Submitted : 17 September Revised : 30 September Accepted : 1 October

## POTENSI LIMBAH CAIR TAHU SEBAGAI MEDIA TUMBUH SPIRULINA PLATENSIS
Iqbal Syaichurrozi 1* , Jayanudin Jayanudin 1 1 Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jenderal Sudirman Km. 3, Cilegon-Banten
* Email: iqbalsyaichurrozi@gmail.com

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji potensi limbah cair tahu sebagai media tumbuh Spirulina platensis . Pada penelitian  pendahuluan,  didapatkan  hasil  bahwa Spirulina  platensis tidak  dapat  tumbuh  ketika  media ditambahkan  lebih  dari  10%v/v.  Oleh  karena  itu,  pada  penelitian  utama,  penambahan  limah  cair  tahu divariasikan  4,  6,  8%v/v.  Kultivasi  dilakukan  selama  20  hari.  Hasil  menunjukkan  nilai  akhir  OD 680 pada penambahan 4-8 %v/v masing masing adalah 0,67; 0,91; 0,86. Sementara itu, nilai laju pertumbuhannya masing- masing  sebesar  0,0953;  0,1107;  0,1077  /hari.  Komposisi  C:N:P  pada  variasi  penambahan  limbah  cair  tahu  4- 8%v/v adalah 198:23:1, 161:17:1, 142:14:1. Hasil terbaik didapatkan pada penambahan limbah cair tahu 6%v/v.
Kata Kunci : Kultivasi, Limbah Cair Tahu, Media Tumbuh, Spirulina platensis

## Abstract
The purpose of this research was to study the potential of tofu wastewater (TW) as growth medium for Spirulina platensis . In the previous research, the results showed that Spirulina platensis cannot grow in medium containing TW  concentration  more  than  10%v/v.  Hence,  in  the  main  research,  TW  addition  varied  in  4,  6,  8  %v/v. Cultivation was conducted in 20 days. The results showed that the final OD 680 at TW addition of 4, 6, 8 %v/v was 0.67,  0.91,  0.86  respectively.  Meanwhile,  the  growth  rate  was  0.0953,  0.1107,  0.1077  /day  respectively.  The C:N:P  ratio  in  medium  at  TW  addition  of  4-8%v/v  was  198:23:1,  161:17:1,  142:14:1.  The  best  result  was obtained from TW addition of 6%v/v.
Keywords : Cultivation, Tofu Wastewater, Growth medium, Spirulina platensis

## 1. PENDAHULUAN
Tahu  merupakan  makanan  tradisional  yang sangat populer di Indonesia. Hal tersebut dikarenakan kandungan gizi proteinnya yang tinggi serta harganya yang relatif murah. Tahu dihasilkan melalui beberapa tahapan  proses,  yaitu  soybean  grinding,  cooking, filtration,  protein  coagulation,  preservation  and packaging.  Untuk  menghasilkan  80  kg  tahu,  limbah cair yang dihasilkan sebanyak 2.700 kg (Syaichurozi et al.,2016a). Menurut Syaichurrozi et al., 2016b, limbah cair  tahu mengandung  karbon,  nitrogen,  fosfor  dalam jumlah yang cukup besar.
Nutrisi yang terkandung di dalam limbah cair tahu dapat  dimanfaatkan  sebagai  sumber  nutrisi  bagi mikroalga. Salah satu jenis mikroalga yang populer di dunia  adalah Spirulina  platensis . Spirulina sangat
berpotensi  dimanfaatkan  sebagai  sumber  pangan. Dalam  biakkan  1  are Spirulina, dihasilkan  protein  20 kali lebih baik dari 1 are kedelai atau jagung dan 200 kali  lebih  baik  dibanding  daging  sapi.  Selain  itu, Spirulina  mengandung  lemak  dalam  jumlah  kecil (berkisar  6-7%)  yang  sebagian  besar  adalah  lemak tidak jenuh (Kozlenko dan Henson, 1998; Tietze, 2004; Spolaore et al. , 2006).
Beberapa  peneliti  telah  melaporkan  bahwa Spirulina  platensis berhasil  dibiakkan  menggunakan nutrisi  organik  dari  limbah  cair,  seperti  molase (Andrade  dan  Costa,  2007),  limbah  swine  hasil pengolahan  anaerob  (Cheunbarn  dan  Peerapornpisal, 2010),  Palm  Oil  Mill  Effluent/POME  (Hadiyanto  et al., 2012),  vinase  hasil  pengolahan  anaerob  (Budiyono  et al.,  2014).  Berdasarkan  informasi  diatas,  Cultivasi

