## KARAKTERISASI NANOKALSIUM TULANG IKAN KAKAP MERAH
( Lutjanus malabaricus ) DENGAN VARIASI WAKTU EKSTRAKSI
Novia Anggraeni 1 *, Eko Nurcahya Dewi 2 , AB Susanto 3 , Putut Har Riyadi 2 1 Program Studi Manajemen Sumber Daya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro Jalan Prof. Jacub Rais, Tembalang, Semarang, Jawa Tengah 50275 Indonesia
2 Program Studi Teknologi Hasil Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro Jalan Prof. Jacub Rais, Tembalang, Semarang, Jawa Tengah 50275 Indonesia
3 Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro Jalan Prof. Jacub Rais, Tembalang, Semarang, Jawa Tengah 50275 Indonesia
Diterima: 17 September 2023/Disetujui: 26 Februari 2024 *Korespondensi: nanggreani9@gmail.com
Cara sitasi (APA Style 7 th ) : Anggraeni, N., Dewi, E. N., Susanto, A. B., & Riyadi, P. H. (2024). Karakterisasi nanokalsium tulang ikan kakap merah ( Lutjanus malabaricus ) dengan variasi waktu ekstraksi. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia, 27(3), 197-207. http://dx.doi.org/10.17844/jphpi.v27i3.50268
Abstrak
Kalsium merupakan salah satu mineral makro yang sangat dibutuhkan oleh tubuh. Kekurangan asupan kalsium di dalam tubuh dapat menyebabkan gangguan kesehatan tulang. Limbah tulang ikan kakap merah merupakan salah satu sumber kalsium. Penyerapan kalsium dalam tubuh akan maksimal apabila memiliki ukuran yang kecil (nanokalsium). Penelitian ini bertujuan menentukan waktu ekstraksi terbaik dalam menghasilkan nanokalsium tulang ikan kakap merah berdasarkan parameter kadar air, ukuran partikel, dan rendemen. Ekstraksi nanokalsium tepung tulang ikan kakap merah menggunakan larutan NaOH 1 N (1:3) dengan variasi waktu ekstraksi 30, 60, dan 90 menit. Tepung tulang ikan kakap merah dianalisis rendemen, ukuran partikel, komposisi kimia, mineral kalsium, dan fosfor. Nanokalsium tulang ikan kakap merah dianalisis kadar air, ukuran partikel, rendemen, dan struktur nanokalsium. Ukuran partikel diukur menggunakan Particle Size Analyzer (PSA) dan struktur nanokalsium dengan Scanning Electron Microscope (SEM). Hasil penelitian menunjukkan bahwa tepung tulang ikan kakap merah memiliki rendemen 85,57%, ukuran partikel 1.029,69 nm, kadar air 5,52%, abu 78,82%, protein 18,11%, lemak 2,02%, kalsium 20,07%, dan fosfor 9,95%. Perlakuan ekstraksi selama 90 menit merupakan perlakuan terbaik dalam menghasilkan nanokalsium tulang ikan kakap merah dengan kadar air 3,63%, rendemen 6,94%, dan ukuran partikel 440,3 nm.
Kata kunci: fosfor, PSA, SEM, tepung, ukuran partikel
Characterization of Red Snapper ( Lutjanus malabaricus ) Bone Nanocalcium with

## Variations in Extraction Time
Abstract
Calcium (Ca) is a vital macronutrient required by the body. An inadequate calcium intake may result in bone health issues. One source of calcium is the red snapper fish bone waste. The optimal absorption of calcium in the body occurs when it is present in a minute form, especially in the form of nanocalcium.The primary objective of this study was to establish the optimal extraction time for generating nanocalcium from red snapper fishbone flour, taking into account the moisture content, particle size, and yield. The extraction of nanocalcium from red snapper fish bone flour was accomplished using a solution of NaOH 1N (1:3) with extraction times of 30, 60, and 90 min. The chemical composition, yield, particle size, calcium, and phosphorus content of red snapper fish bone flour were assessed.The analysis of red snapper fish bone nanocalcium included evaluations of moisture content, particle size, yield, and nanokalsium structure. The particle size was determined using a Particle Size Analyzer (PSA), whereas the nanocalcium structure was examined using a Scanning Electron Microscope (SEM). The data obtained from the research revealed that
Available online: journal.ipb.ac.id/index.php/jphpi
Karakterisasi nanokalsium tulang ikan kakap merah, Anggraeni et al.

