EKSTRAKSI NANOKALSIUM TULANG IKAN TENGGIRI (Scomberomorus sp.) DENGAN ULTRASOUND ASSISTED EXTRACTION

Authors

  • Muhammad Usman Sihab Universitas Brawijaya
  • Dodyk Pranowo Universitas Brawijaya
  • Imam Santoso Universitas Brawijaya

DOI:

https://doi.org/10.21776/ub.jtp.2023.024.02.7

Keywords:

Karakteristik Nanokalsium, Tulang Ikan Tenggiri, Nanokalsium, Ultrasound Assisted Extraction

Abstract

          Kalsium merupakan mineral esensial yang memiliki peranan penting di dalam tubuh untuk pembentukan tulang. Kalsium umumnya dikonsumsi dalam bentuk mikro kalsium yang menyebabkan penyerapan oleh tubuh hanya 50% sehingga sering menyebabkan defisiensi. Sumber kalsium yang aman digunakan umumnya dari tulang ikan, yang merupakan limbah tidak termanfaatkan, salah satunya adalah tulang ikan tenggiri. Pada penelitian ini digunakan ultrasound-assisted extraction (UAE) untuk mengekstrak nanokalsium. Kalsium berukuran nano lebih mudah diserap oleh tubuh dan dapat terapsorbsi secara cepat dan sempurna. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis interaksi waktu eksitasi dan amplitudo terhadap karakteristik nanokalsium yang dihasilkan. Hasil penelitian menunjukkan solusi terbaik untuk memproduksi nanokalsium dengan waktu eksitasi 100,04 menit dan amplitudo 75,00% dengan prediksi nilai respons yakni rendemen 47,49%; derajat putih 85,47%; dan kadar kalsium 47,62%. Distribusi ukuran partikel nanokalsium dengan posisi pengukuran 4,65mm dari dinding sel memiliki rata-rata ukuran 142,3nm dan PdI 0,226. Hasil analisis XRD menunjukkan puncak utama muncul pada sudut 2θ = 31,73. Selain itu, beberapa puncak muncul di 25,90; 28,99; 32,99; 34,18; 39,79; 43,97; 46,79 dan 49,62. Berdasarkan persamaan scherrer diperoleh ukuran rata-rata kristal 26,16 nm dan derajat kristalinitas 83,35%. Hasil analisis gugus fungsi yang terindikasi pada nanokalsium diantaranya adalah gugus fosfat (PO43-), karbonat (CO32-) dan gugus hidroksil (OH).

Author Biographies

Muhammad Usman Sihab, Universitas Brawijaya

Jurusan Teknologi Industri Pertanian – Fakultas Teknologi Pertanian 

Dodyk Pranowo, Universitas Brawijaya

Jurusan Teknologi Industri Pertanian – Fakultas Teknologi Pertanian 

Imam Santoso, Universitas Brawijaya

Jurusan Teknologi Industri Pertanian – Fakultas Teknologi Pertanian 

References

Abidi, S, S, -A., Murtaza, -Q., 2014. Synthesis and characterization of nano-hydroxyapatite powder using wet chemical precipitation reaction. Journal of Materials Science and Technology. 30(4), 307–10. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2013.10.011

Aminingsih, -T., Rahayu, S, -Y., Yulianita, -Y., 2018. Formulation of instant granule containing nano calcium from the shell of freshwater mussels (Anodonta woodiana) for autism children. Indonesian Journal of Pharmaceutical Science and Technology. 1(1), 49-56. https://jurnal.unpad.ac.id/ijpst/article/view/16125

Atma, -Y., 2016. Pemanfaatan limbah ikan sebagai sumber alternatif produksi gelatin dan peptida bioaktif. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi. Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Jakarta, Jakarta, pp. 1-6. https://jurnal.umj.ac.id/index.php/semnastek/article/view/710/655

Dey, -S., Rathod, V, -K., 2013. Ultrasound Assisted Extraction of b-carotene from Spirulina platensis. Ultrasonics-Sonochemistry. 20(1), 271-276. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2012.05.010

Ferraz, -E., Gamelas, J, -A., Coroado, -J., Monteiro -C., Rocha, F., 2018. Eggshell waste to produce building lime: Calcium oxide reactivity, industrial, environmental and economic implications. Material and Structures. 51(115), 1-14. https://doi.org/10.1617/s11527-018-1243-7

