Extracción de azafrán mediante el uso de ultrasonidos

Los ultrasonidos son bien conocidos por su capacidad de extracción. La extracción asistida por ultrasonidos de compuestos activos, aromas y especias a partir de material vegetal es una aplicación de gran éxito, ya que la cavitación generada por ultrasonidos altera las células vegetales y mejora la transferencia de masa, de modo que el material intracelular queda disponible. De este modo, se consigue una extracción más eficaz y mayores rendimientos.

Extracción ultrasónica del azafrán

El siguiente vídeo muestra la extracción eficaz y sencilla de azafrán con el sonicador de sonda UP100H.
 

Este vídeo muestra la rápida y eficaz extracción por ultrasonidos de compuestos aromatizantes y colorantes del azafrán con un Hielscher UP100H, un potente ultrasonido de 100 W.

Extracción por ultrasonidos de hebras de azafrán con el UP100H

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La extracción por ultrasonidos es una técnica muy eficaz para aislar los compuestos bioactivos y las moléculas aromáticas del azafrán.

Sonicator UIP1000hdT con celda de flujo para la extracción de azafrán

El azafrán, una especia exquisita

El azafrán (Crocus sativus), conocida como la especia más cara del mercado mundial y distinguida por su delicado sabor, su gusto amargo y su atractivo color amarillo, se cultiva básicamente en Irán, España, Grecia e India. Además de su uso como especia y colorante, el azafrán también es apreciado como planta medicinal y, desde hace poco tiempo, el crocus sativus se investiga como nueva fuente segura de antioxidantes naturales para la industria alimentaria. El elevado precio de hasta 14 euros por gramo se debe a varias razones: en primer lugar, se necesitan entre 100.000 y 200.000 flores de crocus para obtener un kilogramo de especia de azafrán; en segundo lugar, la flor del azafrán florece sólo durante dos semanas en otoño; y en tercer lugar, la cosecha se realiza completamente a mano. La especia de azafrán se obtiene del estigma rojo de la flor del azafrán crocus. Cada planta de azafrán tiene tres estigmas rojos en la flor. Estos tres estigmas (la punta receptiva de un carpelo) y sus estilos se cosechan para obtener las sustancias del azafrán. Una vez secas, estas partes se utilizan como condimento en cocina o como colorante.

Sonicación para la producción de extractos de azafrán de alta calidad

La extracción asistida por ultrasonidos es un método probado para la extracción de material intracelular y componentes funcionales y bioactivos. La radiación ultrasónica puede aplicarse al estigma rojo del azafrán, que contiene más de 150 sustancias aromáticas volátiles, así como compuestos activos no volátiles, como los carotenoides licopeno, zeaxantina y diversos α- y β-carotenos.
El intenso sabor característico del azafrán procede especialmente de tres compuestos: crocinas, picrocrocina y safranal.

Ultrasonidos UIP1000hdT para la extracción de azafrán por lotes

Ultrasonicador UIP1000hdT para la extracción del azafrán

Kadkhodaee y Hemmati-Kakhki presentan un estudio en el que han investigado la "Extracción ultrasónica de compuestos activos del azafrán". En este estudio, han demostrado que la ultrasonicación aumentó significativamente el rendimiento de la extracción y redujo considerablemente el tiempo de procesamiento. De hecho, los resultados de la extracción por ultrasonidos fueron notablemente mejores que los de la extracción tradicional con agua fría propuesta por la ISO. Para su investigación, Kadkhodaee y Hemmati-Kakhki han utilizado el dispositivo ultrasónico de Hielscher UP50H. Para investigar las ventajas de la irradiación ultrasónica, se ha extraído la misma cantidad de azafrán (0,25 g de muestra) mediante extracción con agua fría: Una muestra se ha tratado con el procesador ultrasónico de Hielscher; la otra muestra se ha sometido al proceso tradicional de extracción con agua fría recomendado por la ISO. Como se ha indicado anteriormente, con el método de extracción por ultrasonidos se ha obtenido un rendimiento notablemente superior de los compuestos del azafrán. Al aumentar el tiempo de sonicación se ha conseguido un mayor rendimiento, con un aumento de hasta el 15% para el safranal hacia el final del tiempo de extracción. Los mejores resultados se han obtenido con la sonicación pulsada. Esto significa que los intervalos de pulsos cortos fueron más eficaces que un tratamiento ultrasónico continuo, porque en un campo ultrasónico pulsado el tiempo entre dos pulsos actúa como un intermedio durante el cual las pequeñas burbujas y las cavidades inestables generadas por el colapso de las burbujas, dependiendo de sus tamaños, se disuelven o flotan fuera de la zona de cavitación, de modo que se restablecen las condiciones iniciales del líquido. (Kadkhodaee et al., 2007) Dado que la cavitación generada por ultrasonidos da lugar a condiciones locales muy intensas, el procesamiento por ultrasonidos proporciona mejores resultados de extracción gracias a una disrupción celular eficaz y a una transferencia de masa más completa desde las partes internas de la matriz celular. También la recuperación de fitoquímicos y biofármacos del azafrán es una aplicación prometedora.
La eficacia de la extracción asistida por ultrasonidos se investiga desde hace mucho tiempo y es bien conocida. Los sonicadores de Hielscher ya se utilizan con mucho éxito para la extracción de proteínas, lípidos, compuestos fenólicos y enzimas en la investigación y la producción industrial.

En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
0,5 a 1,5 mL n.a. VialTweeter
1 a 500 mL 10 a 200 mL/min. UP100H
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000hdT
15 a 150L De 3 a 15 l/min UIP6000hdT
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

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En esta presentación le introducimos en la fabricación de extractos botánicos. Explicamos los retos que plantea la producción de extractos botánicos de alta calidad y cómo un sonicador puede ayudarle a superarlos. Esta presentación le mostrará cómo funciona la extracción por ultrasonidos. Aprenderá qué beneficios puede esperar utilizando un sonicador para la extracción y cómo puede implementar un extractor ultrasónico en su producción de extractos.

Extracción botánica por ultrasonidos - Cómo utilizar los sonicadores para extraer compuestos botánicos

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Literatura/Referencias

Para los estudios de investigación sobre la extracción del azafrán se utilizó el homogeneizador ultrasónico UP50H.

Dispositivo ultrasónico de laboratorio UP50H


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