Judul: Kajian Proses Pemurnian dan Pengkonsentrasian Karaginan dengan Membran Mikrofiltrasi
Abstrak: Proses pemurnian karaginan secara komersial dilakukan dengan cara pengendapan dengan KCl atau alkohol. Metode pengendapan dengan KCl lebih murah, tetapi metode pengendapan dengan alkohol akan menghasilkan mutu yang lebih baik, namun butuh biaya tinggi. Tingginya biaya proses pemurnian tersebut terkait dengan jumlah penggunaan volume alkohol yang diperlukan dan kebutuhan energi tambahan untuk proses recovery alkohol melalui proses evaporasi atau distilasi. Saat ini teknologi proses membran telah banyak diaplikasikan untuk pemurnian beberapa polimer seperti protein, polisakarida, oligosakarida, nukleotida dan gula. Keuntungan yang akan diperoleh dari penggunaan teknologi membran antara lain lebih hemat dalam penggunaan energi dan bahan kimia. Dalam penelitian ini dikaji pengaruh tekanan transmembran dan laju alir umpan terhadap nilai fluks dan rejeksi pada filtrasi karaginan, analisis mendalam dilakukan terhadap tahanan filtrasi dan fluks. Penelitian dilakukan dengan menggunakan rancangan Response Surface Methodology. Proses prefiltrasi ekstrak rumput laut dengan filter 0,3 mikron menghasilkan warna filtrat rumput yang lebih jernih dibandingkan dengan hasil filtrasi 350 mesh dan 1 mikron. Penggunaan filter ukuran 0,3 mikron dapat menurunkan kadar selulosa dari 6,57 menjadi 0,90 % (84,00%), sedangkan nilai absorbansi figmen fikosianin dan fikoeritin menurun dari 0,24 menjadi 0,07 pada fikosianin dan 0,31 menjadi 0,09 pada fikoeritin, degan viskositas 23,89 cP. Pada proses pemurnian larutan karaginan dengan membran mikrofilrtasi 0,1 mikron, fluks meningkat sebesar 8,05 l m2 jam-1 untuk setiap kenaikan tekanan transmembran 1 kPa, sedangkan laju alir umpan pada kondisi ini tidak berpengaruh signifikan dalam meningkatkan fluks. Tekanan transmembran dan laju alir umpan tidak berpengaruh signifikan terhadap nilai rejeksi pigmen fikosianin dan fikoeritin serta karaginan. Besarnya fluks ditentukan oleh nilai tahanan membran internal (Rm), tahanan fouling (Rf) dan tahanan polarisasi (Rp). Nilai Rf mencapai 2-3 kali lebih tinggi dibandingkan nilai Rm dan selama proses filtrasi kedua jenis tahanan tersebut tidak mengalami perubahan yang signifikan. Nilai tahanan polarisasi konsentrasi (Rp) besanya tergantung pada perkalian indeks tahanan polarisasi (Ф) dan tekanan transmembran (P). Pada tekanan transmembran rendah (kurang dari 27,6 – 40,0 kPa) nilai tahanan didominasi oleh Rm dan Rf, sedangkan diatas nilai tekanan transmembran tahanan membran didominasi oleh Rp. Model tahanan seri dapat menjelaskan perilaku fluks baik pada daerah yang dikendalikan oleh tekanan maupun pada daerah yang dikendalikan oleh transfer massa. Proses pemurnian dan pengkonsentrasian larutan karaginan dilakukan pada tekanan transmembran 128 kPa, laju air umpan 3,47 m s-1 dan suhu umpan 55 ± 1 oC. Pada kondisi proses tersebut viskositas larutan karaginan meningkat dari 23,5 cP sampai 68,4 cP, dengan nilai fluks pada akhir proses 101,5 l m-2 h-1. Karakteristik karaginan yang diproses membran mikrofiltrasi secara umum dapat memenuhi standar yang ditetapkan oleh FAO. Jika dibandingkan dengan proses konvensional hasil mikrofiltrasi lebih baik kualitasnya dalam parameter kadar selulosa sangat rendah (0,58%) dan derajat kecerahan yang lebih tinggi (77,69%).
Keyword: