Ultralydassisteret safranekstraktion

Ultralyd er kendt for sin ekstraktionskapacitet. Den ultralydassisterede ekstraktion af aktive forbindelser, smagsstoffer og krydderier fra plantemateriale er en meget vellykket anvendelse, da ultralydgenereret kavitation forstyrrer planteceller og forbedrer masseoverførslen, så det intracellulære materiale bliver tilgængeligt. Derved opnås en mere effektiv udvinding og højere udbytter.

Ultralyd safran ekstraktion

Videoen nedenfor demonstrerer den effektive og brugervenlige ekstraktion af safran ved hjælp af sonde-type soniker UP100H.
 

Safran, et udsøgt krydderi

Safran (Crocus sativus), kendt som det dyreste krydderi på verdensmarkedet og kendetegnet ved sin delikate smag, bitre smag og attraktive gule farve, dyrkes grundlæggende i Iran, Spanien, Grækenland og Indien. Udover dets anvendelse som krydderi og som farvestof, er safran også anerkendt som medicinsk plante, og i kort tid er crocus sativus undersøgt som en ny sikker kilde til naturlige antioxidanter til fødevareindustrien. For den høje pris på op til 14 euro pr. gram er der flere grunde: for det første kræves der mellem 100.000 og 200.000 krokusblomster for at opnå 1 kg safrankrydderi; for det andet blomstrer safranblomsten kun i to uger om efteråret; og for det tredje udføres høsten fuldstændigt ved manuelt arbejde. Safrankrydderiet er fremstillet af det røde stigma af blomsten af safrankrokus. Hver safranplante bærer tre røde stigma ved blomsten. Disse tre stigma (den modtagelige spids af carpel) og deres stilarter høstes for at få safran stoffer. Efter tørring bruges disse dele som krydderier i køkkenet eller som farvestof.

Sonikering til fremstilling af safranekstrakter af høj kvalitet

Den ultralydassisterede ekstraktion er en gennemprøvet metode til ekstraktion af intracellulært materiale og funktionelle og bioaktive komponenter. Ultralydsstråling kan anvendes på safrans røde stigma, som indeholder mere end 150 flygtige aromatiske stoffer samt ikke-flygtige aktive forbindelser, såsom carotenoiderne lycopen, zeaxanthin og forskellige α- og β-carotener.
Den intensive karakteristiske smag af safran skyldes især tre forbindelser: crociner, picrocrocin og safranal.

Kadkhodaee og Hemmati-Kakhki præsenterer en undersøgelse, idet de har undersøgt "Ultralydsekstraktion af aktive forbindelser fra safran". I denne undersøgelse har de vist, at ultralydbehandling øgede ekstraktionsudbyttet betydeligt og reducerede behandlingstiden betydeligt. Faktisk var resultaterne ved ultralydsekstraktion iøjnefaldende bedre end ved traditionel koldtvandsekstraktion foreslået af ISO. Til deres forskning har Kadkhodaee og Hemmati-Kakhki brugt Hielschers ultralydsapparat UP50H. For at undersøge fordelen ved ultralydsbestråling er den samme mængde safran (0,25 g prøve) blevet ekstraheret ved koldtvandsekstraktion: En prøve er blevet behandlet med Hielscher ultralydsprocessoren; den anden prøve er blevet kørt den traditionelle koldtvandsekstraktionsproces, der anbefales af ISO. Som ovenfor angivet er der med ultralydsekstraktionsmetoden frigivet et iøjnefaldende højere udbytte af safranforbindelserne. Med en stigende sonikeringstid er der opnået et øget udbytte med en op til 15% forbedring for safranal mod slutningen af ekstraktionstiden. De bedste resultater er opnået med pulserende sonikering. Dette betyder, at korte pulsintervaller var mere effektive end en kontinuerlig ultralydsbehandling, fordi tiden mellem to pulser i et pulserende ultralydsfelt fungerer som en pause, hvor de små bobler og de ustabile hulrum, der genereres af boblekollaps, afhængigt af deres størrelser, opløses væk eller flyder ud af kavitationszonen, så væskens oprindelige betingelser genoprettes. (Kadkhodaee et al., 2007) Da ultralydsgenereret kavitation resulterer i meget intense lokale forhold, giver ultralydsbehandling bedre ekstraktionsresultater ved effektiv celleforstyrrelse og en mere komplet masseoverførsel fra de indre dele af cellematrixen. Også genvinding af fytokemikalier og biofarmaceutiske produkter fra safran er en lovende anvendelse.
Effektiviteten af ultralydassisteret ekstraktion er blevet undersøgt i lang tid og er velkendt. Hielscher sonikere anvendes allerede med stor succes til ekstraktion af proteiner, lipider, phenolforbindelser og enzymer i forskning og industriel produktion.

Nedenstående tabel giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydapparater:

 

 

Litteratur/Referencer

• Kadkhodaee, R.; Hemmati-Kakhki, A. (2007): Ultralydsekstraktion af aktive forbindelser fra safran. I: Koochecki, A. et al. (redigér): II. Internationalt symposium om safranbiologi og -teknologi. ISHS, Iran 2007.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Os, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimering af ekstraktionsparametrene for epigallocatechin gallat ved hjælp af konventionelle varmtvands- og ultralydsassisterede metoder fra grøn te. Forarbejdning af fødevarer og bioprodukter 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): Fytokemisk profilering af Sambucus nigra L. Blomster- og bladekstrakter og deres antimikrobielle potentiale mod mandeltræpatogener. Internationalt tidsskrift for molekylære videnskaber, 2023.
• Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulserende ultralydsassisteret ekstraktion som en alternativ metode til konventionel maceration til ekstraktion af den polyfenoliske fraktion af ribes nigri-knopper: en ny kategori af kosttilskud foreslået af FINNOVER-projektet. Fødevarer. 8. 466; 2019