degradasi

Filter Granular

31 January 2013

Sejumlah sistem klasifikasi yang digunakan untuk menggambarkan filter granular termasuk jenis media, laju filtrasi, teknik pencucian, dan pengendalian laju filtrasi. Diskusi ini terbatas untuk pasir lambat, pasir cepat, dan filter tingkat tinggi dengan multimedia lainnya atau monomedium dalam yang fokusnya adalah pada filter pasir cepat dan tingkat tinggi. Tekanan filter (juga disebut filter precoat) dan filter backwash otomatis tidak dibahas.

filter Granular disebut filter mendalam karena partikulat dalam air menembus ke dalam filter serta tertangkap di permukaan.  Bagian bawah saringan terdiri dari dukungan media dan sistem pengumpulan air. Media dukungan ini dirancang untuk menjaga media penyaringan (pasir, batu bara, dll) dalam filter dan mencegah dari keluarnya dengan air yang disaring. Lapisan gradasi kerikil (besar di bawah, kecil di atas) secara tradisional telah digunakan untuk mendukung.

Dalam filter konvensional,  air mengandung padatan tersuspensi diterapkan pada bagian atas filter. Bahan tersuspensi disaring dari air. Sebagai bahan terakumulasi dalam celah media granular, yang makin lama makin banyak sehingga tidak dapat lagi menyaring dengan baik dan kekeruhan efluen mencapai batas yang ditetapkan, filtrasi dihentikan dan filter dibersihkan. Dalam kondisi ideal, waktu yang diperlukan untuk mencapai nilai yang telah dipilih sebelumnya (disebut headloss terminal) sesuai dengan waktu ketika kekeruhan dalam limbah mencapai nilai yang telah dipilih sebelumnya. Dalam praktek sebenarnya, satu atau yang lain akan mengatur siklus pembersihan. Filter dibersihkan oleh backwashing, yaitu air bersih dipompa mundur melalui saringan.

Ada beberapa metode mengklasifikasi filter. Salah satunya adalah dengan mengklasifikasikan mereka sesuai dengan jenis media yang digunakan, seperti pasir, batu bara (disebut antrasit), media dual (batubara ditambah pasir), atau media campuran (batubara, pasir, dan kerikil). Cara lain yang umum untuk mengklasifikasikan filter adalah dengan tingkat filtrasi nominal atau loading rate hidrolik (m3 air diterapkan /hr X M2 luas permukaan, atau m/hr). Berdasarkan tingkat hidrolik, filter digambarkan sebagai filter pasir lambat, filter pasir cepat, atau filter tingkat tinggi. Alternatif yang ketiga adalah untuk mengklasifikasikan penyaring dengan tingkat pretreatment.

Filter pasir lambat pertama kali diperkenalkan pada tahun 1800-an. Air itu dilewatkan pasir pada tingkat pembebanan 3 sampai 8 m3/hr X M2. Sebagai bahan tersuspensi atau koloid pada pasir, partikel mulai terakumulasi di atas 75 mm dan menyumbat ruang pori. Sehingga air tidak akan lagi melewati pasir. Pada titik ini lapisan atas pasir diambil, dibersihkan, dan diganti. Walaupun filter pasir lambat membutuhkan daerah lahan yang luas dan padat karya, namun memiliki struktur murah dibandingkan dengan jenis lain, dan telah lama berhasil digunakan.

Filter pasir cepat adalah filter yang dibersihkan di tempat oleh backwashing. Air pencuci dialirkan sehingga lapisan pasir disebarkan dan partikel disaring dikeluarkan dari lapisan. Setelah backwashing, pasir mengendap kembali ke tempatnya. Partikel terbesar mengendap pertama, sehingga lapisan pasir halus di atas dan lapisan pasir kasar di bagian bawah. filter pasir cepat adalah jenis filter yang paling umum digunakan di pabrik pengolahan air saat ini. Secara tradisional, filter pasir cepat telah dirancang untuk beroperasi pada tingkat pembebanan dari 120 m3/hr X M2 (5 m/j). Filter ini sekarang dapat beroperasi dengan sukses pada tingkat pembebanan yang lebih tinggi melalui penggunaan media seleksi yang tepat dan perbaikan pretreatment.

