Pengaruh variabel hidrodinamika pada proses transformasi d-glukosa menjadi d-fruktosa dalam reaktor baffle dengan arus osilasi

  • Wita Pradiani Sekolah Tinggi Analis Kimia, Cilegon-Indonesia
  • Sri Haryati Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya, Indralaya - Indonesia
  • Muhammad D Bustan Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya, Indralaya - Indonesia
Keywords: Arus Osilasi, Variabel Hidrodinamika, D-Glukosa

Abstract

Gula merupakan salah satu kebutuhan pokok masyarakat Indonesia, fungsi utamanya adalah sebagai pemanis. Kadar Glukosa yang tinggi menjadi pencetus berbagai macam penyakit.  Penelitian tentang transformasi D-glukosa menjadi D-Fruktosa ini dilakukan di dalam reaktor osilasi kolom dengan baffle, yang merupakan implementasi dari teknologi arus osilasi.  Penelitian dilakukan dengan bahan baku α-D glukopiranosa murni, yang bertujuan untuk mempelajari pengaruh variabel hidrodinamika( amplitude dan frekuensi) dengan dan tanpa osilasi pada peningkatan konversi D-glukosa menjadi D- fruktosa. Pada proses non osilasi, bahan baku yang digunakan terdiri dari α D- glukopiranosa mumi sebesar 98 %, katalis NaBr.2H2O dengan perbandingan 1:0,005; larutan NaOH 50% untuk membuat suasana larutan dalam kondisi basa pada PH 8-11, dan air sebagai pelarut. Di dalam reaktor osilasi berbalfle ini, proses berlangsung dengan variabel yang divariasikan : Temperatur 50 °C, 60 °C dan 70 °C .Pada Proses Osilasi dengan komposisi bahan baku yang sama pada proses Non Osilasi yaitu perbandingan katalis dan bahan baku 0,005 dan variabel operasi yang divareasikan : Frekuensi 4 Hz,6 Hz,8 Hz,10 Hz; Amplitudo 4 cm, 6 cm, 8 cm, 10 cm. Sehingga diperoleh konversi D-fruktosa pada Non Osilasi sebesar 47 % pada Temperatur 60°C, waktu 55 menit. Pada proses Osilasi diperoleh konversi yang cukup tinggi sebesar 98,3 %, pada temperatur 60 °C, waktu 50 menit.  Dari eksperimen yang dilakukan pada transformasi D-glukosa menjadi D-fruktosa menunjukkan adanya pengaruh variabel hidrodinamika (Amplitudo dan frekuensi) terhadap besarnya konversi yang diperoleh. Hal ini membuktikan bahwa arus osilasi memberikan pengaruh terhadap konversi D-glukosa menjadi D- fruktosa.

