Metode Membran Ultrafiltrasi
PENELITIAN
OLEH :
YUDHA PERMANA
NPM. 0731010050
GRESI NILANSARI
NPM. 0731010060
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA TIMUR
SURABAYA
Peningkatan kualitas Virgin Coconut Oil (VCO) Dengan
Metode Membran Ultrafiltrasi
Disusun Oleh :
YUDHA PERMANA
(0731010050)
GRESI NILANSARI
(0731010060)
Telah dipertahankan dihadapan dan diterima oleh Dosen Penguji Pada tanggal : 14 Maret 2011
PENGUJI I PEMBIMBING
Prof. Dr. Ir. Sri Redjeki, MT Ir. Nur Hapsari., M.T. NIP. NIP.
PENGUJI II
Ir. Tjatoer Welasih., MT NIP.
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknologi Industri
HASIL PENELITIAN
Peningkatan kualitas Virgin Coconut Oil (VCO) Dengan Metode
Membran Ultrafiltrasi
Disusun oleh:
1.
YUDHA PERMANA
NPM. 0731010050
2.
GRESI NILANSARI
NPM. 0731010060
Menyetujui, Dosen Pembimbing
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul “PROSES PENGAMBILAN TEMBAGA DARI BATUAN MINERAL”.
Adapun tugas Penelitian ini dilaksanakan untuk melengkapi persyaratan akademis dalam menempuh program sarjana Teknik Kimia di Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
Penyusun menyadari tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak, tidaklah mungkin semua itu dapat terlaksana dan tersusun sedemikian rupa, untuk itulah, pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih atas bantuan dan bimbingan selama pelaksanaan penyusunan Penelitian ini kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan hidayahNya kami bisa menyelesaikan laporan praktek kerja lapangan ini dengan tepat.
2. Bapak Ir. Sutiyono, MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
3. Ibu Ir. Retno Dewati, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
5. Orang tuaku tercinta serta saudaraku tersayang yang telah banyak memberikan dorongan moril, materiil serta do’a selama penyusunan Penelitian ini.
6. Partnerku Nina Yulia Rosita yang membantu untuk menyelesaikan penelitian ini.
7. Sahabat-sahabatku Tekkim’07B yang telah banyak memberikan bantuan.
Semua pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung dalam menyelesaikan Penelitian ini.
Penyusun menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam pelaksanaan dan penyusunan Penelitian ini, oleh karena itu penyusun mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan Penelitian ini.
Akhir kata, semoga Penelitian ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua.
Surabaya, Agustus 2010
Kata Pengantar ………. i
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Secara Umum ……….. 32.2. Batuan Logam ………. 5
2.3. Landasan Teori ………. 6
2.4. Hipotesa ……… 8
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Bahan yang digunakan……...……… 93.2. Alat yang digunakan……… 9
3.3. Kondisi yang digunakan ………. 9
3.4. Prosedur penelitian ………. 10
3.5. Gambar Alat ……… 11
4.1. Hasil Penelitian ………. 15
4.2. Pembahasan ……….. 16
BAB V KESIMPULAN DAN PEMBAHASAN
5.1. Kesimpulan ……….. 22
5.2. Saran ……… 22
Daftar Pustaka
Lampiran
Tabel 1. Pengaruh Kosentrasi Asam Nitrat Terhadap Kadar Tembaga Dalam Batuan Mineral
Tabel 2. Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Kadar Tembaga dalam Batuan Mineral
pada Konsentrasi Nitrat 2 N
Table 3. Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Kadar Tembaga dalam Batuan Mineral
pada Konsentrasi Nitrat 4 N
Table 4. Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Kadar Tembaga dalam Batuan Mineral
pada Konsentrasi Nitrat 6 N
Table 5. Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Kadar Tembaga dalam Batuan Mineral
pada Konsentrasi Nitrat 8 N
Table 6. Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Kadar Tembaga dalam Batuan Mineral
1. Gambar 1: rangkaian alat ekstraksi
Grafik 1. Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Kadar Tembaga dalam Batuan Mineral
pada Konsentrasi Nitrat 2 N.
Grafik 2. Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Kadar Tembaga dalam Batuan Mineral
pada Konsentrasi Nitrat 4 N.
Grafik 3. Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Kadar Tembaga dalam Batuan Mineral
pada Konsentrasi Nitrat 6 N.
Grafik 4. Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Kadar Tembaga dalam Batuan Mineral
pada Konsentrasi Nitrat 8 N.
Grafik 5. Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Kadar Tembaga dalam Batuan Mineral
Ores adalah batuan/rock yang mengandung berbagai mineral. Bisa terdiri dari satu
atau lebih mineral . Logam-logam yang terdapat dalam batuan dapat berupa logam murni atau
suatu senyawa dan campuran dengan logam lain yang disebut amalgam. Proses Pengambilan
logam ini dilakukan dengan proses ekstraksi padat cair menggunakan pelarut asam nitrat.
Penelitian ini untuk mempelajari perolehan tembaga dengan proses ekstraksi dalam
batuan mineral, melalui variable kecepatan pengadukan, dan konsentrasi nitrat serta
mendapatkan kondisi yang terbaik dalam proses tersebut.
Batuan mineral yang telah dihaluskan lolos 200 mesh ditimbang seberat 100 gram.
Dilakukan pencucian untuk menghilangkan kotoran, dan retorting untuk menghilangkan
senyawa kimia yang terikat dalam logam.Setelah itu batuan di ekstraksi menggunakan asam
nitrat sebagai pelarut dengan variable kosentrasi asam nitrat dan kecepatan pengadukkan.
Dari proses tersebut didapat larutan dan endapan. Selanjutnya endapan kita pisahkan dari
larutannya.Berikut pada larutan kita masukkan logam besi (Fe) sebagai pengendap. Endapan
yang dihasilkan dicuci beberapa kali dengan air bersih yang terakhir dicuci dengan air
aquades.Kemudian kita lakukan proses retorting pada suhu 800 oC dan proses terakhir adalah
kita lebur dengan furnace pada suhu 1070 oC selanjutnya kita timbang tembaga yang didapat.
Dari hasil analisa diperoleh hasil terbaik pada kosentrasi asam nitrat 10N dan
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan Negara yang kaya dengan tumbuhan kelapa. Sejak bertahun
– tahun kelapa banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Ibu rumah tangga
membuatnya menjadi santan untuk bahan memasak. Saat ini, pemanfaatan kelapa lebih
berkembang. Salah satunya dengan membuatnya menjadi minyak kelapa murni (Virgin
coconut oil/ VCO).
Virgin coconut oil (VCO) adalah minyak yang dihasilkan dari buah kelapa segar.
Berbeda dengan minyak kelapa biasa, virgin coconut oil (VCO) dihasilkan tidak melalui
penambahan kimia atau proses yang menggunakan panas tinggi. Virgin coconut oil (VCO)
bermanfaat bagi kesehatan tubuh, hal ini disebabkan Virgin Coconut Oil (VCO) mengandung
banyak asam lemak rantai menengah (Medium Chain Fatty Acid/ MCFA)
(ht t p:/ / healt h.kom pas.com). MCFA yang paling banyak terkandung dalam Virgin Coconut Oil adalah asam laurat (Lauric Acid). Sifat MCFA yang mudah diserap akan meningkatkan
metabolisme tubuh. Penambahan energi yang dihasilkan oleh metabolisme ini menghasilkan
efek stimulasi dalam seluruh tubuh manusia sehingga meningkatkan tingkat energi yang
dihasilkan.
