Aplikasi Industri membran Ultrafiltrasi (UF)
Selain ETP dan STP, membran Ultrafiltrasi digunakan di berbagai Industri pengolahan seperti industri Makanan, Industri Susu, Pewarnaan Desalting, Pemurnian "Agen Pencerah Optik" & Pigmen (seperti TiO2), Pemulihan Logam, Farmasi Industri.
Gambar 1.1 Proses Ultrafiltrasi dalam Konsentrasi Whey
1.1 Industri Susu
Sebuah. Konsentrasi whey
Ultrafiltrasi adalah langkah berikutnya pada spektrum filtrasi Membran di Industri Makanan. Ini dicirikan memiliki kisaran batas berat molekul (MWCO) dari sekitar 3000 hingga 100.000. Pemutusan yang paling umum adalah standar susu 10.000 MW. Ini adalah ukuran tradisional untuk fraksinasi protein whey dari laktosa yang biasa digunakan untuk menghasilkan konsentrat protein whey (WPC) dari 35% hingga 85% WPC.
B. produksi keju
Dalam tong keju, Ultrafiltrasi susu adalah cara lain untuk meningkatkan padatan. Perbedaan utama antara reverse osmosis dan ultrafiltrasi adalah bahwa reverse osmosis mempertahankan semua padatan susu sementara ultrafiltrasi memungkinkan laktosa dan banyak mineral susu melewati membran. Ini sering bermanfaat bagi pembuat keju, karena keju ini akan menghasilkan lebih sedikit whey untuk ditangani dan meningkatkan throughput dari tong keju yang ada.
Gambar 1.2 Perbandingan Cara Pembuatan Keju Lembut Tradisional dan Ultrafiltrasi
C. Konsentrasi susu
Ultrafiltrasi digunakan untuk meningkatkan persentase protein dalam susu cair sebagai metode fortifikasi protein dalam susu cair. Hal ini memungkinkan rasa dan rasa mulut meningkatkan sifat protein susu untuk dicapai secara alami dibandingkan dengan menambahkan susu kering tanpa lemak yang sering meninggalkan rasa matang dalam susu cair serta peningkatan rasa manis dari kelebihan laktosa di NFDM. Varietas non-lemak atau rendah lemak yang dihasilkan memiliki rasa dan cita rasa produk susu utuh tanpa lemak yang lebih tinggi.
Gambar 1.3 Proses Ultrafiltrasi Konsentrasi Susu
D. Pengolahan es krim
Dalam industri es krim , Ultrafiltrasi susu di depan campuran terutama digunakan untuk mengubah kandungan laktosa. Meningkatkan tingkat protein es krim memungkinkan untuk mobilisasi air yang lebih besar, namun menambahkan padatan susu kering tanpa lemak meningkatkan kandungan laktosa keseluruhan yang berkontribusi terhadap pengamplasan dari pembentukan kristal selama pembekuan. Ultrafiltrasi menghilangkan laktosa dalam permeat bersama dengan beberapa mineral susu. Dengan menggunakan ultrafiltrasi, Anda dapat meningkatkan protein tanpa efek samping dari peningkatan konsentrasi laktosa dan mencapai umur simpan yang lebih lama karena kejutan panas yang lebih sedikit dalam siklus pencairan beku.
Produksi es krim bebas laktosa, bebas gula atau rendah karbohidrat dapat dicapai dengan menggunakan ultrafiltrasi bersamaan dengan diafiltrasi (penambahan air) untuk menghilangkan hingga 96% laktosa yang ditemukan dalam susu. Produk es krim akhir dapat berada dalam kisaran kurang dari satu gram karbohidrat per porsi dalam produk akhir. Penambahan pengganti gula akan memuaskan konsumen gigi manis dan memenuhi kebutuhan es krim di pasar pelaku diet "bebas karbohidrat" yang berkembang yang didorong oleh diet Atkins dan Sugar Buster yang sukses.
1.2 Industri Makanan
Sebuah. Konsentrasi Minyak Sawit Mentah (CPO)
Ultrafiltrasi (UF) adalah teknologi membran yang telah diterapkan untuk degumming minyak sawit mentah (CPO). Ini dianggap sebagai alternatif untuk teknologi degumming CPO konvensional karena konsumsi energinya lebih rendah, tidak perlu penambahan bahan kimia, dan hampir tidak ada kehilangan minyak alami. Menggunakan UF dari campuran CPO-isopropanol pada konsentrasi minyak mentah 30% dan 40%, kita dapat mampu menolak lebih dari 99% fosfolipid ketika suhu umpan dari 30 °C hingga 45 °C dan hampir 93% fosfolipid ketika suhu umpan dari 40 °C hingga 45 °C. Peraturan industri memperkirakan bahwa oli berkualitas tinggi harus mengandung lebih dari 95% TAG netral dan 0,5% atau kurang FFA
Minyak mentah yang diekstraksi dari buah kelapa sawit juga kaya akan asam palmitat, -karoten, dan vitamin E, bersama dengan beberapa senyawa yang tidak diinginkan, seperti fosfolipid, asam lemak bebas (FFA), pigmen, dan protein5-6. CPO terdiri dari sejumlah besar trigliserida (TAG) dan 6% digliserida (DAGs) yang secara alami terdiri dari FFA7 . Peraturan industri memperkirakan bahwa oli berkualitas tinggi harus mengandung lebih dari 95% TAG netral dan 0,5% atau kurang FFA. Peraturan industri mengharapkan bahwa minyak berkualitas tinggi harus mengandung lebih dari 95% netral Trigliserida (TAG) dan 0,5% atau kurang Asam Lemak Bebas (FFA). Pada konsentrasi tinggi CPO Partikel besar yang terakumulasi pada permukaan membran dan menghalangi pori-pori membran adalah TAG.
Pada konsentrasi CPO yang rendah, mekanisme fouling yang dominan adalah standard blocking, yaitu partikel-partikel kecil yang menempel di dalam pori membran, dan menyebabkan penyempitan pori (pengurangan ukuran pori). Senyawa yang mungkin menghalangi pori-pori membran adalah asam lemak, karena asam lemak lebih kecil dari misel fosfolipid-isopropanol. Pada konsentrasi rendah CPO, jumlah misel fosfolipid-isopropanol yang cukup terbentuk, dengan penyempitan pori memberikan penolakan tinggi terhadap fosfolipid. Di sisi lain, molekul kecil, seperti asam lemak, dapat memasuki pori-pori membran.
Membran Ultrafiltrasi
Gambar 1.4 UF membran digunakan dalam Konsentrasi CPO
B. Pengolahan Minyak Nabati
Teknologi pemisahan membran dapat disubstitusikan ke dalam penyulingan minyak nabati konvensional untuk mengatasi tantangan tersebut. Membran SRNF M dapat digunakan untuk pemulihan pelarut sebagai alternatif untuk penguapan pelarut serta tahap deacidification. Selain itu, membran ultrafiltrasi yang tahan pelarut dengan yang sesuai Molecular Weight Cut-Off (MWCO) dapat digunakan untuk pemisahan fosfolipid yang efisien dan pemulihan lesitin komersial dari minyak mentah.
