Адсорбційне вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті: статистичний аналіз основних ефектів та ефектів взаємодії
In recent years, anthocyanins are widely used in food industry as natural dyes and in medicine as compounds with high antioxidant activity. In connection with this, examination of adsorption removal of anthocyanins from extracts of cheap plants containing a lot of these compounds as well as of main...
Saved in:
| Date: | 2017 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2017
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/449 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543895604690944 |
|---|---|
| author | Soldatkina, L. M. Novotna, V. O. |
| author_facet | Soldatkina, L. M. Novotna, V. O. |
| author_sort | Soldatkina, L. M. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:14:22Z |
| description | In recent years, anthocyanins are widely used in food industry as natural dyes and in medicine as compounds with high antioxidant activity. In connection with this, examination of adsorption removal of anthocyanins from extracts of cheap plants containing a lot of these compounds as well as of main and interaction effects which influent on adsorption of anthocyanins is important. In this paper, experiments were conducted according to full factorial experimental design to identify the main and interaction effects of factors and their influence on the removal efficiency of anthocyanins from red cabbage aqueous extracts by bentonite. The factors were investigated at two levels: contact time – 30 and 120 min, temperature – 293 and 323 K, initial anthocyanin concentration – 70 and 130 mg/L, and adsorbent mass – 10 and 25 g/L. The total number of 16 experiments was performed and each experiment was repeated thrice to evaluate an experimental error. Main and interaction effects were analysed using of variance (ANOVA), F-test and P-values to define most important process variables affecting the anthocyanin adsorption. A mathematical model that considers the significant main and interaction effects was suggested. The variance analysis and the statistic data showed that the model was adequate and had high coefficient of determination (R2 = 0.9954). The mathematical model obtained allows prediction of the removal of anthocyanins from red cabbage aqueous extracts with bentonite. We have found that the contact time and adsorbent mass have the positive effect, but the initial concentration of anthocyanins and temperature as well as two-way interaction “contact time-temperature”, three-way interactions “contact time-initial anthocyanin concentration-adsorbent mass” and “temperature-initial concentration of anthocyanins-adsorbent mass” have the negative effect on the removal of anthocyanins from red cabbage extracts by bentonite. The results indicated that higher removal efficiency of anthocynians from red cabbage aqueous extracts was 95 % at 120 min, 293 K, initial anthocyanin concentration 70 mg/L, and adsorbent mass 25 g/L. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:33:08Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-449 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:50Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-4492022-06-29T10:14:22Z Adsorption removal of anthocyanins from red cabbage extracts by bentonite: statistical analysis of main and interaction effects Адсорбционное выделение антоцианов из экстрактов краснокочанной капусты на бентоните: статистический анализ основных эффектов и эффектов взаимодействия Адсорбційне вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті: статистичний аналіз основних ефектів та ефектів взаємодії Soldatkina, L. M. Novotna, V. O. adsorption anthocyanins red cabbage bentonite statistical analysis main effects interaction effects адсорбція антоціани червонокачанна капуста бентоніт статистичний аналіз основні ефекти ефекти взаємодії адсорбция антоцианы краснокочанная капуста бентонит статистический анализ основные эффекты эффекты взаимодействия In recent years, anthocyanins are widely used in food industry as natural dyes and in medicine as compounds with high antioxidant activity. In connection with this, examination of adsorption removal of anthocyanins from extracts of cheap plants containing a lot of these compounds as well as of main and interaction effects which influent on adsorption of anthocyanins is important. In this paper, experiments were conducted according to full factorial experimental design to identify the main and interaction effects of factors and their influence on the removal efficiency of anthocyanins from red cabbage aqueous extracts by bentonite. The factors were investigated at two levels: contact time – 30 and 120 min, temperature – 293 and 323 K, initial anthocyanin concentration – 70 and 130 mg/L, and adsorbent mass – 10 and 25 g/L. The total number of 16 experiments was performed and each experiment was repeated thrice to evaluate an experimental error. Main and interaction effects were analysed using of variance (ANOVA), F-test and P-values to define most important process variables affecting the anthocyanin adsorption. A mathematical model that considers the significant main and interaction effects was suggested. The variance analysis and the statistic data showed that the model was adequate and had high coefficient of determination (R2 = 0.9954). The mathematical model obtained allows prediction of