“PEMEKATAN JUS BUAH MANGROVE JENIS PEDADA MERAH (SONNERATIA CASEOLARIS) DENGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS”.

LAPORAN HASIL PENELITIAN

“ PEMEKATAN J US BUAH MANGROVE J ENIS PEDADA MERAH (SONNERATIA
CASEOLARIS) DENGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS”

OLEH :
RIA AGUSTIN

1031010007

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
SURABAYA
2014

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

ffidi&
r'li lC0ll)NX:1


ffiw,
Viln)i jj

rnu4l

-f.a&

BlaBf 66uuJeleA, IEuolsBN uElrnSuEqlued sclJilra^Iull
lrlsnpul poloulaa ssllnrlBtr uE{eo
'gnqr1e8ua14i

r00 z €0t 86I z110096l 'dIN
a,

L

I00 z E0z66t rtr0s96l 'dIN

nw 7 t0886I 8I?0€95t'drN


ffi

ffi

.I
rfn8ue; u1a

jlor, lr8nJq.f,

0z IBEBtrBI BpBd

1[n8ue4 utll qelo Bur.Irall( usg
uBdBpBtIIC uurluutlegadl( qslel

IU}OIOI€OT

Nffiffi
:


qolo

..sIsotrAtrso

HYUUHI

V(IYCfd SINflf SAOUONYI^I HYNS Sff NYIYXflTl[fd,

NYHVSgONfd UYgIA[flT
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

“PEMEKATAN J US BUAH MANGROVE J ENIS PEDADA MERAH
(SONNERATIA CASEOLARIS) DENGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS”

PENELITIAN

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat
Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Kimia


OLEH :
RIA AGUSTIN
1031010007

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
SURABAYA
2014

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Proposal Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Rever se Osmosis “

DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .................................................................................. i

DAFTAR ISI ................................................................................................ iii
DAFTAR TABEL ........................................................................................ v
DAFTAR GRAFIK ...................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR .................................................................................... vii
INTISARI ...................................................................................................... viii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................................................

1

1.2 Tujuan Penelitian .........................................................................................

3

1.3 Manfaat Penelitian .......................................................................................

3

BAB II TINJ AUAN PUSTAKA
2.1 Teori Umum ................................................................................................


4

2.1.1 Tanaman Mangrove Di Indonesia ........................................................

4

2.1.2 Mangrove Jenis Pedada Merah (Sonneratia Caseolaris) .......................

5

2.1.3 Kandungan, Manfaat, Dan Pemanfaatan Mangrove Jenis Pedada Merah
(Sonneratia Caseolaris) .......................................................................

6

2.1.4 Membran Secara Umun .......................................................................

7


2.2 Landasan Teori .............................................................................................

10

2.2.1 Teknik Pengolahan Buah Mangrove Jenis Pedada Merah (Sonneratia
Caseolaris) Menjadi Sirup Mangrove di Masyarakat.............................

10

2.2.2 Membran Reverse Osmosis .................................................................

11

2.2.3 Membran Reverse Osmosis Bertekanan Rendah (Low Pressure Reverse
Osmosis) .............................................................................................

14

2.2.4 Fouling ...............................................................................................


15

2.2.5 Fluks ...................................................................................................

15

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya

iii

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Proposal Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Rever se Osmosis “

2.2.6 % Rejeksi ............................................................................................


16

2.2.7 Penyusunan Modul ..............................................................................

17

2.2.8 Modul Membran Tipe Spiral Wound ....................................................

19

2.3 Hipotesis ......................................................................................................

20

BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Bahan-bahan Yang Digunakan ....................................................................

21


3.2 Alat-alat Yang Digunakan ...........................................................................

21

3.3 Gambar Rangkaian Alat ...............................................................................

21

3.4 Variable .......................................................................................................

24

3.4.1 Kondisi Tetap ......................................................................................

24

3.4.2 Variable Yang Dijalankan ....................................................................

24


3.5 Prosedur Penelitian ......................................................................................

24

3.5.1 Persiapan Bahan Baku .........................................................................

24

3.5.2 Proses Pemekatan Jus buah pada membran RO ....................................

25

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Tabel Hasil Analisa .....................................................................................

27

4.2 Tabel Hasil Perhitungan ...............................................................................

28

4.3 Grafik dan Pembahasan ...............................................................................

29

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .................................................................................................

33

5.2 Saran ...........................................................................................................

33

DAFTAR PUSTAKA
APPENDIX
HASIL ANALISA
LAMPIRAN

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya

iv

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Proposal Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Rever se Osmosis “

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Perbandingan antara masing-masing jenis membran berdasarkan gaya dorong
berupa beda tekan (∆P) ....................................................................................

9

Tabel 2 Karakteristik tiap-tiap modul ............................................................................ 18
Tabel 3 Bahan membran komersil yang tersedia di pasaran ........................................... 19
Tabel 4.1 Tabel Hasil Analisa ....................................................................................... 27
Tabel 4.2 Tabel Hasil Perhitungan ................................................................................ 28

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya

v

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Proposal Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Rever se Osmosis “

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1 Pengaruh Tekanan terhadap Fluks pada variasi Waktu ................................ 29
Grafik 4.2 Pengaruh Tekanan terhadap %Rejeksi pada variasi waktu ............................ 30
Grafik 4.3 Pengaruh Tekanan terhadap TPT Permeat pada variasi waktu ...................... 31
Grafik 4.4 Pengaruh Tekanan terhadap TPT Retentat pada variasi waktu ...................... 32

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya

vi

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Proposal Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Rever se Osmosis “

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Buah Pedada Merah (Sonneratia Caseolaris) ...........................................