## JURNAL INTEGRASI PROSES
Website: http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/jip
Spirulina pada  media  limbah  cair  tahu  belum  pernah dilakukan  sebelumnya  oleh  peneliti  lain.  Oleh  karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengkaji pengaruh penambahan  limbah  cair  tahu  dalam  media  tumbuh Spirulina terhadap  laju  pertumbuhan  dan  profil  pH media tumbuh.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Mikroalga S. platensis dan Limbah Cair Tahu
Bahan  utama  yang  digunakan  yaitu  kultur Spirulina  platensis koleksi  Balai  Besar  Pengembangan Budidaya Air Payau Jepara. Limbah cair tahu diperoleh dari industri produksi tahu di Serang-Banten. Limbah cair  tahu  mengandung  7666.21  mg/L  COD,  2874.83 mg/L Total Carbon, 179.68 mg/L Total Nitrogen, 33.43 mg/L P-PO 4 .

## 2.2 Experimental Set Up
Media  sintetik  yang  digunakan  adalah  modifikasi dari  media  pertumbuhan Spirulina yang  digunakan Budiyono et  al. (2014)  dengan  nutrisi  NaHCO 3 1  g/L and  Urea  0,05  g/L.  Kondisi  suhu  adalah  suhu  kamar (28-30 o C).  Cahaya  buatan  untuk  mensuplai  energi pada  kultur  yang  dipelihara  di  laboratorium
didapatkan  dari  lampu tube  light (TL)  18  W  dengan jarak ±15 cm. Kondisi pH awal diatur 9 dengan larutan asam HCl 1M atau larutan basa NaOH 1M.

## 2.3 Experimental Design
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui perbandingan  limbah  cair  tahu  dan  media  sentetik terbaik  terhadap  pertumbuhan Spirulina  platensis . Pada  penelitian  pendahuluan,  media  tumbuh S. platensis divariasikan  dengan  kadar  limbah  cair  tahu 0; 10; 20; 30; 40; 50 %v/v. Tahap ini bertujuan untuk mengetahui  batas  maksimal  penambahan  limbah  air tahu  ke  dalam  media  tumbuh.  Hasil  penelitian menunjukkan  batas  maksimal  yang  diijinkan  adalah 10%v/v. Selanjutnya, pada penelitian utama, penambahan  limbah  cair  tahu  divariasikan  4;6;8    % v/v  media  kultur.  Ke  dalam  media  ditambahakan nutrisi  sintetik  100%  (NaHCO 3 1  g/L  dan  Urea  0,05 g/L).  Inokulum S.  platensis ditambahakan  sebanyak 10%  dari  volume  media  pertumbuhan  (Tabel  1). Pertumbuhan  dilakukan  di  dalam  erlenmeyer  dengan volume 1 liter dan diaerasi selama 20 hari.
Tabel 1. Variasi penambahan limbah cair tahu Run Konsentrasi (%v/v) Limbah Cair Tahu (mL) Air (mL) Inokulum (mL) Nutrisi Sintetik (%) 1 4 40 860 100 100 2 6 60 840 3 8 80 820
2.4 Experimental Procedures
Selama  kultivasi, optical  density (OD)  diamati menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang  λ  680  nm  untuk  mengetahui  produksi biomassa  dan  pH  media  diukur  menggunakan  pH meter.  Nilai  OD  pada  panjang  gelombang  680  nm selama  kultivasi S.  platensis digunakan  untuk membuat  kurva  laju  pertumbuhan/ growth  rate (persaman  1)  (Sumardiono,  et  al.,  2014;  Budiyono  et al., 2014).
µ = ln⁡ (𝑂𝐷 i −𝑂𝐷 0 ) /(𝑡 i −𝑡 0 ) (1)
Keterangan: µ = growth rate (/hari); OD 0 = OD pada t 0 ; OD i = OD pada t i ; t 0 = waktu ke-0 kultivasi; t i = waktu ke-i kultivasi