## PENDAHULUAN
Permasalahan gizi berkaitan dengan ketahanan pangan, aspek pengetahuan, dan pola hidup tidak sehat. Kekurangan gizi mikro dan makro merupakan dua permasalahan utama gizi di Indonesia. Kurang gizi makro pada dasarnya merupakan gangguan kesehatan yang disebabkan oleh ketidakseimbangan antara kebutuhan, asupan energi, dan protein. Kekurangan gizi mikro disebabkan karena kekurangan asupan vitamin dan mineral (Darmanto et al ., 2022). Kalsium merupakan salah satu mineral penting pada masa pramenstruasi remaja, ibu hamil, dan untuk mencegah tengkes ( stunting ) pada anak. Kurangnya asupan kalsium mengakibatkan peluang 3,41 kali lebih besar mengalami sindrom pramenstruasi dibandingkan dengan siswi yang mendapat asupan kalsium yang cukup (Mujjah & Safitri, 2019). Gangguan kesehatan janin dapat terjadi akibat dari kekurangan gizi seperti kalsium dan besi pada ibu selama hamil dan menyusui yang dapat menyebabkan tengkes pada anak (Media & Elfemi, 2021). Kalsium merupakan salah satu mineral mikro yang memiliki peran penting dalam tubuh (Upadhyay, 2017). Kalsium dalam cairan tubuh berperan untuk kontraksi dan relaksasi otot, transmisi impuls syaraf, pembekuan darah, mengatur sekresi hormon,
serta faktor pendukung pada beberapa enzim. Kalsium juga berperan sebagai penguat struktur tulang dan sebagai bank kalsium yang akan mengambil cadangan dari tulang apabila kalsium dalam darah menurun (Noprisanti et al ., 2018). Kekurangan asupan kalsium dapat menyebabkan gangguan kesehatan tulang, misalnya osteoporosis. Asupan kalsium masyarakat Indonesia berdasarkan Data Departemen Kesehatan tahun 2019 hanya berkisar 300-350 mg per hari untuk orang dewasa dan 400-470 mg per hari untuk wanita hamil. Asupan kalsium yang dianjurkan menurut standar internasional 1.000-1.200 mg per hari untuk orang dewasa dan 1.200-1.500 mg per hari untuk wanita hamil. Informasi tersebut menunjukkan bahwa asupan dan kebutuhan kalsium masyarakat Indonesia tidak seimbang, sehingga rawan terkena penyakit pada tulang (Husna et al ., 2020). Sumber kalsium yang banyak dikonsumsi saat ini adalah produk susu dan turunannya. Kekurangan produk susu dan turunannya adalah tidak dapat dikonsumsi oleh konsumen yang lactose intolerance karena menyebabkan diare. Oleh karena itu, diperlukan alternatif sumber kalsium lain untuk memenuhi asupan kalsium harian. Salah satu sumber kalsium yang dapat dijadikan sebagai alternatif, yaitu limbah tulang ikan kakap merah (Anggraeni & Handayani, 2022). Pemanfaatan limbah tulang ikan kurang optimal sehingga ekstraksi nanokalsium dari tulang ikan kakap merah sangat berpotensi dimanfaatkan untuk alternatif sumber kalsium.
Ikan kakap merah memiliki potensi besar dalam mendukung pemenuhan kebutuhan pangan (Jampilek et al ., 2019). Produksi ikan kakap merah mengalami peningkatan 4,32%, yaitu  menjadi 312.945 ton pada tahun 2021 dan diprediksi akan terus meningkat. Produksi filet ikan kakap merah dan surimi menghasilkan limbah di antaranya kepala, ekor, kulit, dan tulang. Ikan kakap merah telah banyak diteliti di antaranya kandungan asam lemak dan kolesterol (Jacoeb et al ., 2013), ekstraksi gelatin dari kulit (Trilaksani et al ., 2012), serta komponen asam amino dan aktivitas enzim tripsin dari usus (Arbajayanti et al., 2021). Pemanfaatan limbah tulang ikan kakap merah tersebut kurang optimal, padahal memiliki potensi besar sebagai sumber kalsium yang dapat dibentuk menjadi nanokalsium (Anggraeni & Handayani, 2022).
the red snapper fish bone flour had a yield of 85.57%, particle size of 1,029.69 nm, moisture content of 5.52%, ash content of 78.82%, protein content of 18.11%, fat content of 2.02%, calcium content of 20.07%, and phosphorus content of 9.95%.  The most effective treatment for producing nanocalcium from red snapper fish bones with a moisture content of 3.63%, yield of 6.94%, and particle size of 440.3 nm is the 90-minute extraction process.
Keyword: particle size, phosphorus, powder, PSA, SEM
Nanokalsium adalah kalsium yang berukuran sangat kecil (1-1.000 nm) karena dihasilkan dengan memanfaatkan teknologi nano. Ukuran nano diharapkan dapat meningkatkan bioavailabilitas kalsium ke dalam tubuh secara optimal. Bioavailabilitas kalsium diartikan sebagai jumlah kalsium yang diserap tubuh dikurangi kalsium yang keluar melalui usus dan feses (Anggraeni et al ., 2016).
Metode yang digunakan untuk mendapatkan nanokalsium, salah satunya yaitu ekstraksi menggunakan NaOH yang bertujuan untuk menghilangkan protein dan lemak pada tulang sehingga memperpanjang umur simpan dan meningkatkan derajat putih pada tepung tulang, serta menyebabkan kalsium mengendap dalam tulang (Kusumaningrum et al ., 2016). Penentu ukuran dari nanokalsium tulang ikan kakap merah salah satunya adalah lama waktu ekstraksi. Waktu ekstraksi akan memengaruhi kontak antara pelarut dan bahan dalam proses pemecahan bahan untuk menghasilkan nanokalsium. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan waktu ekstraksi terbaik dalam menghasilkan nanokalsium tulang ikan kakap merah melalui parameter kadar air, ukuran partikel, dan rendemen.

