Filtrasi Ekstrak Sari Buah Jeruk Pontianak dan Melon Menggunakan Membran Polisulfon

FILTRASI EKSTRAK SARI BUAH
JERUK PONTIANAK DAN MELON MENGGUNAKAN MEMBRAN
POLISULFON

IRVAN PRASETYA WICAKSANA

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

ABSTRAK
IRVAN PRASETYA WICAKSANA. Filtrasi ekstrak sari buah jeruk pontianak dan
melon menggunakan membran polisulfon. Dibimbing oleh: JAJANG JUANSAH, M. Si
dan Dr. Ir. IRMANSYAH.
Pada penelitian ini membran polisulfon digunakan sebagai media filtrasi pada
ekstrak sari buah jeruk pontianak (Citrus nobilis var Microcarpa) dan melon (Cucumis
melo L.). Proses filtrasi dilakukan untuk mengetahui nilai fluks sari buah. Filtrasi
dilakukan dengan menggunakan dua metode yaitu dead-end dan cross-flow dengan
beberapa variasi tekanan. Sampel sari buah dikarakterisasi secara fisik dan kimia dengan

mengambil sampel sebelum filtrasi, hasil filtrasi, dan sisa filtrasi. Karakterisasi yang
dilakukan meliputi derajat keasaman (pH), total padatan terlarut (TPT), kekentalan,
kekeruhan, massa jenis, kadar vitamin C, dan fluks dari sari buah. Hasil filtrasi
mengalami penurunan sifat fisik dan kimia. Penurunan paling tinggi ditunjukkan pada
hasil filtrasi cross-flow dengan tekanan 5 psi (34482.76 Pa). Penurunan sifat fisik dan
kimia hasil filtrasi pada sari buah jeruk pontianak dan melon pada nilai pH 4.32 dan 6.24,
kekentalan 0.0163729 poise dan 0.0155511 poise, kerapatan 1.04056 g ml-1 dan 1.04815
g ml-1, TPT 9.0 dan 7.0, kekeruhan 99.17% (11.73 NTU) dan 81.54% (114.67 NTU), dan
kadar vitamin C 0.019789% dan 0.013097%.
Kata kunci : membran polisulfon, jeruk pontianak, melon, dead-end, cross-flow, fluks
sari buah.

FILTRASI EKSTRAK SARI BUAH
JERUK PONTIANAK DAN MELON MENGGUNAKAN MEMBRAN
POLISULFON

IRVAN PRASETYA WICAKSANA

Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada
Departemen Fisika

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

Judul Skripsi
Nama
NIM
Departemen

: Filtrasi Ekstrak Sari Buah Jeruk Pontianak dan Melon Menggunakan
Membran Polisulfon
: Irvan Prasetya Wicaksana
: G74070042
: Fisika

Disetujui

Jajang Juansah, M.Si
Pembimbing 1

Dr. Ir. Irmansyah
Pembimbing 2

Diketahui

Dr. Akhiruddin Maddu, M.Si
Ketua Departemen Fisika FMIPA IPB

Tanggal lulus :

KATA PENGANTAR
Puji syukur senantiasa penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah
memberikan Rahmat dan karunia-Nya. Hanya dengan izin dan kemudahan yang
diberikan-Nya, penulis dapat menyelesaikan penelitian dengan judul “Filtrasi Ekstrak
Sari Buah Jeruk Pontianak dan Melon Menggunakan Membran Polisulfon”.

Pada kesempatan ini, penulis juga ingin mengucapkan terimakasih kepada orang
tua yang selalu memberikan nasehat, bimbingan dan semangat kepada penulis. Kepada
Bapak Jajang Juansah, M. Si dan Dr. Ir. Irmansyah selaku pembimbing penelitian.
Kepada Ibu Nunung, dan Bapak Junaedi serta teman-teman yang telah membantu penulis.
Penelian ini dilakukan untuk menguji membran polisulfon dengan menggunakan
ekstrak sari buah jeruk pontianak dan melon, dimana pada ekstrak sari buah dilakukan
karakterisasi sebelum filtrasi, hasil filtrasi, dan sisa filtrasi.
Upaya yang sederhana ini jelas tidak menentukan kesempurnaan dan kebenaran
secara utuh. Penulis menyadari dalam penulisan ini masih terdapat kekurangan, oleh
karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun untuk hasil yang
lebih baik. Semoga penelitian ini dapat memberikan manfaat untuk semua.

Bogor, November 2011

Penulis

vi

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Surabaya, Jawa Timur pada tanggal 10 Maret 1989 dari

pasangan Bapak Piadji dan Ibu Andriani. Penulis merupakan putra ketiga dari tiga
bersaudara. Penulis menyelesaikan pendidikan di TK Bina Bunga Bangsa Surabaya,
kemudian melanjutkan ke SDN Tonjong II, kemudian melanjutkan ke SLTP N 1
Kemang, dan melanjutkan pendidikan di SMA Yadika 7 Bogor dan penulis melanjutkan
pendidikan sarjana strata satu di Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam (FMIPA) Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan
Seleksi Mahasiswa IPB (USMI). Selama perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum
Eksperimen Fisika 1, Sensor dan Transducer, dan Fisika Dasar Tingkat Persiapan
Bersama (TPB). Penulis juga aktif dalam organisasi kemahasiswaan sebagai anggota
Informasi dan Komunikasi (INFOKOM) Himpunan Mahasiswa Fisika (HIMAFI) 20092010. Selama perkuliahan penulis aktif dalam berbagai kegiatan organisasi mahasiswa
FMIPA IPB dan seminar-seminar baik di dalam kampus maupun di luar kampus.

vi

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................. viii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................................ 1

Tujuan Penelitian ..................................................................................................... 1
Rumusan Masalah ................................................................................................... 1
Hipotesis .................................................................................................................. 1
TINJAUAN PUSTAKA
Membran ................................................................................................................. 1
Polisulfon ................................................................................................................. 2
Buah Jeruk Pontianak ............................................................................................... 2
Buah Melon ............................................................................................................. 3
Fluks Sari Buah ....................................................................................................... 3
Fouling .................................................................................................................... 4
Derajat Keasaman (pH) ........................................................................................... 4
Kekentalan (Viskositas) .......................................................................................... 4
Massa Jenis (Kerapatan) .......................................................................................... 5
Total Padatan Terelarut (TPT) ................................................................................. 5
Kekeruhan(Turbiditas) ............................................................................................ 5
Kadar Vitamin C ..................................................................................................... 5
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu .................................................................................................. 6
Alat dan Bahan ........................................................................................................ 6
Metode Penelitian .................................................................................................... 6