References

Allafi AW, Zahrah AF, Mao X, 2021,”Fluid
dynamics of oscillatory flow across parallel plates in stanoling wave thermoacoustic system with two different operation frequencies,” Engineering Science and Tchnology an International Journal 24(1):41-49, DOI: 10 1016/J Jestch 2020 12.008
Avila M, Fletcher DF, Poux M, Xuereb C, Aubin J,
2020, ” Mixing performance in continuous oscillatory baffled reactors,” http; // www , sciencedirect.com/science/article/Pii/S0009250920301329
Buchmaier J, Christoph B, Phan AN, Griesbacher U, 2020, “Oscillatory Flow Bioreactor (OFB) Applied in Enzymatic Hydrolysis at High Solid Loadings”, Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 33(4), DOI: 10.15255/CABEQ 2018.1553
Camara MJ, Liorens CD, Solano JP, Vicente P,
2021,”Baffled tubes with Superimposed Oscillatory Flow: Experimental Study of The Fluid Mixing and Heat Transfer at low net Reynolds Numbers,”https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2020.110324, Volume 123, 1 May 2021.110324
Foukrach M, Bouzit M, Ameur H, Leamla Y, 2020,”
Effect of Agitator’s Types on The Hydrodynamic Flow In an Agitated Tank,”Chinese journal of mechanical Engineering
Gouda E.M, Fan Y, Benaouicha M, Neu T. 2021.
“Review on Liquid Piston Technology for Compressed Air Energy
Storage”. The Juornal of Energy Storage. Vol 43(9):10311. DOI 10/1016/j.est.2021.103111
Jiang Y, Lyu X, Chen H, Wei X, Zhang Z, Lu X.
2022,” Catalytic Conversion of High Fructose Corn Syrup to Methyl Lactate with CoO@silicalite-1”. Jurnal Catalyst, Vol.12, Issue 4, DOI:10.3990/catal12040442 https://www.mdpi.com/2073-4344/12/4/442/htm
Jia X, Yuan Q, Yuan Q, Feng W, 2011, “Fluid Flow Modeling of Gas Induced Pulsating Flow Bubble Column”, Chemical and Biochemical Engineering Quarterly,25(1). https://www.researchgate.net/publication/50925680_Fluid_Flow_Modeling_of_a_Gas-induced_Pulsating_Flow_Bubble_Column
Kementerian Kesehatan Republik Indonesia
(Kemenkes RI). 2017. Badan Pengembangan dan Pemberdayaan
Sumber Daya Manusia Kesehatan, Pusat Pendidikan Sumber Daya Manusia Kesehatan. Gizi Dalam Daur Kehidupan.
Kumar S, Sharma S, Kansal KS, Elumalai S, 2020,
” Efficient Conversion of Glucose into Fructose via Extraction,” https: // DOI, org/10.1021/acsomega.9b03918
Kusuma, G.P.W; Nocianitri,K.A; Pratiwi, D.P.K.
2020. Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Karakteristik Fermented
Rice Drink Sebagai Minuman Probiotik Dengan Isolat Lactobacillus sp. F213. Jurnal Itepa, 9 (2) hal :182-
193. ISSN : 2527-8010.
Khaide C, Pandit A, Sangwai J, Ranade V, 2018,
“Flow, mixing, and Heat Transfer in fluidic Oscillators”, The
Canadian Journal Of Chemical Engineering 97(2), DOI 10.1002/cjce 23377
Li H, Zhuang H, Geng W, 2012, “Design of a Turbulance Generator of Medium Consistency Pulp Pump”s.
International Journal of Rotating Machinery. Volume 2012. Article ID 413674. DOI: 10.1155/2012/413674.
McDonough J.R, Phan A.N, Harvey A.P, 2018,”
Rapid process development using oscillatory baffled mesoreactors –
A state-of-the-art review”. Chemical Engineering Journal. Vol.265. Page 110-121. DOI:
10.1016/j.cej.2014.10.113.https://eprints.ncl.ac.uk/file_store/production/212090/9510D818-E083-43E0- AB6F-214A75D2B4DE.pdf
Mckeown R, Monico OR, Pumir A, Brenner PM,
Rubinstein MS, 2020, “ Turbulence generation through an iterative cascade of the elliptical Instability, DOI: 10 1126/sciadv, aa2 2717
Moerman F, Kastelein J. 2014,” Chapter 26-
Hygienic Design and Maintenance of Equipment. Food Safety
Management”. Pages 673-739. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-381504-0.00026-3
Mazubert A, Fletcher DF, Poux M, Aubin J,
2016,”Hydrodynamics and Mixing in Continuous Oscillatory Flow
Reactors -part 1: Effect of baffle geometry”, Chemical Engineering and Processing 108, DOI
Omojuwa E, Ahmed MR, 2020,” Analytical
Modeling of Axial oscillation Supported drillstrings in High Angle wells,” Journal of petroleum science and engineering 191(2)1107139, DOI 10.1016/ J. petrol 2020.107139
Rippe, J.M. 2014,” Fructose, high fructose corn
syrup, sucrose and health”. DOI:10.1007/978-1-4899-8077-9
Ramadan I, EL Rahman AIA, Essawey AHI,
Rahman EA, 2017,” Transition to
Turbulence in Oscillating Flows”,
Conference 24th International Congress on Sound and Vibration At London, UK
Yegres M, Blano A, 2022, “Numerical Modelling of the Oscillatory flow effect around Submarine pipelines”, Revista
Facultad de Ingenieria, Universidad de Antioqivia, No 102, PP 77-87, Jan-Mar 2022, https://www.doi.org
/10.17533/udea.redin.20200801
Yang P, Chen XI, Chen QR, Peng Y, Songrong WV, Jianping XV, 2021, ”Stability Improvement of Pulse Power Supply With Dual. Inductance Active Storage Unit Using Hysteresis Current Control,”IEEE journal on emerging and selected topics in circults and systems, DOI: 10.1109/JETCAS 2020, 3048699
Published
2022-07-06