Candrikasari, Maria Felisitas Santa Syacitta and Prof. Ir. La Choviya Hawa, STP., MP., Ph.D (2024) Penerapan Model Shrinking Core pada Proses Ekstraksi Fluida Superkritis Kurkumin pada Kunyit (Kajian Ukuran Partikel dan Tekanan Proses). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Bagian rimpang Kunyit (Curcuma domestica Val) mengandung kurkumin sebagai antioksidan alami. Proses ekstraksi fluida superkritis (SFE) yang memanfaatkan pelarut murni seperti CO2 dapat meningkatkan potensi kurkumin. Model Shrinking core (SC) dapat digunakan dalam menyimulasikan proses SFE. Dibutuhkan bahasan lanjut penerapan model SC dalam SFE kurkumin kunyit terutama pengaruh ukuran partikel bahan dan tekanan. Tujuan dilakukan penelitian ini adalah menerapkan model matematika shrinking core pada pada proses SFE kurkumin kunyit, mendapat hasil prediksi nilai yield sebagai fokus utama dari penerapan model, dan mengetahui pengaruh variasi ukuran bahan serta tekanan proses pada hasil ekstraksi. Metode penelitian ini adalah menerapkan model Shrinking core untuk menyimulasikan proses SFE pada bahan dengan kondisi suhu, waktu, dan laju alir konstan (313.1 K, 60 menit, dan 1.6 mL/ menit) dengan variasi ukuran (12, 18, 25, 35, dan 45 mesh), tekanan (8, 12, dan 20 MPa), dan parameter-parameter yang terkait. Solusi numerik diselesaikan menggunakan skema Crank-nicolson dengan software Matlab 7.5.0 (R2007b). Hasil penelitian yang didapat adalah prediksi nilai yield dari akumulasi nilai konsentrasi solute dalam partikel pada fase fluida tak berdimensi (Y) dengan adanya nilai penyusutan jari-jari inti partikel tak berdimensi (ξC), serta nilai konstanta model a dan b, bilangan Biot (Bi), dan bilangan Peclet (Pe). Hasil prediksi nilai yield yang masih rendah dan semakin meningkat seiring tekanan proses tinggi (20>12>8 MPa) dan ukuran/ diameter partikel besar (12>18>25>35>45 mesh). Kesimpulan dari penelitian ini adalah model shrinking core dapat diterapkan dalam proses SFE kurkumin pada kunyit, dapat menyimulasikan hasil prediksi yield dengan variasi tekanan namun tidak menyimulasikan hasil prediksi yield dengan baik pada penggunaan variasi ukuran partikel. Hasil nilai ekstraksi masih rendah dan kesesuaian penyusunan kode Matlab perlu ditinjau. Perlu dilakukan eksperimen langsung, penyesuaian ukuran partikel dan tekanan, fokus di seluruh kandungan sebagai yield. Perlu juga dilakukan peninjauan, penyesuaian, danvalidasi terhadap penggunaan parameter dan penyusunan kode Matlab dalam penyelesaian model serta dilakukan uji kestabilan skema pada model.
English Abstract
The rhizome of turmeric (Curcuma domestica Val) contains curcumin as a natural antioxidant. The supercritical fluid extraction (SFE) process that utilizes pure solvents like CO2 can enhance the potential of curcumin. The Shrinking Core (SC) model can be used to simulate the SFE process. A further discussion is needed on the application of the SC model in the SFE of turmeric curcumin, particularly regarding the influence of particle size and pressure. The purpose of this research is to apply the shrinking core mathematical model to the supercritical fluid extraction (SFE) process of curcumin from turmeric, to obtain predicted yield values as the main focus of the model application, and to understand the effects of variations in material size and process pressure on the extraction results. This research method involves applying the Shrinking Core model to simulate the SFE process on materials under constant conditions of temperature, time, and flow rate (313.1 K, 60 minutes, and 1.6 mL/min) with variations in size (12, 18, 25, 35, and 45 mesh), pressure (8, 12, and 20 MPa), and related parameters. The numerical solution was solved using the Crank-Nicolson scheme with Matlab 7.5.0 software. (R2007b). The research findings indicate a prediction of yield values based on the accumulation of solute concentration in particles within a dimensionless fluid phase (Y), considering the dimensionless core particle radius shrinkage value (ξc), as well as the model constants a and b, the Biot number (Bi), and the Peclet number (Pe). The predicted yield values are still low but increase with higher process pressures (20>12>8 MPa) and larger particle sizes/diameters (12>18>25>35>45 mesh). The conclusion of this research is that the shrinking core model can be applied in the SFE process of curcumin from turmeric, as it can simulate yield prediction results with variations in pressure, but it does not simulate yield prediction results well with variations in particle size. The extraction results are still low, and the suitability of the Matlab code arrangement needs to be reviewed. Direct experiments need to be conducted, adjusting particle size and pressure, focusing on the overall content as yield. A review, adjustment, and validation of the use of parameters and the formulation of Matlab code in solving the model should also be carried out, along with stability testing of the scheme on the model
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 052410 |
| Divisions: | Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian |
| Depositing User: | soegeng sugeng |
| Date Deposited: | 10 Dec 2024 08:13 |
| Last Modified: | 10 Dec 2024 08:13 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/230785 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Jessica Tamara Kurniawan.pdf Restricted to Registered users only Download (2MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |