## ANALISIS POTENSI LIMBAH TULANG AYAM DAN IKAN DARI PKL SEBAGAI SUMBER MINERAL KALSIUM FOSFAT

## Ahmad Kafrawi Nasution, Ekie Gilang Permata
Program Studi Teknik Mesin, FT - Universitas Muhammadiyah Riau Jurusan Teknik Industri, FST - Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau ahmadkafrawi@umri.ac.id, ekiegp@yahoo.com,

## ABSTRACT
This study aimed to find out how much potential waste from chicken bones and fish collected from street vendors in the  city  of  Pekanbaru  to  pulverized  bone  and  mineral  calcium  phosphate  nanoparticle  size.  This  research  is motivated by many vendors who are considered disturbing the aesthetics and cleanliness of the city. The research was  conducted  in  the  city  of  Pekanbaru  by  using  primary  data  obtained  from  a  survey  of  street  vendors.  While secondary data obtained from the Office of Market town of Pekanbaru, statistical data and the results of previous studies. Data samples are taken randomly from street vendors in the city of Pekanbaru based on the types of food sold  as  roasted  chicken  and  fried  catfish.  The  process  of  making  bone  powder  are  derived  from  chicken  and  fish bones through several stages. For bone drying process is done at a temperature of 100 O C for 15 minutes. As for the bone  turnover  process  is  performed  at  a  temperature  of  700 O C  for  6  hours.  The  results  showed  that  the  huge potential of the waste bones if used as a source of mineral raw materials Calcium Phosphate. This research could also  describe  an  increase  in  economic  value  if  it  produces  powder  bone  and  bone  powder  with  the  size  of  the nanoparticles.
Keywords: waste, chicken and fish bones, calcination, hydroxyapatite nanoparticles.
1. PENDAHULUAN
Kalsium fosfat berupa hydroxyapatite (HAp) dan tricalcium  phosphate (TCP)  merupakan mineral yang dapat dijadikan biomaterial seperti biokeramik dan bioaktif. Biomaterial ini menjadi kandidat  yang  baik  ( good  candidates )  untuk aplikasi orthopaedic,  dental  and  maxillofacial (de Groot 1980, Rivera, Araiza et al. 1999, Saiz, Gremillard  et  al.  2007,  Gergely,  Wéber  et  al. 2010,  Nikpour,  Rabiee  et  al.  2012).  Jika  dilihat komposisi kimianya maka mineral ini merupakan  komponen  utama  dari  inorganik tulang  (Nurlaela,  Dewi  et  al.  2014).  Sedangkan mineral  tulang  dari  makluk  hidup  disebut sebagai  apatit  biologi  (Nurlaela,  Dewi  et  al. 2014).  Apatit  dalam  jaringan  makhluk  hidup banyak  mengandung  Karbonat  (Nurlaela,  Dewi et  al.  2014).  Ion  Karbonat  dapat  menggantikan gugus  Posfat  atau  Hidroksil  (Nurlaela,  Dewi  et al. 2014) pada hydroxyapatite (HAp) (Darmayanto  2009).  HAp  dan  TCP  dapat diproduksi  dari  karang  ( coral )  (Ripamonti, Crooks et al. 2009), kerang ( seashell ) (Vecchio, Zhang  et  al.  2007),  cangkang  telur  ( eggshell ) (Rivera,  Araiza  et  al.  1999,  Lee  and  Oh  2003, Balázsi, Wéber et al. 2007, Gergely, Wéber et al. 2010),  tulang  sapi  ( bovine  bones )  (Jang  and Kang 2002) dan tulang ikan ( ﬁsh bones ) (Ozawa and Suzuki 2002) dengan mengontrol perbandingan  rasio  Kalsium  dan  Posfor  (Ca/P)
(Balázsi, Kövér et al. 2007). Sejumlah cara telah dikembangkan  untuk  memproduksi  serbuk  HAp dan TCP, seperti metode mechanochemical, sol– gel,  chemical  precipitation,  hydrothermal dan microemulsion (Wu, Tsou et al. 2013).
