Desarrollo y aplicación de un sensor amperométrico para la detección de ácido ascórbico en vegetales mínimamente procesados

Abstract

El ácido ascórbico (AH2) es uno de los micronutrientes más importantes presente en frutas y vegetales y su ingesta es vital para la prevención del estrés oxidativo celular, debido a que actúa como agente reductor y secuestrador de radicales libres. Como esta vitamina es sensible a la oxidación química, puede utilizarse como indicador no enzimático del estrés al que son sometidos los alimentos, por lo que su detección es de suma importancia. En este sentido, los sensores electroquímicos se destacan como dispositivos óptimos debido a su rapidez, sensibilidad, bajo requerimiento instrumental y de procesamiento de muestra, y la posibilidad de medir in situ. Entre la diversidad de nanomateriales empleados para la preparación de plataformas de sensado, la combinación de nanotubos de carbono, nanopartículas metálicas y polímeros para la modificación de las superficies de electrodos han demostrado mejorar la respuesta electroanalítica de muchas moléculas de importancia en la industria de los alimentos. En el presente trabajo se propone la detección y cuantificación de AH2 en extractos de rúcula y berenjenas mediante el diseño y desarrollo de sensor amperométrico utilizando una plataforma nanoestructurada. Se diseñó y desarrolló un sensor amperométrico para AH2 modificando un electrodo de carbono vítreo (GCE) con una plataforma de sensado nanoestructurada conteniendo nanotubos de carbono de pared múltiple funcionalizados (fMWCNT), nanopartículas de oro recubiertas con cloruro de polidialildimetilamonio (AuNP@PDDA) y el polianión ADN-bioinspirado (P16-). Para la caracterización, la optimización de la composición y de las condiciones experimentales y la determinación de los parámetros electroanalíticos se utilizaron técnicas electroquímicas (voltamperometría cíclica, amperometría y espectroscopía de impedancia electroquímica) y espectroscópicas (ATR-FTIR). Por otro lado, el contenido de AH2 en extractos de rúcula y de berenjenas se realizó mediante el sensor desarrollado y mediante el método espectrofotométrico convencional de Kampfenkel. Los resultados presentados son óptimos hacia la utilización de GCE/fMWCNT/AuNP@PDDA/P16- como plataforma sensora nanoestructurada, dado que posibilitan la detección selectiva y sensible hacia el AH2, en ausencia de interferencias en la señal cuando se evaluaron otras sustancias que podrían estar presentes en las muestras. Además, la detección de AH2 se llevó a cabo en extractos de rúcula y berenjenas. Los resultados fueron coincidentes con las determinaciones espectrofotométricas, una de las principales técnicas utilizadas en alimentos para la determinación de AH2. El sensor desarrollado destaca la importancia de la composición del nanocompósito con el objetivo de obtener parámetros analíticos destacados, permitiendo la aplicación en la industria de los alimentos para la detección sensible y selectiva de ácido ascórbico.