Pembuatan Sari Buah ............................................................................................. 6
Proses Filtrasi Sari Buah ........................................................................................ 6
Pengukuran Derajat Keasaman (pH) ...................................................................... 6
Pengukuran Kekentalan (Viskositas) ..................................................................... 6
Pengukuran Massa Jenis (Kerapatan) ..................................................................... 7
Pengukuran Total Padatan Terlarut ........................................................................ 7
Pengukuran Kekeruhan .......................................................................................... 7
Pengukuran Kadar Vitamin C ................................................................................ 7
Standardisasi Na2S2O3 ............................................................................................. 7
Standardisasi I2 ....................................................................................................... 7
Penentuan Vitamin C Sari Buah ............................................................................. 7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Nilai Permeate Membran ........................................................................................ 8
Fluks Sari Buah ........................................................................................................ 8
Karakterisasi Ekstrak Sari Buah Jeruk Pontianak dan Melon ................................. 9
Derajat Keasaman (pH) ........................................................................................... 9
Kekentalan (Viskositas) .......................................................................................... 10
Massa Jenis (Kerapatan) .......................................................................................... 11
Total Padatan Terlarut (TPT) .................................................................................. 11
Kekeruhan ............................................................................................................... 12

Kadar Vitamin C ...................................................................................................... 13
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ............................................................................................................. 14
Saran ....... ................................................................................................................ 14
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 14
LAMPIRAN .................................................................................................................. 16

vi

DAFTAR GAMBAR
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

1
2

3
4
5
6
7

Gambar
Gambar

8
9

Gambar 10
Gambar 11
Gambar 12
Gambar 13
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Gambar
Gambar

14
15
16
17
18
19

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

20
21
22
23

Gambar 24

Halaman
Skema sistem pemisahan dua fasa oleh membran ................................... 2
Buah jeruk pontianak ............................................................................... 3
Buah melon .............................................................................................. 3
Skema filtrasi cross-flow dan dead-end ................................................... 4
Proses terjadinya fouling pada membran ................................................. 4
Struktur kimia vitamin C ......................................................................... 5
Volume permeate sari buah jeruk pontianak pada beberapa
perlakuan filtrasi ..................................................................................... 8
Volume permeate sari buah melon pada beberapa perlakuan filtrasi ....... 8
Hubungan fluks sari buah jeruk pontianak dan waktu hasil filtrasi
cross-flow ................................................................................................ 9
Hubungan fluks sari buah jeruk pontianak dan waktu hasil filtrasi
dead-end .................................................................................................. 9
Hubungan fluks sari buah melon dan waktu hasil filtrasi cross-flow ....... 9
Hubungan fluks sari buah melon dan waktu hasil filtrasi dead-end ......... 9
Derajat keasaman sari buah jeruk pontianak pada beberapa
perlakuan filtrasi ...................................................................................... 10
Derajat keasaman sari buah melon pada beberapa perlakuan filtrasi ....... 10
Kekentalan sari buah jeruk pontianak pada beberapa perlakuan filtrasi .. 10
Kekentalan sari buah melon pada beberapa perlakuan filtrasi ................. 11
Kerapatan sari buah jeruk pontianak pada beberapa perlakuan filtrasi .... 11
Kerapatan sari buah melon pada beberapa perlakuan filtrasi ................... 11
Total padatan terlarut sari buah jeruk pontianak pada beberapa
perlakuan filtrasi ....................................................................................... 12
Total padatan terlarut sari buah melon pada beberapa perlakuan filtrasi . 12
Kekeruhan sari buah jeruk pontianak pada beberapa perlakuan filtrasi ... 12
Kekeruhan sari buah melon pada beberapa perlakuan filtrasi .................. 12
Kadar vitamin C sari buah jeruk pontianak pada beberapa
perlakuan filtrasi ...................................................................................... 13
Kadar vitamin C sari buah melon pada beberapa perlakuan filtrasi ........ 13

vii

18

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Lampiran 2
Lampiran 3
Lampiran 4
Lampiran 5
Lampiran 6
Lampiran 7
Lampiran 8
Lampiran 9
Lampiran 10
Lampiran 11
Lampiran 12
Lampiran 13
Lampiran 14

Halaman
Diagram alir penelitian ............................................................................ 17
Kandungan gizi pada buah jeruk pontianak per 100 gram ...................... 18
Kandungan gizi pada buah melon per 100 gram ..................................... 18
Data volume permeate sari buah jeruk pontianak .................................... 19
Data volume permeate sari buah melon ................................................... 20
Data fluks sari buah jeruk pontianak ....................................................... 21
Data fluks sari buah melon ...................................................................... 22
Derajat keasaman (pH) sari buah jeruk pontianak dan melon ................. 23
Viskositas sari buah jeruk pontianak dan melon ..................................... 23
Kerapatan sari buah jeruk pontianak dan melon ..................................... 23
Total padatan terlarut sari buah jeruk pontianak dan melon .................... 24
Kekeruhan sari buah jeruk pontianak dan melon .................................... 24
Kadar vitamin C sari buah jeruk pontianak dan melon ........................... 25
Gambar alat-alat penelitian ...................................................................... 26

viii

1

PENDAHULUAN

jeruk pontianak dan melon dengan dua sistem
filtrasi.

Latar Belakang

Tujuan Penelitian

Membran
merupakan
lapisan
semipermeabel yang dapat menahan dan
melewatkan komponen tertentu berdasarkan
perbedaan ukuran ukuran pori pada
membran. Membran dapat berfungsi sebagai
barrier (penghalang) tipis yang sangat
selektif di antara dua fasa, dapat menahan
komponen
tertentu
dan
melewatkan
komponen lain dari suatu aliran fluida yang
melalui membran.1 Fasa yang dilewatkan
tersebut memiliki karakter yang berbeda,
yaitu: perbedaan konsentrasi, tekanan, suhu,
komposisi larutan dan viskositas.
Filtrasi
merupakan
suatu
proses
pemisahan suatu materi dari suatu materi lain
dengan menggunakan metode penyaringan.
Teknologi filtrasi membran adalah suatu
teknologi filtrasi yang menggunakan media
penyaring dari membran. Teknologi ini
digunakan untuk memisahkan partikel yang
tidak diinginkan untuk pemurnian atau untuk
penghilangan racun. Secara umum filter
dapat digolongkan dalam dua kelompok,
yaitu filter dalam (depth filter) dan filter
saringan (screen filter).2
Teknologi membran berkembang pesat
terutama penggunaannya sebagai media
filtrasi.3 Molekul-molekul dengan ukuran
tertentu saja yang bisa melewati membran
sedangkan sisanya akan tertahan di
permukaan membran.4 Ada beberapa jenis
membran filtrasi terbagi menjadi : membran
mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, reverse osmosis
(RO),
elektrolisis,
elektrofiltrasi
dan
dianalisis.
Filtrasi membran juga mempunyai
kelemahan, yaitu terjadinya fouling. Fouling
merupakan
proses
terakumulasinya
komponen secara permanen akibat filtrasi itu
sendiri. Fouling terjadi akibat interaksi yang
sangat spesifik secara fisik dan kimia antara
berbagai padatan terlarut pada membran.
Kemungkinan terjadinya fouling sangat besar
pada metode dead-end filtration karena aliran
larutan umpan secara vertikal. Peristiwa
fouling dapat dikurangi dengan metode crossflow filtration, yaitu aliran secara horizontal.2
Salah satu polimer yang dapat digunakan
sebagai bahan dasar pembuatan membran
adalah polisulfon. Polisulfon termasuk jenis
polimer sintetik. Membran yang terbuat dari
polisulfon ini merupakan membran yang akan
digunakan untuk filtrasi ekstrak sari buah

Penelitian
ini
bertujuan
untuk
mempelajari fluks sari buah jeruk pontianak
dan
melon
yang
difiltrasi
dengan
menggunakan membran polisulfon. Filtrasi
dengan membran polisulfon dilakukan untuk
mengetahui nilai fluks sari buah yang
difiltrasi dengan metode filtrasi cross-flow
dan dead-end pada beberapa variasi tekanan
dan mengamati sifat fisik dan kimia ekstrak
sari buah sebelum filtrasi, setelah filtrasi, dan
sisa filtrasi.

Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh variasi tekanan
terhadap nilai fluks sari buah yang
difiltrasi dengan membran polisulfon?
2. Bagaimana pengaruh fouling pada
membran polisulfon terhadap fluks sari
buah?

Hipotesis
Semakin besar tekanan yang diberikan
pada membran sampai batas tertentu maka
nilai fluks sari buah akan semakin tinggi.
Terjadinya fouling pada membran polisulfon
akan menurunkan nilai fluks sari buah karena
jari-jari pori membran semakin kecil.

TINJAUAN PUSTAKA
Membran
Membran
merupakan
selaput
semipermeabel berupa lapisan tipis yang
dapat memisahkan dua fasa dengan karakter
yang berbeda. Fasa pertama adalah feed atau
larutan pengumpan yaitu komponen atau
partikel yang akan dipisahkan. Fasa kedua
adalah permeate yaitu hasil pemisahan.5
Membran dapat didefinisikan suatu lapisan
yang memisahkan dua fasa dan mengatur
perpindahan massa dari kedua fasa yang
dipisahkan.6
Upaya pemisahan dengan membran
menggunakan gaya dorong dengan beda
tekanan yang sangat dipengaruhi oleh ukuran
dan distribusi pori membran.7 Kemampuan
pemisahan yang dimiliki membran untuk
melewatkan suatu komponen atau molekul
diakibatkan oleh adanya perbedaan sifat fisik
dan kimia antara membran dengan komponen
yang ingin dipisahkan.8

2

Membran
diklasifikasikan
menjadi
beberapa
macam,
yaitu
berdasarkan
eksistensi, bentuk, ukuran pori, dan sifat
listrik. Berdasarkan eksistensinya membran
digolongkan menjadi dua golongan, yaitu
membran alami dan membran sintetis.
Membran alami merupakan membran yang
terdapat pada sel tumbuhan, hewan, dan
manusia. Membran ini berfungsi untuk
melindungi isi sel dari pengaruh luar dan
membantu proses metabolisme organ dengan
sifat permeabelnya. Sedangkan membran
sintetis
merupakan
membran
yang
pembuatannya berbahan dasar polimer,
keramik, gelas, logam dan lain-lain.
Membran dibuat sesuai dengan kebutuhan
dan sifatnya disesuaikan dengan membran
alami. Polimer yang dapat dijadikan sebagai
bahan pembuat membran sintetis antara lain
yaitu polisulfon, selulosa asetat, polikarbonat,
polipropilen, polietilen, poliamida, dan
nilon.9
Berdasarkan bentuknya, membran terdiri
dari membran simetri dan membran asimetri.
Membran simetri memiliki struktur pori yang
homogen dan relatif sama, ketebalannya
antara 10-200 µm. Sedangkan membran
asimetrik memiliki ukuran dan kerapatan
yang tidak sama. Membran jenis ini memilki
dua lapisan, yaitu lapisan kulit yang tipis dan
rapat (skinlayer) dengan ketebalan < 0.5 µm
serta lapisan pendukung (sublayer) yang
berpori dengan ketebalan 50 - 200 µm.11
Selanjutnya berdasarkan ukuran pori,
membran dibedakan menjadi tiga kelompok,
yaitu makropori, mesopori, dan mikropori.
Membran makropori memiliki ukuran pori >
50 nm sedangkan membran mesopori
memiliki ukuran pori dengan kisaran 2 - 50
nm dan membran mikropori memiliki ukuran
pori < 2 nm.3

Gambar 1 Skema sistem pemisahan dua
fasa oleh membran.10

Berdasarkan sifat listriknya, membran
terdiri atas dua jenis, yaitu membran
bermuatan tetap dan membran bermuatan
netral. Membran bermuatan tetap terbentuk
karena molekul-molekul ionik menempel
pada lattice membran secara kimiawi. Ion-ion
tidak dapat berpindah-pindah dan membentuk
lapisan tipis bermuatan pada membran.
Selektivitas membran netral ditentukan oleh
unsur-unsur penyusun (monomer), ikatan
kimia, ukuran pori-pori, daya tahan terhadap
tekanan dan suhu, resistivitas, konduktansi
serta karakteristik sifat listrik lainnya.12

Polisulfon
Polisulfon merupakan suatu polimer yang
memiliki berat molekul besar, mengandung
gugus sulfonat dan inti benzena dalam suatu
rantai polimer utama.13 Polisulfon merupakan
polimer yang banyak digunakan sebagai
bahan dasar pembuatan membranpada proses
Polisulfon
memiliki
ultrafiltrasi.14
karakteristik yang baik untuk digunakan
sebagai bahan dasar pembuatan membran
karena memiliki ketahanan yang baik
terhadap temperatur tinggi, memiliki rentang
pH yang cukup jauh yaitu 1 – 13, dan
memiliki resistansi yang baik terhadap klorin,
serta mudah dipabrikasi.

Buah Jeruk Pontianak
Jeruk Pontianak sebenarnya adalah jeruk
siam (Citrus nobilis L.).15 Tanaman ini masuk
Kalimantan Barat pada tahun 1936, dan
pertama kali ditanam di daerah Kecamatan
Tebas Kabupaten Sambas.16 Cina dipercaya
sebagai tempat pertama kali jeruk tumbuh.17
Jeruk Pontianak memiliki bentuk buah
bulat dan licin. Daging buah jeruk Pontianak
banyak mengandung air, kulitnya tipis, agak
melekat dan sulit terlepas dari daging buah.16
Jeruk memiliki kandungan air yang cukup
tinggi. Jeruk memiliki rasa yang nikmat,
sehingga banyak masyarakat menyukai buah
jeruk. Kandungan gizi pada jeruk cukup besar
terutama vitamin C. Kandungan gizi pada
buah jeruk dapat dilihat pada Lampiran 2.
Klasifikasi botani jeruk pontianak
tergolong ke dalam kingdom Plantae, divisi
Spermatophyta, subdivisi Angiospermae,
kelas Dicotyledonae, bangsa Rutales, marga
Citrus, dan jenis Citrus nobilis, varietas
Citrus nobilis var Microcarpa.16 Buah jeruk
pontianak diperlihatkan pada Gambar 2.

3

terbentuk seperti ukuran pori, distribusi pori,
dan respon terhadap fouling. Fluks sari buah
dapat
dinyatakan
dengan
persamaan
berikut.19
J=

Gambar 2 Buah jeruk pontianak.

