Archive for the ‘Membrane Technology’ Category

T. Martoyo

PENDAHULUAN

Teknologi membran telah berkembang pesat pada 20 tahun terakhir. Aplikasinya secara garis besar digolongkan sebagai proses untuk (a) pemi­sahan partikel (solid) yang tersuspensi dan (b) pemisahan padatan (makro molekul) yang terlarut (Rushton dkk., 1996). Penapisan partikel dengan rentang ukuran 0,02 - 10 mikro meter dinamai mikro filtrasi (MF), sedangkan yang berukuran 0,001 - 0,02 mikro meter dinamai ultrafiltrasi (UF).

Proses menggunakan teknologi membran (MF maupun UF) bukanlah teknologi yang sama sekali baru, tetapi telah digunakan di industri makanan sejak tahun tujuh puluhan. Generasi membran per­tama adalah membran organik dari bahan polimer: selulose nitrat dan selulose asetat. Penggunaan membran organik di berbagai industri cukup suk­ses, terutama pada kondisi operasi dan karakteristik bahan yang akan difiltrasi yang sesuai: suhu rendah, tidak viskos, sanitasi yang baik, dan lain-lain. Pada tahun 80 an mulai dikembangkan mem­bran anorganik atau keramik untuk mengatasi keterbatasan membran organik.

Penelitian tentang filtrasi membran di industri gula telah banyak dilakukan (Herve dkk.,1995; Saska, 1997; Steindl and Doyle, 1999; Steindl, 2001) hampir seluruhnya difokuskan pada filtrasi nira jernih yang dihasilkan dari proses yang konvensional. Bahan membran yang digunakan bervariasi dari berbagai polimer organik sampai dengan membran anor­ganik (keramik). Teknologi UF membran untuk nira jernih telah diaplikasikan secara komersial di salah satu pabrik gula di Hawai (Kwok, 1996).

Penelitian UF membran untuk nira mentah masih jarang dilakukan , khususnya untuk nira tebu. Kendala yang dihadapi antara lain karena kan­dungan suspended solid yang tinggi dalam nira mentah sehingga fluks yang dicapai rendah. Oleh karena itu diperlukan perlakuan pendahuluan untuk memisahkan suspended solid dalam nira mentah sebelum masuk ke sistem UF. Ujicoba UF membran untuk nira mentah pada skala pilot telah dilaporkan oleh Martoyo dkk. (2000). Ujicoba dilakukan di PG Kedawung pada MG 1999, unit UF dipasang secara on-line dengan proses di PG. Data yang dihasilkan selama ujicoba (980 jam) digunakan sebagai proposal pengembangan sistem UF membran pada skala komersial. Read the rest of this entry »

Mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi

Perbedaan kedua filtrasi tersebut terletak pada spektrum porositas membran yang berakibat juga pada perbedaan kondisi operasionalnya. Proses mikrofiltrasi memisahkan partikel dengan rentang pori 0,1-10 mikrometer terbuat dari bahan membran polimer dan juga keramik. Mikrofiltrasi juga dapat digunakan untuk sterilisasi karena bakteri tertahan di retentate sehingga permeate bebas dari bakteri.

Membran komposit yang ternama adalah keramik dengan kerangka berpori kasar (8 mikrometer) yang dilapisi dengan membran berpori lembut. Membran dan kerangkanya dibuat dari bahan alumina yang secara kimia bersifat stabil dan tahan terhadap tekanan mekanis tetapi rapuh. Membran metal kini juga tersedia di pasar, stabil pada kondisi yang ekstrem ( termal, mekanikal dan kemikal) dan kerapuhannya lebih rendah.

Ultrafiltrasi (UF) memisahkan molekul teru­tama makromolekul. Membran untuk UF dibuat dari bahan polisulfon asimetrik dan juga dari bahan anorganik komposit karbon zirconia atau komposit alumina. Proses UF digunakan untuk pemisahan atau peningkatan konsentrasi makromolekul atau polimer yang memiliki berat molekul (bm) 300-2 000 000. Tekanan kerja UF lebih tinggi dari MF, tetapi jarang melebihi 6 Bar, dengan rata-rata fluks lebih kecil dari 50 L/m2/jam.