Virgin Coconut Oil (VCO) juga memiliki sejumlah sifat fisik yang
panjang dan tidak cepat tengik, serta tahan terhadap panas. Komponen utama dari Virgin
Coconut Oil (VCO) adalah asam lemak jenuh dan memiliki ikatan ganda dalam jumlah kecil,
Virgin Coconut Oil (VCO) relativ tahan terhadap panas, cahaya dan oksigen . Kandungan
paling besar dalam minyak kelapa adalah asam laurat.
VCO berperan membantu mencegah penyakit jantung, kanker, diabetes dan
penyakir degenerative lainnya, memperbaikki pencernaan, meningkatkat sistem kekebalan
tubuh, mencegah infeksi virus (HIV) dan SARS. (www.VirginNatural.com). VCO dapat
mengobati penyakit leukimia atau AIDS (Acquired Immunodeficiency Sindrome) dan HIV
(Human Immunodeficiency Virus). (www.ajangkita.com). Selain itu juga ada yang
menyatakan bahwa : VCO sembuhkan Osteoartritis. (www.Trubus.com).
Virgin Coconut Oil (VCO) hasil produksi secara centrifugasi masih mengandung
banyak kadar air dan kadar protein. Oleh karena itu tingkat kemurnian dan kualitasnya masih
rendah. Dengan berkembangya teknologi membran pada saat ini memberikan alternative
untuk memurnikan atau meningkatkan kualitas Virgin Coconut Oil (VCO).
Didalam Virgin Coconut Oil (VCO) masih mengandung protein yang tidak
menggumpal. Oleh karena itu penelitian ini praktikan mencoba melakukan proses pemisahan
protein dengan menggunakan teknologi membrane. Teknik pemisahan dengan menggunakan
membran sisntesis menjadi salah atu alternatif pemisahan protein yang terkandung dalam
VCO.
Teknologi membrane sudah banyak digunakan dalam proses pengambilan minyak
dari berbagai tumbuhan seperti kacang tanah dan bunga matahari (R Subramanian, 1999).
dalam proses pemisahan dengan menggunakan membrane antara lain, pemisahan dilakukan
pada suhu kamar tanpa perubahan fase, sehingga penghematan energy bila dibandingkan
dengan proses distilasi. Pada pemisahan tidak terdapat akumulasi produk didalam membrane.
Pada pemisahan dapat dilakukan tanpa penambahan bahan aditif kima seperti pemurnian air
dengan pengendapan atau sedimentasi, sehingga kualitas produk tetap terjaga dan limbah
tidak banyak mengandung polutan. Dalam proses ini dilakukan secara tertutup sehingga
terjaga kesterilannya (Google, 2005). Kerugian dari teknologi membrane adalah biaya
operasi mahal. Selain itu terjadi foulingatau kotoran membran, yaitu perubahan yang bersifat
irreversibel yang disebabkan oleh interaksi secara fisik dan kimiawi antara membrane dan
partikel yang terdapat dalam proses pemisahan.
Salah satu metode yang digunakan dalam proses pemisahan dengan menggunakan
teknologi membrane dalah ultrafiltrasi. Teknologi membrane ultrafiltrasi ini merupakan salah
satu penerapan yang dapat digunakan untuk memisahkan protein dengan minyak berdasarkan
ukuran partikel dengan driving force perbedaan tekanan.
I.2 Tujuan Penelitian
Penelitian peningkatan kualitas Virgin Coconut Oil (VCO) dengan teknologi
membran ultrafiltrasi ini bertujuan untuk menghasilkan produk VCO yang berkualitas tinggi
yaitu VCO yang memiliki kadar protein dan kadar air yang rendah dengan proses pemisahan
I.3 Manfaat Penelitian
I.3.1 Manfaat Umum
Penelitian ini diharapkan dapat memanfaatkan teknologi membran ultrafiltrasi
dengan menggunakan selulosa nitrat untuk memisahkan protein dengan VCO.
I.3.2 Manfaat Khusus
1. Menaikkan tingkat kualitas Virgin Coconut Oil
2. Menaikkan nilai tambah fungsional dari kelapa
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Teori Umum
2.1.1 Kelapa
Bahan baku yang digunakan untuk pembuatan Virgin Coconut Oil (VCO) adalah
buah kelapa (Cocos nucifera) dengan kulit sabut berwarna coklat dan berdaging tebal.
Varietas hibrida local merupakan varietas yang paling tepat untuk pembuatan Virgin
Coconut Oil (VCO) karena memiliki kadar air lebih sedikit dibanding varietas buah kelapa
lainnya serta menghasilkan minyak lebih banyak.
Kelapa terdiri dari sabut (35%), tempurung (12%), daging buah (28%), dan air
buah (25%). Daging buah kelapa merupakan bagian dari buahyang paling banyak
dimanfatkan untuk bahan makanan dan bahan baku industry karena daging buah kelapa
mengandung minyak.
Bagian buah kelapa yang menghasilkan Virgin Coconut Oil adalah daging
buahnya, karena Virgin Coconut Oil (VCO) dibuat dari santan yang dihasilkan dari daging
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Dalam Santan Kelapa
Sumber : S.Ketaren,2005
2.1.2 Virgin Coconut Oil (VCO)
Minyak kelapa adalah minyak yang berwarna kuning sampai tidak berwarna atau
lemak semi padat berwarna putih yang diperoleh dari daging buah kelapa, digunakan
secara luas dalam industry makanan dan produksi kosmetik serta sabun. Sedangkan kamus
elektronik wilkipedia menggambarkan bahwa minyak kelapa adalah lemak yang terdiri
dari 90% lemak jenuh yang diekstrak dari buah kelapa dan digunakan dalam kosmetik dan
sebagai minyak goreng. Minyak kelapa yang tidak mengalami hidrogenasi disebut minyak
kelapa virgin (murni) dan bebas dari lemak trans. Minyak kelapa murni (Virgin Coconut oil) kaya dengan asam laurat, asam lemak rantai medium. Minyak kelapa murni mencair pada suhu20 – 25oC. Minyak kelapa merupakan minyak yang paling stabil diantara
seluruh minyak nabati, dan memiliki titik didih moderat mirip seperti mentega. Macam Zat Santan Kelapa (%)
Air 86
Zat padat 13 – 14
Lemak 4 – 5
Karbohidrat 4 – 5
Protein 3 - 4
Minyak kelapa mengandung asam lemak rantai pendek sampai medium sekitar
57%, merupakan asam kaprat (C8) dan asam Laurat (C12). Minyak kelapa mengandung
sekitar 50% asam laurat. Asam laurat ini memiliki fungsi lain, yakni diubah menjadi
monolaurin didalam tubuh manusia. Monolaurin adalah monogliserida antiviral,
antibacterial, dan anti-protozoal yang digunakan oleh system kekebalan tubuh manusia
dan hewan untuk menghancurkan virus-virus berjaket lemak seperti HIV, Herpes,
Influenza, berbagai bakteri pathogen seperti Listeria monocytogen dan Heliobacter Pylori,
serta protozoa seperti Giardia lamblia.