Gambar 3 Buah melon.

Buah Melon
Melon (Cucumis melo L.) termasuk dalam
suku labu-labuan atau Cucurbitaceae. Daging
buah melon banyak mengandung air,
sehingga bisa memberi rasa dingin dan
menyegarkan sehingga dapat meredakan rasa
panas didalam tubuh. Secara taksonomi,
melon
diklasifikasikan
dalam
divisi
Magnoliophyta, sub divisi Angiospermae,
kelas Magnoliopsida, bangsa Cucurbitales,
marga Cucumis, dan jenis Melo. Buah melon
diperlihatkan pada Gambar 3.
Buah melon banyak mengandung vitamin
A, B dan C serta mengandung protein,
kalsium dan fosfor. Kandungan mineral pada
melon bahkan mampu menghilangkan
keasaman tubuh dan mempunyai sifat
menyembuhkan sembelit. Selain memiliki
rasa yang lezat, renyah dan menyegarkan,
buah melon juga mengandung gizi cukup
tinggi dan komposisinya lengkap. Kandungan
gizi pada buah melon dapat dilihat pada
Lampiran 3.

Fluks Sari Buah
Fluks sari buah merupakan banyaknya
volume fluida yang melewati membran.18
Fluks sari buah dapat dipengaruhi oleh
material polimer yang digunakan dalam
pembuatan membran, gaya dorong yang
dikenakan pada proses membran dan
fouling.19 Jenis polimer yang digunakan dan
besarnya konsentrasi yang digunakan dalam
pembuatan membran akan mempengaruhi
struktur dan karakter membran yang

(1)

Keterangan : J adalah fluks sari buah (cm
menit-1), V adalah volume aliran hasil
pemisahan (ml), A adalah Luas membran
yang dilalui (cm2), t adalah waktu (menit).
Gaya dorong yang dikenakan pada
membran akan mempengaruhi laju fluks sari
buah yang terjadi, semakin tinggi tekanan
yang dikenakan maka fluks air akan semakin
besar (tanpa dipengaruhi faktor akumulasi
konsentrasi dan fouling).19 Perilaku membran
dapat berubah sangat besar terhadap waktu,
sehingga nilai fluks sari buah juga berubah
terhadap waktu. Semakin lama waktu, nilai
fluks sari buah yang dihasilkan semakin kecil
dan berbeda dengan nilai awalnya. Penurunan
nilai fluks sari buah dalam proses filtrasi
dipengaruhi oleh adanya fouling.12 Akibatnya
nilai fluks sari buah turun sampai tercapai
keadaan tunak.19
Sistem pemisahan membran secara
sederhana dapat dibedakan menjadi dua yaitu
dead-end dan cross-flow. Proses filtrasi deadend yaitu dengan meletakkan membran
polisulfon pada bagian bawah pada chamber,
dimana sari buah mengalir tegak lurus
dengan permukaan membran. Membran
polisulfon ditopang dengan bahan plastik
pada bagian bawah chamber. Pada bagian
bawah chamber dibuat lubang kecil untuk
mengalirkan hasil filtrasi. Sementara bagian
atas diberikan tekanan dan pengaduk dari
magnetik stirrer.2 Proses tersebut dapat
dilihat pada Gambar 4
Pada proses filtrasi cross-flow membran
polisulfon diletakkan pada sisi chamber,
dimana sari buah mengalir secara sejajar
dengan permukaan membran. Pada chamber
membran aliran umpan dipisahkan menjadi
dua aliran, yaitu aliran hasil pemisahan dan
aliran rentetate.19 Pada bagian bawah
chamber dibuat lubang kecil untuk
mengalirkan hasil filtrasi.

4

OH -. Menurut teori asam basa Arrhenius,
asam didefinisikan sebagai zat yang melarut
dan mengion dalam air menghasilkan proton
+

(H ), sedangkan basa adalah zat yang melarut
dan mengion dalam air menghasilkan ion
-

hidroksida (OH ). pH didefinisikan sebagai
negatif logaritma sepuluh konsentrasi ion
hidrogen, dapat ditulis sebagai berikut :
Gambar 4 Skema filtrasi cross-flow dan
dead-end.

Gambar 5 Proses terjadinya fouling pada
membran.

Fouling
Fouling
merupakan
proses
terakumulasinya komponen secara permanen
akibat filtrasi itu sendiri. Fouling terjadi
akibat interaksi yang sangat spesifik secara
fisik dan kimia antara berbagai padatan
terlarut pada membran. Terjadinya fouling
membran tidak dapat dihindari dan inilah
tantangan terberat dalam teknologi membran.
Lapisan fouling membran (foulant) ini
menghambat filtrasi. Foulant ini dapat berupa
endapan organik (makromolekul, substansi
biologi),
endapan
anorganik
(logam
hidroksida, garam kalsium) dan partikulat.12
Mekanisme terbentuknya fouling pada
membran
sampai
menutupi
lubang
permukaan membran, tetapi masih ada celah
untuk meresapnya cairan masuk ke membran,
disitulah terbentuk penyempitan. 12 Proses
terjadinya
fouling
pada
membrane
diperlihatkan pada Gambar 5.
Kemungkinan terjadinya fouling sangat
besar pada metode dead-end filtration karena
aliran larutan umpan secara vertikal.
Peristiwa fouling dapat dikurangi dengan
metode cross-flow filtration, yaitu aliran
secara horizontal.2

pH = - log10 [H+]

(2)

Konsentrasi ion yang aktif biasa
dinyatakan dengan pH.20 Penentuan pH dapat
dilakukan secara elektromagnetik dan
kalorimetrik.
Pengukuran
pH
secara
elektromagnetik dapat diukur dengan
menggunakan
pH
meter,
sedangkan
kalorimetrik dapat dilakukan dengan kertas
pH dan larutan pH universal. Buah-buahan
akan memiliki nilai pH yang rendah (asam)
sebelum buah matang, lama kelamaan pH
akan naik sampai buah diindikasikan matang.
Saat mencapai suatu poin tertentu dimana
buah tersebut mencapai kondisi lewat
matang, maka pH akan kembali turun disertai
dengan penurunan dari sifat fisiknya.21

Kekentalan (Viskositas)
Kekentalan atau viskositas dari suatu
cairan adalah salah satu sifat cairan yang
menentukan besarnya perlawanan terhadap
gaya geser. Viskositas merupakan besaran
yang menunjukkan adanya interaksi antara
molekul-molekul cairan. Viskositas atau
kekentalan dapat dianggap sebagai gesekan
internal yang besarnya tertentu pada suatu
fluida besaran gaya diperlukan untuk
menimbulkan kecepatan tertentu yang
berhubungan dengan viskositas suatu fluida.
Baik zat cair maupun gas memiliki viskositas.
Pada zat cair, viskositas tersebut terutama
disebabkan oleh gaya kohesi antar molekul.
Sedangkan pada gas, viskositas muncul dari
tumbukan antar molekul.22 Untuk fluida yang
berbeda memiliki viskositas yang berbeda
pula, zat cair memiliki viskositas lebih besar
daripada gas.23
ηs =

(3)

Derajat Keasaman (pH)
pH merupakan singkatan dari pondus
hydrogenii yang menunjukkan derajat
keasaman atau derajat kebasaan suatu bahan.
Keasaman atau kebasaan larutan merupakan
pencerminan kadar, baik ion H + maupun ion

Keterangan : k adalah konstanta viskometer
(6.39 x 10-3 cm-3 s-2), ρb adalah kerapatan bola
besi (7.96 g cm-3), ρs adalah kerapatan sari
buah (g ml-1), v adalah kecepatan bola besi
jatuh (cm/s).

