Makanan rendah kalori menjadi alternatif utama makanan sehat karena kalori yang berlebihan memicu berbagai penyakit Sirup pati dan maltosa merupakan bahan baku utama dalam pengolahan makanan rendah kalori Diperlukan adanya teknik pemisahan pati dan maltosa untuk menghasilkan pati yang lebih murni Maka dibuat membran polimer PMMA/SF komposit, selektif terhadap pati dan maltosa

Larutan Pati-Maltosa Molekul pati tertahan Molekul maltosa Membran selektif Fasa Umpan Fasa Permeat

1. Membuat atau mensintesis membran komposit Poli(metilmetakrilat) atau (PMMA) dan silica fume dengan teknik inversi fasa. 2. Menentukan komposisi terbaik Poli(metilmetakrilat)/ silica fume. 3. Melakukan komposit membran dengan teknik polimerisasi antarmuka ( interfacial polymerisation ) antara trimesoil klorida (TMC) dan m-fenilendiamin (MPD). 4. Mengkarakterisasi dan mengevaluasi kinerja membran komposit PMMA -silica Fume dalam memisahkan pati dan maltosa.

Membran Pemisahan Menurut IUPAC membran didefinisikan sebagai struktur, memiliki sisi lateral yang jauh lebih besar dibandingkan ketebalannya, dapat melakukan transfer massa dengan bantuan variasi gaya dorong. 3 Jenis membran pemisahan : Membran carrier Membran berpori Membran tidak berpori

Membran Komposit Merupakan membran yang terdiri dari beberapa lapisan yang berasal dari campuran senyawa yang berbeda, atau beberapa lapis membran yang sejenis maupun yang berlainan. (IUPAC) Membran komposit bertujuan mengatasi kekurangan dari membran yang ada sebelumnya

Proses Anealling  Proses perlakuan panas yang ditujukan untuk melunakkan dan menaikkan kembali keuletan benda kerja agar dapat dideformasi lebih lanjut,  Proses annealing biasanya digunakan dalam bidang teknologi material, misalnya pada pembentukan baja dan logam lainnya.  Perlakuan pemberian panas pada membran bertujuan agar struktur membran berdeformasi membentuk pori yang lebih rapat, sehingga diharapkan dapat meningkatkan selektivitas.

Poli(metilmetakrilat) atau PMMA PMMA terbentuk dari reaksi polimerisasi metilmetakrilat - Jernih(tidak berwarna) - Struktur amorf piranti berbahan plastik, antara lain digunakan di bidang optik, furniture, bahkan dibidang pengobatan dan implant. Aplikasi Sifat Sintesis

Silica Fume (SF) Silika mikro, yang dihasilkan dalam reaksi reduksi batu bara pada pembakaran dalam tanur listrik untuk menghasilkan silikon dan paduan logam - Berdiameter sekitar 0.1 µm -Ukuran partikel 100x lebih kecil dibandingkan semen -Hidrofil - campuran semen - melindungi besi dalam beton terhadap korosi - membran : pengisi pori membranpolimer Sintesis Sifat Aplikasi

Pati ( starch ) Bentuk polimer glukosa (polisakarida), bahan utama yang dihasilkan tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa yang sebagai hasil dari fotosintesis. Terdapat 2 jenis pati antara lain, amilosa dan amilopektin. AmilosaAmilopektin

Maltosa Bentuk dimer dari glukosa (disakarida) Maltosa dihasilkan dari hasil degradasi pati dengan menggunakan enzim amilase Maltosa memiliki karakteristik yang khas, mengatur viskositas, tidak mempengaruhi flavor (rasa), tekanan dan kelarutan tinggi, dan tidak mengubah tekstur produk

Fluks Salah satu tolok ukur kinerja membran Didefinisikan sebagai volum  permeat yang dihasilkan dalam jangka waktu tertentu untuk luas permukaan tertentu Semakin besar fluks, semakin mudah suatu spesi berpemeasi melewati membran.

Rejeksi Merupakan alat ukur kinerja membran, menjadi dasar evaluasi terhadap pemisahan yang dilakukan. Didefinisikan sebagai perbandingan antara konsentrasi analit dalam fasa permeat (Cp) dengan konsentrasi analit dalam fasa umpan (Cu)

Garis Besar Cara Kerja Sintesis Komposisi membran PMMA/SF terbaik, diberikan perlakuan, dan dikomposit Fluks dan rejeksi membran terhadap larutan Pati-Maltosa Morfologi membran dengan SEM, struktur dan ikatan kimia dengan IR, uji sifat fisik(ketebalan dan sudut kontak)

Sintesis Membran PMMA/SF

Uji Karakterisasi Membran Uji Fluks dan % Rejeksi Membran Morfologi Membran

Uji Karakterisasi Membran Struktur dan Ikatan Kimia dengan IR KetebalanSudut kontak