Tabel 2.2 data Standar Mutu Virgin Coconut Oil menurut SNI 2008
No. Jenis Uji Satuan Persyaratan
1.
Air dan senyawa yang menguap Bilangan iod
Asam lemak bebas (dihitung sebagai asam laurat)
Khas kelapa segar,tidak tengik Normal, khas minyak kelapa Tidak berwarna hingga kuning
6. 5.10 Asam linolenat (C18:3)
Cemaran mikroba 6.1 Angka lempeng total Cemaran Logam :
Sifat Kimia Fisika VCO
Berikut ini adalah sifat-sifat kimia dan fisika dari minyak kelapa:
• Penampakan : tidak berwarna, Kristal seperti jarum.
• Aroma : ada sedikit berbau asam ditambah harum caramel.
• Kelarutan : tidak larut dalam air, tetapi larut dalam alcohol (1:1).
• Berat jenis : 0,883 pada suhu 20 oC.
• pH : tidak terukur karena tidak larut dalam air, namun karena termasuk
• Titik cair : 20-25 oC.
• Titik didih : 225 oC.
(Winarno,2006)
2.1.3 Proses Pembuatan Virgin Coconut Oil (VCO)
Proses pembuatan Virgin Coconut Oil (VCO) yang banyak dilakukan,
diantaranya adalah
a. Pengasaman
Prinsip cara pengasaman adalah asam ditambahkan kedalam krim santan untuk
memecahkan emulsi krim sehingga didapatkan minyak dan protein kelapa.
Cara ini memiliki keunggulan antara lain minyak yang dihasilkan memiliki
warna jernih sangat menarik, aroma sedap dan harum serta rasa yang enak jika
digunakan untuk menggoreng. Disamping itu cara ini memiliki kelemahan yaitu
limbahnya menimbulkan pencemeran karena Ph yang terlalu rendah.
b. Penggaraman
Prinsip cara penggaraman adalah menambahkan garam – garam tertentu
kedalam krim santan sehingga krim tersebut setelah beebrapa hari waktu keluar
minyak dan proteinnya. Cara ini memiliki kekurangan limbahnya juga menimbulkan
pencemaran karena pH karena yang tinggi .
Cara ini lebih aman dari kedua cara diatas karena tidak ada asam dan garam
yang digunakan sehingga limbahnya tidak mencemari lingkungan. Prinsip cara
pancingan adalah menambahkan minyak ke dalam krim santan dan menunggu krim
santan tersebut samapai keluar minyaknya (M. Yahya, 1990). Menurut Berlina
Rindengan, campuran tersebut didiamkan selama 12 jam sehingga terbentuk tiga
lapisan yaitu : minyak, blondo, dan air.
d. Centrifugasi
Daging buah kelapa yang telah diparut diberi air, kemudian diperas dan disaring
sehingga menghasilkan santan. Santan ditampung dalam tempat atau wadah, proses
selanjutnya santan dicentrifugasi sehingga diperoleh 3 (tiga) lapisan, yaitu lapisan
protein, air , dan minyak . Ketiga lapisan tersebut tersebut merupakan komposisi di
dalam santan yang terpisah karena perbedaan berat jenis. Lapisan paling atas yang
berupa minyak merupakan produk Virgin Coconut Oil (VCO).
e. Fermentasi
Pengolahan awalnya sama seperti pengolahan seperti sentrifugasi, hanya berbeda
pada teknik pengambilan minyaknya. Setelah dihasilkan santan, Kemudian ditampung
didalam suatu wadah atau tempat yang transparan lalu ditutup dan didiamkan. Satu
jam berselang krim yang terbentuk pada santan dipisahkan dari air. Air dibuang,
sementara krim ditambah dengan mikroba dan diaduk secara merata. Mikroba
berfungsi untuk membantu pengumpalan protein agar terpisah dengan minyak .
2.1.3 Protein
Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama")
adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari
monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida.
Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur
serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup
dan virus.
Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain
berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk
batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai
antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam
biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan
sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino
tersebut (heterotrof).
Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid,
dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein
merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein
ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838.
Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa
DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang
amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang
memiliki fungsi penuh secara biologi.
2.1.3.1 Struktur Protein
Gambar2. 1, struktur protein
Struktur tersier protein. Protein ini memiliki banyak struktur sekunder
beta-sheet dan alpha-helix yang sangat pendek. Model dibuat dengan menggunakan koordinat dari Bank Data Protein (nomor 1EDH).
Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer
(tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat
empat).[4] Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein
yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Sementara itu, struktur sekunder
protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada
protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder
• alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino
berbentuk seperti spiral;
• beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang
tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan
hidrogen atau ikatan tiol (S-H);
• beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan
• gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").[4]
2.1.3.2 Kekurangan Protein
Protein sendiri mempunyai banyak sekali fungsi di tubuh kita. Pada
dasarnya protein menunjang keberadaan setiap sel tubuh, proses kekebalan tubuh.
Setiap orang dewasa harus sedikitnya mengkonsumsi 1 g protein pro kg berat
tubuhnya. Kebutuhan akan protein bertambah pada perempuan yang mengandung
dan atlet-atlet.
Kekurangan Protein bisa berakibat fatal:
• Kerontokan rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin)
• Yang paling buruk ada yang disebut dengan Kwasiorkor, penyakit kekurangan
protein.[6] Biasanya pada anak-anak kecil yang menderitanya, dapat dilihat dari
yang namanya busung lapar, yang disebabkan oleh filtrasi air di dalam
pembuluh darah sehingga menimbulkan odem.Simptom yang lain dapat dikenali
adalah:
o hipotonus
o hati lemak
• Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat
kematian.
2.1.3.3 Keuntungan Protein
• Sumber energi
• Pembetukan dan perbaikan sel dan jaringan
• Sebagai sintesis hormon,enzim, dan antibodi
• Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalam sel
(Google, 2004)
2.1.5 Membran
Membran ialah sebuah penghalang selektif antara dua fasa. Membran memiliki
ketebalan yang berbeda-beda, ada yang tebal dan ada juga yang tipis sertaada yang
homogen dan ada juga ada heterogen. Ditinjau dari bahannya membranterdiri dari bahan
alami dan bahan sintetis. Bahan alami adalah bahan yang berasaldari alam misalnya pulp
dan kapas, sedangkan bahan sintetis dibuat dari bahan kimia, misalnya polimer.
Membran berfungsi memisahkan material berdasarkan ukuran dan bentuk
molekul, menahan komponen dari umpan yang mempunyai ukuran lebih besar dari pori-
pori membran dan melewatkan komponen yang mempunyai ukuran yang lebihkecil.
Larutan yang mengandung komponen yang tertahan disebut konsentrat dan larutan yang
sebagai sarana pemisahan juga berfungsi sebagai sarana pemekatan dan pemurnian dari
suatu larutan yang dilewatkan pada membran tersebut.