5

Gambar 2.2. Mekanisme Prinsip Kerja Reverse Osmosis .............................................

11

Gambar 2.3. Grafik Hubungan Gaya Dorong Tekanan Terhadap Fluks .........................

16

Gambar 2.4. Skema Modul Membran............................................................................

17

Gambar 2.5. Susunan Modul Membran Tipe Spiral Wound ...........................................

19

Gambar 3.1 (a) Alat Reverse Osmosis ..........................................................................

21

Gambar 3.1 (b) Pompa Dalam Alat Reverse Osmosis ...................................................

21

Gambar 3.2 Skema Alat Reverse Osmosis .....................................................................

22

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya

vii

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Proposal Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Rever se Osmosis “

INTISARI
Berkembangnya industri rumah tangga yang mengelola buah Mangrove Jenis Pedada
Merah (Sonneratia Caseolaris) menjadi sirup masih menggunakan cara konvensional untuk
memekatkan jus buah sebelum penambahan gula yakni proses evaporasi. Kelemahan dari
proses evaporasi yaitu penggunaan suhu yang tinggi dapat menurunkan kandungan gizi dan
aroma konsentrat.
Reverse Osmosis adalah salah satu jenis membran yang dimana prosesnya
menggunakan tekanan untuk membalikkan aliran normal osmosis air melewati membran
semipermeable sehingga dapat diaplikasikan pada industri makanan untuk menaikkan
konsentrasi makanan (terutama pada jus buah).
Penelitian menggunakan buah Mangrove Jenis Pedada Merah (Sonneratia
Caseolaris) yang berasal dari Kelurahan Wonorejo Kecamatan Rungkut Kota Surabaya yang
kemudian diolah menjadi jus dengan konsentrasi 0,6041% dan Total Padatan Terlarut (TPT)
sebesar 17,8689 gr/100gr.
Penelitian ini bertujuan untuk menggunakan Reverse Osmosis sebagai alternatif
proses pemekatan jus buah Mangrove (Sonneratia Caseolaris) dimana fluksi dan rejeksi
tertinggi serta pengamatan terhadap total padatan terlarut yang merupakan indikator
keberhasilan tingkat pemekatan dengan variabel kondisi operasi tekanan 0,2368 ; 0,4736 ;
0,7104 ; 0,9472 atm dalam selang waktu 120;180;240 detik dan kondisi jus pada suhu 31oC
dan pH = 3.
Tingkat Pemekatan terbaik sebesar 61,609% didapatkan pada kondisi operasi
tekanan 0,9472 atm selama 240 detik dengan membrane reverse osmosis modul spiral
wound berbahan poliamida.

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya

viii

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

BAB I
PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG
Hutan Mangrove merupakan salah satu ekosistem paling produktif dan
memiliki nilai ekonomi tinggi, antara lain sebagai sumber bahan bangunan,
kayu bakar, arang, tannin, zat warna, bahan makanan, bahan obat, bahan baku
dan lain-lain. keanekaragaman hayati ekosistem Mangrove berpotensi besar
untuk menghasilkan produk berguna di masa depan (bioprospeksi). Sehingga
hutan Mangrove dapat memberikan manfaat terhadap masyarakat pesisir.
Contohnya

masyarakat

wilayah

Mangrove

di

Kelurahan

Wonorejo

Kecamatan Rungkut Kota Surabaya. Di Kelurahan Wonorejo telah
berkembang industri rumah tangga yang mengelola sumber daya alam dari
hutan Mangrove yaitu buah Pedada Merah (Sonneratia Caseolaris) yang lebih
dikenal dengan sebutan buah bogem. Pengelolaan ini karena masyarakat
wilayah Mangrove berpenghasilan rendah sehingga industri rumah tangga
yang memanfaatkan buah bogem ini dapat memberikan alternatif pekerjaan
dan pendapatan tambahan yang diperoleh dari sampingan sektor pertanian.
(Yudhistira, 2012)
Namun dalam pengolahan sirup Mangrove Jenis Pedada Merah
tersebut, masih menggunakan cara konvensional untuk memekatkan jus buah
sebelum penambahan gula yakni proses evaporasi.
Rasa dan bau komponen makanan sering hilang selama pemrosesan
yang mengarah ke produk akhir yang berkualitas lebih buruk dibandingkan
dengan bahan-bahan segar. Hasil penguapan berakibat pada hilangnya rasa
jus segar, degradasi warna dan rasa karena efek termal. Metode menggunakan
sedikit panas untuk mengurangi kerusakan termal harus diselidiki untuk
menetapkan parameter untuk proses komersial di masa depan. Alternatif yang
menjanjikan adalah Reverse Osmosis (RO), tetapi tidak dapat mencapai
konsentrasi yang lebih besar dari 30º Brix (42,8571 gr/100 gr) . RO memiliki
keunggulan dibandingkan teknik penguapan tradisional dalam menghilangkan
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

