan

D yaitu pemberian pakan 45% sludge terfermentasi dan 55% pelet,

menunjukkan peningkatan panjang paling tinggi dan pada perlakuan A yaitu

pemberian pakan 100% pelet menunjukkan peningkatan panjang paling

rendah. Total peningkatan panjang ikan selama penelitian ditunjukkan dalam


commit to user

32

Tabel 4. Total pertambahan panjang ikan setelah penambahan sludge

terfermentasi, sebagai berikut:

Tabel 4. Total peningkatan panjang ikan setelah penambahan sludge terfermentasi

Perlakuan Panjang Ikan (cm) A 5.829a

B 6.486b

C 6.433b

D 6.671b Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama dalam satu kolom

menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji DMRT 5%


Berdasarkan uji statistik yang terlampir dalam Lampiran 1.

menunjukkan bahwa perlakuan B tidak menunjukkan beda nyata dengan C

dan D, namun menunjukkan beda nyata dengan perlakuan A. Perlakuan C

juga tidak menunjukkan beda nyata dengan perlakuan D, namun beda nyata

dengan perlakuan A. Perlakuan A menunjukkan adanya beda nyata dengan

perlakuan lain yaitu perlakuan B, C, dan D.

Adanya perbedaan total peningkatan panjang ikan dipengaruhi oleh

pemberian komposisi pakan sesuai perlakuan. Pakan D dengan kandungan

protein paling tinggi juga memiliki total peningkatan panjang ikan yang

paling tinggi pula. Hal tersebut menunjukkan bahwa protein yang terkandung

dalam pakan dapat dicerna oleh ikan dengan baik. Proses fermentasi yang

dilakukan dalam penelitian ini mampu memecah senyawa yang kompleks


commit to user

33

menjadi senyawa yang lebih sederhana, sehingga ikan sudah dapat langsung

menyerap senyawa tersebut.

3. Laju Pertumbuhan Harian

Laju pertumbuhan berkaitan erat dengan pertambahan bobot yang

berasal dari penggunaan protein, lemak, karbohidrat dari pakan yang

dikonsumsi ikan (Bardach et al., 1972). Berikut data laju petumbuhan harian

selama penelitian:

Gambar 3. Laju pertumbuhan harian rata rata ikan nila setelah pemberian pakan dengan penambahan sludge terfermentasi selama 60 hari penelitian.


Data pada gambar 3. menunjukkan bahwa laju pertumbuhan harian

ikan tertinggi dicapai pada pakan yang mengandung sludge susu

terfermentasi 45% dan pelet 55%, secara berturut-turut diikuti oleh pakan

0,05

0,09 0,1

0,14

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

A B C D

Laju

Per

tum

buha

n (g

\har

i)

Komposisi Pemberian Pakan Ikan


commit to user

34

yang mengandung sludge susu terfermentasi 30% dan pelet 70%, selanjutnya

sludge susu terfermentasi 15% dan pelet 85%, urutan terakhir adalah 100%

pelet. Perlakuan D yaitu pemberian pakan sludge susu terfermentasi 45% dan

pelet 55%, menunjukkan penambahan berat paling tinggi, sedangkan

penambahan berat paling rendah terdapat pada perlakuan A yaitu pemberian

pakan 100% pelet. Protein dari sludge susu terfermentasi dalam pakan

memberikan pengaruh yang berbeda terhadap pertumbuhan mutlak pada ikan

nila.

Dari data tersebut diketahui bahwa perlakuan yang memberikan laju

pertumbuhan mutlak tertinggi dicapai pada pakan dengan tingkat sludge susu

terfermentasi 45% sebesar 0,14. Kemudian pakan dengan 100% pelet

memiliki rata-rata pertumbuhan mutlak sebesar 0,05. Selanjutnya pakan

dengan sludge susu terfermentasi 30% memiliki rata-rata pertumbuhan

mutlak sebesar 0,10. Pakan dengan sludge susu terfermentasi 15% memiliki

rata-rata pertumbuhan mutlak sebesar 0,09. Hasil sludge susu terfermentasi

sebesar 45% dengan pelet 55%, menghasilkan pertumbuhan mutlak paling

tinggi. Hal ini disebabkan oleh kandungan protein dari sludge

susuterfermentasi (45%) dan pelet (55%) lebih tinggi dibandingkan pada

pakan yang 100% pelet. Karenanya apabila pakan yang diberikan mempunyai

kandungan protein yang memadai, maka dapat mempercepat laju

pertumbuhan karena protein dipergunakan untuk menghasilkan energi untuk

mengganti sel-sel tubuh yang rusak.D alam penelitian ini menunjukkan


commit to user

35

bahwa semakin tinggi kandungan protein di dalam pakan, maka akan

menghasilkan laju pertumbuhan ikan yang semakin tinggi pula.