Teknik pemisahan dengan membran umumnya berdasarkan ukuran partikel dan
berat molekul dengan gaya dorong berupa beda tekan, medan listrik dan beda
konsentrasi. Proses pemisahan dengan membran yang memakai gaya dorong berupa beda
tekan umumnya dikelompokkan menjadi empat jenis diantaranya mikromembran, ultramembran, nanomembran dan reverse osmosis.
Teknologi membran memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan proses
lain, antara lain :
• Pemisahan dapat dilakukan secara kontinu
• Konsumsi energi umumnya relatif lebih rendah
• Proses membran dapat mudah digabungkan dengan proses pemisahan
lainnya ( hybrid processing)
• Pemisahan dapat dilakukan dalam kondisi yang mudah diciptakan
• Mudah dalam scale up
• Tidak perlu adanya bahan tambahan
• Material membrane bervariasi sehingga mudah diadaptasikan
pemakaiannya.
Kekurangan teknologi membran antara lain : fluks dan selektifitas karena pada proses membran umumnya terjadi fenomena fluks berbanding terbalik dengan selektifitas.
Semakin tinggi fluks seringkali berakibat menurunnya selektifitas dan sebaliknya.
Sedangkan hal yang diinginkan dalam proses berbasiskan membran adalah
2.1.6. Proses Pemisahan Menggunakan Membran
Operasi membran dapat didefinisikan sebagai pemisahan yang aliran feednya dibagi
menjadi dua aliran yaitu permeat, berisi material yang lolos seprti melalui membrane dan
rententat, berisi material yang tidak lolos, seperti yang terlihat pada gambar 2.6. Operasi
membrane dapat digunakan untuk pemeketan atau pemurnian larutan atau suspense (pemisahan
solvent – solute atau pemisahan partikel) dan pemisahan campuran (pemisahan solute - solute).
Gambar 2.2 Skema pemisahan oleh membrane membran
Proses perpindahan suatu molekul atau partikel di dalam membran disebabakan karena adanya
gaya yang bekerja pada molekul atau partikel tersebut yang disebut gaya dorong (driving force).
ketebalan membran. Beda potensial terjadi akibat adanya perbedaan tekanan, konsentrasi, dan
temperatur. Keuntungan – keuntungan proses pemisahan dengan menggunakan membran, antara
lain:
1. Pemisahan dilakukan pada suhu kamar tanpa perubahan fase, sehingga terdapat
penghematan energy bila dibandingkan dengan proses distilasi.
2. Pada pemisahan tidak terdapat akumulasi produk di dalam membran. Membran dapat
digunakan secara terus - menerus tanpa regenerasi seperti pada resain pertukaran ion.
3. Pemisahan dapat dilakukan tanpa penambahan bahan addiktif kimia seperti pemurnian air
dengan pengendapan / sedimentasi. Sehingga kualitas produk tetap terjaga dan limbah
tidak banyak mengandung polutan.
2.1.7 Klasifikai membran
• Berdasrkan perbedaan tekanan
1. Mikrofiltrasi
Mikrofiltrasi merupakan pemisahan partikel berukuran micron atau submicron. Bentuknya lazim berupa cartridge, gunanya untuk menghilangkan partikel dari air
yang berukuran 0,04 sampai 100 mikron. Asalkan kandungan pdatan total terlaruttidak
melebihi 100 ppm. Filtrasi cartridge merupakan filtrasi mutlak. Artinya partikel padat akan tertahan, terkadang cartridge yang berbentuk silinder itu dapat dibersihkan.
Cartridge tersebut diletakkan di dalam wadah tertentu (housing). Bahan cartridge beraneka : katun, wool, rayon, selulosa, fiberglass, poly propilen, akrilik, nilon, asbes,
(1) Cartridge leletan
(2) Cartridge rajut-lekatan-terjurai
(3) Cartridge lembar – berpori (kertas saring khusus, media
nirpintal,membran, berkarbon).
Membran mikrofiltrasi memiliki ukuran pori antara 0,05 sampai 10 µm (I G.
Wenten) mikrofiltrasi digunakan pada berbagai macam aplikasi di industri, terutama
untuk pemisahan partikel berukuran > 0,1 µm dari larutannya. Tekanan operasinya
sekitar 0,5 – 5 atm (Google, 2004).
2. Osmosis Balik (RO)
Membran RO dibuat dari berbagai bahan seperti selulosa asetat (CA), poliamida (PA), poliamida aromatis, polieteramida,polieteramina, polieterurea,
polifelilene oksida, polifenilen bibenzimidazol,dsb. Membran komposit film tipis terbuat dari berbagai bahan polimer untuk substratnya ditambah polimer lapisan
fungsional diatasnya
Membran mengalami perubahan karena memampat dan fouling (sumbat).
Pemampatan atau fluks-merosot itu serupa dengan perayapan plastic/logam bila
terkena beban tegangan kompresi. Makin besar tekanan dan suhu, biasanya tak
reversible dan membran makin mampat. Normalnya, membran bekerja pada suhu 21-
35 derajat celcius. Fouling membran itu diakibatkan oleh zat-zat dalam air baku
misalnya kerak, pengendapan koloid, oksida logam, organic dan silica. Berdasarkan
kajian ekonomi menunjukkan osmosis balik mempunyai keuntungan sebagai berikut:
merupakan perlakuan yang murah.
2. Untuk umpan padatan total terlarut di ats 400 ppm, dengan penurunan padatan
total terlarut 10% semula, osmosis balik sangat menguntungkan dibanding
dengan deionisasi
3. Untuk umpan berapapun konsentrasi padatan total terlarut, disertai kandungan
organic lebih daripada 15 g/liter, osmosis balik sangat baik untuk praperlakuan
deionisasi.
4. Osmosis balik sedikit berhubungan dengan bahan kimia, sehingga lebih
praktis.
3. Ultrafiltrasi
Membran ultrafiltrasi adalah teknik proses pemisahan (menggunakan) membran
untuk menghilangkan berbagai zat terlarut BM (berat molekul) tinggi, aneka koloid,
mikroba sampai padatan tersuspensi dari air larutan. Membran semipermeabel dipakai
untuk memisahkan makromolekul dari larutan. Ukuran dan bentuk molekul terlarut
merupakan faktor penting.
Dalam teknologi pemurnian air, membran ultrafiltrasi dengan berat molekul
membrane (MWC) 1000 – 20000 lazim untuk penghilangan pirogen, sedangkan berat
molekul membrane (MWC) 80.000- 100.000 untuk pemakaian penghilangan koloid.
Terkadang pirogen (BM 10.000- 20.0000) dapat dihilangkan oleh membrane 80.000
karena adanya membrane dinamis.
Tekanan sistem ultrafiltrasi biasanya rendah, 10-100 psi (70-700 kPa), maka
dengan pemurnian air dipergunakan untuk menghilangkan koloid (penyebab fouling)
dan penghilangan mikroba, pirogen dan partikel dengan modul higienis.
