Peningkatan Proses Pemurnian Ekstrak Stevia Menggunakan Kombinasi Membran Mikrofiltrasi dan Ultrafiltrasi

Abstract

Proses pemurnian ekstrak stevia menggunakan teknik filtrasi bertahap membran mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi diharapkan mampu merejeksi tanin, meningkatkan kejernihan, dan mempertahankan steviosida dengan konsentrasi yang tinggi. Teknik membran memiliki keunggulan, seperti biaya yang rendah, kebutuhan energi rendah, efisiensi pemisahan tinggi, dan mudah dikoneksikan dengan proses pemisahan lain. Tingkat kemurnian merupakan parameter penting yang dipertimbangkan untuk mengukur kinerja membran, oleh karena itu, kondisi operasi proses membran diperlukan untuk menghasilkan efisiensi pemisahan senyawa yang tinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan tingkat rejeksi steviosida terendah menggunakan kombinasi membran mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi, serta mendapatkan kondisi operasi proses membran paling tepat untuk menghasilkan fluksi permeat tertinggi, tingkat rejeksi steviosida terendah, dan tingkat rejeksi tanin tertinggi. Penelitian ini dilakukan dalam 3 tahapan penelitian, antara lain persiapan ekstrak stevia, proses pemurnian menggunakan mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi, serta analisis karakteristik permeat. Mikrofiltrasi yang digunakan berbahan polivinil klorida (PVC) hidrofilik dengan ukuran pori 0,1 μm dan ultrafiltrasi yang digunakan berbahan polivinil klorida (PVC) termodifikasi dengan ukuran pori (MWCO) 50 kDa. Proses pemurnian ekstrak stevia pada proses mikrofiltrasi dilakukan menggunakan tekanan transmembran (1,20, 1,40, 1,65, 1,80, dan 1,90 bar), kecepatan alir (0,04, 0,06, dan 0,11 m/det), dan konsentrasi steviosida umpan (7,12, 10,25, 14,03, dan 18,47 g/L), sedangkan proses ultrafiltrasi dilakukan menggunakan tekanan transmembran (1,20, 1,40, 1,65, 1,80, dan 1,90 bar), kecepatan alir (0,06, 0,09, dan 0,12 m/det), dan konsentrasi steviosida umpan (4,59 dan 10,36 g/L). Proses pemurnian tahap pertama dilakukan menggunakan membran mikrofiltrasi, kemudian permeat pembanding dan terbaik (terpilih) digunakan sebagai umpan proses ultrafiltrasi. Kondisi operasi terbaik proses mikrofiltrasi diperoleh pada tekanan transmembran 1,90 bar dan kecepatan alir 0,11 m/det menggunakan konsentrasi steviosida umpan 14,03 g/L dengan fluksi sebesar 82,90 L/m2.jam dihasilkan rejeksi steviosida 26,17 %, rejeksi tanin 24,66 %, dan persen kerjernihan 78,70 %T, sedangkan kondisi operasi terbaik proses ultrafiltrasi diperoleh pada tekanan transmembran 1,65 bar dan kecepatan alir 0,12 m/det menggunakan konsentrasi steviosida umpan 4,59 g/L dengan fluksi sebesar 27,06 L/m2.jam dihasilkan rejeksi steviosida 17,54 %, rejeksi tanin 43,18 %, dan persen kerjernihan sebesar 91,31 %T. Pemurnian ekstrak stevia menggunakan ultrafiltrasi dapat dihasilkan rejeksi steviosida terendah, rejeksi tanin tinggi, dan kejernihan tinggi yang diperoleh menggunakan konsentrasi steviosida umpan terendah.