science >> Wetenschap >  >> Chemie

Afval van het maken van paarse maïschips levert een natuurlijke kleurstof op, supplementen, kattenbakvulling

Onderzoekers haalden pigment uit paarse maïskolven (rechts) voor supplementen en het verven van stoffen (linksboven), en testte de resterende gronden (linksonder) op strooisel van dieren. Krediet:Patrizia De Nisi

Hoe kleurrijker een eten, hoe voedzamer het waarschijnlijk is. Bijvoorbeeld, paarse maïs bevat verbindingen die verband houden met een verminderd risico op het ontwikkelen van diabetes en hartaandoeningen. De kolven bevatten dezelfde verbindingen, maar worden meestal weggegooid. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren een stapsgewijze benadering van bioraffinage in ACS Duurzame Chemie &Engineering die de hele kolf gebruikt, het produceren van een kleurstof en een mogelijke nutraceutical met de pigmenten, en een dierenbak met de restjes.

Het eten van een regenboog van groenten en fruit biedt een verscheidenheid aan gezondheidsvoordelen, met vitamines en voedingsstoffen die zijn opgeslagen in de kleurproducerende stoffen van de plant. Een groep verbindingen die verschillende tinten aan voedsel bijdragen, zijn anthocyanines - levendige pigmenten die gewenst zijn als natuurlijke kleurstoffen die ook antioxiderende en ontstekingsremmende eigenschappen hebben. Anthocyanines worden gevonden in paarse maïskorrels en de maïskolven, die doorgaans worden weggegooid. Bij eerdere pogingen om kolven te hergebruiken, zijn schadelijke en dure oplosmiddelen gebruikt om verbindingen te extraheren. Water zou kunnen worden gebruikt als een milieuvriendelijk en kosteneffectief middel voor dit proces, maar het is niet erg efficiënt. En dan blijft het onoplosbare kolfmateriaal nog als afval over. Dus, Fabrizio Adani, Roberto Pilu, Patrizia De Nisi en collega's wilden heilzame pigmenten extraheren uit paarse maïskolven met een meerstapsbenadering om veel producten met toegevoegde waarde te maken, terwijl we aan het einde ook de lus sluiten zonder afval.

De onderzoekers bedachten een bioraffinage-aanpak om anthocyanines te extraheren uit een nieuwe variëteit van paarse maïs die ze ontwikkelden. Eerst, gemalen maïskolven en water werden gemengd en verwarmd, het verwijderen van 36% van de pigmenten in vergelijking met methoden met aceton en ethanoloplosmiddelen. De pigmenten uit deze stap werden gebruikt om katoenen en wollen stoffen te verven. In de volgende stap van de bioraffinagemethode, de onderzoekers verwijderden nog eens 33% van het anthocyaninegehalte uit de met water behandelde kolven met een ethanolmengsel. Deze extracten vertoonden antioxiderende activiteit en ontstekingsremmende eigenschappen in cellen in petrischalen en zouden in de toekomst kunnen worden gebruikt om voedingssupplementen te ontwikkelen, zeggen de onderzoekers. Eindelijk, het team ontdekte dat de resterende onoplosbare paarse grond vergelijkbaar was met commercieel strooisel van maïskolven. Bij testen, het resterende kolfmateriaal was zelfs meer absorberend dan het commerciële product. En omdat het materiaal nog anthocyanines bevat, die een antimicrobiële werking hebben, het paarse strooisel kan bacteriën bestrijden en geurtjes verminderen, zeggen de onderzoekers. Gebruikt paars maïskolfstrooisel kan ook samen met ander organisch materiaal worden gecomposteerd, waardoor er geen afval ontstaat, ze leggen uit.