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Penelitian Pendahuluan
Pada  tahap  ini  dilakukan  variasi  penambahan limbah  cair  tahu  ke  dalam  media  kultiasi  sebanyak  0, 10, 20, 30, 40, 50 % v/v media kultur atau 0, 100, 200, 300, 400, 500 mL. Spirulina platensis sebanyak 100 mL digunakn sebagai inokulum. Kemudian air ditambahkan  sampai  total  volume  media  kultivasi
sebanyak 1000 mL. Kultivasi dilakukan menggunakan erlenmeyer  (sistem  batch).  Lampu  TL  digunakan sebagai  sumber  cahaya  yang  diletakkan  pada  jarak  ± 15 cm. Kultivasi untuk masing-masing variabel pada t = 0 hari dan t = 4 hari ditunjukkan pada Gambar 1.
Semakin  banyak  penambahan  limbah  cair  tahu, media  kultivasi  semakin  keruh  (berwarna  kuning). Pada  kultivasi  di  hari  ke-4, Spirulina  platensis hanya dapat  tumbuh  pada  penambahan  limbah cair  tahu  10 mL  dan  tanpa  penambahan  limbah  cair  tahu  (0  mL). Semakin  tinggi  penambahan  limbah  cair  tahu, pertumbuhan Spirulina  platensis semakin  terhambat. Penambahan konsentrasi COD yang tinggi menyebabkan warna gelap  dan turbidity (kekeruhan) yang tinggi pada media kultivasi. Hal ini menyebabkan penetrasi  cahaya  masuk  ke  dalam  media  sangat  kecil sehingga  aktivitas  fotosintesis  terganggu.  Cheunbarn dan  Peerapornpisal  (2010)  menyatakan  bahwa S. platensis tidak dapat tumbuh dengan baik pada media yang  mengandung  substansi  organik  tinggi  karena dapat  mempengaruhi  warna  gelap  dan turbidity sehingga  berpengaruh  terhadap  laju  fotosintesis mikroalga. Hadiyanto et al. (2012) menegaskan bahwa warna  gelap  sebagai  akibat  penambahan  sejumlah limbah  cair  menyebabkan  penurunan  intensitas
cahaya  ke  dalam  media  sehingga  proses  fotosintesis terganggu.
Gambar 1. Kultivasi Spirulina platensis pada berbagai penambahan limbah cair tahu saat t = 0 hari dan t = 4 hari