Membran ultrafiltrasi dibuat dengan mencetak polimer selulosa acetate (CA)
sebagai lembaran tipis. Fluks maksimum bila membrannya anisotropic, ada kulit tipis
rapat dan pengemban berpori. Membran selulosa acetate (CA) mempunyai sifat
pemisahan yang bagus namun sayangnya dapat dirusak oleh bakteri dan zat kimia,
rentan pH. Adapula membrane dari polimer polisulfon, akrilik, juga polikarbonat,
PVC, poliamida, piliviniliden fluoride, kopolimer AN-VC, poliasetal, poliakrilat,
kompleks polielektrolit, PVA ikat silang. Juga dapat dibuat membrane dari keramik,
aluminium oksida, zirconium oksida, dsb.
Dalam pengolahan air, ultrafiltrasi dapat didefinisikan sebagai operasi
penjernihan dan disinfeksi dengan menggunakan membran. Membran UF porous dan
dapat menahan solute dengan ukuran makromolekul, mikroorganisme seperti virus dan
bakteri, dan segala macam partikel. Tekanan operasinya sekitar 1 – 10 atm dan
memiliki ukuran pori 5 – 20 nm.
4. Nanofiltrasi
Proses nanofiltrasi merejeksi kesadahan, menghilangkan bakteri dan virus,
menghilangkan warna karena zat organik tanpa menghasilkan zat kimia berbahaya
seperti hidrokarbon terklorinisasi. Nanofiltrasi cocok bagi air padatan total terlarut
rendah, dilunakkan dan dihilangkan organiknya.
daripada yang ekavalen, sesuai saat membrane itu diproses, formulasi bak pembuat,
suhu, waktu annealing, dan lain-lain. Formulasi dasarnya mirip osmosis balik tetapi
mekanisme operasionalnya mirip ultrafiltrasi. Jadi nanofiltrasi itu gabungan antara
osmosisi balik dan ultrafiltrasi.
Tabel 2.3 proses membran berdasarkan gaya dorong tekanan
Peoses Membran Struktur Membran Ukuran Pori
Unit terkecil membran yang memiliki luas tertentu adalah modul membran. Modul
membran merupakan bagian inti dari suatu instalasi membran. Dekade terakhir
pengembangan membran dan modul telah mengurang, akibat kontak fisik secara langsung
dan telah membawa modul spiral keempat dapat beroperasi pada tekanan keluaran sebesar
Tabel 2.4 Perbandingan Susunan Modul-modul Membran
Jenis modul Keuntungan Kerugian
Tubular • Mudah dibersihkan
dengan bahan kimia
atau secara mekanik
jika membran dicemari. • Dapat diproses pada
umpan tertutup dengan
yang tinggi untuk per
unit area membran
(secara relatif) • Relatif mahal
Spiral Wound • Padat, permukaan
membran yang bagus/
membran yang sangat
bagus/ rasio volume. • Ekonomis
dimasukkan dengan
partikel-partikel.
• Sangat sulit dibersihkan
Plate and frame • Permukaan membran
yang bagus/ rasio
volume.
• Perlengkapan yang
bagus
• Gampang dimasukkan
pada aliran dengan titik
semu.
• Sulit dibersihkan.
• Mahal.
2.1.8.1 Tubular
Modul tubular merupakan membran lurus yang dikelilingi oleh lapisan pendukung
berpori (porous sublayer) dan tube penyangga. Umpan mengalir dibagian dalam sepanjang
tube dan permeate melalui membran ke dalam lapisan pendukung berpori (porous support
tube) dan lubang-lubang pada porous support tube. Diameter dalam tube ini berkisar antara
6-40 mm.
Modul ini tidak memerlukan prefiltrasi pada feed dan mudah dibersihkan serta mudah
beradaptasi dengan fluida yang sangat kental. Kerugian dari pemakaian modul ini adalah
packing density-nya rendah sehingga menaikkan capital cost.
2.1.8.2 Spiral Wound
Modul spiral wound merupakan hasil pengembangan dari modul plate and frame.
Modul ini pertama kali dikembangkan pada pertengahan tahun 1960-an oleh Gulf General
Atomies untuk diaplikasikan pada proses desalinasi. Desain modul ini menyerupai susunan
sandwich yang terdiri dari beberapa membran datar (flat sheet), spacer, dan material berpori
yang dililitkan mengelilingi suatu saluran pengumpul permeate (permeate collecting tube).
Larutan umpan mengalir sepanjang modul dalam celah yang terbentuk antara spacer dan
membran atau masuk pada permukaan silindris dari elemen dan keluar secara aksial.
Gambar 2.4 Struktur Modul Spiral Wound
Modul spiral wound ini terdiri dari susunan dua membran flat sheet yang
dipisahkan oleh plat penyangga berpori, yaitu suatu mesh permeabel. Membran di segel pada
ketiga tepinya sehingga membentuk suatu pocket (kantong) dengan menggunakan epoxy atau
berlubang yang digunakan lagi oleh fiberglass untuk menambah kekuatan mekanik dari
membran.
Gambar 2.5 Aliran Spiral Wound
2.1.8.3 Hollow Fiber
Modul hollow fiber merupakan konfigurasi modul yang memiliki packing density
paling tinggi yaitu sekitar 1000-10.000 m2/m3. Modul ini terdiri dari susunan serat yang
sangat halus yang disusun menjadi suatu bundel dalam suatu shell silindris, dimana dalam
satu bundel terdapat 5 - 10.000 serat. Diameter luar serat berada dalam kisaran 80 – 200 µm.
Modul hollow fiber dapat dioperasikan dengan aliran umpan kedalam serat (inside-out)
atau aliran umpan dari luar serat (outside-in). Pada umumnya dioperasikan dengan aliran
umpan kedalam serat dengan permeate mengalir secara radikal keluar melalui dinding serat
(inside-out), dan hal ini memungkinkan alat untuk dioperasikan pada tekanan lintas membran
yang lebih tinggi karena membran jenis MF dan UF memiliki stabilitas struktural yang
tinggi.
Keuntungan lain dari modul ini ini adalah pada pengolahan air dengan proses
ultrafiltrasi memungkinkan dilakukan backflushing dengan cara mendorong permeate masuk
ke dalam membran dengan tekanan yang lebih besar daripada tekanan feed. Perubahan arah
aliran melalui dinding serat akan melepaskan cake partikel yang tertahan pada permukaan
serat, keluar dari modul mengikuti aliran fluida.
2.1.7.4 Plate and Frame
Modul ini terdiri atas lembaran membran dan plat penyangga (support plate). Membran
dan plate disegel dengan menggunakan gasket atau dapat juga direkatkan langsung dengan
heating seal (menggunakan panas) atau perekat tertentu untuk membentuk suatu elemen
membran yang menyatu. Beberapa elemen / plat ini kemudian disusun membentuk suatu
tumpukan (stack) dan membentuk suatu modul yang lengkap. Jarak antar plat biasanya
sekitar 0,5 – 3 mm.
