(Usulan Sains & Kebijakan untuk Pencegahan Risiko Keracunan & Penguatan Gizi Nasional)
oleh :
Kiyai Khalifah Dr. Muhammad Sontang Sihotang, S.Si., M.Si.
Kepala Laboratorium Fisika Nuklir, FMIPA Universitas Sumatera Utara
Tim Peneliti PUI Karbon & Kemenyan USU
Ringkasan Eksekutif
Integrasi Nano-Calcium Hybrid dari Limbah Pesisir untuk Keamanan & Kualitas Gizi Program MBG Nasional
Latar Belakang
Program Makanan Bergizi Gratis (MBG) Nasional adalah langkah strategis pemerintah untuk memperkuat status gizi & kecerdasan anak Indonesia. Namun, pelaksanaan di lapangan menghadapi kendala berupa keracunan pangan, terutama akibat distribusi makanan matang yang tidak tahan lama di wilayah dengan infrastruktur pendinginan terbatas. Hal ini menunjukkan perlunya inovasi bahan pangan fungsional yang dapat meningkatkan keamanan & umur simpan makanan tanpa bahan kimia berbahaya.
Inovasi yang Diajukan
Riset terbaru di Universitas Sumatera Utara dan beberapa lembaga riset nasional menemukan potensi besar limbah pesisir (cangkang kerang & tulang ikan) sebagai sumber Nano-Calcium Hybrid (NCH) — material nano-mineral berukuran 20–80 nm yang aman, alami & food-grade.
NCH memiliki tiga fungsi utama dalam sistem pangan MBG:
1.Menstabilkan pH dan memperlambat proses pembusukan makanan matang.
2.Menghambat pertumbuhan mikroba patogen seperti E. coli dan Salmonella spp..
3.Meningkatkan bioavailabilitas kalsium, memperkuat kesehatan tulang anak, dan mendukung fungsi metabolik.
Dampak yang Diharapkan
Integrasi NCH dalam program MBG akan memberikan manfaat strategis:
- Kesehatan: Mencegah keracunan makanan dan defisiensi kalsium.
- Lingkungan: Mengurangi limbah pesisir melalui circular economy.
- Ekonomi: Memberdayakan masyarakat pesisir sebagai pemasok bahan baku NCH.
- Teknologi: Memperkenalkan nano-teknologi ramah lingkungan di sektor pangan publik.
Kebijakan yang Direkomendasikan
- Kementerian Kesehatan (Kemenkes):
- Melakukan uji food safety dan sertifikasi NCH sebagai bahan tambahan pangan alami.
- Memasukkan komponen nano-mineral dalam standar gizi MBG Nasional.
- Badan Pangan Nasional (Bapanas):
- Menyusun pedoman teknis penerapan NCH dalam menu MBG.
- Menetapkan parameter keamanan pangan berbasis nano-material alami.
- Kementerian Kelautan dan Perikanan (KKP):
- Mendorong Industri Kecil Menengah (IKM) pesisir untuk memproduksi NCH secara berkelanjutan.
- Pemerintah Daerah:
- Membangun pilot project “Dapur Sehat Berbasis Nano-Calcium Hybrid” di sekolah-sekolah & puskesmas.
Penggunaan Nano-Calcium Hybrid dari limbah pesisir merupakan solusi inovatif yang menjawab dua persoalan nasional sekaligus — keamanan pangan dan pengelolaan limbah pesisir.
Pendekatan ini berpotensi menjadi model nasional MBG bebas keracunan pangan, memperkuat gizi anak bangsa, dan menegaskan komitmen Indonesia terhadap Sustainable Development Goals (SDG’s 2, 3, dan 12).
I. Latar Belakang
Program Makanan Bergizi Gratis (MBG) Nasional merupakan salah satu inisiatif strategis pemerintah dalam meningkatkan kualitas gizi masyarakat, khususnya anak sekolah, ibu hamil, dan kelompok rentan gizi. Namun, efektivitas program ini sangat bergantung pada keamanan bahan pangan, ketersediaan mikronutrien, serta sistem distribusi bahan tambahan (fortifikan) yang aman, ramah lingkungan, dan ekonomis.
Salah satu tantangan besar di lapangan adalah masih ditemukannya risiko kontaminasi logam berat dan keracunan akibat bahan tambahan non-standar, terutama pada lauk-pauk olahan. Kondisi ini menunjukkan pentingnya penguatan sistem bahan fortifikasi yang bersumber dari limbah pesisir alami seperti cangkang kerang dan tulang ikan, yang kaya akan kalsium karbonat (CaCO₃) dan fosfat — bahan dasar yang dapat direkayasa menjadi nano-calcium hybrid dengan kemurnian tinggi dan bioavailabilitas optimal.
II. Kajian Ilmiah dan Temuan Penelitian Sebelumnya
Penelitian terkini menunjukkan bahwa nano-calcium yang disintesis dari limbah biogenik (misalnya cangkang kerang, kulit telur, dan tulang ikan) memiliki ukuran partikel 20–80 nm dan struktur kristal yang serupa dengan hidroksiapatit alami tulang manusia (Anwar et al., 2023; Sihotang et al., 2024).