Limbah  tulang  ayam  dan  ikan  dari  PKL khususnya  di  Kota  Pekanbaru  yang  merupakan sumber  bahan  baku  kalsium  fosfat  (sintesis mineral  tulang)  seperti hydroxyapatite ,  HAp (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) (Ferraz, Monteiro et al. 2004, Malde,  Graff  et  al.  2010)  belum  dimanfaatkan. Ini  terlihat  dari  peneliti  terdahulu  seperti penggunaan  serbuk  tulang  ayam  sebagai penurun intensitas warna air gambut (Darmayanto  2009).  Pembuatan  gelatin  dari tulang  ayam  boiler  dengan  proses  hidrolisa (Retno  2012).  Sedangkan  Harris  et  al.  (2012) melakukan penelitian tentang potensi pengembangan  industri  tepung  ikan  dari  limbah pengolahan makanan tradisional khas Palembang  berbasis  ikan  (Harris,  Efreza  et  al. 2012). Winarsih et al (2012) di tahun yang sama menentukan  pengaruh  perendaman  limbah tulang  ayam  menggunakan  NaOH  terhadap tingkat  dekolagenasi,  kandungan  Kalsium  dan Fospor  (Winarsih,  Rusmana  et  al.  2012). Cucikodana  et  al.  (2012)  melakukan  penelitian tentang pengaruh perbedaan suhu perebusan dan konsentrasi  NaOH  terhadap  kualitas  serbuk tulang ikan gabus (Channa Striata) (Cucikodana,
Supriadi et  al.  2012).  Selanjutnya  Mayasaroh  et al.  (2012)  pada  tahun  yang  sama  melakukan dekolagenasi,  kandungan  Kalsium  dan  Fosfor limbah  tulang  ayam  oleh  larutan  KOH (Mayasaroh,  Rusmana  et  al.  2012).  Nurlaela  et al. (2014) melakukan penelitian tentang pemanfaatan  limbah  cangkang  telur  ayam  dan bebek  sebagai  sumber  kalsium  untuk  sintesis mineral  tulang  (Nurlaela,  Dewi  et  al.  2014). Maftuhin  et  al.  (2014)  ditahun  yang  sama melakukan  kajian  potensi  pemanfaatan  tulang ayam  sebagai  adsorben  kation  timbal  dalam larutan  (Maftuhin,  Hanifah  et  al.  2014). Sedangkan  Sumarto  dan  Pareng  Rengi  (2014) melakukan  pengembangan  penerapan  produksi bersih  hasil  pengolahan  perikanan  berbasis  ikan patin (Sumarto and Rengi 2014).
Dengan  adanya  kebutuhan  yang  terus tumbuh  untuk  mengganti  atau  memperbaiki fungsi dari setiap sistem utama dari tubuh (yang rusak)  membuat  mineral  ini  diminati  untuk dijadikan  biomaterial  pada  aplikasi  medis.  Ide ini  timbul  akibat  menjamurnya  PKL  ilegal  di Kota Pekanbaru, seiring dengan terus bertambahnya limbah tulang ayam dan ikan dari PKL  tersebut.  Dengan  mengembangkan  produk bersih,  tidak  beracun  dan  ramah  lingkungan menjadi  fokus  penelitian  ini.  Panelitian  ini  juga memberikan informasi seberapa besar peningkatan  nilai  ekonomis  dan  potensi  limbah tulang  ayam  dan  ikan  dari  PKL  di  Kota Pekanbaru  untuk  dijadikan  sumber  bahan  baku kalsium  fosfat  (sintesis  mineral  tulang)  seperti hydroxyapatite , HAp (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) (Ferraz, Monteiro  et  al.  2004,  Malde,  Graff  et  al.  2010) dan tricalcium phosphate (TCP).

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian  pemanfaatan  limbah  tulang  ayam dan  ikan  dari  PKL  sebagai  sumber  mineral potensial  untuk  kalsium  fosfat  dilakukan  dalam
beberapa  tahap.  Tahap  pertama  diawali  dengan survei pendahuluan, pengumpulan data, pengolahan  data  dan  percobaan  pembuatan serbuak  tulang  seperti  yang  ditampilkan  pada gambar  1.  Survei  awal  dilakukan  untuk mengetahui  gambaran  menyeluruh  tentang  PKL yang  ada  di  Kota  Pekanbaru.  Data  yang terkumpul  terbagi  menjadi  dua,  yaitu:  data primer dan data skunder. Data primer merupakan  data  hasil  pengamatan  langsung  di lapangan (observasi), wawancara dengan pedagang  kaki  lima  dan  pengisian  kuisioner. Sedangkan  data  skunder  yang  digunakan  pada penelitian  ini  adalah  data  yang  berasal  dari Dinas  Pasar  Kota  Pekanbaru,  data  statistik  dan hasil penelitian sebelumnya.
