Ultrazvukem asistovaná extrakce šafránu

Ultrazvuk je dobře známý pro svou extrakční kapacitu. Ultrazvukem asistovaná extrakce aktivních látek, aromat a koření z rostlinného materiálu je velmi úspěšná aplikace, protože ultrazvukem generovaná kavitace narušuje rostlinné buňky a zvyšuje přenos hmoty, takže intracelulární materiál je k dispozici. Tím je dosaženo efektivnější extrakce a vyšších výnosů.

Ultrazvuková extrakce šafránu

Níže uvedené video demonstruje efektivní a snadno použitelnou extrakci šafránu pomocí sonátoru typu sondy UP100H.
 

Šafrán, vynikající koření

Šafrán setý (Crocus sativus), známý jako nejdražší koření na světovém trhu a vyznačující se jemnou chutí, hořkou chutí a atraktivní žlutou barvou, se v zásadě pěstuje v Íránu, Španělsku, Řecku a Indii. Kromě použití jako koření a barviva je šafrán také ceněn jako léčivá rostlina a od krátké doby je crocus sativus zkoumán jako nový bezpečný zdroj přírodních antioxidantů pro potravinářský průmysl. Pro vysokou cenu až 14 eur za gram existuje několik důvodů: za prvé, k získání 1 kilogramu šafránového koření je zapotřebí 100 000 až 200 000 květů krokusu; za druhé, šafránové květy kvetou jen dva týdny na podzim; A za třetí, sklizeň je zcela prováděna ruční prací. Šafránové koření se získává z červené blizny květu šafránového krokusu. Každá rostlina šafránu nese na květu tři červené blizny. Tyto tři stigma (receptivní špička plodolistu) a jejich styly se sklízejí, aby se získaly šafránové látky. Po vysušení se tyto části používají jako koření v kuchyni nebo jako barvivo.

Sonikace pro výrobu vysoce kvalitních šafránových extraktů

Ultrazvukem asistovaná extrakce je osvědčená metoda pro extrakci intracelulárního materiálu a funkčních a bioaktivních složek. Ultrazvukové záření lze aplikovat na červené stigma šafránu, které obsahuje více než 150 těkavých aromatických látek a také netěkavé aktivní sloučeniny, jako jsou karotenoidy lykopen, zeaxantin a různé α- a β-karoteny.
Intenzivní charakteristická chuť šafránu je dána zejména třemi sloučeninami: crociny, picrocrocin a safranal.

Kadkhodaee a Hemmati-Kakhki představují studii, že zkoumali "Ultrazvukovou extrakci aktivních sloučenin ze šafránu". V této studii ukázali, že ultrazvuku výrazně zvýšil výtěžnost extrakce a výrazně zkrátil dobu zpracování. Ve skutečnosti byly výsledky ultrazvukové extrakce nápadně lepší než tradiční extrakce studenou vodou, kterou navrhla ISO. Pro svůj výzkum použili Kadkhodaee a Hemmati-Kakhki Hielscherův ultrazvukový přístroj UP50H. Aby se prozkoumala výhoda ultrazvukového ozařování, bylo stejné množství šafránu (vzorek 0,25 g) extrahováno extrakcí studenou vodou: Jeden vzorek byl ošetřen ultrazvukovým procesorem Hielscher; druhý vzorek byl proveden tradičním procesem extrakce studenou vodou doporučeným ISO. Jak je uvedeno výše, ultrazvukovou extrakční metodou byl uvolněn nápadně vyšší výtěžek šafránových sloučenin. S rostoucí dobou sonikace bylo dosaženo zvýšeného výtěžku, s až 15% zvýšením safranal ke konci doby extrakce. Nejlepších výsledků bylo dosaženo s pulzní sonikací. To znamená, že krátké intervaly pulzů byly účinnější než kontinuální ultrazvukové ošetření, protože v pulzním ultrazvukovém poli působí doba mezi dvěma pulzy jako přestávka, během které se malé bublinky a nestabilní dutiny generované kolapsem bublin v závislosti na jejich velikosti rozpustí nebo vyplavou z kavitační zóny, takže se obnoví počáteční podmínky kapaliny. (Kadkhodaee et al., 2007) Vzhledem k tomu, že ultrazvukem generovaná kavitace vede k vysoce intenzivním místním podmínkám, ultrazvukové zpracování poskytuje lepší výsledky extrakce díky účinnému narušení buněk a úplnějšímu přenosu hmoty z vnitřních částí buněčné matrice. Slibnou aplikací je také získávání fytochemikálií a biofarmaceutik ze šafránu.
Účinnost ultrazvukem asistované extrakce je zkoumána již dlouhou dobu a je dobře známá. Hielscher sonikátory se již velmi úspěšně používají pro extrakci proteinů, lipidů, fenolických sloučenin a enzymů ve výzkumu a průmyslové výrobě.

Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators:

 

 

Literatura/Odkazy

• Kadkhodaee, R.; Hemmati-Kakhki, A. (2007): Ultrazvuková extrakce aktivních sloučenin ze šafránu. In: Koochecki, A. et al. (editace): II. Mezinárodní sympozium o biologii a technologii šafránu. ISHS, Írán 2007.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; My, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimalizace extrakčních parametrů epigalokatechin galátu pomocí konvenčních metod za pomoci horké vody a ultrazvuku ze zeleného čaje. Zpracování potravin a bioproduktů 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): Fytochemické profilování extraktů z květů a listů Sambucus nigra L. a jejich antimikrobiální potenciál proti patogenům mandloní. Mezinárodní žurnál molekulárních věd, 2023.
• Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulzní ultrazvukem asistovaná extrakce jako alternativní metoda ke konvenční maceraci pro extrakci polyfenolické frakce pupenů Ribes nigrum: nová kategorie doplňků stravy navržená v rámci projektu FINNOVER. Jídla. 8. 466; 2019