Υπερήχων υποβοηθούμενη εκχύλιση σαφράν

Ο υπέρηχος είναι γνωστός για την ικανότητα εκχύλισης του. Η υπερηχητικά υποβοηθούμενη εκχύλιση των δραστικών ενώσεων, γεύσεις και μπαχαρικά από φυτικό υλικό είναι μια πολύ επιτυχημένη εφαρμογή καθώς υπερήχων παράγεται σπηλαίωση διαταράσσει τα φυτικά κύτταρα και ενισχύει τη μεταφορά μάζας έτσι ώστε το ενδοκυτταρικό υλικό γίνεται διαθέσιμο. Με αυτόν τον τρόπο, επιτυγχάνεται αποτελεσματικότερη εξόρυξη και υψηλότερες αποδόσεις.

Υπερήχων εκχύλιση σαφράν

Το παρακάτω βίντεο δείχνει την αποτελεσματική και εύχρηστη εκχύλιση σαφράν χρησιμοποιώντας τον υπερήχων τύπου ανιχνευτή UP100H.
 

Σαφράν, ένα εξαιρετικό μπαχαρικό

Το σαφράν (Crocus sativus), γνωστό ως το πιο ακριβό μπαχαρικό στην παγκόσμια αγορά και διακρίνεται από τη λεπτή γεύση, την πικρή γεύση και το ελκυστικό κίτρινο χρώμα, καλλιεργείται βασικά στο Ιράν, την Ισπανία, την Ελλάδα και την Ινδία. Εκτός από τη χρήση του ως μπαχαρικό και ως χρωστική ουσία, το σαφράν εκτιμάται επίσης ως ιατρικό φυτό και από μικρό χρονικό διάστημα, ο κρόκος sativus διερευνάται ως μια νέα ασφαλής πηγή φυσικών αντιοξειδωτικών για τη βιομηχανία τροφίμων. Για την υψηλή τιμή έως και 14 ευρώ ανά γραμμάριο, υπάρχουν διάφοροι λόγοι: πρώτον, απαιτούνται μεταξύ 100.000 και 200.000 άνθη κρόκου για να επιτευχθεί 1 κιλό μπαχαρικών σαφράν. δεύτερον, τα άνθη σαφράν ανθίζουν μόνο για δύο εβδομάδες το φθινόπωρο? Και τρίτον, η συγκομιδή εκτελείται εξ ολοκλήρου με χειρωνακτική εργασία. Το μπαχαρικό σαφράν λαμβάνεται από το κόκκινο στίγμα του λουλουδιού του κρόκου σαφράν. Κάθε φυτό σαφράν φέρει τρία κόκκινα στίγματα στο λουλούδι. Αυτά τα τρία στίγματα (η δεκτική άκρη ενός καρπελιού) και τα στυλ τους συλλέγονται για να αποκτήσουν τις ουσίες σαφράν. Μετά την ξήρανση, αυτά τα μέρη χρησιμοποιούνται ως καρύκευμα στην κουζίνα ή ως χρωστική ουσία.

Κατεργασία με υπερήχους για την παραγωγή εκχυλισμάτων σαφράν υψηλής ποιότητας

Η εκχύλιση με υπερήχους είναι μια αποδεδειγμένη μέθοδος για την εκχύλιση ενδοκυτταρικού υλικού και λειτουργικών και βιοδραστικών συστατικών. Η υπερηχητική ακτινοβολία μπορεί να εφαρμοστεί στο κόκκινο στίγμα του σαφράν που περιέχουν περισσότερες από 150 πτητικές αρωματικές ουσίες καθώς και μη πτητικές δραστικές ενώσεις, όπως τα καροτενοειδή λυκοπένιο, ζεαξανθίνη και διάφορα α- και β-καροτένια.
Η έντονη χαρακτηριστική γεύση του σαφράν προκύπτει κυρίως από τρεις ενώσεις: κροκίνες, πικροκροκίνη και σαφρανάλη.