Usaha  untuk  menentukan  potensi  bahan baku  dari  limbah  tulang  dilakukan  dengan mengambil  limbah  tulang  ayam  dan  ikan langsung dari PKL. Langkah selanjutnya adalah mencuci  limbah  tulang  dengan  air  sulingan  dan dilanjutkan  dengan  mencuci  tulang  tersebut menggunakan  NaOH  di  dalam ultrasonic cleaner pada  temperatur  40 O C  selama  1  jam. Setelah  bersih  tulang  tersebut  dikeringkan  di dalam  oven  pada  temperatur  100 O C  selama  15 menit. Setelah kering, dilakukan proses penimbangan untuk mendapatkan randemen dari tulang (perbandingan antara berat ayam dan ikan dalam  kondisi  utuh  dengan  berat  tulang  yang sudah  kering).  Proses  selanjutnya  adalah  proses pembakaran  atau  yang  dikenal  dengan  proses kalsinasi.  Proses  ini  dilakukan  di  dalam  tungku pada  temperatur  700 O C  selama  6  jam.  Setelah tulang  dingin  dilakukan  proses  penggilingan untuk  dijadikan  serbuk  tulang.  Setelah  menjadi serbuk  tulang  dilakukan  penimbangan  kembali, guna  mendapatkan  randemen  yang  merupakan perbandingan  antara  tulang  kering  dengan serbuk tulang ayam dan ikan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Penentuan  potensi  bahan  baku  tulang  ayam dan ikan dihitung berdasarkan jumlah PKL yang berjualan  berdasarkan  jenis  makanan  seperti ayam  bakar,  ayam  penyet  dan  pecel  lele. Berdasarkan data hasil survei yang dibandingkan dengan  data  Dinas  Pasar  Kota  Pekanbaru diperoleh  jumlah  PKL  yang  berjualan  dengan jenis makanan di atas adalah sebanyak 10% dari jumlah  PKL  ilegal  (278  PKL).  Data  survei menunjukkan  bahwa  konsumsi  rata-rata  ayam dan ikan setiap PKL sebanyak 12 kg/malam dan 10  kg/malam.  Hasil  pengamatan  dilapangan
menunjukkan  bahwa  1  kg  ayam  utuh  dapat menghasilkan  73  gram  tulang  ayam  bila  proses memasak  dengan  bakar.  Sedangkan  51  gram untuk  ayam  yang  dimasak  dengan  proses goreng.  Dari  kedua  proses  pengolahan  ayam (proses  dibakar  dan  digoreng)  diambil  rata- ratanya,  yakni  62  gram.  Artinya  randemen  dari limbah  tulang  ayam  dari  PKL  adalah  6.2%  dari berat  ayam  1000  gram.  Sedangkan  untuk  1  kg ikan hanya menghasilkan tulang ikan sebesar 14 gram  (dimasak  dengan  proses  goreng)  atau randemen dari tulang ikan adalah sebesar 1.4%.
Gambar  2 .  (a)  &  (b)  pencucian  tulang  dengan  NaOH  dalam ultrasonic  cleaner (c)  tulang  yang  sudah  bersih  (d) proses pengeringan tulang dengan oven pada 100 O C (e) tulang yang sudah kering.
Untuk  menghitung  potensi  tulang  ayam  dan ikan  dari  PKL  di  Kota  Pekanbaru  dapat mengalikan hasil perhitungan (1) dan (2) dengan jumlah  PKL  yang  berjualan  berdasarkan  jenis makanan  seperti  ayam  bakar,  ayam  penyet  dan pecel lele yakni sebanyak 278 PKL.
Potensi  tulang  ayam  per  PKL  per  malam sebesar:
12 kg/malam X 62 gram/kg berat ayam
= 744 gram/PKL/malam.
(1) Potensi tulang ikan per PKL per malam sebesar: 10 kg/malam X 14 gram/kg berat ikan = 140 gram/PKL/malam. (2)
Jadi,  potensi  tulang  ayam  dari  PKL  di  Kota Pekanbaru sebesar: 744 (gram/malam/PKL) X 278 PKL = 206,832 gram/malam = 206.8 kg/malam (3)
untuk  tulang  ikan  dari  PKL  di  Kota  Pekanbaru sebesar: 140 (gram/malam/PKL) X 278 PKL = 38,920 gram/malam = 39 kg/malam (4)
Perhitungan jumlah serbuk tulang ditentukan berdasarkan  eksperimen  murni  dari  proses pengeringan  dan  pembakaran  tulang  (kalsinasi) seperti terlihat pada gambar 3. Hasil pembakaran tulang  ayam  yang  berhasil  dijadikan  serbuk sebesar 8.4 gram. Sedangkan pembakaran tulang ikan  yang  berhasil  menjadi  serbuk  tulang  ikan sebesar 3.1 gram.
