Ultrafiltrasi telah muncul sebagai teknik yang sangat efisien dalam bidang proses pemisahan. Biaya investasi dan kebutuhan energi yang murah, dikombinasikan dengan efisiensi pemisahan yang tinggi, membuatnya sangat menguntungkan untuk berbagai aplikasi, seperti pengolahan makanan dan farmasi, serta industri produk kimia. Protein dengan kemurnian tinggi telah menjadi bahan baku yang sangat diperlukan dalam industri makanan dan pengobatan. Akibatnya, ada peningkatan besar dalam kebutuhan akan teknik yang kuat dan efektif untuk memisahkan dan memurnikan protein. Berbagai metode, seperti teknologi membran, sentrifugasi, presipitasi, sedimentasi, elektroforesis, dan kromatografi, telah diciptakan untuk memperoleh tingkat pemurnian protein yang tinggi. Teknologi membran dianggap sebagai metode yang efisien untuk pengolahan protein karena efisiensi pemisahannya yang tinggi. Ini mempertahankan struktur, integritas, dan efektivitas protein sambil meminimalkan kebutuhan penggunaan bahan kimia.Penelitian ini melibatkan penggabungan partikel karbon aktif dengan ukuran berbeda (37 碌m, 74 碌m, 149 碌m, dan 297 碌m) ke dalam larutan membran PSF. Percobaan ini dilakukan dengan membuat membran ultrafiltrasi komposit menggunakan prosedur wet phase inversion. Pengujian dilakukan untuk menentukan pengaruh ukuran partikel karbon aktif terhadap hidrofilisitas, porositas, ukuran pori rata-rata, struktur pori, dan batas berat molekul. Morfologi permukaan membran diperiksa menggunakan mikroskop elektron pemindai (SEM). Evaluasi permeabilitas air dan efikasi pemisahan protein dari membran dilakukan menggunakan metodologi eksperimental yang terstandarisasi.
Berbagai morfologi dan sifat membran dicapai dengan menggabungkan berbagai ukuran partikel karbon aktif (AC). Membran berpori dengan fluks air murni maksimum dihasilkan oleh pemuatan partikel AC yang lebih halus. Secara bersamaan, penolakan protein meningkat sebagai hasil dari penggunaan partikel AC sebagai pengisi dalam membran komposit. Dibandingkan dengan semua membran yang dibuat, pengisi AC dengan ukuran partikel 149 碌m menunjukkan penolakan tertinggi terhadap protein lisozim, mencapai hingga 73,9%, dengan permeabilitas air yang relatif tinggi sebesar 33 LMH/Bar. Kesimpulannya, penelitian ini memberikan rekomendasi untuk pemilihan ukuran partikel AC untuk pemisahan protein bersama dengan membran ultrafiltrasi PSF.
Serangkaian membran komposit ultrafiltrasi polisulfon dibuat dengan mengubah ukuran partikel karbon aktif (AC) melalui pemrosesan inversi fase. Membran-membran tersebut menunjukkan bentuk dan kinerja unik yang bergantung pada berbagai ukuran partikel AC yang digunakan sebagai pengisi. Penyertaan partikel dengan ukuran yang bervariasi berdampak pada morfologi membran, yaitu terkait dengan struktur seperti jari dan spons dari membran. Semua membran komposit menunjukkan fluks air yang lebih baik dan penolakan lisozim dibandingkan dengan membran asli. Temuan yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan pentingnya ukuran partikel AC dalam mempengaruhi struktur dan fungsi membran komposit PSF. Oleh karena itu, pemilihan ukuran partikel yang tepat sangat penting dalam menilai efektivitas kinerja membran untuk berbagai aplikasi, terutama dalam konteks pemisahan dan pemurnian protein.
Penulis: Gunawan Setia Prihandana, S.T., M.Eng., Ph.D.
Link:
Baca juga: Hidroksiapatit yang Diimpregnasi Polisulfon untuk Ultrafiltrasi dalam Pemisahan Protein Whey