## BAHAN DAN METODE
Preparasi dan Pembuatan Bubuk Tulang Ikan Kakap Merah (Anggraeni et al ., 2016)
Tulang ikan kakap merah diperoleh dari
PT Kelola Laut Nusantara, Pati. Tulang ikan kakap merah dicuci bersih menggunakan air mengalir. Tulang yang sudah bersih dilakukan proses perebusan selama 5 jam sebanyak 1 kali yang bertujuan untuk menghilangkan sisa- sisa daging yang menempel. Hasil perebusan lalu dikeringkan pada suhu 50°C selama 6 jam. Tulang yang sudah kering dikecilkan ukurannya menggunakan hammer mill tipe HMR–50 kapasitas 50 kg/jam, dengan jumlah pemukul 30. Bubuk tulang ikan kakap dianalisis rendemen, komposisi kimia, kadar kalsium dan fosfor serta ukuran partikel.
Ekstraksi Nanokalsium Tulang Ikan Kakap Merah (Anggraeni et al ., 2016)
Bubuk kasar tulang ikan kakap merah
diekstraksi menggunakan larutan NaOH (Merck) 1 N dengan rasio sampel:pelarut (1:3) pada suhu 100°C selama 30, 60, dan 90 menit. Hasil ekstraksi difiltrasi menggunakan kertas saring Whatman nomor 1 dan dinetralkan.
Larutan sampel dikeringkan menggunakan oven pada suhu 50°C selama 12 jam hingga mencapai kadar air <8%, lalu dilakukan penggilingan dengan ballmill menggunakan bola jenis agate, kecepatan penggilingan 200 rpm. Kemudian dikeringkan kembali pada suhu 50°C selama 3 jam lalu diayak dengan ayakan 200 mesh.
Analisis Rendemen (Anggraeni et al ., 2016)
Persentase rendemen dihitung dengan membandingkan berat akhir sampel dengan berat awal sampel kemudian dikalikan dengan 100%. Perhitungan rendemen menggunakan rumus berikut:
Analisis Ukuran Partikel (Li et al ., 2023) Particle size analyzer (PSA) digunakan untuk mengetahui ukuran dari suatu sampel. Partikel didispersikan ke dalam media cair dan ukuran partikel yang terukur adalah ukuran dari partikel tunggal. Pengukuran ukuran partikel menggunakan PSA merek Vasco-PSA, reflactometer Arago DL 135, Cordouan.  Sampel diukur menggunakan metode Low Angle Laser Light Scattering (LALLS). Cara pengukurannya, yaitu dengan aplikasi hamburan cahaya yang menggunakan prinsip teknik kromatografi eksklusi ukuran. Eluen kolom SEC dibiarkan melewati detektor indeks bias (yang memberikan ukuran konsentrasi dalam larutan sebagai fungsi waktu) dan melalui sel hamburan laser. Intensitas hamburan diukur sebagai fungsi waktu pada sudut kecil terhadap sinar laser. Data hamburan cahaya sudut rendah dapat dianalisis jika diasumsikan bahwa data sudut rendah sama dengan hamburan sudut nol, yang dapat digunakan untuk ukuran
Rendemen (%) = x 100
A B Keterangan: A = berat akhir sampel B = berat awal sampel
Karakterisasi nanokalsium tulang ikan kakap merah, Anggraeni et al.
partikel 0,1-3.000 μm dengan sinar laser pada intensitas gas He-Ne (λ=0,63μm)
Analisis Proksimat, Kalsium, dan Fosfor (AOAC, 2005)
Analisis proksimat mengacu pada AOAC (2005) meliputi kadar air, abu, protein kasar, dan lemak. Analisis kalsium menggunakan Atomic Absorption Spectrometry (AAS) (Perkin Elmer Analyst 100 type flame ) dengan metode pengabuan basah pada λ = 422 nm (AOAC, 2005) dan fosfor menggunakan spektrofotometer UV-vis pada λ = 660 nm (AOAC, 2005).
Analisis Struktur Nanokalsium (Sumadiyasa & Manuaba, 2018) Karakterisasi SEM menghasilkan mikrograf yang memperlihatkan morfologi permukaan sampel sehingga dapat diamati bentuk dan ukuran partikel (butiran). Berdasarkan skala pada mikrograf dapat diketahui ukuran partikelnya. Ukuran partikel ditentukan menggunakan perangkat lunak ImageJ sehingga diperoleh sejumlah N data ukuran partikel. Perangkat lunak Origin-8 digunakan untuk menghasilkan distribusi ukuran partikel dalam bentuk diagram batang. Diagram dianalisis dengan pendekatan Gaussian sehingga diperoleh nilai ukuran partikel. Penentuan ukuran partikel dilakukan dengan perhitungan rata-rata ukuran partikel dari seluruh titik xi data ukuran partikel secara langsung dengan persamaan Σxi/N.

## Analisis Data
Rancangan percobaan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan satu faktor, yaitu waktu ekstraksi nanokalsium. Data dianalisis dengan metode one-way ANOVA dengan uji lanjut Beda Nyata Jujur (BNJ) untuk data yang signifikan ( p <0,05).
Data non parametrik dilakukan analisis Kruskal-Wallis. Data diolah menggunakan perangkat lunak SPSS 16.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Kimia dan Fisik Bubuk Tulang Ikan Kakap Karakterisasi bubuk tulang ikan kakap meliputi komposisi kimia, rendemen, kadar kalsium, fosfor, dan ukuran partikel. Analisis karakteristik kimia pada bubuk tulang ikan kakap ini dilakukan untuk memastikan bahwa penelitian ini menggunakan bahan baku dengan kualitas yang baik. Hasil analisis dapat dilihat pada Table 1 . Hasil penelitian menunjukkan bahwa rendemen tepung 85,57%, lebih rendah dibandingkan penelitian Wijayanti et al . (2021a) yang menghasilkan rendemen tepung tulang ikan sebesar 85,91%. Perbedaan hasil rendemen kedua penelitian ini disebabkan oleh perbedaan metode penghancuran tulang ikan, yaitu metode kering dan metode basah. Menurut (Lekahena et al ., 2014) penggunaan metode basah menghasilkan rendemen yang lebih sedikit karena banyak bahan yang ikut larut dalam air.
Table 1 Chemical and physical characteristics of fish bone powder
Parameter Red snapper Thunnus sp. a Asian sea bass b
Yield (%) 85.57 ±0.17 - 85.91 Particle size (nm) 1,029.69 ±0.17 - - Moisture (%) 5.52±0.17 5.60 43.44±0.06 Ash (%) 73.82±1.23 81.13 74.37±0.35 Protein (%) 18.11±0.02 0.76 12.93±0.29 Fat (%) 2.55±0.10 3.05 10.49±0.25 Calcium (%) 20.07±0.53 39.24 29.65±0.69 Phosphorus (%) 9.95±0.50 13.66 15.80±0.07
Tabel 1 Karakteristik kimia dan fisik bubuk tulang ikan
a Trilaksani et al. (2006); b Wijayanti et al . (2021a)
Ukuran partikel bubuk tulang ikan kakap merah hasil penelitian adalah 1.029,69 nm. Bubuk tulang ikan kakap hasil penelitian tidak masuk dalam kategori ukuran nano.
Abo El-Maaty et al . (2021) melaporkan bahwa nanopartikel didefinisikan sebagai partikel yang berukuran 10-1.000 nm. Oleh karena itu, untuk memperoleh ukuran nano partikel tepung tulang ikan kakap merah tersebut dilakukan ekstraksi.
Kadar air tepung tulang ikan kakap merah sebesar 5,52%. Hasil kadar air sesuai dengan standar International Seafood of Alaska (ISA) untuk tepung tulang ikan yaitu 3,6%. Hal ini disebabkan karena proses pengeringan hanya menggunakan suhu 50°C, sehingga masih terdapat gumpalan tepung tulang ikan. Namun, hasil selama 12 jam penelitian ini lebih rendah dari penelitian Wu et al . (2013) yaitu 4,34%. Perbedaan kadar air pada tepung tulang ikan dipengaruhi oleh cara pengeringan yang berbeda. Penelitian ini menggunakan pemanasan oven dengan suhu 50°C saat penepungan tulang ikan, sedangkan penelitian Wu et al. (2013) menggunakan sinar matahari selama 14 hari dalam pembuatan tepung tulang ikan.
Kadar abu tepung tulang ikan yang dihasilkan yaitu 73,82%.  Kadar abu yang tinggi disebabkan oleh kandungan mineral yang ada pada tepung tulang ikan. Kadar abu tepung tulang ikan kakap merah pada penelitian Terzioğlu et al . (2018) yaitu 85,44%
jauh lebih tinggi dibandingkan pada penelitian ini. Hal ini disebabkan lebih tingginya kandungan mineral pada hasil penelitian tersebut. Aenglong et al . (2023) melaporkan bahwa kandungan abu pada bahan pangan dipengaruhi oleh jumlah mineral yang ada di dalamnya. Kadar mineral kalsium tepung tulang ikan kakap 20,07%, sedangkan kadar fosfor 9,95%. Kadar kalsium yang terdapat pada penelitian ini telah memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI 01-3158-1992) untuk tepung tulang ikan ditetapkan mutu I adalah 30% bb dan mutu II 20% bb. Kadar kalsium tepung tulang ikan kakap merah hasil penelitian ini termasuk ke dalam mutu I. Nemati et al . (2017) menyatakan bahwa jenis ikan yang berbeda berpengaruh terhadap
kadar kalsium yang dihasilkan. Proses perebusan juga berpengaruh terhadap nilai kalsium yang dihasilkan.
Kadar lemak pada penelitian ini adalah
2,55% sehingga termasuk dalam kategori rendah. Husna et al . (2020) menyatakan bahwa kadar lemak yang rendah membuat mutu relatif lebih stabil dan tidak mudah rusak. Kadar lemak yang tinggi dapat menyebabkan tepung mempunyai cita rasa ikan ( fish taste ) dan menyebabkan terjadinya oxydative rancidity sebagai akibat oksidasi lemak, cita rasa tepung tulang ikan mudah tengik dan ketampakan tepung berwarna kecokelatan.

## Karakteristik Kimia dan Fisik Nanokalsium Tulang Ikan Kakap
Merah
Kadar air Perbedaan waktu ekstraksi tidak memberikan pengaruh nyata terhadap kadar air nanokalsium tulang ikan kakap merah. Kadar air nanokalsium tulang ikan kakap merah pada waktu ekstraksi 30 menit 3,67±0,56%, 60 menit 3,65±0,23%, dan 90 menit 3,63±0,02%. Lekahena et al . (2014) melaporkan bahwa kadar air nanokalsium tulang ikan nila dengan ekstraksi basa 4,67%.  Benjakul & Karnjanapratum (2018) melaporkan bahwa kadar air biokalsium tulang ikan sebesar 7,35%. Perbedaan kadar air dapat dipengaruhi oleh waktu dan suhu pengeringan endapan nanokalsium. Faktor lain yang memengaruhi kadar air, yaitu sifat bahan pangan.  Bahan makanan yang berkalsium bersifat higroskopis. Higroskopis merupakan kemampuan kalsium dalam menyerap air yang berasal dari lingkungan sekitar. Wijayanti et al . (2021b) melaporkan bahwa sifat higroskopis pada makanan dapat mempercepat terjadinya penggumpalan sehingga dapat mempersingkat waktu penyimpanan. Proses penghalusan menggunakan ball mill , nanokalsium tulang ikan kakap merah juga dikeringkan dengan oven 50°C karena masih adanya kandungan air dalam sampel. Air menyebabkan menggumpalnya nanokalsium pada bola-bola besi dan dinding ball mill sehingga mengganggu proses penghalusan. Oleh karena itu, proses milling juga ikut
Karakterisasi nanokalsium tulang ikan kakap merah, Anggraeni et al.
mengurangi sisa kadar air dari penjemuran. Kadar air juga ikut menurun dengan adanya proses pengayakan. Hal tersebut terjadi karena udara ikut menguapkan kadar air yang tersisa.
Proses penguapan terjadi lebih cepat karena ukuran partikel nanokalsium yang sangat kecil, yaitu 200 mesh atau setara dengan 75 μ m. Salah satu faktor yang memengaruhi laju reaksi adalah luas permukaan.

