O metodă simplă, eficientă și economică pentru obținerea chitosanului pe bază de ardei iute bogat în iodat

Nunticha Limchoowong

1 Centrul de cercetare a chimiei materialelor, Departamentul de chimie și Centrul de excelență pentru inovație în chimie, Facultatea de Științe, Universitatea Khon Kaen, 123 Mittraphab Road, M. 16, T. Ni-Muang, A. Muang, Khon Kaen, 40002 Thailanda

Phitchan Sricharoen

Mongkol Konkayan

Suchila Techawongstien

2 Departamentul de Științe ale Plantelor și Resurse Agricole, Facultatea de Agricultură, Universitatea Khon Kaen, Khon Kaen, 40002 Thailanda

Saksit Chanthai

Abstract

Prezentul studiu a vizat proiectarea unui supliment de iod sub formă de film comestibil realizat din chitosan acoperit cu iod (CS-IO3). Includerea filmelor astfel obținute în dietă poate ajuta la prevenirea cancerului tiroidian, ducând la îmbunătățirea sănătății publice. Ardeiul iute a fost acoperit cu film subțire de iodat (1,5 (m). Filmul bogat în iod este gata de consum și servește substanțe nutritive valoroase. Studiile de stabilitate ale filmului CS-IO3 folosind scufundarea cu apă au arătat că nu a existat nicio levigare a ionului iodat, datorită interacțiunilor puternice dintre gruparea amino cationică a chitosanului și ionul iodat. Filmul nu a arătat nicio modificare a activității sale antioxidante. Concentrația de iodat din film a fost determinată selectiv la 620 nm, pe baza decolorării metodei economice verde de malachit. Conținutul de iodat în fructele acoperite cu 1,5% (g/v) CS-IO3 a fost de 11,5 mg g -1 de probă de film uscat. Probele bogate în iod pot fi depozitate fără prea mult efect asupra prospețimii sale, indicând o durată de valabilitate bună.

Introducere

Iodul este un oligoelement esențial de micronutrienți crucial pentru buna funcționare a glandelor tiroide și necesar pentru sinteza hormonilor tiroidieni (tiroxină și tri-iodotironină) (Judprasong și colab. 2016). În cazul deficitului de iod, glanda tiroidă nu este capabilă să sintetizeze acești hormoni în cantități suficiente. Lipsa unui iod suficient poate duce astfel la tulburări de deficit de iod (IDD) (Ajith et al. 2015). Cel mai cunoscut dintre IDD este „gușa” care implică mărirea glandei tiroide. Un alt IDD important, deși rar întâlnit este cancerul tiroidian (Leufroy și colab. 2015). Acest lucru provoacă o amenințare gravă pentru sănătatea publică care afectează peste 260 de milioane de oameni din întreaga lume (Yang și colab. 2007). Prin urmare, este necesar să se obțină o cantitate suficientă de iod din diferite alimente.

În acest context, învelișurile comestibile au fost utilizate în mod tradițional pentru a modifica produsele alimentare. Astfel de acoperiri comestibile ajută la păstrarea calității și sunt, de asemenea, considerate ecologice. S-a raportat că filmele din materiale vegetale au potențiale utilizări. Singh și colab. (2009a) au studiat efectul iodului asupra proprietăților filmelor de zeină și a precipitațiilor în vederea evaluării sistemului ca un posibil pansament antimicrobian pentru plăgi. De asemenea, au evaluat efectul iodului asupra caracteristicilor structurale (prin spectroscopie în infraroșu și raze X) ale filmelor realizate din amidon de fasole (Singh și colab. 2009b).

Din câte știm, nu există niciun raport referitor la utilizarea chitosanului funcționalizat cu acoperire cu iodat ca supliment nutritiv pentru fructele de ardei iute. Cererea pare să crească în fiecare zi care trece, atât pe piețele locale, cât și pe cele internaționale. În același timp, un studiu al piețelor și al obiceiurilor consumatorilor indică faptul că cererea este în creștere pentru alimentele gata consumate cu nutrienți suplimentari datorită caracteristicilor lor atrăgătoare, cum ar fi comoditatea și valoarea nutritivă. Raportăm aici evaluarea filmului subțire comestibil pe bază de CS-IO3 ca o nouă acoperire alternativă pentru produsele alimentare. O extracție asistată cu ultrasunete a fost utilizată pentru pretratarea probelor și conținutul de iod în filmul CS-IO3 a fost determinat prin spectrofotometrie de absorbție pe bază de verde de malachit.

Materiale și metode

Substanțe chimice și reactivi

Toate substanțele chimice și solvenții utilizați au fost de calitate pentru reactivi analitici și toate soluțiile au fost preparate în apă deionizată (Milli Q Millipore 18,2 MΩ cm -1 de rezistivitate) de la Millipore Corporation (SUA). Chitosanul cu coajă de creveți (> 75% grad de deacetilare) 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH), catehină și verde de malachit (MG) au fost cumpărate de la Sigma-Aldrich (Japonia). Acidul acetic glacial, acidul sulfuric, iodura de potasiu, acetat de sodiu, carbonat de sodiu și iodat de potasiu au fost achiziționate de la QRec ™ (Noua Zeelandă). Reactivul Folin - Ciocalteu a fost obținut de la Merck (SUA). Soluția MG a fost preparată în apă deionizată la o concentrație de 36,5 mg L -1 și diluată până la semn într-un balon volumetric de 50 ml cu apă deionizată.

Material fructifer

Ardeii iute (genul Capsicum) au fost cumpărați de pe piața locală proaspătă din Khon Kaen, Thailanda. Un total de 105 ardei iute au fost selectați pe baza anumitor criterii, cum ar fi uniformitatea dimensiunii (2,48 ± 0,32 g pe fruct), prezența pericarpului roșu, absența leziunilor fizice și infecția fungică. Au fost împărțiți în două grupuri; unul acoperit cu chitosan pur și celălalt cu CS-IO3. Efectele tratamentului au fost verificate o dată pe săptămână. Efectele au fost estimate prin evaluarea probelor pe următorii parametri: pierderea în greutate, textura fructului, activitatea antioxidantă și compușii fenolici totali.

Formulare de film comestibil

Soluția de chitosan a fost preparată prin dizolvarea a 0,5 sau 1,5 g pulbere de chitosan în 100 ml acid acetic 1% (v/v), urmată de omogenizare pe un agitator magnetic timp de 30 min. Amestecurile au fost tratate peste noapte la temperatura camerei pentru a îndepărta bulele de aer. Soluția rezultată de chitosan a fost filtrată pentru a îndepărta orice particule nedizolvate. După filtrare, filmul a fost turnat turnând soluția pe vasele Petri și uscând-o în condiții ambientale până la formarea unui film subțire. Filmele au fost dezlipite din vase pentru analiză. Toate experimentele au fost făcute în trei exemplare.