Food and Agriculture Organization (FAO). 2020. The State of World Fisheries and Aquaculture: Capture Fisheries Production. Diakses tanggal 15 Juni 2023. https://www.fao.org/3/ca9229en/ca9229en.pdf

Grasela, J, S, -A., Wanri, -S., Mery, K, K, -P., 2022. Potensi pemanfaatan limbah ikan untuk pembuatan pakan ikan lele. Jurnal Aquatik. 5(2), 10-15. https://ejurnal.undana.ac.id/index.php/jaqu/article/view/8449/4225

Habte, -L., Shiferaw, -N., Mulatu, -D., Thenepalli, -T., Chilakala, -R., Ahn, J, -W., 2019. Synthesis of nano-calcium oxide from waste eggshell by sol-gel method. Journal of Sustainability. 11(11), 1-10. https://doi.org/10.3390/su11113196

Hartuti, -S., Supardan, M, -D., 2013. Optimasi ekstraksi gelombang ultrasonik untuk produksi oleoresin jahe (Zingiber officinale Roscoe) menggunakan response surface methodology (RSM). Agritech. 33(4), 415-423. https://doi.org/10.22146/agritech.9537

Hermain, R, -M., Dali, F, -A., Husain, R., 2019. Physical analyze and hedonic quality of ilabulo cracker skipjack (Katsuwonus pelamis) fortified nano calcium bone. IOP Coference Series: Earth and Environmental Science. 278, 1-5. https://doi.org/10.1088/1755-1315/278/1/012031

Jeong, M, -S., Cho, H, -S., Park, S, -J., Song, K, -S., Ahn, K, -S., Cho, M, -H., Kim, J, -S., 2013. Physico-chemical characterization-based safety evaluation of nanocalcium. Food and Chemical Toxicology. 62, 308–317. https://doi.org/10.1016/j.fct.2013.08.024

Jirimali, H, -D., Chaudari, B, -C., Khanderay, J, -C., Joshi, S, -A., Singh, -V., Patil, A, -M., Gite, V, -V., 2018. Waste eggshell-derived calcium oxide and nanohydroxyapatite biomaterials for the preparation of LLDPE polymer nanocomposite and their thermomechanical study. Polymer Plastics Technology and Engineering. 57(8), 804-811. https://doi.org/10.1080/03602559.2017.1354221

Khan, M, -D., Ahn, J, -W., Nam, -G., 2018. Environmental benign synthesis, characterization and mechanism studies of green calcium hydroxide nano-plates derived from waste oyster shells. Journal of Environmental Management. 223, 947-951. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.07.011

Kusumaningrum, -I., Andi, N, -A., 2017. Pengaruh lama pemrestoan dan frekuensi perebusan terhadap komposisi kimia tepung tulang ikan belida (Chitala sp.). Prosiding Seminar Nasional ke-1 Tahun 2017 Hasil Riset dan Pengembangan Industri. Balai Riset dan Standarisasi Industri Samarinda, Samarinda, pp. 180-187. https://repository.unmul.ac.id/handle/123456789/3443

Lakahena, -V., Nur, F, -D., Syarief, R., Peranginangin, R., 2014. Karakterisasi fisikokimia nanokalsium hasil ekstraksi tulang ikan nila menggunakan larutan basa dan asam. Jurnal Teknologi dan Industri Pangan. 25(1), 57-64. https://doi.org/10.6066/jtip.2014.25.1.57

Logeswari, -P., Silambarasan, -S., Abraham, -J., 2013. Ecofriendly synthesis of silver nanoparticles from commercially available plant powders and their antibacterial properties. Journal of Scientia Iranica. 20(3), 1049-1054. https://doi.org/10.1016/j.scient.2013.05.016

Lovianie, M, -M., 2017. Pembuatan lotion tabir surya tepung tulang sotong (Sepia officinalis) dengan perbandingan emulgator. Jurnal Borneo Cendekia. 1(2), 262-268. http://dx.doi.org/10.54411/jbc.v1i2.169

Masruroh, Manggara, A, -B, Papilaka, -T, Tjahjanto, R, -T. 2013. Penentuan ukuran kristal (crystallite size) lapisan tipis PZT dengan metode XRD melalui pendekatan persamaan Deyve Scherrer. Erudio Journal of Educational Innovation. 1(2), 24-29. http://dx.doi.org/10.18551/erudio.1-2.4