5

Gambar 6 Struktur kimia vitamin C.
Untuk memahami perilaku aliran fluida,
diperlukan persamaan gerak fluida dalm
suatu alat reologikal seperti viskometer.
Viskometer yang dipergunakan untuk
mengukur viskositas ada beberapa jenis
antara lain viskometer pipa kapiler,
viskometer bola jatuh dan viskometer
Ostwald.24

Massa Jenis (Kerapatan)
Kerapatan merupakan suatu ukuran
konsentrasi massa dan dinyatakan dalam
bentuk massa tiap satuan volume. Kerapatan
bervariasi sesuai dengan konsentrasi larutan.
Umumnya bahan seperti gula dan garam
menjadikan kenaikan kerapatan bahan tetapi
kadang-kadang kerapatan juga dapat turun
jika dalam larutan terdapat lemak atau
alkohol.25
ρ=

(4)

Keterangan :
ρ adalah massa jenis (g ml), m adalah massa (m), v adalah volume (ml).
Satuan SI untuk kerapatan adalah kg/m3.
Kadang-kadang kerapatan dinyatakan dalam
g/cm3.23 Walaupun temperatur dan tekanan
mempunyai pengaruh terhadap kerapatan
namun sangat kecil sehingga untuk keperluan
praktis pengaruh tersebut diabaikan. Dalam
bidang pertanian kerapatan dapat digunakan
sebagai indikasi kematangan buah. Kerapatan
buah
akan
semakin
besar
dengan
meningkatnya umur buah.26
1

Total Padatan Terlarut (TPT)
Padatan adalah bahan yang masih tetap
tinggal sebagai sisa selama penguapan dan
pemanasan pada suhu 103-1050C.24 Total
padatan terlarut merupakan bahan-bahan
terlarut dalam air yang tidak tersaring dengan
kertas saring millipore dengan ukuran pori
0.45 μm. Penyusun utama zat padat terlarut
dalam air alami yaitu bikarbonat, kalsium,
sulfat, hidrogen, silika, klorin, magnesium,
sodium, potasium, nitrogen dan fosfor.12
Padatan ini terdiri dari senyawa-senyawa

anorganik dan organik yang terlarut dalam
air, mineral dan garam-garamnya. Penyebab
utama terjadinya TDS adalah bahan
anorganik berupa ion-ion yang umum
dijumpai di perairan. Sebagai contoh air
buangan sering mengandung molekul sabun,
deterjen dan surfaktan yang larut air,
misalnya pada air buangan rumah tangga dan
industri pencucian.

Kekeruhan (Turbiditas)
Kekeruhan merupakan suatu ukuran
berdasarkan sinar yang dihamburkan atau
dibelokkan oleh adanya butir-butir partikel
yang terdispersi dalam larutan. Kekeruhan
dapat
disebabkan
olah
bahan-bahan
tersuspensi yang bervariasi dari ukuran
koloid sampai dispersi kasar, tergantung dari
derajat turbulensinya. Penentuan kekeruhan
dengan
metode
fotometri
disebut
Turbidimetri.24

Kadar Vitamin C
Vitamin C juga dikenal dengan nama
kimia dari bentuk utamanya yaitu asam
askorbat. Vitamin C mempunyai rumus
empiris C6H6O6 dan dalam bentuk murninya
merupakan kristal putih, tidak berwarna,
tidak berbau, dan mencair pada suhu 190Struktur
kimia
vitamin
C
1920C.
diperlihatkan pada Gambar 6.
Vitamin C merupakan senyawa yang
sangat mudah larut dalam air, mempunyai
sifat asam dan sifat pereduksi yang kuat.27
Vitamin C termasuk golongan antioksidan
karena sangat mudah teroksidasi oleh panas,
cahaya, dan logam. Vitamin C sebagai
antioksidan mampu menetralkan radikal
bebas dalam darah maupun cairan sel tubuh.
Buah-buahan dan sayuran segar merupakan
sumber utama vitamin C. Buah yang asam
seperti jeruk, nanas, dan jambu juga
mengandung vitamin C lebih banyak
dibanding buah yang tidak asam seperti
pisang, dan apel. Bayam, brokoli, cabe hijau,
dan kubis juga merupakan sumber vitamin C
yang baik, bahkan juga setelah dimasak.28
Vitamin C dapat ditentukan kadarnya
dengan titrasi dengan cara menitrasi langsung
dengan I2. Metode tersebut memanfaatkan
sifat asam askorbat yang dapat dioksidasi
oleh I2 dengan reaksi : HC6H7O6 + I2 Æ
2HI + C6H6O6. Larutan I2 tidak stabil
sehingga memerlukan proses standardisasi
menggunakan Na2S2O3. Namun, Na2S2O3
juga perlu ditetapkan dengan suatu larutan
baku lainnya, yaitu KIO3. Reaksi oksidasi

6

oleh KIO3 baru terjadi dalam suasana asam.
Titrasi harus segera dilakukan untuk
mencegah menguapnya I2. Indikator baru
ditambahkan setelah warna menjadi muda,
agar I2 tidak terlalu banyak dibungkus oleh
amilum. Jika hal ini terjadi, I2 yang
dibungkus amilum sukar direaksikan
akibatnya jumlah titran yang dipakai tidak
sesuai dengan yang sebenarnya diperlukan.29

Pada buah melon penggambilan sari buah
dilakukan dengan mengupas kulit buah,
memotong buah dan menghaluskan buah
dengan menggunakan blender. Ekstrak sari
buah yang telah ada, selanjutnya disaring
kembali dengan menggunakan kain saring
untuk menghilangkan sisa buah yang belum
halus.

Proses Filtrasi Sari Buah

BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian dilakukan di Laboratorium
Biofisika,
Departemen
Fisika
dan
Laboratorium Kimia Analitik dan Kimia
Fisik,
Departemen
Kimia,
Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Institut
Pertanian
Bogor.
Penelitian
dilaksanakan pada bulan April 2011 November 2011.

Alat dan Bahan
Alat yang dipergunakan dalam penelitian
ini meliputi pisau, blender, alat pemeras
buah, kain saring, pH meter, alat filtrasi
cross-flow, alat filtrasi dead-end, pompa
udara, stopwatch, neraca analitik, buret,
alumunium foil, viskometer bola jatuh
(Gilmont), Oakton pH/CON 10 series meter,
digital
Refraktometer
GMK
701R,
piknometer 10 ml, dan 2100P turbidimeter.
Bahan yang digunakan dalam penelitian
ini adalah membran polisulfon, buah jeruk
pontianak, buah melon, akuades, dan iodin.

