tersebut menyebabkan terjadinya fouling pada membran. Umumnya fouling terjadi pada membran porous seperti mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi. Fouling
tergantung pada sifat fisik dan kimia seperti konsentrasi, temperatur, pH, kekuatan ion dan interaksi spesifik ikatan hidrogen, interaksi antar dipol
Mulder, 1991. Ada berbagai cara untuk mengatasi fouling, antara lain pemberian
perlakuan awal untuk larutan umpan, pengubahan karakteristik membran, perbaikan kondisi proses dan pencucian. Pencucian membran umumnya
dilakukan melalui pencucian hidrolik, mekanik atau kimiawi Mulder, 1991. Salah satu metode pencucian hidrolik yang banyak digunakan adalah
backpulsing atau backflushing. Metode ini pada prinsipnya membalikkan
aliran permeat melalui membran dalam periode waktu yang sangat pendek dan frekuensi yang tinggi. Aliran balik tersebut dapat mengangkat atau
mengeluarkan partikel-partikel pengotor dari permukaan atau pori membran Mores et al., 1999; Sondhi dan Bhave, 2001. Menurut Sondhi dan Bhave
2001, backflushing efektif dalam mengurangi fouling dan dapat menjaga fluks tetap tinggi. Selain itu, backflushing dapat mengembalikan fluks seperti
semula 97,5. Sondhi dan Bhave 2001 juga menyatakan bahwa semakin besar diameter pori efektifitas backflushing semakin tinggi. Hasil penelitian
Ma et al. 2000 yang mengkaji pengaruh backflushing dan modifikasi permukaan membran terhadap penurunan fouling dengan bahan suspensi
E. coli menyatakan bahwa fluks dengan menggunakan backflushing lebih
tinggi dua kali lipat dibandingkan tanpa backflushing.
D. POLIPROPILEN
Polipropilen merupakan salah satu material membran yang tahan terhadap pelarut ketika konfigurasinya isotaktik. Isotaktik adalah struktur molekul
dimana posisi grup metil pada rantai polipropilen terdapat pada sisi yang sama. Membran polipropilen dibuat dengan metode stretching dan phase
inversion . Membran polipropilen bersifat hidrofobik dan memiliki kestabilan
kimia dan termal yang baik Mulder, 1991. Struktur molekul polipropilen dapat dilihat pada Gambar 2.
H CH
3
| | [ C C ]
| | H H
Gambar 2. Struktur molekul polipropilen Menurut Syarief et al. 1989, sifat utama polipropilen antara lain :
1. Ringan densitas 0,9 gcm
3
dan mudah dibentuk. 2. Mempunyai kekuatan tarik lebih besar dari polietilen.
3. Permeabilitas uap air rendah dan permeabilitas gas sedang. 4. Tahan terhadap suhu tinggi 150
o
C. 5. Tahan terhadap asam kuat, basa dan minyak.
6. Pada suhu tinggi polipropilen dapat bereaksi dengan benzen, siklen, toluen, terpektin dan asam nitrat kuat.
E. APLIKASI TEKNOLOGI MEMBRAN DALAM PEMURNIAN MINYAK NABATI
Teknologi membran telah banyak diaplikasikan untuk pemurnian minyak. Pada penelitian sebelumnya, degumming minyak kedelai dan bunga matahari
menggunakan membran ultrafiltrasi pada kondisi operasi temperatur 40 - 60
o
C, tekanan 2 - 5 bar dan laju alir 0,3 - 0,4 m
3
jam menghasilkan persentase retensi fosfolipid 72,1 - 77,0 untuk minyak bunga matahari dan 70,7 - 73,5
untuk minyak kedelai Koris dan Vatai, 2002. Hasil penelitian lainnya yang menggunakan teknologi membran dalam degumming minyak nabati dapat
dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Degumming berbagai minyak nabati dengan membran
Jenis Minyak Tipe Membran
Kandungan Fosfolipid
Rejeksi Fosfolipid
Umpan mgkg
Permeat mgkg
Minyak kedelai
Membran porous Mikrofiltrasi
545 21 96,1 Minyak biji
bunga matahari
Membran porous Ultrafiltrasi
- - 97,2 Minyak biji
kapas Membran porous
Ultrafiltrasi 580 0 ~
100 Minyak
bekatul beras Membran nonporous