1

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

air. Karena lebih sedikit panas yang digunakan, kerusakan termal untuk
produk umumnya dihilangkan. Dalam proyek yang dilakukan dengan
menggunakan membrane Reverse Osmosis berbahan poliamida dengan
modul spiral wound, yang bertujuan untuk mengamati fluks sebagai fungsi
waktu. Konsentrasi retentat yang didapat adalah 15-20 º Brix (17,6470-25
gr/100gr). (Araujo & Maciel, 2005)
Di Indonesia, teknologi membran sudah banyak digunakan dalam
proses pemekatan jus buah seperti jeruk dan jambu biji merah (Djajakusuma,
2011). Penentuan kondisi tekanan dan waktu terbaik dilihat dari hasil fluksi
dan rejeksi tertinggi. Fluksi dan rejeksi tertinggi menjadi indikator
keberhasilan proses pemekatan jus. (Erliza, N. dkk. 2009).
Untuk sistem membran Reverse Osmosis pada penelitian yang pernah
dilakukan Erliza Noor dkk tahun 2009, penggunaan tekanan 8 bar (7,5776
atm) dan laju alir 0,03 m/det merupakan kondisi terbaik untuk proses
pemekatan pada jus jeruk siam dengan TPT (Total Padatan Terlarut) umpan
awal 6,7o Brix (7,1811 gr/100gr) dan tingkat pemekatan sebesar 76%.

1.2. TUJ UAN PENELITIAN :

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

Tujuan dari penelitian ini adalah penggunaan Reverse Osmosis
sebagai alternatif proses pemekatan jus buah Mangrove Jenis Pedada Merah
Jenis Pedda Merah (Soneratia Caseolaris) dimana fluksi dan rejeksi tertinggi
serta pengamatan terhadap total padatan terlarut yang merupakan indikator
keberhasilan tingkat pemekatan dengan berbagai kondisi operasi (tekanan
rendah dan waktu).

1.3. MANFAAT PENELITIAN :
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini antara lain :
1. Mengetahui kemampuan membran Reverse Osmosis pada pemekatan
jus buah Mangrove Jenis Pedada Merah (Sonneratia Caseolaris) serta
memanfaatkan teknologi membran dalam aplikasinya pada peningkatan
kualitas jus buah.
2. Menambah pengetahuan tentang membran Reverse Osmosis
3. Diharapkan hasil penelitian ini bisa digunakan sebagai acuan untuk
penelitian-penelitian lebih lanjut yang mungkin dilakukan untuk
mendapat hasil yang lebih baik lagi.

BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

2.1. Teori Umum
2.1.1. Tanaman Mangrove J enis Pedada Merah di Indonesia
Indonesia adalah salah satu negara yang mempunyai hutan
Mangrove (hutan bakau) terbesar di dunia area Mangrove terluas (8,60
juta ha), disusul Brazil (1,340 juta ha), Australia (1,150 juta ha), dan
Nigeria (1,0515 juta ha). Badan Lingkungan Hidup Pemerintah Kota
Surabaya (2012) menyatakan bahwa tanaman ini terdapat di pantai utara
Pulau Jawa, Cilacap sampai Jawa Timur, Kalimantan, Sulawesi, NTB dan
NTT dan Papua. Luas Mangrove di Indonesia sekitar 23% dari total
Mangrove Jenis Pedada Merah dunia, meskipun saat ini dilaporkan sekitar
5.30 juta hektar jumlah hutan itu telah rusak.
Hutan Mangrove merupakan salah satu ekosistem paling produktif
dan memiliki nilai ekonomi tinggi, antara lain sebagai sumber bahan
bangunan, kayu bakar, arang, tannin, zat warna, bahan makanan, bahan
obat, bahan baku dan lain-lain. keanekaragaman hayati ekosistem
Mangrove berpotensi besar untuk menghasilkan produk berguna di masa
depan (bioprospeksi). Sehingga hutan Mangrove dapat memberikan
manfaat terhadap masyarakat pesisir. Contohnya masyarakat wilayah
Mangrove di Kelurahan Wonorejo Kecamatan Rungkut Kota Surabaya. Di
Kelurahan Wonorejo telah berkembang industri rumah tangga yang
mengelola sumber daya alam dari hutan Mangrove yaitu buah Mangrove
Jenis Pedada Merah jenis Pedada Merah (Sonneratia Caseolaris) atau
biasa dikenal sebagai Apel Mangrove (Crabapple Mangrove). Pengelolaan
ini karena masyarakat wilayah Mangrove berpenghasilan rendah sehingga
industri rumah tangga yang memanfaatkan buah Pedada Merah(Sonneratia
Caseolaris) ini dapat memberikan alternatif pekerjaan dan pendapatan
tambahan yang diperoleh dari sampingan sektor pertanian. (Yudhistira,
2012)

2.1.2. Mangrove J enis Pedada Merah (Sonneratia Caseolaris)
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

4

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

Pedada merah atau perepat merah (Sonneratia caseolaris) adalah
sejenis pohon penghuni rawa-rawa tepi sungai dan hutan bakau, yang
termasuk ke dalam suku Lythraceae (dulu, Sonneratiaceae).
(http://id.wikipedia.org/wiki/Pidada_merah, diakses 1 Juni 2013)
Pedada Merah (Sonneratia caseolaris) merupakan salah satu
penyusun hutan bakau yang berada di sepanjang pantai berlumpur yang
mempunyai salinitas rendah dan merupakan wadah berkumpulnya kunangkunang. Buah pedada berbentuk bulat, ujung bertangkai, dan bagian
dasarnya terbungkus kelopak bunga. Buah ini memiliki diameter antara 68 cm dan biji berjumlah 800-1200. Buah pedada berwarna hijau, dan
mempunyai aroma yang sedap. Buah pedada tidak beracun, asam dan
dapat langsung dimakan. Buah pedada memiliki nama internasionalnya
yaitu Crabapple Mangrove.