Gambar 3 . Proses pembuatan serbuk tulang sampai serbuk tulang berukuran nanopartikel
Randemen  serbuk  tulang  ayam  untuk serbuk  tulang  ayam  didapat  sebesar  8.4  gram  / 62  gram)X  100%  =  13.5%.  Sedangkan  untuk tulang  ikan  randemen  yang  diperoleh  sebesar (3.1 gram/14 gram)X 100% = 22.1%.
Sehingga,  potensi  serbuk  tulang  ayam  per  PKL per malam di Kota Pekanbaru sebesar:
12 kg/malam X 8.4 gram/kg berat ayam = 100.8 gram /PKL/malam. (5)
potensi  serbuk  tulang  ikan  per  PKL  per  malam di Kota Pekanbaru sebesar: 10 kg/malam X 3.1 gram/kg berat ikan
= 31 gram /PKL/malam.
(6)
Jadi, potensi  serbuk  tulang  ayam  dari  PKL  di  Kota
Pekanbaru sebesar: 100.8 (gram/malam/PKL) X 278 PKL = 28,022.4 gram/malam = 28 kg/malam (7)
untuk  tulang  ikan  dari  PKL  di  Kota  Pekanbaru sebesar: 31 (gram/malam/PKL) X 278 PKL = 8,618 gram/malam = 8.6 kg/malam (8)
Peningkatan  nilai  ekonomis  berdasarkan potensi serbuk tulang ayam dan ikan dari limbah PKL di Kota Pekanbaru sebesar 28 kg/malam + 8.6  kg/malam  =  36.6  kg/malam.  Untuk  harga jual  serbuk  tulang  bergantung  kepada  kadar protein  mulai  dari  20%  sampai  dengan  60%
(ROBBANY  2015).  Untuk  harga  per  kg  serbuk tulang  juga  bervariasi  mulai  dari  Rp.  3,500/kg sampai  Rp.  12,000/kg  (ROBBANY  2015).  Jika diasumsikan produk serbuk tulang yang diproduksi  dengan  kualitas  menengah  maka untuk  harga/kg  dari  serbuk  tulang  adalah  Rp. 6,000/kg (ROBBANY 2015). Sehingga
peningkatan  nilai  ekonomis  dari  limbah  tulang ayam  dan  ikan  sebesar:  36.6  kg/malam  X  Rp. 6,000/kg  =  Rp.  219,600,-/malam.  Jika  dijadikan serbuk  tulang  dalam  ukuran  nanopartikel,  maka harga jualnya 49,410,000,-/malam (Kurs 1 US $ = Rp. 13,500,-)

## 4. KESIMPULAN
 Potensi  limbah  tulang  ayam  dan  ikan  dari PKL  yang  ada  di  Kota  Pekanbaru  masing- masing  sebesar  206.8  kg/malam  dan  39 kg/malam.
 Potensi  sumber  bahan  baku  sintesis  kalsium dari  tulang  ayam  dan  ikan  masing-masing sebesar 28 kg/malam dan 8.6 kg/malam.
 Peningkatan nilai ekonomis jika memproduksi  serbuk  tulang  Rp.  219,600,- /malam
 Peningkatan nilai ekonomis jika memproduksi  serbuk  tulang  dengan  ukuran nanopartikel Rp. 49,410,000,-/malam

## DAFTAR PUSTAKA
Balázsi,  C.,  et  al.  (2007).  "Examination  of Calcium-Phosphates Prepared from Eggshell."  Materials  Science  Forum
537-538: 105-112.
Balázsi,  C.,  et  al.  (2007).  "Preparation  of calcium–phosphate  bioceramics  from natural  resources."  Journal  of  the
European  Ceramic  Society  27(2–3): 1601-1606. Cucikodana,  Y.,  et  al.  (2012).  "Pengaruh Perbedaan Suhu Perebusan Dan Konsentrasi  NaOH  Terhadap  Kualitas Bubuk  Tulang  Ikan  Gabus  (Channa Striata)." Jurnal Fishtech 1(1): 91-101.
Darmayanto (2009). Penggunaan Serbuk Tulang
Ayam Sebagai Penurun Intensitas
Warna Air Gambut. Program Studi Ilmu Kimia.  Medan,  Universitas  Sumatera
Utara.
de Groot, K. (1980). "Bioceramics consisting of calcium  phosphate  salts."  Biomaterials 1(1): 47-50.
Ferraz,  M.  P.,  et  al.  (2004).  "Hydroxyapatite nanoparticles:  A  review  of  preparation methodologies."  Journal  of  Applied Biomaterials  &  Biomechanics  2(2):  74- 80.
