Identifikasi Masalah Tujuan Penelitian Ruang Lingkup

4 Davis 1990; Davis Sherwood 1990 dan untuk makromolekul Trettin Doshi 1980, Song Elimelech 1995b; Pritchard et al. 1995; Charcosset Choplin 1996. Dengan demikian, pengetahuan tentang sifat dan karakteristik umpan diperlukan untuk menentukan model mana yang cocok digunakan sehingga dapat menggambarkan mekanisme perpindahan massa yang sebenarnya. Deposisi zat terlarut atau partikel pada permukaan membran atau di dalam pori membran terjadi ketika permeasi relatif lebih tinggi daripada variasi mekanisme perpindahan balik. Peristiwa ini seringkali terjadi pada mikrofiltrasi koloid dan partikel yang memiliki koefisien difusi rendah Belfort et al. 1994. Dengan demikian dapat difahami bahwa mekanisme perpindahan balik massa bervariasi tergantung pada koefisien difusi zat terlarut. Mekanisme perpindahan massa pada filtrasi jus jeruk kemungkinan menunjukkan perilaku tertentu berdasarkan sifat alaminya dengan kandungan berbagai macam partikel terlarut serta tak terlarut dan sampai saat ini belum ditemukan referensi yang memuat hal tersebut. Beberapa penelitian secara teori memfokuskan pada variasi mekanisme perpindahan massa yang diakibatkan oleh variasi pergerakan partikel karena pengaruh geseran, sehingga menghasilkan model yang berbeda untuk memprediksi fluksi. Pergerakan partikel terjadi antara lain karena difusi Brownian dan difusi yang dipacu oleh geseran shear-induced diffusion. Berdasarkan uraian di atas, untuk memperkirakan mekanisme perpindahan massa yang terjadi selama proses filtrasi jus jeruk, pada penelitian ini digunakan beberapa model thin film yang dikembangkan berdasarkan beberapa pendekatan, yaitu berdasarkan analisis bilangan tak berdimensi yang difokuskan pada efek difusi Brownian serta difusi yang dipacu oleh geseran dan berdasarkan pertimbangan sifat bahan makromolekul dan suspensi. Dengan mempertimbangkan sifat bahan, maka pada hasil akhir diharapkan dapat diketahui sifat jus jeruk yang sebenarnya, apakah merupakan suspensi pekat atau encer atau makromolekul.

1.2. Identifikasi Masalah

Proses filtrasi membran diharapkan menghasilkan rejeksi yang tinggi terhadap senyawa limonin dan naringin pada jus jeruk serta fluksi yang tinggi. Karena itu perlu diketahui faktor-faktor dominan yang berpengaruh terhadap mekanisme perpindahan massa pada proses mikrofiltrasi jus jeruk. 5

1.3. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk : 1. Menghilangkan limonin dan naringin dari jus jeruk siam menggunakan mikrofiltrasi. 2. Memperoleh kondisi operasi mikrofiltrasi terbaik meliputi tekanan transmembran dan laju alir umpan yang menghasilkan fluksi dan rejeksi tinggi. 3. Memprediksi mekanisme perpindahan massa yang terjadi selama proses mikrofiltrasi jus jeruk siam.

1.4. Ruang Lingkup

Penelitian menggunakan bahan baku jeruk siam Pontianak Citrus nobilis L var microcarpa. Penelitian ini terdiri dari dua tahap, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan meliputi karakterisasi sifat fisikokimia densitas, viskositas, sifat reologi serta komposisi kimia jus jeruk, penentuan tahanan membran awal, serta penentuan kondisi tunak yang meliputi waktu dan tekanan transmembran operasi. Penelitian utama meliputi penghilangan limonin dan naringin menggunakan membran polipropilena berukuran pori 0.1 µm dengan luas area 1 m 2 dan modul mikrofiltrasi hollow fiber. Parameter operasi yang dilihat adalah pengaruh tekanan transmembran dan laju alir umpan terhadap fluksi, rejeksi dan kualitas jus jeruk yang diamati meliputi : total padatan terlarut ºBrix, total asam, rasio °Brixasam, kandungan vitamin C, konsentrasi limonin, dan konsentrasi naringin. Selanjutnya dilakukan prediksi penurunan fluksi menggunakan beberapa model matematik yang dianalisis berdasarkan mekanisme perpindahan massa. 1.5. Hipotesis Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah : 1. Mikrofiltrasi dapat mengurangi kandungan limonin dan naringin di dalam jus jeruk 2. Mekanisme perpindahan massa yang terjadi pada proses mikrofiltrasi jus jeruk dipengaruhi oleh sifat jus jeruk.

II. TINJAUAN PUSTAKA