Masalah utama dalam proses filtrasi dengan membran adalah menurunnya fluks selama proses filtrasi berlangsung. Secara umum dua faktor yang
menyebabkan menurunnya fluks adalah fouling dan polarisasi konsentrasi. 1.
Fouling
Fouling merupakan perubahan yang bersifat irreversibel yang disebabkan
oleh interaksi secara fisik dan kimia antara membran dan partikel yang terdapat dalam larutan yang dipisahkan. Hal ini akan meyebabkan nilai fluks menurun
Wenten 1999. Menurut Gould et al. 2004, fouling pada membran dapat terjadi pada 3 lokasi yaitu di dekat, pada, atau dalam membran yang berupa
penyumbatan pori pore blocking, pembentukan lapisan cake dan penyumbatan pori membran bagian dalam atau interior pore fouling Gambar 3.
Gambar 3 Lokasi terjadinya fouling pada membran http:www.ete.wur.nl
2. Polarisasi konsentrasi
Fenomena polarisasi konsentrasi muncul ketika proses mikrofiltrasi atau ultrafiltrasi dilakukan untuk memisahkan bahan-bahan seperti hidrokoloid, protein
dan molekul besar lainnya. Molekul-mulekul ini akan terejeksi dan menumpuk serta akan menutupi permukaan membran atau bahkan sampai membentuk lapisan
gel atau cake Cheryan 1998. Pada kondisi ini fluks tidak dipengaruhi lagi oleh tekanan tetapi dikendalikan oleh mekanisme perpindahan massa. Penggunaan
tekanan yang lebih tinggi lagi tidak akan dapat meningkatkan besarnya fluks.
2.4.2 Tekanan transmembran
Tekanan transmembran merupakan driving force dalam proses filtrasi dengan menggunakan membran. Tekanan transmembran didefinisikan sebagai
perbedaan tekanan antara sisi rententat dan permeat persamaan 5. 5
2
ut in
Po P
P +
= Keterangan : P
in
= Tekanan pada saat masuk Pa P
out
= Tekanan pada saat keluar Pa Fluks permeat akan meningkat dengan semakin meningkatnya tekanan
transmembran, tetapi korelasi ini hanya berlaku pada umpan air murni atau pada kondisi tekanan rendah, konsentrasi umpan rendah, dan laju alir umpan yang
tinggi Mulder 1996. Jika umpan berupa larutan lain, maka besarnya fluks akan naik sampai batas tertentu, tetapi setelah mencapai tekanan tertentu fluks tidak
akan meningkat walaupun tekanan dinaikkan. Pada tekanan rendah, fluks akan meningkat secara tidak linier pada peningkatan tekanan, sedangkan pada tekanan
tinggi, fluks relatif konstan. Tekanan yang digunakan berkisar antara 30-40 bar Lee et al. 1982; Sheu and Wiley 1983 menggunakan tekanan sebesar 35- 45
bar untuk proses pengkonsentrasian apple juice.
2.4.3 Konsentrasi bahan
Konsentrasi bahan yang tinggi menyebabkan penurunan fluks sehingga suatu saat fluks akan dapat bernilai nol. Model teori film menyatakan bahwa
fluks akan menurun secara eksponensial jika konsentrasi bahan meningkat dan fluks akan mencapai nol jika terjadi konsentrasi bahan sama dengan konsentrasi
gel Mulder 1996. Kondisi ini berlaku pada setiap suhu dan tipe aliran yang
berbeda.
2.4.4 Suhu Suhu yang lebih tinggi akan menyebabkan fluks yang lebih besar baik
pada pressure controlled region maupun mass transfer controlled region. Suhu yang lebih tinggi akan menyebabkan penurunan viskositas bahan dan proses difusi
akan menjadi lebih besar. Suhu yang tinggi menyebabkan retensi gula pada recovery
flavor meningkat, sebaliknya retensi komponen volatil flavor menurun
Sheu and Wiley 1983. Suhu yang lebih tinggi dilaporkan tidak memberikan efek pada recovery total asam. Suhu operasional membran berkisar 20 – 45
o
C.
2.4.5 pH