Gambar 2.1. Buah Mangrove Jenis Pedada Merah (Sonneratia caseolaris)
(http://id.wikipedia.org/wiki/Pedada_merah, diakses 1 Juni 2013)

2.1.3. Kandungan, Manfaat, dan Pemanfaatan Mangrove J enis
Pedada Merah (Sonneratia Caseolaris)

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

5

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

Kandungan airnya tinggi dan mengandung vitamin C cukup
banyak. Buah yang tekstur dagingnya lembut itu bisa langsung dimakan,
ada rasa asam dan aroma yang khas. Namun penggunaannya oleh
masyarakat

masih

sangat

terbatas,

para

nelayan

terkadang

mengkonsumsinya untuk melepas rasa dahaga.
Kandungan gizi buah mangrove jenis pedada merah tidak jauh
berbeda seperti kandungan gizi pada buah-buahan yang sudah dikenal.
Buah pedada juga memiliki kandungan protein, lemak, karbohidrat,
vitamin, dan lainnya. Rendemen yang tertinggi pada buah pedada adalah
73%, kulit 15%, dan kelopak 12%. Buah mangrove jenis pedada merah
memiliki kadar air 84,76%, abu 8,40%, lemak 4,82%, protein 9,21%, dan
karbohidrat 77,57%. (Hamsah, 2013)
Di Indonesia, selai dan sirup dari buah apel Mangrove Jenis Pedada
Merah sudah mulai dikembangkan sementara di negara lain digunakan
pula untuk pembuatan kudapan ataupun sebagai bahan obat tradisional
bagi manusia maupun hewan. Kadar proksimat setelah pengolahan yaitu
Sirup pedada memiliki kadar air 57,81%, abu 0,41%, lemak 1,63%,
protein 0,23%, dan karbohidrat 97,58%. Kadar vitamin A buah pedada
221,97 IU/100g dan menurun setelah menjadi sirup pedada yaitu 12,77
IU/100g. Kadar vitamin B1 buah pedada yaitu 5,04 mg/100g, dan sirup
pedada 6,72 mg/100g. Kadar vitamin B2 buah pedada yaitu 7,65 mg/100g,
dan sirup pedada 1,12 mg/100g. Kadar vitamin C buah pedada yaitu 56,74
mg/100g dan menurun setelah pengolahan menjadi sirup mangrove jenis
pedada merah yakni 17,08 mg/100g. (Hamsah, 2013)

2.1.4 Membran Secara Umum
Membran adalah sebuah penghalang selektif antar dua fasa.
Membran memiliki ketebalan yang berbeda-beda, ada yang tebal dan ada
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

6

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

juga yang tipis serta ada yang homogen dan ada juga ada heterogen.
Ditinjau dari bahannya, membran terdiri dari bahan alami dan bahan
sintetis. Bahan alami adalah bahan yang berasal dari alam misalnya pulp
dan kapas, sedangkan bahan sintetis dibuat dari bahan kimia, misalnya
polimer.
Membran berfungsi memisahkan material berdasarkan ukuran dan
bentuk molekul, menahan komponen dari umpan yang mempunyai
ukuran lebih besar dari pori-pori membran dan melewatkan komponen
yang mempunyai ukuran yang lebih kecil. Larutan yang mengandung
komponen yang tertahan disebut konsentrat/ retentat dan larutan yang
mengalir disebut permeat. Filtrasi dengan menggunakan membran selain
berfungsi sebagai sarana

pemisahan juga berfungsi sebagai sarana

pemekatan dan pemurnian dari suatu larutan yang dilewatkan pada
membran tersebut.
Beberapa keunggulan teknologi membran:


Pemisahan dapat dilakukan secara continue



Konsumsi energi umumnya relatif rendah



Proses membran dapat dengan mudah digabungkan dengan proses
pemisahan lainnya (hybrid processing)



Pemisahan dapat dilakukan dengan kondisi operasi yang dapat diatur



Mudah dalam scale up



Tidak memerlukan bahan tambahan



Pemakaiannya mudah diadaptasikan karena material penyusun
membran yang bervariasi

Kekurangan teknologi ini antara lain adalah fluks dan selektivitas,
karena pada proses pemisahan menggunakan membran umumnya
fenomena yang terjadi adalah fluks berbanding terbalik dengan
selektivitas. Semakin tinggi fluks sering kali berakibat menurunnya
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

7

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

selektivitas, dan sebaliknya. Sedangkan yang diinginkan dalam proses
pemisahan berbasis membran adalah mempertinggi fluks dan selektivitas.
(Permana, Y. dan Nilansari, G., 2011)
Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja membran antara lain:
1. Ukuran Molekul
Ukuran molekul membran sangat mempengaruhi kinerja membran.
Pada pembuatan mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi mempunyai spesifikasi
khusus.
2. Bentuk Molekul
Bentuk dan konfigurasi macromolekul mempunyai efek pada
kekuatan ion, temperature dan interaksi antar komponen. Perbedaan
bentuk ini khusus pada kondisi dibawah permukaan membran. Hal ini
dapat terlihat dalam penggunaan membran pada protein dan dextrin.
3. Bahan Membran
Perbedaan bahan membran akan berpengaruh pada hasil rejeksi dan
distribusi ukuran pori. Sebagai contoh membran dari polysulfone dan
membran dari selulosa asetat, kedua membran ini menunjukkan
rendahnya deviasi antara kedua membran dan ini mempunyai efek
pada tekanan membran. Selain itu mempunyai efek pada tingkat
penyumbatan (fouling) pada membran.
4. Karakteristik Larutan
Pada umumnya berat molekul larutan garam dan gula mempunyai
berat molekul yang kecil dari ukuran pori membran. Karakteristik
larutan ini mempunyai efek pada permeabilitas membran.