Gambar 2.8 Skema Aliran Modul Plate & Frame
2.1.8 Jenis Bahan Membran
Bahan yang secara komersil tersedia dipasaran, dapat dilihat di bawah ini :
Tabel 2.5 Bahan membran komersil yang tersedia dipasaran
No Proses Membran Material
1 Reverse Osmosis Cellulosa acetat, Polyamide, Thin film Composite
2 Nanofiltrasi Cellulosa acetat, Polyamide, Thin film Composite
3 Ultrafiltrasi
1. Membran Selulose Asetat
Selulosa asetat adalah suatu senyawa kimia buatan yang digunakan dalam film
fotografi dan merupakan komponen dalam bahan perekat,serta sebagai serat sintetik.Secara
kimia, selulosa asetat adalah ester dari asam asetat dan selulosa. Senyawa ini pertama kali
dibuat pada tahun 1865. Selulosa asetat atau acetate rayon fiber (1924) merupakan salah
satu serat sintetik yang pertama diproduksi berdasarkan pada cotton or tree pulp cellulose
("biopolymers"). Selulosa asetat merupakan serat dengan kualitas bagus yang diproduksi
dengan biaya rendah (murah).Sifatnya halus, lembut, kering, ulet, rendah ketahanannya
terhadap abrasi, tidak menimbulkan alergi,tidak tahan panas, serta bersifat hidrofilik (suka
terhadap air), tahan terhadap pembentukan fouling.
2. Membran Selulosa Nitrat
Selain selulosa asetat salah satu bahan membran yang lain adalah selulosa nitrat.
Selulosa nitrat merupakan komponen yang sangat mudah sekali terbakar dan terbentuk dari
nitrasi cellulose (melalui ekspose untuk asam nitric). Kompenen ini digunakan sebagai
propellant atau bahan peledak rendah. Membran ini mempunyai ukuran pori sama dengan
membran selulosa asetat yaitu 0,45 cm.
(I.G. Wenten, 2001) 4 Mikrofiltrasi Cellulosa asetat, Ceramie, Polycarbonat,
2.1.9 Operasi proses ultrafiltrasi dan reverse osmosis
Operasi membran dapat diartikan sebagai proses pemisahan dua atau lebih
komponen dari aliran fluida melalui suatu membran. Membran berfungsi sebagai
penghalang (Barrier) tipis yang sangat selektif diantara dua fasa, hanya dapat
melewatkan komponen tertentu dan menahan komponen lain dari suatu aliran
fluida yang dilewatkan melalui membran (Mulder, 1996).
Proses membran melibatkan umpan (cair dan gas), dan gaya dorong (driving
force) akibat perbedaan tekanan (P), perbedaan konsentrasi (C) dan perbedaan
energi (.E). Berkembangnya teknologi membran memberikan alternatif proses lain
pada produksi VCO. Dengan memanfaatkan besar molekul, kendala pemisahan,
diantaranya waktu yang lama serta kemurnian produk pada proses lain, dapat
dihindari.
Proses produksi VCO dengan memakai teknologi membran yang diusulkan
adalah sebagai berikut:
a. Pemisahan daging buah dan tempurung.
Buah kelapa yang digunakan hendaknya cukup tua. Daging buah kelapa
dipisahkan dari tempurungnya dengan menggunakan linggis.
b. Pemarutan
Pemarutan ini berfungsi untuk memperkecil ukuran dan merusak sel-sel
daging buah kelapa agar minyaknya mudah dikeluarkan.
c. Pemerasan
Parutan kelapa diperas untuk mendapatkan santannya. Minyak dapat
d. Penyaringan
Untuk memisahkan santan yang dihasilkan dengan cake (parutan kelapa
yang sudah diperas).
e. Pemisahan
Dilakukan secara dua tahap yaitu:
a. Ultrafiltrasi, untuk memisahkan protein dari air dan minyak
b. Reverse osmosis, untuk memisahkan minyak dari air VCO yang dihasilkan
dengan melibatkan teknologi membran ini diharapkan dapat mempermudah
II.2 Landasan Teori
2.2.1 Membran Ultrafiltrasi
Proses membran Ultrafiltrasi (UF) merupakan upaya pemisahan dengan
membran yang menggunakan gaya dorong beda tekanan sangat dipengaruhi oleh
ukuran dan distribusi pori membran. Proses pemisahan terjadi pada partikel-partikel
dalam rentang ukuran koloid. Terjadinya perpindahan disebabkan adanya driving
force. Proses perpindahan karena adanya driving force berupa beda potensial kimia,
lebih spesifik lagi disebabkan oleh faktor tekanan.
Sistem aliran yang digunakan adalah sistem aliran dead-end .Sistem ini
dipilih mengingat kemudahan dalam pembuatan alat dan operasinya. Selain itu
mengingat kontaminan yang akan dipisahkan terdapat dalam konsentrasi yang relatif
rendah, maka sistem dead-end akan lebih menguntungkan dibanding sistem aliran
cross-flow.Sistem operasi yang dipilih adalah kontinyu singel pass. Pemakaian sistem
operasi single pass pada ultrafiltrasi disebabkan oleh kemudahan pemisahan protein
yang berbentuk Suspended Solid dari larutan, selain itu tidak diperlukan spesifikasi
tertentu untuk produknya .Waktu yang diperlukan pada ultrafiltrasi sangat singkat
Karakteristik kinerja membran digambarkan oleh retention dan permeation
rate. Secara umum pemisahan dengan membran terdiri dari tiga aliran utama yaitu
umpan, permeate dan retentate. Konsentrasi umpan akan lebih kecil dari permeate atau
retentate nya. Berdasarkan fenomena tersebut maka ada beberapa parameter proses
yang dapat membedakan proses satu dengan proses lainnya Baik pada proses
ultrafiltrasi maupun reverse osmosis produksi VCO, diharapkan rejeksi dan selektifitas
yang tinggi, untuk menghasilkan produk yang diinginkan Sistem yang memakai
resirkulasi adalah pada bagian reverse osmosis yang bertujuan untuk mencapai
spesifikasi produk.
2.2.3 Keunggulan Modul Plate & Frame
Salah satu modul yang digunakan dalam operasi membrane adalah plate & frame.
Adapun keunggulan dari modul ini adalah relative cukup resistan terhadap penyumbatan
karena permukaan saluran masuk yang cukup luas, selain itu relative lebih mudah terhadap
pendeteksian kebocoran dan penggantian unit membrane yang telah rusak, mudah dalam
pembersihan dan laju alirnya medium sehingga tidak membutuhkan tekanan yang terlalu
besar. (Google,2005).
Karakteristik Membran Ultrafiltrasi
Jenis : Ultrafiltrasi
Ketebalan : 150 µm
Gaya pendorong : tekanan (1 – 10 bar)
Prinsip pemisahan : mekanisme penyaringan
Material membrane : Polimer, keramik.
Aplikasi utama : dairy (susu, whey, pembuatan keju), pengolahan air, metalurgi
(emulsi minyak-air, elektropaint recovery).
(Sumber: I.G. Wenten).
2.2.3 Karakteristik Membran
Karakteristik membran dilakukan untuk mengetahui sifat – sifat membran
yang dihasilkan. Dengan karakteristik ini akan memberikan sejauh mana efisiensi
dan efektifitas yang dapat diperoleh dari membran yang telah dibuat. Ada beberapa
macam teknik yang bisa digunakan untuk mengetahui karakteristik membran,
namun dalam penelitian ini hanya digunakan 2 teknik yang umum, yaitu
permeabilitas dan permeselektifitas.
