Produksi susu memiliki pasar global yang sangat besar dan terus berkembang. Produk susu identik dengan kandungan laktosa, akan tetapi seiring berkembangnya waktu,sebagian populasi dunia tidak toleran terhadap laktosa dikarenakan  memiliki permasalahan metabolisme, yakni tidak dapat sepenuhnya mencerna laktosa dalam susu (lactose intolerance) akan mengalami diare dan perut kembung ketika mengkonsumsi laktosa. Oleh karena itu, industri pengolahan susu cair berupaya menurunkan kandungan laktosa di dalam susu serendah mungkin, sehingga, di pasaran kita menemui produk-produk susu cari berupa lactose-free milk.
Teknologi membrane merupakan alat pemisah yang bersifat selektif dimana dapat memisahkan berbagai zat campuran didalam 2 fase fluid. Fase diantara membran bisa berupa fase cair atau fase gas. Zat campuran didalam fase tersebut bisa bersifat homogen atau heterogen baik itu berupa padatan, cairan atau gas. Pengaplikasian teknologi membrane baru yaitu Graphene oxide (GO)
Graphene oxide (GO) adalah bahan baru yang diperoleh melalui oksidasi terkontrol dari grafit. koloid  ini dapat terdispersi dalam air yang dapat disimpan sebagai membran melalui beberapa teknik, termasuk pengecoran, filtrasi, pelapisan geser, dan pelapisan semprot. Membran GO menunjukkan selektivitas tingkat NF yang kemampuannya untuk memisahkan konstituen molekul dari sumber cair. Selain itu, membran GO telah menunjukkan tidak hanya sifat antifouling yang sangat baik terhadap minyak, surfaktan, natrium alginat, dan protein tetapi juga aktivitas antimikroba. Dalam beberapa kasus, GO telah diendapkan pada permukaan lapisan aktif, dari membran filtrasi, tanpa mempengaruhi kinerja filtrasinya, meningkatkan kemampuan antifouling. Namun, kemampuan pemisahan dan sifat antifouling membran dengan lapisan aktif yang seluruhnya terbuat dari GO jarang dipelajari untuk penyaringan makanan. Ukuran lembar GO dievaluasi melalui pemindaian mikroskop electron (SEM) dengan distribusi ukuran yang luas mulai dari 0,005 hingga 0,2µm. Lapisan GO diendapkan melalui pelapisan semprot pada penyangga polisulfon (PS) dan politetrafluoroetilena (PTFE) dalam kondisi yang sama,dengan ukuran pori penyangga 20 nm dan 1 mm, masing-masing, yang menghasilkan membran komposit film tipis yang masing-masing diberi label sebagai PS-GO dan PTFE-GO.
Metodologi pelapisan semprot ini sebelumnya telah menunjukkan ketahanan terkelupas yang baik pada fluks air permukaan yang tinggi (1000 ml/m) karena adanya alkohol polivinil, yang bertindak sebagai pengikat dan menunjukkan perubahan kimia permukaan yang dapat diabaikan setelah pengeringan pada suhu 100oC selama 1 jam . Membran PS-GO menunjukkan permukaan yang halus dengan sedikit kerutan seperti yang diamati melalui SEM dan kekasaran permukaan 10 nm RMS, sebagaimana ditentukan melalui mikroskop gaya atom (AFM). Sebaliknya, membran PTFE-GO memiliki kekasaran permukaan 183 nm. Ketebalan lapisan GO adalah sekitar 105 nm dengan kerapatan permukaan 2,16x10-2 mg/cm2. Muatan permukaan dan hidrofilisitas merupakan faktor yang dapat menentukan kinerja pemisahan membran  Muatan permukaan semua membran yang digunakan dalam penelitian ini diukur menggunakan potensial zeta. Susu biasanya memiliki pH antara 6,7 dan 7; di sini, potensi zeta rata-rata yang diperoleh masing-masing adalah -24, -34, -49, dan -31 mV untuk membran PS-GO, PTFE-GO, NF, dan UF Selain itu, PS dan PTFE murni menunjukkan potensi zeta sebesar -52 dan -60 mV. Sudut kontak diukur untuk memahami sifat hidrofilik membran, dengan nilai 27o, 46o, 35o, dan 59o untuk membran PS-GO, PTFE-GO, NF, dan UF. Sebaliknya, membrane pendukung PS dan PTFE menunjukkan sudut kontak 69o dan 120o, masing-masing. Perlu diperhatikan, tren muatan permukaan dan sudut kontak untuk membrane pendukung PS dan PTFE dipertahankan bahkan setelah pengendapan GO, di mana membran PTFE-GO lebih negative dan menunjukkan sudut kontak yang lebih tinggi daripada membrane PS-GO. Demikian pula, efek bahan substrat pada permeasi air dalam lapisan nanoplatelet graphene dilaporkan, yang menunjukkan bahwa keterbasahan lapisan nanoplatelet graphene berkorelasi dengan hidrofilisitas substrat. Oleh karena itu, hasil ini menunjukkan bahwa membran pendukung mempengaruhi muatan permukaan dan hidrofilisitas membran GO.
REFERENSIÂ
Gomez Aaron Morelos, Souya T., Ayaka Y., Rodolfo C, S., Josue O,M., Roque S, S., et.al. 2021. Graphene oxide membranes for lactose-free milk. Carbon.181 :118-129.
penulis
naimahÂ
Baca konten-konten menarik Kompasiana langsung dari smartphone kamu. Follow channel WhatsApp Kompasiana sekarang di sini: https://whatsapp.com/channel/0029VaYjYaL4Spk7WflFYJ2H