## Rendemen nanokalsium tulang ikan kakap merah
Rendemen nanokalsium adalah persentase bahan baku utama (tulang ikan) yang diproses menjadi produk akhir (nanokalsium). Perbedaan waktu ekstraksi memberikan pengaruh nyata terhadap rendemen nanokalsium tulang ikan kakap merah. Makin lama waktu ekstraksi, maka rendemen nanokalsium yang dihasilkan makin meningkat. Kadar air nanokalsium tulang ikan kakap merah pada waktu ekstraksi berbeda menunjukkan bahwa kadar rendemen tertinggi pada perlakuan ekstraksi 90 menit adalah 6,94±0,21%, 60 menit 5,77±0,12% dan terendah pada perlakuan ekstraksi 30 menit 4,55±0,11%. Rendemen nanokalsium pada setiap perlakuan berbeda nyata. Rendemen hasil penelitian lebih rendah dibandingkan nanokalsium tulang ikan kakap merah ekstraksi basa hasil penelitian Han et al . (2023) 5,91% dan ekstraksi asam 4,41%. Lama waktu ekstraksi nanokalsium dari tulang ikan dapat memengaruhi hasil rendemen atau kuantitas nanokalsium yang diperoleh dari bahan baku tersebut. Hubungan antara waktu ekstraksi dan hasil rendemen dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, termasuk metode ekstraksi yang digunakan, suhu, tekanan, pelarut yang digunakan, dan karakteristik bahan baku. Semakin lama waktu ekstraksi, semakin banyak waktu yang diberikan untuk zat yang diinginkan (nanokalsium) untuk terlepas dari bahan baku (tulang ikan) dan larut dalam pelarut atau media ekstraksi. Semakin lama waktu ekstraksi, semakin banyak energi dan sumber daya yang diperlukan, dan ekstraksi dapat mencapai titik jenuh. Yin & Park (2015) melaporkan bahwa proses penetralan dapat
mengurangi rendemen nanokalsium yang didapatkan karena banyak terjadi loss on process . Chandran et al . (2019) melaporkan bahwa makin lama waktu ekstraksi maka rendemen yang dihasilkan makin tinggi. Hal ini karena kesempatan kontak antara bahan dan pelarut semakin besar. Waktu ekstraksi yang terlalu lama juga dapat menyebabkan rendemen menjadi rendah karena larutan sudah mencapai titik jenuh.

## Ukuran partikel nanokalsium tulang ikan kakap merah
Ukuran partikel nanokalsium tulang ikan kakap merah terendah pada perlakuan 90 menit 440,3 nm dan tertinggi pada perlakuan 30 menit 920,5 nm ( Figure 1 ).  Nanokalsium pada penelitian ini sudah termasuk dalam kategori nano karena ukuran partikelnya masih di bawah 1.000 nm. Hasil ini sesuai dengan pernyataan Mehmood et al . (2022) yang melaporkan bahwa ukuran nanopartikel berkisar antara 1-1.000 nm. Arooj et al . (2014)
melaporkan bahwa nanopartikel memiliki ukuran partikel antara 200-400 nm. Makin lama waktu ekstraksi nanokalsium akan menghasilkan ukuran partikel yang makin kecil, karena saat proses ekstraksi terjadi pemecahan ukuran partikel nanokalsium. Makin kecil ukuran partikel maka tingkat bioavailabilitasnya semakin tinggi di dalam tubuh  (Anggraeni et al ., 2016), sehingga penelitian ini menunjukkan lama ekstraksi 90 menit berpotensi menghasilkan nanokalsium dari tulang ikan nila dengan bioavailabilitas yang lebih tinggi. Hasil analisis ukuran membuktikan bahwa metode ektraksi kalsium menggunakan metode presipitasi (pengendapan) menghasilkan kalsium dengan ukuran nano. Ekstraksi mineral dengan NaOH 1 N dapat melarutkan mineral yang terdapat dalam bahan  baku  hingga terjadi nukleasi mineral dan terbentuk partikel dalam ukuran nano.
Nanokalsium hasil penelitian mempunyai ukuran partikel lebih besar dibandingkan hasil penelitian Benjakul et al . (2017) 20,29 nm untuk biokalsium tulang ikan tuna. Hal ini disebabkan oleh jenis tulang ikan yang berbeda dan kecepatan milling pada saat
Figure 1 Particle size of red snapper fish bone nanocalcium with extraction times variation Gambar 1 Ukuran partikel nanokalsium tulang ikan kakap merah dengan variasi waktu ekstraksi

## Size Distribution Report by Number

## Sample Details
Sample Name:
General Notes:
File Name: Record Number:
Dispersant Name: Dispersant RI: Viscosity (cP):

## System
Temperature (°C): Count Rate (kcps): 25.0 285.2
Disposable sizing cuvette
Size (d.n... % Number:  St Dev (d.n...
6.9 238.8
PdI: 0.502
Peak 2:
93.1 33.05 Intercept: 0.953 Peak 3: 0.000 0.0
0.000 Result quality Refer to quality report Malvern Instruments Ltd Zetasizer Ver. 7.01 File name: Novia.dts www.malvern.com Serial Number : MAL1061025 Record Number: 25 28 Jun 2022 8:08:44 AM Size Distribution by Number
30 20 10
0 0.1 1 10 100 1000 10000 Size (d.nm)
Record 25: Nanokalsium 30 N umbe r ( Per cent ) (A) 30 minutes (C) 90 minutes