A. Permeabilitas
Permeabilitas menyatakan ukuran kecepatan suatu spesi tertentu untuk
melewati membran. Membran yang baik adalah membran yang mempunyai
permeabilitas yang besar. Metode permeabilitas digunakan dengan asumsi daya
kapilaritas melalui pori membran, ukuran pori dapat dihitung melalui fluks yang
Hagen Poiseuille :
Dimana j adalah fluks fluida melalui membran dengan driving force
∆P/∆X, ∆P merupakan perbedaan tekanan (N/m²) dan ∆X adalah ketebalan
membran (m). Faktor pembanding terdiri dari jari – jari r (m), viscositas cairan
η (pa.s), polaritas permukaan membran є (= n π r² / luas permukaan) dan faktor
tortuosity τ.
Metode ini sangat mudah, fluks fluida melalui membran dihitung
sebagai fungsi tekanan. Pada saat tekanan minimum, pori terbesar menjadi
permeable, pori yang lebih kecil masih bersifat impermiable. Tekanan
minimum sangat bergantung pada tipe material membran (sudut kontak), tipe
permeat (tegangan permukaan) dan ukuran pori. Persamaan yang cukup
sederhana untuk menyatakan permeabilitas adalah :
J =
Dimana :
V = adalah volume permeat (Liter)
t = adalah selang waktu pengambilan permeat (jam)
A = adalah luas permukaan membran (m³)
Permeselektivitas adalah kemampuan membran untuk menahan atau
melewatkan suatu spesi tertentu. Untuk membran berpori Permeselektivitas
ditentukan oleh batas berat molekul yang dapat ditahan.
Pada proses ultrafiltrasi kemampuan membran dinyatakan dengan
kemampuan untuk menahan molekul yang mempunyai ukuran spesifik. Hal ini
diukur dengan rejeksi (R) yang dapat ditulis :
% R = [1 – Cp/Cf] x 100%
Dimana :
Cp adalah konsentrasi permeat
Cr adalah konsentrasi feed
2.2.4 Tekanan Hidrostatik
Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang berlaku pada fluida atas dasar Hukum
Pascal. Tekanan ini diberikan oleh gaya berat zat cair itu sendiri pada suatu luas bidang
tekan. Dengan asumsi bahwa zat cair dalam bentuk lapisan-lapisan sesuai dengan tingkat
kedalaman yang terukur dari permukaan zat cair. Maka tekanan hidrostatis zat cair
adalah sama besar untuk setiap bagian zat cair yang memiliki kedalaman yang sama.
Rumus tekanan Hidrostatik
P = Tekanan
ρ = massa jenis zat cair
II.3 Hipotesa
VCO yang dibuat menggunakan proses sentrifugasi dengan perbedaan variabel
kecapatan dan waktu diharapkan didapat variabel waktu dan kecepatan terbaik untuk
menghasilkan bahan baku VCO sebagai feed untuk proses membrane ultrafiltrasi. Pada
membran ultrafiltrasi juga diberikan variabel berubah waktu dan tekanan untuk
mendapatkan kondisi terbaik sehingga dengan bertambahnya tekanan yang diberikan
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Minyak kelapa yang tidak mengalami yang tidak mengalami hidrogenasi disebut minyak
kelapa virgin (murni) dan bebas dari lemak trans. Minyak kelapa murni (Virgin Coconut oil)
kaya dengan asam laurat, asam lemak rantai medium. Pembuatan Virgin Coconut Oil serta
pemurniannya menggunakan bahan, alat, peubah, dan prosedur pelaksanaan sebagai berikut :
III.1 Bahan yang digunakan:
Bahan utama yang kita gunakan adalah krim santan yang diperoleh perasan
kelapa. Kelapa ini kita peroleh pasar – pasar tradisional dekat rumah kita. Dalam pemilihan
kelapa kita memakai kelapa tua(berumur sekitar 2 bulan) serta memiliki banyak santan.
Selain itu dalam memeras kelapa kita memakai aquadest yang telah tersedia
dilaboratorium. Dalam pemurnian VCO yang menggunakan metode membrane ultrafiltrasi
ini menggunakan membrane Cellulosa Nitrat.
III.2 Alat yang digunakan:
Alat utama yang kita gunakan dalam pembuatan VCO adalah satu set alat
centrifuge dan untuk pemurnian VCO kita menggunakan satu set alat membrane
ultrafiltrasi. Sedangkan alat – alat bantu lainnya seperti neraca analitik, gelas ukur, corong,
III.4 Gambar Rangkaian Alat
Gambar rangkaian alat centrifug
III.4 Variabel – Variabel Penelitian :
Peningkatan Kualitas VCO dengan membran Ultrafiltrasi
1. Variabel Tetap
a. Jenis membran : Ultrafiltrasi
b. Modul membran : Plate and frame
c. Bahan membran : Nitrocellulose
d. Volume umpan : 1 liter
2. Variabel Berubah
III.5 Prosedur Penelitian
Peningkatan Kualitas VCO dengan Membran Ultrafiltrasi
Dengan susunan peralatan seperti pada gambar, VCO yang digunakan sebagai umpan
membran dengan volume sebanyak 1 liter dimasukkan dalam tangki umpan, kemudian
dialirkan ke modul membran dengan menggunakan pompa dengan tekanan yang telah
ditentukan. Sistem dioperasikan 0,5 jam untuk menstabilkan kondisi proses, dimana permeat
ditampung untuk dianalisa sesuai dengan variabel yang dijalankan, sedangkan retentate di
recycle. Diulangi dengan cara yang sama untuk tekanan operasi dan waktu operasi yang
berbeda.