Dalam saringan pasir cepat, pasir terhalus adalah di bagian atas, sehingga ruang pori terkecil juga di atas. Oleh karena itu, sebagian besar partikel akan menyumbat di lapisan atas saringan. Dalam hal penggunaan filter yang lebih dalamh untuk menghilangkan partikel, perlu meletakkan partikel besar di atas partikel-partikel kecil. Hal ini dilakukan dengan menempatkan lapisan batubara kasar di atas lapisan pasir halus untuk membentuk dual-media filter. Batubara memiliki berat jenis yang lebih rendah dari pasir, jadi, setelah backwash, batubara mengendap lebih lambat dari pasir dan berakhir di atas. Beberapa filter dual-media dioperasikan sampai dengan tingkat pembebanan dari 480 m3/hr X m2 (20 m/j).

 

Likopen pada Tomat

28 December 2011

Likopen adalah senyawa fitokimia dari kelompok karotenoid yang banyak terdapat pada tomat. Likopen merupakan pigmen berwarna kuning, oranye, dan merah yang disintesis oleh tumbuhan. Fungsi utama bagi tumbuhan adalah menyerap cahaya dalam fotosintesis, pelindung tanaman dari fotosensitivitas.
Pada dekade terakhir diyakini likopen memiliki fungsi biologis penting yaitu mengurangi resiko terkena penyakit kronik seperti kanker prostat. Kajian espidemiologi juga menunjukkan bahwa peningkatan konsumsi produk-produk berbasis tomat dapat dikaitkan dengan pengurangan kanker. Likopen juga dilaporkan mampu menangkap ”singlet oxygen” karena adanya rantai panjang dengan ikatan rangkap terkonjugasi. Likopen memiliki aktivitas antioksidan yang lebih tinggi dibandingkan dengan karotenoid lainnya seperti lutein dan -karoten yang juga terdapat dalam tomat dalam jumlah kecil.
Dalam tomat segar, yang dominan adalah trans-likopen. Namun demikian, trans-likopen dapat mengalami isomerisasi atau degradasi selama pengolahan pangan yang dapat menurunkan aktivitas biologisnya. Namun demikian, adapula penelitian yang menunjukkan sebaliknya. Isomer cis-likopen lebih larut dalam misel asam empedu. Likopen juga lebih mudah larut dengan adanya lemak dalam diet. Secara teoritis, derajat isomerisasi likopen dalam juice tomat yang dipengaruhi oleh berbabagai perlakuan panas tetaplah tidak diketahui dengan pasti.
Kandungan likopen dalam tomat segar dapat dipengaruhi oleh banyak faktor seperti varietas, kondisi pertumbuhan dan waktu pemanenan. Kandungan likopen berkisar dari 8 – 50 mg/g. Pada tomat dengan warna merah tua, kandungan likopen dapat mencapai 150 mg/g dan merupakan 85 % lebih dari total karotenoid pada tomat.
Secara kimia, likopen adalah acyclic, polyene simetrik yang mengandung 13 ikatan ganda dengan 12 terkonjugasi. Struktur ini menjadikan likopen sensitif selama pengolahan pangan sebagai hasil perlakuan panas,cahaya, prooksidan dan sebagainya. Dua perubahan utama yang terjadi selama prosesing adalah degradasi dan isomerisasi. Dalam banyak sumber tanaman, semua likopen yang dominan adalah isomerisasi. Z-isomer merupakan yang paling umum dalam pengolahan tomat yang mencakup 5-Z-, 9-Z-, 13-Z- dan 15-Z-likopen. Z-likopen menjadi kajian yang menarik karean memiliki kapasitas antioksidan yang lebih tinggi daripada semua E-likopen begitu juga dengan bioavailabilitasnya.
Kinetika degradasi likopen telah banyak dipelajari dan sebagaian besar menunjukkan model reaksi ordo pertama atau model konversi fraksional. Energi aktivasi yang dilaporkan berkisar dari 18 – 30 kJ/mol tergantung sumber likopen, medium reaksi dan kondisi prosesing. Hanya beberapa studi yang menunjukkan kinetika pembentukan Z-isomer. Hasil studi kinetika tergantung dari kondisi prosesing yang digunakan dan interaksinya dengan komponen pangan lainnya.