Pengaruh tekanan transmembran dan laju alir umpan terhadap nilai rejeksi

dengan respon fluks permeat J secara signifikan. Besarnya nilai ΔP model linier, kuadratik, dan model keseluruhan masing masing 0,021, 0,058 dan 0,037 sedangkan interaksinya tidak signifikan pada selang kepercayaan 95. Besarnya perubahan nilai respon fluks J yang disebabkan oleh perubahan variabel tekanan transmembran ΔP dan laju alir umpan v pada berbagai selang nilai yang dicobakan, disajikan pada Tabel 11. Tabel 11 Nilai parameter operasi, data hasil percobaan dan nilai dugaan dengan metode RSM Pengkodean Nilai Sebenarnya Percobaan Prediksi Model No. P v P kPa v ms -1 J l m 2 h -1 1 -1 -1 68,97 2,97 113 111 2 1 -1 137,93 2,97 122 126 3 -1 1 68,97 3,97 106 108 4 1 1 137,93 3,97 129 137 5 0 0 103,45 3,47 136 137 6 0 0 103,45 3,47 138 137 7 -1,414 0 54,68 3,47 99 100 8 1,414 0 152,21 3,47 139 131 9 0 -1,414 103,45 2,77 122 122 10 0 1,414 103,45 4,71 134 128 Pada Tabel 12 terlihat bahwa koefisien variabel tekanan transmembran ΔP mempunyai nilai signifikan P 0,05 baik pada bentuk linier maupun kuadratnya. Koefisien linier tekanan transmembran bernilai positif, hal tersebut menunjukkan bahwa fluks permeat akan meningkat seiring dengan semakin tingginya tekanan transmembran, namun kondisi tersebut hanya terjadi pada tekanan transmembran 128,5 kPa, setelah tekanan tersebut fluks akan menurun dengan semakin ditingkatkannya tekanan transmembran. Tekanan transmembran yang lebih tinggi dapat menyebabkan kecepatan partikel melewati pori membran menjadi semakin tinggi Mohammadi et al. 2004. Menurut Cheryan 1998 dan Balakrishnan et al . 2000, kenaikan tekanan transmembran akan linier dengan kenaikan laju permeat fluks terjadi jika hanya pada kondisi laju alir umpan tinggi dan tekanan transmembran serta konsentrasi umpan yang rendah. Tabel 12 Nilai koefisien variabel proses dan pengaruhnya terhadap fluks Variabel Koefisien Koefisien Standar Error P Konstanta 137,35 4,612 0,000 ΔP 10,97 2,306 0,009 v 2,03 2,306 0,428 ΔPΔP -10,69 3,050 0,025 v v -6,09 3,050 0,117 ΔP v 3,45 3,261 0,350 Menurut Eakin et al. 1978 fenomena peningkatan tekanan transmembran yang tidak dikuti oleh naiknya nilai fluks terjadi karena pada saat tersebut sudah terbentuk polarisasi kosentrasi dan lapisan gel. Polarisasi konsentrasi dan lapisan gel terbentuk pada permukaan membran akibat molekul-molekul karaginan yang terejeksi. Polarisasi konsentrasi dan lapisan gel akan semakin padat dan semakin meningkatkan nilai difusi balik partikel menuju membran seiring dengan meningkatnya tekanan transmembran Zhao et al. 2003;Vernhet et al. 2004. Nilai koefisien ΔP bentuk kuadratnya menunjukkan nilai negatif, hal tersebut menunjukkan adanya titik belok fluks maksimum yang disebabkan oleh faktor tekanan transmembran ΔP. Fenomena yang sama juga terjadi pada proses klarifikasi jus pear, dimana nilai fluks meningkat terus seiring dengan ditingkatkannya tekanan transmembran hingga pada tekanan 157 kPa. Setelah mencapai tekanan tersebut nilai fluks menjadi turun jika tekanan transmembran ditingkatkan kembali Kirk et al. 1983. Pola perubahan fluks yang disebabkan oleh perubahan nilai tekanan transmembran ΔP dan laju alir v secara visual disajikan pada Gambar 27, sedangkan besarnya nilai prediksi fluks dengan mensubtitusikan kofisien-kofisien pada Tabel 12 hasilnya disajikan pada Tabel 11. Mengacu kepada model empirik pada Gambar 26 terlihat bahwa laju alir umpan v mempunyai pengaruh positif terhadap fluks permeat. Kondisi tersebut menunjukkan bahwa pada tekanan transmembran tetap fluks akan terus meningkat seiring dengan ditingkatkannya laju alir umpan. Menurut Vyas et al. 2000 laju alir umpan yang tinggi dapat mengurangi lapisan polarisasi konsentrasi dan tingkat ketebalan lapisan gel. Semakin menipisnya polarisasi konsentrasi dan lapisan gel menyebabkan berkurangnya tahanan total membran, sehingga fluks akan meningkat