the removal of anthocyanins from red cabbage aqueous extracts with bentonite. We have found that the contact time and adsorbent mass have the positive effect, but the initial concentration of anthocyanins and temperature as well as two-way interaction “contact time-temperature”, three-way interactions “contact time-initial anthocyanin concentration-adsorbent mass” and “temperature-initial concentration of anthocyanins-adsorbent mass” have the negative effect on the removal of anthocyanins from red cabbage extracts by bentonite. The results indicated that higher removal efficiency of anthocynians from red cabbage aqueous extracts was 95 % at 120 min, 293 K, initial anthocyanin concentration 70 mg/L, and adsorbent mass 25 g/L. Исследование выполнено с помощью полного факторного эксперимента типа 24, который позволил оценить вклад основных эффектов четырех факторов (время контакта, температура, начальная концентрация антоцианов и масса адсорбента) и их взаимодействия на эффективность выделения антоцианов из экстрактов краснокочанной капусты на бентоните. Факторы изучались на двух уровнях (-1 и +1). Установлено, что время контакта и масса адсорбента имеют положительный эффект, а начальная концентрация антоцианов и температура, а также взаимодействие двух факторов «время контакта-температура» и взаимодействия трех факторов «время контакта-начальная концентрация антоцианов-масса адсорбента» и «температура-исходная концентрация антоцианов-масса адсорбента» отрицательно влияют на выделение антоцианов из экстрактов краснокочанной капусты на бентоните. В работе предложена математическая модель процесса адсорбции с учетом главных эффектов факторов и их взаимодействий. Анализ дисперсии и статистические данные подтвердили ее адекватность. Полученная модель позволяет предсказать выделение антоцианов из экстрактов краснокочанной капусты на бентоните. 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. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2017-11-25 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/449 10.15407/hftp08.04.439 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 8 No. 4 (2017): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 439-447 Химия, физика и технология поверхности; Том 8 № 4 (2017): Химия, физика и технология поверхности; 439-447 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 8 № 4 (2017): Хімія, фізика та технологія поверхні; 439-447 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp08.04 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/449/448 Copyright (c) 2017 L. M. Soldatkina, V. O. Novotna |
| spellingShingle | адсорбція антоціани червонокачанна капуста бентоніт статистичний аналіз основні ефекти ефекти взаємодії Soldatkina, L. M. Novotna, V. O. Адсорбційне вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті: статистичний аналіз основних ефектів та ефектів взаємодії |
| title | Адсорбційне вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті: статистичний аналіз основних ефектів та ефектів взаємодії |
| title_alt | Adsorption removal of anthocyanins from red cabbage extracts by bentonite: statistical analysis of main and interaction effects Адсорбционное выделение антоцианов из экстрактов краснокочанной капусты на бентоните: статистический анализ основных эффектов и эффектов взаимодействия |
| title_full | Адсорбційне вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті: статистичний аналіз основних ефектів та ефектів взаємодії |
| title_fullStr | Адсорбційне вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті: статистичний аналіз основних ефектів та ефектів взаємодії |
| title_full_unstemmed | Адсорбційне вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті: статистичний аналіз основних ефектів та ефектів взаємодії |
| title_short | Адсорбційне вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті: статистичний аналіз основних ефектів та ефектів взаємодії |
| title_sort | адсорбційне вилучення антоціанів з екстрактів червонокачанної капусти на бентоніті: статистичний аналіз основних ефектів та ефектів взаємодії |
| topic | адсорбція антоціани червонокачанна капуста бентоніт статистичний аналіз основні ефекти ефекти взаємодії |
| topic_facet | adsorption anthocyanins red cabbage bentonite statistical analysis main effects interaction effects адсорбція антоціани червонокачанна капуста бентоніт статистичний аналіз основні ефекти ефекти взаємодії адсорбция антоцианы краснокочанная капуста бентонит статистический анализ основные эффекты эффекты взаимодействия |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/449 |
| work_keys_str_mv | AT soldatkinalm adsorptionremovalofanthocyaninsfromredcabbageextractsbybentonitestatisticalanalysisofmainandinteractioneffects AT novotnavo adsorptionremovalofanthocyaninsfromredcabbageextractsbybentonitestatisticalanalysisofmainandinteractioneffects AT soldatkinalm adsorbcionnoevydelenieantocianovizékstraktovkrasnokočannojkapustynabentonitestatističeskijanalizosnovnyhéffektoviéffektovvzaimodejstviâ AT novotnavo adsorbcionnoevydelenieantocianovizékstraktovkrasnokočannojkapustynabentonitestatističeskijanalizosnovnyhéffektoviéffektovvzaimodejstviâ AT soldatkinalm adsorbcíjnevilučennâantocíanívzekstraktívčervonokačannoíkapustinabentonítístatističnijanalízosnovnihefektívtaefektívvzaêmodíí AT novotnavo adsorbcíjnevilučennâantocíanívzekstraktívčervonokačannoíkapustinabentonítístatističnijanalízosnovnihefektívtaefektívvzaêmodíí |