VCO sebanyak 1 lit er
M em bran Ult rafilt asi
Perm eat Ret ent at
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Tabel Hasil Analisa dan Perhitungan
IV.1.1 Tabel hasil analisa
t ekanan w akt u Volume Luas permukaan membran fluks(J)
c. Asam Laurat Permeat
Tekanan w akt u Volume Luas permukaan membran fluks(J)
1.4026960 60 70 17.34065 0.242205454
1.4026960 60 94 17.34065 0.325247323
1.4026960 90 120 17.34065 0.276806233
1.4026960 120 140 17.34065 0.242205454
1.4026960 150 160 17.34065 0.221444986
Tekanan w akt u Volume Luas permukaan membran fluks(J)
1.4558760 30 75 17.34065 0.519011686
1.4558760 60 98 17.34065 0.339087635
1.4558760 90 123 17.34065 0.283726389
1.4558760 120 147 17.34065 0.254315726
1.4558760 150 171 17.34065 0.236669329
Tekanan w akt u Volume Luas permukaan membran fluks(J)
1.5336264 30 80 17.34065 0.553612466
1.5336264 60 105 17.34065 0.36330818
1.5336264 90 128 17.34065 0.295259982
1.5336264 120 154 17.34065 0.266425999
1.5336264 150 176 17.34065 0.243589485
Tekanan w akt u Volume Luas permukaan membran fluks(J)
1.6353320 30 86 17.34065 0.5951334
1.6353320 60 110 17.34065 0.38060857
1.6353320 90 133 17.34065 0.306793575
1.6353320 120 160 17.34065 0.276806233
1.6353320 150 182 17.34065 0.251893672
Tekanan w akt u Volume Luas permukaan membran fluks(J)
1.7112470 30 90 17.34065 0.62281402
1.7112470 60 117 17.34065 0.40482912
1.7112470 90 140 17.34065 0.322940605
1.7112470 120 165 17.34065 0.285456428
IV.2 Grafik dan Pembahasan
a. Protein Permeat
Grafik 4.1 : Pengaruh Tekanan dan waktu terhadap Fluks ( Protein Permeat)
Pembahasan :
Dari grafik 4.1 menunjukkan bahwa dengan bertambahnya tekanan operasi akan
mengakibatkan peningkatan fluks. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi tekanan maka
kecepatan VCO untuk melewati membrane semakin cepat.. Dalam grafik juga menunjukkan
bahwa semakin lama waktu operasi, kecepatan VCO melewati membrane semakin menurun. Hal
ini disebabkan karena terjadinya fouling (penyumbatan) pada membrane sehingga kecepatan
VCO untuk melewati membrane semakin menurun. 0,0000000
1,350 1,400 1,450 1,500 1,550 1,600 1,650 1,700 1,750
Grafik 4.2 : Pengaruh Tekanan terhadap % Rejeksi (Protein Permeat)
Pembahasan :
Dari grafik 4.2 menunjukkan bahwa semakin tinggi tekanan maka % rejeksi pada
membrane semakin naik. Ini menunjukkan semakin tinggi tekanan maka kemampuan membrane
semakin meningkat. Pada tekanan paling besar kemampuan membrane mendekati sempurna
yaitu 98.8%. Maka dari itu semakin tinggi tekanan, kinerja membrane semakin baik.
Meningkatnya persen rejeksi di sebabkan karena menurunnya kosentrasi protein dalam permeat. 0,000
1,350 1,400 1,450 1,500 1,550 1,600 1,650 1,700 1,750
b. Air permeat
Grafik 4.3 : Pengaruh tekanan dan waktu operasi terhadap fluks (Air Permeat)
Pembahasan :
Dari grafik 4.3 menunjukkan bahwa peningkatan tekanan operasi akan mengakibatkan
peningkatan fluks. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi tekanan maka kecepatan VCO
untuk melewati membrane semakin cepat.. Dalam grafik juga terlihat semakin lama waktu
operasi kecepatan membrane semakin menurun. Hal ini disebabkan terjadinya fouling
(penyumbatan) pada membrane sehingga kecepatan untuk melewati membrane semakin
menurun.
1,350 1,400 1,450 1,500 1,550 1,600 1,650 1,700 1,750
Grafik 4.4 : Pengaruh tekanan terhadap % Rejeksi (Air Permeat)
Pembahasan :
Dari grafik 4.4 menunjukkan semakin tinggi tekanan maka % rejeksi pada membrane
semakin naik. Ini menunjukkan semakin tinggi kemampuan membrane. Pada tekanan paling
besar kemampuan membrane mendekati sempurna yaitu 99.8%. Maka dari itu semakin tinggi
tekan kinerja membrane semakin baik. Meningkatnya persen rejeksi di sebabkan karena
menurunnya kosentrasi protein dalam permeat. 0,000
1,350 1,400 1,450 1,500 1,550 1,600 1,650 1,700 1,750
c. Asam laurat Permeat
Grafik 4.5 : Pengaruh tekanan dan waktu terhadap Fluks (Asam Laurat Permeat)
Pembahasan :
Dari grafik 4.5 menunjukkan bahwa peningkatan tekanan operasi akan mengakibatkan
peningkatan fluks. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi tekanan maka kecepatan VCO
untuk melewati membrane semakin cepat. Dalam grafik juga terlihat semakin lama waktu
operasi kecepatan membrane semakin menurun. Hal ini disebabkan terjadinya fouling
(penyumbatan) pada membrane sehingga kecepatan untuk melewati membrane semakin
menurun.
1,350 1,400 1,450 1,500 1,550 1,600 1,650 1,700 1,750
Grafik 4.6 : Pengaruh tekanan terhadap Kadar Asam Laurat (Asam Laurat Permeat)
Pembahasan:
Dari grafik diatas terlihat bahwa semakin tinggi tekanan maka kandungan asam laurat
semakin meningkat. Ini menunjukkan bahwa semakin tinggi tekanan pada proses membrane
ultrafiltrasi, maka terjadi peningkatan kualitas VCO. Salah satu indikator terjadi peningkatan
kualitas VCO bisa dilihat dari semakin besar kandungan asam laurat dalam VCO. 0
1,350 1,400 1,450 1,500 1,550 1,600 1,650 1,700 1,750
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan
1. Dari hasil proses peningkatan kualitas VCO dengan membrane ultrafiltrasi didapatkan
hasil terbaik pada tekanan 1.7112470 atm dan waktu operasi 150 menit yaitu kadar
asam lauratnya 49.43 ppm sehingga memenuhi persyaratan SNI untuk VCO.
2. Dari hasil yang telah diperoleh bisa dikatakan bahwa membran ultrafiltrasi bisa
digunakan untuk meningkatkan kualitas VCO.
V.2 Saran
Diharapkan penelitian ini dapat dikembangkan dengan mencoba untuk
menggunakan variabel-variabel lain terutama tekanan yang lebih besar dan waktu yang
DAFTAR PUSTAKA
Darmoyuwono, Winarno. 2006. Gaya Hidup Sehat dengan Virgin Coconut Oil. PT. Indeks:
Jakarta
Ketaren, S. 2005. Minyak dan Lemak Pangan. Universitas Indonesia: Jakarta.
Mulder, M. 1991. Basic Prinsiples of Membrane Technology. Kluwer Academic Publisher:
Netherlands.
Nur Hapsari. 2004. Perpindahan massa pada proses pemisahan ion Kromium (Cr) dengan
membrane Ultrafiltrasi Spiral Wound. Publikasi pada Jurnal Penelitian Ilmu-ilmu Teknik ISSN 1411-9102.
Nur Hapsari. 2006. Pemisahan Protein Limbah Cair Industri Tahu (Whey) dengan Membran
Ultrafiltrasi. Publikasi pada Jurnal Ilmiah Teknik dan Rekayasa “Saintek” (Terakreditasi) ISSN 1411-5662.
R Subramanian, M Nakajima, T Kimuraand T Maekawa. 1999. Membrane process for premium quality expeller-pressed vegetable Oil. Food Research International
Volume 31, issue 8. (online). (www.sciencedirect.com diakses 10 maret 2011)
Rautenbach R. Albrecht, R. 1994. Membrane Process. John Wiley & Sons. Chicester, New
York, Brisbane, Toronto, Singapore.
Rindengan, B dan Novarianto, Hengky. 2005. Pembuatan dan pemanfaatan Minyak Kelapa Murni. Penebar Swadaya: Jakarta
Setiaji, Bambang. 2006. Membuat VCO Berkualitas Tinggi. Penebar Swadaya: Jakarta.
Wenten, I.G, Wiguna. 2000. Teknologi Membran Industri. ITB: Bandung.
