Ултразвукова екстракция на шафран

Ултразвукът е добре известен със своята екстракционна способност. Ултразвуковото извличане на активни съединения, аромати и подправки от растителен материал е много успешно приложение, тъй като ултразвуково генерираната кавитация разрушава растителните клетки и подобрява преноса на маса, така че вътреклетъчният материал да стане достъпен. По този начин се постига по-ефективен добив и по-високи добиви.

Ултразвукова екстракция на шафран

Видеото по-долу демонстрира ефективното и лесно за използване извличане на шафран с помощта на сондовия ултразвук UP100H.
 

Шафран, изискана подправка

Шафранът (Crocus sativus), известен като най-скъпата подправка на световния пазар и отличаващ се със своя деликатен вкус, горчив вкус и атрактивен жълт цвят, се отглежда основно в Иран, Испания, Гърция и Индия. Освен че се използва като подправка и като оцветител, шафранът се цени и като лечебно растение и от кратко време минзухарът се изследва като нов безопасен източник на естествени антиоксиданти за хранително-вкусовата промишленост. За високата цена до 14 евро за грам има няколко причини: първо, за постигане на 1 килограм шафранова подправка са необходими между 100 000 и 200 000 цветя минзухар; второ, шафрановото цъфти само за две седмици през есента; и трето, реколтата се извършва изцяло с ръчен труд. Подправката от шафран се получава от червената стигма на цветето на шафранов минзухар. Всяко растение шафран носи три червени стигми на цветето. Тези три стигми (рецептивният връх на плодолистник) и техните стилове се събират, за да се получат шафрановите вещества. След изсушаване тези части се използват като подправка в кухнята или като оцветител.

Уникиране за производство на висококачествени екстракти от шафран

Ултразвуковата екстракция е доказан метод за извличане на вътреклетъчен материал и функционални и биоактивни компоненти. Ултразвуковото лъчение може да се приложи към червената стигма на шафрана, която съдържа повече от 150 летливи ароматни вещества, както и нелетливи активни съединения, като каротеноидите ликопен, зеаксантин и различни α- и β-каротини.
Интензивният характерен вкус на шафрана се дължи най-вече на три съединения: кроцини, пикрокроцин и сафранал.

Kadkhodaee и Hemmati-Kakhki представят проучване, в което са изследвали "Ултразвукова екстракция на активни съединения от шафран". В това проучване те показват, че ултразвукът значително увеличава добива на екстракция и значително намалява времето за обработка. Всъщност резултатите от ултразвуковата екстракция са видимо по-добри от традиционната екстракция със студена вода, предложена от ISO. За своите изследвания Kadkhodaee и Hemmati-Kakhki са използвали ултразвуковото устройство на Hielscher UP50H. За да се проучи предимството на ултразвуковото облъчване, същото количество шафран (0,25 g проба) е извлечено чрез екстракция със студена вода: Една проба е обработена с ултразвуковия процесор Hielscher; другата проба е стартирана по традиционния процес на екстракция със студена вода, препоръчан от ISO. Както беше посочено по-горе, при метода на ултразвукова екстракция се освобождава забележимо по-висок добив на шафрановите съединения. С увеличаване на времето за ултразвук се постига повишен добив, с до 15% подобрение за сафранал към края на времето за екстракция. Най-добри резултати са постигнати с импулсна ултразвук. Това означава, че кратките интервали на импулсите са по-ефективни от непрекъснатото ултразвуково лечение, тъй като в импулсно ултразвуково поле времето между два импулса действа като прекъсване, при което малките мехурчета и нестабилните кухини, генерирани от мехурчета, се срутват, в зависимост от техните размери, се разтварят или изплуват от зоната на кавитация, така че първоначалните условия на течността се възстановяват. (Kadkhodaee et al., 2007) Тъй като ултразвуковата кавитация води до силно интензивни локални условия, ултразвуковата обработка осигурява по-добри резултати от екстракцията чрез ефективно разрушаване на клетките и по-пълен пренос на маса от вътрешните части на клетъчната матрица. Също така възстановяването на фитохимикали и биофармацевтични продукти от шафран е обещаващо приложение.
Ефективността на ултразвуковата екстракция е изследвана отдавна и е добре известна. Ултразвуковите апарати на Hielscher вече се използват много успешно за извличане на протеини, липиди, фенолни съединения и ензими в научните изследвания и промишленото производство.

Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:

 

 

Литература/Препратки

• Кадходаи, Р.; Хеммати-Кахки, А. (2007): Ултразвукова екстракция на активни съединения от шафран. В: Koochecki, A. et al. (редактиране): II. Международен симпозиум по биология и технология на шафрана. ISHS, Иран 2007.
• Айълдиз, Сена Саклар; Карадениз, Бюлент; Сагканб, Нихан; Бахара, Бану; Ние, Ахмет Абдула; Аласалвар, Цезаретин (2018): Оптимизиране на параметрите за екстракция на епигалокатехин галат с помощта на конвенционална гореща вода и ултразвукови методи от зелен чай. Преработка на храни и биопродукти 111 (2018). 37–44.
• Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Фитохимично профилиране на екстракти от цветя и листа Sambucus nigra L. и техният антимикробен потенциал срещу патогени на бадемово дърво. Международно списание за молекулярни науки, 2023 г.
• Турини, Федерика; Доно, Дарио; Бекаро, Габриеле; Зунин, Паола; Питалуга, Анна; Богия, Рафаела (2019): Импулсна ултразвукова екстракция като алтернативен метод на конвенционалната мацерация за екстракция на полифенолната фракция на пъпките на Ribes nigrum: Нова категория хранителни добавки, предложени от проекта FINNOVER. Храни. 8. 466; 2019