Ekstraksi L-Dopa dari biji kara benguk tinjauan difusivitas efektif dan koefisien transfer massa pada tangki berpengaduk

BUDIYATI, Eni, Prof. Ir. Panut Mulyono, M.Eng.,D.Eng

2010 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan koefisien transfer massa (kc) dan difusifitas efektif (De) pada proses ekstraksi L-Dopa dari biji kara benguk. Di samping itu, penelitian ini juga mempelajari pengaruh atau korelasi antara ukuran partikel padat, suhu, dan kecepatan putaran pengaduk terhadap nilai koefisien transfer massa. Nilai kc dan De dievaluasi melalui suatu model matematis yang diperkirakan mewakili mekanisme transfer massa yang terjadi. Penelitian dilakukan melalui tiga tahapan, yaitu persiapan bahan baku, proses ekstraksi, dan analisis hasil. Pada persiapan bahan baku dilakukan proses pembersihan biji kara benguk, penggilingan, pengayakan, dan pengeringan sampai diperoleh kadar air 8,8%. Pada proses ekstraksi di dalam tangki berpengaduk variasi yang dilakukan adalah diameter partikel (0,5; 0,675; 2,18; dan 2,5 mm), suhu (32, 37, 42, dan 47oC), dan kecepatan putaran pengaduk (250, 350, 470, dan 750 rpm). Penentuan konsentrasi L-Dopa yang dihasilkan dari proses ekstraksi dilakukan dengan pengambilan sampel pada menit ke-5, 10, 20, 30, 40, 50, dan 60. Hasil penelitian menunjukkan bahwa koefisien transfer massa (kc) naik dengan turunnya diameter partikel pada suhu, kecepatan putaran pengaduk, dan Solid/Liquid (S/L) tetap. Pada diameter partikel, kecepatan putaran pengaduk, dan S/L tetap diperoleh koefisien transfer massa (kc) naik dengan naiknya suhu. Nilai koefisien transfer massa (kc) naik dengan naiknya kecepatan putaran pengaduk pada suhu, diameter partikel, dan (S/L) tetap. Nilai kc berkisar antara 8,6722(10-3) sampai 1,2000(10-1) g/(cm2).(menit) dan nilai De berkisar antara 2,9930(10-5) sampai 9,0259(10-5) cm2/menit. Korelasi kelompok berdimensi dalam penelitian ini adalah: (rumus) Di mana persamaan tersebut berlaku untuk Re antara 70.000 sampai 120.000; (d/Dp) antara 0,00625 sampai 0,03125; dan Sc berkisar antara 8,2066 sampai 13,6587.

The objective of this research was to evaluate coefficient of mass transfer (kc) and effective diffusivities (De) of extraction of L-Dopa from Mucuna pruriens’s seed. Beside it, this research also learns how impact of temperature, particles’s diameter, and stirring speed to coefficient of mass transfer. The kc and De values were evaluated by mathematic model that suitable with mass transfer process. Three stages have been carried out, namely preparation of raw material, extraction experiment, and L-Dopa analysis. In the preparation of material, the particles were cleaned, size reducted, screen, and dried until the water content is 8.8%. The extraction process takes place in a batch stirred tank, which placed inside a waterbath. In the extraction experiment, variation of particles’s diameter (0.5; 0.675; 2.18; and 2.5 mm), temperature (32, 37, 42, and 47oC), and stirring speed (250, 350, 470, dan 750 rpm). The L-Dopa concentration measured using HPLC at certain time (5, 10, 20, 30, 40, 50, and 50 minutes). The results showed that the coefficients of mass transfer (kc) increased by decreasing the diameter of particles at the constants temperature (T), stirring speed (N) and ratio of Solid-Liquid (S/L). At the constants diameter particles (d), N, and S/L, the kc value increased by increasing temperature. Increasing N at the constants values of d, T, and S/L, also increased the value of kc. The kc value from 8.6722(10- 3) to 1.2000(10-1) g/(cm2).(min) and the De value from 2.9930(10-5) to 9.0259(10-5) cm2/min. The dimensionless group equation in this research is: (formula) That equation used for Re from 70,000 to 120,000; (d/Dp) from 0.0063 to 0.0313; and Sc from 8.2066 to 13.6587.

Kata Kunci : Koefisien transfer massa,Ekstraksi,L,Dopa,Biji kara benguk,Tangki berpengaduk