Kandungan protein yang optimal di dalam pakan ikan akan

menghasilkan laju pertumbuhan yang maksimal. Pada penelitian ini jumlah

pakan yang diberikan disesuaikan dengan kebutuhan ikan yaitu 5% dari berat

tubuh ikan per hari. Komposisi pakan yang diberikan terutama pada

kandungan protein sudah berada pada kisaran optimum yaitu sebesar ± 25%.

Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Ahmad dan Tawwab (2010), bahwa

umumnya ikan membutuhkan pakan yang kandungan proteinnya 20 60%

sedangkan optimumnya adalah berkisar antara 30 60%.

D. Kandungan Protein Ikan Nila

Protein merupakan sumber energi utama yang penting untuk pertumbuhan

ikan. Jumlah dan kualitas protein mempengaruhi penambahan berat ikan (Halver,

1972). Tubuh ikan mengubah protein pakan menjadi protein yang sesuai dengan

kebutuhannya. Terdapat 2 proses dasar di dalam sintesis protein yaitu sintesis

asam amino dan konjugasi asam amino yang akan membentuk masing-masing

jenis protein pada setiap sel. Tanpa adanya proses produksi protein, maka

pertumbuhan tidak mungkin terjadi (Fujaya, 2004).

Pengukuran kandungan protein pada ikan nila dilakukan di awal dan akhir

penelitian. Kandungan protein ikan nila ada awal penelitian adalah sebesar 3,93%.

Hasil pengukuran kandungan protein tampak dalam gambar berikut :


commit to user

36

Gambar 4.Kandungan rata-rata protein ikan nila setelah pemberian pakan dengan penambahan sludge terfermentasi selama 60 hari.


Kandungan protein ikan nila tertinggi ada pada ikan dalam perlakuan D

yaitu sebesar 22,44%, dan terendah pada perlakuan A sebesar 8,2%. Secara

statistik diperoleh data sebagai berikut:

Tabel 5. Kandungan protein ikan nila setelah pemberian pakan dengan penambahan sludge terfermentasi selama 60 hari.

Perlakuan Kadar Protein Ikan Nila

(%) Peningkatan Kadar

Protein Ikan Nila(%) A 8,2033a 4,27 B 17,5667b 13,64 C 20,2733b 16,34 D 22,4433c 18,51

Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama dalam satu kolom menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji DMRT 5%


3,93

8,2

17,57

20,27 22,44

0

5

10

15

20

25

sebelum A B C D

Kada

r Pr

otei

n (%

)

Komposisi Pemberian Pakan


commit to user

37

Menurut analisis statistik yang ditunjukkan dalam Lampiran 2., terlihat

adanya perbedaan yang signifikan dari masing-masing perlakuan terhadap

kandungan protein ikan. Perlakuan B tidak menunjukkan beda nyata dengan

perlakuan C, namun menunjukkan beda nyata dengan perlakuan A dan D.

Perlakuan A dan D menunjukkan beda nyata dengan perlakuan lain. Peningkatan

kandungan protein yang paling tinggi ditunjukkan pada perlakuan D, sedangkan

perlakuan A menunjukkan peningkatan kandungan protein yang paling rendah.

Hal ini berkaitan dengan persentase kandungan protein pakan pada masing-

masing perlakuan. Hal tersebut menunjukkan bahwa protein yang terkandung

dalam pakan dapat diserap dengan baik oleh tubuh ikan sehingga kandungan

protein dalam daging ikan akan meningkat.

E. Faktor Lingkungan

Kualitas lingkungan perairan adalah suatu kelayakan lingkungan

perairan untuk menunjang kehidupan dan pertumbuhan organisme air yang

nilainya dinyatakan dalam suatu kisaran tertentu. Sementara itu, perairan

ideal adalah perairan yang dapat mendukung kehidupan organisme dalam

menyelesaikan daur hidupnya (Boyd, 1982). Dalam penelitian ini dilakukan

pengukuran faktor lingkungan yang meliputi suhu, DO, dan pH setiap 2 hari

sekali selama 60 hari. Rata-rata hasil pengukuran suhu, DO, dan pH ditunjukkan

dalam Tabel 6. Kualitas air selama pemeliharaan ikan setelah pemberian pakan

dengan penambahan sludge terfermentasi selama 60 hari, sebagai berikut:


commit to user

38

Tabel 6. Kualitas air selama pemeliharaan ikan setelah pemberian pakan dengan penambahan sludge terfermentasi selama 60 hari. Parameter Minimum Maximum Rata-rata Baku Mutu *) DO (mg/L) 5,0 8,6 6,278 Minimum 3 Suhu (oC) 25,0 26,4 25,226 30 pH 6,7 8,0 7,482 6 9

*) Peraturan Pemerintah Nomer 82 Tahun 2001 tentang pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air

Dari pengukuran faktor lingkungan (DO, pH dan suhu) yang telah

dilakukan selama penelitiandan setelah dibandingkan dengan Baku Mutu

Peraturan Pemerintah Nomer 82 Tahun 2001 tentang pengelolaan Kualitas Air

dan Pengendalian Pencemaran Air yang ditunjukkan dalam Lampiran 3., dapat

dikatakan bahwa faktor lingkungan dalam penelitian ini telah memenuhi syarat

dan optimal bagi pemeliharaan ikan. Dengan adanya DO, pH dan suhu yang

optimal maka pertumbuhan ikan dapat berlangsung secara maksimal dan dapat

membuat kelangsungan hidup ikan akan lebih terjamin.