5. Parameter operasional
Jenis parameter yang digunakan pada operasional umumnya terdiri
dari tekanan membran, permukaan membran, temperature dan
konsentrasi. Dan parameter tambahan adalah : pH, ion strength dan
polarisasi.
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

8

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

(Agustina, S., dkk, 2005)

Klasifikasi membran sangat banyak. Yang paling umum dikenal
adalah berdasarkan gaya dorong berupa beda tekanan (∆P), membran
dapat dibagi menjadi empat tipe :
1. Reverse osmosis(RO)
2. Ultrafiltrasi (UF)
3. Mikrofiltrasi (MF)

Tabel 1. Perbandingan antara masing-masing jenis membran berdasarkan
gaya dorong berupa beda tekan (∆P)
Jenis Membran

Beda Tekan
(∆P)

Sangat baik pada
pemisahan :

Ukuran Pori

Reverse Osmosis

10-100 bar

0.0001µm-0.001µ m

Ultrafiltrasi
Mikrofiltrasi

1-8 bar
0,1-5 bar

0.001µm-0.1µ m
0.1µm-1µ m

Zat organik terlarut, zat
inorganik terlarut, Volatile
Organic Carbon (VOC)
Zat organik terlarut
Zat padat tersuspensi

(http://muhammadyusuffirdaus.wordpress.com/teknologi-membran/, diakses 5 juni 2013)

2.2. Landasan Teori
2.2.1. Teknik Pengolahan Buah Mangrove J enis Pedada Merah
(Sonneratia Caseolaris) Menjadi Sirup Mangrove J enis Pedada

Merah di Masyarakat

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

9

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

Cara pembuatan sirup Mangrove Jenis Pedada Merah (Sonneratia
Caseolaris) dari pelatihan yang pernah kami ikuti di kelurahan Wonorejo,
Rungkut-Surabaya adalah sebagai berikut :
1.

Buah Mangrove Jenis Pedada Merah (Sonneratia Caseolaris) yang
telah matang (ditandai dengan jatuhnya buah ke tanah secara alami),
dikupas, lalu dicuci bersih

2.

Tambahkan air dengan perbandingan 1 kg buah :1 liter air, jadi
misalnya buahnya 2 ons, maka airnya sebanyak 200 mL.

3.

Kemudian rebus sampai buahnya lunak atau empuk, jangan sampai
airnya mendidih. Setelah itu dinginkan beberapa saat.

4.

Buah di haluskan dalam panci, kemudian di saring dengan ayakan
untuk memisahkan sari buah dengan daging buahnya.

5.

Setelah terpisah antara daging buah dan sari buah, kemudian pada
daging buah tadi ditambahkan lagi air sebanyak 1 liter lalu disaring
lagi.

6.

Lalu hasil saringan di saring kembali dengan kain, agar diperoleh air
buah yang bebas dari ampas.

7.

Hasil akhir yang berupa sirup, direbus kembali dan ditambahkan gula
sebanyak 2 kg. Dapat disimpulkan perbandingan buah,air, dan gula
adalah 1(kg):2(liter):2(kg)
Pada langkah pembuatan sirup di atas, kita dapati pada point nomor

(3) buah telah direbus terlebih dahulu, lalu perebusan dilakukan lagi pada
point nomor (7). Perebusan yang berulang menjadi tidak efektif karena
diduga berpengaruh pada kesegaran jus buah serta kandungan gizi dalam
sirup menjadi berkurang.
2.2.2. Membran Reverse Osmosis
Reverse Osmosis adalah salah satu jenis membran yang dimana
prosesnya menggunakan tekanan untuk membalikkan aliran normal
osmosis air melewati membran semipermeabel (Lonsdale, 1983). Reverse

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

10

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

osmosis ini banyak dimanfaatkan untuk desalinasi air laut, memurnikan air
bersih untuk aplikasi medis, pengolahan air limbah pada industri
elektroplating dan kertas, serta pada industri makanan untuk menaikkan
konsentrasi makanan (terutama pada jus buah).
Prinsip kerja proses ini merupakan kebalikan dari proses osmosis
biasa. Pada proses osmosis biasa terjadi perpindahan dengan sendirinya
dari cairan yang murni atau cairan yang encer ke cairan yang pekat melalui
membran semi-permeable. Dengan penambahan tekanan pada larutan
yang pekat, ternyata cairan murni dapat melalui membran semipermeable yang nerupakan kebalikan dari proses osmosis. Atas dasar
tersebut teknologi ini disebut reverse osmosis (osmosis terbalik).

Gambar 2.2. Mekanisme Prinsip Kerja Reverse Osmosis
(Edward dkk, 2009)

Dalam proses filtrasi dengan menggunakan membran reverse
osmosis, terdapat beberapa faktor-faktor yang saling berkaitan sehingga
akan mempengaruhi pula kualitas air hasil filtrasi. Faktor-faktor tersebut
adalah sebagai berikut :
1) Tekanan