Konfigurasi membran

Konfigurasi filtrasi membran yang dikenal antara lain adalah hollow fibre, tubular dan spiral. Konfigurasi tubular biasanya untuk membran anorganik seperti keramik, karbon atau stainless steel, sedangkan konfigurasi spiral dan hollow fibre dibuat dari bahan polimer organik seperti poli­propilen, polisulfon dan lain-lain. Read the rest of this entry »

POTENSI APLIKASI DI PABRIK GULA

Ultrafiltrasi membran

Setelah diketahui karakteristik filtrasi membran dari informasi baik dari dalam maupun luar negeri serta kondisi umum pabrik gula dalam negeri maka dapat dikemukakan potensi aplikasi filtrasi mem­bran untuk pabrik gula. Seperti diketahui bersama bahwa sebagian besar proses pemurnian nira di PG menggunakan proses sulfitasi . Nira jernih hasil pemurnian mutunya masih rendah, turbiditas yang dicapai masih berkisar 70-150 ppm, kandungan polisakaridanya juga tinggi dan warnanya gelap, biasanya lebih tinggi dari 10 000 IU. Dengan kondisi bahan olah (nira jernih) yang demikian sulit diha­rapkan untuk menghasilkan gula dengan mutu yang baik. Di samping itu dengan mutu nira jernih yang jelek pabrik belakang akan mengalami kesulitan, masakan menjadi viskos akibatnya kristalisasi berjalan lambat dan menimbulkan kesulitan pada proses sentrifugal. Akhirnya kehilangan gula dalam tetes meningkat atau recovery gula menurun. Kerugian yang ditimbulkan besar, baik karena mutu produk yang rendah sehingga harga jualnya rendah maupun karena jumlah gula yang dihasilkan lebih sedikit. Aplikasi filtrasi membran berpeluang untuk memperbaiki mutu nira jernih.

Ultrafiltrasi nira jernih

Macam pengotor dalam nira jernih antara lain partikel melayang (suspended solid), makromolekul seperti protein dan berbagai polisakarida yang larut dalam nira jernih. Ultrafiltrasi lebih sesuai digunakan untuk filtrasi nira jernih karena di samping dapat menyingkirkan partikel melayang juga dapat memisahkan makromolekul yang terdapat dalam nira jernih. Hasil penelitian ultrafiltrasi nira jernih (Kwok, 1996; Steindl and Doyle,1999) menunjukkan bahwa UF dapat menekan warna permeate sekitar 10-15 %, sehingga setelah diuapkan menghasilkan nira kental dengan warna 40 % lebih rendah dan setelah dikristalkan warna raw sugar 44 % lebih rendah dari blangko atau sekitar 500 IU. Read the rest of this entry »

Abdul Aziz ABBARA1, Dr. Ali K. ABDEL-RAHMAN,
Prof. Dr. Mohamed R. BAYOUMI
Email:abdazizabbara@yahoo.com

Abstract

As we enter the new millennium, the sugar technologists are being under pressure to eliminate the industrial pollution, upgrading the quality of sugar with optimizing the energy consumption. This requires modification of the conventional production process using new techniques such as membrane technology. Membrane technology is currently a standard process in food and dairy industry, water purification, treatment of liquid effluent streams, and in the corn refining industry. In the few last years, researches have proven that the membrane technology could hold great promise in reducing energy usage, reduction, or elimination of chemical clarification and improved final product quality.
This paper reviews the potential application of membrane filtration to the sugar technology.

Keywords: Clarification, raw beet juice, raw cane juice, microfiltration, ultrafiltration.

for full paper please click the links bellow :

http://www.membrane.unsw.edu.au/imstec03/content/papers/DAI/imstec092.pdf