Хімія, фізика та технологія поверхні, 2017, 8 (4), 439-447.

Адсорбційне вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті: статистичний аналіз основних ефектів та ефектів взаємодії



DOI: https://doi.org/10.15407/hftp08.04.439

L. M. Soldatkina, V. O. Novotna

Анотація


Дослідження базується на повному факторному експерименті типу 24, який використовувався для оцінювання внеску основних ефектів чотирьох факторів (час контакту, температура, початкова концентрація антоціанів і маса адсорбентa) та їхніх взаємодій на ефективність вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті. Фактори досліджувались на двох рівнях (-1 і +1). Встановлено, що час контакту та маса адсорбента мають позитивний ефект, а початкова концентрація антоціанів і температура, а також взаємодія двох факторів «час контакту-температура», взаємодії трьох факторів «час контакту-початкова концентрація антоціанів-маса адсорбента» і «температура-вихідна концентрація антоціанів-маса адсорбента» негативно впливають на вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти. В роботі запропонована математична модель адсорбційного процесу з урахуванням головних ефектів факторів та їх взаємодій. Аналіз дисперсії та статистичні дані підтвердили її адекватність. Отримана модель дозволяє передбачити вилучення антоціанів із екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті.


Ключові слова


адсорбція; антоціани; червонокачанна капуста; бентоніт; статистичний аналіз; основні ефекти; ефекти взаємодії

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


 1. Delgado-Vargas F., Paredes-Lopez O. Natural colorants for food and nutraceutical uses. (Boca Raton, London, New York, Washington, DC: CRC Press LLC, 2003).

2. Casta-eda-Ovando A., Pacheco-Hernández M., Páez-Hernández M.E., Rodríguez J.A., Galán-Vidal C.A. Chemical studies of anthocyanins: A review. Food Chem. 2009. 113(4): 859.

3. Jampani C., Naik A., Raghavarao K.S.M.S. Purification of anthocyanins from jamun (Syzygium cumini L.) employing adsorption. Sep. Purif. Technol. 2014. 125: 170. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2014.01.047

4. Lopes T.J., Quadri M.G.N., Quadri M.B. Recovery of anthocyanins from red cabbage using sandy porous medium enriched with clay. Appl. Clay. Sci. 2007. 37(1–2): 97. https://doi.org/10.1016/j.clay.2006.11.003

5. Buran T.J., Sandhu A.K., Li Z., Rock C.R., Yang W.W., Gu L. Adsorption/desorption characteristics and separation of anthocyanins and polyphenols from blueberries using macroporous adsorbent resins. J. Food. Eng. 2014. 128: 167. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2013.12.029

6. Coutinho M.R., Quadri M.B., Moreira R.F.P.M., Quadri M.G.N. Partial purification of anthocyanins from Brassica oleracea (red cabbage). Sep. Sci. Technol. 2004. 39(16): 3769. https://doi.org/10.1081/SS-200036539

7. Zhao Z., Wu M., Jiang Q., Zhao Z., Zhang Y., Chang X., Zhan K. Adsorption and desorption studies of anthocyanins from black peanut skins on macroporous resins. Int. J. Food. Eng. 2015. 11(6): 841. https://doi.org/10.1515/ijfe-2015-0085

8. Furuta S., Nishiba Y., Suda I. Fluorometric assay for screening antioxidative activity of vegetables. J. Food. Sci. 1997. 62(3): 526. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1997.tb04422.x

9. Dyrby M., Westergaard N., Stapelfeldt H. Light and heat sensitivity of red cabbage extract in soft drink model system. Food Chem. 2001. 72(4): 431. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(00)00251-X

10. Alghamdi E. The Intake of Red Cabbage Anthocyanines in Ice-cream. Life Sci. 2013. 10(1): 1885.

11. Patent EP 3187551 A1. Shida M., Ohara T., Fukino N., Kakizaki T., Ohno T., Hamasaki K., Yokoyama T., Imai M. Anthocyanin-based pigment composition. 2014.

12. Gimsing A.L., Sorensen J.Ch., Strobel B.W., Hansen H.Ch.B. Adsorption of glucosinolates to metal oxides, clay minerals and humic acid. Appl. Clay Sci. 2007. 35(3–4): 212. https://doi.org/10.1016/j.clay.2006.08.008

13. Lee J., Durst R.W., Wrolstad R.E. Determination of total monomeric anthocyanin pigment content of fruit juices, beverages, natural colorants, and wines by the pH differential method: Collaborative study. J. AOAC Int. 2005. 88(5): 1269.

14. Rakitskaya T.L, Truba A.S, Kiose T.O., Berezina L.V., Davtyan A.S. Protolytic properties of natural and modified sorbents. Visn. Odes. Nac. Univ., Him. 2012. 17(2): 12. [in Ukrainian].

15. Antony J., Antony F.J. Teaching advanced statistical techniques to industrial engineers and business managers. J. Eng. Design. 1998. 9(1): 89. https://doi.org/10.1080/095448298261688

16. Antony J., Roy R.K. Improving the process quality using statistical design of experiments: A case study. Qual. Assur. 1999. 6(2): 87. https://doi.org/10.1080/105294199277888

17. Çoruh S., Gürkan H.E. Adsorption of neutral red from aqueous solutions using waste foundry sand: full factorial design analysis. Environ. Prog. Sustain. Energ. 2014. 33(4): 1086.

18. Safa Y., Bhatti H.N. Adsorptive removal of direct textile dyes by low cost agricultural waste: application of factorial design analysis. Chem. Eng. J. 2011. 167(1): 35. https://doi.org/10.1016/j.cej.2010.11.103

19. Mathialagan T., Viraraghavan T. Biosorption of pentachlorophenol by fungal biomass from aqueous solutions: a factorial design analysis. Environ. Technol. 2005. 26(5): 571. https://doi.org/10.1080/09593332608618542




DOI: https://doi.org/10.15407/hftp08.04.439

Copyright (©) 2017 L. M. Soldatkina, V. O. Novotna