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

11

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

Tekanan mempengaruhi laju alir bahan pelarut yang melalui membran
itu. Laju alir meningkat dengan terus meningkatnya tekanan, dan mutu
air olahan (permeate) juga semakin meningkat. Semakin tinggi
tekanan suatu membran, maka semakin besar pula fluks yang
dihasilkan permeate
2) Temperatur/suhu
Standar temperatur yang digunakan dari 70oF (21oC), tetapi umumnya
yang digunakan mulai dari 85oF (29oC),
3) Kepadatan/kerapatan membran
Semakin rapat membran, maka semakin baik air olahan yang
dihasilkan
4) Flux (fluks)
Gerakan air yang terus menerus. Untuk menentukan fluks dapat
diperoleh dengan menghitung laju alir permeate per satuan luas
membran
5) Salt Rejection (rejeksi garam-garaman)
Garam rejeksi tergantung dari tipe dan karakteristik pemilihan
membran. Namun juga sangat tergantung pada kondisi operasi,
konsentrasi larutan umpan dan debit aliran. Nilai rejeksi merupakan
angka mutlak. Umumnya nilai rejeksi dari 85 – 99,5% dengan 95%
yang lebih sering digunakan
6) Ketahanan Membran
Membran hanya dapat bertahan sebentar (akan cepat rusak) apabila
terlalu banyak komponen – komponen yang tidak diinginkan ikut
masuk di dalam air umpan, seperti bakteri, jamur, phenol, dan bahkan
nilai pH terlalu tinggi/rendah. Biasanya membran dapat bertahan
selama 2 tahun dengan perubahan pada efisiensinya
7) pH
pH pada membran yang sering digunakan memiliki batasan operasi
antara 6 – 7,7
8) Pengolahan awal (Pretreatment)
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

12

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

Pretreatment merupakan proses awal agar membran tidak cepat rusak
dan dapat tahan lebih lama. Selain itu pretreatment juga dilakukan
agar partikel – partikel yang tidak diinginkan yang berat molekulnya
lebih besar tidak ikut masuk kedalam membran.
9) Pembersihan (Cleaning)
Pembersihan pada membran tergantung dari jenis membran yang
digunakan dan proses penggunaannya.

Keuntungan metode RO berdasarkan kajian ekonomi antara lain:


Untuk umpan dengan padatan terlarut total di bawah 400 ppm, RO
merupakan perlakuan yang murah.



Untuk umpan dengan padatan terlarut total di atas 400 ppm, dengan
perlakuan awal penurunan padatan terlarut total sebanyak 10% dari
semula, RO lebih menguntungkan dari proses deionisasi.



Untuk umpan dengan konsentrasi padatan terlarut total berapapun,
disertai dengan kandungan organik lebih dari 15 g/l, RO sangat baik
untuk praperlakuan proses deionisasi.



RO sedikit berhubungan dengan bahan kimia sehingga lebih praktis.

(http://wans89.blogspot.com/2012/03/reverse-osmosis.html/, diakses pada 5 Juni 2013)

2.2.3. Membran Reverse Osmosis Bertekanan Rendah (Low Pressure
Reverse Osmosis)
Dalam proses produksi olahan pascapanen seperti jus buah, akan
lebih baik digunakan reverse osmosis bertekanan rendah (Low Pressure
Reverse Osmosis). Kinerja LPRO (kurang dari 10 Bar) untuk pemekatan

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

13

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

jus belum pernah dilakukan, padahal efisiensinya cukup tinggi karena
tidak memerlukan pompa berkapasitas tekanan yang tinggi, serta peralatan
yang sederhana. Penelitian ini mengintroduksi LPRO dengan berbagai
kondisi operasi (tekanan trans-membran dan laju alir umpan) untuk
mendapatkan tingkat pemekatan jus optimum.
Kelebihan utama dari pemekatan bahan makanan menggunakan RO
bertekanan rendah adalah menghasilkan produk berkualitas tinggi
dimananutrisi, aroma dan komponen flavor bahan yang diolahdapat
dipertahankan. Kekurangan dari proses ini adalah tingkat pemekatannya
lebih rendah (kurang dari 36 oBrix (56,25 gr/100gr)). Dibandingkan
industri jus konvensional (evaporasi) yang mampu meningkatkan
kepekatan hingga 65 oBrix (185,7143 gr/100gr). RO dalam hal ini harus
dilihat sebagai proses awal, tetapi tetap menghemat energi dan mengurangi
penurunan mutu akibat proses. (Erliza, N. dkk. 2009)
Tekanan osmotik yang digunakan berhubungan dengan tingkat
kepekatan jus untuk mengatasi tekanan osmosis larutan jus agar proses
dapat

berlangsung.

Berbagai

penelitian

telah

dilakukan

dengan

menggunakan tekanan operasi (20–60 Bar (18,944 atm)) untuk pemekatan
jus jeruk. Larutan jus umpan umumnya berkisar antara 8,2-11oBrix
(8,9325-12,3595 gr/100gr), dan tingkat pemekatan yang diperoleh
mencapai 63–340% menghasilkan konsentrat jus jeruk dengan total
padatan terlarut sebesar 16-36oBrix (19,0476-56,25 gr/100gr) (Silva et al.,
1998).