Metode Penelitian
Pembuatan Sari Buah
Penentuan kualitas buah jeruk dapat
ditentukan dari penampilan fisik seperti :
buah berukuran besar, tekstur masih keras,
warna kuning kehijauan, mempunyai derajat
kematangan yang cukup, kulit mengkilap,
dan rasanya manis.30 Buah jeruk yang
digunakan pada penelitian ini adalah jeruk
pontianak. Buah yang telah dipilih, dikupas
dan dicuci dengan air bersih yang mengalir.
Buah yang telah dibersihkan selanjutnya
dipotong dan diambil sarinya. Pada buah
jeruk pengambilan sari buah dilakukan
dengan membelah bagian tengah buah dan
diperas dengan menggunakan alat pemeras
buah.

Proses filtrasi ekstrak sari buah dilakukan
dengan dua metode yaitu dead-end dan crossflow dengan tiga variasi tekanan yaitu 5 psi
(34482.76 Pa), 7.5 psi (51724.14 Pa), dan 10
psi (68965.52 Pa). Proses filtrasi dead-end
sari buah mengalir tegak lurus dengan
permukaan membran polisulfon. Proses
filtrasi cross-flow sari buah mengalir secara
sejajar
dengan
permukaan
membran
polisulfon.
Pada proses dead-end, membran akan
lebih mudah rusak karena komponen yang
tertahan pada permukaan membran akan
cepat terjadi sehingga terjadi fouling dan
menyebabkan penurunan laju permeat. Pada
proses cross-flow, membran akan lebih kuat
karena komponen yang tertahan pada
permukaan membran akan dibersihkan oleh
aliran dari sari buah sehingga tidak cepat
terjadi fouling.

Pengukuran Derajat Keasaman (pH)
Derajat keasaman dari ekstrak sari buah
diukur dengan menggunakan Oakon pH/Con
10 series meter. Alat pH meter sebelum
digunakan sebelumnya dikalibrasi terlebih
dahulu dengan menggunakan buffer 4 dan
buffer 7. Elektroda dimasukkan ke dalam
larutan buffer, setelah beberapa saat akan
didapat nilai yang sesuai dengan larutan
buffer yang digunakan. Setelah proses
kalibrasi dilakukan elektroda dibersihkan
menggunakan akuades lalu dikeringkan
dengan
tissue.
Selanjutnya
elektroda
dimasukkan ke dalam sari buah yang akan
diuji dan setelah beberapa saat akan didapat
nilai pH dari sampel yang diuji.12

Pengukuran Kekentalan (Viskositas)
Kekentalan sari buah diukur dengan
menggunakan
viskometer
bola
jatuh
(Gilmont). Sari buah dimasukkan ke dalam
viskometer kemudian diukur waktu jatuh bola
besi pada jarak 10 cm. Viskositas sari buah
(ηs) dengan satuan poise diperoleh dengan
menggunakan persamaan berikut :

7

ηs =

(5)

Keterangan : k adalah konstanta viskometer
(6.39 x 10-3 cm-3 s-2), ρb adalah kerapatan bola
besi (7.96 g cm-3), ρs adalah kerapatan sari
buah (g cm-3), v adalah kecepatan bola besi
jatuh (cm/s).

Pengukuran Massa Jenis (Kerapatan)
Pengukuran massa jenis (kerapatan)
diukur dengan menggunakan alat yang
bernama tabung piknometer dengan volume
10 ml. Sebelum digunakan, tabung
piknometer dikeringkan terlebih dahulu
menggunakan aseton sebagai kalibrasi.
Selanjutnya tabung piknometer beserta
penutupnya ditimbang untuk memperoleh
massa kosong tabung piknometer. Tabung
piknometer diisi dengan sari buah hingga
penuh dan piknometer ditutup dengan posisi
lurus (diusahakan tidak ada gelembung atau
udara), kemudian tabung piknometer dengan
isi sampel sari buah ditimbang. Massa isi
tabung piknometer dikurangi massa kosong
tabung piknometer digunakan sebagai nilai
massa sari buah. Selanjutnya massa jenis sari
buah dapat dicari dengan menggunakan
rumus :
ρ=

(6)

oil khusus dengan nilai kalibrasi nol, jika
nilai kalibrasi sudah nol maka turbidimeter
sudah dapat digunakan. Sari buah
dimasukkan ke dalam gelas turbidimeter
hingga melebihi batas tera putih dan tutup
gelas dengan rapat. Selanjutnya masukkan
gelas ke lubang turbidimeter dan tutup
kembali. Nilai kekeruhan dapat diukur
dengan menekan tombol read. Pengukuran
kekeruhan dilakukan pada sampel sari buah
sebelum filtrasi, hasil filtrasi dan sisa filtrasi.

Pengukuran Vitamin C
Standardisasi Na2S2O3
Sebanyak 0.2244 gr KIO3 ditimbang
dengan menggunakan neraca analitik dengan
gelas piala 100 ml (sebagai wadah timbang).
Selanjutnya KIO3 yang telah ditimbang
dilarutkan dengan akuades. Setelah KIO3
larut dalam akuades, dimasukkan ke dalam
labu takar 50 ml dan ditera dengan akuades.
Larutan baku primer KIO3 yang sudah dibuat,
diambil sebanyak 10 ml dan dimasukkan ke
dalam tabung erlenmeyer 100 ml, ditambah
10 ml KI 1 N dan 10 ml HCl 1 N dan segera
dititrasi dengan Na2S2O3 sampai warna
menjadi kuning muda kemudian ditambahkan
1 ml larutan amilum dan titrasi dilanjutkan
sampai warna hilang (tidak berwarna).

Standardisasi Iodin (I2)

Keterangan : ρ adalah massa jenis (g/ml), m
adalah massa sari buah (g), v adalah volume
(ml).

Sebanyak 10 ml larutan Na2S2O3
ditambahkan dengan 1 ml indikator amilum.
Larutan
tersebut
dititrasi
dengan
menggunakan iodin hingga terjadi perubahan
warna menjadi warna biru yang konstan.

Pengukuran Total Padatan Terlarut

Penentuan Vitamin C Sari Buah

Total Padatan Terlarut (TPT) diukur
dengan menggunakan digital refraktometer
GMK 701R yang terlebih dahulu dikalibrasi.
Proses kalibrasi dilakukan dengan cara
meneteskan akuades pada tempat sampel dan
menekan tombol meas. Jika diperoleh nilai
0.0 berarti refraktometer telah terkalibrasi,
kemudian tempat sampel dikeringkan dengan
tissue. Pengukuran sari buah dilakukan
dengan meneteskan sari buah lalu ditutup
dengan light cover dan menekan tombol zero
dilanjutkan dengan tombol meas.