## Size Distribution Report by Number

## Sample Details
Sample Name:
SOP Name:
Nanokalsium 60 mansettings.nano
File Name: Record Number:
Material RI: Novia.dts 19 1.33
Dispersant Name: Dispersant RI: Viscosity (cP): Methanol 1.326 0.5476 Material Absorbtion: 0.500 Measurement Date and Time: Thursday, June 28, 2022 9... System Temperature (°C):
Count Rate (kcps):
25.0 278.8 Duration Used (s): Measurement Position (mm): 60 0.65 Cell Description: Disposable sizing cuvette Attenuator: 5 Results Size (d.n... % Number:  St Dev (d.n... Z-Average (d.nm): 733.2 Peak 1: 2175 1.6 967.5 PdI: 0.544 Peak 2: 295.1 98.4 69.67 Intercept: Result quality 0.743 Good Peak 3: 0.000 0.0 0.000 Malvern Instruments Ltd Zetasizer Ver. 7.01 File name: Novia.dts www.malvern.com Serial Number : MAL1061025 Record Number: 19 28 Jun 2022 8:06:04 AM Size Distribution by Number
25 20 15
10
5
0 0.1 1 10 100 1000 10000 Size (d.nm)
Record 19: Nanokalsium 60
N umbe r ( Per cent ) (B) 60 minutes

## Size Distribution Report by Number

## Sample Details
Sample Name:
SOP Name:
General Notes:
Nanokalsium 90
mansettings.nano File Name: Record Number: Material RI:
Novia.dts 17 1.33 Dispersant Name: Dispersant RI: Viscosity (cP): Methanol 1.326 0.5476 Material Absorbtion: 0.500 Measurement Date and Time: Thursday, June 28, 2022 9... System Temperature (°C):
Count Rate (kcps):
25.0 152.2 Duration Used (s): Measurement  Position  (mm): 60 0.45 Cell Description: Disposable sizing cuvette Attenuator: 5 Results Size (d.n... % Number:  St Dev (d.n... Z-Average (d.nm): 440.3 Peak 1: 308.4 99.9 131.6 PdI: 0.409 Peak 2: 4664 0.1 919.3 Intercept: Result quality 0.913 Good Peak 3: 0.000 0.0 0.000
www.malvern.com Serial Number : MAL1061025 Record Number: 17 28 Jun 2022 8:05:31 AM
Size (d.nm) 10000 1000 100 10 1 0 0.1 5 10 15 20 Size Distribution by Number Record 17: Nanokalsium 90 N umbe r ( Per cent )
Karakterisasi nanokalsium tulang ikan kakap merah, Anggraeni et al.
setelah proses ekstraksi. Hasil ukuran partikel nanokalsium tulang ikan kakap merah dapat dilihat pada Figure 1 (a) .
NaOH bereaksi dengan kalsium fosfat yang terdapat dalam tulang ikan untuk membentuk senyawa yang larut dalam air. Reaksi tersebut adalah sebagai berikut: NaOH + Ca 3 (PO 4 ) 2 → 3Ca(OH) 2 + 2Na 3 PO 4 . NaOH (natrium hidroksida) bereaksi dengan kalsium fosfat (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) dari serbuk tulang ikan. Hasilnya adalah kalsium hidroksida (Ca(OH) 2 ) yang larut dalam air dan natrium fosfat (Na 3 PO 4 ) yang juga larut dalam air.
Anggraeni et al. (2016) menyatakan bahwa kalsium hidroksida yang terlarut dalam larutan NaOH dapat dipisahkan dari residu serbuk tulang ikan dengan cara filtrasi atau penyaringan. Pada tahap ini, residu yang tersisa umumnya mengandung unsur-unsur yang tidak larut dalam NaOH atau kalsium hidroksida.Setelah filtrasi dilakukan, larutan yang mengandung kalsium hidroksida dapat dipisahkan dengan cara evaporasi atau pengeringan. Proses ini meninggalkan kalsium hidroksida dalam bentuk padat yang kemudian dapat dikumpulkan untuk digunakan atau diproses lebih lanjut. Ekstraksi menggunakan pelarut NaOH, kalsium dalam bentuk kalsium hidroksida dapat dilepaskan dari serbuk tulang ikan. Proses ini memungkinkan penggunaan kalsium hidroksida tersebut dalam berbagai aplikasi industri atau penggunaan lainnya. Proses ini harus dilakukan dengan hati- hati dan sesuai dengan prosedur yang tepat untuk menghindari risiko kontaminasi atau kerusakan lingkungan.
Morfologi nanokalsium tulang ikan kakap merah
Analisis morfologi partikel nanokalsium dapat dilihat pada Figure 2 .
Hasil analisis menunjukkan bahwa makin lama waktu ekstraksi akan menghasilkan nanokalsium dengan ukuran yang lebih seragam.  Berdasarkan gambar hasil uji SEM, nanokalsium terlihat sangat khas terdiri dari bentuk dan ukuran partikel yang homogen dengan bentuk kristal jenis vaterit dan sedikit aragonit. Kristal kalsium memilki jenis fase yang berbeda-beda, yaitu kalsit, aragonit dan vaterit. Kalsit memiliki bentuk kubus padat, aragonit seperti kumpulan jarum dan vaterit seperti bunga (Li et al . 2023). Stepankova et al. (2023) menyatakan bahwa kalsit mempunyai bentuk kristal rombohedral, kubus scalenohedral , dan prismatik. Aragonit berbentuk cluster dan discrete needle-like , sedangkan vaterit berbentuk bulat (sphere). Morfologi nanokalsium yang dihasilkan berbeda dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Khoerunnisa (2011) yaitu morfologi nanokalsium dari cangkang kijing lokal yang diperoleh mempunyai bentuk seperti kumpulan jarum yang lebih teratur atau jenis aragonit. Nuarisma (2014) melaporkan morfologi nanokalsium dari cangkang rajungan seperti bunga atau jenis kristal vaterit. Perbedaan ini disebabkan oleh metode pembuatan nanokalsium yang berbeda. Menurut EL-Sokkary et al. (2012), kristal kalsit bersifat menempel kuat pada permukaan (paling stabil), aragonit bersifat mudah terlepas dari dinding, sedangkan vaterit bersifat tidak stabil dan dapat berubah menjadi kalsit dengan mediasi pelarut.
(A)                                                        (B)                                                    (C)
30 minutes, (B) 60 minutes, (C) 90 minutes
Figure 2 Morphology of red snapper fish bone nanocalcium with extraction times variation; (A)
Gambar 2 Morfologi nanokalsium tulang ikan kakap merah dengan variasi waktu ekstraksi; (A) 30 menit, (B) 60 menit, (C) 90 menit