Data Komposisi Membran Tanggal Komposisi Massa (gr) Keterangan PMMADMFSF% weigt PMMAPMMA : SF(w:w) 03/10/20093,759711,25261, : 1gagal 04/10/20092,255612,75361, : 1sudah dikarakterisasi (rusak) 06/10/20092,257312, gagal 07/10/20093,012312,01980, : 1Dikarakterisasi 10/10/20093,017412, gagal 24/11/20093,01512,04460, : 1sudah dikarakterisasi (rusak) 08/12/20093,0112,10950, :1Dikarakterisasi 16/12/20093,01312,02410, : 1sudah dikarakterisasi (rusak) 21/12/20093,031212,05210, : 1Dikarakterisasi 05/01/20103,330111,71530, : 1Dikarakterisasi 06/01/20103,328611,7250, : 1Dikarakterisasi 08/02/20103,302211,72610, : 1Dikarakterisasi 08/02/20103,313911,72210, : 1Dikarakterisasi 18/02/20103,304811,71270, : 1Dikarakterisasi 18/02/20103,759411,25640, : 1Di -anneal & dikarakterisasi (rusak) 03/03/20103,31711,71410, : 1Di -anneal & dikarakterisasi 03/03/20103,754211,25120, : 1Di -anneal & dikarakterisasi 22/03/20103,766511,26580, : 1air dingin, di-anneal & dikarakterisasi 22/03/20103,769711,29110, : 1air dingin, di-anneal & dikarakterisasi 14/10/20103,759511,25540, : 1air dingin, di-anneal & dikarakterisasi 14/10/20103,768311,25530, : 1air dingin, di-anneal& komposit (rusak) 22/10/20103,766511,25550, : 1air dingin, di-anneal, dikomposit & dikarakterisasi

Fungsi SF dalam membran adalah mengisi pori membran, menambah sifat hidrofob membran. Komposisi SF tertentu menunjukkan puncak fluks. Namun semakin banyak SF akan menurunkan ketahanan membran.

Peningkatan konsentrasi PMMA, menurunkan nilai fluks. Pori membran semakin rapat seiring peningkatan konsentrasi PMMA Maka dipilih membran degan komposisi terbaik yaitu membran PMMA 25 %, dengan jumlah SF 1:15

Ket : Tanpa Perlakuan (1) Anealing (2) Anealing + Casting air dingin (3) 2 perlakuan + komposit (4) Terjadi fenomena fouling Perlakuan anealling & casting dengan air dingin membuat pori membran lebih rapat Pori membran komposit paling rapat.

Ket : Tanpa Perlakuan (1) Anealling (2) Casting air dingin (3) Aneallin g + Casting air dingin (4) 2 perlakuan + komposit (5)

Perlakuan Anealling, casting air dingin, maupun keduanya menunjukkan peningkatan % rejeksi membran terhadap pati. Hasil terbaik ditunjukkan oleh membran komposit, yang juga diberikan kedua perlakuan tersebut. Daya pisah dengan maltosa juga sangat baik, ditinjau dari % rejeksi membran yang sangat rendah terhadap maltosa. Namun kekurangannya adalah nilai fluks yang sangat kecil. Sampel % Rejeksi PatiMaltosa 1106,236, ,356, ,35 -8,1E ,60 -6,39

Uji Sifat Fisik Membran 1. Ketebalan Membran = 0,13 mm Membran komposit lebih tebal dibandingkan membran non-komposit, karena keberadaan poliamida yang terbentuk di permukaan. 2. Sudut Kontak = 52 Nilai tersebut menunjukkan bahwa membran bersifat hidrofobik.

Morfologi Membran Terdapat lapisan komposit pada permukaan membran Struktur pori yang tidak simetris dan sangat rapat

Struktur & Ikatan Kimia

PMMA Silica Fume Membran Komposit

 Komposisi membran terbaik adalah PMMA 25%, dengan jumlah SF 1:15. ditinjau dari nilai % rejeksi membran terhadap pati & maltosa, besar fluks, dan ketahanan mekanik membran.  Perlakuan anealling dan casting dengan air dingin meningkatkan % rejeksi membran terhadap pati.  Membran komposit yang dilakukan kedua perlakuan tersebut menunjukkan hasil terbaik, yaitu % rejeksi membran terhadap pati mencapai 100% dan terhadap maltosa sebesar 6,39%.  Namun kekurangannya adalah fluks yang sangat kecil, oleh karena itu diperlukan studi lebih lanjut untuk meningkatkan fluks membran komposit PMMA-SF-poliamida tersebut.

Rusli, Handajaya Studi Pemisahan Pati dan Maltosa Menggunakan Membran Komposit PMMA – Bentonit – Poliamida,, Skripsi. Institut Teknologi Bandung. Bandung. Kuncoro, Robert Amobilisasi Enzim Ekstrak Kasar Pada Membran Poli(metil metakrilat) sebagai Membran Bioreaktor,, Skripsi. Institut Teknologi Bandung. Bandung. Paramita, Ratih Pembuatan Membran Bioreaktor Ekstrak Kasar Enzim α -Amilase untuk Penguraian Pati,, Skripsi. Institut Teknologi Bandung. Bandung.

Terima Kasih