Αξιοποίηση και χαρακτηρισμός των υποπροϊόντων της βιομηχανίας χυμοποίησης πορτοκαλιού για τη δημιουργία νέων προσροφητικών μέσων

Abstract

Στην παρούσα ερευνητική εργασία, μελετάται , η αξιοποίηση και ο χαρακτηρισμός υποπροϊόντων της βιομηχανίας χυμοποίησης πορτοκαλιού για την δημιουργία νέων προσροφιτικών μέσων. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκαν οι φλούδες πορτοκαλιού για τον χαρακτηρισμό της πηκτίνης που χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία τροφίμων. Έπειτα χρησιμοποιήθηκαν τα κουκούτσια από τα πορτοκάλια( σε μορφή σκόνης) σε συνδυασμό με ζεόλιθο (μορφή σκόνης) είτε ξεχωριστά (Δείγμα Α: 100% κουκούτσι w/w και Δείγμα Γ: 100% ζεόλιθο w/w) είτε σε μίγμα (Δείγμα Β: 50% κουκουτσι+50% ζεόλιθο w/w) για την δημιουργία ανθρακοποιημένων δειγμάτων μέσω πυρόλυσης. Εν συνεχεία μελετάται η προσρόφηση της ασταξανθίνης στα ανωτέρω ανθρακοποιημένα δείγματα και συγκρίνεται καθως παρουσιάζονται και εφαρμόζονται τα κινητικά μοντέλα ψευδο-πρώτης τάξεως, ψευδο-δεύτερης τάξεως, Elovich, ενδοσωματιδιακής διαχύσεως και ισχύος. Από τα αποτελέσματα προκύπτει η σειρά προσροφήσεως των δειγμάτων ως εξής: Α(80,28% στα 110 Min)>Β(75,02% στα 130 min)>Γ(24,49% στα 133 min). Όσο αναφορά για τα αποτελέσματα στα κινητικά μοντέλα ,το Δείγμα A βρέθηκε ότι ακολουθεί κινητική δεύτερης τάξης, το δείγμα Β ακολουθεί μικτή κινητική ψευδο-δεύτερης και ψευδο-πρώτης τάξης και το δείγμα Γ το μοντέλο της Elovich. Σύμφωνα με τα μοντέλα που περιεγράφηκαν η προσρόφηση ασταξανθίνης γίνεται με χημικό τρόπο. Τέλος έγινε ο χαρακτηρισμός της ασταξανθίνης. Καταλήγουμε στο ότι τα οφέλη και οι πιθανές εφαρμογές της ασταξανθίνης από υλικά όπως ο ενεργός άνθρακας, ζεόλιθος και το πορώδες υλικό μας, προσφέρουν καθαρισμό και διαχωρισμό, ανάκτηση και συμπύκνωση, σταθερότητα και προστασία, ελεγχόμενη έκλυση, περιβαλλοντική αποκατάσταση και παράταση διάρκειας ζωής της ασταξανθίνης με αποτέλεσμα την δημιουργία πολύ καλών, νέων προσροφιτικών μέσων.

In this research work, the utilization and characterization of by-products of the orange juice industry for the creation of new adsorbents are studied. In particular, orange peels were used to characterize pectin, which is widely used in the food industry. Then the orange pits (in powder form) were used in combination with zeolite (in powder form) either separately (Sample A: 100% pit w/w and Sample C: 100% zeolite w/w) or in a mixture (Sample B: 50% pith+50% zeolite w/w) to generate carbonized samples through pyrolysis. Subsequently, the adsorption of astaxanthin on the above carbonized samples is studied and compared as pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich, intraparticle diffusion and power kinetic models are presented and applied. The results show the order of adsorption of the samples as follows: A(80.28% at 110 min)>B(75.02% at 130 min)>C(24.49% at 133 min). Regarding the kinetic model results, Sample A was found to follow second order kinetics, sample B followed mixed pseudo-second and pseudo-first order kinetics and sample C the Elovich model. According to the models described, the adsorption of astaxanthin takes place in a chemical way. In the end we characterize astaxanthin. We conclude that the benefits and potential applications of astaxanthin from materials such as activated carbon, zeolite, and our porous material offer purification and separation, recovery and concentration, stability and protection, controlled release, environmental remediation, and life extension of astaxanthin with resulting in the creation of very good, new adsorbents.