Pengukuran Kekeruhan
Tingkat kekeruhan ekstrak sari buah
diukur dengan menggunakan alat 2100P
turbidimeter.
Turbidimeter
sebelum
digunakan dikalibrasi dengan menggunakan

Sebanyak 10 ml sari buah sebelum
filtrasi, hasil filtrasi, dan sisa filtrasi
dipindahkan ke dalam tabung erlenmayer.
Sampel sari buah kemudian ditambahkan
dengan 1 ml amilum dan dititrasi dengan
iodin hingga warna menjadi biru.31

8

HASIL DAN PEMBAHASAN
Nilai Permeate Membran
Nilai permeate membran merupakan
banyaknya volume sari buah yang dapat
melewati membran selama proses filtrasi.
Jumlah permeate dipengaruhi oleh sifat dari
zat yang akan difiltrasi dan perlakuan pada
proses filtrasi. Proses filtrasi sari buah jeruk
pontianak dan melon dilakukan dengan
perlakuan filtrasi yang berbeda-beda, yaitu :
cross-flow 5 psi (34482.76 Pa), cross-flow 7.5
psi (51724.14 Pa), cross-flow 10 psi
(68965.52 Pa), dead-end 5 psi (34482.76 Pa),
dead-end 7.5 psi (51724.14 Pa), dan deadend 10 psi (68965.52 Pa). Hasil penelitian
filtrasi pada sari buah jeruk pontianak dan
melon dapat dilihat pada Gambar 7 dan
Gambar 8.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa
jumlah permeate sari buah jeruk pontianak
dan melon pada proses filtrasi dead-end lebih
besar dibandingkan dengan hasil permeate
pada filtrasi cross-flow. Hal tersebut
disebabkan oleh arah aliran feed yang tegak
lurus terhadap permukaan membran sehingga
volume feed yang melewati membran lebih
besar setiap pertambahan waktu.

Gambar 7 Volume permeate sari buah jeruk
pontianak pada beberapa
perlakuan filtrasi.

Gambar 8 Volume permeate sari buah melon
pada beberapa perlakuan filtrasi.

Tekanan yang diberikan pada setiap
perlakuan mempengaruhi hasil volume
permeate sari buah jeruk pontianak dan
melon. Pemberian tekanan sebesar 10 psi
(68965.52 Pa) pada sistem filtrasi cross-flow
dan dead-end memiliki hasil volume
permeate yang paling tinggi dibandingkan
dengan tekanan 5 psi (34482.76 Pa) dan 7.5
psi (51724.14 Pa). Hal tersebut dikarenakan
oleh adanya gaya yang lebih besar untuk
memaksa sari buah dapat melewati membran.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa
perlakuan filtrasi dan tekanan yang diberikan
sangat berpengaruh terhadap hasil volume
permeate yang dihasilkan.
Volume permeate sari buah jeruk
pontianak hasil filtrasi lebih besar
dibandingkan volume permeate sari buah
melon hasil filtrasi. Hal ini terkait dengan
nilai parameter fisik dari sari buah tersebut
seperti pH, kekentalan, massa jenis, total
padatan terlarut, kekeruhan, dan kadar
vitamin C.

Fluks Sari Buah
Fluks sari buah merupakan banyaknya
larutan permeate yang dihasilkan pada proses
filtrasi dibagi dengan waktu filtrasi dan luas
permukaan. Jumlah filtrat yang dihasilkan
bukan hanya didasarkan pada luas pori yang
ada tetapi juga oleh proses terjadinya
penyumbatan pada pori.9 Proses filtrasi sari
buah jeruk pontianak dan melon dilakukan
dengan perlakuan filtrasi yang berbeda-beda,
yaitu : cross-flow 5 psi (34482.76 Pa), crossflow 7.5 psi (51724.14 Pa), cross-flow 10 psi
(68965.52 Pa), dead-end 5 psi (34482.76 Pa),
dead-end 7.5 psi (51724.14 Pa), dan deadend 10 psi (68965.52 Pa). Gambar 9 dan
Gambar 10 memperlihatkan hasil pengukuran
fluks sari buah jeruk pontianak dengan
metode cross-flow dan dead-end.
Berdasarkan hubungan fluks sari buah
jeruk pontianak terhadap waktu dapat dilihat
bahwa nilai fluks sari buah mengalami
penurunan dengan bertambahnya waktu
filtrasi.
Pemberian
tekanan
sangat
berpengaruh terhadap besarnya nilai fluks
sari buah. Hal tersebut dapat terlihat bahwa
pada tekanan 10 psi (68965.52 Pa) memiliki
nilai fluks sari buah yang paling tinggi
dibandingkan dengan tekanan 5 psi
(34482.76 Pa) dan 7.5 psi (51724.14 Pa).
Adanya tekanan memberikan gaya dorong
lebih besar sehingga larutan seolah dipaksa
melewati permukaan membran.

9

Gambar 9 Hubungan fluks sari buah jeruk
pontianak dan waktu hasil filtrasi
cross-flow.

Gambar 10 Hubungan fluks sari buah jeruk
pontianak dan waktu hasil
filtrasi dead-end.

buah jeruk pontianak dan melon dialirkan
secara sejajar dengan permukaan membran,
sehingga terbentuknya endapan maupun
akumulasi konsentrasi pada permukaan
membran dapat dihindari. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa nilai fluks sari buah
jeruk pontianak dan melon hasil filtrasi
memiliki nilai tertinggi pada filtrasi crossflow dengan tekanan 10 psi (68965.52 Pa).
Nilai fluks sari buah melon lebih rendah
dibandingkan dengan nilai fluks sari buah
jeruk pontianak. Hal tersebut terjadi
dikarenakan sari buah melon sebelum filtrasi
lebih kental dibandingkan sari buah jeruk
pontianak sebelum filtrasi.
Penurunan nilai fluks sari buah
menunjukkan terjadinya fouling pada proses
filtrasi membran. Fouling terjadi akibat
adanya akumulasi molekul-molekul sari buah
pada permukaan membran dan sebagian
terjebak masuk ke dalam pori-pori membran.
Peristiwa fouling yang terjadi mengakibatkan
terhambatnya aliran feed yang melewati
membran dengan kata lain jumlah permeate
yang dihasilkan semakin berkurang dengan
bertambahnya waktu filtrasi.12

Karakterisasi Ekstrak Sari Buah
Jeruk Pontianak dan Melon
Derajat Keasaman (pH)

Gambar 11 Hubungan fluks sari buah melon
dan waktu hasil filtrasi
cross-flow.