## 3.2 Penelitian Utama
Pada  tahap  ini,  penambahan  limah  cair  tahu divariasikan  4,  6,  8%v/v.  Profil  pertumbuhan S. platensis ditunjukkan  pada  Gambar  2.  Mikroalga tumbuh dari awal sampai akhir kultivasi. Nilai OD 680 di akhir kultivasi pada penambahan 4, 6, 8 %v/v masing masing sebesar 0,67; 0,91; 0,86. Laju pertumbuhannya
masing-masing  adalah  0,0953;  0,1107;  0,1077  /hari (Tabel  2).  Hasil  terbaik  diperoleh  pada  penambahan 6%v/v  karena  memiliki  nilai  OD  dan  laju pertumbuhan paling tinggi. Hal ini diduga karena rasio komposisi  C:N:P  yang  tepat  bagi  pertumbuhan S. platensis .
Tabel 2. Nilai OD 680 , laju pertumbuhan (μ), rasio komposisi C:N:P di dalam media biakkan
Penambahan limbah cair tahu (% v/v) Volume limbah cair tahu (mL) OD 680 nm µ (/hari) C:N:P 4 40 0,67 0,0953 198:23:1 6 60 0,91 0,1107 161:17:1 8 80 0,86 0,1077 142:14:1
Profil pH media tumbuh diukur dari awal sampai akhir  kultivasi  (Gambar  3).  Pada  semua  media (penambahan  4-8%v/v),  pH  mengalami  penurunan terlebih  dahulu  kemudian  naik  hingga  akhir  kultivasi. Fenomena  ini  diduga  karena  adanya  aktivitas  bakteri oksidasi  di  dalam  media.  Semakin  banyak  volume limbah  cair  tahu  yang  ditambahkan  maka  jumlah bakteri  yang  terkandung  di  dalam  media  semakin
banyak.    Bakteri  oksidasi  mengubah  bahan  organik yang  terkandung  di  dalam  limbah  menjadi  CO 2 yang menyebabkan  lingkungan  menjadi  asam  (pH  turun), selanjutnya CO 2 dimanfaatkan sebagai sumber karbon untuk  proses  fotosintesis  sehingga  pH  berangsur- angsur mengalami kenaikan (Budiyono et al., 2014). Selain  aktivitas  bakteri  oksidasi  yang  diduga  ikut berperan  di  dalam  sistem, S.  platensis juga
t = 0 50 mL 40 mL 30 mL 20 mL 10 mL 0 mL t = 4 50 mL 40 mL 30 mL 20 mL 10 mL 0 mL
memanfaatkan  sumber  karbon  organik  sebagai sumber karbon melalui respirasi sehingga menghasilkan CO 2 . Pertumbuhan ini disebut pertumbuhan heterotrophic dimana  sumber  energi dan sumber karbon berasal dari bahan karbon organik seperti  glukosa.  Karbon  dioksida  yang  terbentuk menyebabkan  pH  media  menjadi  asam.  Selanjutnya CO 2 dimanfaatkan mikroalga untuk proses fotosintesis. Pertumbuhan ini disebut pertumbuhan photoautotrophic dimana  mikroalga  memanfaatkan
cahaya  sebagai  sumber  energi  utama  dan  karbon dioksida sebagai sumber karbon. Akibat pertumbuhan photoautotrophic ,  CO 2 yang  terlarut  di  dalam  media semakin  sedikit  sehingga  pH  media  berangsur-angsur naik (Gambar 3). Proses fotosintesis ini menghasilkan O 2 yang  dapat  dimanfaatkan  untuk  pertumbuhan heterotrophic. Proses photoautotrophic dan heterotropic yang  berlangsung  secara  simultan  di dalam  sel  ini  disebut  pertumbuhan mixotrophic (Marquez-Rocha et al. , 1993).
Gambar 2 . Profil pertumbuhan S. platensis pada variasi penambahan limbah cair tahu
Gambar 3. Profil pH berbagai media tumbuh selama kultivasi
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 0 3 6 10 13 17 20 O D 6 8 0 n m Waktu (hari) 4%v/v 6%v/v 8%v/v 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 9 9.1 0 3 6 10 13 17 20 pH Waktu (hari) 4%v/v 6%v/v 8%v/v

## 4. KESIMPULAN
S.  platensis tidak  dapat  dibiakkan  pada  media yang mengandung limbah cair tahu lebih dari 10%v/v. Laju  pertumbuhan S.  platensis pada  media  tumbuh  4, 6,  8%v/v  masing  masing  adalah  0,0953;  0,1107; 0,1077  /hari.  Hasil  terbaik  didapatkan  pada penambahan  limbah  cair  tahu  6%v/v  yang  memiliki rasio  C:N:P  dalam  media  sebesar  161:17:1.  Nilai  pH biakkan  mengalami  penurunan  di  awal  kultivasi  yang disebabkan  karena  adanya  aktivitas  bakteri  oksidasi yang terkandung di dalam limbah. Setelah itu pH naik karena aktivitas S. platensis dalam proses fotosintesis.

