Primjena NIR spektroskopije u određivanju aktivnih tvari u tabletiranim dodacima prehrani

diplomski rad

• Naslov (engleski): Application of NIR spectroscopy for determination of active substances in tableted food supplements
• Autor: Anamarija Pavić
• Mentor: Maja Benković (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prehrambeno-biotehnološki fakultet; (Zavod za procesno inženjerstvo); (Kabinet za osnove inženjerstva); Zagreb
• Datum i država obrane: 2019-10-30, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: BIOTEHNIČKE ZNANOSTI; Biotehnologija

Sažetak

Vitamin C (askorbinska kiselina) je u vodi topljivi vitamin važan za održavanje bioloških funkcija u tijelu. Ljudi ga ne mogu sami sintetizirati pa ga je potrebno unositi kao dodatak prehrani. Najrašireniji oblik oralnih dodataka prehrani jest tableta zbog svoje lake primjene i brze apsorpcije. Cilj ovog rada bio je procijeniti sposobnost primjene blisko infracrvene spektroskopije (NIR), kemometrije i umjetnih neuronskih mreža (ANN) za predviđanje ukupnih aktivnih tvari u tabletiranim dodacima prehrani (vitamin C). Uzorci su pripremljeni s različitim koncentracijama laktoze i vitamina C. U radu su se izravnim metodama pratile promjene električne vodljivosti, ukupno otopljenih čvrstih tvari i pH u ovisnosti o koncentraciji laktoze i vitamina C u uzorcima otopina i tabletama. Koncentracija vitamina C određena je spektrofotometrijski pomoću dikromata i permanganata. Osim izravnog mjerenja, korištena je i blisko infracrvena spektroskopija kako bi se utvrdile sličnosti i razlike u uzorcima. Za obradu podataka dobivenih NIR spektroskopijom korištena je analiza glavnih komponenata (PCA analiza) koja je pokazala dobro razdvajanje na temelju koncentracije laktoze i vitamina C. Kako bi se ustanovila povezanost između podataka i koncentracije kreirani su PLS regresijski modeli koji su ustanovili linearnu ovisnost između apsorbancije i koncentracije vitamina C. Primjena ANN također je pokazala visoku pouzdanost i mogućnost primjene za predviđanje točne koncentracije vitamina C u tabletama.

Sažetak (engleski)

Vitamin C (ascorbic acid) is a water-soluble vitamin important for maintaining biological functions in the body. People cannot synthesize vitamin C, so it needs to be intake as a dietary supplement. The most widespread form of oral nutritional supplements is the tablet because of its easy use and rapid absorption. The aim of this paper was to evaluate the applicability of near infrared spectroscopy (NIR), chemometrics and artificial neural networks (ANN) to predict the content of active substances in dietary supplements (vitamin C). Samples were prepared with different concentrations of lactose and vitamin C. In the paper, changes in electrical conductivity, total dissolved solids and pH were monitored by direct methods, depending on the concentration of lactose and vitamin C in the solutions and tablets. Vitamin C concentration was also directly determined spectrophotometrically using dichromate and permanganate. In addition to direct measurement, near-infrared spectroscopy was also used to determine the similarities and differences in the samples. For the processing of the data obtained by NIR spectroscopy, principal component analysis (PCA analysis) was used, which showed good separation based on lactose and vitamin C concentration. To establish a relationship between data and concentration, PLS regression models were developed which established linear dependence between absorbance and concentration of vitamin C. The ANN also proved to be highly precise and reliable for prediction of vitamin C concentrations in tablets.

• Ključne riječi: vitamin C; kemometrija; blisko-infracrvena spektroskopija; umjetne neuronske mreže; tabletiranje
• Ključne riječi (engleski): vitamin C; chemometrics; near infrared spectroscopy; artificial neural networks; tableting
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:159:780888
• Studijski program: Naziv: Bioprocesno inženjerstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka bioprocesnog inženjerstva (mag. ing. bioproc.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2019-12-10 14:51:59