بهینه سازی استخراج آنتوسیانین از گل چای ترش (Hibiscus sabdariffa) با استفاده از روش های روش شناسی سطح پاسخ (RSM)، مدل سازی جنبشی، انتقال جرم و مطالعه های ترمودینامیکی

گل چای ترش (Hibiscus sabdariffa) در صنایع غذایی و نوشیدنی بسیار در حال اهمیت یافتن است، به ویژه به دلیل وجود آنتوسیانین که آنتی اکسیدان است که به این گل رنگ قرمز می بخشد. تاثیر پارامترهای فراوری مانند زمان تماس، دما و نسبت این گل به آب بر میزان آنتوسیانین عصاره گل، همراه با ارزیابی مدل های جنبشی، انتقال جرم و پارامترهای ترمودینامیکی، موردمطالعه و بهینه سازی قرار گرفت. استخراج جنبشی برای آنتوسیانین در زمان های مختلف (۵، ۱۰ و ۱۵ دقیقه)، دما (۳۰، ۵۰، ۷۵ و ۱۰۰ درجه سانتی گراد) و نسبت جرم چای ترش به آب (۱:۵۰، ۱:۲۰ و ۱:۱۰) صورت گرفت. حداکثر عملکرد آنتوسیانین در مدت زمان ۱۵دقیقه دمای ۱۰۰ درجه سانتی گراد و نسبت ۱:۱۰ به دست آمد. داده های به دست آمده در ۶ مدل استخراج مختلف برازش داده شد و مدل هایی که به بهترین وجه برای داده ها مناسب تر بودند، نوع وایبول، پلگ و شبه مرتبه دوم (Pseudo-second-order) همراه Adj بودند. R۲ به ترتیب ۰/۹۸، ۰/۹۹ و ۰/۹۹ بود. داده های به دست آمده برای محاسبه پارامترهای جنبشی، انتقال جرم و ترمودینامیکی مورد استفاده قرار گرفت. متغیرهای جنبشی نیز به مدل استخراج کسری یا تبدیل مرتبط بودند. استخراج کسری با افزایش دما و گل چای ترش افزایش یافت. ضریب نفوذ موثر بین ۱۰-۱۱×۱/۰۴ تا ۱۰-۱۱×۱/۴۸ مترمربع بر ثانیه بود. ضریب انتقال جرم محاسبه شده بین ۱/۶۲×۱۰-۸ و ۱۱/۰۲×۱۰-۸ (متر بر ثانیه) بود، تعداد Biot از ۲۵ تا ۱۶۸ متغیر است. آنتالپی از ۳۶/۶۰ تا ۵۸/۳۰ بر کیلوژول مول، آنتروپی از ۸۸ تا ۱۴۷ بر ژول کیلوگرم بر مول و انرژی آزاد گیبس از۵/۸۰- تا ۱۱- بر کیلوژول مول. براساس مشاهده های این تحقیق، فرایند استخراج به صورت گرماگیر، امکان پذیر و خود درنظرگرفته شد.

Keywords:

آنتوسیانین , استخراج کسری , انتقال جرم , روش سطح پاسخ (RSM) , مدل سازی جنبشی