2.2.4. Fouling
Permasalahan yang selalu terjadi pada proses pemisahan dengan
menggunakan teknologi membran yaitu dengan terjadinya penyumbatan
(fouling) yang menyebabkan terjadinya penurunan fluks permeat.
Penyumbatan terjadi karena terjadinya pengumpulan material di dekat atau
dalam membran yang menurunkan permeabilitas membran dengan cara
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

14

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

menutupi atau mengecilkan pori. Fenomena fouling sangat kompleks dan
sangat sulit untuk digambarkan secara teori.Fouling pada parameter fisik
dan kimia seperti konsentrasi temperature, pH, kekuatan ion, dan interaksi
spesifik (ikatan hydrogen dan ikatan dipol-dipol) (Mulder, 1996).
Teknik pencucian balik merupakan teknik yang paling umum
digunakan dalam proses penghilangan zat pengotor (fouling) yang
terakumulasi di permukaan membran. Teknik pencucian balik pada
umumnya dilakukan dalam 2 cara, yaitu :
a. Pembilasan balik (back flushing) dengan menggunakan permeat
b. Rangkaian pencucian yang terdiri dari penghembusan udara
melalui membran dan membilasnya dengan larutan umpan
(Redjeki, S., 2005)

2.2.5. Fluks
Fluks merupakan laju volume fluida yang melewati penampang
membran.Fluks ini diukur dengan mengukur waktu yang diperlukan untuk
menampung permeat dalam volume tertentu. Secara matematis fluks
dirumuskan sebagai berikut (Mulder, 1996) :

......................................(1)
dengan J adalah fluks (L/m2.detik), V adalah volume permeat (L), A
adalah luas permukaan membran (m2), dan t adalah waktu (detik).

Fluks permeat disepanjang membran memiliki hubungan langsung
dengan tekanan umpan, dimana fluks akan meningkat seiring dengan
adanya peningkatan tekanan (Kaliappan, dkk, 2005).
Hubungan fluks dengan tekanan ditunjukkan pada rumus berikut ini :
......................................(2)

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

15

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

Dimana fluks (J), tekanan (P), koefisien rejeksi Staverman ( σ), perbedaan
tekanan osmotik (

, konstanta permeabilitas (k) dan viskositas (µ).

(HS., Edward dkk., 2009)
Semakin besar tekanan yang diberikan, maka volume fluida yang
dapat melewati membran akan meningkat, seperti yang terlihat pada
Gambar 2.3.

Gambar 2.3. Grafik Hubungan Gaya Dorong Tekanan Terhadap Fluks

2.2.6. % Rejeksi
Rejeksi adalah ukuran kemampuan membrane untuk menahan atau
melewatkan padatan terlarut. Secara matematis rejeksi dinyatakan dengan
(Mulder, 1996):

R=1-

x 100%

..................................(3)

dengan R adalah koefisien rejeksi (%) dan Cp serta Cf adalah konsentrasi
zat terlarut dalam permeat dan umpan.Diindikasikan adanya peningkatan
rejeksi seiring dengan peningkatan tekanan operasi.

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

16

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

2.2.7. Penyusunan Modul
Unit operasi tunggal atau unit terkecil membran yang memiliki
luas tertentu dimana membran tersebut dirancang secara teknis untuk
digunakan disebut sebuah modul.Modul membran merupakan bagian inti
dari suatu instalasi membran. Modul terdiri atas membran, struktur
penahan tekanan, inlet feed, outlet permeat, dan outlet rentetate.
Modul
Rentetate
Feed

Permeate
Gambar 2.4. Skema Modul Membran (Redjeki,S., 2011)

Tujuan dari perancangan modul ada 3, yaitu :
a. Untuk menjamin pada level membran, sirkulasi fluida yang diolah
dapat berjalan dengan baik dan tidak tergantung pada adanya
polarisasi konsentrasi dan endapan partikel
b. Untuk menghasilkan modul yang kompak, sehingga diperoleh
pertukaran luas permukaan maksimum per satuan volume
c. Untuk menghindari kebocoran-kebocoran antara bagian feed dan
permeat
Dalam perencanaan harus diperhatikan beberapa aspek penting
yaitu kerapatan penjejalan (packing density) yang tinggi, biaya
pembuatanyang efektif, kemudahan yang tinggi, kemudahan pembersihan
membran,kemudahan penggantian membran dan hold up volume yang
rendah.
Beberapa

modul

sistem

reverse-osmosis

yang

sering

dipergunakan, yaitu:
1. Tubular, dibuat dari keramik, karbon atau beberapa jenis plastik
berpori.
2. Hollow fibre
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

17

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

3. Spiral wound
4. Plate and frame

Tabel 2. Karakteristik tiap-tiap modul
Feature
Packing
Densitas
Energi
Pengaturan
aliran dan
pengontrol
kesalahan
Cleaning

Plate and Frame

Spiral Wound

Tubular

Hollow Fiber

Sedang

Tinggi

Rendah

Tinggi

Rendah-sedang
untuk aliran
laminer

Sedang (jarak
menghilangkan
tekanan)

Tinggi
(turbulen)

Rendah (laminersteady)

Sedang

Sedang-baik (untuk
suspensi non solid
sedang-rendah)

Baik

Sedang-baik, (untuk
Comen feed) sedang
rendah (untuk shell
side feed)

Sedang

kadang-kadang
sulit bila jarak
tersumbat

Baik

Memungkinkan
terjadinya
backflushing

elemennya saja

Pipa atau
elemennya

Elemennya

Penggantian 1 shet

Untuk bahan membrannya, yang secara komersil tersedia di
pasaran dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 3. Bahan Membran komersil yang tersedia di pasaran
(Redjeki, S., 2005)
No.

Proses Membran

Material

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

18

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

1

2

3

Reverse Osmosis

Celulosa acetat, Polyamide, Thin film
Composite

Ultrafiltrasi

Celulosa acetat, Regenerated celulosa,
Polyamide, Polyacrilonitril, Polysulfon,
Polyvinilidenefluoride, Thin film
Composite

Mikrofiltrasi

Celulosa acetat, Ceramic, Polycarbonat,
Polypropylene, Polytetrafloroethylene,
Polyvinilidenefluoride

Dalam hal ini, modul yang kami gunakan adalah modul
spiral wound berbahan poliamida.