499 20
96,4 Minyak kelapa Membran nonporous
37 ~ 100
Groundnut oil Membran nonporous
23 ~ 100
Grape seed oil Membran porous
Ultrafiltrasi 65 5 92,3
Sumber : Manjula dan Subramanian 2006
F. FOSFOLIPID
Fosfolipid dapat dipandang sebagai asymetrical phoshoric acid diesters yang terdiri dari tiga tipe ikatan kimia, yaitu ikatan C – C, ikatan ester dan
ikatan fosfoester. Fosfolipid dibagi dalam dua kelas utama tergantung pada kandungan gliserol atau sphinosylnya, yaitu gliserolfosfolipid dan
sphingolipid Akoh dan Min, 2002. Fosfolipid atau disebut juga fosfatida terdiri dari alkohol polihidrat teresterifikasi dengan asam lemak dan asam
fosfat serta nitrogen. Lesitin dan sepalin adalah dua jenis fosfatida yang umum terdapat dalam minyak nabati O’Brien et al., 2000. Struktur molekul
fosfolipid dapat dilihat pada Gambar 3. O
|| O H
2
C – O – C – R
1
|| | R
1
– C – O – CH O | ||
H
2
C – O – P – O
-
| O
-
Gambar 3. Struktur molekul fosfolipid Akoh dan Min, 2002 Asam
fosfatida
Fosfolipid diklasifikasikan menjadi dua bentuk yang berbeda berdasarkan kelarutannya dalam air, yaitu fosfolipid hydratable dan nonhydratable.
Komponen utama dari hydratable phospholipid adalah phosphatidycholine PC.
Nonhydratable phospholipid mengandung garam magnesium dan
kalsium dalam asam fosfatida dan phosphatidylethanolamine Manjula dan Subramanian, 2006. Selain PC, fosfolipid hydratable yang terdapat dalam
minyak nabati antara lain phosphatidylethanolamine PE, phosphatidylserine PS dan phosphatidylinositol PI Akoh dan Min, 2002. Kandungan
fosfolipid di dalam minyak nabati bervariasi antara 2 – 3 Ketaren, 1986. Fosfatida dapat dibebaskan dari sumbernya sebagai by product melalui
degumming dan netralisasi. Fosfatida yang bersifat hydratable dapat
dipisahkan dari minyak dengan menggunakan air atau uap. Pemisahan fosfatida yang bersifat nonhydratable umumnya lebih sulit, membutuhkan
perlakuan dengan asam untuk mengubahnya menjadi bentuk yang hydratable. Asam fosfat sering digunakan untuk proses pemisahan fosfolipid
nonhydratable O’Brien et al., 2000.
Fosfolipid mempunyai dua gugus yaitu gugus polar phosphoryl - X dan gugus nonpolar asam lemak. Oleh karena itu, fosfolipid cenderung
membentuk agregat atau misela yang disusun oleh gugus polar dalam lingkungan aqueous Gambar 4.
Gambar 4. Struktur misela fosfolipid Gurr dan James, 1971 + -
+ - + -
+ - + -
Fasa nonpolar
- + - + - + - + - +
Fasa nonpolar
+ - + -
+ - + -
+ -
+ -
+ -
- + - +
- + - +
- + -
+ -
+ -
+ + -
Fasa polar
Trigliserida dan fosfolipid memiliki bobot molekul yang hampir sama. Trigliserida memiliki bobot molekul sebesar 900 Da dengan ukuran molekul
1,5 nm, sedangkan fosfolipid memiliki bobot molekul sebesar 700 Da. Oleh karena itu, sulit untuk memisahkan kedua komponen tersebut dengan
menggunakan membran Ochoa et al., 2001. Namun fosfolipid memiliki beberapa karakteristik seperti surfaktan. Fosfolipid adalah molekul
amphiphilic yang memiliki gugus hidrofilik polar dan gugus hidrofobik non
polar. Molekul-molekul fosfolipid membentuk misela di dalam sistem non aqueous
seperti minyak nabati dan heksana-minyak, yang bobot molekulnya dapat mencapai 20.000 Da atau lebih dengan ukuran molekul sekitar 18
sampai 200 nm. Ukuran atau bobot molekul tersebut melebihi ukuran pori membran atau MWCO yang dimiliki membran ultrafiltrasi dengan ukuran
MWCO 20.000 Da. Oleh karena itu, fosfolipid dapat dipisahkan dengan teknologi membran Snape dan Nakajima, 1996; Subramanian dan Nakajima,
1997; Ochoa et al., 2001; Manjula dan Subramanian, 2006.
III. METODE PENELITIAN A.