Οι Kadkhodaee και Hemmati-Kakhki παρουσιάζουν μια μελέτη στο ότι έχουν διερευνήσει την "εκχύλιση με υπερήχους δραστικών ενώσεων από σαφράν". Σε αυτή τη μελέτη, έχουν δείξει ότι υπερήχους αύξησε σημαντικά την απόδοση εκχύλισης και μείωσε σημαντικά το χρόνο επεξεργασίας. Στην πραγματικότητα, τα αποτελέσματα με εκχύλιση με υπερήχους ήταν εμφανώς καλύτερα από ό, τι με την παραδοσιακή εκχύλιση κρύου νερού που προτείνεται από το ISO. Για την έρευνά τους, Kadkhodaee και Hemmati-Kakhki έχουν χρησιμοποιήσει συσκευή υπερήχων Hielscher UP50Η. Για να διερευνηθεί το πλεονέκτημα της υπερηχητικής ακτινοβολίας, η ίδια ποσότητα σαφράν (δείγμα 0.25g) έχει εξαχθεί με εκχύλιση κρύου νερού: Ένα δείγμα έχει υποβληθεί σε επεξεργασία με τον επεξεργαστή υπερήχων Hielscher; το άλλο δείγμα έχει εκτελεστεί με την παραδοσιακή διαδικασία εκχύλισης κρύου νερού που συνιστάται από τον ISO. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, με τη μέθοδο εκχύλισης με υπερήχους έχει απελευθερωθεί μια εμφανώς υψηλότερη απόδοση των ενώσεων σαφράν. Με έναν αυξανόμενο χρόνο υπερήχων έχει επιτευχθεί αυξημένη απόδοση, με ενίσχυση έως και 15% για το safranal προς το τέλος του χρόνου εκχύλισης. Τα καλύτερα αποτελέσματα έχουν επιτευχθεί με παλμική υπερήχηση. Αυτό σημαίνει ότι τα σύντομα διαστήματα παλμών ήταν πιο αποτελεσματικά από μια συνεχή θεραπεία υπερήχων, επειδή σε ένα παλμικό υπερηχητικό πεδίο ο χρόνος μεταξύ δύο παλμών λειτουργεί ως διάλειμμα κατά τη διάρκεια του οποίου οι μικρές φυσαλίδες και οι ασταθείς κοιλότητες που δημιουργούνται από την κατάρρευση φυσαλίδων, ανάλογα με τα μεγέθη τους, διαλύονται ή επιπλέουν έξω από τη ζώνη σπηλαίωσης έτσι ώστε να αποκατασταθούν οι αρχικές συνθήκες του υγρού. (Kadkhodaee κ.ά., 2007) Όπως με υπερήχους που παράγονται σπηλαίωση οδηγεί σε πολύ έντονες τοπικές συνθήκες, υπερήχων επεξεργασία παρέχει καλύτερα αποτελέσματα εκχύλισης με αποτελεσματική κυτταρική διαταραχή και μια πληρέστερη μεταφορά μάζας από τα εσωτερικά μέρη της κυτταρικής μήτρας. Επίσης, η ανάκτηση φυτοχημικών και βιοφαρμακευτικών προϊόντων από σαφράν είναι μια πολλά υποσχόμενη εφαρμογή.
Η αποτελεσματικότητα της εκχύλισης με υπερήχους έχει διερευνηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα και είναι γνωστή. Hielscher υπερήχων χρησιμοποιούνται ήδη με μεγάλη επιτυχία για την εκχύλιση πρωτεϊνών, λιπιδίων, φαινολικές ενώσεις, και ένζυμα στην έρευνα και τη βιομηχανική παραγωγή.

Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:

 

 

Βιβλιογραφία/Αναφορές

• Kadkhodaee, Ρ.; Hemmati-Kakhki, Α. (2007): Υπερήχων εκχύλιση των δραστικών ενώσεων από σαφράν. Στο: Koochecki, A. et al. (επεξεργασία): II. Διεθνές Συμπόσιο Βιολογίας και Τεχνολογίας Σαφράν. ISHS, Ιράν 2007.
• Ayyildiz, Sena Saklar? Karadeniz, Μπουλέντ; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Εμείς, Αχμέτ Αμπντουλάχ. Alasalvar, Cesarettin (2018): Βελτιστοποίηση των παραμέτρων εκχύλισης της γαλλικής επιγαλλοκατεχίνης χρησιμοποιώντας συμβατικό ζεστό νερό και μεθόδους με υπερήχους από πράσινο τσάι. Επεξεργασία τροφίμων και βιοπροϊόντων 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): Φυτοχημικό προφίλ εκχυλισμάτων λουλουδιών και φύλλων Sambucus nigra L. και το αντιμικροβιακό δυναμικό τους έναντι παθογόνων αμυγδαλιάς. Διεθνές περιοδικό μοριακών επιστημών, 2023.
• Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Άννα; Boggia, Raffaella (2019): Παλμική εκχύλιση με υπερήχους ως εναλλακτική μέθοδος στη συμβατική διαβροχή για την εκχύλιση του πολυφαινολικού κλάσματος των μπουμπουκιών Ribes nigrum: μια νέα κατηγορία συμπληρωμάτων διατροφής που προτείνεται από το έργο FINNOVER. Τρόφιμα. 8. 466; 2019