Inovasi Pengelolaan Limbah Tulang Ikan Tenggiri sebagai Sumber Nano Kalsium yang Potensial

Pemanfaatan Limbah Tulang Ikan Tenggiri sebagai Sumber Nano Kalsium: Inovasi dalam Pengelolaan Limbah dan Peningkatan Nilai Tambah

Kalsium merupakan salah satu unsur penting yang dibutuhkan oleh tubuh manusia untuk metabolisme, pembentukan tulang, dan gigi. Kebutuhan kalsium harian manusia bervariasi berdasarkan usia, dengan anak-anak memerlukan sekitar 600 mg per hari dan orang dewasa memerlukan antara 800 hingga 1000 mg per hari. Pemanfaatan kalsium oleh tubuh dipengaruhi oleh beberapa faktor, termasuk oksalat dan serat yang dapat menurunkan penyerapan kalsium, sedangkan fosfor dan protein dapat meningkatkannya. Fosfor, bekerja sama dengan kalsium dalam proses mineralisasi tulang, membentuk struktur tulang dan gigi yang kuat. Perbandingan kalsium dengan fosfor dalam rentang 1:1 hingga 3:1 diketahui dapat menciptakan absorpsi kalsium yang optimal. Kalsium yang dapat diserap oleh tubuh bervariasi dengan usia, sekitar 50-70% pada anak-anak dan hanya sekitar 10-49% pada orang dewasa. Salah satu sumber kalsium yang layak dikonsumsi adalah ikan.

Ikan tenggiri (Scomberomorus commerson) memiliki potensi besar sebagai bahan baku dalam agroindustri. Sebagian besar industri pengolahan ikan tenggiri hanya memanfaatkan dagingnya, sehingga menghasilkan limbah berupa kulit, jeroan, dan tulang. Tulang ikan mengisi 10-15% dari total berat tubuh ikan dan dapat diolah sebagai sumber kalsium. Tulang ikan memiliki potensi produk yang tinggi karena terdiri dari berbagai senyawa organik dan anorganik. Senyawa yang terkandung dalam tulang ikan termasuk kalsium, fosfor, dan karbonat yang penting untuk pembentukan sel, jaringan, dan organ tubuh manusia. Mineral merupakan kandungan tertinggi dalam tulang ikan tenggiri, yaitu sebesar 39%, sehingga tulang ikan tenggiri dianggap sebagai sumber kalsium dan fosfor yang potensial.

Berbagai penelitian dan inovasi telah dilakukan untuk memanfaatkan tulang ikan menjadi tepung yang kemudian diolah menjadi produk pangan seperti minuman, suplemen, biskuit, dan camilan stik. Tepung tulang ikan yang digunakan untuk membuat berbagai produk pangan akan lebih baik jika tersusun dari partikel yang lebih kecil seperti nano kalsium. Kalsium dalam bentuk mikro hanya dapat terserap sekitar 50% dari total yang dikonsumsi, sedangkan penggunaan nano kalsium untuk fortifikasi produk pangan akan lebih efisien. Salah satu produk pangan yang dapat difortifikasi dengan nano kalsium adalah sari kedelai, yang berfungsi sebagai pengganti susu sapi bagi penderita intoleransi laktosa. Nano kalsium memiliki partikel sangat kecil, yaitu dalam ukuran nanometer (nm), yang diperoleh melalui proses nanoteknologi. Proses absorpsi akan terjadi lebih cepat karena nano kalsium lebih mudah masuk ke reseptor tubuh. Ukuran partikel kalsium yang ideal untuk fortifikasi produk pangan cair adalah sekitar 30 nm hingga 5 mm.

Sebelum mencapai tahap utama untuk memperoleh nano kalsium, diperlukan pra-proses berupa penepungan tulang ikan tenggiri. Proses ini melibatkan beberapa langkah penting. Pertama, dilakukan perebusan tulang ikan tenggiri selama 30 menit pada suhu 100°C untuk merusak komponen daging yang masih menempel pada tulang sehingga lebih mudah dipisahkan. Setelah perebusan, tulang ikan dicuci menggunakan sikat dan air mengalir untuk menghilangkan daging dan kotoran yang tersisa. Tulang ikan yang sudah bersih kemudian dipotong sesuai dengan ruas tulang ikan untuk memudahkan proses selanjutnya. Langkah berikutnya adalah proses presto, yaitu perebusan dengan tekanan uap tinggi selama 2 jam dengan api sedang guna memperlunak tulang dan menghilangkan lemak serta protein yang tersisa. Tulang ikan yang telah dipresto kemudian ditiriskan sebelum dikeringkan untuk mempercepat proses pengeringan. Setelah ditiriskan, tulang ikan dimasukkan ke dalam dehydrator untuk proses pengeringan selama 12 jam pada suhu 80°C dengan tujuan menghilangkan kadar air pada tulang ikan. Tahap selanjutnya adalah pengecilan ukuran melalui proses grinding sehingga diperoleh tepung tulang ikan. Terakhir, dilakukan pengayakan menggunakan ayakan 40 mesh untuk menghasilkan tepung tulang ikan yang seragam dan mempermudah proses berikutnya.

Tahap utama untuk memperoleh nano kalsium adalah proses dekalsifikasi menggunakan metode Ultrasonic-Assisted Extraction. Proses ekstraksi ini melibatkan beberapa tahap penting. Pertama, dilakukan penimbangan tepung tulang ikan sebanyak 40 gram. Kemudian, ditambahkan pelarut NaOH dengan rasio 1:5, yaitu sebanyak 200 ml, dengan variasi konsentrasi 1,9 N. Selanjutnya, ekstraksi dilakukan menggunakan Ultrasonic bath selama 24 jam dengan suhu 48°C. Hasil ekstraksi kemudian dinetralisasi menggunakan aquades hingga mencapai pH 7-8 atau netral. Setelah nano kalsium mencapai pH netral, dilakukan filtrasi menggunakan paper filter untuk memisahkan nano kalsium dari sisa aquades dan pelarut. Kemudian, dilakukan pengeringan nano kalsium menggunakan dehydrator selama 12 jam pada suhu 50°C. Selanjutnya, dilakukan pengecilan ukuran dengan mortar dan alu. Terakhir, dilakukan pengayakan menggunakan mesh 200 untuk menghasilkan partikel nano kalsium yang seragam.

Nano kalsium dapat difortifikasi ke dalam berbagai produk pangan seperti biskuit, mi, camilan stik, maupun produk non-pangan seperti masker badan. Selain itu, nano kalsium juga dapat difortifikasi ke dalam produk pangan berupa sari kedelai, sehingga tercipta minuman tinggi kalsium pengganti susu sapi yang dapat dikonsumsi oleh penderita intoleransi laktosa. Potensi pemanfaatan limbah tulang ikan menjadi nano kalsium menunjukkan tingginya nilai tambah dari produk limbah ini. Inovasi ini tidak hanya memberikan solusi pengelolaan limbah yang berkelanjutan tetapi juga meningkatkan diversifikasi produk pangan dan non-pangan. Dengan demikian, pemanfaatan limbah tulang ikan tenggiri menjadi nano kalsium dapat memberikan kontribusi signifikan dalam bidang kesehatan dan industri.