## KESIMPULAN
Perbedaan waktu ekstraksi tidak memengaruhi parameter kadar air, namun memengaruhi rendemen dan ukuran partikel nanokalsium tulang ikan kakap merah.
Perlakuan ekstraksi 90 menit merupakan perlakuan terbaik dalam menghasilkan nanokalsium dengan hasil ukuran partikel 440,3 nm, kadar air 3,63%, rendemen 6,94%, serta gambaran morfologi yang seragam.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Kementerian Pendidikan, Kebudayaan,  Riset,   dan   Teknologi   melalui pendanaan  Disertasi Beasiswa Pendidikan Indonesia.

## DAFTAR PUSTAKA
Abo El-Maaty, H. A., EL-Khateeb, A. Y., Al-Khalaifah, H., El-Sayed, E. S. A., Hamed, S., El-Said, E. A., Mahrose, K. M., Metwally, K., & Mansour, A. M. (2021). Effects of eco-friendly synthesized calcium nanoparticles with biocompatible Sargassum latifolium algae extract supplementation on egg quality and scanning electron microscopy images of the eggshell of aged laying hens. Poultry Science , 100(2), 675–684. https://doi.org/10.1016/j.psj.2020.10.043 Aenglong, C., Ngasakul, N., Limpawattana, M., Sukketsiri, W., Chockchaisawasdee, S., Stathopoulos, C., Tanasawet, S., & Klaypradit, W. (2023). Characterization of novel calcium compounds from tilapia ( Oreochromis niloticus ) by-products and their effects on proliferation and differentiation of MC3T3-E1 cells. Journal of Functional Foods , 10(5), 70-85. https://doi.org/10.1016/j.jff.2022.105361 Anggraeni, N., & Handayani, H. T. (2022). Penerimaan konsumen dan nilai gizi cendol ikan lele ( Claria batracus ) dengan penambahan serbuk kopi. Agromix , 13(1), 1–8. https://doi.org/10.35891/agx. v13i1.2655 Anggraeni, N. (2020). Pemanfaatan belut
( Monopterus albus ) pada pembuatan cendol kaya protein. Jurnal Agercolere ,
2(2), 47–52. https://doi.org/10.37195/
jac.v2i2.118
Anggraeni, N., Sastro D. Y., & Riyadi, P. H. (2016). Pemanfaatan nanokalsium tulang ikan nila ( Oreochromis niloticus ) pada beras analog dari berbagai macam ubi jalar ( Ipomoea batatas L.). Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan , 5(4), 112- 120.   https://doi.org/10.17728/jatp.187 Arbajayanti,  R. D.,  Nurhayati,  T., &  Nurilmala,
M.  (2021).  Komponen  asam  amino dan  aktivitas  enzim  tripsin  dari  usus tuna  sirip  kuning  ( Thunnus  albacares , Bonnaterre   1788)   dan   kakap   merah ( Lutjanus campechanus , Poey 1860). Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia , 24(1), 97-106. https://doi. org/10.17844/jphpi.v24i1.33878 Arooj, N., Dar, N., & Samra, Z. Q. (2014). Stable silver nanoparticles synthesis by citrus sinensis (orange) and assessing activity against food poisoning microbes. In Biomedical and Environmental Sciences, 27(10), 815–818. https://doi. org/10.3967/bes2014.118 Benjakul, S., Mad-Ali, S., Senphan, T., & Sookchoo, P. (2017). Biocalcium powder from precooked skipjack tuna bone: production and its characteristics. Journal of Food Biochemistry , 41(6), 20- 30. https://doi.org/10.1111/jfbc.12412 Benjakul, S., & Karnjanapratum, S. (2018). Characteristics and nutritional value of whole wheat cracker fortified with tuna bone bio-calcium powder. Food Chemistry , 259, 181–187. https://doi. org/10.1016/j.foodchem.2018.03.124 Chandran, K., Song, S., & Yun, S. Il. (2019). Effect of size and shape controlled biogenic synthesis of gold nanoparticles and their mode of interactions against food borne bacterial pathogens. Arabian Journal of Chemistry , 12(8), 1994–2006. https://doi.org/10.1016/j. arabjc.2014.11.041 Darmanto, Y. S., Kurniasih, R. A., Romadhon, R., Riyadi, P. H., & Anggraeni, N. (2022). Characteristic of analog rice made from arrowroot ( Maranta arundinacease ) and seaweed ( Gracilaria verrucosa ) flour fortified with fish collagen. Food Research , 6(5), 370–379. https://doi.
Karakterisasi nanokalsium tulang ikan kakap merah, Anggraeni et al.
org/10.26656/fr.2017.6(5).473 EL-Sokkary, T. M., Khalil, K. A., &
Ahmed, I. A. (2012). Preparation of β-dicalcium silicate (β-C2S) and calcium sulfoaluminate () phases using non-traditional nano-materials. HBRC Journal , 8(2), 91–98. https://doi. org/10.1016/j.hbrcj.2012.09.004 Han, F., Li, T., Li, M., Zhang, B., Wang, Y., Zhu, Y., & Wu, C. (2023). Nano-calcium silicate mineralized fish scale scaffolds for enhancing tendon-bone healing. Bioactive Materials , 20, 29–40. https:// doi.org/10.1016/j.bioactmat.2022.04.030 Hasan, L. A. (2021). Evaluation the properties of orthodontic adhesive incorporated with nano-hydroxyapatite particles. The Saudi Dental Journal , 33(8), 1190–1196. https://doi.org/10.1016/j. sdentj.2021.01.001 Husna, A., Handayani, L., & Syahputra, F. (2020). Pemanfaatan tulang ikan kambing-kambing ( Abalistes stellaris ) sebagai sumber kalsium pada produk tepung tulang ikan. Acta Aquatica: Aquatic Sciences Journal , 7(1), 13-20. https://doi.org/10.29103/aa.v7i1.1912 Jacoeb, A. M., Nurjanah, & Saraswati, A. (2013). Kandungan asam lemak dan kolesterol kakap merah ( Lutjanus bohar ) setelah pengukusan. Jurnal Pengolahan
