Teknologi Membran merupakan suatu teknologi yang dapat memisahkan dua fase komponen atau lebih dengan bantuan membran semi-permeabel. Ibaratnya, seperti kita memisahkan parutan kelapa dan air untuk mendapatkan santan menggunakan saringan, membran bekerja dengan pori atau lubang saringan yang lebih kecil. Sehingga partikel yang dapat melaluinya sangat terbatas. Bahkan, membran dapat memisahkan hingga skala ionik seperti yang terjadi pada proses desalinasi air laut yaitu menggunakan teknologi Reverse Osmosis (RO).
Dalam teknologi membran, terdapat istilah seperti feed, retentate, dan permeate. Jika digambarkan pada pemisahan laktosa dari susu, maka feed adalah susu, permeate (yang melewati membran dan terpisah dari susu) adalah laktosa, dan retentate adalah susu bebas laktosa.
Membran dapat memisahkan hingga skala ionik karena membran memiliki kondisi proses dengan ukuran filter yang berbeda. Ukuran filternya dimulai dari skala mikro partikel (mikrofiltrasi), skala makromolekul (nanofiltrasi, ultrafiltrasi), hingga skala ionik (Reverse Osmosis). Dan tentunya, semakin kecil ukuran filter, energi serta tekanan yang dibutuhkan juga semakin tinggi.
Teknologi membran disebut-sebut sebagai teknologi yang sustainable dan ramah lingkungan. Hal tersebut dikarenakan limbah dari pengolahan menggunakan membran tidak terlalu kotor sehingga hanya memerlukan pengolahan yang tidak memakan terlalu banyak energi dan biaya. Sistem operasi membran menjalankan sistem reuse dan recycle sehingga tidak terlalu banyak bahan terbuang dan biaya yang dikeluarkan. Alasan lainnya yaitu, operasi teknologi membran dapat dilakukan pada suhu ruang, bahkan suhu rendah sehingga konsumsi energi yang dibutuhkan tidak terlalu tinggi.
Teknologi membran telah banyak diaplikasikan pada berbagai macam produk. Produk yang paling mudah dijumpai adalah produk air minum yang menggunakan teknologi reverse osmosis (RO). Biasanya depo air minum isi ulang menggunakan teknologi ini untuk mendapatkan air minum yang memenuhi standar SNI. Namun, sebelum difiltrasi menggunakan membran, air minum tersebut mengalami tahapan prefiltrasi. Tahapan prefiltrasi berfungsi untuk menyaring kotoran serta partikel tidak diinginkan yang ukurannya lebih besar dari pori membran RO. Hal ini dilakukan untuk mencegah membran RO lebih mudah kotor dan mengalami penurunan efektivitas.
Aplikasi lain teknologi membran yaitu pada proses dealkoholisasi atau penurunan kadar alkohol pada wine. Terdapat perbedaan dari sistem operasi membran yang sebelumnya, pemisahan alkohol ini dilakukan menggunakan prinsip distilasi osmotik atau beda tekanan parsial dari uap, bukan lagi menggunakan perbedaan ukuran partikel. Ketika terjadi perbedaan konsentrasi alkohol pada kedua fase (alkohol dan air) serta perbedaan tekanan uap pada keduanya, alkohol pada wine akan berpindah menuju fase yang mengandung lebih sedikit alkohol (yaitu air), sehingga kadar alkohol pada wine menurun. Pengurangan kadar alkohol pun cukup signifikan karena dapat mencapai 5% dari kadar sebelumnya. Hal lain yang menarik, ternyata proses ini tidak mempengaruhi keberadaan fenol, flavonol, dan asam organik yang terkandung di dalam wine, tetapi memiliki pengaruh terhadap warna dari wine tersebut. Saat ini telah banyak modifikasi proses pengolahan yang dikombinasikan dengan teknologi membran. Bukan tidak mungkin nantinya teknologi membran akan semakin luas pengaplikasiannya, tidak hanya pada bidang pangan namun juga bidang industri lainnya.
Referensi:
Sumber Gambar: waterpedia.co.id
Esteras-Saz J, de la Iglesia O, Pena C, Escudero A, Tellez A, Coronas J. 2021. Theoretical and practical approach to the dealkoholization of water-ethanol mixtures and red-wine by osmotic distillation. Separation and Purification Technology 270 (2021) 118793
Liguori L, Russo P, Albanese D, Di Matteo M. 2013. Evolution of quality parameters during red wine dealkoholization by osmotic distillation. Food Chemistry 140 (2013) 68-75