Hardjojo dan Djokosetiyanto (2005) menyatakan bahwa suhu air normal

adalah suhu air yang memungkinkan makhluk hidup dapat melakukan

metabolisme dan berkembangbiak. Kenaikan suhu pada lingkungan dapat

menurunkan kadar oksigen terlarut, selain itu juga dapat mempercepat reaksi

kimia yang akan mempengaruhi terbentuknya racun dalam perairan (Tomascik

etal., 1997).

Suhu air dalam penelitian ini berkisar antara 25,0 - 26,40C dengan rata-rata

sebesar 25,20C. Menurut Arie (2002), suhu optimal bagi pertumbuhan ikan nila

dengan ukuran 5 7cm adalah sekitar 25oC - 30oC.Sedangkan berdasarkan

Peraturan Pemerintah Nomer 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air


commit to user

39

dan Pengendalian Pencemaran Air, suhu optimal untuk budidaya ikan air tawar

sebesar 300C.

Kadar DO rata-rata dalam penelitian ini berkisar antara 5,0-8,6 mg/L

dengan rata-rata sebesar 6,3 mg/L. DO minimum berdasarkan Peraturan

Pemerintah Nomer 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan

Pengendalian Pencemaran Air adalah 3 mg/L. Oksigen terlarut diperlukan

untuk respirasi, proses pembakaran makanan, aktivitas berenang,

pertumbuhan, reproduksi dan lain-lain. Oksigen terlarut merupakan faktor

pembatas bagi kehidupan organisme. Perubahan konsentrasi oksigen terlarut

dapat menimbulkan efek langsung yang berakibat pada kematian organisme

perairan. Sedangkan pengaruh yang tidak langsung adalah meningkatkan

toksisitas bahan pencemar yang pada akhirnya dapat membahayakan organisme

itu sendiri (Rahayu, 1991).

Sedangkan pH dalam penelitian ini berkisar antara 6,7-8,0 dengan rata-rata

adalah sebesar 6,3.Rata-rata pH penelitian ini telah memenuhi baku mutu

budidaya ikan air tawar berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomer 82 Tahun 2001

tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air yaitu dengan

rentang pH 6 9.Lovell (1989) menyatakan bahwa ikan nila mampu mentolelir

pH air antara 5-11. Derajat keasaman air yang tidak optimal berpengaruh

terhadap pertumbuhan dan perkembangbiakan ikan. Derajat keasaman air yang

tidak optimal berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangbiakan ikan,

serta meningkatkan daya racun hasil metabolisme seperti NH3 dan H2S (Choliket

al., 2005).


commit to user

40

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Pertumbuhan ikan nila meningkat setelah dilakukan pemberian pakan dengan

penambahan sludge limbah susu terfermentasi A. niger. Peningkatan berat

tertinggi sebesar 5,26 g dan peningkatan panjang tertinggi sebesar 6,67 cm.

2. Kandungan protein ikan nila meningkat setelah dilakukan pemberian pakan

dengan penambahan sludge limbah susu terfermentasi A. niger. Peningkatan

kandungan protein tertinggi sebesar 18,51%.

3. Komposisi pemberian pakan yang optimal untuk meningkatkan pertumbuhan

dan kandungan protein ikan nila adalah 45% sludge terfermentasi dan 55%

pelet komersial dengan kandungan protein ikan sebesar 22,44%.

B. Saran

1. Perlu dilakukan penelitian dengan waktu yang lebih lama dan dengan

peningkatan konsentrasi sludge terfermentasi yang lebih tinggi agar tampak

pengaruh lebih lanjut terhadap pertumbuhan dan kandungan protein ikan nila.

2. Perlu dilakukan pengukuran kadar lemak, karbohidrat, air, dan abu untuk

mengetahui kualitas daging secara lengkap.

PEMANFAATAN SLUDGE LIMBAH SUSU DENGAN …... · dalam metabolismenya mampu menghasilkan asam sitrat...

Documents

Transcript of PEMANFAATAN SLUDGE LIMBAH SUSU DENGAN …... · dalam metabolismenya mampu menghasilkan asam sitrat...