Kinetics of solid-liquid extraction of bioactive compounds from grape pomace

Abstract

U radu je istraživana mogućnost primjene određenih matematičkih modela (modificirani II. Fickov, Pageov i modificirani Henderson-Pabisov model) za opisivanje kinetike kruto-tekuće ekstrakcije ukupnih polifenolnih tvari iz tropa grožđa. Ekstrakcija je provedena pri temperaturi od 80 °C tijekom 200 minuta, korištenjem 50 % - tne vodene otopine etanola. Na osnovi statističkih parametara (koeficijenta korelacije, te drugog korijena srednje vrijednosti sume kvadrata odstupanja) dokazano je da su svi ispitivani modeli bili prikladni za opisivanje kruto - tekuće ekstrakcije fenolnih tvari iz tropa grožđa. Prijenos fenolnih tvari tijekom ekstrakcije odvijao se difuzijom u tri perioda: inicijalni (0-10 min ekstrakcije), brzi (10-50 min ekstrakcije) i spori (50-200 min ekstrakcije) Izračunavanjem koeficijenta difuziteta dobivene su vrijednosti za brzi ($5,48x10^{-9} - 9,14x10^{-11}m^{2}/min$ i za spori period ($7,09x10^{-10} - 1,18x10^{-11}m^{2}/min$). Udio ukupnih polifenola u ekstraktima tropa grožđa određen je spektrofotometrijskom metodom i kretao se u rasponu 0 – 30,78 $mg_{GAE/gst}$.The paper explored the possibility of applying certain mathematical models (modified Fick II, Page and modified Henderson-Pabis model) for describing the kinetics of total polyphenols extraction from grape pomace. Extraction was carried out at 80 ° C for 200 minutes using 50% aqueous ethanol solution. All tested models were suitable for describing the solid - liquid extraction of phenolic compounds from grape pomace, which was confirmed by statistical parameters (correlation coefficient and the root-mean-square deviation). Mass transfer during extraction process was occurred by diffusion in three periods: initial (0- 10 min extraction), rapid (10-50 min extraction) and slow (50-200 min extraction). Diffusion coefficients were calculated for a fast period ($5.48x10^{-9} - 9.14x10^{-11}m^{2}/min$ and for a slow period ($5.48x10^{-9} - 9.14x10^{-11}m^{2}/min$. Content of phenolic compounds was determined by spectrophotometric method and were in range 0 - 30.78 $mg_{GAE/gst}$