Aplikasi Membran Nilon Untuk Filtrasi Jus Jeruk: Uji Permeabilitas, Total Padatan Terlarut Sukrosa dan Struktur Morfologi

Abstract

Tujuan dari penelitian ini yaitu mengaplikasikan membran nilon pada proses filtrasi jus jeruk melalui pengukuran permeabilitas membran berupa nilai fluks dan koefisien rejeksi, pengukuran nilai total padatan terlarut sukrosa dan struktur morfologi membran sebelum dan setelah proses filtrasi. Kegiatan penelitian dilakukan dengan tiga tahapan, yaitu tahap pertama sintesis membran, tahap kedua filtrasi jus jeruk dengan metode dead end, tahap ketiga adalah pengukuran fluks, koefisien rejeksi, nilai total padatan terlarut sukrosa, dan struktur morfologi membran. Sintesis membran nilon terdiri dari empat fraksi massa yaitu 16% (membran A), 18% (membran B), 19% (membran C), dan 20% (membran D). Masing-masing fraksi massa dilarutkan ke dalam larutan asam klorida (HCl) 25% sebanyak 20 mL dan aseton sebanyak 2 mL. Membran nilon yang telah dibuat kemudian diaplikasikan untuk filtrasi jus jeruk dengan menggunakan metode dead end dan divariasi menggunakan tiga tekanan yang berbeda. Setelah itu dilakukan pengujian permeabilitas (fluks dan koefisien rejeksi membran), total padatan terlarut sukrosa menggunakan refractometer dan struktur morfologi membran menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM). Hasil penelitian memberikan informasi bahwa penambahan tekanan dan fraksi massa tidak selalu meningkatkan fluks sari buah jeruk yang dihasilkan. Membran B menghasilkan fluks sari buah jeruk terbesar yaitu 7,9 L/m²jam. Koefisien rejeksi membran terbaik dihasilkan oleh membran C yaitu 4,8%. Hasil filtrasi dari penelitian ini terdiri dari permeate dan retentate. Permeate yang dihasilkan membran A tekanan 2,5 bar, membran B tekanan 2,0 bar, membran C tekanan 1,5 bar, dan membran D tekanan 1,5 bar memberikan nilai total padatan terlarut yang tinggi yaitu 10,6%, 10,2%, 10,4%, dan 9,8%. Persentase brix permeate dalam penelitian ini belum memenuhi SNI minuman sari buah jeruk namun sudah berada dalam golongan sedang (average). Membran nilon yang dibuat dapat digunakan untuk proses penjernihan maupun pemekatan. Berdasarkan karakterisasi SEM, terdapat perubahan struktur morfologi membran sebelum dan setelah proses filtrasi. Ketebalan membran meningkat setelah filtrasi karena swelling dan lapisan gel sekunder, sedangkan ukuran pori dan distribusi pori berkurang setelah filtrasi dikarenakan fouling.