The removal of colors in non-carbonated soft drinks using granular activated carbon for coliform bacteria detection by sanitary indicator medium

Abstract

This research was designed to study the efficiency of non-carbonated soft drink color removal by using granular activated carbon (GAC) for coliform bacteria detection by SI medium. The conditions established in the study were to use 6 color tones of non-carbonated soft drinks (red, green, purple, blue, orange and yellow) which were removed by using 3 GAC amounts (100, 200, 300 mg per soft drink 1 mL) at two contact times of color removal, 30 and 60 minutes. The results showed that a higher amount of GAC and the increasing of contact time significantly increased color removal efficiency at p-value < 0.05, and that, also, the different color tones of soft drinks significantly affected different color removal efficiencies at p-value < 0.05. The highest color removal efficiency derived from using 300 mg/mL of GAC amount at 60 minutes, but was not the best suitable for every color tone. The best suitable condition of each color tone was selected from the lowest GAC amount and the shortest contact time for the color removal as well as affected the color of SI medium, which was changed to yellow color for a positive result, but was still purple color for a negative result within 24 hours. Using 200 mg/mL of GAC amount at 30 minutes was the best suitable condition for red-green-purple-orange color tones, using 300 mg/mL of GAC amount at 30 minutes was the best suitable condition for yellow color-tone, and using 300 mg/mL of GAC amount at 60 minutes was the best suitable condition for blue color-tone. The validity of coliform bacteria detection by SI medium for these removed-color soft drinks when compared with the standard MPN method were sensitivity value, specificity value and efficiency of test of more than 80%. Thus, GAC can be used to efficiently remove the colors of soft drinks for coliform bacteria detection by SI medium.

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการกำจัดสีในเครื่องดื่มไร้คาร์บอเนตโดยใช้ถ่านกัมมันต์ชนิดเกล็ดเพื่อการตรวจโคลิฟอร์มแบคทีเรียด้วยอาหารตรวจเชื้อที่เป็นตัวชี้วัดด้านสุขาภิบสล (SI medium) สีของเครื่องดื่มไร้คาร์บอเนต คือ แดง, เขียว, ม่วง, ฟ้า, ส้ม และเหลือง ถูกกำจัดสีออกด้วยถ่านกัมมันต์ชนิดเกล็ด ประมาณ 100, 200, และ 300 มิลลิกรัมต่อเครื่องดื่มไร้คาร์บอเนต 1 มิลลิลิตร ที่ระยะเวลากำจัดสีเครื่องดื่ม 30 และ 60 นาที ผลการศึกษาพบว่า ปริมาณของถ่านกัมมันต์ที่สูงกว่า และการเพิ่มระยะเวลากำจัดสี ส่งผลให้ประสิทธิภาพการกำจัดสีมากกว่าอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p-value < 0.05) รวมทั้งโทนสีของเครื่องดื่มที่แตกต่างกัน ส่งผลให้ประสิทธิภาพการกำจัดสีที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p-value < 0.05) ประสิทธิภาพการกำจัดสีมากที่สุดที่เกิดจากการใช้ถ่านกัมมันต์ปริมาณ 300 มิลลิกรัมต่อเครื่องดื่ม 1 มิลลิลิตร ที่ระยะเวลากำจัดสี 60 นาที ไม่ไช่สภาวะที่เหมาะสมที่สุดในทุกโทนสีของเครื่องดื่ม แต่สภาวะที่เหมาะสมที่สุดในแต่ละโทนสีของเครื่องดื่มถูกเลือกจากปริมาณถ่านกัมมันต์และระยะเวลาที่ใช้น้อยที่สุดที่กำจัดสีเครื่องดื่มและส่งผลให้สีของ SI medium เปลี่ยนเป็นสีเหลือง (กรณีที่ตรวจพบโคลิฟอร์ม) และยังคงเป็นสีม่วง (กรณีตรวจไม่พบโคลิฟอร์ม) ภายใน 24 ชั่วโมง คือ การใช้ถ่านกัมมันต์ ปริมาณ 200 มิลลิกรัมต่อเครื่องดื่ม 1 มิลลิลิตร ที่ระยะเวลา 30 นาที เหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องดื่มสีแดง-เขียว-ม่วง-ส้ม, การใช้ถ่านกัมมันต์ ปริมาณ 300 มิลลิกรัมต่อเครื่องดื่ม 1 มิลลิลิตร ที่ระยะเวลา 30 นาที เหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องดื่มสีเหลือง และการใช้ถ่านกัมมันต์ปริมาณ 300 มิลลิกรัมต่อเครื่องดื่ม 1 มิลลิลิตร ที่ระยะเวลา 60 นาที เหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องดื่มสีฟ้า เมื่อหาค่าความถูกต้อง (validity) ของการตรวจโคลิฟอร์มแบคทีเรียด้วย SI medium ในเครื่องดื่มที่ถูกกำจัดสีออกด้วยสภาวะที่เหมาะสมที่สุด เปรียบเทียบกับวิธีมาตรฐาน MPN ได้ค่า sensitivity, specificity และ efficiency of test มากกว่า 80 % แสดงให้เห็นว่าถ่านกัมมันต์ชนิดเกล็ดสามารถนำไปใช้กำจัดสีของเครื่องดื่ม เพื่อการตรวจโคลิฟอร์มแบคทีเรียด้วย SI medium ได้อย่างมีประสิทธิภาพ