Ultrasound-Assisted Extraction Optimization of Phenolic Compounds from <i>Citrus latifolia</i> Waste for Chitosan Bioactive Nanoparticles Development
Nelly Medina-Torres,
Hugo Espinosa-Andrews,
Stéphane Trombotto,
Teresa Ayora-Talavera,
Jesús Patrón-Vázquez,
Tania González-Flores,
Ángeles Sánchez-Contreras,
Juan C. Cuevas-Bernardino,
Neith Pacheco
Affiliations
Nelly Medina-Torres
Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco CIATEJ, A.C. SubsedeSureste, Parque Científico Tecnológico de Yucatán, Km 5.5 Carretera Sierra Papacal-Chuburná Puerto, Mérida CP 97302, Mexico
Hugo Espinosa-Andrews
CIATEJ Subsede Zapopan, Camino Arenero 1227, El Bajío del Arenal, Zapopan Jalisco 45019, Mexico
Stéphane Trombotto
Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP), CNRS UMR 5223, Université Claude Bernard Lyon 1, Univ Lyon, F-69622 Villeurbanne, France
Teresa Ayora-Talavera
Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco CIATEJ, A.C. SubsedeSureste, Parque Científico Tecnológico de Yucatán, Km 5.5 Carretera Sierra Papacal-Chuburná Puerto, Mérida CP 97302, Mexico
Jesús Patrón-Vázquez
Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco CIATEJ, A.C. SubsedeSureste, Parque Científico Tecnológico de Yucatán, Km 5.5 Carretera Sierra Papacal-Chuburná Puerto, Mérida CP 97302, Mexico
Tania González-Flores
Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco CIATEJ, A.C. SubsedeSureste, Parque Científico Tecnológico de Yucatán, Km 5.5 Carretera Sierra Papacal-Chuburná Puerto, Mérida CP 97302, Mexico
Ángeles Sánchez-Contreras
Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco CIATEJ, A.C. SubsedeSureste, Parque Científico Tecnológico de Yucatán, Km 5.5 Carretera Sierra Papacal-Chuburná Puerto, Mérida CP 97302, Mexico
Juan C. Cuevas-Bernardino
CONACYT–Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, Subsede Sureste, Parque Científico Tecnológico de Yucatán, Km 5.5. Carretera Sierra Papacal - Chuburná Puerto, Mérida, Yucatán 97302, Mexico
Neith Pacheco
Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco CIATEJ, A.C. SubsedeSureste, Parque Científico Tecnológico de Yucatán, Km 5.5 Carretera Sierra Papacal-Chuburná Puerto, Mérida CP 97302, Mexico
Bioactive Phenols-loaded chitosan nanoparticles (PL-CNps) were developed by ionic gelation from Persian lemon (Citrus latifolia) waste (PLW) and chitosan nanoparticles. Response Surface Methodology (RSM) was used to determine the optimal Ultrasound-Assisted Extraction (UAE) conditions for the total phenolic compounds (TPC) recovery from PLW (58.13 mg GAE/g dw), evaluating the ethanol concentration, extraction time, amplitude, and solid/liquid ratio. Eight compounds expressed as mg/g dry weight (dw) were identified by ultra-performance liquid chromatography coupled photo diode array (UPLC-PDA) analysis: eriocitrin (20.71 ± 0.09), diosmin (18.59 ± 0.13), hesperidin (7.30 ± 0.04), sinapic acid (3.67 ± 0.04), catechin (2.92 ± 0.05), coumaric acid (2.86 ± 0.01), neohesperidin (1.63 ± 0.00), and naringenin (0.44 ± 0.00). The PL-CNps presented size of 232.7 nm, polydispersity index of 0.182, Z potential of −3.8 mV, and encapsulation efficiency of 81.16%. The results indicated that a synergic effect between phenolic compounds from PLW and chitosan nanoparticles was observed in antioxidant and antibacterial activity, according to Limpel’s equation. Such results indicate that PLW in such bioprocesses shows excellent potential as substrates for the production of value-added compounds with a special application for the food industry.