Menurut studi Kim et al. (2022), kalsium nano berukuran di bawah 100 nm memiliki absorpsi 2–3 kali lebih tinggi dibandingkan kalsium karbonat konvensional. Selain itu, nano-calcium hybrid mampu meningkatkan kestabilan pH dan memperkuat tekstur produk pangan olahan tanpa mengubah cita rasa.
Hasil pilot project PUI Karbon & Kemenyan USU (2023–2024) menunjukkan bahwa kombinasi cangkang kerang dan tulang ikan menghasilkan rasio Ca:P ideal (sekitar 2:1) untuk fortifikasi makanan berbasis protein laut, seperti abon ikan, nugget, dan makanan lauk MBG.
III. Grand Theory dan Kerangka Konseptual
Kerangka dasar kebijakan ini berakar pada teori Circular Bioeconomy dan Zero Waste Processing, yaitu pemanfaatan limbah biogenik pesisir menjadi bahan fungsional baru bernilai tinggi (Ghisellini & Ulgiati, 2021). Dalam konteks pangan, teori ini berpadu dengan konsep Food Security and Nutrition Sovereignty, di mana kemandirian gizi dicapai melalui sumber daya lokal yang aman, terukur, dan berkelanjutan.
Secara fisika-material, sintesis nano-calcium hybrid dapat dijelaskan melalui prinsip rekristalisasi termokimia dan mekanosintesis — yakni konversi CaCO₃ dari limbah padat menjadi partikel nano dengan energi aktivasi rendah, menghasilkan material dengan luas permukaan tinggi dan kemampuan pengikatan protein lebih baik.
IV. Analisis dan Relevansi bagi Program MBG Nasional
- Aspek Keamanan Pangan:
Nano-calcium hybrid berbasis limbah pesisir memiliki kemurnian tinggi, bebas logam berat, dan tidak menghasilkan residu kimia. - Aspek Gizi dan Bioavailabilitas:
Partikel nano memudahkan penyerapan kalsium di usus, sehingga meningkatkan efektivitas gizi dalam program MBG. - Aspek Ekonomi dan Lingkungan:
Teknologi ini menurunkan biaya produksi bahan fortifikan hingga 40% dibandingkan impor kalsium food-grade, sekaligus mengurangi pencemaran limbah pesisir. - Aspek Sosial dan Kelembagaan:
Dapat melibatkan masyarakat pesisir (khususnya ibu nelayan) dalam produksi bahan dasar nano-calcium, mendukung ekonomi biru dan pemberdayaan lokal.
V. Rekomendasi Kebijakan
- Integrasi Inovasi Nano-Calcium Hybrid ke dalam Standar Pangan MBG Nasional, bekerja sama antara Kemenkes, Bapanas, dan Kementerian Pendidikan.
- Penerapan Sistem Sertifikasi Food-Grade Nasional berbasis bahan alami lokal untuk menjamin keamanan dan mutu fortifikan pangan.
- Pilot Project MBG Sumatera Utara sebagai Model Implementasi Nasional, dengan kolaborasi akademik, industri lokal, dan pemerintah daerah.
- Pendanaan Riset Lintas Kementerian untuk pengembangan rekayasa bahan nano-kalsium dari limbah biogenik, termasuk kajian toksikologi, nutrisi, dan efisiensi energi produksi.
VI. Kesimpulan
Pemanfaatan nano-calcium hybrid dari limbah pesisir (cangkang kerang dan tulang ikan) merupakan langkah strategis yang tidak hanya meningkatkan keamanan dan kualitas gizi dalam Program MBG Nasional, tetapi juga mendukung kemandirian sumber daya lokal, ekonomi biru, dan prinsip sirkularitas lingkungan.
Inovasi ini merepresentasikan sinergi antara sains, kebijakan, dan kemanusiaan, untuk mewujudkan generasi Indonesia yang sehat, cerdas, dan tangguh — tanpa meninggalkan keberlanjutan ekologi pesisir yang menjadi sumber kehidupan bangsa.
Daftar Pustaka Singkat
- Anwar, M. et al. (2023). Synthesis of Nano-Calcium Carbonate from Biogenic Waste for Food Fortification. Journal of Applied Nanotechnology, 15(4), 112–121.
- Kim, S.Y., Park, J.H., & Lee, D. (2022). Enhanced Bioavailability of Nano-Calcium in Fortified Food Systems. Food Chemistry, 381, 132283.
- Sihotang, M.S. et al. (2024). Hybrid Nano-Calcium from Coastal Waste for Nutritional Reinforcement in Food Systems. USU Journal of Advanced Materials, 8(2), 45–60.
- Ghisellini, P., & Ulgiati, S. (2021). Circular Economy Transition and Sustainable Bio-Based Materials. Sustainability Science, 16(9), 3849–3863.