## 5. UCAPAN TERIMA KASIH
Pada  kesempatan  ini,  penulis  mengucapkan terimakasih  kepada  Kemenristek  Dikti  yang  telah membantu  pendanaan  penelitian  ini  melalui  skim Penelitian  Dosen  Pemula  didanai  2016.  Penulis  juga mengucapkan kepada Jurusan Teknik Kimia UNTIRTA yang  telah  memberikan  ijin  untuk  mengerjakan penelitian  di  Laboratorium  Pengolahan  Limbah. Serta kepada  mahasiswa  (Yustinus  Selis  Toron  dan  Sarfan Dwicahyanto) yang telah membantu dalam pengambilan data di lapangan.

## 6. DAFTAR PUSTAKA
Andrade, M.R.; Costa, J.A.V., Mixotrophic cultivation of microalga  Spirulina  platensis  using  molasses  as organic  substrate.  Elsevier  B.V.  Biochemical Engineering Laboratory, Department of Chemistry,  Federal  University  Foundation  of  Rio Grande (FURG), 2007.
Budiyono;  Syaichurrozi,  I.;  Sumardiono,  S.;  Sasongko, S.B.,  Production  of  Spirulina  platensis  Biomass Using  Digested  Vinasse  as  Cultivation  Medium. Trendsin  Applied  Sciences  Research,  2014,  9(2), 93-102.
Cheunbarn,  S.;  Peerapornpisal,  Y.,  Cultivation  of Spirulina  platensis using  Anaerobically  Swine Wastewater  Treatment  Effluent. International Journal Of Agriculture & Biology , 2010.
Hadiyanto;  Nur,  M.M.A.;  Hartanto,  G.D.,  Enhancement of  Biomass  Production  from  Spirulina  sp Cultivated  in  POME  Medium.  Proceeding  of International  Conference  on  Chemical  and Material Engineering 2012.
Kozlenko,  R.;  Henson,  R.H.,  Latest  scientific  research on Spirulina : Effects on the AIDS virus, cancer and the
immune system., 1998,
http://www.spirulinasource.com/earthfoodch2b. html .
Marquez-Rocha, F.J.; Sasaki, K.; Kakizono, T.; Nishio, N.; Nagai,  S.,  Growth  characteristics  of  Spirulina platensis  in  mixotrophic  and  heterotrophic conditions. J Ferment Bioeng, 1993, 76, 408–410. Spolaore,  P.;  Cassan,  C.J.;  Duran,  C.;  Isamabert,  A.
Commercial application  of microalgae.  Journal of Bioscience and Bioengineering, 2006 , 101(2), 87- 96. Sumardiono,  S.;  Budiyono;  Syaichurrozi,  I.;  Sasongko, S.B.,  Utilization  of  Biogas  as  Carbon  Dioxide Provider  for Spirulina  platensis Culture,  Current
Research  Journal  of  Biological  Sciences,  2014, 6(1), 53-59.
Syaichurrozi,  I.;  Rusdi,  R.;  Hidayat,  T.;  Bustomi,  A., Kinetics Studies Impact of Initial pH and Addition of  Yeast Saccharomyces  cerevisiae on  Biogas Production  from  Tofu  Wastewater  in  Indonesia. IJE TRANSACTIONS B: Applications, 2016a, 29(8), 1037-1046.
Syaichurrozi,  I.;  Rusdi,  Dwicahyanto,  S.;  Toron,  Y.S., Biogas  Production  from  Co-Digestion  Vinasse Waste  and  Tofu-Processing  Wastewater  and Kinetics.  International  Journal  of  Renewable Energy Research, 2016b, 6(3), 1057-1070.
Tietze, H.W., Spirulina Micro Food Macro Blessing. Ed ke-4. Australia: Haralz W Tietze Publishing, 2004.