Gambar 12 Hubungan fluks sari buah melon
dan waktu hasil filtrasi
dead-end.
Metode filtrasi cross-flow memiliki nilai
fluks sari buah yang lebih tinggi
dibandingkan dengan filtrasi dead-end. Hal
tersebut karena pada filtrasi cross-flow sari

pH merupakan istilah yang digunakan
untuk menunjukkan derajat keasaman atau
derajat kebasaan suatu bahan. Nilai pH sari
buah jeruk pontianak dan melon sebelum
filtrasi, hasil filtrasi dan sisa filtrasi dapat
dilihat pada Gambar 13 dan Gambar 14.
Nilai pH sari buah jeruk pontianak dan
melon sebelum filtrasi pada metode filtrasi
cross-flow 4.49 dan 6.93. Nilai pH sari buah
jeruk pontianak dan melon hasil filtrasi dan
sisa
filtrasi
mengalami
penurunan
dibandingkan dengan sari buah sebelum
filtrasi. Hasil filtrasi sari buah jeruk
pontianak dan melon dengan metode crossflow pada tekanan 5 psi (34482.76 Pa)
memiliki nilai pH sebesar 4.32 dan 6.24, pada
tekanan 7.5 psi (51724.14 Pa) sebesar 4.32
dan 6.75, sedangkan pada tekanan 10 psi
(68965.52 Pa) 4.24 dan 6.75. Nilai pH sari
buah jeruk pontianak dan melon sisa filtrasi
sebesar 4.59 dan 6.9.
Nilai pH sari buah jeruk pontianak dan
melon sebelum filtrasi pada metode filtrasi
dead-end sebesar 4.49 dan 7.03. Nilai pH
hasil filtrasi pada metode dead-end juga
mengalami penurunan. Hasil filtrasi sari buah
jeruk pontianak dan melon dengan metode

10

dead-end dengan tekanan 5 psi (34482.76 Pa)
memiliki nilai pH sebesar 4.20 dan 7.05, pada
tekanan 7.5 psi (51724.14 Pa) sebesar 4.34
dan 6.55, sedangkan pada tekanan 10 psi
(68965.52 Pa) sebesar 4.39 dan 6.98. Nilai
pH sari buah jeruk pontianak dan melon sisa
hasil filtrasi sebesar 4.59 dan 7.07.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil
filtrasi sari buah jeruk pontianak dan melon
mengalami penurunan nilai pH, karena
meningkatnya keasaman pada sari buah.
Penurunan nilai pH sari buah jeruk pontianak
paling tinggi terjadi pada hasil filtrasi dengan
metode dead-end, sedangkan pada sari buah
melon terjadi pada hasil filtrasi dengan
menggunakan metode cross-flow dengan
tekanan 5 psi (34482.76 Pa).
Penurunan nilai pH pada hasil filtrasi sari
buah jeruk pontianak dan melon terjadi
karena meningkatnya keasaman pada sari
buah
akibat
lamanya
penyimpanan.
Penurunan nilai pH juga terjadi karena
menurunnya jumlah padatan terlarut dan serat
akibat proses filtasi, sehingga keasaman
meningkat. Sedangkan sisa filtrasi sari buah
jeruk pontianak dan melon menunjukkan
kenaikan nilai pH. Hal tersebut terjadi karena
tidak terlewatnya partikel dengan ukuran
lebih besar dari ukuran pori membran
polisulfon.

Kekentalan (Viskositas)
Kekentalan atau viskositas merupakan
salah satu sifat fisik dari suatu zat atau
larutan. Kekentalan memperlihatkan salah
satu sifat cairan yang menentukan besarnya
perlawanan terhadap gaya geser. Hasil
penelitian kekentalan dapat dilihat pada
Gambar 15 dan Gambar 16.
Gambar
15
dan
Gambar
16
memperlihatkan hasil penelitian nilai
kekentalan sari buah jeruk pontianak dan
melon sebelum filtrasi, hasil filtrasi, dan sisa
filtrasi yang mengalami perubahan. Sari buah
melon memiliki nilai kekentalan yang lebih
tinggi dibandingkan dengan sari buah jeruk
pontianak.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai
kekentalan sari buah jeruk pontianak dan
melon mengalami penurunan paling tinggi
terjadi pada hasil filtrasi dengan metode
cross-flow dengan tekanan 5 psi (34482.76
Pa). Walaupun nilai kekentalan melon dan
jeruk pontianak sebelum filtrasi berbeda
namun nilai kekentalan hasil filtrasi hampir
sama. Hal tersebut menunjukkan pori dan
kestabilan filtrasi pada membran polisulfon
yang sama.
Penurunan nilai kekentalan hasil filtrasi
sari
buah
terjadi
disebabkan
oleh
berkurangnya jumlah koloid, partikel, serat,
dan total padatan terlarut yang terdapat pada
sari buah setelah filtrasi. Sedangkan pada sisa
filtrasi kekentalan sari buah meningkat
karena bertambahnya jumlah koloid, partikel,
serat, dan total padatan terlarut yang terdapat
pada sari buah akibat tidak terlewatnya
partikel yang ukurannya lebih besar dari
ukuran pori pada membran polisulfon yang
digunakan.

Gambar 13 Derajat keasaman sari buah jeruk
pontianak pada beberapa
perlakuan filtrasi.

Gambar 15 Kekentalan sari buah jeruk
pontianak pada beberapa
perlakuan filtrasi.
Gambar 14 Derajat keasaman sari buah
melon pada beberapa perlakuan
filtrasi.

11

Gambar 16 Kekentalan sari buah melon pada
beberapa perlakuan filtrasi.

Penurunan nilai kerapatan terjadi karena
padatan-padatan maupun partikel-partikel
dengan ukuran lebih besar dari pori membran
tidak mampu melewati membran, sehingga
jumlah koloid, partikel, serat, dan padatanpadatan yang terdapat pada sari buah hasil
filtrasi lebih rendah. Kerapatan sisa filtrasi
sari buah meningkat dibandingkan sari buah
sebelum filtrasi. Hal tersebut disebabkan oleh
menurunnya zat-zat terlarut dan partikel
dengan ukuran yang kecil dalam sari buah
yang mampu melewati membran, sehingga
yang tertinggal hanyalah zat-zat dengan
ukuran yang besar yang tidak mampu
melewati membran.

Total Padatan Terlarut (TPT)

Gambar 17 Kerapatan sari buah jeruk
pontianak pada beberapa
perlakuan filtrasi.

Gambar 18 Kerapatan sari buah melon pada
beberapa perlakuan filtrasi.
Massa Jenis (Kerapatan)
Salah satu sifat fisik suatu bahan adalah
kerapatan, yang didefinisikan perbandingan
antara massa bahan (m) dengan volume bahan
(v).32 Hasil penelitian kerapatan sari buah
jeruk pontianak dan melon dapat dilihat pada
Gambar 17 dan Gambar 18.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa
secara keseluruhan hasil filtrasi sari buah
mengalami penurunan nilai kerapatan.
Penurunan kerapatan paling tinggi terjadi
pada filtrasi dengan menggunakan metode
cross-flow pada tekanan 5 psi (34482.76 Pa).
Hal tersebut terjadi karena pada filtrasi
dengan metode cross-flow feed mengalir
sejajar dengan permukaan membran dan
kecilnya
tekanan
yang
diberikan
memperlambat rusaknya pori pada membran.

Total padatan terlarut dari sari buah jeruk
pontianak dan melon sebelum filtrasi, hasil
filtrasi dan sisa filtrasi dengan beberapa
perlakuan yang berbeda ditampilkan pada
Gambar 19 dan Gambar 20.
Data penelitian menunjukkan bahwa sari
buah jeruk pontianak dan melon sebelum
filtrasi memili