Hasil Perikanan Indonesia , 16(2), 168- 176. https://doi.org/10.17844/jphpi. v16i2.8051 Jampilek, J., Kos, J., & Kralova, K. (2019). Potential of nanomaterial applications in dietary supplements and foods for special medical purposes. In Nanomaterials , 9(2), 11-20. https://doi.org/10.3390/ nano9020296 Kusumaningrum, I., Sustono, D., & Pamungkas. B. F. (2016). Pemanfaatan tulang ikan belida  sebagai  tepung sumber  kalsium dengan  metode  alkali. Journal of Fisheries and Marine Research , 19(2), 148-155. Lekahena, V., Faridah, D.N., 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 Li, X., Heng, B. C., Bai, Y., Wang, Q., Gao, M., He, Y., Zhang, X., Deng, X., & Zhang, X. (2023). Electrical charge on ferroelectric nanocomposite membranes enhances SHED neural differentiation. Bioactive Materials , 20, 81–92. https:// doi.org/10.1016/j.bioactmat.2022.05.007 Media, Y., & Elfemi, N. (2021). Permasalahan sosial budaya dan alternatif kebijakan dalam    upaya penanggulangan stunting pada balita di Kabupaten Solok, Provinsi Sumatera Barat. Jurnal Ekologi Kesehatan , 20(1), 56–68. https://doi. org/10.22435/jek.v20i1.4130 Mehmood, S., Janjua, N.K., Tabassum, S., Faizi, S., & Fenniri, H. (2022). Cost effective synthesis approach for green food packaging coating by gallic acid conjugated gold nanoparticles from Caesalpinia pulcherrima extract. Results in Chemistry , 4(2), 20-27. https://doi. org/10.1016/j.rechem.2022.100437 Muijah, S., & Safitri, D.  E.  (2019). Nutritional status and micronutrient intake (thiamine, pyridoxine, calsium, magnesium) associated with premenstrual syndrome. ARGIPA (Arsip Gizi Dan Pangan) , 4(1), 45–53. https:// doi.org/10.22236/argipa.v4i1.3850 Nemati, M., Huda, N., & Arifin, F. (2017). Development of calcium supplement from fish bone westes of yellowfin tuna ( Thunnus albacares ) and characterization of nutrition quality. International Food Research Journal , 24(6), 22-28. Noprisanti, Masrul, & Defrin. (2018). Hubungan asupan protein, kalsium, phosfor, dan magnesium dengan kepadatan tulang pada remaja putri di SMP Negeri 5 Padang. Jurnal Kesehatan Andalas , 7(3), 29–36. Stepankova, H., Michalkova, H., Splichal, Z., Richtera, L., Svec, P., Vaculovic, T., Pribyl, J., Kormunda, M., Rex, S., Adam, V., & Heger, Z. (2023). Unveiling the nanotoxicological aspects of Se nanomaterials differing in size and morphology. Bioactive Materials , 20, 489–500. https://doi.org/10.1016/j.
bioactmat.2022.06.014
Trilaksani, W., Nurilmala, M., & Setiawati I. H. (2012). Ekstraksi gelatin kulit ikan kakap merah ( Lutjanus sp.) dengan proses perlakuan asam. Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia , 15(3), 240- 251. https://doi.org/10.17844/jphpi. v15i3.21436 Trilaksani, W., Salamah, E., & Nabil, M. (2012). Pemanfaatan limbah tulang ikan tuna ( Thunnus sp.) sebagai sumber kalsium dengan metode hidrolisis protein. Buletin Teknologi Hasil Perikanan , 9(2), 34-45. https://doi.org/10.17844/jphpi. v9i2.983 Upadhyay, R. K. (2017). Chronic kidney diseases and nanoparticle therapeutics. Journal of Tissue Science & Engineering , 8(3), 120-130. https://doi. org/10.4172/2157-7552.1000209 Wijayanti, I., Benjakul, S., & Sookchoo, P. (2021a). Effect of high pressure heating on physical and chemical characteristics of Asian sea bass ( Lates calcarifer ) backbone. Journal of Food Science and Technology , 58(8), 3120–3129. https:// doi.org/10.1007/s13197-020-04815-6 Wijayanti, I., Sookchoo, P., Prodpran, T., Mohan, C. O., Aluko, R. E., & Benjakul, S. (2021b). Physical and chemical characteristics of Asian sea bass bio-calcium powders as affected by ultrasonication treatment and drying method. Journal of Food Biochemistry , 45(4), 78-85. https://doi.org/10.1111/ jfbc.13652 Yin, T., & Park, J. W. (2015). Textural and rheological properties of Pacific whiting surimi as affected by nano-scaled fish bone and heating rates. Food Chemistry , 180, 42–47. https://doi.org/10.1016/j. foodchem.2015.02.021