Mirghiasi, -Z., Bakhtiari, -F., Darezereshki, -E., Esmaeilzadeh, -E., 2014. Preparation and characterization of CaO nanoparticles from Ca(OH)2 by direct thermal decomposition method. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 21(1), 113-117. http://dx.doi.org/10.1016%2Fj.jiec.2013.04.018

Mosaddegh, -E., Hassankhani, -A., 2014. Preparation and characterization of nano-cao based of eggshell waste: Novel and green catalytic approach to highly efficient synthesis of pyrano[4,3-b] pyrans. Chinese Journal of Catalysis. 35(3), 351-356. https://doi.org/10.1016/S1872-2067(12)60755-4

Prayitno, A, -H., Prasetyo, -B., Sutirtoadi, -A., 2020. Synthesis and characteristics of nano calcium oxide from duck eggshells by precipitation method. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 411, 1-6. https://doi.org/10.1088/1755-1315/411/1/012033

Ranjan, -R., Sawal, R, -K., Ranjan, -A., Patil, N, -V., 2019. Comparison of calcium absorption from nano-and micro-sized calcium salts using everted gut sac technique. Indian Journal of Animal Science. 89(3), 337-339. https://doi.org/10.56093/ijans.v89i3.88101

Rohmah, -S., Darmanto, Y, -S., Rianingsih, -L., 2019. Penambahan nanokalsium dari jenis tulang ikan yang berbeda terhadap karakteristik beras analog dari tepung umbi garut (Maranta arundinacea) dan tepung Glacilaria verrecosa. Jurnal Ilmu dan Teknologi Perikanan. 1(2), 1-11. https://doi.org/10.14710/jitpi.2019.6741

Rozi, -A., Ukhty, -N., 2021. Karakteristik tepung tulang ikan tuna sirip kuning (Thunnus albacares) sebagai sumber kalsium dengan perlakuan suhu pengeringan yang berbeda. Jurnal Fishtech. 10(1), 25-34. http://ejournal.unsri.ac.id/index.php/fishtech

Sufiani, N, -L., Retno, A, -K., Slamet, -S., 2022. Pengaruh lama ekstraksi menggunakan NaOH terhadap karakteristik nanokalsium daru tulang sotong (Sepia sp.). Journal of Fisheries and Marine Research. 6(1), 130-141. https://doi.org/10.21776/ub.jfmr.2022.006.01.15

Sumadiyasa, -M., Manuba, I, B, -S., 2018. Determining crystallite size using scherrer formula, williamson-hull plot, and particle size with SEM. Journal of Buletin Fisika. 19(1), 28-34. http://dx.doi.org/10.24843/BF.2018.v19.i01.p06

Tangke, -U., Bafagih, -A., Daeng, R, -A., 2020. Teknik pembuatan tepung tulang ikan tuna pada kegiatan pengabdian PPUPIK rumah ikan. Jurnal Dedikasi. 22(1), 90-93. https://doi.org/10.26858/dedikasi.v22i1.13829

Viyata, P, -W., Suptijah, -P., 2018. Karakteristik sifat fisikokimia nano-kalsium ekstrak tulang ikan tuna sirip kuning (Thunnus albacares). Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia. 21(3), 385-395. http://dx.doi.org/10.17844/jphpi.v21i3.24708

Widharto, -D., Marsudi, -W., 2017. Pengaruh penambahan tepung tulang sotong (Cuttelfish bone) dalam ransum terhadap konsumsi pakan, pertambahan bobot badan, dan karkas ayam pedaging. Agrisaintifika. 1(2), 132-139. https://doi.org/10.32585/ags.v1i2.49

Wijayanti, -I., Dewi, E, -N., 2020. The characteristics of nanocalcium flavor powder made from waste stewed water of swimming crab Portunus pelagicus L. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 530, 1-8. https://doi.org/10.1088/1755-1315/530/1/012013

Zulfadhillah, -S., Thaib, -A., Handayani, -L., 2018. Efektivitas penambahan nano CaO cangkang kepiting bakau (Scylla serrata) ke dalam pakan komersial terhadap pertumbuhan dan frekuensi molting udang galah (Macrobrachium rosenbergii). Acta Aquatica: Sciences Journal. 5(2), 69-74. https://ojs.unimal.ac.id/index.php/acta-aquatica/article/view/811

Downloads

Published

2023-08-28

Issue

Section

Articles