Gergely,  G.,  et  al.  (2010).  "Preparation  and characterization  of  hydroxyapatite  from eggshell."  Ceramics  International  36(2): 803-806.
Harris, H., et al. (2012). "Potensi Pengembangan
Industri  Tepung  Ikan  Dari  Limbah Pengolahan  Makanan  Tradisional  Khas Palembang Berbasis Ikan." Jurnal Pembangunan Manusia 6(3): 1-15.
Jang,  H.  and  S.-H.  Kang  (2002).  "Phosphorus removal using cow bone in hydroxyapatite  crystallization."  Water Research 36(5): 1324-1330.
Lee,  S.  J.  and  S.  H.  Oh  (2003).  "Fabrication  of calcium phosphate bioceramics by using eggshell and phosphoric acid." Materials
Letters 57(29): 4570-4574.
Maftuhin,  et  al.  (2014).  Potensi  Pemanfaatan
Tulang Ayam Sebagai Adsorben Kation
Timbal  Dalam  larutan.  Pekanbaru,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Riau: 1- 8.
Malde,  M.  K.,  et  al.  (2010).  "Fish  bones  –  a highly  available  calcium  source  for
growing  pigs."  Journal  of  Animal Physiology and Animal Nutrition 94(5): e66-e76.
Mayasaroh,  I.,  et  al.  (2012).  Dekolagenasi,
Kandungan Kalsium dan Fosfor Limbah Tulang  Ayam  oleh  Larutan  KOH. Bandung, Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran. Nikpour,  M.  R.,  et  al.  (2012).  "Synthesis  and characterization of hydroxyapatite/chitosan  nanocomposite materials for medical engineering applications." Composites Part B:
Engineering 43(4): 1881-1886.
Nurlaela,  A.,  et  al.  (2014).  "Pemanfaatan Limbah  Cangkang  Telur  Ayam  dan Bebek  sebagai  Sumber  Kalsium  untuk Sintesis Mineral Tulang." Jurnal Pendidikan  Fisika  Indonesia  10(1):  81- 85. Ozawa, M. and S. Suzuki (2002). "Microstructural Development of Natural Hydroxyapatite Originated from Fish-Bone Waste through Heat Treatment."  Journal  of  the  American Ceramic Society 85: 1315–1317.
Retno,  D.  T.  (2012).  Pembuatan  Gelatin  Dari Tulang  Ayam  Boiler  Dengan  Proses Hidrolisa.  Seminar  Nasional  Aplikasi Sains  &  Teknologi  (SNAST)  Periode III, Yogyakarta.
Ripamonti,  U.,  et  al.  (2009).  "The  induction  of bone formation by coral-derived calcium carbonate/hydroxyapatite constructs."  Biomaterials  30(7):  1428- 1439. Rivera,  E.  M.,  et  al.  (1999).  "Synthesis  of hydroxyapatite from eggshells."
Materials Letters 41(3): 128-134. ROBBANY,  C.  B.  A.  (2015).  "TEPUNG TULANG  IKAN  KUALITAS  TINGGI UNTUK PAKAN TERNAK." Retrieved 11 Desember, 2015, from http://agrobisnisprobolinggo.blogspot.co .id/2013/12/tepung-tulang-ikan-kualitas- tinggi-dan.html.
Saiz,  E.,  et  al.  (2007).  "Preparation  of  porous hydroxyapatite scaffolds." Materials
Science  and  Engineering: C  27(3):  546- 550. Sumarto  and  P.  Rengi  (2014).  Pengembangan Penerapan Produksi Bersih Hasil Pengolahan  Perikanan  Berbasis  Ikan Patin.  Pekanbaru,  Pusat  Penelitian Lingkungan Hidup, Universitas Riau.
Vecchio,  K.  S.,  et  al.  (2007).  "Conversion  of
bulk seashells to biocompatible
hydroxyapatite for bone implants." Acta
Biomaterialia 3(6): 910-918.
Winarsih,  W.,  et  al.  (2012).  "Pengaruh
Perendaman  Limbah  Tulang  Ayam menggunakan  NaOH  terhadap  Tingkat Dekolagenasi,  Kandungan  Kalsium  dan Fosfor."  Students  e-Journal  Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran
1(1): 1-14. Wu,  S.-C.,  et  al.  (2013).  "A  hydrothermal synthesis  of  eggshell  and  fruit  waste extract to produce nanosized hydroxyapatite."  Ceramics  International
39(7): 8183-8188.