2.2.8. Modul Membran Tipe Spiral Wound

Gambar 2.5. Susunan modul membran tipe spiral wound

Modul spiral wound merupakan hasil pengembangan dari modul
plate an frame. Modul ini pertama kali dikembangkan pada pertengahan
tahun 1960-an oleh Gulf General Atomies untuk diaplikasikan pada proses
desalinasi. Desain modul ini menyerupai susunan sandwich yang terdiri
dari beberapa membran datar (flat sheet), spacer, dan material berpori
yang dililitkan mengelilingi suatu saluran pengumpul permeat (permeate
collecting tube). Larutan umpan mengalir aksial sepanjang modul dalam
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

19

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

celah yang terbentuk antara spacer dan membran atau masuk pada
permukaan silindris dari elemen dan keluar secara aksial.
Modul spiral wound ini terdiri dari susunan dua membran flat sheet
yang dipisahkan oleh plat penyangga berpori, yaitu suatu mesh permeable.
Membran disegel pada ketiga tepinya sehingga membentuk suatu pocket
(kantong) dengan menggunakan epoxy atau plolyurethane. Pada tepi
satunya lagi (open end) ditempelkan pada suatu tube central yang
berlubang yang digunakan lagi oleh fiberglass untuk menambah kekuatan
mekanik dari membran.
(Morales & Maria, 2002)

2.3. Hipotesis
Teknologi Reverse Osmosis dapat digunakan untuk alternatif
proses pemekatan jus buah Mangrove Jenis Pedada Merah (Sonneratia
Caseolaris) dengan berbagai kondisi operasi (tekanan rendah dan waktu
operasi).

BAB III
METODE PENELITIAN

3.1.

Bahan-Bahan yang Digunakan
1.

Jus buah Mangrove Jenis Pedada Merah (Sonneratia Caseolaris)

2.

Air

3.

Akuades

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

20

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

3.2. Alat – Alat yang Digunakan
1.

Pisau stainless steel

9.

Statif

2.

Baskom

10. Kompor elektrik

3.

Timbangan

11. Screening 60, 80, 100 mesh

4.

Panci cat

12. Corong

5.

Ayakan

13. Gelas ukur 1000 ml

6.

Kertas saring

14. Seperangkat

7.

Pengaduk

reverse osmosis modul spiral

8.

Termometer

wound

alat

membran

3.3. GAMBAR RANGKAIAN ALAT
1
4
2

3

5

(a)

(b)

Gambar 3.1 (a) Alat reverse osmosis; (b) Pompa dalam alat reverse osmosis

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

21

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

Gambar 3.2. Skema alat reverse osmosis
Keterangan gambar :
1. Pressure indicator 1
2. Pressure indicator 2
3. Modul membran
4. Regulator valve
5. Pompa

Spesifikasi alat Reverse Osmosis :
1. Jenis Membran

: Reverse Osmosis

2. Modul Membran

: Spiral Wound

3. Bahan Membran

: Poliamida (PA)

4. Suhu Operasi maksimum

: 113oF (45oC)

5. pH Operasi maksimum

: 2,0 - 11,0

6. Luas Permukaan Membran

: 0.00196 m2

Cara kerja alat membran reverse osmosis :

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

22

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

1. Isi tangki umpan dengan akuades sebelum menggunakan larutan umpan
(tujuannya untuk membersihkan membran sebelum digunakan

dan

untuk menstabilkan kondisi proses dengan tekanan yang telah
ditentukan).
2. Nyalakan pompa, atur tekanan pompa sesuai dengan keinginan, tunggu
hingga laju alir stabil.
3. Permeat ditampung, sementara retentat direcyle bersama larutan umpan
(dalam hal ini akuades).
4. Matikan pompa, ganti dengan tangki umpan berisi larutan umpan.
Lakukan hal yang sama seperti perlakuan pada akuades.
5. Setiap kali akan berganti variabel kondisi operasi (tekanan dan waktu),
lakukan pretreatment dan pembersihan membran dengan cara :
Tahap pertama:
1. Pencucian dilakukan forward flushing selama beberapa saat
dengan aliran pompa tertinggi.
2. Retentat langsung dibuang. Tidak dikembalikan lagi ke dalam
tangki umpan sampai aliran retentatnya benar-benar bersih.
Tahap kedua:
1. Pencucian dilakukan back flushing. Dengan membalikkan
arah aliran permeat ke umpan, yaitu dengan mengubah posisi
tubing.
2. Pencucian dihentikan bila cairan pencuci benar-benar bersih.
6. Pencucian membran bertujuan untuk memperkecil terjadinya fouling
yang kerap terjadi pada teknologi membran agar mendapatkan hasil yang
optimal serta untuk membersihkan membran agar tidak mudah
ditumbuhi jamur dan bakteri setelah selesai digunakan.

3.4.

Variabel

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

23

Lapor an Hasil Penelitian
“Pemekatan J us Buah Mangr ove J enis Pedada Mer ah (Sonneratia
Caseolaris) Dengan Membr an Reverse Osmosis “

3.4.1. Kondisi tetap
1. pH umpan

:3

2. Suhu umpan

: 31oC

3.4.2. Variabel yang Dijalankan
1.

Tekanan Operasi (atm)

: 0,2368 ; 0,4736 ; 0,7104 ; 0,9472

2.

Waktu Operasi (detik)

: 120, 180, 240

3.5 Prosedur Penelitian
3.5.1

Persiapan Bahan Baku

1. Buah Mangro